Quản lý hàng trăm thiết bị, linh kiện và dụng cụ trong phòng thí nghiệm là bài toán phức tạp đối với nhiều cơ sở đào tạo. Khi số lượng tài sản tăng lên, việc sử dụng bảng tính hoặc hồ sơ thủ công dễ dẫn đến sai lệch dữ liệu, khó truy xuất lịch sử sử dụng, theo dõi bảo trì và kiểm kê.
Từ vấn đề này, nhóm sinh viên Asia University Program tại cơ sở TP. Hồ Chí Minh gồm Trần Quốc Huy, Nguyễn Minh Thắng, Châu Khải Kiên, Trần Gia Tú và Đào Minh Quân đã phát triển dự án “AI-Based Laboratory Asset Management System for Asia University Laboratorie”s trong học phần “Advanced Programming” (Lập trình nâng cao).
Hệ thống hướng tới số hóa quy trình quản lý tài sản phòng thí nghiệm, đồng thời ứng dụng trí tuệ nhân tạo để hỗ trợ nhận diện và phân loại thiết bị, linh kiện điện tử.
Theo dõi thiết bị từ lúc nhập kho đến khi bảo trì
Thay vì lưu trữ thông tin trên nhiều bảng dữ liệu riêng lẻ, nhóm thiết kế một nền tảng tập trung để quản lý vị trí, số lượng, tình trạng và lịch sử sử dụng của từng nhóm tài sản.
Với những thiết bị có giá trị cao, hệ thống theo dõi bằng mã định danh hoặc số series, giúp truy xuất thông tin trong suốt quá trình sử dụng. Các linh kiện điện tử và vật tư tiêu hao được quản lý theo số lượng tồn kho, hỗ trợ kiểm kê và cập nhật dữ liệu khi phát sinh nhập – xuất.
Quy trình mượn – trả cũng được số hóa. Người dùng có thể gửi yêu cầu, theo dõi trạng thái phê duyệt, cập nhật lịch sử sử dụng và nhận cảnh báo khi thiết bị quá hạn. Dữ liệu tồn kho được đồng bộ sau mỗi thao tác, góp phần hạn chế chênh lệch giữa số liệu trên hệ thống và tài sản thực tế.
Ngoài ra, nền tảng còn tích hợp quản lý vị trí lưu trữ, lịch sử bảo trì, tài liệu kỹ thuật, mã QR, mã vạch và bảng điều khiển tổng hợp để theo dõi tình trạng vận hành của phòng thí nghiệm.
AI hỗ trợ nhận diện, người dùng quyết định
Điểm đáng chú ý của dự án là mô hình nhận diện đối tượng YOLO11n, được nhóm tích hợp nhằm hỗ trợ phân loại linh kiện và thiết bị thông qua webcam hoặc hình ảnh tải lên.
Mô hình được huấn luyện để nhận diện 73 nhóm đối tượng, gồm 67 loại linh kiện điện tử và 6 loại thiết bị văn phòng. Khi tiếp nhận hình ảnh, hệ thống phân tích và đề xuất loại thiết bị hoặc linh kiện tương ứng, hỗ trợ người dùng trong quá trình tìm kiếm, nhập dữ liệu và kiểm kê.
Tuy nhiên, AI không tự động cập nhật tài sản vào hệ thống. Kết quả nhận diện chỉ được sử dụng như một gợi ý; người dùng cần kiểm tra và xác nhận trước khi thực hiện các thao tác nhập kho, xuất kho hoặc chỉnh sửa thông tin.
Cách thiết kế này giúp hạn chế nguy cơ dữ liệu bị thay đổi do nhận diện sai, đồng thời thể hiện cách nhóm cân bằng giữa khả năng tự động hóa và yêu cầu kiểm soát trong vận hành thực tế.
16 tuần phát triển một sản phẩm công nghệ
Dự án được thực hiện trong 16 tuần của học phần “Advanced Programming”. Trong khoảng thời gian này, sinh viên trải qua các bước từ phân tích yêu cầu, thiết kế kiến trúc hệ thống và xây dựng cơ sở dữ liệu đến phát triển phần mềm, tích hợp AI, kiểm thử và triển khai thử nghiệm.
Quá trình phát triển sản phẩm đòi hỏi nhóm vận dụng đồng thời kiến thức về lập trình hướng đối tượng, xây dựng ứng dụng desktop, phát triển API, quản trị cơ sở dữ liệu và thị giác máy tính. Các thành viên cũng phải phân chia nhiệm vụ, quản lý tiến độ, kiểm tra chéo kết quả và xây dựng tài liệu dự án.
Theo ThS. Nguyễn Trọng Hoàng, giảng viên Khoa Công nghệ thông tin thông minh, dự án lựa chọn đúng một bài toán có nhu cầu thực tế, đồng thời thể hiện khả năng kết hợp nhiều công nghệ trong cùng một hệ thống.
“Dự án có tiềm năng phát triển nhờ cách tiếp cận tương đối toàn diện, từ quản lý dữ liệu tài sản đến tích hợp AI hỗ trợ nhận diện. Quá trình triển khai cũng cho thấy sinh viên đã bắt đầu hình thành tư duy xây dựng sản phẩm theo yêu cầu vận hành, thay vì chỉ hoàn thành từng chức năng riêng lẻ”, giảng viên nhận xét.
Trần Quốc Huy, thành viên nhóm dự án, sinh viên ngành Công nghệ bán dẫn Asia University Program cho biết, thử thách lớn không chỉ nằm ở việc giải quyết các vấn đề kỹ thuật, mà còn ở khả năng phối hợp giữa các thành viên khi nhiều phân hệ phải được phát triển đồng thời.
“Dự án giúp chúng em trải nghiệm tương đối đầy đủ quy trình tạo ra một sản phẩm công nghệ. Mỗi thành viên phải chủ động với phần việc của mình, đồng thời liên tục trao đổi để các chức năng có thể kết nối và vận hành thống nhất”, Huy chia sẻ.
Từ bài tập lập trình đến tư duy phát triển sản phẩm
Giá trị của dự án không nằm riêng ở số lượng tính năng hay công nghệ được tích hợp. Quan trọng hơn, sinh viên được bắt đầu từ một nhu cầu thực tế, xác định người sử dụng, xây dựng quy trình vận hành và lựa chọn giải pháp phù hợp cho từng vấn đề.
Thay vì chỉ thực hiện các bài tập lập trình độc lập, người học phải xem xét mối liên hệ giữa giao diện, cơ sở dữ liệu, mô hình AI và trải nghiệm người dùng trong một hệ thống hoàn chỉnh. Mỗi thay đổi ở một phân hệ đều có thể ảnh hưởng đến toàn bộ sản phẩm, đòi hỏi nhóm liên tục kiểm tra và điều chỉnh.
Đây cũng là cách học phần “Advanced Programming” tại Asia University Program được triển khai theo hướng học qua dự án. Sinh viên được tiếp cận quy trình phát triển sản phẩm ngay trong quá trình học, qua đó rèn năng lực phân tích bài toán, thiết kế hệ thống, tích hợp công nghệ và làm việc theo nhóm.
Từ một công cụ hỗ trợ quản lý phòng thí nghiệm, dự án đã trở thành cơ hội để sinh viên chuyển kiến thức lập trình thành một giải pháp có người dùng, quy trình và yêu cầu vận hành cụ thể. Đây là nền tảng giúp người học tiếp tục tham gia các dự án công nghệ, nghiên cứu và phát triển sản phẩm trong những giai đoạn tiếp theo.
