Nghiên cứu và xây dựng ứng dụng giám sát hành trình trên điện thoại di động

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ HOÀNG THU TRANG NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG ỨNG DỤNG GIÁM SÁT HÀNH TRÌNH TRÊN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN Hà Nội - 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ HOÀNG THU TRANG NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG ỨNG DỤNG GIÁM SÁT HÀNH TRÌNH TRÊN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Hệ thống thông tin Mã số: 62.48.01.04 LUẬN VĂN THẠC SĨ HỆ THỐNG THÔNG TIN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN HẢI CHÂU XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Hà Nội - 2017 XÁC NHẬN CỦA CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung kết luận văn tốt nghiệp tự nghiên cứu hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Hải Châu Trong toàn nội dung luận văn, nội dung trình bày cá nhân tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu khác Tất tài liệu tham khảo trích dẫn rõ ràng phần cuối luận văn Tôi xin cam đoan lời thật Nếu sai tơi xin hồn toàn chịu trách nhiệm Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Học viên Hoàng Thu Trang LỜI CẢM ƠN Đầu tiên xin chân thành cảm ơn PGS.TS.Nguyễn Hải Châu tận tình hướng dẫn đóng góp ý kiến quý báu chuyên môn phương pháp nghiên cứu khoa học để tơi thực khóa luận tốt nghiệp thạc sĩ Thầy gương mặt sống để tơi học tập noi theo Trong suốt q trình học tập trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội, xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo cung cấp cho kiến thức hữu ích, bổ trợ cho q trình phát triển sau Cuối xin gửi lời cảm ơn tới gia đình tơi ln ủng hộ đường học tập nghiên cứu với nhiều khó khăn, vất vả Mặc dù tơi cố gắng trình làm luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong nhận góp ý thầy Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Học viên Hoàng Thu Trang MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU Nghiên cứu trạng ứng dụng Mục đích phạm vi nghiên cứu CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ 10 2.1 Lựa chọn tảng hệ điều hành 10 Một số tảng hệ điều hành phổ biến 10 So sánh phát triển ứng dụng hệ điều hành di động 11 2.2 Các giải pháp kỹ thuật chủ yếu nghiên cứu đề tài 14 Xây dựng ứng dụng tảng iOS 14 Xây dựng máy chủ tảng Node.js 15 Hệ quản trị sở liệu PostgreSQL 17 CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 20 Phân tích yêu cầu 20 Yêu cầu chức ứng dụng 20 Yêu cầu phi chức 22 Thiết kế hệ thống 22 Thiết kế kiến trúc 22 Biểu đồ Use Case 23 Thiết kế sở liệu 31 CHƯƠNG IV: CÀI ĐẶT HỆ THỐNG VÀ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 35 Quy trình xây dựng 35 Thử nghiệm 36 Đánh giá kết thử nghiệm 46 KẾT LUẬN 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Diễn giải Tiếng Việt GIS Geographic Information System Hệ thống thông tin địa lý GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu Lat Lattitude Vĩ độ Lon Longtitude Kinh độ DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1: Hệ điều hành Android 10 Hình 2.2: Hệ điều hành iOS Apple 11 Hình 2.3: Hệ điều hành Windows Phone Microsoft 11 Hình 2.4: Thống kê IDC (International Data Corporation) tỷ lệ thiết bị di động tảng hệ điều hành khác 12 Hình 2.5: Sự phân mảnh phiên hệ điều hành hai tảng iOS Android 13 Hình 2.6: Thống kê lượng tải xuống doanh thu cửa hàng ứng dụng phổ biến ……… 14 Hình 2.7: Mơ hình kiến trúc tảng iOS 14 Hình 3.1: Mơ hình kiến trúc tầng 23 Hình 3.2: Biểu đồ Usecase nhóm chức Đăng nhập hệ thống 24 Hình 3.3: Biểu đồ Usecase nhóm chức Nhóm người dùng 26 Hình 3.4: Biểu đồ Usecase nhóm chức Quản lý thơng tin người dùng 28 Hình 3.5: Biểu đồ Usecase nhóm chức khác 29 Hình 3.6: Mối quan hệ thực thể Người dùng, Nhóm người dùng Hình ảnh 31 Hình 3.7: Mối quan hệ thực thể Người dùng thực thể Nhóm người dùng 32 Hình 3.8: Mơ hình bảng sở liệu 33 Hình 4.1: Màn hình đăng nhập lần đầu 36 Hình 4.2: Màn hình khai báo thông tin đăng nhập lần đầu 37 Hình 4.3: Màn hình cho phép cập nhật thông tin người dùng 37 Hình 4.4: Màn hình hiển thị đồ đến vị trí người dùng 38 Hình 4.5: Màn hình danh sách nhóm người dùng 38 Hình 4.6: Màn hình thêm thơng tin nhóm người dùng 39 Hình 4.7: Màn hình thêm bạn vào nhóm 39 Hình 4.8: Màn hình thêm bạn bè theo số điện thoại email 40 Hình 4.9: Màn hình hiển thị thành viên nhóm đồ thêm vào nhóm thành công 40 Hình 4.10: Màn hình cho phép nhập mã để tham gia nhóm 41 Hình 4.11: Màn hình thơng báo tham gia nhóm thành cơng 41 Hình 4.12: Màn hình thơng báo nhập mã nhóm khơng 42 Hình 4.13: Màn hình giao diện cho phép rời nhóm 42 Hình 4.14: Màn hình thơng báo rời nhóm thành cơng 43 Hình 4.15: Màn hình tạo điểm đích cho nhóm 43 Hình 4.16: Màn hình hiển thị điểm đích 44 Hình 4.17: Màn hình hiển thị điểm đích vị trí người khác nhóm 44 Hình 4.18: Màn hình hiển thị đường ngắn từ vị trí đến điểm đích 45 Hình 4.19: Màn hình hiển thị ảnh theo vị trí tải lên đồ chức cho phép tải ảnh lên đồ 45 Hình 4.20: Màn hình hiển thị chi tiết hình ảnh thông tin (tên) người tải ảnh lên đồ 46 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: So sánh chức ứng dụng chia sẻ ví trí phổ biến Bảng 3.1: Bảng danh sách tác nhân 20 Bảng 3.2: Bảng chức cần có ứng dụng: 20 Bảng 3.3: Bảng UserProfile 33 Bảng 3.4: Bảng ImageUpload 33 Bảng 3.5: Bảng Group 34 Bảng 3.6: Bảng Group_UserProfile 34 Bảng 4.1: So sánh chức ứng dụng thực nghiệm với ứng dụng phổ biến 46 LỜI MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, thiết bị di động thơng minh có tăng trưởng phát triển mạnh mẽ với đời liên tục loạt máy tính bảng đại, điện thoại thơng minh có tính cạnh tranh cao, thị trường xây dựng ứng dụng thiết bị trở nên vô màu mỡ Hai gian hàng ứng dụng phổ biến App Store (hệ điều hành iOS) Google Play (hệ điều hành Android) Apple mở App Store vào năm 2008 thời điểm mắt iPhone 3G bắt đầu với 500 ứng dụng tính đến nay, số lượng ứng dụng lên đến 1,4 triệu ứng dụng đạt khoảng 30 tỷ lượt tải (Theo Forbes) Bên cạnh đó, Google Play có tăng trưởng đáng kinh ngạc với 1,8 triệu ứng dụng khoảng 114 tỷ lượt tải Sự tăng trưởng ứng dụng di động gần tất yếu Tại Việt Nam năm gần có tăng trưởng nhanh chóng rõ rệt lĩnh vực thiết bị di động thông minh Tại Hội thảo Quốc gia Chính phủ điện tử Sở Thơng tin Truyền thông Hà Nội phối hợp Tập đoàn Dữ liệu quốc tế IDG Việt Nam tổ chức, Ông Phan Xuân Dũng, Chủ nhiệm Ủy ban Khoa học, Công nghệ Môi trường Quốc hội chia sẻ: “Theo báo cáo quan chuyên môn, có 55% dân số sử dụng điện thoại thông minh nối mạng Internet Với tỷ lệ này, Việt Nam đứng thứ hạng cao châu Á-Thái Bình Dương giới” Có thể thấy tỷ lệ tăng trưởng cao so với 36% dân số sử dụng điện thoại thông minh vào năm 2014 Với tăng trưởng phát triển mạnh mẽ vậy, thấy lĩnh vực di động lĩnh vực tiềm Do thiết bị di động nên chúng có đặc trưng nhỏ gọn, người dùng dễ dàng mang theo bên Với đặc tính này, thiết bị di động thơng minh phần lớn tích hợp GPS để xác định vị trí người dùng Dựa vào phát triển phổ biến công nghệ này, nhiều ứng dụng tiện ích đời theo nhu cầu người dùng Người dùng xác định vị trí lúc nơi, dựa vào xác định vị trí tương ứng đồ Những ứng dụng GIS thiết bị di động mà trở nên khả thi, mang lại nhiều lợi ích cho người dùng Với phát triển đó, việc nghiên cứu xây dựng ứng dụng giám sát hành trình thiết bị di động trở thành ứng dụng thiết thực Hình 4.12: Màn hình thơng báo nhập mã nhóm khơng 10 Khi thành viên nhóm muốn chủ động rời nhóm tại, chọn chức Chỉnh sửa (Edit) bên cạnh tên nhóm mà thành viên Khi ứng dụng hiển thị giao diện cho phép rời nhóm (chức Leave): Hình 4.13: Màn hình giao diện cho phép rời nhóm Hệ thống đưa thơng báo rời nhóm thành cơng: 42 Hình 4.14: Màn hình thơng báo rời nhóm thành cơng 11 Đối với nhóm người dùng tạo, thực chạm vào đồ vị trí muốn tạo điểm đích cho nhóm: Hình 4.15: Màn hình tạo điểm đích cho nhóm 12 Chọn đồng ý tạo điểm đích vị trí chọn, ứng dụng hiển thị điểm đích đồ dạng Marker: 43 Hình 4.16: Màn hình hiển thị điểm đích 13 Những người dùng nhóm nhìn thấy điểm đích vị trí người khác: Hình 4.17: Màn hình hiển thị điểm đích vị trí người khác nhóm 14 Chọn chức đường, ứng dụng hiển thị đường từ vị trí đến điểm đích: 44 Hình 4.18: Màn hình hiển thị đường ngắn từ vị trí đến điểm đích 15 Chọn chức tải ảnh, ứng dụng cho phép tải ảnh từ điện thoại gắn lên vị trí đồ: Hình 4.19: Màn hình hiển thị ảnh theo vị trí tải lên đồ chức cho phép tải ảnh lên đồ 16 Chọn vào hình ảnh người dùng tải lên đồ, ứng dụng hiển thị ảnh tồn hình thơng tin người tải phía 45 Hình 4.20: Màn hình hiển thị chi tiết hình ảnh thơng tin (tên) người tải ảnh lên đồ Đánh giá kết thử nghiệm Ứng dụng xây dựng thử nghiệm thành công điện thoại di động tảng iOS, thực đầy đủ chức phân tích So với ứng dụng phát triển nay, ứng dụng xây dựng phạm vi luận văn phát triển thêm chức khác để hỗ trợ người dùng trình sử dụng Bảng 4.1 thực việc so sánh ứng dụng thực nghiệm với ứng dụng có nay: Bảng 4.1: So sánh chức ứng dụng thực nghiệm với ứng dụng phổ biến Tiêu chí Nền tảng Find my friends iOS Chia sẻ thơng tin Có hỗ trợ vị trí Tạo nhóm bạn bè Khơng Glympse Life360 Ứng dụng thực nghiệm iOS, Android iOS, Android iOS Có hỗ trợ Có hỗ trợ Có hỗ trợ hỗ Có hỗ trợ Có hỗ trợ Có hỗ trợ trợ Thiết lập điểm đến Khơng cho nhóm trợ hỗ Khơng hỗ trợ Khơng hỗ trợ Có hỗ trợ Tìm đường đến Khơng hỗ Khơng hỗ trợ Khơng hỗ trợ Có hỗ trợ điểm đến thiết trợ 46 lập Tải hình ảnh gắn Khơng lên đồ theo vị trí trợ hỗ Khơng hỗ trợ Khơng hỗ trợ Có hỗ trợ 47 KẾT LUẬN Dựa vào phát triển phổ biến công nghệ GPS thiết bị di động nay, nhiều ứng dụng tiện ích sử dụng cơng nghệ đời Người dùng xác định vị trí lúc nơi, dựa vào xác định vị trí tương ứng đồ Trên kho ứng dụng hai tảng phổ biến iOS Android xuất số ứng dụng di động tiếng với chức chia sẻ vị trí, chủ yếu ứng dụng dừng lại mức chia sẻ vị trí người dùng Với xu hướng đó, việc xây dựng ứng dụng điện thoại di động phục vụ việc giám sát hành trình, cung cấp chức có tính khả thi cao ứng dụng thực tế Về mặt công nghệ, luận văn nghiên cứu tảng hệ điều hành phổ biến, so sánh phát triển ứng dụng tảng để lựa chọn tảng phù hợp để xây dựng ứng dụng Với ưu điểm phân mảnh thiết bị phiên hệ điều hành ít, thời gian phát triển thường ngắn hơn, lợi nhuận mang lại (nếu có) cao hơn, khóa luận lựa chọn phát triển ứng dụng tảng hệ điều hành iOS Về phía máy chủ, lựa chọn xây dựng tảng Node.JS với ưu điểm mã nguồn mở, viết ngôn ngữ JavaScript Bên cạnh đó, máy chủ sử dụng hệ quản trị sở liệu PostgreSQL với ưu điểm bật so với hệ quản trị sở liệu khác có hỗ trợ việc lưu trữ xử lý liệu không gian với module mở rộng PostGIS Về phần thực nghiệm, từ công nghệ nghiên cứu lựa chọn, luận văn thực phân tích thiết kế xây dựng ứng dụng giám sát hành trình điện thoại di động tảng hệ điều hành iOS Ứng dụng xây dựng thử nghiệm thành cơng với chức gồm: tạo nhóm bạn bè, cho phép thêm người có danh bạ vào nhóm, cho phép hiển thị vị trí người dùng người khác nhóm, tạo điểm đến chung cho nhóm đồ hiển thị đường đến điểm đích đó, cho phép tải ảnh lên đồ vị trí người khác nhóm nhìn thấy, Hướng nghiên cứu phát triển từ kết đạt ứng dụng xây dựng luận văn, bổ sung chức khác nâng cao theo nhu cầu người dùng chức chat nhóm, theo dõi lịch sử lộ trình người dùng nhóm 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Anh W Frank Ableson, Robi Sen, Chris King (2012), “Android in action”, Manning Publications Mike Cantelon, Marc Harter, T.J.Holowaychuck, Nathan Rajlich (2014), “Node.JS in Action", Manning Publications Korry Douglas, Susan Douglas, “PostgreSQL: a comprehensive guide to building, programming, and administering PostgresSQL databases” Nimesh Chhetri (2016),"A Comparative Analysis of Node.js (Server-Side JavaScript)", Culminating Projects in Computer Science and Information Technology, St Cloud State University Website https://www.postgresql.org/ http://nodejs.org/ 7.https://developer.apple.com/library/content/documentation/Miscellaneous/Conce ptual/iPhoneOSTechOverview/Introduction https://itunes.apple.com/us/app/find-my-friends/id466122094?mt=8 https://www.glympse.com/ 10 https://www.life360.com/ 49 ... trạng ứng dụng di động chia sẻ vị trí phổ biến phân tích, thấy nhiều tính tiện ích hỗ trợ việc giám sát hành trình cịn chưa khai thác hết Việc xây dựng ứng dụng giám sát hành trình điện thoại di động. .. thiết để hỗ trợ người dùng đáp ứng đầy đủ so với ứng dụng có Mục đích phạm vi nghiên cứu Mục tiêu luận văn nghiên cứu xây dựng ứng dụng giám sát hành trình điện thoại di động Để thực mục tiêu này,... GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ HOÀNG THU TRANG NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG ỨNG DỤNG GIÁM SÁT HÀNH TRÌNH TRÊN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Hệ thống thông