Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong bối cảnh công nghệ thông tin ngày càng phát triển mạnh mẽ và thâm nhập sâu rộng vào các lĩnh vực của đời sống kinh tế – xã hội, việc chuyển đổi số và ứng dụng phần mềm vào quản trị kinh doanh đã trở thành một yêu cầu thiết yếu đối với các tổ chức và doanh nghiệp. Đối với ngành kinh doanh giải trí và thiết bị dịch vụ, cụ thể là mô hình quán và cửa hàng kinh doanh bàn Billiards, công tác quản lý vận hành truyền thống đang bộc lộ nhiều điểm nghẽn nghiêm trọng. Đa số các cơ sở quy mô vừa và nhỏ vẫn duy trì phương thức ghi chép thủ công bằng sổ sách hoặc sử dụng các bảng tính Excel rời rạc. Cách thức này bộc lộ nhiều hạn chế như: dễ phát sinh sai sót trong quá trình tính toán, nguy cơ thất thoát dữ liệu cao, tốn kém thời gian trong việc kiểm kê hàng tồn kho, cập nhật đơn giá cũng như tổng hợp báo cáo doanh thu định kỳ.

Bên cạnh đó, xu hướng số hóa quy trình bán hàng và quản trị sau đại dịch đòi hỏi các đơn vị kinh doanh phải tối ưu hóa năng suất vận hành, giảm chi phí nhân sự và xây dựng hệ thống báo cáo số liệu chính xác để hỗ trợ người quản lý đưa ra quyết định kịp thời. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn đó, đề tài "Xây Dựng Ứng Dụng Quản Lý Quán T&T Billiards" được nhóm sinh viên Đỗ Anh Tuấn và Trần Hà Thanh Tùng, dưới sự hướng dẫn của giảng viên Nguyễn Hoàng Điệp tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên, thực hiện nhằm xây dựng một giải pháp phần mềm toàn diện trên nền tảng di động.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể như sau:

  1. Mục tiêu tổng quát: Phát triển ứng dụng quản lý T&T Billiards toàn diện, đáp ứng nhu cầu thực tiễn của doanh nghiệp; tự động hóa các quy trình từ quản lý hàng tồn kho, xử lý đơn hàng, quản lý doanh thu đến chăm sóc khách hàng nhằm thay thế các phương thức thủ công; hướng đến khả năng tích hợp bán hàng đa kênh và nâng cao trải nghiệm người dùng thông qua giao diện trực quan, dễ thao tác.
  2. Mục tiêu cụ thể:
    • Xây dựng hệ thống phù hợp với quy mô vận hành của các doanh nghiệp và cửa hàng nhỏ.
    • Lưu trữ và đồng bộ thông tin khách hàng cùng lịch sử giao dịch nhằm hỗ trợ xây dựng chính sách ưu đãi.
    • Thiết lập các module tìm kiếm, phân loại sản phẩm, quản lý đối tác nhà cung cấp và nhân sự thuận tiện.
    • Đảm bảo tính an toàn dữ liệu cho doanh nghiệp và thông tin cá nhân của người dùng.
    • Thiết kế cấu trúc hệ thống linh hoạt, dễ dàng mở rộng và nâng cấp tính năng trong tương lai.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Ứng dụng quản lý bán hàng và dịch vụ bàn Billiards trên thiết bị di động.
  • Khách thể nghiên cứu: Khách hàng mua sắm, các cửa hàng kinh doanh dịch vụ và doanh nghiệp cung cấp bàn Billiards.
  • Phạm vi không gian: Các cửa hàng và doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực kinh doanh Billiards.
  • Phạm vi thời gian: Dữ liệu và các khảo sát thực tế được thu thập và thực hiện trong giai đoạn từ tháng 09/2024 đến tháng 12/2024.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Để xây dựng một ứng dụng di động có độ tin cậy cao và cấu trúc chuẩn hóa, đề tài đã tiếp cận và ứng dụng các nền tảng lý thuyết kỹ thuật phần mềm hiện đại kết hợp các công nghệ chuyên biệt cho hệ sinh thái di động:

  1. Quy trình phát triển phần mềm chuẩn hóa: Hệ thống được xây dựng bám sát quy trình phát triển phần mềm gồm 6 giai đoạn tiêu chuẩn, liên kết chặt chẽ với tiêu chuẩn quốc tế ISO/IEC 12207 và các nguyên lý lặp kiểm thử liên tục trong mô hình Agile:
    • Phân tích yêu cầu: Xác định rõ các yêu cầu chức năng nghiệp vụ và phi chức năng có thể đo lường và kiểm thử được.
    • Thiết kế phần mềm: Lập kế hoạch kiến trúc, thiết kế cấu trúc dữ liệu, phân rã use case và xây dựng giao diện người dùng.
    • Lập trình: Cài đặt các thuật toán và module chức năng bằng ngôn ngữ lập trình trên nền tảng Android.
    • Kiểm thử: Tiến hành đánh giá chất lượng phần mềm, kiểm tra các luồng xử lý và khắc phục lỗi phát sinh.
    • Triển khai: Đóng gói ứng dụng thành tệp tin cài đặt APK và chuyển giao vận hành.
    • Bảo trì: Thiết lập phương án cập nhật, sửa lỗi và nâng cấp phần mềm theo chu kỳ vận hành.
  2. Phương pháp phân tích và thiết kế hướng đối tượng (OOAD): Lấy đối tượng làm trung tâm, ánh xạ các thực thể ngoài đời thực thành các lớp đối tượng bao gồm thuộc tính (dữ liệu) và phương thức (hành vi). Ứng dụng khai thác triệt để các ưu điểm của hướng đối tượng như tính bao đóng, tính kế thừa và khả năng tái sử dụng mã nguồn để xây dựng hệ thống có tính mở cao.
  3. Nền tảng hệ điều hành di động Android:
    • Khai thác kiến trúc thành phần của Android bao gồm: Activity (quản lý giao diện đồ họa tương tác), Service (xử lý tác vụ nền), Content Provider (quản lý và chia sẻ dữ liệu an toàn), Broadcast Receiver (tiếp nhận thông báo hệ thống), cùng cơ chế Intent và Intent Filter để điều phối liên lạc giữa các thành phần.
    • Quản lý đa tiến trình (Process) và đa luồng (Thread) nhằm tách biệt các tác vụ nặng, tránh gây nghẽn giao diện người dùng.
    • Sử dụng hệ thống tài nguyên Drawable và Animation trong thư mục tài nguyên res/drawable để tối ưu hóa hiển thị đồ họa.
  4. Hệ thống cơ sở dữ liệu đám mây Firebase:
    • Sử dụng Firebase Realtime Database: Cơ sở dữ liệu NoSQL lưu trữ dưới cấu trúc cây JSON, cho phép đồng bộ hóa dữ liệu thời gian thực giữa máy chủ và thiết bị di động với độ trễ thấp tính bằng mili-giây, hỗ trợ lưu trữ cục bộ khi mất kết nối mạng.
    • Khảo sát các dịch vụ bổ trợ: Cloud Firestore (mô hình dữ liệu nâng cao), Firebase Cloud Storage (lưu trữ tệp đa phương tiện, hình ảnh sản phẩm) và Firebase Authentication (xác thực đa kênh an toàn qua Email, Google).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về đề tài

Chương 1 trình bày tổng quan về lý do chọn đề tài, xác định tính cấp thiết của việc áp dụng giải pháp công nghệ thông tin vào mô hình quản lý quán và cửa hàng kinh doanh T&T Billiards. Tác giả nêu rõ mục tiêu tổng quát, các mục tiêu cụ thể, xác định đối tượng, khách thể, phạm vi không gian và mốc thời gian thực hiện nghiên cứu từ tháng 09/2024 đến tháng 12/2024. Đồng thời, chương này vạch ra nội dung triển khai theo 4 bước chính (Phân tích yêu cầu, Thiết kế giao diện, Xây dựng cơ sở dữ liệu, Kiểm thử - sửa lỗi) và phương pháp tiếp cận thông qua việc nghiên cứu, tham khảo các ứng dụng quản trị cùng phân khúc trên thị trường.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 2 hệ thống hóa các kiến thức nền tảng phục vụ quá trình phát triển ứng dụng. Nội dung bao gồm:

  • Phân tích chi tiết quy trình phát triển phần mềm 6 bước (từ thu thập yêu cầu đến bảo trì, nhấn mạnh vai trò của tiêu chuẩn ISO/IEC 12207 và các phương thức quản lý dự án).
  • Trình bày nguyên lý phân tích thiết kế hướng đối tượng (OOAD) với các đặc trưng về tính đóng gói, kế thừa và module hóa.
  • Khái quát về hệ điều hành Android, lịch sử phát triển, các thành phần kiến trúc cốt lõi (Activity, Services, Content Provider, Broadcast Receiver, Intents, Process/Thread) và tài nguyên Drawable/Animation.
  • Giới thiệu tổng quan về nền tảng đám mây Firebase và các công cụ dữ liệu: Firebase Realtime Database, Cloud Firestore, Cloud Storage và cơ chế bảo mật xác thực người dùng Firebase Authentication.

Chương 3: Phân tích và thiết kế hệ thống

Đây là chương trọng tâm của đồ án, tập trung vào việc mô hình hóa yêu cầu và thiết kế chi tiết các thành phần của hệ thống:

  • Đặc tả yêu cầu phần mềm: Phân loại chi tiết các yêu cầu chức năng nghiệp vụ (Quản lý sản phẩm, Quản lý nhà cung cấp, Quản lý nhân viên, Quản lý khách hàng, Quản lý hóa đơn nhập, Quản lý hóa đơn bán/xuất) và yêu cầu phi chức năng (Đăng ký tài khoản, Đăng nhập hệ thống, Thay đổi thông tin cá nhân, Đổi mật khẩu).
  • Mô hình hóa Use Case: Xây dựng Biểu đồ Use Case tổng quát và các Biểu đồ Use Case phân rã chi tiết cho từng phân hệ nghiệp vụ, đi kèm kịch bản luồng sự kiện chính (Flow of Events) và các luồng ngoại lệ (Extension).
  • Thiết kế cấu trúc dữ liệu: Thiết lập biểu đồ lớp thực thể và định nghĩa cấu trúc dữ liệu NoSQL dạng JSON trên Firebase cho 7 bảng/thực thể cơ bản.
  • Thiết kế giao diện người dùng: Xây dựng các layout màn hình ứng dụng cùng bảng danh mục control và ánh xạ sự kiện tương tác tương ứng.

Chương 4: Triển khai ứng dụng

Chương 4 mô tả kết quả lập trình và hiện thực hóa các module chức năng trên môi trường thực tế:

  • Triển khai phân hệ người dùng bao gồm: Chức năng Đăng nhập, Đăng ký, Quản lý sản phẩm, Quản lý nhà cung cấp, Quản lý nhân viên, Quản lý khách hàng, Quản lý hóa đơn nhập và Quản lý hóa đơn xuất.
  • Đóng gói ứng dụng thành tệp tin cài đặt APK (.apk), đổi tên và triển khai cài đặt thử nghiệm trên thiết bị di động.
  • Tổng kết các kết quả đạt được, chỉ ra những mặt còn hạn chế của phần mềm và đề xuất định hướng phát triển trong tương lai.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống được thiết kế theo kiến trúc hướng đối tượng, phân tách rõ ràng giữa tầng giao diện người dùng (Android UI), tầng điều khiển logic và tầng lưu trữ dữ liệu đám mây (Firebase Realtime Database).

1. Thiết kế cơ sở dữ liệu

Cơ sở dữ liệu của ứng dụng được xây dựng trên nền tảng Firebase Realtime Database dưới định dạng JSON, bao gồm 7 thực thể chính được thiết kế với các ràng buộc dữ liệu chặt chẽ:

STT Tên bảng / Thực thể Khóa chính Các trường dữ liệu chính Ràng buộc & Kiểu dữ liệu
1 Tài khoản EMAIL EMAIL, TENDANGNHAP, MATKHAU, CHUCVU Tất cả các trường kiểu String, yêu cầu khác rỗng.
2 Sản phẩm MASP MASP, TENSP, SOLUONG, DONGIA, MOTA, HINHANH SOLUONG (Int, $\ge 0$), DONGIA (Double, $>0$), HINHANH (Blob/URL).
3 Nhà cung cấp MANCC MANCC, TENNCC, DIACHI, SDT Tất cả kiểu String, SDT ràng buộc chuẩn 10 chữ số.
4 Nhân viên MANNV MANV, TENNV, DIACHI, SDT Tất cả kiểu String, SDT ràng buộc chuẩn 10 chữ số.
5 Khách hàng MAKH MAKH, TENKH, DIACHI, SDT Tất cả kiểu String, SDT ràng buộc chuẩn 10 chữ số.
6 Hóa đơn nhập MAHDN MAHDN, TENNV, TENNCC, MASP, TENSP, SOLUONG, DONGIA, TONGTIEN SOLUONG (Int, $>0$), DONGIA & TONGTIEN (Double, $>0$).
7 Hóa đơn bán MAHDB MAHDB, TENNV, TENKH, MASP, TENSP, SOLUONG, DONGIA, TONGTIEN SOLUONG (Int, $>0$), DONGIA & TONGTIEN (Double, $>0$).

2. Thiết kế giao diện và điều khiển luồng tương tác

Giao diện ứng dụng được tổ chức khoa học qua các layout XML, liên kết trực tiếp với các control xử lý sự kiện trong mã nguồn Android:

Màn hình / Layout Thành phần Control tiêu biểu Sự kiện tương tác Chức năng nghiệp vụ
Đăng nhập btnLogin, edtusername, edtpassword Click, Text Tiếp nhận thông tin xác thực, kiểm tra dữ liệu đăng nhập và điều hướng sang trang chủ.
Đăng ký Edtemail, Edttendangnhap, Edtmatkhau, Edtnhaplaimatkhau, Spinnerquyen, Btndangki Click, Text, Item Selection Kiểm tra tính hợp lệ dữ liệu, phân quyền tài khoản, lưu dữ liệu lên Firebase và chuyển hướng đăng nhập.
Trang chủ & Danh mục Các Navigation button, RecyclerView hiển thị danh sách Click, Scroll Điều hướng giữa các phân hệ: Sản phẩm, Nhà cung cấp, Nhân viên, Khách hàng, Hóa đơn nhập, Hóa đơn xuất.
Quản trị chi tiết Các trường nhập liệu, nút chức năng Thêm, Sửa, Xóa, Tìm kiếm Click, Text Change Thực hiện các thao tác CRUD dữ liệu, tự động cập nhật số lượng tồn kho khi phát sinh hóa đơn nhập/xuất.

3. Đóng gói và triển khai

Hệ thống hoàn tất chu trình kiểm thử chức năng, xác thực tính toàn vẹn của dữ liệu trên Firebase Realtime Database. Ứng dụng được đóng gói hoàn chỉnh thành gói cài đặt Android (.apk), cho phép cài đặt và chạy trực tiếp trên các thiết bị di động thông minh chạy hệ điều hành Android.

Kết quả và đóng góp

  1. Kết quả đạt được:
    • Xây dựng thành công ứng dụng di động hoàn chỉnh phục vụ công tác quản lý cho quán T&T Billiards trên nền tảng Android.
    • Số hóa và tự động hóa toàn bộ 6 phân hệ nghiệp vụ cốt lõi: Quản lý danh mục sản phẩm, quản lý thông tin nhà cung cấp, quản lý hồ sơ nhân viên, quản lý dữ liệu khách hàng, quản lý quy trình nhập kho và quản lý đơn hàng bán ra.
    • Tích hợp thành công cơ chế tự động cập nhật số lượng tồn kho theo thời gian thực mỗi khi có phát sinh giao dịch nhập kho từ nhà cung cấp hoặc xuất bán cho khách hàng.
    • Triển khai hệ thống xác thực tài khoản và phân quyền người dùng, lưu trữ đồng bộ dữ liệu trên đám mây Firebase Realtime Database.
  2. Đóng góp của đề tài:
    • Về mặt lý luận: Cung cấp tài liệu tham khảo hoàn chỉnh về việc áp dụng quy trình công nghệ phần mềm và phương pháp phân tích thiết kế hướng đối tượng (OOAD) vào bài toán quản trị bán hàng thực tế.
    • Về mặt thực tiễn: Đem lại một giải pháp phần mềm nhỏ gọn, dễ thao tác, giúp loại bỏ sự phụ thuộc vào sổ sách thủ công, hạn chế tối đa sai sót số liệu và tiết kiệm chi phí vận hành cho các cửa hàng, doanh nghiệp kinh doanh Billiards vừa và nhỏ.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Phạm vi ứng dụng hiện tại chủ yếu tập trung vào các nghiệp vụ quản lý nội bộ cơ bản tại điểm bán, chưa tích hợp sâu các cổng thanh toán trực tuyến tự động.
    • Ứng dụng mới được đóng gói và thử nghiệm trực tiếp thông qua tệp tin APK cục bộ, chưa được phát hành chính thức trên kho ứng dụng Google Play Store.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Mở rộng tính năng kết nối đa kênh, hỗ trợ tích hợp với các sàn thương mại điện tử để phục vụ bán hàng trực tuyến.
    • Tích hợp các cổng thanh toán điện tử linh hoạt nhằm nâng cao trải nghiệm thanh toán của khách hàng.
    • Bổ sung hệ thống báo cáo thống kê chuyên sâu với biểu đồ phân tích xu hướng kinh doanh và hành vi tiêu dùng để tối ưu hóa chiến lược kinh doanh cho chủ cơ sở.

Giá trị tham khảo

Tài liệu đồ án mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho nhiều nhóm đối tượng:

  • Sinh viên ngành Công nghệ thông tin, Kỹ thuật phần mềm: Là tài liệu mẫu trực quan để tham khảo về cách thức trình bày một đồ án môn học/bài tập lớn đúng chuẩn; từ việc phân tích Use Case, mô tả kịch bản sự kiện, thiết kế biểu đồ lớp thực thể cho đến thiết kế cơ sở dữ liệu NoSQL trên Firebase.
  • Lập trình viên ứng dụng di động: Cung cấp cấu trúc tham khảo chi tiết về việc xây dựng giao diện Android bằng XML, quản lý các điều khiển (controls), xử lý luồng sự kiện và kết nối đồng bộ dữ liệu đám mây thời gian thực.
  • Chủ cửa hàng, doanh nghiệp kinh doanh dịch vụ Billiards: Đem đến cái nhìn tổng quan về quy trình số hóa nghiệp vụ quản lý kho bãi, nhân sự và dòng tiền bán hàng bằng ứng dụng di động.

Câu hỏi thường gặp

1. Đề tài được thực hiện bởi ai, tại đơn vị nào và vào thời gian nào?
Đề tài do hai sinh viên Đỗ Anh Tuấn và Trần Hà Thanh Tùng (Lớp 12522W.4) thực hiện dưới sự hướng dẫn của giảng viên Nguyễn Hoàng Điệp tại Khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng Yên, hoàn thành vào năm 2024 (dữ liệu nghiên cứu từ tháng 09/2024 đến tháng 12/2024).

2. Hệ thống sử dụng công nghệ cơ sở dữ liệu nào để lưu trữ thông tin?
Ứng dụng sử dụng nền tảng đám mây Firebase, cụ thể là Firebase Realtime Database với mô hình dữ liệu NoSQL lưu trữ dưới dạng cấu trúc cây JSON, cho phép đồng bộ hóa dữ liệu thời gian thực và hỗ trợ lưu trữ cục bộ khi mất mạng.

3. Cơ sở dữ liệu của ứng dụng bao gồm những thực thể chính nào?
Cơ sở dữ liệu gồm 7 thực thể chính: Tài khoản (EMAIL), Sản phẩm (MASP), Nhà cung cấp (MANCC), Nhân viên (MANV), Khách hàng (MAKH), Hóa đơn nhập (MAHDN) và Hóa đơn bán/xuất (MAHDB).

4. Cơ chế quản lý tồn kho trong hệ thống hoạt động như thế nào khi phát sinh hóa đơn?
Hệ thống được thiết kế tự động hóa: khi phát sinh hóa đơn nhập hàng mới, số lượng sản phẩm nhập sẽ tự động cộng dồn vào số lượng tồn kho của sản phẩm tương ứng; ngược lại, khi lập hóa đơn xuất bán hàng, số lượng sản phẩm trong kho sẽ tự động giảm trừ tương ứng.

5. Ứng dụng được đóng gói và chuyển giao dưới định dạng nào?
Sau khi hoàn thiện lập trình và kiểm thử chức năng, ứng dụng được đóng gói thành tệp tin cài đặt APK (.apk) để cài đặt trực tiếp và vận hành trên các thiết bị di động chạy hệ điều hành Android.

Kết luận

Đồ án "Xây Dựng Ứng Dụng Quản Lý Quán T&T Billiards" đã giải quyết thành công bài toán tự động hóa quy trình quản lý bán hàng và kho bãi cho mô hình kinh doanh Billiards vừa và nhỏ. Thông qua việc áp dụng quy trình phát triển phần mềm chuẩn mực, phân tích thiết kế hướng đối tượng kết hợp với nền tảng Android và cơ sở dữ liệu Firebase Realtime Database, nhóm tác giả đã xây dựng hoàn chỉnh các module nghiệp vụ từ quản lý danh mục đến hóa đơn xuất/nhập. Đề tài không chỉ đáp ứng tốt các yêu cầu học thuật của một bài tập lớn chuyên ngành Kỹ thuật phần mềm mà còn mang lại giá trị ứng dụng thực tiễn cao trong tiến trình chuyển đổi số của các cơ sở kinh doanh dịch vụ.