Khóa xe chống trộm bằng nhận diện khuôn mặt

Không cần khóa xe thông thường, một hệ thống khóa xe thông minh ứng dụng trí tuệ nhân tạo sẽ giúp hàng triệu cửa hàng ở Việt Nam có thể tiết kiệm chi phí thuê nhân viên trông giữ là lý do anh Lê Mai Tùng - Công ty Cổ phần EYEQ Tech bắt tay phát triển sản phẩm.
Tại một cửa hàng tiện lợi ở Thành phố HCM mà EyeQ Tech lắp đặt thử nghiệm 4 hệ thống khóa xe bằng cách nhận diện khuôn mặt, khách hàng đến cửa hàng, đi xe máy thẳng vào khung của hệ thống. Sau đó, khách hàng gạt tay kích hoạt để hệ thống nhận diện khuôn mặt. Phía bên dưới, cần gạt ở hai bên từ từ kép lại, kẹp chặt vào phần nan hoa hoặc hệ thống đĩa phanh của bánh trước xe, kết hợp với thanh lật tạo thành một vòng khép kín giữ bánh xe an toàn bên trong bộ khung chữ V. Toàn bộ quá trình diễn ra trong 15 giây kể từ khi khách hàng đến.

 

Phần khóa càng chữ V tự động khóa khi nhận điện được khuôn mặt

 

“Hệ thống này rất hữu ích tại các cửa hàng tiện lợi, siêu thị mini, quán cà phê nhỏ… có khách hàng ra vào thường xuyên. Để nghiên cứu được nó, tôi đã có nhiều đêm mất ngủ thức trắng. Cuối cùng do những vấn đề liên quan đến đầu tư, chúng tôi bỏ xó. Cái được nhất là việc từ đây EyeQ Tech đã phát triển được một hệ thống khác gần tương tự cho các khách sạn để khách hàng check in nhận phòng” – anh Lê Mai Tùng nhà sáng lập và CEO EyeQ Tech.

Khó nhằn cả phần cứng và phần mềm

“Chúng tôi cần một hệ thống khóa xe để không cần bảo vệ vẫn có thể trông giữ được xe của khách hàng” là yêu cầu mà anh Lê Mai Tùng – nhà sáng lập của EyeQ Tech nhận được từ đối tác – một chuỗi cửa hàng bán lẻ ở TP HCM.

Thực tế, các cửa hàng vẫn thường phải thuê nhân viên bảo vệ trông giữ xe. Nhưng đơn vị bán lẻ này lại muốn chuyển đổi số cho cửa hàng bằng các hệ thống thông minh, ứng dụng công nghệ trong việc điều hành và quản lý.

Thời điểm ấy, tức năm 2018, EyeQ Tech đang là một trong những đơn vị đi đầu trong phát triển công nghệ nhận dạng khuôn mặt. Nhận bằng tiến sỹ khoa học máy tính ở Úc, anh Lê Mai Tùng về nước và phát triển nhiều sản phẩm ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo. Điều này cũng lý giải vì sao anh Tùng nhận được đặt hàng phát triển hệ thống khóa xe máy ứng dụng công nghệ này.



Khách hàng tại cửa hàng tiện lợi sử dụng hệ thống khóa bằng cách nhận diện khuôn mặt

 

Tuy nhiên, sản phẩm này bao gồm cả phần cứng lẫn phần mềm, tức là ngoài hệ thống nhận diện khuôn mặt, cần phải có một hệ thống cơ điện tử phục vụ việc khóa bánh cũng như hệ thống camera phục vụ việc ghi hình, chụp lại khuôn mặt để nhận diện.

Anh Lê Mai Tùng nói: “Tôi làm phần mềm và không có kiến thức về cơ khí điện tử, nên vừa làm vừa mày mò. Tôi không nhớ mình đã mất ngủ bao nhiêu đêm cho sản phẩm này”.

Để phát triển hệ thống khóa xe bằng cách nhận diện khuôn mặt, anh Lê Mai Tùng đối mặt với hai cái khó. Một là thiết kế các bộ phận cơ điện tử của khóa và hai là phải phát triển thuật toán chống giả ngược sáng. Trong đó, cái khó về cơ điện tử ám ảnh tới mức mà 3 năm sau khi phát triển thành công sản phẩm này, anh Tùng vẫn gọi nó là ‘nỗi ám ảnh’.

“Nó khó vô cùng, ít nhất là với người làm phần mềm như tôi. Bởi chiếc khóa phải hoạt động được với tất cả các thiết kế bánh xe, dù là xe số hay xe ga, xe bánh lớn hay bánh nhỏ” – anh Tùng nhớ lại.

Nếu như xe số bánh lớn, nan hoa nhỏ, khóa dễ dàng hoạt động thì xe ga như xe Lead (Honda) bánh rất nhỏ và đi kèm cả đĩa phanh, nếu không cẩn thận có thể làm hỏng phần đĩa phanh của xe. Ban đầu, anh Tùng tìm kiếm một người kỹ sư cơ khí hợp tác bán thời gian và cùng một công ty điện tử để nghiên cứu sản xuất, nhưng đều thất bại.

“Sản phẩm đầu tiên rất xấu, cồng kênh và không hiệu quả khi người dùng vẫn có thể kéo xe về phía sau. Những người hợp tác cũng chưa hết mình, đơn giản vì họ làm bán thời gian. Bởi vậy, tôi tuyển dụng một người làm toàn thời gian. Chúng tôi ăn ngủ tại xưởng đúng nghĩa để giải quyết các yêu cầu” – anh Tùng nhớ lại.

Nhà sáng chế nhớ rằng anh đã mua hàng chục các loại bánh xe khác nhau và tiến hành thiết kế chiếc khóa sao cho vừa khớp. Phải làm thế nào để khi người dùng đi xe vào phần khung chữ về và tiến hành quét khuôn mặt, hệ thống thanh lật và khóa càng hoạt động khớp để giữ bánh xe không cho di chuyển.

Người cộng sự tiếp theo không chỉ tâm huyết mà còn có nhiều kinh nghiệm trong việc thiết kế từ giấy tới 3D và đưa vào các phần mềm chạy thử để dự đoán các tình huống có thể xảy ra với sản phẩm thật. Điều đó không chỉ giúp tiết kiệm thòi gian mà còn cả tiền bạc trong thiết kế sản xuất phần cứng.

Anh Tùng bày tỏ: “Công ty nào cũng sợ làm phần cứng, bởi đầu tư tốn kém và không dễ làm”. Cùng với quá trình thiết kế phần cứng, anh Tùng và các cộng sự vẫn tiếp tục nghiên cứu chỉnh sửa lại thuật toán từ công nghệ lõi "nhận dạng khuôn mặt chính xác” họ đã có trong tay từ trước. Nếu như trước đây, thuật toán và dữ liệu đã chỉ phục vụ việc nhận diện gương mặt trong các điều kiện ánh sáng tốt thì lần này, việc để các máy ngoài trời lại khiến việc nhận diện khuôn mặt không hề dễ dàng.

Thuật toán chống giả ngược sáng cũng trở thành một thách thức. Do vị trí đặt khóa thường ở ngoài trời và có những vị trí ngược sáng, dẫn đến về hiệu ứng nhận diện của thị giác máy tính có thể cho kết quả không chính xác. Do phần xung quanh khuôn mặt ngược sáng nên bị đen, chỉ sáng ở phần khuôn mặt nên kẻ gian có thể sử dụng ảnh in trên bìa hoặc trên điện thoại, máy tính bảng để máy nhận diện và mở khóa dễ dàng.

“Chúng tôi phải thay đổi thuật toán nhận dạng cũng như bổ sung dữ liệu về dữ liệu thật và dữ liệu giả. Ngoài ra, chúng tôi cũng bổ sung đèn phía trên camera để hỗ trợ phần ngược sáng. Phần này không làm kỹ là tiêu, nên nó khó ngang với phần cơ điện tử” – anh Tùng nhớ lại.

Tới tháng 4/2019, sau 2 phiên bản phải bỏ đi, phiên bản thứ ba đáp ứng được các yêu cầu của phía đặt hàng chính thức được ra mắt. Khi khách hàng đi vào bộ khung khóa bánh và lấy tay quét ngang phần cảm ứng để kích hoạt, hệ thống sẽ nhận diện khuôn mặt và tiến hành khóa bánh. Nếu có người cố tình di chuyển hoặc không đúng khuôn mặt, hệ thống phát chuông cảnh báo kèm theo đèn nháy đỏ. Khi nhận diện đúng khuôn mặt, hệ thống hiển thị đèn nháy xanh và mở khóa. Toàn bộ quá trình diễn ra trong khoảng 15-20 giây, tùy theo thao tác của người dùng.

“Đáng tiếc là sau khi sản phẩm hoàn thành vào năm 2019, phía đối tác đổi chủ và họ quyết định không tiếp tục đầu tư. Nguyên nhân khác là do giá thành sản phẩm quá cao, dù chúng tôi cũng đã nghĩ tới chiến lược sản xuất số lượng lớn để giảm giá” – anh Lê Mai Tùng cho biết.

Bước đà cho sản phẩm khác

Dù sản phẩm không ra được thị trường như kì vọng nhưng là người khởi nghiệp, anh Lê Mai Tùng không cảm thấy tiếc nuối. Trong khởi nghiệp, nhu cầu của thị trường thay đổi rất nhanh.

“Điều quan trọng sau một sản phẩm phải xếp xó là việc chúng tôi học được gì. Thành công lớn nhất của EyeQ Tech lần này là chúng tôi có được 1 bằng sáng chế, có kinh nghiệm khi đăng ký bảo hộ sở hữu trí tuệ. Quan trọng hơn, chúng tôi không sợ làm phần cứng nữa, bởi trước đó nghe thôi đã thấy sợ rồi” – anh Lê Mai Tùng hào hứng nói.

Từ những hiểu biết và kinh nghiệm, EyeQ Tech phát triển và trình làng sản phẩm Kiosk – phục vụ quá trình check in tại khách sạn, nhà nghỉ của khách hàng. Theo đó, khách hàng khi đặt phòng tại nhà nghỉ, sẽ mang giấy tờ tùy thân tới máy để check in nhận phòng cùng thẻ từ mở cửa phòng mà không cần nhân viên lễ tân. Đến nay, Kiosk đã có mặt tại nhiều khách sạn từ Nam ra Bắc.

Cũng nhờ những hiểu biết về hệ thống khóa xe bằng cách nhận diện khuôn mặt, EyeQ Tech sau này khi phát triển Kiosk đã rút ra được kinh nghiệm về chiến lược bảo dưỡng phần cứng. Theo anh Tùng, đây là việc vô cùng quan trọng. Nếu như phần mềm có thể sửa lỗi từ xa thì phần cứng, các nhân viên phải đến tận nơi. Tất nhiên, không thể có chuyện đi vài chục hoặc vài trăm cây số để kiểm tra hệ thống trục trặc cho nào mà từ sớm nhân viên đã phải “nghe triệu chứng đoán bệnh” để sớm chuẩn bị hệ thống thiết bị thay thế từ sớm. Theo anh, điều này phải có kinh nghiệm chứ không phải chuyện một sớm một chiều.

Nhà sáng lập của EyeQ Tech cho biết, anh cũng kì vọng quy trình bảo hộ sáng chế rút ngắn thời gian xuống, thay vì 3 năm như hiện nay. Bởi là startup, nếu có được bằng sáng chế, EyeQTech sẽ dễ dàng hơn trong việc gọi vốn. Và có thể ở thời điểm đó, khi có tiền đầu tư, số phận của hệ thống khóa xe bằng cách nhận diện khuôn mặt đã khác.

“Các nhà đầu tư đánh giá rất cao bằng sáng chế phần cứng. Nếu có sớm, chúng tôi sẽ gọi được vốn nhiều hơn và có tiền đầu tư để tối ưu sản phẩm và giảm giá thiết bị xuống. Khi ấy, thị trường dễ mua hơn và chúng tôi sẽ có cơ hội để phát triển sản phẩm này” – anh Lê Mai Tùng bày tỏ.

Hệ thống khóa xe bằng cách nhận diện khuôn mặt được Cục Sở hữu trí tuệ cấp Bằng độc quyền sáng chế số 1-0029898, công bố vào ngày 25/10/2021.

Nguồn: Bài viết hợp tác giữa Cục Sở hữu trí tuệ và Báo Khoa học và Phát triển

Thông báoThông báo - RSS