Tìm hiểu android và xây dựng ứng dụng trên thiết bị cầm tay cho người học

i

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành chương trình cao học và viết luận văn này,tôi đã nhận được sự
hướng dẫn, giúp đỡ và góp ý nhiệt tình của quý thầy cô trường Đại học Công nghệ
và Truyền thông Thái Nguyên..
Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Lê Quang Minh đã
hướng dẫn tôi thực hiện luận văn này.
Xin cùng bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy cô giáo, người đã đem lại
cho tôi những kiến thức bổ trợ vô cùng có ích trong những năm học vừa qua.
Cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo sau
đại học, Đại học Công nghệ và Truyền thông Thái Nguyên đã tạo điều kiện cho tôi
trong quá trình học tập.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, những người đã luôn
bên tôi, động viên và khuyến khích tôi trong quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu
của mình.
Thái Nguyên, ngày 05 tháng 10 năm 2014

Học viên

Hà Thị Thu Hoài


ii

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là luận văn do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của
thầy giáo TS. Lê Quang Minh và các tài liệu tham khảo đã trích dẫn. Kết quả
nghiên cứu là trung thực.

Thái Nguyên, ngày 05 tháng 10 năm 2014

Học viên

Hà Thị Thu Hoài


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................ II
MỤC LỤC........................................................................................................................... III
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ................................................................. V
DANH MỤC BẢNG ..........................................................................................................VI
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ................................................................................... VII
MỞ ĐẦU............................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: ĐẶC TẢ YÊU CẦU KỸ THUẬT VÀ YÊU CẦU VỀ CHỨC
NĂNG CHO THIẾT BỊ VNUPAD ................................................................................ 4
1.1. Phương pháp tiếp cận .............................................................................................. 4
1.2. Lựa chọn thiết bị .......................................................................................................... 11
1.2.1. Bộ vi xử lý ............................................................................................................ 12
1.2.2. Bộ nhớ ................................................................................................................ 13
1.2.3. Màn hình ............................................................................................................ 13
1.2.4. Kết nối mạng ........................................................................................................ 14
1.2.5. Kết nối mạng thông dụng và chức năng khác ........................................... 14
1.2.6. Phụ kiện kèm theo ................................................................................................ 15
CHƯƠNG 2: TÌM HIỀU HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID ........................................... 16
2.1.Tổng quan về Android ............................................................................................. 16
2.1.1. Android là gì? ................................................................................................... 16
2.1.2. Lịch sử phát triển Android ............................................................................ 16
2.1.3. Các phiên bản Android ................................................................................... 17
2.2 So sánh hệ điều hành Android với các hệ điều hành iOS............................................ 24

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG ỨNG DỤNG CHO VNUPAD TRÊN ANDROID ............ 26
3.1 Phát triển ứng dụng trên Android ................................................................................. 26
3.2 Phân tích thiết kế chức năng ghi chép thông minh. ..................................................... 27
3.2.1 Các yêu cầu của hệ thống...................................................................................... 27
3.2.2 Phân tích chi tiết .................................................................................................... 28
3.2.3 Thiết kế hệ thống ................................................................................................... 40


iv

3.3. Mã nguồn chương trình ............................................................................................... 44
3.3.1 Lớp NoteActivity .................................................................................................. 44
3.3.2 Lớp Note ................................................................................................................ 45
3.3.3 Lớp FileFragment.................................................................................................. 47
3.4. Kết quả phát triển và thử nghiệm ................................................................................ 48
KẾT LUẬN......................................................................................................................... 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................. 51


v

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Từ viết tắt

Diễn giải

API

Application Programming Interface

CPU

Central Processing Unit

FLAC

Free Lossless Audio Codec

GPS

Global Positioning System

GPU

graphics processing unit

HTML

HyperText Markup Language

IMAP

Internet Message Access Protocol

POP3

Post Office Protocol version 3

SDK

Software Development Kit

SMTP

Simple Mail Transfer Protocol

SoC

System on Chip

XHTML

Extensible HyperText Markup Language


vi

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Mục tiêu sử dụng của từng đối tượng ....................................................... 6
Bảng 1.2 So sánh cấu hình iPad 2 và iPad 3 ......................................................... 12
Bảng 2.1. Các phiên bản của Android .................................................................... 17
Bảng 2.2: So sánh hệ điều hành Android với hệ điều hành iOS ............................. 25
Bảng 3.1 Các bước thực hiện chức năng mở môn học ........................................... 29
Bảng 3.2 Các bước thực hiện chức năng đính kèm ................................................ 30
Bảng 3.3 Các bước thực hiện chức năng tạo mới môn học ..................................... 31
Bảng 3.4 Các bước thực hiện chức năng xóa bỏ môn học ..................................... 32
Bảng 3.5 Các bước thực hiện chức năng tìm kiếm môn học ................................... 33
Bảng 3.6 Các bước thực hiện chức năng gán thẻ tìm kiếm môn học ...................... 34

Bảng 3.7 Các bước thực hiện chức năng tìm kiếm môn học theo thẻ ..................... 35
Bảng 3.8 Các bước thực hiện chức năng đặt lịch môn học ..................................... 36
Bảng 3.9 Các bước thực hiện chức năng xóa lịch môn học .................................... 38
Bảng 3.10 Các bước thực hiện chức năng mở ứng dụng ........................................ 39
Bảng 3.11. Bảng dữ liệu môn học (Note) ............................................................... 42
Bảng 3.12. Bảng dữ liệu thẻ tìm kiếm (Tag) .......................................................... 42
Bảng 3.13. Bảng dữ liệu gán thẻ tìm kiếm (AsignTag) .......................................... 42
Bảng 3.14. Bảng dữ liệu lịch môn học (Calendar).................................................. 43
Bảng 3.15. Bảng dữ liệu tài liệu đính kèm (Attachment)........................................ 43
Bảng 3.16: Kịch bản kiểm tra chức năng ............................................................... 48


vii

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1. Cổng VGA ............................................................................................... 7
Hình 1.2. Cổng HDMI ............................................................................................. 8
Hình 1.3: Mô hình phát triển sản phẩm nhúng ....................................................... 11
Hình 1.4. Hệ thống bộ vi xử lý A5X cho iPad3...................................................... 13
Hình 3.1. Các trạng thái của Activity ..................................................................... 27
Hình 3.2. Biểu đồ các trường hợp sử dụng của hệ thống. ....................................... 28
Hình 3.3. Kịch bản và biểu đồ mở môn học để ghi chép. ....................................... 29
Hình 3.4. Kịch bản và biểu đồ đính kèm tài liệu vào môn học. .............................. 30
Hình 3.5. Kịch bản và biểu đồ tạo mới một môn học để ghi chép. ......................... 31
Hình 3.6. Kịch bản và biểu đồ xoá bỏ một môn học............................................... 32
Hình 3.7. Kịch bản và biểu đồ tìm kiếm môn học. ................................................. 33
Hình 3.8. Kịch bản và biểu đồ gán thẻ tìm kiếm cho môn học ............................... 34
Hình 3.9. Kịch bản và biểu đồ tìm kiếm môn học theo thẻ. .................................... 35
Hình 3.10. Kịch bản và biểu đồ tạo lịch môn học................................................... 37

Hình3. 11. Kịch bản và biểu đồ xoá lịch môn học .................................................. 38
Hình 3.12. Kịch bản và biểu đồ khởi động ứng dụng ............................................. 39
Hình 3.13 Màn hình ghi chép ................................................................................ 40
Hình 3.14. Màn hình đặt lịch môn học ................................................................... 41
Hình 3.15 Sơ đồ quan hệ giữa các bảng dữ liệu ..................................................... 43


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong những năm gần đây, trên thế giới đã ra đời hàng loạt các thiết bị
cảm ứng, máy tính bảng có thiết kế nhỏ gọn, nhiều chức năng như: Ipad,
Samsung Galaxy,… . Cùng với nó là sự ra đời của hàng loạt các công nghệ và
chuẩn kết nối, hệ điều hành mã nguồn mở cho phép các nhà khoa học công
nghệ có thể tùy ý lựa chọn và xây dựng các thiết bị cầm tay (PDA) theo những
chức năng khác nhau như: Máy tính bảng, từ điển đa ngữ, điện thoại, máy chơi
game…
Viện CNTT - ĐHQGHN đã và đang tham gia vào các dự án, đề tài các
cấp, trong đó có đề tài “Nghiên cứu đặc tả chức năng và thiết kế thiết bị
VNUpad để truy cập thư viện số và sử dụng đa chức năng cho sinh viên
ĐHQGHN” với mã đề tài: QG.12.54. Dự kiến đề tài sẽ hoàn thành vào tháng 10
năm 2014. Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu công nghệ, xây dựng được sản
phẩm mẫu thử nghiệm (prototype) thiết bị cầm tay VNUpad với các tính năng:
Truy cập thư viện, sổ ghi chép và một số chức năng thông dụng khác cho người
học và giảng viên trong ĐHQGHN dựa trên nền hệ điều hành Android. Vì vậy,
việc tìm hiểu Android là cần thiết.
Android là hệ điều hành trên điện thoại di động (và hiện nay là một số
đầu phát HD, HD player, TV) phát triển bởi Google và dựa trên nền tảng
Linux. Trước đây, Android được phát triển bởi công ty liên hợp Android (sau

đó được Google mua lại vào năm 2005). Các nhà phát triển viết ứng dụng cho
Android dựa trên ngôn ngữ Java. Sự ra mắt của Android vào ngày 5 tháng 11
năm 2007 gắn với sự thành lập của liên minh thiết bị cầm tay mã nguồn mở,
bao gồm 78 công ty phần cứng, phần mềm và viễn thông nhằm mục đích tạo
nên một chuẩn mở cho điện thoại di động trong tương lai. Android là hệ điều
hành do công ty Google phát triển cho các thiết bị cầm tay sẽ phù hợp với xu
hướng phát triển các dịch vụ cung cấp dữ liệu và phần mềm qua internet.


2

Các máy tính bảng có màn hình phù hợp đang là sự lựa chọn phổ biến
cho việc đưa các ứng dụng gắn liền với các hoạt động đào tạo như: Đọc sách,
ghi chép, học các bài giảng điện tử. Tuy nhiên những máy tính bảng này vẫn
đang có nhược điểm là quá đa dụng, chưa hướng tới đối tượng chuyên gia, học
sinh, không phù hợp với đại đa số người học ở Việt Nam và giá thành của
chúng còn tương đối cao (khoảng 700$), chính vì vậy việc thiết kế, chọn lựa
các chức năng cần thiết và cấu hình phù hợp, giá thành thấp dể phục vụ cho đối
tượng người học là một đề tài cấp thiết và có ý nghĩa khoa học, thực tiễn.
Nhu cầu đọc sách số trên thế giới không ngừng tăng lên. Xu hướng đó
sớm muộn cũng vào nước ta. Các công ty bán sách xuyên quốc gia lớn như
Amazon, Barnes&nobles,…đã liên tục cho ra đời các thiết bị như Kindle,
Nooks,… để phát hành sách điện tử. Tuy nhiên, các thiết bị chỉ dùng để đọc
sách, không phù hợp với người Việt Nam, cần một thiết bị điện tử có thể thay
thế máy tính cá nhân, điện thoại di động và thiết bị đọc sách với các chức năng
tối thiểu. Trừ các sinh viên chuyên ngành về CNTT và một số ngành có yêu cầu
về máy tính, máy tính bảng đủ đáp ứng được các yêu cầu cơ bản nhất.
Lựa chọn hệ điều hành Android cho việc phát triển các máy tính bảng,
thiết bị cầm tay PDA, các thiết bị truy cập nội dung số còn gặp phải một số vấn
đề cần giải quyết như: Cần lựa chọn, rút gọn bộ nhân Android cho phù hợp,

thích nghi với từng thiết bị phần cứng, việc lựa chọn các chức năng sẵn có của
Android và tích hợp thêm một số chức năng theo yêu cầu và thích nghi với
phần cứng...
Thực hiện đề tài “Tìm hiểu Android và xây dựng ứng dụng trên thiết bị
cầm tay cho người học.” là góp phần chuẩn bị cho việc xây dựng thiết bị
VNUpad trong đề tài QG.12.54 kể trên.


3

2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chung
Nghiên cứu tổng quan về thiết bị truy cập nội dung số, nghiên cứu, thích
nghi hóa hệ điều hành Android và phát triển một số ứng dụng cho đối tượng
người học tại Đại học Quốc gia Hà Nội trên thiết bị VNUpad.
Mục tiêu cụ thể
1. Đặc tả yêu cầu kỹ thuật và yêu cầu về chức năng cho thiết bị
VNUpad.
2. Tìm hiểu hệ điều hành Android.
3. Xây dựng ứng dụng cho VNUpad trên Android.
- Phần mềm Note có chức năng ghi chép cho học viên.
- Phần mềm truy cập kho dữ liệu tài nguyên số.
3. Phương pháp nghiên cứu
Kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết, phát triển công nghệ và thực hiện thử
nghiệm trên các mô hình phần cứng.
4. Những kết quả đạt được
- Lựa chọn cấu hình máy tính bảng phù hợp với đối tượng người học
thông qua các chức năng và thông số kỹ thuật.
- Nghiên cứu tổng quan về công cụ và cách thức xây dựng sản phẩm trên
Android

- Phát triển ứng dụng thử nghiệm phần mềm ghi chép thông minh (Smart
Note) trên thiết bị di dộng (máy tính bảng) VNUpad.
5. Cấu trúc của luận văn
Tính cấp thiết của đề tài được trình bày ở phần mở đầu của luận văn.
Chương I của luận văn trình bày đặc tả yêu cầu kỹ thuật và yêu cầu về chức
năng cho thiết bị VNUpad. Chương này đi sâu tìm hiểu nhu cầu của người sử
dụng để đưa ra các thông số kỹ thuật cũng như các chức năng cho thiết bị.
Chương II tìm hiểu về hệ điều hành Android. Chương III Xây dựng ứng dụng
cho VNUpad trên Android. Ở chương này sẽ phân tích bài toán, thiết kế giao
diện và đưa ra kết quả thử nghiệm.


4

Chương 1:
ĐẶC TẢ YÊU CẦU KỸ THUẬT VÀ YÊU CẦU
VỀ CHỨC NĂNG CHO THIẾT BỊ VNUPAD

Để tích hợp Android với thiết bị phần cứng nào đó, công việc tích hợp hệ
điều hành Android trở lên dễ dàng và được tiến hành theo các bước chuẩn bị
phần cứng và môi trường làm viêc, thiếp lập cấu hình phần cứng, biên dịch và thử
nghiệm phần cứng ta có thể thực hiện theo các phần cụ thể sau [13]:
- Yêu cầu phần cứng: Các thiết bị hỗ trợ để tích hợp được Android thành công.
- Thiết lập môi trường phát triển: Cài đặt các gói cần thiết và lấy mã
nguồn thông qua máy chủ.
- Bắt đầu thực hiện tích hợp: Thiết lập các thành phần cốt lõi cần thiết
cho thiết bị như đầu vào bàn phím và các điều khiển hiển thị.
1.1.

Phương pháp tiếp cận

Sự phát triển mạnh mẽ của thị trường thế giới số nhất là các thiết bị di

động máy tính thông minh, máy tính bảng trong thời gian gần đây, đã đem đến
những trải nghiệm mới mẻ cho người sử dụng.
Máy tính bảng với những ưu điểm về tính di động, có kết nối đa dạng,
màn hình cảm ứng, giải trí tiện lợi, phong phú về ứng dụng. Các nhà sản xuất
có tên tuổi cũng khuấy động phong trào bằng cách liên tục cho ra các sản phẩm
để phục vụ người tiêu dùng. Đặc biệt là các nhà sản xuất đã đưa ra sự lựa chọn
mà được coi là chiếm ưu thế nhất cho thị trường hiện nay là sử dụng hệ điều
hành Android cho nó. Tuy nhiên những máy tính bảng này vẫn đang có nhược
điểm cơ bản là quá đa dụng và chưa hướng tới đối tượng chuyên gia, học sinh,
không phù hợp với đại đa số người học ở Việt Nam cụ thể là đối tượng sinh
viên, giá thành của chúng còn tương đối cao (khoảng 500USD), chính vì vậy
việc thiết kế, chọn lựa các chức năng cần thiết và cấu hình phù hợp, giá thành
thấp để phục vụ cho đối tượng người học là việc làm cần thiết.


5

Trong các loại thiết bị di động cầm tay từ các nhà sản xuất khác nhau
như Apple, Samsung, Nokia, HTC, LC, … thì mỗi nhà sản xuất lại lựa chọn
cho mình các loại phần cứng, hay các bộ vi xử lý khác nhau nhằm hỗ trợ tốt các
đặc tính của các dòng di động đó. Vậy thì, ngoài việc khi chúng ta lựa chọn hệ
điều hành, chọn các phần mềm hoặc phát triển phần mềm cho thiết thị cầm tay,
thì các nhà sản xuất còn phải lựa chọn cho thiết bị đó phần cứng tốt để nó có
thể phù hợp với hệ điều hành hỗ trợ và phần mềm mong đợi.
Với tiêu chí đặt ra như vậy, trong khuôn khổ của luận văn này tôi có thể
lấy một trường hợp cụ thể cho việc lựa chọn phần cứng cho thiết bị cầm tay để
có thể tích hợp trên hệ điều hành Android trên đó. Cụ thể lựa chọn phần cứng
cho thiết bị cầm tay VNUpad một định hướng phát triển thiết bị của Viện Công

nghệ thông tin- Trường Đại học Quốc Gia Hà Nội.
Với sự thuận lợi của hệ điều hành Android, cùng với nhu cầu sử dụng và
sở hữu một thiết bị cầm tay với chức năng truy cập kho tri thức nội dung số, và
hỗ trợ người học của ĐHQGHN được thuận lợi. Mục đích của thiết bị cầm tay
truy cập nội dung số VNUpad đưa ra có thể sử dụng internet mọi nơi và người
sử dụng có thể dùng với các mục đích chung và mục đích cá nhân như ghi
chép, truy cập kho dữ liệu tài nguyên số, nghe nhạc, xem vi deo, đọc sách, trình
chiếu,.. Dựa trên những tiêu trí đó, người phát triển phải có những lựa chọn về
thiết bị sao cho phù hợp với các chức năng. Với từng đối tượng người sử dụng
có thể là giáo viên hoặc sinh viên sẽ có một vài mục tiêu sử dụng như bảng 1.1
sau [2]:


6

Bảng 1.1. Mục tiêu sử dụng của từng đối tượng
Chức năng

Mục tiêu sử dụng
Truy cập kho sách
Ghi chép vào thư

Làm việc

viện
Tìm kiếm thông tin
từ mạng, từ thư viện

Giải trí

Công nghệ
Đuôi apk, pdf, doc
Đuôi apk

RAM, memory, CPU,
Đuôi apk

Thuyết trình

Đuôi apk

Trình duyệt

Đuôi apk

Xem video

Đuôi avi, mp4, flv,

Nghe nhạc

Phần cứng hỗ trợ

card Sound, cổng
USB, thẻ nhớ, cổng
HDMI, Wifi,
BlueTooth, Pin

Đuôi nhạc Mp3,
Wma, aac, ..

GHI CHÉP
Đây là một hoạt động cá nhân dành cho mỗi người sử dụng, nhưng lại là
nhu cầu chung cho tất cả. Ứng dụng này có thể giúp người sử dụng dùng để ghi
chép, hoặc chú thích cá nhân khi cần thiết. Hiện tại với các thiết bị Android đều
chưa hỗ trợ ứng dụng này, nhưng có thể download trên mạng để cài đặt vào
thiết bị VNUpad như một số ứng dụng ColorNote, EverNote, Mobisle Note,
…Về yêu cầu về phần cứng thì với ứng dụng này dung lượng bộ nhớ cũng rất
nhỏ không cần phải lớn như các ứng dụng khác.
ĐỌC SÁCH
VNUpad ra đời nhằm hỗ trợ người học và giáo viên có thể truy cập mạng
đọc sách hoặc đọc sách offline. Một số sách thông dụng thường dùng ứng dụng là
word, powerpoint, excel, PDF để đọc văn bản. Bên cạnh đó có một số loại phần
mềm hỗ trợ thường dùng là QuickOffice Pro, Documents To Go, …chúng thường
có đuôi là .apk, ta có thể cài đặt phần mềm trực tuyến, hoặc qua sao chép. Yêu cầu
về phần cứng hỗ trợ là kết nối mạng, RAM, vi xử lý từ 1G trở lên.


7

THUYẾT TRÌNH
Dựa trên nhu cầu sử dụng của người dùng thì thuyết trình là công việc
thường hay sử dụng nhất đối với giáo viên hoặc sinh viên khi báo cáo môn học trên
giảng đường. Khi sử dụng thiết bị cầm tay hỗ trợ công việc này sẽ rất tiện lợi,
không phải trang bị những máy tính lớn. Ngoài ra phần mềm hỗ trợ cũng rất tiện lợi
ta có thể sử dụng luôn ứng dụng với phần đọc văn bản.
Hiện nay các các máy tính bảng đều có kích thước nhỏ gọn, độ mỏng có thể
từ 6mm đến 8mm nên việc lựa chọn được thiết bị phù hợp hỗ trợ cho việc thuyết
trình của sinh viên và giáo viên là việc rất quan trọng.
Về phần cứng, khi thuyết trình người sử dụng sử dụng cáp kết nối máy tính

bảng với thiết bị hiển thị, có thể là màn hình tivi hoặc máy chiếu. Yêu cầu đòi hỏi
thiết bị cầm tay phải có cổng VGA hoặc HDMI.
 Cổng VGA – Video Graphics Array: là một chuẩn hiển thị máy tính, có
thể hiển thị 256 màu, độ phân giải 640x480, 800x600, 1024x768.

Hình 1.1. Cổng VGA
Đây là loại cổng tương đối dầy, không phù hợp với máy tính bảng. Trong khi
đó nhu cầu thuyết trình của đối tượng sinh viên và giáo viên lại rất lớn đòi hỏi máy
tính bảng phải đáp ứng được vì vậy ta phải lựa chọn một cổng khác có kích thước
phù hợp hơn cho thiết bị.
 Cổng HDMI – High Definition Multimedia Interface, là một chuẩn kết nối
kỹ thuật số có khả năng truyền tải âm thanh, video HD chất lượng cao trên cùng
một sơi cáp. Độ phân giải 1080pixel và tốc độ 60 khung hình/giây.
- Mini HDMI: Thường có trong các thiết bị như máy tính bảng, máy chụp
hình DSRL, Card màn hình, ...


8

- Micro HDMI: Thường có trong các thiết bị như điện thoại Sony Xperia
ARC, điện thoại LG, máy tính bảng và các dòng laptop ultrabook....

Hình 1.2. Cổng HDMI
Về tính năng của hai cổng VGA và HDMI là như nhau, nhưng sự ra đời của
HDMI mang đến nhiều tiện lợi hơn cả. Thứ nhất, hỗ trợ hình ảnh, âm thanh sắc nét
không bị nhiễu. Thứ hai, cổng HDMI nhỏ gọn hơn VGA, điều này thích hợp hơn
cho thiết bị di động cầm tay. Nên đây cũng là một tiêu chuẩn để lựa chọn bo mạch
có hỗ trợ cổng HDMI và phần lớn máy tính bảng hiện nay đều sử dụng cổng HDMI.
NGHE NHẠC
Với nhu cầu nghe nhạc hoặc nghe các bài học tiếng anh cho sinh viên, thì hỗ

trợ tối thiểu từ phần mềm nghe nhạc phải là một số các đuôi nhạc, âm thanh phổ
biến như *.mp3, *.aac, *.wma, *.wac. Bên cạnh đó, cần có sự tương thích về phía
phần cứng như bộ vi xử lý, card Sound, và loa. Hiện tại chúng ta có một số loại
chuẩn âm thanh như Mono, Stereo, Surround:
- Âm thanh Mono: là âm thanh được phát ra từ một điểm cố định, từ một
nguồn âm thanh.


9

- Âm thanh Stereo: là âm thanh từ nhiều nguồn âm được phân bổ 2 bên trái
phải, có thể là từ trái qua phải hoặc từ phải qua trái.
- Âm thanh Surround: là âm thanh đa chiều.
Hệ thống âm thanh nhằm mô tả lại âm thanh đang nghe, và tạo cảm giác
thực. Tuy nhiên với thiết kế giành cho thiết bị cầm tay thì khả năng hỗ trợ âm thanh
sẽ hạn chế hơn về vị trí và kích thước. Nên có thể lựa chọn cho thiết bị cầm tay loại
âm thanh Stereo có 2 kênh trái và phải, có thể phân bổ sang loa trái hoặc phải tùy
theo lựa chọn. Còn âm thanh đa chiều Surround hỗ trợ chủ yếu với hệ thống loa lớn,
cố định như rạp hát hoặc chiếu phim, phòng hát.
XEM VIDEO
Song song với sự trợ giúp của phần mềm và phần cứng với nhu cầu nghe
nhạc và âm thanh, thì nhu cầu xem video của người học, người dạy cũng cần được
hỗ trợ. Video có thể lấy file từ ngoài vào thiết bị cầm tay hoặc xem trực tuyến. Khi
lấy file từ ngoài vào, thiết bị có thể trợ giúp tối thiểu một số file thông dụng như
*.avi, *.mp4, *.flv, *.dat, *.wmv. Với những video xem trực tuyến, thì thiết bị cần
kết nối mạng và trình duyệt web.
Phần cứng hỗ trợ xem video chủ yếu quan tâm thứ nhất là USB hoặc thẻ
nhớ, thứ hai là kết nối mạng, thứ ba là RAM
- Với USB là một thiết bị lưu trữ dữ liệu bên ngoài, người sử dụng có thể
dùng để sao chép dữ liệu (file video) từ ngoài vào thiết bị cầm tay. Nhưng để làm

được điều này trên thiết bị phải có ổ cắm hỗ trợ, hay nói chính xác ở đây là trên bộ
vi xử lý hỗ trợ có cổng (port) USB. Ngày nay với các trang thiết bị hiện đại, các nhà
sản xuất hay dùng USB 2.0 trở lên, nhằm hỗ trợ khả năng nhận và đọc thiết bị được
nhanh.
- Thẻ nhớ cũng là một thiết bị lưu trữ bên ngoài, nhưng nó nhỏ và gọn hơn
USB, nên có thể đính kèm theo máy. Nên trên bo mạch của máy thường có khe
cắm. Hiện tại, thẻ nhớ có dung lượng rất lớn để hỗ trợ các thiết bị cầm tay di động,
thường được dùng là 16GB, 32GB, 64GB.


10

- Kết nối mạng, khác với máy tính để bàn thiết bị di động cầm tay kết nối
mạng không qua thiết bị mạng như card mạng và dây mạng, mà chủ yếu chúng kết
nối mạng thông qua WiFi hoặc mạng 3G. Mạng WiFi cần được hỗ trợ của bộ định
tuyến không dây qua các băng tần khác nhau, chủ yếu là chuẩn không dây 802.11
a/b/g. Mạng 3G thường được kết nối thông qua thuê bao của Sim hoặc từ sự tích
hợp trên bo mạch.
- RAM đây là thành phần không thể thiếu trên thiết bị. Khả năng xử lý nhiều
ứng dụng và phần mềm vào cùng một thời điểm tùy thuộc vào dung lượng bộ nhớ
RAM còn trống trong thời điểm đó. Nên với một thiết bị di động thì bộ nhớ RAM
không bao giờ là đủ cả. Nhưng bộ nhớ RAM đủ để đáp ứng như cầu trong việc sử dụng
video tối thiểu là 512MB, còn xem video online thì tối thiểu cũng phải là 1GB, để có
thể xem một hình ảnh đẹp.
Phần mềm hỗ trợ xem video và nghe nhạc cũng là một điều đáng nói. Hiện
nay với hệ điều hành chạy trên thiết bị cầm tay thường hỗ trợ sẵn các trình nghe ca
nhạc, xem video. Trên thực tế người sử dụng có thể sử dụng phần mềm có sẵn, với
giao diện đẹp mắt, nhiều tiện ích hơn, hỗ trợ nhiều file nhạc và video khác như
Popcorn Player, BS Player, Mono Player,..
TRÌNH DUYỆT

Trình duyệt web là một ứng dụng quan trọng, nhằm trợ giúp người học có
thể tra tin tức, đọc sách, nghe nhạc, xem video trực tuyến, … Để làm được điều này
thiết bị cầm tay phải có những yêu cầu về phần cứng như CPU, RAM, WiFi hoặc
3G với tốc độ thích hợp để có thể tải được hết dữ liệu và trang bị một số phần mềm
ứng dụng duyệt web như Google Chorme, Opera mini, ...
HỆ ĐIỀU HÀNH
Ngoài những yêu cầu về phần cứng hỗ trợ chủ yếu phù hợp với mục tiêu bài
toán đặt ra thì việc lựa chọn cho thiết bị một hệ điều hành là rất cần thiết. Hiện nay
có một số hệ điều hành sử dụng cho thiết bị di động và máy tính bảng như: Hệ hiều
hành Windows mobi và hệ điều hành iOS, hệ điều hành Android. Với hệ điều hành
Windows mobi trước đây nay là hệ điều hành Windows phone có giao diện không


11

được đẹp và giá ứng dụng vẫn còn khá cao. Hệ điều hành iOS giao diện thiết kế
đẹp, tinh tế, bảo mật cao và sở hữu một ứng dụng vô cùng phong phú. Không những
được đánh giá rất cao về mặt giao diện sử dụng mà hầu hết những ứng dụng trên
iOS cũng rất hấp dẫn với chất lượng đồ họa cao, đa dạng thể loại nhưng đây lại là
hệ điều hành độc quyền. Hệ điều hành Android là hệ điều hành ứng dụng hỗ trợ
phong phú, tương thích với đa cấu hình phần cứng của các nhà sản xuất ...
Sở dĩ thiết bị truy cập nội dung số VNUpad được đưa ra ở đây, là một máy
tính bảng cầm tay, nên lựa chọn hệ điều hành Android với nhiều tính năng hỗ trợ
cho máy tính bảng và tiết kiệm bộ nhớ, cũng như năng lượng. Ngoài ra do đặc thù
của chức năng thiết bị cần để đọc sách và hỗ trợ mạng internet, tốc độ xử lý nhanh,
nên cần sự hỗ trợ của hệ điều hành có tốc độ xử lý tốt, nên lựa chọn Android 4.1 là
phù hợp nhất cho thiết bị này.
1.2. Lựa chọn thiết bị
Xuất phát từ ý tưởng nghiên cứu, thử nghiệm sản phẩm, tích hợp với phần
cứng, phát triển sản phẩm mẫu và sản xuất hàng loạt theo mô hình sau : .

ý tưởng,
nghiên cứu
(1)

Thử nghiệm
KIT
(2)

Sản phẩm sản
xuất
(6)

Sản phẩm mẫu
(5)

Thiết kế
HW, SW
(3)

Tích hợp
(4)

Hình 1.3: Mô hình phát triển sản phẩm nhúng
Và yêu cầu thiết kế chung của một hệ thống phát triển phần mềm là: Chi phí
sản xuất, tốc độ xử lý, bộ nhớ, chi phí phát triển, số lượng sản phẩm, vòng đời dự
kiến và độ tin cậy. Với mục đích là xây dựng ứng dụng trên thiết bị cầm tay cho
người học vì vậy ta cần quan tâm đến hiệu quả sản phẩm vấn đề hình thức và giá

12

thành của thiết bị là rất quan trọng. Thiết bị VNUpad thực chất là một máy tính
bảng nên ta so sánh cấu hình iPad2 và iPad3 như sau:
Bảng 1.2 So sánh cấu hình iPad 2 và iPad 3
Đặc điểm

iPad 2

iPad 3

Màn hình

LED IPS 9,7 inch

LED IPS 9,7 inch.

Độ phân giải

1.024 x 768 pixel

2.048 x 1.536 pixel - gấp 4 lần iPad 2

A5.

A5X.

512 MB.

1GB

VGA.

VGA.

0,7 megapixel.

5 megapixel.

Bộ vi xử lý
RAM
Camera mặt trước
Camera mặt sau

3G, HSPA, Wi-Fi,

Kết nối

Bluetooth.

Độ mỏng

4G-LTE, HSPA+, Wi-Fi, Bluetooth.

8,8 mm.

9,4 mm.

Trọng lượng

601 g.

652 g.

Thời lượng pin

10 giờ.

10 giờ với mạng 3G và 9 tiếng với mạng 4G.

Như vậy ta thấy lựa chọn cấu hình iPad3 cho thiết bị VNUpad là hợp lý hơn cả.
1.2.1. Bộ vi xử lý
Khi nói đến bộ vi xử lý trong thiết bị di động cầm tay hiện nay thực chất là
nói đến hệ thống trên chip, mà người ta hay gọi là SoC. Nó là một thành phần kết hợp
của nhiều thứ như CPU, chíp xử lý đồ họa GPU, RAM, trình điều khiển USB, các
công nghệ hỗ trợ truy cập không dây và một số thứ khác. Làm sao có thể đưa tất cả
những thành phần quan trọng này trên một thiết bị cầm tay nhỏ gọn, để giảm kích
thước, tiết kiệm điện năng hiệu quả, giảm chi phí lắp ráp sản phẩm.
Bộ vi xử lý trên thiết bị di động cầm tay đóng vai trò như bộ não, đảm nhiệm
công việc xử lý mọi tác vụ của thiết bị. Trên thị trường hiện nay có một số loại vi


13

xử lý thông dụng trong Tablet là A5X, ARM, Intel PDA, VIA, NVIDIA. Trong
trường hợp này tôi xin đề xuất sử dụng bộ vi xử lý A5X vì nó có tính năng xủ lý đồ
hoạ tốt.

Hình 1.4. Hệ thống bộ vi xử lý A5X cho iPad3
Ngoài cấu trúc vi xử lý ra thì tốc độ của bộ vi xử lý cũng rất quan trọng.

Do đặc thù của thiết bị cần sử dụng các ứng dụng thông thường, vào Internet
đọc tin tức, đọc sách và giải trí, … nên chọn tốc độ xử lý cho thiết bị khoảng
trên 1GHz là đủ dùng.
1.2.2. Bộ nhớ
Trong thiết bị cầm tay thì hệ điều hành được cài đặt sẽ ảnh hưởng nhiều
đến dung lượng bộ nhớ. Tuy nhiên đối với thiết bị cầm tay sử dụng hệ điều
hành Android chỉ cần sử dụng bộ nhớ thấp hơn các hệ điều hành khác. Đây là
một tiêu chí quan trọng để lựa chọn dung lượng bộ nhớ cho VNUpad, có thể
chọn bộ nhớ khoảng 521MB hoặc hơn.
Song song với bộ nhớ RAM, thiết bị cầm tay thường sử dụng bô nhớ
SSD (Solid-state drive) để lưu trữ dữ liệu, chúng có ưu điểm là nhỏ gọn và truy
cập tốc độ nhanh, khả năng lưu trữ đủ dùng cho các ứng dụng. Ta có thể chọn
lựa từ 16GB, 32GB hoặc 64GB.
1.2.3. Màn hình
Đa số thiết bị cầm tay được trang bị màn hình LCD cảm ứng với công
nghệ đa điểm giúp người sử dụng thuận tiện khi điều khiển, đặc biệt là cảm ứng
điện dung, có độ nhạy cao, tuy nhiên có nhược điểm là chi phí cao hơn. Để có


14

chế độ hiển thị tốt thì độ phân giải màn hình thông thường là 1024x768, đặc
biệt là thiết bị VNUpad hay sử dụng trang web thì cần được trang bị, giúp thiết
bị hiển thị rõ, độ nhạy cao, thao tác dễ dàng.
1.2.4. Kết nối mạng
Kết nối mạng là điều không thể thiếu với trên thiết bị cầm tay, nên hầu
hết chúng đều được hỗ trợ kết nối mạng không dây WiFi. Trên thị trường hiện
nay một số thiết bị cầm tay đời mới tốc độ có thể đạt tới 300Mbit/s theo chuẩn
802.11n, ngoài ra còn hỗ trợ kết nối 2G và 3G của mạng di động.
Với thị trường như thế, VUNpad có thể kết nối mạng không dây WiFi

802.11 a/b/g với tốc độ 54Mbit/s. Hoặc kết nối 2G là 900/1800 MHz và 3G là
2100MHz.
1.2.5. Kết nối mạng thông dụng và chức năng khác
Ngoài các yêu cầu về xử lý, bộ nhớ, màn hình thì VNUpad cần có một số
kết nối thông dụng và chức năng cơ bản hỗ trợ sinh viên, giáo viên có thể sao
chép, nghe, và xem video, … hoặc có thể trình chiếu.
- USB: cổng kết nối chuẩn USB.
- HDMI: cổng kết nối chuẩn HDMI cho ra hình ảnh và âm thanh chất lượng cao.
- Memory card: Khe cắm hỗ trợ thẻ nhớ.
- SIM card: khe cắm Sim để hỗ trợ mạng 2G, 3G.
- Headphone: Cổng kết nối tai nghe.
- Microphone: Cổng kết nối Micro.
Một số các chức năng
- Camera: hỗ trợ quay phim, chụp ảnh.
- Audio/Video: hỗ trợ các tập tin Audio như mp3, acc, wav,.. và tập tin video
như avi, mp4, wmv, flv, …
- Speaker: Loa phát âm thanh.
- GPS: hỗ trợ định vị toàn cầu.
Các tiện ích: một số các ứng dụng hỗ trợ
- Trình duyệt web.


15

- Gửi Email.
- Chat.
- Xử lý tập tin văn bản Word, Excel, Powerpoint, PDF.
- Xem video, nghe nhạc, trò chơi,..
1.2.6. Phụ kiện kèm theo
Phụ kiện kèm theo với thiết bị cầm tay thường có bộ sạc, tai nghe, dây kết

nối USB


16

Chương 2:
TÌM HIỀU HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID

Trong chương này đưa ra một số mô tả tổng quan hệ điều hành Android,
lịch sử phát triển, các phiên bản.
2.1.Tổng quan về Android
2.1.1. Android là gì?
Android là một hệ điều hành mã nguồn mở di động kết hợp và xây dựng
dựa trên các phần của nhiều dự án mã nguồn mở khác nhau được phát triển bởi
Google và Open Hadset Alliance (Liên minh thiết bị cầm tay mã nguồn mở) [4]
Nền tảng chính của Android là Java, nó sử dụng thư viện Java và các ứng dụng
được viết mã theo ngôn ngữ lập trình C, C++, Java. Nó là ứng dụng duy nhất có
hơn 700.000 ứng dụng và có nhiều các ứng dụng hơn nữa được đưa ra hàng
ngày, được sử dụng trong các thiết bị điện tử, điện thoại thông minh, máy tính
bảng, ipad, đồng hồ, tivi, đầu kỹ thuật số …
2.1.2. Lịch sử phát triển Android
Ban đầu, Android được phát triển bởi công ty liên hợp Android sau đó
được Google mua lại vào tháng 7 năm 2005. Những thành viên của Android
chuyển sang làm việc tại Google gồm có Andy Rubin, Rich Miner, Nick Sears
và Chris White. Tại Google họ đã bắt đầu phát triển nền tảng thiết bị di động
dựa trên hạt nhân Linux với hệ thống mềm dẻo, linh động và có khả năng nâng
cấp mở rộng cao. Các nhà phát triển viết ứng dụng Android dựa trên ngôn ngữ
Java. Vào ngày 5 tháng 11 năm 2007 sự ra mắt của Android gắn với thành lập
của Open Hadset Alliance bao gồm 78 công ty phần cứng, phần mềm và viễn
thông với mục đích phát triển các tiêu chuẩn mở cho thiết bị di động [4,10] .

Ngày 9 tháng 12 năm 2008, thêm 14 thành viên mới tham gia vào dự án Android
được công bố. Gồm có ARM Holdings, Atheros Communications, Asustek Computer
Inc, Garmin Ltd, Softbank, Sony Ericsson, Toshiba Corp, và Vodafone Group Plc.


17

Đến tháng 10 năm 2008, Android đã bắt đầu lưu hành mã nguồn mở.
Google đã công bố hầu hết các mã nguồn của Android theo bản cấp giấy phép
của Apache. Các nhà cung cấp có thể mở rộng thương mại mà không cần
chuyển thành mã nguồn mở[7].
Điểm đặc biệt của ứng dụng Android chính là các phiên bản của nó, các
phiên bản này được tạo ra theo thứ tự chữ cái và đều được đặt theo một món
tráng miệng nào đó. Mỗi phiên bản có phiên bản phụ và được phát hành định
kỳ, các phiên bản phụ được phát hành theo các tháng khác nhau trong cùng một
năm. Phiên bản đầu tiên được phát hành vào tháng 11 năm 2007 và sau đó có
nhiều bản cập nhật đã được thực hiện từ hệ điều hành gốc của nó, từng lỗi sửa
cập nhật và bổ sung các tính năng mới tới các phiên bản trước[10].
2.1.3. Các phiên bản Android
Qua lịch sử phát triển với nhiều nấc phát triển khác nhau của Android,
hệ điều hành này đã càng ngày càng đưa ra được các phiên bản mới phù hợp
với thị trường tiêu dùng nhờ vào các tính năng nổi bật của nó. Bảng 2.1dưới
đây sẽ mô tả cho chúng ta thấy được các cột mốc phát triển của hệ điều hành
này, từ khi thành lập tới giờ [3,4].
Bảng 2.1. Các phiên bản của Android
Phiên bản
Beta

Ngày tháng phát hành và các tính năng
Ngày 12 tháng 11 năm 2007, phát hành gói phát triển phần

mềm Android SDK.
Ngày 23 tháng 9 năm 2003 phát hành phiên bản 1.0 dựa
trên nhân Linux 2.6 với những tính năng:
 Trình duyệt web cho phép xem các trang viết bằng
ngôn ngữ HTML, XHTML, nhiều trang trình bày

Android 1.0

như các cửa sổ, hỗ trợ POP3, IMAP và SMTP
 Cho phép tải về và cập nhật từ Android Market
 Hỗ trợ đa nhiệm, nhắn tin tức thời, GPS, kết nối WiFi và bluetooth.
 Hỗ trợ Camera nhưng thiếu thay đổi độ phân giải


18

của máy ảnh, chất lượng, cân bằng trắng ...
 Thông báo cảnh báo trong thanh trạng thái option
với nhạc chuông cảnh báo, hoặc bằng LED
 Đồng bộ hóa Google thành nhiều ứng dụng
 Hỗ trợ Google Maps với tính năng Latitude (Street
View cũng như trong các hình ảnh vệ tinh), hướng
dẫn lái xe sử dụng GPS
 Voice Dialer cho phép quay số và đặt các cuộc gọi
điện thoại mà không cần gõ tên hoặc số
 Một số các ứng dụng khác bao gồm: Đồng hồ báo
thức, Máy tính, màn hình chính, hình ảnh và các cài
đặt tùy chọn
Phát hành ngày 9 tháng 2 năm 2009, bản cập nhật này đã
được phát đưa ra cho T-Mobile G1. Bản cập nhật giải

quyết lỗi, thay đổi các API và bổ sung thêm một số tính
năng khác:
Android 1.1

 Các chi tiết và đánh giá có sẵn khi người dùng tìm
kiếm các công ty trên bản đồ.
 Trong cuộc gọi màn hình chờ mặc định khi sử dụng
loa ngoài, cộng với khả năng để hiện / ẩn bàn phím.
 Hỗ trợ khả năng lưu các file đính kèm trong các tin
nhắn.

Android 1.5
(Cupcake)

Phát hành bản cập nhật 1.5 (Cupcake- Bánh bông lan) dựa
trên nhân Linux 2.6.27 vào ngày 30 tháng 4 năm 2009.
 Hỗ trợ hộp tìm kiếm.
 Có thể chuyển đổi giữa máy ảnh và chế độ video,
ghi âm video và phát lại ở định dạng MPEG4 và
định dạng 3GP
 Máy ảnh khởi động và chụp ảnh, tích hợp thư viện
ảnh nhanh hơn.
 Thu nhận tín hiệu GPS nhanh