Đơn vị đo lường năng lượng phát xạ của anten có tên gọi là ERP đối với các nước châu âu và là EIRP đối với Hoa Kỳ. ERP và EIRP không giống nhau nhưng được liên hệ với nhau bởi hệ thức EIRP = 1.64 ERP. Giá trị lớn nhất có thể của năng lượng anten được điều chỉnh giới hạn bởi các quốc gia và quốc tế (ví dụ, là FCC với Hoa Kỳ).
1.4.5Máy chủ và hệ thống phần mềm
Máy chủ và hệ thống phần mềm là một cách nói gọn nhằm chỉ các thành phần phần cứng và phần mềm tồn tại riêng biệt với phần cứng RFID (đó là, reader, thẻ,
và anten). Nó bao gồm nhiều thành phần, nhưng ở mức độ đồ án này ta chỉ quan tâm đến thành phần middleware .
Để có thể thu được lợi ích đầy đủ từ RFID, thì những người thực hiện các giải pháp RFID phải tìm cách để kết hợp dữ liệu RFID vào bên trong các quy trình ra quyết định của họ. Hệ thống các doanh nghiệp công nghệ thông tin là trung tâm của các quy trình đó. Do đó, trừ khi các hệ thống RFID được kết hợp vào bên trong các hệ thống thông tin doanh nghiệp và các tổ chức đầu tư vào RFID thì mới có thể cải thiện được tình hình kinh doanh và hiệu quả tổ chức. Và đó chính là nơi,
middleware hướng đến.
Middleware là một phần mềm chịu trách nhiệm kết nối phần cứng RFID mới với một hệ thống thông tin doanh nghiệp hiện có. Middleware chính là các công cụ phần mềm giúp người sử dụng làm việc trên các phần cứng RFID.Vì vậy nếu thiếu
Middleware thì phần cứng RFID sẽ không bị ảnh hưởng gì cả nhưng nó sẽ trở nên vô giá trị.
Middleware còn được sử dụng để định tuyến dữ liệu giữa các mạng RFID và các hệ thống thông tin ở bên trong một tổ chức. Nó thực hiện sáp nhập các hệ thống RFID mới với các hệ thống thông tin hiện có. Nó cũng chịu trách nhiệm về chất lượng và khả năng sử dụng thông tin được tạo ra từ các hệ thống RFID. Một vài middleware còn có chức năng giống như một cảnh sát giao thông , quản lý các luồng dữ liệu giữa nhiều reader và các ứng dụng, chẳng hạn như quản lý dây chuyền cung ứng và kế hoạch về các tài nguyên của ứng dụng, trong một tổ chức. Thuật ngữ middleware đã được áp dụng rất rộng rãi, không chỉ trong RFID mà trong cả nghành công nghệ thông tin, chính vì vậy mà nó đã bắt đầu mất đi nghĩa thực của nó. Không giống với các cách dùng middleware khác, RFID middleware
thông thường được thiết kế để hoạt động tại vùng biên của một mạng thông tin hơn là gần vùng trung tâm. Ví dụ, thành phần middleware của một mạng RFID thường được cài đặt sử dụng tại các nhà máy hoặc các kho hàng, không phải tại trung tâm của tổ chức hệ thống thông tin . Điều này đòi hỏi phải sử dụng tới mạng lưới phân phối và sự phân cấp cơ sở hạ tầng thông tin.
RFID middleware thực hiện nhiệm vụ dịch chuyển dữ liệu tới và từ các điểm giao dịch. Ví dụ, trong một quy trình đọc thẻ, middleware sẽ dịch chuyển dữ liệu được chứa bên trong một thẻ từ reader tới hệ thống thông tin doanh nghiệp thích hợp. Ngược lại, trong một quy trình ghi lên thẻ, middleware sẽ di chuyển dữ liệu từ hệ thống thông tin doanh nghiệp tới reader thích hợp và cuối cùng tới các thẻ thích hợp.
Tóm lại ,RFID middleware có bốn chức năng chính là :
• Tập hợp dữ liệu - Middleware sẽ chịu trách nhiệm khai thác, tập hợp và lọc dữ liệu từ nhiều RFID reader thông qua một mạng RFID. Nó phục vụ như một vùng đệm giữa dữ liệu được thu thập bởi các reader RFID và khối lượng dữ liệu cần thiết được yêu cầu bởi các hệ thống thông tin doanh nghiệp trong một quy trình tạo quyết định. Nếu như không sử dụng tới bộ đệm này thì các hệ thống thông tin doanh nghiệp sẽ bị quá tải bởi các luồng dữ liệu, và có thể dẫn đến mất các dữ liệu quan trọng có tính nhạy cảm.
• Định tuyến dữ liệu - Middleware tạo điều kiện thuận lợi để kết hợp các mạng RFID với các hệ thống nghiệp vụ doanh nghiệp. Nó thực hiện việc đó bằng cách định hướng dữ liệu tới hệ thống nghiệp vụ doanh nghiệp thích hợp ở
bên trong một tổ chức. Ví dụ, một số dữ liệu được tập hợp bởi mạng reader phải được đưa đến để làm đầu vào cho hệ thống quản lý kho hàng để theo dõi hàng tồn kho, trong khi đó các dữ liệu khác phải được đưa đến các ứng dụng khác như ứng dụng đặt hàng hoặc ứng dụng ghi nợ.
• Quản lý các quy trình - Middleware có thể được sử dụng để kích hoạt các sự kiện dựa trên cơ sở các quy tắc nghiệp vụ. Ví dụ, một đơn đặt hàng được tạo ra trên trang web của một công ty còn kho hàng thì được đặt ở xa , bao gồm các khay hàng được dán các thẻ RFID. Sau khi đơn hàng đã được thiết lập trên trang web, thì hệ thống thông tin doanh nghiệp sẽ chịu trách nhiệm khởi tạo thông tin vận chuyển và sau đó các thông tin này được chuyển đến middleware, Rồi middleware có nhiệm vụ xác định vị trí khay hàng cần thiết và ghi thông tin vận chuyển đó lên thẻ dán trên khay hàng đó. Các sự kiện và các quá trình khác mà middleware có thể chịu trách nhiệm quản lý như kiểm kê, giấy phép vận chuyển, phiếu vào ,phiếu ra....
.
• Quản lý thiết bị - Middleware cũng có thể được sử dụng để giám sát và điều phối các reader. Với một tổ chức lớn thì phải có đến hàng trăm , hàng nghìn các thiết bị reader trên mạng của nó. Nên kết nối mạng và theo dõi tình trạng hoạt động cũng như trạng thái của các reader này là một công việc hết sức quan trọng và có thể thực hiện hiệu quả nhất điều đó là ở mức middleware .Ngoài ra thông qua middleware ta cũng có thể quản lý từ xa một mạng RFID. Nhiều sản phẩm middleware hiện tại là được phát triển dựa trên cơ sở tiêu chuẩn EPCglobal, hoặc biết đến với cái tên là Savant. Các đặc điểm kỹ thuật Savant phân loại các thành phần middleware dựa theo các chức năng mà chúng phục vụ như hình ở bên dưới. (các tiêu chuẩn EPCglobal được nói đến kỹ hơn ở phần các tiêu chuẩn).
Hình 1.32 RFID Middleware là một phần của hệ thống RFID và hệ thống thông tin doanh nghiệp
1.4.6Cơ sở hạ tầng truyền thông
Thành phần này cung cấp khả năng kết nối,khả năng bảo mật và các chức năng quản lý hệ thống cho các thành phần khác nhau của một hệ thống RFID, và do đó nó là phần không thể thiếu của hệ thống. Nó bao gồm dây và mạng không dây, và các kết nối nối tiếp giữa các reader, bộ điều khiển, và máy vi tính. Kiểu mạng không dây ở đây có thể là mạng PAN, mạng LAN hoặc mạng WAN .
1.4.7Các thành phần phụ khác
Các thành phần phụ khác nói đến ở đây , bao gồm các cảm biến, thành phần báo hiệu ,bộ truyền động,...
Một reader không thể để cho hoạt động tại tất cả các thời điểm; ngoài ra nó có thể được khởi động (hoặc là dừng lại) một cách tự dộng nếu cần . Có đuwocj như vậy là do có một cảm biến được gắn vào reader .Cảm biến này có thể được sử dụng để bật hoặc tắt reader dựa trên cơ sở một vài sự kiện ở bên ngoài được phát hiện bởi cảm biến này. Do đó cảm biến được dùng để tạo ra một vài kích hoạt đầu vào tốt hơn cho reader.
Thành phần báo hiệu có thể là một tín hiệu điện tử hoặc là các chỉ thị. Có thể thấy các ví dụ về bộ báo hiệu như các cảnh báo âm thanh, các bó sáng,... Một bó sáng (light stack) bao gồm các chỉ thị có các màu khác nhau được xắp xếp theo thứ tự thẳng đứng và nó rất có ích trong việc hiển thị các trạng thái khác nhau của các thuộc tính khác nhau trong hệ thống . ví dụ, chỉ thị đỏ có nghĩa là không đọc được thẻ hoặc dữ liệu trên thẻ có lỗi ,chỉ thị xanh có nghĩa là không có thẻ đọc...
Bộ truyền động là một thiết bị cơ khí được dùng để điều khiển và di chuyển các đối tượng. Các ví dụ của bộ truyền động như PLC (programmable logic controller), robot arm, kết cấu cơ học arm cho một cửa truy nhập,...Trong đó PLC là một trong những bộ truyền động linh hoạt nhất, và PLC được sử dụng rộng rãi trong các kế hoạch chế tạo.
Do đó cả bộ truyền động và bộ báo hiệu đều có thể được sử dụng để cung cấp các đầu ra cục bộ khá tốt cho hệ thống RFID,chẳng hạn như các cảnh báo audio- visual trong trường hợp xuất hiện lỗi khi đọc,hoặc mở một cửa truy nhập khi đọc thành công, ...Dưới đây là một hình ảnh về bộ báo hiệu trong thực tế.
Hình 1.33 LED nhiều tầng của hãng Patlite Corporation
1.5 Các tiêu chuẩn công nghệ RFID
Nhiều tiêu chuẩn công nghệ RFID đã đượcđề xuất từ nhiều tổ chức khác nhau trên thế giới. Để mô tả đầy đủ về các tiêu chuẩn đó , có lẽ phải cần đến cả một cuốn sách về nó. Nên ở đây ta chỉ đề cập sơ qua về một số tiêu chuẩn đang sử dụng ngày nay và được đa số các công ty sản xuất các thiết bị RFID tuân thủ theo. Dưới đây là tên các tiêu chuẩn chính cùng tên các các tổ chức định nghĩa nó đi kèm theo:
• ANSI (American National Standards Institute)
• AIAG (Automotive Industry Action Group)
• EAN.UCC (European Article Numbering Association International, Uniform Code Council)
• EPCglobal
• ISO (International Organization for Standardization)
• ETSI (European Telecommunications Standards Institute)
• ERO (European Radiocommunications Office)
• UPU (Universal Postal Union)
• ASTM (American Society for Testing and Materials)
• CEN (Comité Européen Normalisation (European Comite for
Standardization )
Bây giờ ta sẽ tìm hiểu sơ qua về hai tiêu chuẩn ANSI và EPCglobal để có cái nhìn tổng quan về chúng.
1.5.1 Tiêu chuẩn ANSI
ANSI là một tổ chức tư nhân phi lợi nhuận , thường chủ động đề ra các tiêu chuẩn và các hệ thống đánh giá chuẩn của Hoa Kỳ. Nhiệm vụ của viện là nâng cao khả năng cạnh tranh toàn cầu của Hoa Kỳ trong kinh doanh cũng như chất lượng cuộc sống người dân Hoa Kỳ bằng cách thúc đẩy và tạo sự đồng thuận tình nguyện về các tiêu chuẩn, các hệ thống đánh giá, và bảo vệ tính toàn vẹn của chúng.
Một vài tiêu chuẩn chính của ANSI về công nghệ RFID mà nó đã được sử dụng trong các ứng dụng thực tế được đề cập dưới đây:
• ANS INCITS 371. Thông tin về vị trí của các hệ thống thời gian thực. Cái này bao gồm ba phần như dưới đây:
Phần 1. Các giao thức giao tiếp trên không tại dải tần 2.4 GHz. Phần 2. Các giao thức giao tiếp trên không tại dải tần 433 MHz. Phần 3. Giao tiếp với các chương trình ứng dụng.
• ANS MH10.8.4. Tiêu chuẩn ANSI cho các ứng dụng RFID với các container
bằng nhựa có thể sử dụng lại được.
1.5.2Tiêu chuẩn EPCglobal
EPCglobal, Inc, là một liên doanh giữa các tổ chức quốc tế UCC và EAN. Mục đích của EPCglobal là để thiết lập các tiêu chuẩn trên toàn thế giới về thiết kế và triển khai thực hiện thông qua EPC (Electronic Product Code) và EPCglobal Network . Các đặc điểm kỹ thuật EPCglobal nhắm đến mục tiêu là hoạt động của các chuỗi cung ứng và được xem là các đặc điểm kỹ thuật hứa hẹn nhất cho công nghệ RFID trên toàn cầu ,ngoài ra nó cũng có thể áp dụng được cho mảng rất rộng các ứng dụng khác nữa.
Dưới đây ta sẽ tìm hiểu qua về EPCglobal Network, cái được xem là thành phần nền tảng của EPCglobal.
EPCglobal Network là một tập hợp các công nghệ, có thể cung cấp tự động, nhận dạng thời gian thực và chia sẻ dữ liệu thông minh của một danh mục mặt hàng cả ở bên trong và bên ngoài một doanh nghiệp. Tất cả các cái này rất phù hợp với các hoạt động của một chuỗi cung ứng trong một doanh nghiệp, tuy nhiên nó cũng có thể triển khai được với các kiểu ứng dụng khác nữa.
Năm thành phần công nghệ chính tạo nên các tiêu chuẩn EPCglobal Network, bao gồm:
• Electronic Product Code (EPC).
• Data-collection hardware bao gồm các loại thẻ và reader EPC. Cái này cũng được biết tới như là hệ thống ID.
• Discovery Services (DS), Ví dụ, ONS (Object Naming Service) là thuộc thành phần này.
• EPC Information Services (EPCIS).
EPC (Electronic Product Code) là một tấm nhận dạng đã được cấp phép, mà có thể nhận diện được bất kỳ danh mục mặt hàng nào trong một chuỗi cung ứng. Nó rất đơn giản và nhỏ gọn và có thể tạo ra số lượng rất lớn các định danh duy nhất. Đồng thời, nó cho phép đưa vào các mã kế thừa và các tiêu chuẩn cho phù hợp với từng hoàn cảnh cụ thể chẳng hạn như:
• Global Trade Identity Number (GTIN). Cái này cung cấp một số EAN-UCC duy nhất trên toàn cầu phục vụ cho việc nhận dạng các sản phẩm và các dịch vụ.
• Unique Identification (UID). Cái này được sử dụng để đánh số theo dõi tài sản của Bộ Quốc Phòng Mỹ.
• Global Location Number (GLN). Cái này được sử dụng để biểu thị các vị trí, các đối tác thương mại, và các thực thể pháp lý.
• Serial Shipping Container Code (SSCC). Cái này được sử dụng để nhận dạng đơn vị vận chuyển chẳng hạn như một khay để hàng,một thùng các tông,...
Ngày nay một công ty đang sử dụng mã vạch trong các hoạt động của họ có thể có một cách dễ dàng để chuyển sang sử dụng công nghệ RFID bằng cách dùng EPC. Một mã EPC có thể được sử dụng để xác định các thuộc tính khác nhau của một danh mục mặt hàng, chẳng hạn như:
• Phiên bản EPC được sử dụng.
• Thông tin nhận dạng nhà sản xuất.
• Kiểu sản phẩm.
• Chuỗi số duy nhất của danh mục mặt hàng.
1.5.3Tiêu chuẩn ISO
ISO là một mạng lưới các viện tiêu chuẩn quốc gia của 146 quốc gia, trên cơ sở mỗi nước là một thành viên, với trung tâm đặt tại Geneva, Thụy Sĩ. ISO là một tổ chức phi chính phủ.
ISO có các ủy ban kỹ thuật (Technical Committee-TC) và các hội đồng kỹ thuật chung (Joint Technical Councils -JTC) được tham gia xây dựng các tiêu chuẩn có liên quan đến RFID bao gồm:
• ISO JTC1 SC31 • ISO JTC1 SC17 • ISO TC 104 / SC 4 • ISO TC 23 / SC 19 • ISO TC 204 • ISO TC 122
Dưới đây là một số tiêu chuẩn ISO có liên quan đến công nghệ RFID mà nó đã được sử dụng trong các ứng dụng thực tế:
• ISO 6346. Nhận dạng và đánh dấu mã cước vận chuyển container.
• ISO 11784. Tần số vô tuyến xác định cấu trúc mã số nhận dạng động vật sử dụng RFID. Tuy nhiên, nó không chỉ ra bất cứ đặc tính nào của giao thức truyền giữa một thẻ RFID và một reader.
1.6Quyền riêng tư và tính bảo mật trong công nghệ RFID
Bây giờ, chúng ta bắt đầu tìm hiểu về vấn đề riêng tư và tính bảo mật trong việc sử dụng các hệ thống RFID và mối quan tâm của người tiêu dùng về công nghệ này. Chúng ta sẽ cùng đi lướt qua các khía cạnh chính của hai vấn đề đó trong hệ thống RFID, lần lượt từ tầng vật lý tới tầng ứng dụng.
1.6.1 Quyền riêng tư
Việc kiểm tra trong thực tế các mối đe dọa đến sự riêng tư và an toàn của người dùng từ việc sử dụng các công nghệ RFID là rất quan trọng. Mỗi công nghệ đều mang trong nó một khả năng nào đó, nhưng không được đảm bảo 100%, cũng như không được lạm dụng nó. Ví dụ với việc cấp phép gắn thẻ RFID lên các loại thuốc. Thì với các loại thuốc điều trị cho các bệnh nhân trầm cảm hay các bệnh nhân AID có thể sẽ khiến mọi người rất lo ngại rằng một ai đó có thể tìm ra họ đã sử dụng chúng đơn giản chỉ bằng cách đọc thẻ RFID từ một khoảng cách nào đó. Tuy nhiên, sử dụng cách này có thể giúp loại bỏ tình trạng giả mạo thuốc hết hạn hoặc bán thuốc ra ngoài, hoặc có thể sử dụng tại thời điểm bán để thông báo cho cả dược sĩ