Giáo trình công nghệ nhận dạng bằng sóng vô tuyến = Radio frequency identification technology - Nguyễn Văn Hiệp

ThS NGUYỄN VĂN HIỆP GIÁO TRÌNH CƠNG NGHỆ NHẬN DẠNG BẰNG SĨNG VƠ TUYẾN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  ThS NGUYỄN VĂN HIỆP GIÁO TRÌNH (Radio Frequency Identification Technology) NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2014 GIÁO TRÌNH CƠNG NGHỆ NHẬN DẠNG BẰNG SĨNG VƠ TUYẾN ThS NGUYỄN VĂN HIỆP NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Khu Phố 6, Phường Linh Trung, Quận Thủ Đức, TPHCM Số 3, Công trường Quốc tế, Quận 3, TP Hồ Chí Minh ĐT: 38239171 – 38225227 - 38239172 Fax: 38239172 - Email: vnuhp@vnuhcm.edu.vn PHÒNG PHÁT HÀNH NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Số Công trường Quốc tế - Quận – TPHCM ĐT: 38239170 – 0982920509 – 0913943466 Fax: 38239172 – Website: www.nxbdhqghcm.edu.vn Chịu trách nhiệm xuất bản: NGUYỄN HOÀNG DŨNG Chịu trách nhiệm nội dung: NGUYỄN HOÀNG DŨNG Tổ chức thảo chịu trách nhiệm tác quyền TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM Biên tập: HỒNG KHẮC THỦY Sửa in: MINH NHẬT Trình bày bìa TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM Mã số ISBN: 978-604-73-2583-2 Số lượng 300 cuốn; khổ 16 x 24cm Số đăng ký kế hoạch xuất bản: 1007-2014/CXB/06-59/ĐHQGTPHCM Quyết định xuất số: 138 ngày 11/07/2014 NXB ĐHQGTPHCM In Cơng ty TNHH In Bao bì Hưng Phú Nộp lưu chiểu quý III năm 2014 Ngày v i nh ng ứng ng khoa h c k thuật ti n tiến vào đời ống, gi i đ ngày thay đổi, văn minh, hi n đại h n ph t triển c c công ngh n t m i tạo hàng loạt c c thiết bị v i c c đ c điểm bật như: độ ch nh c cao, tốc độ nhanh, g n nh , khả ứng ng cao g p ph n n ng cao uất lao động người, mang đến th a m n, chất lượng ống ngày tốt h n đời công ngh I a io r u ncy I nti ication công ngh nhận ạng đối tượng b ng ng io ý tư ng độc đ o Tr n gi i công ngh I đ p ng ph t triển nhi u lĩnh v c như: an ninh, u n , y h c, giải tr , thư ng mại, bưu ch nh viễn thông, đ m lại nhi u lợi ch to l n Nhi u tập đoàn hàng đ u gi i như: h ng ản uất m y bay irbu , Tập đoàn n t am ung, ony, Motorola, c ng c c h thống i u thị, thu ph giao thông c ng p ng công ngh Công ngh I m c nh tay phải đắc l c lĩnh v c kinh oanh i nh ng kết uả đạt khả ph t triển g n vô hạn, công ngh I thật đ tạo m i bư c đột ph khoa h c Quyển ch gi i thi u đến c c bạn, mong muốn ph n mang nh ng kiến thức h u ch để c thể tiếp cận công ngh đ ph t triển - công ngh I ch bi n ịch, tổng hợp tổ chức lại t c c tài li u ch nh là: RFID Sourcebook, t c giả an ip Lahiri, Nhà uất Pr ntic Hall PT RFID Essentials, t c giả Himan hu Bhatt, Bill Glover, Nhà uất O'Reilly; RFID E plain : Prim ron a io r u ncy I ntification Technologies, t c giả oyWant, Nhà uất Morgan&Claypool Xin ch n thành cảm n uý th y cô, c c bạn inh vi n, bạn bè gia đình đ hỗ trợ hồn thành uyển ch M i đ ng g p in li n h : ThS Nguyễn ăn Hi p, Khoa Đi n Đi n t , ĐH P T TPHCM, ố ăn Ng n, Thủ Đức, TP HCM Email: thewind030282@gmail.com Tác giả MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID 1.1 Nh ng khái ni m c 10 1.2 H thống RFID 14 1.3 Kết luận 54 Chương 2: NHỮNG NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG RFID 55 2.1 Thiết kế RFID d a tr n trường g n 56 2.2 Các đ c tính t trường 57 2.3 Thiết kế RFID d a tr n trường xa 59 2.4 C c đ c tính ph n t n ngược h thống RFID 60 2.5 Các k thuật u chế s d ng v i RFID 61 Chương 3: GIAO THỨC TAG 63 3.1 Các khái ni m thuật ng giao thức 63 3.2 Các thẻ tag lưu tr d li u 63 3.3 Mã hóa GS1 SGTIN 69 3.4 Các k thuật phân luồng thủ t c chống đ ng độ 74 3.4.1 Rãnh Aloha 74 3.4.2 Cây nhị phân thích nghi 77 3.4.3 Bộ thu thập th ch nghi đ u cuối phân rãnh 81 3.4.4 EPC UHF l p Gen2 83 3.5 Cách khắc ph c s cố truy n thông v i Tag 89 Chương 4: GIAO THỨC READER 91 4.1 Các ph n giao thức Reader 91 4.2 Các giao thức nhà cung cấp 94 4.3 Tổng quan v giao thức EPCglobal 97 4.4 Giao thức Simple Lightweight RFID Reader (SLRRP) 107 4.5 Các giao thức tư ng lai 108 Chương 5: RFID MIDDLEWARE 109 5.1 C c động l c 109 5.2 Kiến trúc logic 111 5.3 Đ c điểm k thuật s ki n cấp ứng d ng 113 5.4 Mi l war I thư ng mại 133 5.5 Tổng kết chư ng 140 Chương 6: CÔNG NGHỆ GIAO TIẾP TRƯỜNG GẦN NFC 143 6.1 Gi i thi u 143 6.2 Lịch s phát triển 143 6.3 C c đ c tính k thuật thiết yếu NFC 144 6.4 So sánh v i Bluetooth 145 6.5 Các ứng d ng th c tế NFC 146 Chương 7: ƯU ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ RFID 149 7.1 Ưu điểm công ngh RFID 149 7.2 Kết luận 156 Chương 8: Hạn chế công ngh RFID 157 8.1 Hạn chế RFID 157 8.2 Kết luận 159 Chương 9: ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ RFID 161 9.1 Các ứng d ng phổ biến 161 9.2 Các ứng d ng m i 190 9.3 Kết luận 201 Chương 10: VẤN ĐỀ RIÊNG TƯ 203 10.1 Vấn đ cốt lõi 203 10.2 Quy n ri ng tư gì? 205 10.3 Các nỗ l c giải pháp 206 10.4 Kết luận 214 Chương 11: SO SÁNH RFID VỚI MÃ VẠCH 215 11.1 Mã vạch 215 11.2 Ưu điểm RFID so v i mã vạch 227 11.3 Ưu điểm mã vạch so v i RFID 232 11.4 Nhược điểm RFID mã vạch 235 11.5 RFID s m thay mã vạch 236 11.6 Kết luận 240 Chương 12: CHIẾN LƯỢC RFID 243 12.1 Tại phải làm chiến lược RFID 243 12.2 Nguyên tắc chiến lược 245 12.3 T chiến lược RFID t i triển khai 249 12.4 Kết luận 251 Chương 13: TẠO SỰ BIỆN GIẢI KINH DOANH ĐỐI VỚI RFID 253 13.1 Ứng d ng loại Slap Ship 254 13.2 Hình thành đội ngủ bi n giải kinh doanh 255 13.3 X c định phạm vi ứng d ng ti m 256 13.4 Xây d ng tình kinh doanh 256 13.5 X c định thứ t ưu ti n 273 13.6 Xây d ng quy trình th c hi n 275 13.7 Kết luận 276 Chương 14: THIẾT KẾ VÀ THỰC THI MỘT GIẢI PHÁP RFID 279 14.1 Cấu trúc h thống 280 14.2 Yếu tố k thuật 281 14.3 Nh ng ý th c hi n 316 14.4 Kết luận 321 Chương 15: TIÊU CHUẨN 323 15.1 Tiêu chuẩn ANSI 325 15.2 Tiêu chuẩn AIAG 325 15.3 Tiêu chuẩn EAN * UCC 326 15 Ch n k thuật EPCglobal 327 15.5 Bộ Quốc phòng U.S (DoD) 334 15.6 ISO (Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế) 334 15.7 Vi n tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu ETSI 339 15.8 ERO 342 15.9 Tổ chức The Open Services Gateway Initiative (OSGi) 344 15.10 Thông tin liên h Hi p hội Tiêu chuẩn 344 Chương 16: TỔNG KẾT 347 16.1 Rào cản cho vi c s d ng RFID 347 16.2 Ý kiến quan sát 351 16.3 Kết luận 359 TÀI LIỆU THAM KHẢO 360 Chương TỔNG QUAN VỀ CƠNG NGHỆ RFID Cơng ngh RFID s d ng sóng vơ tuyến io để nhận dạng cách t động nh ng đối tượng vật lý nh ng vật thể sống vật thể th động thế, phạm vi mà RFID nhận dạng bao gồm tồn vật thể sống khơng sống tr n tr i đất a h n o đ , c thể xem công ngh RFID trường hợp k thuật nhận dạng t động (Auto – ID) Một số ví d cơng ngh Auto – I như: mã vạch, sinh trắc (nh ng phận c thể người ấu vân tay, võng mạc, , nhận dạng gi ng nói, Ta dùng t “nhận dạng” cho g n g i ễ hiểu h n d , ta có hai thùng đ ng d u động c B kho, trông chúng giống nhau, th c chất gi a chúng có nh ng khác bi t c như: ▪ Số hi u h a đ n b n hàng kh c ▪ Có thể xuất xứ t hai n i kh c ▪ o người khác vận chuyển t i kho ▪ Hai sản phẩm nhập vào kho vào nh ng ngày kh c Tóm lại A, B trông giống (v chất li u, màu sắc, khối lượng, nhà sản xuất, th c tế, gi a chúng v n có nh ng điểm khác bi t Chính thế, sản phẩm đ u sản phẩm nhất, xem xét v công ngh RFID, thuật ng “nhận dạng” c ng ý n i đến tính chất đối tượng Các ng ý li n uan đến khái ni m nhận dạng đối tượng phức tạp, tr lại ví d trư c v nhận dạng hai thùng d u, ta m rộng vi c nhận dạng cho nh ng đối tượng khác, xem xét th xem cơng ngh RFID ứng d ng để nhận dạng nh ng đối tượng sau hay không: ▪ Mỗi hạt gạo tiêu th hàng năm tr n toàn gi i ▪ Mỗi hạt cát bãi biển toàn gi i ▪ Mỗi trên toàn gi i ▪ Mỗi gi t mưa r i tr n toàn gi i h ng năm Nh ng đối tượng ch s tư ng tượng cho tư ng lai Còn công ngh RFID hi n nhận dạng nh ng đối tượng Thậm chí v i s phát triển khoa h c công ngh hi n 10 năm n a vài ho c tất nh ng đối tượng v n khơng nhận dạng Tóm lại làm để nhận dạng hạt mưa, s ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  ThS NGUYỄN VĂN HIỆP GIÁO TRÌNH (Radio Frequency Identification Technology) NHÀ XUẤT... Technology) NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2014 GIÁO TRÌNH CƠNG NGHỆ NHẬN DẠNG BẰNG SĨNG VƠ TUYẾN ThS NGUYỄN VĂN HIỆP NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Khu Phố... ng vô tuyến) n cho ng vô tuyến t n ố định ua mà không c hao h t lượng Một vật li u g i _opaque Chắn sóng vô tuyến) n phản ạ, ph n t n ng vơ tuyến Cịn vật li u g i _ab orb nt hấp th sóng ng vơ tuyến)