Các thành viên nhóm uBreath với dự án Smart Campus Air Shield sau khi nhận giải Nhất cuộc thi “Sáng tạo trẻ - Hành động vì bầu không khí trong lành” tháng 9/2026. Nguồn: Đại học Quốc gia Hà Nội.

Một chỉ số chất lượng không khí của cả khu vực không nhất thiết phản ánh điều kiện ngay tại nơi sinh viên đang học. Giữa phòng học, sân trường, cổng ra vào hay bãi xe, môi trường có thể khác nhau. Nhóm năm sinh viên của Đại học Quốc gia Hà Nội đã chọn khoảng cách ấy để phát triển Smart Campus Air Shield, hệ thống thu nhận dữ liệu từ các điểm đo trong và ngoài nhà rồi đưa thông tin lên một giao diện chung.

Dự án đã được lắp ráp và vận hành thử tại Trường Đại học Ngoại ngữ, Đại học Quốc gia Hà Nội. Nhóm cho biết hệ thống đã trải qua khoảng sáu tháng thử nghiệm tại khu vực Khoa Pháp, dù việc đo chưa diễn ra liên tục vì thiết bị vẫn được điều chỉnh trong quá trình phát triển. Ngày 7/9/2026, Smart Campus Air Shield giành giải Nhất cuộc thi “Sáng tạo trẻ - Hành động vì bầu không khí trong lành”. Sau cuộc thi, nhóm tiếp tục hoàn thiện thiết bị và chuẩn bị cho giai đoạn thu thập dữ liệu dài hơn.

Mỗi điểm đo cho một phần của bức tranh

Nhóm uBreath gồm bốn sinh viên Trường Đại học Ngoại ngữ là Nguyễn Thu Thủy, Trần Đức Vũ, Trịnh Phương Thảo, Phạm Thị Loan và sinh viên Phạm Quốc Hưng của Trường Đại học Công nghệ. Nguyễn Thu Thủy giữ vai trò trưởng nhóm, phụ trách kết nối thông tin và điều phối tiến độ. Phạm Quốc Hưng đảm nhiệm phần kỹ thuật, từ phát triển ý tưởng kỹ thuật, lắp ráp đến thử nghiệm và hoàn thiện thiết bị. Các thành viên còn lại tham gia khảo sát, tổng hợp tài liệu, thiết kế và truyền thông.

Cách phân công này cho thấy Smart Campus Air Shield không phải sản phẩm do riêng Nguyễn Thu Thủy chế tạo. Vai trò của nữ trưởng nhóm nằm ở việc điều phối một nhóm liên ngành, kết nối nhu cầu của người sử dụng với thiết bị, dữ liệu và cách trình bày thông tin. Phần kỹ thuật được chia sẻ với thành viên phụ trách chuyên môn điện tử, trong khi các khâu khảo sát, thiết kế và truyền thông cũng có người đảm nhiệm riêng.

Hệ thống sử dụng thiết bị đo trong nhà và ngoài trời. Cảm biến hiện có ghi nhận PM1.0, PM2.5 và PM10. Dữ liệu từ các điểm đo được đưa lên giao diện web để người sử dụng có thể theo dõi và so sánh điều kiện không khí giữa các vị trí khác nhau. Khi đặt một thiết bị trong phòng và một thiết bị ngoài trời, người dùng có thể nhìn thấy sự chênh lệch trước khi cân nhắc việc thông gió hoặc sử dụng thiết bị lọc không khí.

Điểm nhóm muốn giải quyết không chỉ là tạo thêm một con số về bụi mịn. Một giá trị PM2.5 đứng riêng thường khó giúp người không có chuyên môn biết nên xử lý thế nào. Vì vậy, giao diện được phát triển theo hướng trực quan hóa số liệu, tạo cảnh báo và hỗ trợ người sử dụng hiểu tình trạng không khí tại nơi mình đang học hoặc làm việc.

Nhóm uBreath trình bày Smart Campus Air Shield tại vòng chung kết cuộc thi về các sáng kiến cải thiện chất lượng không khí. Nguồn: Đại học Quốc gia Hà Nội.

Smart Campus Air Shield còn tích hợp AI vào phần tương tác với dữ liệu. Tuy nhiên, đây không phải mô hình trí tuệ nhân tạo mới do nhóm tự huấn luyện. Nhóm sử dụng mô hình AI có sẵn, kết hợp các câu lệnh chuyên biệt và bộ công cụ tự xây dựng để khai thác dữ liệu cảm biến khi người dùng đặt câu hỏi. Phần mới của dự án vì thế nằm ở cách ghép cảm biến, dữ liệu, giao diện và công cụ tương tác vào cùng một hệ thống phục vụ không gian trường học.

Hướng tiếp cận này có điểm gặp với ứng dụng AI và IoT trong theo dõi chất lượng không khí, nhưng Smart Campus Air Shield thu hẹp phạm vi xuống từng không gian trong khuôn viên trường. Dữ liệu vì thế gắn trực tiếp hơn với nơi sinh viên đang có mặt thay vì chỉ cung cấp một chỉ số ở quy mô khu vực rộng.

Phép thử vẫn còn giới hạn

Khoảng sáu tháng vận hành chưa tạo thành một chuỗi dữ liệu hoàn chỉnh. Trong thời gian thử nghiệm tại khu vực Khoa Pháp, thiết bị còn được hiệu chỉnh và bổ sung chức năng. Nhóm đã đối chiếu kết quả của cảm biến với một thiết bị Temtop độc lập và ghi nhận mức tương đồng được cải thiện sau hiệu chuẩn, nhưng việc kiểm tra hiện chủ yếu mới thực hiện trong điều kiện PM2.5 ở mức thấp.

Đây là giới hạn quan trọng khi đánh giá sáng kiến. Nhóm vẫn cần thu thập dữ liệu ở những thời điểm nồng độ bụi cao hơn và đối chiếu với thiết bị quan trắc chuẩn trước khi có thể đánh giá chắc chắn độ tin cậy của phép đo. Hệ thống hiện cũng chưa đo được các khí ô nhiễm như NOx, SO2 hay O3. Muốn bổ sung những thông số này, nhóm phải tích hợp thêm những loại cảm biến tương ứng.

Smart Campus Air Shield vì vậy đã vượt qua giai đoạn ý tưởng khi có thiết bị, giao diện và quá trình vận hành thực tế, nhưng vẫn đang ở bước thử nghiệm và hiệu chỉnh. Chưa có dữ liệu để khẳng định hệ thống có thể thay thế một trạm quan trắc chuyên dụng, cũng chưa có cơ sở để gắn cho sản phẩm một hiệu quả bảo vệ sức khỏe cụ thể.

Giao diện Smart Campus Air Shield hiển thị dữ liệu từ các điểm đo trong khuôn viên trường học. Nguồn: Đại học Quốc gia Hà Nội.

Sau cuộc thi, nhóm tiếp tục bổ sung các chức năng phục vụ việc vận hành nhiều thiết bị, trong đó có cấu hình Wi-Fi bằng điện thoại, cập nhật phần mềm từ xa và trang quản trị tập trung. Hai điểm đo hiện có tại Trường Đại học Ngoại ngữ dự kiến được giữ ở vị trí cố định để tạo chuỗi dữ liệu dài hơn. Nhóm cũng tính đến các khu vực như bãi xe, cổng trường và sân thể thao, nơi điều kiện không khí có thể khác đáng kể so với trong lớp học.

Một phần khác của phép thử nằm ở chính người sử dụng. Nhóm dự kiến khảo sát sinh viên và giảng viên để xem họ có hiểu cảnh báo, có sử dụng thông tin trên hệ thống và có thay đổi hoạt động sau khi tiếp nhận khuyến nghị hay không. Một hệ thống dữ liệu môi trường chỉ có giá trị ứng dụng khi số liệu đủ tin cậy và người dùng hiểu chúng có ý nghĩa gì đối với hoạt động hàng ngày.

Nhóm cũng muốn kết nối với các phòng thí nghiệm môi trường hoặc đơn vị có thiết bị quan trắc chuẩn để tiếp tục kiểm chứng. Việc mở rộng sang những trường học khác hiện mới là định hướng phụ thuộc vào kết quả thí điểm, độ tin cậy của dữ liệu và khả năng vận hành thực tế, chưa phải một kế hoạch triển khai diện rộng đã được xác nhận.

Cuộc thi mà Smart Campus Air Shield tham gia nhận 103 hồ sơ, với 96 đội đủ điều kiện từ khoảng 70 trường đại học. Sáu đội vào vòng chung kết và uBreath nhận giải Nhất ngày 7/9. Tuy nhiên, với một sáng kiến đang trong giai đoạn thử nghiệm, giá trị của dự án sẽ không chỉ nằm ở kết quả cuộc thi. Những chuỗi dữ liệu dài hơn, phép đối chiếu chặt chẽ hơn và phản hồi từ người sử dụng mới quyết định hệ thống có thể tiến thêm bao xa trong môi trường trường học.