Eco-Track · Quan trắc và dự báo PM2.5

Giới thiệu dự án

Đề tài “Eco-Track: Hệ thống AIoT quan trắc, dự báo PM2.5 vi mô và cảnh báo sức khỏe thời gian thực”, thực hiện trong năm học 2025–2026 tại Trường Đại học Tư thục Quốc tế Sài Gòn (SIU). Tôi là chủ nhiệm đề tài, cùng Bùi Lê Hồng Tâm và Võ Lê Thiên Ân; giảng viên hướng dẫn là ThS. Nguyễn Đặng Thế Vinh.

Hệ thống quan trắc dùng nút ESP32, cảm biến bụi APM2000 và cảm biến nhiệt độ/độ ẩm SHT30, tổng hợp dữ liệu theo phút. Luồng MQTT qua Mosquitto/Telegraf ghi dữ liệu thô vào InfluxDB; service Python chuẩn hóa, kiểm soát chất lượng (QC), nhận diện/bảo toàn sự kiện ô nhiễm và đồng bộ dữ liệu sạch sang MongoDB.

Khối dự báo đối sánh Hybrid CNN-LSTM, LSTM Baseline, XGBoost và Simple CNN-LSTM trên dữ liệu lịch sử OpenAQ tại Quận 3, TP.HCM. Theo báo cáo, Hybrid CNN-LSTM đạt MAE 1,877 µg/m³ và RMSE 2,507 µg/m³ trên tập test của thực nghiệm này.

Thực nghiệm thực địa sử dụng dữ liệu đo đồng vị trí tại phường An Khánh trong tháng 03–04/2026, đối chiếu với thiết bị tham chiếu. Khi giữ cố định mô hình và thay đầu vào thô bằng dữ liệu sau QC/Event, RMSE dự báo t+1 giờ giảm từ 1,8365 xuống 1,7685 µg/m³ (3,70%); MAE giảm từ 1,6307 xuống 1,5671 µg/m³ (3,90%). Đây là kết quả trong phạm vi dữ liệu và quy trình đánh giá của báo cáo.

Ứng dụng cung cấp dashboard web, cảnh báo chủ động qua Telegram, quản lý nhiều node, theo dõi log thiết bị và cập nhật firmware OTA qua panel quản trị. Pipeline dữ liệu sạch có độ trễ xử lý vài phút để hoàn tất nhãn sự kiện.

Giải thưởng: Giải Nhất tiểu ban Khoa học máy tính tại Cuộc thi Sinh viên Nghiên cứu khoa học cấp trường SIU lần 8, năm học 2025–2026; và Giải Khuyến khích Giải thưởng Khoa học và Công nghệ dành cho sinh viên trong cơ sở giáo dục đại học năm 2026 của Bộ Giáo dục và Đào tạo, mã đề tài 205-102.

Hướng phát triển: mở rộng thời lượng đo đối chiếu và hiệu chuẩn với thiết bị tham chiếu, bổ sung biến khí tượng/giao thông, tăng độ bền vận hành và bảo mật hệ thống. Báo cáo ghi nhận dữ liệu đồng vị trí còn ngắn và mô hình chưa tích hợp đầy đủ biến ngoại sinh.

Mã nguồn dự án được giữ riêng tư.