Từ sự kiện đêm kinh hoàng Rào Trăng 3, đến giải Nhì sáng tạo trẻ

Tiết kiệm thời gian "vàng" trong tìm kiếm cứu hộ

Công trình có tên Giải pháp SkyHelper- Hệ thống tìm kiếm, định vị nạn nhân dựa trên thuật toán dò sóng wifi từ các thiết bị cá nhân, của nhóm sinh viên Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, vừa xuất sắc đoạt giải Nhì cuộc thi Sáng tạo trẻ 2023, do Đại học Bách khoa Hà Nội tổ chức và chung kết ngày 23/3 tại Hà Nội.

SkyHelper là công trình nghiên cứu giúp tìm kiếm người mất tích dựa vào thuật toán dò sóng Wifi phát ra từ thiết bị cá nhân và thiết bị bay không người lái UAV.

Theo các thành viên của nhóm, nghiên cứu này không chỉ là sáng kiến, đấy còn là giải pháp mang tính nhân đạo bởi nó hứa hẹn giúp việc cứu hộ, cứu nạn trở nên hiệu quả hơn, đặc biệt trong mùa mưa và  những vùng có địa hình phức tạp tại Việt Nam.

Công trình do 4 sinh viên Đinh Hữu Hoàng, Nguyễn Anh Kiệt, Nguyễn Quang Huy, Nguyễn Đoàn Nguyên Linh thực hiện, dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Việt Hưng, khoa Viễn thông 1 (Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông).

Chia sẻ với phóng viên Dân trí, Đinh Hữu Hoàng, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết, từ năm lớp 12 em đã rất đam mê nghiên cứu khoa học.

Cùng thời điểm tổ chức cuộc thi, câu chuyện của 17 nạn nhân tử vong, mất tích tại Thủy điện Rào Trăng 3 và chuyện của bé Hạo Nam rơi xuống lòng ống trụ bê tông nhưng sau 21 ngày ròng rã mới cứu hộ được, đã thôi thúc em phải làm điều gì đó thiết thực hơn bởi mỗi giây trôi qua đều là thời gian vàng đối với các nạn nhân trong công tác cứu hộ cứu nạn.

"Chắc chúng ta không thể nào quên đêm kinh hoàng ở trạm thủy điện Rào Trăng 3 khiến 17 công nhân mất tích và tất cả đã thiệt mạng. Trong cứu hộ cứu nạn, thời gian luôn là yếu tố quan trọng đặt lên hàng đầu.

Trong khi đó, thời gian trung bình phải mất tới hơn 240 tiếng để xác định vị trí của nạn nhân, chưa kể thời gian giải cứu, làm mất thời gian vàng giải cứu nạn nhân. Vì vậy, ý tưởng về một hệ thống tìm kiếm định vị người mất tích dựa trên thuật toán dò sóng Wifi từ các thiết bị cá nhân ra đời.

Qua quá trình thử nghiệm, số lượng thiết bị tìm kiếm của nhóm lên tới 500 thiết bị với diện tích tìm kiếm trải rộng trên phạm vi 10.000m2, trần bay lên tới 100m với sai số chỉ khoảng 2m, trong thời gian bay liên tục có thể lên đến 30 phút", Hoàng nói.

Cũng theo trưởng nhóm nghiên cứu, điều ý nghĩa nhất của hệ thống này là hỗ trợ tìm được nhiều người hơn. "Nếu một số hệ thống hiện nay mất khoảng 240 giờ mới tìm ra được người mất tích, không chắc họ còn sống hay đã chết, việc ra đời hệ thống của chúng em giúp có thêm một phương pháp để tìm kiếm bởi mỗi giây là một khoảnh khắc vàng, giúp cơ hội sống cho nhiều người hơn.

Trong khi một số phương pháp cứu hộ khác hiện chưa thể chỉ điểm được người mất tích ở đâu, phương pháp này giúp tìm được người mất tích ở chỗ nào, độ cao bao nhiêu, tọa độ như thế nào, có thể nhìn thấy người mất tích nhờ dữ liệu được truyền về máy chủ.

Kể cả trường hợp người mất tích ở vùng sâu, vùng xa không có sóng điện thoại, hệ thống cũng có thể dò thấy nhờ sóng Wifi cục bộ phát ra từ các thiết bị đeo cá nhân như: điện thoại, tai nghe, đồng hồ thông minh...," Đinh Hữu Hoàng cho biết.

Từ ngọn tre tới giải Nhì sáng tạo trẻ

Đam mê nghiên cứu khoa học, ngay từ khi học lớp 12, Hoàng đã tham gia một số cuộc thi. Cũng trong năm đó, cậu học sinh này đoạt giải Nhì cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp tỉnh, giải Ba cuộc thi học sinh giỏi môn tin học cấp tỉnh dành cho học sinh THPT.

Chia sẻ với phóng viên Dân trí Hoàng cho biết, quê ngoại mình ở Nghệ An. Hầu như năm nào em cũng chứng kiến cảnh khúc ruột miền Trung oằn mình trong lũ bão, kéo theo đó là nhiều người dân mất tích vì thiên tai. Đó cũng là một trong những yếu tố thôi thúc cậu học trò mày mò nghiên cứu.

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 tích cóp từ các công việc làm thêm, 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.

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, lập trình bộ xử lý trung tâm thu phát sóng và tín hiệu. Tháng 4/2023, nhóm của Hoàng đã cho ra sản phẩm thử nghiệm đầu tiên.

Để mang công trình đi thi, cả nhóm đã phải đưa sản phẩm thử nghiệm trong nhiều điều kiện thời tiết khác nhau, từ điều kiện bình thường, đến khu vực rừng núi Sóc Sơn (Hà Nội) và cả vùng thời tiết vừa mưa vừa gió lớn ở Quảng Xương (Thanh Hóa).

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.

"Đối với Robot tìm kiếm, dù được trang bị camera, cảm biến, radar…, để phát hiện nạn nhân nhưng có hạn chế khi triển khai tìm kiếm trên diện rộng, nhiều địa hình gồ ghề, phức tạp và cần tới nhiều robot.

Do đó 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", nam sinh lý giải.

Theo TS Nguyễn Việt Hưng, Giám đốc Trung tâm Đổi mới sáng tạo và khởi nghiệp, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, 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 nhưng ở Việt Nam vẫn chưa có hệ thống nào tương tự.

Ông rất bất ngờ bởi không nghĩ cậu sinh viên này có thể tìm ra ý tưởng và tự phát triển thuật toán dù không phải là sinh viên ngành Công nghệ thông tin nên ông quyết định tham gia hỗ trợ Hoàng về mặt thuật toán.

Thầy Hưng cho rằng, 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 trong nước.