Một số mẹo cho việc phát triển ứng dụng hệ thống nhúng

Trong quá trình phát triển ứng dụng cho hệ thống nhúng, do sự hạn chế của thiết bị, đôi khi có những việc lắt nhắt làm tốn mớ thời gian. Sau đây mình liệt kê một số mẹo để đi tắt, giúp tiết kiệm thời gian cho công việc. Các hướng dẫn này chỉ dành cho hệ điều hành Linux (như Ubuntu).

1. Chia sẻ Internet từ laptop cho máy tính nhúng

Đây là tình huống mà bạn đang phát triển ứng dụng cho máy tính mini (NUC, Raspberry Pi, Beagle Bone...) và chủ yếu dùng mạng dây (chưa setup wifi hoặc máy đó không có card wifi). Đôi lúc bạn cần phải xách nó đi đâu đó (để trình diễn demo, để cài đặt lại chẳng hạn) mà chỗ đó không có router để cấp mạng, bạn có thể chia sẻ Internet từ laptop (laptop đang kết nối Internet qua wifi) cho nó. Để cho ngắn gọn, mình sẽ gọi máy tính nhúng là RPi trong bài này.

Nguyên lý của việc này là biến laptop của bạn thành một thiết bị router mạng đơn sơ, tạo một mạng con với RPi, do laptop của bạn quản lý.

Chuyển đổi Unicode dựng sẵn & tổ hợp với Python

Dạo này các ứng dụng với dữ liệu tiếng Việt đang ngày một nhiều, trong đó vấn đề sai khác giữa Unicode dựng sãn và tổ hợp, tuy nhỏ, nhưng cũng gây mất chút kha khá thời gian debug cho những người mới vào nghề. Mình chia sẻ xíu kinh nghiệm này, để việc phát triển ứng dụng tiếng Việt trở nên trơn tru hơn, và cũng để "khoe hàng" về hệ sinh thái giàu mạnh của Python.

Tưởng tượng một tình huống sau. Ứng dụng của bạn cho người dùng nhập vào một chuỗi tiếng Việt, khi nhận được chuỗi, phần mềm sẽ dò trong cơ sở dữ liệu để chọn ra bản ghi nào ăn khớp với chuỗi đó. Cơ sở dữ liệu này được một người khác nhập liệu. Bạn đã chắc chắn rằng chuỗi đó có tồn tại trong cơ sở dữ liệu, nhưng không hiểu sao phần mềm so sánh, dò tìm không ra. Hóa ra là người nhập liệu, khi gõ chuỗi vào thì dùng Unicode tổ hợp (decomposed), trong khi người dùng lúc nhập chuỗi tìm kiếm vào thì dùng Unicode dựng sẵn (composed). Dưới dạng chuỗi byte thì hai chuỗi này không giống nhau, nên bằng biện pháp so sánh chuỗi byte thông thường, phần mềm sẽ không nhận ra.

Lấy ví dụ một chuỗi sau, Tiếng Việt bão táp, nếu là Unicode dựng sãn, khi thể hiện dưới dạng chuỗi byte, dàn theo bảng mã UTF-8, thì là chuỗi byte này:

Áp dụng quy trình hiện đại khi làm phần mềm cho hệ thống nhúng

Đi qua đi lại một vài đơn vị làm phần mềm nhúng, IoT Việt Nam, mình thấy không hài lòng lắm về cách làm việc hơi cũ. Mình thấy nhiều bạn làm điện tử có thể lập trình được, những vẫn còn một khoảng trống dài về phương pháp làm việc giữa những người này và những người thuần về phần mềm. Thế nên mình viết bài này, hi vọng kéo những người làm phần mềm nhúng tiến lên vài bước cho gần với chuẩn.

Lưu ý: Những cách làm sau đây, ban đầu sẽ gây thiệt thòi vì vẽ ra quá nhiều chuyện để làm, nhưng về lâu dài thì có lợi cho việc tiếp tục phát triển sản phẩm.

1. Chia nhỏ phần mềm thành những gói gần như độc lập

Lấy ví dụ về một hoạt động kiểm nghiệm ý tưởng thiết kế phần mềm tại AgriConnect.

CoBang, phần mềm quét mã QR cho Linux

Năm 2020 quả là một năm với nhiều biến động lớn, quy mô rung chuyển toàn cầu, tiêu điểm là dịch cúm CoVid-19 khiến nhiều cường quốc mất mặt và một nước "ít quan trọng" như Việt Nam trở thành điểm sáng. Hòa chung xu thế đó mình cũng tung ra một phần mềm "Made in Viet Nam" nhưng hướng đến người dùng quốc tế. Chém thế thôi chứ nó thật ra xuất phát từ nhu cầu cá nhân.

CoBang

CoBang là phần mềm quét mã QR dành cho desktop Linux. Mã QR đang ngày càng phổ biến, nó là phương tiện để trao đổi thông tin khó viết và khó nhớ. Một trong những hoàn cảnh mình bị buộc phải đụng đến mã QR là khi mình cần kết nối vào một mạng wifi nhưng không biết password. Thông tin wifi đó thì có lưu trong điện thoại nhưng điện thoại không cho xem password (một quan điểm kì cục của những người thiết kế HĐH điện thoại ban đầu). May thay hồi đó mình dùng điện thoại Xiaomi và nó nó chức năng chia sẻ thông tin wifi qua mã QR. Trong khi những phần mềm quét mã QR có ra rả trên Android thì trên Linux lại rất hiếm. Lí do của sự hiếm này là khi nói đến "quét mã QR", người ta chỉ hình dung đến việc cầm điện thoại lên soi thôi. Hồi đó trên laptop mình dùng QtQR nhưng khá cùi và có bug. Điều đó làm nảy sinh nhu cầu bức thiết là phải tạo một phần mềm mới. Dù nhu cầu là có nhưng vì có nhiều công việc gấp hơn nên mình đành trì hoãn đến năm nay mới bắt tay vào làm, nhân dịp muốn tìm một luồng gió mới thay cho công việc làm web hàng ngày.

Do cũng khá am hiểu những lớp công nghệ bên dưới desktop Linux nên mình dễ dàng hình dung được việc cần dùng những thư viện, công nghệ gì bên dưới và liên kết chúng ra sao. Thành tố quan trọng nhất là GStreamer, một thư viện/framework xuất sắc của thế giới Linux. Nó giúp hiện thực hóa ý tưởng của mình về cách luồng media vận hành ra sao: Sau khi lấy nguồn video liên tục từ webcam thì dòng video sẽ được chia làm 2 nhánh, một nhánh cho hiển thị lên cửa sổ giao diện, nhánh kia thì cho tách ra từng frame, lấy ảnh, và cho vào thư viện ZBar để soi tìm mã QR. Về giao diện đồ họa thì mình đi ngược với hot trend "cross-platform" để gắn bó với GTK, một thư viện native trên Linux.

Dữ liệu chuẩn về bảng mã các địa phương Việt Nam

Dù tình hình dịch bệnh CoVid-19 căng thẳng, mình vẫn ráo riết thực hiện ý tưởng quảng bá dữ liệu mở riêng biệt của Việt Nam và đóng góp vào kho thư viện Python, mong muốn biến Python trở thành ngôn ngữ thân thiện nhất với vấn đề bản địa Việt Nam 🇻🇳

Một thư viện mình đã xuất bản gần đây là VietnamProvinces, cung cấp danh sách tỉnh thành, quận huyện, phường xã Việt Nam cùng mã số.

Vietnam

Lý do ra đời thư viện này là vì mình thấy nhiều công ty ở VN có nhu cầu lưu dữ liệu nghiệp vụ kinh doanh kèm thông tin địa chỉ, và để có thể lọc dữ liệu, xuất báo cáo chính xác thì các quận huyện phải phân loại dưới dạng mã số. Tuy nhiên, có thực tế là mỗi cty có một bảng mã riêng, gây khó khăn cho việc trao đổi dữ liệu qua lại giữa các cty đối tác.