ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RFID QUẢN LÝ BÃI GIỮ XE VÀ NHÂN VIÊN LUẬN VĂN ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Đề tài luận văn: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RFID QUẢN LÝ BÃI GIỮ XE VÀ NHÂN VIÊN được thực bởi Sinh viên Khoa Điện Điện Tử của Đại Học Bách Khoa HCM. Luận văn “Ứng dụng cộng nghệ RFID quản lí bãi giữa xe và nhân viên” tập trug vào nghiên cứu và giải quyết các vấn đề: Tìm hiểu công nghệ RFID. Truyền nhận dữ liệu giữ reader và thẻ qua máy tính. Truyền nhận dữ liệu giữ reader và thẻ qua vi điều khiển. Truyền nhận dữ liệu giữa vi điều khiển và máy tính qua mạng LAN. Viết chương trình “quản lí bãi giữ xe” và “quản lí nhận viên”.

BỘ Ộ MÔN VI  MÔN VIỄ ỄN THÔNG N THÔNG

LLU  U   ẬN VĂN  ẬN VĂN TỐ TỐ T NGHI   Ệ  PP  ĐẠ I I H  H  Ọ C

Ứ 

Ứ NG D NG DỤ ỤNG CÔNG NGH NG CÔNG NGHỆ Ệ RFID  RFID QU

QUẢ ẢN LÍ BÃI GI N LÍ BÃI GIỮ  Ữ  XE VÀ NHÂN VIÊN  XE VÀ NHÂN VIÊN

GVHD: Ths Đinh Quố Ths Đinh Quốc Hùng c Hùng     SV

 SVTH TH :: Văn Tấ Văn Tấn n Thanh Thanh 40902420 40902420

Tr Trần Vũ Thị ần Vũ Thịnh 40902632 nh 40902632

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA   CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM  

Thành phố Hồ Chí Minh   Độc Lập –   Tự Do –   Hạnh Phúc

             

Số: /BKĐT   

Khoa: Điện –   Điện tử  

Bộ Môn: Viễn Thông  

Họ và tên:   VĂN TẤN THANHVĂN TẤN THANH   MSSV: 40902420

Họ và tên:   TRẪN VŨ THỊNHTRẪN VŨ THỊNH   MSSV: 40902632

1.  Đầu đề luận văn: “Ứng dụng cĐầu đề luận văn: “Ứng dụng côông nghệ RFIDng nghệ RFID qu quản lí bãi giữa xe vàản lí bãi giữa xe và nhân viên nhân viên””  

2.  Nhiệm vụ  ( Yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu):  

3.  Ngày giao nhiệm vụ luận văn:   4.  Ngày hoàn thành nhiệm vụ:   5.  Họ và tên người hướngHọ và tên người hướng  dẫn:dẫn:   Phần hướng dẫn  

 Nội d  Nội dung và yêu cầu LVTN đã được thôung và yêu cầu LVTN đã được thông qua Bộ Môn.ng qua Bộ Môn.  

 Ngày

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN    NGƯỜI HƯỚ NGƯỜI HƯỚNG DẪNG DẪN CHÍNHN CHÍNH   (( Ký và ghi rõ họ tên) (( Ký và ghi rõ họ tên))

PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN:  

 Người duyệ  Người duyệt (chấm sơ bộ):t (chấm sơ bộ):

Đơn vị:

 Ngày bảo vệ:  

Điểm tổng kết:  

 Nơi lưu trữ luận văn  Nơi lưu trữ luận văn::  

KHOAĐIỆN –   ĐIỆN TỬ    Độc Lập –   Tự Do –   Hạnh Phúc  

o0o  Ngày tháng năm 2014  

PHIẾU CHẤM BẢO VỆ LVTNPHIẾU CHẤM BẢO VỆ LVTN  (( Dành cho n Dành cho người phản biệngười phản biện))

Họ và tên:   VĂN TẤN THANHVĂN TẤN THANH   MSSV: 40902420

Họ và tên:   TRẪN VŨ THỊNHTRẪN VŨ THỊNH   MSSV: 40902632

1.   Đề tài:Đề tài:  “Ứng dụng c“Ứng dụng côông nghệ RFID quản lí bãi giữa xe vàng nghệ RFID quản lí bãi giữa xe và  nhân viên”nhân viên”  

2.   Họ tên người phản biện: ….……… Họ tên người phản biện: ….………   

3.   Tổng quát về bản thuyết minh:  

5.   Những ưu điểm  Những ưu điểm chính của LVTN:chính của LVTN:  

6.   Những thiếu só Những thiếu sót chính của LVTN:t chính của LVTN:  

7.   Đề Đề nghị: nghị: Được Được bảo bảo vệvệ, , Bổ Bổ sung sung thêm thêm để để bảo bảo vệvệ, , Không Không được được bảo bảo vệvệ

8.   3 câu hỏi sinh viên tr3 câu hỏi sinh viên trả lời trước Hội Đồng:ả lời trước Hội Đồng:  

a)  b) c)

9.   Đánh giá chung (Đánh giá chung (bằng chữ: giỏi, khá, TBbằng chữ: giỏi, khá, TB): Điểm ……….): Điểm ……….  

KHOAĐIỆN –   ĐIỆN TỬ    Độc Lập –   Tự Do –   Hạnh Phúc  

o0o  Ngày tháng năm năm 20142014  

PHIẾU CHẤM BẢO VỆ LVTNPHIẾU CHẤM BẢO VỆ LVTN  (( Dành cho người h Dành cho người hướng dẫnướng dẫn))

Họ và tên:   VĂN TẤN THANHVĂN TẤN THANH   MSSV: 40902420

Họ và tên:   TRẪN VŨ THỊNHTRẪN VŨ THỊNH   MSSV: 40902632

1.   Đề tài:Đề tài:  “Ứng dụng cộng nghệ RFID“Ứng dụng cộng nghệ RFID  quản lí bãi giữa xe vàquản lí bãi giữa xe và  nhân viên”nhân viên”  

2.   Họ tên người hướng dẫn:Họ tên người hướng dẫn: ThS ĐINH QUỐC HÙNGThS ĐINH QUỐC HÙNG  

3.   Tổng quát về bản thuyết minh:  

5.    Những ưu điể Những ưu điểm chính của LVTN:m chính của LVTN:  

6.   Những thiếu só Những thiếu sót chính của LVTN:t chính của LVTN:  

7.   Đề Đề nghị: nghị: Được Được bảo bảo vệvệ,, Bổ sung thêm để bảo vệ ,, Không được bảo vệ

8.   3 câu hỏi sinh viên tr3 câu hỏi sinh viên trả lời trước Hội Đồng:ả lời trước Hội Đồng:  

a)  b) c)

9.   Đánh giá chung (Đánh giá chung (bằng chữ: giỏi, khá, TBbằng chữ: giỏi, khá, TB): Điểm ……….): Điểm ……….  

LL Ờ  I I C  C   ẢM ƠN    

 Lời đầu tiên, chúng em    muốn gửi lời cảm ơn chân thành    đến giáo viên, Thạc sĩ Đinh Quốc  Hùng, trong thời gian

 Hùng, trong thời gian vừa qua, đã hướng vừa qua, đã hướng dẫn và giúp đỡ dẫn và giúp đỡ chúng em nghiên cứu từ đồ án 2,

thực tập tốt nghiệp đến luận văn tốt nghiệp Những lời nhận xét, góp ý và hướng dẫn của  giáo viên đã giúp chúng em có một định hướng đúng trong quá trình thực hiện đề tài, giúp

chúng em nhìn ra được ưu khuyết điểm của đề tài và từng bước khắc phục để ngày một tốt hơn   

 Đồng  Đồng thời thời chúng chúng em em    cũng muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình và bạn bè đã động

vv iên và cổ vũ tinh thần chúng em  trong  suốt  suốt quãng quãng thời thời gian gian học học    tập, đặc biệt là bố mẹ

chúng em  , người đã chăm lo và hi  , người đã chăm lo và hi sinh rất nhiều cho sinh rất nhiều cho chúng em để chúng em có thể chuyên tâm học tập   

 Bên cạnh đó,  Bên cạnh đó, chúng em chúng em    muốn nói lời cảm ơn đến những giáo viên đã đứng trên bục giảng truyền đạt kinh    nghiệm,    kiến thức cho chúng em    trong suốt 4 năm đại học vừa qua   

 Một  Một lần lần nữa, nữa, chúng em  xin  xin gửi gửi lời lời cảm cảm ơn ơn chân chân thành thành và và sâu sâu sắc sắc đến đến bố bố mẹ, mẹ, thầy thầy cô cô và và bạn bè, những người luôn ở cạnh động viên, giúp đỡ và cổ vũ tinh thần cho chúng em.

 Hồ Chí    Minh, ngày Minh, ngày 12 12 tháng tháng 12 năm 2013   

VĂN TẤN THANH    

TRẦN VŨ THỊNH    

TÓ TÓM M T  T   Ắ  T T LLU  U   ẬN VĂN   

Luận văn “Ứng dụng cộng nghệ RFID quản lí bãi giữa xe và nhân viên” tập trug vào nghiên cứu và giảiquyết các vấn đề:  

   Tìm hiểểu công nghệệ RFID

   Truyềền nhậận dữữ liệệu giữữ reader và thẻẻ qua máy tính

   Truyềền nhậận dữữ liệệu giữữ reader và thẻẻ  qua vi điều khiểển

 Nhóm sinh viên thực hiện   

VĂN TẤ   N THANH

TRẦN VŨ THỊNH    

 M Ụ  C L Ụ  C

Đề

Trang Trang bìa bìa i i

Lờ i cảm ơn ii ii

Tóm tắắt luận văn iii iii

Mụục lụục c iv iv Danh sách hình vẽẽ vii vii Danh sách bảảng biểểu u ix ix

PHẦN I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT T 11  

CHƯƠNG1:  GIỚII  THIỆU  CHUNCHUNG G 22  

1.1 Giớ i thiệệu u 22  

1.2 Đặt vấn đề 22  

CHƯƠNG2:  TỔ NG  QUAN  VỀ  CÔNG NGH   Ệ  RFID RFID 3 3  

2.5 Đầu đọc c (Rea(Reader) der) 33  

2.6Cơ sở  dữữ liệệu u (Datab(Database) ase) 33  

2.7 Điều lệệ và chuẩẩn n hóa hóa 33  

2.8 Mộột sốố tiêu chuẩẩn sửử dụụng cho công nghệệ  RFID RFID 3 3  

2.9 Tầần sốố vô tuyếến hoạt động củủa a RFID RFID 3 3  

2.10 Ứ ng dụụng củủa a RFID RFID 33  

2.11 Ưu, nhược điểm củủa hệệ thốống ng RFID RFID 33  

2.1Sơ lượ c vềề các hệệ thốống nhậận diệện tựự  động ng 44  

2.1.1 Hệệ thốống mã vạạch ch 44  

2.1.2 Nhậận dạạng ký tựự quang họọc (Optical character recognition –   OCROCR) 4) 4  

2.1.3 Phương thức sinh tr ắắc họọc (Biometric - procedures) c (Biometric - procedures) 44  

2.1.4 Thẻẻ thông minh (Smart card) 5  

2.1.5 Hệệ thốống RFID (RFID system) 6  

2.2 Giớ i thiệệu chung vềề nhậận dạạng vô tuyếến n RFID RFID 7 7  

2.2.1 Lịịch sửử phát triểển củủa hệệ thốống ng RFID RFID 7 7  

2.2.2 Khái niệệm m RFID RFID 1010   2.2.3 So sánh các hệệ thốống ID khác nhau 10  

2.3 Các thành phầần củủa mộột hệệ thốống ng RFID RFID 1111   2.4 Phân loạại thẻẻ RFID RFID 1111   2.4.1 Dựựa vào nguồồn cung cấấ p cho thẻẻ   1212   2.4.1.1 Thẻẻ thụụ  động ng 1212   2.4.1.2 Thẻẻ tích cựực c 1414   2.4.1.3 Thẻẻ bán tích cựực (bán thụụ  động) ng) 1515   2.4.2 Dựựa vào việc lưu trữ dữữ liệệu u 1616   2.4.2.1 Thẻẻ  read read only (RO) only (RO) 16 16  

2.4.2.2 Thẻẻ write once, read many (WORM) 17  

2.5.1 Sơ lượ c vềề  đầu đọc c 1717  

2.5.2 Các thành phầần chính củủaa đầu đọc c 1919  

2.5.3 Phân loạại i readereader r 2020  

2.5.3.1 Serial reader 20  

2.5.3.2 Network reader 20  

2.5.4 Cơ chế truyền cơ bản giữữa thẻẻ  và reader 21  

2.7Điều lệệ và chuẩẩn n hóa hóa 2424  

2.8 Mộột sốố tiêu chuẩẩn sửử dụụng cho công nghệệ  RFID RFID 24 24  

2.9 Tầần sốố vô tuyếến hoạt động củủa a RFID RFID 24 24  

2.10 Ứ ng dụụng củủa a RFID RFID 2525  

2.10.1 RFID trong xửử phạạt t 2626  

2.10.2 RFID trong an ninh quốốc c gia gia 2626  

2.10.3Ứ ng dụụng trong quản lý thư viện n 2727  

3.3.4 Xửử lýảảnh bằằng thuậật t toán toán K-meK-meansans: : 3434  

3.3.5 Lọọc trung vịị(Medi(Median): an): 3535  

3.3.6 Bộộ l lọọc c BlobBlobsFilsFiltering: tering: 3636  

3.3.6 Thiếết lậậ p mạạng ng NeuraNeural l 4242  

3.3.6.1 Các bướ c chuẩẩn bịị thiếết lậậ p mạạng ng 4343  

3.3.6.2 Các bướ c thiếết k ếế mạạng: ng: 4444  

3.3.7 Mạạng Mạạng Nuôi Tuyếến Lan Truyềền Nguợ c c 4545  

3.3.8 Huấấn luyệện cho mạạng lan truyền ngượ c c 4545  

3.3.8.1 Cấấu trúc mạạng lan truyền ngượ c c 4545  

3.3.8.2 Huấấn luyệện cho mạạng lan truyền ngượ c: c: 4848  

3.3.8.3 Vấn đề quá khớp và năng lực củủa mạạng: ng: 5151  

3.3.9 Ứ ng dụụng mạng Neural trong lĩnh vực nhậận dạạng ng 5454  

PHẦ N II: THIẾT K Ế THI CÔNG VÀ K ẾT QUẢ THỰ C HIỆ N  N 5757  

4.1Giớ i thiệệu hệệ thốống quảản lý nhân viên 59  

4.2 Nộội dung thựực hiệện hệệ thốống ng 5959  

4.3 Giớ i thiệệu mô hình thựực hiệện hệệ thốống ng 6060  

4.3.1 Giớ i thiệệu phầần cứứng ng ClienClient t 6060  

4.3.1.1 Reader RDM880 60  

4.3.1.2 Arduino – ComCompatiblpatible e 6161  

4.3.1.3 Ethernet Shield - ENC28J60 for Arduino 62  

4.3.2 Phầần cứứng ng ServeServer r 6363  

4.3.3 Mô hình hoạt động client –   servserver er 6363  

4.4 K ếết quảả thi công hệệ thốống quảản lí nhân viên 67  

4.4.1Mụục quảản lý hệệ thốống ng 6767  

4.4.1.2 K ếết quảả  thi thi công công 6767  

5.4.1.2 Trích biểển sốố, xửử lý ảảnh biểển sốố và tách ký tựự chữữ sốố xe  xe mô tô mô tô 75 75  

5.4.1.3    Nhậận dạạng ký tựự  đơn trên biển sốố bằằng mạạng Neural nhân tạạo 85  

5.4.2 Dữữ liệệu thửử nghiệệm: m: 8686  

5.4.3 K ếết quảả thửử nghiệệm: m: 8787  

5.5 K ếết quảả thi công hệệ thốống quảản lí bãi xe 88  

DAN NH H SSÁC ÁCH H H HÌÌ N NH H V  V   Ẽ   

Hình 1 Mã vạch 44  

Hình 2 Kiến trúc tiêu biểu của thẻ bộ nhớ có logic bảo mật 55  

Hình 3 Kiến trúc cơ bản của một thẻ vi xử lý.   66  

Hình 4  Hệ thống RFID 77  

Hình 5 Lịch sử phát triển RFID giai đoạn 10 –   1961960 0 88  

Hình 6 Lịch sử phát triển RFID giai đoạn 160 –   1991990 0 88  

Hình 7 Lịch sử phát triển RFID giai đoạn 10 –   2002009 9 99  

Hình  Hệ thống RFID toàn diện 1111   Hình  layout của thiết bị mang dữ liệu 1212   Hình 10 Cấu trúc của Hình 10 Cấu trúc của một thẻ thụ độngmột thẻ thụ động 1212   Hình 11 Một số  loại thẻ tích cực 1414   Hình 12 Cấu trúc của một thẻ bán tích cực 1616   Hình 13 Cấu trúc layout cơ bản của một reader  1818   Hình 14 Cơ chế  truyền ở trường gần, trường xa giữa thẻ và reader    2121   Hình 15 Cơ chế tr Hình 15 Cơ chế truyền moduluyền modulated backscattated backscatter của thẻ thụ độnger của thẻ thụ động   2222   Hình 16 Cơ chế tr Hình 16 Cơ chế truyền moduluyền modulated backscattated backscatter của thẻ bán ter của thẻ bán thụ độnghụ động    2323   Hình 17 Cơ chế truyền kiểu máy phát của thẻ tích cực.   2323   Hình 1 Ứng dụng công nghệ RFID vào thư viện 2727   Hình 1 Ứng dụng công nghệ RFID trong siêu thị   2828   Hình 20 Ảnh nhận t camera (a) và ảnh đã chuyển sang ảnh mức xám (b)   33 33  

Hình 21 Lược đồ mức xám của các loại ảnh 3434   Hình 22 Mô  hình toán học tổng quát của mạng Neural 3737   Hình 23 Neural một ng vào 3939   Hình 24 Neural có nhiều ng vào 3939   Hình 25 Các hàm truyền cơ bản 4040   Hình 26 Mô hình mạng Neural một lớp 4141   Hình 27 Mạng Neural truyền thẳng 3 lớp 4242   Hình 2 Cấu trúc mạng Neural t Hình 2 Cấu trúc mạng Neural tiếniến 4545   Hình 2 Cấu tạo một Neural 4545   Hình 30 Hàm truyền logsig 4646   Hình 31 Hàm truyền tansig 4646   Hình 32 Hàm truyền pureline (tuyến tính) 4646   Hình 33 Cấu trúc mạng một lớp 4747   Hình 34 Mạng 2 lớp dng Neural tagsig và Hình 34 Mạng 2 lớp dng Neural tagsig và purelinepureline 4747   Hình 35 Mạng bị quá khớp với mẫu học   5252   Hình 36 Mạng được ngưng tiến trình huấn luyện đúng lúc   5454   Hình 37 Mô hình Access Contr ol ol 6060   Hình 3 Reader RDM0 6060   Hình 3 Arduino – ComCompatiblpatible e 6161   Hình 40 Ethernet Shield - ENC28J60 for Arduino 62  

Hình 42 Lưu đồ giải thuật của

Hình 43 Lưu đồ giải thuật của

Hình 47 Thao tác hệ t

Hình 52 uản lý bãi xe 7171  

Hình 53 Thao tác mục tr

Bảng 10 Bản

Phần I  

Chương 3: LÝ THUY Ế T V Ề  X Ử   LÍ Ả  NH

1.1 GIỚI THIỆU   

 Ngày nay côn Ngày nay công nghg nghệệ cao là ngành khoa họọc mới nhưng có tốc độ phát triểển r ấất nhanh trên toàn

thếế  gigiớ i, sựự phát triểển n ccủủa nó thểể tính bằằng tng giây, tng phút mộột Nhữững ứứng dụụng củủa công

ra hàng loạt các lĩnh vực đã áp dụng k ỹỹ  thuthuật RFID như: vận chuyểển và phân phối và lưu thong,

công nghiệệ p, kinh doanh bán lẻ, lĩnh vực an ninh, công tác quảản lý bảảo quảản tài sảản, quảản lý nhân

ssựự và chấấm công, y tếế, giáo dục, vui chơi giải trí,… Ở  đề tài này chúng em sẽẽ t thhựực hiệện hệệ t thhốống bãi giữữ xe và access control ứứng dụụng công nghệệ RFID

1.2

Theo khảảo sát cho thấấy tại cá ta nhà công ty đềuu ứứng dụụng công nghệệ RFID vào quảản lí Tuynhiên, vấn đề  ở  chỗỗ là  là mmỗỗi hệệ thống đượ c mua t các hãng khác nhau nên không tạạo nên sựự  đồng

 bộộ vềề dữữ  liliệệu u llẫẫn trong quảản lí Cụụ t thhểể là nhân viên trong công ty sửử hai thẻẻ RFID: mộột cho việệcc

thấấy phiềền toái trong khi sửử  ddụụng nhiềều u ththẻẻ trong một công ty và phía công ty cũng trở  nên khó

Xuấất phát t vấn đề  này, chúng em đã đề xuấất t mmột phương án là xây dựng hệệ thốống bãi giữữ xe

và hệệ thốống access control sửử dụụng chung một cơ sở  dữữ liệệu trong mộột tòa nhà, mộột công ty thành

22.1 Sơ lượ c vềề các hệệ thốống nhậận diệện tựự  động2.2 Giớ i thiệệu chung vềề nhậận dạạng vô tuyếến RFID2.3 Các thành phầần củủa mộột hệệ thốống RFID

2.4 Phân loạại thẻẻ RFID

Hình 1 Mã vạạch

2.1.2

 Nhậận dạạng ký tựự quang họọc là sựự cảảm nhậận bằằng máy các chữữ in và các chữữ  đánh máy Bằng

 phầần mềềm OCR, các máy quét có thểể quét trên mộột trang chữữ in và các ký tựự sẽẽ  đượ c biếến thành

Bảảng 1 Ký tựự quang họọc

2.1.3

 Nh   ậận n ddạạng giọọng nói (Voice identification): Là phương thức đượ c c ththựực c hihiệện n bbằằng cách

 Nh   ậận n ddạạng ng ddấấu vân tay (Fingerprinting procedures): Tiếến trình này thựực c hihiệện n ddựựa trên

mẫẫu nhú và lớp da trên đầu ngón tay Hệệ  ththốống sẽẽ phân tích dữữ  liliệệu u tt các mẫẫu mà nó

2.1.4

Thẻẻ thông minh là mộột hệệ  thông lưu trữ  điện tửử Nó có kích thướ c khoảảng bằằng thẻẻ tín dụụng có

thểể  chchứứa thông tin và trong hầầu hết các trườ ng hợ  p t p thì nó hì nó chchứứa a mmộột t bbộộ  vi xvi xửử  lý điều khiểển nhiềềuu

thẻẻ, , ththẻẻ  thông minh lưu trữ  thông tin bên trong nó vì thếế  an toàn hơn nhiều Thẻẻ  thông minh

nhữững mã truy cậậ p cho  p cho hhệệ t thhốống bảảo an Thẻẻ  thông minh đầu tiên là thẻẻ  điện thoạại tr ảả  trước đượ cc

Có 2 loạại thẻẻ  thông minh cơ bản khác nhau dựa vào tính năng bên trong của nó: thẻẻ nhớ  và thẻẻ  

vi xửử lý

Trong thẻẻ nhớ , bộộ nhớ   thường là EEPROM đượ c truy cậậ p sửử dụụng hệệ thốống logic tuầầnn

Các chức năng của thẻẻ nhớ   thường đượ c tối ưu hóa cho mộtt ứứng dụụng cụụ thểể Tính linh hoạạtt

ccủủa nó bịị g giiớ i hạạn, tuy nhiên vềề mặặt tích cựực thẻẻ bộộ nhớ   có ưu thế vềề  giá Chính vì lý do đó

mà thẻẻ bộộ nhớ   đượ c sửử dụụng r ộộng rãi

Hình2 Kiếến trúc tiêu biểểu củủa thẻẻ bộộ nhớ  có logic bảảo mậật.t

Thẻẻ   vi vi xxửử  lý chứứa a mmộột t bbộộ   vi vi xxửử  lý đượ c c k k ếết t nnốối i ttớ i các ô nhớ   (RAM, ROM vàEEPROM) Thẻẻ  vi vi xxửử  lý r lý r ấất linh hoạạt Trong hệệ  ththốống thẻẻ thông minh hiện đại, nó cũng có

thểể tích hợ  p nhiềềuu ứứng dụụng trong mộột thẻẻ  (đa ứng dụụng)

Hình 3 Kiến trúc cơ bản củủa mộột thẻẻ vi xửử lý. 

llậậ p  p trong quá trong quá trình trình ssảản xuất, tương tự cho các chip khác trong quá trình sảản n xuxuấất và chúngkhông thểể l lập trình đượ c

EEPROM củủa chip chứứa dữữ  liliệệuu ứứng dụụng và các mã chương trình liên quan tớ ii ứứng

ddụụng Việc đọc hay ghi dữữ liệu được điều khiểển bở i hệệ  điều hành

RAM là bộộ  nhnhớ  làm việệc tạạm thờ i cho củủa bộộ  vi vi xxửử lý Dữữ  liliệệu u ccủủa nó có thểể  mmất đi

khi mất điện

Các loạại ti thhẻẻ  vi xvi xửử  lý đượ cc ứứng dụụng trong các ứứng dụng có độ bảảo o mmậật Các loạại thẻẻ  

trình vi xửử  lý cũng thuận lợ i cho việệc tạạo ra cácứứng dụụng mớ i.i

2.1.5

Hệệ thốống RFID liên hệệ r ấất gầần vớ i thẻẻ  thông minh Cũng  như hệ thốống thẻẻ thông minh, dữữ liệệuu

Hình 4 Hệệ thốống RFID.

2.2

2.2.1

Các công nghệệ  ngày nay hướ ng tớ i sựự  đơn giản, tiệện lợi và đặc trưng luôn được ưu tiên hàng

đầu là khảả  năng không dây Thiết t bbịị không dây ngày càng phát triểển r ộng rãi giúp cho con ngườ ii

đượ c giảải phóng, tựự do và thoải mái hơn Công nghệ  RFID ra đời đã tạo ra cuộộc cách mạạng trong

RFID là mộột trong nhữững k ỹỹ thuật được đánh giá cao ật được đánh giá cao và phát triểvà phát triển nhanh chóng trong thờ i gian

vào thập niên 50 Nhưng trong khoảng thời gian này, do chi phí quá cao và kích thướ c quá lớ n củủaa

hhệệ   ththốống nên chúng chỉỉ đượ c c ssửử   ddụng trong quân đội, phòng nghiên cứứu và nhữững trung tâm

Hình 5 Lịịch sửử phát triển RFID giai đoạn 1880 –  1960.

Hình 6 Lịịch sửử phát triển RFID giai đoạn 1960 –  1990

cho RFID mà không quá phứức tạp và đắt t titiền Ban đầu phát triểển nhữững thiếết t bbịị giám sát điện tửử  (Electronic Article Surveillance –   EAS) để  kikiểểm soát hàng hóa chẳẳng ng hhạn như quần áo hay sách

K ỹỹ  thuthuật RFID ngày càng đượ c nhiều ngườ i i bibiết đến Trong những năm thậ p  p niên 60 niên 60 và 70,và 70,

nghệệ RFID

Việệc khảảo sát tỉỉ  mmỉỉ k ỷỷ t thuhuật radio được đem nghiên cứu và phát triển ển trong các trong các cho cho đếđến thậậ pniên 1960 và tiếến triểển rõ vào những năm 170 bở i các công ty, họọc việện và chính phủủ Mỹỹ Chẳẳng

nhân bằng cách đặt t ththẻẻ vào xe tải và đặt các reader tạại các cổổng ng ccủủa a bbộộ  phphậận n bbảảo o vvệ Đây là hệ  

vvớ i các k ỹỹ thuật trước như các mã vạch trên hàng hóa và các thẻẻ card viềền có tính t

RFID tiên tiến vào đầu những năm 0, có những ứứng dụụng r ộộng rãi trong việệc kiểểm soát xe tạạii

và thểể hiện đượ c những ưu điểm củủa mình vềề khoảảng cách và tốc độ truyềền dữữ liệệu thì công nghê

Hình 7 Lịịch sửử phát triển RFID giai đoạn 1990 –  2009

Mặặc dù nhữữngnguyên lý cơ bản củủa k ỹỹ thuật RFID đã tồn tạại t thời Marconi nhưng chúng ta

ssửử  ddụụng trong cảả khu vựực kinh tếế  tư nhân và nhà nướ c, t  viviệc theo di sách trong thư viện đếnn

việệc xác nhậận n mmộột chiếếc chìa khóa khởi động xe Các nhà bán lẽẽ   ttầầm m ccỡ   đang yêu cầu các nhàcung cấấ p  p llớ n n ssửử  ddụụng thẻẻ RFID, cùng vớ i i nhnhữững tiếến bộộ  k k ỹỹ  thuthuậật và giảảm giá cảả  đã thúc đẩy sựự   phát triểển củủa RFID

Tạại Việệt Nam hiệện nay, nhu cầầu u ssửử  ddụụng RFID ngày càng nhiềều và mở   ra ra mmộột t ththịị trườ ng vô

ddụụng và phát triểển mộột hệệ thốống, chúng ta cầần có sựự hiểểu biếết nhất định vềề chúng

2.2.2

Là công nghệệ  xác định nh ddữữ   liliệu đối tượ ng ng bbằằng song vô tuyến để   nhnhậận dạng, theo di và lưu

thông tin trong mộột thẻẻ

chứứa trong mộột chip không tiếế p  p xúc txúc tr r ựực tc tiiếế p ở   khokhoảảng cách xa mà không thựực c hihiệện n bbấất t k k ỳỳ giao

tiếế p vậật lý nào hoặặc yêu cầầu mộột sựự nhìn thấấy giữa hai cái Nó cho ta phương thức truyềền và nhậậnn

RFID reader truyềền mộột tín hiệệu tầần sốố vô tuyến điện t  qua ăn ten của nó đến mộột con chip không

tiếế p xúc Reader nhậận thông thông tin tr ảả l lạại t chip và gửi nó đến máy tính điều khiển đầu đọc và

 bằằng cách sửử dụng năng lượ ng chúng nhậận t tín hiệu đượ c gửửi bở i mộột reader

K ỹỹ t thuhuậật RFID sửử dụụng truyềền thông tin không dây trong giảải tầần sóng vô tuyến để truyềền dữữ  

liệệu t thẻẻ  đến các reader Thẻẻ có thểể  được đính kèm hoặc gắn vào đối tượ ng nhậận dạạng chẳẳng hạạnn

Sai hoàntoàn

vàvị trí   hưởng  

Chi phí mua Rất thấp   Trung Trung bìnhbình Rất cao   Thấp   Trung bìnhthấp  

Các thành phầần chính củủa mộột hệệ thốống RFID là thẻ, reader và cơ sơ dữ liệệu

Mộột hệệ thốống RFID toàn diệện bao gồồm 4 thành phầần:

   Các reader hoặc các sensor để truy vấấn các thẻẻ

   Antenna thu/phát sóng vô tuyếến



ttầầng truyềền thông: là phầần bắắt buộộc, nó là mộột tậậ p gồồm 2 mạạng có dây và không dây vàcác bộộ phậận k ếết nốối tuầần tựự  để k ếết nốối các thành phần đã liệt kê ở  trên với nhau để chúngtruyềền vớ i nhau hiệệu quảả

Hình 8 Hệệ thốống RFID toàn diệện. 

2.4

Thẻẻ RFID, thiếết t bbịị lưu trữ  ddữữ  liliệệu u ththựực tếế  ccủủa a mmộột t hhệệ  ththốống RFID, bao gồồm mộột t phphầần tửử  k k ếếtt

nnốối và một vi chip điện tửử

Hình 9 layout củủa thiếết bịị mang dữữ liệệu.

Thẻẻ có 2 phầần chính:

đơn giản và không có các thành phần động Thẻẻ có thểể có khoảảng thờ i gian sống ống dài vdài và à thườ thườ ng có

Đối vớ i loạại thẻẻ này, khi thẻẻ và reader truyềền thông vớ i nhau thì reader luôn luôn truyền trướ cc

Thẻẻ t thhụụ  động được đọcc ở  khoảảng cách t 11cm ở   trườ ng gần (ISO 14443), đến 10m ở   trườ ng

xa (ISO 18000-6), và có thểể  lên đến 183m khi k ếết hợ  p vớ i ma tr ậận

reader thành nguồồn DC Nó cung cấấ p nguồn đến các thành phầần khác củủa vi mạạch

- Máy tách xung (Clock extractor): rút tín hiệệu xung t tín hiệệu antenna củủa reader

-

- BBộộ  điều u chchếế (Modulator): điều u chchỉỉnh tín hiệệu u nhnhận đượ c c tt  reader Đáp ứng củủaa

thẻẻ  đượ c gắắn trong tín hiệu đã điều chế, sau đó nó đượ c truyềền tr ở  l lạại reader

và reader

-

- BBộộ nhớ   vi mvi mạạch (memory): được dng lưu trữ dữữ  liliệệu Bộộ nhớ   này thường đượ cc

 phân

(đọc hoặặc ghi) vào bộộ nhớ  riêng củủa mộột vi mạạch củủa thẻẻ Mộột block nhớ  củủa thẻẻ có thểể giữữ  nhiềều u loloạại dữữ   liliệệu khác nhau, ví dụụ  như một t phphầần n ccủủa a ddữữ  liliệệu u nhnhậận dạng đối tượng đượ cc

ggắắn thẻẻ, các bit checksum (chẳẳng hạạn kiểểm tra lỗỗi CRC) kiểm tra độ chính xác củủa dữữ liệệuu

đượ c truyền v.v… Sự t tiiếến bộộ củủa k ỹỹ t thuhuật cho phép kích thướ c củủa vi mạạch nhỏỏ  đến mứứcc

ccủủa nó mà bở i chiềều dài antenna củủa nó

Antenna củủa thẻẻ  được dng để l lấy năng lượ ng t tín hiệệu của reader để  làm tăng sinh lựcccho thẻẻ   hohoạt động, gửửi i hohoặặc c nhnhậận n ddữữ   liliệệu u tt  reader Antenna này đượ c c ggắắn vào vi mạạch,

Có thểể có nhiềều dạạng antenna, nhấất là UHF, chiều dài ều dài antenna antenna tương tương ứứng với bướ c sóng

 bịị   ngngắắtt ở  trung tâm Chiềều dài tổổng cộộng củủa a mmột antenna lưỡ ng cựực c bbằằng ng nnửa bướ c sóng

ttầần n ssốố   đượ c dùng nhằằm m ttối ưu năng lượ ng truyềền n tt  tín hiệệu antenna của reader đến thẻẻ Reader có thểể  đọc thẻẻ này ở  nhiều hướ ng khác nhau Chiềều dài antenna củủa thẻẻ  thườ ng lớn hơn

nhiềều so vớ i vi mạạch củủa thẻẻ  vì vvì vậậy nó quyết định kích cỡ   vvậật lý củủa ta thhẻẻ Mộột antenna có thểể  

đượ c thiếết k ếế dựựa trên mộột sốố nhân tốố  sau đây:

- Khoảng cách đọc củủa thẻẻ vớ i reader

Hướ ng cốố  định củủa thẻẻ  đối vớ i reader

Hướ ng tùy ý củủa thẻẻ  đối vớ i reader

- Loạại sảản phẩẩm riêng biệệt.t

Độ phân cựực antenna củủa reader

 Nếếu có bấất k ỳỳ  điểm k ếết nốối nào bịị hỏng thì xem như thẻ không làm việc đượ c hoặặc có thểể hiệệuu

suấất làm việệc giảm đáng kể

Hiệện n ttạại, antenna củủa a ththẻẻ  đượ c xây dựựng ng bbằằng ng mmộột t mmảảnh kim loạại i mmỏỏng (chẳẳng ng hhạạnn

đồng, bạạc hoặc nhôm) Tuy nhiên, trong tương lai có thể sẽẽ in tr ựực tiếế p antenna lên  p antenna lên nhãn nhãn ththẻẻ,,

hhộộ p  p và và ssảản n phphẩm đóng gói bằng cách sửử   ddụụng ng mmộột t loloạại i mmựực c ddẫẫn có chứa đồng, cacbon vàniken

2.4.1.2 Th

Hình 11 Mộột sốố loạại thẻẻ tích cựực. 

Thẻẻ tích cựực có mộột nguồn năng lượ ng bên trong (chẳẳng hạạn mộột bộộ pin, hoặặc có thểể là nhữững

nhiệệm vụụ chuyên dụụng Thẻẻ tích cựực sửử dụụng nguồn nồn năng lượng ăng lượng bên bên trong đểtrong để truyềền dữữ  liliệệu cho

reader Nó không cầần nguồn năng lượ ng t  reader để truyềền dữữ   liliệu Điện tửử  hhọọc bên trong gồồm

 bộộ vi mạạch, cảảm biếến và các cổng vào/ra đượ c cấấ p nguồồn bở i nguồn năng lượ ng bên trong nó

Đối vớ i loạại thẻẻ này, trong quá trình truyềền giữữa thẻẻ và reader, thẻẻ luôn truyền trướ c, r ồồi mớ ii

đến reader Vì sựự hiệện diệện củủa reader không cầần thiếết cho việệc truyềền dữữ liệệu nên thẻẻ tích cựực có

thểể phát dữữ liệệu củủa nó cho nhữững vùng lân cậận nó thậậm chí trong cảả  trườ ng hợ  p reader không có

tích cựực củủa loạại thẻẻ  này được dng đến

Thẻẻ tích cựực bao gồồm 4 thành phầần chính sau:

   Vi mạạch: Kích cỡ  và khảả  năng làm việc vi mạch thườ ng lớn hơn vi

mạạch trong thẻẻ thụụ  động

   AntennaAntenna: có t: có thhểể truyềền tín hiệệu củủa thẻẻ và nhậận tín hiệệuu reader Đốii

vvớ i thẻẻ bán tích cựực, gồồm mộột hoặặc nhiềều mảảnh kim loại như đồng,

   Cung cấấ p nguồồn bên trong

   Điện tửử họọc bên trong

Hai thành phần đầu tiên (vi mạch, antenna) đã đượ c mô tảả trong phần trước Sau đây, hai thành

 phầần sau sẽẽ  được đượ c trình bày:

Tấất t ccảả các thẻẻ tích cực đều mang mộột nguồn năng lượng bên trong để cung cấấ p  p ngunguồồnn

dài tuổổi thọọ t t  2 đến 7 năm tùy thuộộc vào thờ i gian sốống củủa bộộ pin Mộột trong nhữững nhân tốố  

r ộộng thì bộộ pin càng tồồn tạại lâu và vì thếế thờ i gian sốống củủa thẻẻ  cũng dài hơn

Điện tửử họọc bên trong cho phép thẻẻ hoạt động như một máy phát và cho phép nó thựực thi

nhữững nhiệệm m vvụụ  chuyên dụng như tính toán, hiển n ththịị  giá tr ịị  các tham sốố  động nào đó, hoặcc

các cảảm biếến bên ngoài Vì vậậy thẻẻ có thểể thựực thi nhiềều nhiệệm vụụ thông minh, tùy thuộộc vào

2.4.1.3 Th

Thẻẻ bán tích cựực có mộột nguồn năng lượ ng bên trong (chẳẳng hạạn là bộộ pin) và điện tửử họọc bên

động Tuy nhiên trong quá trình truyềền dữữ   liliệệu, thẻẻ bán tích cựực sửử dụụng nguồồn t reader Thẻẻ bántích cực đượ c c ggọọi là thẻẻ có hỗỗ tr ợ  pin (battery-assisted tag)

Hình 12 Cấấu trúc củủa mộột thẻẻ bán tích cựựcc 

Đối vớ i loạại thẻẻ này, trong quá trình truyềền giữữa thẻẻ và reader thì reader luôn truyền trướ c r ồồii

đến thẻẻ Tạại sao sửử dụụng thẻẻ bán tích cựực mà không sửử dụụng thẻẻ thụụ  động? Bở i vì thẻẻ bán tích cựựcckhông sửử dụụng tín hiệệu của reader như thẻ thụụ  động, nó tựự  kích động, nó có thểể  đọcc ở  khoảảng cách

trong phạm vi đọc c ccủủa reader ít hơn thời gian đọc quy định (không giống như thẻ  ththụụ  động) Vì

ssửử  ddụụng thẻẻ bán tích cựực Thẻẻ bán tích cực cũng cho phép đọc tốt hơn ngay cả khi gắắn tn thhẻẻ  bbằằng

nhữững vậật t liliệệu chắắn tầần sốố vô tuyếến (RF-opaque và RF-absorbent) Sựự có  có mmặặt t ccủủa nhữững vậật t liliệệuunày có thểể  ngăn không cho thẻ thụụ  động hoạt động đúng dẫn đến việệc truyềền dữữ liệệu không thành

2.4.2.1 Th

Thẻẻ RO có thểể  đượ c lậậ p t p trình (trình (tứức là ghi dữữ  liliệệu lên thẻẻ RO) chỉỉ  mmộột t llầần.Dữữ  liliệệu có thểể  đượ cc

trên vi mạạch củủa ta thhẻẻ  được lưu cố  định bằằng cách sửử dụụng chùm tia laser Sau khi thựực hiệện xong,không thểể  ghi đè dữ liệệu lên thẻẻ  đượ c nữữa Thẻẻ  này đượ c gọọi là factory programmed Nhà sảản xuấấtt

loạại thẻẻ này sẽẽ  đưa dữ  liliệệu lên thẻẻ  và ngườ i sửử dụụng thẻẻ không thểể  điều chỉnh đượ c Loạại thẻẻ này

liệệu củủa ta thhẻẻ  ccần đượ c làm theo yêu cầầu củủa khác hàng dựựa trên ứứng dụụng Loạại thẻẻ  này đượ c c ssửử  

ddụụng trong các ứứng dụụng kinh doanh và hàng không nhỏỏ

2.4.2.2 Th

Thẻẻ WORM có thểể  đượ c ghi dữữ  liliệệu u mmộột t llần, mà thườ ng thì không phải đượ c ghi bở i nhà sảảnn

xuấất mà bởi ngườ i sửử  ddụụng thẻẻ ngay lúc thẻẻ  ccần đượ c ghi Tuy nhiên trong thựực tếế thì có thểể ghi

đượ c vài lầần (khoảảng 100 lầần) Nếếu ghi quá sốố l lầần cho phép, thẻẻ có thểể bịị phá hỏng vĩnh viễn Thẻẻ  

Loạại thẻẻ này có giá cảả và hiệệu suấất tốốt, có an toàn dữữ liệệu và là loạại thẻẻ phổổ biếến nhất trong lĩnh

vvựực kinh doanh ngày nay

Thẻẻ RW có thểể ghi dữữ   liliệu đượ c nhiềều lầần, khoảảng t  10.000 đến 100.000 lầần hoặặc có thểể  hơn

nnữữa Việc này đem lại lợ i ích r ấất lớ n vì dữữ   liliệệu có thểể  đượ c ghi bở i reader hoặặc bở i thẻẻ (nếếu là thẻẻ  tích cựực) Thẻẻ   RW RW ggồồm thiếết t bbịị   nhnhớ   Flash và FRAM để  lưu dữ   liliệệu Thẻẻ  RW đượ c c ggọọi là field programmabl

 programmable hoe hoặặc reprogrammable Sựự an toàn dữữ   liliệệu là mộột thách thức đối vớ i thẻẻ RW Thêmvào nữữa là loạại thẻẻ  này thường đắt nhấất Thẻẻ  RW không đượ c sửử dụụng r ộộng rãi trong các ứứng dụụng

2.5

điều khiểển và là phầần tửử k ếết nối đến bộộ   phát đáp Ngoài ra các reader cn đượ c gắắn vớ i 1 mộột giao

khác (PC, hệệ thống điều khiển robot…)

RFID

thẻẻ và k ếết hợ  p thẻẻ vớ i một đối tượng đượ c gọọii là đưa thẻ vào hoạt động (commissing (commissioning toning the tag).he tag).Reader là hệệ thần kinh trung ương của toàn hệệ thốống, phầần cứứng RFID thiếết lậậ p việệc truyềền vớ iithành phần này và điều khiểển nó, là thao tác quan tr ọọng nhấất củủa bấất k ỳỳ thựực thểể nào muốốn liên k ếếtt

vvớ i thựực thểể phầần cứứng này

Mộột reader có cấu trúc layout như Hình 133 dưới đây:

Hình 13 Cấu trúc layout cơ bản củủa mộột reader  

 báo bên bên ngoài (ngoài (mmặc d nói đúng ra đây là những thành phầần không bắắt t bubuộộc, chúng hầầuu

- Mạạch truyềền thông

- Nguồn năng lượ ng

Máy phát củủa reader truyềền nguồồn AC và chu k ỳỳ  xung đồng hồồ qua antenna củủa nó

đến tn thhẻẻ trong phạm vi đọc cho phép, nó chịịu trách nhiệệm gửửi tín hiệệu của reader đến môi

các lần đọc c ththẻẻ Vì vậậy y nnếếu u viviệệc c k k ếết t nnốối i gigiữữa reader và hệệ   ththốống ng mmạch điều khiểển/phầầnn

mềềm bịị hỏỏng thì tấất cảả dữữ liệệu thẻẻ  đã được đọc không bịị mấất.t

hi

Các reader không cầần bậật suốốt Các thẻẻ có thểể chỉỉ  xuxuấất hiện lúc nào đó và rờ i khỏỏiireader mãi cho nên việệc bậật reader suốốt t ssẽẽ  gây lãng phí năng lượ ng Thêm nữữa là giớ i hạạnn

thẻẻ trong phạm vi đọc củủa reader Cảảm biếến này cho phép reader bật lên để  đọc thẻẻ Thành

mộột bảảng tín hiệu điện báo (chẳẳng hạạn, báo bằằng âm thanh) hoặc cơ cấu truyền động đầu t  

xuấất hợ  p nhấất thành phần này vào reader (như phần mềềm hệệ thốống (firmware) chẳẳng hạạn)

   Giao diGiao diệện truyn truyềền thôngn thông

Thành phầần giao diệện truyềền thông cung cấấ p  p các các llệệnh truyền đến reader, nó cho

 phép tương t

nhậận lệệnh và gửửi lại đáp ứng Thành phầần giao diện này cũng có thể xem là mộột t phphầần củủaa

ngoài Thựực c ththểể này có những đặc điểm quan tr ọọng cần xem nó như một thành phần độcc

llậậ p  p Reader có Reader có ththểể  có có mmộột giao diệện n tutuầần tựự Giao diệện tn tuuầần tựự là loạại giao diệện n phphổổ  bibiếếnn

chuẩẩn Các reader phứức tạp có các tính năng như tự phát hiệện bằng chương trình ứng dụụng,

có

có ggắắn các Web server cho phép reader nhậận n llệệnh và trình bày k ếết t ququảả  dùng mộột trìnhduyệệt Web chuẩẩn

Thành phầần này cung cấấ p nguồn năng lượ ng cho các thành phầần củủa reader Nguồồnn

mộột ngõ ra bên ngoài thích hợ  p

2.5.3

truyềền thông Trong tiêu chuẩẩn này, reader có thểể  đượ c phân loại ra như sau:

2.5.3.1 Serial reader

Serial reader sửử   ddụụng liên k ết serial để  truyềền n vvớ i i mmộộtt ứứng ng ddụụng Reader k ếết t nnối đến n ccổổngserial củủa máy tính dùng k ếết nốối tuầần tựự RS232 hoặặc RS485 Cảả hai loạại k ếết nối này đều có giớ ii

hhạạn trên vềề   chichiềều dài cáp sửử   ddụụng ng k k ếết t nnốối reader vớ i máy tính Chuẩẩn RS485 cho phép cáp

reader loại này đượ c khuyếến khích nhằằm làm tốối thiểểu sựự phụụ thuộộc vào mộột kênh truyềền

reader vớ i i mmộột máy tính Thêm nữa, thườ ng thì trên mộột máy chủủ thì sốố  ccổổng ng serial serial bbịị  hhạạn cn chhếế

đến chi phí bảo dưỡng cao hơn và thờ i gian chết đáng kể

2.5.3.2 Network reader

 Network reader k ếết nốối vớ i máy tính sửử dụụng cảả mạạng dây và không dây Thựực tếế, reader hoạạtt

Ưu điểm củủa network reader là không phụụ thuộộc vào chiềều dài tối đa của cáp k ếết nốối reader vớ iimáy tính Sửử dụụng ít máy chủủ  hơn so vớ i serial reader Thêm nữữa là phầần mềềm hệệ thốống củủa reader

có thểể  đượ c cậậ p nhậật t xa qua mạạng

2.5.4

Tùy thuộộc vào loạại ti thhẻẻ, , viviệệc truyềền gn giiữữa reader và thẻẻ có thểể theo mộột trong nhữững cách sau

đây:

-

- Modulated backsModulated backscatter.catter

- Kiểểu máy phát (tru máy phát (transmiansmitter ttter type).ype)

field

Phạạm vi giữữa antenna củủa reader và một bướ c c sóng sóng ccủa sóng RF đượ c phát bởi antenna đượ cc

ggọọi là near field Phạm vi ngoài bướ c sóng của sóng RF đã phát t antenna của reader đượ c gọọi làfar field Các hệệ thốống RFID thụụ  động hoạt độngở    băng tần n LF và LF và HF sHF sửử dụụng việệc truyềền thông

truyềền thông near field yếu đi lập phương khoảng cách t antenna củủa reader Trong far field, nó

Tiếế p  p theo so theo so sánh visánh việc đọc tc thhẻẻ và ghi thẻẻ ViViệệc ghi thẻẻ  mmấất nhiềều u ththời gian hơn việc đọc tc thhẻẻ  

liệệu còn tồồn tạại trên thẻẻ, ghi dữữ  liliệệu mớ i lên thẻẻ, và giai đoạn xác minh lầần cuốối Thêm nữữa là dữữ  

hoàn thành cùng vớ i việc tăng kích thướ c dữữ liệu Ngượ c lạại, có mộột sốố thẻẻ có thểể  được đọc trongkhoảảng thờ i gian này vớ i i cùng cùng reader reader ViViệệc ghi thẻẻ  là mlà mộột quá trình dễễ  bbịị ảnh hưở ng cần đặt t ththẻẻ  

ggầần antenna của reader hơn khoảng cách đọc tương ứng Việc đặt gầần nhằằm cho phép antenna củủaa

thẻẻ có thểể nhận được đủ  năng lượ ng t tín hiệệu antenna của reader để cấấ p nguồồn cho vi mạạch củủaa

nó giúp nó có thểể thựực thi các lệệnh ghi Nhu cầu năng lượng đối với quá trình ghi thường cao hơn

mà antenna củủa thẻẻ cung cấấ p nguồn điện cho vi mạạch T  kích thích thườ ng ám chỉỉ việệc vi

mạạch củủa thẻẻ thụụ  động nhận năng lượ ng t tín hiệệu của reader để t tựự tiếế p sinh lựực Vi mạạch

ccầần khoảảng 1.2V t tín hiệệu của reader để t tiiếế p sinh  p sinh llực đối vớ i việc đọc Cn đối vớ i việệccghi thì vi mạch thườ ng ng ccầần khoảảng 2.2V t  tín hiệệu u ccủủa reader Hiệện nay vi mạch điềuu

truyềền nó tr ở  l lạại Khi reader nhậận tín hiệu đã điều chếế, nó giải mã mô hình và thu đượ c dữữ  

liệệu thẻẻ

Vì

Vì vvậậy trong mô hình truyền modulated backscatter, reader luôn “talks” trướ c sau

Hình 16 Cơ chế truyềền modulated backscatter củủa thẻẻ bán thụụ  động

Kiểểu truyềền này chỉỉ áp  áp ddụụng cho thẻẻ tích cựực Trong kiểểu truyềền này, thẻẻ phát tán

không có mặặtt ở   đó Vì vậy, trong kiểểu truyềền này, thẻẻ  luôn luôn “talks” trướ c reader

2.6

Database là hệệ thốống thông tin phụụ tr ợ   để theo dõi và chứứa thông tin vềề  item có đính thẻ

động củủa item, vịị trí Kiểểu thông tin chứứa trong database sẽẽ biến đổi tùy theo ứứng dụụng Chẳẳng hạạnn

chuyềền cung cấp cũng như khác vớ i quảản lý nhân viên trong mộột công ty Các database cũng có

thểể  đượ c k ếết t nnối đến các mạng ạng khác như khác như mạng mạng LAN LAN đểđể   k k ếết t nnốối database qua Internet Việệcc

k ếết t nnốối này cho phép dữữ   liliệệu chia sẻẻ   vvớ i i mmộột database cụục c bbộộ  mà thông tin đượ c thu thậậ p

Không có tổổ chứức toàn cầầu nào quảản lý tầần sốố sửử dụụng cho RFID Vềề nguyên tắắc, mọọi quốốc gia

đều có thểể  thithiếết t llập các qui định cho riêng mình Các tổổ  chchứức chính quảản lý cấấ p  p phát phát ttầần sốố choRFID là:

- Mỹỹ: FCC (Federal Co: FCC (Federal Communicmmunications Commision).ations Commision)

Ủy ban viễễn thông liên bang

- Canada: DOC (Department of Communication): Bộộ viễễn thông

- Châu Âu: ERO, CEPT, ETSI, và các uỷỷ  ban quốốc gia (các uỷỷ  ban quốốc gia phảải phê

-

- NhNhậật: MPHPT (Ministry of Public Management, Home Affair, Post andTelecommunication)

- Bộộ quảản lý vấn đều chung trong nướ c và cộng động vềề   bưu chính viễn thông)

- Trung Quốốc: Bộộ công nghệệ thông tin

- Úc: Uỷỷ ban truyền thông đa phương tiện Úc

- NewZealand: Bộộ phát triểển kinh tếế . .Các thẻẻ  RFID tầần n ssốố   ththấấ p  p (LF: (LF: 125kHz 125kHz -134,2kHz -134,2kHz and and 140kHz 140kHz - - 148,5kHz) 148,5kHz) và và ttầần n ssốố  cao(HF: 13,56MHz) có thểể  đượ c sửử  ddụụng toàn cầầu mà không cầần n ccấấ p p p phép Các hép Các ttầần sốố UHF (UHF:868MHz - 2MHz) không đượ c sửử dụụng toàn cầầu do nó không có chuẩẩn toàn cầầu riêng

2.8

ISO 11784 & 11785: các chuẩn này qui định nhậận dạạng tầần n ssốố vô tuyến cho động vật đưa ra

khái niệệm k ỹỹ thuậật và cấấu trúc mã

ISO 14223/1: nhậận n ddạạng ng ttầần n ssốố  vô tuyếến n vvới động ng vvậật, t, bbộộ  thu phát cao cấấ p –   giao diệện vôtuyếến

2.9

truyềền thông và khoảng cách đọc c ththẻẻ Nói chung, tầần sốố  cao hơn cho biết t phphạm vi đọc dài hơn

Mỗỗiiứứng dụụng phù hợ  p vớ i mộột kiểểu tầần sốố cụụ thểể do ở  mỗỗi tầần sốố thì sóng radio có đặc điểm khác

nhau Chẳẳng hạạn sóng có tầần sốố thấấ p (low-frequency) có t p (low-frequency) có thhểể  xuyên qua tườ ng tốt hơn sóng có tầnn

Có 4 tầần sốố  chính đượ c sửử dụụng cho hệệ thốống RFID: low, high, ultrahigh, microwave

- Low-frequency: băng tần t 125KHz - 134KHz Băng tần này phù hợ  p  p vvớ i pi phhạạm vi

- High-frequency: băng tần 13,56MHz Tầần sốố  cao cho phép độ  chính xác cao hơn vớ ii

 phạạm vi 3foot (3*0,3048m xấấ p xỉỉ 1m), vì thếế giảảm r ủi ro đọc sai thẻẻ Vì vậậy nó thích hợ  p

và ở   phphạạm vi 3feet Các thẻẻ high-frequency đượ c dùng trong việệc theo dõi vậật t liliệệu trong

- Ultrahigh-frequency: các thẻẻ hoạt động ở  900MHz và có thểể  được đọcc ở  khoảảng cách

hưở ng ng bbở i các nhân tốố  môi trường hơn các thẻ   hohoạt động ở   các tầần n ssốố  khác Băng tầnn900MHz thựực sựự phù hợ  p cho cácứứng dụụng dây chuyềền cung cấấ p vì tốc độ và phạạm vi củủaa

nó Các thẻẻ t thhụụ  động ultrahigh-frequency có thểể  được đọcc ở  t tốc độ  100 đến 1000 thẻẻ trêngiây Các thẻẻ  này thường đượ c sửử dụụng trong việệc kiểểm tra pallet và container, xe chở  hàng

và toa trong vậận chuyểển tàu biểển

các vậật t ththểể  ở   ggầần có thểể   ccảản n tr tr ở    khkhảả  năng truyền thông giữữa reader và thẻẻ   tag tag Các Các ththẻẻ  

này bở i việệc yêu cầầu các nhà cung cấấ p sửử dụụng thẻẻ RFID Wal-Mart yêu cầầu 100 nhà cung cấấ p lớ nn

nhấất t bbắt đầu làm thẻẻ pallet và cho vào hộộ p  p các thcác thẻẻ RFID thụụ  động trước tháng 1 năm 2005, thúc

đẩy các nhà bán lẻẻ khác thựực c hihiệện k ếế  hhọach tương tự VVớ i sựự phát triểển củủa Wal-Mart, nhiệệm m vvụụ  

2.10.1

 phạạt, an ninh quốốc gia, và luậật pháp Các ứứng dụụng gồm đặc tính kiểểm tra (chẳẳng ng hhạạn súng cầầmtay, thiếết t bbịị  liên lạạc, máy tính), kiểểm tra bằằng chứứng, passport và kiểểm tra visa, kiểểm tra cán bộộ  trong các tiệện nghi và xâm nhậậ p hệệ thống điều khiểển trong các tòa nhà n trong các tòa nhà hohoặặc các phòng (chẳẳng hạạnn

ninh quốốc gia r ộng hơn trong luật pháp

Công nghệệ RFID tạo điều u kikiệện n xxửử  phphạạt t ddễễ  dàng, thay đổi các nhiệệm vụụ  thườ ng lệệ  mà nó đi

hhỏỏi nhiềều tu thhờ i gian thành các nhiệệm vụụ  điện tửử  đượ c thựực thi tựự  động vớ i chi phí thấấ p Thêm  p Thêm nnữữaa

2.10.2 RFID trong an

Hộội an ninh quốốc gia Mỹỹ  (DHS) đã nắm bắt RFID như một công nghệệ  đượ c chọọn cho việệc cảảii

tiếến an ninh ở  biên giớ i Mỹỹ  và cvà cửửa khẩẩu Công nghệệ  RFID là ý tưởng xác định vịị trí, theo dõi vàxác thựực sựự  đi lại củủa a mmọi người và các đối tượ ng mà họọ vào ra Mỹỹ Nó dùng k ỹỹ  thuthuậật sinh tr ắắcc

tài liệệu thông hành của khách, đượ c c ghi ghi llại và đượ c kiểm tra đối chiếếu u vvớ i các danh sách phầần tửử  

khủủng bốố Các du khách thẻẻ có mộột sốố ID duy nhấất mà nó liên k ếết vớ i dấấu tay sốố củủa họọ, hình ảảnh

chỉỉ đọc tc thhụụ  động không thểể  thay đổi gì đượ c trên nó Thông tin cá nhân sẽẽ  không được lưu trên

thẻẻ Công nghệệ RFID cảải tiếến khảả  năng của hảải quan Mỹỹ và nhân viên bảảo vệệ biên giới để so khớ  p

ssựự vào ra ở  biên giớ i lãnh thổổ  nhanh chóng, chính xác và đáng tin cậy Thẻẻ  ssẽẽ cho phép tựự  độngghi việệc ra vào củủa du khách trong khách bộộ hành, xe cộộ và có thểể cho nhân viên biên giớ i kiểểm

Tấất t ccảả  các sách báo trong thư viện n ssẽẽ  đượ c c ggắắn chip RFID lên tng cuốốn n TTạại khu vựực c kikiểểm

cho sách báo và kiểểm tra tình tr ạạng của sách báo cho mượ n

 Ngoài ra, còn có mộột thiếết bịị đọc thẻẻ cầm tay để có thểể tìm kiếếm và kiểểm tra thông tin vềề sách

tiệện trong việệc quảản lý và tìm kiếếm sách báo

Hình 18 Ứ ng dụụng công nghệệ  RFID vào thư viện

2.10.4

Hướ ng sát nhậậ p công  p công nghnghệệ RFID thành dây chuyền được thúc đẩy bở i sựự có  có llợ i i mà mà ddễễ t thhấấyytrong bảản kiểm kê: tăng lượ t vậận chuyểển, nhậận, cung cấp có năng suất, giảảm giá cho việc lao độngchân tay, xếế p  p hàng và shàng và sựự t thhấất thoát kiểm kê Các reader đượ c cài lúc chấất hàng ở  các cửửa bếến tàu

có thểể phát hiệện thẻẻ trên hàng hóa hoặặc các pallet qua các cửa Đầu đọc gửửi mộột t llệnh đến thẻẻ   để   phát các

 phát các nhnhậận dạạng củủa chúng, thu thậậ p t p thông tin hông tin này và này và chuychuyểển tn tiiếp đến máy tính Và máy tính

thông minh, thì máy tính có thểể ghi ngày giao/nhậận và thờ i gian trên thẻẻ

Thẻẻ RFID là sựự phát triểển n hhữữu ích và là công nghệệ   hhấấ p  p ddẫn, giúp cho các đơn vị bán lẻẻ  đơn

giảản hóa việệc kc kiiểểm kê hàng hóa và hạạn cn chhếế  viviệệc c mmấất mát trong quá trình bán hàng Vớ i i viviệệc c ththẻẻ