(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tương tác giữa người và xe thông qua Smartphone

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tương tác giữa người và xe thông qua Smartphone(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tương tác giữa người và xe thông qua Smartphone(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tương tác giữa người và xe thông qua Smartphone(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tương tác giữa người và xe thông qua Smartphone(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tương tác giữa người và xe thông qua Smartphone(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tương tác giữa người và xe thông qua Smartphone(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tương tác giữa người và xe thông qua Smartphone(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tương tác giữa người và xe thông qua Smartphone(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tương tác giữa người và xe thông qua Smartphone(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tương tác giữa người và xe thông qua Smartphone(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tương tác giữa người và xe thông qua Smartphone(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tương tác giữa người và xe thông qua Smartphone(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tương tác giữa người và xe thông qua Smartphone(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tương tác giữa người và xe thông qua Smartphone(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tương tác giữa người và xe thông qua Smartphone(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tương tác giữa người và xe thông qua Smartphone(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tương tác giữa người và xe thông qua Smartphone(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tương tác giữa người và xe thông qua Smartphone

LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2014 Ký tên TRẦN QUỐC HOAN ii CẢM TẠ Trong trình nghiên cứu để hồn thành luận văn ngày hơm nay, trước tiên tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy TS Nguyễn Bá Hải tận tâm hướng dẫn giúp suốt q trình học tập nghiên cứu Tiếp theo tơi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy, giảng dạy chương trình cao học ngành kĩ thuật khí động lực, người truyền đạt cho tơi kiến thức hữu ích chun ngành, làm sở để thực tốt luận văn Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, bạn đồng nghiệp, bạn lớp, người bên cạnh hỗ trợ tạo điều kiện tốt cho suốt trình học tập hồn thành luận văn Tp.Hồ Chí Minh, tháng năm 2014 Học viên thực TRẦN QUỐC HOAN iii TÓM TẮT Gần tiến công nghệ mở đường cho kỷ nguyên mới, kỷ nguyên kết nối Các dòng xe đại ngày kết nối với hệ thống máy tính ngày phổ biến, dùng để hỗ trợ thu thập thơng tin xe kết nối Internet Các nhà sản xuất xe triển khai nhiều công nghệ hỗ trợ khác cho lái xe chống trộm thơng tin giải trí đa chức Họ phát triển cách để tương tác thiết bị di động với phương tiện cung cấp chức giúp khách hàng khóa/mở khóa xe theo dõi xe trường hợp bị cắp Đó hướng nghiên cứu tác giả luận văn “Nghiên cứu tương tác người xe thông qua smartphone” Trong luận văn này, tác giảđã khái niệm tương tác người xe, tảng công nghệ áp dụng tương tác người xe Phân loại hình thức tương tác người xe, xu hướng phát triển tương tác ngưởi xe tương lai Chứng minh khả ứng dụng smartphone việc tương tác người xe, xây dựngmột kiến trúc hệ thống cho phép người dùng tương tác với hệ thống nằm xe họ cách sử dụng smartphone Các vấn đề cần nghiên cứu đề tài thể sáu chương luận văn:  Chương I: Tổng quan đề tài nghiên cứu  Chương II: Cơ sở lý thuyết tương tác người xe  Chương III: Cơ sở lý thuyết thiết kế hệ thống tương tác người xe thông qua smartphone  Chương IV: Thiết kế hệ thống tương tác người xe thông qua smartphone  Chương V: Thực nghiệm hệ thống  Chương VI: Kết luận định hướng nghiên cứu iv ABSTRACT Recently, technological development has created a new era, the era of connection Almost ranges of modern cars are connected to the computer systems increasingly in order to support the collection information of the vehicles and help to connect these information to the Internet The car manufacturers have developed many different technological supports for anti-theft and multi-functional entertainment information They also develop ways to interact between mobile devices and cars to help customers can lock/unlock the cars, moreover, and vehicles would be tracked in case of being stolen It is also the author's research in the thesis "Research on the interaction between people and vehicles through smartphones" In this thesis, the author gives the definition about the interaction between people and cars, the technological foundation is used in the interaction between people and cars, the classification of interaction between people and cars, the trend of interaction development between people and cars in the future Moreover, this thesis also demonstrates the ability to use smartphone in the interaction between people and cars, and provides an architecture system that allows customers to interact with the system in their cars by using their smartphones Issues of research topics were presented in six chapters of the thesis: • Chapter I: Overview of research topics • Chapter II: Theoretical Basis interaction between people and cars • Chapter III: Theoretical Basis design system and interaction between people and cars via smartphones • Chapter IV: Design of interaction between people and cars via smartphone • Chapter V: Experimental System • Chapter VI: Conclusions and research orientation v MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN .ii CẢM TẠ iii TÓM TẮT iv ABSTRACT v DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii DANH SÁCH CÁC HÌNH ix DANH SÁCH CÁC BẢNG xii Chƣơng TỔNG QUAN 1.1.Tổng quan lĩnh vực nghiên cứu 1.2.Tình hình nghiên cứu 1.2.1.Tình hình nghiên cứu nước 1.2.2.Tình hình nghiên cứu nước 1.3.Mục đích đề tài 1.4.Nội dung nghiên cứu 1.5.Đối tượng nghiên cứu 1.6.Giới hạn đề tài 1.7.Phương pháp nghiên cứu 1.8.Lý chọn đề tài Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TƢƠNG TÁC GIỮA NGƢỜI VÀ XE 2.1.Khái niệm tương tác tảng công nghệ tương tác 2.1.1 Khái niệm tương tác người máy 2.1.2 Một số tảng công nghệ tương tác 2.2 Khái niệm phân loại tương tác người xe 12 2.2.1 Phân loại hình thức tương tác người xe 12 2.3 Các xu hướng phát triển tương tác người xe 15 2.4 Khả ứng dụng smartphone tương tác người xe 16 Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƢƠNG TÁC GIỮA NGƢỜI VÀ XE THÔNG QUA SMARTPHONE 18 3.1 Các hệ điều hành, cơng cụ lập trình xây dựng ứng dụng smartphone 18 vi 3.1.1 Phân loại hệ điều hành ứng dụng smartphone 18 3.1.2 Nền tảng mã nguồn mở Phonegap 20 3.2 Phương thức kết nối smartphone máy server 22 3.3 Thiết lập kết nối máy tính xe máy server 23 3.3.1 Mạng riêng ảo VPN 24 3.3.2 Thiết lập mạng riêng ảo VPN 25 Chƣơng THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƢƠNG TÁC GIỮA NGƢỜI VÀ XE THÔNG QUA SMARTPHONE 28 4.1 Phương thức kết nối smartphone xe 28 4.2 Thiết kế hệ thống tương tác người xe thông qua smartphone sử dụng công nghệ Internet di động 3G 29 4.2.1 Mơ hình hệ thống sơ đồ nguyên lý hoạt động 29 4.2.2 Lập trình hệ thống 33 4.3 Thiết kế hệ thống tương tác người xe thông qua smartphone sử dụng công nghệ wifi 54 4.3.1 Mơ hình hệ thống sơ đồ nguyên lý hoạt động 54 4.3.2 Lập trình hệ thống 57 Chƣơng THỰC NGHIỆM HỆ THỐNG 66 5.1 Mục tiêu thực nghiệm chung 66 5.2 Tiến hành thực nghiệm hệ thống 66 5.2.1 Thực nghiệm hệ thống tương tác người xe thông qua smartphone ứng dụng công nghệ wifi 67 5.2.2 Thực nghiệm hệ thống tương tác người xe thông qua smartphone ứng dụng công nghệ Internet di động 71 5.3 Phân tích đánh giá hệ thống tương tác người xe thông qua smartphone 81 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƢỚNG NGHIÊN CỨU 82 6.1 Những vấn đề giải 82 6.2 Những vấn đề tồn 82 6.3 Hướng nghiên cứu 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 vii DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT HMI : Human Machines Interaction (Tương tác người máy) HVI :Human Vehicle Interaction (Tương tác người xe) HMS :Human Machines System (Hệ thống tương tác người-máy) NFC :Near Field Communication (Giao thiếp gần) GSM :Global System for Mobile Communications (Hệ thống thông tin di động toàn cầu) GPRS :General Packet Radio Service (Dịch vụ vơ tuyến gói tổng hợp) LCD : Liquid Crystal Display (Màn hình tinh thể lỏng) HTML5 :HyperText Markup Language(Ngơn ngữ đánh dấu siêu văn bản) CSS3 :Cascading Style Sheets (Các tập tin định kiệu theo tầng) VPN :Virtual Private Network (Mạng riêng ảo) LAN :Local Area Network (Mạng nội bộ) IP :Internet Protocol (Giao thức liên mạng) WAN :Wide Area Network (Mạng diện rộng) DDNS : Dynamic Domain Name System (Hệ thống tên miền động) OSC :Open Sound Control XML : eXtensible Makeup Language (Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng) W3C : Word Wide Web Consortium (Hiệp hội lập chuẩn cho Internet) HTTP :HyperText Transfer Protocol (Giao thức truyền siêu văn bản) 3G : Third-generation technology (Hệ thống thong tin di động hệ thứ ba) LabVIEW: Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench GPS : Global Positioning System (Hệ thống định vị toàn cầu) TCP/IP : Transfer Control Protocol/Internet Protocol (Giao thức điều khiển giao vận/giao thức liên mạng) UDP : User Datagram Protocol (Giao thức truyền liệu ngắn) ID :Identification (Nhận dạng) HDL 9090 : Card giao tiếp LabVIEW với máy tính Học Để Làm 9090 viii DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Cấu trúc tương tác người máy Hình 2.2: Hệ thống HMS bao gồm người dùng, giao diện người–máy máy Hình 2.3: Hệ thống ứng dụng Led Laser Hình 2.4: Phân chia vùng thao tác xe 12 Hình 2.5: Mơ hình hệ thống tương tác gián tiếp thông qua thiết bị trung gian 13 Hình 2.6: Các mơ hình kết nối ứng dụng xe 14 Hình 3.1: Kiến trúc bên ứng dụng Phonegap 20 Hình 3.2: Cách thức ứng dụng phonegap tương tác với thiết bị 22 Hình 3.3: Mơ hình mạng VPN điển hình 24 Hình 4.1: Mơ hình kết nối smartphone xe gián tiếp thơng qua máy server 30 Hình 4.2: Sơ đồ nguyên lý truyền nhận liệu smartphone máy client 31 Hình 4.3: Sơ đồ nguyên lý truyền nhận liệu máy server máy client 32 Hình 4.4: Đoạn code lập trình lưu liệu gửi lên từ smartphone 33 Hình 4.5: Đoạn code đọc liệu từ file XML gửi cho smartphone 33 Hình 4.6: Đoạn code khai báo sử dụng phương thức GET để nhận liệu từ server 34 Hình 4.7: Đoạn code lập trình sử dụng phương thức POST để gửi liệu lên server 34 Hình 4.8: Đoạn code có chức thiết kế hiển thị giao diện Smartphone 35 Hình 4.9: Giao diện ứng dụng smartphone 35 Hình 4.10: Hàm init() 36 Hình 4.11: Đoạn code lập trình chức nút REFESH giao diệnứng dụng36 Hình 4.12: Đoạn code lập trình chức nút LOCK giao diện ứng dụng 37 Hình 4.13: Đoạn code lập trình chức nút UNLOCK giao diện ứng dụng 38 Hình 4.14: Đoạn code lập trình chức nút FIND CAR giao diện 39 Hình 4.15: Đoạn code lập trình chức nút STOP giao diện 40 Hình 4.16: Đoạn code lập trình chức nút TURN ON giao diện ứng dụng 41 ix Hình 4.17: Đoạn code lập trình chức điều khiển tắt động khẩn cấp 42 Hình 4.18: Đoạn code lập trình chức nút LOCATION giao diện 32 Hình 4.19: Đoạn code có chức nhận liệu từ xe gửi lên qua giaothức TCP/IP 44 Hình 4.20: Đoạn code có chức ghi liệu từ xe gửi lên thành file XML 45 Hình 4.21: Đoạn code có chức đọc liệu file XML1 có ghi thông tin điều khiển từ smartphone 46 Hình 4.22: Đoạn code có chức tách giá trị bảng Table Control 47 Hình 4.23: Hàm truyền liệu từ server tới máy tính gắn xe 47 Hình 4.24: Giao diện hiển thị máy server dùng để kiểm tra thông tin 48 Hình 4.25: Đoạn code có chức nhận tín hiệu từ server 49 Hình 4.26: Đoạn code có chức tách liệu nhận từ máy server 50 Hình 4.27: Đoạn code thu thập nhận tín hiệu điều khiển chức thông qua card giao tiếp LabVIEW với máy tính HDL 9090 51 Hình 4.28:Đoạn code thu thập tín hiệu GPS 51 Hình 4.29: Đoạn code có chức truyền liệu từ xe lên server 53 Hình 4.30: Giao diện kiểm tra máy tính đặt xe 54 Hình 4.31: Mơ hình hệ thống tương tác người xe sử dụng cơng nghệ wifi 55 Hình 4.32: Sơ đồ nguyên lý hoạt động truyền nhận liệu smartphone xe56 Hình 4.33: Cửa sổ chương trình TouchOSC Editor 57 Hình 4.34: Phần tuỳ chỉnh kích thước giao diện phần mềm TouchOSC Editor58 Hình 4.35: Bảng cơng cụ để thiết kế điều khiển 58 Hình 4.36: Hình ảnh nút nhấn loại Push Botton TouchOSC 58 Hình 4.37: Hình ảnh label TouchOSC 59 Hình 4.38: Giao diện thiết kế hồn thiện TouchOSC Editor 59 Hình 4.39: Đoạn code có chức nhận tín hiệu từ smartphone 60 Hình4.40: Đoạn code có chức xử lý liệu nhận từ smartphone 60 Hình 4.41: Đoạn codexác nhận mật máy server 62 Hình4.42: Đoạn code điều kiện dùng để ngắt điều khiển sai password 62 x Hình 4.43: Đoạn codeđiều kiện dùng phép điều khiển password 63 Hình 4.44: Đoạn code có chức truyền tín hiệu mức nhiên liệu từ máy tính server lên smartphone 64 Hình 4.45: Đoạn code có chức hiển thị thơng tin cảnh báo mức nhiên liệu 64 Hình 4.46: Đoạn code thu thập mức nhiên liệu điều khiển chức xe thông qua card giao tiếp LabVIEW với máy tính HDL 9090 65 Hình 5.1: Mơ hình dùng để thực nghiệm 67 Hình 5.2: Sơ đồ đấu nối cụm điều khiển lock/unlock 68 Hình 5.3: Sơ đồ đấu nối cụm loa đèn báo tìm xe bãi giữ xe hoạt nơi có khơng gian lớn 69 Hình 5.4: Sơ đồ đấu nối hệ thống báo mức nhiên liệu lại thùng chứa 69 Hình 5.5: mơ hình tương tác người xe thông qua smartphone ứng dụng công nghệ Internet di động 71 Hình 5.6: Kết nối hệ thống định vị GPS với máy tính xe 75 Hình 5.7: sơ đồ đấu nối hệ thống dừng động khẩn cấp 75 Hình 5.8: Sơ đồ đấu nối cụm điều khiển lock/unlock 76 Hình 5.9: Sơ đồ đấu nối cụm loa đèn báo tìm xe bãi giữ xe hoạt nơi có khơng gian lớn 76 Hình 5.10: Sơ đồ đấu nối hệ thống báo mức nhiên liệu lại thùng chứa 77 Hình 5.11: Tính tốn thời gian trễ hệ thống công cụ Elapsed Time 79 xi  Các phận hệ thống Hệ thống tương tác người xe thông qua smartphone mô tả cụ thể thông qua sơ đồ sau: GPS Hình 5.5:Mơ hình tương tác người xe thông qua smartphone ứng dụng công nghệ Internet di động Các phận hệ thống bao gồm:  Điện thoại thông minh (smartphone): Điện thoại smartphone sử dụng đề tài nghiên cứu điện thoại sử dụng hệ điều hànhAndroid có kết nối Internet (có thể sử dụng đường truyền Internet 3G, WIFI, GPRS…) Được xây dựng ứng dụng chạy tảng Android với giao diện chức điều khiển đơn giản lock, unlock, tìm xe, định vị xe, báo mức nhiên liệu xe  Hệ thống máy chủ server Hệ thống máy chủ server máy tính th dịch vụ có địa IP cố định 103.20.148.73 Trên máy tính server có tạo mạng riêng ảo VPN máy tính xe chạy webserver để smartphone truy cập mà khơng cần phải kết nối chung mạng nội Được cài đặt phần mềm lập trình LabVIEW chạy chương trình giao tiếp với máy tính xe 71  Máy tính đặt xe Máy tính đặt xe sử dụng đề tài nghiên cứu máy mini Box có cấu sau: Intel® Celeron® CPU 1037U @ 1.8GHz 1.80GHz, Ổ cứng:300G, Ram: 2G Trên máy tính cài đặt để kết nối mạng Internet thơng qua Dcom 3G Được cài đặt phần mềm lập trình LabVIEW, chạy chương trình lập trình cho máy tính xe  Các cụm điều khiển tơ Cụm điều khiển khóa mở cửa Cụm loa đèn báo tìm xe bãi giữ xe nơi có khơng gian lớn Cụm GPS để định vị vị trí xe Hệ thống báo mức nhiên liệu lại thùng chứa Hệ thống dừng động khẩn cấp 5.2.2.2 Các chức hệ thống Như biết, thị trường có nhiều ứng dụng, thiết bị thực chức khóa cửa từ xa, tìm xe từ xa, hay định vị xe…Tuy nhiên, hạn chế lớn hệ thống chưa xây dựng ứng dụng chạy hệ điều hành smartphone, khó sử dụng, muốn định vị hay giám sát tình trạng xe ta phải nhập vào webserver Ngoài hệ thống sử dụng phương pháp truyền nhận thông tin xe điện thoại hình thức tin nhắn SMS nên khả nâng cấp hệ thống khó Hệ thống tương tác người xe thông qua smartphone thiết kế đáp ứng hầu hết chức kể khắc phục nhược điểm Sau chức cụ thể thiết kế hệ thống này: Chức 1: Hệ thống có khả kiểm sốt vị trí xe thông qua điện thoại thông minh dù người chủ xe phương tiện khơng Nói cách khác, dù bạn nới đâu, bạn biết xe 72 vị trí nào, di chuyển hay đứng yên Và liệu cập nhật liên tục điện thoại bạn hoạt bạn cần định vị vị trí xe Chức 2: Hệ thống có khả thực chức khóa mở cửa từ xa thơng qua điện thoại mà không bị giới hạn khoảng cách Trong nhiệm vụ này, trạng thái xe khóa hay mở báo cho người dùng biết Điều có ý nghĩa đỗ xe mà qn khơng khóa cửa Chức 3: Chức thứ mà hệ thống thực dừng hoạt động động trường hợp khẩn cấp xe Với chức này, người chủ xe phát xe có cố bị cắp điều khiển cho xe dừng hoạt động Cũng chức kể trên, việc dừng hoạt động thực thao tác đơn giản smartphone hoàn toàn không phụ thuộc vào khoảng cách Chức 4: Một chức hệ thống ứng dụng cho phép tìm xe nơi có khơng gian lớn, bãi xe khó quan sát ghi nhớ vị trí đỗ xe, hay trường hợp người đỗ xe người lấy xe khác Cũng ứng dụng có, ứng dụng hoạt động cho phép ô tô nhấp nháy đèn phát âm để giúp đẽ dàng tìm xe Tuy nhiên hẳn ứng dụng việc tìm xe khơng có giới hạn khoảng cách Chức 5: Ngoài chức kể trên, hệ thống cho phép người dùng kiểm sốt mức nhiên liệu cịn lại thùng nhiên liệu ô tô mà mở nắp thùng xăng hay bật khóa xe quan sát đồng hồ tablue Chức giúp người lái chủ động việc kiểm soát nhiêu liệu xe trước sử dụng xe Bên cạnh chức vừa kể mà hệ thống thực khả nâng cấp mở rộng hệ thống lớn Với kết cấu phần cứng khác nhau, viết nhiều ứng dụng để kiểm sốt điều khiển tơ thơng qua smartphone 73 5.2.2.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống Để thực chức kể hệ thống phải hoạt động dựa nguyên lý sau: Đầu tiên thực lệnh ứng dụng, liệu ghi lên lấy từ webserver có địa http://103.20.148.73:8080 /fastMobile Server/Service Tiếp theo máy server, chương trình LabVIEW đọc sở liệu web file XML1 từ lọc giá trị cột lock, unlock, tìm xe, tắt động cơ, cột mà nút bấm tương ứng giao diện gán giá trị vào Ví dụ người dùng ấn nút lock ứng dụng gán giá trị vào cột lock file XML1 thông qua webserver Ứng với giá trị khơng có điều khiển ứng với giá trị thực điều khiển hệ thống tương ứng với nút điều khiển giao diện Tiếp theo máy server gửi liệu xuống máy tính đặt xe thơng qua giao thức TCP/IP.Và cuối máy tính đặt xe nhận liệu gửi tín hiệu điều khiển card giao tiếp LabVIEW điều khiển chức mong muốn Sau gửi tín hiệu phản hồi cho máy server 5.2.2.4 Sơ đồ đấu nối phận cụm chi tiết Thực thao tác đấu dây hệ thống mơ hình với card giao tiếp LabVIEW với máy tính HDL 9090 Với cách kết nối điều khiển lock, unlock, tìm xe nêu phần 5.2.1 thêm phần kết nối thu thập tín hiệu GPS, điều khiển tắt động khẩn cấp Phần định vị GPS sử dụng thực nghiệm GPS modules NEO-6M, model GY-GPS6MV2 Sau cài đặt Driver cho thiết bị kết nối với máy tính qua cổng USB máy tính 74 Kết nối qua cổng USB máy tính xe Hình 5.6: Kết nối hệ thống định vị GPS với máy tính xe Hình 5.7: Sơ đồ đấu nối hệ thống dừng động khẩn cấp Khi có tín hiệu điều khiển tắt động khẩn cấp chân SW1 card HDL USB 9090 ngắt điện áp 5V Lúc làm cho TIP 122 không dẫn ngắt rơ le điều khiển EFI làm cho động dừng hoạt động 75 Hình 5.8: Sơ đồ đấu nối cụm điều khiển lock/unlock Hình 5.9: Sơ đồ đấu nối cụm loa đèn báo tìm xe bãi giữ xe hoạt nơi có khơng gian lớn 76 Hình 5.10: Sơ đồ đấu nối hệ thống báo mức nhiên liệu lại thùng chứa 5.2.2.5 Thực nghiệm thống Quá trình thử nghiệm thực điều kiện sau: - Mơ hình kết nối hồn chỉnh với thiết bị - Máy tính đặt xe (mơ hình) kết với Internet thơng qua đường truyền 3G phải kết nối với máy server thông qua mạng riêng ảo VPN - Điện thoại thông minh (Smartphone) kết nối với Internet (3G, Wifi, GPRS…) cài đặt ứng dụng “fastMobileAndroid” - Máy chủ server chạy file LabVIEW lập trình cho máy server - Các thiết bị sử dụng nguồn điện DC 12V cung cấp từ ắc quy xe ô tô  Tiến hành thực nghiệm Bước Đấu nối tất thiết bị theo sơ đồ phần 5.2.2.4 Bước Cấp nguồn cho hệ thống khởi chạy thiết bị Kiểm tra thử hoạt động chi tiết Bước Khởi chạy chương trình thiết lập kết nối ban đầu cho hệ thống Kiểm tra trình kết nối thiết bị Bước Kết nối Internet máy tính gắn xe Dcom 3G 77 Bước Đăng nhập máy tính gắn xe vào VPN server Bước Chạy hệ thống server máy tính xe Bước Chạy ứng dụng fastMobileAndroid smartphone Bước Tiến hành thực nghiệm trường hợp smartphone kết nối Internet 3G, wifi, GPRS Điều khiển hệ thống lock/unlock, tìm xe ứng dụng lập trình Tiến hành thực chức hệ thống thời điểm, khoảng cách tốc độ đường truyền khác Kiểm tra, thu thập phân tích kết Đo thời gian trễ từ ấn nút điều khiển đến chức hoạt động mơ hình nhiều lần Kiểm tra chức định vị hiển thị đồ 5.2.2.6 Kết thu đƣợc Điện thoại smartphone thực việc thu nhận truyền tín hiệu điều khiển tới máy tính đặt xe thơng qua máy server Ứng dụng chạy hệ điều hành nhanh,và ổn định Thực đầy đủ chức mong muốn, hiển thị vị trí thể rõ đồ Tốc độ xử lý lệnh truyền nhận thông tin từ server tới smartphone ổn định Đường truyền kết nối từ máy tính xe tới smartphone ổn định (do thực mơ hình nên chưa kiểm tra kết nối Internet gắn xe thực) Các chức hệ thống điều hoạt động ổn định theo yêu cầu đặt ban đầu.Khi thực lệnh khóa cửa, tìm vị trí xe, dừng động khẩn cấp… giao diện ứng dụng fastMobileAndroid chấp hành xe điều hoạt động với độ trễ nằm yêu cầu từ 0.2 đến giây 78 Hình 5.11: Tính tốn thời gian trễ hệ thống công cụ Elapsed Time Chức đoạn code tính thời gian truyền nhận gói tin từ máy server tới máy tính gắn xe thơng qua cơng cụ Elapsed Time Sau thực phép tính tốn theo cơng thức tính độ trễ trung bình ta thu kết độ trễ hệ thống Với độ trễ trung bình hệ thống tính cơng thức: Độ trễ trung bình S = Thời gian gửi S − Thời gian nhận phản hồi S − Thời gian vòng lặp S Kết thực nghiệm độ trễ trung bình hệ thống 15 lần đo với chức điều khiển khác thu bảng sau: 79 Số lần đo Chức Unlock 1.99117(s) 0.37086(s) 0.4604(s) 0.37036(s) 1.36086(s) Lock 1.63199(s) 0.37036(s) 0.55045(s) 0.37036(s) 0.55145(s) Tìm xe 1.81108(s) 1.09072(s) 0.46049(s) 0.37036(s) 0.73054(s) Tắt động 1.55081(s) 1.19063(s) 1.01054(s) 0.920495(s) 0.83045(s) 10 1.63349(s) 1.72154(s) 1.36086(s) 1.81108(s) 1.27381(s) 1.72103(s) 1.4514(s) 1.45340(s) 1.9334(s) 1.81258(s) Tìm xe 2.62149(s) 1.00068(s) 0.37036(s) 2.2613(s) 0.460405(s) Tắtđộng 0.29018(s) 0.20013(s) 0.11009(s) 0.29108(s) 0.11009(s) Số lần đo Chức Unlock Lock Số lần đo Chức 11 12 13 14 15 1.4509(s) 1.99117(s) 2.35135(s) 1.27081(s) 1.54094(s) 1.72104(s) 1.18076(s) 2.08121(s) 1.36086(s) 1.63094(s) Unlock Lock Tìm xe Tắtđộng 0.37036(s) 1.09072(s) 0.460405(s) 0.460905(s) 0.460905(s) 1.64086(s) 0.20013(s) 0.29018(s) 0.11009(s) Bảng 5.1:Bảng giá trị độ trễ trung bình hệ thống 80 0.20013(s) Từ bảng kết đo ta thấyđộ trễ chức nằm giới hạn mục tiêu thực nghiệm Vì độ trễ phần tốc độ truyền liệu máy tính xe máy server, phần việc đặt giá trị vịng lặp truyền nhận lập trình phần mềm LabVIEW, phần tốc độ kết nối Internet smartphone Qua trình thực nghiệm tác giả nhận thấy tương tác người xe thông qua smartphone, ứng dụng cơng nghệ Internet di động có ưu điểm lớn không phụ thuộc vào khoảng cách người xe hay nói cách khác không phụ thuộc vào khoảng cách truyền smartphone xe Mà bị ảnh hưởng lớn từ tốc độ truyền tải liệu từ xe lên server smartphone với server 5.3 Phân tích đánh giá hệ thống tƣơng tác ngƣời xe thông qua smartphone Với phát triển công nghệ đại, đời ạt mang tính tồn cầu điện thoại thơng minh (smartphone) người sử dụng ô tô sử dụng smartphone Với lợi đó, hệ thống tương tác người xe thông qua smartphone kết tuyệt vời cơng nghệ tiện dụng Qua q trình nghiên cứu hoàn thiện đề tài, sản phẩm thu chứng minh điều Hệ thống tương tác người xe thông qua smartphone kết hợp ưu điểm thiết bị kể mà giải triệt để nhược điểm chúng Hơn nữa, khả mở rộng hệ thống khơng bị hạn chế, có nghĩa người sử dụng tùy biến tính hệ thống, quản lý điều khiển nhiều tín hiệu ô tô Hơn hết, hệ thống đơn giản tối đa để giúp người sử dụng dễ dàng thực việc điều khiển cách chạm vào hình điều khiển thông qua ứng dụng viết cài đặt sẵn smartphone Với tốc độ đường truyền Internet thông qua mạng 3G, việc truyền nhận liệu thực nhanh chóng, thời gian trễ nhỏ dung lượng liệu truyền lớn so với hệ thống mạng cũ Việc kết nối khơng dây thơng qua đường truyền Internet xóa bỏ khoảng cách việc điều khiển Đây thành cơng lớn đề tài, có nghĩa người sử dụng nơi có kết nối Internet kiểm tra tình trạng ô tô, điều khiển hệ thống ô tơ hay xác định xác vị trí 81 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƢỚNG NGHIÊN CỨU 6.1 Những vấn đề giải Đề tài chứng minh khả ứng dụng smartphone vào tương tác người xe.Xây dựng hệ thống mở cho việc thiết kế tương tác người xe thông qua smartphone Với hệ thống mở phát triển thêm nhiều tính hỗ trợ khác chẩn đoán xe từ xa, giám sát hoạt động xe hay nhắc nhở dịch vụ bảo dưỡng định kì… Áp dụng mạnh Internet di động công nghệ smartphone vào việc điều khiển giám sát xe từ xa lúc nơi Đã xây dựng ứng dụng chạy hệ điều hành smartphone với chức đơn giản áp dụng vào thực tế điều khiển chức lock/unlock từ xa đặc biệt có khả giám sát định vị xe lúc nơi Có thể tắt động đột ngột phát xe bị đánh cắp 6.2 Những vấn đề tồn Vấn đề tồn đề tài khả bảo mật hệ thống chưa cao Hệ thống máy tính xe chưa tối ưu tiêu hao lượng xe Chỉ xây dựng số chức đơn giản 6.3 Hƣớng nghiên cứu Xây dựng ứng dụng có nhiều chức giám sát hoạt động xe chẩn đốn tình trạng xe từ xa Thiết kế hệ thống sử dụng sở liệu có tính bảo mật cao Tìm cách khắc phục tình trạng tiêu hao lượng phải sử dụng máy tính xe Nghiên cứu ngơn ngữ lập trình hệ thống khác để thiết kế hệ thống tối ưu nhỏ gọn với nhiều chức 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Gunnar Johannsen “Human-Machine Interaction”,Department of Mechanical Engineering, University of Kassel, Germany, Bản quyền hình 1.1 [2] Rajesh Borade, Aniket Kapse, Prasad Bidwai, Priya Kaul, “Smartphone based Vehicle Tracking and Control via Secured Wireless Networks”,Department of computer engineering, Sinhgad college of engineering [3] Chris Thompson, Jules White, Brian Dougherty, Adam Albright, and Douglas C Schmidt, “Using Smartphones to Detect Car Accidents and Provide Situational Awareness to Emergency Responders”,Vanderbilt University, Nashville, TN USA [4] Dr Javier Rojo*,Dr Raúl Rojas**; Research projects: An Autonomous Car for the DARPA Urban Challenge Hardware and Software Architecture, *Rice University, Houston, Texas; **Freie Universität Berlin, Germany [5] Christoph Busold, Ahmad-Reza Sadeghi, Christian Wachsmann, “Smart Keys for Cyber-Cars: Secure Smartphone-based NFC-enabled Car Immobilizer”, Intel CRI-SC, TU Darmstadt, Germany [6] Nguồn https://en.wikipedia.org/wiki/Interaction [7] James Cannan and Huosheng Hu“Human-Machine Interaction” (HMI): A Survey; School of Computer Science & Electronic Engineering University of Essex [8] C.A Pickering, Jaguar Cars Ltd “Human Vehicle Interaction Based on Electric Field Sensing” [9] Andreas Erséus , Doctoral Thesis in Vehicle Engineering“Driver-Vehicle Interaction - Identification, Characterization and Modelling of Path Tracking Skill” [10] Dagmar Kern, Albrecht Schmidt “Design Space for Driver-based Automotive User Interfaces”;Pervasive Computing and User Interface Engineering Group University of Duisburg-Essen, Essen, Germany 83 [11] Albrecht Schmidt*, Albrecht Schmidt**, Andrew L Kun***,“Automotive User Interfaces: Human Computer Interaction in the Car”, *University of Duisburg-Essen, **Carnegie Mellon University, ***University of New Hampshire Electrical and Computer Engineering Department Kingsbury Hall [12] eBook “PhoneGap Essentials” – John M.Wargo [13] eBook “Beginning Phonegap” – Thomas Myer [14] Nguồn http://en.wikipedia.org 84 ... khóa/mở khóa xe theo dõi xe trường hợp bị cắp Đó hướng nghiên cứu tác giả luận văn ? ?Nghiên cứu tương tác người xe thông qua smartphone? ?? Trong luận văn này, tác giảđã khái niệm tương tác người xe, tảng... minh xe Nghiên cứu hệ thống xe tơ Tìm hiểu smartphone Nghiên cứu lập trình smartphone 1.5 Đối tƣợng nghiên cứu Nghiên cứu tương tác người xe Nghiên cứu cách thức truyền nhận liệu smartphone xe. .. ngƣời xe Đây hình thức tương tác người xe mà người dùng tương tác trực tiếp với xe thông qua giao diện người dùng .Tương tác trực tiếp người xe chia làm hai khu vực tương tác là: khu vực tương tác