Luận văn mô hình hóa thông tin môi trường và Ứng dụng cho các bài toán môi trường cảm thụ

Xuất phát từ các điều kiện vả nhu câu trên, việc nghiên cửu vả phát triển một hệ thống mới trường cảm thụ thòng mình hoàn thiện, có thế ứng dụng và phát triển nhanh chồng cho mục đích kh

LOI CAM BOAN

Tôi xm cam doan đây là công trình nghiên cửu của nông tôi Các số liệu

được trích đân có nguồn gốc Các kết quả trình bảy trong luận văn lá trưng thực và

chưa từng được ai công bỏ trong bắt kì công trình nào khác

Tác giá luận văn

Nguyễn Định Văn

LỚI CÁM ƠN

Lời dầu tiên, cho tôi xin gỗi lời cảm ơn sâu sắc và chân thành tới TS Đảo

'Trung Kiên, người thây, người anh đã tận tình hướng dẫn, chí bảo và động viên tôi

trong suốt quá trình nghiên cứu và viết luận văm để tôi có thể hoàn thành luận văn

Cuỗi củng xim bày tô lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình và những người bạn đã

động viên, chia sẻ, ủng hộ và là chỗ đựa tỉnh thần giúp tôi tập trung nghiên cửu và

hoàn thánh luận văn của mình

Neuyén Dinh Van

Chương 2 Tổng quan về oác phương pháp mô bình hóa mỗi trường, 8 2.1 Các phương pháp mô hình hóa thông tin môi trường tự động 8 2.2 Các phương pháp mõ hình hỏa thông tin môi trường bán tự động, 10

Chương 3 Xây dựng giải pháp mô hình hóa môi Hường, - 12

3.3 Xây đựng cầu trúc văn bản XMIL mỏ tả thông tin môi trường 16

3.3.3 Hướng thiết kể câu tric KML cho mồ hình hóa môi trường, 18

3.3.3 Thiết kế cụ thể câu trúc XMIL mô fá thông tin môi trường, 21

Chương 4 Xây dụng các mô-đun hỗ trợ vả ứng dụng mồ hình hóa môi trường 29

4.41 Trường hợp hai vị trí thuộc củng một vũng "_- _—

iii

4.4.2 Trường hợp hai vị trí thuộc hai vùng khác nhau

Chương 5

Kết luận

“Tải liệu tham khảo:

Kết quả thử nghiệm và đánh giá

AD

63 65

DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 2-1 Một ví đụ vé RobotMapping st dụng cảm biển, Lỗi bị tích lũy dẫn theo thời gian Llinh (a)thầ hiện để thị được vẽ bởi robot so với đồ thị thực tế và (b) thể hiện một đoạn đường đi thắng bị sai số tích lũy của robot [26] 9 Hinh 3-1 Téng quan về hệ thông mô hình hóa mỗi trường 13

Hình 3-2 Ví đụ về mô hình AmoCAD 2D của môi trường - - l5 Hình 3-3 Hệ trục tọa độ địa phương - - - 16

Tlinh 3-5 Vi đụ áp dụng phép tham số hóa dé thé

lên hai đối tượng tường có kích

cũ, vị trí cửa số và cửa ra vào khác rhau với củng một mô tả tống quát 21

Hình 3-7 Binh nghia XMI Schema cho <point> - - 22 Hình 3-8: Định nghĩa XMI, schema cho <wall> - 23 Hình 3-9 Định nghĩa XML schema cho 4éi trong <door> va <window> 24

Hinh 3-10 Mé ta XML schema cho cae đối tượng ngữ nghĩa - 25

Hình 3-12 Định nghĩa KML schema cho thế tag <inclnde> - 26

Hinh 4-1 Mét phan của thiết kẻ CSDL MySQL từ Xscherna 31 Tlinh 4-2 Quy trinh chuyển đổi XMUL sang SQL se.)

Tinh 4-4 Phát biểu về bài toán tìm đường đi ngăn nhất - 36 Ilinh 4-5 Tổng quan về thuật toán tìm đường đi ngắn nhất - - 37 Hình 4-6 Mọi điểm trong đa giác lỗi đều nhìn thấy nhau - 40 Hình 4-7 vật cán đặt trên cạnh của đa giác lỖi à seo

Hình 4-8 Tập các lược dỗ Voronoi được xây dựng từ môi trường tĩnh 42

Hình 4-9 Tập các đường di khả thủ sau khi xử lý lược đổ Voronoi seven AZ Hinh 4-10 Vi duvé phuong pháp mỡ rộng biên môi trường 43

Ilinh 5-2 Ban vé ki thuat ota tang 2 nha D trưởng Nguyễn Dinh Chiểu 54

Tlinh 5-3 Mé hinh 2D AutoCAD tang 2, nha D trường Nguyễn Dinh Chiếu 54 Tlinh 5-4 Tóm tắt của văn ban XML mô tả trường Nguyễn Dinh Chiều $4

Hình 5-5 Phần mềm xây dựng 312 sứ dụng OpenGL và C++ cho mỗi trường, nhà 1)

Hình 5-7 bản đổ 2D của nhả D, trường Nguyễn Đình Chiếu trên Google Map với

Tình 5-8 Mô lã 3D sử dụng OpenGL của lòa nhà BI, ĐHBKHN - 56 Hiuh 5-9 Mé 1a 39) sti dung ngdn ngit COLLADA - 37 Tình 5-10 Thể hiện 2D của mô hình dưới đạng đã giác - - 37

Hình 5-12 Đường đi ngắn nhất giữa hai điểm bật kì tảng 8, tòa nhà B1, DHBKHN

Hình 5-14 Kết quả định vị trong nhà sử dụng WIFi với việc áp đụng thông tin mỗi

linh 5-15 Phân bề lỗi của kết quả định vị và Độ tín cậy của các kết quả định vị 62

PHAN MQ BAU

Hiện nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của mang internet và các thiết bị

cầm lay (điện thoại thông nh, mày tính bảng, ) việc kết hợp công nghệ cao vào

nhằm đưa ra các giải phap phục vụ, nâng cao đời sống con người hàng ngày đang

ác bai

đân trở nên phố biến Chính sự kết hợp nảy đã cho phép giải quyết một số

toán như xây dựng môi trường nhả thông minh, văn phòng thông mình, hỗ trợ người khiểm thị đi chuyển trong môi trường có vật căn di đông hay che phép robot

tự hành đi chuyển và thực lnện các lác vụ phục vụ cơn người trong môi trường phúc

tap Xuất phát từ các điều kiện vả nhu câu trên, việc nghiên cửu vả phát triển một hệ thống mới trường cảm thụ thòng mình hoàn thiện, có thế ứng dụng và phát triển

nhanh chồng cho mục đích khác nhau là vô cùng cần thiết

Một trong những bài toán nên tảng nhằm triển khai một hệ thống môi trường,

thông mình la việc tải tạo và quản lý môi trường vật lý trên hệ thống thông tím hay

còn gọi là bài toán mô hình hóa thông tin mới trường Giải quyết bải toán này sẽ

giúp hệ thông có những thông tím cơ bản và quan trọng về môi trường thực tế để Lừt

đó xây dựng những hệ thông xú lý thông minh một cách chính xác Luận văn nảy sẽ tap trung giải quyết bải toán nói trên hướng tới cho phép mô hình hóa và biểu diễn thông tin môi trường nhanh chóng, chính xác và liết kiệm Ở đây, môi trường được quan tim sẽ là các tòa nhà hoặc một phần của tỏa nhà nơi triển khai hệ thông môi

trường cảm thụ Thông tin môi trường được mô hình hóa bao gồm: (1) thông tin về

kích thước, hình dạng, chất liệu của cấu trúc vật lý trưng môi trường (tường, cửa ra

vào, cửa số, cầu thang, thang máy, sàn nhả .); (2) thông tin ngữ cánh vẻ mỗi

trường cũng như người ding (tên vùng, vật liệu câu thành, đặc điểm quan tâm, sở

thích người dùng, .); và (3) thông ti về các dỗi tương tĩnh (các cảm biến, các vật dụng tĩnh, ) được quan tâm trong bài toán cụ thể

Việc thu thập và mô hình hóa thông Em mỗi trưởng đã được triển khai với

nhiều phương pháp khác nhau trên thể giới Hai phương pháp chính được sử dụng hign nay whic Phương pháp mô hình hóa tự đồng (sử dụng robot và các cô biến

xôi trường) và phương pháp mô hình hóa bản tự dộng (dồi héi có sự can thiệp, do

đạc của con người) Luy nhiên, với xuất phát điểm nhằm nghiên cứu bài toán định

vị trong nhà và dẫn đường cho người khiếm thị đòi hỏi độ chính xác cao với chỉ phí

thấp, việc áp dụng các phương pháp tự dộng hoàn toàn gặp nhiều khó khăn Vì

vậy,trong luận văn này, một phương pháp thu thập và lưu trữ thông tỉn môi trường

bán tư động sử dụng cầu trúc XML sẽ được nghiên cứu và phát triển thành một bộ công cụ mồ hình hóa mỗi trường hoán thiện nhằm giải quyết các vấn đề trên

Với nghiên cứu trinh bảy trong luận văn nảy, tác giả mong muốn sẽ xây chmg được một bộ công, eu mỏ hinh hóa thêng tin môi trường hoàn thiện nhằm đóng,

gop vào việc triển khai các hệ thông môi trường cảm thụ cả ở mức độ nghiên cứu và thực tiến một cách hiện quả Trước mắt, kết quả của luận văn sẽ dược ủng, dụng vào các để tài cấp cao hơn như: đề tài liện kết Việt LY (VLIR), dé tai cấp bộ mã số

20130148

Kết quả của luận văn bao gồm:

- Bao cdo luận văn

- Cau tnic chuén KML cho phép mé ta théng tin môi trường một cách tống

quát, có khả năng áp dụng cho nhiều môi trường khác rau

-_ Bộ công cụ hoàn thiện mô hình hỏa mỗi trường cho phép biểu điển mỗi trường dưới nhiều bình thúc (Co sé dit ligu MySQL, mé hinh 2D, mé hinh 3D)

- Mé-dun sit dung théng tin môi trường nhằm hỗ trợ các bài toán môi trường,

cấm thụ (Mô-dun hồ trợ tìm dường di ngắn nhất trong môi trường động, mồ- dan giúp cải thiện chất lượng định vị trong nhà sử dụng thông tì môi

trường)

-_ Các bải báo liên quan đến kết quả luận văn:

© Dimh-Van Ngnyen, Eric Castelli, Trung-Kien Dao, Due-Tho Le, Lan- Huong Nguyen, Selim Alig, "Application of Environment Constrainks

(CUTE2013) — December 2013, — Best Paper Award

Trung-Kien Dao, Hung-Long Nguyen, Thanh-Thuy Pham, Bric Cas- 1o, Viet-Tung Nguyen, and Dinh-Van Nguyen, “User Locatication

in Complex Environments by Multimodal Combination of GPS, Wit’, RFID, and Pedometer Technologies", The Scientific World Ioumal, vol, 2014, Article ID 814538, 7 pages, 2014

Dinb-Van Nguyen, Trung-Kicn Dao, Eric Castelli, Long Nguyen, “4 Method for Lifficient Lnvironment Modeling in Pervasive Applica- tions”, The 2014 TFFE Fifth International Conference on Communica-

tions and Electronics

Nguyen Quoc Hung, Vụ Hai, lran Thị Thanh Hai, Dinh-Van Ngu- yen, Nguyen Quang Iloan, “Navigation system for visually impaired people in small scale using assistant Robot”, 2014 National Confer- ence on Electronics, Communications and Information ‘lechnology,

Wha Trang — Viet Nam

GHƯƠNG 1 TÔNG QUAN

1.1 Các khái niệm cơ bản

Bài loán môi trường cäma thụ lá bái Loáu xây dựng hệ thống thông minh cho phép

cơn người tương tác với môi trường sinh hoạt thông qua mạng các cảm biến (Sen-

sors nietwork) hay các thiết bị di động thông mình Mục tiêu chính của bài toán này

nhằm xây dựng một môi trường sóng thông minh, hiện đại, phục vụ tốt hơn nhụ cầu của cơn người Một số vị dụ điển hình về bái toàn này có thể kế đến như: nhà thông minh, văn phòng thông mình, hỗ trợ người khuyết tật bằng hệ thống câm biên hay theo đối và cánh báo bất thường các bệnh nhân trong bệnh viện, Trong các bai toán này, môi trường sinh hoạt được hướng tới rất đa đạng, không giới hạn trong nhà hay ngoài trời Tuy nhiên, có những điểm khác biệt lớn khi triến khai bài toán

xôi trường cám thụ ở từng mỗi trường khác nhau Một trong những sự khảe biệt có

Thể kế đến là việc giải quyết bài toán nên tăng mô hình hóa thông tin mới trường,

Tải toán mô hình hóa thông tin môi trường là bải toán nén tăng vồ củng quan

trọng cửa mọi bài toàn môi trường câm thụ Giải quyết bài toản này, thông tin vé

môi trưởng smh hoạt vật lý sẽ được thu thập, ghi nhận, tải tạo và quản lý trên hệ

thông máy tính nhằm hỗ trợ các bộ máy xử lý thông minh cho bài toán môi trường,

côm thụ Các thông tin môi trường được mô lä trong bài Loán mô hình hóa thông lin

xôi trường cũng hết sửc đa dạng như: thông tin về cảu trúc vật lý của mỗi trường, thông tin về ngữ nghĩa của môi trướng, các thông số về nhiệt độ, độ ẩm, ảnh sáng

và độc tính của môi trường, Tủy thuộc vào yêu cầu của bởi toán mỗi trường cẩn

thụ cũng như môi trưởng sinh hoạt được hướng tới đẻ triển khai, các thông tin môi

trường cân được mô hinh hóa cũng thay đối Trong hơn mười năm qua, rât nhiều

các hệ thông mô hình hóa môi trường được nghiên cửu và phát triển Có thể kế đến

như hệ théng Modular Modeling System (MMS)[15], Open Medeling Lngine (OME) [24], Regional Analysis by Intelligetn Systems on MicroComputer (RAISON) [5] hay UbikSim [10] Bén canh otc hé thang thir nghidm này, đã có

những hệ thống rất thành công như Geographie Iaformation System (G18) [34], kĩ thuật mô hình hóa sử dụng Kineot hoặc sử dụng đèn laser, Tùy thuộc váo đặc

điểm của môi trường cần mô hình hóa mà các phương pháp trên sẻ có những ưu

nhược điểm khác nhau

Trong khuôn khổ luận văn, các hải toán môi trường cảm thụ sẽ hướng tới các môi trường trong nhà như: nhà ở, văn phòng lâm việc, kí túc xá, bệnh viện, Tai bài

toán mỗi trường cảm thụ cụ thể được giải quyết ở đây là (1) bài toán định vị và đưa

1a các địch vụ dựa lrên vị lrí cho người dùng trong nhà cũng như (2) bài toán hỗ trợ

người khiểm thị đi chuyến trong mải trường trong nhà Với việc xử lý các bài toán

Tihư trên, hông lín môi trường cân được mô tả sẽ được xác định trong phạm vì nhú

sau

- Thông tin vật lý về cảu trúc của toàn nha, van phòng, nơi triển khai hệ thống môi trường căm thụ Cụ thể là mô tá kích thước, chat liệu các đổi tượng như: tường, cửa ra vảo, cửa số, trân nhà, cầu thang, thang máy

-_ Thông tin ngữ nghĩa của môi trường nơi triển khai hệ thông mỗi trường câm

thụ như: tên vùng, quyền hạn truy cập từng vùng của người đủng,

- Thông tin về các dối lượng lĩnh nếu đượ quan tâm ru: bàn, ghế, cáo cảm biển mỗi trường,

Với phạm vi mỗi tường nảy, luận văn sẽ nghiên cứu và đưa ra nuột giái pháp mô

Tỉnh hóa thông tín mới trường bán tự động với các liêu chí nÏnr sai

-_ Khả năng triển khai mô hình hóa thông tin mỗi trường ở mức thủ nghiệm và

thực tẾ cao, hiệu quả, đáp ứng da đạng, môi trường

~_ CHỉ phí thấp, chính xác và nhanh chống,

- Hé so nhéumue dich sit dung trong bai toán môi trường pẫm thụ

~_ Hỗ trợ mô hình hóa thông tin ngũ nghữa cửa môi trường một cách hiệu quả

1.2 Đặt vấn đề

Như đã trình bày ở phân trên, Bối cảnh nghiên cứu của luận văn là việc triển

khai một hệ thống mỗi trường cảm thụ phục vụ bai toán định vị trong nhà và dẫn đường cho người khiém thị Trong điều kiện phát triển của hai bài toán này, các tiêu

chỉ chính được đặt ra như sau:

- _ Khã năng mô hình hóa thông tin môi trường nhanh chóng

- _ Độ chính xác cao nhằm đâm bảo an toàn cho người đừng (người kbiểm thị) cũng như đảm bão dộ chỉnh xác cho bài toán định vị trong nhủ

- Có khả năng mô tả ngữ nghĩa cho môi trường tốt

- Chỉ phí dâu tư thấp nhằm triển khai dược ở các mỗi trường nhỏ và vừa, các

công trinh công cộng, tử thiện

'Tuy nhiên, các phương pháp mồ hình hóa thông tin mỗi trường sẵn có không hoàn toàn đáp ứng được các yêu câu nảy Điểm thiểu sót của các phương pháp này

sẽ được phân tích kỉ hơn ở phương 2 Vì vậy, cần thiết phẩi xây dựng một phương, 'pháp mnô hình hóa thông tín môi trường mới, giải quyết được các vấn đề trên

1.3 Cấu trúc luận văn

Luận văn sẽ được trình bày thành các phân chính như sau:

-_ Chương 1: Giới thiệu chung vẻ bài trén mô hình hóa môi trường, Dưa ra câu

trúc tổng quát của hận van

-_ Chương 2: Khái quất về các phương pháp mô hình hỏa mỗi trường đã và

dang dược nghiên cửu Những diém manh va diễm yếu của những phương,

pháp mỏ hình hóa này cũng sẽ được đặt ra nhằm giải thich lý do và phạm vỉ lựa chon dé tai của luận văm.

-_ Chương 3: Trinh bảy cơ bản vẻ phương pháp mô hình hỏa môi trường sử

đụng văn bản XML và một số công cụ hễ trợ Thiết kế và các điểm đặc biệt

trong phương, pháp mô hình hóa này cũng sẽ được trình bảy

-_ Chương 4: Trình bảy các mô-đưn tự động đi kèm phương pháp mô hình hóa môi trường nay Cae md dim nay nhằm hỗ Hợ chuyển hóa văn bản XMI, sang các định dạng đữ liệu khác nhau phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau Bên cạnh đó, các ng dụng sử dụng thông tin môi trường, Thông tin xgữ ngÌữa cũng sẽ dược trình bảy nhằm tối ưu hóa việc sử dụng mỏ hình

-_ Chương 5: Đưa ra các thử nghiệm và kết quả chứng mình tính dúng dắn của phương pháp cũng như hiệu quá của nó Các thứ nghiệm được tiến hanh trong lứd tôi trường thực tế khác nhau và đưa ra những kết quả tương đổi

khả quan

CHƯƠNG 2 TÔNG QUAN VỆ CÁC PHƯƠNG PHÁP

MO HINH HOA MOI TRUONG

Có rất nhiều phương pháp mô hình hóa môi trường dã được nghiên cửu và tìm hiểu trong những năm gân đây, tuy nhiền các cách tiếp cận thường được chia thành

2 hướng chính: (1) Hướng tiếp cận tự động và (2) hướng tiếp cận bán tự động, Các hưởng tiếp cận này sẽ dược phân tích kĩ hơn dưới dây

2.1 Các phương pháp mô hình hóa thông tin môi trường

tương ứng Cáo kĩ thuật này có chỉ phí đầu tư khá cao, phụ thuộc vào mức độ chính

xác của các cảm biển, khả năng đi chuyển của robot và yêu cẩu bài toán Biên cạnh

đó, việc mô hình hóa môi Hường thông qua các kết quả thu nhận Lừ cm biển sẽ khiển cho quá trinh cập nhật môi trường sau này đòi hồi phải tiên hành các hước tương tự dẫn đền khả năng áp đụng thực tế cho các bài toán mỗi trường cảm thụ bị bạn chế Một trong những vẫn dễ lớn nhật của phương pháp này là việc xử lý nhiều

sinh ra do quá trinh vận hành robot, nhiễu tử các sensor và nhiều từ môi trường

(13), [8] Các nhiều trong quá trình xây đựng bản đỗ (2D hoặc 3D) của phương

pháp nảy thường dược tích lũy và dẫn đến sai số lớn dân tỉ lệ với độ dài quấng, đường robot địch chuyên (như được minh họa trong T1ỉnh 2-1 )

Một hạn chế nữa của phương pháp này là việc mô hình không gian ba chiều Van dé nay cé thé thay rõ rảng thông qua việc Robot di chuyên trong môi trường rất khó đề thu thập đủ thông tin ba chiêu vẻ các vật thẻ xung quanh Lỗi dữ liệu trong

trường hợp nảy sẽ được tích lũy ở cả 3 trục X,Y,Z thay vì chỉ X,Y như trong trường

hợp trên Củng với các thuật toán xử lý thông tin cảm bien vả nhiều như trên, các dữ

liệu môi trường trong phương pháp nảy thường được lưu trữ dưới dạng các cơ sở dữ

liệu kinh điển như SQL Tuy đáp ứng được nhu cầu về xử lý vả hiển thị dữ liệu,

SQL gặp vẫn đẻ khi càn cập nhật vả sửa chữa bởi người dùng thông thường Bên

cạnh đó, viêc mô tả ngữ nghĩa trực tiếp trên SQL lả tương đối khỏ khăn và không trong sảng

Tuy nhiên, các phương pháp tự động the hiện điểm mạnh của mình trong

việc mô phỏng toàn bộ môi trường không cân (hoặc cân rắt it) sự can thiệp của con người Do đỏ, việc sử dụng các phương pháp mô hình hỏa thông tìn môi trường nảy

rất thích hợp cho các bai toán môi trường cảm thụ cỏ môi trưởng can mé hinh hoa

lớn, yêu câu độ chính xác không cao và bao gồm các vùng không thẻ đo đạc, thu

thập thông tin bằng tay

2.2 Các phương pháp mó hình hóa thong tin môi trưởng

bán tự động

Các phương pháp mô hính hóa bản tự dộng thường dời hỏi có sự can thiệp

nhiều từ cơn người với việc đo đạc, thu thập và ghỉ nhận thông tin tử môi trường Các thông số đo đạc được sau đó sẽ được xây dựng lại bằng các phần mêm xây

dựng 3D chuyên nghiệp như Google Sketchup, AutoCAD, 3Dmax, Sweethome

Thông thường, các phân mêm này hỗ trợ hiến thị mô hình 3D rất chính xác với các

công cụ cho phép trích xuất thông tin ra các định dang khác nhau nu XML, csv,

Một rong những vận để của phương pháp nay là khả năng lưu trữ thông lín xnột cách trong sảng và đười nhiều dịnh dang khác nhau Người dùng sẽ cản phải có

*ï năng xây dựng đồ họa 3D rất tốt nhằm mỏ phỏng và cập nhật môi trường khi cần thiết, Cáo định dang lưu trữ như XMI cửa các phần ruềm này là khá phúc tạp và không hỗ trợ mô tá ngữ nghĩa cho môi trường Thêm váo đó, thời gian triển khai

của một môi trường sử dụng phương pháp bán tự động phụ thuộc nhiều vào diện tích môi trường, kĩ răng mỗ phỏng và yêu cầu của bởi toán mỗi trưởng câm thụ

Tuy nhiên, phương pháp tiếp cận nảy cũng có ưu điểm như: mô hình có độ

chỉnh xác cao (so với phương pháp tự động hoàn toàn) do tránh được các nhiều thiết

bị, chỉ phí đầu tư tháp và phủ hợp cho cáo môi trường vừa và nh

2.3 Đánh giá và nhận xét

Hai phương pháp trên có những lợi thế riêng biệt Lùy vào bài loán môi trường, cảm thụ cụ thể Với các bài toán xác dịnh cho môi trường, rộng, không yêu cầu độ chính xác quá cao (vải chục cm) và không hạn chế về kinh phí các phương pháp mô

phông tự động hỏa tỏ ra rất hiệu quỗ Tương ứng với đỏ, cáo bài loán môi trường

căm thụ cho môi trường hẹp, đòi hỏi độ chính xác cao và hạn chẻ về kinh phí triển

+hai, các phương pháp bản tự động sẽ được xem xét tru tiên.

De dé, phương pháp mô hình hóa dược xác định trong huần văn này sẽ là

phương pháp mỏ hình hỏa ban tự động Tuy nhiên, nhằm hoản thiện hơn nữa các

phương pháp bán tự động này dé phục vụ hai bải toán môi trường cảm thụ đã đề cập

ở chương 1, các diễm yêu về khả năng, mồ tá trong sảng thông tin môi trường, mô tả ngữ nghĩa của môi trường hay khả năng biển thị, lưu trữ dưới nhiều dạng khác nhau thông tin môi trường cần được cải thiện

CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG GIẢI PHÁP MÔ HÌNH HÓA MOI TRUONG

3.1 Phân tích thiết kế hệ thông

'Từ những đánh giả trên vẻ các hệ quản trị cơ sở dữ liệu cũng như các phương thức liếp cận mô tễ thông In mỏi trường, người đùng và bối cảnh bằng hình ảnh,

bai toan dit ra trong haan van này là việc xứ lý các diễm yếu của các hướng tiếp cận

đó nhằm đưa ra một giải pháp kết hợp có tính ứng đụng cao Các yêu cầu được đặt 1a cho hệ cơ sở đữ liệu cân thiết kế như sau

- Pam bảo thông In bối cảnh người dùng: Các thông bn vẻ đối tượng trừu

tượng rong môi trưởng như các vùng, các phòng, cầu thang máy hay cầu

thang bộ phải được mô tả một cách chỉnh xác và đây đủ nhằm đưa ra các

dich vụ dựa trên bối cảnh người dùng một cách chính xác nhất

- Bim bão tính chính xác của thông tin môi bường: Thông tm thú thập được

từ mới trường như độ cao, chiêu dài, rộng, các vật liệu và ảnh lưỡng, cúa vật liêu đên môi trường phải được đâm bảo trong quá trình mô tả Đây là các thông tin đóng vai trò quan trọng cho lính chỉnh xác của mô-dun định vị trong nha

- Đáp ứng đa dạng các yêu cầu về định dang cơ sở đữ liệu: Các bái toán về

môi trường thông minh thường đặt ra cho nhà quản lý nhiêu yêu câu đa dang

như: mô phống môi lrường, quân lý tải nguyên, tỉnh toán thời gian thực

thông tin môi trường Các yêu cầu nảy phải được xứ lý thông qua co sở đữ

liệu môi trường một cách đồng bộ vả nhanh chóng Do đó, ca sở đữ liệu

được thiết kế phải đấp ứng được đa dang các yêu cầu từ xử lý thông trì đến hiển thị và trình bày thông tin trỉ thức thu thập được

- Tình khả dụng, độ linh hoạt cao Thông tin vẻ môi trường bao gồm mỗi trường tĩnh (vd: kết câu tòa nhà, các thiết bị cổ định ), môi tường động,

12

(vd; cae đôi tượng đi chuyển như người dùng, cửa dong md, robot, ) và các thông tin trừu tượng (vùng, phân cấp quyền theo ving cua người dùng, )

Cáo thông tin này phải liên tục được cập nhập nhằm đáp ứng sự thay đổi của

môi trường va dim bao tinh chỉnh xác của hệ thống Vi thé, cơ sở dữ liệu dễ

ra phải có tính đa dạng, linh hoạt cao, để đàng cho người dùng thiết kế và

cập nhật, thay đối

Với các yêu câu trên, phương án được đặt ra trong luận văn nảy là hướng tiếp

cận lai ghép giữa những hướng cũ như mé 14 Ontology, xd dung nén tang SQL hay

mô hình 3D của môi trường Phương pháp tiếp cận nảy sẽ giứp co sở đi liệu tránh

được những điểm yếu của lừng biện pháp cũng như tậu đụng được những điểm xuạnh của chủng,

Quy trình xây dựng cơ sở đữ liệu được mỏ tả trong Hình 3-1 dưới dây,

tomatic tle E————TI ' Stem oath | “mem | li

Hình 3-1 Tang quan về hệ thông mô hình hóa môi trường

'Trong đó, quy trình xảy dựng co sé dif ligu môi trường, dược chia làm 3 phần

chính:

-_ Xử lý đữ liệu đầu vào (tiên xử lý)

-_ Xây dựng mô hình môi trường với câu trúc văn bản XML

-_ Chuyển đổi tự động các định dạng cơ sở dũ liệu

- Thế hiện và ímg đụng vảo bài toán môi trường cảm thụ

'Trong các chương, tiếp theo của luận văn, từng phiẩn của bộ công cụ sẽ dược mỗ

†ả về thiết kế, triển khai kèm theo những đánh giá về ưu khuyết điểm của chứng

3.2 Bước tiền xử lý thông tin môi trường

Tiển xô lý thông tin môi trường là một trong những bước dau tiên nhằm số

lióa cáo thông tin thu thập được từ mỗi trường thực tế Nhiệm vụ chính của bước

nay là xây dựng một mô tá có hệ thống ban đầu kém theo các thông, số (chiều cao,

chat ligu, tinh chất vải Hệu) của mỗi trường nhắm phục vụ lưu trữ đưới muội cầu trúc

nhất dịnh ở bước sau Bên cạnh dỏ, dây cũng là bước xác dịnh hệ trục tọa độ dịa

phương (hệ trục tọa độ cúa môi trường cẩn xét) tương ứng với hệ trục tọa độ trải đất (ä đây, chứng ta xét đến kinh đó, vĩ độ và cao độ) nhằm thực hiện các bước biên đổi

tuong ing sau nay

Với một mỗi trường bất ki, công việc đâu tiền cho quả trình mỗ hình hóa mỗi trường sẽ là các bước đo đạc, thu thập vẻ kích thước cững như tỉnh chất của các đối

tượng trong môi trường Khác với cách tiếp cản bằng các công cụ mô hình 3D

chuyên dụng đã ở chương IL, ở bước mày, một muô hình 2 chiều đơn giãn của

môi trường được xây dung với sự hỗ trợ của cing cu AutoCAD Việc xây dựng một

xnô hình 2D với AutoCAT) dựa trên các khảo sát thực tế, bản vẽ kĩ thuật của môi

trường (với da số các tòa nhà, bản vẽ 2D AutoCAD là hoàn toàn có sẵn) là dơn giản

hơn so với việc xây dựng mô hình 31 của toản bộ môi trưởng Liên cạnh đỏ, thông

ti môi trường thủ được từ bầu vẽ này cũng sẽ được lận dụng và ly dong trích xuất nhằm đưa về dịnh dạng thông tin XML sẽ dược trinh bảy trong mục sau Một vị dụ

về mô hình 2Ð đơn giản của môi trường được thể hiện trong ITình 3-2 sau:

Sau khi thu được bản vẽ 2D nảy, các thông tin vẻ tọa độ điểm, các tường,

cửa sẽ được trích xuất tự động nhờ một thuật toán tim kiếm, so sánh thuần túy Tọa

độ trong bên vẽ này cũng sẽ được sử dụng làm hệ trục tọa độ địa phương cho môi trường được mồ hình

Tuy nhiên, ở bước nảy, tọa độ của các diễm, tường và cứa dược trích xuất là tọa độ địa phương (local coordinate) với sốc tọa độ nằm tại một điểm được xác định trong toa nha Nhằm dâm bão tỉnh tổng quan và kha dung cho môi trường, lọa độ địa phương nảy sẽ được chuyển đổi sang toa độ trải đất ( kinh độ, vĩ độ, cao độ)

Việc chuyến đổi hệ tọa được thực hiện đựa trên việc lựa chọn điểm gốc của tọa độ

3.3 Xây dựng cấu trúc văn bản XML mô tả thông tin môi

trường

Như đã trình bày ở trên, kết thúc bước tiên xử lý, thông tím mỗi ường thủ nhận được sẽ phân nào được tự động biểu điễn và trích xuất từ bản vẽ AutoCAD Tuy nhiên, thông tin trích xuất cần được lưu trữ ở một cấu trúc xác định và có tính ứng đụng cao Giải pháp được lựa chọn ổ đây là xây dựng một cầu trúc văn bản XML dé thé hién mô hình của môi trường,

3.3.1 Tại sao XML

Extensible Markup Tanguage (XMI.) la mot ngôn ngữ được xây đựng nhằm:

;nô tả thông tin, không bị phụ thuộc vào phân mềm/phẩn cứng nhất định va có khá

nang hưu trữ thông tin phong pha XML d& được ứng dung trong rat nhiên lĩnh vực

hae nhau nih: thé hién dé hoa 3D, thé hién thong tin ngit nghia (ontology) hay trở thành một cơ sở dữ liệu hiệu quá chơ rất nhiều phan mẻm khác nhau Những diễm mạnh được hướng tới của XML trong luận văn này bao gồm: cầu trúc linh hoạt, tỉnh

độc lập và phô dụng, khả năng truyền tải và mô tả ngữ nghĩa cao cũng như việc XML rat dé sit dung

Tỉnh linh hoạt của câu trúc là tỉnh chất giúp người đùng cỏ thẻ mở rộng mô

ta XML co sin ma van dam bao tinh đúng đắn của dữ liệu Một ví dụ cho trường,

hợp này lả một mô tả thiết bị được định nghĩa như sau:

<xs:attribute "type" type="xa:string"/>

<xs: attribute "name" type="xø:string"/>

<xstattribute "class" type="xs:string"/>

<xs: attribute "lat" type="xs:double"/>

<xsiattribute "long" type="xs:double"/>

<xs:attribute "alt" type="xs:double"/>

<xstattribute "area" type="xs:string"/>

Với việc định nghĩa phân tử device như trên, mô tả của device trong văn bản

XML sẽ trở nên linh hoạt với phần tử param được định nghĩa mở Cùng với định nghĩa device như trên, một số mô tả thực tế của XML có thể được sử dụng như sau:

<deviee type="camera" name="Galaxy Tab" class="CamAndroid" >

<param name="address" value="172,16,76.197" />

<device type="wifiap" name="AP1" class="(Undefined)" lat="21.00421571749263"

long="105.84666721522808" alt="31" floor="8th” area="Hallway” >

<param name="mac™ value="68:7F:74:e7:76:c9" />

<param name="ssid" value="MICA” />

<param name="power" value="5" />

<param name="address" value="172.16.120.81" />

</device>

O vi du nay, 3 thiết bị (đevice) khác nhau được mô tả dựa theo cùng một định nghĩa

ban đầu

Tính độc lập và phô dụng cũng lả một trong những điểm manh của văn ban

XML Do XML là một ngôn ngữ mô tả đữ liêu dạng văn bản các thông tin 6 đây sẽ

17

được hiểu không phụ thuộc vào phan mem, trinh biên dịch hay các thiết bị phản cứng nao Thêm vào đỏ, XML còn được chọn lựa đề làm cầu trúc dữ liệu trung gian cho nhiều phản mềm như: Google sketchup, 3Dmax (mô hình 3D) hay Google

maps, open streetview (mô hình 2D) Nhé tinh chat nay, XML sé dé tuong tac va

hỗ trợ hơn với các hệ thông sẵn có

Khả năng mô tả ngữ nghĩa cũng là một trong những điểm mạnh đáng kẻ nhất của XML Điển hình cho khả năng này là các ngôn ngữ mô tả ngữ nghĩa Ontology

thường được xây dựng trên nên tảng của XML (RDF, DAML, SHOE, ) Với mục

tiêu hướng tới một môi trường cảm thụ có xét đến các thông tin ngữ cảnh, một ngôn

ngữ giảu tính mô tả ngữ nghĩa như XML sẽ trở nên vô củng hữu ích Đây cũng là

điểm mạnh của mô tả XML so với cách tiếp cận bằng xử lý ảnh hoặc bằng các phản mềm mỏ phỏng không gian ba chiêu khác

Cuối củng, tính đơn giản, để học đễ sử dụng cho phép người dùng (với kiến thức cơ bản, đơn giản về XML) có thể đóng góp và sửa chữa thông tỉn môi trường, khi cần thiết Khác với việc tiếp cân sử dụng các phan mem xây dưng hình ảnh ba chiêu hay xử lý ảnh cập nhật thông tin ở các van ban XML sé đơn giản hơn rất nhiều, không tốn nhiều thời gian, chỉ phí cho những cập nhật nhỏ của môi trường

3.3.2 Hướng thiết kế cấu trúc XML cho mô hình hóa môi trường

Để thiết kế một văn bản XML có tính cầu trúc và có khả năng kiểm tra tính

đúng đắn của dữ liêu, một mô tả XML schema sẽ được xây dựng XML schema là

một văn bản nhằm mô tả câu trúc cho một nhóm eae van ban XML nao đó, Ví dụ về mot m6 ta XML schema duoc trinh bảy như sau:

nent name="point">

attribute name="name" ty;

attribute name="lat" typ

<xsiattribute name="long" type:

- Dim bao tinh téng quat, kha ning mớ rộng, của văn bán XML,

- Dém bao tinh ngtinghia cua van ban XML

- Thiét ké cho phép tham số hóa các văn bản XML mô tả các đối tượng tổng quát để vào mô tả các đổi tương cụ thế

Tinh tống quát và việc đâm bảo ngữ nghĩa cho van ban XML đã được trình bày

ở mục trên Ở phân này, tiêu chí được di sêu trình bảy là việu cho phép tham số hóa các đổi tượng tổng quát trong một văn bản XMIL Đây là một tính chất được thiết kế riêng cho bộ công cự mày nhằm tôi ưu hỏa quy trình mô hình hóa mỗi trường Về xặt ý nghĩa, một đói tượng tổng quát khi dược kết hợp với các tham số dẫu vào sẽ cho ra các đối tượng cụ thể khác nhau llinh 3-4 Diễu nảy giúp tối ưu hoa quá trình

A

“of

Generic Z A „ Merging Object

Object { Parameter 2 ; Module” Instance

rnôi trường, cụ thế sẽ co thé bao gồm rất nhiều các đổi tượng cụ thế được cấu thành

1ừ việc điều chỉnh tham sô của một văn bản XMI, k c Một ví du cho trường hợp

nay có thể được mô tá như Linh 3-5, Giá sứ một văn băn XML mô tá một đối tượng, tổng, quát ường bao gồm cửa ra vào và cửa số Bằng việc tham số hóa văn bản này,

vide mé 14 cde loại tường khác nhan cô cùng cáo phân tũ như trên nhưng khắc nhau

vẻ kich cỡ sẽ trở nên dơn giản và hiệu qua hơn Như vậy, với cùng một mô tả tổng, quát tưởng, việc thay đổi tham số sẽ đưa ra hai đối tượng tường cụ thê khác nhau giúp giảm thời gian nô hình hỏa thông lin

20

Hinh 3-5 Vi du dp dung phép than

cỡ, vị tri cita 36 va cta ra vo khac nhau vai cing mat mé ta tong quát

2 hóa đề thế biện hai đối lượng tường có kích

Vi du trên đây là một trong những ví dụ dơn giản cho ửng dụng của tham số

“hóa liên cạnh việc tăng hiệu quá quả trình mô hình, tham số hỏa còn giúp đảm báo

tính tổng quát của đữ liệu đầu vào nhờ việc cho phép người đàng tự định nghĩa các

„mô tả XMU tổng quát

3.3.3 Thiết kế cụ thế cầu trúc XML mô tả thông tin môi trưởng

Với những mục tiêu và tính chất bài toán đã đặt ra ở trên, việc thiết kế mô hình

XN 47 duge thực hiện với các bước như sau:

~ Thiết kế Lổng quan XML seherna

-_ Định nghĩa thẻ tap cho phép thế hiện phép tham số hỏa các đổi tượng tống

quát

-_ Xây dựng mô-đun xứ lý các thẻ tham số hóa

2F

Thiet ke tong quan của XML Sehema được thẻ hiện như hình sau đây

2 emiconment |—-o{ <9 budding “| $2 point

Hình 3-6 Thiết kế tông quan XML Schema

Trong đó, các tượng trong mô tả XML được chia làm 3 kiểu chỉnh: các đối

tượng được trích xuất tự động từ bản vẽ 2D AutoCAD, các thông tin ngữ nghĩa

được thêm vào thủ công vả các đổi tượng tĩnh ít thay đổi trong môi trường

Kiểu đối tượng đầu tiên là các yêu tô được trích xuất trực tiếp từ bản vẽ Au- toCAD Các đối tượng này gồm cỏ: điểm (point), cửa (door, window), tường (wall)

Diém (point) trong môi trường là đối tượng cơ bản giúp xác định tọa đô và

câu thành các đối tượng khác Mô tả của một điểm sử dụng thẻ tag <poi> như Hình 3-7

<point nane="origin" lat="21.0041527314897" long="105.84660046011209" />

<point name="extent" lat="21.00420833245197" long="195.84666804469794" />

<point name="ground_point1" lat ="21.00829" long="165.84998" /»

<point name="ground_point2" lat ="21.06829" long="105.85191" />

Trong đó, như đã trình bảy ở mục tiên xử lý đữ liệu, hai <pøif> duy nhất

được định nghĩa thủ công là origin và exfenf Ngoài ra, các <poinf> khác sẽ được

trích xuất, chuyên đổi tọa độ từ XYZ sang kinh độ, vĩ độ một cách tự động từ bản

Các thuộc tính của 1 doi tuong tuong bao gom: tén — name, point] — diem

bat dau, point2 — diém ket thtic, alt — đồ cao tỉnh từ mặt đất lên chân tưởng, height —

độ cao tính từ chân tường đến đỉnh tường, thickness — độ đảy của tường, material —

vật liệu làm tường Hiện tại, đổi tượng tường được xây dựng với hình dạng mặc

định là hình hớp chữ nhật nhằm đơn giản hóa quá trình mô tả, xây dựng cũng như

ứng dụng thông tin môi trường Bên cạnh đỏ, các giả định vẻ độ phân bố và tỉnh đồng đều của vật liệu xây dựng tường được đặt ra nhằm giảm thiểu độ phức tạp của

môi trường

23

Tương tự như vậy, lớp đối tượng cửa ra vào vả cửa số được mồ tả như sau:

@ pointt xsstring @ point xzsưng

Hai lớp đôi tượng này cũng được mô tả với hình hộp chữ nhật tương tự như

với đối tượng <wall>

được thêm vảo thủ công nhằm bỏ sung ý nghĩa ngữ cảnh cho môi trường Các đổi

tượng nảy bao gồm: giới hạn các vùng <area>, định nghĩa tầng </loor>, đình

nghĩa cầu thang (thang máy, thang bộ) <sai*> vả định nghĩa tỏa nha <building>

4? stair ˆ

® - name xegrìng, l4 @ name xeswring

Hình 3-10 Mô tả XML schema cho các đối tượng ngữ nghĩa

Hình 3-10 thể hiện mô tả XML schema cho các đổi tượng ngữ nghĩa Các đối

tượng nảy là một trong những thông tia ngữ cảnh hỗ trợ cho các ứng dụng môi trường cảm thụ sau này

Các đối tượng tĩnh khác sẽ được mô tả và thêm vào thủ công bao gồm: người dùng (user), các thiết bị (device), vật liệu (material), Trong tương lai, củng với việc mở rộng tử điển các đối tượng cân quan tâm, việc định nghĩa thêm các lớp đối tượng tĩnh là cần thiết Mô tả XML schema cho các đi tượng tĩnh nảy được thẻ

Hình 3-11 Mô tả XML schema cho các đối tượng finh

Bên cạnh các kiều đổi tong duoc trinh bay 6 trén, thé tag <include> cũng được giới thiệu trong mô tả XML schema như sau:

25

% | @ name rssting |

9) <? s1 10.1 weary

Hinh 3-12 Dinh nghia XML schema cho thé tag <include>

Day là thẻ tag nhằm áp dụng phép tham số hóa lên các mõ tả XML cho các

đối tượng tổng quát Thuộc tỉnh name - tên cho phép đặt tên của đối tượng cu thé

(kết quả của việc áp dụng tham số lên mô tả tổng quát) Thuộc tính src = nguồn cho phép xác định văn bản XML tổng quát vả các tham số tiếp theo được để mở (any) cho phép tủy biến các tham số bên trong văn ban XML téng quat Thé tag <in-

clude> sau đó sẽ được xử lý bởi một mö-đun chuyên biệt (sir dung PHP va DOM

Parser) nhằm đưa ra mô tả chỉ tiết cuối cùng cho môi trường (thay thé cae tag <in- eliude> bằng các mô tả cụ thể dựa trên mô tả tổng quát và tham số đầu vào)

Một vỉ dụ sử dụng thé tag include dure dua ra sau đây:

<include name="9.Class1.1" src="1_wall_near_2.xml" point="604" alt="32"/>

Thé tag <include> nay khai bao mét doi tugng co tén 9.Class.J.1 với điểm gốc là

“604”, độ cao so với mặt đất 32m và được xây dựng dựa trên một mô tả tông quát

“Lwall_near_2.xml” Mô tả tông quát này cỏ nội dung như sau:

point2="p3" alt="@" height ="4" thickness="@,1"

<include name="door" src="1_door.xml" point="pi" alt="0"/>

<include name="window" src="1_window.xml" point="p3" alt="1.45"/>

</data>

26

Mo tả tổng quát “l wall near-_2.xmÏ” được hỗ trợ bởi một mô tả môi quan

hệ giữa các điểm vả điểm góc đi kèm ở văn bản “j wall near_2_poim.xmÌ” tương ứng:

<?xm1 version="1,6"3»

<data»

<l wall co 1 door va 1 door mep so nho >

<point name="pe" lat="@.@" long="0.0"/>

<point name="p1" lat="@,000001182288329" long="0.000001454414587"/>

<point name="p2" lat="8 0008276018043" long="@.000010180902507"/>

<point name="p3" lat="@.@00011231738618" long="8.000013816939372"/>

<point name="p4" lat="@.@00026744801676" long="0.000032900638104"/>

<include name="door" src="1_door_point.xml" point="p1" alt="0"/>

<include name="window" src="1_window_point.xm1" point="p3" alt="@"/>

</data>

Có 3 đặc điểm chính cần được lưu ỷ trong các mô tả tổng quát nảy như sau:

trúc như văn bản XML mô tả tổng thể đã trình bảy trên

-_ Các dữ liệu tỉnh toản trong mô tả tổng quát nảy là các số liệu sương đối và

được mỏ-đun xử lý tính toán chuyển hỏa thành sỏ liệu tuyệt đổi khi nhận

tham số đầu vào (Điểm gốc, độ cao gốc )

- Viée str dung cac thé tag <include> tiếp tục được thẻ hiện trong các đối

tượng tổng quát nảy, cho phép liên kết các đổi tượng nhỏ thành các đổi

tượng phức tạp hơn một cách hiệu quả nhất

Bên cạnh đỏ, việc mô tả các đối tượng tông quát không giới hạn ở những mô tả

mà trong đó mối quan hệ tương đổi giữa các phần tử là định nghĩa sẵn (ví dụ khoảng cách giữa các điểm mốc p1 và p2 trong mỏ tả trên là có định)

Dựa vào các định nghĩa đối tượng trình bảy trên đây, việc mô tả môi trường

bằng văn ban XML sẽ được thực hiện, kiểm tra và thử nghiệm với công cu visual

studio nhằm đảm bảo tính đúng đắn của dữ liệu so với định nghĩa XML schema Kết thúc bước nay, một mô tả toàn ven của môi trường được hoàn tất và lưu trữ dưới dang van ban XML co cau tric xác định Văn ban XML nay co thé được cập

27

nhật tự déng (cho các đối tượng được trích xuất từ AutoCAD) hoặc thủ công (đối với những đổi tượng tĩnh hoặc đối tượng ngữ nghĩa) Việc cập nhật văn bán XML,

điển ra tương đổi đơn giản, không phụ thuộc vào các phần mêm/phần cứng đi kèm

Tuy nhiên, dễ sử dụng những thông tin trong, mö tá XML này vào các ứng dụng môi

trường cảm thụ, cần phải có những mồ-đưn chuyển hóa đữ liệu XMI sang các định

dạng đữ liệu khác phủ hợp từng mục đích sử dụng khác nhau Các mô-đun này sẽ

được trình bày ở chương sau

18

CHƯƠNG 4 XÂY DỰNG CÁC MÔ-ĐUN HỖ TRỢ VÀ UNG DUNG MO HINH HOA MOI TRUONG

Sau khi thu được mỏ tả mỗi trường bằng, XML, vide ap dung mô tả này vào cáo ting dung mai trường cảm thụ là không khả thì do đòi hỏi về mặt xử lý dữ liệu theo

thời gian thực Vì thể, các muô-đun chuyển đổi XMII, sang các định dạng đữ liệu phù

hợp dược xảy dựng Dụa trên câu trúc XML, sehema đã biết trước của mô tả XML, việc thục hiện hoàn toàn tư động quá trình chuyển đối là khả thị Ở đây, có hai mục

dich chink được hướng tới cho việc xử lý dữ liệu mỗi trường wong bai toán mỗi

trường cảm thụ:

- Xử lý dữ hiệu thời gian thực cho các thuật toán, dịch vụ tương tác người dừng

vả môi trường

-_ Mô phỏng, quản lý và điểu khiến môi trường và các thiết bị trong đó thông

qua mô hình 2D hoặc 3D

Hai mé-dun chuyển đổi đã được xây địng với những kĩ thuật khác rhhau nhằm

triển khai các mục tiêu kể trên

4.1 Mô-đun chuyển đổi XML sang SQL

SQL la một ngôn ngữ truy cập và xây đựng cơ sở dữ liệu cho các hệ quản trị nhu MySQL, SQL Server, Access, Orcale, Với hận văn này, SỢL sẽ được hướng tới sử đụng, cho hệ quán trị cơ sở dữ liệu MySQL,

Trơng các ứng dụng môi trường cảm thụ, thời gian xử lý của hệ thống lá mỗt

trong những ràng buộc quan trạng giúp đánh giá mức độ thành công cửa hệ thông

Việc hệ thống phân hồi lại những Lương táo của người đúng một cách nhanh chóng,

và chính xác là yêu cầu thiết yêu ở mọi bài toán Vì vậy, các ứng dụng môi trường,

cam thu cân có sự hỗ trợ của một hệ quân trị cơ sở đữ liệu mạnh mẽ (ở đây, các kĩ

thuật phân tán hay tối ưa cơ sở đữ hiệu không nằm trong khuôn khố luận văn) Dữ

29

liệu lưu trữ dưới dang XML thuan túy rất khỏ dáp ứng yêu cẳu về hiệu năng như trên Do đỏ, luận văn để xuất một phương pháp chuyển đổi từ cầu trủc XMIL được định nghĩa ở trên sang cơ sỡ đữ liệu (CSDL) của hệ quan tii ca 3d dit ligu MySQL nhằm tối ưu hỏa việc truy xuất cầu trúc

Như đã trình bày ở chương TT, việc sử dụng MySQI (hoặc các hệ quân trị cơ

sở đữ liệu tương đương) cho cáo ứng đựng môi trường cảm thụ là rất phổ biển và

hiệu quả Tuy nhiên, đi kèm với những đâm bảo vẻ mặt hiệu năng cũng như tính

bao mal, MySQL gap một vấn dễ lớn khi thẻ hiện ngữ nghĩ u mỗi trường,

cũng rửnu sự liên kết giùa các dữ liệu này là không trong sáng đổi với người đửng

Mét vi du don cử cho điểm yếu này của MySQL là: giả sử người dùng cẩn cập nhật, thay dỗi một vải chỉ tiết của môi trường (thay dỏi chiều cao của tường, vị trí của các đổi tượng, thêm bớt ngữ nghĩa cho đối tượng ) việc cập nhật đữ liệu nảy vào các

bang dif liệu MySQT là không đơn giản đối với người dùng bình thường, đôi hồi

cân có kiến thức nhất định về SQL Mö tá XML nói trên dược thiết kế dễ xứ lý những yêu điểm như thể Với sự trong sáng và rõ ràng của thiết kế XMIL, việc thay

dỗi théng tin của một đổi tượng trong môi trường trỗ nên trực quan hơn Mặc đủ

vậy, những, điểm yếu của XML về hiệu năng cũng cần được khắc phục và một trong,

những phương pháp được sử dụng la chuyên héa tự động văn bản XML sang cơ số

dữ liệu MySQI

Mô-äm huyền hóa tự động này hoạt động dựa trên hai điều kiên chính

~_ Các dữ liệu mô tä XMI, đã được định nghữn trong Xscherma và giữ đúng cáo quy tac dé

-_ Các dữ liệu là toản vẹn (các tham chiêu giữa các dỗi tượng trong môi trường, 1à đúng đắn và chính xác)

Điều kiện đầu tiên được thực hiện bởi việc kiểm tra văn bản XMIL với mô tả câu trúc Xechema đã đặt ra ban đâu bằng công cu visual studio Qua trinh kiém tra nay

sẽ giúp loại bỏ các lỗi mô tá khói văn ban KML

30