THỰC THI HỆ THỐNG IPS TRÊN ĐIỆN THOẠI THÔNG MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ, TRUYỀN THÔNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ - - ĐỖ ĐỨC TRUNG THỰC THI HỆ THỐNG IPS TRÊN ĐIỆN THOẠI THÔNG MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ, TRUYỀN THÔNG Hà Nội - 2019 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ - - ĐỖ ĐỨC TRUNG THỰC THI HỆ THỐNG IPS TRÊN ĐIỆN THOẠI THƠNG MINH Ngành: Cơng Nghệ Kỹ thuật Điện tử, Truyền thông Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử Mã số: 60520203 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ, TRUYỀN THÔNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN THỊ THÚY QUỲNH Hà Nội - 2019 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, lời đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Cô TS Trần Thị Thúy Quỳnh Cô dành nhiều thời gian, cơng sức để giúp tơi hồn thành luận văn Cơ tận tình bảo, hướng dẫn giúp tơi có nhìn khoa học phương pháp nghiên cứu lý luận thực tiễn, kỹ giúp ích thiết thực cho công việc sau Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy, cô giáo bạn lớp K22 Kỹ thuật Điện tử, Khoa Điện Tử - Viễn Thông, Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội có nhận xét, góp ý cho luận văn tơi Bên cạnh đó, luận văn cịn hỗ trợ phần từ đề tài mã số QG.19.25 Đại học Quốc gia Hà Nội tài trợ Tiếp theo, xin gửi lời cảm ơn tới anh đơn vị nơi công tác, người tạo điều kiện tốt cho học tập nghiên cứu Cuối xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình tơi Những người ln ủng hộ động viên tơi hồn thành luận văn Mặc dù cố gắng nhiều khơng tránh khỏi sai sót, hạn chế Tơi mong nhận nhiều góp ý, bảo thầy, để tơi hồn thiện luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày 06 tháng năm 2019 Học viên Đỗ Đức Trung LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn tốt nghiệp “Thực thi hệ thống IPS điện thoại thông minh” sản phẩm trình nghiên cứu, tìm hiểu cá nhân hướng dẫn bảo thầy, cô hướng dẫn, thầy cô môn, khoa bạn bè Các số liệu, kết trình bày luận văn hồn tồn trung thực Tơi khơng chép tài liệu hay cơng trình nghiên cứu người khác để làm luận văn Trong luận văn có dùng số tài liệu tham khảo nêu phần tài liệu tham khảo Nếu vi phạm, xin chịu trách nhiệm Hà Nội, ngày 06 tháng năm 2019 Người thực Đỗ Đức Trung MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT i DANH MỤC HÌNH VẼ ii DANH MỤC CÁC BẢNG iv LỜI NÓI ĐẦU TÓM TẮT CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TỰ TRỊ PDR 1.1 Hệ thống PDR 1.1.1 Sơ đồ khối 1.1.2 Nguyên lý hoạt động 1.1.3 Con quay hồi chuyển 1.1.4 Cảm biến gia tốc 1.2 Kết hợp PDR với hệ thống IPS khác 15 1.2.1 Ưu, nhược điểm hệ thống PDR 15 1.2.2 Kết hợp PDR hệ thống IPS khác 16 Kết luận chương I 21 CHƯƠNG II MÔ PHỎNG, ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CỦA THUẬT TOÁN SỬ DỤNG TRONG HỆ THỐNG PDR 22 2.1 Dữ liệu thu thập từ cảm biến gia tốc 22 2.2 Tiền xử lý tín hiệu thu thập từ cảm biến gia tốc 25 2.2.1 Tín hiệu thơ 25 2.2.2 Tín hiệu tiền xử lý 26 2.3 Phát bước chân 28 2.3.1 Phát dựa thay đổi phương sai 28 2.3.2 Phát điểm không 29 2.3.3 Phát đỉnh 31 2.3.4 Lựa chọn phương pháp phát bước chân 32 2.4 Ước lượng bước chân 33 2.4.1 Phương pháp trực tiếp 34 2.4.2 Phương pháp gián tiếp 36 2.4.3 Lựa chọn phương pháp ước lượng bước chân 37 Kết luận chương II 41 CHƯƠNG III THỰC THI HỆ THỐNG PDR TRÊN ĐIỆN THOẠI THÔNG MINH 42 3.1 Giới thiệu Android 42 3.1.1 Giới thiệu 42 3.1.2 Quy trình tạo ứng dụng Android Studio 42 3.2 Hệ thống V_IPS 42 3.2.1 Giao diện phần mềm 43 3.2.2 Lưu đồ thuật toán 46 3.3 Đánh giá phần mềm 47 3.3.1 Đánh giá chức xác định hướng 47 3.3.2 Đánh giá chức đếm bước 48 3.3.3 Đánh giá chức xác định khoảng cách 49 Kết luận chương III 52 KẾT LUẬN 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Ý nghĩa Viết tắt AP Access point Điểm truy cập BLE Bluetooth Low Energy Bluetooth lượng thấp BNs Beacon nodes Các nút dẫn đường IPS Indoor Positioning System Hệ thống định vị nhà MU Mobile unit Thiết bị di động NFC Near Field Communication Truyền thông trường gần PDR Pedestrian Dead Reckoning Ước lượng vị trí theo bước chân QR code Quick response code Mã phản hồi nhanh RF Radio Frequency Tần số vô tuyến RFID Radio-Frequency Identification Nhận dạng tần số sóng vơ tuyến RPs Reference points Các điểm tham chiếu RSS Received signal strengths Cường độ tín hiệu thu Wifi Wireless Fidelity Mạng khơng dây sử dụng sóng vơ tuyến i DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Mơ tả đặc trưng hệ thống PDR [1] Hình 1.2: Sơ đồ khối hệ thống PDR Hình 1.3: Con quay hồi chuyển [2] Hình 1.4: Dạng tín hiệu quay hồi chuyển người chuyển hướng Hình 1.5: Cảm biến gia tốc [3] Hình 1.6: Hướng cảm biến gia tốc điện thoại thông minh [4] Hình 1.7: Các giai đoạn hành vi [6] Hình 1.8: Chân người [6] Hình 1.9: Giai đoạn bàn chân không tiếp xúc với mặt đất thứ [6] Hình 1.10: Giai đoạn bàn chân không tiếp xúc mặt đất thứ hai [6] 10 Hình 1.11: Mẫu tín hiệu tăng tốc theo phương dọc (a) ngang (b) [6] 11 Hình 1.12: Giai đoạn gót chân chạm đất [6] 12 Hình 1.13: Tín hiệu điển hình giai đoạn gót chân chạm đất [6] 12 Hình 1.14: Gia tốc theo phương dọc hành vi [6] 13 Hình 1.15: Gia tốc theo phương ngang hành vi [6] 13 Hình 1.16: Mẫu tín hiệu thực trước lọc người dùng 14 Hình 1.17: Mẫu tín hiệu thực sau lọc người dùng 14 Hình 1.18: Loại tín hiệu cảm biến điện thoại thông minh 15 Hình 1.19: Đánh giá tiêu chí so sánh hiệu suất tất phương pháp tiếp cận dựa thiết bị gần [7] 16 Hình 1.20: Sử dụng cường độ tín hiệu Wifi để định vị [9] 19 Hình 1.21: Cường độ tín hiệu Wifi điểm khác 19 Hình 1.22: Định vị sử dụng nút dẫn đường [12] 21 Hình 2.1: Các cách biểu diễn tín hiệu gia tốc [13] 22 Hình 2.2: Tỷ lệ % xác định bước chân thành công phương pháp biểu diễn tín hiệu gia tốc trường hợp người dùng [13] 23 Hình 2.3: Tỷ lệ % xác định bước chân thành công phương pháp biểu diễn tín hiệu gia tốc trường hợp người dùng chạy [13] 24 ii Hình 2.4: Giao diện chương trình thu thập liệu từ cảm biến gia tốc 25 Hình 2.5: Tín hiệu cảm biến gia tốc thô (trước lọc) 26 Hình 2.6: Phổ tín hiệu Acc 27 Hình 2.7: Đáp ứng tần số lọc thông thấp 27 Hình 2.8: Tín hiệu cảm biến gia tốc sau lọc 28 Hình 2.9: Phát dịch phương sai [4] 29 Hình 2.10: Phát điểm khơng [4] 30 Hình 2.11: Phát bước sai người dùng dừng lại 30 Hình 2.12: Đỉnh thật đỉnh giả [14] 31 Hình 2.13: Các thơng số lựa chọn đỉnh 32 Hình 2.14: Mơ tả tham số thuật toán phát bước chân 32 Hình 2.15: Tín hiệu Acc thu bước 60 cm 80 cm [6] 33 Hình 2.16: Accmax Accmin bước chân 35 Hình 2.17: Chênh lệch hai đỉnh Accmax Accmin theo tần số bước [4] 35 Hình 2.18: Chênh lệch Accmax Accmin bước 36 Hình 2.19: Phương sai gia tốc chiều dài sải chân [4] 37 Hình 2.20: Phương sai Acc với cửa sổ trượt 10 mẫu 38 Hình 2.21: Phương sai Acc với cửa sổ trượt 20 mẫu 38 Hình 2.22: Phương sai Acc với cửa sổ trượt 40 mẫu 39 Hình 2.23: Phổ tần số tín hiệu Acc [13] 40 Hình 2.24: Phổ tần số tín hiệu Acc người dùng trạng thái bình thường nhanh 41 Hình 3.1: Giao diện phần mềm V_IPS 43 Hình 3.2: Biểu thị hướng phần mềm V_IPS 44 Hình 3.3: Biểu thị phím chức phần mềm 45 Hình 3.4: Lưu đồ thuật toán hệ thống V_IPS 46 iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Các hệ thống IPS lai PDR [8] 17 Bảng 2.1: Tổng hợp kết từ hình 2.2 hình 2.3 24 Bảng 2.2: Giá trị trung bình Acc ứng với độ dài bước [6] 34 Bảng 2.3: Thời gian trung bình bước chân [6] 34 Bảng 2.4: Giá trị trung bình phương sai Acc theo thời gian 39 Bảng 3.1: Thử nghiệm xác định hướng 47 Bảng 3.2: Sai số thử nghiệm đếm số bước chân 48 Bảng 3.3: Thử nghiệm xác định khoảng cách 50 Bảng 3.4: Thống kê phần trăm sai số xác định khoảng cách 52 iv Hình 2.24: Phổ tần số tín hiệu Acc người dùng trạng thái bình thường nhanh Như vậy, phương pháp khác biệt phương sai khác biệt phổ có dấu hiệu để phân tách cho trường hợp bình thường nhanh Tuy nhiên xét góc độ phức tạp thuật tốn phương pháp dựa khác biệt phương sai tín hiệu Acc ưu việt so với phương pháp dựa khác biệt phổ phải tính chu kỳ lặp lại tín hiệu Acc hay thực việc xác định điểm không thời gian tương ứng với điểm khơng Phương pháp thứ hai thực thuận lợi phần phát bước chân sử dụng phương pháp phát điểm không Kết luận chương II Chương trình bày phân tích dạng tín hiệu cảm biến gia tốc, phương pháp phát hiện, ước lượng bước chân, mô lựa chọn phương pháp ước lượng bước chân phù hợp làm sở xây dựng hệ thống Chương III 41 CHƯƠNG III THỰC THI HỆ THỐNG PDR TRÊN ĐIỆN THOẠI THÔNG MINH Chương III thực việc thực thi hệ thống tự trị PDR dựa việc phân tích lý thuyết chương I kết lựa chọn thuật toán chương II Do tính phổ biến, tác giả lựa chọn viết ứng dụng V_IPS cho điện thoại sử dụng hệ điều hành Android 3.1 Giới thiệu Android 3.1.1 Giới thiệu Android tảng mã nguồn mở, nhà phát triển thiết bị hay người dùng truy cập vào toàn hệ thống mã nguồn Android tạo chỉnh sửa cho phù hợp với nhu cầu 3.1.2 Quy trình tạo ứng dụng Android Studio Android Studio phần mềm bao gồm công cụ khác dùng để phát triển ứng dụng chạy thiết bị sử dụng hệ điều hành Android  Quy trình tạo ứng dụng gồm phần: - Thiết kế giao diện: Dựa vào thẻ cung cấp Android Studio vào yêu cầu đặt để bố trí giao diện cho phù hợp - Ánh xạ giao diện sang phần quản lý code: Gán ID cho hàm thực chức cho thuộc tính hình - Code chức cho ứng dụng 3.2 Hệ thống V_IPS Hệ thống định vị tự trị luận văn có tên V_IPS xây dựng sở hoạt động hai cảm biến là: Cảm biến gia tốc sử dụng phương pháp phương sai mẫu để xác định bước chân ước lượng chiều dài bước chân Con quay hồi chuyển dùng để xác định góc quay 42 3.2.1 Giao diện phần mềm Giao diện phần mềm V_IPS giới thiệu hình 3.1 với chức layout phím sau: Hình 3.1: Giao diện phần mềm V_IPS Biểu thị chiều dài bước Khi khơng có bước layout hiển thị 0,0 m, có bước bình thường hiển thị 0,6 m, có bước nhanh hiển thị 0,7 m Biểu thị số bước Biểu thị quãng đường Layout thị hướng Chương trình có trường hợp thẳng, rẽ trái rẽ phải Đi thẳng biểu chữ “Straight” màu xanh cây, rẽ trái biểu chữ “Turn left” màu xanh layout 43 màu xanh nước biển, rẽ phải biểu chữ “Turn rigth” màu xanh layout màu hồng, hình 3.2a, 3.2b, 3.2c a Chữ “Straight” màu xanh biểu thẳng b Nền màu xanh biểu rẽ trái c Nền màu hồng biểu rẽ phải Hình 3.2: Biểu thị hướng phần mềm V_IPS Phím chạy chương trình Khi phím nhấn phần mềm hoạt động Biểu nhấn hím chữ START to chữ phím cịn lại Nếu khơng có đổi hướng layout ‘Direction’ xuất chữ “Straight” màu xanh Khi người dùng bước layout hiển thị tham số tương ứng hình 3.3a Phím dừng chương trình Khi phím nhấn phần mềm dừng hoạt động Biểu nhấn phím chữ STOP to chữ phím cịn lại Layout ‘Step length’ hiển thị giá trị mặc định 0,0 m ‘Step number’ hiển thị giá trị mặc định Còn Layout ‘Distance’ hiển thị quãng 44 đường Điểm khởi đầu chương trình điểm cuối hiển thị đồ hình 3.3b Phím quay lại trạng thái ban đầu chương trình Khi phím nhấn phần mềm trở trạng thái ban đầu hình 3.3c a Người dùng chế độ START b Người dùng nhấn nút STOP c Người dùng nhấn nút RESET Hình 3.3: Biểu thị phím chức phần mềm Bản đồ sử dụng để tìm đường Chấm xanh đồ vị trí xuất phát người sử dụng phần mềm Hiển thị đồ để biểu thị có bước dài 0,7 m (màu đỏ) Hiển thị đồ để biểu thị có bước dài 0,6 m (màu xanh) 45 3.2.2 Lưu đồ thuật toán Lưu đồ thuật toán hệ thống V_IPS biểu diễn hình 3.4 Hình 3.4: Lưu đồ thuật toán hệ thống V_IPS 46 3.3 Đánh giá phần mềm Phần thực việc đánh giá chức phần mềm V_IPS, bao gồm: (1) Đánh giá khả chuyển hướng Thực nghiệm 08 lần thực chuyển hướng (2) Đánh giá lỗi phát bước chân quãng đường ước lượng Thực nghiệm 20 lần thẳng 60 bước, 40 bước bình thường sau chuyển thành nhanh 20 bước Chiều dài thực tế quãng đường 38 m 3.3.1 Đánh giá chức xác định hướng Bảng 3.1 biểu diễn kết thực nghiệm chức xác định hướng người dùng rẽ phải rẽ trái Kết đạt tình khác nhau, ứng dụng V_IPS xác định xác (100% đúng) Bảng 3.1: Thử nghiệm xác định hướng Số lần thử nghiệm Số lần rẽ trái thực tế Số lần rẽ phải thực tế Số lần rẽ trái V_IPS Số lần rẽ phải V_IPS % sai số thử nghiệm rẽ trái % sai số thử nghiệm rẽ phải Lần 01 03 01 03 0% 0% Lần 02 03 02 03 0% 0% Lần 03 02 03 02 0% 0% Lần 02 03 02 03 0% 0% Lần 03 02 03 02 0% 0% Lần 02 03 02 03 0% 0% Lần 03 02 03 02 0% 0% Lần 04 04 04 04 0% 0% 47 3.3.2 Đánh giá chức đếm bước Kết thực nghiệm đếm số bước chân tổng hợp bảng 3.2 ứng với 20 lần thử nghiệm Kết ước lượng bước chân tính trung bình đạt phần mềm 62,55 bước với tỷ lệ lỗi trung bình khoảng 4% Tuy nhiên, kết rằng, 20 lần thực nghiệm có đến 17 lần số bước ước lượng thừa (dấu +) với số lượng thay đổi từ đến bước), có trường hợp ước lượng thiếu (dấu -) với số lượng bước 1, trường hợp ước lượng xác Kết dẫn đến sai số ước lượng quãng đường phần Bên cạnh đó, việc xác định bước nhanh có phần trăm sai số lớn bước bình thường số bước nhanh thực tế 1/2 số bước bình thường nên với số bước xác định nhầm, phần trăm sai số bước nhanh gấp lần bước bình thường Từ kết luận sơ rằng: Kết ước lượng số bước tổng cộng chấp nhận được, việc phân biệt bước nhanh bước bình thường cần thêm nhiều nghiên cứu để cải thiện Bảng 3.2: Sai số thử nghiệm đếm số bước chân Số bước tổng cộng Số bước bình thường Số bước nhanh % sai số bước tổng cộng % sai số bước bình thường % sai số bước nhanh Lần 59 42 17 -1,67% +5% -15% Lần 59 38 21 -1,67% -5% +5% Lần 60 28 32 0% -30% +60% Lần 62 33 29 +3,33% -18% +45% Lần 61 30 31 +1,67% -25% +55% Lần 63 30 33 +5,00% -25% +65% Lần 64 34 30 +6,67 % -15% +50% Số lần thử nghiệm 48 Lần 64 44 20 +6,67% +10% 0% Lần 61 34 27 +1,67% -15% +35% Lần 10 62 38 24 +3,33% -5% +20% Lần 11 65 36 29 +8,33% -10% +45% Lần 12 65 46 19 +8,33% +15% -5% Lần 13 64 45 19 +6,67% +13% -5% Lần 14 65 43 22 +8,33% +8% +10% Lần 15 63 47 16 +5,00% +18% -20% Lần 16 62 47 15 +3,33% +18% -25% Lần 17 61 48 13 +1,67% +20% -35% Lần 18 62 40 22 +3,33% 0% +10% Lần 19 63 41 22 +5,00% +3% +10% Lần 20 63 38 25 +5,00% -5% +25% 3.3.3 Đánh giá chức xác định khoảng cách Bảng 3.3 đưa kết đánh giá thử nghiệm xác định khoảng cách từ thông tin xác định bước chân với kích thước bước cố định 0,6 m; 0,7 m; kích thước bước thay đổi (0,6 m cho kích thước bước bình thường 0,7 m cho kích thước bước nhanh) người dùng theo lưu đồ thuật toán đưa phần 3.2.2 49 Phần trăm sai số ứng với phương pháp thống kê bảng 3.4 Theo kết thống kê, phương pháp đề xuất (kích thước bước thay đổi) cho kết với giá trị trung bình 4,66% phương sai 2,17% Phương pháp đề xuất có phần trăm sai số thống kê giá trị cực tiểu, cực đại, trung bình, phương sai tốt hẳn kích thước bước cố định 0,7 m kích thước bước cố định 0,6 m giá trị cực đại trung bình Bảng 3.3: Thử nghiệm xác định khoảng cách Số lần thử Khoảng Khoảng Khoảng % sai % sai Số Số Số % sai cách cách số số bước bước bước cách số nghiệm với với khoảng khoảng khoảng tổng bình với bước bước cách cách cộng thường nhanh bước cách 0,6 m 0,7 m với với thay với bước bước đổi bước 0,6 m 0,7 m thay đổi Lần 35,4 m 41,3 m 37,1 m 6,84% 8,68% 2,37% 59 42 17 Lần 35,4 m 41,3 m 37,5 m 6,84% 8,68% 1,32% 59 38 21 Lần 36,0 m 42,0 m 39,2 m 5,26% 10,53% 3,16% 60 28 32 Lần 37,2 m 43,4 m 40,1 m 2,11% 14,21% 5,53% 62 33 29 Lần 36,6 m 42,7 m 39,7 m 3,68% 12,37% 4,47% 61 30 31 Lần 37,8 m 44,1 m 41,1 m 0,53% 16,05% 8,16% 63 30 33 Lần 38,4 m 44,8 m 41,4 m 1,05% 17,89% 8,95% 64 34 30 Lần 38,4 m 44,8 m 40,4 m 1,05% 17,89% 6,32% 64 44 20 Lần 36,6 m 42,7 m 39,3 m 3,68% 12,37% 3,42% 61 34 27 Lần 10 37,2 m 43,4 m 39,6 m 2,11% 14,21% 4,21% 62 38 24 50 Lần 11 39,0 m 45,5 m 41,9 m 2,63% 19,74% 10,26% 65 36 29 Lần 12 39,0 m 45,5 m 40,9 m 2,63% 19,74% 7,63% 65 46 19 Lần 13 38,4 m 44,8 m 40,3 m 1,05% 17,89% 6,05% 64 45 19 Lần 14 39,0 m 45,5 m 41,2 m 2,63% 19,74% 8,42% 65 43 22 Lần 15 37,8 m 44,1 m 39,4 m 0,53% 16,05% 3,68% 63 47 16 Lần 16 37,2 m 43,4 m 38,7 m 2,11% 14,21% 1,84% 62 47 15 Lần 17 36,6 m 42,7 m 37,9 m 3,68 12,37% 0,26% 61 48 13 Lần 18 37,2 m 43,4 m 39,4 m 2,11% 14,21% 3,68% 62 40 22 Lần 19 37,8 m 44,1 m 40,0 m 0,53% 16,05% 5,26% 63 41 22 Lần 20 37,8 m 44,1 m 40,3 m 0,53% 16,05% 6,05% 63 38 25 Dựa bảng 3.3, phân tích chi tiết nguyên nhân gây sai số khoảng cách lớn (hơn 5%, hàng có đậm hơn) thấy rằng: - Sai số lớn chủ yếu sai số ước lượng thừa bước - Trong trường hợp lại, sai số phân biệt bước 0,6 m 0,7 m lớn phần trăm sai số nhỏ 5% chênh lệch hai bước 0,1 m Với sai số nhỏ bước (lần 1, 2, 3, 5, 9, 17), phương pháp đề xuất sử dụng kích thước bước thay đổi cho ước lượng tốt phương pháp kích thước bước cố định Trường hợp phương pháp đề xuất có sai số lớn (lần 5) sai số phân loại bước lớn (khoảng 10 bước) 51 Như vậy, kết luận sơ rằng: - Độ xác ước lượng bước ảnh hưởng nhiều đến kết ước lượng khoảng cách - Với bước ước lượng xác, việc phân loại kích thước bước xác cải thiện độ xác ước lượng khoảng cách Bảng 3.4: Thống kê phần trăm sai số xác định khoảng cách Thống kê phần trăm sai số khoảng cách Kích thước bước Kích thước bước Kích thước cố định 0,6 m cố định 0,7 m bước thay đổi Giá trị cực tiểu 0,53% 8,68% 0,26% Giá trị cực đại 6,84% 19,74% 10,26% Trung bình 2,58% 14,95% 4,66% Phương sai 3,78% 11,57% 2,17% Kết luận chương III Chương thực việc mô tả giao diện, chức phần mềm V_IPS tác giả tự xây dựng Quan trọng phần mềm V_IPS kiểm thử với kết sai số chấp nhận 52 KẾT LUẬN Trong luận văn này, tác giả tập trung vào việc nghiên cứu thực thi phần mềm IPS tự trị điện thoại di động Quy trình gồm đầy đủ bước: Nghiên cứu, phân tích lý thuyết, mơ phỏng, đánh giá, lựa chọn thuật toán sản phẩm cuối ứng dụng V_IPS viết cho điện thoại thông minh sử dụng hệ điều hành Android Ứng dụng V_IPS tác giả đánh giá thông qua thử nghiệm sơ với kết quả: - Phát bước chân ước lượng bước chân vị trí di chuyển đồ với độ xác chấp nhận - Phát hướng chuyển động người di chuyển theo góc 900 với độ xác 100% - Xác định quãng đường di chuyển từ kết tính bước chân kích thước bước chân di chuyển thay đổi theo trạng thái bình thường nhanh Theo tác giả, V_IPS cần nghiên cứu thêm để cải tiến số mặt: - Độ xác ước lượng bước kích thước bước - Chức nạp đồ - Kết hợp với hệ thống IPS khác để xác định điểm tham chiếu giảm sai số tích lũy 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Luciene Chagas de Oliveira, Alcimar Barbosa Soares, Alexandre Cardoso, Adriano de Oliveira Andrade, Edgard Afonso Lamounier Júnior, “Mobile Augmented Reality enhances indoor navigation for wheelchair users”, Original Article Volume 32, Number 2, pp 111-122, 2016 [2] Filip Matzner Tracking of 3D Movement Department of Theoretical Computer Science and Mathematical Logic (2014) [3] https://linhkientuhu.com/cam-bien-gia-toc-adxl345 [4] S Ayub, X Zhou, S Honary, A Bahraminasab, and B Honary, “Indoor Pedestrian Displacement Estimation Using Smart phone Inertial Sensors,” Int J Innovative Computing and Applications, vol 4, no 1, pp 35-42, 2012 [5] Weinberg, H, “Using the ADXL202 in Pedometer and Personal Navigation Applications,” Analog Devices, Inc.Norwood, MA, USA, 2002 [6] Kim, J.W.; Jang, H.J.; Hwang, D.-H.; Parket, C, “A Step, Stride and Heading Determination for the Pedestrian Navigation System,” Journal of Global Positioning Systems, 1, 8, 2004 [7] Jiang Xiao, Zimu Zhou, Youwen Yi, and Lionel M Ni, “A survey on wireless indoor localization from the device perspective,” ACM Comput Surv 49, 2, Article 25, June 2016 [8] Qinglin Tian, Zoran Salcic, Kevin I-Kai Wang and Yun Pan, “A Hybrid Indoor Localization and Navigation System with Map Matching for Pedestrians Using Smartphones,” MDPI, 2015 [9] Y.Zhuang, Z.Syed, J.Georgy, N.El-Sheimy, “Autonomous smartphone-based WiFi positioning system by using access points localization and crowdsourcing,” Pervasive and Mobile Computing Volume 18, pp 118-136, 2015 54 [10] Zahid Farid, Rosdiadee Nordin, Mahamod Ismail, “Recent Advances in Wireless Indoor Localization Techniques and System,” Journal of Computer Networks and Communications, Volume 2013 [11] Ahmed Azeez Khudhair, Saba Qasim Jabbar, Mohammed Qasim Sulttan, Desheng Wang, “Wireless Indoor Localization Systems and Techniques: Survey and Comparative Study,” Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science, Vol 3, (No 2), pp 392 ~ 409, 2016 [12] https://blog.estimote.com/post/98316374485/introducing-the-estimoteindoor -location-sdk-the [13] Qingchi Zeng, Biao Zhou, Changqiang Jing, Nammoon Kim, Youngok Kim, “A Novel Step Counting Algorithm Based on Acceleration and Gravity Sensors of a SmartPhone,” International Journal of Smart Home, Vol 9, (No 4), pp 211-224, 2015 [14] Ahmad Abadleh, Eshraq Al-Hawari, Esra'a Alkafaween, Hamad Al-Sawalqah, “Step Detection Algorithm For Accurate Distance Estimation Using Dynamic Step Length,” 18th IEEE International Conference on Mobile Data Management (MDM), 2017 [15] https://github.com/rush2406/pedometer/blob/master/app/src/main/java/com/examp le/rushali/myapplication/StepDetector.java 55 ... 2.2: Giá trị trung bình Acc ứng với độ dài bước [6] Sải chân Giá trị Acc trung bình (g) 60 cm 0.2882 80 cm 0.5549 Bảng 2.3: Thời gian trung bình bước chân [6] Sải chân Thời gian trung bình (giây)... hình 2.3 24 Bảng 2.2: Giá trị trung bình Acc ứng với độ dài bước [6] 34 Bảng 2.3: Thời gian trung bình bước chân [6] 34 Bảng 2.4: Giá trị trung bình phương sai Acc theo thời gian... phòng 1000 m Trung bình 12,7 m 104 m Trung bình 0,55 m – 0,93 m PDR + Map Matching Thiết bị túi PDR + BNs Điện thoại cầm tay với BNs cài đặt trần nhà 90 m Trung bình 0,88 m PDR + QR code Điện