Xây dựng ứng dụng tra cứu thông tin tìm đường xe buýt kết hợp nhận diện giọng nói

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP XÂY DỰNG ỨNG DỤNG TRA CỨU THƠNG TIN, TÌM KIẾM XE BUÝT KẾT HỢP NHẬN DIỆN GIỌNG NÓI Ngành : CƠNG NGHỆ THƠNG TIN Chun ngành : MẠNG MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THÔNG Giảng viên hướng dẫn : ThS ĐẶNG NHÂN CÁCH Sinh viên thực : ĐỖ MINH TUẤN MSSV: 0951120119 Lớp : CN09B TP Hồ Chí Minh, 2013 LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập hồn thành luận văn này, tơi nhận nhiều quan tâm, hướng dẫn, giúp đỡ quý báu q Thầy, Cơ, gia đình bạn bè Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc, tơi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới Th.s Đặng Nhân Cách, người thầy kính mến hết lòng giúp đỡ, dạy bảo, hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình nghiên cứu tìm hiểu để hồn thành luận văn Tiếp theo, xin chân thành cám ơn quý Thầy, Cô khoa Công Nghệ Thông Tin, đặc biệt chun nghành Mạng Máy Tính Truyền Thơng tạo nhiều điều kiện để học tập Cuối xin gửi lời biết ơn tới gia đình, nơi sinh thành, nuôi dưỡng động viên nhiều thời gian qua Mặc dù tơi có nhiều cố gắng để hoàn thành luận văn tất nhiệt tình lực mình, nhiên trình độ lý luận kinh nghiệm thực tiễn hạn chế nên báo cáo khơng thể tránh khỏi thiếu sót, tơi mong nhận đóng góp q báu q Thầy, Cơ để tơi có thêm kinh nghiệm rút cho thân TP.HCM, ngày 22 tháng 12 năm 2013 Sinh viên thực Đỗ Minh Tuấn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn tốt nghiệp riêng hướng dẫn trực tiếp Th.S Đặng Nhân Cách Những tài liệu bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá thu thập từ nguồn khác trích dẫn rõ ràng có ghi phần “Tài liệu tham khảo“ không chép nội dung từ đồ án khác Nếu phát có gian lận tơi xin hồn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đồng, kết luận văn TP.HCM, ngày 22 tháng 12 năm 2013 Sinh viên thực Đỗ Minh Tuấn MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv DANH MỤC HÌNH ẢNH v LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: KIẾN THỨC NỀN TẢNG 1.1 Hệ điều hành Android 1.1.1 Những đặc trưng hệ điều hành Android 1.1.2 Các tính hệ điều hành Android 1.1.3 Kiến trúc ứng dụng trongAndroid 1.1.4 Các khái niệm lập trình Android 1.2 Cơ sở liệu SQLite 11 1.2.1 Khái niệm SQLite 11 1.2.2 Ưu điểm SQLite 12 1.2.3 Nhược điểm SQLite 12 1.3 Webservice 13 1.3.1 Khái niệm Webservice 13 1.3.2 Một số đặc điểm Webservice 13 1.3.3 Phân loại Webservice 13 1.3.4 Ưu nhược điểm Webservice 14 1.4 Google Maps API Web Services 14 1.4.1 Khái niệm Google Map 14 i 1.4.2 Khái niệm Google Maps API Web Services 15 1.4.3 Sử dụng Google Maps API Web Services 15 1.4.4 Google Geocoding API 16 1.4.5 Google Directions API 21 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH XÂY DỰNG ỨNG DỤNG 25 2.1 Mô tả hệ thống ứng dụng 25 2.2 Các yêu cầu chức ứng dụng 26 2.3 Xây dựng sở liệu 27 2.4 Biểu đồ hoạt động 30 2.4.1 Biểu đồ hoạt động xem thông tin luồng tuyến 30 2.4.2 Biểu đồ hoạt động xem trạm gần 31 2.4.3 Biểu đồ hoạt động thiết lập báo đến 32 2.4.4 Biểu đồ hoạt động tìm đường xe buýt 33 2.4.5 Biểu đồ hoạt động xử lý tính giọng nói 34 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ XÂY DỰNG ỨNG DỤNG 35 3.1 Các vấn đề trình xây dựng ứng dụng 35 3.1.1 Sử dụng đồ Google Map 35 3.1.2 Marker, polyline, polygone Google Map 39 3.1.3 Sử dụng SQLite 42 3.1.4 Phân tích XML 45 3.1.5 Đa tiến trình Android 46 3.1.6 Truyền liệu Activity 48 ii 3.1.7 Sử dụng Fragment Android 50 3.2 Kết tính ứng dụng 52 3.2.1 Tính xem danh sách tuyến xe, chi tiết, lộ trình 52 3.2.2 Tính định vị người dùng 55 3.2.3 Tính xem trạm xe buýt gần 56 3.2.4 Tính báo đến 58 3.2.5 Tính tìm đường điểm 59 3.2.6 Tính sử dụng giọng nói 63 3.3 Kiểm tra đánh giá ứng dụng 64 3.3.1 Xây dựng kịch kiểm tra 64 3.3.2 Dữ liệu kiểm tra 65 3.3.3 Kết kiểm tra 66 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 68 4.1 Kết đạt đề tài 68 4.2 Ưu khuyết điểm ứng dụng 69 4.2.1 Ưu điểm 69 4.2.2 Khuyết điểm 69 4.3 Hướng phát triển tương lai 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Ý nghĩa API Application Programming Interface GPS Global Positioning System HTTP HyperText Transfer Protocol JSON JavaScript Object Notation UI User Interface XML Xtensible Markup Language iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Kiến trúc thành phần hệ điều hành Android Hình 1.2: Vòng đời Activity Hình 1.3: Vòng đời Service 10 Hình 1.4: Cấu trúc View Android 11 Hình 1.5: Webservice 13 Hình 1.6: Kết XML Google Geocoding API 21 Hình 2.1: Dữ liệu bảng tuyen_xe sau cập nhật 28 Hình 2.2: Dữ liệu bảng tram_xe sau cập nhật 29 Hình 2.3: Biểu đồ hoạt động xem thông tin luồng tuyến 30 Hình 2.4: Biểu đồ hoạt động xem trạm gần 31 Hình 2.5: Biểu đồ hoạt động thiết lặp báo đến 32 Hình 2.6: Biểu đồ hoạt động tìm đường xe buýt 33 Hình 2.7: Biểu đồ hoạt động sử dụng giọng nói 34 Hình 3.1: Giao diện điều khiển Google APIs Console 35 Hình 3.2: Kích hoạt Google Maps Android APIv2 36 Hình 3.3: Giao diện đăng ký ứng dụng Google Maps cho Android 36 Hình 3.4: Đăng ký ứng dụng Google Maps cho Android 37 Hình 3.5: Bản đồ Google Maps Android 38 Hình 3.6: Marker đồ Google Maps 40 Hình 3.7: Vẽ vòng tròn Android 42 Hình 3.8: Giao diện chức 52 v Hình 3.9: Giao diện thông tin luồng tuyến 53 Hình 3.10: Giao diện chi tiết tuyến xe 53 Hình 3.11: Giao diện lộ trình xe buýt 54 Hình 3.12: Giao diện trạm xe buýt 54 Hình 3.13: Tính định vị người dùng 55 Hình 3.14: Thông tin điểm 56 Hình 3.15: Menu chức 57 Hình 3.16: Hiện thị trạm gần 57 Hình 3.17: Thiết lập báo đến 58 Hình 3.18: Thơng báo đến 59 Hình 3.19: Giao diện tìm kiếm 60 Hình 3.20: Giao diện tìm kiếm theo điểm 60 Hình 3.21: Giao diện kết tìm kiếm 61 Hình 3.22: Hiển thị đường đồ 61 Hình 3.23: Giao diện chia liệu 62 Hình 3.24: Chia liệu qua SMS 62 Hình 3.25: Sử dụng chức giọng nói 63 Hình 3.26: Giao diện chức giọng nói 63 vi LỜI MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài: Trong giao thơng cơng cộng có nhiều loại phương tiện xe đạp, xe máy… đặc biệt xe buýt Mục tiêu TP.HCM phát triển hệ thống xe buýt làm tảng cho phát triển bền vững hệ thống giao thông công cộng, thu hút người dân xe bt, góp phần giảm ùn tắt giao thơng, tạo nếp sống văn minh đô thị Hiện nhu cầu tìm đường thơng tin tuyến xe buýt hành khách, đặc biệt sinh viên cần thiết, nhiên công cụ hỗ trợ cho nhu cầu chưa hồn hảo Với nhu cầu đó, đề tài “Xây dựng ứng dụng tra cứu thơng tin, tìm đường xe buýt kết hợp nhận diện giọng nói” chọn để nghiên cứu, tìm hiểu Đề tài xây dựng ứng dụng cung cấp số chức hỗ trợ người tham gia xe bt tìm đường xác, trực quan đồ, xem thông tin lộ trình xe buýt, giá, khoảng cách, tìm trạm xe xung quanh vị trí đặc biệt ứng dụng hỗ trợ người dùng sử dụng giọng nói việc tìm kiếm đường Tình hình nghiên cứu: Vấn đề ứng dụng tra cứu, tìm kiếm xe buýt xuất tảng web trang http://map.ebms.vn/ sở giao thông vận tải TP.HCM, nhiên tảng thiết bị di động Android chưa đầy đủ tính cần thiết.Ứng dụng Google liệu xe buýt cũ, tuyến chưa cập nhật nên gây khó khăn cho người sử dụng Điển hình ứng dụng tảng di động Android ứng dụng Pbus nhóm sinh viên Đại Học Bách Khoa TP.HCM Trên tảng Ios có ứng dụng IUBUS sinh viên trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên TP.HCM Hình 3.15: Menu chức Để xem trạm gần quanh điểm chọn, nhấp chuột vào nút Trạm gần, kết hiển thị vòng tròn màu nâu với bán kính 500m Bên vòng tròn biểu tượng trạm xe bt xung quanh điểm Hình 3.16: Hiện thị trạm gần 57 3.2.4 Tính báo đến Từ giao diện chi tiết điểm chọn, nhấn vào nút Báo đến để thiết lập cảnh báo gần đến cách xa Hình 3.17: Thiết lập báo đến Điểm thiết lập báo đến, người dùng di chuyển tới gần điểm điện thoại rung phát âm thanh, kèm theo bảng thông báo tới điểm Bảng thông báo bao gồm địa điểm gần đến khoảng cách từ vị trí đến điểm mét (xem hình 3.18) Ngồi thiết lập điểm báo đến, người dùng xa điểm thiết lập ứng dụng thơng báo cho người dùng biết 58 Hình 3.18: Thơng báo đến 3.2.5 Tính tìm đường điểm Người dùng chủ động nhập địa bắt đầu địa kết thút vào ô tìm kiếm Từ hình chính, nhấn vào biểu tượng kính lúp để vào giao tiện tìm kiếm tuyến xe buýt điểm 59 Hình 3.19: Giao diện tìm kiếm Giao diện tìm kiếm gồm có thơng số điểm đầu điểm cuối, nút nhấn để thực tìm kiếm, biểu tượng để thực chuyển đổi điểm Khi nhấn vào chọn điểm giao diện nhập điểm tìm kiếm Hình 3.20: Giao diện tìm kiếm theo điểm 60 Kết tìm kiếm điểm Hình 3.21: Giao diện kết tìm kiếm Khi chọn vào kết tìm kiếm bất kỳ, ứng dụng hiển thị tuyến xe buýt đồ địa điểm tìm kiếm, có vẽ đường Hình 3.22: Hiển thị đường đồ 61 Góc bên phải có nút có chức dùng để chia kết đường thông qua SMS mạng xã hội FaceBook Khi nhấn vào nút hiển thị thuộc tính chia SMS Facebook Hình 3.23: Giao diện chia liệu Kết chia liệu đường xe buýt qua SMS Hình 3.24: Chia liệu qua SMS 62 3.2.6 Tính sử dụng giọng nói Từ giao diện ứng dụng, nhấn vào biểu tượng microphone Hình 3.25: Sử dụng chức giọng nói Hộp thoại dùng để nói lệnh xuất Hình 3.26: Giao diện chức giọng nói 63 Hiện ứng dụng chấp nhận lệnh theo quy tắc sau: - Từ A đến B: Xử lý tìm kiếm đường xe buýt với A, B điểm bắt đầu điểm kết thút - Xem trạm gần: Hiển thị trạm gần quanh vị trí người dùng - Xem trạm gần X: Hiển thị trạm gần quanh địa X - Báo đến X: Thiết lập báo đến điểm X - Lượt tuyến X: Xem lộ trình lượt tuyến số X - Lượt tuyến X: Xem lộ trình lượt tuyến số X - Làm đồ: Xóa hết tất liệu hiển thị đồ Kết hiển thị tương ứng với chức thao tác tay thông thường 3.3 Kiểm tra đánh giá ứng dụng 3.3.1 Xây dựng kịch kiểm tra Vì lĩnh vực nghiên cứu triển khai ứng dụng thực tế, nên ứng dụng phải kiểm thử mơ hình liệu thực tế đảm bảo tính ứng dụng độ ổn định cao Chương trình bày kịch bản, xây dựng dựa mẫu liệu thực tế Với tham gia tất đối tượng có liên quan đến ứng dụng Qua dễ dàng kiểm tra, đánh giá khả hiệu hoạt động ứng dụng Kịch kiểm thử giới thiệu phần q trình tra cứu thơng tin, lộ trình đường tuyến xe buýt Thành Phố Hồ Chí Minh Thơng tin chi tiết đường với thời gian khoảng cách theo đoạn đường, thiết lập điểm cá nhân, dễ dàng thông báo đến gần, xem trạm gần, định vị tọa độ, xem thông tin điểm, tìm kiếm đường sử dụng giọng nói ứng dụng thay cho thao tác tay Kịch kiểm thử cần phải có mơ hình liệu kiểm thử để đánh giá khả hiệu hoạt động ứng dụng có đáp ứng với nhu cầu người dùng hay không 64 Các bước triển khai mơ hình liệu kiểm thử mô tả chi tiết sau:  Người dùng u cầu hiển thị vị trí tọa độ nơi đứng nhằm xác định hướng  Người dùng yêu cầu hiển thị trạm xung quanh để chọn trạm xe phù hợp  Tiếp theo người dùng yêu cầu tìm đường xe buýt điểm, yêu cầu nhập vào điểm kết hiển thị phải tuyến tốt  Sau người dùng chọn đường thích hợp ứng dụng tìm kiếm để xem chi tiết  Tiếp theo người dùng chọn chức báo đến để thiết lập lập cho ứng dụng báo đến điểm  Người dùng yêu cầu nhập điểm bắt đầu kết thút để tìm kiếm đường xe buýt  Cuối người dùng sử dụng chức nhận diện giọng nói ứng dụng thao tác ứng dụng tay 3.3.2 Dữ liệu kiểm tra Dữ liệu để kiểm tra hệ thống liệu thực tế sở giao thông vận tải thành phố Hồ Chí Minh Gồm thơng tin 150 tuyến xe buýt thành phố Hồ Chí Minh như: trạm tuyến, tọa độ trạm, giá vé, thời gian, khoảng cách tuyến, địa tên trạm Trong trình sử dụng ứng dụng, có thay đổi liệu website sở giao thông vận tải Thành Phố Hồ Chí Minh[6], ứng dụng cập nhật cách nhanh chóng 65 3.3.3 Kết kiểm tra Với kịch kiểm tra giới thiệu trên, mong đợi ứng dụng đem lại tiện lợi, giải khuyết điểm tồn đọng Và sau cho ứng dụng hoạt động có kết sau:  Khi người sử dụng chọn trạm gần ứng dụng thị tất trạm xung quanh người sử dụng bán kính thiết lập người sử dụng Các trạm gần bao gồm thông tin tuyến xe buýt ngang trạm, địa trạm  Khi người sử dụng chọn điểm muốn đến, ứng dụng tìm kiếm hiển thị tuyến xe với độ ưu tiên theo thời gian, khoảng cách chuyển tuyến từ xuống Đáp ứng xác nhu cầu người sử dụng để tránh thời gian  Khi người sử dụng chọn chức báo đến, người sử dụng gần đến điểm đến với khoảng cách người sử dụng tùy chỉnh mặc định 500m, ứng dụng thông báo cách rung điện thoại phát âm người sử dụng tùy chọn  Khi người sử dụng chọn chức báo đến điểm, ứng dụng cập nhật vào sở liệu ứng dụng điểm cần báo hiển thị cảnh báo người dùng đến gần  Khi cần sử dụng giọng nói để tìm kiếm tuyến xe, xem lộ trình, trạm gần … ứng dụng hiển thị hộp thoại để người dùng nói lệnh Ứng dụng hiển thị kết tương ứng với lệnh người dùng Quá trình sử dụng giọng nói để tìm kiếm đường hay xem trạm gần linh hoạt đơn giản, dễ dàng sử dụng 66 Mục đích kiểm tra ứng dụng xem xét khả đáp ứng ứng dụng với yêu cầu cần thiết để hỗ trợ người sử dụng xe buýt Kết đạt đáp ứng yêu cầu ban đầu đề Có thể giải nhiều vấn đề tồn đọng Tóm lại, hầu hết yêu cầu ban đầu ứng dụng đáp ứng 67 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 4.1 Kết đạt đề tài Đề tài xây dựng đáp ứng hầu hết yêu cầu người dùng Đề tài sử dụng dịch vụ Google API WebServices, sử dụng XML, SQLite, thuật tốn mã hóa danh sách địa điểm, thuật tốn tìm đường… để lập trình Android tảng ngơn ngữ Java Đề tài đạt tính sau: - Hiển thị đồ Google Map, mặc định khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh, cung cấp chức zoom điều khiển hai ngón tay - Hiển thị danh sách thông tin tất tuyến xe buýt Thành Phố Hồ Chí Minh - Xem thơng tin chi tiết tuyến xe, xem tuyến xe đồ, tìm trạm gần - Chức hiển thị đường xe, trạm xe tuyến đồ - Tính tốn khoảng cách từ địa điểm đến trí - Bắt vị trí GPS mạng - Tính tốn địa tại, cung cấp thơng tin độ xác nguồn lấy vị trí - Nhấn chọn vào điểm đánh dấu vị trí đồ để hiển thị thơng tin tóm tắt chi tiết vị trí - Tìm kiếm địa điểm, kết trả ưu tiên chuyển tuyến nhất, thời gian khoảng cách - Hỗ trợ tìm kiếm lộ trình xe buýt, trạm dừng đường xe buýt điểm giọng nói 68 - Vẽ kết đường lên đồ, chia thành bước cung cấp thông tin hướng dẫn - Giao diện hiển thị thông tin chi tiết hướng dẫn đường, có bao gồm thơng tin khoảng cách, thời gian ước lượng toàn bước 4.2 Ưu khuyết điểm ứng dụng 4.2.1 Ưu điểm - Giao diện dễ sử dụng - Lộ trình tuyến xe, kết tìm kiếm thể trực quan - Cung cấp thông tin tuyến xe buýt trực quan đồ giúp người sử dụng tìm tuyến xe buýt phù hợp cho chuyến - Cung cấp chi tiết thông tin tuyến xe buýt - Tìm kiếm điểm để tìm tuyến xe buýt phù hợp nhất, đảm bảo tốt cho người sử dụng - Đáp ứng hầu hết nhu cầu xe buýt người sử dụng - Chương trình hoạt động thiết bị di động nên sử dụng tiện lợi 4.2.2 Khuyết điểm - Chương trình yêu cầu kết nối mạng(wifi 3G) sử dụng - Chưa có chế cập nhật liệu thông qua mạng, muốn cập nhật liệu phải cập nhật phần mềm - Nhận diện giọng nói thật tốt mơi trường tạp âm, phải nói rõ ràng, âm chuẩn ứng dụng hiểu - Chỉ hoạt động điện thoại chạy hệ điều hành Android 69 4.3 Hướng phát triển tương lai - Xây dựng trình chuyển từ văn sang giọng nói (Text to Speech), đặc biệt hỗ trợ cho người khiếm thị bị khuyết tật - Xây dựng tuyến xe buýt Thành Phố khác - Xây dựng chế nạp liệu cập nhật thông qua mạng, sử dụng Webservice - Xây dựng thư viện nhận diện giọng nói riêng để phù hợp cho người Việt sử dụng - Xây dựng mạng xã hội xe buýt, cập nhật thơng tin vào mạng xã hội đó, chia sẻ với người dùng 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Mark L Murphy (2010) Beginning Android 2, Paul Maining [2] Wikipedia, Android, 10/2013 http://vi.wikipedia.org/wiki/Android [3] Google Inc, Google Maps API Web Services, 10/2013, https://developers.google.com/maps/documentation/webservices/ [4] Google Inc, Google Maps Android API v2, 10/2013, https://developers.google.com/maps/documentation/android/ [5] Google Inc, Best Practices for Background Jobs, 10/2013 http://developer.android.com/training/best-background.html [6] Dữ liệu xe buýt website Sở Giao Thông Vận Tải TP.HCM http://buyttphcm.com.vn/ [7] Phan Võ Minh Thắng (2013) : Giới thiệu SQLite http://itstudent.net [8] Trần Thanh Phố (2012) Tìm hiểu Activity, https://sites.google.com/site/tranthanhpho1012303/home/activity [9] Trần Mạnh Cường (2012) Xây dựng ứng dụng tìm kiếm thơng tin đồ thiết bị Android, Luận văn tốt ngiệp, trường Đại Học Nha Trang, Nha Trang 71 ... đường xe buýt kết hợp nhận diện giọng nói chọn để nghiên cứu, tìm hiểu Đề tài xây dựng ứng dụng cung cấp số chức hỗ trợ người tham gia xe bt tìm đường xác, trực quan đồ, xem thông tin lộ trình xe. .. xe buýt, giá, khoảng cách, tìm trạm xe xung quanh vị trí đặc biệt ứng dụng hỗ trợ người dùng sử dụng giọng nói việc tìm kiếm đường Tình hình nghiên cứu: Vấn đề ứng dụng tra cứu, tìm kiếm xe buýt. .. 3: Kết xây dựng ứng dụng Nội dung chương trình bày vấn đề xây dựng ứng dụng, kết tính ứng dụng, kiểm tra đánh giá ứng dụng Chương 4: Kết luận Nội dung chương trình bày kết đạt ứng dụng, ưu điểm