TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID
Giới thiệu về công nghệ RFID
RFID ( Radio Frequency Identification Detection) là công nghệ nhận dạng đối tượng bằng sóng vô tuyến Là một phương pháp nhận dạng tự động dựa trên việc lưu trữ dữ liệu từ xa, sử dụng thiết bị thẻ RFID và một đầu đọc RFID.
Ngày nay, trên thế giới Công nghệ RFID được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực kinh doanh, an ninh, ngân hàng, y học, Tuy nhiên ở Việt Nam công nghệ này chưa được phổ biến nhiều Là một nước đi sau, chúng ta có lợi thế áp dụng những công nghệ tiên tiến nhất để phát triển, như vậy chúng ta sẽ tiết kiệm được thời gian.
Hình 2.1 – Ứng dụng của RFID mà nó mang lại
Lịch sử
Có thể cho rằng, thiết bị đầu tiên được biết tới là một công cụ tình báo và được sáng chế bởi Lev Teremin cho chính phủ Liên xô cũ vào năm 1945 Đây là một thiết bị nghe trộm chứ không phải là nhãn nhận dạng Công nghệ RFID được bắt đầu áp dụng từ những năm đầu thập niên 20 của thế kỷ trước Một công nghệ tương tự đó là bộ tách sóng IFF, được sáng chế bởi người Anh vào năm 1939 và được quân đồng minh sử dụng trong thế chiến thứ II để nhận dạng máy bay ta và địch Công trình sớm nhất về việc nghiên cứu RFID là tập tài liệu nổi tiếng của Harry Stockman, được mang tên "Communication by Means of Reflected Power" ("Phương tiện liên lạc dựa trên năng lượng phản hồi") (tháng 10 năm 1948).
Hình 2.2 - Thiết bị IFF (trái) và thiết bị RFID (tích cực) hiện đại ngày nay
Dùng truy vấn các Tag
ACTIVE TAG: là loại tag có gắn pin (một loại gắn pin cố định, một loại có thể thay thế)
PASSIVE TAG: là loại tag được sử dụng rộng rãi hiện nay, giá thành rẻ.
Hình 2.3 - Cấu tạo của thẻ RFID
1.4 Ứng dụng của RFID trong cuộc sống
Quản lý đối tượng, nhân sự
Kiểm soát vào ra, chấm công điện tử, kiểm soát thang máy
Quản lý hàng hóa bán lẻ trong siêu thị
Nghiên cứu động vật học
Quản lý hàng hóa trong xí nghịêp, nhà kho
Quản lý xe cộ qua trạm thu phí.
Lưu trữ thông tin bệnh nhân trong y khoa (mang theo người bệnh nhân đặc biệt là bệnh nhân tâm thần)
1.5 Ứng dụng của RFID trong điểm danh chấm công
Trong quản lý nhân sự và chấm công, khi vào, ra công ty để bắt đầu hay kết thúc một ngày hoặc ca làm việc, nhân viên chỉ cần đưa thẻ của mình đến gần máy đọc thẻ (không phải nhét vào), ngay lập tức máy phát ra một tiếng bíp, dữ liệu vào, ra của nhân viên đó đã được ghi nhận và lưu trữ trên máy chấm công Trong trường hợp nếu những nhân viên nghỉ việc, thẻ nhân viên sẽ được thu hồi và tái sử dụng mà không ảnh hưởng đến chất lượng thẻ Ưu điểm nổi bật của thẻ RFID so với thẻ mã vạch (Barcode) hay thẻ mã từ (Mag.Stripe card) là thẻ RFID không bị trầy xước,mài mòn khi dùng Sử dụng thẻ chấm công loại cảm ứng, người phụ trách hệ thống sẽ lấy toàn bộ dữ liệu từ các máy đọc thẻ về, sau khi cập nhật dữ liệu sẽ có ngay báo cáo thống kê nhanh để ban giám đốc biết số lượng nhân viên đang có mặt, số nhân viên nghỉ hoặc biết được trình độ tay nghề từng nhân viên; nhân viên nào hết hạn hợp đồng lao động; bảo hiểm xã hội, bảo hiểm y tế
So sánh giải pháp chấm công vân tay và giải pháp chấm công bằng thẻ:
*Mật độ sử dụng: (mật độ tối ưu về thời gian đáp ứng ca làm việc)
Chấm công bằng vân tay: trung bình 150 người / máy.
Máy Chấm công bằng thẻ cảm ứng: trung bình 450 người / máy
Ưu điểm của máy chấm công bằng vân tay: Không thể chấm công hộ người khác, không cần mang theo thẻ.
Ưu điểm của máy chấm công bằng thẻ cảm ứng: Chấm công nhanh, đơn giản, ổn định, có thể kết hợp với thẻ nhân viên.
Khuyết điểm của máy chấm công bằng vân tay:
Tính ổn định tùy thuộc vào môi trường.
Thời gian chấm công lâu hơn dùng thẻ.
Chi phí bảo hành cao.
Khuyết điểm của máy chấm công bằng thẻ cảm ứng:
Nhân viên có thể dùng thẻ để chấm công dùm.
1.6 Tương lai công nghệ RFID
Công nghệ RFID được Bill Gates đánh giá là công nghệ của tương lai, thay thế cho công nghệ mã vạch bởi tính năng vượt trội như an toàn, chính xác ,lưu trữ được lượng lớn thông tin, ít bị nhiễu do ngoại cảnh
Tốc độ đọc, độ chính xác cao
Đọc nhiều thẻ cùng lúc
Xử lý hoàn toàn tự động
Chi phí triển khai cao.
Khả năng kiểm soát thiết bị còn hạn chế.
Thẻ dễ bị nhiễu sóng trong môi trường nước và kim loại, phụ thuộc vào các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm
Các đầu đọc có thể đọc chồng lấn lên nhau.
Các chuẩn RFID chưa thống nhất.
Ứng dụng của RFID trong cuộc sống
Quản lý đối tượng, nhân sự
Kiểm soát vào ra, chấm công điện tử, kiểm soát thang máy
Quản lý hàng hóa bán lẻ trong siêu thị
Nghiên cứu động vật học
Quản lý hàng hóa trong xí nghịêp, nhà kho
Quản lý xe cộ qua trạm thu phí.
Lưu trữ thông tin bệnh nhân trong y khoa (mang theo người bệnh nhân đặc biệt là bệnh nhân tâm thần)
Ứng dụng của RFID trong điểm danh chấm công
Trong quản lý nhân sự và chấm công, khi vào, ra công ty để bắt đầu hay kết thúc một ngày hoặc ca làm việc, nhân viên chỉ cần đưa thẻ của mình đến gần máy đọc thẻ (không phải nhét vào), ngay lập tức máy phát ra một tiếng bíp, dữ liệu vào, ra của nhân viên đó đã được ghi nhận và lưu trữ trên máy chấm công Trong trường hợp nếu những nhân viên nghỉ việc, thẻ nhân viên sẽ được thu hồi và tái sử dụng mà không ảnh hưởng đến chất lượng thẻ Ưu điểm nổi bật của thẻ RFID so với thẻ mã vạch (Barcode) hay thẻ mã từ (Mag.Stripe card) là thẻ RFID không bị trầy xước,mài mòn khi dùng Sử dụng thẻ chấm công loại cảm ứng, người phụ trách hệ thống sẽ lấy toàn bộ dữ liệu từ các máy đọc thẻ về, sau khi cập nhật dữ liệu sẽ có ngay báo cáo thống kê nhanh để ban giám đốc biết số lượng nhân viên đang có mặt, số nhân viên nghỉ hoặc biết được trình độ tay nghề từng nhân viên; nhân viên nào hết hạn hợp đồng lao động; bảo hiểm xã hội, bảo hiểm y tế
So sánh giải pháp chấm công vân tay và giải pháp chấm công bằng thẻ:
*Mật độ sử dụng: (mật độ tối ưu về thời gian đáp ứng ca làm việc)
Chấm công bằng vân tay: trung bình 150 người / máy.
Máy Chấm công bằng thẻ cảm ứng: trung bình 450 người / máy
Ưu điểm của máy chấm công bằng vân tay: Không thể chấm công hộ người khác, không cần mang theo thẻ.
Ưu điểm của máy chấm công bằng thẻ cảm ứng: Chấm công nhanh, đơn giản, ổn định, có thể kết hợp với thẻ nhân viên.
Khuyết điểm của máy chấm công bằng vân tay:
Tính ổn định tùy thuộc vào môi trường.
Thời gian chấm công lâu hơn dùng thẻ.
Chi phí bảo hành cao.
Khuyết điểm của máy chấm công bằng thẻ cảm ứng:
Nhân viên có thể dùng thẻ để chấm công dùm.
Tương lai công nghệ RFID
Công nghệ RFID được Bill Gates đánh giá là công nghệ của tương lai, thay thế cho công nghệ mã vạch bởi tính năng vượt trội như an toàn, chính xác ,lưu trữ được lượng lớn thông tin, ít bị nhiễu do ngoại cảnh
Ưu nhược điểm RFID
Tốc độ đọc, độ chính xác cao
Đọc nhiều thẻ cùng lúc
Xử lý hoàn toàn tự động
Chi phí triển khai cao.
Khả năng kiểm soát thiết bị còn hạn chế.
Thẻ dễ bị nhiễu sóng trong môi trường nước và kim loại, phụ thuộc vào các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm
Các đầu đọc có thể đọc chồng lấn lên nhau.
Các chuẩn RFID chưa thống nhất.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Sơ đồ khối hệ thống
Sau quá trình phân tích nguyên lý hệ thống, nhóm tiến hành thi công lập sơ đồ khối cho hệ thống quản lý điểm danh bằng thẻ RFID qua Web Server
Hình 3.1 – Sơ đồ khối hệ thống
Khối vi xử lý: nhận tín hiệu tác động từ khối đọc dữ liệu, xử lý sau đó xuất dữ liệu sang khối Web Server thực thi.
Khối xuất data: Cấp dữ liệu ID thẻ sang khối đọc data
Khối đọc data: nhận thông tin dữ liệu ID từ khối xuất data, sau đó truyền dữ liệu cho khối vi xử lý.
Khối server: nhận dữ liệu từ khối xử lý trung tâm Xuất địa chỉ ID này lên Web. Người dùng có thể sử dụng web server, để quản lý người dùng từ việc ứng dụng thẻ ID.
Internet: thu nhận và chuyển các thông tin do esp cập nhật lên web server, cũng như gửi các yêu cầu từ khối server sang khối cơ sở dữ liệu.
Khối cơ sở dữ liệu: nhận hoặc xuất dữ liệu sang khối Web Server.
Khối Excel: xuất hoặc nhận dữ liệu từ khối database
Khối nguồn(3v/3v3): cấp nguồn cho khối vi xử lý, khối đọc dữ liệu.
2.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống
Khi đưa thẻ RFID vào vùng hoạt động của đầu đọc RFID Sóng vô tuyến phát ra đầu đọc sẽ cung cấp cho thẻ RFID một dòng điện đủ nhỏ để kích hoạt hệ thống mạch điện nằm trong thể giúp nó gửi lại tín hiệu hồi đáp và thực hiện trao đổi dữ liệu theo yêu cầu của bộ điều khiển kết nối với đầu đọc RFID.
Sau khi nhận được dữ liệu từ thẻ bộ điều khiển sẽ đưa ra các yêu cầu điều khiển tùy vào từng ứng dụng cụ thể và sau đó sẽ hiển thị thông tin người dùng sang Web Server.
Module ESP8266 được phát triển bởi công ty bán dẫn Trung Quốc: Espressif Systems Cung cấp giải pháp giao tiếp Wi-Fi cho các thiết bị IoT Điểm đặc biệt của dòng ESP8266 là nó được tích hợp các mạch RF như balun, antenna switches, TX power amplifier và RX filter ngay bên trong chip với kích thước rất nhỏ chỉ 5x5mm nên các board sử dụng ESP8266 không cần kích thước board lớn cũng như không cần nhiều linh kiện xung quanh Ngoài ra, giá thành của ESP8266 cũng rất thấp đủ để hấp dẫn các nhà phát triển IoT và cũng như là các bạn sinh viên.
Hình 3.2 – Kit ESP8266 NodeMCU trong thực tế.
Thông số, đặt điểm kỹ thuật:
- Điện áp vào: 5V thông qua cổng USB
- WiFi: 2.4 GHz hỗ trợ chuẩn 802.11 b/g/n
- Số chân I/O: 11 (tất cả các chân I/O đều có Interrupt/PWM/I2C/One-wire, trừ chân D0)
- Số chân Analog Input: 1 (điện áp vào tối đa 3.3V)
- Giao tiếp: Cable Micro USB ( tương đương cáp sạc điện thoại )
- Giao tiếp dữ liệu: UART / HSPI / I2C / I2S / GPIO / PWM
- Hỗ trợ bảo mật: WPA/WPA2
- Lập trình trên các ngôn ngữ: C/C++, Micropython, NodeMCU – Lua
Hình 3.3 – Sơ đồ chân Kit ESP8266 NodeMCU.
*Các chế độ Boot của ESP8266
MTDO GPIO0 GPIO2 Mode Description
LOW HIGH HIGH UART Download code from UART
LOW LOW HIGH Flash Boot from SPI Flash
HIGH x x SDIO Boot from SD card
Bảng 3.1 – Các chế độ boot của ESP8266 và cấu hình chân GPIO.
Chân MTD0 là chân GPIO15 của ESP8266 Ta có thể kết nối với điện trở kéo lên hoặc kéo xuống, dùng nút nhấn,… trên board để tạo tín hiệu High/Low cho các chân để chọn bộ nhớ chứa code trên board mà ESP8266 có thể đọc vào và thực thi (ví dụ như SPI Flash, SD Card) Ngoài ra ESP8266 còn có chế độ cho phép nạp code ứng dụng từ máy tính thông qua UART và lưu vào bộ nhớ SPI Flash trên board Chế độ này dùng để nạp code mới cho các board ESP8266.
Hình 3.4 - Sơ đồ nguyên lý cho ESP8266.
Module RFID RC522 sử dụng IC MFRC522 của Phillip dùng để đọc và ghi dữ liệu cho thẻ NFC tần số 13.56 MHz, với mức giá rẻ thiết kế nhỏ gọn, module này là sự lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng về ghi đọc thẻ RFID.
Hình 3.5 - Sơ đồ chân Module RFID RC522
Dòng ở chế độ chờ: 10-13mA
Tần số sóng mang: 13.56MHz
Khoảng cách hoạt động: 0🙢60mm🙢mifare 1 card🙢
Giao tiếp: SPI - Tốc độ truyền dữ liệu: tối đa 10Mbit/s
Các loại card RFID hỗ trợ: mifare1 S50, mifare1 S70, mifare UltraLight, mifare Pro, mifare Desfire
Hình 3.6 - Sơ đồ nguyên lý của Module RFID RC522
2.3.3 Thẻ, tag RFID Mifare RC522
Thẻ này sử dụng chuẩn ISO/IEC 14443 A phù hợp với module RFID MFRC522. Một số đặc tính của thẻ:
Là loại thẻ thụ động, không sử dụng pin.
Khoản cách tối đa lên đến 100mm phụ thuộc vào cấu trúc của anten.
Tần số hoạt động là 13.56 Mhz.
EEPROM của thẻ là 1 Kbyte, được tổ chức thành 16 sectors với 4 khối Mỗi khối chứa 16 byte.
Thời gian lưu trữ data có thể lên đến 10 năm.
Khả năng đọc ghi là 100.000 lần.
2.4 Phần mềm hỗ trợ lập trình
Arduino IDE là một phần mềm với một mã nguồn mở, được sử dụng chủ yếu để viết và biên dịch mã vào module Arduino Nó bao gồm phần cứng và phần mềm. Phần cứng chứa đến 300,000 board mạch được thiết kế sẵn với các cảm biến, linh kiện Phần mềm giúp bạn có thể sử dụng các cảm biến, linh kiện ấy của Arduino một cách linh hoạt phù hợp với mục đích sử dụng.
Hình 3.8 - Phần mềm Arduino IDE
Hình 3.9 - Phần mềm Visual Studio Code
Visual Studio Code chính là ứng dụng cho phép biên tập, soạn thảo các đoạn code để hỗ trợ trong quá trình thực hiện xây dựng, thiết kế website một cách nhanh chóng Visual Studio Code hay còn được viết tắt là VS Code Trình soạn thảo này vận hành mượt mà trên các nền tảng như Windows, macOS, Linux.
Phần mềm Xampp là phần mềm được sử dụng để thiết lập website theo ngôn ngữ PHP XAMPP có công dụng thiết lập web server, nó có cài đặt sẵn các công cụ như PHP, Apache, MySQL… Xampp sở hữu thiết kế giao diện thân thiện với người dùng, cho phép các lập trình viên có thể đóng mở hoặc reboot các tính năng của server mọi lúc Ngoài ra, Xampp cũng được xây dựng theo source code mở.
Web server dịch ra tiếng Việt nghĩa là máy chủ Web server là máy tính lớn được kết nối với tập hợp mạng máy tính mở rộng Đây là một dạng máy chủ trên internet mỗi máy chủ là một IP khác nhau và có thể đọc các ngôn ngữ như file *.htm và *.html… Tóm lại máy chủ là kho để chứa toàn bộ dữ liệu hoạt động trên internet mà nó được giao quyền quản lý.
Web server có thể là phần cứng hoặc phần mềm, hoặc cả hai Ở khía cạnh phần cứng, web server là một máy tính lưu trữ các file thành phần của một website (các tài liệu, hình ảnh,…) và có thể phân phát chúng tới thiết bị của người dùng Web server kết nối tới Internet và có thể truy cập tới thông qua một tên miền. Ở khía cạnh phần mềm, web server điều khiển người sử dụng web truy cập tới các file được lưu trữ trên một HTTP server (máy chủ HTTP) HTTP server là một phần mềm hiểu được các địa chỉ web (URL) và giao thức trình duyệt web (HTTP).
2.5.1 Cách giao tiếp với Web server.
Khi một trình duyệt cần một file lưu trữ trên một web server, trình duyệt sẽ yêu cầu (request) file đó thông qua HTTP Khi một yêu cầu gửi tới đúng web server (phần cứng), HTTP server (phần mềm) sẽ gửi file được yêu cầu c ng thông qua HTTP.
Hình 3.11 – Cách thức giao tiếp với Web server.
Web server hỗ trợ giao thức HTTP (Giao thức truyền phát siêu văn bản) HTTP là cách truyền các siêu văn bản giữa hai máy tính
HTTP cung cấp các quy tắc rõ ràng, về cách client và server giao tiếp với nhau: Chỉ client có thể tạo ra các HTTP request tới các server Các server chỉ có thể phản hồi HTTP request của client
Khi yêu cầu một file thông qua HTTP, client phải cung cấp URL của file đó Web server phải trả lời mọi HTTP request
Trên web server, HTTP server chịu trách nhiệm xử lý và trả lời các request đã được client gửi đến:
Khi nhận một request, HTTP server sẽ kiểm tra xem URL được yêu cầu có khớp với một file hiện có không.
Nếu có, web server gửi nội dung file trả lại client Nếu không, một application server sẽ tạo ra file cần thiết.
Nếu không thể xử lý, web server trả lại một thông điệp lỗi cho client.
Phần cứng hệ thống
Module ESP8266 được phát triển bởi công ty bán dẫn Trung Quốc: Espressif Systems Cung cấp giải pháp giao tiếp Wi-Fi cho các thiết bị IoT Điểm đặc biệt của dòng ESP8266 là nó được tích hợp các mạch RF như balun, antenna switches, TX power amplifier và RX filter ngay bên trong chip với kích thước rất nhỏ chỉ 5x5mm nên các board sử dụng ESP8266 không cần kích thước board lớn cũng như không cần nhiều linh kiện xung quanh Ngoài ra, giá thành của ESP8266 cũng rất thấp đủ để hấp dẫn các nhà phát triển IoT và cũng như là các bạn sinh viên.
Hình 3.2 – Kit ESP8266 NodeMCU trong thực tế.
Thông số, đặt điểm kỹ thuật:
- Điện áp vào: 5V thông qua cổng USB
- WiFi: 2.4 GHz hỗ trợ chuẩn 802.11 b/g/n
- Số chân I/O: 11 (tất cả các chân I/O đều có Interrupt/PWM/I2C/One-wire, trừ chân D0)
- Số chân Analog Input: 1 (điện áp vào tối đa 3.3V)
- Giao tiếp: Cable Micro USB ( tương đương cáp sạc điện thoại )
- Giao tiếp dữ liệu: UART / HSPI / I2C / I2S / GPIO / PWM
- Hỗ trợ bảo mật: WPA/WPA2
- Lập trình trên các ngôn ngữ: C/C++, Micropython, NodeMCU – Lua
Hình 3.3 – Sơ đồ chân Kit ESP8266 NodeMCU.
*Các chế độ Boot của ESP8266
MTDO GPIO0 GPIO2 Mode Description
LOW HIGH HIGH UART Download code from UART
LOW LOW HIGH Flash Boot from SPI Flash
HIGH x x SDIO Boot from SD card
Bảng 3.1 – Các chế độ boot của ESP8266 và cấu hình chân GPIO.
Chân MTD0 là chân GPIO15 của ESP8266 Ta có thể kết nối với điện trở kéo lên hoặc kéo xuống, dùng nút nhấn,… trên board để tạo tín hiệu High/Low cho các chân để chọn bộ nhớ chứa code trên board mà ESP8266 có thể đọc vào và thực thi (ví dụ như SPI Flash, SD Card) Ngoài ra ESP8266 còn có chế độ cho phép nạp code ứng dụng từ máy tính thông qua UART và lưu vào bộ nhớ SPI Flash trên board Chế độ này dùng để nạp code mới cho các board ESP8266.
Hình 3.4 - Sơ đồ nguyên lý cho ESP8266.
Module RFID RC522 sử dụng IC MFRC522 của Phillip dùng để đọc và ghi dữ liệu cho thẻ NFC tần số 13.56 MHz, với mức giá rẻ thiết kế nhỏ gọn, module này là sự lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng về ghi đọc thẻ RFID.
Hình 3.5 - Sơ đồ chân Module RFID RC522
Dòng ở chế độ chờ: 10-13mA
Tần số sóng mang: 13.56MHz
Khoảng cách hoạt động: 0🙢60mm🙢mifare 1 card🙢
Giao tiếp: SPI - Tốc độ truyền dữ liệu: tối đa 10Mbit/s
Các loại card RFID hỗ trợ: mifare1 S50, mifare1 S70, mifare UltraLight, mifare Pro, mifare Desfire
Hình 3.6 - Sơ đồ nguyên lý của Module RFID RC522
2.3.3 Thẻ, tag RFID Mifare RC522
Thẻ này sử dụng chuẩn ISO/IEC 14443 A phù hợp với module RFID MFRC522. Một số đặc tính của thẻ:
Là loại thẻ thụ động, không sử dụng pin.
Khoản cách tối đa lên đến 100mm phụ thuộc vào cấu trúc của anten.
Tần số hoạt động là 13.56 Mhz.
EEPROM của thẻ là 1 Kbyte, được tổ chức thành 16 sectors với 4 khối Mỗi khối chứa 16 byte.
Thời gian lưu trữ data có thể lên đến 10 năm.
Khả năng đọc ghi là 100.000 lần.
Phần mềm hỗ trợ lập trình
Arduino IDE là một phần mềm với một mã nguồn mở, được sử dụng chủ yếu để viết và biên dịch mã vào module Arduino Nó bao gồm phần cứng và phần mềm. Phần cứng chứa đến 300,000 board mạch được thiết kế sẵn với các cảm biến, linh kiện Phần mềm giúp bạn có thể sử dụng các cảm biến, linh kiện ấy của Arduino một cách linh hoạt phù hợp với mục đích sử dụng.
Hình 3.8 - Phần mềm Arduino IDE
Hình 3.9 - Phần mềm Visual Studio Code
Visual Studio Code chính là ứng dụng cho phép biên tập, soạn thảo các đoạn code để hỗ trợ trong quá trình thực hiện xây dựng, thiết kế website một cách nhanh chóng Visual Studio Code hay còn được viết tắt là VS Code Trình soạn thảo này vận hành mượt mà trên các nền tảng như Windows, macOS, Linux.
Phần mềm Xampp là phần mềm được sử dụng để thiết lập website theo ngôn ngữPHP XAMPP có công dụng thiết lập web server, nó có cài đặt sẵn các công cụ nhưPHP, Apache, MySQL… Xampp sở hữu thiết kế giao diện thân thiện với người dùng, cho phép các lập trình viên có thể đóng mở hoặc reboot các tính năng của server mọi lúc Ngoài ra, Xampp cũng được xây dựng theo source code mở.
Khái niệm Web server
Web server dịch ra tiếng Việt nghĩa là máy chủ Web server là máy tính lớn được kết nối với tập hợp mạng máy tính mở rộng Đây là một dạng máy chủ trên internet mỗi máy chủ là một IP khác nhau và có thể đọc các ngôn ngữ như file *.htm và *.html… Tóm lại máy chủ là kho để chứa toàn bộ dữ liệu hoạt động trên internet mà nó được giao quyền quản lý.
Web server có thể là phần cứng hoặc phần mềm, hoặc cả hai Ở khía cạnh phần cứng, web server là một máy tính lưu trữ các file thành phần của một website (các tài liệu, hình ảnh,…) và có thể phân phát chúng tới thiết bị của người dùng Web server kết nối tới Internet và có thể truy cập tới thông qua một tên miền. Ở khía cạnh phần mềm, web server điều khiển người sử dụng web truy cập tới các file được lưu trữ trên một HTTP server (máy chủ HTTP) HTTP server là một phần mềm hiểu được các địa chỉ web (URL) và giao thức trình duyệt web (HTTP).
2.5.1 Cách giao tiếp với Web server.
Khi một trình duyệt cần một file lưu trữ trên một web server, trình duyệt sẽ yêu cầu (request) file đó thông qua HTTP Khi một yêu cầu gửi tới đúng web server (phần cứng), HTTP server (phần mềm) sẽ gửi file được yêu cầu c ng thông qua HTTP.
Hình 3.11 – Cách thức giao tiếp với Web server.
Web server hỗ trợ giao thức HTTP (Giao thức truyền phát siêu văn bản) HTTP là cách truyền các siêu văn bản giữa hai máy tính
HTTP cung cấp các quy tắc rõ ràng, về cách client và server giao tiếp với nhau: Chỉ client có thể tạo ra các HTTP request tới các server Các server chỉ có thể phản hồi HTTP request của client
Khi yêu cầu một file thông qua HTTP, client phải cung cấp URL của file đó Web server phải trả lời mọi HTTP request
Trên web server, HTTP server chịu trách nhiệm xử lý và trả lời các request đã được client gửi đến:
Khi nhận một request, HTTP server sẽ kiểm tra xem URL được yêu cầu có khớp với một file hiện có không.
Nếu có, web server gửi nội dung file trả lại client Nếu không, một application server sẽ tạo ra file cần thiết.
Nếu không thể xử lý, web server trả lại một thông điệp lỗi cho client.
LẬP TRÌNH VÀ THIẾT KẾ
Sơ đồ kết nối phần cứng
Hình 4.1 – Sơ đồ đấu nối hệ thống
Cấu hình chân địa chỉ
Bảng 4.1 - Cấu hình chân địa chỉ phần cứng
Lưu đồ giải thuật hệ thống
Dựa vào các thông tin trên nhóm đã đưa ra sơ đồ giải thuật của hệ thống để có thể tiến hành thực hiện code.
Hình 4.2 - Lưu đồ giải thuật hệ thống
Lưu đồ giải thuật import-export Excel
Hình 4.3 – Lưu đồ import data từ excel lên
Web Server Hình 4.4 – Lưu đồ export data từ database vào Excel
KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ
Kết quả
Sau thời gian 2 tháng tiến hành tìm hiểu, nghiên cứu các tài liệu, tìm hiểu qua Internet, tổng hợp các kiến thức đã học Nhóm đã hoàn thành được đề tài “Thiết kế hệ thống điểm danh Online sử dụng RFID qua WebServer”.
Qua đề tài này, nhóm đã tích lỹ được những kiến thức sau:
Hiểu biết sâu hơn về tính năng giao tiếp board ESP8266, Module RFID RC522
Biết cách lập trình Web Server, tạo giao diện, tạo cơ sở dữ liệu để truy cập, đưa dữ liệu lên Web, database.
Các kiến thức nền tảng về việc lập trình web: HTML, CSS, Javascript, PHP, SQL…
Nhập xuất dữ liệu từ Excel sang database và ngược lại
5.1.1 Kết quả mô hình phần cứng
Hình 5.1 – Mô hình sau thời gian thực hiện.
Hình 5.2 - Kết quả code của nhóm
Hình 5.3 - Thông tin user trên MySQL
Hình 5.4 – Giao diện đăng nhập của hệ thống
Hình 5.5 – Giao diện đặt lại mật khẩu
Hình 5.6 – Giao diện trang chủ
Hình 5.7 - Giao diện cập nhập lại địa chỉ Login
Hình 5.8 - Giao diện quản lý thông tin người dùng
Hình 5.9 - Giao diện Import file Excel để xuất thông tin người dùng vào Web, Database
Hình 5.10 – Giao diện nhập thông tin người dùng
Hình 5.11 - Giao diện quẹt thẻ RFID để điểm danh
Hình 5.12 – Xuất thông tin người dùng từ database sang file Excel
Nhận xét đánh giá
Mô hình nhỏ gọn, hoạt động ổn định dễ dàng
Tính ứng dụng thực tế cao
Mô hình điểm danh sau khi hoàn thành đã đạt đầy đủ chức năng cơ bản có thể sẵn sàng quản lý người dùng khi yêu cầu.
Khả năng lưu trữ dữ liệu không giới hạn với database, khác với các sản phẩm sử dụng lưu trữ là SD Card.
Khả năng bảo mật người dùng cao có login và reset mật khẩu cho chủ sở hữu
Có thể nhập hoặc xuất dữ liệu từ Excel vào database
Thiếu phần điểm danh bằng vân tay và nhận diện khuôn mặt Đóng gói mô hình không chuyên nghiệp
Mô hình còn quá cơ bản, không có LCD, còi, đèn báo.
Người dùng có thể điểm danh dùm
Giới hạn
Với yêu cầu được đặt ra là xây dựng hệ thống điểm danh điểm danh bằng công nghệ RFID qua Web Server để ứng dụng trong công sở, công ty, trường học, nhóm đã xây dựng hoàn chỉnh mô hình Việc điểm danh bằng công nghệ RFID có thể thay thế hoàn toàn việc điểm danh thủ công.
Hoàn thành tất cả các mục tiêu đã được đặt ra ở đầu đề tài Nhóm đã có thể giao tiếp được với vi điều khiển ESP8266 và module RFID RC522 Đọc và ghi dữ liệu lên Web Server Hiển thị thông tin người dùng, tên, giới tính, số điện thoại, email, thời gian, ngày Mở rộng được truyền dữ liệu thông qua chuẩn nối tiếp giúp tiết kiệm thời gian khi quản lý người dùng, quản lý nhóm Có thể nhập hoặc xuất dữ liệu từ Excel vào database, tiện lợi, nhanh gọn.
Xây dựng được một cơ sở dữ liệu riêng biệt đảm bảo được tính bảo mật cao.
Mở rộng thêm phần điểm danh bằng vân tay và nhận diện khuôn mặt, khi người dùng quên mang theo thẻ.
Kết hợp thêm các cảm biến: Nhiệt độ, độ ẩm nhằm tận dụng các chân còn lại của vi điều khiển đồng thời tăng khả năng giám sát của mô hình.
Không chỉ là mô hình có chức năng điểm danh, mô hình có thể được mở rộng thành một khóa điện tử để quản lý có thể đóng hay mở cửa, hệ thống khi cần thiết và có thể là một thiết bị chống xâm nhập hiệu quả.
