Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện tử truyền thông: Hệ thống ứng dụng Wear os trong việc hỗ trợ người già

Chia sẻ: Trần Thị Tan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:117

Thêm vào BST

Báo xấu

71
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu là thực hiện điều khiển các thiết bị điện từ xa thông qua mạng không dây, cảnh báo cho người gần đó trong trường hợp cần người giúp đỡ, báo động cho người thân ở xa qua tin nhắn, cuộc gọi tới điện thoại bằng cách sử dụng các ứng dụng được viết cho đồng hồ thông minh Asus ZenWatch 2, điện thoại thông minh sử dụng hệ điều hành Android hoặc máy tính có kết nối Internet, nhằm hướng đến việc tiện lợi trong các nhu cầu sinh hoạt bình thường đơn giản cho người già.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp Kỹ thuật điện tử truyền thông: Hệ thống ứng dụng Wear os trong việc hỗ trợ người già

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH --------------------------------- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG ỨNG DỤNG WEAR OS TRONG VIỆC HỖ TRỢ NGƯỜI GIÀ GVHD: ThS. Nguyễn Văn Hiệp SVTH 1: Trần Văn Ba MSSV: 14141013 SVTH 2: Nguyễn Lê Trung Hiếu MSSV: 14141100 Tp. Hồ Chí Minh – 06/2018 i
TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH ----o0o---- Tp. HCM, ngày 29 tháng 6 năm 2018 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trần Văn Ba MSSV: 14141013 Nguyễn Lê Trung Hiếu MSSV: 14141100 Chuyên ngành: Điện tử công nghiệp Mã ngành: 141 Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 1 Khóa: 2014 Lớp: 14141DT3B I. TÊN ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG ỨNG DỤNG WEAR OS TRONG VIỆC HỖ TRỢ NGƯỜI GIÀ II. NHIỆM VỤ 1. Các số liệu ban đầu: - Sử dụng một Asus ZenWatch 2. - Sử dụng một điện thoại hệ điều hành Android. - Sử dụng một Module wifi ESP8266 NodeMCU Mini D1. - Sử dụng một Module Relay. 2. Nội dung thực hiện: - Tìm hiểu về firebase để cập nhật dữ liệu điều khiển, cũng như chia sẻ quyền điều khiển cho các thiết bị. - Tìm hiểu thiết kế giao diện cho ứng dụng chạy trên các thiết bị android. - Tìm hiểu cách điều khiển module ESP8266 NodeMCU Mini D1 thông qua firebase. - Thi công được mô hình. - Cân chỉnh, hoàn thiện được mô hình. - Đánh giá kết quả thực hiện. III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 20/03/2018 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 27/06/2018 V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS. Nguyễn Văn Hiệp CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH ii
TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH ----o0o---- Tp. HCM, ngày 27 tháng 03 năm 2018 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Trần Văn Ba Lớp:14141DT3B MSSV:14141013 Họ tên sinh viên 2: Nguyễn Lê Trung Hiếu Lớp:14141DT3B MSSV:14141100 Tên đề tài: HỆ THỐNG ỨNG DỤNG WEAR OS TRONG VIỆC HỖ TRỢ NGƯỜI GIÀ Xác nhận Tuần/ngày Nội dung GVHD 1-2/ 20-03 đến Gặp GVHD trao đổi và xác nhận đề tài 27-03 2-3/ 27-03 đến Hoàn thành đề cương 03-04 3-4/ 03-04 đến Liên kết firebase để điều khiển qua điện thoại 17-04 thông minh và đồng hồ thông minh. 4-6/ 17-04 đến Kết nối module esp và module relay, để điều 02-05 khiển đèn và chuông, thông qua điện thoại và đồng hồ thông minh. 6-10/ 02-05 Viết ứng dụng khẩn cấp. đến 30-05 10-12/ 30-05 Hoàn thành và chạy thử nghiệm hệ thống. đến 13-06 12-14/ 13-06 Hoàn thiện hệ thống và báo cáo đồ án tốt đến 27-06 nghiệp. GV HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên) iii
LỜI CAM ĐOAN Đề tài này là do nhóm tôi tự thực hiện dựa vào một số tài liệu trước đó và không sao chép từ tài liệu hay công trình đã có trước đó. Những người thực hiện đề tài Trần Văn Ba Nguyễn Lê Trung Hiếu iv
LỜI CẢM ƠN Em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Nguyễn Văn Hiệp _ Giảng viên bộ môn Điện tử công nghiệp – y sinh đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ tạo điều kiện để hoàn thành tốt đề tài. Chúng em xin gởi lời chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Điện-Điện Tử đã tạo những điều kiện tốt nhất cho chúng em hoàn thành đề tài. Chúng mình cũng gửi lời đồng cảm ơn đến các bạn lớp 14141DT3B đã chia sẻ trao đổi kiến thức cũng như những kinh nghiệm quý báu trong thời gian thực hiện đề tài. Cảm ơn đến cha mẹ, là chỗ dựa tinh thần vững chắc cho chúng con, luôn an ủi và động viên những lúc chúng con khó khăn nhất trong suốt những năm tháng học hành. Xin chân thành cảm ơn! Những người thực hiện đề tài Trần Văn Ba Nguyễn Lê Trung Hiếu v
MỤC LỤC Trang bìa ........................................................................................................................ i Nhiệm vụ đồ án ............................................................................................................. ii Lịch trình ..................................................................................................................... iii Cam đoan .................................................................................................................... iv Lời cảm ơn .................................................................................................................... v Mục lục ........................................................................................................................ vi Liệt kê hình vẽ ........................................................................................................... viii Liệt kê bảng ................................................................................................................. xi Tóm tắt ....................................................................................................................... xii CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................ 1 1.1. Đặt vấn đề .......................................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu ............................................................................................................. 2 1.3. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................... 2 1.4. Giới hạn .............................................................................................................. 2 1.5. Bố cục ................................................................................................................ 3 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................ 4 2.1 Người cao tuổi .................................................................................................... 4 2.2 Lịch sử hệ điều hành Android ............................................................................ 4 2.3 Giới thiệu về Wear OS ....................................................................................... 6 2.4 Giới thiệu về Wifi ............................................................................................... 8 2.5 Giới thiệu về Bluetooth .................................................................................... 11 2.6 Giới thiệu về Google Firebase .......................................................................... 13 CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ. ................................................ 18 3.1 Giới thiệu .......................................................................................................... 18 3.1.1 Thực trạng nhu cầu ........................................................................................ 18 3.1.2 Bài toán đặt ra ................................................................................................ 18 3.2 Tính toán thiết kế mạch..................................................................................... 18 3.2.1 Thiết kế trên đồng hồ ..................................................................................... 19 3.2.2 Thiết kế trên điện thoại .................................................................................. 20 vi
3.2.3 Thiết kế mạch điều khiển đèn, chuông .......................................................... 22 a/ Vi điều khiển ....................................................................................................... 22 b/ Module 4 Relay 5V ............................................................................................. 24 c/ Nguồn nuôi mạch điều khiển .............................................................................. 25 d/ Các thiết bị khác.................................................................................................. 26 CHƯƠNG 4. THI CÔNG HỆ THỐNG ...................................................... 28 4.1 Giới thiệu. .......................................................................................................... 28 4.2 Xây dựng ứng dụng điều khiển đèn, chuông trên smartwatch ........................... 28 4.2.1 Giới thiệu phần mềm Android Studio ............................................................. 28 4.2.2 Lưu đồ và lập trình ứng dụng .......................................................................... 42 4.3 Xây dựng ứng dụng khẩn cấp SOS trên điện thoại ............................................ 48 4.4 Thi công mạch điều khiển đèn, chuông .............................................................. 59 4.5 Hướng dẫn sử dụng thao tác ............................................................................... 74 CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ ................................. 80 5.1 Kết quả. .............................................................................................................. 80 5.2 Nhận xét và đánh giá .......................................................................................... 85 CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN. ........................... 87 6.1 Kết luận . ............................................................................................................. 87 6.2 Hướng phát triển ................................................................................................. 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. xiii PHU LỤC .......................................................................................................... xv vii
LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình Trang Hình 2.1: Các phiên bản của hệ điều hành Android ..................................................... 6 Hình 2.2: Thiết bị sử dụng Wear OS............................................................................. 7 Hình 2.3: Hệ thống các thiết bị kết nối wifi .................................................................. 8 Hình 2.4: Hình ảnh ký hiệu của Bluetooth .................................................................... 11 Hình 2.5: Thông số của các loại Bluetooth ................................................................... 12 Hình 2.6: Các ứng dụng của Google Firebase .............................................................. 14 Hình 3.1: Sơ đồ khối tổng quát hệ thống ...................................................................... 19 Hình 3.2: Thiết kế ứng dụng trên đồng hồ .................................................................... 20 Hình 3.3: Giao diện bắt đầu ứng dụng điện thoại ......................................................... 21 Hình 3.4: Giao diện ứng dụng điện thoại khởi chạy thành công .................................. 21 Hình 3.5: Module ESP8266 .......................................................................................... 23 Hình 3.6: Module 4 Relay ............................................................................................. 24 Hình 3.7: Adapter 5V/2A .............................................................................................. 25 Hình 3.8: Đèn led 5W/220VAC - Đèn led 9W/220VAC ............................................. 26 Hình 3.9: Chuông điện 220VAC ................................................................................... 27 Hình 3.10: Sơ đồ kết nối các khối ................................................................................. 27 Hình 4.1: Phần mềm Android Studio. .......................................................................... 28 Hình 4.2: Tải phần mềm Android Studio. .................................................................... 30 Hình 4.3: Tiến hành quá trình cài đặt phần mềm Android Studio. .............................. 30 Hình 4.4: Kết thúc quá trình cài đặt phần mềm Android Studio. ................................ 31 Hình 4.5: Cửa sổ “Welcome to Android Studio”. ........................................................ 32 Hình 4.6: Màn hình Create Android Project. ............................................................... 33 Hình 4.7: Màn hình Target Android Devices. ............................................................. 33 viii
Hình 4.8: Màn hình Add an Activity to Wear. ............................................................. 34 Hình 4.9: Màn hình Configure Activity. ...................................................................... 35 Hình 4.10: Màn hình thẻ MainActivity.java. ............................................................... 35 Hình 4.11: Màn hình thẻ AndroidManifest.xml. ....................................................... 36 Hình 4.12: Màn hình thẻ app........................................................................................ 36 Hình 4.13: Màn hình thẻ con Design. .......................................................................... 37 Hình 4.14: Màn hình thẻ con Text. .............................................................................. 37 Hình 4.15: Giao diện hiển thị của Firebase. ................................................................. 38 Hình 4.16: Cửa sổ Add a project. ................................................................................. 39 Hình 4.17: Điền thông tin package của ứng dụng. ....................................................... 39 Hình 4.18: Tải tập tin google-services.json. ................................................................ 40 Hình 4.19: Các dòng lệnh cần thiết. ............................................................................. 41 Hình 4.20: Cửa sổ Security rules for Realtime Database. ........................................... 41 Hình 4.21: Giao diện làm việc Database. ..................................................................... 42 Hình 4.22: Lưu đồ ứng dụng khi được khởi động. ...................................................... 43 Hình 4.23: Giao diện của ứng dụng. ............................................................................ 47 Hình 4.24: Giao diện nhập số điện thoại khẩn cấp. ..................................................... 49 Hình 4.25: Giao diện xác nhận số điện thoại khẩn cấp. ............................................... 50 Hình 4.26: Giao diện thông báo SOS đang hoạt động. ................................................ 51 Hình 4.27: Lưu đồ startActivity.java. .......................................................................... 52 Hình 4.28: Lưu đồ MainActivity.java. ......................................................................... 53 Hình 4.29: Lưu đồ xử lý trong handler. ....................................................................... 54 Hình 4.30: Lưu đồ hoạt động của chương trình gửi tin nhắn....................................... 55 Hình 4.31: Lưu đồ khởi tạo số điện thoại khẩn cấp. .................................................... 56 Hình 4.32: Lưu đồ hoạt động của chương trình vị trí .................................................. 57 Hình 4.33: Thiết kế bản vẽ PCB và sau khi thi công. .................................................. 58 ix
Hình 4.34: Mạch điều khiển hoàn chỉnh. ..................................................................... 60 Hình 4.35: Cửa sổ lập trình của Arduino. .................................................................... 62 Hình 4.36: Cửa sổ tính hành cài đặt Driver Arduino. .................................................. 63 Hình 4.37: Cửa sổ hoàn thành quá trình cài đặt Driver Arduino. ................................ 64 Hình 4.38: Thêm thư viện cho Arduino. ...................................................................... 64 Hình 4.39: Cửa sổ Library Manager. ........................................................................... 65 Hình 4.40: Lưu đồ điều khiển của vi điều khiển. ......................................................... 65 Hình 4.41: Lưu đồ xử lý hàm void setup()................................................................... 67 Hình 4.42: Giao diện Database. ................................................................................... 69 Hình 4.43: Lấy authCode của Firebase. ....................................................................... 69 Hình 4.44: Lưu đồ hàm voidloop(). ............................................................................. 71 Hình 4.45: Giao diện firebase thực tế ........................................................................... 74 Hình 4.46: Màn hình đầu tiên của ứng dụng. ............................................................... 75 Hình 4.47: Màn hình thứ hai của ứng dụng. ................................................................ 75 Hình 4.48: Màn hình của ứng dụng trên đồng hồ. ....................................................... 76 Hình 4.49: Giao diện Firebase. .................................................................................... 77 Hình 4.50: Cửa sổ đăng nhập tài khoản Google. ......................................................... 78 Hình 4.51: Giao diện của project trên Firebase. .......................................................... 78 Hình 4.52: Giao diện làm việc của Database. .............................................................. 79 Hình 5.1: Hình ảnh thực tế đồng hồ .............................................................................. 81 Hình 5.2: Giao diện khi gửi tin nhắn, nội dung tin nhắn .............................................. 81 Hình 5.3: Cuộc gọi tự tạo .............................................................................................. 82 Hình 5.4: Điều khiển khi chưa cấp nguồn phần cứng ................................................... 82 Hình 5.5: Điều khiển khi đã cấp nguồn phần cứng ....................................................... 83 Hình 5.6: Thiết bị khi tắt ............................................................................................... 84 Hình 5.7: Thiết bị khi bật .............................................................................................. 84 x
LIỆT KÊ BẢNG Bảng Trang Bảng 2.1: Phạm vi truyền của các loại Bluetooth ........................................................... 12 Bảng 3.1: Dòng tiêu thụ các thiết bị ................................................................................ 25 Bảng 4.1: Danh sách các linh kiện được sử dụng ........................................................... 59 xi
TÓM TẮT Hiện nay, việc quan tâm sức khỏe cũng như hỗ trợ người cao tuổi đang là một vấn đề đang được quan tâm rất nhiều trong cuộc sống. Việc sử dụng những công cụ hỗ trợ người già cũng là một khía cạnh đang được phát triển mạnh, nắm bắt được những công cụ hỗ trợ sẵn, nhóm chúng tôi sử dụng đồng hồ thông minh và thiết bị di động cá nhân để hỗ trợ tối ưu nhất cho những vấn đề thiết yếu cho người già. Đề tài mang tên: HỆ THỐNG ỨNG DỤNG WEAR OS TRONG VIỆC HỖ TRỢ NGƯỜI GIÀ. Đề tài sử dụng thiết bị đồng hồ thông minh, điện thoại thông minh, website có kết nối mạng để điều khiển những thiết bị thiết yếu như đèn, chuông báo thông qua Esp8266 ở bất cứ đâu, bất cứ lúc nào. Điều khiển các thiết bị chiếu sáng như bật tắt đèn nhà tắm, đèn phòng ngủ, đèn hành lang; bật tắt chuông báo động khi có vấn đề quan trọng, thiết lập một cuộc gọi tới số khẩn cấp, gửi tin nhắn khẩn cấp và địa điểm hiện tại tới số khẩn cấp. xii
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN Chương 1. TỔNG QUAN 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Cùng với sự phát triển của xã hội, cuộc sống ngày càng được nâng cao thì việc áp dụng công nghệ khoa học kỹ thuật vào đời sống, công việc ngày càng cần thiết. Với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật, công nghệ kỹ thuật điện tử mà trong đó đặc biệt là kỹ thuật điều khiển tự động đóng vai trò quan trọng trong mọi lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lý, công nghiêp, nông nghiệp, đời sống, quản lý thông tin,... Đối với mỗi người, sức khỏe là một tài sản vô giá, không có sức khỏe chúng ta không thể làm được bất kì thứ gì. Nếu bị bệnh tật, sức khỏe yếu ớt, thiếu sức khỏe không thể tự chăm sóc cho bản thân, mà phải nhờ vả dựa dẫm vào người khác,… Nước ta đang có tốc độ già hóa dân số rất nhanh, tỉ lệ người cao tuổi ở chiếm khoảng 10,9% dân số cả nước(theo số liệu từ website danso.org) . Sức khỏe chính là thứ mà người cao tuổi cần nhất, tâm lý ở người cao tuổi là họ muốn được mạnh khỏe như mọi người khác, cuộc sống vui vẻ về già, tự bản thân có thể làm mọi việc hằng ngày mà không cần đến sự hỗ trợ của người khác. Họ không muốn trở thành gánh nặng đối với con cái, họ chỉ cần người khác giúp đỡ khi họ thật sự gặp vấn đề về sức khỏe của bản thân, ngoài ra bản thân người cao tuổi và gia đình họ cũng muốn quan sát, theo dõi sức khỏe hằng ngày, để có biện pháp duy trì và cải thiện sức khỏe hoặc dự đoán, xử lý các vấn đề bất ngờ về sức khỏe xảy ra. Trên cở sở và yêu cầu từ thực tế, những đòi hỏi ngày càng cao của việc hỗ trợ và theo dõi sức khỏe người già, cộng với sự phát triển mạnh của khoa học công nghệ, đặc biệt là công nghệ thông tin, kỹ thuật điện-điện tử. Phát triển kỹ thuật theo dõi và hỗ trợ từ khoảng cách xa trong vấn đề về đời sống sức khỏe của người cao tuổi ngày nay đang là xu thế phát triển. Chúng tôi đề xuất đề tài : “HỆ THỐNG ỨNG DỤNG WEAR OS TRONG VIỆC HỖ TRỢ NGƯỜI GIÀ”. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.2. MỤC TIÊU Mục tiêu là thực hiện điều khiển các thiết bị điện từ xa thông qua mạng không dây, cảnh báo cho người gần đó trong trường hợp cần người giúp đỡ, báo động cho người thân ở xa qua tin nhắn, cuộc gọi tới điện thoại bằng cách sử dụng các ứng dụng được viết cho đồng hồ thông minh Asus ZenWatch 2, điện thoại thông minh sử dụng hệ điều hành Android hoặc máy tính có kết nối Internet, nhằm hướng đến việc tiện lợi trong các nhu cầu sinh hoạt bình thường đơn giản cho người già. 1.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU  NỘI DUNG 1: Tìm hiểu về firebase để cập nhật dữ liệu điều khiển, cũng như chia sẻ quyền điều khiển cho các thiết bị.  NỘI DUNG 2: Tìm hiểu thiết kế giao diện cho ứng dụng chạy trên các thiết bị android.  NỘI DUNG 3: Tìm hiểu cách điều khiển module ESP8266 NodeMCU Mini D1 thông qua firebase.  NỘI DUNG 4: Thi công được mô hình.  NỘI DUNG 5: Cân chỉnh, hoàn thiện được mô hình.  NỘI DUNG 6: Đánh giá kết quả thực hiện. 1.4. GIỚI HẠN  Đối tượng nghiên cứu: Người cao tuổi.  Sử dụng Asus Zenwatch 2 và một điện thoại thông minh sử dụng hệ điều hành android.  Sử dụng 3 bóng đèn 220VAC để chiếu sáng.  Sử dụng 1 chuông điện 220VAC báo để báo khi có việc khẩn cấp.  Đề tài chỉ xây dựng mô hình với ESP8266 NodeMCU Mini D1và Module relay 5V để điều khiển các thiết bị.  Điều khiển hệ thống ở bất cứ đâu. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.5. BỐ CỤC  Chương 1: Tổng quan. Chương này trình bày đặt vấn đề dẫn nhập lý do chọn đề tài, mục tiêu, nội dung nghiên cứu, các giới hạn thông số và bố cục đồ án.  Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết. Chương này trình bày những khái niệm cơ bản về những thiết bị được sử dụng để làm mạch điều khiển.  Chương 3: Tính Toán Thiết Kế. Chương này trình bày việc thiết kế phần mềm, mạch điều khiển, tính toán dòng điện tiêu thụ của mạch điều khiển.  Chương 4: Thi Công Hệ Thống.  Chương này trình bày việc thi công hệ thống bao gồm những phần: xây dựng ứng dụng điều khiển, xây dựng ứng dụng trên điện thoại, thi công phần cứng.  Chương 5: Kết Quả Và Nhận Xét. Chương này trình bày những kết quả thực tế mà hệ thống thực hiện được, từ đó có những nhận xét và đánh giá đúng đắn về hệ thống.  Chương 6: Kết Luận Và Hướng Phát Triển. Chương này kết luận tính thực tiễn của đề tài cũng như những hướng phát triển trong tương lai. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 3
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 NGƯỜI CAO TUỔI Người cao tuổi thường là những người thuộc độ tuổi từ 60 tuổi trở lên, nhóm người ở độ tuổi này bắt đầu xuất hiện những vấn đề về sức khỏe, tính nhạy cảm cao, bị hạn chế trong một số công việc,… Đặc biệt là họ muốn tự chủ trong một số sinh hoạt cá nhân, muốn chứng tỏ với những người xung quanh – nhất là con cái, rằng mình vẫn còn sức khỏe, còn khả năng làm những việc cụ thể nào đó, không muốn trở thành một thứ gánh nặng vô hình cho con cái, muốn con cái yên tâm về họ, như đã nói ở trên người ở nhóm này rất nhạy cảm nên dễ dàng thấy họ rất muốn làm những việc nhỏ nhặt nhất trong giới hạn sức khỏe của mình. 2.2 LỊCH SỬ HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID Ban đầu, Android được phát triển bởi tổng công ty Android, với sự hỗ trợ tài chính từ Google và sau này được chính Google mua lại vào năm 2005. Android ra mắt vào năm 2007 cùng với tuyên bố thành lập liên minh thiết bị cầm tay mở: một hiệp hội gồm các công ty phần cứng, phần mềm, và viễn thông với mục tiêu đẩy mạnh các tiêu chuẩn mở cho các thiết bị di động. Chiếc điện thoại đầu tiên chạy Android được bán vào năm 2008. Những yếu tố này đã giúp Android trở thành nền tảng điện thoại thông minh phổ biến nhất thế giới, vượt qua Symbian OS vào quý 4 năm 2010, và được các công ty công nghệ lựa chọn khi họ cần một hệ điều hành không nặng nề, có khả năng tinh chỉnh, và giá rẻ chạy trên các thiết bị công nghệ cao thay vì tạo dựng từ đầu. Kết quả là mặc dù được thiết kế để chạy trên điện thoại và máy tính bảng, Android đã xuất hiện trên TV, máy chơi game và các thiết bị điện tử khác. Bản chất mở của Android cũng khích lệ một đội ngũ đông đảo lập trình viên và những người đam mê sử dụng mã nguồn mở để tạo ra những dự án do cộng đồng quản lý. Những dự án này bổ sung các tính năng cao cấp cho những người dùng thích tìm tòi hoặc đưa Android vào các thiết bị ban đầu chạy hệ điều hành khác[8]. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 4
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Android chiếm 87,7% thị phần điện thoại thông minh trên toàn thế giới vào thời điểm quý 2 năm 2017, với tổng cộng 2 tỷ thiết bị đã được kích hoạt và 1,3 triệu lượt kích hoạt mỗi ngày. Sự thành công của hệ điều hành cũng khiến nó trở thành mục tiêu trong các vụ kiện liên quan đến bằng phát minh, góp mặt trong cái gọi là "cuộc chiến điện thoại thông minh" giữa các công ty công nghệ. Android là hệ điều hành điện thoại di động mở nguồn mở miễn phí do Google phát triển dựa trên nền tảng của Linux. Bất kỳ một hãng sản xuất phần cứng nào cũng đều có thể tự do sử dụng hệ điều hành Android cho thiết bị của mình, miễn là các thiết bị ấy đáp ứng được các tiêu chuẩn cơ bản do Google đặt ra (có cảm ứng chạm, GPS, 3G,...) Các nhà sản xuất có thể tự do thay đổi phiên bản Android trên máy của mình một cách tự do mà không cần phải xin phép hay trả bất kì khoản phí nào nhưng phải đảm bảo tính tương thích ngược (backward compatibility) của phiên bản chế riêng đó. Android là nền tảng cho thiết bị di động bao gồm một hệ điều hành, midware và một số ứng dụng chủ đạo. Bộ công cụ Android SDK cung cấp các công cụ và bộ thư viên các hàm API cần thiết để phát triển ứng dụng cho nền tảng Android sử dụng ngôn ngữ lập trình java. Những tính năng mà nền tảng Android hỗ trợ:  Application framework: Cho phép tái sử dụng và thay thế các thành phần sẳn có của Android.  Dalvik virtual machine: Máy ảo java được tối ưu hóa cho thiết bị di động.  Intergrated browser: Trình duyệt web tích hợp được xây dựng dựa trên WebKit engine.  Optimized graphics: Hỗ trợ bộ thư viện 2D và 3D dự vào đặc tả OpenGL ES 1.0.  SQLite: DBMS dùng để lưu trữ dữ liệu có cấu trúc.  Hổ trở các định dạng media phổ biến như: MPEG4, H.264, MP3, AAC, ARM, JPG, PNG, GIF. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 5
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT  Hổ trợ thoại trên nền tảng GSM (Phụ thuộc vài phần cứng thiết bị).  Bluetooth, EDGE, 3G và WiFi (Phụ thuộc vài phần cứng thiết bị).  Camera, GPS, la bàn và cảm biến (Phụ thuộc vài phần cứng thiết bị).  Bộ công cụ phát triển ứng dụng mạnh mẽ. Từ tháng 4 năm 2009, phiên bản Android được phát triển dưới tên mã là chủ đề bánh kẹo và phát hành theo thứ tự bảng chữ cái: Cupcake (1.5), Donut (1.6), Eclair (2.0–2.1), Froyo (2.2–2.2.3), Gingerbread (2.3–2.3.7), Honeycomb (3.0–3.2.6), Ice Cream Sandwich (4.0–4.0.4), Jelly Bean (4.1–4.3), KitKat (4.4), Lollipop (5.0-5.1.1), Marshmallow (6.0), Nougat(7.0), Oreo(8.0)[9] . Hình 2.1: Các phiên bản của hệ điều hành Android. 2.3 KHÁI NIỆM VỀ WEAR OS Google ra mắt hệ điều hành riêng cho các smartwatch là Android Wear vào năm 2014. Android Wear cũng từng có mã nguồn mở như Android và chính vì vậy đã thúc đẩy sự phát triển của những hãng sản xuất phụ kiện có thể đeo được. Tháng 3/2018, Android Wear đã được đổi lại thành tên đầy đủ là Wear OS by Google. Wear OS là phiên bản hệ điều hành mở Android của Google thiết kế cho đồng hồ thông minh và thiết bị đeo khác. Bằng cách kết nối với điện thoại thông minh chạy Android phiên bản 4.3+, Android Wear sẽ tích hợp chức năng Google Now và thông báo di BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 6
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT động trên hình thức đồng hồ thông minh. Nền tảng đã được công bố vào ngày 18 tháng 3 năm 2014, cùng với việc phát hành một bản phát triển. Các công ty như Motorola, Samsung, LG, HTC và Asus đã công bố là đối tác chính thức. Trong năm 2014, đã có 720.000 thiết bị Android Wear được bán ra của các hãng LG, Motorola và Samsung[3]. Hình 2.2: Thiết bị sử dụng Wear OS. Wear OS vẫn dựa trên core Linux của người anh em smartphone và các nhà phát triển sẽ phải cần đến Android Studio và các bộ SDK để viết app cho nó hay sửa lỗi cho những gì đang có sẵn. Nói cách khác, Wear giống như 1 phiên bản thu nhỏ của hệ điều hành Android để chạy trên 1 thiết bị có màn hình nhỏ hơn. Nó cũng làm việc hiệu quả và ít lỗi hơn so với Android trên smartphone, đi kèm những cải tiến trong phiên bản mới Wear 2.0. Điểm đáng nhắc đến nhất của hệ điều hành Wear OS có thể chính là sự đồng nhất của nó. Không như người anh em Android trên smartphone được tùy biến giao diện đa dạng, Wear OS hầu như có giao diện giống nhau trên hầu hết các chiếc smart- watch cùng hệ điều hành. Điều này cũng giúp nó làm việc hiệu quả với hầu như tất cả những chiếc smartphone Android đến từ nhiều hãng khác nhau trên thị trường. Tuy vậy không có nghĩa là Wear OS không có điểm riêng, nó vẫn cho phép cá nhân hóa giao diện khá tốt từ watch-face, app hay các tùy chỉnh điều khiển riêng biệt. Wear OS BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 7
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT được nâng cấp thêm nhiều tính nắng khác như: trợ lý ảo, theo dõi các hoạt động thể dục, lời nhắc,…[4]. 2.4 KHÁI NIỆM VỀ WIFI Wi-Fi (WiFi hoặc Wifi) viết tắt từ Wireless Fidelity hay mạng 802.11 là hệ thống mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến, giống như điện thoại di động, truyền hình và radio. Hình 2.3: Hệ thống các thiết bị kết nối wifi. Hệ thống này đã hoạt động ở một số sân bay, quán café, thư viện, khách sạn,... Hệ thống cho phép truy cập Internet tại những khu vực có sóng của hệ thống này, hoàn toàn không cần đến cáp nối. Ngoài các điểm kết nối công cộng (hotspots), WiFi có thể được thiết lập ngay tại nhà riêng. Tên gọi 802.11 bắt nguồn từ viện IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). Viện này tạo ra nhiều chuẩn cho nhiều giao thức kỹ thuật khác nhau, và nó sử dụng một hệ thống số nhằm phân loại chúng; 4 chuẩn thông dụng của WiFi hiện nay là 802.11a/b/g/n. Các sóng vô tuyến sử dụng cho WiFi gần giống với các sóng vô tuyến sử dụng cho thiết bị cầm tay, điện thoại di động và các thiết bị khác. Nó có thể chuyển và nhận sóng vô tuyến, chuyển đổi các mã nhị phân 1 và 0 sang sóng vô tuyến và ngược lại. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 8