5. Họ và tên người hướng dẫ n: Phần hướng dẫ n:
1.7. Tần số vơ tuyến hoạt động của RFID
Việc chọn tần số radio là đặc điểm hoạt động chính của hệ thống RFID. Tần số xác định tốc độ truyền thơng và khoảng cách đọc thẻ. Nĩi chung, tần số cao hơn cho biết phạm vi đọc dài hơn. Mỗi ứng dụng phù hợp với một kiểu tần số cụ thể do ở mỗi tần số thì sĩng radio cĩ đặc điểm khác nhau. Chẳng hạn sĩng cĩ tần số thấp (low- frequency) cĩ thể xuyên qua tường tốt hơn sĩng cĩ tần số cao hơn nĩ, nhưng tần số cao cĩ tốc độ đọc nhanh.
Cĩ 4 tần số chính được sử dụng cho hệ thống RFID: low, high, ultrahigh, microwave.
- Low-frequency: băng tần từ 125KHz - 134KHz. Băng tần này phù hợp với phạm vi ngắn như hệ thống chống trộm, nhận dạng động vật và hệ thống khĩa tự động.
- High-frequency: băng tần 13,56MHz. Tần số cao cho phép độ chính xác cao hơn với phạm vi 3foot (3*0,3048m xấp xỉ 1m), vì thế giảm rủi ro đọc sai thẻ. Vì vậy nĩ thích hợp với việc đọc item. Các thẻ thụ động 13,56 MHz được đọc ở tốc độ 10 đến 100 thẻ trên giây và ở phạm vi 3feet. Các thẻ high-frequency được dùng trong việc theo dõi vật liệu trong các thư viện và kiểm sốt hiệu sách, theo dõi pallet, truy cập, theo dõi hành lý vận chuyển bằng máy bay và theo dõi item đồ trang sức.
- Ultrahigh-frequency: các thẻ hoạt động ở 900MHz và cĩ thể được đọc ở khoảng cách dài hơn các thẻ high-frequency, phạm vi từ 3 đến 15feet. Tuy nhiên các thẻ này dễ bị ảnh hưởng bởi các nhân tố mơi trường hơn các thẻ hoạt động ở các tần số
SVTH: Nguyễn Đình Thành GVHD: Ths. Nguyễn Chí Ngọc
-35-
khác. Băng tần 900MHz thực sự phù hợp cho các ứng dụng dây chuyền cung cấp vì tốc độ và phạm vi của nĩ. Các thẻ thụ động ultrahigh-frequency cĩ thể được đọc ở tốc độ 100 đến 1000 thẻ trên giây. Các thẻ này thường được sử dụng trong việc kiểm tra pallet và container, xe chở hàng và toa trong vận chuyển tàu biển.
- Microwave frequency: băng tần 2,45GHz và 5,8GHz, cĩ nhiều sĩng radio bức xạ từ các vật thể ở gần cĩ thể cản trở khả năng truyền thơng giữa reader và thẻ tag. Các thẻ microwave RFID thường được dùng trong quản lý dây chuyền cung cấp.
Bảng 1.2: Tần số hoạt động của RFID
Tần số Đặc tính
Tần số thấp (100 - 500kHz) Sử dụng trong phạm vi ngắn và trung bình. Chi phí thấp
Tốc độ đọc dữ liệu thấp
Tần số trung bình (10 - 15MHz) Sử dụng trong phạm vi ngắn và trung bình. Chi phí thấp Tốc độ đọc dữ liệu trung bình Tần số cao (850 -950MHz, 2,4 - 5,8 GHz) Sử dụng trong phạm vi bán kính rộng. Chi phí cao Tốc độ đọc dữ liệu cao 1.8. Các ứng dụng RFID hiện hành
Các ứng dụng thương mại cho đầu tư và cung cấp việc quản lý chuyền đang khiến cho sự phát triển và gia tăng cơng nghệ RFID. Wal-Mart®, trung tâm bán lẻ lớn nhất thế đã thúc sự gia tăng này bởi việc yêu cầu các nhà cung cấp sử dụng thẻ RFID. Wal-Mart yêu cầu 100 nhà cung cấp lớn nhất bắt đầu làm thẻ pallet và cho vào hộp các thẻ RFID thụ động trước tháng 1 năm 2005, thúc đẩy các nhà bán lẻ khác thực hiện kế
SVTH: Nguyễn Đình Thành GVHD: Ths. Nguyễn Chí Ngọc
-36-
họach tương tự. Với sự phát triển của Wal-Mart, nhiệm vụ RFID là đưa cơng nghệ này thành xu thế chủ đạo và làm cho nĩ sinh lợi nhiều hơn.
1.8.1. RFID trong việc xử phạt
Cũng cùng những khả năng làm cho ý tưởng RFID quản lý dây chuyền cĩ thế mạnh trong việc phạt, an ninh quốc gia, và luật pháp. Các ứng dụng gồm đặc tính kiểm tra (chẳng hạn súng cầm tay, thiết bị liên lạc, máy tính), kiểm tra bằng chứng, passport và kiểm tra visa, kiểm tra cán bộ trong các tiện nghi và xâm nhập hệ thống điều khiển trong các tịa nhà hoặc các phịng (chẳng hạn như các thiết bị ra vào khơng khĩa). Cơng nghệ RFID được xây dựng trong việc xử phạt và an ninh quốc gia rộng hơn trong luật pháp.
Cơng nghệ RFID tạo điều kiện xử phạt dễ dàng, thay đổi các nhiệm vụ thường lệ mà nĩ địi hỏi nhiều thời gian thành các nhiệm vụ điện tử được thực thi tự động với chi phí thấp. Thêm nữa là thúc đẩy hoạt động lưu, tạo hệ thống hồn chỉnh, hiệu quả hơn. Việc sử dụng hệ thống RFID làm tăng an ninh, giảm bạo lực, tạo ra mơi trường an tồn cho bộ phận nhân viên.
1.8.2. RFID trong an ninh quốc gia
Hội an ninh quốc gia Mỹ (DHS) đã nắm bắt RFID như một cơng nghệ được chọn cho việc cải tiến an ninh ở biên giới Mỹ và cửa khẩu. Cơng nghệ RFID là ý tưởng xác định vị trí, theo dõi và xác thực sự đi lại của mọi người và các đối tượng mà họ vào ra Mỹ. Nĩ dùng kỹ thuật sinh trắc học để xác minh nhận dạng của các khách nước ngồi ở sân bay và cảng. Một ngĩn tay trỏ của khách được scan để lấy dấu tay và một ảnh số được chụp. Dấu tay và ảnh được dùng để xác thực tài liệu thơng hành của khách, được ghi lại và được kiểm tra đối chiếu với các danh sách phần tử khủng bố. Các du khách thẻ cĩ một số ID duy nhất mà nĩ liên kết với dấu tay số của họ, hình ảnh và thơng tin cá nhân khác trong cơ sở dữ liệu an ninh quốc gia. Ý tưởng này là sẽ sử dụng các thẻ chỉ đọc thụ động khơng thể thay đổi gì được trên nĩ. Thơng tin cá nhân sẽ khơng được lưu trên thẻ. Cơng nghệ RFID cải tiến khả năng của hải quan Mỹ và nhân viên bảo vệ
SVTH: Nguyễn Đình Thành GVHD: Ths. Nguyễn Chí Ngọc
-37-
biên giới để so khớp sự vào ra ở biên giới lãnh thổ nhanh chĩng, chính xác và đáng tin cậy. Thẻ sẽ cho phép tự động ghi việc ra vào của du khách trong khách bộ hành, xe cộ và cĩ thể cho nhân viên biên giới kiểm tra nhanh lượng thời gian hành khách ở lại Mỹ và họ cĩ ở quá mức visa hay khơng.
1.8.3. Trong hệ thống viễn thơng
Ngày nay, các hoạt động bưu chính đã triển khai RFID trên hệ thống khép kín khác nhau để đo kiểm, giám sát và nâng cao hoạt động bưu chính. Ví dụ, RFID được sử dụng để giám sát dịch vụ bưu phẩm quốc tế giữa các trung tâm bưu chính lớn. Cứ bưu phẩm nào cĩ gắn nhãn được đưa vào khay chia chọn, thời gian chuyển phát cĩ thể được tính tốn. Điều này cho phép các vấn đề dịch vụ được xác định và được giải quyết tin cậy và tiết kiệm.
Các hoạt động bưu chính khác là theo dõi container bưu phẩm để đánh giá việc sử dụng người theo dõi và để theo dõi các vị trí container. Các hệ thống theo dõi container bằng tay cĩ xu hướng ít dần khi khối lượng tăng và cĩ thời hạn chĩt để đáp ứng các thời điểm khởi hành. Bằng cách cho phép thơng tin được lưu tự động, RFID đảm bảo và thậm chí hoạt động trong những điều kiện căng thẳng. Các giám đốc bưu chính cĩ thể dựa trên thơng tin để quyết định nâng các chi phí vận tải và xác định lại các container khi cần.
- Các túi bưu phẩm được theo dõi bằng RFID sẽ thơng báo tình trạng phát đã được dành cho các dịch vụ bưu phẩm ưu tiên. Các túi bưu phẩm được gắn thẻ sẽ tự động được đọc ở một số điểm cụ thể trên mạng để cung cấp khả năng định vị và theo dõi được tự động hĩa.
1.8.4. Ứng dụng trong quản lý thư viện
Tất cả các sách báo trong thư viện sẽ được gắn chip RFID lên từng cuốn. Tại khu vực kiểm sốt cho mượn và trả sách (check in/out) đều được gắn đầu đọc thẻ để nhân viên dễ dàng nạp thẻ cho sách báo và kiểm tra tình trạng của sách báo cho mượn. Ngồi ra, cịn cĩ một thiết bị đọc thẻ cầm tay để cĩ thể tìm kiếm và kiểm tra thơng tin
SVTH: Nguyễn Đình Thành GVHD: Ths. Nguyễn Chí Ngọc
-38-
về sách báo trong thư viện. Điều này đã làm giảm chi phí về mặt quản lý nhân sự cũng như tạo ra sự thuân tiện trong việc quản lý và tìm kiếm sách báo.
Hình 1.21. Ứng dụng cơng nghệ RFID vào thư viện
1.8.5. Ứng dụng trong quản lý bán hàng
Hướng sát nhập cơng nghệ RFID thành dây chuyền được thúc đẩy bởi sự cĩ lợi mà dễ thấy trong bản kiểm kê: tăng lượt vận chuyển, nhận, cung cấp cĩ năng suất, giảm giá cho việc lao động chân tay, xếp hàng và sự thất thốt kiểm kê. Các reader được cài lúc chất hàng ở các cửa bến tàu cĩ thể phát hiện thẻ trên hàng hĩa hoặc các pallet qua các cửa. Đầu đọc gửi một lệnh đến thẻ để phát các nhận dạng của chúng, thu thập thơng tin này và chuyển tiếp đến máy tính. Và máy tính ghi cơ sở dữ liệu kiểm kê dựa vào hàng hĩa đĩ là nhập hay xuất. Nếu hệ thống sử dụng các thẻ thơng minh, thì máy tính cĩ thể ghi ngày giao/nhận và thời gian trên thẻ.
Thẻ RFID là sự phát triển hữu ích và là cơng nghệ hấp dẫn, giúp cho các đơn vị bán lẻ đơn giản hĩa việc kiểm kê hàng hĩa và hạn chế việc mất mát trong quá trình bán hàng. Với việc thẻ RFID đem lại hiệu quả kinh tế cho các doanh nghiệp, người tiêu dùng sẽ cĩ thêm nhiều sự lựa chọn và giá cả thấp hơn. Bên cạnh đĩ, việc thanh tốn khi đi mua sắm sẽ thuận lợi hơn vì được thanh tốn tự động nhờ vào thẻ thanh tốn cĩ sử dụng RFID. Khách hàng khơng cịn phải xếp hàng để đợi nhân viên kiểm tra, tính giá
SVTH: Nguyễn Đình Thành GVHD: Ths. Nguyễn Chí Ngọc
-39-
cho từng mặt hàng đã mua. Thẻ RFID đã thay thế hệ thống thẻ dữ liệu. Nhà cung cấp đã từng ghi thơng tin về tên, nội dung của mặt hàng, cũng như thơng tin về khoảng thời gian mĩn hàng được trưng bày trong thẻ dữ liệu, và đặt thẻ này theo cùng với mặt hàng. Tuy nhiên, các thẻ này thường xuyên bị mất hoặc hư hỏng. Các dữ liệu tương tự giờ đây được ghi vào thẻ RFID trên sản phẩm, và được đọc ghi bằng tần số radio (khoảng 13 MHz). Các thẻ RFID khơng dễ dàng bị phá hủy do dịch chuyển, thời tiết hay các tác nhân khác, dữ liệu được đảm bảo an tồn cho đến khi được ghi lại bằng các thiết bị chuyên dụng.
Hình 1.22. Ứng dụng cơng nghệ RFID trong siêu thị
1.8.6. Nhận dạng động vật
Các thẻ RFID được cấy ghép cho động vật để giúp trong việc nhận dạng chúng. RFID đang được ứng dụng trong nền cơng nghiệp chăn nuơi gia súc với hy vọng cĩ thể giúp phát hiện ra được các mầm mống của bệnh tật, chẳng hạng như bệnh bị điên. Việc cấy các thẻ cĩ chứa thơng tin về tiền sử bệnh tật của gia súc khơng chỉ giúp chúng được chăm sĩc khỏe mạnh mà cịn là cần thiết trong việc tự động hĩa quản lý trong chăn nuơi.
SVTH: Nguyễn Đình Thành GVHD: Ths. Nguyễn Chí Ngọc
-40-
Các chíp RFID cấy vào mơ được thiết kế để quản lý động vật hiện đang được sử dụng cho người. Một thí nghiệm gần đây với các mơ cấy RFID được thực hiện bởi giáo sư Kevin Warwick người Anh, ơng đã thực hiện cấy mơ một con chíp vào cánh tay của mình năm 1998. Ở Barcelona, Tây Ban Nha và ở Rotterdam, Hà Lan người ta sử dụng một con chíp cấy mơ để nhận dạng khách hàng VIP, và những vị khách này sử dụng chíp đĩ để thanh tốn tiền uống. Trong năm 2004, văn phịng luật sư Mexico đã cấy chíp Verichip vào 18 nhân viên của mình để giám sát truy nhập vào phịng dữ liệu mật.
Hình 1.23. Ứng dụng cơng nghệ RFID vào cấy ghép
1.8.8. Tính phí trong giao thơng
Các hệ thống giao thơng cĩ thể sử dụng các thẻ RFID đã được lập trình như là một phương tiện thanh tốn. Thẻ được sử dụng để trả tiền ở các cửa hàng bách hĩa, trạm xăng cũng như trả phí cho tàu điện ngầm, xe buýt, bãi đỗ xe và taxi. Hệ thống này cũng được áp dụng cho việc tính phí ở các trạm thu phí trên các xa lộ. Ơtơ sẽ khơng phải dừng lại để trả phí, trong khi các đầu thu đặt ở các trạm sẽ quét các thẻ đã được gắn trên xe và sẽ gửi hĩa đơn thẳng về nhà. Ứng dụng này sẽ giúp giảm bớt tình trang kẹt xe ở các tuyến đường chính và các xa lộ. Việc này cũng giúp thu phí lưu thơng ở các nơi bị hạn chế trong thành phố.
1.9. Ưu, nhược điểm của hệ thống RFID
1.9.1. Ưu điểm
Sự nhận dạng mà khơng cần sự nhìn thấy cho phép nhiều thiết bị được đọc cùng một lúc. Vì vậy cũng cho phép các thiết bị được đặt ở những nơi mà đầu đọc khơng cần quan tâm là cĩ nhìn thấy được thiết bị hay khơng.
SVTH: Nguyễn Đình Thành GVHD: Ths. Nguyễn Chí Ngọc
-41-
Đọc thiết bị mà khơng cần phân tích thiết bị sẽ làm cho tiến trình nhanh hơn và cũng cĩ thể xác định những thiết bị đặc biệt và bảo vệ chúng tránh khỏi nhiều nguồn phân tích cĩ thể gây hư hỏng.
Tiết kiệm thời gian xử lý, làm tăng tuổi thọ của thiết bị.
Bộ nhớ và lưu trữ dữ liệu, một thẻ RFID cĩ thể lưu trữ từ 96 bits đến 64 Kbytes bộ nhớ, cĩ thể mở rộng ứng dụng và cũng cĩ thể làm một cở sở dữ liệu di động.
Tính linh hoạt và tính đồng bộ cho khả năng quản lý chi phí trong nhiều năm và cũng cho khả năng thêm nhiều tính năng và sản phẩm mới.
Thẻ RFID bền hơn mã vạch. Chúng cĩ được chế tạo từ các hợp chất đặc biệt để chống lại sự phá hủy của hĩa chất và nhiệt độ.
Thẻ RFID khơng những cĩ thể đọc mà cịn cĩ thể ghi thơng tin. Mã vạch chỉ chứa thơng tin cố định, khơng thay đổi được.
Giá thành: ban đầu kỹ thuật RFID cĩ giá thành rất cao với đầu đọc và bộ cảm ứng được dùng để đọc thơng tin cĩ giá ngồi 2000$ đến 3500$ mỗi cái, và các thẻ trị giá 40$ đến 75$ mỗi cái. Nhưng đến thời điểm hiện tại nhờ cơng nghệ ngày càng hồn thiện, sản xuất hàng loạt được cung cấp bởi rất nhiều nhà sản xuất trên thế giới nên giá thành của reader cũng như thẻ giảm cịn 1/10 so với lúc ban đầu.
1.9.2. Nhược điểm
Dễ bị ảnh hưởng gây tổn thương: cĩ thể làm tổn hại một hệ thống RFID bởi việc phủ vật liệu bảo vệ từ 2 đến 3 lớp kim loại thơng thường để ngăn chặn tín hiệu radio. Cũng cĩ thể tổn hại hệ thống RFID bởi việc đặt hai item đối ngược với cái khác để một thẻ che cái khác. Điều đĩ cĩ thể hủy các tín hiệu. Điều này địi hỏi kiến thức về kỹ thuật và sự canh thẳng hàng cẩn thận.
Việc thủ tiêu các thẻ phơ ra: các thẻ RFID được dán bên trong bao bì và được phơ ra dễ thủ tiêu. Điều này cĩ nghĩa là sẽ cĩ nhiều vấn đề khi người sử dụng biết rõ hơn về vai trị của thẻ. Ví dụ: Ấn Độ đã triển khai cơng nghệ RFID vào thư viện nhưng vấn đề giữ cho các thẻ tránh bị tiếp xúc là một thách thức lớn.
SVTH: Nguyễn Đình Thành GVHD: Ths. Nguyễn Chí Ngọc
-42- Những liên quan riêng tư của người sử dụng
Đụng độ đầu đọc: tín hiệu từ một đầu đọc cĩ thể giao tiếp với tín hiệu từ nơi khác mà nơi đĩ tin tức chồng chéo nhau. Điều này được gọi là đụng độ đầu đọc. Một phương pháp tránh vấn đề trên thường được sử dụng là kỹ thuật được gọi là phân chia thời gian đa truy cập
Đụng độ thẻ.
Chuẩn cơng nghệ chưa cĩ: quy định quốc tế và tiêu chuẩn cho cơng nghệ RFID hiện cịn đang rất sơ khai. Tuy nhiên, cơng ty Auto-ID, liên doanh giữa Ủy Ban Mã Thống Nhất và Hiệp Hội Các Nhà Bán Lẻ và Sản Xuất của 12 nước châu Âu đang phát