Áp dụng công nghệ rfid quản lý hàng hóa ở các siêu thị mini

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ RFID QUẢN LÝ HÀNG HÓA Ở CÁC SIÊU THỊ MINI S K C 0 9 MÃ SỐ: SV2022-18 CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: PHẠM QUỐC ANH S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 11/2022 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH 🙟🙟🕮🙝🙝 BÁO CÁO TỔNG KẾT ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ RFID QUẢN LÝ HÀNG HÓA Ở CÁC SIÊU THỊ MINI Mã số đề tài: SV2022-18 Chủ nhiệm đề tài: Phạm Quốc Anh TP Hồ Chí Minh - 11/2022 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH 🙟🙟🕮🙝🙝 BÁO CÁO TỔNG KẾT ÁP DỤNG CƠNG NGHỆ RFID QUẢN LÝ HÀNG HĨA Ở CÁC SIÊU THỊ MINI Mã số đề tài: SV2022-18 Thuộc nhóm ngành khoa học: SV thực hiện: Phạm Quốc Anh Nam/Nữ: Nam Dân tộc: Kinh Năm thứ: 3/ Số năm đào tạo: năm Lớp: 19161ĐTCN Khoa: Điện-Điện tử Ngành học: Công nghệ kỹ thuật Điện tử-viễn thông Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Văn Hiệp TP Hồ Chí Minh - 11/2022 MỤC LỤC MỞ ĐẦU .11 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài 11 1.1 Trong nước .11 1.2 Ngoài nước 12 Mục tiêu đề tài .13 Tính cấp thiết đề tài 13 3.1 Hiệu Khoa học Công nghệ: 13 3.2 Hiệu Kinh tế Xã hội: 13 Đối tượng nghiên cứu – Phương pháp nghiên cứu – Phạm vi nghiên cứu 14 4.1 Phương pháp nghiên cứu .14 4.2 Đối tượng nghiên cứu 14 4.3 Phạm vi nghiên cứu .14 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 15 1.1 Thực trạng quản lý kho hàng 15 1.1.1 Cách quản lý kho hàng truyền thống 16 1.1.2 Cách quản lý kho hàng ngày 16 1.1.3 Một số đề tài ứng dụng công nghệ quản lý kho hàng 17 1.2 Quản lý kho bãi hàng hóa cơng nghệ nhận dạng sóng vơ tuyến 20 1.2.1 Tổng quan cơng nghệ nhận dạng sóng vơ tuyến 20 1.2.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống RFID 22 1.2.3 Phân loại hệ thống RFID 23 1.2.4 Ứng dụng công nghệ RFID quản lý kho bãi 25 1.3 TAG (thẻ gắn vào đối tượng nhận dạng) .26 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG 28 2.1 u cầu mơ hình 28 2.2 Sơ đồ khối kết nối phần cứng 28 2.3 Giới thiệu thiết bị phần cứng 29 2.3.1 RFID UHF 29 2.3.3 Màn hình hiển thị .33 2.4 Sơ đồ kết nối phần cứng 35 CHƯƠNG 3: THI CÔNG HỆ THỐNG 36 3.1 Phần mềm Visual Studio SQL Server 36 3.2 Xây dựng phần mềm 36 3.2.1 Quản lý xuất hàng khỏi kho 36 3.2.2 Quản lý nhập hàng vào kho .38 3.2.3 Các giao diện chỉnh sửa thơng tin hàng hóa 39 3.2.3 Giao diện kiểm kê hàng hóa 43 CHƯƠNG KẾT QUẢ, NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ 44 4.1 Kết 44 4.1.1 Kết phần cứng 44 4.1.2 Kết phần mềm giao diện .45 4.2 Nhận xét đánh giá .49 KẾT LUẬN 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Hình ảnh mã vạch bao gồm phần mã vạch phần số 16 Hình 1.2: Sơ đồ khối hệ thống RFID .21 Hình 1.3: Các thành phần hệ thống RFID 21 Hình 1.4: Kỹ thuật giao tiếp trường xa thẻ RFID hoạt động tần số lớn 100MHz 22 Hình 1.5: Các thẻ RFID dựa kết nối trường xa .23 Hình 1.6: Kỹ thuật giao tiếp hệ thống RFID chủ động .23 Hình 1.7: Kỹ thuật giao tiếp hệ thống RFID thụ động .24 Hình 1.8: Thẻ RFID thụ động 27 Hình 1.9: Các thành phần thẻ thụ động 27 Hình 2.1: Sơ đồ khối phần cứng 28 Hình 2.2: Đầu đọc thẻ tầm xa RFID ZK101 29 Hình 2.3: Module Arduino Uno R3 31 Hình 2.4: Sơ đồ chân Arduino Uno R3 .32 Hình 2.5: Màn hình LCD HDMI 1024×600 34 Hình 2.6: Sơ đồ mạch nguyên lý toàn hệ thống 35 Hình 3.1: Lưu đồ xuất thông tin sản phẩm kho 37 Hình 3.2: Lưu đồ nhập thơng tin sản phẩm vào kho .38 Hình 3.3: Lưu đồ sửa thơng tin sản phẩm .39 Hình 3.4: Lưu đồ thêm sản phẩm 40 Hình 3.5: Lưu đồ xóa sản phẩm 42 Hình 3.6: Lưu đồ kiểm kê sản phẩm 43 Hình 4.1: Mặt trước mơ hình đề tài 44 Hình 4.2: Bên mơ hình đề tài 44 Hình 4.3: Mặt mơ hình đề tài 45 Hình 4.4: Giao diện đề tài 45 Hình 4.5: Giao diện lựa chọn phương thức quản lý 46 Hình 4.6: Giao diện nhập hàng .46 Hình 4.7: Giao diện xuất hàng 47 Hình 4.8: Giao diện thêm hàng hóa, sản phẩm 47 Hình 4.9: Giao diện xóa hàng hóa, sản phẩm 48 Hình 4.10: Giao diện kiểm kê kho 48 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật đầu đọc tầm xa RFID UHF loại ZK101 30 Bảng 2.2: Thông số Arduino Uno R3 31 Bảng 2.3: Thơng số kỹ thuật hình LCD HDMI 1024×600 34 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT AVR: Automatic Voltage Regulator CSDL: Cơ sở liệu EPC: Electronic Product Code FHSS: Frequency hopping Spread Spectrum IPS: In-Phane Switching ISO: International Organization for Standardization HDMI: High-Definition Multimedia Interface IDE: Integrated Development Environment LCD: Liquid Crystal Display 10 RFID: Radio-Frequency Identification 11 SQL: Structured Query Language 12 UART: Universal Asynchronous Receiver-Transmitter 13 UID: User Identification BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM TP Hồ Chí Minh - 11/2022 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: Áp dụng cơng nghệ RFID quản lý hàng hóa siêu thị mini - Chủ nhiệm đề tài: Phạm Quốc Anh Mã số SV: 19161205 - Lớp: 19161ĐTCN Khoa: Điện-Điện tử - Thành viên đề tài: Họ tên STT - MSSV Lớp Khoa Phạm Quốc Anh 19161205 19161ĐTCN Điện-Điện tử Phạm Văn Dũng 19161216 19161ĐTCN Điện-Điện tử Nguyễn Thành Đạt 19161219 19161ĐTCN Điện-Điện tử Lê Ngọc Sanh 19161281 19161ĐTCN Điện-Điện tử Mai Nguyễn Khánh Trình 19161308 19161ĐTCN Điện-Điện tử Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Văn Hiệp Mục tiêu đề tài: Thiết kế thi cơng hệ thống quản lý hàng hóa siêu thị mini với công nghệ RFID, đồng thời xây dựng phần mềm quản lý truy xuất hàng hóa thơng qua sở liệu Tính sáng tạo Đối với đề tài “Áp dụng cơng nghệ RFID quản lý hàng hóa siêu thị mini” ta quản lý khối lượng sản phẩm lớn qua lần quét với tốc độ quản lý nhanh xác, giúp tiết kiệm thời gian chi phí th nhân cơng kiểm kê hàng hóa Giao diện quản lý sở liệu hàng hóa trực quan, đơn giản, đa tính thân thiện với người dùng Kết nghiên cứu Hiểu rõ nguyên lý hoạt động ứng dụng mà công nghệ RFID mang lại Tạo mã EPC thẻ dán sản phẩm tùy biến theo ý người dùng Hệ thống đọc đáp ứng nhanh xác thơng tin sản phẩm Xây dựng sở liệu đa dạng phục vụ cho lưu trữ quản lý hàng hóa với giao diện hiển thị trực đơn giản, trực quan, dễ sử dụng Đóng góp mặt giáo dục đào tạo, kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài - Giáo dục: Phát triển tính ứng dụng cơng nghệ RFID từ sở lý thuyết thành ứng dụng thực tế - Kinh tế - xã hội: Nếu đề tài thành công ta ứng dụng quản lý cửa hàng mini cách tự động, giảm thiểu thời gian kiểm sốt kho hàng hay th nhân cơng quản lý trước, điều giúp tiết kiệm chi phí doanh nghiệp đồng thời có sản phẩm quản lý hàng hóa tự động mang thương hiệu Việt Nam phục vụ cho doanh nghiệp Việt mà ta không cần mua hay chuyển giao công nghệ quản lý từ nước giống - Khả áp dụng đề tài: Áp dụng quản lý hàng hóa cửa hàng tiện lợi, hay siêu thị mini Công bố khoa học SV từ kết nghiên cứu đề tài (ghi rõ tên tạp chí có) nhận xét, đánh giá sở áp dụng kết nghiên cứu (nếu có) ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Ngày tháng năm SV chịu trách nhiệm thực đề tài (kí, họ tên) 3.2.2 Quản lý nhập hàng vào kho Hình 3.2: Lưu đồ nhập thơng tin sản phẩm vào kho Giải thích: Sau bắt đầu vào giao diện xuất hàng, tiến hành chọn cổng kết nối, tốc độ Baud phù hợp để kết nối với phần cứng Sau nhận liệu mã EPC thẻ RFID tiến hành kiểm tra xem bên CSDL có tồn mã sản phẩm chưa, có giảm số lượng sản phẩm 38 3.2.3 Các giao diện chỉnh sửa thơng tin hàng hóa Hình 3.3: Lưu đồ sửa thơng tin sản phẩm Giải thích: Sau bắt đầu vào giao diện xuất hàng, tiến hành chọn cổng kết nối, tốc độ Baud phù hợp để kết nối với phần cứng 39 Nhận ID sản phẩm từ phần cứng, sau tiến hành kiểm tra xem ID có tồn CSDL khơng, khơng có quay lại ban đầu Nếu có thông tin sản phẩm TextBox để tiến hành chỉnh sửa Sau chỉnh sửa, đồng ý cập nhật, CSDL cập nhật, không quay lại từ đầu Hình 3.4: Lưu đồ thêm sản phẩm 40 Giải thích: Sau bắt đầu vào giao diện xuất hàng, tiến hành chọn cổng kết nối, tốc độ Baud phù hợp để kết nối với phần cứng Nhận ID sản phẩm từ phần cứng, sau tiến hành kiểm tra xem ID có tồn CSDL khơng, có quay lại ban đầu Nếu khơng cho phép người dùng chỉnh sửa sở liệu Sau nhập liệu, đồng ý cập nhật, CSDL cập nhật thêm sản phẩm mới, khơng quay lại từ đầu 41 Hình 3.5: Lưu đồ xóa sản phẩm Giải thích: Sau bắt đầu vào giao diện xuất hàng, tiến hành chọn cổng kết nối, tốc độ Baud phù hợp để kết nối với phần cứng Nhận ID sản phẩm từ phần cứng, sau tiến hành kiểm tra xem ID có tồn CSDL khơng, khơng có quay lại ban đầu Nếu có thơng tin sản phẩm DataGridView để kiểm tra Sau chỉnh kiểm tra, đồng ý xóa, CSDL cập nhật xóa thơng tin sản phẩm đi, không quay lại từ đầu 42 3.2.3 Giao diện kiểm kê hàng hóa Hình 3.6: Lưu đồ kiểm kê sản phẩm Giải thích: Sau bắt đầu vào giao diện xuất hàng, tiến hành chọn cổng kết nối, tốc độ Baud phù hợp để kết nối với phần cứng Nhận liệu từ đầu đọc kiểm tra xem sở liệu có sản phầm hay chưa có sản phẩm hiển thị thơng tin sản phẩm lên hình, chưa có quay lại nhận liệu từ đầu đọc 43 CHƯƠNG KẾT QUẢ, NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ 4.1 Kết 4.1.1 Kết phần cứng Hình 4.1: Mặt trước mơ hình đề tài Hình 4.2: Bên mơ hình đề tài 44 Hình 4.3: Mặt mơ hình đề tài 4.1.2 Kết phần mềm giao diện Hình 4.4: Giao diện đề tài 45 Hình 4.5: Giao diện lựa chọn phương thức quản lý Hình 4.6: Giao diện nhập hàng 46 Hình 4.7: Giao diện xuất hàng Hình 4.8: Giao diện thêm hàng hóa, sản phẩm 47 Hình 4.9: Giao diện xóa hàng hóa, sản phẩm Hình 4.10: Giao diện kiểm kê kho 48 4.2 Nhận xét đánh giá Mơ hình thiết kế dựa nhà kho với đầu đọc đặt cửa kho, hình đặt bên ngồi kho để giúp nhân viên vận hành nhà kho dễ dàng kiểm sốt hàng hóa Trong q trình chạy thử nghiệm đánh giá nhóm thu số đánh giá hệ thống sau: - Hệ thống hoạt động ổn định với công suất tiêu thụ 5.16W - Trong trình hệ thống hoạt động liên tục, khơng có tượng nhiễu - Sản phẩm mà hệ thống quét sản phẩm, tốc độ nhận mã nhanh ❖ Ưu điểm - Đọc nhận diện thẻ dán hàng hóa khoảng cách xa - Thao tác quản lý kiểm soát trực tiếp hình hiển thị - Hệ thống hoạt động với yêu cầu đặt ra, đảm bảo hoạt động liên tục, ổn định tiết kiệm lượng - Có thể thay đổi ID thẻ ❖ Nhược điểm - Hệ thống chưa thể kiểm soát nhiều sản phẩm giống lúc - Phần cứng quy mô nhỏ chưa thể áp dụng vào thực tế, số lượng cổng kết nối cịn nhiều - Q trình truyền nhận thơng tin từ đầu đọc đến phần mềm quản lý chậm chương trình viết chưa tối ưu, cịn sử dụng nhiều tài nguyên nhớ - Thiết kế giao diện chưa tối ưu chưa thân thiện với người dùng 49 KẾT LUẬN Đề tài “Áp dụng công nghệ RFID quản lý siêu thị mini”, qua trình nghiên cứu đề tài nhóm hiểu rõ cấu tạo, chức nguyên lý hoạt động công nghệ RFID Xây dựng mơ hình quản lý thơng minh nhà kho cửa hàng mini, giám sát quy trình đọc, xuất lưu trữ hàng hóa Hiển thị thơng tin sản phẩm lên hình cảm ứng LCD với chức nhập, xuất thông tin hàng hóa Sau q trình nghiên cứu đề tài giúp nhóm nắm thêm nhiều kiến thức bổ ích như: - Hiểu lập trình board Arduino thơng dụng ứng dụng vi điều khiển - Hiểu thêm chuẩn giao tiếp kết nối - Nguyên lý hoạt động cách thức hoạt động công nghệ RFID - Có thêm nhiều kiến thức lập trình ngơn ngữ C#, lập trình hướng đối tượng - Ứng dụng thêm nhiều cơng cụ lập trình hỗ trợ như: SQL Server, … C# Nhìn chung, đề tài mang tính nghiên cứu chưa áp dụng thực tiễn Để phát triển đề tài tốt nhóm đề xuất số giải pháp sau: - Tích hợp linh kiện, module thành module phần cứng - Thiết kế giao diện nâng cao hơn, mở rộng sở liệu phục vụ lưu trữ tốt thông tin tốt - Đóng gói ứng dụng phần mềm quản lý để người dùng dễ dàng tải xuống sử dụng 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn Hiệp, Giáo trình cơng nghệ nhận dạng sóng vô tuyến, Đại học SPKT Tp.HCM 2014 Phạm Quang Huy, Lê Cảnh Trung, Lập trình điều khiển Arduino, Đại học SPKT Tp.HCM Lê Trung Hiếu, Nguyễn Thị Minh Thi, Giáo trình lập trình Windows Form với C#.Net, Đại học Duy Tân 2012 51 S K L 0