Thu phí điện tử ETC bằng công nghệ RFID

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN BỘ MÔN NHẬP MÔN KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN .*** BÁO CÁO NHẬP MÔN Đề tài: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG THUẬT TOÁN VÀ VIẾT MODUL PHẦN MỀM TẠO DANH MỤC GIÁM SÁT NGƯỜI ĐẶC BIỆT: DANH SÁCH ĐEN, DANH SÁCH ƯU TIÊN Sinh viên thực hiện: Phạm Văn Quân Lớp: Ktđk & tđh 02 Giảng viên hướng dẫn: TS Bùi Đăng Thảnh Thầy: Trịnh Công Đồng Hà Nội - 30.10.2014 MỤC LỤC Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt Phạm Văn Quân Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt DANH MỤC HÌNH ẢNH Phạm Văn Quân Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt LỜI NÓI ĐẦU Công nghệ RFID — Đó viết tắt cụm từ Radio Frequency Identification (Nhận dạng tần số sóng vô tuyến) RFID kỹ thuật nhận dạng sóng vô tuyến từ xa, cho phép liệu chíp đọc cách "không tiếp xúc" qua đường dẫn sóng vô tuyến khoảng cách từ 50 cm tới 10 mét, tùy theo kiểu thẻ nhãn RFID Thời gian gần đây, số tổ chức, hãng tư vấn tiếng giới nghiên cứu khuyến cáo công ty quy mô khác nên ứng dụng giải pháp nhận dạng không dây, RFID Các chuyên gia cho hệ thống nhận dạng liệu tự động không dây RFID hoàn toàn giảm thiểu sai sót địa điểm, dây chuyền cung ứng đánh cắp sản phẩm lên tới 90%, gia tăng hiệu suất từ 12 đến 15% giảm thời gian kiểm đếm, quản lý từ 35 tới 40%, qua tạo dựng lợi cạnh tranh rõ nét số công nghệ Trong trình nghiên cứu này, tìm hiểu kĩ công nghệ vượt trội tổng quan RFID vào cụ thể ứng dụng RFID thu phí điện tử, đặc biệt xây dựng thuật toán thiết kế modum phần mềm cho người đặc biệt: danh sách ưu tiên , danh sách đen Sinh viên thực hiện: Phạm Văn Quân Phạm Văn Quân Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt CHƯƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ RFID VÀ THU PHÍ ĐIỆN TỬ ETC BẰNG CÔNG NGHỆ RFID Phạm Văn Quân Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt 1.1 Tổng quan hệ thống RFID RFID (Radio Frequency Identification) hệ thống nhận dạng qua sóng Radio, phương pháp nhận dạng tự động dựa việc lưu trữ liệu từ xa, sử dụng thiết bị thẻ RFID đầu đọc RFID thẻ RFID thay cho mã vạch sản phẩm có bán siêu thị bán lẻ Thay phải đư thiết bị vào sát mã vạch để quét, RFID cho phép thông tin truyền qua khoảng cách nhỏ mà không cần tiếp xúc vật lý Công nghệ cho phép ta truyền nhận liệu từ điểm đến điểm khác Kỹ thuật RFID sử dụng dụng truyền thông không dây dải truyền sóng vô tuyến để truyền liệu từ thẻ đến đầu đọc Thẻ gắn vào đối tượng nhận dạng, đầu đọc quét liệu từ thẻ gửi thông tin từ đầu đọc đến sở liệu có lưu trữ liệu thẻ Công nghệ RFID cho phép nhận biết đối tượng thông qua thu phát sóng giúp người giám sát quản lý dễ dàng hơn, mắc lỗi tốn thời gian, giảm thiểu nhân lực quản lý Dạng đơn giản RFID sử dụng RFID thụ động làm việc sau: đầu đọc truyền tần số vô tuyến điện tử qua angten đến chip Đầu đọc nhận thông tin chở 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 nhờ cách sử dụng lượng gửi từ tín hiệu đầu đọc [1] Hệ thống RFID gồm thành phần: thẻ RFID (tag), đầu đọc (reader), Anten hệ thống máy tính trung tâm (server) Phạm Văn Quân Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt Hình 1.1.a Sơ đồ cấu trúc hệ thống RFID 1.1.1 Thẻ RFID (Tag) Thẻ RFID thiết bị lưu trữ truyền liệu đến đầu đọc môi trường không tiếp xúc sóng vô tuyến Thẻ RFID mang liệu vật gắn vật Mỗi thẻ có lưu trữ với liệu bên cách giao tiếp với liệu Dữ liệu số nhận dạng đơn giản lưu trữ ngày sản xuất, số serial Thẻ RFID gồm chíp bán dẫn nhỏ, angten nhỏ thu nhỏ tụ điện Mỗi thẻ lập trình với nhận dạng cho phép theo dõi đối tượng gắn thẻ Thông thường thẻ RFID có cuộn dây angten tất RFID có vi chip nguồn lượng riêng Phạm Văn Quân Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt Hình 1.1.1 Cấu tạo thẻ RFID Tùy theo loại thẻ mà thông tin thẻ thay đổi không thay đổi được, tùy loại thẻ RFID mà có loại tích cực, thụ động bán thụ động Thẻ thụ động: loại thẻ nguồn bên trong, sử dụng ngồn nhận từ đầu đọc để hoạt động truyền liệu lưu trữ cho đầu đọc Thẻ thụ động có cấu trúc đơn giản thành phần động Thẻ sử dụng thời gian dài thường chịu đựng với điều kiện môi trường khắc nghiệt Đối với loại thẻ này, thẻ đầu đọc truyên thông với đầu đọc truyền trước đến thẻ, bắt buộc phải có đầu đọc để thẻ truyền liệu Thẻ chủ động: có nguồn lượng bên điện tử học để thực thi nhiệm vụ chuyên dụng Thẻ chủ động sử dụng ngồn lượng bên để truyền liệu cho đầu đọc Nó không cầu nguồn lượng từ đầu đọc để truyền dứ liệu Thành phần bên gồm phận vi mạch, cảm biến cổng vào cấp nguồn nguồn lượng bên Đối với loại thẻ này, trình truyền liệu thẻ đầu đọc, thẻ truyền trước đến đầu đọc, Thẻ bán thụ động: có nguồn lượng bên điện tử học bên để thực thi nhiệm vụ chuyển động Nguồn bên cung câp sinh lực cho thẻ hoạt động Tuy nhiên trình truyền liệu, thẻ bán thụ động sử dụng nguồn Phạm Văn Quân Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt từ đầu đọc Thẻ bán thụ động gọi thẻ có hỗ trợ pin Đối với loại thẻ này, trình truyền liệu thẻ đầu đọc đầu đọc truyền trước đến thẻ 1.1.2 Đầu đọc (Reader) Đầu độc RFID thiết bị kết nối không dây với thẻ để nhận dạng đối tượng gắn thẻ Nó thiết bị đọc ghi liệu lên thẻ RFID tương thích 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 chuyền máy chủ, đồng thời nhận lệnh từ máy chủ để truy vấn liệu Thẻ thụ động kích thích từ trình truyền lượng sóng radio, phận thu tiếp nhận trình truyền sóng Trong trình truyền thu RFID điểm cuối trình đầu đọc Đầu đọc gắn thẻ lọc hệ thống RFID Nó đóng vai trò giao tiếp với thẻ Để thực việc này, hệ thống RFID có phần mềm ứng dụng nằm máy chủ Hình 1.1.2 cấu tạo đầu đọc RFID Phạm Văn Quân Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt 1.1.3 Anten Đầu đọc truyền thông với thẻ qua anten đầu đọc Anten thiết bị riêng mà gắn vào đầu đọc cổng anten cap Một đầu đọc có thẻ có đến angten Anten đầu đọc gọi phần tử kết nối đầu đọc tạo trường điện từ để kết nối với thẻ Anten phát tín hiệu máy phát đầu đọc xung quanh nhận đáp ứng thẻ Vì vị trí anten chủ yếu cho việc đọc thực xác Một số đầu đọc cố định có anten bên Khi khoảng cách anten đầu đọc không Dấu vết anten đầu đọc xác định phạm vi đọc đầu đọc Dấu vết anten gọi mô hình anten, có miền kích thước có hình dáng gần giống hình elip hình cầu nhô trước anten Điều quan trọng xác định dấu vết anten, dấu vết anten xác định nơi mà đọc thẻ [2] Hình 1.1.3 anten đầu đọc thẻ RFID Phạm Văn Quân 10 Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt Người quản trị admin đưa thay đổi tài khoản thẻ Actions Tài khoản nhân viên bán hàng admin admin quản lý mục với chức xóa tài khoản khóa tài khoản ( đình chức tạm thời, không phục lại): Hình 3.2.1.b Các hoạt động thẻ Actions Để tạo tài khoản admin tài khoản nhân viên bán hàng mới, người quản trị viên click vào “+New user” , cửa số cho người quản trị tạo tài khoản admin, nhân viên với tên, hòm thư, thông tin cá nhân, mật khẩu, chức vụ hoạt động: Phạm Văn Quân 31 Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt Hình 3.2.1.c Cửa sổ chức tạo tài khoản admin, sell Accounts 3.2.2 Mục Local Accounts Mục local Accounts cung cấp thông tin trạm thu phí địa phương Đó tên trạm thu phí, loại đường trạm thu phí đặt (Route), loại giao dịch mà phương tiện giao thông qua phải thực (transaction type), trạng thái hoạt động hay không hoạt động (Active), cuối thay đổi hoạt động trạm thu phí (Actions) Hình 3.2.2 Giao diện mục Local Accounts 3.2.3 Mục Customers Phạm Văn Quân 32 Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt Mục Customers cung cấp thông tin khách hàng Tại người quản trị admin, nhân viên bán hàng tạo tài khoản khách hàng phần có tên khách hàng (name), ngày tạo tài khoản (created date), tên phương tiện mà khách hàng đăng kí (vehicke name), loại phương tiện (type), người tạo tài khoản cho khách hàng (created by) mục cập nhật hoạt động tài khoản (actions) Hình 3.2.3.a Giao diện mục Customers Để biết chi tiết tài khoản khách hàng, click biểcu tượng “i” thẻ actions, lên cửa sổ customer’s details với đầy đủ thông tin tài khoản khách hàng hơn: Phạm Văn Quân 33 Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt Hình 3.2.3.b cửa sổ customer’s details với thông tin đầy đủ khách hàng 3.2.4 Mục Tags Mọi thông tin thẻ RFID khách hàng cập nhật theo số ID thẻ Thông tin bao gồm mã thẻ (code), người cấp thẻ cho khách hàng (nhân viên bán hàng quản trị viên), tên khách hàng chủ sở hữu thẻ (customer name), trạng thái hoạt động hay không hoạt động (active), ngày khách hàng cấp thẻ (created date) phần cập nhật thêm thông tin thẻ (actives) Phạm Văn Quân 34 Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt Hình 3.2.4.a thông tin thẻ RFID khách hàng Để cấp thẻ cho khách hàng đăng kí tài khoản thu phí, nhân viên bán hàng, quản trị viên click vào biểu tượng “+New tag” để cấp thông tin từ thẻ Thông tin gồm có code, description, user ID, Active Hình 3.2.4.b Tạo thẻ cho khách hàng Phạm Văn Quân 35 Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt 3.2.5 Mục Devices Đây nơi cấp thông tin phương tiện khách hàng đăng kí tài khoản tham gia thu phí tự động Các thông tin gồm tên xe mà khách hàng đăng kí (Name), trạng thái hoạt động xe (status), hình thức sử dụng (local user), trạng thái hoạt động tài khoản khách hàng (active), cập nhật thông tin phương tiện khách hàng (actions) Hình 3.2.5 Thông tin phương tiện khách hàng sử dụng đăng kí tài khoản Mục Devices : chi tiết thông tin phương tiện khách hàng sử dụng : chỉnh sử thông tin phương tiện : xóa thông tin phượng tiện khỏi mục Devices 3.2.6 Mục Payments Payments cung cấp thông tin tình trạng thu phí khách hàng sử dụng dịch vụ Số tiền mà khách toán xem : xem chi tiết thông tin giao dịch thi phí khách hàng Phạm Văn Quân 36 Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt Hình 3.2.6 Giao diện mục Payments 3.2.7 Mục Transactions Transactions khác mục Payments thẻ Local User Thẻ Local User phân loại khác hàng địa phương tham gia thu phí Hình 3.2.7 Giao diện mục Transactions Phạm Văn Quân 37 Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt 3.2.8 Mục Anonymous Transaction Manager Tại mục này, quản trị viên nhân viên bán hàng thực quản lý giao dịch với khách hàng Hình 3.2.8 Giao diện mục Anonymous Transaction Manager 3.2.9 Mục Vehicle Type Manager Vehicle Type Manager tạo để quản lý số lượng loại xe qua trạm khoảng thời gian Các xe qua trạm cập nhật mô tả hình thức nhận diện bên kích cỡ, trọng lượng, màu sắc (tại thẻ Description) Số lượng xe qua trạm thực thu phí cập nhật thẻ Vehicle count Và tương ứng với thông tin khoảng thời gian mà phần mềm theo dõi (thẻ Created date) Phạm Văn Quân 38 Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt Hình 3.2.9 Giao diện mục Vehicle Type Manager 3.2.10 Mục Route Mục Route cho phép người quản trị viên thiết lập quy định trình tính phí phương tiện giao thông khách hàng qua trạm thu phí địa phương đặt điểm thu phí tuyến đường tương ứng Hình 3.2.10.a Giao diện mục Route Phạm Văn Quân 39 Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt Giao diện mục Route cho ta biết tuyến đường mà phần mềm thu phí quản lý khoảng thời gian Mỗi tuyến đường mà cấp mã số ID riêng Để biết cụ thể giao dịch thực tuyến đường này, người dùng click vào biểu tượng “$Price”: thẻ Actions Khi cửa sổ lên cho ta biết số tiền mà khách hàng phải toán qua trạm thu phí Số tiền theo loại phương tiện mà khách hàng sử dụng, tuyến đường khách hàng tham gia độ giài tuyến đường Hình 3.2.10.b Thông tin số tiền phải toán tương ứng với đoạn đường 3.2.11 Mục Feedback Đây nơi lưu trữ email phản hồi mà khách hàng gửi cho hệ thống, nhân viên bán hàng quản trinh viên có nhiệm vụ xem xét ý kiến phản hồi xử lý có thắc mắc khiểu nại khách hàng Phạm Văn Quân 40 Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt Hình 3.2.11 Giao diện Feedback phản hồi khách hàng Để xem chi tiết nội dung ý kiến khách hàng gửi về, click biểu bượng thẻ Actions Hình 3.2.11.b Nội dung chi tiết thư phản hồi phần trả lời nhân viên Để trả lời phải hồi khách hàng, nhân viên bán hàng, quản trị viên click biểu tượng thẻ Actions: Phạm Văn Quân 41 Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt Hình 3.2.11.c trả lời phản hồi khách hàng 3.3 Modul thuật toán phần mềm phân biệt người sử dụng đặc biệt: danh sách đen, danh sách ưu tiên 3.4 Giao diện phần mềm phân biệt người sử dụng đặc biệt Phạm Văn Quân 42 Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt CHƯƠNG KẾT LUẬN Phạm Văn Quân 43 Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt TÀI LIỆU THAM KHẢO slide "hệ thống mở cửa RFID" Dương Văn Toản (KS CLC K55 Đại học bách khoa Hà Nội) RFID Market, the latest research from IDTechEx/IdtechEx http://www.idtechex.com/products/en/articles/00000409.asp RFID technology in the Library of Congress http://www.wam.umd.edu/athoner/rfidloc.html RFID system Components and Costs Tạp chí RFID jounal http://www.rfidjournal.com/article/articleview/1336/1/129/ Nguyễn Đức Bình RFID công nghệ tương lai cho thư viện//Tạp chí thư viện Việt Nam- Số 04.2006 Khái niệm RFID bách khoa toàn thư http://www.en.wikipedia.com/faq FAQs Tạp chí RFID http://www.rfidjournal.com/faq Phạm Văn Quân 44 Nghiên cứu xây dựng thuật toán viết modul phần mềm tạo danh mục giám sát người đặc biệt CHÚ THÍCH [1] Nguồn http://ungdungrfid.com/news/Tim-hieu-ve-RFID/RFID-la-gi-11 [2] Nguồn http://luanvan.net.vn/luan-van/luan-van-thiet-ke-toi-uu-anten-cuathe-rfid-o-tan-so-245ghz-22164/ [3] Nguồn http://psu.duytan.edu.vn/Details/ArInstructorDetail/77/1 [4] Nguồn http://sj.ctu.edu.vn/index.php/tn2006/doc_view/2452-thi-t-k-h-th-ngthanh-toan-cac-d-ch-v-cong-c-ng-ng-d-ng-cong-ngh-rfid-va-nfc [5] Nguồn http://www.vidifi.vn/Tin%20t%E1%BB%A9c/khcn/397-cong-ngherfid-va-he-thong-thu-phi-dien-tu-khong-dung.html Phạm Văn Quân 45