TỔNG QUAN
ĐẶT VẤN ĐỀ
Việt Nam đứng trong top 6 quốc gia có tỷ lệ sử dụng phương tiện giao thông cá nhân cao nhất thế giới, chỉ sau Ấn Độ, Trung Quốc, Indonesia, Đài Loan và Pakistan Sự gia tăng nhanh chóng của số lượng phương tiện cá nhân đã dẫn đến nhiều vấn đề, trong đó nổi bật là tình trạng thiếu bãi đỗ xe.
Mặc dù số lượng bãi đỗ xe ở Việt Nam khá phong phú, nhưng vẫn không đủ để đáp ứng nhu cầu sử dụng ngày càng tăng Tại các bãi giữ xe truyền thống, nhân viên giữ xe phải đảm nhiệm nhiều công việc như quản lý vào ra, ghi số thứ tự xe và cấp thẻ giữ xe, dẫn đến nhiều bất cập trong quản lý khi lượng xe quá lớn Điều này không chỉ gây khó khăn trong việc quản lý mà còn làm tăng nguy cơ thất thoát tài chính và tạo ra tình trạng kẹt xe, ùn tắc trong giờ cao điểm.
Với sự phát triển của Khoa học – Kỹ thuật, việc quản lý bãi giữ xe đã được cải thiện đáng kể nhờ vào công nghệ hiện đại như RFID và kỹ thuật nhận dạng biển số Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện trong lĩnh vực này, ví dụ như đề tài năm 2018 của Vũ Tiến Trình và Lê Vũ Khanh, “Hệ thống bãi giữ xe ứng dụng công nghệ RFID”, sử dụng công nghệ RFID trên nền tảng Arduino UNO để quản lý việc vào ra và hiển thị số lượng chỗ trống trên Web Tiếp theo, đề tài năm 2019 của Nguyễn Đăng Việt và Trần Trí Đạt, “Thiết kế, thi công bãi giữ xe ứng dụng công nghệ RFID và xử lý ảnh”, không chỉ áp dụng RFID mà còn kết hợp thuật toán xử lý ảnh để trích xuất hình ảnh.
1 N.V (2020), VOH Radio, https://voh.com.vn/xe/nhung-quoc-gia-su-dung-xe-may-nhieu-nhat-the-gioi- 371188.html, truy cập ngày 21/02/2023
2 Vũ Tiến Trình – Lê Vũ Khanh (2018), Hệ thống bãi giữ xe ứng dụng công nghệ RFID, Đồ án tốt nghiệp, ĐHSPKT
Nhóm nghiên cứu của Nguyễn Đăng Việt và Trần Trí Đạt (2019) đã phát triển một hệ thống bãi giữ xe ứng dụng công nghệ RFID và xử lý ảnh, với mục tiêu cải thiện độ chính xác trong nhận dạng biển số phương tiện Các đề tài trước đó sử dụng công nghệ RFID kết hợp với các kỹ thuật nhận dạng như Opencv và Tesseract OCR, nhưng thường gặp khó khăn do yêu cầu về chất lượng biển số đầu vào và cấu hình máy tính cao Để giải quyết vấn đề chi phí đầu tư thiết bị và hiệu quả không đáng kể trong phát triển thương mại, nhóm đã quyết định triển khai các phương pháp nhận dạng thông qua Web API, giúp tiết kiệm tài nguyên phần cứng và cải thiện độ chính xác trong nhận dạng Việc sử dụng Pre-Training Model AI để nhận dạng biển số và hình dáng trên Web API được xem là bước tiến quan trọng trong việc khắc phục tình trạng nhận dạng kém ở các kỹ thuật cũ.
Dựa trên các khảo sát ban đầu và tính thực tế, nhóm đã quyết định thực hiện đề tài “Thiết kế” với sự hỗ trợ và hướng dẫn từ giảng viên, nhằm áp dụng những cải tiến đã nêu.
MỤC TIÊU
Đề tài “Thiết kế, thi công hệ thống bãi giữ xe ứng dụng công nghệ RFID và nhận dạng biển số” sử dụng vi xử lý 8-bit Atmega328p của Atmel để xử lý các lệch chính Phần mềm quản lý được phát triển bằng ngôn ngữ C# trên nền tảng Window Form và lưu trữ dữ liệu thẻ trên Microsoft SQL Server Hệ thống áp dụng Pre-Training Model AI để nhận dạng biển số và hình dáng, với giao tiếp giữa phần mềm và mô hình AI thông qua API theo mô hình Client – Server Bảo mật thông tin thẻ RFID được thực hiện bằng cơ chế mã hóa Key A và Key B.
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Nội dung 1: Kết nối, lập trình Arduino UNO R3 giao tiếp với máy tính và các thiết bị ngoại vi như: Servo, cảm biến, RFID RC522, Led 7 đoạn
- Nội dung 2: Xây dựng phần mềm quản lý bãi xe, truyền nhận dữ liệu với Arduino UNO R3 và Camera bằng ngôn ngữ lập trình C#
- Nội dung 3: Xây dựng hệ quản trị cơ sở dữ liệu SQL Server để lưu trữ và truy xuất dữ liệu
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 3
- Nội dung 4: Ứng dụng Model AI trong nhận dạng biển số và nhận dạng hình dáng
- Nội dung 5: Triển khai Model AI thành API lên Web với Flask
- Nội dung 6: Kết nối C# với Python Flask triển khai hệ thống AI Client – Server
- Nội dung 7: Thiết kế mô hình hệ thống
- Nội dung 8: Thi công mô hình hệ thống, bảo mật và mã hóa thẻ RFID
- Nội dung 9: Chạy thử nghiệm và hiệu chỉnh hệ thống
- Nội dung 10: Đóng gói hệ thống
- Nội dung 11: Viết báo cáo
- Nội dung 12: Bảo vệ đồ án.
GIỚI HẠN
Đề tài có một số giới hạn bao gồm:
- Khoảng cách đọc thẻ RFID tối đa là 6 cm;
- Phản hồi từ API về phần mềm có độ trễ;
- Khoảng cách nhận dạng biển số bị giới hạn do mô hình;
- Camera độ phân giải 720p kết nối qua USB port trên máy tính;
- Tối ưu hóa về kết nối giữa các thiết bị bằng HUB USB còn hạn chế;
- Linh kiện thi công ở mức độ mô hình, chưa thể đưa linh kiện này vào thi công thực tế;
- Giao tiếp truyền nhận thông qua API từ Client đến Server ở Local hoặc cùng mạng WLAN.
BỐ CỤC
Trình bày đặt vấn đề dẫn nhập lý do chọn đề tài, mục tiêu, nội dung nghiên cứu, các giới hạn thông số và bố cục đồ án.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
MÔ HÌNH HỆ THỐNG BÃI GIỮ XE ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ RFID VÀ NHẬN DẠNG BIỂN SỐ
RFID VÀ NHẬN DẠNG BIỂN SỐ
Công nghệ RFID đã trở thành một phần quan trọng trong hệ thống quản lý bãi giữ xe, giúp việc giám sát và quản lý phương tiện trở nên hiệu quả hơn Để nâng cao tính bảo mật, nhiều hệ thống còn tích hợp thêm công nghệ nhận dạng biển số hoặc nhận dạng hình dáng phương tiện.
Khi xe vào bãi, mỗi xe sẽ nhận một thẻ RFID chứa thông tin quan trọng như hình ảnh toàn cảnh, ký tự biển số và thời gian vào bãi Tất cả những thông tin này được lưu trữ trên phần mềm quản lý, giúp theo dõi và quản lý xe hiệu quả.
Khi khách hàng trả lại thẻ RFID tại bãi xe, hệ thống sẽ truy xuất thông tin xe đã lưu, bao gồm biển số vào - ra, tổng thời gian gửi xe và hình ảnh lúc xe vào - ra hiển thị trên màn hình quản lý Phần mềm tự động đối chiếu các thông tin để tính phí gửi xe, kiểm tra sự trùng khớp của biển số và mức độ giống nhau giữa thời điểm xe vào và ra Nếu tất cả điều kiện được đáp ứng, phần mềm sẽ gửi tín hiệu đến bộ điều khiển để mở cổng cho phép xe ra.
CÔNG NGHỆ RFID
RFID (Nhận dạng tần số vô tuyến) là công nghệ cho phép nhận diện đối tượng thông qua sóng radio Hệ thống này sử dụng sóng vô tuyến để theo dõi, quản lý và truy xuất thông tin của từng đối tượng một cách hiệu quả.
Một hệ thống RFID bao gồm các thành phần chính sau:
- Thẻ (Tag): Gồm chip bán dẫn nhỏ và anten thu sóng;
- Đầu đọc (Reader): Thực hiện việc đọc, ghi dữ liệu lên Tag, giao tiếp với máy chủ;
- Anten (Antena): Nhiệm vụ bức xạ, thu sóng điện từ và gia công tín hiệu;
Mạch điều khiển là thành phần thiết yếu trong các đầu đọc hiện đại, cho phép thực hiện các chức năng điều khiển từ xa Nó hỗ trợ giao tiếp giữa con người và các thiết bị bên ngoài, giúp điều chỉnh hoạt động của đầu đọc và các cơ cấu chấp hành liên quan.
BẢO MẬT THẺ RFID
Các cơ chế bảo mật thẻ RFID Mifare gồm:
Mỗi thẻ RFID được gán một mã Serial Number duy nhất do nhà sản xuất quy định, và mã này không thể thay đổi trong suốt quá trình sử dụng, dẫn đến việc đây là một cơ chế bảo mật kém nhất.
Mỗi thẻ RFID đi kèm với Datasheet, cho phép người dùng hiểu rõ lược đồ truy cập thẻ và lập trình đọc/ghi theo nhu cầu Do mỗi loại thẻ có lưu đồ thuật toán riêng, chỉ đầu đọc tương thích mới có thể truy xuất dữ liệu từ thẻ Tuy nhiên, thuật toán này dễ bị sao chép và có độ bảo mật thấp, dẫn đến việc ít được ứng dụng trong thực tế.
Key A và Key B là hai khóa bảo mật quan trọng được lưu trữ trong Trailer Block của thẻ RFID Mỗi block sử dụng một trong hai khóa này để truy xuất thông tin bên trong Khi lập trình và sử dụng thẻ, người dùng cần khai báo một trong hai khóa để tác động đến thông tin của các block tương ứng Phương án bảo mật này được đánh giá cao, chỉ đứng sau Access Bit.
Access Bit là phương pháp bảo mật cao cấp nhất cho thẻ RFID, bao gồm tổ hợp 3 bit điều khiển chức năng của Key A, Key B và khả năng truy xuất thông tin của thẻ Mặc dù hiệu quả, phương pháp này khó tiếp cận và thường chỉ được áp dụng trong các ứng dụng đặc thù.
XÂY DỰNG API BẰNG FLASK TRONG PYTHON
API (Giao diện lập trình ứng dụng) là một tập hợp các giao thức cho phép các phần mềm tương tác và truy cập chức năng cũng như dữ liệu của nhau, từ đó thực hiện các nhiệm vụ một cách hiệu quả.
API cho phép lập trình viên tiết kiệm thời gian bằng cách sử dụng các chức năng có sẵn từ ứng dụng khác, thay vì phải viết lại mã nguồn Nó thiết lập các tiêu chuẩn để truyền và nhận thông tin giữa các ứng dụng, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tích hợp và phát triển phần mềm.
API có thể được xây dựng từ nhiều ngôn ngữ khác nhau, một trong số chúng
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 7 là Flask, một Framework Web Python Đề tài này sử dụng Flask để xây dựng API
API có nhiều loại yêu cầu như GET, POST, PUT, DELETE Mỗi một loại yêu cầu tương ứng một hành động cụ thể khác nhau:
- GET: Lấy dữ liệu từ server và không có bất kỳ tác động nào đến server Server chỉ gửi phản hồi theo yêu cầu;
Gửi dữ liệu đến server là một quá trình quan trọng, trong đó mỗi yêu cầu phải đi kèm với nội dung phù hợp với tài nguyên trên server để nhận được phản hồi chính xác.
- PUT: Chuyển dữ liệu để tạo hoặc sửa đổi resource của server;
- DELETE: Xóa resource đã có trong server
2.4.2 Xây dựng API bằng Flask
Flask là một framework Web được phát triển bằng Python, lý tưởng cho việc xây dựng các dịch vụ Web Với cách tiếp cận đơn giản và linh hoạt, Flask tối ưu hóa quy trình phát triển API, cho phép tạo ra các dịch vụ Web dễ dàng mở rộng và tùy chỉnh.
Flask có các tính năng chính như Routing, xử lý yêu cầu và phản hồi, định dạng dữ liệu, quản lý lỗi và xử lý ngoại lệ:
Định tuyến trong API cung cấp phương pháp xác định URL và xử lý các yêu cầu HTTP thông qua các Decorator, giúp quản lý các Endpoint Mỗi Endpoint là một URL cụ thể mà Client có thể gửi yêu cầu đến, tương ứng với một hành động cụ thể và xử lý dữ liệu liên quan.
- Xử lý yêu cầu và phản hồi: Flask hỗ trợ các phương thức đặc trưng trong API như GET, POST, PUT, DELETE;
- Định dạng dữ liệu: Flask hỗ trợ định dạng dữ liệu phổ biến như JSON, Base64, XML để trao đổi dữ liệu với Client;
- Quản lý lỗi và xử lý ngoại lệ: Flask cung cấp cơ chế xử lý lỗi và ngoại lệ trong quá trình xử lý yêu cầu của API
Các bước xây dựng API bằng Flask trong Python bằng Pycharm:
Bước 1: Cài đặt phần mềm
Để bắt đầu, bạn cần cài đặt phần mềm Pycharm và Anaconda trên máy tính Sau khi cài đặt xong, mở Pycharm và chọn “New Project” để mở cửa sổ Create Project Tiếp theo, bạn hãy chọn vị trí lưu cho dự án của mình.
“Location”, tại “Interpreter” chọn Anaconda sau đó chọn “Create”
Mở Terminal trong Pycharm và chạy lệnh “pip install flask” để cài đặt Flask Bước 2: Tạo file chính cho ứng dụng
Trong phần mềm Pycharm, tạo một file Python mới với tên tùy chọn và import Module Flask bằng lệnh “from flask import Flask” ở đầu chương trình Sau đó, tạo đối tượng Flask bằng lệnh “app = Flask( name )”.
Bước 3: Định nghĩa các Endpoint và xử lý yêu cầu
Sử dụng Decorator “@app.route()” để định nghĩa các Endpoint và xác định URL tương ứng
Sau khi ứng dụng Flask chạy, API sẽ lắng nghe trên một cổng và URL cụ thể
Mở trình duyệt và truy cập URL như hình 2.1 để kiểm tra API.
XÂY DỰNG PHẦN MỀM BẰNG C# TRONG WINDOW FORM
Ngôn ngữ lập trình C# là nền tảng chính cho phát triển NET của Microsoft, được sử dụng phổ biến trong việc phát triển ứng dụng cho Windows, di động và web.
C# là ngôn ngữ lập trình phổ biến cho việc phát triển giao diện người dùng (GUI) trên Windows Form, một thành phần của NET Framework Windows Form cung cấp các lớp và thành phần cần thiết để tạo ra và quản lý giao diện người dùng hiệu quả cho các ứng dụng Windows.
Microsoft SQL Server là hệ quản trị cơ sở dữ liệu do Microsoft phát triển, đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái Microsoft SQL Nó cung cấp các công cụ và dịch vụ cần thiết để quản lý và lưu trữ dữ liệu hiệu quả.
Microsoft SQL Server cung cấp các công cụ mạnh mẽ cho việc quản lý dữ liệu trong môi trường doanh nghiệp, giúp tối ưu hóa quy trình và nâng cao hiệu quả quản lý thông tin.
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Bộ môn Điện tử Công nghiệp - Y sinh tập trung vào các khía cạnh quan trọng như cơ sở dữ liệu, bảo mật thông tin, sao lưu và khôi phục dữ liệu, cũng như quản lý hiệu suất, nhằm nâng cao hiệu quả trong quản lý dữ liệu.
Ngôn ngữ truy vấn: SQL Server sử dụng ngôn ngữ truy vấn SQL (Structured
SQL (Ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc) là ngôn ngữ tiêu chuẩn dùng để tương tác với cơ sở dữ liệu, cho phép người dùng truy vấn, thêm, sửa đổi và xóa dữ liệu trong các cơ sở dữ liệu quan hệ.
2.5.3 Tạo mới ứng dụng và cơ sở dữ liệu
Các bước tạo mới một ứng dụng bằng C# trong Window Form:
Bước 1: Cài đặt Visual Studio
Tiến hành cài đặt môi trường phát triển tích hợp (IDE) Visual Studio của Microsoft vào máy tính
Bước 2: Tạo dự án mới
Trên giao diện mở đầu của phần mềm bấm chọn “Create a new project”, lần lược chọn ngôn ngữ “C#”, “Window”, “Desktop”, bấm “ Create” để tạo dự án
Bước 3: Thiết kế giao diện người dùng
Trên thanh công cụ, tìm và kéo các thành phần như nút, textbox, hộp thoại và các điều khiển khác vào giao diện
Tùy chỉnh và sắp xếp các thành phần để tạo giao diện người dùng mong muốn cho ứng dụng của bạn
Chọn "Build" trên thanh công cụ và sau đó chọn "Build Solution" để xây dựng ứng dụng
Sau khi xây dựng thành công, chọn "Debug" và "Start Debugging" (hoặc nhấn
Các bước tạo mới một cơ sở dữ liệu bằng Microsoft SQL Server:
Bước 1: Cài đặt SQL Server Management Studio (SSMS)
Tiến hành cài đặt SQL Server Management Studio từ trang chủ Microsoft Bước 2: Kết nối đến SQL Server
Khi mở SSMS, bạn sẽ thấy một hộp thoại kết nối Hãy nhập thông tin cần thiết, bao gồm tên máy chủ, thông tin xác thực và cơ sở dữ liệu mặc định nếu có.
Nhấn "Connect" để kết nối đến SQL Server
Bước 3: Tạo cơ sở dữ liệu mới
Trong cửa sổ SSMS, chuột phải vào "Databases" trong cây đối tượng và chọn
Trong hộp thoại "Cơ sở dữ liệu mới", bạn cần đặt tên cho cơ sở dữ liệu và cấu hình các tùy chọn như đường dẫn lưu trữ, kích thước và các cài đặt khác.
Nhấn "OK" để tạo cơ sở dữ liệu mới.
MÔ HÌNH CLIENT – SERVER
Mô hình Client-Server là một cấu trúc phân tán trong công nghệ thông tin, trong đó các máy tính được phân chia thành hai vai trò chính: máy khách (Client) và máy chủ (Server) Máy khách đóng vai trò là người dùng cuối, thực hiện các tương tác với máy chủ để truy xuất và chia sẻ tài nguyên.
Mô hình Client-Server hoạt động khi máy khách gửi yêu cầu đến máy chủ để thực hiện một tác vụ Máy chủ nhận yêu cầu, xử lý thông tin và trả về kết quả cho máy khách Quá trình này diễn ra thông qua các giao thức mạng như HTTP (HyperText Transfer Protocol), đảm bảo sự trao đổi thông tin hiệu quả giữa hai bên.
Protocol) trong ứng dụng Web.
PRE-TRAINING MODEL TRONG NHẬN DẠNG
Mô hình Pre-Training là phương pháp quan trọng trong Học sâu và Học máy, giúp giải quyết vấn đề dữ liệu lớn và trích xuất thông tin hiệu quả Nó cải thiện khả năng tổng quát hóa và nâng cao hiệu suất của các mô hình học máy.
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 11 hình học sâu
Trong giai đoạn Pre-Training, mô hình học từ một lượng lớn dữ liệu không gian thông tin tổng quát bằng cách dự đoán tiếp theo hoặc dự đoán masked Sử dụng kiến trúc mạng nơ-ron sâu như mạng Transformer, mô hình này phát triển khả năng biểu diễn sâu và phức tạp của dữ liệu.
Mô hình Pre-Training giúp giải quyết vấn đề thiếu dữ liệu và cải thiện khả năng tổng quát hóa của mô hình học sâu Bằng cách này, nó cho phép tái sử dụng kiến thức từ dữ liệu lớn và chia sẻ thông tin giữa các tác vụ khác nhau.
YOLOv5 là mô hình tiên tiến trong nhận diện vật thể, đặc biệt được áp dụng hiệu quả trong nhận dạng biển số xe Là phiên bản nâng cấp của YOLO (You Only Look Once), nó mang lại những cải tiến vượt trội trong khả năng phát hiện và phân loại đối tượng.
YOLOv5 mang lại hiệu suất vượt trội và độ chính xác cao trong việc nhận diện biển số xe từ hình ảnh hoặc video Những đặc điểm nổi bật của YOLOv5 trong việc nhận dạng biển số xe bao gồm khả năng xử lý nhanh chóng và chính xác, giúp cải thiện hiệu quả trong các ứng dụng giám sát và quản lý giao thông.
YOLOv5 được tối ưu hóa để mang lại hiệu suất cao và thời gian phản hồi nhanh chóng, nhờ vào việc áp dụng các kỹ thuật tiên tiến như Backbone Network đa lớp và kiến trúc mạng hiệu suất cao Điều này cho phép YOLOv5 xử lý hình ảnh và video một cách nhanh chóng và hiệu quả.
YOLOv5 nổi bật với độ chính xác cao trong việc nhận diện biển số xe, nhờ vào việc áp dụng các kỹ thuật tiên tiến như huấn luyện đa quy mô, tăng cường dữ liệu và các chiến lược huấn luyện hiệu quả Mô hình này không chỉ đáng tin cậy mà còn cho khả năng nhận diện biển số xe một cách chính xác.
YOLOv5 là một mô hình mã nguồn mở, cho phép tích hợp dễ dàng vào các ứng dụng hoặc hệ thống hiện có Nó có khả năng tùy chỉnh và điều chỉnh để đáp ứng nhu cầu cụ thể của từng dự án.
YOLOv5 hỗ trợ đa nền tảng, cho phép chạy trên CPU, GPU và thiết bị di động Nhờ đó, mô hình có thể được triển khai linh hoạt trên nhiều hệ thống và thiết bị khác nhau mà không gặp phải rào cản lớn.
2.7.2 Pre-Training Model ResNet từ Torchvision
Torchvision là một thư viện mã nguồn mở được phát triển trên nền tảng
PyTorch là một thư viện phổ biến cho các ứng dụng thị giác máy tính, cung cấp nhiều mô hình được đào tạo trước như ResNet, Faster R-CNN, Mask R-CNN và VGG Những mô hình này hỗ trợ cho các nhiệm vụ như phân loại ảnh, phát hiện đối tượng và phân đoạn ảnh Trong đề tài này, nhóm nghiên cứu đã chọn mô hình ResNet để trích xuất đặc trưng ảnh nhằm nhận dạng hình dáng.
ResNet (Residual Network) là một kiến trúc mạng học sâu CNN được giới thiệu bởi Kaiming He, Xiangyu Zhang, Shaoqing Ren và Jian Sun vào năm 2015
ResNet có nhiều phiên bản như ResNet-18, ResNet-34, ResNet-50, ResNet-101 và ResNet-152, mỗi phiên bản tương ứng với số lượng layers trong mô hình Những phiên bản này có độ phức tạp khác nhau và cho kết quả khác biệt trên các tập dữ liệu khác nhau.
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
GIỚI THIỆU
Chương này trình bày cách tính toán và thiết kế hệ thống, bao gồm các khối: nguồn, hình ảnh, cảm biến, xử lý, điều khiển, hiển thị và động cơ Hệ thống phần mềm được phát triển bằng ngôn ngữ lập trình C# và kết nối với các mô hình nhận dạng qua API theo kiến trúc Client-Server.
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG
Theo yêu cầu của đề tài, nhóm tiến hành thiết kế sơ đồ khối của mô hình như hình 3.1 bên dưới:
Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống
- Khối nguồn: Chức năng cấp nguồn cho toàn bộ mạch để hoạt động;
- Khối đầu đọc: Chức năng đọc UID của thẻ RFID, sau đó truyền dữ liệu đọc được đến khối xử lý (Arduino) để xử lý mã thẻ;
- Khối cảm biến: Chức năng phát hiện xe đã đi nhằm điều khiển khối động cơ (đóng thanh chắn Barie) thông qua sự điều khiển của khối điều khiển;
- Khối hình ảnh: Chức năng chụp hình ảnh sau đó gửi về Khối xử lý (máy tính) để tiến hành lưu trữ, phân tích và xử lý hình ảnh;
- Khối nút nhấn: Chức năng gửi tín hiệu đến khối điều khiển để điều khiển khối động cơ;
- Khối điều khiển: Chức năng thực thi các lệnh điều khiển động cơ, nhận tín hiệu điều khiển từ khối xử lý;
- Khối hiển thị: Chức năng hiển thị giao diện quản lý bãi xe từ màn hình laptop, hiển thị thông tin biển số xe lên màn hình LCD;
- Khối động cơ: Chức năng đóng mở bằng động cơ Servo, nhận tín hiệu điều khiển từ khối điều khiển;
Khối xử lý đảm nhận vai trò quan trọng trong việc nhận tín hiệu từ khối đầu đọc và khối cảm biến, sau đó gửi tín hiệu điều khiển đến các khối hiển thị và khối điều khiển.
Khối đầu đọc có nhiệm vụ đọc dữ liệu từ thẻ Tag và truyền mã này đến khối xử lý để thực hiện xử lý dữ liệu Nó bao gồm hai thành phần chính: Reader và thẻ Tag.
Qua quá trình cân nhắc lựa chọn linh kiện Nhóm quyết định sử dụng Module RC522 để đọc dữ liệu bên trong thẻ vì có các đặc điểm:
- Khả năng tương thích với bộ xử lý trung tâm Arduino UNO R3;
- Kích thước và phạm vi hoạt động tương thích với mô hình thiết kế;
- Khả năng đáp ứng và phản hồi nhanh chóng
Module RFID RC522 (Hình 3.2) sử dụng IC MFRC522 của Phillip dùng để đọc và ghi dữ liệu cho thẻ RFID với tần số hoạt động 13.56MHz
Bảng 3.1 sẽ mô tả chi tiết thông số kỹ thuật của Module RFID RC522
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 15
Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật Module RFID RC522
STT Thông số Giá trị Đơn vị
1 Điện áp hoạt động 3.3 – 5 VDC
2 Dòng ở chế độ chờ 10-13 mA
3 Dòng ở chế độ nghỉ = 0.8 thì đạt yZêu cầu và ngược lại) Kết quả thử nghiệm được thống kế ở bảng 5.3
Bảng 5.3: Kết quả thử nghiệm khả năng nhận dạng hình dáng
Lần thử Hai xe giống nhau Hai xe khác nhau
1 Đạt yêu cầu Đạt yêu cầu
2 Không đạt yêu cầu Đạt yêu cầu
3 Đạt yêu cầu Đạt yêu cầu
4 Đạt yêu cầu Đạt yêu cầu
5 Đạt yêu cầu Đạt yêu cầu
Kết quả thử nghiệm ở bảng 5.3 cho thấy tỷ lệ đạt yêu cầu vượt quá 90%, chứng tỏ rằng mô hình Pre-Training RetNes hoạt động hiệu quả và có khả năng đáp ứng cao.
5.4.4 Thử nghiệm 4: Khả năng nhận dạng biển số lỗi
Biển số lỗi là loại biển số không đạt tiêu chuẩn thông thường, với các vấn đề như ký tự bị mất, biển số bị mờ hoặc ảnh bị lóa sáng Để đánh giá khả năng nhận dạng của biển số lỗi, cần gán biển số này vào xe mô hình và tiến hành thử nghiệm ra vào bãi.
Kết quả thử nghiệm được thống kế ở bảng 5.4 bên dưới
Hình 5.14: Ảnh biển số lỗi
Bảng 5.4: Kết quả thử nghiệm khả năng nhận dạng biển số lỗi
Lần thử Nhận diện được biển số
Nhận diện các kí tự trong biển số
Kết quả thử nghiệm bảng 5.4 cho thấy rằng các biển số mặc dù có lỗi vẫn được nhận dạng chính xác Nhóm nghiên cứu đã đạt được mục tiêu khắc phục tình trạng nhận dạng sai ở các biển số lỗi, điều này được thể hiện qua quá trình thực hiện đề tài Một số hình ảnh thực tế từ mô hình thử nghiệm này được trình bày trong hình 5.15.
CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ - NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 71
Hình 5.15: Kết quả nhận dạng biển số lỗi thực tế trên mô hình
5.4.5 Thử nghiệm 5: Khả năng đọc dữ liệu bên trong thẻ mã hóa Để đánh giá được khả năng đọc dữ liệu bên trong thẻ mã hóa tiến hành chạm các thẻ khác nhau lên đầu đọc Kết quả quá trình thử nghiệm được thể hiện ở bảng 5.5 bên dưới
Bảng 5.4: Kết quả thử nghiệm khả năng nhận dạng biển số lỗi
Lần thử Đọc thành công (Có/ không) Độ chính xác dữ liệu
Kết quả từ bảng 5.5 cho thấy phần cứng có khả năng đọc thẻ hiệu quả, đáp ứng đầy đủ yêu cầu Độ chính xác của dữ liệu phụ thuộc vào việc thẻ được đọc thành công; nếu thẻ được đọc thành công, dữ liệu thu được sẽ chính xác.
5.4.6 Thử nghiệm 6: Khả năng vận hành hệ thống Để đánh giá được hệ thống trong quá trình vận hành có gặp các sự cố như break phần mềm hay không, nhóm tiến hành thử nghiệm chồng thẻ và đọc thẻ liên tục để gây xung đột dữ liệu truyền nhận Kết quả thử nghiệm được trình bày ở bảng 5.5 bên dưới
Bảng 5.5: Kết quả thử nghiệm khả năng vận hành hệ thống
Lần thử Chồng thẻ và đọc liên tục
(Đọc được/ không đọc được)
Nhận xét: Kết quả thử nghiệm ở bảng 5.6 cho thấy việc gây xung đột dữ liệu bằng cách chồng thẻ và đọc liên tục không làm gián đoạn hệ thống
CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 73