Hệ thống định vị theo thời gian thực

Hệ thống định vị theo thời gian thực nhận dạng và theo dõi vị trí của đối tượng là người hay vật thể trong không gian biết trước và hiển thị lên bản đồ theo thời gian thực. Đối tượng được theo dõi thường được gắn tag và truyền RF về các điểm tham chiếu chuẩn đã biết tọa độ để tính vị trí.

gh

(Ảnh minh họa, nguồn trang: http://www.congngheibeacons.com/2017/12/dinh-vi-trong-nha-voi-do-chinh-xac-cao-uwb.html)

Hệ thống định vị theo thời gian thực có nhiều ứng dụng trong thực tế:

  1. Quản lý tài sản: Xác định vị trí và quản lý tài sản trong nhà kho hoặc các thiết bị y tế trong bệnh viện, để có thể sử dụng ngay khi cần thiết. Quản lý các tài sản giá trị trong khu triển lãm, thông báo vị trí mới của tài sản khi bị di dời.
  2. Nâng cao trải nghiệm khách hàng: Định vị được khách hàng trong khu mua sắm, siêu thị, nhà hàng, để phục vụ kịp thời, đưa các thông tin về quảng cáo sản phẩm, giảm giá, đánh giá sản phẩm,… để khách hàng tham khảo khi mua sắm hoặc sử dụng dịch vụ, nhằm nâng cao trải nghiệm khách hàng.
  3. Quản lý vị trí nhân viên, khách hàng, cảnh báo khi vào các khu vực cấm. Xác định vị trí người bệnh hoặc nạn nhân cần hỗ trợ trong bệnh viện, hầm mỏ,…
  4. Tối ưu hóa quá trình sản xuất trong nhà máy: Bằng cách theo dõi toàn bộ quá trình sản xuất một sản phẩm từ lúc bắt đầu đến lúc hoàn thành, hệ thống ghi nhận được thời gian sản xuất ở mỗi công đoạn, thời gian sản xuất của sản phẩm, để có thể tối ưu hóa được số lượng công nhân/robot tham gia ở mỗi công đoạn, qua đó tối ưu hóa được quá trình sản xuất. Hệ thống cũng là căn cứ để có thể ước lượng, dự đóan được số lượng sản phẩm có thể sản xuất được trong thời gian cụ thể.
  5. Ứng dụng trong đo đạc thể thao thành tích cao: Ghi nhận tốc độ vận động viên khi di chuyển, tốc độ cao nhất, tốc độ trung bình, các vị trí đã di chuyển trên sân…

 

Hiện tại, công ty Nhatrang Hitech có cung cấp thiết bị phần cứng và api cho hệ thống định vị trong nhà dùng UWB, với độ chính xác tới 10 cm. Vui lòng Liên hệ để xem demo và hợp tác.

 

Demo định vị trong nhà (vẽ cái bàn)

Posted in Dự án, Định vị | Tagged | Leave a comment

Một số giải pháp định vị

(I) Hệ thống định vị GPS/GLONASS/BAIDU

Yêu cầu không gian thoáng đãng để có thể nhận được tín hiệu từ ít nhất 4 vệ tinh để tính vị trí.

Chủ yếu sử dụng ngoài trời.

Độ chính xác từ 1-15m.

Mới đây Broadcom công bố chế tạo chip mới có thể cho độ chính xác tới 30cm.

Thích hợp cho các ứng dụng:

  • Quản lý và điều hành xe.
  • Biết được thông tin về vị trí, vận tốc, lộ trình di chuyển, tổng số km đã đi.
  • Chống trộm xe máy, ô tô,…
  • Chỉ đường (dùng smartphone, google maps,…)

clip_image002

Hình minh họa hệ thống GPS hoạt động – PCWorld

(II) Định vị dùng cell-id

Thông tin từ các cell-id của điện thoại (cellid đang sử dụng và 6 cellid xung quanh), từ đó tính ra vị trí tương đối.

Độ chính xác từ vài trăm mét đến vài km.

Thích hợp cho các ứng dụng khi mất tín hiệu GPS, ví dụ trộm xe khi để xe trong nhà.

image

Hình minh họa xác định vị trí tương đối khi dùng cellid – vùng giao nhau của các cellid là vùng khả dĩ

(III) Định vị dùng wifi

Sử dụng SSID/MAC Address của router wifi để xác định vị trí.

Độ chính xác vài chục mét.

Sử dụng khi không bắt được tín hiệu GPS, hoặc hỗ trợ để tín hiệu GPS chính xác hơn.

image

Hình minh họa sử dụng wifi để xác định vị trí, sai số thử nghiệm là khoảng 27m – Hình Google

(IV) Định vị trong nhà dùng RSSI của WiFi, Bluetooth, RFID, Sub-1G Wireless.

Sử dụng độ mạnh tính hiệu để suy ra vị trí tương đối của vật thể so với các base station.

Bị ảnh hưởng lớn bởi môi trường.

Thường sử dụng trong nhà. Sai số từ vài mét đến vài chục mét.

(V) Định vị trong nhà dùng UWB Ultra-Wideband

Tính toán khoảng cách giữa bộ phát và bộ nhận nhờ thời gian gởi tín hiệu. Từ ít nhất 3 base station sẽ tính được vị trí của tag trong không gian được bố trí các base station.

Thường sử dụng trong nhà. Độ chính xác đến 10cm.

Thích hợp cho các ứng dụng:

  • Quản lý tài sản giá trị.
  • Quản lý kho.
  • Tối ưu hóa dây chuyền sản xuất.
  • Xác định vị trí người bệnh hoặc nạn nhân cần hỗ trợ trong bệnh viện, hầm mỏ,…
  • Xác định được tần suất và thời gian khách ghé thăm gian hàng.
  • Điều khiển robot trong nhà hoặc kho chứa.

Hiện tại, chúng tôi có cung cấp thiết bị phần cứng và api cho hệ thống định vị trong nhà dùng UWB. Vui lòng Liên hệ để hợp tác.

clip_image008

Demo định vị trong nhà (vẽ cái bàn)

Posted in Dự án, Sản xuất | Leave a comment

Nông nghiệp công nghệ cao

Mùa thu 2012, có dịp đi thăm các công ty làm nông sản/thủy hải sản/chăn nuôi lớn ở Cần Thơ, Đà Lạt để đánh giá xem cơ hội hợp tác với các công ty này về khả năng ứng dụng công nghệ trong quản lý và sản xuất. Tuy nhiên, kết quả sau những đề xuất giải pháp là cái lắc đầu không khả quan, nội dung chính vẫn là:

(1) Bài toán cân nhắc giữa sức lao động nông dân giá rẻ với đầu tư máy móc thường phải đầu tư một vài năm mới hoàn vốn và bắt đầu sinh lời.

(2) Đầu tư công nghệ là cái rủi ro tiềm ẩn trong khi hệ thống cũ vận động bằng sức người và giấy tờ vẫn đang hoạt động được, dù có đôi chút rắc rối và nhiêu khê.

(3) Công nghệ mới phải có sản phẩm để sử dụng thử thay vì chỉ nêu ý tưởng thực hiện và người chủ phải đầu tư thực hiện.

Những hạn chế đó cộng với tình hình công ty mới startup, cũng không dồi dào lắm về nguồn vốn để có thể tự đầu tư chuyển giao cho khách hàng, các dự án đó dần đi vào quên lãng một thời gian dài,…

 

Làn sóng Internet of things gần đây đã đem đến những thay đổi tích cực,  cơ hội cho ứng dụng công nghệ trong nông nghiệp lại được khơi dậy. Các sản phẩm có giá trị kinh tế, để đạt được hiệu suất cao, con người không thể quản lý theo kinh nghiệm cũ, mà phải đi theo những phương thức mới. Trong chăn nuôi, trồng trọt, cần phải biết được ảnh hưởng của môi trường theo thời gian thực để có thể có những phản ứng/quyết định điều khiển thích hợp, tức thời.

Có thể thấy một số ví dụ tiêu biểu như trồng nấm, nuôi tôm, trồng cây biệt dược có giá trị kinh tế cao… các loại cây có giá trị sẽ làm chi phí đầu tư cho công nghệ trên giá thành đơn vị sản phẩm giảm xuống, và do đó, nhà đầu tư sẽ mạnh dạn hơn trong việc áp dụng công nghệ vào trồng trọt/chăn nuôi. Các ứng dụng không quá phức tạp nhưng đòi hỏi ổn định và tin cậy cao, có thể hoạt động trong môi trường tương đối khắc nghiệp (độ ẩm cao, nước, bụi…) thường phải thỏa chuẩn IP6x.

Cũng có những công ty triển khai quản lý giám sát các yếu tố ảnh hưởng đến trồng trọt, chăn nuôi trên diện rộng, để từ đó học các quy luật phát triển của cây trồng, vật nuôi mà có quyết định phù hợp. Ứng dụng này cũng hứa hẹn bùng nổ thị trường IoT trong thời gian sắp tới, các sản phẩm tiêu biểu như của MimosaTek,…

Một dạng nữa, mà mình đã nhắc đến là nông nghiệp chia sẻ, cũng là một mảnh đất màu mỡ để các thiết bị IoT phát triển.

Nông nghiệp công nghệ cao, một tương lai đầy thử thách đang chờ phía trước.

Posted in Dự án, Sản xuất, Thời cuộc | Leave a comment

Nông nghiệp chia sẻ (trồng rau sạch)

Nền kinh tế chia sẻ, Internet of Things, cách mạng công nghiệp 4.0, big data, AI,… những  xu hướng hiện đại đang từng ngày thay đổi mọi mặt của đời sống.

Hiện nay ở Việt Nam, rau sạch, an toàn vệ sinh thực phẩm trở thành vấn đề cấp bách. Rau sạch đang không đủ để cung cấp cho người dùng, và giá vẫn còn khá cao. Mô hình nào có thể giải quyết được vấn đề đó trong tương lai?

Bài dưới đây đưa ra khái niệm Nông nghiệp chia sẻ trong trồng rau sạch, có thể phù hợp với mô hình sản xuất nhỏ lẻ, nhưng vẫn có thể áp dụng cho mô hình sản xuất lớn của các nông trại.

Thử nêu các vấn đề của rau sạch (và ngon):

-Chứng tỏ nguồn gốc rau sạch, bao gồm nhiều yếu tố, với 1 số yếu tố quan trọng như nguồn giống, nguồn nước, đất, có/không sử dụng phân bón trong quá trình trồng trọt, lịch sử của quá trình trồng trọt, quá trình thu hoạch, đóng gói và vận chuyển từ nơi trồng trọt đến nơi tiêu thụ.

-Điều khiển được được các yếu tố cây trồng như ánh sáng, độ ẩm, nhiệt độ trong đất, không khí,… có thể ảnh hưởng đến chu trình phát triển và điều khiển được chất lượng rau.

 

(1) Nguồn giống:

Cần các trung tâm giống khuyến nghị những giống rau trồng đạt năng suất cao, chất lượng tốt, phù hợp với thổ nhưỡng, khí hậu của vùng.

Các trung tâm giống này được đánh dấu vị trí trên bản đồ, giờ làm việc và chất lượng các giống cây trồng, chất lượng phục vụ (do người mua giống đánh giá). Giá bán của các loại giống này có sẵn thông tin trên web/app.

Người trồng trọt cũng có thể lựa chọn dịch vụ vận chuyển giống đến tận nhà (có thu phí) vào giờ cụ thể.

 

(2) Nguồn nước:

Nếu sử dụng mô hình trồng rau tại nhà, nguồn nước chủ yếu là nước máy hoặc nước giếng, các nông trại có thể sử dụng nguồn nước ngầm hoặc nước từ sông/hồ. Hệ thống có thể cập nhật theo thời gian thực chất lượng nước của từng chỗ trồng rau. (công nghê: cảm biến chất lượng nước)

 

(3) Giám sát các thông số môi trường và lịch sử quá trình trồng trọt (công nghệ):

  • Các cảm biến (ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, chất lượng nước,…)
  • Hệ thống camera 24/7, stream online để khách hàng và supplier có thể xem.
  • Hệ thống điều khiển/kiểm soát tự động: tưới nước, ánh sáng, nhiệt độ,…
  • Ứng dụng trên điện thoại/web có thể biết được loại rau được trồng, thời gian bắt đầu trồng, khi nào thu hoạch được, số lượng khi thu hoạch và toàn bộ lịch sử liên quan đến việc phát triển của cây trồng.

 

(4) Mua hàng, vận chuyển và điều phối:

Lựa chọn mua hàng: Khi khách hàng chọn loại rau cần mua, số lượng, từ vị trí của khách hàng sẽ hiển thị các nhà cung cấp gần nhất có thể lựa chọn. Bằng hệ thống theo dõi, đánh giá, kiểm soát chất lượng dịch vụ, giá cả, khách hàng có thể quyết định mua/không mua hàng của 1 nhà cung cấp cụ thể.

Thu hoạch và đóng gói: người trồng thu hoạch và đóng gói sản phẩm theo những quy chuẩn của hệ thống yêu cầu. (Khách hàng có quyền từ chối nhận hàng nếu hàng hóa không đảm bảo chất lượng hoặc đóng gói không đạt chuẩn)

Vận chuyển và điều phối: khách hàng có thể có những lựa chọn như: giao hàng ngay, giao hàng tiết kiệm, tự đi nhận hàng, và giờ trong ngày có thể nhận hàng. Các lựa chọn này có thể giúp khách hàng tiết kiệm chi phí vận chuyển các gói hàng.

Khách hàng có thể lựa chọn lịch giao hàng cho nhiều đợt hàng khác nhau, để đảm bảo rau được tươi ngon khi sử dụng. Việc đặt lịch trước có thể giảm giá vận chuyển (vận chuyển tiết kiệm)

 

(5) Hệ thống đánh giá chất lượng:

-Đánh giá chất lượng nhà cung cấp giống. Chất lượng giống.

-Đánh giá chất lượng rau.

-Đánh giá chất lượng người cung cấp rau. Thái độ phục vụ.

-Đánh giá chất lượng khách hàng.

 

(6) Dự đoán nhu cầu khách hàng theo thời gian và xu hướng:

Dữ liệu thu thập được từ hệ thống có thể phân tích được nhu cầu khách hàng theo thời gian trong năm, các xu hướng, các sản phẩm nổi bật, dự đoán các sản phẩm sẽ cần trong thời gian tới để người trồng có kế hoạch phù hợp.

Dữ liệu có được từ hệ thống cũng là 1 yếu tố để có thể phân tích ảnh hưởng thức ăn đến sức khỏe của người dùng. (khi phối hợp với ứng dụng khám bệnh)

 

Với việc đưa ra các gói chuẩn về công nghệ, sự dễ dàng tiếp cận việc trồng trọt bằng công nghệ cao, tiếp cận với nguồn khách hàng thế hệ smartphone, trong tương lai gần, nông nghiệp chia sẻ sẽ là một sản phẩm phổ biến, khi nhà nhà đều có thể tự lựa chọn loại rau trồng của mình, để tự cung tự cấp, để chia sẻ với cộng đồng, tiết giảm khâu trung gian từ nơi cung cấp đến nơi tiêu thụ, mở ra thị trường lớn,…

Posted in Dự án, Thời cuộc | Leave a comment

Khởi nghiệp phần cứng

Làn sóng Internet of things và cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 thúc đẩy con người có những sáng tạo mới,để đem đến nhiều tiện nghi hơn, tiết kiệm chi phí, tối ưu về năng suất… trong mọi lĩnh vực đời sống, sản xuất, y tế, nông nghiệp, vận tải, bán lẻ, năng lượng….

Một phần quan trọng trong cuộc cách mạng này là sáng tạo các thiết bị (điện tử),cùng với phần mềm cho nó và hệ thống các dịch vụ đi kèm (như website, ứng dụng điện thoại…) để phục vụ các nhu cầu trên.

Ví dụ như ứng dụng nông nghiệp công nghệ cao, bạn cần biết nhiệt độ, độ ẩm, cường độ ánh sáng,… của môi trường sống của cây, qua đó điều khiển nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng phù hợp để tối ưu hóa điều kiện cây trồng, nhằm đem đến hiệu quả cao nhất; thì phần thiết bị cảm biến để đo các thông số trên, hoặc bộ điều khiển các thông số trên là “phần cứng” cần phải có trong hệ thống, cùng với phần mềm điều khiển trên máy tính/điện thoại.

 

Vậy, việc thiết kế một sản phẩm điện tử như vậy có phức tạp không? Để giúp các bạn khởi nghiệp phần cứng mau tiếp cận với vấn đề, mình thử đưa ra các bước tiến hành:

(1) Idea: Bạn có ý tưởng sản phẩm, hoặc ý tưởng từ khách hàng. Hãy phác thảo nó ra thành những tính năng, kiểu dáng, điều này quan trọng để có thể bắt đầu thiết kế một sản phẩm phần cứng. Tất nhiên, bạn sẽ phải giải quyết bài toán ý tưởng đó phục vụ nhu cầu nào của cuộc sống, sản xuất,…. Có khả năng đem lại lợi nhuận như thế nào?… Ở đây mình chỉ nói thuần về kĩ thuật, với giả thiết các điều trên đã được phân tích đầy đủ.

(2) Proof of concept: Đối với các sản phẩm có công nghệ phức tạp, cần giai đoạn này để chứng tỏ sản phẩm có thể hoạt động được theo ý tưởng. Giai đoạn proof of concept có thể cần thời gian để nghiên cứu, phát triển, thí nghiệm chứng minh tính khả thi. Nó có ý nghĩa quan trọng, ý tưởng đó về sản phẩm có thể thực hiện được chứ không phải “viễn vông”

(3) Prototype: Khi ý tưởng được chứng minh là khả thi, bạn sử dụng các tài nguyên sẵn có để thiết kế lên mẫu thử có thể hoạt động được, với các tính năng cơ bản. Thị trường điện tử ở Việt Nam hiện tại tương đối phát triển, đủ để bạn có thể mua linh kiện, kít phát triển,… nếu không, cũng dễ dàng mua được ở các hãng điện tử/linh kiện trên thế giới. Các bạn nên sử dụng hàng chính hãng và được bảo đảm về chất lượng để làm các mẫu thử, như vậy sẽ giảm thiểu các rủi ro có thể xảy ra. Ở giai đoạn này, bạn cũng phát triển firmware (phần mềm cho thiết bị có thể hoạt động), software, website, application ở mức cơ bản.

(4) Sample: Khi mẫu thử hoạt động tốt, bạn chuyển qua giai đoạn làm mẫu sản phẩm, chú trọng đến kiểu dáng công nghiệp, thiết kế nguyên lý mạch điện sao cho phù hợp với kiểu dáng công nghiệp. Máy in 3D có thể giúp ích cho khâu tạo mẫu (hiện tại ở Việt Nam đã có một số đơn vị gia công in 3D). Lưu ý kiểu dáng công nghiệp rất quan trọng, mẫu mã quyết định phần lớn đến ý định mua hàng.

(5) Production sample: ở giai đoạn này bạn tối ưu hóa về thiết kế board mạch, đã chọn được thiết kế công nghiệp vừa ý, bắt đầu làm khuôn mẫu cho sản phẩm. Khuôn nhựa ở Việt Nam có rất nhiều nhà cung cấp và cũng đủ các mức chất lượng khác nhau để bạn có thể lựa chọn tùy vào chi phí và chất lượng sản phẩm mình mong muốn. Ở giai đoạn này, bạn cũng hoàn thiện hệ thống phần mềm, website, ứng dụng điện thoại để kết nối với thiết bị phần cứng.

(6) Hợp chuẩn: Để bán được sản phẩm cho các thị trường như châu âu, Mỹ,… sản phẩm cần đạt các chuẩn tương ứng về an toàn (như ETL/UL/CE) về môi trường (như RoHS), về tần số (như FCC),… sản phẩm cho đo lường, y tế,… còn có nhiều tiêu chuẩn khác cần phải được kiểm nghiệm ở các lab độc lập để có chứng nhận. Các tiêu chuẩn này ảnh hưởng đến thiết kế của sản phẩm.

(7) Product:  khi đã ra được mẫu thử sản xuất đạt yêu cầu, là đến giai đoạn sản xuất, chọn nhà máy sản xuất, nhà cung cấp linh kiện, setup quy trình sản xuất, đóng gói sản phẩm. Dây chuyền sản xuất cho các công ty nhỏ/startup (vài trăm đến vài chục ngàn sản phẩm) nên làm ở Việt Nam để tối ưu chi phí; linh kiện nên mua chính hãng (hiện tại đã có nhiều hãng linh kiện điện tử ở Việt Nam) để giảm thiểu sai sót; trên dây chuyền phải setup các điểm test QC theo các tiêu chuẩn trong sản xuất để đảm bảo chất lượng sản phẩm khi đến tay người tiêu dùng.

 

Hooray, giờ trên tay bạn đã cầm một sản phẩm phần cứng do chính mình thiết kế, hệ thống phân phối và bán hàng sẽ làm tiếp phần việc của họ để đưa sản phẩm đến người dùng.

 

Xem thêm các bài viết về chủ đề sản xuất (hàng điện tử): http://blog.khvt.com/category/production/

Posted in Sản xuất | Leave a comment