TỔNG QUAN
Giới thiệu
Sự gia tăng dân số nhanh chóng hiện nay đang ảnh hưởng đến mọi khía cạnh của đời sống xã hội, dẫn đến nhiều vấn đề nghiêm trọng như đói nghèo, bệnh tật, hủy hoại môi trường và khó khăn trong học tập, làm việc Khái niệm “quả bom dân số” đã trở nên phổ biến toàn cầu, khi dân số thế giới vượt qua 6 tỷ người vào cuối thế kỷ XX và đạt 6,616 tỷ vào năm 2007 Đặc biệt, vào ngày 31/10/2011, thế giới đã chào đón công dân thứ 7 tỷ.
Việt Nam, mặc dù có diện tích nhỏ hẹp, nhưng lại là một trong những quốc gia đông dân nhất trên thế giới Theo Tổng cục trưởng Tổng cục Dân số, dân số của Việt Nam đang gia tăng nhanh chóng, điều này đặt ra nhiều thách thức và cơ hội cho sự phát triển kinh tế và xã hội của đất nước.
Ngày 1/11/2013, dân số Việt Nam chính thức đạt 90 triệu người, đưa đất nước trở thành quốc gia đông dân thứ 14 thế giới và đang trong giai đoạn dân số vàng Mặc dù có lực lượng lao động dồi dào, Việt Nam đang phải đối mặt với nhiều thách thức như duy trì cân bằng dân số, nâng cao chỉ số phát triển con người và đảm bảo phát triển bền vững Sự gia tăng lao động trẻ nhưng chất lượng lao động kém đang gây lo ngại cho cả người dân và nhà nước, dẫn đến tình trạng thất nghiệp và bế tắc trong việc tìm kiếm việc làm Các gia đình nghèo gặp khó khăn trong cuộc sống, trong khi nhà nước phải đối phó với chi phí y tế, giáo dục và an ninh công cộng Hơn nữa, sự chênh lệch giữa đô thị và nông thôn ngày càng lớn, dẫn đến di dân và gia tăng mật độ giao thông ở các thành phố lớn.
Hệ thống đường bộ Việt Nam được xây dựng qua nhiều giai đoạn, dẫn đến sự khác biệt về tiêu chuẩn và quy mô, với nhiều cầu yếu và tải trọng thấp chưa đồng bộ với cấp đường Sự phát triển kinh tế đã thúc đẩy sự gia tăng nhanh chóng về số lượng và chủng loại phương tiện giao thông cơ giới, đặc biệt là xe tải trọng lớn Năm 2010, cả nước đã đăng ký mới 183.648 ô-tô và 2.959.300 mô-tô, nâng tổng số phương tiện đã đăng ký lên 1.694.575 ô-tô và 31.155.154 mô-tô Sự gia tăng này đã tạo ra mật độ lưu thông cao trên các tuyến đường.
Sự thiếu hụt việc làm tại nhiều địa phương, đặc biệt là ở nông thôn và tỉnh lỵ, đã thúc đẩy người dân di chuyển vào các trung tâm thành phố Điều này dẫn đến tình trạng gia tăng mật độ dân số ở các khu vực đô thị.
Sự gia tăng dân số tại các thành phố lớn đang thúc đẩy nhanh quá trình đô thị hóa, nhưng đồng thời cũng gây áp lực lên cơ sở hạ tầng, dịch vụ xã hội, nhà ở và môi trường Tình trạng giao thông ngày càng trở nên khó khăn với sự lưu thông của xe máy, ô tô, xe buýt và taxi, đặc biệt vào giờ cao điểm khi mật độ lưu thông tăng cao Các con đường chật hẹp khiến cho những phương tiện lớn như ô tô và xe buýt dễ gây tắc nghẽn, ảnh hưởng đến đời sống người dân, gây mệt mỏi, mất thời gian và tiêu tốn nhiều nhiên liệu như xăng, dầu, từ đó tác động tiêu cực đến kinh tế của mỗi gia đình.
Mặc dù Đảng và Chính phủ đã ưu tiên đầu tư cho phát triển hạ tầng giao thông trong những năm đổi mới, nhưng thực tế vẫn chưa đáp ứng kịp thời sự gia tăng nhanh chóng của các phương tiện giao thông Hiện tại, tình trạng giao thông tại Thành phố Hồ Chí Minh vẫn còn yếu kém và không đáp ứng được nhu cầu di chuyển của người dân.
Tình hình nghiên cứu
Để giảm thiểu tình trạng kẹt xe, nhiều biện pháp như nâng cấp cơ sở hạ tầng và cập nhật thông tin giao thông qua đài VOV đã được triển khai Tuy nhiên, việc nhiều công trình hạ tầng vẫn đang trong quá trình phát triển làm cho tình trạng kẹt xe trở nên nghiêm trọng hơn Đài VOV chỉ có thể cung cấp thông tin về từng địa điểm, không thể thông báo đồng thời cho tất cả mọi người, trong khi ai cũng cần biết tình hình giao thông tại các nút giao quan trọng Mặc dù cảnh sát giao thông luôn có mặt tại các điểm nóng để điều tiết lưu thông, họ cũng không thể ngăn chặn lượng người đổ dồn vào những khu vực đang ùn tắc Do đó, kẹt xe trở thành một vấn đề cấp bách cần được giải quyết.
Việt Nam đang áp dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật trong nhiều lĩnh vực như kinh tế, xã hội và truyền thông, góp phần cải thiện đời sống của người dân.
Sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghệ thông tin và truyền thông đã tạo điều kiện cho mọi người kết nối nhanh chóng Ngày nay, việc chia sẻ hình ảnh, thông báo tin tức và trò chuyện không còn phụ thuộc vào hình thức truyền thống, mà chỉ cần một chiếc điện thoại, máy tính bảng hoặc bất kỳ thiết bị nào có kết nối Internet Với những ứng dụng phù hợp, người dùng có thể hòa mình vào mạng xã hội toàn cầu, nơi mà thông tin mới luôn được cập nhật liên tục.
Trước hình hình này, nên có một ứng dụng giúp cho mọi người có thể trao đổi thông tin giao thông với nhau khi đi đường
Mục đích nghiên cứu
Trước tình trạng bùng nổ dân số và sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghệ thông tin, việc lưu thông tại các đô thị lớn trở nên khó khăn hơn bao giờ hết Để giải quyết vấn đề này, bài viết đề xuất xây dựng ứng dụng "Phần mềm hỗ trợ thông tin giao thông" nhằm giúp người dùng trao đổi thông tin về các vị trí kẹt xe, công trường và những vấn đề giao thông khác khi di chuyển trên xe ô tô, từ đó hạn chế tình trạng kẹt xe tại các thành phố lớn.
Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
Đề tài được thực hiện trong phạm vi khu vực thành phố Hồ Chí Minh, dành cho tất cả đối tượng tham gia giao thông bằng xe ô tô.
Phương pháp nghiên cứu
− Nghiên cứu công nghệ điện toán đám mây
− Phân tích, thiết kế cơ sở dữ liệu
− Nghiên cứu công nghệ WCF
− Nghiên cứu lập trình mobile trên nền tảng Windows Phone 7.0
− Phương thức xử lý trao đổi giữa Client-Server
− Áp dụng các kiến thức công nghệ từ cơ sở lý thuyết để thực hiện.
Đóng góp của đề tài
− Áp dụng kỹ thuật truyền thông vào trong đời sống xã hội
− Giúp mọi người có thể trao đổi thông tin giao thông
− Tiết kiệm lượng lớn thời gian
− Giảm thiểu sự ùn tắc tại các nút giao thông
− Xây dựng kênh thông tin phản ánh kịp thời, đầy đủ các thông tin giao thông
− Chương trình được tổ chức theo một hệ thống đã được phân tích thiết kế trước
− Thông tin gửi nhận có dung lượng thấp, đảm bảo quá trình trao đổi giữa client và server diễn ra một cách nhanh chóng
− Giao diện thiết kế thân thiện, giúp người dùng thao tác, xử lý nhanh.
Bố cục báo cáo
Chương 1: Đề cập đến tổng quan vấn đề đề tài giải quyết, nêu hiện trạng và hướng giải quyết hiện trạng, cùng với các phương pháp thực hiện
Chương 2: Trình bày các cơ sở lý thuyết mà đề tài sử dụng
Chương 3: Mô tả chi tiết cài đặt cho ứng dụng
Chương 4: Kết quả đạt được, các hạn chế và hướng phát triển của ứng dụng
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Thực trạng dân số Việt Nam
Khi thảo luận về tác động của dân số đến phát triển kinh tế - xã hội, đặc biệt là trong các chương trình và chính sách xã hội dài hạn, chúng ta cần xem xét khả năng "gánh đỡ" của dân số lao động đối với dân số phụ thuộc Điều này liên quan đến tỷ số phụ thuộc của dân số, bao gồm ba loại: tỷ số phụ thuộc trẻ em, tính bằng tỷ số giữa số trẻ em trên 100 người trong độ tuổi lao động; tỷ số phụ thuộc già, tính bằng tỷ số giữa số người cao tuổi trên 100 người trong độ tuổi lao động; và tỷ số phụ thuộc chung, được tính bằng tổng hai tỷ số phụ thuộc trên.
Tỷ số phụ thuộc chung cho biết trung bình 100 người trong độ tuổi lao động phải
Khi tỷ số phụ thuộc chung dưới 50, mỗi người ngoài độ tuổi lao động được hỗ trợ bởi hơn hai người trong độ tuổi lao động, tạo nên một "cơ cấu vàng" cho dân số Tuy nhiên, "cơ cấu dân số vàng" sẽ kết thúc khi tỷ số phụ thuộc chung tăng trở lại và vượt ngưỡng 50.
Năm 2004, khi dân số ở giai đoạn “cơ cấu vàng”, nguồn lực đầu tư cho nhóm dân số trẻ sẽ giảm và có thể được chuyển hướng vào phát triển kinh tế và phúc lợi hộ gia đình Những lợi ích kinh tế từ sự thay đổi cơ cấu dân số được gọi là “lợi tức dân số”, do đó “lợi tức dân số vàng” trở thành mục tiêu mà các chính phủ cần tận dụng triệt để khi dân số đạt cơ cấu “vàng”.
Dân số Việt Nam hiện đã đạt 90 triệu người, xếp thứ 14 toàn cầu và thứ 8 châu Á Quốc gia này đang trong giai đoạn “dân số vàng”, mang lại nhiều cơ hội phát triển kinh tế và xã hội.
Với xu hướng giảm sinh và tuổi thọ tăng cao, tỷ lệ dân số trong độ tuổi lao động (15-64) tại Việt Nam đang gia tăng Năm 1979, gần một nửa dân số (42,6%) dưới 15 tuổi, nhưng đến năm 2012, con số này giảm xuống còn 23,9% Hiện nay, nhóm dân số từ 15-64 tuổi chiếm 69% tổng số dân.
Bắt đầu từ năm 2007, Việt Nam chính thức bước vào giai đoạn "dân số vàng" khi tỷ số phụ thuộc chung (nhóm dân số 0-14 tuổi và trên 65 tuổi so với nhóm 15-64 tuổi) dưới 50% Theo Tổng cục Dân số - Kế hoạch hóa gia đình, giai đoạn này chỉ xảy ra một lần và thời gian kéo dài phụ thuộc vào việc điều chỉnh mức sinh Hiện nay, mức sinh ở Việt Nam đã giảm nhanh, từ năm 2006, Việt Nam đạt và duy trì mức sinh thay thế (tổng tỷ suất sinh 2,1 con) và kể từ đó, mức sinh luôn dưới mức sinh thay thế.
Trong bối cảnh hội nhập sâu vào nền kinh tế toàn cầu, thị trường lao động Việt Nam cần phát triển linh hoạt nhằm hỗ trợ tăng trưởng kinh tế và nâng cao sức cạnh tranh quốc gia.
Thị trường lao động Việt Nam đang đối mặt với nhiều thách thức do sự phát triển chưa đồng bộ, đặc biệt là sự mất cân bằng giữa cung và cầu lao động Mặc dù có dư thừa sức lao động ở khu vực nông thôn, nhưng ngành công nghiệp và dịch vụ trung, cao cấp lại thiếu hụt lao động nghiêm trọng, dẫn đến năng suất lao động thấp.
Hơn 50% lao động Việt Nam vẫn làm việc trong lĩnh vực nông nghiệp, cho thấy đất nước vẫn đang trong giai đoạn phát triển kém Tình trạng thiếu việc làm tại nông thôn vẫn nghiêm trọng, chiếm gần 97% tổng số lao động thiếu việc làm trên toàn quốc.
Sự chuyển dịch cơ cấu lao động mặc dù có tín hiệu tích cực nhưng chưa theo kịp tốc độ chuyển dịch cơ cấu kinh tế, dẫn đến việc phân phối và sử dụng lao động trong các khu vực kinh tế bị mất cân đối Cụ thể, khu vực ngoài nhà nước sử dụng hơn 87% lao động xã hội, nhưng chủ yếu là lao động tại hộ cá thể, sản xuất nhỏ lẻ và phi chính thức, với trình độ công nghệ và phương thức sản xuất lạc hậu, gây ra năng suất lao động thấp.
Kết quả điều tra cho thấy tỷ lệ việc làm không bền vững chiếm từ 2/3 đến 3/4, với 70% lao động làm việc trong khu vực phi chính thức mà không được hưởng chính sách an sinh xã hội Họ thường phải đối mặt với tình trạng việc làm bấp bênh, thu nhập thấp và ít được bảo vệ Điều này tạo nên một vòng luẩn quẩn trong bức tranh thị trường lao động Việt Nam, nơi chất lượng lao động thấp dẫn đến lương thấp, năng suất lao động kém, và cuối cùng cản trở tốc độ tăng trưởng kinh tế.
Cơ cấu thị trường lao động Việt Nam đang trong quá trình chuyển mình, với nhiều vị trí công việc được cải thiện Tuy nhiên, vẫn còn một số lượng lớn công việc có chất lượng thấp, đồng thời tồn tại nguy cơ thiếu việc làm bền vững.
Sự thiếu hụt việc làm ở nhiều vùng nông thôn và địa phương khiến người dân có nhu cầu di chuyển vào các trung tâm thành phố lớn như Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh, nơi có thị trường lao động mở rộng Điều này dẫn đến việc mật độ dân cư tại các đô thị này ngày càng tăng theo thời gian.
Tình trạng kẹt xe ở Việt Nam hiện nay
Hiện nay, tình trạng kẹt xe đang trở thành một vấn đề nghiêm trọng và được quan tâm hàng đầu ở nhiều quốc gia, đặc biệt là ở các nước đang phát triển như Việt Nam, với thành phố Hồ Chí Minh là một trong những nơi chịu ảnh hưởng nặng nề nhất.
Hệ thống đường bộ của Thành phố Hồ Chí Minh có tổng chiều dài lớn nhất trong các đô thị ở Việt Nam, với mật độ đường dày đặc Khu vực trung tâm như Quận 1, Quận 3, và Quận 5 được quy hoạch tốt thời Pháp thuộc, nên vẫn đáp ứng được lưu lượng giao thông Tuy nhiên, tại các quận khác, tình hình giao thông gặp nhiều khó khăn do tình trạng ùn tắc.
Tình trạng tắc nghẽn giao thông thường xuyên xảy ra tại các khu vực đô thị phát triển tự phát, thiếu quy hoạch hợp lý Đường sá thường được xây dựng sau khi đã có dân cư, dẫn đến việc lưu thông gặp nhiều khó khăn Hơn nữa, tỷ lệ người dân sử dụng xe buýt rất thấp, trong khi đó, phần lớn lại phụ thuộc vào xe gắn máy để di chuyển.
Tình trạng kẹt xe tại thành phố Hồ Chí Minh chủ yếu do mật độ dân số tăng nhanh, với lượng học sinh, sinh viên từ các vùng miền đổ về ngày càng đông Hầu hết sinh viên sau khi tốt nghiệp đều mong muốn tìm việc làm theo đúng chuyên ngành và rất ít người trở về quê hương Bên cạnh đó, nhiều người dân do thiếu việc làm ở địa phương cũng đã chuyển đến thành phố để tìm kiếm cơ hội nghề nghiệp.
Kế hoạch gia đình, đến nay dân số thành phố đã đạt gần 8 triệu người với cơ cấu dân số
"vàng," 70% dân số trong độ tuổi lao động, tuổi thọ bình quân là 75 tuổi
Là một trong những thành phố lớn nhất nước, tình trạng xây dựng và sửa chữa diễn ra thường xuyên đã dẫn đến ngập nước và kẹt xe Tốc độ đô thị hóa nhanh chóng, cùng với việc san lấp các khu đất thấp ven và ngoại thành, đã làm mất khả năng điều tiết nước Điều này gây ra ngập úng mỗi khi triều cường xuất hiện, đặc biệt là khi kết hợp với những trận mưa kéo dài, ảnh hưởng nghiêm trọng đến giao thông và đời sống sinh hoạt của người dân.
Trong bối cảnh hạ tầng giao thông luôn quá tải, việc quy hoạch giao thông cần được thực hiện một cách khoa học để tránh khó khăn trong việc phân luồng Nếu không xem xét kỹ lưỡng, tình trạng bất hợp lý có thể xảy ra do sự khác biệt trong hạ tầng giao thông giữa các khu vực Phân luồng giao thông không hợp lý có thể dẫn đến lưu lượng giao thông tăng đột biến trên các tuyến đường khác, gây ra hiện tượng quá tải và ùn tắc tại một số đoạn đường và nút giao thông.
Công nghệ thông tin và truyền thông
Ngày nay, công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày, ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực từ thương mại đến giải trí và văn hóa Các thiết bị như điện thoại, máy tính để bàn, và thiết bị cầm tay, cùng với thư điện tử và Internet, đã trở thành trung tâm của đời sống văn hóa và cộng đồng ICT đã góp phần tạo ra một xã hội toàn cầu, cho phép mọi người tương tác và liên lạc nhanh chóng, hiệu quả.
Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin và truyền thông, nhiều thiết bị mới đã ra đời để đáp ứng nhu cầu thiết yếu của tổ chức, xã hội và cá nhân Ngày 10 tháng 3 năm 1876, được xem là cột mốc quan trọng, đánh dấu sự ra đời của điện thoại, do Alexander Graham Bell sáng chế.
Graham Bell đã phát minh ra chiếc máy có khả năng truyền giọng nói, mở ra một kỷ nguyên mới trong lịch sử thông tin liên lạc, thay thế cho điện tín Điện thoại di động chính thức ra đời vào ngày 3 tháng 4 năm 1973 với tên gọi Motorola Dyna Tac, do nhà sáng chế Martin Cooper phát minh Motorola Dyna Tac có hình dáng gần giống với điện thoại di động hiện nay, được thiết kế để giúp con người liên lạc dễ dàng và nhanh chóng Ngày nay, điện thoại không chỉ đơn thuần là công cụ liên lạc mà còn tích hợp nhiều công nghệ và ứng dụng như cập nhật tin tức, mạng xã hội, tính toán và lập kế hoạch, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống và giải quyết các vấn đề trong kinh tế, xã hội, giáo dục và sinh hoạt hàng ngày.
"Công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) là thuật ngữ chung cho các công nghệ cho phép người dùng tạo, truy cập và thao tác với thông tin Trong bối cảnh thế giới ngày càng kết nối, sự tương tác giữa các thiết bị, hệ thống và con người gia tăng đáng kể Doanh nghiệp cần đáp ứng nhu cầu của nhân viên và khách hàng để cải thiện khả năng truy cập thông tin Việc cung cấp cơ sở hạ tầng mở rộng thông qua điện toán đám mây giúp các công ty làm việc hiệu quả hơn với chi phí hợp lý, đồng thời giảm thiểu chi phí và nâng cao năng suất Lộ trình ICT cần củng cố cơ sở hạ tầng, mang lại lợi ích cho người dùng trong việc hợp tác, gửi tin nhắn, sắp xếp lịch và tổ chức hội nghị trực tuyến Điện toán đám mây không chỉ cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng trong IT mà còn nâng cao vị thế của ICT."
Global Positioning System (GPS)
Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS) là một hệ thống xác định vị trí dựa trên các vệ tinh nhân tạo, được phát triển bởi Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ GPS cho phép người dùng xác định vị trí chính xác ở bất kỳ đâu trên Trái Đất, mang lại nhiều ứng dụng trong đời sống và công việc.
Trong quá trình thiết kế, xây dựng, vận hành và quản lý, tọa độ của một điểm trên mặt đất có thể được xác định nếu biết khoảng cách từ điểm đó đến ít nhất ba vệ tinh.
Các vệ tinh GPS quay quanh Trái Đất hai lần mỗi ngày, phát tín hiệu thông tin chính xác xuống mặt đất Máy thu GPS nhận tín hiệu này và sử dụng phép tính lượng giác để xác định vị trí người dùng Bằng cách so sánh thời gian tín hiệu được phát đi từ vệ tinh với thời gian nhận được, máy thu GPS có thể xác định khoảng cách đến vệ tinh Từ nhiều khoảng cách đo được tới các vệ tinh khác nhau, máy thu có thể tính toán vị trí chính xác và hiển thị trên bản đồ điện tử.
Máy thu GPS cần nhận tín hiệu từ ít nhất ba vệ tinh để xác định vị trí hai chiều (kinh độ và vĩ độ) và theo dõi chuyển động Khi nhận tín hiệu từ ít nhất bốn vệ tinh, máy thu có thể tính toán vị trí ba chiều (bao gồm kinh độ, vĩ độ và độ cao) Sau khi xác định vị trí của người dùng, máy thu GPS có khả năng cung cấp các thông tin khác như tốc độ, hướng di chuyển, theo dõi hành trình, quãng cách đến điểm đến, và thời gian Mặt Trời mọc lặn cùng nhiều thông tin hữu ích khác.
2.4.3 Độ chính xác của GPS
Máy thu GPS hiện đại ngày nay có độ chính xác cao nhờ thiết kế nhiều kênh hoạt động song song, như máy thu 12 kênh của Garmin, giúp nhanh chóng kết nối với vệ tinh ngay khi khởi động và duy trì liên lạc ổn định trong các điều kiện khó khăn như tán lá rậm rạp hay khu vực đô thị đông đúc Tuy nhiên, độ chính xác của máy thu GPS có thể bị ảnh hưởng bởi tình trạng khí quyển và các nguồn gây sai số khác, với độ chính xác trung bình khoảng 15 mét Các máy thu hỗ trợ hệ thống WAAS có thể cải thiện độ chính xác xuống dưới 3 mét mà không cần thiết bị bổ sung Ngoài ra, GPS Vi sai (DGPS) cũng cung cấp độ chính xác tốt hơn, với sai số từ 3 đến 5 mét.
Hệ thống sửa lỗi GPS bao gồm một mạng lưới các đài thu tín hiệu GPS và các máy phát tín hiệu đã được sửa lỗi Để nhận được tín hiệu đã sửa lỗi, người dùng cần có máy thu tín hiệu vi sai cùng với anten tương thích với máy thu GPS của mình.
2.4.4 Hệ thống vệ tinh GPS
Hệ thống GPS gồm 24 vệ tinh, trong đó có 21 vệ tinh hoạt động và 3 vệ tinh dự trữ, nằm ở độ cao 12 nghìn dặm so với mặt đất Các vệ tinh này di chuyển ổn định trên hai quỹ đạo trong khoảng thời gian gần 24 giờ với vận tốc 7 nghìn dặm một giờ, đảm bảo rằng máy thu GPS trên mặt đất có thể nhận tín hiệu từ ít nhất 4 vệ tinh bất kỳ lúc nào Năng lượng cho các vệ tinh được cung cấp bởi năng lượng Mặt Trời, kèm theo các pin dự phòng để duy trì hoạt động khi không có ánh sáng Mỗi vệ tinh đều được trang bị tên lửa nhỏ để giữ cho chúng bay đúng quỹ đạo đã định.
Mục tiêu trong phần này là đảm bảo vệ tinh di chuyển đúng hướng theo quỹ đạo và cung cấp thông tin thời gian chính xác Trên toàn cầu, có năm trạm kiểm soát được phân bố hợp lý, trong đó bốn trạm hoạt động tự động và một trạm đóng vai trò trung tâm Các trạm tự động này liên tục nhận tín hiệu từ các vệ tinh và gửi thông tin về trạm kiểm soát trung tâm Tại đây, dữ liệu sẽ được điều chỉnh và kết hợp với hai anten khác để truyền lại thông tin cho các vệ tinh.
Phần sử dụng là thiết bị nhận tín hiệu vệ tinh GPS, phục vụ cho người dùng thiết bị này Dưới đây là một số thông tin quan trọng về các vệ tinh GPS, còn được gọi là NAVSTAR, là tên gọi chính thức của Bộ Quốc phòng Mỹ cho hệ thống GPS.
− Vệ tinh GPS đầu tiên được phóng năm 1978
− Hoàn chỉnh đầy đủ 24 vệ tinh vào năm 1994
− Mỗi vệ tinh được làm để hoạt động tối đa là 10 năm
− Vệ tinh GPS có trọng lượng khoảng 1500 kg và dài khoảng 17 bộ (5 m) với các tấm năng lượng Mặt Trời mở (có độ rộng 7 m²)
− Công suất phát bằng hoặc dưới 50 watts
Các vệ tinh GPS phát hai tín hiệu vô tuyến công suất thấp là L1 và L2, thuộc dải tần cực ngắn từ 0,39 đến 1,55 GHz Tín hiệu L1, với tần số 1575,42 MHz, được sử dụng cho GPS dân sự trong dải UHF Tín hiệu này có khả năng truyền trực tiếp và xuyên qua các vật cản.
11 quamây, thuỷ tinh và nhựa nhưng không qua phần lớn các đối tượng cứng như núi và nhà
L1 chứa hai mã giả ngẫu nhiên là mã Protected (P) và mã Coarse/Acquisition (C/A) Mỗi vệ tinh đều có một mã truyền dẫn riêng, giúp máy thu GPS nhận diện tín hiệu Mục đích của các mã tín hiệu này là để tính toán khoảng cách từ vệ tinh đến máy thu GPS.
Tín hiệu GPS bao gồm ba loại thông tin chính: mã giả ngẫu nhiên, dữ liệu thiên văn và dữ liệu lịch Mã giả ngẫu nhiên là mã định danh giúp xác định vệ tinh nào đang phát tín hiệu Người dùng có thể kiểm tra số hiệu của các vệ tinh trên màn hình của máy thu Garmin để biết vệ tinh nào đang được nhận tín hiệu.
Dữ liệu thiên văn cung cấp thông tin về vị trí của các vệ tinh trên quỹ đạo tại từng thời điểm trong ngày Mỗi vệ tinh phát đi dữ liệu này, cho biết thông tin quỹ đạo của chính nó cũng như các vệ tinh khác trong hệ thống.
Dữ liệu lịch được phát đều đặn từ mỗi vệ tinh, cung cấp thông tin quan trọng về trạng thái sức khỏe của vệ tinh và thời gian hiện tại Phần tín hiệu này là yếu tố cốt lõi để xác định vị trí chính xác.
2.4.6 Nguồn lỗi của tín hiệu GPS
Những điều có thể làm giảm tín hiệu GPS và vì thế ảnh hưởng tới chính xác bao gồm:
− Giữ chậm của tầng đối lưu và tầng ion – Tín hiệu vệ tinh bị chậm đi khi xuyên qua tầng khí quyển
− Tín hiệu đi nhiều đường – Điều này xảy ra khi tín hiệu phản xạ từ nhà hay các đối tượng khác trước khi tới máy thu
− Lỗi đồng hồ máy thu – Đồng hồ có trong máy thu không chính xác như đồng hồ nguyên tử trên các vệ tinh GPS
− Lỗi quỹ đạo – Cũng được biết như lỗi thiên văn, do vệ tinh thông báo vị trí không chính xác
Số lượng vệ tinh mà máy thu GPS nhận diện có ảnh hưởng lớn đến độ chính xác của định vị Khi có nhiều vệ tinh được nhìn thấy, độ chính xác sẽ tăng lên Tuy nhiên, các yếu tố như nhà cao tầng, địa hình phức tạp, nhiễu điện tử, hoặc tán lá dày có thể cản trở tín hiệu, dẫn đến lỗi định vị hoặc không thể định vị Nhìn chung, máy thu GPS không hoạt động hiệu quả trong nhà, dưới nước hoặc dưới mặt đất.
Thiết bị di động Windows Phone
Windows Phone là hệ điều hành smartphone của Microsoft, kế thừa từ nền tảng Windows Mobile Phiên bản đầu tiên, Windows Phone 7, được giới thiệu vào ngày 15 tháng 2 năm 2010 tại Mobile World Congress ở Barcelona, Tây Ban Nha, và chính thức ra mắt thị trường Mỹ vào ngày 8 tháng 11 năm 2010.
Vào tháng 5 năm 2011, Microsoft đã phát hành bản cập nhật No Do, tiếp theo là bản nâng cấp lớn Mango (Windows Phone 7.5) Bản cập nhật này bao gồm phiên bản di động của Internet Explorer 9, hỗ trợ đa nhiệm cho phần mềm của bên thứ ba, tích hợp Twitter vào People Hub và cho phép đăng nhập vào SkyDrive.
Vào năm 2012, Microsoft đã phát hành bản nâng cấp nhỏ mang tên "Tango", trong đó sửa chữa các lỗi bug và giảm yêu cầu cấu hình tối thiểu cho Windows Phone xuống chip 800 MHz và RAM 256MB Điều này nhằm hỗ trợ các thiết bị giá rẻ với cấu hình thấp hơn.
Vào tháng 1/2013, Microsoft ra mắt Windows Phone 7.8, bổ sung nhiều tính năng từ Windows Phone 8 như màn hình chủ mới, tăng số lượng tông màu lên 20 và cho phép đặt hình ảnh từ Bing làm màn hình khóa Phiên bản 7.8 được phát triển để kéo dài tuổi thọ cho các thiết bị Windows Phone 7, do chúng không thể nâng cấp lên Windows Phone 8 vì giới hạn phần cứng Microsoft cam kết hỗ trợ Windows Phone 7.8 song song với Windows Phone 8, nhưng dự kiến sẽ ngừng hỗ trợ phiên bản này từ ngày 9 tháng 9 năm 2014.
Giao diện người dùng (UI) của Windows Phone được xây dựng dựa trên hệ sinh thái thiết kế "Metro" của Microsoft, bắt nguồn từ máy nghe nhạc Zune HD để cạnh tranh với iPod của Apple Màn hình chính, hay còn gọi là "Start Screen", bao gồm các "Lát Gạch Sống" (Live Tiles) liên kết đến ứng dụng, tính năng và các mục khác như danh bạ, bookmarks và tập tin nhạc Người dùng có thể tùy chỉnh các Gạch bằng cách thêm, sắp xếp hoặc xóa mà không làm gỡ ứng dụng khỏi thiết bị Live Tiles hoạt động theo thời gian thực, cung cấp thông tin như số email chưa đọc hoặc cập nhật thời tiết nhanh chóng Tất cả thông báo đều hiển thị qua các Tiles, mang lại sự tiện lợi cho người dùng mà không cần đến thanh thông báo như trên Android hay iOS, đặc biệt từ Windows Phone 7.8 trở đi.
Điện thoại 8 cho phép người dùng điều chỉnh kích thước các ô Tiles thành nhỏ, vừa hoặc lớn Hiện nay, Windows Phone đang ngày càng trở nên phổ biến trong cộng đồng người sử dụng.
Ngôn ngữ lập trình
Visual Studio 2010 và NET Framework 4 đánh dấu bước tiến mới trong công cụ phát triển phần mềm của Microsoft Bộ công cụ này tập trung vào cải thiện trải nghiệm phát triển, cung cấp nền tảng mới nhất và hỗ trợ cho các loại ứng dụng cụ thể, cùng với nhiều cải tiến về kiến trúc lõi.
Visual Studio là một bộ công cụ mạnh mẽ, cho phép phát triển cả ứng dụng desktop và ứng dụng web doanh nghiệp theo nhóm Nó không chỉ hỗ trợ xây dựng các ứng dụng tốc độ cao mà còn cung cấp các công cụ phát triển linh hoạt, giúp đơn giản hóa quá trình thiết kế, phát triển và triển khai các giải pháp doanh nghiệp hiệu quả.
2.6.1.2 Những đổi mới chủ chốt trong Visual Studio 2010
Quá trình quản lý chu trình phát triển ứng dụng (ALM) đóng vai trò quan trọng trong tổ chức phát triển Trước đây, các vai trò trong ALM không đồng đều về mức độ đóng góp Visual Studio Team System 2010 đã nâng cao khả năng tổ chức, tạo ra một nền tảng cân bằng chức năng và sự đóng góp trong toàn bộ tiến trình ALM.
Visual Studio 2010 cung cấp hỗ trợ cho các công nghệ và xu hướng mới trong ngành công nghiệp phần mềm, giúp phát triển kiến trúc, ứng dụng và triển khai hiệu quả hơn Mỗi năm, ngành phần mềm lại chứng kiến sự ra đời của những công cụ và framework mới, và Visual Studio 2010 đáp ứng nhu cầu này với những tính năng tiên tiến.
Visual Studio đã luôn truyền cảm hứng cho các nhà phát triển kể từ phiên bản đầu tiên, với tiêu chuẩn về hiệu quả và linh hoạt mà Microsoft đặt ra Phiên bản Visual Studio 2010 tiếp tục duy trì truyền thống này, mang đến những cải tiến đáng kể trong trải nghiệm phát triển phần mềm cho tất cả các vai trò.
Microsoft tiếp tục đầu tư vào hệ điều hành hàng đầu, các ứng dụng hiệu quả và nền tảng máy chủ để gia tăng giá trị cho khách hàng Với Visual Studio 2010, người dùng sẽ nhận được công cụ hỗ trợ cần thiết để phát triển các giải pháp sáng tạo dựa trên những công nghệ tiên tiến này.
2.6.1.3 Một số tính năng trong Visual Studio 2010:
Microsoft Visual Studio 2010 Ultimate giúp đơn giản hóa quy trình phát triển giải pháp, giảm thiểu rủi ro và nâng cao hiệu quả Với các công cụ hỗ trợ cho mọi giai đoạn trong chu trình phát triển, từ thiết kế, phát triển đến kiểm định và triển khai, người dùng có thể thoải mái sáng tạo và mang đến những giải pháp có tác động lớn Phiên bản này được phân phối dưới dạng ảnh đĩa ISO và có thể ghi ra đĩa trống để cài đặt.
Microsoft Visual Studio 2010 Ultimate cung cấp một môi trường tích hợp, giúp đơn giản hóa quy trình phát triển ứng dụng với các công cụ và kiến trúc máy chủ Nó tạo ra kết quả kinh doanh hiệu quả, tùy biến và có thể dự đoán, đồng thời nâng cao khả năng làm việc liên thông và theo dõi trong suốt chu trình phát triển thông qua các phân tích chi tiết Người dùng có thể phát huy sức sáng tạo với các công cụ dựng mẫu và phát triển, hiện thực hóa tầm nhìn trên nhiều nền tảng và công nghệ, bao gồm điện toán đám mây Hơn nữa, Visual Studio 2010 Ultimate tối ưu hóa hiệu quả làm việc nhóm thông qua các tính năng cộng tác tiên tiến và công cụ kiểm định, giúp đảm bảo chất lượng giải pháp và giảm thiểu chi phí phát triển.
.NET Framework là một thư viện class cho phép thực hiện nhiều tác vụ từ thao tác chuỗi đến phát sinh trang web động (ASP.NET), phân tích XML và reflection Nó được tổ chức thành các namespace, nhóm các class có chức năng tương tự, như System.Drawing cho đồ họa, System.Collections cho cấu trúc dữ liệu và System.Windows.Forms cho hệ thống Windows Forms.
Mối quan hệ giữa C# và NET
C# là một ngôn ngữ lập trình hiện đại, được phát triển đặc biệt cho Microsoft's NET Framework, một nền tảng mạnh mẽ hỗ trợ phát triển, triển khai và phân phối ứng dụng.
Nó là một ngôn ngữ hoàn toàn hướng đối tượng được thiết kế dựa trên kinh nghiệm của các ngôn ngữ hướng đối tượng khác.
Cơ sở dữ liệu
Cơ sở dữ liệu là một tập hợp thông tin có cấu trúc, thường được hiểu trong lĩnh vực công nghệ thông tin như một tập hợp liên kết các dữ liệu.
Dữ liệu lớn cần được lưu trữ trên các thiết bị như đĩa hoặc băng, và thường được duy trì dưới dạng tập hợp các tập tin trong hệ điều hành hoặc lưu trữ trong các hệ quản trị cơ sở dữ liệu.
2.7.2 Lợi ích khi dùng cơ sở dữ liệu
Giảm thiểu sự trùng lặp thông tin là rất quan trọng để đảm bảo tính nhất quán và toàn vẹn của dữ liệu Điều này giúp dữ liệu có thể được truy xuất qua nhiều phương thức khác nhau, nâng cao khả năng sử dụng và quản lý thông tin hiệu quả.
Nhiều người có thể sử dụng một cơ sở dữ liệu
2.7.3 Một số vấn đề về cơ sở dữ liệu
− Tính chủ quyền của dữ liệu
+ Thể hiện ở phương diện an toàn dữ liệu
+ Khả năng biểu diễn mỗi liên hệ ngữ nghĩa của dữ liệu và tính chính xác của dữ liệu
+ Người khai thác cơ sở dữ liệu phải cập nhật cho CSDL những thông tin mới nhất
− Tính bảo mật và quyền khai thác thông tin của người sử dung
+ Do ưu điểm CSDL có thể cho nhiều người khai thác đồng thời nên cần phải có một cơ chế bảo mật phân quyền khai thác CSDL
+ Các hệ điều hành nhiều người sử dụng hay cục bộ đều cung cấp cơ chế này
+ Khi nhiều người cùng truy nhập CSDL với các mục đích khác nhau Rất có t hể sẽ xảy ra hiện tượng tranh chấp dữ liệu
+ Cần có cơ chết ưu tiên khi truy cập CSDL Ví dụ: admin luôn có thể tru cập cơ sở dữ liệu
+ Cấp quyền ưu tiên cho từng người khai thác
− Đảm bảo an toàn dữ liệu khi có sự cố
Khi cơ sở dữ liệu được quản lý tập trung và có quy mô lớn, nguy cơ mất dữ liệu sẽ gia tăng đáng kể Những nguyên nhân chủ yếu dẫn đến tình trạng này thường là do mất điện đột ngột hoặc sự cố hỏng hóc của thiết bị lưu trữ.
+ Hiện tại có một số hệ điều hành đã có cơ chế tự động sao lưu ổ cúng và fix lỗi khi có sự cố xảy ra
+ Tuy nhiên: cẩn tắc vô áy náy Chúng ta nên sao lưu dự phòng cho dữ liệu đề phòng trường hợp xấu xảy ra
Cơ sở dữ liệu được phân chia ra nhiều loại khác nhau:
− Cơ sở dữ liệu dạng file: dữ liệu được lưu trữ dưới dạng các file có thể là text, ascii,
*.dbf Tiêu biểu cho cơ sở dữ liệu dạng file là*.mdb Foxpro
Cơ sở dữ liệu quan hệ lưu trữ dữ liệu trong các bảng gọi là thực thể, và giữa các thực thể này tồn tại các mối quan hệ Mỗi quan hệ sẽ có những đặc điểm và thuộc tính riêng, tạo nên cấu trúc dữ liệu có tổ chức và dễ dàng truy cập.
Trong cơ sở dữ liệu quan hệ, có 16 thuộc tính, trong đó một thuộc tính được xác định là khóa chính Các hệ quản trị cơ sở dữ liệu hỗ trợ cho mô hình này bao gồm MS SQL Server, Oracle và MySQL.
Cơ sở dữ liệu hướng đối tượng lưu trữ dữ liệu trong các bảng, nhưng bổ sung tính năng hướng đối tượng bằng cách lưu trữ thêm hành vi để thể hiện hành vi của đối tượng Mỗi bảng được xem như một lớp dữ liệu, với mỗi dòng dữ liệu trong bảng đại diện cho một đối tượng Các hệ quản trị cơ sở dữ liệu hỗ trợ kiểu dữ liệu này bao gồm MS SQL Server, Oracle và Postgres.
Cơ sở dữ liệu bán cấu trúc lưu trữ dữ liệu dưới dạng XML, trong đó thông tin mô tả các đối tượng được thể hiện qua các tag Với khả năng lưu trữ hầu hết các loại dữ liệu khác nhau, cơ sở dữ liệu bán cấu trúc mang lại nhiều ưu điểm, trở thành một hướng nghiên cứu và ứng dụng mới mẻ.
Điện toán đám mây
2.8.1 Khái niệm Điện toán đám mây (tiếng Anh: cloud computing), còn gọi là điện toán máy chủ ảo, là mô hình điện toán sử dụng các công nghệ máy tính và phát triển dựa vào mạng Internet Thuật ngữ "đám mây" ở đây là lối nói ẩn dụ chỉ mạng Internet (dựa vào cách được bố trí của nó trong sơ đồ mạng máy tính) và như một liên tưởng về độ phức tạp của các cơ sở hạ tầng chứa trong nó Ở mô hình điện toán này, mọi khả năng liên quan đến công nghệ thông tin đều được cung cấp dưới dạng các "dịch vụ", cho phép người sử dụng truy cập các dịch vụ công nghệ từ một nhà cung cấp nào đó "trong đám mây" mà không cần phải có các kiến thức, kinh nghiệm về công nghệ đó, cũng như không cần quan tâm đến các cơ sở hạ tầng phục vụ công nghệ đó Theo tổ chức Xã hội máy tính IEEE "Nó là hình mẫu trong đó thông tin được lưu trữ thường trực tại các máy chủ trên Internet và chỉ được được lưu trữ tạm thời ở các máy khách, bao gồm máy tính cá nhân, trung tâm giải trí, máy tính trong doanh nghiệp, các phương tiện máy tính cầm tay, " Điện toán đám mây là khái niệm tổng thể bao gồm cả các khái niệm như phần mềm dịch vụ, Web 2.0 và các vấn đề khác xuất hiện gần đây, các xu hướng công nghệ nổi bật, trong đó đề tài chủ yếu của nó là vấn đề dựa vào Internet để đáp ứng những nhu cầu điện toán của người dùng Ví dụ, dịch vụ Google AppEngine cung cấp những ứng dụng kinh doanh trực tuyến thông thường, có thể truy nhập từ một trình duyệt web, còn các phần mềm và dữ liệu đều được lưu trữ trên các máy chủ
2.8.2 Các khối xây dựng của điện toán đám mây
Mô hình điện toán đám mây bao gồm hai thành phần chính: mặt trước (front end) và mặt sau (back end), được kết nối qua mạng, thường là Internet Mặt trước là phương tiện mà người dùng sử dụng để tương tác với hệ thống, bao gồm máy tính cá nhân hoặc mạng máy tính của doanh nghiệp cùng các ứng dụng để truy cập vào dịch vụ đám mây Mặt sau chính là hạ tầng đám mây, nơi lưu trữ và xử lý dữ liệu.
Đám mây là một hệ thống bao gồm các ứng dụng, máy tính, máy chủ và lưu trữ dữ liệu, giúp cung cấp dịch vụ đa dạng cho người dùng.
2.8.3 Kiến trúc của đám mây
Điện toán đám mây được tổ chức theo các tầng, mỗi tầng cung cấp chức năng riêng, tạo ra một cấu trúc phân tầng Sự phân tầng này cho phép điện toán đám mây trở thành một loại hàng hóa tương tự như điện, dịch vụ điện thoại hay khí tự nhiên Hàng hóa mà điện toán đám mây cung cấp chính là khả năng tính toán với chi phí và phí tổn thấp hơn cho người dùng Điện toán đám mây đang sẵn sàng trở thành dịch vụ siêu tiện ích tiếp theo.
Trình giám sát máy ảo (VMM - Virtual Machine Monitor) cung cấp khả năng sử dụng đồng thời các tiện ích điện toán đám mây, cho phép một máy tính chủ hỗ trợ nhiều môi trường thi hành giống hệt nhau Từ góc độ người dùng, hệ thống này hoạt động như một máy tính độc lập, hoàn toàn tách biệt với những người dùng khác, mặc dù thực tế tất cả đều được phục vụ bởi cùng một máy tính Máy ảo là một hệ điều hành được quản lý bởi chương trình điều khiển, cho phép nó xuất hiện như nhiều hệ điều hành khác nhau Trong điện toán đám mây, VMM cho phép người dùng giám sát và quản lý các khía cạnh của quá trình, bao gồm truy cập dữ liệu, lưu trữ, mã hóa, đánh địa chỉ, cấu trúc liên kết và di chuyển tải công việc.
Hình 2.2 – Các trình giám sát máy ảo
Tầng cơ sở hạ tầng là nền tảng của đám mây, bao gồm các tài sản vật lý như máy chủ, thiết bị mạng và ổ đĩa lưu trữ Đây là một dịch vụ IaaS được cung cấp bởi các nhà cung cấp như IBM® Cloud Khi sử dụng IaaS, người dùng không thể kiểm soát cơ sở hạ tầng vật lý, nhưng có quyền kiểm soát các hệ điều hành, lưu trữ, triển khai ứng dụng và một phần hạn chế trong việc lựa chọn các thành phần mạng.
Tầng giữa là nền tảng hệ thống, đóng vai trò là cơ sở hạ tầng cho ứng dụng Nền tảng hệ thống được cung cấp dưới dạng dịch vụ (PaaS), cho phép truy cập vào các hệ điều hành và dịch vụ cần thiết.
Dịch vụ đám mây cung cấp một phương thức triển khai ứng dụng hiệu quả bằng cách sử dụng ngôn ngữ lập trình và công cụ hỗ trợ từ nhà cung cấp Người dùng không cần quản lý hay kiểm soát hạ tầng cơ sở, nhưng vẫn có quyền điều khiển các ứng dụng đã triển khai và một phần quyền điều chỉnh cấu hình môi trường trên máy chủ.
Tầng ứng dụng, thường được coi là đám mây, là nơi mà hầu hết mọi người truy cập các ứng dụng theo nhu cầu của mình Đây là một dịch vụ phần mềm (SaaS) với các nhà cung cấp như Google Pack, bao gồm nhiều công cụ hữu ích có thể sử dụng qua Internet, chẳng hạn như Calendar, Gmail, Google Talk, Docs và nhiều ứng dụng khác.
Hình 2.3 – Các tầng điện toán đám mây
2.8.4 Hình thành đám mây
Có ba kiểu hình thành đám mây: riêng tư (theo giả thuyết), công cộng và lai
Đám mây công cộng là một loại dịch vụ đám mây được cung cấp cho công chúng hoặc một nhóm ngành nghề lớn, do một tổ chức sở hữu và cung cấp Nó bao gồm các tài nguyên được cung cấp động qua Internet, cho phép người dùng truy cập thông qua các ứng dụng web từ nhà cung cấp bên thứ ba Các tài nguyên này thường được chia sẻ và tính phí dựa trên mức độ sử dụng của người dùng.
Các đám mây riêng tư tồn tại bên trong tường lửa của công ty và được tổ chức quản lý Đây là các dịch vụ đám mây được tạo ra và kiểm soát trong doanh nghiệp Đám mây riêng tư cung cấp nhiều lợi ích tương tự như đám mây công cộng.
— sự khác biệt chủ yếu là tổ chức sẽ chịu trách nhiệm thiết lập và duy trì đám mây đó
Các đám mây là sự kết hợp giữa đám mây công cộng và riêng tư, cho phép sử dụng dịch vụ từ cả hai khu vực Trách nhiệm quản lý được phân chia giữa nhà cung cấp dịch vụ đám mây công cộng và doanh nghiệp.
Khi sử dụng một đám mây lai, các tổ chức có thể xác định rõ các mục tiêu và yêu cầu của dịch vụ, từ đó lựa chọn giải pháp phù hợp nhất để đáp ứng nhu cầu của mình.
Windows Azure
Windows Azure, còn được biết đến với tên mã Red Dog, là nền tảng phát triển ứng dụng trong "đám mây" Đây là cơ sở cho nền tảng dịch vụ Azure (Azure Services Platform) do Microsoft phát triển, nhằm cung cấp cho cộng đồng các nhà phát triển cơ hội xây dựng và cung cấp dịch vụ trực tuyến trên hạ tầng Windows.
Windows Azure hoàn toàn tách biệt các ứng dụng khỏi các lớp hệ điều hành nhờ công nghệ ảo hóa của Microsoft Điều này giúp các nhà quản trị dễ dàng quản lý và cập nhật ứng dụng mà không cần nâng cấp từng PC riêng lẻ.
Theo Microsoft, công nghệ điện toán đã bước vào thế hệ thứ 5, nơi mà các ứng dụng không còn chỉ giới hạn trên máy tính Internet trở thành phương thức chính để khách hàng tương tác với doanh nghiệp, tuy nhiên, kiến trúc hoạt động kinh doanh trước đây chủ yếu phục vụ cho nhân viên và đối tác Windows Azure đã thay đổi điều này, cung cấp cho doanh nghiệp khả năng linh hoạt và nền tảng "tiếp cận" khách hàng để triển khai các ứng dụng và dịch vụ hiệu quả hơn.
Hình 2.4 – Mô hình hoạt động tiêu biểu của một hệ thống điện toán đám mây
Windows Azure, được phát triển trong 2 năm bởi kiến trúc sư trưởng phần mềm Ray Ozzie của Microsoft, là một dự án quan trọng Trước đó, Microsoft đã từng triển khai một dự án khởi đầu vào năm
Vào năm 2001, Hailstorm được giới thiệu tại hội nghị PDC 2001 dưới tên gọi NET My Services, nhằm mở rộng dịch vụ trực tuyến và tích hợp nhận diện với Passport, nhưng đã bị bỏ qua và ít được chú ý.
Microsoft phát triển Windows Azure và Azure Services Platform như một phản ứng trước sự dẫn đầu của Amazon trong lĩnh vực điện toán đám mây Họ không phủ nhận rằng Amazon là người tiên phong với nền tảng EC2 và Simple Storage Microsoft cũng thừa nhận rằng công nghệ điện toán đám mây vẫn phải "dựa hơi" nền tảng của Amazon Tuy nhiên, công ty này sẽ tập trung vào việc phát triển mạnh mẽ hơn cho Azure so với các dịch vụ Web của Amazon.
2.9.2 Khái niệm Azure Services Platform
Azure Services Platform là giải pháp hoàn hảo cho doanh nghiệp, cung cấp khả năng lưu trữ ứng dụng từ các nhà phát triển bên thứ ba cũng như các dịch vụ web của Microsoft như Office Live, Windows Live, Exchange Online và CRM Online Nền tảng này tích hợp chặt chẽ các dịch vụ NET (dành cho lập trình viên), SQL Services (quản lý cơ sở dữ liệu và báo cáo) và Live Services (tương tác với thiết bị người dùng) vào các dịch vụ SharePoint và CRM, hỗ trợ tối ưu hóa nội dung doanh nghiệp.
Azure và Azure Services Platform có sự khác biệt rõ rệt: Windows Azure là một hệ điều hành, trong khi Azure Services Platform kết hợp giữa Azure, lớp dịch vụ cơ sở hạ tầng và lớp ứng dụng trực tuyến.
Fabric Controller là công cụ quản lý chính của Windows Azure, chịu trách nhiệm quản lý vòng đời của tất cả dịch vụ trực tuyến Nó giúp tổ chức và quản lý tập trung tại trung tâm dữ liệu theo mô hình chia sẻ tài nguyên phần cứng, cho phép Azure tự động cập nhật ứng dụng mà không cần cập nhật từng PC riêng lẻ.
2.9.4 Sử dụng Windows Azure
Lập trình viên có thể phát triển ứng dụng mới hoặc điều chỉnh ứng dụng hiện tại cho Windows Azure bằng các công cụ như Visual Studio, ASP.Net và NET Framework Họ cũng có thể cập nhật thêm một số công nghệ mới mà Microsoft sẽ giới thiệu trong thời gian tới .NET Services và SQL Services sẽ cung cấp nhiều khả năng hỗ trợ cho quá trình phát triển này.
"Hướng đám mây" mới và Azure Tool cho Visual Studio cung cấp các mẫu xây dựng dựa trên Azure SDK Công cụ "Oslo" từ Microsoft hỗ trợ phát triển ứng dụng phân phối kiểu mẫu với ngôn ngữ lập trình mới mang tên "M." Azure cũng hỗ trợ các công cụ và ngôn ngữ thứ ba như Eclipse, Ruby, PHP, và Python, cùng với các tiêu chuẩn và cổng như SOAP, REST, và XML.
Hình 2.6 – Phát triển ứng dụng cho Windows Azure
Người dùng không cần phải lo lắng về kiến trúc phía sau các ứng dụng "đám mây" Windows Azure cung cấp nhiều tính năng cho ứng dụng Web, giúp doanh nghiệp triển khai và cập nhật dịch vụ một cách nhanh chóng với chi phí thấp.
Windowns Communication Foundation (WCF)
WCF (Windows Communication Foundation) là công nghệ nền tảng được thiết kế để thống nhất nhiều mô hình lập trình giao tiếp trong NET 2.0 thành một mô hình duy nhất Được phát hành vào tháng 11 năm 2005, NET 2.0 cung cấp các hàm API riêng biệt cho giao tiếp dựa trên SOAP, giúp tối ưu hóa sự làm việc giữa các nền tảng sử dụng Web Services Đồng thời, NET 2.0 cũng cung cấp các API để cải thiện việc liên lạc dựa trên mã nhị phân.
.NET Remoting là một tập hợp 22 ứng dụng chạy trên hệ thống Windows, cung cấp các API cho giao dịch phân tán và liên lạc dị bộ Windows Communication Foundation (WCF) kết hợp các API này thành một mô hình thống nhất, phục vụ cho lập trình hướng dịch vụ.
WCF có khả năng sử dụng các bản tin SOAP để giao tiếp giữa các tiến trình, cho phép các ứng dụng dựa trên WCF tương tác với các tiến trình khác Khi một tiến trình WCF liên lạc với tiến trình không phải WCF, các bản tin SOAP được mã hóa dưới dạng XML Tuy nhiên, khi giao tiếp với một tiến trình WCF khác, bản tin SOAP có thể được tối ưu hóa bằng mã hóa nhị phân.
Hình 2.7 – Kiến trúc WCF
Các contract trong WCF tương tự như các hợp đồng trong đời sống thực, chứa thông tin về công việc và các điều khoản cho các bên liên quan Contract trong WCF định nghĩa các đặc tả trong hệ thống bản tin, giúp xác định cách thức giao tiếp giữa các dịch vụ Thông thường, có nhiều loại contract khác nhau trong WCF.
Hợp đồng dữ liệu mô tả các tham số cho các bản tin mà dịch vụ có thể tạo ra hoặc sử dụng Các tham số này được định nghĩa bằng tài liệu sử dụng ngôn ngữ XML Schema (XSD), giúp các hệ thống hiểu XML dễ dàng xử lý tài liệu Khi các dịch vụ liên lạc với nhau, họ không nhất thiết phải đồng ý về các kiểu, nhưng cần thống nhất về hợp đồng dữ liệu, tức là đồng ý về các tham số và kiểu trả về.
Bản tin hợp đồng định nghĩa các thành phần trong bản tin sử dụng giao thức SOAP, cho phép kiểm soát chi tiết hơn các phần trong bản tin khi có yêu cầu về độ chính xác.
Hợp đồng dịch vụ mô tả chi tiết các phương thức của dịch vụ và được phân phối như một giao diện trong các ngôn ngữ lập trình như Visual Basic và Visual C# Có thể hình dung hợp đồng dịch vụ một cách gián tiếp như sau: "Đây là các kiểu dữ liệu của các bản tin của tôi, đây là nơi tôi cung cấp, và đây là các giao thức mà tôi có thể liên lạc."
Các chính sách và kết nối mô tả điều kiện cần thiết để giao tiếp với dịch vụ, bao gồm yêu cầu về bảo mật và các điều kiện khác cần thiết khi kết nối.
Lớp dịch vụ thực thi bao gồm các hành xử diễn ra trong quá trình cung cấp dịch vụ, thể hiện các hành động thực thi của dịch vụ Một số hành xử tiêu biểu trong lớp dịch vụ này bao gồm:
− Throttling behavior: Điều khiển luồng nhằm quy định xem có bao nhiêu bản tin được xử lý
− Error behavior: Hành xử lỗi quy định những hành động khi lỗi xảy ra trong hệ thống
Hành xử của siêu dữ liệu liên quan đến việc quy định cách thức và thời điểm mà các siêu dữ liệu được công bố ra bên ngoài dịch vụ Việc quản lý siêu dữ liệu hiệu quả không chỉ giúp cải thiện khả năng tìm kiếm mà còn tăng cường tính minh bạch và khả năng truy cập thông tin.
− Instance behavior: Hành xử thực thể quy định xem có bao nhiêu thực thể của dịch vụ đó được chạy
− Transaction behavior: Hành xử giao dịch cho phép việc rollback các giao dịch nếu xảy ra lỗi
− Message inspection: Kiểm tra bản tin đem lại cho dịch vụ khả năng kiểm tra tất cả hay một số phần của bản tin
− Dispatch behavior: Khi một bản tin được xử lý bởi nền tảng WCF, dịch vụ Dispatch behavior xác định xem bản tin được xử lý như thế nào
Hành xử đồng thời trong lập trình xác định cách xử lý đa luồng cho từng dịch vụ hoặc thực thể của dịch vụ Hành vi này giúp kiểm soát số lượng luồng có thể truy cập vào một thực thể, từ đó nâng cao hiệu suất và độ ổn định của hệ thống.
Khi một bản tin được gửi đến dịch vụ, phần lọc tham số sẽ thực hiện việc lọc các tiêu đề của bản tin và tiến hành các hành động đã được thiết lập sẵn dựa trên nội dung của tiêu đề đó.
Lớp bản tin bao gồm một tập hợp các kênh, mỗi kênh là một thành phần xử lý bản tin theo cách riêng Tập hợp các kênh này thường được gọi là ngăn xếp kênh Các kênh thực hiện công việc trên bản tin và tiêu đề của nó Lớp này khác với lớp thực thi dịch vụ chủ yếu do sự khác biệt trong cách xử lý nội dung bản tin.
Có hai kênh khác nhau là kênh vận chuyển (transport channel) và kênh điều khiển (control channel)
− Kênh vận chuyển phụ trách việc đọc và ghi các bản tin từ mạng (network) hoặc từ một số điểm giao dịch bên ngoài)
− Kênh điều khiển thực hiện xử lý bản tin theo giao thức, thông thường làm việc bằng cách đọc và ghi thêm các đầu đề cho bản tin
Một dịch vụ thực chất có thể được coi là một chương trình, tương tự như nhiều chương trình khác Để hoạt động hiệu quả, dịch vụ này cần phải chạy trong một tệp thực thi và thường được gọi là dịch vụ tự chứa.
Các dịch vụ có thể được chứa hoặc thực thi trong một tệp thực thi, được quản lý bởi một agent bên ngoài như IIS hoặc Windows Activation Services (WAS) WAS cho phép WCF tự động được kích hoạt khi được phân phối đến một máy tính đang chạy WAS.
2.10.7 Các tính năng của WCF
