Dựa theo nghiên cứu thị trƣờng thì có một số khách hàng có những nhu cầu về giám sát và cảnh báo ở mức cao hơn:
Khách hàng yêu cầu có chức năng ghi hình trong thời gian dài để có thể xem lại khi có vấn đề gì đó xảy ra, không chỉ có hình ảnh ở những thời điểm có cảnh báo. Có khách hàng yêu cầu ghi hình đƣợc thực hiện ở ngay thiết bị của khách hàng. Trong khi đó có khách hàng yêu cầu ghi hình lên chính máy chủ dịch vụ
Có một số khách hàng yêu cầu cả dịch vụ hỗ trợ giám sát từ xa khi khách hàng
đi vắng trong một thời gian nhất định
Với nhu cầu thứ hai thì ngƣời cung cấp dịch vụ cũng đóng vai trò nhƣ là khách hàng, thay khách hàng để giám sát và xử lí tình huống khi có cảnh báo từ hệ thống. Chức năng này sẽ tùy thuộc vào chiến lƣợc của nhà cung cấp dịch vụ có ý định triển khai nó hay không, nó không phải là vấn đề kỹ thuật mà là chiến lƣợc kinh doanh.
Để phát triển hệ thống hỗ trợ yêu cầu thứ nhất thì có hai mô hình có thể cung cấp khả năng ghi hình:
Ghi hình trên thiết bị của khách hàng
Ghi hình trên máy chủ dịch vụ
Mô hình hệ thống với chức năng ghi hình trên thiết bị của chính khách hàng đƣợc mô tả trong Hình 4-5 dƣới đây:
Máy chủ dịch vụ Cảnh báo Tải lên ảnh cảnh báo Xem ảnh
Cảnh báo cảnh báo cho ngƣời
Giám sát thời gian thực Đầu ghi hình
Địa điểm cần giám sát
Hình 4-5: Mô hình sử dụng đầu ghi hình
Với hệ thống này thì khách hàng phải đầu tƣ thêm đầu ghi hình và phải tìm hiểu cách sử dụng đầu ghi hình. Nếu với khách hàng không thƣờng xuyên ghi lại hình nhƣng đôi khi khách hàng muốn ghi hình trong một khoảng thời gian nhất định thì chiếc đầu ghi hình sẽ không đƣợc tận dụng hết chức năng của nó. Với trƣờng hợp này khách hàng có thể thay thế chiếc đầu ghi hình bằng chiếc máy tính của gia đình. Với phần mềm đi kèm thì khách hàng có thể dễ dàng ghi hình và xem lại thông qua chiếc máy tính. Để tối ƣu cho việc ghi hình thì khách hàng có thể trang bị thêm chiếc card ghi hình để hỗ trợ cho việc ghi hình từ camera giám sát.
Máy chủ dịch vụ Cảnh báo Giám sát thời gian thực Máy tính Địa điểm cần giám sát
Hình 4-6: Ghi hình sử dụng máy tính
Tuy nhiên với cả hai phƣơng án thì khách hàng đều phải quản lí các thiết bị của mình: phần mềm ghi hình và đầu ghi hình. Việc bảo trì để duy trì sự hoạt động của các phần mềm và thiết bị này sẽ gây ra khó khăn cho ngƣời dùng mà không có hiểu biết sâu về kĩ thuật. Một phƣơng án cho ngƣời dùng muốn lƣu trữ mà việc này việc lƣu trữ sẽ đƣợc thực hiện trên máy chủ dịch vụ và khi nào khách hàng muốn xem lại hình ảnh trong một thời gian gần đây. Chức này sẽ giống nhƣ chức năng của hệ thống của Viettel, FPT hay VNPT:
Máy chủ dịch vụ Đầu ghi hình Tải lên ảnh cảnh báo Cảnh báo Xem ảnh Cảnh báo cảnh báo cho ngƣời
Giám sát thời gian thực
Địa điểm cần giám sát Ngƣời dùng
Cảnh báo
Ảnh tại thời điểm cảnh báo Dữ liệu streaming
Dữ liệu streaming đƣợc ghi lại lên máy chủ dịch vụ
Hình 4-7: Hệ thống ghi hình trên máy chủ dịch vụ 4.2 Lựa chọn camera cho dịch vụ giám sát và cảnh báo
Hiện trên thị trƣờng co rất nhiều loại camera từ những sản phẩm của các hãng nổi tiếng và uy tín trên thị trƣờng với nhiều năng kinh nghiệm trong lĩnh vực camera giám sát nhƣ: Axis, Pelco, Panasonic, BOSCH, HoneyWell hay những sản phẩm của những hãng đang phát triển nhƣ: Vivotek, Vantech, … với giá thành cũng rất khách nhau, dao động từ dƣới 1 triệu đồng tới hơn 10 triệu đồng.
Việc lựa chọn loại camera dùng trong dịch vụ giám sát và cảnh báo có vai trò quyết định tới sự thành công hay thất bại của việc triển khai dịch vụ. Một số tiêu chí cần cân nhắc khi lựa chọn camera:
Chi phí: Đây là yếu tố đầu tiên cần cân nhắc, phải tính toán đƣợc chi phí mà ngƣời dùng phải bỏ ra (ngƣời dùng mua camera) hoặc nhà cung cấp dịch vụ phải bỏ ra (trong trƣờng hợp nhà cung cấp dịch vụ cung cấp cho khách hàng camera).
Chức năng giám sát: về chức năng này thì phải cân nhắc đến chất lƣợng
ảnh của, định dạng streaming hỗ trợ (MPEG, H264,vvv). Chức năng cảnh báo: hiện nay một số loại camera có khả năng phát hiện
các loại cảnh báo nhƣ: cảnh báo chuyển động, cảnh báo ngƣời. Và dịch vụ này đƣợc thiết kế ra nhằm khai thác những lợi thế của những loại camera này. Có thể kể đến là camera của Panasonic và Axis. Các loại camera này có khả năng phát hiện chuyển động, phát hiện con ngƣời và truyền tải cảnh báo và ảnh lên một địa chỉ máy chỉ định trƣớc.
Tích hợp với cảm biến: đây là chức năng cho phép tích hợp giữa camera và cảm biến. Đầu ra cảm biến sẽ làm đầu vào camerra và camera sẽ sinh ra cảnh báo cho ngƣời dùng. Chức năng này hiện giờ cũng đƣợc hỗ trợ mạnh mẽ.
Khả năng mở rộng chức năng cảnh báo: hiện giờ một số camera có khả năng hỗ trợ nhà phát triển có thể phát triển những ứng dùng và cài đặt những ứng dụng này trên camera. Do đó việc lựa chọn những loại camera này cho phép nhà cung cấp dịch vụ có thể mở rộng hệ thống giám sát và cảnh báo tùy theo sự phát triển của nhu cầu khách hàng, ví dụ có thể phát triển ứng dụng hỗ trợ ngƣời già trên camera để hội thoại với ngƣời thân trên điện thoại, ứng dụng giám sát sự hoạt động của trẻ em, …
Qua việc xem xét các tiêu chí trên thì camera của Panasonic cho nhiều lợi thế để triển khai dịch vụ. Panasonic có dòng camera BL rất phù hợp với dịch vụ giám sát và cảnh báo trong gia đình. Những loại camera này rất nhỏ gọn, chất lƣợng hình ảnh tốt và chi phí hợp lí. Có thể kể đến một số loại camera thuộc dòng này nhƣ: VP164W, VT164, VP104W, VP104, VP101.
VP164W VP104 BL-C101
VP164
Một số thông số nổi bật của dòng camera này nhƣ:
Chất lƣợng hình ảnh cao, có thể lên tới độ phân giải 1280x720 điểm ảnh
Hỗ trợ chuẩn nén H264/JPEG
Hỗ trợ âm thanh hai chiều theo chuẩn G.726/G.711, tích hợp cả mic và loa bên trong camera
Hỗ trợ cả cấp nguồn bằng104W PoE và nguồn thông thƣờng
Tích hợp kết nối không dây cho loại VP164W và VP104W
Tích hợp cảm biến phát hiện ngƣời và phát cảnh báo sau đó gửi thông tin cảnh báo về máy kết nối
Chức năng phát hiện mặt và truyền hình ảnh phát hiện về máy kết nối. Nó cũng có thể phát tín hiệu cảnh báo.
Chức năng phát hiện chuyển động và phát cảnh báo sau đó gửi về máy kết nối hoặc phát tín hiệu ra cho hệ thống khách ví dụ hệ thống cảm biến.
Hỗ trợ với hệ thống cảm biến bằng cách cung cấp cả tín hiệu vào và tín hiệu ra khi phát hiện ra cảnh báo hoặc gửi tín hiệu cảnh báo nếu nhận tín hiệu cảnh báo từ bên ngoài (ví dụ cảm biến khói, cảm biến chuyển động)
Hoạt động trong điều kiện ánh sáng yếu (hỗ trợ từ 2lux).
Hỗ trợ xem hình trên điện thoại thông mình thông qua mạng 3G với hình ảnh mƣợt nhờ công nghệ nén tối ƣu
Cung cấp phần mềm ghi hình trên máy tính đơn giản nhƣng vấn hiệu quả, dễ dùng không đòi hỏi ngƣời có kiến thức chuyên môn.
Hỗ trợ cài đặt vùng riêng tƣ, ngƣời dùng có thể những vùng mù đối với
camera nhằm đảm báo quyền riêng tƣ nếu cần thiết.
Nhƣ vậy với những chức năng ở trên thì hoàn toàn có thể phát triển hệ thống giám sát và cảnh báo. Nó rất phù hợp với mô hình đề xuất đã trình bày trong phần trƣớc. Mặc dù Panasonic cung cấp bộ SDK rất đầy đủ để hiển thị và cải thiện nhƣng ta vẫn chƣa có thể sửa đổi camera theo ý của ta vì các sản phầm này không phải mã nguồn mở. Chỉ phía Panasonic mới có thể thay đổi bằng cách cập nhật bản phần mềm khác. Với mô hình đề xuất thì việc hỗ trợ nhiều loại cảnh báo là ƣu thế so với những dịch vụ khác. Trong các loại camera thì camera Axis có thể hỗ trợ việc phát triển chức năng cảnh báo tùy biến. Để hỗ trợ đƣợc chức năng này thì yếu tố quan trọng đó chính là nền tảng camera mở cho phép bên thứ 3 phát triển phần mềm và cài đặt nó trên camera Axis:
Phát hiện hành vi
Nhận dạng
Ứng dụng phát triển bới bên thứ 3
Hình 4-9: Nền tảng ứng dụng mở của camera Axis
Với nền tảng ứng dụng mở nên hiện giờ có cả một kho ứng dụng có sẵn cho dòng camera Axis, nhà cung cấp dịch vụ có thể cân nhắc phát triển hoặc mua những ứng dụng này và cài sẵn cho ngƣời dùng. Đây là một lợi thế rất lớn của dòng camera Axis ứng dụng trong giám sát và cảnh báo cho khách hàng cá nhân hộ gia đình cũng nhƣ mở rộng sang những lĩnh vực giám sát khác.
4.3 Thiết kế kiến trúc phần mềm
Trong phạm vi của luận văn này tập trung vào phân tích tính khả thi của phƣơng án thông qua phân tích nhu cầu của thị trƣờng cũng nhƣ ƣu và nhƣợc điểm của các dịch vụ hiện tại để đƣa ra phƣơng án khả thi. Chính vì vậy bƣớc tiếp theo của dự án sẽ là thiết kế và phát triển hệ thống. Trong luận văn này sẽ không đi vào chi tiết thiết kế mà chỉ mô tả thiết kế tổng thể của hệ thống để có nhìn khái quát về hệ thống để tiếp tục triển khai trong bƣớc tiếp theo. Hình 4-10 thể hiện thiết kế tổng thể của ứng dụng trên máy chủ dịch vụ:
36 Giao diện web của hệ thống
Quản lý dữ liệu cảnh báo
Quản lý thông tin giám sát và cảnh báo Giao diện tƣơng tác với camera
Cơ sở dữ liệu (e.g. MySQL)
Ứng dụng ngƣời
Hình 4-10: Thiết kế tổng thể phần mềm quản lý thông tin giám sát và cảnh báo
Đây là thiết kế sơ bộ của ứng dụng chạy trên máy chủ với hai nhiệm vụ là kết nối với camera của khách hàng thƣờng trực để cung cấp thông tin về camera cho ngƣời dùng để có thể thực hiện chức năng giám sát trực tuyến và thứ hai là xử lý thông tin khi có cảnh báo. Trong thiết kế trên thì mỗi mô-đun có chức năng riêng:
Giao diện tƣơng tác với camera: mô đun này cung cấp các API để có thể gửi và nhận dữ liệu liên quan đến tƣơng tác với camera nhƣ dữ liệu cảnh báo, gửi nhận ảnh của cảnh báo. Vì với mỗi loại camera có các giao diện tƣơng tác khác nhau nên phải có giao diện riêng cho từng loại.
Giao diện đọc ghi cơ sở dữ liệu (CSDL): thông tin ngƣời dùng, camera, dữ liệu cảnh báo sẽ đƣợc lƣu trên CSDL.
Quản lý thông tin giám sát và cảnh báo: mô đun này sẽ xử lý dữ liệu cảnh
báo nhƣ: lƣu dữ liệu cảnh báo và ảnh váo CSDL, gửi thông tin cảnh báo tới ngƣời dùng bằng các phƣơng thức khác nhau mà ngƣời dùng đã đăng ký.
Giao diện web của hệ thống: đây là giao diện web của hệ thống nếu ngƣời dùng truy cập hệ thống bằng địa chỉ máy chủ thay vì ứng dùng ngƣời dùng cài đặt trên điện thoại hoặc máy tính.
4.4 Mô hình thƣơng mại hóa hệ thống
Với mô hình hệ thống giám sát và cảnh báo này thì có một số lựa chọn để có thể tiến hành thƣơng mại hóa. Thứ nhất là nhà phát triển có thể phát triển hệ thống sau đó có thể triển khai dịch vụ hoặc bán hệ thống cho một bên cung cấp dịch vụ. Bên cung cấp dịch vụ sẽ cung cấp dịch vụ cho khách hàng cá thể hộ gia đình với hình thức nhƣ khách hàng bỏ chi phí ban đầu và phí dịch vụ ban đầu. Mô hình đƣợc diễn tả trong
Nhà phát triển hệ thống
Khách Khách … Khách
hàng A hàng B hàng C
Hình 4-11: Mô hình cung cấp dịch vụ
Ngoài mô hình trên thì một mô hình khác cũng cần cân nhắc đó là mô hình có sự tham gia phát triển của nhà cung cấp camera nhƣ Panasonic hay Axis. Với mô hình này thì hệ thống nên quyết định chỉ chọn hỗ trợ một camera của một nhà cung cấp nhất định. Lúc đó nhà cung cấp camera sẽ tham gia vào cung cấp dịch vụ này tới khách hàng cùng nhà cung cấp dịch vụ hoặc chính họ sẽ cung cấp dịch vụ cho khách hàng. Lợi ích mà nhà cung cấp camera là họ sẽ cung cấp camera với doanh số cao hơn thông qua dịch vụ này. Với mô hình này thì khách hàng cũng có thể có lợi vì nhà cung cấp sẽ có ƣu đãi nếu họ tham gia vào cung cấp dịch vụ này. Sơ đồ của mô hình đƣợc miêu tả trong Hình 4-12: Nhà phát triển hệ Phát triển và bảo trì Nhà phát triển hệ thống Khách Khách … Khách hàng A hàng B hàng C
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Kết luận
Qua việc nghiên cứu và triển khai đề tài “Hệ thống giám sát và cảnh báo sử dụng camera và cảm biến trong gia đình”, tôi đã thu đƣợc một số kết quả sau đây:
Thứ nhất là quá trình nghiên cứu đã tìm hiểu đƣợc các dịch vụ giám sát và cảnh báo mà một số nhà cung cấp dịch vụ đang triển khai ở thời điểm hiện tại đồng thời đƣa ra đƣợc ƣu và nhƣợc điểm của từng dịch vụ.
Thứ hài là qua nghiên cứu nhu cầu của ngƣời dùng thì đã tìm ra những yêu cầu của ngƣời dùng không chỉ là chức năng giám sát mà chức năng cảnh báo mới là chức năng mà ngƣời dùng mong muốn. Mặc dù ngƣời dùng mong muốn chức năng cảnh báo nhƣng họ cũng không sẵn sàng bỏ chi phí dịch vụ cho một tháng quá cao. Điều này là một yếu tố quan trọng trong việc đƣa ra hệ thống đề xuất để vừa thỏa mãn nhu cầu của khách hàng vừa đảm bảo vấn đề về chi phí dịch vụ hợp lý.
Thứ ba là thông qua việc nghiên cứu các hệ thống hiện tại của các nhà cung cấp, các ƣu nhƣợc điểm của từng hệ thống và nhu cầu thực tế của khách hàng cùng với sự tìm hiểu về công nghệ liên quan đến hệ thống giám sát sử dụng camera, đề tài đã đƣa ra đƣợc mô hình đề xuất của hệ thống giám sát và cảnh báo cho khách hàng cá nhân hộ gia đình. Hệ thống đề xuất giúp giải quyết vấn đề tồn tại của các hệ thống hiện tại. Ngoài ra đề tài cũng nghiên cứu và đƣa ra hƣớng để thƣơng mại hóa hệ thống thông qua nhà cung cấp dịch vụ cho ngƣời dùng với các mô hình khách nhau.
Nhƣng kết quả trên cùng với kiến thức đã tích lũy trong quá trình nghiên cứu sẽ là tiền đề cho việc phát triển hoàn thiện hệ thống giám sát và cảnh báo trong gia đình đồng thời tiến hành thƣơng mại hóa hệ thống thành dịch vụ nhằm cung cấp dịch vụ hữu ích cho ngƣời dùng cá nhân hộ gia đình với một chi phí hợp lý.
5.2 Hƣớng phát triển của đề tài
Hiện tại đề tài mới chỉ dừng ở mức nghiên cứu và đƣa ra mô hình cùng thiết kế tổng thể và mô hình cung cấp dịch vụ của hệ thống giám sát và cảnh báo sử dụng camera và cảm biến cho khách hàng cá nhân hộ gia đình. Trong tƣơng lai đề tài cần nghiên cứu và phát triển theo hƣớng sau:
Thứ nhất là cần nghiên cứu kỹ bài toán kinh tế khi phát triển và thƣơng mại hóa hệ thống. Ví dụ nhƣ chi phí để phát triển hệ thống là báo nhiêu, kinh