TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
───────

ĐỒ ÁN

TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG DI ĐỘNG PHÁT
HIỆN NGÃ TRÊN NỀN TẢNG THIẾT BỊ DI
ĐỘNG ANDROID

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thành Lợi
Lớp CNTT 1.01 – K57
Giáo viên hướng dẫn: TS. Trần Hải Anh

HÀ NỘI 05-2016
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lợi - 20114633 - Lớp CNTT 1.01 K57

1


PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
1. Thông tin về sinh viên:
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thành Lợi
Điện thoại liên lạc: 0978293058
Email: [email protected]
Lớp: CNTT 1.01 K57
Hệ đào tạo: chính quy
Đồ án tốt nghiệp thực hiện tại: Phòng LAB 901-B1

Để có được thuận lợi hoàn thành được đồ án tốt nghiệp này, trước tiên em xin chân
thành cảm ơn thầy TS. Trần Hải Anh và cô PGS.TS Ngô Quỳnh Thu, Bộ môn Truyền
thông và mạng máy tính – Viện Công nghệ thông tin truyền thông – Đại học Bách Khoa
Hà Nội đã hướng dẫn tận tình và giúp đỡ em trong thời gian qua.
Em cũng xin được bày tỏ lòng cám ơn chân thành tới tập thể thầy cô giáo trường
Đại học Bách Khoa Hà Nội, những người đã truyền thụ kiến thức quý báu về công nghệ
cũng như kinh nghiệm sống, giúp em học tập và công tác tốt sau này.
Cuối cùng xin được gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè, đặc biệt là các bạn trong
nhóm đồ án và các bạn trong Lab 901 B1 đã động viên, đóng góp ý kiến, giúp đỡ trong quá
trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Hà Nội, ngày 29 tháng 05 năm 2016
Sinh viên
Nguyễn Thành Lợi

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lợi - 20114633 - Lớp CNTT 1.01 K57

3


TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN

Đồ án của em là “Phát triển ứng dụng phát hiện ngã trên nền tảng thiết bị di
động Android.
Đồ án sẽ sử dụng cảm biến gia tốc sẵn có trên smartphone để đo các chấn
động mạnh của người dùng, từ đó phân tích các độ lớn gia tốc thu được để đưa ra
kết luận có xảy ra vấp ngã hay không, sau đó đưa ra cảnh báo, và gửi tin nhắn giúp
đỡ đến người chăm sóc hoặc bác sĩ theo dõi. Các thông tin dữ liệu của người dùng
sẽ được đưa lên Server để lưu trữ và phục vụ những mục đích khác.
Với nhiệm vụ là phát triển hệ thống trên hệ điều hành Android, đồ án này em
xin trình bày những nội dung sau:

2.1.3. Phát hiện ngã cơ bản................................................................................27
2.2. Xây dựng hệ thống tự động phát hiện ngã......................................................28
2.2.1. Quá trình cảm biến...................................................................................28
2.2.2. Phát hiện ngã thật và lọc sự kiện gần giống ngã......................................29
2.2.3. Hoạt động của ứng dụng trên điện thoại thông minh..............................34
2.3. Website hiển thị thông tin người dùng được gửi lên......................................36
CHƯƠNG 3: TRIỂN KHAI HỆ THỐNG VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ..................37
3.1. Môi trường phát triển......................................................................................37
3.1.1. Android Studio.........................................................................................37
3.1.2. OM2M Platform.......................................................................................38
3.2. Triển khai hệ thống và kết quả thu được........................................................42
3.2.1. Huấn luyện mạng Nơ-ron.........................................................................42
3.2.2. Gửi dữ liệu thông tin người dùng lên server............................................43
3.2.3. Kết quả thu được......................................................................................44
3.4. Đánh giá kết quả..............................................................................................46
3.4.1. Ưu điểm....................................................................................................46
3.4.2. Nhược điểm..............................................................................................46
3.4.3. Khả năng ứng dụng vào thực tế...............................................................46
3.4.4. Kết luận và định hướng phát triển............................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO..........................................................................................49

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lợi - 20114633 - Lớp CNTT 1.01 K57

5


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1: Mô hình hoạt động của M2M.......................................................................12
Hình 2: Kiến trúc chức năng ETST M2M.................................................................14
Hình 3: Mô hình Nơ-ron.............................................................................................20

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lợi - 20114633 - Lớp CNTT 1.01 K57

7


DANH MỤC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT
Kí hiệu
RFID
NFC
ETSI

Thuật ngữ
Radio Frequency Identification Equipment
Near Field Communications
European Telecommunications Standards Institute

OGSi

Open Services Gateway initiative

Dịch nghĩa
Thiết bị nhận dạng vô tuyến
Công nghệ giao tiếp tầm ngắn
Viện tiêu chuẩn viễn thông châu
âu
Sáng kiến dịch vụ cổng mở

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lợi - 20114633 - Lớp CNTT 1.01 K57

8

bị thương ngay khi vấp ngã xảy ra là rất quan trọng.
1.2. Hướng giải quyết vấn đề của đồ án
Giải pháp đơn giản nhất cho vấn đề phát hiện vấp ngã bao gồm cung cấp cho
người dùng một hệ thống Ứng Cứu Khẩn Cấp Cá Nhân, một thiết bị nhỏ, trọng
lượng nhẹ và chạy bằng pin với một nút "giúp đỡ" mà có thể gắn trên thắt lưng, bỏ
túi, hay gắn trên vòng cổ hoặc vòng tay.
Loại thiết bị này cũng có thể gắn vào máy phát vô tuyến có thể kết nối với
điện thoại nhà riêng của người dùng và có thể quay số đã chọn trước trong trường
hợp khẩn cấp. Nhiều hệ thống trong số này đã được áp dụng thành công tại nhiều
quốc gia mà gần như không cần cấu hình. Tuy nhiên, các hệ thống này đều tồn tại
một vấn đề lớn đó là người dùng phải nhấn nút “Giúp đỡ”. Tuy nhiên, khi một
người bị ngã thì thường họ không thể làm được gì, thậm chí đơn giản như việc nhấn
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lợi - 20114633 - Lớp CNTT 1.01 K57

9


nút “Giúp đỡ”, do mất ý thức hoặc vị trí ngã có thể cản trở họ trong việc ấn nút.
Do đó, trong vài năm qua, nghiên cứu về hệ thống để tự động phát hiện ngã
đã được manh nha và có động lực phát triển do số lượng người cao tuổi ngày càng
tăng, chiếm một phần lớn trong dân số thế giới. Các kỹ thuật để tự động phát hiện
ngã có thể được chia thành hai loại cơ bản. Loại thứ nhất bao gồm các phương pháp
tiếp cận dựa trên việc lắp các thiết bị xung quanh môi trường sống, ví dụ như trang
bị camera có thể theo dõi các chuyển động của con người trong phòng hoặc cài đặt
cảm biến áp suất ở các khu vực nhất định (ví dụ trong vùng xung quanh giường).
Nhóm thứ hai bao gồm các kỹ thuật dựa trên cảm biến có thể mang theo được, gia
tốc kế hoặc con quay hồi chuyển được sử dụng để thu thập thông tin động học về
người được giám sát và sau đó phát hiện vấp ngã. Ưu điểm của việc sử dụng cảm
biến có thể mang theo là hầu như không cần cài đặt hoặc thiết lập và hệ thống luôn
sẵn sàng để sử dụng.


• Accurate, fast fall detection using gyroscopes and accelerometer-derived
posture information.
1.4. Cơ sở lý thuyết
1.4.1. Internet of Things
Internet of Things (IoT) - Internet của vạn vật: là thuật ngữ dùng để chỉ các
đối tượng có thể được nhận biết cũng như chỉ sự tồn tại của chúng trong một kiến
trúc mang tính kết nối. Cụm từ này chỉ được đưa ra bởi Kevin Ashton vào năm
1999. Ông là một nhà khoa học đã sáng lập ra Trung tâm Auto-ID ở đại học MIT,
nơi thiết lập các quy chuẩn toàn cầu cho RFID (một số phương thức giao tiếp không
dây dùng sóng radio) cũng như một số loại cảm biến khác. IoT sau đó cũng được
dùng nhiều trong các ấn phẩm đến từ các hãng và nhà phân tích.
Xu hướng hiện nay và trong tương lai làmáy tính có khả năng giúp con người
thu thập tất cả những dữ liệu về mọi thứ xung quanh, chúng ta có thể theo dõi và
đếm mọi thứ, giúp giảm hao phí về chi phí, thời gian, công sức. Chúng ta sẽ biết
chính xác khi nào các vật dụng cần sửa chữa, thay thế, khi nào chúng còn mới và
khi nào thì chúng hết hạn sử dụng. Ngoài ra chúng ta có thể kiểm soát chúng mọi
lúc mọi nơi. Nhà thông minh có thể xem là bước đầu của IoT bởi chúng đều được
liên kết với nhau và có thể liên kết vào Internet.
Có thể hiểu, trong IoT các thiết bị từ nhỏ nhất đều có kết nối đến Internet và
con người chúng ta có thể điều khiển, giám sát và sử dụng chúng từ xa qua mạng
Internet mọi lúc, mọi nơi cho các mục đích khác nhau trong đời sống. Và mạng cảm
biến không dây là một ứng dụng trong số đó. Do đó vấn đề nhận biết và định dạng
các đối tượng trong IoT là một trong những điểm quan trọng. Việc định dạng có thể
thông qua đánh dấu, mỗi đối tượng được đánh dấu riêng biệt và chúng ta có thể dễ
dàng quản lý chúng thông qua máy tính. Hiện nay có nhiều công nghệ có thể đảm
nhận việc đánh dấu này chẳng hạn như RFID, NFC, mã vạch, mã QR, watermark kĩ
thuật số,... Việc kết nối có thể thực hiện qua Wi-Fi, GPRS, mạng viễn thông băng
rộng, Bluetooth, hồng ngoại,... và nếu nhìn từ web, chúng ta có thể sử dụng địa chỉ
IP để xác định từng đối tượng riêng biệt. Và sự xuất hiện của IPv6 với không gian

năng và tự cấu hình cho M2M.
Trong mạng lưới M2M thì không có một tiêu chuẩn công nghệ kết nối cụ thể
nào, tất cả thiết bị có thể sử dụng bất cứ công nghệ kết nối nào mà nó có.
Giao tiếp: Các thiết bị M2M có thể kết nối với nhau qua các mạng cố định
như: Ethernet, HomePlug, HomePNA, HomeGrid / G.hn và LonWorks. Công nghệ
tầm ngắn như: RFID, NFC, Wi-Fi, Bluetooth, Xbee, Zigbee, Z-Wave, M-Bus; đối
với truyền dữ liệu tầm xa, hoặc diện rộng thì có: công nghệ vệ tinh, GSM, GPRS,
3G,LTE,…

Hình 1: Mô hình hoạt động của M2M

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lợi - 20114633 - Lớp CNTT 1.01 K57

12


Lưu trữ và phân tích: những gì IoT có chính là dữ liệu lớn, nguồn dữ liệu
được lưu trữ và phân tích thông qua M2M.
Khai thác và ứng dụng: Một trong những ví dụ điển hình là sản phẩm nhà
thông minh. Các thiết bị, ứng dụng đề được kết nối với một máy chủ nội bộ hoặc
gateway cho phép các nhà dịch vụ hoặc chủ nhà truy cập điều kiển và quản lý dữ
liệu. Chăm sóc sức khỏe bằng kỹ thuật số, theo dõi sức khỏe của người dùng liên
tục và đưa ra những cảnh báo khi cần thiết. Quản lý bãi đỗ xe tự động, việc quản lý
xe ra vào, tính phí ở bãi đỗ xe được tự động hóa. Nông nghiệp thông minh, với công
nghệ M2M cho phép người quản lý giám sát điều kiện phát triển của vật nuôi hay
cây trồng một cách chi tiết và tự động, từ đó có thể tác động, can thiệp để đạt được
năng suất cao (tự động hoặc đưa ra cảnh báo cho người quản lý).
1.4.2.2. Trình bày tổng quan về tiêu chuẩn ETSI M2M
Một thiết bị M2M chạy các ứng dụng bằng cách sử dụng SCL. Nó kết nối
trực tiếp đến các Netwwork Domain thông qua mạng truy cập có thể cung cấp dịch

không đồng nhất, liên kết và kết nối mạng với các công nghệ giao thức khác
nhau bằng cách lập bản đồ và chuyển đổi hoạt động.
• Wide Area Network: Cung cấp mạng lõi với mạng truy cập để cho phép các
thiết bị M2M và các cổng giao tiếp với mạng M2M. Nó được dựa trên công
nghệ hiện có như XDSL, GERAN, UTRAN, WLAN, WIMAX, …
• M2M Network: cung cấp một M2M Network SCL (NSCL) mà có thể được
truy vấn bởi các ứng dụng M2M mạng (NA) thông qua một giao diện mở.
• M2M Service Capabilities Layer (SCL): Cung cấp một lớp dịch vụ ngang
cho các ứng dụng M2M trừu tượng hóa sự phức tạp của các thiết bị.
• Phát triển ứng dụng với một tên miền cụ thể.

Hình 2: Kiến trúc chức năng ETST M2M
ETST M2M áp dụng một kiến trúc RESTful, mỗi một SCL là một cây tài nguyên
chuẩn nơi lưu trữ thông tin trong đó có thể thực hiện thao tác lấy, cập nhật, xóa,
thực hiện. Một cây tài nguyên SCL hỗ trợ nhiều loại tài nguyên khác nhau:
• Để mô tả một lớp SCL lưu trữ OM2M sử dụng một lớp base “sclBase”, đây
là một lớp gốc cho tất cả nguồn lưu trữ khác trong SCL. Nhưng “scl”
resource lưu trữ thông tin của các scls khác ở trên những máy khác sau khi
xác thực thành công.
• Các “aplication” lưu trữ thông tin về ứng dụng sau khi đăng kí thành công
trên SCL hosting.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lợi - 20114633 - Lớp CNTT 1.01 K57

14


• Các nguồn tài nguyên “container” hoạt động như một trung gian giữa các dữ
liệu đệm cho phép trao đổi giữa “aplication” và SCLs. Các tài nguyên
“contentInstance” đại diện cho một trường dữ liệu trong các “container”
• Các tài nguyên “accessRight” quản lí quyền điều hành của chủ sở hữu để

• Phi trạng thái.
• Hiển thị cấu trúc thư mục như URIs.
• Chuyển đổi JavaScript Object Notation (JSON) và XML hoặc cả hai.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lợi - 20114633 - Lớp CNTT 1.01 K57

15


1.4.3.2. Sử dụng các phương thức HTTP một cách rõ ràng
Một đặc tính quan trọng của dịch vụ Web service RESTful là sử dụng một
cách rõ ràng các phương thức HTTP theo cách một giao thức được xác định RFC
2616. Ví dụ HTTP GET được xác định như là một phương thức sinh ra số liệu được
sử dụng có chủ đích bởi các ứng dụng người dùng để thu thập tài nguyên, dữ liệu từ
một máy chủ, hoặc thực thi một truy vấn mà máy chủ sẽ tìm kiếm và phản hồi cùng
với một gói thông tin tương thích.
REST yêu cầu các nhà phát triển sử dụng các phương thức HTTP một cách
rõ ràng theo cách tương thích với các giao thức chuẩn. Nguyên lí thiết cơ bản này
thiết lập một ánh xạ 1-1 giữa các hành động tạo, đọc, cập nhật, và xóa các quá trình
vận hành và các phương thức HTTP. Theo cách ánh xạ này thì:
• Để tạo một tài nguyên trên máy chủ, bạn cần sử dụng phương thức POST.
• Để truy xuất một tài nguyên dùng phương thức GET.
• Để thay đổi trạng thái một tài nguyên hoặc cập nhật nó, sử dụng PUT.
• Để hủy bỏ hoặc xóa một tài nguyên, sử dụng DELETE
1.4.3.3. Phi trạng thái
Các web service REST cần được điều chỉnh về quy mô để đáp ứng các yêu
cầu ngày càng cao về chất lượng thực hiện. Các khu vực lưu trữ của máy chủ với
khả năng cần bằng tải và vượt qua sự mất mát, các bức ngăn và các cổng được sắp
xếp theo một phương thức đặc thù nhằm tạo ra một cấu trúc dịch vụ bền vững cho
phép chuyển tiếp yêu cầu từ một máy chủ tới máy chủ khác khi cần, để giảm tổng

Cấu trúc địa chỉ của web service RESTful là:
• Giấu các đuôi tài liệu mở rộng của bản gốc trong máy chủ (.jsp, .php, .asp),
nếu có, vì vậy bạn có thể giấu một số thứ mà không cần thay đổi địa chỉ
URIs.
• Để mọi thứ là chữ thường.
• Thay thế các khoảng trống là gạch chân và gạch nối gạch nối.
• Tránh các chuỗi yêu cầu càng nhiều càng tốt
• Thay vì sử dụng mã (404 Not Found) khi yêu cầu địa chỉ cho một phần
đường dẫn, luôn luôn cung cấp một trang mặc định hoặc tài nguyên như một
phản hồi.
1.4.3.5. Chuyển đổi XML, JSON, hoặc cả hai
Một tài nguyên đại diện điển hình phản ánh trạng thái hiện tại của một tài
nguyên, và các thuộc tính của nó, tại thời điểm một ứng dụng máy khách yêu cầu
nó. Các đại diện tài nguyên theo nghĩa này chỉ là các bản tóm tắt lúc đó. Điều này
có thế đơn giản như một đại diện của một bản ghi trong một cơ sở dữ liệu, bao gồm
một tổng thể giữa tên, cột, và các thẻ XML, nơi các giá trị thành phần trong XML
bao gồm các giá trị dòng. Hoặc nếu hệ thống có một mô hình dữ liệu, thì theo định
nghĩa này, một tài nguyên đại diện là một bản tóm tắt các thuộc tính của những thứ
trong mô hình dữ liệu hệ thống.
Các chủ thể trong mô hình dữ liệu của bạn thường liên quan đến nhau theo
cách nào đó, và mối liên hệ giữa mô hình dữ liệu chủ thể (tài nguyên) nên được
phản ánh theo cách chúng được đại diện để chuyển đến một ứng dụng máy khách.
Cuối cùng, để đưa đến khả năng yêu cầu loại nội dung cụ thể cho các ứng
dụng máy khách mà phù hợp nhất với chúng, hãy cấu trúc dịch vụ của bạn sao cho
nó tận dụng được phần đầu chấp nhận HTTP sẵn có bên trong, nơi giá trị của phần
đầu là một loại MIME ( JSON, XML, XHTML)
Nó cho phép dịch vụ đươc nhiều khách hàng khác nhau sử dụng, viết bằng
cách ngôn ngữ khác nhau, chạy trên nền và thiết bị khác nhau. Sử dụng kiểu MIME
và phần đầu HTTP Accept là một cơ chế được biết như là nội dung thương thuyết,
cái mà cho phép máy khách chọn định dạng dữ liệu nào đúng với chúng và tối thiểu

dụng thành nhiều phần khác nhau, mỗi phần sử dụng với một nhiệm vụ nhất
định
• Deep Linking: Cho phép bạn mã hóa trạng thái các ứng dụng trên địa chỉ
URL để nó có thể được bookmark. Các ứng dụng có thể được phục hồi lại từ
các địa chỉ URL với cùng 1 trạng thái.
• Dependency Injection: AngularJS có sẵn một hệ thống con dependency
ịnjection để giúp các lập trình viên tạo ra các ứng dụng dễ phát triển, dễ hiểu
và kiểm tra.
1.4.4.2. Ưu điểm của AngularJS
• AngularJS cung cấp khả năng tạo ra các Single Page Application một cách
rất rõ ràng và dễ dàng để duy trì.
• AngularJS cung cấp khả năng Data Binding tới HTML do đó giúp người
dùng cảm giác linh hoạt thân thiện.
• AngularJS code dễ dàng khi unit test.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lợi - 20114633 - Lớp CNTT 1.01 K57

18


• AngularJS cung cấp khả năng tái sử dụng các component (thành phần).
• Với AngularJS, lập trình viên sẽ viết ít code hơn, với nhiều chức năng hơn.
• Với AngularJS, view là thành phần trong trang HTML thuần, trong khi
controller được viết bởi javascript với quá trình xử lí nghiệp vụ.
1.4.4.3. Nhược điểm của AngularJS
• Không an toàn: là một JavaScript framework, ứng dụng được viết bởi
AngularJS không an toàn. Phải có tính năng bảo mật và xác thực phía Server
sẽ giúp ứng dụng trở nên an toàn hơn.
• Nếu người sử dụng ứng dụng của bạn vô hiệu hóa JavaScript thì họ chỉ nhìn
được trang cơ bản, không thấy gì thêm
1.4.4.4. Các thành phần của AngularJS



Hình 3: Mô hình Nơ-ron
• Bộ tổng (Summing): Thường dùng để tính tổng của tích các đầu vào với
trọng số liên kết của nó.
• Hàm truyền (Transfer function): Hàm này được dùng để giới hạn phạm vi
đầu ra của mỗi nơron. Nó nhận đầu vào là kết quả của hàm tổng và ngưỡng
đã cho. Thông thường, phạm vi đầu ra của mỗi nơron được giới hạn trong
đoạn [0,1] hoặc [-1, 1]. Các hàm truyền rất đa dạng, có thể là các hàm tuyến
tính hoặc phi tuyến. Việc lựa chọn hàm truyền nào là tuỳ thuộc vào từng bài
toán và kinh nghiệm của người thiết kế mạng. Một số hàm truyền thường sử
dụng trong các mô hình mạng nơron được đưa ra trong Bảng 1.
Hàm truyền

Đồ thị

Định nghĩa

Symmertrical
Hard Limit
(hardlims)

Linear
(purelin)

Saturating
Linear
(satlin)

y = purelin(x)

1.4.5.3. Perceptron
Perceptron là mạng nơ-ron đơn giản nhất, nó chỉ gồm một nơ-ron, nhận đầu
vào là vector có các thành phần là các số thực. Cách thức hoạt động giống như một
nơ-ron đã nêu ở trên.
Perceptron cho phép phân loại chính xác trong trường hợp dữ liệu có thể
phân chia tuyến tính (các mẫu nằm trên hai mặt đối diện của một siêu phẳng). Nó
cũng phân loại đúng đầu ra các hàm AND, OR và các hàm có dạng đúng khi n đầu
ra khi có m đầu vào của nó đúng (n ≤m). Nó không thể phân loại được đầu ra của
hàm XOR.
1.4.5.4. Mạng nhiều tầng truyền thẳng
Mô hình mạng nơ-ron được sử dụng rộng rãi nhất là mô hình mạng nhiều
tầng truyền thẳng (MLP: Multi Layer Perceptron). Một mạng MLP tổng quát là
mạng có n+1 (n≥1) tầng. Trong đó gồm một tầng đầu ra (tầng thứ n+1) và (n) tầng
ẩn. Xem hình 4.
Các đặc điểm của mạng MLP :
• Nơ-ron tầng sau liên kết với tất cả nơron tầng trước đó. Mỗi liên kết như vật
là một trong số xác định.
• Đầu ra của một nơ-ron sẽ trở thành một thành phần đầu vào của nơ-ron thuộc
lớp kế tiếp.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lợi - 20114633 - Lớp CNTT 1.01 K57

21


Hình 4: Mô hình mạng MLP
Hoạt động MLP:
Ban đầu, nơ-ron thuộc lớp ẩn thứ nhất nhận tín hiệu đầu vào và xử lý (tính
tổng trọng số, gửi tới hàm truyền, lấy kết quả dựa vào ngưỡng chọn) và ta sẽ thu
được các đầu ra của lớp thứ nhất. Tiếp theo ta tiếp tục tính toán đầu ra của lớp thứ 2

một.
B3 : So sánh kết quả giữa vector đầu ra với kết quả đúng ứng với bộ mẫu thử
nghiệm ở B1. Nếu có sự sai khác thì ta sẽ ta sẽ thực hiện B4. Nếu mạng đạt tới trạng
thái hội tụ chúng ta có thế dừng việc học, không thì chúng ta sẽ quay lại B2.
B4: Hiệu chỉnh các trọng số liên kết theo thuật toán nào đó sao cho khi chúng ta có
bộ input đầu vào đã sử dụng ở B2 thì ở đầu ra sẽ đạt được giá trị đúng giống với giá
trị của bộ mẫu đã cho. Sau đó chúng ta lặp lại B2.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thành Lợi - 20114633 - Lớp CNTT 1.01 K57

23


CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG
2.1. Phân tích và thiết hế hệ thống
2.1.1. Các yêu cầu thiết kế
Hệ thống phát hiện vấp ngã có thể hữu ích cho những người làm việc hoặc
tham gia các hoạt động vui chơi giải trí ở những nơi hẻo lánh với nguy cơ bị ngã
cao, chẳng hạn như người tàn tật, khuyết tật, các công nhân xây dựng, thợ săn,
những người trượt tuyết, …Tuy nhiên, mục đích chính của hệ thống phát hiện vấp
ngã là dành cho những người cao tuổi. Trong thực tế, trong những năm qua tuổi thọ
dân số thế giới đã tăng lên làm cho nguy cơ xảy ra vấp ngã ở người cao tuổi tăng
cao. Thật không may, những vết thương do vấp ngã là nguyên nhân chính của nhập
viện, gây nên dị tật và thậm chí tử vong ở những người cao tuổi.
Do đó, hệ thống phát hiện vấp ngã nhắm tới đối tượng người dùng là người
cao tuổi, những người thường xuyên phải xoay xở một mình trong thời gian dài.
Một hệ thống phát hiện vấp ngã phù hợp với người dùng phải đáp ứng các yêu cầu
sau:
• Tự động hóa, có thể gửi một cảnh báo mà người dùng không cần phải bấm
nút,

• Tuy nhiên, vì những lí do về khả năng sử dụng, các thuật toán phát hiên vấp
ngã nên chỉ làm việc với độ lớn gia tốc.
• Các thuật toán phát hiện vấp ngã phải được tự học, theo cách này, nó có thể
tự điều chỉnh các thông số hoạt động theo đặc điểm cụ thể của người sử dụng
( ví dụ như chiều cao, cân nặng, tốc dộ di chuyển, …).
• Một giao diện người-máy, thậm chí đơn giản, đều bắt buộc đáp ứng 2 lí do:
 Một nút dừng là cần thiết, để tránh việc tự động cảnh báo sai được
gửi tới người sử dụng.
 Để cung cấp các phản hồi cho thuật toán ngã tự học.
Một thiết bị mang theo được với hình thức nhỏ dường như tuân thủ nguyên
tắc như vậy. Để cho phép hệ thống hoạt động ngoài trời, thậm chí cách xa các tòa
nhà, thông tin liên lạc nên dựa vào các mạng di động hiện có. Rõ ràng, điện thoại
thông minh là ứng cử viên tốt: chúng bây giờ là một nền tảng điện toán hiệu quả và
bao gồm một loạt các hệ thống con cảm biến, chẳng hạn như gia tốc kế và con quay
hồi chuyển (thường được sử dụng để quản lý các định hướng của màn hình và sử
dụng vị trí của các thiết bị như một hình thức đầu vào).Đồng thời, cung cấp một
chức năng mới, chẳng hạn như việc phát hiện vấp ngã, thông qua một thiết bị quen
thuộc sẽ tạo nhiều điều kiện cho việc triển khai rộng rãi các ứng dụng.
Nhóm đồ án thiết kế và thực hiện một hệ thống phát hiện vấp ngã đáp ứng
các yêu cầu đưa ra bằng cách sử dụng một điện thoại thông minh gắn vào thắt lưng
của người dùng hoặc bỏ vào túi quần. Một ứng dụng, với tính chất tự học, tiếp tục
thu thập dữ liệu gia tốc thông qua việc tích hợp, áp dụng các thuật toán phát hiện
vấp ngã, và gửi một cảnh báo cho một tập hợp các địa chỉ liên lạc được xác định
trước khi một sự kiện vấp ngã được phát hiện. Sự tương tác giữa người dùng và các
ứng dụng diễn ra bằng cách sử dụng giao diện điện thoại thông minh.
2.1.2. Phỏng vấn người dùng cuối
Như đã thảo luận trong phần trước, tính khả dụng là một vấn đề quan trọng
của hệ thống tự động phát hiện vấp ngã có thể mang theo được. Ngay cả các thuật
toán đáng tin cậy nhất cũng có thể trở nên vô ích nếu hệ thống tổng thể không có
được sự chấp nhận của người dùng về một số vấn đề như tính dễ sử dụng, hiệu suất