Khóa luận Nghiên cứu lập trình cho các thiết bị di động áp dụng cho bài toán hướng dẫn du lịch
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Lê Xuân Chính
NGHIÊN CỨU LẬP TRÌNH CHO CÁC THIẾT BỊ DI
ĐỘNG ÁP DỤNG CHO BÀI TOÁN HƯỚNG DẪN DU
LỊCH
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Mạng và truyền thông máy tính
HÀ NỘI - 2010
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
Lê Xuân Chính
NGHIÊN CỨU LẬP TRÌNH CHO CÁC THIẾT BỊ DI
ĐỘNG ÁP DỤNG CHO BÀI TOÁN HƯỚNG DẪN DU
LỊCH
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
Ngành: Mạng và truyền thông máy tính
Cán bộ hướng dẫn: ThS Nguyễn Việt Anh
HÀ NỘI - 2010
Tóm Tắt
Việc hướng dẫn du lịch ngày nay hết sức đa dạng, chúng ta có thể được hướng
dẫn thông qua internet, hướng dẫn viên, sách báo…Nhưng tất cả các cách trên đều có
một hạn chế đó là tính độc lập, như internet thì chúng ta luôn phải cần một chiếc máy
tính kết nối mạng, còn hướng dẫn viên thì ta luôn phải đi theo sát họ…Vì vậy việc
hướng dẫn du lịch qua mobile là một giải pháp tốt. Ứng dụng “Hướng dẫn du lịch qua
mobile theo ngữ cảnh” được viết lên nhằm mục đích hướng dẫn khách tham quan thu
được thông tin một cách chính xác nhất về địa điểm mà họ quan tâm. Ứng dụng tổ
chức dữ liệu dưới dạng cây, tùy vào ngữ cảnh mà người dùng đưa vào sẽ quyết định độ
chi tiết của thông tin trả về.
Sau hơn 5 tháng nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của thầy ThS Nguyễn Việt Anh
và sự giúp đỡ của các bạn trong nhóm khóa luận. Bước đầu khóa luận đã thu được
những kết quả nhất định.
- Áp dụng xử lý dữ liệu theo ngữ cảnh vào bài toán du lịch.
- Tìm hiểu về J2ME, Webservice.
- Xây dựng thành công chương trình “Hướng dẫn du lịch qua mobile theo ngữ
cảnh”. Ứng dụng đã đáp ứng được những chức năng cần thiết nhất trong việc
hướng dẫn du lịch qua mobile theo ngữ cảnh.
MỤC LỤC
Lời nói đầu...............................................................................................................................1
Mục tiêu của đề tài ..........................................................................................................3
Chương 1. Xử lý dữ liệu theo ngữ cảnh trên mobile......................................................3
1.1. Giới thiệu ..................................................................................................................3
1.2. Hạn chế của hướng dẫn du lịch thông thường......................................................3
1.3. Hướng dẫn du lịch theo ngữ cảnh..........................................................................4
1.4. Các chương trình liên quan.....................................................................................4
1.5. Cấu trúc DTG ...........................................................................................................6
1.6. Xác định ngữ cảnh ...................................................................................................7
1.7. Kết luận .....................................................................................................................8
2.1. Ngữ cảnh của chương trình.....................................................................................9
2.2. Mô hình kết nối ......................................................................................................10
2.3. Thiết kế cơ sở dữ liệu ............................................................................................11
2.3.1. Các bảng dữ liệu của chương trình ..........................................................11
2.3.2. Chi tiết các bảng .........................................................................................11
2.4. Mô hình dữ liệu ......................................................................................................13
2.5. Cài đặt thuật toán ...................................................................................................14
2.5.1. Các khái niệm cơ bản về cây ....................................................................14
2.5.2. Cài đặt cây...................................................................................................16
2.6. Luồng xử lý dữ liệu của chương trình.................................................................20
2.6.4. Form.............................................................................................................24
2.7. Cài đặt thử nghiệm.................................................................................................25
Chương 3. J2ME...................................................................................................................26
3.1. Giới Thiệu ...............................................................................................................26
3.2. Những phiên bản Java ...........................................................................................26
3.3. Tại sao dùng J2ME? ..............................................................................................27
3.5. Tính tương thích giữa những phiên bản Java .....................................................30
3.6. Kết chương..............................................................................................................31
Chương 4. Web service .......................................................................................................32
4.1. Định nghĩa...............................................................................................................32
4.2. Thành phần cơ bản của Web service ...................................................................32
4.3. Hoạt động của Web service ..................................................................................32
4.3.1. SOAP ...........................................................................................................33
4.5. Các thành phần chính của Web Service..............................................................35
4.6. WSDL (Web Service Definition Language) ......................................................35
4.6.1. Cấu trúc file WSDL ...................................................................................37
Chương 5. Kết luận..............................................................................................................38
5.1. Kết luận ...................................................................................................................38
5.1.1. Các kết quả đạt được..................................................................................38
Lời cảm ơn!
Sau hơn năm tháng tìm hiểu và thực hiện, luận văn “Nghiên cứu lập trình cho các
thiết bị di động áp dụng cho bài toán hướng dẫn du lịch” đã cơ bản hoàn thành. Để đạt
được kết quả này, em đã nỗ lực hết sức và đồng thời cũng nhận được rất nhiều sự quan
tâm, giúp đỡ, ủng hộ của thầy cô, bạn bè và gia đình.
Điều đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến bộ môn Mạng và Truyền
thông máy tính, Khoa Công nghệ thông tin, Trường Đại học Công Nghệ, Đại học
Quốc Gia Hà Nội và các thầy cô đặc biệt là ThS Nguyễn Việt Anh đã tận tình giúp đỡ,
hướng dẫn em hoàn thành luận văn.
Mình rất cảm ơn các bạn bè trong khoa, đặc biệt là nhóm làm cùng khóa luận và
cộng đồng Java Việt Nam đã luôn bên cạnh, giúp đỡ và đóng góp ý kiến trong suốt quá
trình làm luận văn.
Và con xin chân thành cảm ơn đến gia đình đã luôn động viên và tạo điều kiện
thuận lợi nhất để con học tập và hoàn thành luận văn.
Luận văn đã hoàn thành và có được kết quả nhất định, tuy nhiện vẫn không thể
tránh khỏi những sai sót. Rất mong sự cảm thông và đóng góp ý kiến nhiệt tình từ thầy
cô và các bạn.
Hà Nội, tháng 5 năm 2010
Lê Xuân Chính
Lời nói đầu
Mạng điện thoại di động xuất hiện tại Việt Nam từ đầu những năm 1990, và theo
thời gian số lượng nhà cung cấp dịch vụ và số lượng thuê bao tăng lên hàng ngày. Giờ
đây chiếc điện thoại di động không chỉ đơn thuần là gọi, nhắn tin và nghe mà nó còn là
một thiết bị giải trí đa phương tiện, tra cứu thông tin rất tiện lợi... Việc xây dựng các
ứng dụng trên điện thoại đi động là một lĩnh vực mới, hứa hẹn nhiều thú vị và là một
xu thế tất yếu hiện nay. Các dịch vụ giá trị gia tăng trên điện thoại di động có thể nói là
một mảnh đất màu mỡ cho các doanh nghiệp cung cấp dịch vụ di động.
Ngày nay có hai hướng phát triển ứng dụng trên thiết bị di động chính là sử dụng
ngôn ngữ C++ trên nền hệ điều hành Symbian và J2ME. Các ứng dụng viết trên nền
Symbian có ưu thế truy cập trực tiếp các tài nguyên của điện thoại di động cũng như
hỗ trợ hệ thống tập tin, thư mục…Nhưng việc phát triển trên nền Symbian tương đối
phức tạp và dung lượng ứng dụng khá lớn. Có thể nói J2ME là một đối thủ của
Symbian API, J2ME có ưu điểm là nhỏ gọn, tiện dụng, hỗ trợ hầu hết các dòng điện
thoại hiện nay, kể cả điện thoại sử dụng hệ điều hành Symbian. J2ME không chỉ là
ngôn ngữ dùng để viết cho các ứng dụng di động, mà nó còn có thể lập trình cho các
thiết bị gia dụng, thẻ tín dụng điện tử, và các ứng dụng thông minh khác.
Rất khó để so sánh các dòng ngôn ngữ lập trình. Vì mỗi ngôn ngữ đều có thế
mạnh riêng của nó. Dựa trên tiêu trí tính phổ biến và thích hợp với điều kiện hiện thời,
tôi đã chọn J2ME là ngôn ngữ để xây dựng ứng dụng. Với sự phát triển mạnh của
mạng di động và ngày nay vấn đề về phần cứng đã được cải thiện một cách đáng kể về
tốc độ xử lý và dung lượng bộ nhớ. Sự kiện đáng chú ý gần đây Việt Nam đã có một
số đơn vị cung cấp dịch vụ 3G. 3G, hay 3-G, (viết tắt của third-generation technology)
ngoài thoại (tải dữ liệu, gửi email, tin nhắn nhanh, hình ảnh...). Với những thế mạnh
vượt trội đó, 3G sẽ hứa hẹn là một mảnh đất cho các lập trình viên thỏa mãn đam mê
lập trình trên các thiết bị di động. Và tiến tới hầu như tất cả các ứng dụng trên desktop
sẽ có mặt trên mobile.
Dựa trên nền tảng ngôn ngữ J2ME, tôi đã xây dựng ứng dụng “hướng dẫn du lịch
qua mobile theo ngữ cảnh”. Với một chiếc máy tính việc tra cứu thông tin du lịch là
thì bạn sẽ nhận được hàng triệu kết quả để tham khảo. Ngày nay chiếc điện thoại di
động với những tính năng mạnh mẽ đi cùng, các chức năng dần tiến tới như desktop
1
chỉ là vấn đề thời gian, ứng dụng “hướng dẫn du lịch qua mobile theo ngữ cảnh” được
viết nên nhằm trợ giúp các khách du lịch trong việc tìm kiếm và tra cứu thông tin địa
lý, điểm đặc biệt ở chương trình là tính mềm dẻo về dữ liệu trả về, không có gì buồn
chán hơn khi ta đọc đi đọc lại một lượng thông tin cố định, mà không có sự thay đổi
theo thời gian. Ứng dụng của tôi đã giải quyết được vấn đề này, tùy vào thông tin truy
vấn của người dùng mà dữ liệu trả về sẽ khác nhau, có thể nói đây là sự thông minh
của chương trình. Với sự phát triển về tốc độ của mạng di động, dung lượng của dữ
liệu không còn là vấn đề quan trọng nữa, vì vậy nội dung của ứng dụng sẽ thêm phong
phú và đa dạng.
Chương trình bước đầu đã hoàn thành, dữ liệu lúc này đơn giản chỉ là chữ và
hình ảnh, nhưng cũng đủ để truyền tải hết thông tin tới người dùng. Nhận thấy 3G đã
có mặt tại Việt Nam, vì vậy hướng phát triển tương lai của chương trình là tích hợp
thêm video, cụ thể ở đây là ứng dụng sử dụng công nghệ Video Streaming, hiện còn
rất mới, đây là hướng đi hứa hẹn nhiều thành công.
Tuy đã đầu tư khá nhiều thời gian và công sức vào luận văn, nhưng không thể
tránh khỏi những sai sót, tôi rất mong nhận được những đóng góp và phản hồi từ thầy
cô và các bạn! Xin chân thành cảm ơn!
Lê Xuân Chính
2
Mục tiêu của đề tài
- Tìm hiểu ngôn ngữ lập trình J2ME.
- Tìm hiểu Web service.
- Tìm hiểu vể “xử lý dữ liệu theo ngữ cảnh”.
- Xây dựng ứng dụng demo “Hướng dẫn du lịch qua mobile theo ngữ cảnh”.
Chương 1. Xử lý dữ liệu theo ngữ cảnh trên mobile
1.1. Giới thiệu
Những khách du lịch bụi thường phải dựa vào bản đồ hoặc dựa vào những biển
hiệu trên đường đi để tự khám phá một thành phố lạ lẫm. Họ cần có một người hướng
dẫn viên giúp họ tới những nơi mà họ muốn, cho họ thông tin về bất cứ những gì mà
họ tìm thấy thậm chí là đảm bảo đưa họ trở về đúng giờ. Đây là mục tiêu chính của
Dynamic Tour Guide - Hướng dẫn viên du lịch di động(DTG). DTG là một thiết bị di
động cho phép cá nhân hóa những thông tin về tour du lịch. Nó chọn những địa điểm
thu hút khách du lịch, lên lịch cho một tour thăm quan cá nhân, cung cấp những thông
tin về đường đi trong suốt quá trình du lịch và những thông tin về môi trường. Những
thông tin phản hồi thông minh này dựa trên tất cả những phân tích về bối cảnh hiện tại
để hỗ trợ cho khách du lịch bất cứ lúc nào.
1.2. Hạn chế của hướng dẫn du lịch thông thường
Khách du lịch luôn cần có những thông tin chi tiết về địa điểm mình tham quan
ví dụ như: bảo tàng có những giờ mở cửa khác nhau hoặc có thể có những giờ mở cửa
thêm. Ví dụ vào những dịp cuối tuần, mùa hè thì những cửa hàng luôn kín chỗ, còn
vào khoảng tháng 11 thì luôn đóng cửa. Nếu không nắm bắt được những thông tin này,
khách du lịch sẽ không có được những chuẩn bị cần thiết, vì vậy chỉ còn cách đi theo
những biển hiệu, chỉ dẫn trên bản đồ hay đường đi. Những hướng dẫn viên du lịch
thường chỉ hướng dẫn cho cả đoàn khách, họ đi theo những tour đã định sẵn và chỉ
tham quan những điểm chính, trong khi có những địa điểm thú vị lại không được tham
quan, mặc dù chỉ cách những điểm chính rất gần.
Lý tưởng nhất là có một thiết bị giống như hướng dẫn viên du lịch, luôn thường
trực, am hiểu những địa danh và hiểu được sở thích cá nhân của khách du lịch, quản lý
được về thời gian, biết được tình hình hiện tại, đưa ra một tour du lịch cá nhân, và có
thể cất gọn trong túi áo. Đây là mục tiêu của DTG. Mục đích ở đây là lập ra một tour
3
du lịch, giống như một chuyên viên hướng dẫn viên du lịch sẽ làm khi sau khi biết
được những thông tin về khách du lịch. Điều này hoàn toàn có thể thực hiện được bằng
việc áp dụng công nghệ mới là kết hợp sự nhận thức về ngữ nghĩa và ngữ cảnh của
máy tính.
1.3. Hướng dẫn du lịch theo ngữ cảnh
Một khách du lịch luôn muốn khám phá ngay địa điểm họ sắp tới. Họ có một hồ
sơ về sở thích, điểm xuất phát và kết thúc và một khoảng thời gian cho tour du lịch.
Những thông tin này cần được nạp vào hệ thống. Ngữ cảnh ở đây là tất cả những thông
tin hiện thời về một địa điểm nhất định, một khoảng thời gian nhất định. Thách thức
đặt ra là phải đưa ra một tour tối ưu dựa trên những thông tin cá nhân và ngữ cảnh.
Trong suốt quá trình tham quan, khách du lịch có thể được hướng dẫn để đi tới tổ hợp
các tòa nhà, địa điểm cần đến(Tour Building Block – TBB).
Khi khách du lịch bắt đầu chuyến du lịch, DTG có thể đo được tốc độ di chuyển
và cập nhật những thông tin này để có thể tính toán, sắp xếp lại tour du lịch. Ngay khi
khách du lịch tới một TBB, DTG có thể đưa ra thông tin giới thiệu phù hợp với hoàn
cảnh hiện tại. Một số khách du lịch có thể quyết định khám phá TBB bằng cách nhiều
cách, ví dụ như đi bộ, hoặc xem lướt qua… Trong trường hợp này, những thông tin
thêm phù hợp cũng sẽ được cung cấp. Ngay khi khách du lịch rời khỏi TBB, DTG sẽ
ngừng cung cấp thông tin về TBB này và nạp lại quá trình điều hướng, có thể sang
TBB tiếp theo. Trong trường hợp du khách dừng chân lại lâu hơn dự kiến ban đầu thì
thời gian còn lại phải được tính toán lại.
Trên đường tới TBB tiếp theo, du khách có thể sẽ bị phân tán bởi một điểm
tham quan khác hoặc đơn giản là 1 cửa hàng. Lúc này DTG sẽ tạm dừng những gợi ý
điều hướng và cung cấp những thông tin về bối cảnh hiện tại nếu có thể. Trong trường
hợp này, DTG sẽ phải chờ cho tới khi du khách rời khỏi điểm hiện tại và tính toán lại
thời gian.
1.4. Các chương trình liên quan
Tour Guides từ lâu đã trở thành 1 chủ đề rất quan trọng trong hoạt động nghiên
cứu. Cũng có nhiều chương trình được viết lên nhằm mục đích hướng dẫn theo ngữ
cảnh, các chương trình đều có đặc điểm riêng của nó nhưng đều có những hạn chế nhất
định, chỉ phục vụ cho những yêu cầu đặc biệt. Những dự án quan trọng sau đây cũng
xử lý những vấn đề tương tự DTG.
4
Guide: Là một hướng dẫn viên du lịch di động - sử dụng hệ thống định vị theo
từng ô thay vì GPS. Khách du lịch có thể chọn địa điểm tham quan theo phân loại
trong chuyến du lịch. Đường đi đã được tính trước. Thứ tự tham quan có thể
được thay đổi phụ thuộc vào thời gian. Sở thích cá nhân hay thông tin về ngữ
cảnh được cung cấp sẵn.
DTG sẽ lên lịch một tour dựa theo hồ sơ cá nhân của khách du lịch. Khái niệm
về hướng dẫn du lịch theo ngữ cảnh cũng được đề cập nhưng DTG xử lý vấn đề
này tốt hơn.
Cyberguide: Là 1 trong những hướng dẫn viên du lịch đầu tiên. Nó làm việc với
sự trợ giúp của GPS và tia hồng ngoại để nhận biết những thông tin ngữ cảnh
như vị trí của người dùng và sự điều hướng. Tour không được định trước, nhưng
người dùng vẫn có thể nhận thông tin về bất cứ thứ gì, bất cứ địa điểm nào mà họ
nhìn thấy. Yêu cầu về 1 đường dẫn tới những địa điểm ưa thích cũng có thể được
đáp ứng. Bên cạnh đó, nó cũng cho phép tạo nhật ký về toàn bộ tour. Khác biệt
chính là sự tính toán trước về toàn bộ tour du lịch dựa trên những sở thích của
khách du lịch trong hệ thống DTG.
Dự án Crumpet: Cho phép 1 thiết bị di động tìm ra một địa điểm nhất định, thể
hiện nó trên bản đồ và tính toán 1 đường tới địa điểm đó. Địa điểm tham quan
được tìm thấy trên bản đồ và người dùng phải quyết định xem có đủ thời gian
hay có nên tham quan không.
Phần mềm phát triển bởi eNarro: Cung cấp những tour định sẵn, giới thiệu những
địa điểm nổi tiếng ở những thành phố lớn trên thế giới. Khách du lịch cần có 1
chiếc PDA và 1 thiết bị đặc biệt dành cho những tour đặc biệt. Họ cũng cần có 1
phần mềm điều hướng, hướng dẫn họ đến 1 địa điểm khác. Những thông tin
hướng dẫn sau đó sẽ được truyền tải tới người dùng nhờ vào thiết bị nghe nhìn
đặc biệt.
Người dùng chỉ có thể chọn những tour được định sẵn – phù hợp với mục đích
quảng bá.
Những tour du lịch đã được định sẵn không phải là mục tiêu của DTG, cái mà nó
hướng đến là tạo ra một tour du lịch mang tính cá nhân hóa trong thời gian thực. Bên
cạnh đó, nó cũng chú trọng đến những bối cảnh thực tại như thời gian đóng/mở cửa
5
bằng cách luôn cập nhật thông tin qua web service. Những thách thức mà DTG cần
giải quyết là:
Thu thập những thông tin về sở thích cá nhân của khách du lịch để tạo 1
hồ sơ hoàn chỉnh.
Xếp hạng của TBBs(danh sách các địa điểm mà ta sẽ thăm) bằng cách
kết hợp ngữ nghĩa.
Đưa ra 1 tour du lịch trong thời gian sớm nhất có thể.
Nhận biết ngữ cảnh, môi trường.
Giám sát tour và điều hướng tour phù hợp.
1.5. Cấu trúc DTG
Mỗi địa điểm, giống như một thành phần có thể có của TBB, chúng là mô hình
ngữ nghĩa của một nhà cung cấp nội dung sử dụng Authoring tool DTG. Mỗi TBB sẽ
có một WS(Web Service) riêng của nó. Một dịch vụ được cung cấp giống như là nhà
hàng thì sẽ nằm trong hệ thống các các địa điểm nhà hàng và được quản lý bởi một
WS. WS sẽ cung cấp các mô hình ngữ nghĩa, các thông tin hiện thời như là giờ mở
cửa, đóng cửa, hình thức giao dịch của cửa hàng… Các WS của các TBB sẽ được đăng
ký tại UDDI(Universal Description, Discovery, and Integration). Máy chủ DTG sẽ
thực hiện thuật toán phù hợp theo ngữ nghĩa để xếp hạng các điểm tham quan cho một
khách du lịch cụ thể.
Các thiết bị di động sẽ xác định được vị trí của nó, nếu ở trong thành phố thì sẽ
thông qua một hệ thống định vị toàn cầu GPS hoặc bên trong các tòa nhà như là bảo
tàng thì sẽ thông qua mạng WLAN, lưới hồng ngoại hoặc RFIDs.
6
Hình 1.1: Phát hiện đựa trên ngữ cảnh, môi trường
Sau khi đã chọn được một điểm du lịch, thì phần mềm định vị sẽ mô phỏng các
tour du lịch trên bản đồ, và hướng dẫn khách du lịch qua các tín hiệu âm thanh. DTG
sẽ luôn theo dõi hành trình của các tour du lịch bằng cách thay đổi theo ngữ cảnh. Ví
dụ như du khách thay đổi tốc độ di chuyển, đến một mức nào đó thì sẽ kích hoạt một
tính toán nào đó để đảm bảo đến được điểm mong muốn trong thời gian đã được định
sẵn.
1.6. Xác định ngữ cảnh
Bất kỳ một tính năng đặc trưng của một thực thể đều bị chi phối bởi ngữ cảnh
của nó. Ngữ cảnh này sẽ được chia ra làm các dạng khác nhau:
1. Ngữ cảnh cá nhân: Ngữ cảnh cá nhân bao gồm những thông tin cá nhân. Nó
được xác định bởi các yếu tố tĩnh như tên, sở thích, thói quen như là tốc độ đi
bộ, màu sắc…
2. Ngữ cảnh địa điểm: Ngữ cảnh địa điểm bao gồm các thông tin về môi trường,
như là độ dài các con đường, số lượng các vị trí thực tế trên một con đường,
thời tiết tại đó…
3. Hỗ trợ khám phá: Ngữ cảnh dịch vụ là miêu tả các dịch vụ có sẵn.
Hệ thống nhận thức ngữ cảnh có khả năng thích ứng được với các chức năng vì
nó có khả năng lọc ra các thông tin theo ngữ cảnh. Đây được gọi là trí thông minh
thích ứng với môi trường xung quanh. Ngữ cảnh cá nhân được ánh xạ đến ngữ cảnh
dịch vụ với từng địa điểm một. DTG sẽ làm việc bằng cách phát hiện các vị trí gần vị
7
trí hiện tại và yêu cầu các thông tin sẵn có, và đánh giá chúng theo sở thích cá nhân và
tạo ra một tour du lịch trong một khoản thời gian giới hạn. DTG sẽ phụ thuộc vào các
ngữ cảnh sau đây:
Khoảng thời gian sẵn có, các tour du lịch sẽ khác nhau về độ dài.
Vị trí hiện tại, điểm bắt đầu và điểm cuối là khác nhau.
Thời gian hiện tại(ngày hoặc mùa) . Ví dụ như thời gian đóng mở cửa
của các nhà hàng hoặc triển lãm.
Sở thích cá nhân. Các điểm thăm quan lựa chọn sẽ được thay đổi cho phù
hợp. Ngoài ra các DTG sẽ luôn giám sát các tour du lịch, bất kỳ sự thay
đổi về tốc dộ di chuyển thì DTG sẽ điều chỉnh thích hợp để du khách đến
được nơi đúng giờ.
Tốc dộ di chuyển và thời gian cho một tour sẽ đưa ra các chú ý về vấn đề
thời gian.
Hướng đi của du khách tại vị trí hiện tại có thể được thể hiện bằng các
hình ảnh trực quan trên màn hình điện thoại, và các thông tin phù hợp về
vị trí đó.
1.7. Kết luận
DTG sử dụng công nghệ tiên tiến để tạo ra các tour du lịch theo ngữ cảnh. Độc
lập với vị trí và thời gian, xác định thông tin cần thiết bằng cách xác định và truy vấn
đến các web service có sẵn. Nó hỗ trợ khách du lịch bằng cách đưa ra các dướng dẫn
chuyển hướng và cung cấp thông tin đúng lúc, đúng chỗ. Bất kỳ ảnh hưởng nào, hay
quyết định tự phát của khách du lịch sẽ được phản hồi về server.
8
Chương 2. Ứng dụng “hướng dẫn du lịch qua
mobile theo ngữ cảnh”
Mấy năm gần đây việc phát triển các ứng dụng trên điện thoại di động đã trở lên
phổ biến. Sự gia tăng về dung lượng bộ nhớ và tốc độ xử lý trên điện thoại đi động cho
phép ta phát triển các ứng dụng mà trước kia tưởng chừng như chỉ có thể phát triển
trên desktop. Và sự ra đời của các ngôn ngữ lập trình cho điện thoại càng làm việc
phát triển ứng dụng trên di động thêm dễ dàng và thú vị.
Hướng dẫn du lịch qua sách báo, hướng dẫn viên, hay internet đã quá quen thuộc
với mọi người. Mỗi phương thức đều có ưu khuyết điểm riêng nhưng tựu chung lại
chúng đều thiếu tính độc lập cao, ví dụ muốn tìm hiểu du lịch qua internet thì ta phải
cần một chiếc máy tính để bàn khá là cồng kềnh, hướng dẫn viên thì ta phải luôn đi
theo họ... Vì vậy phát triển ứng dụng hướng dẫn du lịch trên mobile là hết sức hợp lý
và thích hợp trong thời điểm này, ứng dụng có thể khai thác triệt để các tính năng của
điện thoại di động như là tính độc lập, tức là người sử dụng luôn có thể mang theo máy
di động bên mình, về thông tin hiển thị trên mobile về cơ bản chính là thông tin hiển
thị trên máy tính để bàn. Ứng dụng mà chỉ dùng để hiển thị thông tin trên di động thay
vì hiển thị trên desktop thì về cơ bản không có gì là đáng chú ý lắm. Điểm mấu chốt ở
đây là sự thông minh của ứng dụng, tức là từ truy vấn của người sử dụng thì thông tin
trả về là khác nhau qua mỗi lần truy vấn, và tùy thuộc vào đối tượng truy vấn mà
thông tin trả về cũng khác nhau.
Một ứng dụng điện thoại thông minh, đặc biệt là ứng dụng hướng dẫn du lịch
trên điện thoại thì có thể coi như là một người bạn đồng hành và hướng dẫn viên du
lịch nhiệt tình, cần là có. Xuất phát từ ý tưởng đó, ứng dụng “hướng dẫn du lịch qua
mobile theo ngữ cảnh” đã ra đời, với mục đích tra cứu thông tin du lịch mọi chỗ mọi
lúc.
2.1. Ngữ cảnh của chương trình
Đây là ứng dụng hướng dẫn du lịch qua mobile theo ngữ cảnh. Vì vậy sự thông
minh của chương trình phụ thuộc rất nhiều vào lượng ngữ cảnh mà người dùng đưa
vào. Ngữ cảnh càng nhiều thì thông tin sẽ được trả về theo nhiều lớp, điều này sẽ giúp
khách du lịch có được một hướng dẫn thích hợp nhất. Như ở chương một thì “ngữ
9
cảnh là tất cả những thông tin hiện thời về một địa điểm nhất định, một khoảng thời
gian nhất định”, các ngữ cảnh mà tôi đưa vào chương trình là:
Thời gian: Một ngữ cảnh hết sức quan trọng, nó là ngữ cảnh chính của chương
trình. Đi du lịch thì vấn đề là hết sức quan trọng và thời gian cũng là một ngữ
cảnh luôn thay đổi, vì vậy việc thích ứng với sự thay đổi về thời gian để đưa ra
một tour du lịch thích ứng là cần thiết.
Font: Đối tượng du lịch là rất da dạng trẻ, già… Ngoài chất lượng của thông tin
hướng dẫn thì vấn đề hiển thị cũng rất quan trọng, góp phần quan trọng vào sự
thân thiện của chương trình với người dùng. Không có gì khó chịu hơn là khi ta
mắt kém mà nhìn vào màn hình với những dòng chữ nhỏ, hay màn hình hiển thị
tương đối nhỏ mà chữ thì to choáng hết màn hình.
Profile: Đây là thông tin về người sử dụng, được lưu trong cơ sở dữ liệu trên
server. Để sử dụng chương trình thì người dùng phải đăng nhập vào hệ thống,
trong đó những thông tin được lưu trữ như là tên, tuổi, giới tính…Những yếu tố
này cũng là một thành phần ngữ cảnh của chương trình.
2.2. Mô hình kết nối
10
Hình 2.1: Mô hình kết nối
• Ứng dụng viết trên điện thoại di động sử dụng ngôn ngữ J2ME.
• Web server sử dụng JSP.
• Cơ sở dữ liệu sử dụng MySQL.
Ứng dụng viết trên điện thoại đóng vai trò là 1 client giao tiếp với server thông
gia GPRS được cài đặt trên điện thoại thông qua giao thức HTTP. Dựa vào các
request/response từ phía client thì server sẽ truy vấn đến cơ sở dữ liệu MySQL thông
qua các store procedures.
Khi người dùng chạy ứng dụng trên, và tiến hành đăng nhập vào chương trình,
khi người dùng có một thao tác bất kỳ trên ứng dụng và gửi 1 request đến server dưới
dạng gói tin, gói tin sẽ được gửi dưới dạng sóng GPRS đến trạm điện thoại, tại đây sẽ
có thiết bị chuyển các gói tin dạng sóng GPRS sang dạng tín hiệu truyền trong đường
truyền hữu tuyến Internet. Lúc này nhà cung cấp dịch vụ di động đóng vai trò như là
một gateway, làm trung gian liên lạc cho thiết bị di động và webserver.
Gói tin được được máy di động gửi đến webserver là những gói tin HTTP
request, và thiết bị di động sẽ nhận được các HTTP response từ webserver. Các gói tin
HTTP request và HTTP response này sẽ chứa bên trong các thông điệp SOAP request
và SOAP response tương ứng. Các thông điệp SOAP sẽ chứa các operation dùng để xử
lý kết nối đến cơ sở dữ liệu tạo thành mô hình truy cập hàm từ xa RPC(Remote
Procedure Call). Các gói tin HTTP response sẽ đến nhà cung cấp mạng di động,
chuyển thành tín hiệu GPRS và về đến client.
Yêu cầu duy nhất trên điện thoại di động để giao tiếp được với server là diện
thoại phải hỗ trợ GPRS và có thư viện JSR 172. Thư viện JSR 172 có chức năng tạo ra
các thông điệp SOAP và phân tích nội dung các thông điệp này. Nếu không có thư
viện này thì điện thoại không thể giao tiếp được với server.
2.3. Thiết kế cơ sở dữ liệu
2.3.1. Các bảng dữ liệu của chương trình
user_name(id, password, name, age, sex).
info(infoID, label, image, content, brotherID, childID).
log(id, date, route, font, time, level).
2.3.2. Chi tiết các bảng
11
User_name: Bảng chứa thông tin về người dùng.
.
Tên
id
Kiểu
varchar
Nội dung
Thuộc tính
Mã đăng nhập chương trình của người Khóa chính
dùng
password
varchar
Mật khẩu dùng để đăng nhập chương
trình
name
age
varchar
int
Họ tên đầy đủ của người dùng
Tuổi của người dùng
Sex
int
Giới tính của người dùng(1=Nam,
0=Nữ)
Hình 2.2: Bảng user_name
Info: Bảng chứa thông tin về tất cả các địa điểm, địa danh có trong cơ sở dữ liệu.
Tên
Kiểu
Nội dung
Thuộc tính
infoID
label
image
varchar
varchar
blog
Kí hiệu mã thông tin
Khóa chính
Tiêu đề của địa danh, địa điểm đó
Ảnh đại diện của địa danh, địa điểm
đó
content
mediumtext Nội dung thông tin của địa danh, địa
điểm đó
brotherID
childID
varchar
varchar
Mã thông tin về địa điểm cùng mức
Mã thông tin về địa điểm con
Khóa ngoài
Khóa ngoài
Hình 2.3: Bảng info
Log: bảng chứa profile của người dùng.
Tên
id
Kiểu
varchar
Nội dung
Thuộc tính
Mã đăng nhập chương trình của người Khóa chính
dùng
date
varchar
varchar
Ngày tháng của lần đăng nhập gần
nhất
Dấu vết lộ trình tham quan người
route
dùng
font
time
varchar
int
Font chữ của người dùng lựa chọn
Thời gian mà người dùng có thể thăm Khóa ngoài
quan
level
int
Mức độ đưa ra thông tin theo ngữ Khóa ngoài
cảnh
Hình 2.4: Bảng log
12
2.4. Mô hình dữ liệu
Hình 2.5: Mô hình dữ liệu
Các operator của Web service truy vấn đến cơ sở dữ liệu:
checkLogin(String id, String password): kiểm tra việc đăng nhập.
getAgeOfUser(String id): lấy về tuổi của người dùng.
getNameOfUser(String id): lấy về họ tên của người dùng.
getSexOfUser(String id): lấy về giới tính của người dùng 0=Nữ, 1=Nam.
getDateVisited(String id): trả về ngày tháng thăm quan.
updateDateVisited(String sdate, String id): cập nhập ngày tháng thăm
quan của người dùng.
getFont(String id): trả về font chữ mà người dùng lựa chọn
updateFont(String id, String font): cập nhập lại font chữ mà người dùng
vừa mới lựa chọn.
13
removeLog(String id): xóa tất cả những lộ trình mà chương trình lưu
trong cơ sở dữ liệu.
getLabel(String infoID): trả về một mảng chứa label của từng địa điểm
getContent(String infoID): lấy ra thông tin về một địa điểm.
getInfoID(String infoID): lấy ID của một thông tin.
getChildID(String infoID): lấy ID của một địa điểm con.
getFather(String infoID): trả về ID của địa điểm cha
getSize(String infoID): trả về số lượng các địa danh ở một mức thông tin
nào đó.
2.5. Cài đặt thuật toán
2.5.1. Các khái niệm cơ bản về cây
Chúng ta có thể xác định khái niệm cây bằng hai cách: đệ quy và không đệ quy.
Trước hết chúng ta đưa ra định nghĩa cây thông qua các khái niệm trong đồ thị định
hướng. Một ví dụ điển hình về cây là tập hợp các thành viên trong một dòng họ với
quan hệ cha-con. Trừ ông tổ của dòng họ này, mỗi một người trong dòng họ là con của
một người cha nào đó trong dòng họ. Biểu diễn dòng họ dưới dạng định hướng: quan
hệ cha-con được biểu diễn bởi các cung của đồ thị, nếu A là cha của B, thì trong đồ thi
có cung đi từ đỉnh A tới đỉnh B. Xem xét các đặc điểm của đồ thị định hướng này,
chúng ta có định nghĩa cây như sau:
Cây là một đồ thị định hướng thỏa mãn các tính chất sau:
Có một đỉnh đặc biệt gọi là gốc cây.
Mỗi đỉnh C bất kỳ không phải là gốc, tồn tại duy nhất một đỉnh P có
cung đi từ P đến C. Đỉnh P được gọi là cha của đỉnh C, và C là con của
P.
Có đường đi duy nhất từ gốc tới mỗi đỉnh của cây.
14
Hình 2.6
Một số thuật ngữ hay dùng liên quan đến cây.
Mở rộng của quan hệ cha-con. Là quan hệ tổ tiên-con cháu. Trong cây
nếu có đường đi từ đỉnh A đến đỉnh B thì A được gọi là tổ tiên của B,
hay B là con cháu của A. Chẳng hạn, gốc cây là tổ tiên của các đỉnh còn
lại trong cây.
Các đỉnh cùng cha được xem là anh em. Chẳng hạn. trong cây ở hình…
các đỉnh B, C, D là anh em.
Các đỉnh không có con được gọi là lá. Trong hình 2.6, các đỉnh lá là E, F,
C, G. Một đỉnh không phải là lá thì được gọi là đỉnh trong.
Một đỉnh bất kỳ A cùng với tất cả các con cháu của nó lập thành một cây
gốc là A. Cây này được gọi là cây con của cây đã cho. Nếu đỉnh A là con
của gốc, thì cây con gốc A được gọi là cây con của gốc.
Độ cao của cây là số đỉnh nằm trên đường đi dài nhất từ gốc tới một lá.
Chẳng hạn, cây trong hình 2.6 có độ cao là 3. Dễ dàng thấy rằng, độ cao
của cây là độ cao lớn nhất của cây con của gốc cộng thêm 1.
Độ sâu của đỉnh là độ dài đường đi từ gốc tới đỉnh đó. Chẳng hạn, trong
hình 2.6, đỉnh G có độ sâu là 2.
Cây là một cấu trúc dữ liệu phân cấp: các đỉnh của cây được phân thành các mức.
Mức của mỗi đỉnh được xác định đệ quy như sau:
Gốc ở mức 1.
Mức của một đỉnh = mức của đỉnh cha +1.
Như vậy, các đỉnh trong cùng một mức là đỉnh con của một đỉnh nào đó ở mức
trên. Độ cao của cây chính là mức lớn nhất của cây. Ví dụ, cây trong hình 2.6 được
15
phân thành 3 mức: mức 1 chỉ gồm có gốc, mức 2 gồm các đỉnh A, B, C, D, mức 3 gồm
các đỉnh E, F, G.
2.5.2. Cài đặt cây
Cây có thể cài đặt bởi các CTDL khác nhau. Chúng ta có thể sử dụng mảng để
cài đặt cây. Song cách này không thuận tiện, ít được sử dụng. Sau đây, chúng ta trình
bày hai phương pháp cài đặt cây thông dụng nhất.
Phương pháp 1 (chỉ ra danh sách các đỉnh con của mỗi đỉnh). Với mỗi đỉnh của
cây, ta sử dụng một con trỏ trỏ tới một đỉnh con của nó. Và như vậy, mỗi đỉnh của cây
được biểu diễn bởi một cấu trúc gồm hai thành phần: một biến data lưu dữ liệu chứa
trong đỉnh đó và một mảng child các con trỏ trỏ tới các đỉnh con. Giả sử, mỗi đỉnh chỉ
có nhiều nhất K đỉnh con, khi đó ta có thể mô tả mỗi đỉnh bởi cấu trúc sau:
const int K = 10;
template <class Item>
{
Item data;
Node* child [K];
};
Chúng ta có thể truy cập tới một đỉnh bất kỳ trong cây bằng cách đi theo các con
trỏ bắt đầu từ gốc cây. Vì vậy, ta cần có một con trỏ ngoài trỏ tới gốc cây, con trỏ root:
Node <Item>* root;
root
A
B
C
D
G
E
F
Hình 2.7: Cài đặt cây bởi mảng con trỏ.
16
Phương pháp 2 (chỉ ra con cả và em liền kề của mỗi đỉnh). Trong một cây, số
đỉnh con của các đỉnh có thể rất khác nhau. Trong trường hợp đó, nếu sử dụng mảng
con trỏ, sẽ lãng phí bộ nhớ. Thay vì sử dụng mảng con trỏ, ta chỉ sử dụng hai con trỏ:
con trỏ firstChild trỏ tới đỉnh con cả và con trỏ nextSibling trỏ tới em liền kề. Mỗi đỉnh
của cây được biểu diễn bởi cấu trúc sau:
template <class Item>
struct Node
{
Item data;
Node*; firstChild;
Node* nextSibling;
};
Chúng ta cũng cần có một con trỏ ngoài root trỏ tới gốc cây như trong phương
pháp 1. Với cách này, cây trong hình 5.13 được cài đặt bởi CTDL như trong hình 5.14
Dễ dàng thấy rằng, xuất phát từ gốc đi theo con trỏ firstChild hoặc con trỏ nextSibling,
ta có thể truy cập tới đỉnh bất kỳ trong cây. Ta có nhận xét rằng, các con trỏ
nextSibling liên kết các đỉnh tạo thành một danh sách liên kết biểu diễn danh sách các
đỉnh con của mỗi đỉnh.
root
A
B
E
C
F
D
G
Hình 2.8: Cài đặt cây sử dụng hai con trỏ.
Cần chú ý rằng, trong một số trường hợp, để thuận tiện cho các xử lý, ta có thể
đưa thêm vào cấu trúc Node một con trỏ parent trỏ tới đỉnh cha.
17
Do yêu cầu của bài toán đặt ra là xử lý dữ liệu theo ngữ cảnh, tùy vào ngữ cảnh
mà người dùng đưa vào sẽ truy suất ra dữ liệu thích hợp. Dữ liệu ở đây là thông tin về
từng địa danh và các địa điểm con của nó. Độ sâu của cây thông tin sẽ quyết định mức
độ chi tiết của thông tin, vì vậy việc chọn phương pháp triển khai cây thứ 2 là khả thi.
Hình 2.9: Ví dụ về một nhánh trong cây dữ liệu
Trên đây ta ví dụ một nhánh thông tin trong cơ sở dữ liệu của chương trình. Ở
đây “Lăng tẩm Huế ” là root của cây. Ta sẽ chọn “Lăng Tây Sơn” là nhánh để phát
triển.
Mũi tên màu xanh lam: là phương thức lấy về infoID các địa điểm cùng
mức.
Mũi tên màu đỏ: là phương thức lấy về infoID địa điểm con.
Mũi tên màu xanh lá cây: là phương thức lầy về infoID của địa điểm cha.
Cấu trúc một node.
18
Hình 2.10: Cấu trúc một node
infoID: ID của thông tin một địa điểm.
label: nhãn của thông tin.
image: ảnh đại diện của địa điểm.
content: nội dung thông tin về địa điểm đó.
brotherID: ID thông tin về địa điểm anh em cùng mức.
childID: ID thông tin về địa điểm con.
19
2.6. Luồng xử lý dữ liệu của chương trình
Hình 2.11: Luồng xử lý của chương trình
Chương trình gồm 5 Displayable chính: loginScreen, welcome, help, list, form. Các
Displayable này sẽ có nhiệm vụ hiển thị trực quan thông tin trên màn hình điện thoại,
giúp cho việc giao tiếp giữa người dùng và máy dễ dàng hơn.
2.6.1. LoginScreen
Là một gói có sẵn trong thư viện của J2ME, có chức năng đưa ra một màn hình
login trực quan cho người dùng, các thành phần của loginScreen là Username Filed,
Password Field và Login Button
20
Hình 2.12: Màn hình đăng nhập
2.6.2. Welcome
Đây là một Displayable mà thể hiện của nó là dưới dạng form.Form này có
nhiệm vụ hiển thị thông tin người dùng như là họ tên, tuổi và giới tính và thông tin về
thời gian ghé thăm gần nhất. Form này có các item ChoiceGroup giúp người dùng thao
tác với chương trình đưa ra các request như là kích cỡ Font, và thời gian ghé thăm của
người dùng.
21
Hình 2.13: Màn hình Welcome
Các command trong welcome:
Remove Log command: Xóa hết tất cả file log, file mà lưu dấu vết đường
đi của các lần ghé thăm của người dùng.
OK command: Đưa người dùng đến màn hình List.
Giúp Đỡ command: Đưa người dùng đến màn hình giúp đỡ Help
Hình 2.14: Các command của màn hình Welcome
2.6.3. List
22
Displayable dưới dạng list, màn hình hiển thị danh sách những địa danh có trong
cơ sở sở dữ liệu, từ đây người dùng có thể sử dụng các command để thao tác với
chương trình như là xem thông tin tham khảo về địa danh đó hay là dùng command “đi
tiếp>>” để khám phá xem địa danh đó còn có các danh mục con.
Hình 2.15: Màn hình danh sách các địa danh
Các command trong List
Thông tin command: Đây là command đưa người dùng đến màn hình
hiển thị thông tin về địa danh mà ta đã chọn ở màn hình list.
Đi tiếp>> command: Bản chất dữ liệu ở đây là dưới dạng cây thông tin,
một địa danh sẽ coi như là một cây, nó sẽ chi làm các địa danh con. Tùy
vào địa danh thì cây thông tin biểu diễn sẽ là nhiều nhánh con hay ít.
Command này sẽ trỏ chính về màn hình list, nhưng với dữ liệu hiển thị
khác, vấn đề này ta sẽ nói rõ hơn trong phần sau.
Back: quay lại màn hình welcome.
23
Tải về để xem bản đầy đủ
46 trang
01/06/2025
60
Bạn đang xem 30 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Nghiên cứu lập trình cho các thiết bị di động áp dụng cho bài toán hướng dẫn du lịch", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
- khoa_luan_nghien_cuu_lap_trinh_cho_cac_thiet_bi_di_dong_ap_d.pdf
