Bài viết Xây dựng giải pháp công nghệ thông tin phát triển và tối ưu hoá cơ sở dữ liệu sáng chế trình bày giải pháp xây dựng một công cụ nhằm quản lý và khai thác dữ liệu sáng chế nói chung và ngành cơ khí chế tạo nói riêng dựa trên nền tảng công nghệ thông tin.
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017 - Quyển 123 XÂY DỰNG GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ THÔNG TIN PHÁT TRIỂN VÀ TỐI ƯU HOÁ CƠ SỞ DỮ LIỆU SÁNG CHẾ DESIGNING INFORMATION TECHNOLOGY SYSTEM FOR DEVELOPING AND OPTIMIZING INTERNATIONAL PATENT DATABASE Nguyễn Hữu Phát1, Trần Quang Vinh1, Phạm Ngọc Hiếu2, Trương Minh Thông1 Trường Đại học Bách khoa Hà Nội; phat.nguyenhuu@hust.edu.vn, vinh.tranquang1@hust.edu.vn Viện Nghiên cứu sáng chế Khai thác Cơng nghệ (MOST); hieupn@most.gov.vn Tóm tắt - Hiện nay, nguồn sáng chế giới phát triển mạnh nhiều lĩnh vực khác Tuy nhiên, việc khai thác sáng chế hiệu Các doanh nghiệp chưa nắm bắt nhiều sáng chế này, vậy, việc áp dụng vào thiết kế sản xuất chưa phổ biến đạt hiệu cao Vì vậy, mục tiêu báo trình bày giải pháp xây dựng công cụ nhằm quản lý khai thác liệu sáng chế nói chung ngành khí chế tạo nói riêng dựa tảng cơng nghệ thơng tin (CNTT) Phần mềm u cầu có chức tìm kiếm, phân tích, quan trọng chức tự động cập nhật liệu từ nguồn sáng chế giới xây dựng đồ sáng chế Kết đạt sở liệu (CSDL) báo cáo phân tích đánh giá sáng chế dùng để xây dựng đồ công nghệ hiệu Abstract - Nowadays, there are many diverse inventions in mechanical design sector However, the exploitation of these inventions is still ineffective The applications in design and production are not popular and not receive the highest effect because the companies and factories haven’t still got a lot of information about these patents The goal of the paper is to build up a software to manage and exploit the invention data in general and in the mechanic design sector in particular The software is required to have search functions and invention analysis, and the most important is that the system can automatically update the data from invention resources all over the world The result is a set of databases and reports on analysis and evaluation of patents used to build effective technology maps Từ khóa - sở liệu; sáng chế; mơ hình web MVC; phân loại sáng chế quốc tế; đồ công nghệ Key words - database; patent; web MVC; classify international patents; technology map Đặt vấn đề Trong thời kỳ CNTT phát triển vượt bậc, tìm kiếm thơng tin gì, cần có mạng Internet Vì vậy, quan nhà nước, doanh nghiệp, cơng ty muốn có thư viện điện tử chung để tra cứu, tìm kiếm, thơng tin thay lưu trữ liệu theo phương pháp truyền thống trước Thơng qua đó, doanh nghiệp, cơng ty đề chiến lược kinh doanh, sản xuất cách hợp lý [1] Xu hướng không doanh nghiệp lớn, mà nhiều doanh nghiệp vừa nhỏ đặc biệt quan tâm thể qua việc doanh nghiệp đầu tư mua gói dịch vụ sở hữu trí tuệ (SHTT), đặc biệt thơng tin sáng chế, cơng cụ tìm kiếm, tra cứu, phân tích sáng chế, bên cạnh đầu tư nghiên cứu tạo sáng chế, công nghệ [2] - [4] Trước nhu cầu thiết thực nêu trên, báo này, chúng tơi trình bày kết nghiên cứu xây dựng phần mềm quản lý khai thác liệu sáng chế Bài báo tập trung phân tích, thiết kế xây dựng CSDL cho hệ thống kết phát triển phần mềm quản lý cung cấp dịch vụ khai thác CSDL sáng chế áp dụng ngành khí chế tạo CSDL hệ thống, sử dụng SQL Server 2012 SQL Server 2012 sản phẩm phần mềm Microsoft tương thích tốt với tảng ASP.NET, làm tăng hiệu suất hệ thống lên mức tối đa, đồng thời SQL Server 2012 có độ bảo mật cao [1], [2], [3] 2.2 Xây dựng phần mềm tự động cập nhật liệu Nguồn liệu sáng chế lớn bổ sung cập nhật thường xuyên, vậy, việc cập nhật sáng chế vào CSDL phương pháp thủ công giải pháp khó khăn tốn nhiều thời gian, đơi liệu thêm vào khơng đồng nhất, gây nhiều sai sót q trình khai thác Vì vậy, nhóm nghiên cứu phát triển phần mềm tự động cập nhật liệu sáng chế vào CSDL hệ thống, dựa vào liệu khai thác Internet Phần mềm viết ngơn ngữ C#, tích hợp chức xử lý tập tin excel, xử lý file.xml, tự động download, tự động giải nén, tự động cập nhật vào CSDL [5], [6] 2.3 Xây dựng sở liệu CSDL thiết kế cách tối ưu, đầy đủ, giúp hệ thống hoạt động với hiệu suất cao truy vấn thêm mới, cập nhật liệu Phương hướng giải 2.1 Xây dựng website Website hệ thống xây dựng tảng ASP.NET, Angular Js hệ sở liệu SQL Server 2012 Website xây dựng theo chuẩn SPA (Single Page Application) khơng cịn hiệu ứng load trang chậm, gây khó chịu cho người dùng ASP.NET tảng Microsoft xây dựng với nhiều thư viện tích hợp, giúp lập trình viên xây dựng website cách dễ dàng, đồng thời giúp hệ thống tăng tính bảo mật Để quản trị Phân tích yêu cầu thiết kế xây dựng hệ thống 3.1 Xây dựng hệ thống hạ tầng CNTT Ngày nay, thông qua Internet, các CSDL trực tuyế n tra cứu thông tin sáng chế của Cơ quan Sáng chế châu Âu (EPO), Cơ quan Sáng chế và Nhãn hiệu Hoa Kỳ (USPTO), Tổ chức Sở hữu Trí tuệ Thế giới (WIPO), là những điạ chỉ tin cậy để tiế p cận thông tin công nghệ mới Cục SHTT tiến hành xây dựng kho thông tin sáng chế giới Việt Nam Trung tâm Thông tin tư liệu Nguyễn Hữu Phát, Trần Quang Vinh, Phạm Ngọc Hiếu, Trương Minh Thông 124 Hình Kiến trúc tổng thể hạ tầng CNTT phục vụ cập nhật nhật, quản lý khai thác CSDL sáng chế Cục SHTT hợp tác thông tin, tư liệu với 27 nước tổ chức quốc tế, có Tổ chức Sở hữu Trí tuệ Thế giới (WIPO), Cơ quan Sáng chế châu Âu (EPO) quan sáng chế nước công nghiệp phát triển [7] - [9] Việc xây dựng quản lý hạ tầng CSDL cần thiết, đặc biệt liệu sáng chế - nguồn liệu khổng lồ địi hỏi tính bảo mật cao khả cập nhật liên tục Qua khảo sát số nước công ty Platcom (Malaysia), LearningTech (Đài Loan) cho thấy hệ thống sở hạ tầng họ hoàn chỉnh Các cơng ty có hệ thống máy chủ trung tâm cập nhật lưu trữ liệu thường xuyên Họ có hai hệ thống chạy song song sẵn sàng hoạt động có cố có phân cấp từ trung ương đến địa phương Ngồi ra, để tăng hiệu họ cịn xây dựng hệ thống máy chủ nước lân cận theo tiêu chí hợp tác khai thác [10] Xây dựng hệ thống sở hạ tầng CNTT phục vụ xử lý, lưu trữ quản lý sở liệu sáng chế nội dung báo cấp thiết cơng cụ nghiên cứu, phát triển nhằm kết nối, chia sẻ đồng CSDL sáng chế, đồng thời góp phần hướng tới hồn thiện mục tiêu: (1) Xây dựng hạ tầng CNTT phục vụ lưu trữ xử lý quản lý CSDL sáng chế, (2) Mở rộng phạm vi nước, (3) Kết nối doanh nghiệp phục vụ tra cứu cập nhật liệu sáng chế, (4) Kết nối quốc tế tạo thành mạng lưới hạ tầng CSDL khu vực giới Hình [1] - [3] Với mơ hình giải pháp trên, để xây dựng hệ thống hạ tầng mạng phục vụ hệ CSDL sáng chế cần đầu tư tối thiểu thiết bị Bảng Bảng Hệ thống sở hạ tầng CNTT 01 máy chủ ứng dụng (application server) 02 máy chủ CSDL (database server) 02 thiết bị switch trung tâm (core witch) Vận hành phần mềm Quản lý CSDL cho ứng dụng quản lý khai thác sáng chế Liên kết phân vùng mạng lại với 02 thiết bị switch truy cập (access switch) 01 thiết bị bảo mật (firewall) 02 ổ cứng mạng 02 thiết bị tích điện (UPS) 01 máy phát điện tự khởi động Phần mềm hệ thống Phân vùng mạng nội dùng kết nối máy tính Quản lý truy cập vào/ra hệ thống mạng, đảm bảo an toàn, bảo mật cho hệ thống mạng Sao lưu (backup) liệu cho máy chủ Nguồn điện dự phòng cho hệ thống máy chủ Duy trì nguồn điện cho hệ thống Hệ điều hành dành cho máy chủ, hệ quản trị CSDL cho máy chủ liệu 3.2 Yêu cầu chức Hình Sơ đồ chức hệ thống Phần mềm gồm mơ-đun là: quản lý hệ thống, quản lý người dùng, quản lý danh mục, quản lý sáng chế, quản lý công nghệ Quản lý hệ thống gồm chức sau: quản lý phát phân tích lỗi hệ thống, lưu trữ lịch sử người dùng, lưu liệu, cấu hình hệ thống Quản lý người dùng gồm chức như: thêm, sửa, xóa người dùng, phân quyền người dùng, tìm kiếm người dùng, lưu trữ lịch sử tìm kiếm người dùng, cấp lại mật khẩu, khóa, mở khóa tài khoản Quản lý danh mục gồm chức như: quản lý danh sách quốc gia, quản lý ngành nghề, quản lý danh sách phân loại quốc tế IPC Quản lý công nghệ gồm: thêm, sửa, xóa cơng nghệ, tìm ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017 - Quyển kiếm tham khảo theo từ khóa Quản lý sáng chế gồm chức năng: tìm kiếm sáng chế, thêm, sửa, xóa, download sáng chế, phân tích sáng chế, Hình 3.3 u cầu phi chức Yêu cầu phi chức hệ thống đảm bảo tiêu chí sau: dễ dàng quản lý, sử dụng với người dùng cuối, dễ bảo trì nâng cấp, yêu cầu bảo mật hệ thống cao, giao diện ưa nhìn, thời gian đáp ứng trang web nhanh, mượt mà, trang web hỗ trợ tất trình duyệt web thơng dụng 3.4 Thiết kế chức quản lý hệ thống Mơ-đun quản lý hệ thống gồm chức chính: • Cấu hình hệ thống: Chức cho phép người dùng xem thông tin chi tiết hệ thống cấu hình thơng số cho hệ thống thời gian cached, tên hệ thống, email hệ thống Lưu trữ lịch sử người dùng: chức cho phép lưu trữ tất các hoạt động đăng nhập, đăng xuất, tìm kiếm, thêm liệu hệ thống • Quản lý lỗi hệ thống: Các lỗi hệ thống tự động thêm vào CSDL hệ thống chạy Người quản trị xem, kiểm tra lỗi để nâng cấp, chỉnh sửa phần mềm • Sao lưu liệu: Chức cho người quản trị hệ thống sử dụng Chức có tác dụng lưu CSDL tải cho người dùng Hình Sơ đồ chức quản lý hệ thống 3.5 Thiết kế chức quản lý người dùng Mô-đun quản lý người dùng gồm chức chính: • Lưu trữ lịch sử người dùng: Chức cho phép lưu trữ tất các hoạt động đăng nhập, đăng xuất, tìm kiếm, thêm liệu hệ thống • Lưu trữ lịch sử tìm kiếm: Chức cho phép lưu trữ tất cú pháp tìm kiếm khách hàng để phân tích xem nhu cầu khách hàng • Phân quyền: Người quản trị (admin) phân quyền cho khách hàng theo thứ bậc khác gồm quyền như: Admin (quản trị tất mô-đun), User (quản trị mơ-đun sáng chế, cơng nghệ, danh mục), Client (chỉ có quyền tìm kiếm sáng chế, cơng nghệ) • Đăng ký: Người dùng đăng ký tài khoản để sử dụng dịch vụ trang web Hình Sơ đồ chức quản lý người dùng 125 3.6 Thiết kế chức quản lý sáng chế Đây mô-đun quan trọng hệ thống Các chức mơ-đun hầu hết phía người dùng sử dụng Mơ-đun quản lý sáng chế gồm có chức chính: Tìm kiếm theo IPC Có liệu S Kết thúc Đ Download file excel insert vào sở liệu Truy cập vào link Rss lấy đường link download Đ Download file zip S Download file zip giải nén Xử lý file xml cập nhật vào sở liệu Convert file tif -> png xóa file tif Hình Lưu đồ thuật tốn tự động cập nhật sáng chế • Tìm kiếm: Để tìm sáng chế mong muốn người dùng tìm kiếm theo nhiều tiêu chí khác theo tên sáng chế, tên tác giả, tên công ty, theo IPC, tên công ty nắm giữ, tốn tử tìm kiếm ghép vào (AND, OR, NOT) giúp người dùng dễ dàng tìm kiếm sáng chế mà họ quan tâm Sau người dùng có kết tìm kiếm, họ lọc bớt kết tìm kiếm mà cần chọn • Phân tích: Chức phân tích dựa tiêu chí: năm cơng bố, tác giả, theo IPC, công ty nắm giữ, quốc gia Các biểu đồ phân tích hiển thị là: biểu đồ đường, đồ sáng chế, biểu đồ cột, biểu đồ hình trịn • Download liệu sáng chế: Chức cho phép người dùng download tài liệu liên quan đến sáng chế gồm văn bằng, hình ảnh… • Tự động cập nhật thêm, sửa, xóa sáng chế: Chức thực phương pháp cập nhật thủ công cập nhật tự động Chức cập nhật tự động mơ tả lưu đồ thuật tốn Hình Sau nhập mã IPC cần cập nhật kích hoạt phần mềm, mơ-đun tìm kiếm tự động tìm kiếm thơng tin sáng chế nguồn liệu khác (WIPO, USPTO, EPO, JPO, NOIP) Kết tìm kiếm sáng chế đường liên kết RSS lưu theo định dạng tập tin excel Một mô-đun khác tự động tải liệu sáng chế danh sách RSS tự động chuyển đổi định dạng liệu tải cho tương thích với định dạng liệu CSDL hệ thống Sau bước xử lý tính tốn chuyển đổi định dạng, liệu sáng chế cập nhật vào CSDL hệ thống 3.7 Thiết kế sở liệu Sau phân tích yêu cầu chức hệ thống, thiết kế CSDL hệ thống bao gồm bảng Nguyễn Hữu Phát, Trần Quang Vinh, Phạm Ngọc Hiếu, Trương Minh Thơng 126 quan hệ sau đây: • Users: Lưu trữ thơng tin người dùng; • Roles: Lưa trữ vai trị hệ thống; • Permisstions: Lưu trữ phân quyền hệ thống; • Invents: Lưu trữ thơng tin sáng chế; • Technologies: Lưu trữ thơng tin cơng nghệ; • ExceptionLogs: Lưu trữ thơng tin lỗi; • SystemConfig: Lưu trữ thơng tin cấu hình; • Countries: Lưu trữ thơng tin quốc gia; • Mails: Lưa trữ thơng tin email; • SearchHistory: Lưu trữ lịch sử tìm kiếm; • IPC: Lưu trữ thông tin IPC; • ActivityLog: Lưu trữ lịch sử hoạt động người dùng; • Role_User_Mapping: Bảng liên kết n-n Users Roles; • Role_Permisstion_Mapping: Bảng liên kết n-n Roles Permisstions Kết thảo luận Trên sở phân tích thiết kế nêu trên, nhóm nghiên cứu phát triển thành công hệ thống quản lý khai thác CSDL sáng chế Hình thể giao diện tìm kiếm lọc kết với nhiều tiêu chí, nhiều tốn tử khác Tốc độ tìm kiếm phút cho triệu ghi Kết tìm kiếm lọc theo nhiều tiêu chí (Applicants, Main IPC Analysis, Issued/Pub Year Analysis, Country Analysis) hiển thị theo nhiều dạng khác nhằm tạo thuận tiện cho người dùng trình tìm kiếm sáng chế cần quan tâm (Hình 7) Kết quan trọng nghiên cứu chức phân tích sáng chế CSDL theo tiêu chí khác thể Hình 8, bao gồm kết phân tích sáng chế theo quốc gia (bản đồ sáng chế), theo phân loại quốc tế IPC, theo năm theo đơn vị chủ sở hữu sáng chế Chức tự động cập nhật liệu sáng chế (Hình 9) thiết kế thành mơ-đun riêng, cho phép đặt lịch cập nhật liệu theo thời gian cho trước Hình Giao diện tìm kiếm sáng chế thống kê Hình Giao diện tìm kiếm sáng chế với lọc chế độ hiển thị kết ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(120).2017 - Quyển 127 Hình Biểu diễn kết phân tích sáng chế theo tiêu chí khác dùng, phát triển tiện ích tìm kiếm khai thác sáng chế điện thoại thông minh, mở rộng CSDL sáng chế cho lĩnh vực khác Lời cảm ơn Nghiên cứu hỗ trợ Chương trình đổi cơng nghệ quốc gia đến năm 2020 Bộ Khoa học Công nghệ đề tài mã số ĐM.22.HT/16 TÀI LIỆU THAM KHẢO Hình Download sáng chế tự động Kết luận Nhóm nghiên cứu thiết kế xây dựng hệ thống quản lý khai thác sáng chế với CSDL sáng chế ngành khí chế tạo chứa khoảng 13.000 ghi Hệ thống phần mềm có chức tự động download cập nhật liệu sáng chế, tìm kiếm, cập nhật, lưu, lưu trữ lỗi hệ thống, cấu hình hệ thống, cung cấp chức thống kê khai thác liệu sáng chế theo nhiều tiêu chí khác Trong tương lai, nhóm nghiên cứu tiếp tục hoàn thiện hệ thống, phát triển thêm chức cung cấp dịch vụ khai thác sáng chế cho người [1] Phạm Phi Anh, Vai trị thơng tin sáng chế hoạt động nghiên cứu, ứng dụng giảng dạy, 2010 [2] https://viblo.asia/Giangnv/posts/57rVRqOqG4bP [3] http://www.baomoi.com/6-tinh-nang-sieu-tiet-kiem-cua-windowsserver-2012/c/9712452.epi [4] https://vi.wikipedia.org/wiki/.NET_Framework [5] Andrew T Pham, Principles of Patent Portfolio Management [6] WIPS Global, http://www.wipsglobal.com/service/mai/main.wips) [7] “Nghiên cứu xây dựng danh mục sáng chế, công nghệ lĩnh vực Cơ điện tử phục vụ khí xác khuyến nghị ứng dụng Việt Nam”, 2015-2016 [8] Sở hữu trí tuệ dành cho doanh nghiệp, http://www.wipo.int/sme [9] “Nghiên cứu đánh giá thực trạng đề xuất giải pháp khai thác sáng chế số ngành sản xuất có lợi cạnh tranh Việt Nam”, 2016 [10] Learning Tech Corp., http://www.ltc.tw/en/ (BBT nhận bài: 08/8/2017, phản biện xong: 05/9/2017) ... chức Sở hữu Trí tuệ Thế giới (WIPO), Cơ quan Sáng chế châu Âu (EPO) quan sáng chế nước công nghiệp phát triển [7] - [9] Việc xây dựng quản lý hạ tầng CSDL cần thiết, đặc biệt liệu sáng chế -... Invents: Lưu trữ thơng tin sáng chế; • Technologies: Lưu trữ thơng tin cơng nghệ; • ExceptionLogs: Lưu trữ thơng tin lỗi; • SystemConfig: Lưu trữ thơng tin cấu hình; • Countries: Lưu trữ thơng tin. .. thác [10] Xây dựng hệ thống sở hạ tầng CNTT phục vụ xử lý, lưu trữ quản lý sở liệu sáng chế nội dung báo cấp thiết cơng cụ nghiên cứu, phát triển nhằm kết nối, chia sẻ đồng CSDL sáng chế, đồng