Hệ thống bao gồm 3 thành phần:
Trung tâm điều khiển (Server): Có nhiệm vụ quản lý hệ thống. Bao gồm các dịch vụ Http Server, Data Server.
Đám mây: Là dịch vụ đám mây App Engine của Google. Có nhiệm vụ lưu trữ dữ
liệu hệ thống, các module xử lý nghiệp vụ bản đồ, quản lý các địa điểm, các API do Google cung cấp, các module nén, giải nén, mã hóa, giải mã dữ liệu Media.
Người dùng: Các thiết bị sử dụng dịch vụ do hệ thống cung cấp. Bao gồm các
thiết bị cầm tay sử dụng các hệ điều hành Android hay IOS, các thiết bị cố định (PC hay Laptop).
Trung tâm quản lý (Server)
Trung tâm quản lý có chức năng:
- Cung cấp giao diện web cho người dùng - Quản lý người dùng
- Kết nối các ứng dụng của hệ thống trên đám mây
- Nhận xử lý tín hiệu người dùng gửi về và trả lại kết quả theo yêu cầu
Đám mây
Sử dụng Google App Engine của Google, phần hệ thống trên cloud bao gồm:
- Các module có chức năng xử lý nghiệm vụ bản đồ như: phóng to, thu nhỏ, di chuyển,… và các chức năng tiện ích khác liên quan đến bản đồ
- Các module hệ thống có nhiệm vụ làm việc với cở sở dữ liệu DataStore, quản lý người dùng, quản lý thông tin địa điểm, truy vấn, xử lý dữ liệu đa phương tiện.
Clients
Các trạm làm việc là các máy tính cá nhân của người quản lý, sử dụng trình duyệt web (Web Browser) để tương tác với GIS Server ở trung tâm quản lý qua giao diện web. Trạm làm việc có các chức năng: duyệt bản đồ, hiển thị thông tin các địa điểm một cách tự động.
Các trạm làm việc cũng có thể là các thiết bị di động (smartphone), có khả năng kết nối với mạng thông qua Wifi, GPRS, 3G… Đồng thời, các thiết bị di động hiện nay đã được trang bị thêm GPS (định vị vệ tinh), dữ liệu tọa độ GPS sẽ được gửi lên Trung tâm quản lý, phục vụ cho các dịch vụ được hệ thống cung cấp.
Tính năng yêu cầu của hệ thống Media LBS.
Hệ thống Media LBS phải bảo đảm các tính năng như sau:
STT TÍNH NĂNG MÔ TẢ
1 Yêu cầu quản trị hệ thống Media LBS
Là một Web Application cho phép người quản trị hệ thống thực hiện nhiệm vụ quản trị thông tin đa phương tiện của toàn bộ hệ thống gồm: Thêm, sửa, xóa địa điểm (Địa điểm, Kinh độ, Vĩ độ), thêm, sửa, xóa các thông tin đa phương tiện (Hình ảnh, âm thanh, video, sự kiện, dẫn đường đến vị trí đó, thông tin hiện tại…). Thêm, sửa xóa danh sách người sử dụng.
Yêu cầu ứng dụng chạy trên thiết bị di động
2 Hiển thị thông tin
Khi người dùng sử dụng hệ thống Media LBS khi đi qua một địa điểm đã được nhập vào trong hệ thống thì hệ thống sẽ tự động gửi tới người sử dụng các thông tin đa phương tiện tương ứng với vị trí của thiết bị mà người sử dụng đang dùng. Khoảng cách từ vị trí của thiết bị tới vị trí được hiển thị <=10 được coi là chính xác.
3 Bổ sung thông tin
Người sử dụng thiết bị di động có khả băng bổ sung thông tin khi đang đứng tại một địa điểm nào đó, lúc này hệ thống sẽ tự động ghi nhận vị trí (Kinh độ, Vĩ độ), tự động lấy tên địa điểm và dẫn đường. Người sử
dụng bổ sung các thông tin mong muốn như: thông tin hiện tại, sự kiện, hình ảnh, âm thanh, video,…
4 Cầu hình lấy địa điểm
Cho phép thiết lập độ chính xác trả về thông tin của hệ thống.
Tìm chính xác địa điểm: Lấy về các địa điểm có khoảng cách với vị trí của thiết bị <=10m.
Mặc định của hệ thống: Được thiết lập là trả về những địa điểm có khoảng cách <=50m.
Tìm địa điểm theo giá trị xác định: Là khoảng cách mong muốn mà người dùng muốn tìm.
5 Di chuyển
Cho phép người dùng có thể chuyển đến một địa điểm mong muốn để lấy thông tin đa phương tiện gần nó nhất.
Hoạt động của hệ thống
Ứng dụng App Engine trên Cloud có nhiệm vụ xử lý các yêu cầu nghiệp vụ về bản đồ được gửi lên từ Clients và trả về các thông tin bản đồ tương ứng thông qua các dịch vụ trên server.
Khi người sử dụng hệ thống mang theo thiết bị di động có cài đặt phần mềm MediaTour, phần mềm này có nhiệm vụ gửi yêu cầu lên server về dữ liệu media của các địa điểm xung quanh vị trí người đang sử dụng theo khoảng cách mặc định hoặc do người sử dụng lựa chọn. Các dữ liệu media về địa điểm xung quanh có thể là ảnh, video, hay bất kỳ thông tin hiện có nào về điểm đó. Kết quả trả về là danh sách các media về các địa điểm xung quanh, người sử dụng có thể chọn bất kỳ một dữ liệu media nào để xem thông tin về địa điểm mong muốn.
3.2. Phân tích thiết kế hệ thống quản lý dữ liệu đa phương tiện trên đám mây mây
Các tác nhân và các ca sử dụng chính.
Các tác nhân chính bao gồm: Người quản lý và phương tiện di động
Người quản lý: là các nhân viên được cấp quyền truy cập hệ thống với nhiệm vụ quản trị hệ thống và quản lý, cập nhật dữ liệu đa phương tiện.
Các ca sử dụng chính bao gồm:
- Đăng nhập hệ thống - Hiển thị bản đồ - Tìm kiếm thông tin - Quản lý trang tin
- Quản lý dữ liệu đa phương tiện
Người dùng: là người sử dụng thiết bị di động có cài phần mềm của hệ thống, phần mềm có nhiệm vụ cập nhật thường xuyên thông tin về vị trí, thông báo, hiển thị dữ liệu đa phương tiện gần đó,…
Các ca sử dụng chính bao gồm:
- Cập nhật thông tin vị trí về máy chủ - Hiển thị dữ liệu đa phương tiện
3.2.1. Các biểu đồ ca sử dụng của hệ thống
Phân rã một số biểu đồ ca sử dụng
Biểu đồ ca sử dụng Quản lý người dùng
Biểu đồ ca sử dụng Quản lý tài khoản
Biểu đồ ca sử dụng Quản lý dữ liệu đa phương tiện
Biểu đồ ca sử dụng Hiển thị bản đồ
Biểu đồ ca sử dụng Cập nhật thông tin vị trí
Biểu đồ ca sử dụng Hiển thị dữ liệu đa phương tiện
3.2.2. Đặc tả chi tiết một số ca sử dụng chính
Ca sử dụng hiển thị bản đồ
Đây là ca sử dụng cơ bản của hệ thống. Thông tin về vị trí các điểm có chứa dữ liệu đa phương tiện đều được hiển thị trên bản đồ, giúp cho việc quản lý dữ liệu đa phương tiện của các điểm trên bản đồ dễ dàng hơn.
Ca sử dụng này được mở rộng thành các ca sử dụng sau:
Phóng to/thu nhỏ bản đồ: Đây là chức năng cơ bản của một hệ thống GIS. Các công cụ sử dụng cho chức năng phóng to/thu nhỏ bản đồ được hiển thị trực quan trên màn hình.
Di chuyển bản đồ: Do bản đồ chỉ hiển thị được một vùng nào đó trên màn hình nên chức năng di chuyển bản đồ là cần thiết và hữu ích đối với một hệ thống GIS. Chức năng được thiết kế đơn giản với thao tác kéo và rê chuột để dịch chuyển bản đồ đến vùng cần hiển thị.
Chức năng bật tắt các lớp bản đồ: Bản đồ là sự kết hợp của nhiều lớp bản đồ khác nhau được xếp chồng lên nhau. Trong nhiều trường hợp để thuận tiện cho việc quan sát người sử dụng có thể cho hiển thị hay không một lớp bản đồ nào đó không cần thiết.
Chức năng hiển thị vị trí dữ liệu đa phương tiện: Các điểm có chứa dữ liệu đa phương tiện được hiển thị lên bản đồ cùng với thông tin mô tả về điểm và dữ liệu tại
điểm đó. Cùng với chức năng tìm kiếm các điểm và dữ liệu tại các điểm tương ứng, việc thêm, sửa, xóa các điểm và dữ liệu giúp cho việc quản lý được dễ dàng hơn
Ca sử dụng tìm kiếm thông tin
Đây là chức năng trợ giúp cho công tác quản lý dữ liệu đa phương tiện, giúp cho việc thêm, sửa, xóa các điểm và dữ liệu đa phương tiện tại các điểm đó được dễ dàng, nhanh chóng.
Input Thông tin cần tìm kiếm. Thông tin này có thể là bất kỳ một thuộc tính nào của đối tượng như tên, tọa độ, mô tả dữ liệu,…
Output Danh sách chính xác hay gần đúng các đối tượng được quản lý tùy thuộc giá trị đầu vào.
Process
Từ giá trị đầu vào, hệ thống phân tích và tìm kiếm đối tượng trên các lớp bản đồ tương ứng. Kết quả trả về là một danh sách các đối tượng thuộc các lớp bản đồ có giá trị thuộc tính gần đúng hay chính xác như giá trị đầu vào.
Kết quả trả về được hiển thị lên màn hình. Người sử dụng chỉ cần click chuột vào kết quả mong muốn lập tức hệ thống di chuyển đến đối tượng tìm kiếm và hiển thị đối tượng tìm kiếm bằng màu sắc khác với các đối tượng khác trên màn hình.
Ca sử dụng Cập nhật thông tin vị trí
Đây là ca sử dụng quan trọng của hệ thống. Phần mềm của người sử dụng có chức năng này và gửi thông tin cập nhật về vị trí của mình sau một khoảng thời gian nào đó về trung tâm. Thông tin này sẽ là đầu vào cho chức năng hiển thị dữ liệu đa phương tiện.
Input Thông tin về vị trí của người sử dụng hệ thống
Output Thông tin về vị trí của người sử dụng được cập nhật vào hệ thống
Process
Dữ liệu về vị trí của người sử dụng gửi về trung tâm được thẩm định và xử lý. Dữ liệu được thẩm định sẽ được cập nhật vào hệ thống và được sử dụng cho các chức năng khách của hệ thống.
Ca sử dụng Hiển thị dữ liệu đa phương tiện
Mục đích của hệ thống là quản lý và xử lý yêu cầu từ người sử dụng về các dữ liệu đa phương tiện. Chức năng này nhằm mục đích xử lý yêu cầu của người sử dụng và trả về kết quả phù hợp với yêu cầu.
Input Thông tin về vị trí của người sử dụng hệ thống và bán kính tìm kiếm dữ liệu đa phương tiện
Output Danh sách các dữ liệu đa phương tiện nằm trong vùng tìm kiếm
Process
Dựa vào dữ liệu về vị trí của người sử dụng và bán kính tìm kiếm dữ liệu đa phương tiện người sử dụng mong muốn, hệ thống phân tích và đưa ra danh sách các dữ liệu đa phương tiện tồn tại trong vùng tìm kiếm.
Ca sử dụng quản lý dữ liệu đa phương tiện
Đây là chức năng quản lý chính của hệ thống. Tất cả dữ liệu đa phương tiện của các địa điểm trong hệ thống đều được quản lý bởi chức năng này.
Ca sử dụng được mở rộng thành các ca sử dụng cụ thể như sau:
Thêm dữ liệu: Cùng với chức năng hiển thị bản đồ, người quản lý có thể sử dụng một marker được đặt trước tại một điểm trên bản đồ, di chuyển marker đó đến điểm mong muốn, hệ thống sẽ tự động tính toán vị trí của điểm đó, người quản lý chỉ cần nhập các thông tin cơ bản cho điểm đó như: tên, mô tả,… và thêm dữ liệu đa phương tiện cho điểm đó. Quá trình thêm dữ liệu hoàn tất, vị trí của điểm cùng các thông tin và dữ liệu đa phương tiện ngay lập lức được cập nhật lên bản đồ.
Sửa dữ liệu: Người quản lý sử dụng chức năng tìm kiếm điểm hoặc dữ liệu đa phương tiện bằng chức năng tìm kiếm thông tin của hệ thống, một danh sách các điểm gần đúng hoặc chính xác tùy thuộc vào dữ liệu tìm kiếm đầu vào được đưa ra, người quản lý chỉ cần click chuột vào địa điểm hay dữ liệu cần sửa để hiển thị form chỉnh sửa kèm với vị trí địa điểm được hiển thị trên bản đồ. Công việc bây giờ của người quản lý đơn giản là di chuyển marker trên bản đồ và sửa các dữ liệu liên quan.
Xóa dữ liệu: Người quản lý sử dụng chức năng tìm kiếm thông tin để tìm điểm hay dữ liệu đa phương tiện cần xóa. Sau khi xóa danh sách các điểm và dữ liệu đa phương tiện sẽ được cập nhật trong cơ sở dữ liệu của hệ thống và trên bản đồ.
3.3. Phân tích và thiết kế phần mềm Media-LBS trên điện thoại thông minh
3.3.1. Phân tích phần mềm Media-LBS trên điện thoại thông minh
Yêu cầu chung
Mục tiêu của hệ thống là cung cấp dịch vụ đa phương tiện dựa trên vị trí trong và ngoài nhà trên nền tảng điện toán đám mây. Trong đó ứng dụng Media-LBS sẽ nằm trong phần client của hệ thống. Ứng dụng này được phát triển để chạy trên điện thoại thông minh mà trước mắt là các điện thoại chạy hệ điều hành Android của Google.
Phần dưới đây sẽ mô tả các bước tiến hành để xác định các yêu cầu phát triển ứng dụng, từ thu thập đến phân tích chi tiết, đặc tả từng mô đun phần mềm. Đây là phần hết sức quan trọng trong phát triển phần mềm, đảm bảo tạo ra một phần mềm đầy đủ các chức năng cần thiết và hoạt động ổn định.
Ứng dụng cần có giao diện đẹp, tiện dùng, cung cấp các thông báo một cách tự động. Các thông tin đa phương tiện gắn với địa điểm cần được thông báo theo thứ tự từ gần đến xa trong phạm vi xác định, tùy theo ngữ cảnh ứng dụng.
Các tính năng phần mềm cần có
Ứng dụng MediaLBS trên điện thoại thông minh cần được cài đặt trước khi người sử dụng đi tham quan khu vực triển khai ứng dụng. Khi di chuyển với ứng dụng Media-LBS đã được cài đặt sẵn trên điện thoại thông minh, người dùng sẽ được thông báo và cung cấp những thông tin đa phương tiện hữu ích trong phạm vi một khu vực nào đó.
Các mô đun cần có trước hết bao gồm: - Mô đun hiển thị bản đồ
- Mô đun định vị ngoài nhà (GPS) - Mô đun định vị trong nhà (indoor) - Mô đun gửi truy vấn dữ liệu
Đặc tả các mô đun phần mềm
Mô đun hiển thị bản đồ
Input Bản đồ cần hiển thị. Thông tin này có thể là bất kỳ một thuộc tính nào của đối tượng như tên, tọa độ, mô tả dữ liệu,…
Output Hiển thị bản đồ tùy thuộc giá trị đầu vào.
Process
Từ giá trị đầu vào, hệ thống phân tích và tìm kiếm đối tượng trên các lớp bản đồ tương ứng. Kết quả trả về là một danh sách các đối tượng thuộc các lớp bản đồ có giá trị thuộc tính gần đúng hay chính xác như giá trị đầu vào.
Mô đun định vị ngoài nhà (GPS)
Input Thông tin vị trí người dùng cần định vị. Thông tin này có thể là bất kỳ một thuộc tính nào của đối tượng như tên, tọa độ, mô tả dữ liệu,… Output Vị trí của người dùng theo tọa độ lat/long.
Process
Từ giá trị đầu vào, hệ thống định vị đối tượng trên các lớp bản đồ tương ứng. Kết quả trả về là vị trí đối tượng trên các lớp bản đồ có giá trị thuộc tính gần đúng hay chính xác như giá trị đầu vào.
Mô đun định vị trong nhà (indoor)
Input Thông tin vị trí người dùng cần định vị. Thông tin này có thể là bất kỳ một thuộc tính nào của đối tượng như tên, tọa độ, mô tả dữ liệu,… Output Vị trí của người dùng theo id mạng
Process
Từ giá trị đầu vào, hệ thống định vị đối tượng trên các lớp bản đồ tương ứng. Kết quả trả về là vị trí đối tượng trên các lớp bản đồ có giá trị thuộc tính gần đúng hay chính xác như giá trị đầu vào.
Mô đun gửi truy vấn dữ liệu
Input Thông tin cần truy vấn. Thông tin này có thể là bất kỳ một thuộc tính nào của đối tượng như tên, tọa độ, mô tả dữ liệu,…