(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu tương tác giữa người và xe thông qua smartphone

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN QUỐC HOAN NGHIÊN CỨU TƯƠNG TÁC GIỮA NGƯỜI VÀ XE THÔNG QUA SMARTPHONE S K C 0 9 NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 605246 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN QUỐC HOAN NGHIÊN CỨU TƢƠNG TÁC GIỮA NGƢỜI VÀ XE THÔNG QUA SMARTPHONE NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 605246 Hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN BÁ HẢI Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2013 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ& tên: TRẦN QUỐC HOAN Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 08/07/1987 Nơi sinh: Tây Ninh Quê quán: Thái Bình Dân tộc: Kinh Địa liên lạc: Khu phố 4, TT Dương Minh Châu,Dương Minh Châu, Tây Ninh Điện thoại riêng: 0986334117 Email:qhoancko@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Cao Đẳng: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09/2005đến 09/ 2008 Nơi học (trường, thành phố):Đại Học Công Nghiệp TP.HCM Ngành học:Cơ Khí Động Lực Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09/2009đến 09/2011 Nơi học: Trường Đại Học Công Nghiệp TP HCM Ngành học: Cơ Khí Động Lực Tên đồ án tốt nghiệp: “ Mơ hình hệ thống phun dầu điện tử EDC động 3C Toyota” Ngày & nơi bảo vệ đồ án tốt nghiệp: 2011, Trường Đại Học Công Nghiệp TP HCM Người hướng dẫn: Th.S Đặng Tiến Phúc III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian 2012 – 2014 Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Đại học công nghệ Đồng Nai i Giảng Viên LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2014 Ký tên TRẦN QUỐC HOAN ii MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN .ii CẢM TẠ iii TÓM TẮT iv ABSTRACT v DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii DANH SÁCH CÁC HÌNH ix DANH SÁCH CÁC BẢNG xii Chƣơng TỔNG QUAN 1.1.Tổng quan lĩnh vực nghiên cứu 1.2.Tình hình nghiên cứu 1.2.1.Tình hình nghiên cứu nước 1.2.2.Tình hình nghiên cứu nước 1.3.Mục đích đề tài 1.4.Nội dung nghiên cứu 1.5.Đối tượng nghiên cứu 1.6.Giới hạn đề tài 1.7.Phương pháp nghiên cứu 1.8.Lý chọn đề tài Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TƢƠNG TÁC GIỮA NGƢỜI VÀ XE 2.1.Khái niệm tương tác tảng công nghệ tương tác 2.1.1 Khái niệm tương tác người máy 2.1.2 Một số tảng công nghệ tương tác 2.2 Khái niệm phân loại tương tác người xe 12 2.2.1 Phân loại hình thức tương tác người xe 12 2.3 Các xu hướng phát triển tương tác người xe 15 2.4 Khả ứng dụng smartphone tương tác người xe 16 Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƢƠNG TÁC GIỮA NGƢỜI VÀ XE THÔNG QUA SMARTPHONE 18 3.1 Các hệ điều hành, cơng cụ lập trình xây dựng ứng dụng smartphone 18 vi 3.1.1 Phân loại hệ điều hành ứng dụng smartphone 18 3.1.2 Nền tảng mã nguồn mở Phonegap 20 3.2 Phương thức kết nối smartphone máy server 22 3.3 Thiết lập kết nối máy tính xe máy server 23 3.3.1 Mạng riêng ảo VPN 24 3.3.2 Thiết lập mạng riêng ảo VPN 25 Chƣơng THIẾT KẾ HỆ THỐNG TƢƠNG TÁC GIỮA NGƢỜI VÀ XE THÔNG QUA SMARTPHONE 28 4.1 Phương thức kết nối smartphone xe 28 4.2 Thiết kế hệ thống tương tác người xe thông qua smartphone sử dụng công nghệ Internet di động 3G 29 4.2.1 Mơ hình hệ thống sơ đồ nguyên lý hoạt động 29 4.2.2 Lập trình hệ thống 33 4.3 Thiết kế hệ thống tương tác người xe thông qua smartphone sử dụng công nghệ wifi 54 4.3.1 Mơ hình hệ thống sơ đồ nguyên lý hoạt động 54 4.3.2 Lập trình hệ thống 57 Chƣơng THỰC NGHIỆM HỆ THỐNG 66 5.1 Mục tiêu thực nghiệm chung 66 5.2 Tiến hành thực nghiệm hệ thống 66 5.2.1 Thực nghiệm hệ thống tương tác người xe thông qua smartphone ứng dụng công nghệ wifi 67 5.2.2 Thực nghiệm hệ thống tương tác người xe thông qua smartphone ứng dụng công nghệ Internet di động 71 5.3 Phân tích đánh giá hệ thống tương tác người xe thông qua smartphone 81 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƢỚNG NGHIÊN CỨU 82 6.1 Những vấn đề giải 82 6.2 Những vấn đề tồn 82 6.3 Hướng nghiên cứu 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 vii Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan lĩnh vực nghiên cứu Tương tác người máy (Human Machines Interaction) [1]: mô tả tương tác giao tiếp người sử dụng máy tính, hệ thống kỹ thuật động, thông qua giao diện gọi giao diện “người – máy”(Human Machines Interface) Việc áp dụng tương tác người máy (HMI) vào lĩnh vực ô tô từ giai đoạn đầu phát triển xe trở thành vấn đề lớn Ban đầu giao diện hạn chế dùng để điều khiển hệ thống vô lăng, ga phanh Nhưng sau thời gian ngắn với phát triển phổ biến ô tô, làm cho việc tương tác người xe (HVI) ngày trở nên cần thiết xem vấn đề an toàn cho người lái, giúp người lái biết thêm tình trạng xe thông tin bảnnhư tốc độ xe mức nhiên liệu Trong vòng 100 năm qua ngành công nghiệp ô tô phát triển mạnh mẽ, việc vận hành xe trở nên dễ dàng nhiều Các cấu, hệ thống điều khiển khí hệ thống điện dần chuyển sang lĩnh vực điện tử, số lượng nút bấm, chức điều khiển phức tạp ngày giảm dần thay cách tương tác điều khiển an toàn dễ sử dụng hơn.Tuy nhiên lý nàynhững tơ trở thành hệ thống tương tác phức tạp với số lượng chức xe ngày nhiều, số lượng chức người lái kiểm soát điều khiển lái tăng lên hệ thống thơng tin, giải trí hệ thống tiện nghi xe… làm cho người lái dễ tập trung điều khiển ngày tăng gây tai nạn lúc Do việc tương tác người với hệ thống hay nói cách khác việc tương tác người xe đóng vai trị quan trọng Cùng với việc phát triển điện thoại thông minh (Smartphone) trở nên phổ biến với nhiều tính vận dụng mơ hình tương tác người xe Do có xu hướng lên kết hợp điện thoại thông minh với hệ thống ô tơ đại Ví dụ ứng dụng điều khiển từ xa truy cập để điều khiển đóng mở cửa, khởi động làm ấm xe trước, tìm xe bãi, chẩn đốn sơ tình trạng xe… hay ứng dụng kết hợp với hệ thống giải trí, thông tin, định vị, điều khiển thiết bị xe giọng nói, nghe điện thoại nhắn tin rảnh tay… thực cách mạng việc tương tác người xe.Những giải pháp dựa điện thoại thông minh hứa hẹn ngày phát triển nâng cao tính an tồn, tiện dụng hỗ trợ người lái cách toàn diện tốt Đó xu hướng nghiên cứu phát triển hãng xe lớn GM, Ford, Toyota, BMW, Mercedes, Hyundai… 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.2.1 Tình hình nghiên cứu nƣớc  Thiết kế thực hệ thống giám sát hành trình sử dụng định vị toàn cầu Tác giả: Nguyễn Tiế n Chuẩ n , Mai Xuân Hoàng , Trường Đại học Bách khoa , Đa ̣i học Đà Nẵng Tóm tắt: Đề tài thiết kế thực hi ện hệ thố ng giám sát hành trình sử du ̣ng đinh ̣ vi ̣ tồn cầ u (GPS), bao gờ m module phầ n cứng tích hơ ̣p chức năn g GPS , GSM/GPRS, để thu nhận thông tin đinh ̣ vi ̣từ v ệ tinh truyề n về máy chủ dich ̣ vụ Web li ệu về thời gian , kinh độ, vĩ đ ộ, vận tố c tức thời , tổ ng thời gian di chuyể n , số lầ n tổ ng thời gi an dừng đỡ , cảnh báo , Từ đó, bằ ng cách truy c ập vào trang web, thông qua giao diện đồ ho ̣a , tin nhắ n SMS , người dùng xác đinh ̣ đư ̣c vi ̣trí cũng như tình tra ̣ng của phư ơng tiện thời  Ngồi cịn có sản phẩm nghiên cứu đơn vị công ty nƣớc: Hệ thốngchống trộm Sbike Pro cơng ty SetechViet, Thiết bị giám sát hành trình Bình Anh cơng ty Bình Anh… Các cơng trình nghiên cứu nêu có chung phương pháp làthu nhận thông tin đinh ̣ vi ̣từ v ệ tinh truyề n về máy chủ dich ̣ vu ̣ w eb dữ liệu thu thập từ xe Sau đó, bằ ng cách truy c ập vào trang web thông qua giao diện đồ ho ̣a, tin nhắ n SMS để truyền thông tin cho điện thoại Điểm hạn chế chưa xây dựng ứng dụng trực tiếp điện thoại chức điều khiển điện thoại đến xe hạn chế 1.2.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc  Smartphone based Vehicle Tracking and Control via Secured Wireless Networks Tác giả: Rajesh Borade – Aniket Kapse – Prasad Bidwai – Priya Kaul, Khoa kĩ thuật máy tính, trường ĐH kỹ thuật Sinhgad [2] Tóm tắt:Trong hệ thống này, người dùng có khả kiểm sốtxecủa thơng quamột ứng dụng chạy tảng Android Mộtchế độ bảo đảmthông tin liên lạcgiữa điện thoạivàxeđược thiết lậpthông quamạng GSM Sử dụngđiện thoại thơng minhcủa mình, chủ sở hữu khóa / mở khóaxevà theo dõichiếc xetrong trường hợpbị cắp  Using smartphones to detect Car Accidents and Provide Situational Awareness to Emergence Responders Tác giả: Chris Thompson đồng nghiệp, ĐH Vanderbilt, Nashville, TN USA [3] Tóm tắt: Phát tai nạn xe kiểm soát tắc nghẽn đường cao tốc ứng dụng lên cho mạng cảm biến không dây di động Tiến công nghệ smartphone giúp phát tai nạn xe hơilinh động tiết kiệm chi phí nhiều so với giải pháp xe Sử dụng cảm biến có sẵn điện thoại thông minh la bàn, cảm biến gia tốc, máy thu GPS cho phép nhà phát triển ứng dụng để xác định vị trí địa lý, hướng hành trình, chuyển động người sử dụng Sức mạnh xử lý, phổ biến, chi phí tương đối thấp (so với kỹ thuật giám sát khác) làm cho điện thoại thông minh tảng hấp dẫn để xây dựng mạng lưới cảm biến không dây di động phát tai nạn xe  Idriver Tác giả: Nhóm phát triển xe tự lái thuộc ĐH Freie Berlin [4] Tóm tắt: Các nhà nghiên cứu Đức đưa phát triển ứng dụng iphone cho phép điều khiển xe từ xa Ứng dụng có nút riêng biệt để tăng tốc, phanh vô lăng lái theo chuyển động xác iphone Hệ thống hoạt động cách gửi lệnh điều khiển từ iphone đến thiết bị đặc biệt gắn xe thơng qua sóng wifi, người lái điều khiển khoảng cách xa với giúp đỡ video trực tiếp camera gắn xe Hiện Idriver chạy Iphone 3GS, xây dựng dựa vào hệ thống GPS cảm biến gia tốc iphone  Smart Keys for Cyber-Cars: Secure Smartphone-based NFC-enabled Car Immobilizer Tác giả: Christoph Busold cộng sự, Đại học Kỹ thuật Darmstadt [5] Tóm tắt: Ứng dụng cơng nghệ NFC (Near Field Communication) điện thoại thông minh để thiết kế hệ thống thay chìa khố khí, chìa khố thơng minh  Ngồi cịn có cơng trình nghiên cứu hãng xe Hyundai’s connectivity concept (Hyundai), OnStar (GM), Ford Sync Glympse (Ford), iPhone CarMonitor (Audi), My BMW Remote (BMW), Mercedes Mbrace (Mercedes)… nghiên cứu ứng dụng smartphone việc tương tác người xe 1.3 Mục đích đề tài Nghiên cứu tương tác người xe, khả ứng dụng smartphone tương tác người xe Thu thập sở khoa học dự báo xu ứng dụng điện thoại thông minh ô tô Đề xuất ý tưởng triển khai nghiên cứu sơ việc ứng dụng điện thoại thông minh ô tơ nhằm nâng cao tính an tồn, tiện dụng cho người điều khiển phương tiện Tiến hành thử nghiệm ban đầu tương tác người xe thông qua điện thoại thông minh 1.4 Nội dung nghiên cứu Tìm hiểu cơng trình nghiên cứu nước  Các phận hệ thống Hệ thống tương tác người xe thông qua smartphone mô tả cụ thể thông qua sơ đồ sau: GPS Hình 5.5:Mơ hình tương tác người xe thông qua smartphone ứng dụng công nghệ Internet di động Các phận hệ thống bao gồm:  Điện thoại thông minh (smartphone): Điện thoại smartphone sử dụng đề tài nghiên cứu điện thoại sử dụng hệ điều hànhAndroid có kết nối Internet (có thể sử dụng đường truyền Internet 3G, WIFI, GPRS…) Được xây dựng ứng dụng chạy tảng Android với giao diện chức điều khiển đơn giản lock, unlock, tìm xe, định vị xe, báo mức nhiên liệu xe  Hệ thống máy chủ server Hệ thống máy chủ server máy tính th dịch vụ có địa IP cố định 103.20.148.73 Trên máy tính server có tạo mạng riêng ảo VPN máy tính xe chạy webserver để smartphone truy cập mà không cần phải kết nối chung mạng nội Được cài đặt phần mềm lập trình LabVIEW chạy chương trình giao tiếp với máy tính xe 71  Máy tính đặt xe Máy tính đặt xe sử dụng đề tài nghiên cứu máy mini Box có cấu sau: Intel® Celeron® CPU 1037U @ 1.8GHz 1.80GHz, Ổ cứng:300G, Ram: 2G Trên máy tính cài đặt để kết nối mạng Internet thơng qua Dcom 3G Được cài đặt phần mềm lập trình LabVIEW, chạy chương trình lập trình cho máy tính xe  Các cụm điều khiển ô tô Cụm điều khiển khóa mở cửa Cụm loa đèn báo tìm xe bãi giữ xe nơi có khơng gian lớn Cụm GPS để định vị vị trí xe Hệ thống báo mức nhiên liệu lại thùng chứa Hệ thống dừng động khẩn cấp 5.2.2.2 Các chức hệ thống Như biết, thị trường có nhiều ứng dụng, thiết bị thực chức khóa cửa từ xa, tìm xe từ xa, hay định vị xe…Tuy nhiên, hạn chế lớn hệ thống chưa xây dựng ứng dụng chạy hệ điều hành smartphone, khó sử dụng, muốn định vị hay giám sát tình trạng xe ta phải nhập vào webserver Ngoài hệ thống sử dụng phương pháp truyền nhận thông tin xe điện thoại hình thức tin nhắn SMS nên khả nâng cấp hệ thống khó Hệ thống tương tác người xe thông qua smartphone thiết kế đáp ứng hầu hết chức kể khắc phục nhược điểm Sau chức cụ thể thiết kế hệ thống này: Chức 1: Hệ thống có khả kiểm sốt vị trí xe thông qua điện thoại thông minh dù người chủ xe phương tiện khơng Nói cách khác, dù bạn nới đâu, bạn biết xe 72 vị trí nào, di chuyển hay đứng yên Và liệu cập nhật liên tục điện thoại bạn hoạt bạn cần định vị vị trí xe Chức 2: Hệ thống có khả thực chức khóa mở cửa từ xa thông qua điện thoại mà không bị giới hạn khoảng cách Trong nhiệm vụ này, trạng thái xe khóa hay mở báo cho người dùng biết Điều có ý nghĩa đỗ xe mà quên khơng khóa cửa Chức 3: Chức thứ mà hệ thống thực dừng hoạt động động trường hợp khẩn cấp xe Với chức này, người chủ xe phát xe có cố bị cắp điều khiển cho xe dừng hoạt động Cũng chức kể trên, việc dừng hoạt động thực thao tác đơn giản smartphone hồn tồn khơng phụ thuộc vào khoảng cách Chức 4: Một chức hệ thống ứng dụng cho phép tìm xe nơi có khơng gian lớn, bãi xe khó quan sát ghi nhớ vị trí đỗ xe, hay trường hợp người đỗ xe người lấy xe khác Cũng ứng dụng có, ứng dụng hoạt động cho phép ô tô nhấp nháy đèn phát âm để giúp đẽ dàng tìm xe Tuy nhiên hẳn ứng dụng việc tìm xe khơng có giới hạn khoảng cách Chức 5: Ngoài chức kể trên, hệ thống cho phép người dùng kiểm sốt mức nhiên liệu cịn lại thùng nhiên liệu ô tô mà mở nắp thùng xăng hay bật khóa xe quan sát đồng hồ tablue Chức giúp người lái chủ động việc kiểm soát nhiêu liệu xe trước sử dụng xe Bên cạnh chức vừa kể mà hệ thống thực khả nâng cấp mở rộng hệ thống lớn Với kết cấu phần cứng khác nhau, viết nhiều ứng dụng để kiểm sốt điều khiển tơ thơng qua smartphone 73 5.2.2.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống Để thực chức kể hệ thống phải hoạt động dựa nguyên lý sau: Đầu tiên thực lệnh ứng dụng, liệu ghi lên lấy từ webserver có địa http://103.20.148.73:8080 /fastMobile Server/Service Tiếp theo máy server, chương trình LabVIEW đọc sở liệu web file XML1 từ lọc giá trị cột lock, unlock, tìm xe, tắt động cơ, cột mà nút bấm tương ứng giao diện gán giá trị vào Ví dụ người dùng ấn nút lock ứng dụng gán giá trị vào cột lock file XML1 thông qua webserver Ứng với giá trị khơng có điều khiển ứng với giá trị thực điều khiển hệ thống tương ứng với nút điều khiển giao diện Tiếp theo máy server gửi liệu xuống máy tính đặt xe thơng qua giao thức TCP/IP.Và cuối máy tính đặt xe nhận liệu gửi tín hiệu điều khiển card giao tiếp LabVIEW điều khiển chức mong muốn Sau gửi tín hiệu phản hồi cho máy server 5.2.2.4 Sơ đồ đấu nối phận cụm chi tiết Thực thao tác đấu dây hệ thống mơ hình với card giao tiếp LabVIEW với máy tính HDL 9090 Với cách kết nối điều khiển lock, unlock, tìm xe nêu phần 5.2.1 thêm phần kết nối thu thập tín hiệu GPS, điều khiển tắt động khẩn cấp Phần định vị GPS sử dụng thực nghiệm GPS modules NEO-6M, model GY-GPS6MV2 Sau cài đặt Driver cho thiết bị kết nối với máy tính qua cổng USB máy tính 74 Kết nối qua cổng USB máy tính xe Hình 5.6: Kết nối hệ thống định vị GPS với máy tính xe Hình 5.7: Sơ đồ đấu nối hệ thống dừng động khẩn cấp Khi có tín hiệu điều khiển tắt động khẩn cấp chân SW1 card HDL USB 9090 ngắt điện áp 5V Lúc làm cho TIP 122 không dẫn ngắt rơ le điều khiển EFI làm cho động dừng hoạt động 75 Hình 5.8: Sơ đồ đấu nối cụm điều khiển lock/unlock Hình 5.9: Sơ đồ đấu nối cụm loa đèn báo tìm xe bãi giữ xe hoạt nơi có khơng gian lớn 76 Hình 5.10: Sơ đồ đấu nối hệ thống báo mức nhiên liệu lại thùng chứa 5.2.2.5 Thực nghiệm thống Quá trình thử nghiệm thực điều kiện sau: - Mơ hình kết nối hồn chỉnh với thiết bị - Máy tính đặt xe (mơ hình) kết với Internet thơng qua đường truyền 3G phải kết nối với máy server thông qua mạng riêng ảo VPN - Điện thoại thông minh (Smartphone) kết nối với Internet (3G, Wifi, GPRS…) cài đặt ứng dụng “fastMobileAndroid” - Máy chủ server chạy file LabVIEW lập trình cho máy server - Các thiết bị sử dụng nguồn điện DC 12V cung cấp từ ắc quy xe ô tô  Tiến hành thực nghiệm Bước Đấu nối tất thiết bị theo sơ đồ phần 5.2.2.4 Bước Cấp nguồn cho hệ thống khởi chạy thiết bị Kiểm tra thử hoạt động chi tiết Bước Khởi chạy chương trình thiết lập kết nối ban đầu cho hệ thống Kiểm tra trình kết nối thiết bị Bước Kết nối Internet máy tính gắn xe Dcom 3G 77 Bước Đăng nhập máy tính gắn xe vào VPN server Bước Chạy hệ thống server máy tính xe Bước Chạy ứng dụng fastMobileAndroid smartphone Bước Tiến hành thực nghiệm trường hợp smartphone kết nối Internet 3G, wifi, GPRS Điều khiển hệ thống lock/unlock, tìm xe ứng dụng lập trình Tiến hành thực chức hệ thống thời điểm, khoảng cách tốc độ đường truyền khác Kiểm tra, thu thập phân tích kết Đo thời gian trễ từ ấn nút điều khiển đến chức hoạt động mơ hình nhiều lần Kiểm tra chức định vị hiển thị đồ 5.2.2.6 Kết thu đƣợc Điện thoại smartphone thực việc thu nhận truyền tín hiệu điều khiển tới máy tính đặt xe thơng qua máy server Ứng dụng chạy hệ điều hành nhanh,và ổn định Thực đầy đủ chức mong muốn, hiển thị vị trí thể rõ đồ Tốc độ xử lý lệnh truyền nhận thông tin từ server tới smartphone ổn định Đường truyền kết nối từ máy tính xe tới smartphone ổn định (do thực mô hình nên chưa kiểm tra kết nối Internet gắn xe thực) Các chức hệ thống điều hoạt động ổn định theo yêu cầu đặt ban đầu.Khi thực lệnh khóa cửa, tìm vị trí xe, dừng động khẩn cấp… giao diện ứng dụng fastMobileAndroid chấp hành xe điều hoạt động với độ trễ nằm yêu cầu từ 0.2 đến giây 78 Hình 5.11: Tính tốn thời gian trễ hệ thống công cụ Elapsed Time Chức đoạn code tính thời gian truyền nhận gói tin từ máy server tới máy tính gắn xe thơng qua cơng cụ Elapsed Time Sau thực phép tính tốn theo cơng thức tính độ trễ trung bình ta thu kết độ trễ hệ thống Với độ trễ trung bình hệ thống tính cơng thức: Độ trễ trung bình S = Thời gian gửi S − Thời gian nhận phản hồi S − Thời gian vòng lặp S Kết thực nghiệm độ trễ trung bình hệ thống 15 lần đo với chức điều khiển khác thu bảng sau: 79 Số lần đo Chức Unlock 1.99117(s) 0.37086(s) 0.4604(s) 0.37036(s) 1.36086(s) Lock 1.63199(s) 0.37036(s) 0.55045(s) 0.37036(s) 0.55145(s) Tìm xe 1.81108(s) 1.09072(s) 0.46049(s) 0.37036(s) 0.73054(s) Tắt động 1.55081(s) 1.19063(s) 1.01054(s) 0.920495(s) 0.83045(s) 10 1.63349(s) 1.72154(s) 1.36086(s) 1.81108(s) 1.27381(s) 1.72103(s) 1.4514(s) 1.45340(s) 1.9334(s) 1.81258(s) Tìm xe 2.62149(s) 1.00068(s) 0.37036(s) 2.2613(s) 0.460405(s) Tắtđộng 0.29018(s) 0.20013(s) 0.11009(s) 0.29108(s) 0.11009(s) Số lần đo Chức Unlock Lock Số lần đo Chức 11 12 13 14 15 1.4509(s) 1.99117(s) 2.35135(s) 1.27081(s) 1.54094(s) 1.72104(s) 1.18076(s) 2.08121(s) 1.36086(s) 1.63094(s) Unlock Lock Tìm xe Tắtđộng 0.37036(s) 1.09072(s) 0.460405(s) 0.460905(s) 0.460905(s) 1.64086(s) 0.20013(s) 0.29018(s) 0.11009(s) Bảng 5.1:Bảng giá trị độ trễ trung bình hệ thống 80 0.20013(s) Từ bảng kết đo ta thấyđộ trễ chức nằm giới hạn mục tiêu thực nghiệm Vì độ trễ phần tốc độ truyền liệu máy tính xe máy server, phần việc đặt giá trị vòng lặp truyền nhận lập trình phần mềm LabVIEW, phần tốc độ kết nối Internet smartphone Qua trình thực nghiệm tác giả nhận thấy tương tác người xe thông qua smartphone, ứng dụng cơng nghệ Internet di động có ưu điểm lớn không phụ thuộc vào khoảng cách người xe hay nói cách khác khơng phụ thuộc vào khoảng cách truyền smartphone xe Mà bị ảnh hưởng lớn từ tốc độ truyền tải liệu từ xe lên server smartphone với server 5.3 Phân tích đánh giá hệ thống tƣơng tác ngƣời xe thông qua smartphone Với phát triển công nghệ đại, đời ạt mang tính tồn cầu điện thoại thơng minh (smartphone) người sử dụng ô tô sử dụng smartphone Với lợi đó, hệ thống tương tác người xe thơng qua smartphone kết tuyệt vời công nghệ tiện dụng Qua trình nghiên cứu hoàn thiện đề tài, sản phẩm thu chứng minh điều Hệ thống tương tác người xe thông qua smartphone kết hợp ưu điểm thiết bị kể mà giải triệt để nhược điểm chúng Hơn nữa, khả mở rộng hệ thống không bị hạn chế, có nghĩa người sử dụng tùy biến tính hệ thống, quản lý điều khiển nhiều tín hiệu tơ Hơn hết, hệ thống đơn giản tối đa để giúp người sử dụng dễ dàng thực việc điều khiển cách chạm vào hình điều khiển thông qua ứng dụng viết cài đặt sẵn smartphone Với tốc độ đường truyền Internet thông qua mạng 3G, việc truyền nhận liệu thực nhanh chóng, thời gian trễ nhỏ dung lượng liệu truyền lớn so với hệ thống mạng cũ Việc kết nối không dây thơng qua đường truyền Internet xóa bỏ khoảng cách việc điều khiển Đây thành công lớn đề tài, có nghĩa người sử dụng nơi có kết nối Internet kiểm tra tình trạng tô, điều khiển hệ thống ô tô hay xác định xác vị trí 81 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƢỚNG NGHIÊN CỨU 6.1 Những vấn đề giải Đề tài chứng minh khả ứng dụng smartphone vào tương tác người xe.Xây dựng hệ thống mở cho việc thiết kế tương tác người xe thơng qua smartphone Với hệ thống mở phát triển thêm nhiều tính hỗ trợ khác chẩn đoán xe từ xa, giám sát hoạt động xe hay nhắc nhở dịch vụ bảo dưỡng định kì… Áp dụng mạnh Internet di động công nghệ smartphone vào việc điều khiển giám sát xe từ xa lúc nơi Đã xây dựng ứng dụng chạy hệ điều hành smartphone với chức đơn giản áp dụng vào thực tế điều khiển chức lock/unlock từ xa đặc biệt có khả giám sát định vị xe lúc nơi Có thể tắt động đột ngột phát xe bị đánh cắp 6.2 Những vấn đề tồn Vấn đề tồn đề tài khả bảo mật hệ thống chưa cao Hệ thống máy tính xe chưa tối ưu tiêu hao lượng xe Chỉ xây dựng số chức đơn giản 6.3 Hƣớng nghiên cứu Xây dựng ứng dụng có nhiều chức giám sát hoạt động xe chẩn đốn tình trạng xe từ xa Thiết kế hệ thống sử dụng sở liệu có tính bảo mật cao Tìm cách khắc phục tình trạng tiêu hao lượng phải sử dụng máy tính xe Nghiên cứu ngơn ngữ lập trình hệ thống khác để thiết kế hệ thống tối ưu nhỏ gọn với nhiều chức 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Gunnar Johannsen “Human-Machine Interaction”,Department of Mechanical Engineering, University of Kassel, Germany, Bản quyền hình 1.1 [2] Rajesh Borade, Aniket Kapse, Prasad Bidwai, Priya Kaul, “Smartphone based Vehicle Tracking and Control via Secured Wireless Networks”,Department of computer engineering, Sinhgad college of engineering [3] Chris Thompson, Jules White, Brian Dougherty, Adam Albright, and Douglas C Schmidt, “Using Smartphones to Detect Car Accidents and Provide Situational Awareness to Emergency Responders”,Vanderbilt University, Nashville, TN USA [4] Dr Javier Rojo*,Dr Raúl Rojas**; Research projects: An Autonomous Car for the DARPA Urban Challenge Hardware and Software Architecture, *Rice University, Houston, Texas; **Freie Universität Berlin, Germany [5] Christoph Busold, Ahmad-Reza Sadeghi, Christian Wachsmann, “Smart Keys for Cyber-Cars: Secure Smartphone-based NFC-enabled Car Immobilizer”, Intel CRI-SC, TU Darmstadt, Germany [6] Nguồn https://en.wikipedia.org/wiki/Interaction [7] James Cannan and Huosheng Hu“Human-Machine Interaction” (HMI): A Survey; School of Computer Science & Electronic Engineering University of Essex [8] C.A Pickering, Jaguar Cars Ltd “Human Vehicle Interaction Based on Electric Field Sensing” [9] Andreas Erséus , Doctoral Thesis in Vehicle Engineering“Driver-Vehicle Interaction - Identification, Characterization and Modelling of Path Tracking Skill” [10] Dagmar Kern, Albrecht Schmidt “Design Space for Driver-based Automotive User Interfaces”;Pervasive Computing and User Interface Engineering Group University of Duisburg-Essen, Essen, Germany 83 [11] Albrecht Schmidt*, Albrecht Schmidt**, Andrew L Kun***,“Automotive User Interfaces: Human Computer Interaction in the Car”, *University of Duisburg-Essen, **Carnegie Mellon University, ***University of New Hampshire Electrical and Computer Engineering Department Kingsbury Hall [12] eBook “PhoneGap Essentials” – John M.Wargo [13] eBook “Beginning Phonegap” – Thomas Myer [14] Nguồn http://en.wikipedia.org 84 ... minh xe Nghiên cứu hệ thống xe tơ Tìm hiểu smartphone Nghiên cứu lập trình smartphone 1.5 Đối tƣợng nghiên cứu Nghiên cứu tương tác người xe Nghiên cứu cách thức truyền nhận liệu smartphone xe. .. tƣơng tác ngƣời xe Tương tác người xe phân loại theo hình thức tương tác bao gồm: tương tác trực tiếp người xe tương tác gián tiếp người xe thông qua thiết bị trung gian 2.2.1.1 Tƣơng tác trực... ngƣời xe Đây hình thức tương tác người xe mà người dùng tương tác trực tiếp với xe thơng qua giao diện người dùng .Tương tác trực tiếp người xe chia làm hai khu vực tương tác là: khu vực tương tác