Tác giả Vũ Thuyên – Báo Bình Phước
BPO – Cuộc thi nghiên cứu khoa học kỹ thuật dành cho học sinh THCS, THPT cấp quốc gia năm học 2024-2025 do Bộ GD&ĐT tổ chức mới đây thu hút 74 đơn vị với 212 dự án tham gia. Trong đó, dự án “Mslora – Hệ thống giám sát và đánh giá môi trường nuôi tôm ứng dụng IoT, thị giác máy tính và mạng truyền thông không dây Lora” thuộc lĩnh vực Hệ thống nhúng của em Huỳnh Mạnh Sang, học sinh lớp 12A chuyên Toán, Trường THPT chuyên Quang Trung (TP. Đồng Xoài) xuất sắc đoạt giải ba chung cuộc.
Tham gia cuộc thi năm nay, ngành giáo dục Bình Phước có 6 dự án, tuy nhiên chỉ có đề tài thuộc lĩnh vực Hệ thống nhúng của em Huỳnh Mạnh Sang đoạt giải. Đây là lần đầu tiên ngành giáo dục Bình Phước nói chung, Trường THPT chuyên Quang Trung nói riêng vinh dự có được giải cao ở lĩnh vực này.
Ðam mê khoa học từ tuổi ấu thơ
“Ba con là giáo viên dạy môn Vật lý nên thường sửa chữa đồ điện tử, điện dân dụng. Từ đó con hay tìm tòi tháo lắp cũng như tái chế các vật dụng này để nghiên cứu cách chế tạo, lắp ráp thế nào? Đây là hoạt động trải nghiệm rất tốt để hình thành nên niềm đam mê nghiên cứu khoa học từ nhỏ” – Sang chia sẻ.
Với niềm đam mê cháy bỏng, ngoài hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ các năm học, từ cấp THCS, Sang đã đoạt nhiều giải cuộc thi sáng tạo thanh thiếu niên, nhi đồng cấp tỉnh, thành phố. Vào lớp 10, do còn bỡ ngỡ với môi trường trường chuyên nên chưa mạnh dạn đưa ra ý tưởng nghiên cứu, lớp 11, việc học ổn định, Sang tập trung nghiên cứu khoa học và lên lớp 12 gặt hái được thành công, đoạt giải nhất cấp tỉnh, giải ba cấp quốc gia.
“Quá trình nghiên cứu lúc đầu gặp khá nhiều khó khăn về phần cứng, bởi phát triển sao cho phù hợp với tất cả mọi người về cách thao tác, sử dụng và thay thế. Sau khi hoàn thiện phần cứng thì việc phát triển phần mềm trở nên đơn giản hơn, nhưng mất thời gian để phát triển. Trên cơ sở hướng dẫn của các giáo viên bộ môn, việc thực hiện dự án hoàn toàn độc lập, bởi các thầy, cô giáo luôn nhấn mạnh phải liêm chính trong khoa học” – Sang khẳng định.
Cô Nguyễn Thị Diệu Lan, giáo viên môn Vật lý, Trường THPT chuyên Quang Trung cho biết: Sang là học sinh chuyên Toán nhưng giỏi Vật lý và rất đam mê nghiên cứu khoa học. Ngay từ THCS em đã tham gia các cuộc thi sáng tạo thanh thiếu niên, nhi đồng, lên THPT em tiếp tục tham gia và đoạt nhiều giải cao. Sau khi Sang nêu ý tưởng thì nhận được sự hỗ trợ, hướng dẫn của các giáo viên bộ môn để có hướng phát triển tốt hơn, bởi dự án liên quan đến nhiều lĩnh vực khác nhau, ngoài môn Vật lý còn có các môn Sinh học, Hóa học, Toán, Tin học…
Năm nào trường cũng có học sinh tham gia cuộc thi khoa học kỹ thuật cấp quốc gia nhưng đây là năm đầu tiên đoạt giải cao. Cuộc thi vừa qua, ngoài dự án của em Sang thì Bình Phước còn có 5 đề tài thuộc các lĩnh vực khác nhau, nhưng chỉ 1 dự án đoạt giải. Ðối với lĩnh vực Hệ thống nhúng, cả nước có 30 đề tài tham gia, trình độ các đề tài cơ bản ngang nhau, tuy nhiên, Bình Phước hạn chế về tiếng Anh nên kết quả chưa như kỳ vọng. Ðây là bài học kinh nghiệm để trường chuẩn bị tốt hơn cho những cuộc thi kế tiếp.
Phó Hiệu trưởng Trường THPT chuyên Quang Trung TRẦN MINH HIỀN
Lợi ích vượt trội từ dự án
Chia sẻ về lý do chọn đề tài nghiên cứu, Sang cho biết, quê em gốc ở Bình Định. Người dân ở quê có nghề nuôi tôm nhưng chủ yếu thực hiện theo lối truyền thống, việc ứng dụng khoa học, công nghệ vào sản xuất, nuôi trồng chưa được đẩy mạnh. Trong khi đó, tôm hiện là loài thủy sản được chú trọng và nuôi nhiều nhất. Bình quân mỗi năm, diện tích nuôi tôm tăng 5%, sản lượng tăng 8,4%. Đặc biệt tôm của Việt Nam là 1 trong 2 loài thủy sản nằm trong chiến lược phát triển nuôi trồng thủy sản của quốc gia. Với hơn 350 cơ sở sản xuất tôm xuất khẩu, Việt Nam được đánh giá có công nghệ chế biến tôm hiện đại nhất và có thế mạnh về sản xuất hàng giá trị gia tăng. Tuy nhiên, những năm gần đây xuất khẩu tôm Việt Nam giảm với nhiều nguyên nhân khác nhau, trong đó có sự hạn chế về đổi mới công nghệ, khi nuôi chủ yếu bằng phương pháp thủ công.
Trong khi đó, thế giới đang trong thời đại 4.0, khi các công nghệ mới như: trí tuệ nhân tạo (AI), máy học, thị giác máy tính, blockchain và internet vạn vật (IoT) đang tạo nên một hệ thống liên kết mạnh mẽ và tương tác giữa máy móc, con người với môi trường sống. Những sự kết hợp này không chỉ tạo ra nhiều thay đổi đột phá trong sản xuất, quản lý doanh nghiệp mà còn tạo ra tác động sâu rộng đến cả hệ thống chính trị, xã hội, con người. Vì vậy, việc đưa công nghệ cao vào nuôi tôm sẽ rất hữu ích, cải thiện chi phí sản xuất, nuôi trồng, đảm bảo chất lượng đầu ra tốt nhất, góp phần thúc đẩy sự phát triển kinh tế đất nước.
Dự án sử dụng mạng truyền thông không dây Lora cho phép kết nối nhiều đường truyền (khoảng cách có thể lên tới 8km với địa hình ít vật cản) nên có thể giám sát nhiều bể, ao với các thông số: độ điện dẫn, chất rắn hòa tan, nồng độ oxy, pH, nhiệt độ nước; điều khiển và giám sát trực quan qua màn hình cảm ứng và ứng dụng ở mọi lúc, mọi nơi; tích hợp chế độ vệ sinh cảm biến. Các trạm giám sát dùng năng lượng mặt trời, cơ chế cảnh báo an toàn khi trạm bị lật, vào nước hoặc các sự cố về điện… Đồng thời ứng dụng thị giác máy tính và thuật toán phân tích dữ liệu vào hệ thống để thu thập, cảnh báo, dự đoán được các yếu tố về bệnh, môi trường để đưa ra cách khắc phục hiệu quả và kịp thời nhất…
Theo kết quả nghiên cứu, chi phí cho bộ sản phẩm khoảng 10 triệu đồng. Khi lắp đặt chỉ cần 1 trạm thu, 2 camera và nhiều trạm giám sát đặt ở bể. Chi phí triển khai hệ thống có thể được bù đắp bởi lợi ích kinh tế từ việc cải thiện năng suất và chất lượng nuôi trồng.
Từ kết quả dự án có thể phát triển cải thiện độ chính xác và hiệu suất của hệ thống; mở rộng quy mô giám sát sang các đối tượng nuôi khác. Đồng thời ứng dụng phân tích dữ liệu và thống kê lại theo hệ thống để đưa ra nhiều đánh giá chính xác. Ngoài ra, hệ thống có thể phát triển thêm những trạm phát sóng phụ để tăng khoảng cách giao tiếp.