I. Tổng quan về công nghệ nhận dạng RFID
1.4. Ưu và nhược điểm của hệ thống RFID
Việc so sánh các hệ thống nhận dạng nói trên sẽ nêu bật ưu điểm cũng như nhược điểm của hệ thống RFID trong mối quan hệ với các hệ thống khác. Cũng ở đây, có một mối quan hệ khá gần giữa thẻ thông minh hoạt động dựa vào lớp tiếp xúc bề mặt và hệ thống RFID, tuy nhiên, hệ thống ra đời sau đã loại bỏ được toàn bộ các nhược điểm liên quan tới lỗi tiếp xúc bề mặt (như: bụi bẩn, mặt tiếp xúc bị xước, đọc thẻ theo một hướng duy nhất, thời gian đọc thẻ,..).Bảng 1-1 so sánh các hệ thống nhận dạng với nhau Tham số hệ thống Mã vạch Nhận dạng ký tự bằng quang học Nhận dạng tiếng nói Nhận dạng bằng đặc điểm sinh học Thẻ thông minh Hệ thống RFID Lượng dữ liệu đặc trưng (byte) 1-100 1-100 __ __ 16-64K 16-64K Mật độ dữ
liệu Thấp Thấp Cao Cao Rất cao Rất cao
Máy đọc được Tốt Tốt Khó khăn Khó khăn Tốt Tốt Con người
đọc được Bị giới hạn Đơn giản Đơn giản Khó khăn Không thể Không thể
Ảnh hưởng của bụi và độ ẩm
Cao Cao __ __ Có thể Không
ảnh hưởng
Ảnh hưởng
của lớp vỏ Hoàn toàn sai Hoàn toàn sai __ Có thể __ Không ảnh hưởng
Ảnh hưởng của hướng và vị trí
Bị giới
hạn Bị giới hạn __ __ Vô hướng Không ảnh hưởng
Giảm chất lượng, hao mòn
Bị giới
hạn Bị giới hạn __ __ Mòn lớp tiếp xúc Không ảnh hưởng
mua sắm bình bình
Chi phí vận hành
Thấp Thấp Không Không Trung
bình Không Bản quyền Không được coi trọng Không được coi trọng
Có hể Không Không Không
Tốc độ đọc Thấp (~4s) Thấp (~3s) Rất thấp (>5s) Rất thấp ( > 5-10s) Thấp (~4s) Cực nhanh (~0.5s) Khoảng cách tối đa giữa đầu đọc và thiết bị mang dữ liệu 0-50 cm < 1cm 0-50 cm Tiếp xúc trực tiếp Tiếp xúc trực tiếp 0-5m, vi sóng
Bảng 1.4: So sánh các công nghệ nhận dạng theo các tham số hệ thống 1.4.1. Ưu điểm
Có nhiều cách khác nhau để nhận dạng các đối tượng, động vật và con người. Nhưng tại sao lại sử dụng RFID? Con người đã biết tới việc đếm các bản thống kê thú rừng ở một vùng và theo dõi sự vận chuyển hàng hóa kể từ khi người Xume (Sumerian) phát hiện ra sự thất thoát hàng hóa. Thậm chí nhiều ghi chép cho thấy sự cần thiết của việc nhận dạng hàng hóa và định rõ hợp đồng hàng hóa được trao đổi giữa hai người chưa hề gặp mặt. Các thẻ ghi và các dây đeo tên làm việc khá hiệu quả trong việc nhận dạng một vài đối tượng hoặc một vài người, nhưng để nhận dạng và quản lý hàng trăm gói hàng trong vòng một giờ, người ta yêu cầu phải có một vài quy trình tự động.
Mã vạch là phương pháp gần nhất với thẻ đọc được bởi máy tính, nhưng ánh sáng sử dụng để quét tia laser qua mã vạch lại có một số hạn chế. Quan trọng nhất, nó đòi hỏi phải có một đường sáng trực tiếp, tức là đối tượng phải được đặt gần như sát vào thiết bị đọc, hướng phần mã vạch về thiết bị đọc, yêu cầu không có vật nào nằm giữa chùm tia laser và mã vạch để không chắn các tia sáng. Hầu hết các dạng nhận dạng, như dải từ trên thẻ credit cũng phải đặt đúng hướng với đầu đọc card hoặc được cho vào bên trong đầu đọc thẻ theo một cách riêng. Dù bạn đang theo dõi các hộp trên băng tải hay bạn đang theo dấu những đứa trẻ trong khu vui chơi nào đó, việc xếp các hộp hay các đứa trẻ thành hàng cũng tốn khá nhiều thời gian. Các lý thuyết về sinh học có thể được dùng để nhận dạng con người, nhưng các hệ thống nhận dạng vân tay đều đòi hỏi phải đặt tay (bàn tay, ngón tay) để nhận dạng một cách cẩn thận, tương tự như các dải từ trường. Để giải quyết những vấn đề này, người ta sử dụng công nghệ RFID. Công nghệ này cung cấp cơ chế nhận dạng một đối tượng trong không gian, với độ nhạy nhỏ hơn nhiều để định hướng được các đối tượng và các đầu đọc. Đầu đọc có thể “nhìn” thấy các đối tượng thậm chỉ cả khi nó không ở trước đầu đọc.
RFID có các đặc tính bổ sung khiến việc sử dụng nó trở nên thích hợp hơn so với các công nghệ khác (như mã vạch hai dải từ). Không thể bổ sung thông tin một cách dễ dàng vào mã vạch sau khi đã in chúng, trong khi nhiều loại thẻ RFID có thể ghi và ghi đè, ghi lại nhiều lần. Cũng như vậy, vì việc sử dụng RFID đã loại bỏ việc phải sắp xếp đối tượng để theo dõi chúng nên sẽ gây ít phiền hà cho người sử dụng hơn. RFID hoạt động trong một không gian, làm cho dữ liệu về quan hệ giữa các đối tượng, vị trí và thời gian được kết hợp một cách âm thầm mà không cần một sự can thiệp công khai nào của người sử dụng hay người vận hành hệ thống.
Tóm lại:RFID có những ưu điểm như sau:
- Không phải sắp xếp: lưu dấu, kiểm soát các đối tượng mà không cần phải sắp xếp cùng. Điều này tiết kiệm thời gian xử lý rấtt nhiều.
- Kiểm kê với tốc độ cao: Nhiều đối tượng có thể được quét tại cùng một thời điểm. Kết quả là, thời gian để đếm các đối tượng đã giảm thực sự.
- Lưu vết đối tượng: thẻ RFID 96 bit cung cấp khả năng nhận dạng hàng tỉ đối tượng.
- Khả năng ghi lại (ghi đè) thông tin: một số loại thẻ cho phép ghi và ghi lại nhiều lần. Trong trường hợp tái sử dụng các bao bì, đây là một thuận lợi lớn. - Hoạt động đáng tin cậy trong môi trường không thuận lợi (ví dụ nóng, ẩm, bụi,
bẩn, môi trường ăn mòn hay có sự va chạm…) - Thu thập dữ liệu nhanh và thao tác không tiếp xúc.
- Hệ thống triển khai với RFID sẽ tăng năng suất lao động, tự động hóa nhiều quá trình sản xuất, tăng sự thỏa mãn khách hàng và tăng lợi nhuận.
1.4.2. Nhược điểm
Bên cạnh nhiều ưu điểm của hệ thống ứng dụng RFID, một vài nhược điểm của công nghệ này vẫn chưa được khắc phục:
- Vấn đề bảo mật và quyền cá nhân của khách hàng khi sử dụng công nghệ này vẫn còn đang gặp nhiều tranh cãi và chưa được giải quyết triệt để.
- Tại thời điểm hiện tại chi phí cho thẻ và đầu đọc RFID vẫn là khá lớn
- Chưa có được một chuẩn thống nhất giữa các quốc gia, các nhà sản xuất thiết bị. Với những nhược điểm còn tồn tại này nên mặc dù đã được biết đến trong 50 năm qua mà RFID vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi và phổ biển. Cần giải quyết được vấn đề bảo mật và thống nhất giữa các nhà sản xuất cũng như chi phí giảm xuống thì công nghệ này mới có thể đưa vào trong cuộc sống hàng ngày của con người, trong nhiều lĩnh vực kinh doanh, dịch vụ.
II. CÁC ỨNG DỤNG CỦA RFID ĐỐI VỚI NGÀNH BƯU CHÍNH TẠI MỘT SỐ QUỐC GIA QUỐC GIA
Công nghệ RFID đã được biết đến trong 50 năm qua, nhưng việc áp dụng nó cho các ngành nghề trong xã hội mới chỉ được thực hiện trong một vài năm gần đây. Trong ngành bưu chính, RFID chủ yếu được ứng dụng tại các quốc gia và các công ty vận chuyển lớn hàng đầu trên thế giới, bởi hiện tại chi phí cho công nghệ này vẫn còn khá cao. Công nghệ này chủ yếu giúp nhận dạng, lưu vết, mã hóa thông tin của hàng hóa cần gửi, tăng cường an ninh và bảo mật…, đặc biệt là những hàng hóa được vận chuyển qua nhiều nước hoặc hàng hóa nguy hiểm hay quý hiếm, yêu cầu giám sát và theo dõi cao hơn những hàng hóa khác. Ngành bưu chính thế giới đã có nhiểu nỗ lực trong việc nâng cao chất lượng dịch vụ và việc dần dần áp dụng và thay thể công nghệ RFID cho mã vạch cũng như áp dụng công nghệ này vào khía cạnh khác như giám sát, theo dõi và quản lý.
Dịch vụ bưu chính và vận chuyển hàng hóa khá phổ biến và phát triển trên tất cả các nước trên thế giới, trong đó việc quản lý những mặt hàng, bưu gửi nhỏ bé trong một thời gian dài rất khó khăn và khó kiểm soát. Mặt khác, hàng năm luợng hàng hóa được vận chuyển và gửi đi đều tăng lên đáng kể. Trong tương lai, dự đoán chi phí cho RFID sẽ là 3 tỷ vào năm 2016. Đây là một con số rất khả quan trong việc ứng dụng RFID cho ngành bưu chính và ngành vận chuyển hàng hóa hay các dịch vụ bán lẻ. Khi chi phí của thẻ RFID giảm đi, công nghệ này có thể được in trên các lá thư hoặc trên bưu gửi để thay thế cho mã vạch đang được sử dụng hiện nay. Hiện tại, bưu chính các nước phát triển và các công ty vận chuyển hàng hóa lớn hàng đầu trên thế giới đã ứng dụng RFID trong khá nhiều lĩnh vực. Chúng ta sẽ xem xét chi tiết các ứng dụng của RFID trong việc kiểm tra giám sát các vật phẩm được gửi, lưu vết hàng hóa, tăng cương bảo mật, cung cấp hàng của các hệ thống bán lẻ…, đây đều là những quy trình quan trọng đối với dịch vụ bưu chính và chuyên chở hàng hóa. Những hãng vận chuyển lớn đã áp dụng RFID có DHL Europe, La Post France, Deutsche Poste/ DHL ở Bỉ, Saudi Post ở Arập Saudi, UPS và FedEx…
2.1 Một số giải pháp RFID cho dịch vụ bưu chính và vận chuyển
- Tính toán đường đi của bưu gửi, thư từ: Với một thẻ RFID chủ động được gắn vào hoặc đặt trong một gói bưu kiện ngẫu nhiên (thư hoặc bưu gửi), khi chúng được vận chuyển qua các nước khác nhau, chúng ta sẽ so sánh được chất lượng vận chuyển của dịch vụ bưu chính giữa các nước khác nhau một cách công bằng. Tuy nhiên, hiện nay RFID được sử dụng với nhiều mục đích khác.
- Trong vận chuyển và chuyên chở: Đây là một bước thành công mới của RFID cho dịch vụ bưu chính. Sử dụng RFID sẽ đưa ra hiệu quả cao hơn, tốc độ dịch vụ nhanh hơn (giúp giám sát và xử lý kịp thời) và giảm được chi phí, tội phạm và lỗi. Thông thường các gói bưu chính sẽ được gắn thẻ RFID thụ động hoặc chủ động để lưu vểt và giám sát. Trong ngành bưu chính thế giới, Italia là nước đi đầu trong việc ứng dụng ưu điểm này của RFID với mục đích lưu vết và ngăn chặn tội phạm cũng như nâng cao hiệu quả của ngành.
- Thùng thư: Gắn thẻ RFID vào thùng thư giúp giám sát việc đóng mở thùng và ngăn chặn những lỗi xảy ra. Ứng dụng này mới được phát triển trong thời gian
gần đây trong đó Pháp và Arập Saudi là hai nước đi đầu trong việc áp dụng nó vào lĩnh vực bưu chính.
- Sử dụng RFID cho đặt hàng trực tuyến: Mỗi thẻ có kích thước giống như một quân bài có một nhãn sẵn hồ để dán vào các gói hàng, nó sẽ lưu giữ các thông tin về gói hàng như nội dung gói hàng là gì, địa chỉ nơi đến và người gửi là ai. - Quản lý thiết bị tự động: Gắn thẻ RFID vào các thiết bị, máy móc… thẻ này sẽ
giám sát việc vận hành các thiết bị , thông báo hỏng hóc, quản lý thông tin… Do đó, việc vận chuyển hàng hóa, bưu gửi, phân chia… tại các sân bay, trung tâm vận chuyển sẽ được giám sát và điều khiển tự động, phục vụ rất tốt cho việc vận chuyển và chuyên chở
Ứng dụng trên thế giới cho lĩnh vực bưu chính hiện tại được đưa ra để áp dụng cho bốn lĩnh vực sau: Thứ nhất là áp dụng cho từng bưu gửi, thư từ; thứ hai liên quan đến thẻ cho các thùng thư, thứ 3 là ứng dụng cho việc vận chuyển và cuối cùng là áp dụng để giám sát các phương tiện vận chuyển và xe chở bưu gửi.
2.2 Ứng dụng đối với thùng thư
Nhận dạng thùng thư- Saudi Post- Arap Saudi
Thùng thư sẽ được trang bị thẻ RFID, nhân viên bưu chính kiểm tra bằng cách sử dụng một thiết bị cầm tay có trang bị đầu đọc. Một chíp RFID được nhúng trong hộp thư tại các gia đình và nó sẽ thông báo cho người đưa thư biết khi anh ta ở gần khu vực đó. Những thùng thư sẽ là nguồn tài nguyên, được lập trình và được cài đặt bởi một tổ chức. Dự án này được triển khai tại từng khu vực. Khi thiết kế thùng thư, một trong những thách thức lớn nhất là vỏ kim loại của thùng thư sẽ cản trở, làm nhiễu tín hiệu từ thẻ RFID. Để giải quyết vấn đề này, hệ thống được thiết kế với thùng thư được làm từ Trung Quốc, có một khe thụt vào 6mm ở mặt trước thùng. Thẻ RFID sẽ được đặt bên trong khe này, trong một vỏ bọc bằng nhựa dầy 5mm.
Loại thẻ được sử dụng là của Symbol Technology, tần số thẻ được sử dụng là UHF (300MHz đến 3GHz), hoạt động trong phạm vi 1m. Lợi ích mang lại của dự án này là nâng cao chất lượng dịch vụ, phục vụ khách hàng tốt hơn và sẽ giảm thiểu lỗi xảy ra. Khách hàng sẽ không cần phải đến bưu điện để gửi thư nữa, thay vào đó nhân viên bưu điện sẽ đến từng nhà để tập hợp và gửi thư. Hệ thống RFID của Symbol có sử dụng Symbol’s MC9060R- giống như một máy tính cầm tay thô- các thùng thư sẽ được thiết kế với thẻ RFID và những thẻ này có thể được đọc bởi Symbol’s MC9060R của những người đưa thư, đảm bảo thư sẽ đến đúng với hộp thư của người nhận. Điều này sẽ khiến khách hàng hài lòng hơn và giảm được những chi phí do yêu cầu cần chỉnh sửa hoặc thay đổi. Thêm vào đó, các xe chở thư của Saudi Post cũng được trang bị một hệ thống định vị toàn cầu (GPS- Global Positioning System), được tích hợp vào MC9060R để giúp người đưa thư xác định được đúng vị trí. MC9060R cũng có thể kết hợp với RFID, đầu đọc mã vạch, hình ảnh và kết nối không dây cho phép tập hợp và phân phối thông tin hiệu quả hơn. Hệ thống RFID của Symbol sẽ mang lại cho khách hàng thông tin đáng tin cậy, xây dựng một cơ sở hạ tầng với chi phí hiệu quả phù hợp với các ứng dụng bưu chính.
Hệ thống này được mang tên là Vigik, được phát triển bởi dịch vụ bưu chính La Post của Pháp. Tuy không liên quan trực tiếp đến thùng thư, mục đích của nó là đảm bảo yêu cầu về bảo mật, sử dụng RFID thụ động. Vigik là một phù hiệu có khả năng được nạp lại, được thiết kế với một chip RFID lưu giữ thông tin chi tiết để nhận dạng của một công ty. Quản lý tòa nhà sẽ đơn giản là đưa ra một quyền hạn chứng thực cho công ty và các nhân viên của công ty sẽ chỉ được cho phép vào tòa nhà nếu có phù hiệu Vigik với các thông tin chứng thực về công ty ở trên con chip RFID đó. Để tăng cường khả năng bảo mật và tránh các lỗi do mất thẻ, mã chứng thực sẽ được thay đổi mỗi ngày một lần và nhân viên sẽ nạp lại các mã này vào thẻ của mình khi một ngày làm việc bắt đầu. Vigik được sử dụng ở hơn 60,000 tòa nhà tại Pháp cho việc gửi thư, đo ga và đo điện.
Điểm chính của giải pháp này là nó không được thiết kể để dành cho một người, cũng không phải cho một nhóm người ở công ty. Nó được thiết kế để dành riêng cho việc chứng thực cho một công ty cung cấp một dịch vụ nào đó, công ty này sẽ được xác thực với quản lý tòa nhà trong việc ra vào. Các thẻ được cung cấp cho công nhân chỉ có mã số đúng trong một ngày, mỗi buổi sáng mã số sẽ được nạp lại tự động bởi một thiết bị và với thẻ chứng thực này của công ty, nhân viên sẽ mở được cửa để vào làm