MotorSafe ứng dụng hỗ trợ cho người đi xe máy

7/15/2019 12:51 AM

MotorSafe là sản phẩm nghiên cứu khoa học do PGS.TS. Trần Đức Tân làm trưởng nhóm thực hiện. MotorSafe là giải pháp để biến điện thoại thông minh từ nguy cơ mất an toàn cho người tham gia giao thông bằng xe máy thành người bạn đồng hành rất hữu ích. motorSafe hiện đã được đưa lên các chợ ứng dụng (miễn phí) để người dân sử dụng rộng rãi.

1. Giới thiệu

Với đà gia tăng mức sống, số lượng xe máy tăng trung bình hàng năm lên đến 10-15%. Sự tăng trưởng này tác động mạnh mẽ tới tình hình giao thông. Mặc dù đóng góp đáng kể vào sự phát triển kinh tế-xã hội và giữ vai trò chủ yêu trong việc đi lại của người dân nhưng ngược lại xe máy cũng chiếm một tỷ lệ lớn trong các vụ tai nạn giao thông. Vì vậy, phát triển những ứng dụng hỗ trợ an toàn giao thông cho người đi xe máy trong điều kiện giao thông tại Việt Nam là hết sức cấp thiết.

alt

Smartphone hay nói cách khác là điện thoại thông minh, đang trở nên rất phổ biến trong những năm trở lại đây. Hiện nay ở Việt Nam, hầu hết các lứa tuổi từ thiếu niên đến thanh thiên, trung niên và những người lớn tuổi hầu như ai cũng sử dụng sản phẩm tiên tiến này. Ban đầu điện thoại thông minh bao gồm các tính năng của điện thoại di động thông thường kết hợp với các thiết bị phổ biến khác như thiết bị điện tử cầm tay, máy ảnh kỹ thuật số, hệ thống định vị toàn cầu (GPS). Với công nghệ ngày càng phát triển, các thế hệ điện thoại mới ra đời ngày một nhiều với rất nhiều cảm biến đã được tích hợp sẵn trong máy. Những người đang tham gia giao thông, đặc biệt là khi đang đi xe máy sử dụng điện thoại thông minh là rất phổ biến ở nước ta.

Từ thực trạng phân tích ở trên cùng với những cơ sở về mặt công nghệ và những kết quả nghiên cứu của nhóm, trong đề xuất này, thay vì điện thoại thông minh là một nguy cơ mất an toàn đối với người tham gia giao thông, nhóm nghiên cứu đề xuất một giải pháp xây dựng ứng dụng hỗ trợ, đảm bảo an toàn giao thông và tính mạng người điều khiển xe máy dựa trên các cảm biến và công nghệ tích hợp sẵn trong các điện thoại thông minh.

2. Mô tả phần mềm

Xây dựng ứng dụng hỗ trợ an toàn giao thông cho người đi xe máy trong điều kiện giao thông tại Việt Nam. Ứng dụng được cài đặt trên điện thoại của người tham gia giao thông, hỗ trợ người sử dụng các tính năng cơ bản:

+ Cảnh báo người tham gia giao thông nếu chạy vượt quá tốc độ đặt trước.

+ Tự động xác định vị trí khi người sử dụng xảy ra tai nạn và nhắn tin báo địa điểm tới người thân hoặc trung tâm cứu hộ.

+ Tự động chuyển sang chế độ im lặng khi thiết bị phát hiện người dùng đang điều khiển xe máy tham gia giao thông; tự động chuyển sang chế độ thông thường khi người dùng dừng, đỗ.

+ Tự động gửi tin nhắn tới người gọi đến, thông báo rằng chủ sử dụng đang tham gia giao thông.

+ Thiết kế chức năng thông báo cho người dùng các cuộc gọi đặc biệt/khẩn cấp và cảnh báo người dùng dừng/đỗ để nhận các cuộc gọi này.

3. Tổng kết kết quả nghiên cứu

Do Android là hệ điều hành trên điện thoại di động được thiết lập trên điện thoại di động nhiều nhất hiện nay (so với các HĐH khác iOS, windowphone, ...). Vì thế điện thoại dùng HĐH Android là đối tượng mà nhóm nghiên cứu hướng tới. Tiếp đó, nhóm nghiên cứu thực hiện khảo sát, xây dựng đặc trưng của các cảm biến/GPS được tích hợp sẵn. Một trong những yếu tố quan trọng của bài toán nhận dạng là tín hiệu thu nhận được từ cảm biến và GPS phải đáng tin cậy. Nếu dữ liệu không tin cậy sẽ dẫn đến nhận dạng sai trạng thái của người dùng. Với các cảm biến quán tính, các sai lỗi có thể phân chia thành sai số tất định và các sai số ngẫu nhiên. Những sai số thống kê cũng sẽ được đặc trưng sử dụng công cụ trên miền thời gian (phương sai Allan) và miền tần số (phương pháp mật độ phổ công suất). Đối với máy thu GPS, có nhiều nguyên nhân sẽ ảnh hưởng tới độ chính xác của máy thu GPS (Dữ liệu Ephemeris, trễ ở tầng điện ly, trễ ở tầng đối lưu, nhiễu đa đường, độ chính xác của máy thu, ...). Độ tin cậy trong việc xác định vị trí dùng các máy thu GPS cũng sẽ được xác định.

Trong quy trình tiếp sau đó, nhóm nghiên cứu giải pháp xử lý thông tin thu nhận được từ cảm biến, sử dụng hệ thống quyết định kết hợp giải thuật học máy vectơ. Khi đã có được dữ liệu từ cảm biến và máy thu GPS thì thông tin sẽ được đưa tới khối tiền xử lý và khối nhận dạng hành vi người sử dụng (có đi xe máy/không đi xe máy). Khối tiền xử lý có nhiệm vụ làm trơn dữ liệu, lọc bỏ những thành phần tần số nhất định. Dữ liệu sau đó chuyển tới khối nhận dạng trạng thái người dùng. Thuật toán cây quyết định vốn đã được sử dụng phổ biến cho bài toán nhận dạng tư thế bởi những ưu điểm dễ thực thi, đáp ứng tốt nhu cầu xử lý thời gian thực. Ngày nay, với tốc độ xử lý của các chip trên điện thoại đã được cải thiện đáng kể thì giải thuật học máy vectơ cũng có khả năng đáp ứng được trên các chip vi xử lý của điện thoại. Vì thế, nhóm nghiên cứu đã thực hiện thử nghiệm cả hai giải pháp trên: giải thuật cây quyết định và học máy vectơ (và thực thi trên các phiên bản khác nhau của phần mềm). Hình dưới mô tả nguyên lý cơ bản về hoạt động của hệ thống đề xuất

alt

Hình 1. Lưu đồ hoạt động của hệ đề xuất

Sau khi nghiên cứu phát hiện trạng thái người sử dụng (có đang đi xe máy không), nhóm đã thực hiện nghiên cứu, phát triển các tác vụ quản lý trên điện thoại như sau:

+ Tự động chuyển sang chế độ im lặng (tránh phân tán cho người đang điều khiển phương tiện) khi thiết bị phát hiện người sử dụng đang tham gia giao thông sau thời gian 30 giây đến 1 phút. Phần mềm cũng sẽ tự động chuyển sang chế độ thông thường khi người sử dụng dừng, đỗ, không tham gia giao thông. Phần mềm sẽ vẫn có chức năng kích hoạt/huỷ kích hoạt chế độ đi xe máy bằng cách thủ công (như S-bike) nếu người sử dụng không muốn dùng tính năng tự động (người ngồi sau xe máy, hành khách trên ôtô, tàu,... có thể huỷ kích hoạt để có thể sử dụng điện thoại bình thường ).

+Tự động chuyển sang chế độ thông thường khi người sử dụng dừng, đỗ, không tham gia giao thông sau thời gian 30 giây đến 1 phút. Độ chính xác nhận biết là 100%.

+ Tin nhắn (tùy chọn) sẽ tự động gửi tới người gọi thông báo rằng chủ sử dụng đang tham gia giao thông và sẽ gọi lại. Những trường hợp người dùng đặc biệt quan trọng thì vẫn cho phép người đi xe máy nhận biết để nhận cuộc gọi (tuy nhiên người dùng sẽ không trả lời cuộc gọi nếu sau khi nhận biết có cuộc gọi đến những vẫn đang chuyển động)

+ Có chức năng nhận cuộc gọi từ người cực kỳ quan trọng (VIP) cho dù người sử dụng có đang tham gia giao thông hay không. Danh sách những người VIP này có thể bỏ trống, bổ sung, thay đổi. Người sử dụng có thể nhận cuộc gọi từ VIP chỉ khi phần mềm nhận dạng được trạng thái là xe đã dừng, không còn tiếp tục lái xe.

+ Đối với những cuộc gọi khẩn cấp nằm ngoài danh sách VIP được nhận biết là có tần suất gọi đến liên tục (3 cuộc gọi liên tiếp trong 3-5 phút). Khi cuộc gọi đầu tiên tới, tin nhắn sẽ báo rằng người nhận đang tham gia giao thông; khi cuộc gọi lần 2 tới, tin nhắn sẽ báo là nếu thực sự cần thì hãy gọi lần 3; khi cuộc gọi lần 3 tới phần mềm cũng được thiết kế kịch bản để xử lý tương tự như đối với cuộc gọi trong danh sách VIP.

+ Có chế độ rung hoặc âm thanh cảnh báo nếu người sử dụng chạy vượt quá tốc độ đặt trước.

+ Khi xảy ra tai nạn, máy có thể nhận biết được thông qua việc gia tốc thu nhận được thay đổi lớn (tương tự nguyên tắc hoạt động của túi hơi trên xe ôtô), trong trường hợp điện thoại không bị hỏng, máy sẽ tự động nhắn tin báo địa điểm (qua GPS đã được tích hợp sẵn trong điện thoại) tới người thân hoặc trung tâm cứu hộ. Thông tin về người gặp nạn như tên, địa chỉ, loại máu, tiền sử bệnh án, thời hạn bảo hiểm… cũng hiển thị đi kèm. Điều này giúp cho sự chuẩn bị và đưa ra các phương án ứng cứu kịp thời và hiệu quả hơn.

Bước cuối cùng đó là chạy thử nghiệm và đưa lên các chợ ứng dụng (miễn phí)

Nhóm nghiên cứu đã thực hiện thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Tiếp đó thực hiện ngoài hiện trường cho kết quả rất tốt. Cuối cùng nhóm đã đưa lên chợ ứng dụng để người dân sử dụng rộng rãi.

Người dùng có thể tìm kiếm sản phẩm trên Google Store và tải về theo link: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.uetsign.motorsafe

Một số hình ảnh phần mềm
alt

Theo Đức Lâm, Tạp chí Tự động hóa ngày nay, số tháng 4,2018


Nguồn tin: https://automation.net.vn