bài tập lớn tìm hiểu về rfid và ứng dụng

Trong bài tiểu luận này, chúng em sẽ tìm hiểu về cơ chế hoạt động, các loại, ứng dụng, ưu nhược điểm, và xu hướng phát triển của RFID, nhằm đánh giá tiềm năng và tác động của công nghệ n

Giảng viên hướng dẫn: TS Đặng Xuân Thọ

Sinh viên thực hiện: Vũ Thị Kim Anh – 7133106006

Dương Khánh Huyền 7133106036 Viên Ngọc Hương – 7133106035 Lớp: Dữ liệu lớn trong kinh tế và kinh doanh (01)

LỜI CẢM ƠN

Nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành và trân trọng nhất tới thầyĐặng Xuân Thọ - giảng viên môn Dữ liệu lớn trong kinh tế và kinh doanh,Học viện Chính sách và Phát triển Những kiến thức từ những bài giảng củathầy đã giúp chúng em có được nền tảng kiến thức, những ý tưởng mới vàcách tiếp cận khác biệt, từ đó giúp chúng em viết được một bài tiểu luận tốthơn, sáng tạo hơn Có được sự giúp đỡ tận tình, tâm huyết của thầy là mộtmay mắn không nhỏ của tất cả chúng em Những bài giảng, tài liệu và phươngpháp mà thầy truyền đạt không chỉ giúp chúng em hoàn thành bài tiểu luận,

mà còn có thêm nhiều kiến thức và kỹ năng mới cho chuyên ngành, lĩnh vựccũng như công việc trong tương lai của mình

Do chưa có nhiều kinh nghiệm làm đề tài cũng như vốn hiểu biết còn hạnchế so với tri thức vô hạn, trong bài tiểu luận chắc chắn sẽ không tránh khỏinhững thiếu sót Chúng em rất mong nhận được sự nhận xét, ý kiến đóng góp,phê bình từ thầy để bài tiểu luận của chúng em được hoàn thiện hơn

Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn thầy! Chúng em chúc thầy luôn luôn hạnh phúc và thành công hơn nữa trong sự nghiệp trồng người, dồi dào sức khỏe và nhiệt huyết với nghề giáo cao quý để tiếp tục dìu dắt nhiều thế hệ học trò đến những bến bờ tri thức

LỜI MỞ ĐẦU

Công nghệ đã đem đến nhiều lợi ích trong quá trình hiện đại hoá sản xuấtcũng như đời sống của con người Trong lĩnh vực sản xuất, công nghệ đã giúptăng năng suất, chất lượng, và an toàn lao động, nhờ vào sự phát triển của cácmáy móc, thiết bị, và phần mềm Công nghệ cũng đã tạo ra nhiều ngành côngnghiệp mới, như công nghệ thông tin, sinh học, và năng lượng tái tạo, gópphần thúc đẩy sự phát triển kinh tế và xã hội Trong lĩnh vực đời sống, côngnghệ đã mang lại nhiều tiện ích và tiện nghi cho con người, như việc giaotiếp, giải trí, học tập, và chăm sóc sức khỏe Công nghệ cũng đã mở rộng tầmnhìn và kiến thức của con người, nhờ vào sự kết nối và trao đổi thông tin trêntoàn cầu Như vậy, có thể nói rằng, công nghệ đã tạo ra nhiều cơ hội và giá trịmới cho con người trong thời đại hiện đại

Công nghệ RFID viết tắt Radio Frequency Identification là một trong những công nghệ nhận dạng dữ liệu tự động tiên tiến nhất hiện nay có tính khả thi cao và áp dụng trong thực tế rất hiệu quả RFID đang hiện diện trong rất nhiều lĩnh vực tự động hóa, rất nhiều ứng dụng quản lý và các mô hình tổ chức khác nhau nhằm đem lại những giải pháp nhận dạng dữ liệu tự động tối

ưu và hiệu quả hơn, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, như quản lýhàng hóa, kiểm soát truy cập, theo dõi động vật, thanh toán không tiếp xúc, vànhiều hơn nữa trong đời sống cũng như trong sản xuất RFID có nhiều ưu điểm so với các công nghệ khác, tuy nhiên RFID cũng gặp phải một số thách thức và hạn chế, như chi phí cao, tương thích thấp, an ninh và riêng tư yếu, vàảnh hưởng của môi trường Trong bài tiểu luận này, chúng em sẽ tìm hiểu về

cơ chế hoạt động, các loại, ứng dụng, ưu nhược điểm, và xu hướng phát triển của RFID, nhằm đánh giá tiềm năng và tác động của công nghệ này đối với

xã hội và cuộc sống con người

MỤC LỤC

I KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ RFID 1

1 Khái niệm 1

2 Lịch sử phát triển 1

3 Đặc điểm 4

4 Cấu tạo 4

5 Nguyên lý hoạt động 5

6 Kết hợp RFID với các công nghệ khác 5

II Ưu và nhược điểm của công nghệ RFID 6

1 Ưu điểm của công nghệ RFID 6

2 Nhược điểm của công nghệ RFID 8

III ỨNG DỤNG 10

1 Ứng dụng của RFID trong quản lý chuỗi cung ứng, hàng tồn kho, nguyên vật liệu 10

2 Hệ thống giao thông 10

3 Hệ thống nhà thông minh 11

4 Hệ thống y tế 11

5 Ứng dụng trong quản lý sự kiện 11

6 Tự động hóa thư viện với công nghệ RFID 12

IV TIỀM NĂNG TRONG TƯƠNG LAI 13

1 Tích hợp với các công nghệ khác 13

2 Nhiều ứng dụng sáng tạo hơn 14

3 Tùy chọn in linh hoạt 14

4 Lưu trữ dữ liệu dựa trên đám mây 14

5 Tương lai RFID so với mã vạch 15

V KẾT LUẬN 17

VI TÀI LIỆU THAM KHẢO 18

I - KHÁI QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ RFID

1 Khái niệm

RFID ( viết tắt của Radio Frequency Identification ) là một công nghệ

sử dụng trường điện từ để tự động nhận dạng và theo dõi các thẻ hỗ trợ công nghệ này được gắn vào đối tượng Một hệ thống RFID bao gồm một bộ phát đáp nhỏ, một bộ thu và một bộ phát sóng vô tuyến Khi được kích hoạt bởi một xung điện từ để truy vấn dữ liệu từ một đầu đọc RFID ở gần đó, thẻ RFID sẽ phản hồi dữ liệu số, thường là một giá trị định dạng của riêng thẻ đó,cho đầu đọc RFID Giá trị trả về từ thẻ RFID này có thể được dùng để theo dõi vật thể như hàng hóa, thiết bị,…

Có 2 loại thẻ RFID :

+ Passive tags ( thẻ thụ động): là loại thẻ được cấp năng lượng từ sóng vô tuyến phát từ đầu đọc RFID cho việc truy vấn dữ liệu Tầm hoạt động hiệu quả của loại thẻ này cỡ vài cm

+ Active tags ( thẻ thụ động): là loại thẻ được cấp năng lượng từ pin, do đó cóthể được đọc từ khoảng cách khá xa với đầu đọc RFID, có thể lên đến hàng trăm mét

2 Lịch sử phát triển

RFID là sự kết hợp của công nghệ radar và phát thanh Radar đã được

phát triển trong Mỹ trong những năm 1920 (Scanlon, 2003) Các học giả ghi nhận mối quan hệ giữa điện và từ, vốn là nền tảng cho phát thanh, vào đầu thế

kỷ XIX (Romagnosi, 2009) Harry Stockman đã viết một bài báo nghiên cứu vào năm 1948, xác định số lượng nghiên cứu và phát triển rộng lớn vẫn còn cần thiết trước khi “truyền thông điện phản xạ” có thể được sử dụng trong cácứng dụng như : Phần mềm quản lý phòng tập Gym bằng RFID – Yoga – Aerobic, bán hàng, châm công,…

+ Radar được tinh chế.

+ Harry Stockman xuất bản “Truyền thông bằng các phương tiện phản chiếu”

1950 Thời gian nghiên cứu và phát triển

+ Các công nghệ liên quan đến RFID đã được khám phá trong các phòng thí nghiệm

+ Các thiết kế được phát triển cho các hệ thống transponder tầm xa cho máy bay

1960 Các ứng dụng dồi dào

+ Trong những năm 1960, các nhà phát minh đã bắt đầu áp dụng công nghệ tần số vô tuyến điện cho các thiết bị nhắm vào các thị trường ngoài quân đội

+ Các công ty Sensormatic, Checkpoint và Knogo phát triển sản xuất phòng chống trộm để tiêu dùng công cộng sử dụng

+ Chiếu điện tử Điều

+ EAS là một công nghệ giá cả phải chăng và tương đối đơn giản “Thẻ1-bit” có nghĩa là các hệ thống chỉ có thể phát hiện

+ Sự hiện diện của sự vắng mặt của thẻ.

+ EAS đại diện cho việc sử dụng công nghệ RFID đầu tiên và mới nhất,phổ biến nhất

1970 Ứng Dụng Trong Công Việc

+ Các viện nghiên cứu, các công ty phòng thí nghiệm của chính phủ và các nhà nghiên cứu độc lập đang làm việc để phát triển công nghệ RFID

+ Công việc được thực hiện vào thời điểm này là nhằm thu thập số điệnthoại, theo dõi động vật và xe và tự động hóa nhà máy

Mở rộng thương mại năm 1980

+ Công nghệ RFID được thực hiện đầy đủ Châu Âu và Mỹ áp dụng RFID cho các hệ thống vận chuyển, theo dõi động vật, và các ứng dụngkinh doanh

1990 RFID trở nên phổ biến

+ Sử dụng RFID rất phổ biến đến mức các tiêu chuẩn bắt đầu xuất hiện.+ RFID được sử dụng rộng rãi bởi người tiêu dùng và các công ty trên toàn cầu

Những cải tiến RFID năm 2000

+ Cải tiến công nghệ dẫn đến sự thu nhỏ

+ Chi phí của RFID tiếp tục giảm

+ Xác thực cá nhân phát triển như là mối quan tâm chính trong việc triển khai thư viện

=> Với Chi phí giảm , giá thành rẻ , độ tin cậy cao , RFID đang được phổ biến với đời sống thường nhật của chúng ta hơn

3 Đặc điểm:

- Hệ thống RFID sử dụng công nghệ không dây thu phát sóng radio, không

sử dụng tia sáng như mã vạch ( Bar Code hay QR Code)

- Thông tin có thể được truyền qua những khoảng cách nhỏ mà không cần một tiếp xúc vật lý nào

- RFID có thể đọc những thông tin xuyên qua các môi trường, vật liệu như:

bê tông, tuyết, sương mù, băng đá, sơn và các điều kiện môi trường thách thức mà mã vạch và các công nghệ khác không thể phát huy hiệu quả

- Dải tần số thường được sử dụng khi triển khai hệ thống RFID là 125Khz hoặc 900Mhz

+ RFID thụ động: Thiết bị thẻ này hoạt động dựa trên năng lượng trực tiếp từ các thiết bị đọc mà không cần nguồn năng lượng từ bên ngoài Thiết bị này cókhoảng cách đọc khá ngắn

+ RFID chủ động: Thiết bị thẻ này lại được hoạt động bằng nguồn năng lượngpin và có khoảng cách đọc lớn hơn rất nhiều RFID thụ động

b) Thiết bị đọc

– Thiết bị đọc: Đây là bộ phận có chức năng đọc thông tin từ các thẻ cố định hoặc lưu động trong hệ thống Rfid

– Ăng-ten: Đây là thiết bị có chức năng liên kết thẻ và thiết bị đọc, lúc này thiết bị đọc sẽ phát ra tín hiệu sóng, hệ thống ăng-ten sẽ được kích hoạt và nhận tín hiệu từ thẻ.

– Server: Đây là bộ phận có chức năng thu nhận, xử lý số liệu, dữ liệu, theo dõi, giám sát và điều khiển toàn hệ thống

- Thiết bị đọc RFID sẽ phát ra sóng điện từ tại một tần số cụ thể

- Thiết bị phát mã RFID tag trong vùng hoạt động sẽ cảm nhận sóng điện từ

và thu nhận năng lượng, từ đó, phát trở lại cho thiết bị RFID biết mã số của mình

- Đầu đọc RFID sẽ biết được RFID tag nào đang hoạt động ở trong vùng sóngđiện từ

6 Kết hợp RFID với các công nghệ khác

a) RFID và IoT

IoT là mạng lưới các thiết bị thông minh có thể kết nối và giao tiếp với

nhau qua Internet Khi kết hợp RFID và IoT, các đối tượng được gắn nhãn RFID có thể được theo dõi, quản lý, và điều khiển từ xa thông qua các thiết bịIoT, như điện thoại, máy tính, hoặc đám mây

Ví dụ, RFID và IoT có thể được ứng dụng trong quản lý hàng hóa, kiểm

soát truy cập, theo dõi động vật, hay thanh toán không tiếp xúc

b) RFID và AI:

AI là một lĩnh vực khoa học máy tính, cho phép máy móc có khả năng

học hỏi, suy luận, và ra quyết định Khi kết hợp RFID và AI, các dữ liệu thu thập được từ RFID có thể được phân tích, xử lý, và tối ưu hóa bởi AI, nhằm cải thiện hiệu quả, chất lượng, cũng như các giải pháp

Ví dụ, RFID và AI có thể được ứng dụng trong nhận diện khuôn mặt, phân loại rác thải, hay dự báo thời tiết

c) RFID và blockchain:

Blockchain là một công nghệ lưu trữ và chia sẻ dữ liệu một cách phân

tán, bảo mật, và minh bạch Khi kết hợp RFID và blockchain, các dữ liệu thu thập được từ RFID có thể được lưu trữ và xác minh trên blockchain, nhằm đảm bảo tính toàn vẹn, tin cậy

Ví dụ, RFID và blockchain có thể được ứng dụng trong truy xuất nguồn gốc, chứng thực sản phẩm, hay quản lý chuỗi cung ứng

II ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CÔNG NGHỆ RFID.

1 Ưu điểm của công nghệ RFID

Thứ nhất: Sự thuận tiện

Thay vì việc sử dụng barcode và máy quét thì đầu đọc RFID có khảnăng cung cấp một mã thông tin duy nhất hữu ích cho các cá nhân và doanh nghiệp ngay lập tức Điểm đặc biệt ở đây là chúng không cần điểm tham chiếu để đọc thông tin như mã QR mà chỉ cần sử dụng một máy quétgần chip và đọc tần số (không cần thiết lập đường ngắm) Cho phép bạn

xử lý hàng hóa hay việc cung cấp thông tin cần thiết một cách nhanh chóng

Thứ 2: Dễ dàng ghi lại hoặc sửa đổi dữ liệu thẻ

Đối với các ứng dụng trong đó thẻ di chuyển bằng thùng hoặc thùng chứa thay vì với một bộ phận hoặc sản phẩm cụ thể, việc có thể linhhoạt sửa đổi dữ liệu trên sàn của cửa hàng có thể làm cho thẻ hữu ích hơn

để theo dõi trong các hoạt động sản xuất có tính năng động cao

Thứ 3: RFID có tính bảo mật cao

Hệ thống RFID sử

dụng hệ thống không dây thu phát sóng

radio, không sử dụng tia

Các tần số của RFID

là:

Frequency

(approximate range) Name

120 – 125 khz

Sóng siêu vi

(Microwave)

- Các tần số thường được sử dụng trong

RFID là 125Khz hoặc 900Mhz

Thông tin có thể được truyền qua những

khoảng cách nhỏ mà

không cần một tiếp

xúc

vật lý nào Có thể đọc được thông tin xuyên qua các môi trường, vật liệu như: bê tông, tuyết, sương mù,

băng đá, sơn và các điều kiện môi trường thách thức khác.

Bên trong thẻ chip của công nghệ RFID chứa các mã nhận dạng Đối với thẻ 32bit có thể chứa tới 4 tỷ mã số Khi sản xuất, mỗi một thẻ chip RFID sẽ được gắn 1 mã số hoàn toàn khác nhau Do vậy khi một vật được gắn chip RFID thì khả năng nhận dạng nhầm vật đó với 1 thẻ chip RFID khác là rất thấp, xác xuất là 1 phần 4 tỷ Chính nhờ điều này giúp cho các thiết bị đã được gắn RFID mang lại độ an toàn, tính bảo mật cao

Thứ 4: Tăng cường hiệu quả trong kiểm soát sản xuất

Nhờ khả năng xác định các mặt hàng hoặc thành phần riêng lẻ một cách chính xác và cụ thể, RFID đóng vai trò quan trọng trong kiểm soát

hoạt động của các quy trình sản xuất phức tạp Điều này giúp giảm lãng phí và nâng cao hiệu quả trong kiểm soát sản xuất.

Thứ 5: Hợp lý hóa theo dõi tài sản tại các công ty.

Họ sử dụng RFID để theo dõi pallet, container và 1 số tài sản, thiết

bị đắt tiền Nhờ có RFID mà ta có thể truy nguyên nguồn gốc của

container, nội dung bên trong cũng như tối ưu hóa sử dụng tài sản, không mua tài sản hay máy móc không cần thiết

Thứ 6: Dịch vụ chăm sóc khách hàng được cải thiện đáng kể

Với tính năng theo dõi thời gian thực, việc xác định vị trí của hàng hóa,

tình trạng vận chuyển, tồn kho, là điều hoàn toàn dễ dàng Điều này giúp cho việc trải nghiệm của khách hàng tốt hơn, mang lại tính chuyên nghiệp caotrong khâu chăm sóc khách hàng của doanh nghiệp

Thứ 7: Loại bỏ các lỗi từ con người

Lao động thủ công luôn tiềm ẩn một số mức độ rủi ro từ lỗi của conngười Với RFID, bạn không cần sự can thiệp để đọc dữ liệu Tất cả đều

có thể được thực hiện tự động RFID không chỉ tiết kiệm lao động mà còntăng độ chính xác bằng cách loại bỏ các lỗi đi kèm với việc ghi dữ liệu thủ công và bổ sung sản phẩm

Thứ 8: Giảm chi phí vốn

Cách đơn giản nhất để giữ chi phí thấp là duy trì kiểm soát chặt chẽhàng tồn kho hoặc tài sản của bạn Đặc biệt là đối với các tài sản kinh doanh đắt tiền như thiết bị thí nghiệm, đóng gói vận chuyển, thiết bị công nghệ, phương tiện hiện trường… Nếu bất kỳ một trong các thiết bị nào trong số này đột nhiên biến mất, việc thay thế chúng có thể khiến bạn phải

chi một khoản đáng kể Công nghệ RFID sẽ cung cấp một cách dễ dàng

và tươngđối rẻ để theo dõi các tài sản này

2 Nhược điểm của công nghệ RFID

Thứ nhất: Chi phí phát triển hệ thống RFID khá cao

Công nghệ RFID xuất hiện từ những năm 1970, tuy nhiên việc chi phí đầu tư công nghệ này khá cao nên đã hạn chế sự phổ biến rộng rãi của

nó Ngày nay, mặc dù chi phí đã giảm, tuy nhiên so với các hệ thống khácthì RFID vẫn khá cao Để có thể sở hữu hệ thống RFID hoàn chỉnh bạn sẽphải bỏ ra một khoản phí không nhỏ Tuy nhiên, lợi ích mà RFID mang lại không hề nhỏ, chúng giúp cho việc giảm chi phí lao động và cải thiện hiệu quả kinh doanh

Thứ 2: Dữ liệu dễ bị đánh chặn trên chip RFID

Bất kỳ ai sử dụng đầu đọc RFID cơ bản đều có thể truy cập thông tin tín hiệu để lấy dòng mã đang được truyền đi Điều này có nghĩa là bất

kỳ ai có máy quét RFID đều có thể cố ý hay vô tình quét mọi người và lấythông tin thẻ tín dụng hoặc ID của họ trong một giây Tuy nhiên để tránh việc này xảy ra thì công nghệ mã PIN cũng được tích hợp tuy nhiên nó không phải lúc nào cũng được tin cậy 100% nếu bạn chọn đơn vị cung cấp không uy tín

Thứ 3: Phạm vi quét có thể bị giới hạn

Mặc dù chúng sở hữu bộ khuếch đại có thể mở rộng phạm vi của tín hiệu RFID một cách đáng kể Tuy nhiên vẫn có những giới hạn đối vớiphạm vi truyền Điều này khiến hạn chế hiệu quả của nó, đặc biệt là khi các tín hiệu bị chặn bởi một số kim loại, chất lỏng, hay các vật liệu khác

Thứ 4: Có thể xảy ra sự cố khi quét