Đồ án nghiên cứu thiết kế gương chiếu hậu thông minh cho xe máy

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM -o0o - BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ GƯƠNG CHIẾU HẬU THÔNG MINH CHO XE MÁY GIẢNG VIÊN GIẢNG DẠY: HỒ THỊ MỘNG TRINH SINH VIÊN THỰC HIỆN: ĐỖ VŨ MINH QUÂN – 19522075 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Hồ Thị Mộng Trinh giúp đỡ chúng em có đầy đủ kiến thức môn Đồ án cách dễ dàng Trong lúc thực đồ án, khơng tránh khỏi sai sót, nhóm em mong muốn nhận lời góp ý chân thành từ thầy để hồn thiện mơn học cách thành cơng hiệu Một lần nữa, nhóm em xin cảm ơn cô NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH Chương I Tổng quan đề tài 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu hướng đến 1.3 Phương pháp nghiên cứu Chương II Kiến thức tảng .10 2.1 Giới thiệu hệ thống nhúng 10 2.1.1 Định nghĩa 10 2.1.2 Mục đích 10 2.1.3 Đặc điểm 11 2.2 Raspberry Pi .12 2.2.1 Lịch sử đời .12 2.2.2 Raspberry Pi gì? .13 2.2.3 Cấu tạo .15 Chương III Triển khai ứng dụng 15 3.1 Thiết kế hệ thống 15 Chương IV Kết .16 Chương V Kết luận .17 1.1 Đánh giá 17 1.2 Hướng phát triển 17 Tài liệu tham khảo 18 DANH MỤC HÌNH Chương I Tổng quan đề tài 1.1 Lý chọn đề tài Gương chiếu hậu yếu tố quan trọng xe máy để giúp tài xế quan sát đánh giá tình hình xung quanh Tuy nhiên, môi trường đô thị ngày tăng đông đúc phức tạp, việc quan sát tất hướng trở nên khó khăn Với phát triển công nghệ đại ngày nay, việc tích hợp chúng vào phương tiện giao thơng sống khơng cịn điều bất khả thi Bằng cách thiết kế gương chiếu hậu thơng minh có tích hợp cơng nghệ, nâng cao khả quan sát, giúp giảm thiểu nguy tai nạn giao thông tăng cường an tồn cho người tham gia giao thơng Gương chiếu hậu thơng minh cung cấp thơng tin hữu ích dẫn đường, cảnh báo khoảng cách với phương tiện xung quanh cảnh báo điểm mù Nhờ vào tích hợp cơng nghệ, tài xế tập trung vào việc lái xe an toàn hơn, giảm thiểu rối loạn gây việc quan sát thủ công 1.2 Mục tiêu hướng đến - Tăng cường an toàn giảm nguy tai nạn: Một mục tiêu quan trọng việc phát triển gương chiếu hậu thơng minh tăng cường an tồn giao thơng giảm nguy xảy tai nạn cho người điều khiển xe máy Gương chiếu hậu thơng minh nên có khả cung cấp cho tài xế thông tin hữu ích cảnh báo va chạm, theo dõi điểm mù, cảnh báo lệch đường để giúp tài xế nhận biết phản ứng kịp thời tình nguy hiểm - Cải thiện trải nghiệm người: Gương chiếu hậu thông minh giúp tài xế nắm bắt thông tin tốc độ, hướng di chuyển, thông báo từ hệ thống xe máy cách toàn diện dễ dàng 1.3 Phương pháp nghiên cứu - Tham khảo báo nghiên cứu khoa học để có hướng nghiên cứu đắn - Tham khảo tài liệu liên quan qua sách vở, internet,… từ phân tích chọn lọc thơng tin phù hợp Chương II Kiến thức tảng 2.1 Giới thiệu hệ thống nhúng 2.1.1 Định nghĩa - Hệ thống nhúng (Embedded System) hệ thống tích hợp phần cứng phần mềm, thiết kế để thực nhiệm vụ cụ thể Thông thường, hệ thống nhúng sử dụng để điều khiển, giám sát tương tác với thiết bị, hệ thống lớn môi trường xung quanh chúng - Các hệ thống nhúng thường tích hợp sản phẩm điện tử điện thoại di động, máy tính bảng, thiết bị y tế, ô tô, máy chủ, thiết bị gia dụng thông minh nhiều ứng dụng khác Chúng tìm thấy thiết bị cơng nghiệp máy móc điều khiển, hệ thống điều khiển nhà máy, thiết bị đo lường nhiều ứng dụng khác 2.1.2 Mục đích - Mục đích hệ thống nhúng cung cấp giải pháp nhỏ gọn, tối ưu không can thiệp để thực nhiệm vụ cụ thể sản phẩm, thiết bị hệ thống.: • Điều khiển giám sát: Hệ thống nhúng thường sử dụng để điều khiển giám sát thiết bị hệ thống khác Ví dụ, dự án nhúng ô tô, hệ thống nhúng điều khiển chức hệ thống phanh, hệ thống điều hòa, hay hệ thống giám sát độ an tồn • Tích hợp: Hệ thống nhúng cho phép tích hợp cơng nghệ chức khác vào sản phẩm thiết bị Ví dụ, hệ thống nhúng smart TV kết hợp chức truyền hình, trình phát đa phương tiện, khả kết nối Internet • Tối ưu hóa hiệu suất: Hệ thống nhúng thường tối ưu hóa để đạt hiệu suất cao tiêu thụ lượng thấp Điều đặc biệt quan trọng thiết bị di động có nguồn lượng hạn chế điện thoại di động thiết bị y tế • Tính nhúng tích cực khơng can thiệp: Hệ thống nhúng tích hợp trực tiếp vào sản phẩm thiết bị thường không yêu cầu tương tác trực tiếp từ người dùng Điều giúp đảm bảo tính ổn định bảo mật hệ thống • Tích hợp vào mạng lưới IoT: Hệ thống nhúng có khả kết nối mạng, cho phép truyền liệu tương tác với thiết bị khác mạng lưới môi trường IoT Điều mở nhiều hội cho việc thu thập phân tích liệu, cải thiện quản lý tối ưu hoá quy trình 2.1.3 Đặc điểm Hệ thống nhúng gồm đặc điểm sau: - Tính nhúng: Hệ thống nhúng tích hợp trực tiếp vào sản phẩm thiết bị mà điều khiển, thường khơng thể thay đổi tương tác trực tiếp từ người dùng - Tính chuyên dụng: Hệ thống nhúng thiết kế để thực nhiệm vụ cụ thể thường có hiệu suất cao thời gian phản hồi nhanh - Tính thời gian thực: Một số hệ thống nhúng yêu cầu phản hồi xử lý liệu khoảng thời gian cụ thể, gọi thời gian thực Điều đặc biệt quan trọng ứng dụng điều khiển máy móc hệ thống an ninh - Phần cứng giới hạn: Hệ thống nhúng thường có tài nguyên phần cứng hạn chế, bao gồm xử lý, nhớ giao diện ngoại vi - Phần mềm nhúng: Hệ thống nhúng sử dụng phần mềm nhúng để điều khiển quản lý phần cứng Phần mềm nhúng thường viết ngơn ngữ lập trình nhúng C/C++ thường mã nguồn đóng (closed-source) - Kết nối: Nhiều hệ thống nhúng đại có khả kết nối mạng để truyền liệu tương tác với thiết bị khác Điều cho phép tích hợp vào mạng lưới thơng minh Internet of Things (IoT) 2.2 Raspberry Pi 2.2.1 Lịch sử đời Hình 0.1 :Eben Upton - Eben Upton người sáng lập, ủy viên ban quản trị , đồng thời giám đốc điều hành Raspberry Pi Foundation Ơng người chịu trách nhiệm tồn phần mềm kiến trúc phần cứng Raspberry Pi Trước đó, ơng lập nên cơng ty thành công mobile games middleware (phần mềm trung gian máy khách sở liệu) Ideaworks 3d Ltd Podfun Ltd Ông giữ học vị tiến sĩ đồng thời có BA MBA đại học Cambrige Hiện Eben Upton làm việc Broadcom - Vào năm 2006, Eben Upton đồng nghiệp làm việc phịng thí nghiệm máy tính đại học Cambridge bắt đầu cảm thấy quan ngại việc trình độ đầu vào tân sinh viên ngày giảm Vào thời điểm năm 90, sinh viên nhập học ngành khoa học máy tính có kinh nghiệm định lập trình; chuyện khác vào năm 2000, mà sinh viên biết đơi chút lập trình web - Eben Upton đồng nghiệp muốn làm điều để thay đổi thực trạng Họ nảy ý tưởng máy tính mini, giá rẻ có khả lập trình dành cho trẻ em Họ dự tính vào ngày mở đại học Cambridge trao chúng cho em học sinh có đam mê với khoa học máy tính; sau vài tháng họ liên lạc để tìm hiểu xem bọn trẻ làm với mini pc Như vậy, thiết kế Raspberry Pi đời vào năm 2006 - Đến năm 2008, Eben Upton vào làm việc Broadcom với vai trị thiết kế chip Cơng việc giúp ơng có nhiều điều kiện tốt để phát triển Raspberry Pi Ông sử dụng linh kiện chip điện tử có hiệu cao (nhưng giá thành rẻ gấp nhiều lần ngồi thị trường) cơng ty ơng làm việc để hồn thiện sản phẩm - Về nguồn gốc tên Raspberry Pi, phòng thí nghiệm máy tính đại học Cambridge thường đặt tên sản phẩm tên loại trái cây, “Raspberry” nghĩa “quả dâu” “Pi” ám “python” ngơn ngữ lập trình thức Raspberry Pi 2.2.2 Raspberry Pi gì? - Raspberry Pi từ để máy tính có board mạch (hay cịn gọi máy tính nhúng) kích thước bẳng thẻ tín dụng, phát triển Anh Raspberry Pi Foundation với mục đích ban đầu thúc đẩy việc giảng dạy khoa học máy tính trường học nước phát triển - Raspberry Pi gốc Raspberry Pi gốc sản xuất theo nhiều cấu hình khác thông qua thỏa thuận cấp phép sản xuất với Newark element14 (Premier Farnell), RS Components Egoman Các công ty bán Raspberry Pi trực tuyến Egoman sản xuất phiên phân phối Đài Loan, phân biệt với Pis khác màu đỏ chúng thiếu dấu FCC/CE Phần cứng tất nhà sản xuất - Raspberry Pi ban đầu dựa hệ thống vi mạch (SoC) BCM2835 Broadcom, bao gồm vi xử lý ARM1176JZF-S 700 MHz, VideoCore IV GPU, ban đầu xuất xưởng với 256 MB RAM, sau nâng cấp (model B B +) lên đến 512 MB Board có socket Secure Digital (SD) (model A B) MicroSD (model A + B +) dùng làm thiết bị khởi động lưu trữ liên tục - Raspberry Pi máy tính chạy HĐH Linux Với mục tiêu chương trình giảng dạy máy tính cho trẻ em Được phát triển Raspberry Pi Foundation – tổ chức phi lợi nhuận với tiêu chí xây dựng hệ thống mà nhiều người sử dụng công việc tùy biến khác - Raspberry Pi sản xuất OEM: Sony, Qsida, Egoman Và phân phối Element14, RS Components Egoman - Nhiệm vụ ban đầu dự án Raspberry Pi tạo máy tính rẻ tiền có khả lập trình cho sinh viên , Pi quan tầm từ nhiều đối tượng khác Đặc tính Raspberry Pi xây dựng xoay quanh xử lí SoC Broadcom BCM2835 ( chip xử lí mobile mạnh mẽ có kích thước nhỏ hay dùng điện thoại di động ) bao gồm CPU , GPU , xử lí âm /video , tính khác… tất tích hợp bên chip có điện thấp - Raspberry Pi khơng thay hồn tồn hệ thống để bàn máy xách tay Bạn chạy Windows BCM2835 dựa cấu trúc ARM nên không hỗ trợ mã x86/x64 , chạy Linux với tiện ích lướt web , môi trường Desktop nhiệm vụ khác Tuy nhiên Raspberry Pi thiết bị đa đáng ngạc nhiên với nhiều phần cứng có giá thành rẻ hồn hảo cho hệ thống điện tử , dự án DIY , thiết lập hệ thống tính tốn rẻ tiền cho học trải nghiệm lập trình … 2.2.3 Cấu tạo Chương III Triển khai ứng dụng 3.1 Thiết kế hệ thống Chương IV Kết Chương V Kết luận 1.1 Đánh giá 1.2 Hướng phát triển Tài liệu tham khảo Bài báo nghiên cứu khoa học gương chiếu hậu thông minh: https://openaccess.thecvf.com/content_cvpr_2017_workshops/w13/papers/P an_Rear-Stitched_View_Panorama_CVPR_2017_paper.pdf