(Đồ án tốt nghiệp) hệ thống tính điểm thưởng bằng công nghệ NFC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT MÁY TÍNH HỆ THỐNG TÍNH ĐIỂM THƯỞNG BẰNG CƠNG NGHỆ NFC GVHD: VÕ MINH HUÂN SVTH: NGUYỄN HOÀNG THÁI MSSV: 15119043 SKL006750 Tp Hồ Chí Minh, tháng 1/2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG TÍNH ĐIỂM THƯỞNG BẰNG CƠNG NGHỆ NFC SVTH : NGUYỄN HỒNG THÁI 15119043 KHĨA : 2015 - 2019 NGÀNH : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÁY TÍNH GVHD PGS.TS VÕ MINH HUÂN : TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG NĂM 2020 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc *** -TP Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 12 năm 2019 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên:Nguyễn Hoàng Thái MSSV: 15119043 Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật máy tính Lớp: 15119CL1B Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Võ Minh Huân ĐT: 0909437522 Ngày nhận đề tài: 10/9/2019 Ngày nộp đề tài: 30/12/2019 Tên đề tài: Hệ thống tính điểm thưởng cơng nghệ NFC Các số liệu, tài liệu ban đầu: Do Hung,“Tutorial – NFC Android: Phần 1”.Do Hung,“Tutorial – NFC Android: Phần 2” Nội dung thực đề tài: Thiết kế xây dựng hệ thống tích điểm chuỗi nhà hàng khách sạn, sử dụng thẻ NFC điện thoại smartphone Sản phẩm: Hệ thống tích điểm bao gồm giải pháp tích điểm nhanh gọn, dễ quản lí TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN i CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc *** -TP Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 12 năm 2019 PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên Sinh viên: Nguyễn Hồng Thái MSSV: 15119043 Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật máy tính Tên đề tài: Hệ thống tính điểm thưởng công nghệ NFC Họ tên Giáo viên hướng dẫn: NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm: ……… (Bằng chữ: ) GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ii CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc *** -TP Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 12 năm 2019 PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên Sinh viên: Nguyễn Hồng Thái MSSV: 15119043 Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật máy tính Tên đề tài: Hệ thống tính điểm thưởng công nghệ NFC Họ tên Giáo viên phản biện: NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: ……………………………………………………………………………… Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm: ………… (Bằng chữ: ) GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN iii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực đề tài này, nhóm thực nhận nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình quý thầy cô bạn bè Nhóm thực xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy PGS.TS Võ Minh Huân giảng viên mơn “Máy tính - Viễn thơng” - Trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM người tận tình hướng dẫn, bảo nhóm suốt trình thực đề tài Nhóm thực xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM nói chung, thầy cô Khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao mơn “Máy tính – Viễn thơng” nói riêng, cho nhóm kiến thức môn đại cương môn học chuyên ngành, giúp nhóm thực có sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ nhóm thực suốt q trình học tập Đề tài “Hệ thống tính điểm thưởng công nghệ NFC” nhóm thực tự thực dựa vào tham khảo số tài liệu trước đó không chép từ tài liệu hay cơng trình khác iv LỜI MỞ ĐẦU Công nghệ khoa học ngày phát triển cách nhanh chóng, mục đích cuối đem lại cho người sự thuận tiện đến mức tối đa sống hang ngày Và kết nối khơng dây chìa khóa để giải cách hữu hiệu vấn đề sử dụng thiết bị điện tử Trước kết nối không dây chưa đời, vấn đề liên kết giữ thiết bị điện tử thông qua hệ thống dây dẫn phức tạp tốn kém, với đó bất tiện tránh khỏi cần giao tiếp hay kết nối với thiết bị khác Ngày kết nối không dây phát minh khiển khai cách quy mơ vấn đề đó giải Tuy hạn chế có thể nói chuẩn giao tiếp không dây Bluetooth hay Wifi song Radio thay đổi cách tương tác thiết bị điện tử với nhau, giúp người có thể làm nhiều thứ với thiết bị cầm tay điện thoại hay máy tính xách tay Công nghệ luôn phát triển sự đời công nghệ giao tiếp trường gần (Near Field Communication – NFC) bước đánh dấu cho sự phát triển đó Với công nghệ NFC người có thể cho sống trở thuận tiện hết khoảng thời gian ngắn với điện thoại Với tính ưu việt mình, cơng nghệ NFC triển khai ngày nhiều ứng dụng sống Với mục đích tìm hiểu phần công nghệ này, nhóm tiến hành thực đồ án “HỆ THỐNG TÍNH ĐIỂM THƯỞNG BẰNG CƠNG NGHỆ NFC’ để tìm hiểu sâu áp dụng công nghệ vào ứng dụng thực tiễn v ABSTRACT Technology and science is growing quickly, the ultimate goal is to give people the convenience to the fullest extent in daily life And the wireless connection is the key to tackle effectively this problem when using electronic devices Previously when the wireless connection is not born, problems associated keeping the electronic device only via the wiring complexity and cost, along with the inconveniences inevitable when we need to communicate or connect with other devices Today when the wireless connection was invented and declare a scale controller, the problem was solved Although still limited, but can say the standard of wireless communication such as Bluetooth or WiFi and radio waves has changed the way interactions between electronic devices together, help people can many things with just the handheld devices such as phones or laptops Technology is always developing, and the advent of technology near field communication (Near Field Communication - NFC) is a marked step for that development NFC technology with human life could be back on convenient than ever in the very short period of time with your phone With its premium features Vietnam, now NFC technology has been deployed more and more in the application of life With the purpose of understanding this new technology somewhat, the group has carried out projects "SCORE BONUS SYSTEM WITH TECHNOLOGY NFC 'to learn more and apply this technology into practical applications vi MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ii PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iii LỜI CẢM ƠN iv LỜI MỞ ĐẦU v ABSTRACT vi MỤC LỤC .vii DANH SÁCH HÌNH .x DANH SÁCH BẢNG xii DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT .xiii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.3 Tính cấp thiết đề tài 1.4 Mục đích đề tài 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Bố cục đồ án CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN 2.1 Giới thiệu NFC .5 2.2 Tiêu chuẩn nỗ lực phát triển thiết bị di động tích hợp .9 2.2.1 NFC Forum .9 2.3 Lớp vật lý NFC 12 2.3.1 ISO/IEC 14443 – Tiêu chuẩn thẻ thông minh giao tiếp gần .12 2.4.4.1 Nguyên tắc hoạt động ISO/IEC 14443 13 vii 2.4.1.2 Các công nghệ thẻ thông minh áp dụn 2.4.Cách thức hoạt động 2.5.Các chế độ hoạt động NFC 2.5.1.Kỹ thuật tương tác di động 2.5.2 Chế 2.5.3 Chế 2.5.4 Thẻ mô 2.6.Tổng quan chế độ hoạt động 2.7.Khả bảo mật CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 3.1.Giới thiệu tóm tắt 3.1.1.Yêu cầu chung hệ thống 3.1.2.Đặc tả hệ thống 3.1.3.Phương án thiết kế 3.2.Sơ đồ khối 3.3.Thiết kế hệ thống: 3.4.Thiết kế phần mềm 3.4.1.Thiết kế giao diện 3.4.1.1 Lưu đồ giải tḥt chương trình CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 4.1.Phần cứng 4.2.Phần mềm 4.3.Kết thực nghiệm 4.4.1 Kết q 4.4.2.Nhận xét đánh giá hệ thống: CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1.Kết luận viii CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 4.1 Phần cứng Để thể tính ứng dụng cách trực quan hệ thống vào thực tế nhóm thực sử dụng smartphone có hỗ trợ NFC (nhóm sử dụng điện thoại Fujitsu F-02H) thẻ NFC Ntags 213 Hình 4.1 Smartphone có hỗ trợ NFC Với smartphone android có hỗ trợ NFC, sau cài đặt app, dùng chức app bình thường, cịn với smartphone khơng hỗ trợ NFC, có thơng báo hình 4.2 35 Hình 4.2.Smartphone khơng hỗ trợ NFC Hình 4.3 Thẻ NFC Trong hình 4.3, nhóm sử dụng thẻ NFC N-tag 213 với nhớ 144 bytes 36 4.2 Phần mềm Theo yêu cầu phương án thiết kế đề ra, tiến hành viết phần mềm giao tiếp với NFC mô hệ thống Phần mềm lập trình có chức năng: • Ghi thẻ NFC • Đọc thẻ NFC gửi liệu • Khóa thẻ NFC Hình 4.4 Màn hình app 37 Hình 4.5 Giao diện Write Tag sau ghi liệu thành công Khi điển đầy đủ thông tin cần ghi, nhấn write tag, lúc áp sát thẻ vào mặt sau điện thoại, nơi có kí hiệu hình 2.5 Sau lưu thành cơng, máy kêu tiêng bíp dịng thơng báo hình 4.4 38 Hình 4.6 Giao diện Read Tag sau đọc thẻ Cách thức hoạt động ghi liệu, lần cần áp sát thẻ NFC vào, có liệu thẻ, giao diện lên thông tin ghi thẻ cho người dùng thấy 39 Hình 4.7 Đổi chế độ thẻ thành Read only Với chế độ này, cần cân nhắc kĩ trước sử dụng, chuyển sang chế Read only, quay trạng thái ban đầu thẻ (tức có thể vừa đọc vừa ghi), mà có thể đọc thông tin thẻ khơng thể sửa đổi 40 Hình 4.8 Dữ liệu thẻ gửi lên google sheet sau đọc Hình 4.9 Dữ liệu gửi lên Firebase Sau đọc liệu thẻ, lúc điện thoại gửi liệu đọc thẻ lên google sheet online để lưu lại (điện thoại cần kết nối mạng để thực việc này) Để chắn hơn, nhóm làm thêm lưu liệu lên firebase, để backup liệu lại Quá trình gửi liệu chưa đến giây 41 4.3 Kết thực nghiệm Mục tiêu ban đầu đề tài “Hệ thống tính điểm thưởng công nghệ NFC” mà nhóm thực đặt là: hệ thống giao tiếp điện thoại smartphone thẻ NFC, ghi đọc liệu lên thẻ, từ đó tiến hành gửi liệu lên google sheets để lưu trữ thơng tin tính điểm Sau hoàn thiện, nhóm thực tiến hành chạy thử toàn hệ thống để kiểm tra độ ổn định, độ trễ gửi liệu thẻ Sau thực nghiệm, nhóm thực thấy hệ thống hoạt động ổn định Thỏa mãn với yêu cầu mà nhóm thực đề Để đánh giá khách quan hơn, nhóm thực tiến hành thực nghiệm lần Đầu tiên, nhóm thực ghi liệu lên thẻ NFC, sau đó lưu liệu lên google sheets firebase Tiếp đó nhóm dùng thẻ NFC lưu liệu để đọc liệu có thẻ, gửi liệu đó lên google sheets firebase Dưới hình ảnh mà nhóm thực thu trình tiến hành thực nghiệm: Hình 4.10 Trang google sheets chưa có liệu 42 Hình 4.11 Thực nghiệm lần thứ Khi đọc thẻ NFC có liệu đó, liệu thẻ hiển thị hình điện thoại, đồng thời hiển thị google sheets “Total points” tăng lên 3, có nghĩa vừa có thẻ NFC vừa đọc thành công theo yêu cầu Hình 4.12 Thực nghiệm lần thứ hai Khi đọc thẻ NFC có liệu lần thứ 2, liệu thẻ hiển thị hình điện thoại, đồng thời hiển thị google sheets “Total points” tăng lên 8, có nghĩa vừa có thẻ NFC vừa đọc thành công theo yêu cầu 43 Hình 4.13 Thực nghiệm lần thứ ba Khi đọc thẻ NFC có liệu lần thứ 3, liệu thẻ hiển thị hình điện thoại, đồng thời hiển thị google sheets “Total points” tăng lên 13, có nghĩa vừa có thẻ NFC vừa đọc thành công theo yêu cầu Hình 4.14 Thực nghiệm lần thứ tư Khi đọc thẻ NFC có liệu lần thứ 4, liệu thẻ hiển thị hình điện thoại, đồng thời hiển thị google sheets “Total points” tăng lên 17, có nghĩa vừa có thẻ NFC vừa đọc thành công theo yêu cầu 44 Hình 4.15 Thực nghiệm lần thứ năm Khi đọc thẻ NFC có liệu lần thứ 5, liệu thẻ hiển thị hình điện thoại, đồng thời hiển thị google sheets “Total points” tăng lên 20, có nghĩa vừa có thẻ NFC vừa đọc thành công theo yêu cầu 4.4.1 Kết quả: Sau lần thực nghiệm, hệ thống gửi liệu tương đối tốt, với độ trễ đến giây 4.4.2 Nhận xét đánh giá hệ thống: Qua thời gian nghiên cứu thực đề tài, nhóm hoàn thành mục tiêu đề ban đầu Phần mềm điện thoại hoạt động ổn định, dễ dàng cập nhật thuận tiện cho việc học tập có thể phát triển thành nhiều hệ thống lớn Bên cạnh mặt đạt được, có khó khăn cần khắc phục đó tối ưu ứng dụng cho nhiều hệ máy, tích hợp thêm nhiều tính cho ứng dụng 45 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Kết luận Sau tổng hợp kết đạt đem so sánh với yêu cầu mục tiêu cho thấy hệ thống đáp ứng đầy đủ, xác với kết sau: • Ứng dụng hoạt động ổn định, không xảy lỗi trình sử dụng • Hệ thống giao tiếp lưu trữ liệu nhanh, xác, độ trễ thấp Bên cạnh đó thời gian kiến thức hạn hẹp nên không tránh khỏi số điều cần cải thiện như: • Ứng dụng chưa có nhiều tính ngồi giao tiếp với thẻ NFC • Độ bảo mật hệ thống chưa chắn cần cải thiện thêm 5.2.Hướng phát triển Qua điểm cần cải thiện nêu đề tài có thể phát triển theo hướng rộng hoàn thiện như: • Tích hợp, thêm nhiều tính cho ứng dụng • Thay đổi nơi lưu trữ có tính bảo mật tốt • Tối ưu ứng dụng cho nhiều hệ máy 5.3 Ứng dụng tương lai gần Do thiết kế dạng hệ thống đề xuất nên hệ thống cần cải thiện nhiều để ứng dụng vào thực tế Tuy nhiên, hệ thống vận hành yêu cầu đề có thể ứng dụng vào: • Thay đổi cho loại thẻ • Làm phương thức quản lý, điều khiển cho chuỗi cửa hàng, nhà hàng, khách sạn đại • Tạo tiền đề phát triển cho tính NFC để cạnh tranh với QR code 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Do Hung,“Tutorial – NFC Android: Phần 1”,Mar 2015 [Trực tuyến] Available: https://viblo.asia/p/tutorial-nfc-tren-android-phan-1-1l0rvmJQRyqA [2] Do Hung,“Tutorial – NFC Android: Phần 2”,Mar 2015 [Trực tuyến] Available: https://viblo.asia/p/tim-hieu-nfc-tren-android-phan-2-3ZabG9xzMzY6 [3] Chuanhong Zhou - Tao Zhou - Wuxia Bai, “The Key Study of the Integration between Smartphone NFC Technology and ERP System” - Shanghai University [4] Kishore Kumar Reddy.N.G - Rajeshwari.K, “Interactive Clothes based on IOT using NFC and Mobile Application” - Easwari Engineering College [5] NFC tutorial, ”Android NFC tutorial [06] – How to lock nfc tags”, May 2015 [Trực tuyến] Available: https://www.youtube.com/watch?v=i_9vLSgXBXE [6] android10, “nfc_android_sample”, Dec 2012 [Trực tuyến] Available: https://github.com/android10/nfc_android_sample [7] Edwin Lee, “Sync Google Sheets to a Firebase Realtime Database”, Jun 2019 [Trực tuyến] Available: https://medium.com/firebase-developers/sheets-tofirebase-33132e31935b 47 PHỤ LỤC Hướng dẫn bật NFC điện thoại Android • B1: Từ hình điện thoại chọn cài đặt (setting) • B2: Tìm kiếm NFC giao diện cài đặt • B3: Tích chọn vào bật NFC Lưu ý: Nếu bật NFC, làm theo bước sau • B4: Quay lại giao diện cài đặt ban đầu, kéo xuống chọn About phone • B5: Kéo xuống tìm Build number, nhấp liên tục lần để bật chế độ developer Quay lại B1 Trong đồ án này, có thể đăng nhập ứng dụng vào tên đăng nhập mật sau (Cần có kết nối mạng để đăng nhập) Tên đăng nhập : 15119043@student.hcmute.edu.vn Mật : hoangthai 48 ... thoại Với tính ưu việt mình, công nghệ NFC triển khai ngày nhiều ứng dụng sống Với mục đích tìm hiểu phần cơng nghệ này, nhóm tiến hành thực đồ án “HỆ THỐNG TÍNH ĐIỂM THƯỞNG BẰNG CƠNG NGHỆ NFC? ??... Ngoài ra, NFC Forum giới thiệu biểu tượng “N-Mark”, để người dùng có thể xác định thiết bị có hỗ trợ cơng nghệ NFC 11 Hình 2.5: Biểu tượng NFC 2.3 Lớp vật lý NFC Công nghệ NFC dựa công nghệ RFID... tháng 12 năm 2019 PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên Sinh viên: Nguyễn Hoàng Thái MSSV: 15119043 Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật máy tính Tên đề tài: Hệ thống tính điểm thưởng cơng nghệ NFC