Hệ thống tìm kiếm định vị người mất tích của nhóm sinh viên đến từ Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông vừa giành giải Nhì cuộc thi Sáng tạo trẻ do ĐH Bách khoa Hà Nội tổ chức hôm 23/3.
Đinh Hữu Hoàng, sinh viên năm 3 ngành Công nghệ Đa phương tiện, đồng thời là trưởng nhóm cho biết ý tưởng tạo ra một hệ thống phục vụ công tác tìm kiếm, cứu hộ cứu nạn được em ấp ủ từ những năm cấp 3.
Đó là thời điểm năm 2020, Hoàng biết tới câu chuyện 17 công nhân mất tích và thiệt mạng trong sự cố sạt lở tại Nhà máy thủy điện Rào Trăng 3. “Dù mọi người đã nỗ lực tìm kiếm bằng mọi cách nhưng vẫn không đem lại kết quả”, Hoàng nhớ lại. Cũng từ lúc ấy, nam sinh luôn nhen nhóm ý tưởng tạo ra một thiết bị giúp tìm kiếm người gặp nạn vì sạt lở, lũ quét.
Theo Hoàng, trong công tác cứu hộ cứu nạn, thời gian luôn là yếu tố quan trọng đặt lên hàng đầu. Tuy nhiên hiện nay, thời gian trung bình để tìm ra người mất tích lên tới hơn 240 tiếng. Điều này sẽ làm mất đi “thời gian vàng” để cứu sống nạn nhân.
Luôn trăn trở với suy nghĩ đó, tháng 7/2022, sau khi lên đại học, Hữu Hoàng bắt đầu tìm kiếm tư liệu liên quan và xây dựng các thuật toán. Từng đọc một bài báo khoa học nhắc đến công nghệ WiFi probe request frame, Hoàng nảy ra ý tưởng tạo ra hệ thống tìm kiếm định vị người mất tích dựa trên thuật toán dò sóng wifi từ các thiết bị cá nhân.
Với số tiền tiết kiệm 3 triệu đồng, Hoàng bắt đầu tạo ra được một bộ vi xử lý để thử nghiệm. Sau khi hoàn thành, vì không có thiết bị bay, nam sinh nghĩ cách nối 3 đoạn tre dài 20m rồi gắn bộ vi xử lý vào ngọn, đứng trên nóc nhà để thử nghiệm gần với thực tế nhất.
Theo Hoàng, để tăng khả năng tiếp cận những khu vực khó, sau này hệ thống có thể sử dụng thiết bị bay không người lái. Điều này giúp giảm yêu cầu về mặt kỹ thuật điều khiển, đồng thời tăng độ chính xác trong phạm vi tìm kiếm. Dữ liệu sẽ liên tục được cập nhật theo thời gian thực, các vị trí sẽ được chỉ điểm nhằm gợi ý địa điểm của người mất tích.
Sau khi có ý tưởng, Hoàng rủ 3 người bạn cùng tham gia thiết kế nguyên mẫu sản phẩm. Nhóm bắt đầu tính toán nguyên vật liệu bằng khung carbon và lập trình bộ xử lý trung tâm thu phát sóng và tín hiệu. Đến tháng 4/2023, nhóm của Hoàng đã cho ra sản phẩm thử nghiệm đầu tiên.
“Trong quá trình thử nghiệm, số lượng thiết bị tìm kiếm được lên tới 500 với diện tích tìm kiếm khoảng 10.000m2, trần bay lên tới 100m, thời gian bay liên tục tối đa 30 phút với sai số chỉ khoảng +-2m”, Hoàng nói.
Nhóm sau đó cũng đem thử nghiệm trong nhiều điều kiện, môi trường khác nhau như tại Sóc Sơn (Hà Nội) hay Quảng Xương (Thanh Hóa) – nơi vốn gần biển, có mưa và gió giật cấp 7, từ đó tinh chỉnh để hệ thống đạt độ chính xác cao nhất.
Sau nhiều lần cải tiến, thời gian bay trong lần gần nhất tăng lên 43 phút liên tục, diện tích tìm kiếm mỗi lần bay lên tới 14.300m2, sai số giảm còn +-1,5m.
So với các thiết bị tìm kiếm đang được sử dụng trong việc cứu hộ cứu nạn, Hữu Hoàng nhận định việc dùng Flycam, dù diện tích bao quát lớn, nhưng không thể chỉ điểm chính xác vị trí người mất tích và cần người có chuyên môn sử dụng vì không tự thiết lập được lộ trình bay.
Đối với Robot tìm kiếm, dù được trang bị camera, cảm biến, radar… để phát hiện nạn nhân, nhưng cũng có hạn chế khi triển khai tìm kiếm trên diện rộng, nhiều địa hình gồ ghề, phức tạp và cần tới nhiều robot.
“Sản phẩm của chúng em có thể tìm ra vị trí người mất tích ở độ cao bao nhiêu, tọa độ cụ thể thế nào ngay trên bản đồ hiển thị trực tiếp theo thời gian thực trên phần mềm nên khá trực quan. Ngoài ra, nhóm cũng mới phát triển và thử nghiệm thêm vào tính năng truy vết. Trước đây, sản phẩm chỉ dừng lại ở việc bay đi tìm nạn nhân khi họ đã mất tích. Hiện tại, sản phẩm có thể bay tới ba vị trí, tạo ra một vùng tam giác an toàn. Khi phát hiện nạn nhân rời khỏi vùng an toàn, hệ thống sẽ phát cảnh báo, hiện thị vị trí cuối cùng và đợi lệnh tìm kiếm”.
Sau khi tối ưu sản phẩm, nhóm của Hoàng đã gửi tới 20 tổ chức cứu hộ cứu nạn. Sản phẩm được đánh giá giúp rút ngắn thời gian tìm kiếm so với các phương pháp truyền thống, có khả năng tiếp cận trong các địa hình hiểm trở.
Từng được học trò chia sẻ về ý tưởng này, TS Nguyễn Việt Hưng, Giám đốc Trung tâm Đổi mới sáng tạo và khởi nghiệp, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, bất ngờ vì “không nghĩ em có thể tìm ra ý tưởng và tự phát triển thuật toán như thế, dù không phải là sinh viên ngành Công nghệ thông tin”. Sau đó, TS Hưng quyết định sẽ tham gia hỗ trợ Hoàng về mặt thuật toán.
Theo thầy Hưng, thực tế từ năm 2018, Nhật Bản đã phát triển một ý tưởng tương tự là tìm kiếm nạn nhân bị vùi lấp trong các trận động đất dựa trên sóng wifi và thiết bị cá nhân. Tuy nhiên ở Việt Nam vẫn chưa có hệ thống nào tương tự.
“Nhóm của Hoàng đã phát triển một thiết bị giải quyết được bài toán phù hợp với điều kiện của Việt Nam, nơi không phải có động đất mà thường xuyên sạt lở, lũ quét. Đây là một giải pháp khả thi, có thể áp dụng vào công tác cứu hộ cứu nạn tại nước ta”, TS Nguyễn Việt Hưng nói.
Hữu Hoàng cho biết, sau cuộc thi, nhóm sẽ tiếp tục tối ưu và bổ sung một số tính năng cho sản phẩm như kết hợp camera tầm nhiệt để tăng độ chính xác, bổ sung ăngten khuếch đại sóng nhằm đảm bảo tính ổn định của đường truyền.
Về phần máy bay, nhóm sẽ nghiên cứu để tăng thời lượng pin và cải tiến tải trọng, giúp sản phẩm có thể bay được trong các điều kiện khắc nghiệt như mưa, gió, bão…
Sản phẩm khi hoàn thiện có giá dao động từ 3 – 100 triệu tùy vào các thiết bị bổ trợ như cảm biến nhiệt, flycam, bộ phát sóng…
