Học sinh sáng tạo hệ thống thông minh hỗ trợ giám sát, tiết kiệm năng lượng

Dự án Ecoschool Monitor do nhóm các em học sinh Trường THPT Phan Văn Trị, huyện Phong Điền thực hiện đạt giải cao tại SV_STARTUP năm 2025.

Tác giả của dự án Ecoschool Monitor là 5 em học sinh: Nguyễn Ngọc Tường Vy, Bùi Văn Thịnh, Phạm Minh Quân, Trương Minh Đăng, Trần Trọng Thái (đều học lớp 10, Trường THPT Phan Văn Trị, huyện Phong Điền). Em Bùi Văn Thịnh nhớ lại: “Khi sản phẩm của nhóm được vinh danh đạt giải tại cuộc thi, chúng em rất vui, tự hào; vì đây là thành quả sau nhiều ngày cả nhóm nỗ lực nghiên cứu thực hiện sản phẩm và sự hỗ trợ của thầy cô”. Vừa nói, Thịnh vừa quẹt thẻ (RFID - các sản phẩm hiện có thường tách rời) trên bề mặt sản phẩm Ecoschool Monitor để mở thiết bị. Nếu người học ra về nhưng quên tắt bóng đèn hoặc quạt, thiết bị thông báo: “Phòng học chưa tắt điện”; âm thanh được báo qua điện thoại thông minh có cài đặt ứng dụng sản phẩm kết nối. Người dùng có thể tắt đèn, quạt trực tiếp trên điện thoại hoặc thiết bị. “Dữ liệu được cập nhật trên hệ thống máy vi tính nên khi có người lạ xâm nhập vào phòng; người dùng có thể xem lại lịch sử trên hệ thống nhằm đảm bảo an ninh an toàn trường học”, Thịnh chia sẻ.

Ý tưởng của dự án xuất phát từ việc các em học sinh quan sát thực tế của cuộc sống, nhận thấy yêu cầu tiết kiệm điện năng vô cùng cấp thiết. Dự án Ecoschool Monitor là hệ thống thông minh hỗ trợ giám sát, tiết kiệm năng lượng, thông báo nội bộ và đảm bảo an toàn an ninh, nhằm nâng cao ý thức bảo vệ môi trường và tăng cường quản lý hiệu quả trong trường học. Dự án này cung cấp một hệ thống thông minh tích hợp các tính năng giám sát tiêu thụ điện năng, hỗ trợ thông báo nội bộ và đảm bảo an ninh ban đêm.
Theo nhóm tác giả, dự án EcoSchool Monitor có tính ứng dụng cao trong các trường học, giúp giám sát tiêu thụ điện, tự động nhắc nhở tiết kiệm năng lượng và tăng cường an toàn học đường. Hệ thống sử dụng các linh kiện phổ biến như ESP32, cảm biến PIR, RFID, đảm bảo tính khả thi trong sản xuất và triển khai. Sản phẩm có chi phí thấp và hiệu quả. Điều quan trọng là việc tích hợp IoT trong thiết bị giúp dễ dàng quản lý từ xa, nâng cao hiệu suất vận hành.

Để thực hiện sản phẩm, các thành viên trong nhóm đã dành vài tháng và sắp xếp việc học - nghiên cứu khoa học, phân chia công việc phù hợp với sở trường; cùng nhau tìm tòi nghiên cứu tài liệu. Em Nguyễn Ngọc Tường Vy, trưởng nhóm dự án, cho biết thầy cô nhà trường tạo điều kiện, hỗ trợ rất nhiều cho nhóm. Khi thực hiện sản phẩm, nhóm gặp nhiều khó khăn, nhất là bất đồng quan điểm trong việc phát triển sản phẩm. Dù vậy, các thành viên đã dần học cách thấu hiểu, tôn trọng ý kiến và hợp tác tạo sản phẩm này. Em Trương Minh Đăng, thành viên phụ trách bộ phận kỹ thuật của sản phẩm, cho hay: “Tính mới của sản phẩm là có thể ứng dụng nhiều công nghệ tiên tiến để lưu trữ thông tin và giúp nhà trường quản lý học sinh, dễ dàng quản lý an ninh an toàn qua việc thông báo nội bộ sản phẩm, mà không làm phiền đến các lớp khác”.

Em Bùi Văn Thịnh chia sẻ thông qua cuộc thi, tham gia thực hiện dự án, nhóm ứng dụng kiến thức đã học trên lớp như ở các môn Toán, Khoa học tự nhiên, Mỹ thuật… Quan trọng nhất là cả nhóm thỏa niềm đam mê nghiên cứu và hình thành tinh thần đoàn kết. Hướng phát triển dự án của nhóm là tích hợp thêm nhiều tính năng hơn để phù hợp với các mục tiêu riêng. Trong tương lai, hệ thống có thể bổ sung AI để tối ưu phân tích dữ liệu, mở rộng sang lĩnh vực quản lý năng lượng không chỉ trong trường học mà cả trong hộ gia đình, doanh nghiệp.

Theo thầy Nguyễn Phúc Thịnh, giáo viên Trường THPT Phan Văn Trị, ở trường có câu lạc bộ khoa học kỹ thuật, các em học sinh được đào tạo, huấn luyện qua các khóa tư duy thiết kế để tìm ra ý tưởng, lập trình mô phỏng 3D… Qua mỗi đợt thi, thầy trò rút ra bài học kinh nghiệm, phát huy ưu điểm, khắc phục mặt còn hạn chế; từ đó chia sẻ kinh nghiệm cho những em học sinh khóa sau. Bên cạnh đó, trường còn có thư viện học liệu có các tài liệu cho các em tham khảo; hỗ trợ cơ sở vật chất, không gian nghiên cứu cũng như sắp xếp thời khóa biểu học hợp lý… nhằm tạo mọi điều kiện để các em học sinh tham gia nghiên cứu khoa học. Thầy Nguyễn Phúc Thịnh cho biết: “Thành quả có được là sự nỗ lực học tập, nghiên cứu của cả nhóm. Để đạt kết quả cao, sản phẩm/dự án phải đáp ứng yêu cầu của cuộc thi, trong đó ưu tiên tính mới (công nghệ, vật liệu, ý tưởng sáng tạo), phục vụ cộng đồng…”.

Dự án EcoSchool Monitor đã thuyết phục được ban giám khảo chấm giải cao tại SV_STARTUP năm 2025 bởi khả năng tăng trưởng và tác động xã hội như mở rộng thị trường là tăng số lượng khách hàng từ các trường học và tổ chức giáo dục khác; tích hợp thêm công nghệ là thêm cảm biến môi trường (khí CO2, độ ẩm) để tăng giá trị sản phẩm, áp dụng AI để phân tích dữ liệu sử dụng năng lượng; hỗ trợ nhà trường chuyển đổi số và xây dựng môi trường học tập thông minh; giáo dục ý thức tiết kiệm năng lượng; tăng cường bảo vệ tài sản và an toàn cho học sinh, giáo viên… Theo khảo sát tại các trường học thử nghiệm hệ thống, lượng điện tiêu thụ giảm 20-30% nhờ nhắc nhở và giám sát tắt thiết bị. Thầy Nguyễn Phúc Thịnh cho biết: Cuộc thi là sân chơi bổ ích giúp học sinh chia sẻ các ý tưởng dự án, sản phẩm. Phát triển kỹ năng mềm, các phương pháp tự học, phương pháp tư duy để quan sát tìm hiểu về cuộc sống, giúp học sinh phát hiện và giải quyết các vấn đề trong cuộc sống. Qua đó, góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả hoạt động giáo dục trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghệ 4.0.