HỆ THỐNG MẪU GIÁO THÔNG MINH SMARTEDU
Võ Phạm Thành Luân
Khoa Công nghệ Thông tin, Trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh, HUTECH

TĨM TẮT
Với con em trong lứa tuổi từ 1 đến 6 tuổi, phụ huynh vẫn cần thiết đưa các bé đi học mẫu giáo để các bé
làm quen môi trường cộng đồng và bản thân phụ huynh có thể yên tâm làm việc. Tuy nhiên, thực trạng
bạo hành trẻ em hiện nay vẫn còn là vấn đề rất nóng và đang được quan tâm do các bé hầu như chưa
nhận thức được sâu sắc và chưa có khả năng tự vệ cao. Vì thế phụ huynh ln có nhu cầu tìm mơi
trường tin cậy và có thể giám sát con khi đi làm ở bất kì thời điểm nào. Bên cạnh đó, giáo viên mầm non
chăm sóc trẻ cũng thường xuyên bị áp lực từ phụ huynh hay dư luận xã hội về nghi vấn bạo hành trẻ
trong q trình trẻ đi học. Vì những lí do trên, chúng tôi phát triển hệ thống mẫu giáo thông minh
SmartEdu nhằm hỗ trợ phụ huynh giám sát quá trình hoạt động của bé tại trường. Ngồi ra, SmartEdu
cịn hỗ trợ các chức năng camera quan sát giao thông xung quanh trường học, quản lý thông tin sức
khỏe cơ bản (chiều cao, cân nặng) của bé, Chatbot để hỗ trợ việc giao tiếp giữa nhà trường và phụ
huynh, trò chơi vẽ hình giúp bé phát triển trí tưởng tượng.
Từ khóa: Camera thơng minh, chatbot AI, quản lí sức khỏe bé ,vẽ tự động, xem tình hình giao thơng.

ABSTRACT
For children from 1 to 6 years old, the parents still need to take their children to kindergarten to make
children network with the community and the parents can be unworried while working. However, the
current situation of child violence is still a very hot problem and is being paid attention. Because the
children are almost unaware of their milieu of and not able to self-defend. Therefore, the parents always
need to find a reliable environment where they can supervise their children at any time. In addition, the
kindergarteners are often under pressure from parents or public opinion on problems of child violence
during school hours. For the aboves reasons, we develop SmartEdu, a smart kindergarten system. It
helps parents keep track of their child's activities at school. In addition, SmartEdu also supports camera
features to monitor traffic states around the school, manage basic health information (height and weight)
of children, Chatbot to support communication between schools and parents, drawing game to help
children’s imagination grow up.
Keywords: Smart camera, AI chatbot, health management, auto draw, traffic view.

1. GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG SMARTEDU
Khi khảo sát thực trạng ngày nay cho thấy rằng bạo hành trẻ em đang là vấn đề rất nóng và đáng được
quan tâm nhất là đối với các bé ở lứa tuổi mần non, do các bé chưa có thể tự nhận thức được.Vì thế phụ
huynh nào cũng muốn tìm cho con một môi trường học tập và phát triển tốt nhất, nhu cầu giám sát con
khi đi làm ở bất kì thời điểm nào là cần thiết. Giáo viên chăm sóc trẻ cũng thường xuyên bị áp lực, họ
cũng cần được bảo vệ, có chứng cứ khi bị nghi oan, từ đó yên tâm hơn trong việc chăm sóc các bé.
Để giải quyết được những vấn đề trên chúng tôi nghiên cứu và phát triển hệ thống mẫu giáo thông minh
SmartEdu. Mục tiêu là cung cấp một môi trường cho tất cả phụ huynh truy cập và theo dõi quản lí con em
thơng qua hệ thống camera ở trường, tích hợp hệ thống cảnh báo thơng minh đảm bảo cho bé thoải sức
vui chơi nhưng vẫn đảm bảo an toàn.
245


Ngồi ra, SmartEdu cịn hỗ trợ nhiều chức năng hữu ích như camera quan sát giao thông xung quanh
trường học để phụ huynh có thể theo dõi tình trạng giao thơng, thời tiết xung quanh trường để có thể chủ
động đưa đón. Theo dõi sức khỏe của từng bé tự động nhập cân nặng, chiều cao của bé hàng tuần lên
hệ thống để tính tốn, phân tích đưa ra các phương pháp ăn uống, chăm sóc riêng cho từng bé. Với hệ
thống vẽ tranh thơng minh được tích hợp sẵn, bé dễ dàng vẽ phát triển ý tưởng tư duy của mình với
những nét vẽ đầu tiên nhưng vẫn ra được những bức tranh đẹp để tạo sự hứng thú cho bé. Hệ thống lưu
lại nét vẽ của bé hàng ngày để phụ huynh thấy được sự tiến bộ. Cùng với Chatbot để hỗ trợ việc giao tiếp
giữa nhà trường và phụ huynh. Đối với giáo viên, hệ thống giúp lưu trữ lại quá trình dạy bé và chứng cứ
quá trình giảng giạy trong trường hợp phụ huynh cần giúp giáo viên an tâm giảng dạy.
Trên thực tế cũng đã có nhiều hệ thống tương tự SmartEdu như phần mềm Serene.Kid, LaChildren,
Kidsoft [1], …. Ưu điểm của những phần mềm này là hỗ trợ việc quản lý một cách dễ dàng, từ đó giúp tiết
kiệm thời gian, chi phí trong việc đưa ra các chính sách quản lý phù hợp. Nhược điểm là được viết trên
nền tảng cũ, thiếu tính đa dạng, chỉ hoạt động được trên máy tính, khơng thể tương tác hai chiều, các tính
năng rời rạc khơng tập trung, chỉ tập trung giải quyết vấn đề quản lí. Nhận thấy những bất cập trên,
SmartEdu đã xây dựng lên hệ thống đựa trên những công nghệ mới nhất, đa dạng nền tảng hoạt động,
phục vụ nhiều đối tượng khác nhau.

Với nhiều điểm khác ưu việt hơn so với các hệ thống hiện thời như là : camera thông minh, Chatbot AI, vẽ
tự động, quản lí sức khỏe bé, xem tình hình giao thơng. Chúng tơi xây dụng những chức năng trên nhằm
đáp ứng nhu cầu quan sát trẻ của phụ huynh từ bất cứ đâu, đảm bảo an tồn cho trẻ khi ở trường, quản lí
nâng cao sức khỏe, phát triển trí thơng minh, và hỗ trợ tối ưu chức năng quản lí bằng nhiều cơng nghệ
mới.

2. TRIỂN KHAI HỆ THỐNG
Phần này trình bày chi tiết mơi trường đề xuất, công cụ và phương pháp thực hiện phần nghiên cứu tích
hợp Camera chống bạo hành, Chatbot AI, AI gợi ý vẽ tranh cho bé, hệ thống quản lí sức khỏe, kết hợp
quản lí tính tốn trên hệ thống SmartEdu.
Hệ thống camera quan sát cảnh báo, nếu lọt ra vùng khơng được quản lí hệ thống tự động cảnh báo
bằng âm thanh trên camera [5] và ghi nhận lại lên hệ thống. Để bảo mẫu có biện pháp xử lí kịp thời.
Camera được đề xuất sử dụng là Camera xiaomi 360 1080p vì có giá thành rẻ, dễ lắp đặt, độ phân giải
cao và có đèn hồng ngoại để tích hợp các chức năng thơng minh, cảnh báo chuyển động.
Cơng nghệ truyền hình ảnh qua ip có tốc độ truyền hình cao, kết hợp thuật tốn phân luồng dữ liệu qua
tài khoản để phụ huynh có thể xem với chất lượng tốt nhất, sử dụng truyền hình ảnh lên hệ thống giúp
quan sát cảnh báo khi có bạo hành và lưu trữ dữ liệu khi cần thiết.
Hệ thống Chatbot AI sự dụng bộ ngôn ngữ SimSimi [4] - là một trí tuệ nhân tạo, ứng dụng trị chuyện
thơng minh được được ISMaker tạo ra vào năm 2002. Chúng tôi tích hợp vào Chatbot của SmartEdu để
phụ huynh có thể hỏi, trò chuyện Simsimi như một người hướng dẫn và nó sẽ thơng qua cơ sở dữ liệu để
đáp lại một cách ngẫu nhiên. Ngồi sử dụng bộ ngơn ngữ lớn từ SimSimi để trả lời những câu hỏi,
Chatbot còn được kết hợp thêm Chatfuel mục đích xây dựng các cấu trúc tự động, được thiết lập sẵn để
dạy cho Chatbot giúp nó ngày càng hồn thiện.
Với chức năng vẽ tự động, chúng tơi tích hợp cơng cụ sử dụng AI của Google và Công nghệ Machine
Learning (máy học) được sử dụng trong AutoDraw giúp SmartEdu "đoán" được ý các bé vẽ và trích xuất
từ thư viện sẵn có ra một hình ảnh tương ứng. Giúp các bé thỏa sức sáng tạo phát huy trí tuệ, trí tưởng
tượng khơng gị bó các bé phù hợp với sự phát triển nền giáo dục hiện nay.
Hệ thống quan sát tình hình giao thông xung quanh trường sử dụng các api camera được public từ sở
giao thơng vận tải TP.Hồ Chí Minh với dạng hình ảnh tự động sử dụng JavaScript [2] cập nhật lại sau 5
giây để tránh quá tải. Mục đích để giúp phụ huynh quanh sát tình hình giao thơng xung quanh nhà trường

để có kế hoạch đưa đón bé phù hợp nhất.

246


Hệ thống chăm sóc sức khỏe cho các bé, giúp phụ huynh theo dõi tình trạng sức khỏe, cân nặng, chiều
cao một cách tự động, dùng công nghệ Native Mobile[3] để có thể đồng bộ trên nhiều thiết bị iOS và
Android. Sử dụng bằng cân điện tử có kết nối bằng bluetooth giúp việc truyền dữ liệu lên server đồng bộ
một cách nhanh chóng nhất đến các thiết bị hiện có.

3. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC
3.1 Hệ thống Camera quan sát
Tích hợp thành cơng hệ thống quản lí Camera để quan sát các bé từ cổng trường cho đến lớp học. cảnh
báo thơng minh để quản lí các bé. Xu hướng trong tương lai tích hợp AI giám sát để phát hiện tình huống
bạo hành trẻ nhỏ trong nhà trường giúp phụ huynh yên tâm hơn khi gửi bé.

Hình 1. Camera tích hợp lên hệ thống.

247


3.2 Hệ thống Chatbot AI
Phát triển được Chatbot AI lên trang web chính SmartEdu đưa lên trang chủ nhằm giải quyết những yêu
cầu của phụ huynh một cách tự động. Tích hợp thêm nhiều tiện ích thơng minh như dạy nấu ăn, hay tìm
các bài hát bé ưu thích một cách nhanh chóng trên Chatbot.

Hình 2. Dùng Chatbot AI để xin phép cho bé nghỉ

3.3 Hệ thống SmartEdu Health
Hệ thống giúp quản lí riêng từng bé, giúp phụ huynh theo dõi tình trạng sức khỏe, cân nặng, chiều cao

một cách tự động, tính tốn chỉ số sức khỏe BMI, đưa ra các cảnh báo để thay đổi chế độ dinh dưỡng
phù hợp cho từng bé.

Hình 3. Hệ thống sức khỏe cho bé.

248


3.4 Vẽ Autodraw
Hệ thống vẽ tự động giúp bé thỏa sức sáng tạo phát huy trí tuệ, trí tưởng tượng khơng gị bó các bé phù
hợp với sự phát triển.

(a)

(b)

Hình 5. Bức tranh bé vẽ trước (a) vào sau (b) khi AI chỉnh sửa

4. KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN
Hệ thống mẫu giáo Smartedu là một hệ thống có thể mang lại tiềm năm lợi ích rất lớn cho thực tế. Trong
bài viết này chúng tôi đã giải quyết được bài tốn tích hợp quan sát cảnh báo hạn chế bạo hành trẻ em,
giảm áp lực cho bảo mẫu, vấn đề về quản lí, nâng cao sức khỏe cho bé, cũng như phát triển trí thơng
minh của bé. Tuy dữ liệu thực nghiệm khơng nhiều, cịn một số chưa thể triển khai thích nghiệm do kinh
phí, thời gian,… nhưng kết quả có tính khả thi cao, chúng tơi tin rằng, hệ thống SmartEdu khi được đưa
ra thực tế sử dụng sẽ thúc đẩy nền giáo dục mầm non nước nhà.
Trong nghiên cứu tiếp theo, chúng tôi sẽ tiến hành ứng dụng các quan sát nâng cao, phát hiện hành vi
bạo hành, tích hợp nhận dạng nâng cao như nhận dạng trịng mắt gương mặt với khả năng chính xác
cao.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]

/>
[2]

Jon Duckkett JavaScript & c.

[3]

Bonnie Eisenman Learning React Native: Building Native Mobile Apps with JavaScript

[4]

/>
[5]

/>
249