Phát triển ứng dụng thực tại tăng cường trên nền tảng điện toán đám mây - Vũ Trọng Sinh

Vũ Trọng Sinh Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 135(05): 49 - 56 49 PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG THỰC TẠI TĂNG CƯỜNG TRÊN NỀN TẢNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY Vũ Trọng Sinh* Học viện Ngân hàng TÓM TẮT Bài báo này trình bày các kết quả nghiên cứu về công nghệ thực tại tăng cường và áp dụng điện toán đám mây hỗ trợ người dùng khi tìm hiểu các vị trí xung quanh một cách trực quan bằng hình ảnh trên camera, đã bổ sung thêm lớp thông tin thực tại tăng cường. Keywords: dịch vụ dựa trên vị trí, LBS, Google App Engine, Android, GPS, datastore, Augmented Reality MỞ ĐẦU* Công nghệ thực tại tăng cường (Augmented Reality - AR) được hiểu là công nghệ cho phép con người quan sát, nhận biết các đối tượng trong thế giới thực thông qua một thiết bị thông minh nào đó với những thông tin chi tiết hơn. Thực tại tăng cường trên thiết bị di động sử dụng các thông tin từ hình ảnh thực tế được cung cấp thông qua camera và các cảm biến như GPS, la bàn số, gia tốc kế sau khi đã qua xử lý, sẽ chuyển đến người dùng, đồng thời bổ sung những thông tin cụ thể liên quan đến hình ảnh đó. Thông tin bổ sung này phải được thể hiện một cách chân thực nhằm thuyết phục người dùng rằng đó cũng là một phần của thế giới thực. Ứng dụng công nghệ thực tại tăng cường trong phát triển các dịch vụ LBS giúp cho việc cung cấp các dịch vụ này trở nên thân thiện hơn với người dùng qua tương tác, đồng thời nâng cao chất lượng cung cấp dịch vụ. Mô hình điện toán đám mây xuất hiện trong thời gian gần đây đã chứng tỏ có nhiều ưu điểm nổi trội và có thể ứng dụng tích hợp với các công nghệ khác. Bài báo này trình bày một khả năng ứng dụng điện toán đám mây vào công nghệ thực tại tăng cường. Bài báo có cấu trúc như sau: Phần đầu bài báo giới thiệu tổng quan về công nghệ thực tại tăng cường và điện toán đám mây. Phần thứ hai giới thiệu mô hình hệ thống của ứng dụng * Email: sinhvtr@bav.edu.vn đang phát triển trên nền tảng điện toán đám mây. Phần thứ ba trình bày một vài kết quả ứng dụng thực tại tăng cường dựa trên điện toán đám mây, cài đặt thử nghiệm và kết quả. CÔNG NGHỆ THỰC TẠI TĂNG CƯỜNG Công nghệ thực tại tăng cường là gì Công nghệ thực tại tăng cường (Augmented Reality -AR) được hiểu là công nghệ cho phép con người quan sát, nhận biết các đối tượng trong thế giới thực thông qua một thiết bị thông minh nào đó với những thông tin chi tiết hơn. Hình 1. Các thành phần của hệ thống thực tại tăng cường Công nghệ thực tại tăng cường sử dụng các thông tin từ hình ảnh thực tế được cung cấp từ các thiết bị GPS, camera, sau khi đã qua xử lý, sẽ cung cấp cho người dùng những thông tin cụ thể liên quan đến đối tượng người dùng quan tâm. Thực tại tăng cường hỗ trợ việc số hóa dữ liệu các đối tượng 2D, 3D trong thế giới thực, đồng thời cung cấp các thông tin liên quan đến các đối tượng đó cho người dùng. Nitro PDF Software 100 Portable Document Lane Wonderland Vũ Trọng Sinh Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 135(05): 49 - 56 50 Công nghệ thực tại ảo có thể được coi là tiền nhiệm của thực tại tăng cường, với nhiều điểm tương đồng. Khác biệt lớn nhất chính là thực tại ảo không dùng dữ liệu trực tiếp từ camera mà tất cả hình ảnh hiển thị ngay trong thực tại ảo hoặc là ảnh hoạt họa, hoặc là được ghi hình từ trước đó. Các thành phần của một hệ thống thực tại tăng cường Một hệ thống thực tại tăng cường cơ bản gồm các phần được mô tả như trong hình 1 [6]: - Bộ mô phỏng (scene generator): là thiết bị hay phần mềm có nhiệm vụ mô phỏng hoàn cảnh thực tại. Hiện nay, việc mô phỏng (rendering) hoàn cảnh thực đã không còn là một khó khăn của công nghệ thực tại tăng cường bởi vì khi mô phỏng các đối tượng ảo thường không cần phải mô phỏng với thời gian thực để có thể được xử lý trong ứng dụng. - Hệ thống lưu vết (Tracking system): là một trong những thành phần quan trọng nhất của hệ thống thực tại tăng cường. Hệ thống lưu vết thường phát sinh vấn đề khi cần được chấp nhận (registration) vào hệ thống. Đối tượng trong thế giới thực và ảo cần được mô phỏng với đầy đủ các đặc tính và mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Ví dụ như trong các ngành công nghiệp, rất nhiều ứng dụng phụ thuộc vào sự tương quan chặt chẽ giữa các đối tượng thực và ảo, đặc biệt là trong ngành công nghiệp dược phẩm. - Thiết bị hiển thị: Hầu hết tất cả các thiết bị hiển thị sử dụng công nghệ thực tại tăng cường là các thiết bị được thiết kế dạng HDM (Head Mounted Display – thiết bị hiển thị được đeo vào đầu), tuy nhiên, vẫn có một số dạng thiết kế khác được đưa ra (màn hình thiết bị di động, thiết bị mô phỏng). Khi kết hợp thế giới thực và ảo để hiển thị, có hai lựa chọn cơ bản là hiển thị bằng quang học (optical) hoặc công nghệ hình ảnh (video technology). Mỗi một công nghệ đều có những ưu điểm và nhược điểm nhất định, và tùy thuộc vào các nhân tố như công nghệ, mục tiêu sản phẩm, để lựa chọn công nghệ hiển thị thích hợp. Cho đến nay, công nghệ hiển thị vẫn là thành phần có nhiều hạn chế khi phát triển hệ thống ứng dụng cho thực tại tăng cường. Việc mô phỏng thế giới thực vào thế giới ảo vẫn là thách thức cho các nhà phát triển. Hơn nữa, việc chú trọng vào mục tiêu mô phỏng thế giới thực sẽ làm giảm đi sự quan tâm tới các nhân tố khác như sự tiện dụng, nhẹ nhàng và giá thành rẻ, khiến cho ứng dụng của công nghệ thực tại tăng cường khó được ứng dụng vào thực tế cuộc sống. Những ứng dụng của công nghệ thực tại tăng cường Công nghệ AR được ứng dụng rất phổ biến trong đời sống hằng ngày [4]. Các ứng dụng thường gặp của công nghệ thực tại tăng cường là ứng dụng trong ngành công nghiệp giải trí, truyền thông, y tế, Trong lĩnh vực quảng cáo, truyền thông, người xem có thể thấy những bảng quảng cáo hiện ra ngay trên sân thi đấu, khi trận đấu đang diễn ra, hoặc khi vào giờ giải lao. Việc ứng dụng công nghệ thực tại tăng cường làm tăng hiệu quả các quảng cáo, gây ấn tượng với người xem so với việc sử dụng các hình thức quảng cáo thông thường. Hình 3. Ứng dụng của thực tại tăng cường trong truyền thông Trong công nghiệp giải trí, công nghệ Thực tại tăng cường giúp người chơi có thể tương Nitro PDF Software 100 Portable Document Lane Wonderland Vũ Trọng Sinh Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 135(05): 49 - 56 51 tác với mọi vật thể tìm thấy trong trò chơi. Trong những năm gần đây, với việc ra đời của máy chơi game Wii ứng dụng công nghệ thực tại tăng cường, cách chơi và trải nghiệm trò chơi đã thay đổi rất nhiều khi người chơi có thể vận động, di chuyển trong quá trình chơi. Hình 2. Ứng dụng của Thực tại tăng cường trong lĩnh vực giải trí Khả năng ứng dụng vào dịch vụ LBS Dịch vụ dựa trên vị trí (Location Based Services - LBS) là dịch vụ thông tin sử dụng với thiết bị di động qua mạng không dây và vị trí địa lý của thiết bị di động [9]. Hình 4. Dịch vụ LBS Một hệ thống dịch vụ dựa trên vị trí LBS gồm 5 thành phần cơ bản sau: - Các thiết bị di động (Mobile Devices) - Thiết bị định vị (Positioning) - Mạng truyền tin (Communication Network) - Nhà cung cấp ứng dụng và dịch vụ (Service and Content Provider) - Nhà cung cấp dữ liệu và nội dung/CSDL không gian (Geodatabase) Để một hệ thống dịch vụ LBS hoạt động cần có sự phối hợp nhịp nhàng của tất cả các thành phần hệ thống. Sơ đồ biểu diễn luồng thông tin trao đổi giữa các thành phần trong hệ thống được mô tả như trong hình dưới đây: Hình 5. Hoạt động của hệ thống LBS Như đã biết, thị trường điện thoại di động thông minh đang phát triển rất mạnh. Người tiêu dùng có xu hướng chuyển sang sử dụng smartphone thay vì điện thoại di động cổ điển vì những tính năng mà nó mang lại cũng như giá thành ngày một giảm. Hầu hết các thiết bị này đều được tích hợp công nghệ GPS, dữ liệu di động 3G, 4G hay kết nối wifi. Như vậy, việc ứng dụng công nghệ thực tại tăng cường cho dịch vụ LBS trên smartphone là hoàn toàn khả thi do ta có thể kiểm soát tốt dữ liệu đầu vào cũng như dữ liệu các điểm tiện ích xung quanh một vị trí nhất định. Đồng thời việc hiển thị và mô phỏng các điểm tiện ích cũng có thể được thực hiện thông qua màn hình cảm ứng trên smartphone. Nắm bắt được xu thế này, các nhà cung cấp phần mềm di động trên thế giới đã sớm khai thác công nghệ thực tại tăng cường vào mảng dịch vụ LBS. Thay vì trước đây muốn tìm điểm tiện ích xung quanh một vị trí, người dùng phải sử dụng các ứng dụng bản đồ thuần túy như Google Maps, Nokia Here, hay ở Việt Nam là diadiem.com thì ngày nay, người dùng chỉ cần giơ camera về một hướng nhất định và tìm thấy được điểm mình muốn đến thông qua các thông tin trực quan về điểm đó được hiển thị chi tiết trên màn hình smartphone. Ta có thể kể ra một vài ứng dụng Nitro PDF Software 100 Portable Document Lane Wonderland Vũ Trọng Sinh Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 135(05): 49 - 56 52 nổi tiếng trong lĩnh vực này như Junaio chạy trên nền Android, Nokia City Lens chạy trên Windows Phone. Hình 6. Ứng dụng Nokia City Lens Rõ ràng việc áp dụng công nghệ thực tại tăng cường vào ứng dụng LBS trên smartphone đem lại sự tiện lợi rất lớn cho người sử dụng. Ở góc độ nhà cung cấp dịch vụ, một vấn đề được đặt ra là: dù lượng dữ liệu địa điểm của Google maps, Bing là rất lớn, nhưng tùy theo từng khu vực nhấtđịnh thì vẫn chưa đầy đủ so với nhu cầu của người dùng, vì vậy ta có thể cung cấp cho người dùng một ứng dụng tương tự như vậy nhưng với bộ dữ liệu được biên soạn riêng hay không, và chi phí cũng như phương pháp thực hiện như thế nào. CÔNG NGHỆ ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY Khái niệm và mô hình điện toán đám mây (Cloud Computing) mới xuất hiện vài năm gần đây. Với đặc điểm nổi bật là khả năng co dãn linh hoạt hệ thống, sự tiện lợi và tiết kiệm tối đa chi phí cho người sử dụng, các ứng dụng điện toán đám mây được phát triển và ứng dụng rộng rãi vào các mặt của đời sống. Khái niệm về điện toán đám mây Cho đến nay, vẫn chưa có định nghĩa thống nhất về điện toán đám mây. Tuy nhiên, xét về góc độ kỹ thuật, công nghệ có thể nhắc đến định nghĩa của Ian Foster[7] và Rajkumar Buyya[8] về điện toán đám mây: - Điện toán đám mây là một mô hình điện toán phân tán có tính co giãn lớn mà hướng theo co giãn về mặt kinh tế, là nơi chứa các sức mạnh tính toán, kho lưu trữ, các nền tảng và các dịch vụ được trực quan, ảo hóa và co giãn linh động, sẽ được phân phối theo nhu cầu cho các khách hàng bên ngoài thông qua Internet. - Điện toán đám mây là một loại hệ thống phân bố và xử lý song song gồm các máy tính ảo kết nối với nhau và được cung cấp động cho người dùng như một hoặc nhiều tài nguyên đồng nhất dựa trên sự thỏa thuận dịch vụ giữa nhà cung cấp và người sử dụng. Các đặc điểm nổi bật của điện toán đám mây Các đặc điểm của điện toán đám mây được thể hiện như trong hình Hình 7. Đặc điểm của điện toán đám mây - Tự phục vụ theo nhu cầu (On-demand self- service): người dùng khi có yêu cầu sử dụng chỉ cần gửi yêu cầu tới các trang web cung cấp dịch vụ trên mạng mà không cần phải liên hệ với nhà cung cấp. - Truy xuất diện rộng (Broad network access): người dùng có thể truy xuất thông qua nhiều loại thiết bị khác nhau như máy tính, điện thoại, thiết bị chuyên dụng thông qua môi trường Internet. - Dùng chung tài nguyên (Resource pooling): tài nguyên của nhà cung cấp được chia sẻ cho nhiều người dùng dựa trên mô hình “multi tenant”. - Khả năng co giãn (Rapid elasticity): là khả năng tự động mở rộng hoặc thu nhỏ hệ thống tùy theo nhu cầu của người dùng. Khả năng này giúp cho nhà cung cấp sử dụng hiệu quả và triệt để tài nguyên của hệ thống. - Điều tiết dịch vụ (Measured service): hệ thống tự động kiểm soát và tối ưu hóa sử dụng tài nguyên Ưu và nhược điểm điện toán đám mây - Việc sử dụng điện toán đám mây đem lại nhiều ưu điểm so với các hệ thống trước đây: - Tính sẵn sàng: điện toán đám mây cung cấp khả năng sẵn sàng của hệ thống lên tới 99.99% thời gian phục vụ. Các ứng dụng chạy trên đám mây hầu như không mất thời gian tiến hành bảo trì và nâng cấp hệ thống. Nitro PDF Software 100 Portable Document Lane Wonderland Vũ Trọng Sinh Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 135(05): 49 - 56 53 - Đáp ứng nhu cầu khả năng lưu trữ của người dùng: khả năng mở rộng cũng như thu gọn dung lượng lưu trữ của người dùng, đáp ứng được các yêu cầu lưu trữ thực tế và giảm thiểu việc tiêu tốn tài nguyên. - Khả năng tự co giãn của hệ thống - Bản quyền phần mềm: việc xây dựng các ứng dụng và quảng bá trên Điện toán đám mây giúp cho người dùng giảm bớt chi phí về bản quyền phần mềm cho các sản phẩm sử dụng. - Bên cạnh những ưu điểm nổi bật ở trên, điện toán đám mây cũng tồn tại một số nhược điểm sau: - Data lock-in: do chưa có một nền tảng chung nhất, việc tương tác dữ liệu giữa các nền tảng điện toán đám mây do các nhà cung cấp khác nhau cung cấp là chưa thực hiện được. Nhược điểm này đặt ra cho các nhà khoa học một thách thức là chuẩn hóa nền tảng của điện toán đám mây. - Bảo mật và kiểm tra dữ liệu: việc đưa dữ liệu lên Cloud đặt ra vấn đề bảo mật các dữ liệu mật vì dữ liệu sẽ do nhà cung cấp dịch vụ Cloud bảo mật. - Việc gây ra thắt cổ chai trong việc truyền dữ liệu - Khó tiên đoán trong hiệu suất thực thi của máy tính: do vấn đề giao tiếp vào ra (IO) của các máy chủ ảo, việc đánh giá hiệu suất của hệ thống là khó khăn. Google App Engine Giới thiệu về Google App Engine Google App Engine được ra mắt lần đầu tiên vào 08/2008. Google App Engine (thường được gọi tắt là GAE hoặc App Engine) là nền tảng PaaS được Google cung cấp nhằm phát triển các ứng dụng web và được lưu trữ tại Trung tâm quản lý dữ liệu Google (Google- managed data center). Các ứng dụng được đóng gói và chạy trên các máy chủ. Google App Engine cho phép người dùng chạy các ứng dụng web trên nền tảng kiến trúc Google. Các ứng dụng App Engine được xây dựng và quản lý một cách dễ dàng. Với App Engine, không cần phải bào trì máy chủ, người dùng upload các ứng dụng và nó luôn sẵn sàng phục vụ. App Engine tự động tổng hợp yêu cầu cho các ứng dụng, như: tự động tổng hợp các yêu cầu của ứng dụng, tự động xác định vị trí các tài nguyên cần thiết để ứng dụng có thể đáp ứng các yêu cầu người dùng. Người dùng có thể sử dụng tên miền (domain) được cung cấp bởi Google Apps hoặc sử dụng domain riêng cho các ứng dụng của mình. Các ứng dụng có thể được chia sẻ rộng rãi hoặc giới hạn cho một nhóm người dùng nhất định thông qua việc phân quyền. Khi sử dụng, Google App Engine miễn phí sử dụng tài nguyên, chỉ tính phí băng thông, mở rộng lưu trữ. Hay nói cách khác, người dùng chỉ phải trả phí cho những tài nguyên sử dụng. Không có phí thuê bao hay các khoản phụ phí khác. Các tài nguyên được sử dụng như dung lượng lưu trữ, băng thông đều được quản lý sử dụng với hiệu quả tối đa cho người dùng. Môi trường làm việc của Google App Engine Google App Engine cung cấp môi trường làm việc hỗ trợ việc xây dựng ứng dụng một cách đơn giản nhưng mang lại độ tiên cậy cao khi hoạt động. Môi trường ứng dụng của GAE có các đặc điểm nổi bật sau: - Dịch vụ dynamic web, được hỗ trợ đầy đủ các công nghệ web hiện đại - Lưu trữ tin cậy hỗ trợ các truy vấn, sắp xếp, và tác vụ - Tự động điều chỉnh cân bằng tải nhằm tạo hiệu suất phục vụ cao nhất - API hỗ trợ xác thực người dùng và gửi thư điện tử bằng tài khoản Google - Bộ giả lập hoàn chỉnh hỗ trợ cho người dùng có thể phát triển ứng dụng và thử nghiệm trong môi trường ảo trên máy tính trước khi đưa lên mạng - Hỗ trợ các yêu cầu nằm ngoài giới hạn các web request Hiện nay, Google App Engine hỗ trợ lập trình bằng ngôn ngữ Python, Java và Go. Về mặt lưu trữ và truy vấn dữ liệu, vào tháng 10/2011, Google giới thiệu dịch vụ CSDL, hỗ trợ JDBC và DB – API. Dịch vụ này cho phép người dùng Khởi tạo, Cấu hình, và sử dụng CSDL quan hệ trong các ứng dụng App Engine. Nitro PDF Software 100 Portable Document Lane Wonderland Vũ Trọng Sinh Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 135(05): 49 - 56 54 Dịch vụ sử dụng engine MySQL Version 5.1.59 và kích thước CSDL tối đa không quá 10GB. Phần tiếp theo sẽ giới thiệu một giải pháp cho việc phát triển ứng dụng công nghệ thực tại tăng cường trên nền tảng điện toán đám mây. PHÁT TRIỂN ỨNG DỤNG THỰC TẠI TĂNG CƯỜNG TRÊN NỀN TẢNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY Đặt vấn đề Ứng dụng thực tại tăng cường trên nền tảng điện toán đám mây được xây dựng với mục đích cung cấp cho người dùng smartphone một cách thức biểu diễn thông tin thực ảo đan xem với khả năng hiển thị và tìm kiểm trực quan, sinh động với các điểm tiện ích được cập nhật thường xuyên, chi tiết. Tổng quan về ứng dụng Ứng dụng được chia làm 2 nhóm modul chính là các modul phía Server và các modul phía Client, trong đó: - Modul Server được đặt trên hệ thống máy chủ của Google, cung cấp chức năng quản lý dữ liệu về các điểm tiện ích như nhà hàng, quán cafe, văn phòng, công ty, trường học, cây xăng ... - Modul Client: được phát triển thành ứng dụng trên các thiết bị cầm tay cài đặt hệ điều hành Android, cung cấp khả năng truy vấn thông tin tiện ích từ vị trí hiện tại (tọa độ GPS) của thiết bị; dữ liệu về các điểm tiện ích được tải về từ Google Maps, Wikipedia cùng với dữ liệu trên server của Google App Engine, đồng thời hiển thị những thông tin tiện ích đó lên màn hình cảm ứng, giúp người dùng dễ dàng tìm được địa điểm cần thiết. Việc truyền dữ liệu giữa các modul được thực hiện bằng việc truyền thông trên các mạng viễn thông thông thường, thông qua GPRS, 3G, 4G hoặc Wifi đây cũng là một trong những ưu điểm của hệ thống khi không phải sử dụng các kênh truyền thông riêng như các hệ thống trước đây, làm giảm đáng kể chi phí xây dựng và bảo trì hệ thống. Cài đặt thử nghiệm Trong quá trình thử nghiệm, tác giả đã tiến hành cài đặt modul server và module client như sau: CSDL Google, Wikipedia, ... GPS, hướng camera các điểm tiện ích (CSDL riêng) G PS, hướng cam era các điểm tiện ích (CSDL Google Maps, Wikipedia ...) cập nhật dữ liệu địa điểm bản đồ, dữ liệu địa điểm cập nhật dữ liệu địa điểm gửi dữ liệu địa điểm CSDL Google App Engine Hình 8. Mô hình hệ thống ứng dụng thực tại tăng cường trên nền tảng điện toán đám mây Modul server được xây dựng và phát triển trên nền tảng công nghệ điện toán đám mây do Google cung cấp – Google App Engine, được viết bằng ngôn ngữ Java, HTML và Javascript. Modul server cung cấp cho người quản trị những chức năng sau: - Thêm mới, xóa, sửa điểm tiện ích: thông tin về điểm tiện ích bao gồm tên điểm tiện ích, vị trí (kinh độ, vĩ độ, độ cao), mô tả, loại tiện ích (văn phòng, nhà hàng, quán café, bãi đỗ xe ), địa chỉ. Hình 9. Chức năng thêm mới/sửa điểm tiện ích - Hiển thị bản đồ với các điểm tiện ích đã tạo được gắn trên đó. Các tính năng cơ bản của bản đồ được tích hợp sẵn như phóng to thu nhỏ bản đồ, di chuyển bản đồ. Modul client được phát triển trên hệ điều hành Android, để chạy ứng dụng, người dùng phải kích hoạt chức năng GPS của thiết bị. Modul này cung cấp những chức năng sau: - Truyền dữ liệu vị trí hiện tại, hướng camera của thiết bị lên server khi bật ứng dụng - Nhận dữ liệu các điểm tiện ích xung quanh vị trí hiện tại và trên đúng hướng quay của camera. Dữ liệu được tải về từ Google Maps và từ modul server ở trên. Nitro PDF Software 100 Portable Document Lane Wonderland Vũ Trọng Sinh Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 135(05): 49 - 56 55 Hiển thị điểm tiện ích cùng các thông tin về điểm tiện ích trên màn hình thiết bị. Hình 10. Bản đồ hiển thị các điểm tiện ích Hình 11. Màn hình ứng dụng trên modul Client - Chỉ dẫn đường đến điểm tiện ích nhất định. Quá trình truy vấn dữ liệu từ nguồn CSDL của người dùng phải trải qua các bước thực hiện sau: - Chuyển đổi các đơn vị đo của tọa độ địa lý - Tính khoảng cách giữa các điểm trên bản đồ (theo công thức Haversine) Đánh giá quá trình phát triển ứng dụng Việc phát triển ứng dụng thực tại tăng cường cho LBS trên nền tảng điện toán đám mây đã giúp nhóm nghiên cứu có được những kinh nghiệm về hoạt động của một hệ thống LBS trên một nền tảng công nghệ mới: công nghệ thực tại tăng cường và công nghệ điện toán đám mây. Các đặc điểm nổi bật và vượt trội được thể hiện một cách rõ ràng: - So với các ứng dụng tìm điểm tiện ích thông thường, việc áp dụng công nghệ thực tại tăng cường giúp người dùng dễ dàng tìm được địa điểm mong muốn theo một phương pháp trực quan, sinh động hơn. Công thức Haversine haversin(d/R) = haversin((φ1- φ2)) + cos(φ1).cos(φ2).haversin(λ1- λ2) với hàm haversin(a) = sin 2 (a/2) Từ đó công thức tính khoảng cách giữa 2 điểm trên bản đồ Đặt h = haversin(d/R) d = R.haversin -1 (h) = 2R.arcsin( ) Trong đó φ1, φ2 : vĩ độ. λ1, λ2 : kinh độ. R: bán kính Trái Đất (Radius = 6,371km) d: Khoảng cách giữa 2 điểm trên bản đồ Chú ý Các góc trong công thức được sử dụng với đơn vị radian - Một trong các ưu điểm nổi bật khác của hệ thống là khả năng co giãn linh hoạt và dữ liệu địa điểm luôn được chủ động cập nhật thường xuyên. - Với việc không mất chi phí khởi tạo, chỉ mất chi phí tối thiểu trong việc duy trì hoạt động của hệ thống, đồng thời, quá trình truyền thông tin giữa modul Client (các thiết bị di động) và modul Server được thực hiện trên các mạng viễn thông thông thường và Internet thì ưu điểm về chi phí sử dụng của hệ thống là một ưu điểm đáng được quan tâm khi cân nhắc sử dụng dịch vụ. Bên cạnh các ưu điểm, hệ thống vẫn tồn tại những nhược điểm cần được khắc phục: - Khó khăn trong việc đánh giá hiệu năng thực sự của hệ thống khi sử dụng vì về cơ bản, điện toán đám mây sử dụng công nghệ ảo hóa và hiện nay, chưa có một công cụ độc lập đáng tin cậy để đánh giá hiệu năng các ứng dụng chạy trên đám mây. - Việc truyền tin giữa các modul của hệ thống giám sát thông qua các dịch vụ truyền thông thông thường bên cạnh ưu điểm có giá thành rẻ thì tồn tại một nhược điểm lớn là vấn đề bảo mật thông tin trên đường truyền. Thông tin khi truyền qua mạng viễn thông sẽ dễ dàng bị kẻ gian “bắt” và “thay đổi” - Hiện tượng thắt cổ chai xảy ra khi có nhiều truy cập đến hệ thống cùng thời điểm. Hiện tượng này thường xảy ra khi nhà cung Nitro PDF Software 100 Portable Document Lane Wonderland Vũ Trọng Sinh Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 135(05): 49 - 56 56 cấp chỉ sử dụng gói dịch vụ miễn phí của Google App Engine. KẾT LUẬN Ứng dụng công nghệ thực tại tăng cường trong LBS trên nền tảng điện toán đám mây đã tận dụng được các ưu điểm nổi trội về tính sẵn sàng, khả năng co giãn linh hoạt của hệ thống, khả năng truy nhập hệ thống không phụ thuộc vị trí và giá thành dịch vụ thấp của điện toán đám mây, đồng thời cung cấp cho người sử dụng một hướng tiếp cận trực quan, sinh động hơn. Với những kết quả ban đầu thu được trong quá trình xây dựng và phát triển ứng dụng thực tại tăng cường trên nền tảng điện toán đám mây, hoàn toàn có thể mở rộng các ứng dụng với việc cài đặt các thuật toán tối ưu nhằm nâng cao hiệu năng xử lý, đồng thời và mở rộng các tính năng của hệ thống giúp người sử dụng cảm thấy gần gũi hơn với thực tế nhờ công nghệ thực tại tăng cường. Mặc dù vẫn tồn tại những nhược điểm, nhưng với những ưu điểm đáng kể cùng với việc không ngừng hoàn thiện, công nghệ thực tại tăng cường và điện toán đám mây sẽ là một lựa chọn đáng chú ý tạo sự thay đổi về cách thức xây dựng và cung cấp dịch vụ trong tương lai. Các dịch vụ sẽ không còn phụ thuộc vị trí truy nhập, thời điểm truy nhập, mọi ứng dụng đểu có thể được truy nhập mọi lúc, mọi nơi thông qua hạ tầng mạng viễn thông hiện có. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Đặng Văn Đức (2001), Hệ thống thông tin địa lý, Nxb Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. 2. Đặng Văn Đức, Nguyễn Tiến Phương, Đỗ Tuấn Anh, Nguyễn Sơn, Trần Mạnh Trường (2008), Một số kỹ thuật áp dụng trong việc phát triển mô hình dịch vụ trên cơ sở vị trí địa lý, Báo cáo khoa học tại Hội nghị khoa học ICT.rda08, Hà Nội. 3. Frank Ableson, Charlie Collins, Robi Sen, “Unlocking Android – A Developer’s Guide”, Dick Wall. 4. Raghav Sood, Pro Android Augmented Reality, Apress. 5. Ben Butchart, Augmented Reality for Smartphones - A Guide for developers and content publishers, TechWatch Report. 6. R. Silva, J. C. Oliveira, G. A (2003). Giraldi, Introduction to Augmented Reality, Hội thảo Tech Report 2003. 7. Ian Foster, Yong Zhao, Ioan Raicu, Shiyong Lu (2008), “Cloud Computing and Grid Computing 360-Degree Compared”, Grid Computing Environments Workshop. 8. Rajkumar Buyya, Chee Shin Yeo, and Srikumar Venugopal (2008), “Market-Oriented Cloud Computing: Vision, Hype, and Reality for Delivering IT Services as Computing Utilities”, International Conference on High Performance Computing. 9. Stefan Steiniger, Moritz Neun and Alistair Edwardes (2006), “Lecture Notes on LBS”, Foundations of Location Based Services, V. 1.0. SUMMARY TO DEVELOP AUGMENTED REALITY APPLICATIONS BASE ON CLOUD COMPUTING Vu Trong Sinh * Banking Academy This paper presents some results of researches on Augmented Reality technology and Cloud Computing to provide users with extra information about a visual object on the camera, by adding augmented reality class. Keywords: LBS, Google App Engine, Android, GPS, datastore, Augmented Reality Ngày nhận bài:28/2/2015; Ngày phản biện:09/4/2015; Ngày duyệt đăng: 31/5/2015 Phản biện khoa học: TS. Vũ Mạnh Xuân – Trường Đại học Sư phạm - ĐHTN * Email: sinhvtr@bav.edu.vn Nitro PDF Software 100 Portable Document Lane Wonderland