Nghiên cứu phát triển giao diện tương tác người - máy trong môi trường thông minh

- TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: Nghiên cứu phát triển giao diện tương tác người – máy trong môi trường thông minh Tác giả luận văn: Nguyễn Thị Thảo Khóa Người hướng dẫn: TS.
- Giao tiếp giữa con người và máy móc thông qua giao diện người – máy ngày càng được quan tâm.
- Trong môi trường thông minh các ứng dụng thích nghi với nhu cầu của con người thì giao diện người – máy phát triển ở trình độ cao và ngày càng được ứng dụng rộng rãi vì nó khiến cho người sử dụng hài lòng.
- Từ nhận định đó nên luận văn tốt nghiệp thạc sỹ tôi chọn nghiên cứu phát triển giao diện tương tác người – máy trong môi trường thông minh.
- Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu.
- Tìm hiểu về giao diện người – máy trong môi trường thông minh, cụ thể là phòng thông minh.
- Triển khai xây dựng giao diện người – máy bằng tiếng nói điều khiển các thiết bị trong phòng thông minh.
- b) Tóm tắt cô đọng các nội dung chính và đóng góp mới của tác giả Chương 1: Mở đầu Chương này tìm hiểu về bối cảnh của nghiên cứu, xác định mục đích nghiên cứu, và phạm vi nghiên cứu của đề tài.
- Chương 2: Tổng quan về giao diện người máy trong môi trường thông minh và nhà thông minh Nội dung trình bày nghiên cứu tổng quan về giao diện tương tác người – máy trong môi trường thông minh nói chung và giao diện tương tác người – máy trong nhà thông minh nói riêng.
- Sơ đồ kết nối hệ thống giám sát và điều khiển giao diện người – máy bằng tiếng nói.
- Tiếp đó trình bày giải pháp xây dựng hệ thống giao diện tiếng nói và bàn phím chuột cho phép dễ dàng triển khai các hệ thống tương tác trong môi trường thông minh.
- Chương 4: Triển khai giải pháp cho ứng dụng phòng thông minh của MICA Việc triển khai cho một ứng dụng cụ thể được thực hiện cho phòng thông minh tại Trung tâm MICA.
- Chương này được mở đầu bằng việc giới thiệu bài toán thông qua việc xây dựng kịch bản điều khiển các thiết bị và sử dụng phầm mềm Adobe Flash CS4 Professional để mô phỏng mô hình smartroom của trung tâm MICA.
- Tiếp đó là phần lựa chọn công nghệ triển khai giải pháp, giới thiệu về công cụ Qt, công cụ được lựa chọn để triển khai giải pháp và cuối cùng là các kết quả triển khai giải pháp cho phòng thông minh tại trung tâm MICA dưới dạng demo chương trình.
- c) Phương pháp nghiên cứu.
- Phương pháp đọc tài tiệu - Phương pháp thực nghiệm trên phần mềm Adobe Flash CS4 Professional để mô phỏng d) Kết luận Sau một thời gian nghiên cứu đề tài “ Nghiên cứu phát triển giao diện tương tác người – máy trong môi trường thông minh ”.Với những mục tiêu đề ra của đề tài.
- Các vấn đề cơ bản đã được nghiên cứu và thực hiện.
- Kết nối tốt với các thiết bị cần điểu khiển trong môi trường như đầu đọc thẻ RFID để điều khiển cửa ra vào.
- điều khiển điều hoà.
- Điều khiển tivi: Kết nối tốt với hệ thống IPTV cung cấp nội dung tivi (chương trình điều khiển tivi server nằm ngoài chương trình demo).
- Hệ thống giao diện cho phép điều khiển một cách thống nhất giữa điều khiển bằng tay và điều khiển bằng tiếng nói, có sự độc lập giữa đối tượng điều khiển (ví dụ đèn) với đối tượng tương tác (ví dụ nút bấm đèn hoặc câu lệnh đèn bật).
- Việc kết nối một mô đun điều khiển (phần mềm) để điều khiển nhiều thiết bị giống nhau (ví dụ mô đun điều khiển đèn điều khiển đèn số 1, số 2, số 3) là đồng nhất độc lập với mô đun giao diện kích hoạt.
- Nghiên cứu phát triển giao diện tương tác người – máy trong môi trường thông minh LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, bản luận văn này là kết quả nghiên cứu của bản thân tôi dưới sự hướng dẫn của TS.
- Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thảo Nghiên cứu phát triển giao diện tương tác người – máy trong môi trường thông minh 1 LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp cao học “Nghiên cứu phát triển giao diện tương tác người – máy trong môi trường thông minh” là kết quả không chỉ của một cá nhân mà nó có được là nhờ sự giúp đỡ của nhiều người.
- Hà Nội, tháng 3 năm 2011 Học viên Nguyễn Thị Thảo Nghiên cứu phát triển giao diện tương tác người – máy trong môi trường thông minh 2 MỤC LỤC Chương 1.
- Bối cảnh nghiên cứu.
- Mục đích nghiên cứu.
- Giới hạn và nội dung nghiên cứu.
- TỔNG QUAN VỀ GIAO DIỆN NGƯỜI – MÁY TRONG MÔI TRƯỜNG THÔNG MINH VÀ NHÀ THÔNG MINH.
- Giao diện người - máy trong môi trường thông minh.
- Lịch sử quá trình nghiên cứu.
- Ứng dụng giao diện người – máy trong môi trường thông minh.
- Giao diện người - máy trong nhà thông minh.
- Tổng quan về nhà thông minh.
- Các giải pháp tương tác người-thiết bị trong nhà thông minh.
- Kết nối các thiết bị cần điều khiển.
- Hệ thống giám sát và điều khiển sử dụng giao diện tiếng nói.
- Sơ đồ khối chức năng bên trong hệ thống tương tác.
- Trình tự thiết kế và xây dựng giao diện người dùng.
- 27 Nghiên cứu phát triển giao diện tương tác người – máy trong môi trường thông minh 3 Chương 4.
- TRIỂN KHAI GIẢI PHÁP CHO ỨNG DỤNG PHÒNG THÔNG MINH CỦA MICA.
- Tìm hiểu nhu cầu tương tác của người dùng – xây dựng kịch bản hoạt động môi trường thông minh ở trung tâm MICA.
- Ứng dụng để xây dựng chương trình điều khiển môi trường thông minh của trung tâm MICA.
- Các giao thức tương tác phục vụ bài toán.
- Điều khiển các thiết bị trong môi trường.
- 66 Nghiên cứu phát triển giao diện tương tác người – máy trong môi trường thông minh 4 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.
- Mô hình kết nối điều khiển các thiết bị trong nhà.
- Điều khiển bằng phím ấn.
- Điều khiển thông qua điều khiển từ xa.
- Điều khiển thông qua giao diện cảm ứng.
- Điều khiển thông qua internet.
- Một số loại cảm biến dung trong nhà thông minh.
- Điều khiển bằng giọng nói.
- Hệ thống phòng thông minh tại trung tâm MICA.
- Sơ đồ kết nối của khôi tương tác người máy bằng tiếng nói của phòng thông minh.
- Sơ đồ khối tổng quát của khối tương tác người-máy bằng tiếng nói.
- Sơ đồ khối các khối tương tác và vị trí cơ chế signal slot được triển khai.
- Mở rộng ví dụ về MVC với nhiều bộ điều khiển.
- 36 Nghiên cứu phát triển giao diện tương tác người – máy trong môi trường thông minh 5 Hình 20.
- Sơ đồ mặt bằng môi trường thông minh nơi sẽ xây dựng phòng giám sát bằng tiếng nói.
- Giao diện chính của chương trình điều khiển.
- Giao diện room 1 trong demo.
- Giao diện room 2 trong demo.
- Giao diện room 3 trong demo.
- Sơ đồ điều khiển cửa.
- Hộp thoại điều khiển đèn.
- Hộp thoại điều khiển quạt.
- Hộp thoại điều khiển điều hoà.
- Sơ đồ điều khiển tivi.
- Hộp thoại điều khiển tivi.
- 53 Nghiên cứu phát triển giao diện tương tác người – máy trong môi trường thông minh 6 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.
- Thiết bị, công suất và thiết bị điều khiển PLC.
- 38 Nghiên cứu phát triển giao diện tương tác người – máy trong môi trường thông minh 7 DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT HMI Human-machine Interface AmI Ambient Intelligence SH Smart Home ICT Information and Communication Technologies DVD Digital Video Disc ID Integral and Derivative LAN Local Area Network TV Television PLC Programmable Logic Control USB Univeral Serial Bus APIs Application Programming Interface scale MVC Model-View-Controller GUI Graphical User Interface IP Internet Protocol Nghiên cứu phát triển giao diện tương tác người – máy trong môi trường thông minh 8 Chƣơng 1.
- Bối cảnh nghiên cứu Con người luôn có sự giao tiếp với máy móc dưới nhiều hình thức khác nhau.
- Thành quả này có được do sự phối hợp của các cơ cấu cảm biến, cơ cấu chấp hành, bộ vi xử lý kết hợp với các phần mềm thông minh.
- Máy móc nhận biết trạng thái của môi trường xung quanh và đưa ra các quyết định mà không cần sự phát biểu tường minh của người dùng.
- Sự tiến bộ của ngành công nghiệp chế tạo các thiết bị điện tử nhỏ bé cho phép các máy tính có nhiều tính năng khác nhau và giao diện người – máy (HMI) trở thành một phần của cuộc sống hàng ngày.
- Mục đích nghiên cứu Mục đích nghiên cứu của luận văn là cung cấp một cách tiếp cận mới cho người lập trình để xây dựng giao diện người-máy trong môi trường thông minh cụ thể là phòng thông minh.
- Nghiên cứu phát triển giao diện tương tác người – máy trong môi trường thông minh 9 1.3.
- Giới hạn và nội dung nghiên cứu Trong khuôn khổ nghiên cứu và mục đích ở trên, luận văn tập trung vào nội dung sau: 1.
- Nghiên cứu quá trình hình thành và phát triển giao diện tương tác người – máy trong và ngoài nước phục vụ các bài toán tương tác thường gặp trong cuộc sống hàng ngày (giao diện người – máy trong nhà thông minh) 2.
- Nghiên cứu phát triển một giải pháp xây dựng giao diện người-máy điều khiển bằng bàn phím chuột kết hợp giao diện tiếng nói cho các thiết bị dân dụng trong nhà thông minh.
- Xây dựng một hệ tương tác người máy cho phòng thông minh, một ứng dụng cụ thể của nhà thông minh, bằng cách áp dụng giải pháp trên.
- Bản luận văn này bao gồm: Chƣơng 1: Mở đầu Chương này tìm hiểu về bối cảnh của nghiên cứu, xác định mục đích nghiên cứu, và phạm vi nghiên cứu của đề tài.
- Chƣơng 2: Tổng quan về giao diện ngƣời máy trong môi trƣờng thông minh và nhà thông minh Nội dung trình bày nghiên cứu tổng quan về giao diện tương tác người – máy trong môi trường thông minh nói chung và giao diện tương tác người – máy trong nhà thông minh nói riêng.
- Nhắc lại sơ đồ kết nối hệ thống giám sát và điều khiển.
- Nghiên cứu phát triển giao diện tương tác người – máy trong môi trường thông minh 10 Chƣơng 4: Triển khai giải pháp cho ứng dụng phòng thông minh của MICA Chương này trình bày việc triển khai cho một ứng dụng cụ thể được thực hiện cho phòng thông minh tại Trung tâm MICA.
- Chương này được mở đầu bằng việc nhắc lại bài toán tìm hiểu nhu cầu người dùng thông qua việc xây dựng kịch bản điều khiển các thiết bị.
- Tiếp đó là lựa chọn công nghệ triển khai giải pháp, giới thiệu về công cụ Qt (công cụ được lựa chọn để triển khai giải pháp) và cuối cùng là các kết quả triển khai giải pháp cho phòng thông minh tại trung tâm MICA dưới dạng demo chương trình.
- Nghiên cứu phát triển giao diện tương tác người – máy trong môi trường thông minh 11 Chƣơng 2.
- TỔNG QUAN VỀ GIAO DIỆN NGƢỜI – MÁY TRONG MÔI TRƢỜNG THÔNG MINH VÀ NHÀ THÔNG MINH 2.1.
- Giao diện ngƣời - máy trong môi trƣờng thông minh 2.1.1.
- Lịch sử quá trình nghiên cứu Trong lịch sử phát triển loài người, máy móc có một vị trí rất quan trọng không chỉ giúp con người các công việc nặng nhọc, các công việc đòi hỏi chính xác, tạo ra năng suất lao động vượt trội…mà nó còn phục vụ cho cuộc sống con người ngày một thoái mái hơn.
- Khi mới hình thành thì giao tiếp giữa con người và máy móc còn rất hạn chế thông qua các nút ấn bật/tắt, các bảng điều khiển.
- Sau đó là thông qua các màn hình máy tính thì giao tiếp người – máy linh hoạt hơn rất nhiều.
- Đây là mối quan tâm chủ yếu của các tác giả ở phòng Nghiên cứu quốc gia Sandia là xây dựng giao diện giữa con người và máy móc (Human-Machine Interface HMI).
- Mục tiêu là làm sao tạo ra một giao diện giúp con người có thể giao tiếp với máy móc một cách thuận lợi nhất.
- Nghiên cứu phát triển giao diện tương tác người – máy trong môi trường thông minh 12 Ngày nay, giao diện giữa con người và máy móc rất đa dạng chúng vừa là thách thức vừa là cơ hội để xây dựng các hệ giao diện giữa người và máy móc một cách thuận tiện, mềm dẻo, chất lượng cao.
- Ứng dụng giao diện ngƣời – máy trong môi trƣờng thông minh Trong môi trường thông minh (AmI), giao diện tương tác người máy gắn liền với khái niệm “sự biến mất của máy tính”.
- Cuối cùng là các hệ thống nhà thông minh có “trí tuệ” có thể tiếp nhận các thông tin, mệnh lệnh, trạng thái tâm lý, sức khỏe của con người, đồng thời với việc cảm nhận được các thông số trạng thái của bản thân hệ thống và môi trường

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt