bài tập lớn tên học phần phát triển ứng dụng iot đảm bảo an toàn giao thông

Việc đảm bảo an toàn giao thông là một vấn đề cực kỳ quan trọng, đóngvai trò tối quan trọng trong việc bảo vệ tính mạng và tài sản của người dân.Trong bối cảnh tăng cường sự phát triển c

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐẠI NAM

BÀI TẬP LỚNTÊN HỌC PHẦN: PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG IOT

ĐỀ TÀI: ĐẢM BẢO AN TOÀN GIAO THÔNG

Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Tài Tuyên

Sinh viên thực hiện:

1 1451020018 Nguyễn Thanh Bình CNTT14-02

Hà Nội, năm 2023

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐẠI NAM

BÀI TẬP LỚNTÊN HỌC PHẦN: PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG IOT

ĐỀ TÀI: ĐẢM BẢO AN TOÀN GIAO THÔNG

STT Mã sinh viên Họ và Tên Ngày sinh

Điểm Bằng Số

Bằng Chữ

1 1451020018 Nguyễn Thanh Bình 01/02/2002

CÁN BỘ CHẤM THI 1 CÁN BỘ CHẤM THI 2

Hà Nội, 2023

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 5

MỞ ĐẦU 7

1 Tính cấp thiết 7

2 Mục tiêu 8

3 Đối tượng và phạm vi 8

4 Phương pháp 9

5 Kết quả đạt được 10

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐẢM BẢO AN TOÀN GIAO THÔNG 11

1.1 Giới Thiệu Chung 11

1.2 Các Ứng Dụng Cụ Thể của IoT trong An Toàn Giao Thông 11

1.3 Thách Thức và Triển Vọng 12

1.4 Kết Luận 12

CHƯƠNG 2 : THỰC TRẠNG VỀ AN TOÀN GIAO THÔNG 13

2.1.Một số ứng dụng quan trọng của IoT trong an toàn giao thông: 13

2.1.1.Phân tích về an toàn giao thông iot 15

2.1.2 Các trang thiết bị cảm biến iot đề phát triển an toàn giao thông trong hệ thống 15

2.2 Thực trạng 17

2.2.1 Lợi ích của hệ thống giao thông thông minh 18

2.2.2 Vai trò của an toàn giao thông iot 19

2.3 Hệ Thống An toàn giao thông hoạt động như thế nào 19

2.4 Kết luận 20

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG VỀ ĐẢM BẢO AN TOÀN GIAO THÔNG VỚI IOT 21

3.1 Ứng dụng thực tế mô hình chạy thử 21

3.2 Định nghĩa và Ý Nghĩa của IoT trong Giao Thông 23

3.3 Ưu Điểm của Việc Tích Hợp IoT trong Đảm Bảo An Toàn Giao Thông 23

3.4 Ứng Dụng Thực Tế và Ví Dụ Trên Thế Giới: 24

3.5 Mô Tả Hệ Thống Theo Dõi và Quản Lý Giao Thông: 24

3.6 Hệ Thống Ưu Tiên Giao Thông Ứng Dụng IoT: 24

3.7 Thách Thức và Giải Pháp: 24

3.8 Ưu Tiên Trong Phát Triển và Triển Khai: 25

3.9 Kết Luận Chương 26

KẾT LUẬN 27

TÀI LIỆU THAM KHẢO 28

LỜI CẢM ƠN

Nội dung đề tài “Đảm bảo an toàn giao thông” được thực hiện tại khoaCông nghệ Thông tin, trường Đại học Đại Nam, dưới sự hướng dẫn của thầygiáo, TS Nguyễn Tài Tuyên

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo, TS Nguyễn Tài Tuyên,người đã trực tiếp giảng dạy, động viên, trao đổi nhiều kiến thức và chỉ bảo tôitrong suốt thời gian học tập để tôi hoàn thành nội dung đề tài này

Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cô giáo chủ nhiệm, Tràn ThuTrang và các thầy cô giảng dạy môn “Phát triển ứng dụng IoT” và lãnh đạo khoaCông nghệ Thông tin trao đổi, động viên, góp ý để em hoàn thiện nội dung đềtài và giúp đỡ em trong quá trình học tập vừa qua

Chân thành cảm ơn

SINH VIÊN

………

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 2 1 Bo mạch Arduino 15

Hình 2 2 Cảm biến khoảng cách 16

Hình 2 3 Đèn led 16

Hình 2 4 Còi buzzer 17

Hình 3 1 Mô hình test 21

Hình 3 2 Mô hình thực tế 22

MỞ ĐẦU

Đề tài "Đảm bảo An toàn Giao thông" tập trung vào nghiên cứu và ứngdụng các giải pháp công nghệ nhằm cải thiện hiệu quả quản lý và giám sát giaothông Việc đảm bảo an toàn giao thông là một vấn đề cực kỳ quan trọng, đóngvai trò tối quan trọng trong việc bảo vệ tính mạng và tài sản của người dân.Trong bối cảnh tăng cường sự phát triển của các phương tiện giao thông, việc ápdụng công nghệ thông tin và trí tuệ nhân tạo vào quản lý giao thông mang lạinhiều tiềm năng và lợi ích lớn

1 Tính cấp thiết

a) Những ưu điểm nổi bật

- Giảm thiểu nguy cơ tai nạn

- Tối ưu hóa luồng giao thông

- Cung cấp thông tin và cảnh báo kịp

- Theo dõi và quản lý phương tiện di chuyển

- Hỗ trợ quyết định và phân tích dữ liệu

- Tiết kiệm tài nguyên và giảm ô nhiễm

b) Những vấn đề chưa được quan tâm

- Hiệu quả của Giáo dục và Tuyên truyền về An toàn Giao thông

- Ảnh hưởng của Giao thông đô thị lên Sức khoẻ Tâm thần và Thể chất

- Những Vấn đề Riêng biệt đối với Nhóm Người dùng Không may Mắn

- Tác động của Môi trường Giao thông đối với Khí hậu

- Thách thức của Quy hoạch và Xây dựng Đô thị thông minh

- Ảnh hưởng của Thay đổi Công nghệ trên An toàn Giao thông

- Thiệt hại do Giao thông không liên quan đến Tai nạn

c) Lý do lựa chọn

Chọn đề tài "Đảm bảo An Toàn Giao Thông " mang lại nhiều lý do hợp lý vàhứa hẹn nhiều lợi ích:

- Tiềm năng phát triển: IoT là một trong những lĩnh vực công nghệ đangphát triển mạnh mẽ, và ứng dụng trong GiaoThông, thông minh mở ranhiều cơ hội phát triển và nghiên cứu mới

- Tối ưu hóa quy trình : Sử dụng IoT trong giao thông cho phép tự độnghóa và tối ưu hóa các hoạt động như phát hiện ra va trạm ,chướng ngoạivật , ổ gà trên đường ,giúp cho đi lại trên đường được an toàn hơn

- Đóng góp vào phát triển Đảm bảo an toàn giao : Ứng dụng IoT trongGiao Thông, thông minh có thể đóng góp vào mục tiêu phát triển Giaothông bền vững và an toàn cho xã hội

Với những lý do trên, nghiên cứu và ứng dụng IoT trong giao thông thôngminh là một đề tài hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích thực tiễn và có ý nghĩaquan trọng đối với phát triển Giao Thông hiện đại

2 Mục tiêu

Phát triển một mô hình Đảm bảo An toàn Giao Thông trên công nghệIoT, nhằm cung cấp các giải pháp hiệu quả và tiên tiến cho việc quản lý và giámsát Giao thông không gây ra tai nạn Thông qua việc xây dựng cột đèn giaothông thông minh

Một số mục tiêu được đề ra:

- Phát triển Hệ thống Giám sát Giao thông thông minh

- Tối ưu hóa Luồng Giao thông

- Xây dựng Hệ thống Cảnh báo Nguy cơ giao thông

- Tích hợp Công nghệ IoT vào Quản lý Giao thông Công cộng

- Phân tích Dữ liệu Giao thông và Đưa ra Đề xuất Cải thiện Hạ tầng

- Đào tạo và Tuyên truyền về vấn đề An toàn Giao thông.

- Đánh giá Hiệu quả của Hệ thống

3 Đối tượng và phạm vi

a) Về lý thuyết

- Em nghiên cứu, tìm hiều về các nguyên lý, mô hình và công nghệ liênquan đến đảm bảo an toàn giao thông thông qua sử dụng công nghệ IoT.Điều này bao gồm việc tìm hiểu về cách cảm biến và hệ thống IoT hoạtđộng, cũng như ứng dụng của chúng trong việc quản lý và giám sát giaothông

- Em tập trung nghiên cứu về các phương pháp và công nghệ sử dụng IoT

để cải thiện tính an toàn trong giao thông Điều này bao gồm việc tìm hiểu

về cách kỹ thuật số hóa thông tin về giao thông, cách kết nối các cảm biến

và thiết bị, và cách sử dụng dữ liệu thu thập được để đưa ra các biện phápcải thiện an toàn

b) Về ứng dụng

- Em sử dụng các công cụ phân tích dữ liệu từ các cảm biến IoT để thu thậpthông tin về giao thông, bao gồm dữ liệu về lưu lượng, tốc độ, và mô hình

di chuyển của các phương tiện

- Em sử dụng các công nghệ IoT để kết nối các cảm biến và thiết bị, đảmbảo việc thu thập dữ liệu giao thông diễn ra một cách liên tục và đáng tincậy

- Kiểm chứng khả năng thực hiện các biện pháp và giải pháp mà em đề xuấtthông qua việc áp dụng công nghệ IoT Điều này bao gồm việc kiểm tratính khả thi, hiệu quả và tính ứng dụng thực tế của các giải pháp đưa ra

4 Phương pháp

a) Kế thừa các kết quả hiện có chúng ta có thể xây dựng lên các giải pháp hiệu quả hơn để đảm bảo an toàn giao thông Ví dụ như:

- Cải thiện giáo dục và nhận thức về an toàn giao thông

- Áp dụng công nghệ IoT trong giám sát và quản lý giao thông

- Xây dựng hệ thống cảnh báo và can thiệp tức thì

- Phát triển cơ sở hạ tầng giao thông an toàn

- Thúc đẩy phát triển các phương tiện giao thông an toàn

- Tăng cường kiểm soát và tuân thủ những quy tắc giao thông

- Tăng cường đào tạo và huấn luyện tài xế

- Tổ chức các chiến dịch tuyên truyền và thực hiện chương trình an toàngiao thông

b) Phân tích đánh giá:

Hiệu quả và tính khả thi của các giải pháp và công nghệ IoT được áp dụngtrong việc đảm bảo an toàn giao thông Bằng cách sử dụng các công cụ phântích, như phân tích dữ liệu từ cảm biến IoT

5 Kết quả đạt được

Dự kiến kết quả đạt được của đề tài:

a) Thứ nhất, giúp sinh viên có điều kiện làm quen với việc tìm kiếm, phântích dữ liệu, kiểm tra sự tùng lặp về nội dung của kết quả báo cáo Điều này sẽgiúp em phát triển khả năng nghiên cứu và xử lý thông tin một cách chính xác

và hiệu quả

b) Thứ hai, tìm hiểu và nắm rõ hơn về đảm bảo an toàn giao thông là một

ưu tiên hàng đầu của các cơ quan chính phủ và cộng đồng trên toàn thế giới Nókhông chỉ đảm bảo tính mạng và tài sản của người dân mà còn tác động rất lớn

đến sự phát triển kinh tế và xã hội của một quốc gia Em sẽ có cơ hội nắm vững

về các nguyên tắc và biện pháp thực hiện an toàn giao thông

c) Thứ ba giúp em có cơ hội rèn luyện và phát triển kỹ năng giao tiếp,,

thuyết trình, và trình bày thông tin tham gia vào buổi thuyết trình và trình bàykết quả Điều này sẽ giúp em trở nên tự tin hơn trong việc truyền đạt ý kiến vàkết quả của mình trước công chúng

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐẢM BẢO AN TOÀN GIAO THÔNG

Chương này, em xin trình bày nghiên cứu tổng quan về đảm bảo an toàn giaothông: 1) Giới thiệu chung; 2) Các ứng dụng; 3) Thách thức và triển vọng: 4)Kết luận

1.1 Giới Thiệu Chung

Trong thời đại số hóa hiện nay, IoT (Internet of Things - Internet của mọivật) đã trở thành một phần quan trọng của cuộc sống hàng ngày và các ngànhcông nghiệp IoT cho phép các thiết bị và cảm biến kết nối và trao đổi dữ liệuthông qua internet, mở ra cơ hội đáng kể cho việc cải thiện an toàn giao thông.Việc áp dụng công nghệ IoT trong lĩnh vực giao thông không chỉ tăng cường sựhiểu biết về tình trạng giao thông mà còn giúp cải thiện an toàn cho người thamgia giao thông

1.2 Các Ứng Dụng Cụ Thể của IoT trong An Toàn Giao Thông

- Cảnh Báo Tai Nạn và Theo Dõi Điều Khiển Giao Thông

- Hệ thống cảnh báo tai nạn sử dụng cảm biến và mạng IoT để phát hiện và báo cáo tai nạn giao thông, giúp giảm thời gian phản ứng và cung cấp thông tin đến các cơ quan chức năng

- Theo dõi và điều khiển giao thông thông minh dựa trên dữ liệu thời gian thực

- Giao Thông Thông Minh

- Các hệ thống thông minh trên đường như đèn giao thông tự động điều chỉnh dựa trên dữ liệu lưu lượng giao thông, giúp tối ưu hóa luồng giao thông

- Vận Hành Phương Tiện Giao Thông An Toàn:

- IoT có thể được sử dụng để theo dõi và cải thiện hiệu suất vận hành phương tiện giao thông, đồng thời cung cấp cảnh báo sớm về hỏng hóc hoặc vấn

đề an toàn

1.3 Thách Thức và Triển Vọng

Mặc dù IoT mang lại nhiều lợi ích trong việc cải thiện an toàn giao thông,nhưng vẫn tồn tại một số thách thức Bảo mật thông tin, quản lý dữ liệu lớn vàtính tương tác giữa các hệ thống là những vấn đề cần được xem xét và giảiquyết

Triển vọng của việc ứng dụng IoT trong an toàn giao thông là rất lớn, với sựphát triển ngày càng nhanh chóng của công nghệ, việc tận dụng IoT để cải thiện

an toàn giao thông đang mở ra những khả năng không ngừng mở rộng

1.4 Kết Luận

Chương này đã cung cấp một cái nhìn tổng quan về việc sử dụng công nghệIoT để đảm bảo an toàn giao thông Sự kết hợp giữa IoT và lĩnh vực giao thôngkhông chỉ cải thiện hiệu suất mà còn giúp tạo ra một môi trường giao thông antoàn hơn Trong các chương tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu cụ thể về các giảipháp và ứng dụng của IoT trong việc đảm bảo an toàn giao thông

CHƯƠNG 2 : THỰC TRẠNG VỀ AN TOÀN GIAO THÔNG

Trong giai đoạn như hiện nay, ta thấy được rằng, việc đảm bảo an toàn giaothông của con người vẫn luôn được đặt lên hàng đầu, tuy nhiên, trên thực tế, bởi

vì những sự thiếu ý thức khi tham gia giao thông của một số thành phần trong xãhội đã làm ảnh hưởng to lớn đến rất nhiều người, từ đó mà đã gây ra việc mất antoàn giao thông cho cả xã hội Nguyên nhân gây mất an toàn giao thông cụ thểđược đưa ra thường được phân làm hai loại cụ thể như sau:

- Nguyên nhân chủ quan gây mất an toàn giao thông đó là xuất phát từ sựthiếu ý thức của người dân khi các chủ thể đó tham gia giao thông Điềunày thể hiện qua các hành vi của các chủ phương tiện, cụ thể như: các chủthể đã điều khiển phương tiện khi đã uống rượu, phóng nhanh, vượt ẩu,vượt đèn đỏ, không đội mũ bảo hiểm, lấn làn, đi hàng ba

- Nguyên nhân khách quan gây mất an toàn giao thông đó là do các sự cốcủa phương tiện hoặc các tác động bên ngoài làm ảnh hưởng đến các chủthể là những người điều khiển giao thông.[1]

2.1.Một số ứng dụng quan trọng của IoT trong an toàn giao thông:

Xác định sự cố và vi phạm: Hệ thống IoT có khả năng theo dõi và phát hiệncác sự cố giao thông như tai nạn, người vượt đèn đỏ, lái xe quá nhanh, và cáchành vi vi phạm luật giao thông Các cảm biến và camera có thể được sử dụng

để xác định những vi phạm này và cảnh báo

Theo dõi lưu lượng xe cộ: IoT giúp theo dõi và dự đoán lưu lượng xe cộ tạicác điểm quan trọng trên đường Điều này có thể hỗ trợ việc quản lý lưu lượnggiao thông và tối ưu hóa luồng xe

Phân luồng giao thông thông minh: Hệ thống IoT có thể được sử dụng đểphân luồng giao thông một cách thông minh bằng cách điều chỉnh tín hiệu đèngiao thông và hướng dẫn tài xế trên đường

Thông báo sự cố và cảnh báo: IoT cung cấp khả năng thông báo sự cố giaothông, thông tin về thời tiết xấu, đám đông trên đường, hoặc các nguy cơ tiềmnăng Điều này giúp tài xế và những người tham gia giao thông khác cảnh giác

và thay đổi hành vi lái xe

Hệ thống đỗ xe thông minh: IoT có thể giúp tài xế tìm kiếm và đặt chỗ đỗ xetrước, giúp giảm thiểu tìm kiếm thời gian và tăng hiệu quả sử dụng không gian

đỗ xe

Quản lý xe tự hành: IoT đóng một vai trò quan trọng trong phát triển xe tựhành Các phương tiện tự hành sử dụng các cảm biến và hệ thống IoT để tự độnglái xe và tương tác với môi trường

Quản lý tài xế: IoT có thể theo dõi và đánh giá hành vi lái xe của tài xế, cungcấp thông tin về tốc độ, quá tốc độ, và các hành vi nguy hiểm khác

Bảo vệ dữ liệu cá nhân: Với việc thu thập và truyền dữ liệu liên tục, an toànthông tin và bảo vệ dữ liệu cá nhân trở thành một vấn đề quan trọng Cần có cácbiện pháp đảm bảo rằng thông tin cá nhân không bị lộ ra ngoài hoặc bị lạmdụng

Hệ thống quản lý thông tin giao thông: Hệ thống quản lý thông tin giao thôngIoT thu thập, xử lý và phân phối dữ liệu từ các nguồn khác nhau Chúng có khảnăng cảnh báo và cung cấp thông tin cụ thể và thời gian chờ cho hành khách.Công nghệ kết nối mạng: Để truyền dữ liệu từ các cảm biến và thiết bị IoTđến hệ thống quản lý giao thông, cần có công nghệ kết nối như 4G, 5G, và mạngWi-Fi Kết nối mạng đảm bảo dữ liệu có thể được chuyển đổi và chia sẻ mộtcách nhanh chóng

Chiếu sáng và đèn cảnh báo thông minh: Chiếu sáng và đèn cảnh báo IoT cókhả năng thích ứng với tình trạng giao thông và thời tiết, giúp tối ưu hóa an toàngiao thông

An toàn giao thông IoT (Internet of Things) đề cập đến việc sử dụng cáccông nghệ kết nối để cải thiện an toàn giao thông Cụ thể, nó liên quan đến việc

sử dụng các thiết bị thông minh, cảm biến và mạng internet để giám sát, quản lý

và cải thiện giao thông đường bộ

2.1.2 Các trang thiết bị cảm biến iot đề phát triển an toàn giao thông trong

nó đang quan sát

Hình 2 2 Cảm biến khoảng cách

- Đèn cảnh báo thông minh:

Đèn cảnh báo thông minh được kết nối với hệ thống IoT để hiển thị các biểutượng và màu sắc khác nhau để cảnh báo về tình trạng giao thông và tình hìnhđường

Hình 2 3 Đèn led

- Còi cảnh báo thông minh:

Còi cảnh báo thông minh được kết nối với hệ thống IoT để hiển thị các biểuTiếng kêu để cảnh báo về tình trạng giao thông và tình hình đường

Hình 2 4 Còi buzzer

- Mạng kết nối IoT:

Mạng 4G, 5G, hoặc Wi-Fi được sử dụng để truyền dữ liệu giữa các thiết bị

và hệ thống quản lý thông tin giao thông

2.2 Thực trạng

Ứng dụng đa dạng: IoT đã đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện antoàn giao thông thông qua nhiều ứng dụng khác nhau như giám sát tình trạngđường, theo dõi tài xế, quản lý đỗ xe, và điều khiển giao thông thông minh Điềunày tạo ra sự đa dạng trong việc cung cấp các giải pháp an toàn giao thông.Tăng cường khả năng dự đoán: IoT cho phép gom nhặt và phân tích dữ liệu

từ các cảm biến trên đường và xe cộ Nhờ đó, có khả năng dự đoán các tìnhhuống nguy hiểm và tai nạn giao thông, giúp ngăn chặn chúng hoặc chuẩn bịphản ứng kịp thời

Tích hợp tài liệu thời tiết và giao thông: IoT cho phép tích hợp thông tin vềthời tiết và giao thông để cung cấp dự báo và cảnh báo tình trạng đường, giúp tài

xế lựa chọn lộ trình an toàn hơn

Tích hợp với xe tự hành: IoT chơi vai trò quan trọng trong phát triển xe tựhành Xe tự hành có khả năng liên lạc với hệ thống IoT để tối ưu hóa lộ trình,tránh va chạm và đảm bảo an toàn