Tổng quan đồ án
Trong thời đại công nghệ số phát triển mạnh mẽ, các ứng dụng di động không chỉ hỗ trợ con người trong công việc mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện chất lượng cuộc sống. Tuy nhiên, không phải ai cũng dễ dàng tiếp cận và sử dụng các công nghệ này, đặc biệt là nhóm đối tượng người lớn tuổi. Đây là nhóm đối tượng thường ít có kinh nghiệm với các thiết bị hiện đại, đồng thời có những nhu cầu riêng biệt về sức khỏe, an toàn và giải trí.
Một số khảo sát gần đây chỉ ra rằng người lớn tuổi thường gặp khó khăn với các ứng dụng phức tạp hoặc có giao diện không thân thiện. Đặc biệt, khi các ứng dụng phục vụ các nhu cầu khác nhau như nhắc nhở uống thuốc, hướng dẫn bài tập thể dục, hay giải trí lại được phát triển dưới dạng các ứng dụng riêng lẻ, người lớn tuổi càng khó sử dụng do phải chuyển đổi qua lại giữa nhiều nền tảng. Điều này không chỉ gây bất tiện mà còn tạo ra tâm lý e ngại, khiến họ từ bỏ việc sử dụng công nghệ.
Ngoài ra, trong nhịp sống hiện đại, con cháu không phải lúc nào cũng có mặt để hỗ trợ người lớn tuổi trong những tình huống khẩn cấp hoặc khi họ cần sự giúp đỡ. Các giải pháp công nghệ hỗ trợ đặc thù dành riêng cho họ trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Từ những lý do trên, đề tài “Xây dựng ứng dụng trợ lý ảo cho người lớn tuổi sử dụng React Native” được lựa chọn. Ứng dụng này không chỉ tích hợp các chức năng hữu ích trong một nền tảng duy nhất mà còn tập trung vào thiết kế giao diện thân thiện, tối ưu trải nghiệm người dùng để hỗ trợ tốt nhất cho nhóm đối tượng đặc biệt này. Đề tài mang ý nghĩa thực tiễn cao, giúp người lớn tuổi tiếp cận công nghệ dễ dàng hơn, nâng cao khả năng tự chủ trong cuộc sống, đồng thời giảm tải gánh nặng cho gia đình và xã hội.
Đối tượng nghiên cứu
Những người lớn tuổi sống một mình hoặc sống trong điều kiện mà người thân không thể ở bên cạnh để chăm sóc thường xuyên. Đây là những người phần lớn không có nhiều kiến thức về việc sử dụng các sản phẩm công nghệ hiện đại như máy tính, điện thoại di động, … Ngoài ra, sức khỏe của họ cũng bị ảnh hưởng bởi tuổi cao nên cần được kiểm tra sức khỏe thường xuyên cũng như sử dụng thuốc điều trị (nếu có bệnh) đều đặn.
Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi của đề tài được xác định dựa trên các yếu tố về chức năng, đối tượng sử dụng, nền tảng phát triển, và giới hạn kỹ thuật. Cụ thể:
- Phạm vi chức năng
o Ứng dụng tập trung phát triển các tính năng cơ bản bao gồm: đăng ký, đăng nhập, thay đổi thông tin cá nhân, nhắc nhở uống thuốc, bài tập thể dục, giải trí (nghe nhạc, đọc báo, nghe audio book), chatbot, và nút gọi khẩn cấp.
o Các chức năng được thiết kế nhằm đáp ứng nhu cầu thiết yếu nhất của người lớn tuổi. - Phạm vi đối tượng
o Đối tượng chính mà ứng dụng hướng đến là người lớn tuổi, đặc biệt là những người ít có kinh nghiệm sử dụng thiết bị công nghệ.
o Ngoài ra, ứng dụng cũng có thể hỗ trợ gia đình và người thân trong việc chăm sóc và giám sát tình trạng của người lớn tuổi. - Phạm vi nền tảng
o Ứng dụng được phát triển trên nền tảng React Native để đảm bảo khả năng tương thích trên cả hai hệ điều hành phổ biến là iOS và Android.
o Hỗ trợ các thiết bị di động có cấu hình trung bình và cao. - Phạm vi giới hạn
o Ứng dụng không bao gồm các tính năng theo dõi sức khỏe chuyên sâu, như đo nhịp tim hoặc huyết áp thông qua thiết bị IoT.
o Hệ thống chỉ xử lý các dữ liệu cơ bản, không lưu trữ thông tin nhạy cảm nhằm đảm bảo an toàn dữ liệu và tuân thủ các quy định về bảo mật.
o Thời gian và nguồn lực của dự án chỉ cho phép tập trung vào các tính năng cốt lõi thay vì phát triển các chức năng nâng cao hoặc tích hợp AI phức tạp.
Với phạm vi nghiên cứu được xác định rõ ràng, đề tài đảm bảo tính khả thi và hiệu quả trong quá trình thực hiện, đồng thời tạo nền tảng để mở rộng, phát triển và hoàn thiện thêm trong tương lai.
Cơ sở lý thuyết
React Native
React Native là một framework mã nguồn mở được phát triển bởi Facebook, cho phép lập trình viên xây dựng các ứng dụng di động cho cả hai nền tảng iOS và Android chỉ bằng một cơ sở mã duy nhất. Sử dụng JavaScript và các thành phần React, React Native giúp phát triển ứng dụng di động nhanh chóng và hiệu quả mà vẫn đạt được trải nghiệm gần như ứng dụng native.
Đặc điểm nổi bật của React Native
o Cross-Platform: Một lần viết mã, chạy trên cả iOS và Android.
o Hiệu suất gần với ứng dụng native: React Native sử dụng các thành phần native để hiển thị, đảm bảo hiệu suất cao.
o Hỗ trợ bởi cộng đồng lớn: Là mã nguồn mở, React Native nhận được sự đóng góp mạnh mẽ từ các lập trình viên trên toàn thế giới.
o Hot Reloading: Cho phép xem ngay các thay đổi trong mã mà không cần tải lại toàn bộ ứng dụng.
Firebase
Firebase là một nền tảng phát triển ứng dụng di động và web toàn diện do Google cung cấp. Firebase cung cấp các dịch vụ như cơ sở dữ liệu, xác thực người dùng, lưu trữ, phân tích, và quản lý push notification. Với tính năng tích hợp dễ dàng và đa dạng, Firebase giúp các nhà phát triển tập trung vào việc xây dựng và cải tiến ứng dụng mà không cần lo lắng về việc thiết lập cơ sở hạ tầng.
TensorFlow trong React Native
Giới thiệu thư viện @tensorflow/tfjs-react-native Đây là một thư viện được thiết kế đặc biệt để chạy TensorFlow.js trên nền tảng React Native. Nó tận dụng các thư viện gốc như expo-gl và @tensorflow/tfjs-core để hỗ trợ xử lý học máy trên thiết bị di động.
Các ứng dụng tiêu biểu
Một số ứng dụng và sản phẩm liên quan đã được nhóm tìm hiểu và tham khảo, cung cấp kinh nghiệm và cơ sở để nhóm thực hiện đồ án:
1. Pillo Health Assistant
Pillo Health Assistant, còn được gọi là Pillo, là một robot trợ lý sức khỏe tại nhà được thiết kế để hỗ trợ người dùng quản lý việc dùng thuốc và theo dõi các kế hoạch chăm sóc sức khỏe. Thiết bị này sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và nhận dạng khuôn mặt để cung cấp các dịch vụ cá nhân hóa, nhằm cải thiện sự tuân thủ và kết nối giữa người dùng với các nhóm chăm sóc sức khỏe.
2. Ứng dụng nhắc nhở uống thuốc Medisafe
Medisafe là một ứng dụng quản lý và nhắc nhở dùng thuốc, hỗ trợ người dùng theo dõi lịch trình dùng thuốc và các chỉ số sức khỏe cá nhân.
Phân tích thiết kế
1. Sơ đồ kiến trúc hệ thống
Hệ thống được thiết kế gồm các thành phần chính:
- Front-end (ứng dụng di động): Phát triển bằng React Native, giao tiếp với backend qua API.
- Back-end: Sử dụng Firebase để xử lý dữ liệu, xác thực người dùng, và gửi thông báo đẩy.
- Database: Lưu trữ thông tin người dùng, lịch trình uống thuốc, và các nội dung giải trí.
- API bên thứ ba:
o Tích hợp API của Spotify hoặc Audible để phát nhạc và audiobook.
o Sử dụng Dialogflow API để xây dựng chatbot.
2. Sơ đồ Use Case
Mô tả các chức năng chính của ứng dụng:
- Người dùng có thể:
o Đăng ký, đăng nhập.
o Thêm, chỉnh sửa, xóa lịch trình uống thuốc.
o Truy cập các bài tập thể dục, nhạc, sách nói, và báo điện tử.
o Sử dụng chatbot để hỏi đáp.
o Nhấn nút gọi khẩn cấp.
3. Sơ đồ trình tự hoạt động (Sequence Diagram)
Ví dụ: Trình tự khi thêm lịch trình uống thuốc:
- Người dùng nhập thông tin thuốc và thời gian nhắc nhở.
- Ứng dụng gửi yêu cầu lưu trữ dữ liệu đến Firebase.
- Firebase xác nhận lưu trữ thành công và gửi phản hồi về ứng dụng.
- Ứng dụng hiển thị thông báo “Lưu thành công.”
Thiết kế giao diện
- Nguyên tắc thiết kế
- Giao diện đơn giản, trực quan, dễ sử dụng.
- Tập trung vào người dùng lớn tuổi với các yếu tố như:
o Font chữ lớn, dễ đọc.
o Màu sắc hài hòa, độ tương phản cao.
o Nút bấm lớn, rõ ràng, dễ nhấn.
2. Các màn hình chính
a. Màn hình đăng nhập/đăng ký
o Gồm các trường nhập email, mật khẩu, và nút quên mật khẩu.
o Nút đăng ký và đăng nhập được bố trí rõ ràng, dễ nhấn.
b. Màn hình chính (Dashboard)
o Hiển thị các tính năng chính như:
▪ Lịch trình uống thuốc.
▪ Bài tập thể dục.
▪ Nghe nhạc, đọc báo.
▪ Chatbot và nút gọi khẩn cấp.
c. Màn hình lịch trình uống thuốc
o Hiển thị danh sách các thuốc cần uống theo ngày/giờ.
o Nút “+” để thêm thuốc mới, các nút chỉnh sửa và xóa thuốc đã thêm.
d. Màn hình bài tập thể dục
o Danh sách các bài tập với hình ảnh minh họa.
o Nút chọn bài tập và hướng dẫn chi tiết từng động tác.
e. Màn hình giải trí
o Phát nhạc, audiobook, và hiển thị tin tức với giao diện trực quan.
f. Màn hình hỗ trợ
o Một ứng dụng Chatbot và hai nút bấm lớn để gọi ngay cho cơ quan chức năng
và người thân.
Công cụ thiết kế giao diện
- Figma: Dùng để tạo wireframe và prototype giao diện.
Giao diện thiết kế phù hợp với đặc điểm người dùng, giúp họ dễ dàng thao tác và tận dụng tối đa các tính năng của ứng dụng
Kết quả và đánh giá
Kết quả đạt được
Sau quá trình nghiên cứu, thiết kế và phát triển, ứng dụng trợ lý ảo dành cho người lớn tuổi đã hoàn thành và đạt được các kết quả như sau:
1/ Chức năng đăng ký và đăng nhập
Ứng dụng cho phép người dùng đăng ký tài khoản và đăng nhập dễ dàng. Quá trình này đã được đơn giản hóa để người dùng lớn tuổi có thể thực hiện mà không gặp khó khăn. Mỗi tài khoản đều có thể thay đổi mật khẩu và cập nhật thông tin cá nhân.
2/ Chức năng chính – Lịch trình uống thuốc và các bài tập thể dục
Người dùng có thể theo dõi lịch trình uống thuốc của mình và nhận nhắc nhở khi đến giờ uống thuốc. Bên cạnh đó, ứng dụng cung cấp các bài tập thể dục phù hợp với sức khỏe của người cao tuổi, giúp họ duy trì thể lực và sức khỏe. Các bài tập được thiết kế đơn giản, dễ hiểu và có thể thực hiện tại nhà.
3/ Chức năng giải trí
Ứng dụng bao gồm nhiều tính năng giải trí như nghe nhạc, đọc báo, nghe sách nói và podcast, giúp người dùng giải trí và giảm cảm giác cô đơn. Các nội dung này được phân loại và cung cấp dễ dàng theo sở thích và nhu cầu của người dùng.
Kết luận
Trong đồ án này, chúng tôi đã phát triển một ứng dụng trợ lý ảo dành cho người lớn tuổi, nhằm cải thiện chất lượng cuộc sống và hỗ trợ sức khỏe cho nhóm đối tượng ít tiếp cận công nghệ. Ứng dụng bao gồm các chức năng chính như đăng ký và đăng nhập, thay đổi thông tin người dùng, xem lịch trình uống thuốc, các bài tập thể dục, nghe nhạc, đọc báo, nghe sách nói, và các tính năng khẩn cấp như gọi hỗ trợ khẩn cấp cho cơ quan chức năng hoặc người thân.
Qua quá trình phát triển, chúng tôi đã hoàn thành các bước nghiên cứu nhu cầu người dùng, lựa chọn công nghệ, phát triển và tích hợp các tính năng cốt lõi vào ứng dụng. Công nghệ React Native đã được chọn để đảm bảo ứng dụng có thể chạy mượt mà trên nhiều nền tảng, kết hợp với Firebase cho việc lưu trữ và quản lý dữ liệu, cùng với chatbot hỗ trợ giao tiếp tự nhiên.
Ứng dụng cũng được kiểm thử qua nhiều giai đoạn để đảm bảo tất cả các tính năng hoạt động chính xác, đồng thời tối ưu giao diện người dùng để phù hợp với đối tượng là người lớn tuổi. Sau khi triển khai và thử nghiệm, sản phẩm đã cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc giúp người lớn tuổi dễ dàng tương tác với công nghệ, từ đó đáp ứng nhu cầu chăm sóc sức khỏe và giải trí của họ.
