Tìm hiểu tổng quan về hệ thống RFID trong thu phí đường bộ

Tìm hiểu tổng quan về hệ thống RFID trong thu phí đường bộ

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG RFID 4

1.1 Hệ thống RFID 5

1.1.1 Giới thiệu 5

1.1.2 Lịch sử phát triển 5

a Giai đoạn 1880-1960 5

b Giai đoạn 1960-1990 6

c Giai đoạn 1990-nay 7

1.1.3 Ứng dụng RFID trong đời sống 7

a RFID trong quản lý bán hàng 7

b RFID trong quản lý thu phí, kiểm soát giao thông 8

c RFID trong quản lý thư viện 8

d RFID trong quản lý chuỗi cung ứng 8

1.1.4 Cấu tạo hệ thống RFID 8

a Thẻ RFID (Tag) 9

b Reader 10

c Phần mềm trung gian 12

d Máy chủ (host computer) 13

1.1.5 Nguyên tắc hoạt động của RFID 13

1.2 Hệ thống phần mềm ETC 15

1.2.1 Khối chức năng hệ thống thu phí 15

1.2.2 Cấu trúc phần mềm 17

a Website 17

b Phần mềm quản lý địa phương (Trạm thu phí địa phương) 18

1.2.3 Cơ sở dữ liệu và đồng bộ hóa 19

a Cơ sở dữ liệu 19

b Đồng bộ hóa dữ liệu 20

1.3 Kết luận 21

CHƯƠNG 2: RFID TRONG THU PHÍ ĐƯỜNG BỘ 22

2.1 Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ RFID trong giao thông 23

2.2.1 Quốc tế 23

a Hệ thống thu phí E-Zpass 23

b Hệ thống thu phí EPASS 23

c Hệ thống thu phí Salik 23

d Hệ thống thu phí đường cao tốc quốc gia Ahmedabad-Mumbai 23

e Hệ thống tính phí đường bộ điện tử (ERP) 24

2.2.2 Trong nước 24

2.2 Ưu, nhược điểm của hệ thống 25

2.2.1 Ưu điểm 25

2.2.2 Nhược điểm 26

a Hệ thống 26

-Tài liệu tham khảo, trích dẫn: 28

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, nền kinh tế nhà nước đang trên đà phát triển, đời sống nhân dânngày càng cao do có một nền công nghiệp hội nhập Nhu cầu sử dụng các sảnphẩm của công nghệ vào đời sống hoạt động là điều rất cần thiết Nhất là việc ápdụng vào các hoạt động thu phí đường bộ của nhà nước là điều vô cùng tốt Nóđem lại hiệu quả rất cao, nhanh gọn trọng khâu thu phí Một yêu cầu đặt ra là cầnphải lựa chọn một phương thức hay một công nghệ nào đó để cho phù hợp vớicông việc này

Hệ thống RFID là một trong những công nghệ hiện đại trọng giai đoạn hiệnnay Nó đảm bảo được những yêu cầu đặt ra của việc thu phí Đây là công nghệứng dụng giao tiếp thông qua truyền nhận sóng vô tuyến

Sau một thời gian tìm hiểu cùng sự hướng dẫn tận tình của các thầy trongngành Điều Khiền và Tự Động Hóa trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, em đãhoàn thành đề tài “Tìm hiểu về hệ thống RFID ứng dụng trong việc thu phíđường bộ” mà em được giao

Bằng sự cố gắng nỗ lực của bản thân và đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình, chuđáo của thầy giáo Bùi Đăng Thảnh, em đã hoàn thành đề tài đúng thời hạn Dothời gian làm đề tài có hạn và trình độ còn nhiều hạn chế nên không thể tránhkhỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy côcũng như là của các bạn sinh viên để bài đề tài này hoàn thiện hơn nữa

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Bùi Đăng Thảnh, các thầy cô giáotrong ngành Điều Khiển và Tự Động Hóa đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong thờigian qua

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ

HỆ THỐNG RFID

1.1 Hệ thống RFID

1.1.1 Giới thiệu

RFID (Radio Frequency Identification) là công nghệ nhận dạng đối tượngbằng sóng vô tuyến Công nghệ này cho phép nhận biết các đối tượng thông qua

hệ thống thu phát sóng Radio, quản lý, lưu viết từng đối tượng

Hệ thống RFID là hệ thống nhận dạng dữ liệu tự động và không dây, chophép việc đọc và ghi dữ liệu và không cần tiếp xúc trực tiếp với hệ thống Hệthống rất hữu ích trong sản xuất và hoạt động được trong những điều kiện môitrường mà một số hệ thống khác không hoạt động hoặc hoạt động kém hiệu quả.Tại Việt Nam, nhu cầu sử dụng các hệ thống RFID ngày càng nhiều và mở

ra một thị trường đầy tiềm năng cho các nhà nghiên cứu và sản xuất Tuy nhiên,

để đón nhận , vận dụng và phát triển 1 hệ thống mới này, chúng ta cần có sự hiểubiết nhất định về chúng

1.1.2 Lịch sử phát triển

a Giai đoạn 1880-1960

Bảng 1: Sự kiện nổi bật về phát triển RFID giai đoạn 1880-1960

1880 Xuất hiện nền tảng về năng lượng điện từ

1897 Gulielmo Marconi sáng chế ra Radio

1922 Sự ra đời kỹ thuật RFID đầu tiên

1937 NRL phát triển hệ thống IFF

1950 RFID được nghiên cứu trog Labs

1958 Jack Kibly sáng chế mạch tích hợp tại Texas Instrunment

Công nghệ RFID có nguồn gốc từ năm 1897 khi Guglielmo Marconi pháthiện ra sóng radio RFID áp dụng các nguyên tắc vật lý cơ bản như truyền phátradio,sóng radio một dạng năng lượng điện từ truyền và nhận dạng dữ liệu khácnhau Dần sau đến 1930 lịch sử phát triển RFID được bắt đầu đánh có sự chuyểnbiến rõ

Lần đầu tiên một công nghệ tương tự công nghệ RFID ra đời, đó là bộ táchsóng IFF (Identification Friend or Foe) được phát minh năm 1937 bởi người Anh

và được quân đồng minh sử dụng trong Thế Chiến lần thứ II để nhận dạng máybay ta và địch Kỹ thuật này trở thành nền tảng cho hệ thống kiểm soát không lưuthế giới vào thập niên 50 Nhưng trong khoảng thời gian này do chi phí quá cao

và kích thước quá lớn của hệ thống nên chúng chỉ được sử dụng trong quân đội,phòng nghiên cứu và những trung tâm thương mại lớn

Cuối thập niên 50, RFID đã trở thành nền tảng cho hệ thống không lưu thếgiới

b Giai đoạn 1960-1990

Bảng 2: Sự kiện nổi bật về phát triển RFID giai đoạn 1960-1990

1960 Xuất hiện hệ thống nhận biết điện từ EAS

1970 Những bằng sáng chế về RFID liên tục được cấp

1970-1980 Phát triển hệ thống quản lý đàn gia súc tự động bằng RFID

1987 Ứng dụng thương mại đầu tiên trong việc thu phí giao thông tại

Nauy

1989 Thu phí điện tử của hãng Dallas North Turnpike

Cuối thập niên 60 và đầu thập niên 70, bắt đầu xuất hiện những công ty giớithiệu những ứng dụng mới cho RFID mà không quá phức tạp và đắt tiền Banđầu phát triển những thiết bị giám sát điện tử (Electronic Article Surveillance-EAS) để kiểm soát hàng (quần áo, sách,…)

Kỹ thuật RFID ngày càng được nhiều người biết đến trong những thập niên

60 và 70, bắt đầu xuất hiện nhiều hơn ứng dụng và kỹ thuật này càng được hoànthiện, từ nhận biết trở thành nhận dạng

Đến năm 1973, Mario Cardullo (USA) chính thức trở thành người đầu tiênhoàn thiện công nghệ RFID

Việc khảo sát tỉ mỉ kỹ thuật radio được đem nghiên cứu và phát triển trongcác hoạt động thương mại cho đến thập niên 1960 và tiến triển rõ vào những năm

1970 bởi các công ty, học viện và chính phủ Mỹ Bộ năng lượng Los AlamosNation Laboratory đã phát triển hệ thống theo dõi nguyên liệu hạt nhân bằngcách đặt thẻ vào xe tải và đặt các đầu đọc tại các cổng của bộ phận bảo vệ Đây là

hệ thống được sử dụng ngày nay trong các hệ thống trả tiền lệ phí tự động

RFID càng phát triển vào đầu những năm 80, có những ứng dụng rộng rãitrong việc kiểm soát xe tại Mỹ hay đánh dấu đàn gia súc tại Châu Âu Hệ thốngRFID cũng được ứng dụng trong việc nghiên cứu đời sống hoang dã, các thẻRFID được gắn vào trong những con vật, nhờ đó có thể lần theo dấu vết củachúng trong môi trường hoang dã

Đến thập niên 90, khi mà tần số UHF được sử dụng và thể hiện được những

ưu điểm của mình về khoảng cách và tốc độ truyền dữ liệu thì công nghệ RFID

đã đạt được những thành tựu rực rỡ.[1]

c Giai đoạn 1990-nay

Bảng 3: Sự kiện nổi bật về phát triển RFID từ 1990

1990 Hệ thống tàu lửa được trang bị RFID tại Mỹ

Thẻ UHF ra đời đã mở ra giải pháp sản xuất hàng loạt

1991 Hãng Texas Instrument thành lập TIRIS (TI_RFID)

2000 Hệ thống bán hàng Wal-Mart ứng dụng công nghệ RFID

Texas Instrument đi tiên phong ở Mỹ

Vào năm 1991, Texas Instrument đã đi tiên phong trong hệ thống RFID ở

Mỹ, công ty đã tạo ra một hệ thống xác nhận và đăng ký Texas Instrument(TIRIS) Hệ thống TI-RFID đã trở thành nền tảng cho phát triển và thực hiệnnhững lớp mới của ứng dụng RFID

Châu Âu đã bắt đầu công nghệ RFID từ rất sớm với nhiều công ty có thànhcông trong lĩnh vực RFID như Texas Instrument (giới thiệu sản phẩm RFID),

EM Microelectronic-Marin công ty của The Swatch Group Ltd (đã thiết kế mạchtích hợp), Microelectronic và Philips Semiconductors là hai nhà sản xuất lớn ởchâu Âu về lĩnh vực RFID

Phát triển thẻ thụ động trong thập niên 90

Cách đây một vài năm các ứng dụng chủ yếu của thẻ RFID thụ động, thẻdần được sử dụng tần số siêu cao (UHF) làm cho khoảng cách đo dần xa ra, tốc

độ cũng được cải thiện Vào thời điểm này EPCglobal được thành lập, EPCglobal

đã hỗ trợ hệ thống mã sản phẩm điện tử (Electronic Product Code Network EPC)

hệ thống này đã trở thành tiêu chuẩn cho xác nhận sản phẩm tự động

1.1.3 Ứng dụng RFID trong đời sống

a RFID trong quản lý bán hàng

Công nghệ RFID được sử dụng bởi có lợi mà dễ thấy nhất là trong việckiểm kê: tăng lượt vận chuyển, nhận, cung cấp có năng suất, giảm giá cho việclao động chân tay, xếp hàng và sự thất thoát kiểm kê Các đầu đọc được cài lúcchất hàng ở các cửa bến tàu có thể phát hiện thẻ trên hàng hóa hoặc các palletqua các cửa RFID là sự phát triển hữu ích và là công nghệ hấp dẫn, giúp các đơn

vị bán lẻ đơn giản việc kiểm kê hàng hóa, hạn chế việc mất mát trong quá trìnhbán hàng

b RFID trong quản lý thu phí, kiểm soát giao thông

Các phương tiện giao thông có thể sử dụng các thẻ RFID được lập trình nhưmột phương tiện thanh toán Thẻ được sử dụng để trả tiền ở các trạm dừng chân,trạm xăng cũng như trả phí cho tàu điện ngầm, xe buýt, bãi đỗ xe và taxi

Hệ thống này cũng được áp dụng cho việc tính phí cầu đường Các ôtô sẽkhông phải dừng lại dể trả phí, trong khi các đầu đọc đặt ở các trạm sẽ quét cácthẻ đã được gắn trên xe và sẽ gửi hóa đơn thẳng về nhà Ứng dụng này sẽ làmgiảm bớt tình trạng kẹt xe ở các tuyến đường chính và xa lộ

c RFID trong quản lý thư viện

Tất cả các sách báo trong thư viện sẽ được gắn chip RFID lên từng cuốn.Tại khu vực kiểm soát cho mượn và trả sách sẽ được gắn đầu đọc thẻ để nhânviên dễ dàng nạp thẻ cho sách báo, kiểm tra tình trạng của sách báo cho mượn vàhạn chế tình trạng trộm sách

d RFID trong quản lý chuỗi cung ứng

Các doanh nghiệp sử dụng công nghệ RFID thay thế công nghệ mã vạchvào quản lý chuỗi cung ứng: lên kế hoạch sản xuất, mua hàng, tồn kho, quản lýkho, giao và vận chuyển hàng hóa… Do công nghệ RFID linh hoạt hơn so với

mã vạch Nó có thể đọc ghi dữ liệu, chứa nhiều thông tin hơn, cập nhật nhanhhơn, đảm bảo chính xác

1.1.4 Cấu tạo hệ thống RFID

Hình 1.1: Sơ đò cấu tạo đơn giản hệ thống RFID

Hệ thống quản lý thông tin trung

tâm Đầu đọc mã

Máy tính Tag

Anten

a Thẻ RFID (Tag)

Hình 1.2: Cấu tạo thẻ Tag

Một thẻ RFID là một vi mạch (chip) kết hợp với một ăng-ten trong một góigọn nhỏ, bên ngoài thẻ được thiết kế sao cho phù hợp, ví như có thể bé bằng mộthạt gạo lớn hay có thể lớn hơn 35x25mm, 50x25mm hoặc thậm chí có thể tobằng bìa quyển sách nhưng thường thì người ta dùng loại bé để có thể gắn trêncác đồ vật Mỗi thẻ mang một dữ liệu của một đối tượng xác định và nó là duynhất trên hệ thống

Anten được gắn với vi mạch truyền thông tin từ chip đến đầu đọc Antencàng lớn cho biết phạm vi đọc càng lớn Anten của tag được dùng để lấy nănglượng từ tín hiệu của đầu đọc để làm tăng sinh lực cho tag hoạt động, gửi hoặcnhận dữ liệu từ đầu đọc Anten này được gắn vào vi mạch Anten là trung tâmđối với hoạt động của tag

Bộ nhớ chip trong thẻ có thể chứa từ 96 dến 512 bit dữ liệu nhiều gấp 64lần so với công nghệ mã vạch Bởi vì các chip được sử dụng trong thẻ RFID cóthể giữ một số lượng lớn dữ liệu, chúng có thể chứa thông tin như chuỗi số, thờigian, dữ liệu kỹ thuật, sổ sách y học, và lịch trình Thông tin trong chip thẻ có thểthay đổi thông qua sự tác động của đầu đọc

- Phân loại [2]

+ Thẻ RFID thụ động (Passive): Thẻ thụ động là thẻ không có nguồn nănglượng Ngay khi mà dòng điện được gây ra bởi những tín hiệu sóng radio đi vàotrong anten cung cấp vừa đủ năng lượng cho mạch tích hợp trong thẻ, mạch bắtđầu hoạt động và thẻ truyền tín hiệu phản hồi trả lại.Tức là khi thẻ thụ động điqua máy đọc, năng lượng của sóng radio phát từ máy đọc sẽ cung cấp năng lượngcho chip để thu nhận thông tin mà nó lưu giữ Điều này có nghĩa là anten phảithiết kế để thu được năng lượng từ cả hai tín hiệu đến và tín hiệu phản lại truyền

ra

Anten

Vi mạch

Vì nó không có nguồn nuôi bên trong thẻ nên những thẻ thụ động có kíchthước khá nhỏ và có tầm hoạt động thấp khoảng 10cm đến vài mét tùy thuộc vàotần số sử dụng Có tuổi thọ rất cao vì không dùng pin.

+ Thẻ RFID bán thụ động (Semi passive): Thẻ có một nguồn năng lượngbên trong đa phần là pin để thực thi những nhiệm vụ chuyên dụng Nguồn bêntrong cung cấp năng lượng cho thẻ hoạt động Tuy nhiên trong quá trình truyền

dữ liệu, thẻ bán thụ động vẫn sử dụng nguồn từ đầu đọc Thẻ bán thụ động cònđược gọi là thẻ có hỗ trợ pin (battery-assisted tag)

Các thẻ bán thụ động không chủ động truyền tín hiệu vô tuyến về đầu đọc,

mà nó nằm im bảo tồn năng lương cho tới khi nó nhận được tín hiệu vô tuyến từđầu đọc nó sẽ kích hoạt hệ thống hoạt động Thẻ bán thụ động RFID nhanh hơntrong sự phản hồi lại và vì vậy khỏe hơn trong việc đọc số truyền so với thẻ thụđộng Do đó khoảng cách đọc của nó cũng xa hơn so với thẻ thụ động

Nếu đối tượng được gắn thẻ đang di chuyển ở tốc độ cao, dữ liệu thẻ có thểvẫn được đọc nếu sử dụng thẻ bán thụ động

+ Thẻ chủ động (active tag): Đây là loại thẻ khác với thẻ thụ động và bánthụ động, thẻ chủ động RFID có nguồn năng lượng trong chính bản thân nó được

sử dụng cung cấp nguồn cho tất cả các vi mạch và phát ra tín hiệu Chúng thườngđược gọi là đèn hiệu bởi vì chúng phát các tín hiệu mà chúng nhận được

Thẻ chủ động có vùng hoạt động rộng hơn, có thể lên tới vài chục mét,trong khi bộ nhớ của nó cũng lớn hơn cho phép nhận và truyền nhiều dữ liệu hơn.Thời gian hoạt động của nó thường khoảng 3 đến 5 năm

Anten

Đầu đọc RFID có nhiệm vụ cung cấp sóng vô tuyến đủ mạnh đến các thẻ đểtạo ra nguồn cung cấp điện cho các thẻ thụ động và sau đó nhận tín hiệu gửi về từcác thẻ, ngoài ra đầu đọc RFID còn chức năng ghi dữ liệu vào thẻ RFID Đầu đọcRFID có một Anten phát ra sóng vô tuyến điện, thẻ trả lời bằng cách gửi lại dữliệu của nó.

Đầu đọc là một hệ thống gồm có bốn hệ thống con sau đây:[3]

- API của đầu đọc

API của đầu đọc là giao diện chương trình ứng dụng cho phép chương trình

có thể bắt được các sự kiện đọc thẻ RFID Nó cũng cung cấp khả năng cấu hình,điều khiển và khả năng quản lý đầu đọc

- Giao tiếp

Các đầu đọc là những thiết bị biên và cũng giống như những thiết bị RFIDkhác, chúng được nối với toàn bộ biên của mạng Các thành phần giao tiếp sẽđiều khiển các chức năng mạng

- Quản lý sự kiện

Khi đầu đọc “nhìn thấy” một thẻ, chúng ta gọi đó là sự kiện theo dõi Sự

kiện theo dõi được nhắc đến ở đây khác với sự theo dõi thông thường, nên nó

được gọi là một sự kiện Quá trình phân tích sự kiện theo dõi được gọi là lọc sự

kiện Việc quản lý sự kiện sẽ xác định xem loại theo dõi nào được coi như các sự kiện và cũng định rõ những sự kiện nào đủ cần thiết để đưa vào trong báo cáo

hoặc được gửi lập tức tới những ứng dụng bên ngoài nằm trong mạng

- Hệ thống anten

Hệ thống antenna bao gồm một hoặc nhiều antenna, các logic và kết nối hỗtrợ cho phép đầu đọc có thể có thể tham vấn các thẻ RFID

Đầu đọc RFID bị một số yếu tố có thể ảnh hưởng đến khoảng cách truyền

và nhận tín hiệu như: sóng vô tuyến của thiết bị khác, kim loại, nước… Đầu đọcRFID có một số dạng đọc ở khoảng cách vài cen-ti-mét, vài mét và thậm chí làhàng chục mét đến hàng trăm mét

- Phân loại đầu đọc theo giao diện: [4]

+ Đầu đọc nối tiếp (Serial reader)

Đầu đọc nối tiếp sử dụng liên kết nối tiếp để truyền trong một ứng dụng.Đầu đọc kết nối đến cổng nối tiếp của máy tính dùng kết nối RS-232 hoặc RS-485

Ưu điểm của đầu đọc nối tiếp là có độ tin cậy hơn đầu đọc hệ thống Vì vậy

sử dụng loại này được khuyến khích nhằm làm tối thiểu sự phụ thuộc vào mộtkênh truyền

Nhược điểm của đầu đọc nối tiếp là phụ thuộc vào chiều dài tối đa của cáp

sử dụng để kết nối một đầu đọc với một máy tính Thường thì trên một máy chủ

thì số cổng nối tiếp bị hạn chế, có thể phải cần nhiều máy chủ (nhiều hơn số máychủ đối với các đầu đọc hệ thống) để kết nối tất cả các đầu đọc Chi phí bảodưỡng cao hơn và thời gian chết đáng kể.

+ Đầu đọc hệ thống (Network Reader)

Thực tế, đầu đọc hoạt động như thiết bị mạng Tuy nhiên, chức năng giámsát SNMP (Simple Network Management Protocol) chỉ sẵn có đối với một vàiloại đầu đọc hệ thống Vì vậy, đa số reader loại này không thể được giám sát nhưcác thiết bị mạng chuẩn

Ưu điểm của đầu đọc hệ thống là không phụ thuộc vào chiều dài tối đa củacáp kết nối với máy tính Sử dụng ít máy chủ hơn Thêm nữa là phần mềm hệthống của đầu đọc có thể được cập nhật từ xa qua mạng Do đó có thể giảm nhẹkhâu bảo dưỡng và chi phí sở hữu hệ thống RFID loại này sẽ thấp hơn

Nhược điểm của đầu đọc hệ thống là việc truyền không đáng tin cậy bằngđầu đọc nối tiếp

Khi việc truyền bị rớt, chương trình phụ trợ không thể được xử lý Vì vậy hệthống RFID có thể ngừng lại hoàn toàn Nói chung, đầu đọc có bộ nhớ trong lưutrữ các lần đọc tag Chức năng này có thể làm cho việc chết mạng trong thời gianngắn đỡ hơn một ít

Ngoài ra người ta còn phân loại dựa trên tính chuyển động của đầu đọc (cốđịnh và cầm tay)…

c Phần mềm trung gian

Hình 1.4: Các thành phần của phần mềm trung gian

- Bộ điều tiết thiết bị đọc [5]

Hiện nay có nhiều loại đầu đọc RFID và mỗi một loại trong số đó đều códạng kết nối riêng Cần biết các cách kết nối đầu đọc, cũng như truy cập dữ liệu

và khả năng quản lý thiết bị, đều khác xa nhau, vì vậy sử dụng phần mềm trunggian sẽ giúp bạn tránh khỏi việc phải học đặc tính của từng đầu đọc đơn lẻ Lớp

Bộ điều tiết thiết bị đọc

Bộ điều tiết thiết bị đọc

Bộ quản lý dự kiện

Bộ quản lý dự kiện Giao diện mức ứng dụng

điều hợp thiết bị đọc đóng gói các kết nối đầu đọc riêng lẻ lại để tránh việc ngườiphát triển ứng dụng phải tiếp xúc trực tiếp với các kết nối đầu đọc.

- Bộ quản lý sự kiện

Một dây chuyền ứng dụng công nghệ RFID có thể có hàng trăm thậm chíhàng nghìn đầu đọc thực hiện quét và đọc hàng trăm lần mỗi giây Hầu hết những

sự theo dõi có thể có ít ý nghĩa đối với hệ thống Vì vậy muốn đóng gói các kế

nối đầu đọc lại để tránh cho ứng dụng bị tấn công khi gặp phải những dữ liệu thô

Do đó, cần phải triển khai những phần mềm trung gian RFID có mục đặc biệttrong vùng biên của cơ sở hạ tầng IT

- Giao diện mức ứng dụng

Giao diện mức ứng dụng là lớp cao nhất của phần mềm trung gian RFID.Mục đích chính của nó là cung cấp một cơ chế đã được chuẩn hóa cho phép cácứng dụng có thể nhận được các sự kiện RFID đã lọc từ nhiều đầu đọc Thêm vàođiều này, giao diện mức ứng dụng cũng cung cấp API chuẩn để cấu hình, điềukhiển và quản lý phần mềm trung gian RFID, các đầu đọc, các cảm biến

d Máy chủ (host computer)

Hệ thống RFID gồm nhiều tag và nhiều đầu đọc được nối mạng với nhaunên cần một hệ thống điều hành cũng như lưu trữ Máy chủ sẽ là cơ quan lưu trữ

dữ liệu của toàn hệ thống , là cơ quan vận hành, điều phối hoạt động toàn hệthống Mọi bộ phận khác của hệ thống đều được liên kết với máy chủ để khaithác dữ liệu đồng thời đáp trả những truy vấn của nó để xử lý Đây là bộ phậnthực tế không thể thiếu được trong mọt hệ thống RFID

1.1.5 Nguyên tắc hoạt động của RFID

Hình 1.5: Giao tiếp giữa đầu đọc và thẻ

Một hệ thống RFID có ba thành phần cơ bản: thẻ, đầu đọc, và một máychủ Mỗi thẻ được lập trình với một nhận dạng duy nhất cho phép theo dõi khôngdây đối tượng hoặc con người đang gắn thẻ đó

Ở đâu? 1 đây

2

3

Đầu đọc truyền tín hiệu Radio với tần số và khoảng thời gian (thường làkhoảng vài trăm lần mỗi giây) thiết lập từ trước Bất kỳ thẻ nào có tần số nằmtrong khoảng đọc được của đầu đọc này sẽ bắt được sóng do đầu đọc phát ra Cácthẻ này sử dụng năng lượng nhận được từ tín hiệu radio để phản hồi lại tín hiệunày và sau đó có thể sẽ điều chỉnh tín hiệu để gửi thông tin về đầu đọc.

Nguyên tắc chung về hoạt động của hệ thống RFID như sau: Các thẻ sẽ phát

ra tín hiệu, anten của đầu đọc có nhiệm vụ kích thích và bắt tín hiệu để đầu đọcRFID đọc thông tin từ các thẻ khi chúng đi qua những đầu đọc này Dữ liệu dothẻ đọc được là dữ liệu thô và sẽ được các thành phần trung gian, những thànhphần lọc và quản lý sự kiện lọc thông tin và chuyển đến cơ sở dữ liệu máy tính.Qua các thành phần ứng dụng (phần mềm biên, các ứng dụng ERP…) thông tintrên thẻ được truyền tới người dùng và dưới dạng con người có thể hiểu được.Quá trình xử lý dữ liệu rất phức tạp và yêu cầu có sự bảo mật, an toàn dữ liệunhằm đảm bảo thông tin không bị rò rỉ, tránh những thiệt hại cho người dùng.Hiện nay các đầu đọc đã cung cấp các khả năng lọc dữ liệu, và vì các đầuđọc ngày càng trở nên “thông minh” hơn nên chúng sẽ có khả năng tự thực hiệnđược nhiều bước lọc

1.1.6 Tiêu chuẩn về RFID

Bảng 4: Bảng tiêu chuẩn về RFID

Tên chuẩn Mô tả

ISO 18000-1 Giao tiếp Air Interface (giao tiếp giữa đầu đọc

và ghi) cho tần số được chấp nhận trên toàn cầuISO 18000-2 Giao tiếp Air Interface cho tần số dưới 135kHzISO 18000-3 Giao tiếp Air Interface tần số 13.56MHz

ISO 18000-4 Giao tiếp Air Interface tần số 2.45GHz

ISO 18000-5 Giao tiếp Air Interface tần số 5.8GHz

ISO 18000-6 (dự định tên sẽ

được thay đổi) Giao tiếp Air Interface tần số 860-930MHzISO 18000-7 (chuẩn mới dự

ISO 18185 Giao thức giao tiếp tần số Radio cho dấu điện tử

Tiêu chuẩn Mô tả

ISO 11785

Xác định hệ thống nhận và phát tín hiệu hoạt động và lưu trữ thông tin truyền tới bộ nhận nhưthế nào (tính chất của việc truyền nhận thông tingiữa bộ phát và nhận)

1.2 Hệ thống phần mềm ETC

1.2.1 Khối chức năng hệ thống thu phí

Hình 1.6: Khối chức năng hệ thống phần mềm ETC

Bộ phận trong khối chức năng hệ thống thu phí giao thông đường bộ baogồm 4 bộ phận chính:

- Quản trị hệ thống: nơi tập trung mạng máy chủ và cơ sở dữ liệu của toàn

bộ hệ thống (quản lý tài khoản, dữ liệu khách hàng hay dữ liệu của thẻ tag…).Nơi đây gồm các admin hệ thống, admin phần mềm, nhân viên…

+ Khởi tạo cấp phát các loại tài khoản: Thu phí địa phương, Bán hàng,Khách hàng

+ Đóng các loại tài khoản trong hệ thống

+ Giám sát trạng thái hoạt động của toàn hệ thống bao gồm: thiết bị phầncứng, trạng thái hoạt đọng của các tài khoản

+ Xóa bỏ hoặc thêm người sử dụng vào danh mục người sử dụng đặc biệt.+ Quản lý kho thẻ

+ Tạo báo cáo về các tài khoản

- Trạm thu phí địa phương: là nơi thu phí đường bộ tại các tuyến đường

được ấn định Nhân viên tại đây có nhiệm vụ trực ban để xử lý vụ việc liên quantới việc thu phí của khách hàng

+ Giám sát trạng thái hoạt động của các đầu đọc RFID

Quản trị hệ thống

Thu phí địa phương

+ Gửi thông tin trạng thái hoạt động của đầu đọc về trung tâm.

+ Cập nhật thông tin mới nhất của khách hàng

+ Trao đổi dữ liệu với đầu đọc RFID

+ Điều khiển đóng mở barrier

+ Xác thực tài khoản khách hàng

+ Thực hiện thu phí tự động hoặc thủ công

+ Gửi báo cáo giao dịch về cơ sở dữ liệu trung tâm

+ Gửi thông báo thu phí tới người khách hàng

+ Thống kê, báo cáo: số giao dịch chấp nhận, số giao dịch từ chối

- Bán hàng: tại đây được trang bị những máy chủ nhưng không phải là máy

chủ tổng mà chỉ là nơi giúp cho khách hàng thuận tiện hơn trong việc liên lạccũng như giải đáp thắc mắc Tránh tình trạng quá tải cho máy chủ và trung tâmcao Nhân viên điểm bán hàng cũng có tài khoản xác định, là nơi cho khách hàngđăng kí làm thẻ cũng như là nạp tiền

+ Cung cấp tài khoản, bán và khởi tạo thẻ cho người khách hàng mới

+ Đổi thẻ cũ lấy thẻ mới

+ Nạp lại mã xác thực ngẫu nhiên

+ Nạp tiền vào tài khoản cho người khách hàng

+ Hủy tài khoản khi không sử dụng dịch vụ

+ Thống kê, báo cáo: số tài khoản mới cấp phát, số tài khoản hủy, …

- Khách hàng: chủ phương tiện có tài khoản thẻ Tag riêng Có nghĩa vụ và

trách nhiệm nộp tiền và khai báo

+ Thay đổi thông tin, thay đổi mật khẩu truy cập, lấy lại mật khẩu

+ Nạp tiền vào tài khoản

+ Xem lịch sử giao dịch

+ Góp ý kiến phản hồi

Bốn khối chức năng này có mối quan hệ chặt chẽ với nhau và là thành phần

cơ sở tạo nên phần mềm thu phí