Ứng dụng công nghệ IoT trong phòng, chống thiên tai: Sáng tạo thiết thực từ nhóm học sinh Trường THPT Việt Bắc

- Trong bối cảnh thiên tai diễn biến phức tạp và gây thiệt hại nghiêm trọng, nhóm học sinh Đỗ Đức Quyền và Ngô Nhật Minh, Trường THPT Việt Bắc đã phát triển một dự án đầy sáng tạo: “Hệ thống quan trắc và cảnh báo sớm nguy cơ trượt lở/sạt lở đất đá tại khu vực đồi dốc”. Đây là giải pháp ứng dụng công nghệ IoT (mạng lưới các thiết bị, cảm biến và phần mềm được kết nối với nhau thông qua Internet để thu thập, phân tích và chia sẻ dữ liệu), nhằm giảm thiểu thiệt hại từ sạt lở đất, mở ra hướng đi mới trong phòng, chống thiên tai ở Việt Nam.

Trao đổi với nhóm tác giả được biết, lý do lựa chọn đề tài này là do sau khi xem các phương tiện thông tin nhận thấy, Việt Nam là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề bởi thiên tai, đặc biệt là sạt lở đất tại các vùng đồi núi; mỗi năm hơn 30% các vùng có nguy cơ sạt lở chưa được cảnh báo sớm, gây ra hậu quả nghiêm trọng khi mưa lớn và rung chấn diễn ra. Tính riêng giai đoạn từ năm 2015 đến 2020, ghi nhận hơn 500 vụ sạt lở đất, trung bình từ 20-30 vụ mỗi năm. Trước thực trạng này, nhóm học sinh Trường THPT Việt Bắc đã trăn trở tìm kiếm giải pháp công nghệ, khai thác các thiết bị, vật tư và các linh kiện điện tử hiện có trên thị trường, từ đó tạo nên một hệ thống quan trắc và cảnh báo sớm tích hợp công nghệ hiện đại, có tính ứng dụng cao trong thực tiễn.

Em Đỗ Đức Quyền, lớp 11A1, Trường THPT Việt Bắc cho biết: Hệ thống hoạt động dựa trên việc đo lường các thông số môi trường bằng 5 loại cảm biến: nhiệt độ lòng đất, độ ẩm, lượng mưa, độ nghiêng địa hình và áp suất lỗ rỗng. Các thông số này được thu thập và phân tích bởi vi điều khiển trung tâm, giúp nhận biết sớm những dấu hiệu nguy hiểm. Khi các chỉ số vượt ngưỡng an toàn, hệ thống tự động xử lí, gửi tin nhắn/ cuộc gọi cảnh báo đến số điện thoại được cài đặt sẵn để cơ quan chức năng và người dân chủ động kiểm tra thực tế, kịp thời ứng phó sơ tán khi nguy cơ cao.

Em Ngô Nhật Minh, lớp 11A1, Trường THPT Việt Bắc, đồng tác giả dự án cho biết thêm: Điểm nổi bật của dự án là khả năng ứng dụng công nghệ IoT, giúp truyền tải dữ liệu từ xa qua tín hiệu LORA RF (là một công nghệ điều chế mạng diện rộng, công suất thấp, có khả năng truyền dữ liệu lên đến 5km ở khu vực đô thị và 10-15km ở khu vực nông thôn). Điều này đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định ngay cả ở những vùng sâu, vùng xa, nơi khó tiếp cận mạng internet.

Khi tham gia cuộc thi Khoa học kỹ thuật cho học sinh trung học cấp tỉnh năm học 2024-2025, hệ thống này được đánh giá cao bởi tính sáng tạo và khả năng ứng dụng. Đây là một giải pháp phù hợp với địa hình và khí hậu Việt Nam, đặc biệt tại các khu vực miền núi thường xuyên xảy ra sạt lở. So với các phương pháp truyền thống, dự án mang lại độ chính xác cao hơn nhờ kết hợp yếu tố địa kỹ thuật và khí tượng. Nhờ đó, dự án đã xuất sắc đạt giải nhất, trở thành một trong sáu dự án được vinh danh cao nhất.

Nhận xét về dự án, ông Hoàng Văn Thao, Phó Trưởng phòng Giáo dục trung học, Sở Giáo dục và Đào tạo cho biết: Dự án của các em không chỉ là kết quả của quá trình nghiên cứu sáng tạo mà còn là minh chứng cho tiềm năng rất lớn của học sinh trung học trong việc giải quyết các vấn đề thực tiễn của xã hội. Với ý nghĩa thiết thực và khả năng ứng dụng cao, dự án hoàn toàn có thể được triển khai tại nhiều địa phương. Chúng tôi kỳ vọng các em sẽ tiếp tục nuôi dưỡng đam mê, không ngừng học hỏi để hoàn thiện ý tưởng, tiến xa hơn trong các cuộc thi cấp quốc gia và quốc tế.

Không chỉ dừng lại ở ý tưởng, dự án còn mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn. Hệ thống có thể triển khai tại các khu vực có nguy cơ sạt lở cao, giúp cơ quan chức năng và người dân kịp thời sơ tán, giảm thiểu thiệt hại về người và của. Cô Trần Thị Thu Huyền, Phó Hiệu trưởng Trường THPT Việt Bắc cho biết: Dự án của các em không chỉ thể hiện tinh thần sáng tạo mà còn cho thấy ý thức trách nhiệm đối với cộng đồng và đất nước. Nhà trường luôn khuyến khích, tạo mọi điều kiện để các em phát huy năng lực, từ việc bố trí phòng thí nghiệm, hỗ trợ tài liệu, đến việc kết nối với các chuyên gia để hoàn thiện ý tưởng. Thành công của dự án chính là minh chứng cho phương châm giáo dục gắn liền với thực tiễn mà nhà trường đang hướng tới.

Dự án “Hệ thống quan trắc và cảnh báo sớm nguy cơ trượt lở/sạt lở đất đá tại khu vực đồi dốc” không chỉ thể hiện tinh thần sáng tạo của học sinh Trường THPT Việt Bắc mà còn là minh chứng rõ nét cho khả năng của thế hệ trẻ trong việc giải quyết những vấn đề cấp bách của đất nước. Đây là bước đi quan trọng trong việc ứng dụng công nghệ vào phòng chống thiên tai, góp phần bảo vệ cuộc sống an toàn và bền vững hơn.