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

3.1 Phân tích thiết kế hệ thống 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

iii

(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

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

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

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

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

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)

Hinh 5-6 tang 2, nha D trường Nguyễn Đình Chiều in 5 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 Tình 5-11 Visibilily Map của môi rường 39 Hình 5-12 Đường đi ngắn nhất giữa hai điểm bật kì tảng 8, tòa nhà B1, DHBKHN

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

Hinh 3-11 Mé ta XML schema cho cae déi tuong tinh - 35

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)

Hinh 5-6 tang 2, nha D trường Nguyễn Đình Chiều in 5 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 Tình 5-11 Visibilily Map của môi rường 39 Hình 5-12 Đường đi ngắn nhất giữa hai điểm bật kì tảng 8, tòa nhà B1, DHBKHN

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

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

Hinh 3-11 Mé ta XML schema cho cae déi tuong tinh - 35

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

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

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)

Hinh 5-6 tang 2, nha D trường Nguyễn Đình Chiều in 5 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 Tình 5-11 Visibilily Map của môi rường 39 Hình 5-12 Đường đi ngắn nhất giữa hai điểm bật kì tảng 8, tòa nhà B1, DHBKHN

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)

Hinh 5-6 tang 2, nha D trường Nguyễn Đình Chiều in 5 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 Tình 5-11 Visibilily Map của môi rường 39 Hình 5-12 Đường đi ngắn nhất giữa hai điểm bật kì tảng 8, tòa nhà B1, DHBKHN

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)

Hinh 5-6 tang 2, nha D trường Nguyễn Đình Chiều in 5 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 Tình 5-11 Visibilily Map của môi rường 39 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

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

Hinh 3-11 Mé ta XML schema cho cae déi tuong tinh - 35

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 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

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

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)

Hinh 5-6 tang 2, nha D trường Nguyễn Đình Chiều in 5 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 Tình 5-11 Visibilily Map của môi rường 39 Hình 5-12 Đường đi ngắn nhất giữa hai điểm bật kì tảng 8, tòa nhà B1, DHBKHN

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)

Hinh 5-6 tang 2, nha D trường Nguyễn Đình Chiều in 5 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 Tình 5-11 Visibilily Map của môi rường 39 Hình 5-12 Đường đi ngắn nhất giữa hai điểm bật kì tảng 8, tòa nhà B1, DHBKHN

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

Hinh 3-11 Mé ta XML schema cho cae déi tuong tinh - 35

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

(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

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

Hinh 3-11 Mé ta XML schema cho cae déi tuong tinh - 35

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 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

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

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

Hinh 3-11 Mé ta XML schema cho cae déi tuong tinh - 35

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

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

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