Không muốn lựa chọn công nghệ GPS quen thuộc và đi theo lối của nhiều người đi, nhóm Tạ Công Mạnh, Hồ Ngọc Quang và Lê Tấn Phúc sinh viên trường ĐH Bách Khoa TPHCM quyết định chọn GPS làm đề tài nghiên cứu với mong muốn có thể tạo được một thiết bị dẫn đường do chính mình làm chủ công nghệ với mức độ tìm đường chính xác dù trên phương tiện giao thông nào. Tinh thần sáng tạo, sự tự tin, nhiều chức năng mới, thiết bị dẫn đường GPS Navigator của nhóm đã chiến thắng, đoạt giải Nhất cuộc thi Sáng tạo trong Thanh Thiếu nhi TP.HCM năm 2012.
Muốn làm chủ công nghệ Trước khi nói về giải pháp GPS Navigator GPS của nhóm, Tạ Công Minh đã ngược dòng lịch sự để có những diễn giải chi tiết về GPS. GPS (Global Positioning System) là hệ thống định vị toàn cầu có thể xác định tọa độ bất cứ vị trí nào trên trái đất do Bộ Quốc phòng Mỹ thiết kế phục vụ cho quân sự. Từ năm 1980, Mỹ cho phép sử dụng GPS vào các lĩnh vực dân sự, miễn phí trên toàn thế giới. Hệ thống này gồm 27 vệ tinh nhân tạo, chạy bằng
năng lượng mặt trời, chuyển động quanh trái đất hai lần trong một ngày theo một quỹ đạo chính xác và phát tín hiệu xuống trái đất. Bất cứ vị trí nào trên trái đất sẽ được tối thiểu ba vệ tinh nhìn thấy và máy thu tín hiệu GPS trên trái đất so sánh thời gian phát và nhận tín hiệu để tính được khoảng cách đến ba vệ tinh này, từ đó xác định được tọa độ của mình. GPS hoạt động suốt ngày trong mọi điều kiện thời tiết, với sai số khoảng 5 đến 10m (đây là cấp độ 3 mà chính phủ Mỹ cho phép trong dân sự).
Nhiều nước trên thế giới đã sử dụng công nghệ GPS để phát triển thiết bị chỉ dẫn đường. Với việc áp dụng GPS, hệ thống bản đồ chi tiết của nhiều địa điểm và những hướng dẫn về đường đi chính xác thiết bị dẫn đường GPS sẽ không thể thiếu trên các phương tiện đi lại trong tương lai. Ở Việt Nam cũng đã có rất nhiều
doanh nghiệp phát triển GPS và có sản phẩm cung cấp ra thị trường. “Nhưng các sản phẩm này hầu hết xây dựng trên hệ điều hành Android và sử dụng bản đồ của Google Maps. Bản đồ Google Maps tuy đẹp, nhiều ứng dụng nhưng không có khả năng tùy biến. Từ sự hạn chế của các thiết bị định vị hiện tại, Quang, Mạnh, Phúc muốn làm một giải pháp made in Viet Nam do chính mình làm chủ công nghệ, có khả năng tùy biến, sử dụng đơn giản, tốc độ truy cập nhanh” – đó chính là nguyên nhân chọn đề tài của nhóm.
Nhóm đã chọn hệ điều hành Linux, bản đồ Garmin để làm GPS Navigator. Chính việc chọn lựa Linux và Garmin đã giúp GPS Navigator tạo ra sự khác biệt với khả năng định vị đường đi nhanh chóng trên đường bộ đặc biệt là ở những thành phố lớn, sử dụng đơn giản và có khả năng tuỳ biến các ứng dụng.
Để làm nên sản phẩm, nhóm đã sử dụng bo mạch nhúng friendly ARM 64010, module thu nhận sóng ET-333 (giá thành rẻ, khả năng thu nhận sóng ổn định, hoạt động tốt trong điều kiện trời nhiều mây, tương thích với điều kiện khí hậu Việt Nam…, Ang-ten đi kèm loại AT – 65 (hãng Gloal SAT).
Hiện tại sản phẩm của nhóm Quang, Phúc, Mạnh đang được ứng dụng trong máy bay mô hình của trường ĐH Bách Khoa TP.HCM, nhằm cung cấp khả năng định vị vị trí hiện tại và giúp máy bay mô hình có thể di chuyển với một lộ trình hoạch định trước.
Hướng đến quản lý lộ trình Với kết quả ban đầu đạt được, sản phẩm rất khả thi với loạt các kế hoạch mà nhóm dự định sẽ thực hiện trong thời gian tới nếu sớm có sự hỗ trợ từ các tổ chức, doanh nghiệp. Tạ Công Mạnh cho biết, nhóm sẽ hoàn thiện sản phẩm cung cấp cho người dùng khả năng hoạch định trước lộ trình đường đi – từ đó ra quyết định điều khiển một mô hình khác, chẳng hạn như tàu thủy hoặc máy bay mô hình. Việc xây dựng thành công ứng dụng này sẽ đáp ứng được các nhu cầu về quan sát, thám hiểm trên không, cũng như trong các vùng sông suối mà con người khó có khả năng đến được dễ dàng.
Cụ thể, hướng phát triển đầu tiên của nhóm cho đề tài này là một thiết bị giám sát lộ trình của các tuyến đường xe bus, kiêm nhiệm tính năng hướng dẫn hành khách đi xe bus cũng như tài xế về thông tin đường xá, bến bãi, trạm xe bus. Nhưng để sản phẩm hoàn thiện hơn, nhóm phải nghiên cứu các ứng dụng trong thực tế, tập trung phát triển ứng dụng trong quản lý lộ trình xe bus, xe tải, taxi…Từ đó, thiết bị sẽ đóng vai trò giống như một chiếc hộp đen để theo dõi và giám sát lại hoạt động của xe bus. Mọi thông tin về quãng đường di chuyển, thời gian cập bến, lộ trình, vận tốc tối đa sẽ được ghi lại và báo về cho trung tâm điều khiển. Thiết bị giống như một máy móc hỗ trợ chuyên dụng. Khi di chuyển gần đến một trạm xe bus sẽ có tín hiệu nhắc nhở mọi người chuẩn bị xuống trạm. Đồng thời, khả năng tra cứu chi tiết lộ trình của tuyến xe bus đó và các tuyến khác liên quan sẽ giúp hành khách lựa chọn cho mình bến đỗ tốt hơn. Khi có sự cố trên tuyến đường đang di chuyển, hoặc ùn tắc giao thông tài xế và hành khách đều sẽ được cập nhật tin tức để có thể thay đổi lộ trình phù hợp. Đối với các loại xe bus tự động đang được đưa vào áp dụng ở TP.HCM, thiết bị sẽ giúp ích rất nhiều cho cả tài xế và hành khách đi trên đường. “Sau đó, nhóm sẽ mở rộng mạng lưới dẫn đường – GPS Navigator Social Network. Khi công nghệ phát triển liên tục theo từng ngày, sự tương tác đơn thuần giữa hệ thống và người sử dụng sẽ đem lại cảm giác nhàm chán. Chưa kể hệ thống dù có hiện đại đến thế nào cũng không thể cập nhật thông tin hiện tại một cách nhanh chóng nếu không có sự phản hồi từ người sử dụng…” – Mạnh chia sẻ thêm.
Mục tiêu xa hơn, nhóm sẽ xây dựng sản phẩm có đầy đủ tính năng tích hợp được trong xe hơi và các thiết bị cầm tay, phù hợp với các phương tiện lưu thông trên bộ. Cung cấp giao diện thân thiện với người dùng; tương tác với thiết bị bằng hệ thống phím nhấn hoặc màn hình cảm ứng, hiển thị trên màn hình LCD với giao diện đồ họa chất lượng tốt, rõ ràng và thân thiện, dễ sử dụng. Đặc biệt sẽ cung cấp đầy đủ các tiện ích cho người dùng từ các chức năng như:
Chức năng định vị: Cho phép xác định chính xác vị trí hiện tại, phương hướng cũng như tốc độ di chuyển của phương tiện; Chức năng duyệt bản đồ: cho phép người dùng tương tác với bản đồ bằng cách xem, phóng to hay thu nhỏ theo ý muốn.
Chức năng dẫn đường: Tính toán khoảng cách, hướng di chuyển đển một hoặc nhiều mục tiêu. Tính toán và tìm kiếm đường đi ngắn nhất, vạch ra lộ trình rõ ràng và có các chỉ dẫn cụ thể. Đồng thời ước lượng thời gian di chuyển đến các điểm đó.
Chức năng lưu trữ, bổ sung: Cho phép người dùng lưu trữ thông tin một địa điểm cụ thể vào bộ nhớ, đánh dấu các địa điểm quan trọng và lưu giữ những lộ trình cần thiết. Sau đó cho phép đọc các thông tin này ra từ bộ nhớ, sửa đổi, thêm, xóa các địa điểm cũng như thay đổi các thông tin hữu ích trên bản đồ;
Chức năng bản đồ 2.5D: Bản đồ tạo cảm giác cho người sử dụng thấy chiều sâu của bản đồ, tạo cảm giác thích thú hơn khi sử dụng bản đồ…
Trao đổi riêng với phóng viên TH&NT, nhóm mong muốn thiết bị có thể giúp người dùng tìm được đường đi dễ dàng, ngắn nhất, tránh được các vật cản và sẽ giúp được trong công cuộc tự động hóa của Việt Nam, đặc biệt là tự động hóa trong lĩnh vực giao thông.
Quỳnh Anh
Tin học & Nhà trường 156 – Tháng 9.2012
