Hệ thống truyền thanh cơ sở tại các xã, phường chủ yếu vận hành theo công nghệ analog, thường gặp khó khăn trong bảo dưỡng và nâng cấp vì chất lượng âm thanh hạn chế, chi phí bảo trì cao. Trước thực trạng đó, nhóm tác giả: Phạm Công Danh, Lê Tấn Dững đến từ Phòng Văn hóa - Xã hội xã Phú Hữu, TP Cần Thơ, đã nghiên cứu, thiết kế giải pháp “Truyền thanh thông minh - Năng lượng xanh”, sử dụng công nghệ hiện đại và tự động hóa quy trình phát sóng, khắc phục những hạn chế của hệ thống truyền thanh truyền thống. Giải pháp này đạt giải Ba tại Tại Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật TP Cần Thơ lần thứ 13 (2024-2025).

Giải pháp “Truyền thanh thông minh - Năng lượng xanh” được thiết kế gọn nhẹ với 1 tấm pin mặt trời, 2 cái loa và 1 hộp điều khiển, có thể sử dụng linh hoạt ở nhiều môi trường, địa hình khác nhau, hoặc đính lên cột cao. Ảnh: NVCC

Hiện nay, phần lớn đài truyền thanh cơ sở đều sử dụng hệ thống analog với máy phát FM/AM và đường dây cáp nối trực tiếp đến các loa ở xã, ấp. Giải pháp này đơn giản, chi phí đầu tư ban đầu thấp, ổn định về mặt công nghệ và dễ sửa chữa tại chỗ. Tuy nhiên, lại có khuyết điểm là dễ nhiễu, méo tín hiệu do môi trường và chất lượng cáp truyền dẫn, làm giảm độ rõ giọng nói và tin tức; không có khả năng quản lý tập trung, phải điều khiển tại chỗ, không thể cập nhật nội dung hay thay đổi âm lượng từ xa một cách linh hoạt; khó mở rộng do mỗi điểm đặt loa yêu cầu kéo cáp analog riêng biệt, tăng chi phí và công sức thi công khi muốn thêm điểm mới.

Một số địa phương đã thí điểm hệ thống truyền thanh thông minh sử dụng thiết bị ứng dụng công nghệ thông tin, viễn thông, như: công nghệ xử lý số (DSP) trên máy phát FM, kết hợp với thuật toán SmartFM để tối ưu năng lượng; sử dụng mạng LAN/WAN hoặc Internet để truyền nội dung âm thanh số đến các loa IP; phần mềm điều khiển, tự động hóa đài hoặc một số nền tảng chuyên về quản lý thiết bị IoT, thiết bị mạng cũng được áp dụng để giám sát, cấu hình máy phát và loa qua cloud… Mỗi nhóm giải pháp đều có điểm mạnh nhất định, nhưng nhìn chung còn hạn chế ở khả năng quản lý tập trung toàn diện, chi phí đầu tư phần cứng - phần mềm cao, cũng như yêu cầu chuyên môn trong vận hành.

Trong khi đó, giải pháp “Truyền thanh thông minh - Năng lượng xanh” được thiết kế với giao diện quản lý - lập lịch đơn giản, dễ sử dụng; tính năng điều khiển và cập nhật nội dung từ xa qua web/app di động. Thiết bị được tích hợp phần cứng phát sóng cùng hệ thống loa IP/analog, hỗ trợ phát đa kênh, đa vùng, không phụ thuộc vào nguồn điện lưới hay mạng LAN cố định. Thiết bị vẫn hoạt động ổn định ngay cả khi xảy ra gián đoạn mạng nhờ cơ chế dự phòng (fallback). Hệ thống đảm bảo an toàn thông tin với bảo mật đầu cuối, mã hóa dữ liệu và phân quyền truy cập chặt chẽ. Ngoài ra, thiết bị giúp tiết kiệm chi phí đầu tư và vận hành khi giảm trên 60% chi phí điện so với chạy máy phát FM truyền thống; giảm 50% nhu cầu nhân lực tại chỗ. Việc triển khai, lắp đặt dễ dàng ở mọi địa điểm có kết nối mạng 3G, 4G hoặc 5G.

Anh Phạm Công Danh, Phó trưởng Phòng Văn hóa - Xã hội xã Phú Hữu, Trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết: “Giải pháp này vận hành dựa trên hai nguyên lý cơ bản: một là chuyển hóa và quản lý năng lượng bằng cách thu nhận năng lượng mặt trời qua tấm pin mặt trời, chuyển đổi thành điện một chiều. Bộ điều khiển sạc MPPT (Maximum Power Point Tracking) tối ưu công suất thu được, sạc vào ắc-quy lưu trữ, giúp duy trì phát sóng liên tục tối đa khoảng 12-18 giờ sau khi trời không có nắng. Hai là sử dụng kỹ thuật phát thanh qua IoT và Internet: sử dụng thiết bị (máy tính/điện thoại) lập lịch phát sóng, điều khiển hoạt động làm bo mạch điều khiển trung tâm tại mỗi điểm phát thanh, xử lý âm thanh và phát theo tín hiệu theo lệnh. Hệ thống sử dụng thuật toán điều tiết công suất biên (edge-level) để tự đóng/ngắt luồng âm thanh theo kịch bản (thường kỳ, khẩn cấp) giúp tiết kiệm trên 30% điện năng so với hệ IoT thông thường. Điểm đột phá sáng tạo của giải pháp là khả năng tích hợp các module bổ trợ, như: cảm biến quan trắc môi trường, camera giám sát an ninh, kết nối dữ liệu về trung tâm điều hành thông minh (IOC) của địa phương hoặc tỉnh, tạo nên một mạng lưới truyền thông - giám sát - điều hành đồng bộ”.

Giải pháp này có thể ứng dụng cho hệ thống đài truyền thanh cấp xã, phường; Trung tâm Văn hóa - Thể thao và Truyền thanh; lực lượng phòng, chống thiên tai và tìm kiếm cứu nạn tại mỗi địa phương; các khu du lịch, khu công nghiệp, khu bảo tồn thiên nhiên, khu dân cư tập trung và các khu vực có hạ tầng điện - mạng không ổn định, vùng sâu, vùng xa, biên giới, hải đảo… Ngoài ra, có thể mở rộng áp dụng cho các cơ sở giáo dục, y tế, trạm kiểm lâm, chốt biên phòng và các điểm cần phát thông tin khẩn cấp trên toàn quốc. Hệ thống được thiết kế gọn nhẹ, không cần đường dây điện chằng chịt, góp phần làm đẹp không gian nông thôn, đô thị. Chi phí thiết bị để hoàn thành cho giải pháp thấp, mỗi bộ tiết kiệm trên 25 triệu đồng (so với nhu cầu bình quân tại mỗi ấp/khu vực hiện nay cần lắp đặt từ 3-4 bộ), nên tiết kiệm được rất nhiều kinh phí.

Theo anh Phạm Công Danh, giải pháp này đã được ứng dụng tại ấp Phú Nhơn, xã Đông Phú, huyện Châu Thành, tỉnh Hậu Giang (cũ). Sau khi sáp nhập các xã, phường, tỉnh, thành, do có những thay đổi về nhân sự, địa phương, nên hiện tạm ngưng sử dụng. Anh sẵn sàng hợp tác hoặc chuyển giao công nghệ với các đơn vị, địa phương có nhu cầu để đưa giải pháp ứng dụng rộng rãi vào thực tế.

LỆ THU