I. Tổng quan đề tài
Khóa luận tốt nghiệp này tập trung vào việc nghiên cứu và tích hợp IoT vào Metaverse, tạo ra một cầu nối giữa thế giới thực và thế giới ảo. ESP32-CAM được sử dụng để thu thập dữ liệu hình ảnh và thông tin từ môi trường thực, sau đó truyền dữ liệu này đến máy chủ để xử lý và hiển thị trong môi trường Metaverse được xây dựng bằng Unity. Mục tiêu chính là tạo ra một hệ thống IoT hoàn chỉnh, từ thu thập dữ liệu đến mô phỏng trong Metaverse, nhằm nâng cao trải nghiệm người dùng.
1.1. Metaverse là gì
Metaverse là một không gian ảo nơi con người tương tác với nhau thông qua các avatar và trải nghiệm những điều không thể có trong thế giới thực. Nó được mô tả lần đầu tiên trong tiểu thuyết khoa học viễn tưởng 'Snow Crash' của Neal Stephenson vào năm 1992. Metaverse sử dụng công nghệ thực tế ảo, tăng cường thực tế và trí tuệ nhân tạo để làm mờ ranh giới giữa thế giới ảo và thực tế.
1.2. IoT là gì
IoT (Internet of Things) là các thiết bị được nhúng với cảm biến giao tiếp với máy tính, cho phép giám sát và kiểm soát thế giới vật lý. IoT sử dụng nhiều công nghệ khác nhau để kết nối thế giới kỹ thuật số và thiết bị, tạo ra cơ hội đổi mới sản phẩm và dịch vụ. IoT đang trở thành một xu hướng quan trọng trong quá trình chuyển đổi kỹ thuật số của doanh nghiệp và nền kinh tế.
II. Kết hợp IoT vào Metaverse
IoT được tận dụng trong Metaverse để ánh xạ dữ liệu thời gian thực từ thế giới thực vào thế giới ảo. IoT bổ sung giao diện trải nghiệm người dùng vào thế giới ảo được tạo bởi AR/VR, giúp cải thiện trải nghiệm thương mại điện tử và tạo ra các cặp song sinh kỹ thuật số. IoT cũng hỗ trợ tương tác giữa thế giới thực và ảo, tạo ra một môi trường ảo kết nối với thế giới vật lý.
2.1. Ứng dụng IoT trong Metaverse
IoT được sử dụng để theo dõi chuyển động và biểu cảm của người dùng, tái tạo môi trường thực tế, và tương tác vật lý trong Metaverse. Ví dụ, các thiết bị IoT như kính thực tế ảo và găng tay haptic thu thập dữ liệu về chuyển động và biểu cảm, sau đó truyền vào Metaverse để tạo avatar phản ánh chính xác hành động của người dùng.
2.2. Cặp song sinh kỹ thuật số
Cặp song sinh kỹ thuật số là một phản chiếu kỹ thuật số về trạng thái và điều kiện vật lý của một vật thể thực. Trong Metaverse, cặp song sinh kỹ thuật số giúp tạo ra một môi trường ảo kết nối với thế giới thực, hỗ trợ đào tạo kỹ thuật, bảo trì từ xa, và quy hoạch đô thị.
III. Tình hình hiện nay
IoT trong Metaverse đang được các công ty công nghệ lớn như Meta, Microsoft, và Google đầu tư mạnh mẽ. Các ứng dụng IoT trong Metaverse đang được phát triển trong nhiều lĩnh vực như giáo dục, y tế, sản xuất, và giải trí. Ở Việt Nam, IoT trong Metaverse đang ở giai đoạn khởi đầu nhưng có tiềm năng phát triển lớn, đặc biệt trong lĩnh vực du lịch và giáo dục.
3.1. Tình hình thế giới
Các công ty công nghệ lớn đang đầu tư vào việc kết nối các thiết bị IoT với Metaverse, tạo ra trải nghiệm người dùng chân thực và tương tác hơn. Ví dụ, Apple Vision Pro là sự kết hợp của AR, VR, và IoT, mang lại trải nghiệm đắm chìm cao.
3.2. Tình hình Việt Nam
Ở Việt Nam, các công ty khởi nghiệp đang khám phá tiềm năng của IoT trong Metaverse, tập trung vào giải trí, giáo dục, và thương mại điện tử. Ví dụ, FPT đã giới thiệu akaVerse, một giải pháp công nghệ thực tế ảo kết hợp XR, VR, và AR.
IV. Mục tiêu và phương pháp thực hiện
Mục tiêu chính của đề tài là tích hợp sâu rộng IoT vào Metaverse, tạo ra một cầu nối liền mạch giữa thế giới thực và thế giới ảo. Phương pháp thực hiện bao gồm ba giai đoạn: thiết kế, phát triển, và triển khai. Các công cụ như Unity, Arduino IDE, và Unreal Engine được sử dụng để xây dựng hệ thống.
4.1. Mục tiêu đề tài
Đề tài hướng tới việc nâng cao khả năng tương tác giữa người dùng và các thiết bị IoT trong Metaverse, đạt độ chính xác nhận diện người trên 80%, và giảm độ trễ khi mô phỏng lên thế giới ảo dưới 3 giây.
4.2. Phương pháp thực hiện
Giai đoạn thiết kế bao gồm thiết kế môi trường 3D và thiết lập kết nối IoT. Giai đoạn phát triển tập trung vào tích hợp môi trường ảo và kết nối thiết bị IoT. Giai đoạn triển khai bao gồm cài đặt hệ thống và thử nghiệm với người dùng.
V. Kết quả và ứng dụng
Kết quả của đề tài là một hệ thống IoT tích hợp vào Metaverse, cho phép người dùng tương tác và điều khiển các thiết bị IoT trong thế giới thực thông qua môi trường ảo. Hệ thống này có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như giáo dục, y tế, và quản lý tòa nhà.
5.1. Kết quả thực hiện
Hệ thống đạt được độ chính xác nhận diện người trên 80%, độ trễ dưới 3 giây, và không bị mất gói tin. Các cảm biến IoT như cảm biến chuyển động và nhiệt độ được sử dụng để phát hiện sự hiện diện của người và mô phỏng môi trường thực tế trong Metaverse.
5.2. Ứng dụng thực tế
Hệ thống có thể được ứng dụng trong quản lý tòa nhà, giáo dục ảo, và y tế từ xa. Ví dụ, người dùng có thể theo dõi và điều khiển môi trường trong tòa nhà thông qua Metaverse, hoặc tham gia các lớp học ảo với trải nghiệm đắm chìm cao.
