ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG ĐỒ ÁN CƠ SỞ ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG “MY VKS”

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG ĐỒ ÁN CƠ SỞ 2 ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG “MY VKS” Sinh viên thực hiện : DƯƠNG QUỐC KHÁNH - 18IT1 HOÀNG NGỌC PHƯƠNG - 18IT1 Giảng viên hướng dẫn : TS HUỲNH NGỌC THỌ Đà Nẵng, tháng 8 năm 2020 1 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG ĐỒ ÁN CƠ SỞ 3 ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG MY VKS Đà Nẵng, tháng 8 năm 2020 2 MỞ ĐẦU Trong thời đại bùng nổ thông tin và công nghệ như hiện nay, đòi hỏi công tác quản lý nói chung và công tác quản lý sinh viên, quản lý việc dạy và học trong trường học nói riêng cũng phải thay đổi dần từ sổ sách bản giấy sang bản điện tử, để cập nhật nhanh chóng và chính xác các thông tin Trên thực tế, việc quản lý, điểm danh sinh viên của khoa Công nghệ Thông tin và Truyền thông còn mang tính thủ công, chưa hiệu quả trong công tác quản lý Công tác quản lý hiện nay chủ yếu được thực hiện thủ công, mất nhiều thời gian và công sức Sự cần thiết của một hệ thống điểm danh trực tuyến sẽ là một lựa chọn tốt để giải quyết tình trạng hiện nay Vì lý do này, đề tài “ My VKS ” là đề tài mà em lựa chọn làm đồ án Hệ thống chương trình khi được phát triển thành công có thể đưa vào sử dụng trong trường Với sự trợ giúp của chương trình này, nhà trường có thể quản lý sinh viên một cách dễ dàng và nhanh chóng, giảm được thời gian và công sức lao động Sinh viên cũng có thể cập nhật nhanh số tiết, thông báo, hạn đồ án, bài tập,… Từ đó hỗ trợ tốt cho việc học Đề tài của chúng em bao gồm 4 chương: − Chương 1: Giới thiệu − Chương 2: Nghiên cứu tổng quan − Chương 3: Phân tích thiết kế hệ thống − Chương 4: Kết luận và hướng phát triển Nhóm thực hiện đề tài Dương Quốc Khánh Hoàng Ngọc Phương 3 LỜI CẢM ƠN Chúng em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy giáo Huỳnh Ngọc Thọ, người đã định hướng, hướng dẫn cũng như hỗ trợ cho chúng em trong quá trình chuẩn bị và tiến hành để chúng em có thể hoàn thành tốt đồ án này Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo, giảng viên trong Khoa Công Nghệ Thông Tin và Truyền Thông – ĐHĐN đã cung cấp cho chúng em những kiến thức cần thiết để thực hiện đồ án này Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè luôn động viên giúp đỡ chúng em trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu, đóng góp những kinh nghiệm quý báu trong thời gian thực hiện đồ án này Kính chúc thầy cô mạnh khỏe, công tác tốt, tiếp tục giảng dạy và đào tạo thế hệ trẻ thành công Xin chân thành cảm ơn ! 4 NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn) …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… 5 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU .3 LỜI CẢM ƠN 4 NHẬN XÉT 5 DANH MỤC CÁC BẢNG 7 DANH MỤC CÁC HÌNH 8 Chương 1 GIỚI THIỆU .9 1.1 Tổng quan 9 1.2 Phương pháp, kết quả .9 Chương 2 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN .10 2.1 Các thành phần .10 2.1.1 Nhận diện khuôn mặt .10 2.1.2 Công cụ hỗ trợ 10 2.1.3 Triển khai UI/UX và Back-end 10 2.2 Hạn chế, tồn tại .10 Chương 3 PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG 11 3.1 Mô hình tổng quan của đề tài 11 3.1.1 Điểm danh bằng nhận diện khuôn mặt .11 3.1.2 Các công cụ hỗ trợ cho sinh viên .11 3.2 Thiết kế chi tiết .11 3.2.1 Xác định tác nhân( Actor) 11 3.2.2 Mô hình hóa hành vi 14 3.2.3 Mô hình hoạt động 16 3.2.4 Biểu đồ lớp 18 Chương 4 TRIỂN KHAI XÂY DỰNG 19 4.1 Phần công cụ hỗ trợ 19 4.1.1 Phần trang chủ 19 4.1.2 Phần thông báo 20 4.1.3 Phần thời khóa biểu 21 4.1.4 Phần công việc 22 4.2 Phần đăng nhập 24 4.2.1 Trước khi đăng nhập 24 4.2.2 Sau khi đăng nhập 25 4.3 Phần điểm danh 26 Chương 5 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .28 5.1 Kết luận 28 5.2 Hướng phát triển .28 Chương 6 TÀI LIỆU THAM KHẢO 29 6 DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1: Đặc tả Usecase đăng nhập 12 Bảng 2: Đặc tả usecase đăng xuất 12 Bảng 3: Đặc tả usecase xem thông báo 12 Bảng 4: Đặc tả usecase điểm danh 12 Bảng 5: Đặc tả usecase xem lịch học hôm nay 13 Bảng 6: Đặc tả usecase xem công việc .13 Bảng 7: Đặc tả usecase thêm lời nhắc .13 Bảng 8: Đặc tả usecase xem thời khóa biểu 14 7 DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1: Sơ đồ Usecase cho sinh viên 11 Hình 2: Sơ đồ tuần tự chức năng đăng nhập 14 Hình 3: Sơ đồ tuần tự chức năng điểm danh 15 Hình 4: Sơ đồ hoạt động đăng nhập 16 Hình 5: Sơ đồ hoạt động điểm danh 17 Hình 6: Biểu đồ lớp 18 Hình 7: Giao diện trang chủ 19 Hình 8: Giao diện thông báo 20 Hình 9: Giao diện quét sản phẩm 21 Hình 10: Giao diện công việc 22 Hình 11: Giao diện thêm công việc 23 Hình 12: Giao diện trước khi đăng nhập 24 Hình 13: Giao diện sau khi đăng nhập 25 Hình 14: Giao diện quét khuôn mặt 26 Hình 15: Giao diện sau khi điểm danh thanh công 27 8 Chương 1 GIỚI THIỆU 1.1 Tổng quan Hiện nay, việc quản lý quá trình học tập của sinh viên tại các trường đại học nói chung và tại khoa Công nghệ Thông tin và Truyền thông nói riêng đều được thực hiện một cách thủ công, gây mất thời gian và công sức Hàng ngày, mỗi khi lên lớp, giảng viên sử dụng danh sách điểm danh trên máy để thực hiện việc điểm danh sinh viên Việc này gây mất thời gian của giảng viên Bên cạnh đó sinh viên cũng chưa có một công cụ hỗ trợ đáp ứng các yêu cầu như nhắc lịch học, xem thông báo, Trên hết công nghệ nhận diện khuôn mặt cũng đang phát triển mạnh trong thời đại hiện nay Qua quá trình tìm hiểu và phân tích, việc cần xây dựng một ứng dụng hỗ trợ sinh viên tích hợp điểm danh online bằng nhận diện khuôn mặt là cần thiết Hệ thống này sẽ khắc phục được những khó khắn đang gặp phải nhằm nâng cao tính hiệu quả trong công tác quản lý Và đây là lí do mà nhóm thực hiện lựa chọn đề tài này 1.2 Phương pháp, kết quả Ứng dụng điểm danh thông qua nhận diện khuôn mặt kết hợp hệ thống hỗ trợ sinh viên sử dụng các phương pháp sau: − Ứng dụng công nghệ nhận diện khuôn mặt trong điểm danh − Sử dụng các API thông báo để xây dựng hệ thống hỗ trợ − Thực hiện việc điểm danh thông qua giao diện nhận diện khuôn mặt − Quản lý và lưu trữ thông tin thông qua database Kết quả: Xây dựng được ứng dụng hỗ trợ sinh viên tích hợp điểm danh bằng nhận diện khuôn mặt “My VKS” 9 Chương 2 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 2.1 Các thành phần 2.1.1 Nhận diện khuôn mặt Nhận dạng khuôn mặt là một khái niệm còn khá mới mẻ, nó mới chỉ được phát triển vào những năm 60 của thế kỷ trước Khi đó, người ta phải dùng tới những phương pháp tính toán thủ công để xác định vị trí, khoảng cách và các bộ phận trên khuôn mặt Về sau, vào cuối thập niên 80, kỹ thuật nhận diện khuôn mặt dần được cải thiện khi M Kirby và L Sirovich phát triển phương pháp tìm mặt riêng (eigenface) sử dụng phương pháp phân tích thành phần chính (PCA), một cột mốc mới trong ngành công nghệ nhận diện khuôn mặt Quà trình nhận diện khuôn mặt trải qua các bước: − Tìm cách xác định vị trí khuôn mặt trong ảnh hoặc video − Trích xuất các đặc điểm khuôn mặt thành embedding vector − So sánh với dữ liệu đã lưu trong cơ sở dữ liệu dể tìm ra dữ liệu phù hợp Trong dự án này hệ thống nhận diện khuôn mặt sử dụng các thành phần sau: − Sử dụng API facenet[1] của David Sandberg để thực hiện xác định vị trí khuôn mặt trong ảnh hoặc video, để trích xuất các đặc điểm khuôn mặt và so sánh với cơ sở dữ liệu − Sử dụng bộ dataset VGGFace2[2] để tham chiếu cho quá trình nhận diện và trích xuất dữ liệu khuôn mặt 2.1.2 Công cụ hỗ trợ Các công cụ hỗ trợ sinh viên bao gồm: nhắc lịch học, xem thời khóa biểu, hôm nay học gì, lời nhắc khi có hạn bài tập, đồ án, tự lập công việc cần thực hiện Trong dự án này sử dụng các thành phần sau: − Sử dụng API thông báo của nhà trường − Sử dụng API thời khóa biểu, API lịch học trong ngày 2.1.3 Triển khai UI/UX và Back-end UI là viết tắt của từ User Interface có nghĩa là giao diện người dùng UX là viết tắt của từ User Experience có nghĩa là trải nghiệm người dùng Trong dự án này sử dụng các công cụ sau để tạo và thiết kế UI/UX: − Android studio Back-end bao gồm quá trình xử lý các dữ liệu request ở phía server và quá trình nhào nặn trên trình ứng dụng server (application) để tạo ra gói trả lời response gửi trả về cho client Trong dự án này sử dụng các công cụ sau để tạo và thiết kế Back-end: − Phần xử lý nhận diện khuôn mặt: − Phần xử lý API: 2.2 Hạn chế, tồn tại Về nhận diện khuôn mặt thì có những hạn chế sau: − Sử dụng ngôn ngữ JavaScript nên tốc độ xử lý còn hạn chế 10 Hình 3: Sơ đồ tuần tự chức năng điểm danh Mô tả chi tiết: − Đầu tiên sinh viên gửi yêu cầu điểm danh đến hệ thống − Hệ thống yêu cầu thông tin khuôn mặt − Khách hàng tiến hành quét khuôn mặt và gửi về cho hệ thống − Hệ thống sẽ phần tích dữ liệu khuôn mặt ra thành vector và gửi lên server − Ở server tiến hành so sánh với dữ liệu đã train sẵn và trả về model − Sau khi có model sẽ tiến hành điểm danh 15 3.2.3 Mô hình hoạt động Hình 4: Sơ đồ hoạt động đăng nhập Mô tả quá trình hoạt động chi tiết: − Đầu tiên nhập gmail từ sinh viên đưa sang hệ thống − Hệ thống kiểm tra gmail có phải của khoa hay không − Nếu đúng trả về cho phép đăng nhập, kết thúc hoạt động − Nếu sai trả về không phải gmail của khoa và kết thúc hoạt động 16 Hình 5: Sơ đồ hoạt động điểm danh Mô tả quá trình hoạt động chi tiết: − Đầu tiên yêu cầu điểm danh từ sinh viên đưa sang hệ thống − Hệ thống chấp nhận yêu cầu tiến hành quét − Sau khi có dữ liệu khuôn mặt sẽ chuyển sang hệ thống phân tích và so sánh dữ liệu − Nếu đúng thông báo điểm danh thành công, kết thúc hoạt động − Nếu sai trả về không tìm thấy, kết thúc hoạt động 17 3.2.4 Biểu đồ lớp Hình 6: Biểu đồ lớp Mô tả chung: − ứng dụng có 3 class chính gồm: + Bảng user + Bảng notification + Bảng todo − Bảng user lưu thông tin sinh viên cùng với hành động như: + Đăng nhập − Bảng notification lưu thông tin thông báo: − Bảng todo lưu thông tin các công việc cần làm cùng với hành động như: + Tạo mới công viêc 18 Chương 4 4.1 TRIỂN KHAI XÂY DỰNG Phần công cụ hỗ trợ 4.1.1 Phần trang chủ Giao diện trang chủ: Hình 7: Giao diện trang chủ Giao diện trên bao gồm phần actionbar phía trên, ở giữa là các trường để hiển thị các mục như thông báo , hôm nay học gì , công việc hôm nay, phía dưới là thanh Bottom Navigation Bar 19 4.1.2 Phần thông báo Giao diện thông báo: Hình 8: Giao diện thông báo Giao diện thông báo bao gồm: phía trên là thanh actionbar, chính giữa hiển thị các thông báo của trường phía dưới có thanh Bottom Navigation Bar 20 4.1.3 Phần thời khóa biểu Giao diện thời khóa biểu: Hình 9: Giao diện quét sản phẩm Giao diện thời khóa biểu bao gồm: phía trên là thanh actionbar, chính giữa hiển thị 2 mục, đầu tiên là các thứ trong tuần, phái dưới hiển thị các môn học của thứ đó, phía dưới có thanh Bottom Navigation Bar 21 4.1.4 Phần công việc Giao diện công việc: Hình 10: Giao diện công việc Giao diện công việc bao gồm: phía trên là thanh actionbar, chính giữa hiển thị các công việc cần thực hiện, phía dưới có thanh Bottom Navigation Bar 22 Giao diện thêm công việc: Hình 11: Giao diện thêm công việc Giao diện thêm công việc là một dialog gồ 3 mục dùng để nhập nội dung, ngày, thời gian cần hoàn thành công việc đó phía dưới có 2 nút, nút thêm dùng để thêm mới, nút hủy dùng để quay trở lại giao diện công việc 23 4.2 Phần đăng nhập 4.2.1 Trước khi đăng nhập Quá trình xây dựng: − Xử lý đăng nhập: private void signIn() { Intent signInIntent = mGoogleSignInClient.getSignInIntent(); startActivityForResult(signInIntent, RC_SIGN_IN); } Kết quả: • Giao diện trước khi đăng nhập: Hình 12: Giao diện trước khi đăng nhập Giao diện bao gồm: Phía trên là thanh actionbar, chính giữa là nút đăng nhập, phía dưới là thanh bottom navigation bar 24 4.2.2 Sau khi đăng nhập Quá trình xây dựng: − Xử lý đăng xuất: private void signOut() { mGoogleSignInClient.signOut().addOnSuccessListener(aVoid -> { prefs.edit().putBoolean("hasLogin", false).apply(); Navigation.findNavController(root).navigate(R.id.navigation_user); }); } Kết quả: • Giao diện sau khi đăng nhập Hình 13: Giao diện sau khi đăng nhập Giao diện bao gồm: Phía trên là thanh actionbar, chính giữa là nút đăng xuất, phía dưới là thanh bottom navigation bar 25 4.3 Phần điểm danh Giao diện quét khuôn mặt: Hình 14: Giao diện quét khuôn mặt Giao diện bao gồm: Phía trên là phần hướng dẫn quét, chính giữa là phần nhận khuôn mặt, phía dưới là thanh process bar thể hiện quá trình quét 26 Giao diện sau khi điểm danh thành công: Hình 15: Giao diện sau khi điểm danh thanh công Giao diện là một bảng thông báo kết quả điểm danh 27 Chương 5 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Kết luận Phần mềm sử dụng phương thức điểm danh thông qua nhận diện khuôn mặt khiến cho việc điểm danh của sinh viên trở nên đơn giản, tiện lợi, bảo mật ít tốn thời gian Qua đồ án lần này chúng em đã được tự tạo ra một ứng dụng trên nền tảng android, biết áp dụng các kiến thức đã học vào dự án thực tế, qua đó cũng cố các kiến thức đã học Biết cách làm việc nhóm và làm việc với github Do mới chỉ sử dụng API có sẵn nên chưa hiểu rõ được bản chất của việc xữ lý ảnh Do đây mới chỉ là hệ thông thử nghiệm nên vẫn sẽ có một số lỗi không mong muốn, nhóm sẽ cố gắng khắc phục trong các phiên bản tiếp theo 5.2 Hướng phát triển Ở các phiển bản tiếp theo sẽ khắc phục các lỗi còn tồn tại, cải thiện tốc độ xử lý, tăng độ chính xác của nhận diện khuôn mặt Sẽ phát triển thêm các chức năng để phù hợp với nhu cầu thực tế Cố gắng phát triển các module tự nhận diện khuôn mặt mà không cần sử dụng API có sẵn 28 Chương 6 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] : Facenet của David Sandberg https://github.com/davidsandberg/facenet 29 ...ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG ĐỒ ÁN CƠ SỞ ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG MY VKS Đà Nẵng, tháng năm 2020 MỞ ĐẦU Trong thời đại bùng nổ thông tin cơng nghệ nay, địi hỏi cơng tác... em hồn thành tốt đồ án Chúng em xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô giáo, giảng viên Khoa Công Nghệ Thông Tin Truyền Thông – ĐHĐN cung cấp cho chúng em kiến thức cần thiết để thực đồ án Chúng em xin... lý, điểm danh sinh viên khoa Công nghệ Thơng tin Truyền thơng cịn mang tính thủ cơng, chưa hiệu công tác quản lý Công tác quản lý chủ yếu thực thủ công, nhiều thời gian công sức Sự cần thiết hệ