CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu chung Trong những năm gần đây, rất nhiều mạng cảm nhận không dây đã và đang được phát triển và triển khai cho nhiều các ứng dụng khác nhau như: theo dõi sự thay đổi của môi trường, khí hậu, giám sát các mặt trận quân sự, phát hiện và do thám việc tấn công bằng hạt nhân, sinh học và hoá học, chuẩn đoán sự hỏng hóc của máy móc, thiết bị, theo dấu và giám sát các bác sỹ, bệnh nhân cũng như quản lý thuốc trong các bệnh viên, theo dõi và điều khiển giao thông, các phương tiện xe cộ. Nhưng quần áo thông minh vẫn là xu thế, không chỉ đơn thuần là gắn các thiết bị vào cổ tay, mặt, tai, chân. Quần áo thông minh có thể theo dõi nhịp tim, theo dõi cảm xúc và thậm chí trả tiền cà phê sáng mà không cần dùng qua điện thoại.
Tình hình nghiên cứu ngoài nước Hiện nay, trên thế giới lĩnh vực IOTs phát triển rất nhanh và gần như bao phủ hết các lĩnh vực trong đời sống. Các sản phẩm, các công trình nghiên cứu ứng dụng công nghệ cảm biến không dây ngày càng nhiều. Đặc biệt trong vài năm gần đây cho ra đời rất nhiều dòng sản phẩm về quần áo thông minh liên quan đến sức khỏe và đời sống con người. Những công nghệ được kỳ vọng từ năm 2015 đến nay: Áo POLAR TEAM PRO Nhà sản xuất đồng hồ thể thao GPS lần đầu tiên bước vào thế giới quần áo thông minh với chiếc áo nén thông minh được thiết kế cho các vận động viên nghiêm túc.
Với các điểm chụp nhịp tim ở mặt trước và túi ở mặt sau cho cảm biến GPS, người dùng sẽ có thể theo dõi chuyển động và đo nhịp tim theo thời gian thực. Tích hợp với hệ thống Team Pro của Polar có nghĩa là bạn có thể phát dữ Áo giáp thông minh cho thi đấu võ thuật ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 2/51 liệu đào tạo trực tiếp, cho phép vận động viên và huấn luyện viên theo dõi tình trạng và mức độ thể lực. Áo giáp thông minh cho thi đấu võ thuật ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 3/51 Quần LUMO Từ các nhà sản xuất máy theo dõi tư thế Lumo Lift, những chiếc quần short và capris chạy thông minh này trong một cảm biến có thể theo dõi một loạt các số liệu bao gồm nhịp, thời gian tiếp xúc mặt đất, xoay xương chậu và chiều dài sải chân. Thiết bị chạy thông minh hỗ trợ huấn luyện theo thời gian thực, với phản hồi được gửi qua tai nghe của bạn để giúp cải thiện hình thức chạy và giảm khả năng chấn thương.
Không có thay đổi nào ở mặt trước pin, mang lại cho bạn một tháng ấn tượng sau một lần sạc. Nếu bạn không muốn mua quần short, cũng có cảm biến Lumo Run có thể làm thông minh bộ dụng cụ chạy hiện tại của bạn. Spinali Design bikini thông minh Công ty công nghệ thời trang Pháp này đã bận rộn tạo ra quần áo kết nối, bao gồm quần jean, váy và bikini. Bộ sưu tập áo tắm Neviano UV Protect được trang bị cảm biến chống nước kiểu huy chương có thể tháo rời nhằm mục đích ngăn bạn ở quá lâu dưới ánh mặt trời.
Khi bạn đã nhập loại da của mình vào ứng dụng điện thoại thông minh iOS hoặc Android đồng hành, nó sẽ liên tục theo dõi nhiệt độ trong suốt cả ngày và sẽ gửi cảnh báo khi đến lúc bôi thêm kem chống nắng hoặc vào trong bóng râm. Hướng nghiên cứu đề tài Mặc dù đã có khá nhiều công nghệ áp dụng vào quần áo nhưng vẫn có rất ít nghiên cứu nào hướng về lĩnh vực võ thuật. Chính vì nhìn thấy được vấn đề nên đề tài nghiên cứu áp dụng lên áo giáp trong võ thuật mang tên “ Áo giáp thông minh cho thi đấu võ thuật “ Với khả năng cảm nhận không dây, linh hoạt và mô hình khá nhỏ gọn thì “Áo giáp thông minh cho thi đấu võ” là một đề tài rất có ít cho nền võ thuật nước nhà. Áo giáp thông minh cho thi đấu võ dựa trên cảm nhận không dây.
Trên áo giáp có các node cảm nhận được lập trình tính điểm. Khi đánh vào vị trí điểm trên áo giáp, tín hiệu sẽ gởi điểm về hiển thị trên bảng led 7 đoạn. Nguyên lý này cũng dễ sử dụng và giá thành áo đấu cũng thấp. Áo giáp thông minh cho thi đấu võ thuật ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 4/51 Ngoài ra, còn sử dụng PL2303 để truyền dữ liệu và lưu về máy tính qua Visual studio 2012.
Giúp dễ dàng xác định được số điểm đã thi đấu của các đấu sĩ.2 Lý do chọn đề tài Do Việt Nam chưa chú trọng và ứng dụng công nghệ nhiều về vấn đề thể thao cho nên ít có những sản phẩm công nghệ nghiên cứu về lĩnh vực này. Bên cạnh đó, với sự phát triển về lĩnh vực thể thao hiện nay kết hợp cùng với công nghệ hiện đại có thể là xu hướng phát triển cần được nghiên cứu trong thời gian sắp tới nhằm mục đích phát triển cho các vận động viên thể thao nói riêng và nền công nghệ Việt Nam nói chung. Từ những yêu cầu thực tế đó, cùng với sự tìm hiểu về công nghệ truyền dẫn vô tuyến và khai thác thông tin thể thao,đề tài “Áo giáo thông minh cho thi đấu võ thuật” nhằm tạo nên thiết bị áo có khả năng theo dõi và lưu trữ tỷ số trận đấu của đấu sĩ trực tiếp tại sàn đấu và trên máy tính.3 Mục tiêu của đề tài Để hoàn thành sản phẩm một cách hoàn thiện nhất, đặt ra những mục tiêu như sau: – Tự thiết kế và xây dựng mô hình áo giáp có khả năng tính điểm trong thi đấu. – Hiểu về phần mềm lập trình và lập trình cho vi điều khiển PIC.
– Hiểu được nguyên lí hoạt động Module RF 315 và PT2272 M4 – Hiểu hoạt động của PL2303 và cách gởi dữ liệu về máy tính. – Tạo giao diện qua Visual studio 2012 để tiếp nhận dữ liệu và lưu về máy tính Có thể, hệ thống được thiết kế chưa hoàn chỉnh và hiện đại, tuy nhiên đây là những ý niệm, nguyên lý cơ bản ban đầu về một hệ thống giám sát và điều khiển không dây, từ đó mở ra khả năng hoàn thiện ý tưởng, phát triển hệ thống tốt hơn, hoàn chỉnh hơn, ứng dụng vào những mục đích khác trong cuộc sống. Áo giáp thông minh cho thi đấu võ thuật ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 5/51 1.4 Tính cấp thiết của đề tài Hiện nay, hầu hết các thiết bị công nghệ ứng dụng trên nhiều lĩnh vực: giáo dục, y khoa, sản xuất,… Nhưng về lĩnh vực thể thao là rất ít. Đặc biệc là về võ thuật, hầu như chưa có công nghệ nào ứng dụng cho thi đấu võ.
Một trận đấu võ cần ban giám khảo đơn thuần là để chấm điểm cho trận đấu. Nhưng không chắc rằng đó là số điểm chính xác vì do chấm bằng mắt thường có thể sai lệch rất nhiều. Nên sẽ cần thiết có một thiết bị có khả năng tính toán, lưu trữ và cập nhật liên tục điểm số của trận đấu.5 Đối tượng nghiên cứu Đề tài được nghiên cứu, thực hiện nhằm mục đích ứng dụng kiến thức đã học vào việc giải quyết yêu cầu thực tế, cụ thể là tìm hiểu truyền dẫn RF, thiết kế hệ thống tính toán, thống kê kết quả và lưu trữ điểm số trong khoảng thời gian thi đấu. Với quy mô nghiên cứu nhỏ, mang tính thực nghiệm, đề tài này chủ yếu tập trung thiết kế, xây dựng mô hình thông qua việc ứng dụng RF 315Mhz, giao diện Visual Studio và PIC16F877A.6 Giới hạn đề tài Tuy sản phẩm có khả năng trao đổi và truyền tải thông tin, dữ liệu một cách hiệu quả, tiện lợi thông qua RF 315Mhz.
Nhưng nó vẫn chưa có khả năng tự giải quyết vấn đề mà cần sự tương tác trực tiếp giữa người với thiết bị hay giữa người với người. Bên cạnh đó, vì là mạch do sinh viên thực hiện nên sản phẩm có những giới hạn nhất định như sau: Không tập trung vào tính thương mại của sản phẩm Phần cứng sử dụng các module có sẵn trên thị trường Áo giáp thông minh cho thi đấu võ thuật ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 6/51 CHƯƠNG 2.1 Tổng quan môn võ Karate 2.1 Khái niệm và lịch sử hình thành Karate Khái niệm Là một môn võ thuật truyền thống của vùng Okinawa(Nhật Bản). Karate có tiếng là nghệ thuật chiến đấu với các đòn đặc trưng như đấm, đá, cú đánh cùi chỏ, đầu gối và các kỹ thuật đánh bằng bàn tay mở. Trong Karate còn có các kỹ thuật đấm móc, các kỹ thuật đấm đá liên hoàn, các đòn khóa, chặn, né, quật ngã và những miếng đánh vào chỗ hiểm.
Để tăng sức cho các động tác tấn đỡ, Karate sử dụng kỹ thuật xoay hông hay kỹ thuật kime, để tập trung lực năng lượng toàn cơ thể vào thời điểm tác động của cú đánh. Lịch sử hình thành Những nghiên cứu gần đây cho thấy Karate được phát triển trên cơ sở tổng hợp các phương thức chiến đấu của người Ryukyu với các môn võ thuật ở phía Nam Trung Quốc nhằm chống lại ách đô hộ hà khắc mà giới cai trị Nhật Bản áp đặt lên dân bản xứ bấy giờ. Tuy nhiên, xuất xứ chính xác của môn võ này còn chưa được xác định, bởi không tìm được thư tịch cổ nào của Vương quốc Lưu Cầu xưa ghi chép về môn võ này. Người ta chỉ có thể đưa ra được những giả thiết về nguồn gốc của Karate.
– Xuất phát từ các điệu múa vùng nông thôn Lưu Cầu, một môn võ (người Ryukyu gọi là dei và viết bằng chữ Hán 手 ) hình thành và phát triển thành Todei (唐手). Đây là giả thiết do Asato Anko đưa ra. – Do tập đoàn người Hoa từ Phúc Kiến di cư sang Okinawa và định cư tại thôn Kuninda ở Naha và truyền các môn võ thuật Trung Quốc tới đây. Vì thế mà có tên gọi là tote (唐手) với chữ to (唐 - Đường) chỉ Trung Quốc, còn te ( 手 - Thủ) nghĩa là "võ", tức các môn võ thuật có gốc từ Trung Hoa.
Áo giáp thông minh cho thi đấu võ thuật ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 7/51 – Theo con đường thương mại tới Okinawa. Vương quốc Lưu Cầu xưa có quan hệ thương mại rộng rãi với Trung Quốc và các quốc gia Đông Nam Á. Các môn võ thuật có thể từ các miền đất khác theo các thuyền buôn và truyền tới Okinawa. – Bắt nguồn từ môn vật của Okinawa có tên là shima.