Tìm hiểu công nghệ nhận dạng vô tuyến RFID

nghệ mới ra đời với mục đích làm cho mọi việc trở nên đơn giản, tiện lợi nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người trong mọi lĩnh vực. Do vậy các công nghệ mới càng hướng đến khả năng không dây làm cho con người được giải phóng, tự do và thoải mái hơn.Và nhận dạng tự động là một trong những công nghệ có thể đáp ứng được nhu cầu đó . Nhận dạng tự động (Automatic Identification) là công nghệ dùng để giúp các máy nhận dạng các đối tượng mà không cần nhập dữ liệu vào bằng nhân công. Các công nghệ nhận dạng tự độngnhư : các mã vạch (Bar Codes), các thẻ thông minh, công nghệ sinh trắc học (biometric), nhận dạng đặc trưng quang học (Optical character Recognition-OCR) và nhận dạng tần số vô tuyến RFID (Radio Frequency Iditification). Trong đó, RFID được coi là một cuộc cách mạng của hệ thống nhúng và môi trường tương tác hiện nay. Công nghệ này đã và đang được phát triển mạnh ở nhiều nước trênthế giới với những ứng dụng rất đa dạng trong các lĩnh vực : sản xuất kinh doanh ( các dây chuyền sản xuất công nghiệp, trong chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản, các của hàng, siêu thị, trạm thu phí, bãi đậu xe, …), an ninh, y tế, … Công nghệ RFID đã được nghiên cứu ( từ khoảng những năm 1930) và ứng dụng từ khá sớm, nhưng trong vòng khoảng mười năm trở lại đây công nghệ này mới thực sữ được phát triển rầm rộ. Công nghệ RFID sẽ hết sức cần thiết cho sự phát triển của thế giới do đó nhiều nước đã và đang xúc tiến các công tác triển khai công nghệ này. Việt Namcũng không phải là ngoại lệ, tuy khái niệm RFID cũng chưa thực sự phổ biến nhưng với xu hướng chung của thế giới, Việt Nam cũng đang nghiên cứu và từng bước triển khai công nghệ này vào cuộc sống để phục vụ nhu cầu của người dân trong nước. Với mục đích giới thiệu về công nghệ mới này, đồ án “ Tìm hiểu công nghệ nhận dạng vô tuyến RFID” sẽ giúp người đọc hiểu rõ hơn về khái niệm, thành phần, phương thức hoạt động cũng như những ứng dụng của nó. Đồ án này bao gồm 3 chương : Chương 1 : Giới thiệu về công nghệ RFID Chương 2 : Các thành phần cơ bản của hệ thống RFID Chương 3 : Ứng dụng của RFID

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ BÁO CÁO THỰC HÀNH CẢM BIẾN VÀ HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG Đề Tài: TÌM HIỂU CẢM BIẾN RFID Nhóm thực hiện:Nhóm-2 CĐT1-K15 Trần Đức Công Lê Văn Chiến Phạm Quang Chiến Hà Nội, 1-2016 NHẬN XÉT GIẢNG VIÊN Hà Nội, ngày …… tháng …… năm 201… MỤC LỤC CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ RFID 1.1 Giới thiệu sơ lược RFID : 1.2 Lịch sử phát triển RFID : .6 1.3 Thành phần hệ thống RFID : 1.4 Phương thức hoạt động RFID : .8 CHƯƠNG II : CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG RFID 2.1 Thẻ RFID : 10 2.1.1 Giới thiệu chung : 10 2.1.2 Dung lượng, tần số hoạt động khoảng đọc thẻ : 11 2.1.2.1 Dung lượng : 11 2.1.2.2 Tần số hoạt động : 11 2.1.2.3 Khoảng đọc thẻ : 12 2.1.3 Các thuộc tính đặc điểm thẻ : 13 2.1.4 Phân loại thẻ : 16 2.1.4.1 Thẻ thụ động : 16 2.1.4.2 Thẻ tích cực : 19 2.1.4.3 Thẻ bán tích cực : 20 2.1.5 Giao thức thẻ : 22 2.1.5.1 Phương thức lưu trữ liệu thẻ : 23 2.1.5.2 Thủ tục Singulation Anten Collession : .26 2.1.5.3 Cách khắc phục cố Communicationthẻ : …………………….32 2.2 Đầu đọc : 32 2.2.1 Giới thiệu chung : 32 2.2.2 Thành phần vật lý thành phần logic đầu đọc : 33 2.2.2.1 Thành phần vật lý : 33 2.1.1.2 Thành phần logic : 34 2.2.3 Phân loại : 35 2.2.3.1 Phân loại theo giao diện đầu đọc : 35 2.2.3.2 Phân loại dựa tính chuyển động đầu đọc : 36 2.2.4 Giao thức đầu đọc giao thức đại lý cung cấp : 36 2.2.4.1 Giao thức đầu đọc : 36 2.2.4.2 Giao thức đại lý cung cấp : 39 2.2.5 Anten đầu đọc : .39 Chương III :Ứng dụng RFID 41 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với phát triển nhanh chóng khoa học kỹ thuật, nhiều công nghệ đời với mục đích làm cho việc trở nên đơn giản, tiện lợi nhằm đáp ứng nhu cầu ngày cao người lĩnh vực Do công nghệ hướng đến khả không dây làm cho người giải phóng, tự thoải mái hơn.Và nhận dạng tự động công nghệ đáp ứng nhu cầu Nhận dạng tự động (Automatic Identification) công nghệ dùng để giúp máy nhận dạng đối tượng mà không cần nhập liệu vào nhân công Các công nghệ nhận dạng tự độngnhư : mã vạch (Bar Codes), thẻ thông minh, công nghệ sinh trắc học (biometric), nhận dạng đặc trưng quang học (Optical character Recognition-OCR) nhận dạng tần số vô tuyến RFID (Radio Frequency Iditification) Trong đó, RFID coi cách mạng hệ thống nhúng môi trường tương tác Công nghệ phát triển mạnh nhiều nước trênthế giới với ứng dụng đa dạng lĩnh vực : sản xuất kinh doanh ( dây chuyền sản xuất công nghiệp, chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản, hàng, siêu thị, trạm thu phí, bãi đậu xe, …), an ninh, y tế, … Công nghệ RFID nghiên cứu ( từ khoảng năm 1930) ứng dụng từ sớm, vòng khoảng mười năm trở lại công nghệ thực sữ phát triển rầm rộ Công nghệ RFID cần thiết cho phát triển giới nhiều nước xúc tiến công tác triển khai công nghệ Việt Namcũng ngoại lệ, khái niệm RFID chưa thực phổ biến với xu hướng chung giới, Việt Nam nghiên cứu bước triển khai công nghệ vào sống để phục vụ nhu cầu người dân nước Với mục đích giới thiệu công nghệ này, đồ án “ Tìm hiểu công nghệ nhận dạng vô tuyến RFID” giúp người đọc hiểu rõ khái niệm, thành phần, phương thức hoạt động ứng dụng Đồ án bao gồm chương : Chương : Giới thiệu công nghệ RFID Chương : Các thành phần hệ thống RFID Chương : Ứng dụng RFID Chương : Giới thiệu công nghệ RFID 1.1 Giới thiệu sơ lược RFID: Công nghệ RFID (Radio Frequency Identification) công nghệ cho phép thiết bị đọc thông tin chứa chip không tiếp xúc trực tiếp khoảng cách xa, không thực giaotiếp vật lý hai vật không nhìn thấy Công nghệ cho ta phương pháptruyền, nhận liệu từ điểm đến điểm khác Kỹ thuật RFID sử dụng truyền thông không dây dải tần sóng vô tuyến để truyền liệu từ thẻ (tag) đến đầu đọc (reader) Thẻ đính kèm gắn vào đối tượng nhận dạng (bao gồm người) Đầu đọc scan dữliệu thẻ gửi thông tin đến sở liệu có lưu trữ liệu củathẻ Công nghệ RFID cho phép nhận biết đối tượng thông qua thu phát sóng giúp cho người giám sát quản lý dễ dàng ,ít mắc lỗi, tốn thời gian giảm thiểu nhân lực quản lý Ví dụ công ty việc sử dụng máy tính để quản lý sản phẩm từ xa nhờ việc gắn thẻ lên sản phẩm nhờ họ biết thông tin chúng (số lượng, nguồn gốc,đặc điểm,hạn sử dụng,…) kiểm kho, không sợ giao nhầm hàng,…Hoặc siêu thị thay phải xếp hàng chờ tính tiền (bằng phương pháp code bar hay gọi mã vạch ) cần đẩy xe hàng qua cổng giám sát , thiết bị tự động nhận dạng hàng , nhân viên không cần phải lướt mã vạch sản phẩm qua đầu đọc nữa,…Đó vài ví dụ số nhiều ứng dụng RFID Dạng đơn giản sử dụng hệ thống RFID bị động làm việc sau: đầu đọc truyền tín hiệu tần số vô tuyến điện từ qua anten đến chip Đầu đọc nhận thông tin trở lại từ chip gửi đến máy tính điều khiển đầu đọc xử lý thông tin lấy từ chip Các chip không tiếp xúc không tích điện, chúng hoạt động cách sử dụng lượng nhận từ tín hiệu gửi bởiđầu đọc 1.2 Lịch sử phát triển hệ thống RFID Thế giới ta giai đoạn đổi phát triển mà công nghiệp hóa, tự động hóa ngày ứng dụng nhiều đặc biệt công nghệ tự động hóa nhận dạng (Auto-ID) trở nên phổ biến nhiều ngành công nghiệp dịch vụ, công nghiệp thương mại nhiều nhà máy sản xuất Công nghệ nhận dạng tồn giúp cho nhận thông tin đối tượng nhận dạng : người, tài sản,vật nuôi, … Công nghệ mã vạch (Barcode) mang lại thay đổi đáng kể, mang bước đầu ngành công nghệ có nhiều thiếu sót mà số lượng đối tượng cần nhận dạng ngày tăng lên Ưu điểm công nghệ mã vạch giá thành thấp, khuyết điểm khả lưu trữthấp, khả lập trình lại Các thiết bị mang liệu điện tử phổ biến sống hàng ngày loại thẻ thông minh dựa môi trường tiếp xúc (ví dụ: thẻ điện thoại, thẻ tín dụng, thẻ ngân hàng …).Tuy nhiên thiết bị tiếp xúc với thẻ thông minh thường không linh hoạt Hệ thống RFID ( RFID : Radio Frequency Identification) đời nhằm khắc phục nhược điểm Sự truyền liệu không cần phải tiếp xúc thiết bị mang liệu đầu đọc tronghệthống RFID linh hoạt Kỹthuật RFID ngày nhiều người biết đến thập niên 60 70, bắt đầu xuất nhiều ứng dụng nhiều mặt sống Kỹ thuật ngày hoàn thiện, từ nhận biết trở thành nhận dạng (from detection to unique identification) RFID tiên tiến vào đầu năm 80, có ứng dụng rộng rãi việc kiểm soát xe Mỹhay đánh dấu đàn gia súc Châu Âu Hệ thống RFID đựơc ứng đời sống hoang dã, thẻ RFID gắn vào vật, nhờ mà lần theo dấu vết chúng môi trường thiên nhiên hoang dã Hệ thống RFID hệ thống nhận dạng liệu tự động không dây, cho phép việc đọc ghi liệu không cần tiếp xúc trực tiếp với hệ thống Chúng tỏ hữu ích sản xuất hoạt động điều kiện môi trường mà kỹ thuật khác làm Tại Việt Nam, nhu cầu sử dụng hệ thống RFID ngày nhiều mở thị trường đầy tiềm cho nhà nghiên cứu sản xuất Tuy nhiên, để đón nhận , vận dụng phát triển hệ thống này, cần có hiểu biết định chúng Ngày công nghệ hướng đến giản đơn, tiện lợi cách đặc trưng quan trọng khả không dây (wireless) Một thiết bị chủ yếu hướng phát triển “Bộ nhận dạng tần số sóng vô tuyến:RFID” (RFID: Radio Frequency Identification) làm cho người giải phóng, tự thỏa mái khả tự động 1.3 Thành phần hệ thống RFID: Một hệ thống RFID tậphợp thành phần mà thực thi giải pháp RFID Hình 1.Mô hệ thống Mộthệ thống RFID bao gồm thành phần sau : ▪ Thẻ (Tag) : (là thành phần bắt buộc hệ thống RFID) gồm chip bán dẫn anten nhỏ hình thức đóng gói ▪ Đầu đọc (Reader) : (là thành phần bắt buộc) thực việc ghi đọc thẻ giao tiếp với máy chủ ▪ Anten đầu đọc : (là thành phần bắt buộc) làm nhiệm vụ xạ, thu sóng điện từvà gia côngtín hiệu Một vàiđầu đọchiện có sẵn anten ▪ Mạch điều khiển (Controller): (là thành phần bắt buộc) cho phép thành phần bên giao tiếp điều khiển chức đầu đọc thành phần khác annunciation, actuator,… Ngày mạch điều khiển thường tích hợp sẵn đầu đọc ▪ Cảm biến (sensor) , cấu chấp hành (actuator) bảng tín hiệu điện báo (annunciator) :những thành phần hỗ trợ nhập xuất hệ thống ▪ Máy chủ (host) hệ thống phần mềm (software system) : mặt lý thuyết, hệ thống RFID hoạt động độc lập thành phần Thực tế, hệ thống RFID gần ý nghĩa thành phần ▪ Cơ sở hạ tầng truyền thông (communication infrastructure) : thành phần bắt buộc, gồm hai mạng có dây không dây phận kết nối để kết nối thành phầnđã liệt kêở với để chúng truyền với hiệu Hình 2: Hệ thống RFID với thiết bị 1.4 Phương thức hoạt động RFID: Một hệ thống RFID có ba thành phần bản: thẻ, đầu đọc, máy chủ Thẻ RFID gồm chip bán dẫn nhỏ anten thu nhỏ số hình thức đóng gói Mỗi thẻ lập trình với nhận dạng cho phép theo dõi không dây đối tượng người gắn thẻ chip sử dụngtrong thẻ RFID giữ số lượng lớn liệu, chúng chứa thông tin đối tượng gắn thẻ Cũng phát sóng tivi hay radio, hệ thống RFID sử dụng bốn băng thông tần số : tần số thấp (LF), tần số cao (HF), siêu cao tần (UHF) sóng cực ngắn (viba).Các hệ thống siêu thị ngày hoạt động băng thông UHF, hệ thống RFID cũ sử dụng băng thông LF HF Băng thông vi ba để dành cho ứng dụng trongtương lai Các thẻ cấp nguồn pin thu nhỏ thẻ (các thẻ tích cực) hoặcbởi đầu đọc mà “wake up” (đánh thức) thẻ để yêu cầu trả lời thẻ phạm vi (thẻ thụ động) Đầu đọc gồm anten liên lạc với thẻ đơn vị đo điện tử học nối mạng với máy chủ Đơn vị đo tiếp sóng máy chủ tất thẻ phạm vi đọc anten, cho phép đầu đọc liên lạc đồng thời với hàng trămthẻ Nó thực thi chức bảo mật mã hóa/ giải mã xác thực người dùng Đầu đọc phát hiệnthẻngay không nhìn thấy chúng Khi thẻ vào vùng sóng điện từ phát tín hiệu kích hoạt từ đầu đọc phát thông tin nhận dạng đến đầu đọc Đầu đọc giải mã liệu mã hóa chip (sóngvô tuyến phản xạ từthẻ) đưa vào máy chủ để xử lý Hình 3: Hoạt động củathẻ đầu đọc RFID Hầu hết mạng RFID gồm nhiều thẻ nhiều đầu đọc nối mạng với máy tính trung tâm (máy chủ), thường trạm làm việc gọn để bàn Máy chủ xử lý liệu mà đầu đọc thu thập từ thẻ dịch mạng RFID hệ thống công nghệ thông tin lớn hơn, mà nơi quản lý dây chuyền sở liệu quản lý thực thi Middleware phần mềm nối hệ thống RFID với hệ thống IT quản lý luồng liệu Hình 4: Mô hình hoạt động hệ thống RFID CHƯƠNG II:CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG RFID 2.1 Thẻ RFID: 2.1.1 Giới thiệu chung : Thẻ RFID thiết bị lưu trữ truyền liệu đến đầu đọc môi trường không tiếp xúc sóng vô tuyến Thẻ RFID mang liệu vật, sản phẩm (item) gắn lên sản phẩm Mỗi thẻ có phận lưu trữ liệu bên cách giao tiếp với liệu Dữ liệu số nhận dạng đơn giản lưu giữ thẻ đọc liệu dòng phức tạp bao gồm liệu lưu trữ nhớ bổ sung thẻ Các thẻ phức tạp chứa liệu mục ngày sản xuất, số lượng nhiều, số serial, chí tích hợp cảm biến để theo dõi nhiệt độ trung bình lưu trữ liệu khác Thẻ RFID gồm chip bán dẫn nhỏ ( nhớ chip chứa tới 96 bit đến 512 bit liệu nhiều gấp 64 lần so với mã vạch ) anten thu nhỏ số hình thức đóng gói Vài thẻ RFID giống nhãn giấy ứng dụng để bỏ vào hộp đóng gói Một số khác sáp nhập thành vách thùng chứa plastic đúc Còn số khác xây dựng thành miếng da bao cổ tay Mỗi thẻ lập trình với nhận dạng cho phép theo dõi không dây đối tượng người gắn thẻ Thông thường thẻ RFID có cuộn dây anten tất RFID có vi chip nguồn lượng riêng Hình Một số dạng anten 10 STAC định nghĩa tập nhỏ trạng thái lệnh bước giao thức đòi hỏi phải có số giải thích Hình trình bày trạng thái lệnh gâyra chuyển đổi Hình 2.28- Sơ đồ trạng tháigiao thức STAC Chú ý dù thẻ trạng thái trở trạng thái Unpowered (không cung cấp lượng) di chuyển khỏi phạm vi đầu đọc (Trường hợp ngoại lệ nguyên tắc thẻ trạng thái Destroyed có nghĩa thẻ bị khả hoạt động vĩnh viễn đọc sử dụng lại được) Sau trạng thái STAC kết hợp với singulation cộng thêm trạng thái Destroyed (Trạng thái Write -có thẻ HF EPC lớp hành mà ID EPC đặt nhàsản xuất-không trình bày) : ❖Unpowered : Khi thẻ phạm vi đầu đọc, thẻ trạng thái Unpowered Cho đếnkhi vào phạm vi củađầu đọcthìthẻmới vào trạng thái Ready ❖Ready : Ở trạng thái thẻ phải chờ lệnh Destroy, Write Begin Round Nếu thẻ nhận lệnh Begin Round có lựa chọn chiều dài với EPC củathẻthìthẻđều vào trạng thái Slotted Read ❖Slotted Read : Trong trạng thái thẻ chọn khe ngẫu nhiên đầu đọc đưa Khe khe ngoại trừ khe F Nếu thẻ nhận lệnh Fix Slot sau gửi thông tin vào trạng thái Fixed Slot Nếu lệnh Fix Slot, Close Slot Begin Round có thêm lựa chọn so khớp thẻ trạng thái Slotted Read Nếu lệnh Begin Round có thêm lựa chọn không so khớp thìthẻ trở trạng thái Ready ❖Fixed Slot : Khi thẻ trạng thái Fixed Slot đáp ứng khe F tiếp tục làm đáp ứng sau lượng bị (tức thoát khỏi phạm vi đầu đọc) ❖Destroyed : Nếu thẻ nhận lệnh Destroyed password lệnh khớp vớipassword trongthẻ thẻ gửi ID ngưng hoạt động vĩnh viễn.Mỗi bị làm hiệu lực thìthẻcó thể không sử dụng d EFC UHF lớp Gen : Việc nghiên cứu giao diện trung gian EPC UHF lớp gọi “Giao thức Gen2” Gen2 phân tích số giới hạn giao thức UHF cách định nghĩa biến đổi giao thức mà làm việc theo quy tắc RF Châu Âu (CEPT)vàBắc Mỹ (FCC) Giao thức EPC Gen hỗ trợ singulation thẻ nhanh 29 giao thức trước, tốc độ đọc 1600 thẻ giây Bắc Mỹ 600 thẻ giây Châu Âu Điều then chốt Gen2 tín hiệu đầu đọc phát khoảng cách xa Nếu đầu đọc cách km xem chúngở môi trường hoạt động Giao thức mô tả thủ tục truyền đầu đọc với thẻ Đầu đọc chọn thẻ cách sosánh thẻ với bitmask, kiểm thẻ cách singulate thẻ, truy cập thẻ để đọc thông tin, ghi thông tin, làm khả hoạt động cài đặt trạng thái khóa memory bank number ❖Bộ nhớ thẻ : Giao thức Gen2 cho phép thêm user memory (bộ nhớ người dùng) Thẻ Identifier (TID) vào CRC+EPC mà gọi Object Identifier (OID) Bộ nhớ thẻ gồm nhiều phần, phần tổ chức thành addressable bank (ngân hàng địa chỉ) (xem bảng memory bank thẻ), lệnh đọc ghi lấy bank address để xác định xem thao tác tác động vào bank nào.Mỗi thẻ phải có access password, mã kill Tuy nhiên giá trị zero Lệnh chọn bank hoạt động bank Để chuyển bank, đầu đọc phải phát lệnh ❖Lệnh kiểm tra thẻ : Khi đầu đọc bắt đầu kiểm nhóm thẻ lúc bắt đầu session (phiên giao dịch) Trong phiên, thẻ liên lạc với đầu đọc time-slice đến session làmcho mộtthẻcó thể liên lạc với 4đầu đọc lúc.Thẻ giữ cờ: S0, S1, S2 S3 Cờ có 1trong giá trị: A B Đầu đọc làm việc phiên zero thấy giá trị cờ phiên có đầu đọc thay đổi giá trị số thẻ khóa OID bank tất phiên bịảnh hưởng Trong trình kiểm đầu đọc dùng phương pháp Slotted Random Anticollision Nó dùng khe để xác định thời điểm thẻ đáp ứng đầu đọc, thẻ chọn khe cách cài đếm khe với số ngẫu nhiên 16 bit giảm đến zero Khi khe thẻ zero, gửi số ngẫu nhiên 16 bit cho đầu đọc Đầu đọc dùng số để che khối liên lạc với thẻ, việc liên lạc đầu đọc với thẻđược mật mã Các lệnh kiểmtra: ∙ Query ∙ Query Adjust ∙ QueryRep ∙ ACK ∙ NAK ❖LệnhSelect : Đầu đọc không kiểm tất thẻ, lệnh Select yêu cầu thẻ so sánh nội dung bank nhớ với bitmask Nếu bitmask hợp với nhớ thẻthìthẻ 30 đặt cờ SL (selected flag) true cờ inventoried flag (S0/S1/S2/S3) giá trị dolệnh Select định Mỗi Select đặt hai giá trị: cờ select cờ inventoried ❖Lệnh Access : Lệnh access cho phép đầu đọc đổi nội dung nhớ thẻ, đọc nhớ, khóa bank nhớ, killthẻhoặc yêu cầuthẻphát số ngẫu nhiên 16 bit.Đầu đọcphải nhận dạng thẻ để dùng lệnh access Lệnh access truyền liệu: password, ID từ đầu đọc cho thẻ dạng mật mã sử dụng cover code (như bitmask) Chuẩn Gen2 đòi hỏi cảthẻvàđầuđọcphải hỡ trợ lệnh access sau : ∙ Req_RN ∙ Read ∙ Write ∙ Kill ∙ Lock ∙ Access ∙ BlockWrite ∙ BlockErase ❖Trạng thái thẻ : ∙ Ready :thẻchờ không kiểm kê ∙ Arbitrate :thẻchờ phần bảng kiểm kê ∙ Reply : thẻ trạng thái Reply phát số ngẫu nhiên 16 bit gửi cho đầu đọc Nếunó nhận lại ACK vào trạng thái Acknowledged, không trở trạng thái Arbitrate ∙ Acknowledged :thẻđi vào trạng thái ngoại trừ Killed ∙ Open : thẻ có nonzero password vào trạng thái trạng thái Acknowledged nhận lệnh Req_RN từ đầu đọc Thẻ vào trạng thái ngoại trừ Acknowledged ∙ Secured : thẻ có password zero vào trạng thái nhận Req_RN đangở trạng thái Acknowledged,thẻcó nonzero password vào trạng thái từ trạng thái Open nhận lệnh Access Thẻ vào trạng thái ngoại trừ Open Acknowledged ∙ Killed : thẻ vào trạng thái Killed, gửi đáp ứng thành công cho đầu đọc, sau khả hoạt động vĩnh viễn, không đáp ứng lệnh từđầu đọcđượcnữa 2.1.5.3 Cách khắc phục cố Communicationthẻ : Trong trường hợp đầu đọc liên lạc với thẻ, đầu đọc hay thẻ hai Thử thẻ với đầu đọc đó, thẻ làm việc thẻ hỏng, thẻ không làm việc đầu đọc hỏng (hoặc trường hợp hai thẻ hỏng thìtốt thửnhiềuthẻ) Bí đơn giản để kiểm tra di chuyểnthẻxung quanh xem ánh sángđọc sáng haytắt 2.2 Đầu đọc : 2.2.1 Giới thiệu chung : Đầu đọc RFID (hay gọi interrogator) thiết bị kết nối không dây với thẻ để nhận dạng đối tượng gắn thẻ Nó thiết bị đọc ghi liệu lên thẻ RFID 31 tương thích Thời gian màđầu đọccó thể phát nănglượng RF để đọcthẻđược gọi chu kỳ làm việc củađầu đọc Đầu đọc có nhiệm vụ kích hoạt thẻ, truyền nhận liệu sóng vô tuyến với thẻ, thực giải điều chế giải mã tín hiệu nhận từ thẻ dạng tín hiệu cần thiết để truyền máy chủ, đồng thời nhận lệnh từ máy chủ để thực yêu cầu truy vấn hay đọc/ghi thẻ Đầu đọc hệ thần kinh trung ương toàn hệ thống phần cứng RFID thiết lập việc truyền với thành phần điều khiển nó, thao tác quan trọng thực thểnào muốn liên kết với thực thể phần cứng Thẻ thụ động (passive tag) kích thích nguồn lượng trình truyền sóng radio phận thu lắng nghe trình truyền Các thẻ tích cực cần có giao tiếp với phận thu gắn vào hệ thống Trong quy trình RFID, điểm cuối thiếtbị truyền/hệ thống gọi làđầuđọc.Đầu đọcđược đặt giữathẻvà lọc kiện (event filter) hệ thống RFID Nó đóng vai trò giao tiếp với thẻ, tạo kiện mức lượng thấp từ trình đọc gởi kiện đến lọc kiện Đầu đọc thực hoạt động nói nhờ vào phần mềm ứng dụng (Application Software) nằm máy chủ, huy lệnh đến đầu đọc thủ tục master-slaver,điều có nghĩa cấu trúc phân cấp hệ thống phần mềm ứng dụng đóng vai trò master, đầu đọc đóng vai trò slaver (chỉ hoạt động có lệnh từ master) Để thực lệnh từ phần mềm ứng dụng trước tiên đầu đọc phải kết nối với thẻ, lúc thẻ đầu đọc đóng vai trò master, thẻ có nhiệm vụ đáp ứng yêu cầu củađầu đọc Hình -Thủ tục master-slaver Application,đầu đọcvàthẻ 2.2.2 Thành phần vật lý thành phần logic đầu đọc : 2.2.2.1 Thành phần vật lý : Mộtđầu đọccó thành phần sau: Máy phát (Transmitter), máy thu (Receiver), vi mạch (Microprocessor), nhớ, kênh vào/ra cảm biến, cấu chấp hành, bảng tín hiệu điện báo bên (mặc 32 dù thành phần không bắt buộc, chúng luônđược cung cấp với mộtđầu đọcthương mại), mạch điều khiển (có thể đặt bên ngoài), mạch truyền thông, nguồn lượng a Máy phát : Máy phát đầu đọc truyền nguồn AC chu kỳ xung đồng hồ qua anten đến thẻtrong phạm vi đọc cho phép Đây phần máy thu phát, thành phần chịu trách nhiệm gửi tín hiệu đầu đọc đến môi trường xung quanh nhận lại đáp ứng thẻ qua anten đầu đọc Anten đầu đọc kết nối với thành phần thu phát Anten đầu đọc gắn với cổng anten Hiện số đầu đọc hỗ trợ đến 4cổng anten b Máy thu: Thành phần phần máy thu phát Nó nhận tín hiệu tương tự từ thẻ qua anten đầu đọc Sau gởi tín hiệu cho vi mạch đầu đọc, nơi chuyển thành tín hiệu số tương đương (có nghĩa liệu mà thẻ truyền cho đầu đọcđược biểu diễn dạng số) c Vi mạch: Thành phần chịu trách nhiệm cung cấp giao thức chođầu đọcđể truyền thông với thẻ tương thích với Nó thực việc giải mã kiểm tra lỗi tín hiệu tương tự nhận từ máy thu Thêm vi mạch chứa luận lý để thực việc lọc xử lý liệu đọcđược từthẻ d Bộ nhớ : Bộ nhớ dùng lưu trữ liệu tham số cấu hình đầu đọc kê khai lần đọc thẻ Vì việc kết nối đầu đọc hệ thống mạch điều khiển/phần mềm bị hỏng tất liệu thẻ đãđược đọc không bị Tuy nhiên, dung lượng nhớ giới hạn số lượngthẻđọcđược khoảng thời gian Nếu trình đọc mà việc kết nối bị hỏng phần liệu lưu bị (có nghĩa bị ghi đè cácthẻkhácđược đọc sau đó) e Các kênh nhập xuất cảm biến, cấu chấp hành, bảng tín hiệu điện báo bên : Các đầu đọc không cần bật suốt Các thẻ xuất lúc rời khỏi đầu đọc mãi việc bật đầu đọc suốt gây lãng phí lượng Thêm giới hạn vừa đề cập ảnh hưởng đến chu kỳ làm việc củađầu đọc Thành phần cung cấp chế bật tắt đầu đọc tùy thuộc vào kiện bên Có số loại cảm biến cảm biến ánh sáng chuyển động để phát đối tượng gắn thẻ phạm vi đọc đầu đọc Cảm biến cho phép đầu đọc bật lên để đọc thẻ.Thành phần cảm biến cho phép đầu đọc xuất tín hiệu điều khiển cục tùy thuộc vào số điều kiện qua bảng tín hiệu điện báo (chẳng hạn báo âm thanh) cấu chấp hành (ví dụ mở đóng van an toàn, di chuyển cánh tay robot, v.v…) f Mạch điều khiển: Mạch điều khiển thực thể cho phép thành phần bên người chương trình máy tính giao tiếp, điều khiển chức đầu đọc, điều khiển bảng tín hiệu điện báo cấu chấp hành kết hợp với đầu đọc Thường nhà sản xuất hợp thành phần vàođầu đọc(như phần mềm hệ thống (firmware) chẳng hạn).Tuy nhiên, đóng gói thành thành phần phần cứng/phần mềm riêng phải mua chungvới đầu đọc 33 g Giao diện truyền thông : Thành phần giao diện truyền thông cung cấp lệnh truyền đến đầu đọc, cho phép tương tác với thành phần bên qua mạch điều khiển, để truyền liệu nó,nhậnlệnh gửi lại đáp ứng Thành phần giao diện xem phần mạch điều khiển phương tiện truyền mạch điều khiển thực thể bên ngoài.Thực thể có đặc điểm quan trọng cần xem thành phần độc lập.Đầu đọccó thể có giao diện Giao diện loại giao diện phổbiến nhấtnhưngcác đầu đọc hệ sau phát triển giao diện mạng thành tính chuẩn.Cácđầu đọc phức tạp có tính tự phát chương trình ứng dụng,cógắncácWeb server cho phép đầu đọc nhận lệnh trình bày kết dùng trình duyệt Web chuẩn h Nguồn lượng : Thành phần cung cấp nguồn lượng cho thành phần củađầu đọc Nguồn lượng cung cấp cho thành phần qua dây dẫn điện kết nối với ngõ bên thích hợp 2.1.1.2 Thành phần logic : Hình -Các thành phần logic Đầu đọc a Đầu đọc API : Mỗi đầu đọc thực giao diện ứng dụng (API) cho phép ứng dụng khác để yêu cầu kiểm tra thẻ, kiểm soát tình trạng đầu đọc kiểm soát thiết lập cấu mức lượng, thời gian hành Thành phần đề cập đến việc tạo mẫu tin để gởi đến hệ thống RFID phân tích mẫu tin nhận từ hệ thống API đồng không đồng b Giao tiếp: Hệ thống giao tiếp điều khiển việc truyền thông giao thức đầu đọc nàodùng để giao tiếp với phần mềm trung gian (middleware) Đây phận thực thi Bluetooth, Ethernet giao thức cá nhân cho trình nhận gởi tin đến API c Quản lý kiện: 34 Khi đầu đọc nhận thẻ ta gọi giám sát (Overatinon) Khi giám sát khác với giám sát trước gọi kiện Phân biệt kiện gọi loại kiện hệ thống phụ quản lý kiện xác định kiểu giám sát để xét đến kiện xem có cần gởi kiện đến ứng dụng bên hệ thống Với đầu đọc thông minh, ứng dụng vào xử lý phức tạp mức để tạo lưu thông hệ thống Về chất vài phần thiết bị quản lý kiện middleware tự di chuyển kết hợp với thành phần quản lý kiện củađầu đọc d Anten phụ hệ thống : Anten phụ bao gồm giao diện logic giúp đầu đọc RFID giao tiếp với thẻ RFID điềukhiển anten vật lý 2.2.3 Phân loại : Đầu đọc phân loại theo cách : giao diện (mà đầu đọc cung cấp cho việc truyền thông) theo khả chuyển động đầu đọc 2.2.3.1 Phân loại theo giao diệnđầu đọc : Theo tiêu chuẩn đầu đọc phân làm hai loại đầu đọc nối tiếp (Serial reader) đầu đọc mạng hay đầu đọc hệ thống( network reader ) a Đầu đọc nối tiếp: Đầu đọc nối tiếp sử dụng liên kết nối tiếp để truyền ứng dụng Đầu đọc kết nối đến cổng nối tiếp máy tính dùng kết nối RS-232 RS-485 Cả hai loạikết nối có giới hạn chiều dài cáp sử dụng kết nối đầu đọc với máy tính RS- 485 cho phép cápdài RS-232 Ưu điểm đầu đọc nối tiếp có độ tin cậy đầu đọc hệ thống Vì sử dụng đầu đọc loại khuyến khích nhằm làm tối thiểu phụ thuộc vào kênh truyền Nhược điểm đầu đọc nối tiếp phụ thuộc vào chiều dài tối đa cáp sử dụng để kết nối đầu đọc với máy tính Thêm thường máy chủ số cổng nối tiếp bị hạn chế, phải cần nhiều máy chủ (nhiều số máy chủ network đầu đọc) để kết nối tất đầu đọc nối tiếp Một vấn đề việc bảo dưỡng phần mềm hệ thống cần cập nhật chẳng hạn, nhân viên bảo dưỡng phải xử lý đầu đọc Tốc độ truyền liệu nối tiếp thường thấp tốc độ truyền liệu mạng Những nhân tố dẫn đến chi phí bảo dưỡng cao thời gian chết đáng kể b Đầu đọc hệ thống : Đầu đọc hệ thống kết nối với máy tính sử dụng mạng có dây không dây Thực tế, đầu đọc hoạt động thiết bị mạng Tuy nhiên, chức giám sát SNMP (Simple Network Management Protocol) sẵn có vài loại đầu đọc hệ thống Vì vậy, đa số đầu đọc loại giám sát thiết bị mạng chuẩn Ưu điểm đầu đọc hệ thốnglà không phụ thuộc vào chiều dài tối đa cáp kết nối đầu đọc với máy tính Sử dụng máy chủ so với đầu đọc nối tiếp Thêm phần mềm hệ thống đầu đọc cập nhật từ xa qua mạng Do giảm nhẹ khâu bảo dưỡng chi phí sở hữu hệ thống RFID loại thấp Nhược điểm đầu đọc hệ thống việc truyền không đáng tin cậy đầu đọc nối tiếp Khi việc truyền bị rớt, chương trình phụ trợ xử lý Vì hệ thống RFID cóthể ngừng lại hoàn toàn Nói chung, đầu đọc có nhớ lưu trữ cáclần đọc thẻ Chức làm cho việc chết mạng thời gian ngắn đỡ 2.2.3.2 Phân loại dựa tính chuyển động đầu đọc : 35 Theo cách đầu đọc chia làm loại : đầu đọc cố định (stationary reader) đầu đọc cầm tay (hand-held reader) a Đầu đọc cố định: Loại lắp tường, cổng vài nơi thích hợp nằm phạm vi đọc.Những nơi lắp đặt chỗ cố định Chẳng hạn, có số đầu đọc cố định gắn thang máy, bên xe chở hàng Trái ngược với thẻ, đầu đọc không chịu môi trường khắc nghiệt Vì vậy, đặt đầu đọc cửa đối tượng chuyển động, phải gắn cách Đầu đọc cố định thường cần anten bên để đọcthẻ.Đầu đọccó thể cungcấp đến cổng anten bên b Readet cầm tay : Đầu đọc cầm tay dạng đầu đọc di động, thường có anten bên Mặc dù đầu đọc đắt (và có) cải tiến kỹ thuật đầu đọccho phép đầu đọccầm tay phức tạp có giá thấp 2.2.4 Giao thức đầu đọc giao thức đại lý cung cấp : 2.2.4.1 Giao thức đầu đọc : Giao thức đầu đọc cung cấp khả hoạt động môi trường sản xuất chúng phải tuân theo cấu trúc chung Để tìm hiểu giao thức đầu đọc, trước tiên phảilàmquen vớimộtsốthuậtngữthườngđượcsửdụng: ❖Alert (báo động): thông điệp từ đầu đọc gửi đến đầu đọc thay đổi chứa thông tin sức khỏe củađầu đọc ❖Command (lệnh): thông điệp từ máy chủ đến đầu đọc gây thay đổi trạngtháiđầu đọchoặc phản ứng củađầu đọc ❖Host (máy chủ ) : thành phần middleware ứng dụng liên lac với cácđầu đọc ❖Observation (sự theo dõi): mẫu tin gồm số giá trị nơi thời điểm đó, chẳng hạn nhiệt độ bên thiết bị làm lạnh thời điểm xuất củathẻ42 cửa số vào lúc 16:22:32 vào 23 tháng năm 2005 ❖Reader : cảm biến liên lạc với thẻ để theo dõi nhận dạng sau liênlạc theo dõi với máy chủ ❖Transport (vận chuyển): chế liên lạc dùng đầu đọc máy chủ ❖Trigger : Trigger số tiêu chuẩn, chẳng hạn thời điểm ngày gây số hoạt động Ví dụ trigger đọc có tính giờ, 12 phút đầu đọc đọc cácthẻnào có mặt Giao thức đầu đọc định nghĩa sau: giao thức đầu đọc quy luật thức xác định phương thức mà nhiều máy chủ nhiều đầu đọc truyền command, observation, alert qua transport Bất kỳ giao thức đầu đọc phải giải ba kiểu truyền chính: command từ máy chủ đến đầu đọc, observation từ đầu đọc đến máy chủ alert từ đầu đọc đến máy chủ Hình sau trình bày phương thức thông tin xuất phát 36 Hình -Dòng thông tin hệ thống RFID Mặc dù sơ đồ trình bày đầu đọc máy chủ mặt lý thuyết tổng số đầu đọc liên lạc với tổng số máy chủ Các giao thức đầu đọc hành đề xuất hướng tới việc giới hạn tổng số máy chủ mà đầu đọc liên lạc lợi ích hiệu suất mạng thực thi giao thức Tuy nhiên, máy chủ liên lạc với tổng sốđầu đọcbất kỳ giao thức a Các lệnh: Một máy chủ gửi lệnh đến đầu đọc để gây vài phản ứng từ đầu đọc để thay đổi trạng thái đầu đọc theo số phương thức Ta chia lệnh mà máy chủgửi đếnđầu đọcthành ba loại: ❖Lệnh cấu hình :cài đặt cấuhìnhđầu đọc ❖Lệnh theo dõi : để đầu đọc đọc, ghi sửa đổi thông tin thẻ tức khắc ❖Lệnh trigger : thiết lập trigger cho kiện đọc thông báo b Thông báo: Mỗi đầu đọc theo dõi phát alert phải truyền thông báo liên quanđến theo dõi alert đến máy chủ Sự liên lạc khởi tạo đầu đọc(truyền bất đồng bộ) qua lệnh request từ máy chủ (truyền đồng bộ) c Bất đồng bộ: Với cách tiếp cận bất đồng bộ, đầu đọc báo cho máy chủ biết có theo dõi alert tức có trigger xảy làm chođầu đọc gửi thông báo Hìnhdưới đâytrình bày sơ lược cách tiếp cận Hình -Thông báo bất đồng Phương pháp phương pháp có hiệu việc gửi thông báo từ nhiều đầu đọc đến máy chủ Khía cạnh phức tạp cách tiếp cận xác 37 định cách thức điều khiển máy chủ bị thất bại Nó phụ thuộc vào trình vận chuyểnvà điều xử lý kỹ thuật cân tải d Đồng (polling) : Với cách tiếp cận bất đồng bộ, đầu đọc báo cho máy chủ biết có theo dõi alert tức có trigger xảy làm chođầu đọc gửi thông báo Hình đâytrình bày sơ lược cách tiếp cận Hình 2.35 -Thông báo bất đồng Phương pháp phương pháp có hiệu việc gửi thông báo từ nhiều đầu đọc đến máy chủ Khía cạnh phức tạp cách tiếp cận xác định cách thức điều khiển máy chủ bị thất bại Nó phụ thuộc vào trình vận chuyểnvà điều xử lý kỹ thuật cân tải 2.2.4.2 Giao thức đại lý cung cấp: Các nhà cung cấp đầu đọc RFID khác tạo giao thức đầu đọc khác nhauđáng kể tất thực chức Sau ứng dụng RFID đơn giản “hello world” sử dụng giao thức đầu đọc từ hai nhà sản xuất đầu đọc hàng đầu, Alien Symbol a Alien: Công nghệ Alien sử dụng thuật ngữ chế độ tương tác (Interactive mode) chế độ tự trị (Autonomous mode) hai kiểu truyền đồng bất đồng bộ, bước tương ứng thực thi đầu đọc máy chủ tương tự Đầu đọc Alien nhận lệnh qua cổng serial qua phiên telnet giao thức TCP Một số lệnh cấu hình cung cấp qua giao diện web cáclệnh GET POST HTTP (được thực thi web GUI) Alien hỗ trợ thông báo theo dõi alert email (qua giao thức SMTP) qua TCP socket qua cổng serial sử dụng vài định dạng cấu hình thông tin Ta sử dụng định dạng XML để trình bày thông báo TCP socket Máy chủ lắng nghe socket Đầu đọc nối socket này, gửi thông báo sau đến cổng XML text sau đóng socket Tuy nhiên, việc ghi thực thi middleware hoàn chỉnh gặp nhiều thử thách ta xét đến nhu cầu giám sát quản lý đầu đọc, cấu hình đầu đọc thay push phần mềm cập nhậtđầu đọc Alien cung cấp bảng điều khiển quản lý đầu đọccủa khôngthể quản lý cácđầu đọc đại lý khác cảm biến khác b Symbol : Công nghệ AR-400 Symbol nhận lệnh XML qua HTTP qua TCP socket qua cổng serial, hỗ trợ giao thức chuỗi byte đại lý cụ thể qua 38 kết nối TCP serial Các thông báo cấu hình đồng mà Symbol gọi “Query mode” bất đồng gọi “Publish/Subscribe mode” tài liệu AR-400 hỗ trợ SNMP cho alert cấu hình nhận cấu hình XML lệnh chuỗi byte Nó hỗ trợ cáctransport Ethernet serial 2.2.5 Anten đầu đọc : Đầu đọc truyền thông với thẻ thông qua anten đầu đọc, thiết bị riêng mà gắn vào đầu đọc cổng anten cáp Chiều dài cáp thường giới hạn khoảng 6-25 feet Tuy nhiên, giới hạn khác Như đề cập trên, đầu đọc hỗ trợ đến anten nghĩa có cổng anten Anten đầu đọc gọi phần tử kết nối đầu đọc tạo trường điện từ để kết nối vớithẻ.Antenphát tán tín hiệu RF máy phátđầu đọcxung quanh nhận đáp ứng thẻ Vì vị trí anten chủ yếu cho việc đọc xác (mặc dù đầu đọc phải đặt gần anten chiều dài cáp anten bị hạn chế).Thêm số đầu đọc cố định có anten bên Vì trường hợp vị trí anten đầu đọc Nói chung anten RFID đầu đọc có hình dạng hộp vuông chữ nhật Hình 2.36 -Anten đầu đọc * Dấu vết anten(Antenna Footprint) : Dấu vết anten đầu đọc xác định phạm vi đọc (được gọi read window) đầu đọc Nói chung, dấu vết anten gọi mô hình anten, có miền kích thước có hình dáng gần giống hình elip hình cầu nhô trước anten Trong miền này, lượng anten tồn tại, đầu đọc đọc thẻ đặt miền dễ dàng Trên thực tế đặc tính anten, dấu vết anten hình dáng ổn định hình elip mà méo mó, có chỗ nhô ra.Mỗi chỗ nhô bị bao quanh miền chết, miền chết gọi null Sự phản xạ tín hiệu anten đầu đọc đối tượng chắn sóng RF gây multipath Trong trường hợp này, sóng RF bị phản xạ rải rác tới anten đầu đọc không đồng thời theo hướng khác Một số sóng đến pha (nghĩa hợp với mô hình sóng tín hiệu anten gốc) Trong trường hợp này, tín hiệu anten gốc tăng sóng áp đặt với sóng gốc làm tăng méo dạng Hiện tượng gọi nhiễu có xây dựng Một số sóng đến ngược pha (nghĩa ngược lại với mô hình sóng anten gốc) Trong trường hợp tín hiệu antengốc bị hủy hai dạng sóng đặt vào Hiện tượng gọi nhiễu tiêu cực Kết null 39 Hình 2.37 - Mô hình antenđơn giản (trái ) méo , nhô (phải) Hình 2.38 - Mô hình multipath Thẻ đặt miền nhô đọc thẻ di chuyển cho nằm miền chết bao quanh đọc thẻ Chẳng hạn đặt thẻ xa đầu đọc đọc thẻ di chuyển (cùng hướng) lại đầu đọc đọc thẻ, nhiên thẻ di chuyển hướng khác không đọc Vì việc đọc thẻ gần miền nhô không đáng tin cậy Khi đặt anten quanh phạm vi đọc, để không phụ thuộc vào miền nhô để tăng tối đa khoảng cách đọc điều quan trọng Chiến lược tối ưu đặt bên miền có hình elip dù có nghĩa bỏ qua vài feetphạm vi đọc, an toàn Điều quan trọng xác định dấu vết anten, dấu vết anten xác định nơi mà đọc thẻ Nhà sản xuất quy định dấu vết anten đặc điểm kỹ thuật anten Tuy nhiên, nên sử dụng thông tin nguyên tắc đạo, thực tế dấu vết khác tùy môi trường hoạt động Có thể sử dụng kỹ thuật hoàn toàn xác phân tích tín hiệu để vạch dấu vết anten Phân tích tín hiệu đo tín hiệu từ thẻ, sử dụng thiết bị máy phân tích phổ máy phân tích mạng lưới truyền nhữngđiều kiện khác (chẳng hạn không gian ràng buộc, hướngthẻ khác vật liệu dẫn vật liệu hút thu) Nhờ vào việc phân tích cường độ tín hiệu xác định xác dấu vết anten 40 Chương III :Ứng dụng RFID RFID ngày có nhiều ứng dụng ngành khác Trong vận chuyển phân phối lưu thông, hệ thống RFID phù hợp với phương thức vận tải đường ray Các thẻ nhận dạng toàn 12 ký tự theo chuẩn công nghiệp cho phép xác định loại xe/toa hàng, chủ sở hữu, số xe Các thẻ gắn vào gầm xe, toa hàng; Các ăng-ten cài đặt bên cạnh đường ray vận chuyển, đầu đọc thiết bị hiển thị lắp theo chuẩn vòng khoảng 40 đến 100 feet dọc theo đường ray thiết bị viễn thông thiết bị kiểm soát khác, kiểm soát toa hàng ray Mục đích ứng dụng vận chuyển theo ray cải tiến kích thước tốc độ vận chuyển nhanh chóng cho phép giảm kích thước xe hàng giảm thiểu chi phí cho việc đầu tư thiết bị RFID ứng dụng hệ thống thu phí cầu đường hay cho phép hãng hàng không kiểm soát hành lý hành khách Trong công nghiệp, RFID thích hợp cho việc xác định sản phẩm có giá trị đơn vị cao thông qua trình lắp ráp chặt chẽ Hệ thống RFID bền vững môi trường thời tiết khắc nghiệt nên thích hợp để định danh vật chứa, lưu giữ sản phẩm lâu dài container, cần cNu, xe kéo v.v… Một mặt, thẻ RFID cho phép xác định sản phNm mà gắn vào (Ví dụ: part number, serial number, hệ thống đọc/ghi, hướng dẫn quy trình lắp ráp xử lý sản phẩm) Mặt khác, thông tin đầu vào nhập tay (hoặc đầu đọc mã vạch) cho phép hệ thống điều khiển/kiểm soát Sau thông tin truy xuất đầu đọc RFID Trong kinh doanh bán lẻ, RFID thay kỹ thuật mã vạch nay, khả xác định nguồn gốc sản phNm mà cho phép nhà cung cấp đại lý bán lẻ biết xác mặt hàng quầy kho họ Một số siêu thị lớn sử dụng thẻ RFID mỏng dán lên hàng hóa thay cho mã vạch, giúp việc toán nhanh chóng, dễ dàng Nếu hàng hóa chưa toán tiền qua cửa, máy nhận dạng vô tuyến RFID phát báo cho nhân viên an ninh Ngoài ra, công ty bách hóa lo kiểm kho, không sợ giao nhầm hàng thống kê số đầu sản phẩm kinh doanh tổ hợp cửa hàng Hơn họ biết xác bên túi khách hàng vào, có Trong lĩnh vực an ninh, RFID không đòi hỏi tầm nhìn thu phát máy đọc, hệ thống khắc phục hạn chế phương pháp nhận dạng tự động khác, ví dụ mã vạch Điều có nghĩa hệ thống RFID hoạt động hiệu môi trường khắc nghiệt nơi bụi bẩn, Ẩm ướt mức hay có phạm vi quan sát bị hạn chế Một lợi ích bật RFID khả đọc môi trường khắc nghiệt với tốc độ đáng ý: hầu hết trường hợp Trong công tác quản lý bảo quản tài sản, việc quản lý sách thư viện vất vả, việc tìm kiếm sách thủ công làm tốn thời gian quản lý chưa thực 41 hiệu Nhờ công nghệ RFID, sách gắn với thẻ lưu thông tin sách, cần tìm sách đó, thay việc dò tìm phân loại sách, thủ thư việc dùng đầu đọc có khả đọc thẻ RFID từ xa giúp định vị sách cần tìm nhanh chóng, việc thống kế sách cuối ngày trở lên đơn giản Các hạt giống có giá trị, động vật thí nghiệm liên quan tới dự án nghiên cứu lâu dài chi phí cao, thịt bơ sữa động vật, thú vật hoang dã giống động vật quý hiếm, loại gen vấn đề xác định tính giải thông qua ứng dụng sáng kiến công nghệ RFID Trong quản lý nhân chấm công, vào, công ty để bắt đầu hay kết thúc ngày ca làm việc, nhân viên cần đưa thẻ đến gần máy đọc thẻ (không phải nhét vào), máy phát tiếng bíp, liệu vào, nhân viên ghi nhận lưu trữ máy chấm công Trong trường hợp nhân viên nghỉ việc, thẻ nhân viên thu hồi tái sử dụng mà không ảnh hưởng đến chất lượng thẻ Ưu điểm bật thẻ RFID so với thẻ mã vạch (Barcode) hay thẻ mã từ (Mag.Stripe card) thẻ RFID không bị trầy xước, mài mòn dùng Sử dụng thẻ chấm công loại cảm ứng, người phụ trách hệ thống lấy toàn liệu từ máy đọc thẻ về, sau cập nhật liệu có báo cáo thống kê nhanh để ban giám đốc biết số lượng nhân viên có mặt, số nhân viên nghỉ biết trình độ tay nghề nhân viên; nhân viên hết hạn hợp đồng lao động; bảohiểmxãhội,bảohiểmytế Trong y tế, giáo dục, vui chơi giải trí, công nghệ RFID sử dụng cho người đồ vật Vì vậy, số bệnh viện sử dụng vòng đeo tay RFID cho trẻ sinh bệnh nhân cao tuổi trí Ngoài ứng dụng việc quản lý hồ sơ bệnh án Học sinh trường đông học sinh Nhật dùng thẻ RFID để báo cho cha mẹ biết tới Các công viên giải trí Mỹ bán vé RFID bật-nháy báo cho khách biết đến lượt vào chơi ngày Event VN bắt đầu ứng dụng RFID để kiểm soát khách vào kiện 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu internet : [1] http://vietnamnet.vn/khoahoc/2008/08/800916/, [2] http://www.tin247.com/sparking_bai_giu_xe_tu_dong,_an_toan_cao-1221378784.html, [3] http://www.sieuthianninh.com.vn/index.php?dispatch=news.view&news_id=3, [4] http://www.tchdkh.org.vn/tchitiet.asp?code=3470, [5] http://autoid.com.vn/forums/archive/index.php?t-1364.html, [6] http://ato.vn/Default.aspx?tabid=74&News=143&CatID=1, Cuối cùng, thay mặt nhóm thực hiện, em chân thành cảm ơn thầy góp ý hướng dẫn chúng em hoàn thành đồ án 43 [...]... phối hợp nhận dạng pure với một thông tin cụ thể có cú pháp, như giá trị lọc hoặc checksum, sau đó biểu diễn thông tin này theo dạng có cú pháp Nhậndạng pure có thể được biểu diễn theo dạng mã hóa mã vạch, mã hóa thẻ RFID hoặc một EPC URI (Uniform Resource Identifier) được in ra một tờ giấy Physical realization of an encoding là một phép biến đổi riêng của mã hóa đó cho phép lưu trữ nó ở dạng mã vạch,... đọc RFID (hay còn gọi là interrogator) là thiết bị kết nối không dây với thẻ để nhận dạng đối tượng được gắn thẻ Nó là một thiết bị đọc và ghi dữ liệu lên thẻ RFID 31 tương thích Thời gian màđầu đọccó thể phát nănglượng RF để đọcthẻđược gọi là chu kỳ làm việc củađầu đọc Đầu đọc có nhiệm vụ kích hoạt thẻ, truyền nhận dữ liệu bằng sóng vô tuyến với thẻ, thực hiện giải điều chế và giải mã tín hiệu nhận. .. hoạt động ở tần số cao thì thích hợp với việc nhận dạng đối tượng bằng kim loại (bao gói,…) và các món đồ chứa nhiều nước với khoảng cách nhận dạng lớn hơn Đối với thẻ ở tần số siêu cao thì có thể chuyển dữ liệu nhanh hơn ở tần số cao và thấp (nhưng cần công suất lớn hơn và khả năng truyền qua kim loại thấp hơn ),… Bảng2.1 - Khoảng tần số RFID Vì hệ thống RFID truyền đi bằng sóng điện từ, chúng cũng... ghi vào bộ nhớ củathẻhoặc được thực hiện qua một vài công nghệ khác Chú ý, GID mã hóa chủ yếu cho thẻ EPC Những mã hóa khác (mã hóa mã vạch chẳnghạn) nhận một ID và chuyển nó về một dạng có cú pháp tương tự với GID: “Header.GeneralManagerNumber.ObjectClass.SerialNumber” 23 Hình 2.20- Mã hóa nhận dạng pure b Mã hóa GS1SGTIN : Đầu đọc EPC và middleware RFID trình bày dữ liệu thẻ theo mã hóa EPC Việc giao... nhất được chuẩn chung cho tần số RFID Phần lớn các nước ấn định vùng tần số vô tuyến 125 kHz hoặc 134Khz cho các hệ thốngRFID ở tần số thấp, 13.56 MHz cho tần số cao Nhưng hệ thống UHF RFID mới ra đời giữa thập kỉ 90 và các nước không đồng ý dùng vùng riêng của phổ UHF cho RFID nênở châu Âu thì sử dụng tần số 868 MHz trong khi Mỹ thì sử dụng 915 MHz, còn Nhật đang tìm kiếm để mở băng tần 960 MHz,…... biểu diễn một nhận dạng đã được mã hóa thành SGTIN-96 là một giá trị phụ thuộcvào loạithẻthì EPC sử dụng một định dạng khác cho URN: urn:epc:thẻ:sgtin-96:FilterValue.CompanyPrefix.ItemReference.SerialNumber Khi dùng ký hiệu này, ví dụ sẽ được mã hóa như sau: urn:epc:thẻ:sgtin-96:2.00012345.054322.4208 Các bước mã hóa EPC 96 bit thành chuỗi nhị phân như sau: ∙ Tìm header phù hợp cho loại nhận dạng ∙ Tra... triển khai Phổ điện từ mà RFID thường hoạt động là tần số thấp (LF), tần số cao (HF), siêu cao tần (UHF) và vi sóng (Microwave) Các tần số khác nhau có đặc tính khác nhau nên thích hợp với các ứng dụng khác nhau Ví dụ như thẻ làm việc ở tần số thấp thích hợp cho việc nhận dạng các đối tượng phi kim và đối tượng chứa nhiều nước (hoa qua tươi, ) nhưng khoảng cách có thể nhận dạng lại ngắn Còn thẻ hoạt... hình dạng của thẻ ngày càng phong phú, kích thước ngày càng được thu nhỏ để tiện lợi cho các mục đích sử dụng khác nhau Dưới đây là một số dạngthẻ: ▪ Thẻ hình cúc áo hoặc đĩa làm bằng PVC, nhựa thông thường có một lỗ ở giữa để móc Thẻnày bền và có thể sử dụng lại được ▪Thẻ nhỏ gắn vào các sản phẩm như: quần áo, đồng hồ, đồ trang sức Những thẻ này cóhình dạng chìa khóa và chuỗi khóa ▪Th RFID có hình dạng. .. liệu thẻ theo mã hóa EPC Việc giao tiếp với đầu đọc hoặc middleware ít nhất cần phải biết về mã hóa thẻ để gỡ rối mã Việc hiểu biết về mã hóa cũng cần phải xác định các sự kiện và các bộ lọc SGTIN là ví dụ cụ thể về nhận dạng và mã hóa EPC-SGTIN là mở rộng của GS1 GTIN, dùng để nhận dạng các loại đối tượng Mã vạch Universal Product Code (UPC) 12 số và mã vạch EAN 13 số là tập con của GTIN GTIN không có... không cần nguồn DC để tiếp sinh lực hoạt động cho nó truyền dữ liệu Sau đây là hình trình bày cách hoạt động của loại thẻ này ❖Thẻ Non -RFID Khái niệm gắnthẻvà truyềnvô tuyến ID duy nhất của nó đếnđầu đọckhông phải là vùng sóng dành riêng Có thể sử dụng các loại truyền vô tuyến khác cho mục đích này Chẳng hạn có thể sử dụng sóng siêu âm hoặc sóng hồng ngoại đối với việc truyền thông giữathẻvớiđầu đọc Việc ... thuộc vào kiện bên Có số loại cảm biến cảm biến ánh sáng chuyển động để phát đối tượng gắn thẻ phạm vi đọc đầu đọc Cảm biến cho phép đầu đọc bật lên để đọc thẻ.Thành phần cảm biến cho phép đầu đọc... trị tham số động đó, hoạt động cảm biến, v.v… Thành phần cho phép chọn lựa kết nối với cảm biến bên Vì thẻ thực thi nhiều nhiệm vụ thông minh, tùy thuộc vào loại cảm biến gắn vào Nói cách khác... truyền lần vài giây Nếu tăng thời gian để thẻ truyền lần vài phút vài thời gian sống pin kéo dài Cảm biến xử lý bên sử dụng nguồn nănglượng làm giảm thời gian sống pin Khi pin thẻ tích cực hoàn