LỜI MỞ ĐẦU Gương thông minh là thiết bị có chức năng như một chiếc gương thông thường nhưng được tích hợp thêm một số tinh năng thông minh như khả năng hién thị thông báo, thời tiết hôm nay và cho phép người dùng tương tác dé giải trí trực tiếp như nghe nhạc, đọc báo. Mục đích của gương thông minh là tạo ra những trải nghiệm mới mẻ, người dùng có thê thực hiện các thói quen hằng ngày như đánh răng, rửa mặt đồng thời vẫn có thé ra lệnh bang giọng nói dé cho các trợ lí ảo hiển thị các thông tin quan trọng, đồng thời nó cũng được xem như một món đồ trang trí trong nhà bởi vì bản chất bên trong nó là một màn hình chúng ta có thé dùng gương thông minh dé hiển thị bat kì nội dung nào. Người dùng có thé gắn nó ở bat kì đâu với su đa dạng về nội dung hiển thi va chức năng chắc chắn sẽ giúp người dùng bớt cảm thấy nhàm chán với không gian trong nhà của mình khi sở hữu một món đồ chơi công nghệ độc đáo. Chắc chắn bat kì vị khách nao khi vào nha cũng sẽ tram trồ với chiếc gương than kì này.
Chiếc gương nay cũng sé là giải pháp tích hợp trong tương lai cho các hệ thống IOT khác như nhà thông minh. Tuy nhiên, hiện nay gương thông minh ở Việt Nam vẫn còn rất ít và vẫn còn chưa phô biến đối với mọi người vì giá thành còn cao và chức năng vẫn chưa được tối ưu. Trong các đề tài đã nghiên cứu trước, chúng em nhận thấy chiếc gương này vẫn còn thiếu rất nhiều chức năng như giao diện chưa đầy đủ, chưa thân thiện với người dùng và đăc biệt thiêu một số chức năng quan trọng như điều khiển băng giọng nói, nhận diện khuôn mặt dé hiển thị giao diện thích hợp với người dùng và khả năng chia sẻ màn hình với các thiết bị di động ở một sỐ ứng dụng vẫn chưa chưa được tích hợp vi thé tụi em quyết định chọn đề tài về chiếc gương thông minh nay dé nghiên cứu và cải tiên thêm cho nó hoàn thiện hơn. GIỚI THIỆU TONG QUAN VE GƯƠNG THONG MINH 1.
Giới thiệu về các hệ thống gương thông minh đã có trên thị trường 1. Hệ thống gương thông minh trên thế giới và lịch sử ra đời Gương thông minh ban đầu được lay cảm hứng từ HomeMirror và Magic Mirror của nhà sáng lập Michale Teeuw đến từ Hà Lan vào năm 2014. Hiện nay cộng đồng phát triển hệ thống gương thông minh trên thế giới phát triển rất mạnh và cho ra rất nhiều phiên bản cũng như mã nguồn mở như: MirrorOS, Magic Mirror Builder. Cùng với sự góp mặt của các công ty lớn đã cho sản xuất nhiều sản phẩm tương tự trên thị trường.
Tuy nhiên, xét về tính năng thì những chiếc gương thông minh này chỉ gói gọn trong một vài khuôn khổ nhất định mà chưa có sự đa dang. Hình 1 dưới đây là một trong số những hệ thống gương thông minh tiên tiến nhất hiện nay khi nó vừa có thê hiển thị giao diện đẹp vừa tích hợp những cảm biến đề có thé theo dõi những thay đổi của cơ thé theo thời gian từ đó có thể đề xuất những xu hướng thời trang thích hợp và chăm sóc sức khỏe người dùng.1 Gương thông minh có khả năng quét chỉ số cơ thể con người 1. Hệ thống gương thông minh tại Việt Nam Hiện tại ở nước ta gương thông minh cũng bắt đầu được sinh viên và nhà phát triển nghiên cứu sản xuất có thé ké đến như Dehome, RoyalMirror. Tại một số resort, khách sạn cao cấp cũng đã tích hợp hệ thống gương này dé phục vụ và tăng cường trải nghiệm thú vị cho khách hàng.
Tuy nhiên, số lượng này vẫn còn ít vì hiện tại những chiếc gương này van còn những hạn chế về phiên ban cũng như hệ điều hành tối ưu dành riêng cho người Việt, chủ yếu lặp đi lặp lại những tính năng cơ bản vì thế thường được nhập từ nước ngoài nên giá thành cao khó tiếp cận được với người dùng. Nhận thấy điều đó mà chúng em đã lựa chọn phát triển hệ thống này với mong muốn cải tiến dé có thêm nhiều sự đa dang về phiên bản cho người dùng lựa chọn.2 Gương thông minh của Royal Mirror 1. Téng quan Gương thông minh là thiết bị có chức năng như một chiếc gương thông thường nhưng được tích hợp thêm một số tính năng thông minh như: e Khả năng hiển thi thông báo, thời tiết, tin tức và sự kiện quan trọng. e_ Cho phép người dùng tương tác trực tiếp nhờ hệ thống điều khiển giọng nói và khuôn mặt dé giải trí, đọc bao va nghe nhac.
e Còn rất nhiều tinh năng hữu ích khác. Đề đáp ứng một số chức năng đặc biệt của hệ thống nên về cấu tạo chiếc gương thông minh này sẽ có những sự khác biệt so với những chiếc gương bình thường khác mà dễ nhận thấy nhất đầu tiên đó là về chất liệu. Thông thường thì mặt gương sẽ là thủy tỉnh trang bạc nhưng ở đây mặt gương có thé được sử dụng như kính hai chiều, kính Dieletric TV, Acrylic hai chiều. Nhưng phô biến nhất là Acrylic hai chiều được tráng một mặt nên tỉ lệ phản xạ khoảng từ 80% đến 90% từ đó có thể hiển thị được những hình anh Hình 1.3 Một sản phâm gương thông minh 1.
Những cải tiến nhóm muốn hiện thực Trong khuôn khổ khóa luận này chúng em muốn hướng đến những cải tiễn sau: e Nâng cấp giao diện với đầy đủ thông tin chức năng, thân thiện và bat mắt hơn đối với người dùng. e Tir một giao diện hoàn chỉnh phát triển ra thêm nhiều giao diện khác tương ứng với sở thích của từng người dé có thể đề xuất được giao diện phù hợp với người dùng đó khi sử dụng. e Hién thực hệ thống cho phép chia sẻ mản hình với thiết bị di động ở một số ứng dụng cụ thê. e Phát triển app điều khiến trên điện thoại để người dùng có thể bật tắt điều khiển gương theo ý muốn.
e Tích hợp miếng dán cảm ứng chạm. Ngoài ra, chúng em còn nâng cấp và phát triển nhiều tính năng khác dé gương chat lượng hơn các sản phâm cũ từ đó tăng tính đa dạng đóng góp cho cộng đồng nghiên cứu ở lĩnh vực này. Tổng quan hệ thống (=) Raspberry Pi Người dùng Gương thông minh Hình 2.1 Sơ đồ tổng quan hệ thong Ở đây, Raspberry sẽ đóng vai trò như bộ não chính điều khién toàn bộ hệ thống. Các thiết bi như cảm biến, camera sẽ được kết nối đến Raspberry thông qua các công USB và chân GPIO.
Khi có các lệnh điều khiến từ người dùng đến các thiết bị ngoại vi Raspberry sẽ vận hành và hiên thị những thông tin cần thiết đến người dùng thông qua màn hình LCD được tích hợp qua công Micro HDMI. Tiếp đến, sever chính là nơi chứa các gói mô-đun, đó là một hệ thống trung gian nắm vai trò quan trọng trong việc nhận và thực thi các tác vụ điều khiển phan cứng lẫn phần mềm. Khi khởi động gương, các mô-đun đã được cài đặt trước đó sẽ được tải lên màn hình chính. Nhiệm vụ của mô-đun là thực thi nhiệm vụ ma nó đảm nhận, một sô mô-đun khác sẽ truy vân các dữ liệu từ Internet như giờ, lịch, tin tức,.
Sau đó sẽ hiển thị lên trên màn LCD cho người dùng. Cách lắp đặt khung viền gương thông minh 2. Giới thiệu gương hai chiều Gương hai chiều là loại gương có lớp mặt làm bang thủy tinh có tráng dán phủ một lớp chất liệu mỏng có khả năng phản xạ ánh sáng. Đặc điểm của lớp phủ này có công dụng giống như giấy dán kình một chiều.
Khi những mặt này được xoay về phía chiếu sáng thì một số ánh sáng sẽ phản xạ đi còn số khác sẽ xuyên qua bề mặt bên kia. Điều này làm cho người đứng bên phía mặt bên tối thấy được phía bên sáng nhưng ngược lại thì không. Nó cũng giống như vào ban đêm, ta rất khó nhìn ra bên ngoài qua cửa kính nếu trong nhà bật đèn. Loại gương này thường dùng trong các phòng thâm vấn của cảnh sát, các cửa kính xe bảo vệ chuyên dụng.Nếu đứng trước gương hai chiều có nghĩa là chỉ thay hình ảnh của mình phản chiếu trong gương mà không thấy đăng sau tam gương ấy có người đang theo dõi.
Cách lắp đặt khung viền PS3 camera Man hình Fa Rashberry — | Ò= —— Các thiết bị G| loa K h u n g g ư ơn g n go ại v i Gương 2 chiều Hình 2.3 Phác thảo sơ bộ cách lắp đặt khung viền cho hệ thống Đề hoàn chình đầy đủ phần cứng cho gương thông minh ta thực hiện lắp đặt theo hình 2.6 từ trái sang phải. Đầu tiên là gương được đặt ở lớp ngoài cùng, tiếp đến sẽ có một khung gỗ đề cô định tam gương và dé chứa các phần cứng bên trong. Sau đó là màn hình dé hiển thị và cuối cùng là các phần cứng đi kèm dé vận hành như Raspberry, loa. Các cảm biến hoặc các thiết bị ngoại vi dùng dé nhận lệnh hiền thị sẽ được đặt lộ ra bên trên hoặc bên hông khung viền dé tiện cho việc thu nhận tin hiệu.
Phần cứng sử dụng trong gương thông minh 2. Giới thiệu chung về Raspberry Pi Raspberry Pi là một máy tính nhỏ gọn chạy hệ điều hành linux được phát triển bởi Raspberry Pi Foundation — là tổ chức phi lợi nhuận với tiêu chí xây dựng hệ thống mà nhiều người có thê sử dụng được trong những công việc tùy biến khác nhau. Raspberry 9 Pi sản xuất bởi 3 OEM: Sony, Qsida, Egoman. Và được phân phối chính bởi Element14, RS Components và Egoman.
Đặc tính cua Raspberry Pi xây dựng xoay quanh bộ xử lí SoC Broadcom BCM2835 ( là chip xử lí mobile mạnh mẽ có kích thước nhỏ hay được dùng trong điện thoại di động dựa trên cấu trúc ARM) bao gồm CPU , GPU, bộ xử lí âm thanh /video , và các tính năng khác. tất cả được tích hợp bên trong chip có điện năng thấp này. Cấu trúc ARM (viết tắt từ tên gốc là Acorn RISC Machine) là một loại cấu trúc vi xử lý 32-bit kiểu RISC được sử dụng rộng rãi trong các thiết kế nhúng. Do có đặc điểm tiết kiệm năng lượng, các bộ CPU ARM chiếm ưu thế trong các sản phẩm điện tử di động, mà với các sản phâm này việc tiêu tán công suất thấp là một mục tiêu thiết kế quan trọng hàng đầu.
Ngày nay, hơn 75% CPU nhúng 32-bit là thuộc họ ARM, điều này khiến ARM trở thành cau trúc 32-bit được sản xuất nhiều nhất trên thế giới.