Giới Thiệu Chung
Tên đơn vị : Công ty cổ phần Dịch vụ kỹ thuật & Công nghệ THT
Tên tiếng anh: THT technology and services engineering joint stock company Tên viết tắt : THTTECH.,JSC
Giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh số: 0104741700
Trụ sở chính : 104 E4 - Lê Thanh Nghị - P.Bách Khoa - Q.Hai Bà Trưng - TP.Hà Nội
VPGD : Số 6A - TT Cấp III Minh Khai - Xã Phú Diễn - H.Từ Liêm - TP Hà Nội
Mã số thuế : 0104741700 Điện thoại : 04.6297 2181 Fax: 04.37860061
Website: thtndt.com Email: thttech.jsc@gmail.com
Trong nhiều năm qua công ty cổ phần dịch vụ kỹ thuật THT đã không ngừng đổi mới công nghệ, đầu tử trang thiết bị hiện đại Đồng thời, với một đội ngũ kỹ sư có trình độ chuyên môn cao được đào tạo chính quy và một lực lượng công nhân kỹ huật lành nghề, Công ty đã sản xuất nhiều sản phảm có chất lượng cao, ngày càng thỏa mãn tốt hơn yêu cầu của người tiêu dùng.
Các Lĩnh Vực Hoạt Động Chính
+ Đầu tư dây chuyền lắp ráp tự động theo công nghệ tiên tiến, điều khiển bằng hệ thống “Các điều khiển Logic có thể lập trình được” PLC (Programmable Logical Controller)
+ Sản xuất CTV,VCD, SVCD
Nhiệm Vụ Và Nguyên Tắc Hoạt Động Của Công Ty
Công ty có nhiệm vụ sau:
- Công ty kinh doanh đúng ngành nghề đã đang ký và nộp thuế đúng quy định
- Công ty phải tuân thủ đúng luật kế toán và văn bản pháp luật có liên quan.
- Bảo toàn và tăng cường nguồn vốn, tạo hiệu quả kinh tế - xã hội, tăng cường cơ sở vật chất thiết bị cho công ty
- Chịu sự kiểm tra, giám sát của các cơ quan quản lý có thẩm quyền
- Thực hiện đầy đủ các nghĩa vụ mà pháp luật quy định
- Tuân thủ luật lao động, tạo công ăn việc làm với mức lương ổn định, thực hiện nghiêm túc các hình thức thưởng phạt đối với cán bộ công nhân viên của công ty theo đúng quy định của công ty.
- Thực hiện đầy đủ các chế độ bảo hiểm xa hội, bảo hiểm y tế đối với các cán bộ công nhân viên của công ty Chú trọng công tác đào tạo, bồi dưỡng cán bộ công nhân viên nhằm nâng cao năng lực, trình độ chuyên môn.
Bên cạnh đó công ty có đầy đủ các quyền hạn sau :
- Công ty có quyền tự chủ trong kinh doanh, được phép liên doanh liên kết với các thành phần kinh tế trong và ngoài nước để nâng cao hiệu quả kinh doanh.
- Công ty được phép lựa chọn các hình thức thanh toán thích hợp với các đối tượng lao động trong công ty theo đúng quy đinh của pháp luật trên cơ sở thực hiện hoạt động kinh doanh theo phương thức kinh doanh xã hội chủ nghĩa, giải quyết tốt mối quan hệ giữa lợi ích của nhà nước, của tập thể và của cá nhân người lao động.
Những Hoạt Động Khác Của Công Ty
1.Hoạt động phúc lợi xã hội, từ thiện
Công ty luôn ý thức được rằng việc hoạt động phúc lợi xã hội là nghĩa vụ và trách nhiệm của toàn xã hội nói chung và của công ty nói riêng và hơn nữa đó là sự chia sẻ của công ty đối với những hoàn cảnh khó khăn trong xã hội hiện nay Do vậy khi có các phong trào hoạt động phúc lợi xã hội được phát động bởi chính quyền địa phương cũng như các cơ quan, báo chí công ty luôn tham gia như : phong trào hỗ trợ các gia đình gặp thiên tai, bão lũ, xây dựng nhà tình nghĩa, chăm sóc gia đình thương binh liệt sĩ Công ty còn tham gia các hoạt động xã hội như: bảo trợ tài năng trẻ, tài trợ các cuộc thi phát động vì thanh thiếu niên nghèo vượt khó
2.Chăm lo đời sống cán bộ công nhân viên
Công ty luôn chấp hành các quy định của bộ luật lao động: người lao động có chế độ nghỉ phép, nghỉ ốm, nghỉ lễ tết hàng năm Tổ chức công đoàn đảm bảo quyền lợi của người lao động Công ty đảm bào trả lương đúng kỳ hạn Chính sách thưởng hàng tháng, quý cho công nhân viên làm tốt công việc được giao cùng các chế độ khen thưởng khác được thực hiện đầy đủ Hàng năm công ty còn tổ chức các buổi học tập cho công nhân viên để không ngừng nâng cao trình độ chuyên môn, năng lực cho họ Ngoài ra các cán bộ công nhân viên có hoàn cảnh khó khăn công ty cho vay tiền và hỗ trợ việc làm cho người thân gia đình để có thêm thu nhập.
Bên cạnh đó công ty còn chăm lo đời sống tinh thần cho cán bộ công nhân viên. Ngoài giờ làm việc còn tổ chức các phong trào thể dục thể thao, văn hóa văn nghệ để công nhân viên có thể giao lưu, thư giãn vì vậy đã có k ít công nhân viên đạt được các giải trong các hội thi văn hóa văn nghệ.
3 Hoạt động liên doanh, liên kết
Là 1 đơn vị hoạt động trong lĩnh vực khoa học công nghệ cao THT luôn luôn có sự hợp tác trao đổi khoa học công nghệ với các Trường đại học kỹ thuật, Viện nghiên cứu chuyên ngành, các trung tâm đo lường chất lượng, phòng thí nghiệm trọng điểm, Các công ty chuyeenh doanh đo lường thiết bị kiểm định và các cơ sở dịch vụ kỹ thuật khác.
Hiện tại, THT đang có sự liên kết chặt chẽ với viện dầu khí, phòng thí nghiệm Không pha hủy- Viện Vật lý kỹ thuật, phòng thí nghiệm sức bền vật liệu thuộc trường ĐHBK Hà Nội, trung tâm nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật xây dựng (LAS-
XD 125)- Trường ĐHXD Phòng thí nghiệm cơ điện VILAS-019, phòng thí nghiệm và kiểm định chất lượng công trình LAS-XD844, Công ty CP Tư vấn Xây dựng Công nghiệp và Đô thị Việt Nam (VCC), Viện nghiên cứu Cơ khí -
Bộ công thương Các hoạt động liên doanh liên kết này nhầm làm tăng năng lực hoạt động của THT cũng như làm phong phú hơn các loại hình dịch vụ cung cấp cho các đối tát khách hàng.
Cam kết học tập tại nhà máy xí nghiệp
Em xin cam kết sẽ chấp hành mọi quy định của nhà máy:
1 Trước khi vào thực tập sinh viên phải học nội quy an toàn lao động và ký vào bản nội quy đó, ai chưa đọc thì chưa được vào thực tập
2 Đi thực tập đúng giờ quy định
3 Khi thực tập phải mặc quần áo bảo hộ lao động, đi giày, dép có quai Sinh viên nữ có tóc dài phải đội mũ hoặc kẹp tóc gọn gàng
4 Trước khi vào thực tập trên máy chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, trang thiết bị cần thiết cho mỗi buổi, chỗ thực tập phải sạch sẽ gọn gàng.
5 Trong khi thực tập phải thực tập đúng các công việc đã được người hướng dẫn và giao phó, đứng ở đúng nơi quy định, không tự ý sang các xưởng khác ngoài phạm vi thực tập, không thay đổi các tham số hoạt động của máy khi chưa có sự đồng ý của người hướng dẫn.
6 Không nô đùa trong quá trình thực tập
7 Không tự ý sang lấy các sản phẩm của các tổ chức khác cũng như các xưởng khác.
8 Sau khi thực hiện xong công việc có thể nghỉ tại chỗ theo quy định của xưởng.
9 Kết thúc buổi thực tập phải quét dọn làm vệ sinh khu vực làm việc của tổ mình thực tập
10 Có chuông kết thúc buổi thực tập thì sinh viên mới được ra về.
PHẦN II: TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ NHẬN DẠNG
Giới Thiệu Về Công Nghệ RFID
Hệ Thống 1bit
Một bit là đại lượng nhỏ nhất của thông tin, nó có 2 trạng thái: 1 và 0 Điều nayfcos nghĩa là chỉ có 2 trạng thái được trình bày bởi transponder 1bit :
“transponder trong vùng thẩm vấn” và “không có transponder trong vùng thẩn vẩn” mặc dù bị giới hạn, các transponder 1bit vẫn rất phổ biến, ứng dụng chính của chúng là các thiết bị chống trộm trong các của hàng (EAS, giám sát hàng hóa điện tử).
Anten của reader hay bộ dò hỏi, phần tử bảo mật hay thẻ bảo mật và 1 số thiết bị vô hiệu hóa hệ thống sau khi két thúc giao dịnh Trong các hệ thống hiện đại, việc vô hiệu hóa được thực hiện khi mã của món hàng được đăng kí tại quần tính tiền Một vài hệ thống cũng đặt thêm bộ kích hoạt lại phần tử bảo mật sau khi vô hiệu hóa hệ thống Một đặc điểm quan trọng của hệ thống là tốc độ phát triển phụ thuộc vào độ rộng của cổng(khoảng cách lớn nhất giữa transponder và anten của reader).
Transponder 1bit gồm 5 thành phần:
+ tần số vô tuyền + Sóng vi ba
+ Bộ chia tần số + Điện từ
Tần số vô tuyến dựa trên mạch cộng hưởng (LC) được chỉnh tại tần số cộng hưởng xác định FR Ở nhưng phiên bản cũ, cuộn cảm làm từ các cuộn dây đồng tráng men nối với một tụ điện và được gắn vào 1 miếng plastic (hard tag) Trong các hệ thống hiện đại thì cuộn cảm có được khắc vao một tấm kim loại trên thẻ. Reader phát ra một trường từ vơi fG +
- 10% trong dải tần vô tuyến nếu mạch LC đi vào vùng lân cận của trường từ ,năng lượng của trường từ này sẽ cảm ứng vào mạch cộng hưởng thông qua cuộn dây (định luật faraday) Nếu tần số fG của trường bằng với tần số cộng hưởng fR thì mạch LC sẽ sinh ra một giao động cộng hưởng dòng điển cảm ứng được sinh ra trong mạch cộng hưởng chống lại sự biến thiên của từ trường đã sinh ra nó, do đó gay ra một sụt áp trong cuộn phát, dẫn đến làm suy yếu trường từ Sự thay đổi của điện áp cảm ứng được nhận biết nhờ vào một cuộn day cảm biến vi nó vậy mà reader phát hiện có một mạch cộng hưởng đi vào từ trường của nó.
Hình 21 Giới thiệu hoạt động của hệ thống EAS tần số vô tuyến
Sự thay đổi điện áp ở phía phát và các cuộn dây cảm ứng nói chung là rất thấp nên rất khó nhận biết Tuy nhiên, sự thay đổi nhỏ này cũng đủ để cho reader có thể nhận dạng transponder một cách tin cậy Điều này đạt được bằng cách sử dụng : tần số của truognwf từ được phát ra không phải là hằng số mà nó là tần số “quét” Điều này có nghĩa là tần số của bộ phát liên tục thay đổi từ mid tới max khoảng tần số này thường là 8,2Mhz +-10%
Bất cứ khi nào tần số “quét” bằng đúng tần số cộng hưởng của mạch cộng hưởng trên transponder Transponder bắt đầu dao động, từ đó sinh ra một sụt áp ở phía phát và cuộn dây cảm biến Dung sai tần số của transponder phụ thuộc vào dung sai của nhà sản xuất và sự thay đổi của môi trường kim loại, không đóng vai trò như kết quả của quá trình quét toàn bộ khoảng tần số.
Bởi vì transponder không được phép di chuyển qua quầy tính tiền cho nên chúng cần phải bị vô hiệu hóa để không kích hoạt hệ thống chống trộm Việc này được thực hiện như sau: thiết bị vô hiệu hóa đặt tại quầy thu ngân sẽ phát ra một đường từ trường từ đủ mạch để điện áp cảm ứng đánh thủng tụ điện của transponder Tụ điện được thiết kế sao cho việc đánh thủng không thay đổi ngược lại và làm cho mạch cộng hưởng không thể hoạt động được dưới sự tác động của tín hiệu quét.
Các anten khung diện tích lớn dùng để phát ra trường từ cần thiết trong vùng truy vấn anten khung được tích hợp vào cột và được nối với cổng Nếu cổng có bề rộng dưới 2m thì ta có thể sử dụng hệ thống RFID tần số vô tuyến.
Hình 22 Anten khung của hệ thống RF ( cao 1.3 – 1.6m) và transponder
Bảng Các tham số hệ thống cho các hệ thống RF
Hệ thống sô phẩm chất Q của phần tử bảo mật >60-80
Cường độ trường vô hiệu hóa cực tiểu HD 1,5(A/m)
Cường độ trường cực đại trong tầm vô hiệu hóa 0,9 (A/m)
Bảng Dải tần số của các hệ thống bảo mật khác nhau
Hệ thống 1 Hệ thống 2 Hệ thống 3 Hệ thống 4 Tần số (MHz) 1.86 – 2.18 7.44 – 8.33 7.30 – 8.70 7.40 – 8.60 Tần số quét
Các hệ thống EAS trong dải viba sử dụng việc tạo ra các bài bằng các linh kiện có đặc tuyến phi tuyến( ví dụ :diode) Hài của một điện áp hình sin A có tần số FA là một điện áp hình sin B với tần số fB là số nguyên lần tần số FA Các bài bậc cao của tần số FA là 2fA,3fA,4fA.
Mạch của transponder 1 bit để tạo ra các hài rất đơn giản: một diode điện dung được nối với một anten dipole được chỉnh ở tần số song mang( hinh 23) Anten dipole tần số 2.45GHz có chiều dài tổng cộng là 6cm các tần số sóng mang được dùng la 915mhz, 2,45Ghz, 5,6GHz Nếu transponder nằm trong tầm của antenna phát, dòng điện trong diode sẽ tạo ra hài của sóng mang, đặt biệt là các hài bậc 2 hay bậc 3, tùy thuộc vào loại diode được chọn.
Hình 23.Mạch cơ bản và hình dạng cụ thể của transponder viba
Hình 24 biểu diễn transponder được đặt trong tầm anten phát hoạt động ở tần số 2,45Ghz Hài bậc 2 của sóng mang có tần số 4,9GHz được phát lại và được tách bởi bội thu Sự xuất hiện hài bậc 2 của tín hiệu có thể kích hoạt hệ thống báo động.
Hình 24 Transponder viba nằm trong vùng truy vấn của detector
Nếu sóng mang được diều chế ASK hay FSK thì tất cả các hài cũng sẽ có cùng một dạng điều chế như vậy Điều này giúp cho hệ thống phân biệt tín hiệu nhiễu và tín hiệu có ích, ngăn chặn thông báo sai do tín hiệu bên ngoài tác động vào. Ở ví dụ trên, sóng mang được điều chế ASK với tín hiệu 1khz tín hiệu nhận được ở bộ thu được giải diều chế rồi đưa đến bộ tách sóng 1khz Tín hiệu nhiễu xuất hiện ở tần số 4,9Ghz không thể kích hoạt báo động sai vì chúng thường không dược điều chế và nếu có thì chúng sẽ có một cách điều chế khác.
Hệ thống này hoạt động với bước sóng dài từ 100 – 135.5khz transponder gồm có một vi mạch và một cuộn dây cộng hưởng bằng đồng tráng men Mạch cộng hưởng được hàn vơi tụ để cộng hưởng tại tần số hoạt động của hệ thống. những transponder này có thể làm bằng plasitic và có thể lấy đi khi hàng hóa được mua.
Hình 25 Sơ đồ mạch điện và hoạt động của EAS sử dụng bộ chia tần số
Vi mạch trong transponder nhận năng lượng từ trường từ của thiết bị an ninh (security device) Tần số ở cuộn tự cảm được chia 2 bằng vi mạch và được gửi ngược trở lại thiết bị an ninh Tín hiệu này hồi tiếp về bằng một dây rẽ nhánh đến cuộn dậy.
Các thông số cơ bản của hệ thống
Tần số điều chế/tín hiệu điều chế 12.5Hz hay 25Hz
Trường từ của transponder xung ở một tần số thấp (điều chế ASK) để cải thiện tốc độ nhận dạng tương tự như nhận dạng bằng các hài, việc điều chế sóng mang (ASK hay FSK) được duy trì ở phân nữa tần số phát( subharmics) Nó được dùng để phân biệt giữa nhiễu và tín hiệu có ích Anten khung được dùng làm anten cảm biến.
CẤU TRÚC CỦA THIẾT BỊ MANG DỮ LIỆU
Transponder có bộ nhớ
Transponder có bộ nhớ gồm từ loại đơn giản là transponder chỉ đọc đến loại high-end transponder có chức năng bảo mật thông minh Transponder có bộ nhớ gồm có :
- Mạch HF : để cung cấp năng lượng và cho phép truyền thông với reader. Đặc điểm chủ yếu để phân biệt họ của transponder là sự thực hiện address anh security logic trên chíp bằng cách sử dụng một trạng thái máy ( state machine ).
Hình 39 Sơ đồ khối của transponder có bộ nhớ a Giao tiếp HF mạch HF là nơi giao tiếp giữa tín hiệu analog , kênh truyền cao tần từ reader đến transponder và mạch số của transponder Cho nên mạch HF thực hiện chức năng của một modem ( modulator-demodulator) cổ điển dùng để truyền dữ liệu analog thông qua đường dây điện thoại.
Tín hiệu HF đã ddiefu chế từ reader được khôi phục trong mạch HF bằng cách giải điều chế để tạo ra một luồng dữ liệu nhị phân Luồng dữ liệu này được xử lý lại trong bộ address anh security logic Một mạch điện phát ra xung clock được lấy từ sóng mang của trường HF để truyền dữ liệu.
Hình 40 sơ đồ khối của mạch HF của transponder liên kết cảm ứng với bộ load modulator
Mạch HF liên kết với một bộ điều chế load modulation hay bộ điều chế tán xạ lùi được điều khiển bởi dữ liệu nhị phân đang truyền để trả lại dữ liệu cho reader.
Transponder thụ động, transponder không có nguồn riêng được cung cấp năng lượng thông qua HF của reader Để đạt được điều này, mạch HF lấy dòng từ anten của transponder sau đó chỉnh lưu ( rectifier ) cung cấp cho chip như một nguồn áp thông thường. b Address and security logic
Address and security logic là trung tâm của thiết bị mang dữ liệu và điều khiển tất cả các quá trình xử lý trên chip.
Hình 41 sơ đồ khối của Address and Security logic
- Powner on logic: đảm bảo thiết bị dữ liệu cảm nhận trạng thái mặc định sau khi nó nhận một năng lượng đầy đủ khi xâm nhập vào trường HF của reader.
- Những thanh ghi đặc biệt I/O : thực hiện trao đổi dữ liệu với reader.
- Đơn vị bảo mật ( Cryptological unit): có nhiệm vụ thực hiện thủ tục xác nhận, mật mã hóa dưc liệu và quản lý khóa ( key ).
- Bộ nhớ dữ liệu bao gồm : một ROM dùng để lưu trữ dữ liệu cố định ( nư các số seri ), EEPROM hay RAM được nối với bộ Address and Security logic thông qua bus địa chỉ và bus data bên trong chíp.
- Xung clock : rất cần thiết cho việc điều khiển tuần tự và đồng bộ hệ thống Xung này được lấy từ trường HF nhờ vào mạch HF và cung cấp cho module address and security logic.
- Một trạng thái máy : là một trật tự dùng để thực thi các hoạt động logic mà có khả năng lưu trữ các biến trạng thái Việc điều khiển trạng thái phụ thuộc vào tất cả các qui trình được thực hiện bởi một trạng thái máy Tuy nhiên, trình tự lập trình của các máy này được xã định thiết kế chip Chức năng này chỉ có thể thay đổi khi chỉnh sửa lại việc thiết kế chip và việc làm này chỉ cần thiết khi thiết kế các sản phẩm mới. c Cấu trúc bộ nhớ
Loại transponder tiêu biểu cho hệ thống RFID low-end Ngay khi transponder chỉ đọc vào vùng truy vấn của reader, nó bawsrt đầu truyền liên tiếp số ID của mình Số nhận dạng này thường dài khoảng vài byte Nhà sản cuất pahir đảm bảo là sô seri này là duy nhất Những mã phức tạp hơn thì có thêm những chức năng đặc biệt khác.
Hình 42 sơ đồ khối của một transponder chỉ đọc
Số nhận dạng duy nhất của transponder tích hợp vào trong transponder trong quá trình sản xuất chip User không thể thay đổi số seri này cũng như bất kỳ dữ liệu nào trên chip.
Trong hình trên, khi transponder vào vùng truy vấn của reader, một bộ đếm bắt đầu truy vấn tuần tự các địa chỉ trong bộ nhơ (PROM) Dữ liệu ở đầu ra của bộ nhớ (128-bit số seri) có thể được phát đi theo chu kì như là một luồng dữ liệu nối tiếp.
Quá trình trao đôit thông tin với reader là một chiều nghĩa là transponder chỉ gửi sô nhận dạng của nó cho reader mà thôi Việc truyền dữ liệu từ reader đến transponder không thực hiện được Tuy nhiên, do dự đơn giản của thiết bị mang dữ liệu và reader, những transponder chỉ đọc có giá thành thấp.
Transponder chỉ đọc dùng trong những ứng dụng về giá của hàng hóa mà không đòi hỏi pải lưu dữ liệu cho transponder Trước đây, loại transponder này dùng để nhận dạng gia súc, điều khiển tuy xuất và những quá trình công nghiệp tự động với một trung tâm quản lý dữ liệu.
Những transponder cho phép reader ghi dữ liệu vào có dung lượng bộ nhớ tuef 1 byte đến 64KByte (transponder viba có SRAM).
Bộ vi sử lý
Những transponder có bộ vi sử lý ngày càng được sử dụng nhiều trong thẻ thông minh Để cải thiện độ linh động của trạng thái máy, transponder trong những thẻ này được kết hợp với bộ vi sử lý.
Hình 47 Sơ đồ khối của một transponder có dùng bộ vi sử lý
Những bộ vi sử lý như 8051 hay 6850 được sử dụng là trung tâm của chíp Hơn nữa, một vài nhà sản xuất đang cung cấp một bộ đồng xử lý ( cryptological unit)n trên cùng một chip Nó cho phép thực hiện tính toán lặp lại cafn thiết cho thủ tục mật mã.
Những thẻ thông minh có bộ I sử lý thường kết hợp với hệ điều hành riêng của chúng Nhiệm vụ của hệ điều hành là trao đổi dữ liệu qua lại the thông minh, điều khiển chuỗi lệnh, quản lý file và thực thi các giải thuật bảo mật ( như mật mã hóa, thủ tục xác nhận)
Các module chương trình được ghi vào ROM và được tích hợp vào chip lúc sản xuất chip Thông thường một lệnh được hệ điều hành xử lý theo những bước sau : Những lệnh gửi từ reader đen thẻ thông minh không tiếp xúc được nhận thông qua mạch HF Kiểm tra lỗi và sửa lỗi được thực hiện bở bộ quản lýI/O Lệnh bị lỗi được giải mã hoặc kiểm tra lỗi Sau khi giải mật mã, một lệnh biên dịch cấp cao hơn sẽ giải mã lệnh đó Nếu không giải mã được thì bộ phận quản lý mã trả về được gọi Bộ phận này phát ra mã trả về tương ứng và gửi nó trở lại reader thông qua bộ phận quản lý I/O ( I/O manager).
Hình 48 Quá trình sử lý lệnh trong hệ điều hành thẻ thông minh
Nếu nhận được lệnh hợp lệ, mã chương trình thực sự cùng với lệnh của ứng dụng này được thực thi Việc truy xuất đến dữ liệu của ứng dụng trong EEPROM chỉ được hệ thống quản lý file và quản lý bộ nhớ thi hành Chúng sẽ chuyển đổi tất cả địa chỉ thành địa chỉ vật lý tương ứng của bộ nhớ Bộ phận quản lý file cũng liểm tra điều kiện truy xuất ( thủ tục xác nhận ) cho dữ liệu.
Thị trường truyền thống của thẻ thông minh tiếp xúc là những ứng dụng trong chi trả tiền và điện thoại di động ( SIM card cho hệ thống di động GMS), những ứng dụng cần được bảo mật trong quá trình sử lý và truyền dữ liệu Kết quả cần thiết có thể thực hiện nhah chóng và đơn giản những giải thuật bảo mật dẫn đến việc phát triển các bộ cropocessor trên thẻ.
Các thẻ thông minh không tiếp xúc được sử dụng trong những ứng dụng đòi hỏi sự liên kết với user một cách thân thiện( điều khiên truy xuất) và thời gian giao dịch ngắn ( vé xe) Khuynh hướng liên kết các ứng dụng chi trả tiền với các laoij ứng dụng không tiếp xúc cuối cùng dẫn đến việc phát triển thẻ có hai giao tiếp Loại thẻ này có cả giao diện tiếp xúc và không tiếp xúc trên cùng một chip Một thẻ hai giao tiếp được nhận dạng thông qua giao diện bề mặt tiếp xúc hoặc không tiếp xúc.
Hình 49 Sơ đồ khối của một thẻ hai giao tiếp
Sự khác nhau lớn nhất giữa thẻ thông minh không tiếp xúc và tiếp xúc là năng lượng sử dụng Một thẻ thông minh không tiếp xúc theo tiêu chuẩn ISO14443 chỉ có 5mW được sử dụng để hoạt động ở khoảng cách ối đa so với reader (Hmin = 1.5 A/m) Một thẻ không tếp xác có thể có 7.2mW (GMS 11.13), 50mW (GMS 11.11) hoặc có thể lên đến 300 mW( ISO 7816 Class A: 5V, 60mA) phụ thuộc vào từng loại Đây là khái niệm mới trong việc phát triển các bọ vi sử lý không tiếp xúc Ví dụ như: việc sử dụng một bộ PMU (power management unit) trên chíp Bộ này có thể tự động tách rời những phần mạch của chip không sử dụng nguồn cung cấp để tiết kiệm năng lượng Hớn nữa, các kỹ thuật siêu tiết kiệm năng lượng được sử dụng trong tất cả các chip hai giao tiếp là cho năng lượng được tiêu thụ một cách tối ưu nhất.
Một khóa chuyển đổi giữa hai chế độ tiếp xúc và không tiếp xúc trên chip là không cần thiết Trong trường hợp đơn giản nhất nó đủ để sử dụng cho những dữ liệu hợp lệ nhận được thông qua một trong hai giao tiếp như tiêu chuần quy định cho những hoạt động xa hơn Một vào chip cung cấp chương trình cho các cờ trạng thái cho phép chế độ hoạt động hiện tại được truy vấn Hơn nữa, các tín hiệu ( tần số, điện áp) xuất hiejn ở mạch HF hay trên chip tiếp xúc được ước lượng.
Bộ nhớ
Sau trạng thái máy hay bộ vi sử lý, thành phàn quan trọng nhất của một transponder là bộ nhớ mà dữ liệu của user được đọc hay ghi vào Dữ liệu chỉ đọc được bở ghi của nhà sản xuất bằng mặt lạ chip hay ghi vĩnh viễn vào bộ nhớ bằng tia laser.
Nếu dữ liệu được ghi vào trong transponder thì các cell RAM, EEPROM hay FRAM cũng tích hợp vào chip Tuy nhiên, chỉ có các cell EEPROM và FRAM có thể lưu trữ dữ liệu trong đã được ghi trong những chu kỳ dài ( thường là 8 năm) mà không cần nguồn cung cấp.
Đo lường các biến vật lý
Việc phát triển các transponder RFID đặc biệt kết hợp với một bộ chuyển đổi A/D trên chíp ASIC rất thuận tiện để đo các biến vật lý Nói chung tất cả các biến vật lý nào cũng có thể được sử dụng Nhờ vào các bộ cảm biến nhiệt độ mà chúng ta có thể theo dõi được nhiệt độ.
Hình 50 Transponder liên kết cảm ứng có thêm cảm biến nhiệt độ
Cảm biến nhiệt độ, transponder ASIC, cuộn dây của transponder và tụ điêhn backup đều nằm trên một vỏ thủy tinh hình nhộng giống như hệ thống nhận dạng gia súc Trong trường hợp này người ta sẽ sử dụng transponder thụ động để tạo ra một môi trường thân thiện.
Giá trị đo được của bộ chuyển đổi A/D có thể được đọc bằng một lệnh từ reader Với các transponder chỉ đọc, giá trị đo được cũng có thể được phép vào một số ID phát đi theo chu kỳ.
Ngày nay, lĩnh vực ứng dụng chủ yếu của những transponder có cảm biến là đo nhiệt độ không dây trong gia súc Trong ứng dụng này, thân nhiệt của gia súc được đo để theo dõi sức khỏe, sự sinh sản Quá trình đo có thể được thực hiện tự động lúc cho ăn và tắm rửa hay tự làm bằng tay thông qua một reader di chuyển được.
Trong lĩnh vực công nghiệp, các transponder có cảm biến có thể dùng ở bất kỳ nơi nào có những biến vật lý cần phải đo mà việc nối cáp là không thực hiện được.
Cấu trúc của reader
Luồng dữ liệu trong ứng dụng
Một phần mềm được thiết kế để đọc hay ghi vào một thiết bi mạng dữ liệu không tiếp xúc ( transponder) đòi hỏi reader cũng phải có giao tiếp không tiếp xúc Phần mềm yêu cầu việc truy xuất vào thiết bị mạng dữ liệu càng thông suốt càng tốt.
Quá trình đọc và ghi một thiết bị mang dữ liệu không tiếp xúc được thực hiện dựa vào nguyên lý Master – Slave nghĩa là tất cả các hoạt động của reader chỉ được kích hoạt khi những lệnh đọc/ghi nhận được từ phần mềm.
Hình 51 Nguyên lý Master-slave giữa phần mềm, reader và transponder Để thực hiện một lệnh từ phần mềm, trước hết transponder phải nằm trong vùng liên lạc của reader Reader bây giờ là master trong mối liên hệ với transponder Transponder chỉ đáp ứng lại những lệnh từ reader và không bao giờ hoạt động độc lập ( ngoài trừ những transponder chỉ đọc )
Một lệnh đọc đơn giản nhất từ phần mềm đến reader có thể xác định một chuỗi liên tiếp các bước liên lạc giữa reader và một transponder Bảng dưới đây cho thấy một lệnh đọc sẽ đãn đến việc kích hoạt 1 transponder Kế đó là thực thi chuỗi thủ tục xác nhận và cuối cùng là lệnh truyền dữ liệu yêu cầu.
Bảng ví dụ về quá trình thực thi một lệnh đọc bởi phần mềm, reader và transponder
Chức năng chủ yếu của reader là kích hoạt thiết bị mang dữ liệu(transponder), cấu trúc thứ tự liên lạc với thiết bị mạng dữ liệu và truyền dữ liệu giữa phần mềm và thiết bị mang dữ liệu không tiếp xúc Tất cả những tính chất liên lạc không dây chẳng hạn như thực hiện kết nối, thực hiện chống xung đột và thủ tục xác nhận được điều khiển hoàn toàn bởi redaer.
Các thành phần của reader
Dù khác nhau chủ yếu về kiểu liên kết ( cảm ứng – điện từ ), thứ tự giao tiếp ( FDX, HDX, SEQ), thủ tục truyền dữ liệu từ transponder đến reader ( load modulation tán xạ lùi, hài phụ) và khoảng tần số nhưng tất cả các reader đều tương tự nhau về hoạt động cũng nhứ cách thiết kế chúng.
Reader của tất cả các hệ thống có thể được đơn giản hóa thành 2 khối chức năng chủ yếu: hệ thống điều khiển và mạch HF ( bao gồm một bộ phát và một bộ thu)
Hình 52 Sơ đồ khối của một reader gồm có hệ thống điều khiển và mạch HF.
Toàn bộ hệ thống được điều khiển bằng những lệnh a.Mạch HF
Mạch HF của redaer thực hiện những chức năng chủ yếu sau :
+ Phát một tín hiệu tần số cao mạng năng lượng nhằm kích hoạt cho transponder và cung cấp năng lượng cho nó.
+ Điều chế tín hiệu truyền đến cho transponder + Kiểm tra và giải điều chế cho tín hiệu HF nhận được từ transponder.
Mạch HF có 2 đường tín hiệu riêng tương ứng với 2 chiều dữ liệu từ/đến transponder Dừ liệu truyền đến transponder thông qua Transmitter Arm Ngược lại, dữ liệu nhận được từ transponder được xử lý trong Reciever Arm.
Hình 53 Sơ đồ khối của mạch HF của hệ thống RFID liên kết cảm ứng
* Hệ thống liên kết cảm ứng
Trướng hết, một tín hiệu ở tần số hoạt động của hệ thống ( ví dụ 135 kHz, 13.56MHz) được phát ra trong Transmitter Arm bởi một bộ dao động ổn định. Tín hiệu dao động được nạp vào module điều chế được điều khiển bởi tín hiệu baseband của hệ thống mã hóa tín hiệu Tín hiệu baseband này ở mức TTL chứa chuỗi tín hiệu nhị phân được mã hóa theo kiểu Manchester, Miller, NRZ. Tín hiệu ngõ ra được điều chế như thế nào tùy thuộc vào bộ điều chế ASK hay PSK Riêng điều chế FSK chỉ sử dụng trong trường hợp tín hiệu baseband được nạp trực tiếp vào bộ tổng hợp tần số.
Tín hiệu được điều chế được khuếch đại đến mức cần thiết bằng mạch khuếch đại rồi được tách đến hộp anten.
Reciever Ảm bắt đầu ở hộp anten với thành phần đầu tiên là bộ lọc thông dải có sườn dốc Ở những hệ thống FDX/HDX, bộ lọc này có nhiệm vụ ngăn chặn những tín hiệu từ đường truyền và lọc ra những tín hiệu đáp ứng từ transponder Ở những hệ thống điều chế tín hiệu sử dụng sóng mạng phụ, nhiệm vụ của bộ lọc này cũng không được xem thường vì trong trường hợp này, tín hiệu phát và thu không chỉ tách rời nhau bởi tần số sáng mang phụ Những sóng mạng phụ của hệ thống 13.56Mhz là 846kHz hay 212kHz.
* Hệ thống vi ba – bán song công
Sự khác nhau chủ yếu giữ hệ thống vi ba và hệ thống căm ứng tần số thấp là bộ tổng hợp tần số : do tần số hoạt động thường là 2.45 GHz không thể được phát trực tiếp bởi một bộ dao động trực tiếp thạch anh Nó chỉ có thể được tạo ra bằng cách nhân các tần số thấp lại với nhau Do việc điều chế được duy trì trong suốt quá trình nhân tần số nên việc điều chế được thực hiện ở tần số thấp.
Hình 54 Sơ đồ khối của mạch HF trong hệ thống viba
Một vài hệ thống viba có một directional coupler để tách biệt tín hiệu truyền đi của hệ thống từ một tín hiệu tán xạ lùi cuatr transponder.
Một bộ drectional coupler gồm có 1 cặp đường dây Nếu cả 4 port được match và công suất của P1 được cấp cho port 1 thì công suất này được phân phối cho port 2 và 3 và không có công suất ở port 4 Tương tự như vậy nếu công suất được cấp ở port 3 thì nó sẽ chia cho port 1 và 2.
Hình 55 Hoạt động của một bộ directional coupler với hệ thống RFID tán xạ lùi
* Hệ thống tuần tự- SEQ Đối với một hệ thống RFID tuần tự, trường HF của reader chủ yếu được phát đi là để cung cấp năng lượng cho transponder và gửi các lệnh của nó.
Transponder phát dữ liệu của nó cho reader trong khi các reader không phát Bộ phát và bộ thu trên reader được kích hoạt tuần tự và như vậy nó cũng phát và thu tuần tự nhau.
Hình 56 Sơ đồ khối HF của reader trong hệ thống SEQ
Reader có một khóa chuyern mạch ngay tức thời để chuyển đổi giữa bộ phát và thu Chắc năng này thường được thực hiện bởi diode PIN trong kỹ thuật vo tuyến.
Không có những yêu cầu đặc biệt nào được dành cho bộ thu trong hệ thống SEQ Do độ mạnh của tín hiệu trong máy phát không gây ra nhiễu trong quá trình nhận tín hiệu, bộ thu SEQ có thể thiết kế với độ nhạy cao nhất có thể. Điều này có nghĩa là khoảng cách của hệ thống có thể tăng lên tương ứng với khoẳng năng lượng. b Đơn vị điều khiển Đơn vị điều khiển của reader thực hiện những nhiệm vụ sau:
+ Trao đổi với phần mềm và thực thi những lênh từ phần mềm. + Điều khiển liên lạc với một transponder ( Nguyên lý master – slave).
+ Mã hóa và giải mã tín hiệu.
Trong những hệ thống phức tạp hơn thì đơn vị điều khiển còn có thêm những chức năng sau:
+ Thực thi các giải thuật chống xung đột.
+ Mật mã và giải thuật mã luồng dữ liệu được truyền đi giữa transponder và reader.
+ Thực hiện thủ tục xác nhận giữa trasponder và reader.
Hình 57 Sơ đồ khối đơn vị điều khiển của reader Đơn vị diều khiển thường có một bộ vi sử lý để thực hiện những chức năng phức tạp này Các thủ tục bảo mật chẳng hạn như luồn ciphering giữa transponder và reader cũng như mã hóa tín hiệu thường được thực hiện trong module ASIC để giảm bớt các bước tính toán cho bộ vi sử lý Vì lý do thực hiện cho nên ASIC được truy xuất thông qua bus vi sử lý.
Hình 58 Quá trình mã hóa và giải mã tín hiệu bằng đơn vị điều khiển cả reader
Dữ liệu trao đổi giữa phần mềm và đơn vị điều khiển của reader được thực hiện theo giao tiếp RS232 và RS485 Tín hiệu và máy tính phải ở dạng mãNRZ ( 8 – bit bất đồng bộ) Tốc độ baud thường là 1200bd, 4800bd, 9600bd …
Những giao thức khác nhau được sử dụng cho giao thức truyền thông.
Giao tiếp giữa mạch HF và đơn vị điều khiển đặc trưng cho trạng thái của mạch HF là một số nhị phân Trong hệ thống điều chế ASK, mức 1 vào mạch
HF ứng với trạng thái “tín hiệu HF on” và mức 0 ứng với “tín hiệu HF off”.
Kết nối anten trong hệ thống liên kết cảm ứng
Anten của reader trong hệ thống RFID liên kết cảm ứng phát ra một thông lượng Thông lượng này được dùng để cung cấp năng lượng cho transponder và gửi thông tin giữa reader và transponder Có 3 yếu tố cơ bản mà một anten cần phải đáp ứng:
+ Dòng điện cực đại i1 trong cuộn dây của anten ứng với thông lượng cực đại. + Công suất phối hợp để năng lượng cực đại có thể dùng để phát ra thông lượng.
+ Băng thông đử động để truyền không méo tín hiệu sóng mang đã được điều chế.
Anten phụ thuộc vào dải tần số hoạt động làm các thủ tục khác nhau có thể được sử dụng để kết nối cuộ dây của anten với bộ phát: kết nối trực tiếp cuộn dây anten với module cung cấp năng lượng bằng cách sử dụng power matching hay cung cấp thông qua cáp xoắn của anten.
Quá trình truyền dữ liệu giữa reader và transponder – Điều chế và mã hóa dữ liệu trong RFID
và mã hóa dữ liệu trong RFID
Sơ đồ khối của quá trình truyền dữ liệu giữa reader và transponder trong một hệ thống RFID.Từ reader đến Transponder theo hướng truyền dữ liệu, tín hiệu ( xử lý tín hiệu ) và bộ điều chế (modulator) trong reader ( phía phát), kênh truyền, bộ giải điều chế (demodulator) và giải ddiefu chế trong transponder ( phía thu).
Hình 59 Sơ đồ khối của hệ thống viễn thông số
I Các loại mã biểu diễn tín hiệu nhị phân
Tín hiệu nhị phân có thể được biểu diễn bằng nhiều loại mã khác nhau qua kỹ thuật mã hóa đường truyền Các hệ thống RFID thường sử dụng một trong những loại mã sau: NRZ, Manchester, Unipolar RZ, DBP ( differential bi- phase), Miller, differential coding on PP coding.
+ Mã NRZ: bit 1 được biểu diễn ở mức cao và bit 0 ở mức thấp Mã NRZ được dùng riêng cho điều chế FSK và PSK.
+ Mã manchester : bit 1 được biểu diễn ( mức cao, thấp) Bit 0 được biểu diễn (mức thấp mức cao) Do đó mã Manchester còn được gọi là mã chia pha.
Mã manchester thường được sử dụng để truyền dữ liệu từ transponder đến reader bằng cách điều chế sử dụng sóng mang phụ.
+ Mã Unipolar RZ: bit 1 được biểu diễn ở múc cao trong nửa chu kỳ đầu và ở mức thấp trong nửa chu kìa sau Bit 0 được biểu diễn ở mức thấp trong toàn bộ chu kỳ bit.
+ Mã DBP : bit 0 được mã hóa bởi ( mức cao, mức thấp) hoặc ngược lại.
Bít 1 được mã hóa bằng cách chốt sự chuyển đổi mức Hơn nữa, mức được đảo ngược ở mỗi chu kỳ bit, cho nên tín hiệu nhị ohaan có thể dễ dàng thay đổi cấu trúc trong máy thu (nếu cần thiết).
Hình 60 Các loại mã đường truyền trong hệ thống RFID
+ Mã miller: bit 1 được biểu diễn bởi một sự chuyển đổi ( mức cao, mức thấp) hoặc ngược lại Bit 0 giữ nguyên mức của bit 1 trước đó Một chuỗi các bit
0 có thể tạo nên sự chuyển mức ở đầu chu kỳ bit, do đó tín hiệu nhị phân có thể thay đổi cấu trúc lại ở máy thu.
+ Mã miller modified : Mã này thay thế mỗi sự thay đổi mức trong mã miller thành một xung âm Mã này rất thích hợp trong cách hệ thống RFID ghép cảm ứng để nó có khả năng đảm bảo năng lượng cung cấp liên tục đến transponder từ trường HF của reader ngay cả khi truyền dữ liệu.
+ Mã Differential ( mã sai phân ) : trong mã này bit 1 được phát đi gây nên sự thay đổi (logic) mức tín hiệu, mức tín hiệu còn lại không thay đổi đối với bit 0.
+ Mã Pulse-pause (PPC): trong mã này, bit 1 được biểu diễn bằng một khoảng thời gian dừng t trước xung kế tiếp, bit 0 được biểu diễn bằng một khoảng thời gian dừng 2t trước xung tiếp theo Mã này rất phổ biến trong các hệ thống RFID tầm gần ghép cảm ứng để truyền dữ liệu từ Reader đến transponder.
Do độ rộng xung rất bé tpulse