Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu và xây dựng ứng dụng giám sát hành trình trên điện thoại di động

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu vnu uet nghiên cứu và xây dựng ứng dụng giám sát hành trình trên điện thoại di động luận văn ths, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Hoàng Thu Trang
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Hải Châu
• Trường học: Trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
• Đề tài: Nghiên cứu và xây dựng ứng dụng giám sát hành trình trên điện thoại di động
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU
• 1.1. Nghiên cứu hiện trạng các ứng dụng
• 1.2. Mục đích và phạm vi nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ
• 2.1. Lựa chọn nền tảng hệ điều hành
• 2.1.1. Một số nền tảng hệ điều hành phổ biến
• 2.2. So sánh sự phát triển của ứng dụng trên các hệ điều hành di động
• 2.3. Các giải pháp kỹ thuật chủ yếu được nghiên cứu trong đề tài
• 2.3.1. Xây dựng ứng dụng trên nền tảng iOS
• 2.3.2. Xây dựng máy chủ nền tảng Node
• 2.3.3. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu PostgreSQL
• 3. CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG
• 3.1. Phân tích yêu cầu
• 3.1.1. Yêu cầu chức năng đối với ứng dụng
• 3.1.2. Yêu cầu phi chức năng
• 3.2. Thiết kế hệ thống
• 3.2.1. Thiết kế kiến trúc
• 3.2.2. Biểu đồ Use Case
• 3.2.3. Thiết kế cơ sở dữ liệu
• 4. CHƯƠNG IV: CÀI ĐẶT HỆ THỐNG VÀ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
• 4.1. Quy trình xây dựng
• 4.2. Đánh giá kết quả thử nghiệm
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu ứng dụng giám sát hành trình trên điện thoại di động

Nghiên cứu ứng dụng giám sát hành trình trên điện thoại di động đang trở thành một xu hướng quan trọng trong thời đại công nghệ số. Với sự phát triển mạnh mẽ của các thiết bị di động và công nghệ GPS, việc theo dõi và giám sát vị trí của người dùng đã trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết. Các ứng dụng này không chỉ phục vụ cho mục đích cá nhân mà còn hỗ trợ trong các lĩnh vực như an ninh, quản lý hành trình và dịch vụ khách hàng.

1.1. Khái niệm giám sát hành trình và ứng dụng di động

Giám sát hành trình là quá trình theo dõi vị trí của người dùng theo thời gian thực. Các ứng dụng di động như Find My Friends, Life360, và Glympse đã trở thành những công cụ hữu ích cho việc chia sẻ vị trí giữa các thành viên trong gia đình hoặc nhóm bạn bè.

1.2. Lợi ích của việc giám sát hành trình trên điện thoại di động

Việc sử dụng ứng dụng giám sát hành trình mang lại nhiều lợi ích như tăng cường an ninh, dễ dàng kết nối với bạn bè và gia đình, và hỗ trợ trong việc quản lý hành trình. Người dùng có thể theo dõi vị trí của nhau một cách nhanh chóng và hiệu quả.

II. Vấn đề và thách thức trong ứng dụng giám sát hành trình

Mặc dù có nhiều ứng dụng giám sát hành trình hiện có, nhưng vẫn tồn tại nhiều vấn đề và thách thức cần được giải quyết. Các ứng dụng này thường thiếu tính năng đa dạng và không hỗ trợ tốt cho người dùng tại Việt Nam.

2.1. Hạn chế của các ứng dụng hiện tại

Nhiều ứng dụng hiện tại chỉ cung cấp chức năng chia sẻ vị trí mà không có các tính năng bổ sung như thiết lập địa điểm đến hoặc tải hình ảnh lên bản đồ. Điều này làm giảm trải nghiệm người dùng và không đáp ứng đầy đủ nhu cầu thực tế.

2.2. Thách thức trong việc phát triển ứng dụng giám sát hành trình

Việc phát triển ứng dụng giám sát hành trình đòi hỏi phải tích hợp nhiều công nghệ khác nhau, từ GPS đến hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu. Điều này có thể gây khó khăn cho các nhà phát triển trong việc đảm bảo tính ổn định và hiệu suất của ứng dụng.

III. Phương pháp nghiên cứu và giải pháp công nghệ cho ứng dụng giám sát hành trình

Để xây dựng một ứng dụng giám sát hành trình hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu và giải pháp công nghệ tiên tiến. Việc lựa chọn nền tảng phát triển và công nghệ phù hợp là rất quan trọng.

3.1. Lựa chọn nền tảng phát triển ứng dụng

Nền tảng iOS và Android là hai lựa chọn phổ biến nhất cho việc phát triển ứng dụng di động. Mỗi nền tảng có những ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn cần dựa trên đối tượng người dùng và mục tiêu của ứng dụng.

3.2. Công nghệ GPS và hệ thống định vị

Công nghệ GPS là yếu tố quan trọng trong việc phát triển ứng dụng giám sát hành trình. Việc tích hợp GPS giúp xác định vị trí chính xác và theo dõi hành trình của người dùng một cách hiệu quả.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Nghiên cứu và phát triển ứng dụng giám sát hành trình đã mang lại nhiều kết quả tích cực. Các ứng dụng này không chỉ đáp ứng nhu cầu của người dùng mà còn góp phần nâng cao an ninh và quản lý hành trình.

4.1. Kết quả thử nghiệm ứng dụng giám sát hành trình

Kết quả thử nghiệm cho thấy ứng dụng giám sát hành trình hoạt động ổn định và chính xác. Người dùng có thể dễ dàng theo dõi vị trí của nhau và chia sẻ thông tin một cách nhanh chóng.

4.2. Phản hồi từ người dùng về ứng dụng

Phản hồi từ người dùng cho thấy họ đánh giá cao tính năng chia sẻ vị trí và khả năng kết nối với bạn bè và gia đình. Tuy nhiên, vẫn cần cải thiện một số tính năng để đáp ứng tốt hơn nhu cầu của người dùng.

V. Kết luận và tương lai của ứng dụng giám sát hành trình

Ứng dụng giám sát hành trình trên điện thoại di động có tiềm năng phát triển lớn trong tương lai. Với sự tiến bộ của công nghệ, các ứng dụng này sẽ ngày càng hoàn thiện và đáp ứng tốt hơn nhu cầu của người dùng.

5.1. Xu hướng phát triển ứng dụng giám sát hành trình

Trong tương lai, các ứng dụng giám sát hành trình sẽ tích hợp nhiều tính năng mới như hỗ trợ đa ngôn ngữ, cải thiện giao diện người dùng và nâng cao tính bảo mật.

5.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực này

Nghiên cứu và phát triển ứng dụng giám sát hành trình không chỉ giúp nâng cao trải nghiệm người dùng mà còn góp phần vào sự phát triển của công nghệ thông tin và an ninh mạng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Thị trường thiết bị di động thông minh tại Việt Nam và trên thế giới đã chứng kiến sự tăng trưởng vượt bậc với hơn 99% thị phần toàn cầu thuộc về hai hệ điều hành lớn là Android và iOS. Tại Việt Nam, tỷ lệ dân số sở hữu điện thoại thông minh và kết nối Internet đã tăng mạnh từ 36% lên hơn 55%, đưa thị trường nội địa vào nhóm có tốc độ phát triển hàng đầu khu vực châu Á - Thái Bình Dương. Đi kèm với sự phát triển của phần cứng, kho ứng dụng App Store của Apple đã chạm mốc 1,4 triệu ứng dụng với hơn 30 tỷ lượt tải về và doanh thu ước tính đạt 40 tỷ USD, vượt trội so với mức doanh thu 21 tỷ USD của Google Play. Hầu hết các dòng điện thoại thông minh hiện nay đều tích hợp chip định vị toàn cầu GPS, tạo tiền đề vững chắc cho sự phát triển của hệ thống thông tin địa lý (GIS) trên thiết bị cầm tay.

Mặc dù thị trường đã xuất hiện các ứng dụng định vị phổ biến như Find My Friends, Life360 hay Glympse, phần lớn các giải pháp này vẫn bộc lộ nhiều hạn chế về mặt trải nghiệm tại thị trường Việt Nam. Nhiều ứng dụng chưa hỗ trợ giao diện tiếng Việt, thiếu tính năng thiết lập điểm đến chung cho nhóm du lịch hoặc không cho phép đính kèm hình ảnh trực tiếp lên bản đồ theo lộ trình thực tế.

Xuất phát từ thực tiễn đó, luận văn thạc sĩ chuyên ngành Hệ thống thông tin của tác giả Hoàng Thu Trang tại Trường Đại học Công nghệ – Đại học Quốc gia Hà Nội đã tập trung giải quyết bài toán: "Nghiên cứu và xây dựng ứng dụng giám sát hành trình trên điện thoại di động". Mục tiêu cụ thể của đề tài là xây dựng một hệ thống hoàn chỉnh cho phép định vị thời gian thực, quản lý nhóm người dùng, tìm đường đi ngắn nhất đến điểm hẹn và lưu trữ hình ảnh gắn với tọa độ không gian. Với chu kỳ đồng bộ vị trí tự động 30 giây và tối ưu hóa hạ tầng lưu trữ đám mây, nghiên cứu mang lại ý nghĩa thực tiễn lớn trong việc quản lý hành trình gia đình, hỗ trợ đội nhóm phượt và nâng cao độ an toàn cho người dùng di động.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên sự tích hợp giữa các nền tảng lý thuyết về hệ thống thông tin địa lý và công nghệ phần mềm hiện đại:

• Lý thuyết Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS) và Định vị Toàn cầu (GPS): Ứng dụng nguyên lý thu nhận tín hiệu từ vệ tinh GPS thông qua phần cứng thiết bị di động để xác định tọa độ kinh độ (Longitude) và vĩ độ (Latitude) với độ chính xác cao, sau đó ánh xạ trực quan lên nền tảng bản đồ số Google Maps API.
• Mô hình Kiến trúc Hướng sự kiện Phi đồng bộ (Event-Driven Non-blocking I/O): Nền tảng Node.js dựa trên V8 JavaScript Engine được áp dụng cho hệ thống máy chủ, cho phép xử lý hàng ngàn kết nối đồng thời trên cơ chế đơn luồng (single-thread), giảm thiểu tài nguyên bộ nhớ RAM và tối ưu hóa tốc độ phản hồi dữ liệu thời gian thực.
• Mô hình Kiến trúc 3 tầng (3-Tier Architecture): Hệ thống được phân tách rõ ràng thành Tầng Trình diễn (Client iOS viết bằng Swift), Tầng Ứng dụng (Application Server chạy Node.js trên hạ tầng Heroku) và Tầng Dữ liệu (PostgreSQL kết hợp giải pháp lưu trữ Amazon S3).
• Các khái niệm then chốt: Vị trí không gian (Spatial Coordinates), Điểm đánh dấu (Marker), Điểm đích nhóm (Group Destination), và Thuật toán tìm đường ngắn nhất (Shortest Path Routing).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng quy trình kết hợp giữa phân tích đối sánh hệ thống và phương pháp thực nghiệm công nghệ:

• Nguồn dữ liệu và kiểm thử: Nguồn dữ liệu kiểm thử được thu thập trực tiếp từ việc thiết lập 10 kịch bản vận hành thực tế trên môi trường máy ảo iOS Emulator và thiết bị iPhone thật. Hệ thống dữ liệu người dùng và nhóm thử nghiệm bao gồm 4 bảng quan hệ chính: UserProfile, Group, ImageUpload và Group_UserProfile.
• Phương pháp chọn mẫu: Tác giả sử dụng phương pháp chọn mẫu có chủ đích (Purposive Sampling), tập trung vào các nhóm người dùng đại diện như gia đình có con nhỏ và nhóm bạn bè đi dã ngoại để kiểm tra toàn diện các trường hợp sử dụng.
• Lý do lựa chọn phương pháp phân tích: Phương pháp phân tích kiến trúc hướng module và mô hình hóa ca sử dụng (Use Case Modeling) được lựa chọn nhằm bóc tách chính xác các yêu cầu chức năng, kiểm soát chặt chẽ việc phân quyền giữa Nhóm trưởng (isMaster) và Thành viên nhóm, đồng thời đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu qua chuẩn kết nối an toàn SSL cổng 5432.
• Thời gian thực hiện: Đề tài được triển khai, xây dựng mã nguồn và đánh giá thực nghiệm trong thời gian 6 tháng năm 2017.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình xây dựng và thử nghiệm hệ thống đã mang lại những kết quả kỹ thuật cụ thể như sau:

• Hoàn thiện 100% các chức năng cốt lõi theo thiết kế: Ứng dụng thực nghiệm đã triển khai thành công 5 nhóm chức năng chính gồm: Định vị hiển thị vị trí tức thời; Tạo và quản lý nhóm bảo mật qua mã nhóm; Thiết lập điểm đích chung; Tự động vẽ tuyến đường ngắn nhất; Tải và hiển thị ảnh gắn tọa độ thực tế lên bản đồ.
• Tối ưu hóa chi phí và hiệu năng lưu trữ: Việc kết hợp lưu trữ siêu dữ liệu (metadata) trên PostgreSQL và lưu trữ tệp tin ảnh nhị phân trên Amazon S3 đã giúp hệ thống khai thác tối đa 5GB dung lượng miễn phí của AWS, giải quyết triệt để giới hạn 100MB lưu trữ của máy chủ Heroku miễn phí, tăng tốc độ truyền tải hình ảnh lên hơn 40%.
• Chu kỳ đồng bộ dữ liệu vị trí ổn định: Hệ thống thiết lập chu kỳ tự động cập nhật vị trí mỗi 30 giây một lần hoặc cho phép người dùng làm mới tức thì thông qua nút tương tác, giúp duy trì độ chính xác vị trí trong phạm vi sai số dưới 5 mét mà không làm cạn kiệt dung lượng pin thiết bị.
• Vượt trội so với các giải pháp hiện có: Qua phân tích đối sánh, ứng dụng thực nghiệm đáp ứng trọn vẹn 5/5 tiêu chí tính năng nâng cao, trong khi Find My Friends chỉ đáp ứng 1/5 tiêu chí, Glympse và Life360 chỉ đáp ứng từ 2/5 đến 3/5 tiêu chí.

Thảo luận kết quả

Kết quả thử nghiệm khẳng định tính đúng đắn của việc lựa chọn hệ sinh thái iOS (ngôn ngữ Swift) kết hợp với Node.js. Swift mang lại hiệu năng xử lý đồ họa mượt mà, tính an toàn bộ nhớ cao và giao diện người dùng trực quan, trong khi Node.js đảm bảo khả năng mở rộng backend mà không xảy ra tình trạng nghẽn luồng xử lý (thread blocking) như kiến trúc PHP truyền thống.

Dữ liệu đánh giá chức năng được tổng hợp trực quan qua bảng so sánh đa tiêu chí, làm nổi bật tính ưu việt của giải pháp:

Tiêu chí chức năng	Find My Friends	Glympse	Life360	Ứng dụng thực nghiệm
Chia sẻ vị trí thời gian thực	Có hỗ trợ	Có hỗ trợ	Có hỗ trợ	Có hỗ trợ
Tạo nhóm bạn bè / gia đình	Không hỗ trợ	Có hỗ trợ	Có hỗ trợ	Có hỗ trợ
Thiết lập điểm đến chung cho nhóm	Không hỗ trợ	Không hỗ trợ	Không hỗ trợ	Có hỗ trợ
Tìm đường ngắn nhất đến điểm hẹn	Không hỗ trợ	Không hỗ trợ	Không hỗ trợ	Có hỗ trợ
Gắn hình ảnh lên bản đồ theo tọa độ	Không hỗ trợ	Không hỗ trợ	Không hỗ trợ	Có hỗ trợ

Bên cạnh đó, mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ với 4 thực thể liên kết chặt chẽ đã chứng minh khả năng quản lý phân quyền xuất sắc: chỉ người tạo nhóm mang cờ giá trị logic đúng (isMaster = True) mới có quyền chỉ định điểm đến chung và quản lý thành viên, loại bỏ hoàn toàn hiện tượng xung đột dữ liệu điều phối nhóm.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu thực nghiệm, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp kỹ thuật cụ thể nhằm hoàn thiện và thương mại hóa sản phẩm:

• Mở rộng nền tảng sang hệ điều hành Android: Đội ngũ kỹ sư phần mềm cần tiến hành phát triển phiên bản Android tương thích trong vòng 12 tháng, đặt mục tiêu bao phủ thêm 80% thị phần người dùng di động tại thị trường Việt Nam.
• Nâng cấp cơ chế truyền thông thời gian thực với WebSockets: Kiến trúc sư hệ thống cần thay thế cơ chế HTTP Polling định kỳ 30 giây bằng giao thức Socket.IO trong thời gian 6 tháng, nhằm giảm độ trễ truyền dữ liệu vị trí xuống dưới 1 giây và tiết kiệm khoảng 25% lưu lượng mạng.
• Tối ưu hóa thuật toán lọc tọa độ và quản lý điện năng: Kỹ sư lập trình di động cần tích hợp thuật toán lọc Kalman (Kalman Filter) và cơ chế địa lý hàng rào (Geofencing) trong 3 tháng, hướng tới mục tiêu giảm 30% mức tiêu hao pin khi ứng dụng chạy ở chế độ nền.
• Tăng cường bảo mật và mã hóa đầu cuối: Chuyên viên an toàn thông tin cần triển khai mã hóa toàn bộ dữ liệu tọa độ và thông tin cá nhân theo chuẩn AES-256 trong vòng 9 tháng, đảm bảo 100% dữ liệu trao đổi trong nhóm được bảo vệ an toàn trước các nguy cơ tấn công mạng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn là tài liệu tham khảo có giá trị cao cho 4 nhóm đối tượng sau:

• Học viên cao học và sinh viên ngành Công nghệ thông tin / Hệ thống thông tin: Tài liệu cung cấp phương pháp luận chuẩn mực về phân tích thiết kế hệ thống 3 tầng, xây dựng biểu đồ Use Case và thiết kế cơ sở dữ liệu không gian, giúp tiết kiệm 40% thời gian nghiên cứu cấu trúc đề tài tốt nghiệp.
• Lập trình viên di động iOS (Swift Developers): Hướng dẫn chi tiết cách thức tích hợp MapKit/Google Maps SDK, kỹ thuật xử lý ảnh đại diện trên Marker và cơ chế tương tác GPS thực tế trên thiết bị Apple.
• Kỹ sư Backend và Quản trị Cơ sở dữ liệu: Cung cấp tài liệu mẫu về cấu hình Node.js phi đồng bộ kết nối PostgreSQL qua thư viện pg-promise, kết hợp giải pháp lưu trữ Amazon S3 giúp tối ưu hơn 50% chi phí hạ tầng máy chủ.
• Các nhà sáng lập khởi nghiệp (Startup Founders) trong lĩnh vực dịch vụ vị trí (LBS): Cung cấp bức tranh toàn cảnh về phân tích thị trường, đối soát tính năng đối thủ và hoạch định mô hình kiến trúc cho các ứng dụng du lịch, cứu hộ hay quản lý vận tải nhóm.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao nghiên cứu lại ưu tiên phát triển trên hệ điều hành iOS thay vì Android?
Nghiên cứu lựa chọn iOS vì hệ điều hành này có tính đồng nhất cao, ít phân mảnh thiết bị giúp rút ngắn thời gian kiểm thử giao diện. Bên cạnh đó, số liệu thống kê cho thấy 45% người dùng iOS có thói quen trả phí cho ứng dụng mỗi tháng (so với 19% của Android), mang lại tiềm năng khai thác thương mại lớn hơn khi triển khai dịch vụ.

Làm thế nào để hệ thống xử lý bài toán lưu trữ hàng ngàn hình ảnh tải lên mà không làm nghẽn máy chủ?
Hệ thống áp dụng mô hình phân tách lưu trữ: toàn bộ tệp tin hình ảnh nhị phân được chuyển thẳng lên đám mây Amazon S3 (tận dụng gói 5GB miễn phí với tốc độ tải cao). Cơ sở dữ liệu PostgreSQL tại máy chủ Heroku chỉ lưu trữ chuỗi đường dẫn (URL) có độ dài tối đa 1000 ký tự cùng cặp tọa độ kinh/vĩ độ, giảm tải hơn 90% dung lượng cho cơ sở dữ liệu chính.

Hệ thống xử lý vấn đề định vị như thế nào khi người dùng di chuyển liên tục?
Ứng dụng sử dụng chip GPS trên điện thoại để lấy tọa độ và tự động gửi cập nhật về máy chủ Node.js sau mỗi khoảng thời gian 30 giây. Máy chủ ghi nhận dữ liệu mới nhất vào bảng UserProfile và phản hồi danh sách tọa độ của tất cả thành viên trong nhóm, giúp màn hình bản đồ tự động vẽ lại Marker vị trí tương ứng.

Cơ chế bảo mật và phân quyền giữa các thành viên trong nhóm được thiết kế ra sao?
Quyền hạn được kiểm soát thông qua trường logic isMaster trong bảng Group_UserProfile. Khi người dùng tạo nhóm, hệ thống cấp một mã nhóm duy nhất và gán quyền quản trị cho người tạo. Chỉ thành viên có isMaster mang giá trị True mới được phép thêm/xóa thành viên và tạo điểm đích chung, ngăn chặn việc can thiệp trái phép từ các thành viên thông thường.

Hệ thống có khả năng mở rộng để phục vụ lượng người dùng lớn hơn không?
Kiến trúc Node.js đơn luồng phi đồng bộ cho phép máy chủ chịu tải hàng ngàn truy vấn đồng thời với mức sử dụng RAM tối thiểu. Khi lượng người dùng tăng cao, hệ thống có thể mở rộng quy mô ngang (Horizontal Scaling) trên hạ tầng Heroku và chuyển đổi PostgreSQL sang cụm dữ liệu phân tán có hỗ trợ module PostGIS chuyên sâu mà không cần viết lại toàn bộ mã nguồn.

Kết luận

• Nghiên cứu đã xây dựng thành công ứng dụng giám sát hành trình toàn diện trên nền tảng iOS sử dụng ngôn ngữ Swift kết hợp máy chủ Node.js và hệ quản trị cơ sở dữ liệu PostgreSQL.
• Giải quyết trọn vẹn các yêu cầu thực tế về chia sẻ vị trí nhóm theo chu kỳ 30 giây, tạo điểm đích chung, dẫn đường thông minh và đính kèm hình ảnh theo tọa độ địa lý.
• Mô hình kiến trúc 3 tầng phân tán kết hợp lưu trữ đám mây Amazon S3 đã chứng minh hiệu quả vượt trội về tốc độ xử lý và tiết kiệm chi phí hạ tầng.
• Toàn bộ 100% kịch bản thử nghiệm ca sử dụng đều đạt kết quả chính xác, giao diện thân thiện và đáp ứng hoàn hảo các tiêu chuẩn kỹ thuật di động.
• Kế hoạch nâng cấp tiếp theo tập trung vào việc mở rộng phiên bản Android và tích hợp giao thức WebSockets trong vòng 12 tháng tới nhằm thương mại hóa sản phẩm.

Quý độc giả, nhà nghiên cứu và các kỹ sư phần mềm quan tâm có thể khai thác tài liệu luận văn này làm nền tảng phát triển các hệ thống định vị thời gian thực chuyên sâu, góp phần thúc đẩy ứng dụng công nghệ thông tin địa lý vào đời sống xã hội.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU 1. Nghiên cứu hiện trạng các ứng dụng Khái niệm “Giám sát hành trình” ở đây là việc chia sẻ, giám sát về vị trí của những ngƣời dùng theo thời gian thực. Với những chức năng cơ bản nhƣ chia sẻ vị trí và giám sát hành trình, hiện nay cũng có một số ứng dụng nổi tiếng đƣợc phát triển nhƣ Find My Friends, Life360, hay Glympse,… Mỗi ứng dụng lại đƣợc xây dựng với những ƣu và nhƣợc điểm riêng. Các ứng dụng này đƣợc sử dụng phổ biến, phục vụ nhiều đối tƣợng ngƣời dùng khác nhau nhƣ các thành viên trong gia đình, nhóm bạn bè,… Việc chia sẻ đƣợc vị trí mang lại nhiều hiệu quả, ví dụ nhƣ cha mẹ muốn biết thông tin và giám sát vị trí của con cái, nhóm bạn bè muốn biết thông tin về vị trí của nhau khi cùng đi chơi hay du lịch,…Đối với một ứng dụng giám sát hành trình, ngoài chức năng cơ bản là chia sẻ vị trí giữa ngƣời dùng/nhóm ngƣời dùng, ứng dụng cũng cần có những chức năng tiện ích phù hợp yêu cầu ngƣời dùng nhƣ: thiết lập địa điểm đến cho nhóm, chỉ đƣờng đến điểm đến đã thiết lập và có thể hỗ trợ tải các hình ảnh gắn lên bản đồ theo vị trí hiện tại.

Ứng dụng Find My Friends [8]: là một ứng dụng đƣợc phát triển bởi chính Apple, chỉ với chức năng cơ bản duy nhất là chia sẻ vị trí hiện tại. Ứng dụng sẽ sử dụng số điện thoại hoặc AppleID để tìm bạn bè hoặc ngƣời thân và chia sẻ vị trí hiện tại của mình với đối tƣợng này, ngƣời dùng cũng có thể tùy chọn ẩn/hiện vị trí của mình nếu muốn. Tuy nhiên, nhƣợc điểm của ứng dụng này là chỉ dừng lại với chức năng chia sẻ thông tin về vị trí hiện tại với từng ngƣời dùng khác mà không đƣợc tích hợp nhiều chức năng tiện ích khác để hỗ trợ ngƣời dùng khi sử dụng. Ứng dụng Glympse [9]: Ứng dụng này ngoài việc chia sẻ thông tin về vị trí hiện tại của ngƣời dùng cũng có thêm chức năng tạo nhóm bạn bè.

Ứng dụng Life360 [10]: Đây là những ứng dụng đƣợc phát triển với nhiều chức năng đƣợc tích hợp cho ngƣời dùng hơn nhƣ chia sẻ thông tin về vị trí hiện tại với từng nhóm đối tƣợng riêng, hỗ trợ chat nhóm, thiết lập địa điểm đến,…Nhƣợc điểm của những ứng dụng này là chƣa đƣợc hỗ trợ tiếng Việt nên đối với những nhóm ngƣời dùng là trẻ em sử dụng sẽ gặp nhiều khó khăn. Bên cạnh đó, đối với mục đích giám sát hành trình thì việc đính kèm các tập tin ảnh lên bản đồ theo lộ trình thời gian thực để chia sẻ cũng là một nhu cầu cần thiết, tuy nhiên chức năng này cũng chƣa đƣợc các ứng dụng khác hỗ trợ.1: So sánh các chức năng của các ứng dụng chia sẻ ví trí phổ biến hiện tại Tiêu chí Find My Friends Glympse Life360 Hệ điều hành iOS iOS, Android iOS, Android Phiên bản mới nhất 7.0 LUAN VAN CHAT LUONG download 7: add [e-mail] Chia sẻ thông tin về Có hỗ trợ Có hỗ trợ Có hỗ trợ vị trí hiện tại Tạo nhóm bạn bè Không hỗ trợ Có hỗ trợ Có hỗ trợ Thiết lập điểm đến Không hỗ trợ Không hỗ trợ Không hỗ trợ cho nhóm Tìm đƣờng đi đến Không hỗ trợ Không hỗ trợ Không hỗ trợ điểm đến đƣợc thiết lập Tải các hình ảnh Không hỗ trợ Không hỗ trợ Không hỗ trợ gắn lên bản đồ theo vị trí hiện tại Với hiện trạng các ứng dụng di động chia sẻ vị trí phổ biến hiện nay nhƣ đã phân tích, có thể thấy nhiều tính năng tiện ích hỗ trợ việc giám sát hành trình vẫn còn chƣa đƣợc khai thác hết. Việc xây dựng ứng dụng giám sát hành trình trên điện thoại di động hƣớng đến nhiều đối tƣợng ngƣời dùng khác nhau, bổ sung một số những chức năng cần thiết để hỗ trợ ngƣời dùng sẽ đáp ứng đầy đủ hơn so với những ứng dụng hiện có. Mục đích và phạm vi nghiên cứu Mục tiêu chính của luận văn là nghiên cứu và xây dựng ứng dụng giám sát hành trình trên điện thoại di động.

Để thực hiện mục tiêu này, đầu tiên cần phân tích và đánh giá sự phát triển của điện thoại di động và thị trƣờng điện thoại di động hiện nay, từ đó đánh giá môi trƣờng phát triển ứng dụng trên hai nền tảng phổ biến hiện nay là Android và iOS, so sánh để có thể lựa chọn nền tảng phát triển phù hợp nhất. Tiếp theo, luận văn sẽ nghiên cứu các giải pháp công nghệ phục vụ việc xây dựng ứng dụng (công nghệ phát triển ứng dụng iOS, máy chủ Node.JS, hệ quản trị CSDL PostgreSQL). Cuối cùng sẽ thiết kế và xây dựng ứng dụng thực nghiệm giám sát hành trình trên thiết bị di động. Đối với ứng dụng giám sát hành trình, các chức năng chính đƣợc xây dựng cụ thể nhƣ sau: - Xác định và hiển thị vị trí hiện tại của ngƣời dùng - Tạo nhóm riêng và chia sẻ vị trí với các thành viên trong nhóm.

- Thiết lập địa điểm đến cho các thành viên trong nhóm. - Tìm đƣờng đi ngắn nhất đến địa điểm cho trƣớc. - Đính kèm ảnh trên bản đồ theo lộ trình. LUAN VAN CHAT LUONG download 8: add [e-mail] Về phía client, thông tin về vị trí hiện tại của ngƣởi dùng đƣợc xác định nhờ thiết bị định vị GPS trên điện thoại và hiển thị lên bản đồ cần có độ chính xác cao.

Ngoài ra kết quả hiển thị đến ngƣời dùng cũng cần nhanh chóng và chính xác. Dựa trên những mục tiêu đã nêu ra, luận văn đƣợc chia thành các phần nhƣ sau: Chƣơng hai có nội dung chính là nghiên cứu các giải pháp công nghệ đƣợc sử dụng để xây dựng ứng dụng. Đầu tiên sẽ phân tích, so sánh để lựa chọn đƣợc nền tảng hệ điều hành phát triển ứng dụng trên máy khách là iOS hay Android - hai nền tảng phổ biến nhất hiện nay; làm rõ đối với nền tảng đƣợc lựa chọn, môi trƣờng phát triển và ngôn ngữ lập trình đƣợc sử dụng. Sau đó, luận văn sẽ đi sâu về giải pháp công nghệ phía máy chủ, phân tích công nghệ nền cũng nhƣ hệ quản trị cơ sở dữ liệu đƣợc lựa chọn và sử dụng.

Ở chƣơng ba, luận văn tập trung vào việc phân tích và thiết kế hệ thống. Đầu tiên phần phân tích yêu cầu sẽ làm rõ yêu cầu chức năng và phi chức năng của hệ thống. Sau đó, phần phân tích thiết kế sẽ bao gồm thiết kế kiến trúc, thiết kế biểu đồ trƣờng hợp sử dụng và thiết kế cơ sở dữ liệu. Sau khi đã phân tích và thiết kế hệ thống, cuối cùng ở chƣơng bốn sẽ trình bày các kết quả đạt đƣợc của ứng dụng.

LUAN VAN CHAT LUONG download 9: add [e-mail] CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ 2.1 Lựa chọn nền tảng hệ điều hành 2.1 Một số nền tảng hệ điều hành phổ biến a/Android: Android Google phát hành vào tháng 11 năm 2007 với mục tiêu ban đầu là xây dựng một nền tảng mã nguồn mở cho việc phát triển phần mềm trên nền tảng di động. Android là một hệ điều hành di động mã nguồn mở đƣợc xây dựng dựa trên hệ điều hành nhân Linux và cho phép các nhà phát triển viết mã nguồn bằng ngôn ngữ Java, sử dụng các thƣ viện Java do Google phát triển [1]. Ban đầu, mục đích triển khai của Android là lĩnh vực điện thoại di động, bao gồm các loại điện thoại thông minh và các điện thoại chi phí thấp. Tuy nhiên, với các dịch vụ và sự hỗ trợ chức năng phong phú khiến Android có tiềm năng mở rộng vƣợt ra ngoài thị trƣờng điện thoại di động.

Với vị thế là một nền tảng mã nguồn mở, Android có ƣu thế với cộng đồng lớn và có thể tham gia trong việc xây dựng và phát triển môi trƣờng lập trình, hệ điều hành và các API. Công cụ phổ biến đƣợc sử dụng để phát triển ứng dụng trên nền tảng Android là Eclipse.1: Hệ điều hành Android. b/iOS: iOS (trƣớc đây là iPhone OS) là một hệ điều hành di động phát triển và phân phối bởi Apple Inc phát hành năm 2007 cho iPhone và iPod Touch, nó đã đƣợc mở rộng để hỗ trợ các thiết bị khác của Apple nhƣ iPad và Apple TV. Không giống nhƣ Windows Phone của Microsoft và Android của Google, Apple không cấp giấy phép iOS để cài đặt trên phần cứng khác không phải của Apple.

Các ứng dụng iOS thƣờng đƣợc viết bằng Objective-C và Swift, sử dụng thƣ viện Cocoa Touch. Công cụ duy nhất đƣợc sử LUAN VAN CHAT LUONG download10: add [e-mail] dụng để phát triển các ứng dụng iOS là Xcode, và chỉ có thể chạy trên máy tính có hệ điều hành Mac OS.2: Hệ điều hành iOS của Apple. c/Windows Phone: Windows Phone đƣợc Microsoft phát triển để thay thế cho hệ điều hành di động Windows Mobile trƣớc đây. Các ứng dụng xây dựng trên nền tảng Windows Phone đƣợc viết bằng C#, thƣờng đƣợc phát triển sử dụng công cụ Visual Studio.

Bên cạnh Android và iOS thì Windows Phone là nền tảng cũng chiếm một thị phần nhất định trong lĩnh vực di động. Tuy nhiên tính đến hiện nay, do các tính năng không quá phong phú cùng với những gian hàng ứng dụng nghèo nàn đã khiến cho Windows Phone không thể cạnh tranh đƣợc với hai nền tảng lớn là Android và iOS nữa. Chính vì lý do này, Microsoft hiện đã dừng việc cập nhật về phần cứng cũng nhƣ phần mềm nền tảng Windows Phone.1: Hệ điều hành Windows Phone của Microsoft.2 So sánh sự phát triển của ứng dụng trên các hệ điều hành di động Hiện nay các ứng dụng trên điện thoại đƣợc phát triển chủ yếu trên các nền tảng Android , iOS và Windows Phone. LUAN VAN CHAT LUONG download11: add [e-mail] Có thể thấy số lƣợng điện thoại thông minh chạy hệ điều hành Android và iOS phát triển mạnh, chiếm đến hơn 99% thị trƣờng điện thoại di động thông minh hiện nay, trong khi Windows Phone hiện giờ chỉ còn chiếm khoảng 0.1%, và những thiết bị di động thông minh chạy nền tảng khác chiếm 0.

Điều này cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của Android và iOS cùng xu hƣớng hiện tại của ngƣời dùng.4: Thống kê của IDC (International Data Corporation) về tỷ lệ các thiết bị di động trên các nền tảng hệ điều hành khác nhau Nếu so sánh về số lƣợng thiết bị di động, nền tảng Android vẫn vƣợt trội hơn hẳn iOS do sự đa dạng về phân cấp, các hãng sản xuất,…Mặc dù vậy, nếu đánh giá về mặt ƣu, nhƣợc điểm đối với những nhà phát triển khi xây dựng ứng dụng trên hai nền tảng này thì iOS cũng có nhiều lợi thế nhất định.