Đồ án Cài đặt giám sát sử dung RFID đóng mở cổng ra vào (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Cài đặt giám sát sử dung RFID đóng mở cổng ra vào (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP CÀI ÐẶT GIÁM SÁT SỬ DỤNG RFID ÐĨNG MỞ CỔNG RA VÀO GVHD: TRẦN VÃN TRỌNG SVTH: TRẦN MINH TUẤN MSSV : 12341124 SVTH: TRẦN VÃN TÍNH MSSV : 12341114 SKL003111 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 06/2014
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP KHĨA: 2012 - 2014  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI : CÀI ĐẶT GIÁM SÁT SỬ DỤNG RFID ĐĨNG MỞ CỔNG RA VÀO GVHD : TRẦN VĂN TRỌNG SVTH : TRẦN MINH TUẤN TRẦN VĂN TÍNH LỚP : 123411A Tp. Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 06 năm 2014
3. PHẦN A GIỚI THIỆU
4. Đồ Án Tốt Nghiệp TRƢỜNG ĐH SƢ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP HỒ CH MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHƯC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Tp HCM, ngày 30 tháng 06 năm 2014 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : TRẦN MINH TUẤN MSSV : 12341124 TRẦN VĂN T NH MSSV : 12341114 Chuyên ngành : Cơng nghê kỹ thuật điện tử truyền thơng Mã ngành: 01 Hệ đào tạo : Đại học chính quy Mã hệ : 1 Khĩa : 2012 Lớp : 123411A I TÊN ĐỀ TÀI: CÀI ĐẶT GIÁM SÁT SỬ DỤNG RFID ĐĨNG MỞ CỔNG RA VÀO II. NHIỆM VỤ 1. Các yêu cầu thực hiện, thơng số của đề tài: - Thiết kế và thi cơng mạch xử lí - Thiết kế và thi cơng mạch điều khiển 2. Các vấn đề tồn tại của ĐATN cĩ liên quan đã thực hiện ở các khĩa trƣớc: 3. ĐATN giải quyết đƣợc vấn đề gì, tính mới, tính cải tiến, tính tối ƣu: Sử dụng vi xử lý STM32 cĩ nhiều tài nguyên năng lƣợng tiêu tốn ít,linh hoạt hơn trong việc lập trình an tồn khi áp dụng chuẩn RS485 truyền dữ liệu giữa các khối sản phẩm thƣơng mại hĩa dễ dàng 4. Kết quả đạt đƣợc của ĐATN sau khi thực hiện: Giải quyết đƣợc hầu hết vấn đề của đề tài iii
5. Đồ Án Tốt Nghiệp III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 25/03/2014 IV NGÀY HỒN THÀNH NHIỆM VỤ: 16/07/2014 V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: Th.S TRẦN VĂN TRỌNG CÁN BỘ HƢỚNG DẪN BM ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP GV.KS TRẦN VĂN TRỌNG TS NGUYỄN THANH HẢI iv
6. Đồ Án Tốt Nghiệp TRƢỜNG ĐẠI HỌC SPKT TPHCM CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Điện - Điện Tử Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Bộ Mơn Điện Tử Viễn Thơng Tp. Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 06 năm 2014 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : Trần Minh Tuấn MSSV:123411124 Trần Văn Tính MSSV:123411114 Lớp: 123411A Tên đề tài: cài đặt giám sát sử dung RFID đĩng mở cổng ra vào Tuần/ngày Nội dung Xác nhận GVHD Thu thập tài liệu Tuần 1- 3 Tuần 4 Thi cơng mạch xử lí Tuần 5 Thi cơng mạch điều khiển Tuần 6 - 11 Viết chƣơng trình và cân chỉnh mạch Tuần 12 - 13 Viết báo cáo GV HƢỚNG DẪN GV.KS TRẦN VĂN TRỌNG v
7. Đồ Án Tốt Nghiệp Trƣờng ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật PHIẾU CHẤM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Điện – Điện Tử (Dành cho cán bộ hƣớng dẫn) BM Điện Tử Cơng Nghiệp Ngày tháng năm 2014 1. Tên đề tài tốt nghiệp: CÀI ĐẶT GIÁM SÁT SỬ DỤNG RFID ĐĨNG MỞ CỔNG RA VÀO 2. Cán bộ hƣớng dẫn: GV.KS TRẦN VĂN TRỌNG 3. Nhận xét: vi
8. Đồ Án Tốt Nghiệp 4. Đề nghị : Đƣợc bảo vệ: Bổ sung để đƣợc bảo vệ: Khơng đƣợc bảo vệ: 5. Các câu hỏi sinh viên phải trả lời trƣớc hội đồng : (dành cho cán bộ phản biện) Câu 1:. Câu 2:. 6. Đánh giá chung (bằng chữ: giỏi, khá, TB, yếu): Điểm: /10. 7. Xin mời GV hƣớng dẫn và GV phản biện tham gia hội đồng bảo vệ của thƣ mời đính kèm. Cán bộ hƣớng dẫn GV.KS TRẦN VĂN TRỌNG vii
9. Đồ Án Tốt Nghiệp Trƣờng ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật PHIẾU CHẤM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa Điện – Điện Tử (Dành cho giáo viên phản biện) BM Điện Tử Cơng Nghiệp Ngày tháng năm 2014 1. Tên đề tài tốt nghiệp: 2. ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT SỬ DỤNG RFID ĐĨNG MỞ CỔNG RA VÀO 3. Cán bộ phản biện: 4. Nhận xét: viii
10. Đồ Án Tốt Nghiệp 5. Đề nghị : Đƣợc bảo vệ: Bổ sung để đƣợc bảo vệ: Khơng đƣợc bảo vệ: 6. Các câu hỏi sinh viên phải trả lời trƣớc hội đồng : (dành cho cán bộ phản biện) Câu 1:. Câu 2:. 7. Đánh giá chung (bằng chữ: giỏi, khá, TB, yếu): Điểm: /10. Cán bộ phản biện . ix
11. Đồ Án Tốt Nghiệp LỜI NĨI ĐẦU Khoa học cơng nghệ hiện đại đã cĩ những bƣớc tiến nhanh và xa,theo đĩ là những thành tựu ứng dụng trong mọi lĩnh vực đời sống, cơng nghiệp. Kỹ thuật điều khiển giám sát trong tiến trình hồn thiện lý thuyết cũng tạo cho mình nhiều phát triển cĩ ý nghĩa Bây giờ khi nhắc tới điều khiển,giám sát con ngƣời dƣờng nhƣ hình dung đến sự chính xác, tốc độ xử lý và thuật tốn thơng minh đồng nghĩa là lƣợng chất xám cao hơn Cĩ thể nĩi trong lĩnh vực giám sát thì RFID cĩ ứng dụng khá rộng rãi,nhƣ kiểm sốt vào - ra; chấm cơng điện tử; quản lý phƣơng tiện qua trạm thu phí; kiểm sốt bãi đỗ xe tự động; logistics Tuy nhiên, lợi ích mà RFID đem lại đƣợc thể hiện rõ nhất trong hệ thống theo dõi, giám sát và truy xuất sản phẩm. Hệ thống mạng cùng với cơng nghệ RFID, hệ thống theo dõi, giám sát và truy xuất sản phẩm , khi đến tay ngƣời tiêu dùng. Ngày nay vi điều khiển phát triển sâu rộng và ngày càng ứng dụng nhiều trong cài đặt thiết kế bộ điều khiển cho các đối tƣợng cơng nghiệp Trên cơ sở muốn tìm hiểu về lĩnh vực vi điều khiển kết hợp cùng RFID chúng em chọn đề tài : CÀI ĐẶT GIÁM SÁT SỬ DỤNG RFID ĐĨNG MỞ CỔNG RA VÀO” Vì khả năng và thời gian cĩ hạn nên khơng thể tránh khỏi những thiếu sĩt trong đồ án Do vậy chúng em rất mong đƣợc thầy cơ và bạn bè đĩng gĩp xây dựng để đồ án của chúng em đƣợc hồn thiện hơn. TP.HCM, ngày 30 tháng 06 năm 2014 Sinh viên Trần Minh Tuấn Trần Văn Tính x
12. Đồ Án Tốt Nghiệp LỜI CẢM ƠN Đầu tiên chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn tới nhà trƣờng, các thầy cơ Khoa Điện – Điện Tử đã dạy dỗ và dìu dắt em trong suốt những năm học vừa qua,để em cĩ đƣợc những kiến thức chuyên mơn cơ sở sau này em cĩ thể vào đời làm việc, sử dụng cĩ ích cho xã hội Để thực hiện thành cơng đồ án là sự hƣớng dẫn, chỉ bảo tận tình của THẦY: TRẦN VĂN TRỌNG,ngƣời đã hƣớng dẫn tận tình, giúp em định hƣớng, gĩp ý và cung cấp ý tƣởng cũng nhƣ chỉ dẫn tài liệu và các tiến trình thực hiện đồ án. Sự hƣớng dẫn của thầy là một yếu tố quan trọng để chúng em cĩ thể hồn thành đồ án này. Cuối cùng chúng em xin chân thành gửi những lời cảm ơn sâu sắc đến cha mẹ và gia đình, những ngƣời luơn sát cánh cùng chúng em, nuơi dƣỡng chăm sĩc chúng em tạo điều kiện tốt nhất cho chúng em học tập để cĩ kết quả nhƣ ngày hơm nay Em xin chân thành cảm ơn. xi
13. Đồ Án Tốt Nghiệp MỤC LỤC PHẦN A II GIỚI THIỆU II NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP III LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP V LỜI NĨI ĐẦU X LỜI CẢM ƠN XI PHẦN B 5 NỘI DUNG 5 A. CHƢƠNG 1 6 TỔNG QUAN VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN RFID 6 1. Đặt vấn đề : 6 2. Mục tiêu đề tài : 6 3. Phƣơng pháp nghiên cứu : 6 4. Nội dung đề tài : 6 CHƢƠNG 2 7 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 7 2 1 Lý Thuyết Cơ Sở Về RFID 7 2 1 1 Cơng Nghệ RFID 7 2.1.2 Lịch Sử RFID 7 2 1 3 Thành phần của một hệ thống RFID 10 2 1 4 Phƣơng Thức Làm Việc Của Hệ Thống RFID 11 2.1.5 Ứng dụng của RFID 13 2 2 Lí Thuyết Cơ Sở Về ARM _STM32 13 2.2.1 Một vài Đặc Điểm Nổi Bật Của STM32 13 A . Sự tinh vi 14 B . Sự an tồn 14 C Tính bảo mật 15 2 2 2 Các Phiên Bản Kiến Trúc Của ARM 15 2 2 3 Đơn Vị Xử Lí Trung Tâm Cortex (Cortex CPU) 15 A. kiến trúc đƣờng ống (pipline) 16 B Mơ hình lập trình (programmer’s model) 16 C Các chế độ hoạt động của CPU 17 D . Tập Lệnh Thumb-2 18 E. Bản Đồ Bộ Nhớ 19 2.2.4 Bộ Xử Lý Cortex 20 A . Bus 20 B . Timer 20 C . xử lý ngắt 20 1
14. Đồ Án Tốt Nghiệp D .Bộ điều khiển vector ngắt lồng nhau 21 2.2.5 Kiến Trúc Hệ Thống Của ARM 22 A . kiến trúc bộ nhớ 22 B .Tối đa hiệu năng 23 C Vịng khĩa pha 24 D .Cấu hình cho bus 24 E .Flash Buffer 25 2.2.6 Ngoại Vi 25 A . Ngoại vi đa dụng 25 B Các cồng I/O đa dụng 25 C .Chức năng thay thế 27 D .Event Out 28 E .Ngắt Ngoại 28 F . ADC 29 G. Analogue Watchdog 29 H .Bộ định thời đa nhiệm và nâng cao 30 G .Kết nối với các giao tiếp khác 30 2.3 Giao Thức Truyền Dữ Liệu Chuẩn RS485 30 2.3.1 Một Số Vấn Đề Liên Quan Đến Chuẩn RS485 31 A . Truyền dẫn cân bằng. 31 B .Mức tín hiệu 32 C .Cặp dây xoắn 32 D .Trở kháng đặc tính cặp dây xoắn 32 E Điện áp kiểu chung. 32 F .Vấn đề nối đất 33 G Điện trở đầu cuối . 34 H . Phân cực đƣờng truyền. 35 2 3 2 Các Kiểu Mẫu Truyền Nhận Trong RS485 36 A .Một phát , một nhận . 36 B . Một phát, nhiều nhận. 36 C .Hai bộ truyền nhận . 37 D . Nhiều bộ truyền nhận 37 E Đoạn dây rẽ nhánh 38 F Cách thức truyền một mã ASCII theo chuẩn RS485. 39 CHƢƠNG 3 40 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 40 I. Sơ đồ khối : 40 II . Lựa chọn linh kiện : 40 1 . STM32F103C8T6 : 41 2. STM8S003F3P6: 42 3 Màn hình LCD : 43 4 . LM2576 43 III Sơ đồ nguyên lý : 44 1. Khối hiển thị : 44 2
15. Đồ Án Tốt Nghiệp 2. Khối xử lý trung tâm : 45 3. Khối RFID : 45 4. Khối bàn phím (khối cài đặt) : 46 5. Khối nguồn : 46 6. Khối điều khiển động cơ : 47 CHƢƠNG 4 48 1 Lƣu đồ giải thuật : 48 2. Chƣơng Trình 51 3 Nguyên lí hoạt động của mạch 55 CHƢƠNG 5. KẾT QUẢ 56 5 1 Sơ đồ mạch in : 56 5.2. Mạch sau khi hồn thành : 57 CHƢƠNG 6 58 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 58 Ƣu điểm: 58 Nhƣợc điểm: 58 HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI : 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 3
16. Đồ Án Tốt Nghiệp DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 0 1 Thiết bị IFF (bên trái), thiết bị RFID (tích cực) hiện đại ngày nay 8 Hình 0 2 Những mốc quan trọng từ năm 1990 đến nay 10 Hình 0 3 sơ đồ khối của hệ thống RFID 11 Hình 0 4 hệ thống RFID với các thiết bị 11 Hình 0 5 Hoạt động giữa các tag và các reader RFID 12 Hình 0 6 kiến trúc của STM32 nhánh performance và Access 14 Hình 0 7 các phiên bản kiến trúc lõi ARM 15 Hình 0 8 kiến trúc đƣờng ống của ARM cortex_M3 16 Hình 0 9 kiến trúc load và store của ARM Cortex_M3 16 Hình 0 10 mơ hình lập trình của ARM Cortex _M3 17 Hình 0 11 Mơ hình hoạt động của chế độ Thread và Handler 18 Hình 0 12 Đồ thị biểu diễn hiệu năng của bộ xử lí Cortex 18 Hình 0 13Bản đồ bộ nhớ tuyến tính 4Gbyte của bộ xử lý Cortex –M3 19 Hình 0 14 các thanh ghi trạng thái điều khiển Systick 20 Hình 0 15 cấu trúc NVIC của bộ xử lý Cortex 21 Hình 0 16 Kiến trúc hệ thống ARM 22 Hình 0 17 kiến trúc bộ nhớ 23 Hình 0 18 STM32 gồm 2bộ tạo xung nhịp ngoại ,2 bộ tạo xung nhịp nội và bộ khĩa pha 24 Hình 0 19 ADC trong STM32 29 Hình 0 20 Bảng tĩm tắt thơng số của RS485 31 Hình 0 21 Kiểu truyền cân bằng 2 dây 31 Hình 0 22 Tín hiệu trên 2 dây của hệ thống cân bằng 32 Hình 0 23 Cặp dây xoắn trong RS485. 32 Hình 0 24 Cách xác định áp kiểu chung. 33 Hình 0 25 truyền RS485 khi tham chiếu với đất. 34 Hình 0 26 Cách đặt điện trở đầu cuối RT trong RS485. 34 Hình 0 27 Tín hiệu RS485 thu đƣợc tƣơng ứng với 2 giá trị điện trở RT. 35 Hình 0 28 Phân cực cho đƣờng truyền RS485. 35 Hình 0 29 Sơ đồ một phát, một nhận trong RS485. 36 Hình 0 30 Sơ đồ một phát, nhiều nhận trong RS485. 36 Hình 0 31 Sơ đồ sử dụng 2 bộ truyền nhận trong RS485. 37 Hình 0 32 Sơ đồ sử dụng nhiều bộ truyền nhận trong RS485. 37 Hình 0 33 Đoạn dây rẽ nhánh trong RS485 38 Hình 0 34 Một dạng kết nối đƣờng truyền RS485 hợp lí 38 Hình 0 35 Biểu đồ truyền một mã ASCII theo chuẩn RS485. 39 Hình 0 36 Sơ đồ chân và hình dạng của STM32F103C8T6 42 Hình 0 37 Sơ đồ các chân của STM8S003F3P6 42 Hình 0 38 Hình dạng của LCD 16x2 43 Hình 0 39 Hình dạng của LM2576 44 4
17. Đồ Án Tốt Nghiệp PHẦN B NỘI DUNG 5
18. Đồ Án Tốt Nghiệp A. CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN RFID 1. Đặt vấn đề : Ngày nay do sự phát triển của khoa học kỹ thuật tác động đến các lĩnh vực,đặt biệt trong lĩnh vực điện tử đã tạo ra bƣớc nhãy vọt vƣợc bậc trong nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội.Ngay cả trong ngành trồng trọt,chăn nuơi cũng đƣợc áp dụng kỹ thuật cơng nghệ mới để nâng cao hiệu suất. Là sinh viên ngành kỹ thuật nhĩm em mong muốn tạo ra một hệ thống tự động cĩ thể áp dụng trong ngành cơng nghiệp và nhiều lĩnh vực khác Chúng em đặt bài tốn với mơ hình điều khiển giám sát cửa ra vào ,thơng thƣờng tại các cửa ra vào cần giám sát ngƣời ra vào đối với cửa thơng thƣờng sẽ cĩ những bảo vệ kiểm tra ghi chép số ngƣời ra vào nhƣ vậy rất mất thời gian ,tốn nhiều nhân cơng và cĩ nhiều sai sĩt Vì vậy để khắc phục tình trạng đĩ chúng em dùng giải pháp ứng dụng cơng nghệ RFID kết hợp cùng vi xử lí để giám sát và quản lí hệ thống cửa ra vào, với giải pháp này việc quản lí sẽ dễ dàng , ít mắc lỗi , tốn ít thời gian và giảm thiểu nhân lực quản lí 2. Mục tiêu đề tài : Mục tiêu của đề tài là thiết kế,thi cơng mạch điều khiển giám sát hệ thống ứng dụng cơng nghệ RFID trong đĩng mở cổng ra vào hoạt động ổn định . Giới hạn đề tài : 3. Phƣơng pháp nghiên cứu : Dựa trên các kiểu hệ thống cửa ra vào nhĩm em thực hiện cải tiến phần bàn phím và cảm biến giúp việc điều khiển thêm tiện lợi,dễ quản lí sử dụng. 4. Nội dung đề tài : Phần cịn lại của đề tài cĩ nội dung nhƣ sau : Chƣơng 2 : Cơ sở lý thuyết Chƣơng này trình bày về các lý thuyết cơ sở về cơng nghệ RFID , lý thuyết về vi xử lí ARM ,giao thức truyền dữ liệu chuẩn RS 485 Chƣơng 3 : Thiết kế phần cứng Chƣơng này đề xuất thiết kế thỏa yêu cầu của chƣơng 2,đồng thời giới thiệu các linh kiện sử dụng trong đề tài Chƣơng 4 : Thuật tốn và chƣơng trình điều khiển : Chƣơng này trình bày về thuật tốn và chƣơng trình điều khiển. Chƣơng 5 : Kết quả Chƣơng này trình bày những kết quả đạt đƣợc. Chƣơng 6 : Kết luận và hƣớng phát triển Chƣơng này nêu ra những vấn đề đã đƣợc giải quyết,đồng thời nêu ra những hạn chế và đƣa ra hƣớng phát triển trong tƣơng lai 6
19. Đồ Án Tốt Nghiệp CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Lý Thuyết Cơ Sở Về RFID 2.1.1 Cơng Nghệ RFID Cơng nghệ RFID (Radio Frequency Identification) cho phép một thiết bị đọc thơng tin chứa trong chip khơng cần tiếp xúc trực tiếp ở khoảng cách xa, khơng thực hiện bất kỳ giao tiếp vật lý nào hoặc giữa hai vật khơng nhìn thấy Cơng nghệ này cho ta phƣơng pháp truyền,nhận dữ liệu từ một điểm đến điểm khác Kỹ thuật RFID sử dụng truyền thơng khơng dây trong dải tần sĩng vơ tuyến để truyền dữ liệu từ các tag đến các reader (bộ đọc) Tag cĩ thể đƣợc đính kèm hoặc gắn vào đối tƣợng đƣợc nhận dạng chẳng hạn sản phẩm, hộp hoặc giá kệ (pallet). Reader scan dữ liệu của tag và gửi thơng tin đến cơ sở dữ liệu cĩ lƣu trữ dữ liệu của tag. Dạng đơn giản nhất đƣợc sử dụng hiện nay là hệ thống RFID bị động làm việc nhƣ sau: reader truyền một tín hiệu tần số vơ tuyến điện từ qua anten của nĩ đến một con chip. Reader nhận thơng tin trở lại từ chip và gửi nĩ đến máy tính điều khiển đầu đọc và xử lý thơng tin lấy đƣợc từ chip Các chip khơng tiếp xúc khơng tích điện, chúng hoạt động bằng cách sử dụng năng lƣợng nhận từ tín hiệu đƣợc gửi bởi reader. 2.1.2 Lịch Sử RFID Lịch sử RFID đánh dấu từ những năm 1930 nhƣng cơng nghệ RFID cĩ nguồn gốc từ năm 1897 khi Guglielmo Marconi phát hiện ra sĩng radio RFID áp dụng các nguyên tắc vật lý cơ bản nhƣ truyền phát radio,sĩng radio là một dạng nặng lƣợng điện từ truyền và nhận dạng dữ liệu khác nhau Ba thành phần tag, reader và anten là những khối chính của một hệ thống RFID. Khi thay đổi về năng lƣợng, kích thƣớc, thiết kế anten, tần số hoạt động, số lƣợng dữ liệu và phần mềm để quản lý và xuất dữ liệu tạo ra rất nhiều ứng dụng Cơng nghệ RFID cĩ thể giải quyết rất nhiều bài tốn kinh doanh thực tế. A. Thời Kì Đầu Của RFID Vào những năm 1930 cả Army và Navy đều gặp phải những thử thách khi xác định những mục tiêu trên mặt đất, trên biển và trên bầu trời Vào năm 1937 phịng thử nghiệm nghiên cứu Naval U.S phát triển hệ thống xác định Friend-or-Foe (IFF) cho phép những đối tƣợng thuộc về quân ta (friend) ví dụ máy bay Allied cĩ thể phân biệt với máy bay địch. Kỹ thuật này trở nên phổ biến trong hệ thống điều khiển lƣu thơng hàng khơng bắt đầu vào cuối thập niên 50 Những ứng dụng của sĩng RF vào trong việc xác định vật thể trong suốt thập niên 50 giới hạn chủ yếu trong quân đội, phịng lab nghiên cứu, trong các doanh nghiệp lớn bởi vì những thiết bị này cĩ giá rất cao và kích thƣớc lớn. Những thiết bị to lớn và cồng kềnh này là tiền thân của những hệ thống gọi là RFID ngày nay Hình 2.1 mơ tả hình ảnh của một thiết bị IFF kề bên là thiết bị RFID ngày nay 7
20. Đồ Án Tốt Nghiệp Hình 0.1 Thiết bị IFF (bên trái), thiết bị RFID (tích cực) hiện đại ngày nay Những cơng nghệ mới giúp những sản phẩm này gọn hơn và giá rẻ hơn nhƣ: cơng nghệ tích hợp trong IC, chip nhớ lập trình đƣợc, vi xử lý, những phần mềm ứng dụng hiện đại ngày nay và những ngơn ngữ lập trình làm cho cơng nghệ RFID đang cĩ xu hƣớng chuyển sang lĩnh vực thƣơng mại rộng lớn. B . Phát Hiện Các Vật Thể Riêng Biệt Suốt thập kỷ 70,ngành cơng nghiệp sản xuất, vận chuyển bắt đầu nghiên cứu và phát triển những dự án để tìm cách dùng IC dựa trên hệ thống RFID Cĩ nhiều ứng dụng trong cơng nghiệp tự động, xác định thú vật, theo dõi lƣu thơng Trong giai đoạn này tag cĩ IC tiếp tục phát triển và cĩ các đặc tính: bộ nhớ ghi đƣợc, tốc độ đọc nhanh hơn và khoảng cách đọc xa hơn Đầu thập niên 80 cơng nghệ phức tạp RFID đƣợc áp dụng trong nhiều ứng dụng: đặt tại đƣờng ray ở Mỹ, đánh dấu thú vật trên nơng trại ở châu Âu Hệ thống RFID cịn dùng trong nghiên cứu động vật hoang dã đánh dấu các lồi thú quý hiếm và nguy hiểm. Vào thập niên 90, hệ thống thu phí điện tử trở nên phổ biến ở Thái Bình Dƣơng: Ý, Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha và ở Mỹ: Dallas, New York và New Jersey Những hệ thống này cung cấp những dạng truy cập điều khiển phức tạp hơn bởi vì nĩ cịn bao gồm cả máy trả tiền Bảng so sánh các phƣơng pháp điều khiển truy cập thơng thƣờng và điều khiển truy cập RFID. 8
21. Đồ Án Tốt Nghiệp Phƣơng pháp điều khiển Ƣu điểm Nhƣợc Điểm truy nhập Chìa khĩa kim loại - Khơng cần nguồn điện - Dễ dàng copy - Dễ sử dụng - Khĩa cĩ thể bẻ - Dễ bị trộm Khĩa kết hợp - Cĩ thể dễ dàng thay đổi sự - Đắt hơn khĩa kim loại kết hợp - Dễ bị tấn cơng - Khơng cĩ chìa khĩa nên khơng lo bị mất hay bị đánh cắp Thẻ đĩng dấu - Khơng thể nhân lên dễ dàng - Sử dụng kỹ thuật cũ ít linh nhƣ khĩa kim loại hoạt Thẻ dùng dải từ trƣờng - Khĩ copy - Sử dụng lâu thẻ sẽ hƣ - Cĩ sẵn bộ đọc card - Việc lắt đặt yêu cầu cơ sở IT Thẻ thơng minh - Cùng một thẻ cĩ thể sử - Đắt hơn thẻ từ trƣờng dụng cho nhiều ứng dụng - Cĩ khả năng bảo mật cao hơn thẻ dùng dải từ trƣờng RFID - Nhƣ thẻ thơng minh - Đắt hơn thẻ thơng minh - Khơng cần phải tiếp xúc - Cĩ thẻ gắn lên sản phẩm và dƣới da C. RFID phát triển trên phạm vi tồn cầu Cuối thế kỉ 20, số lƣợng các ứng dụng RFID hiện đại bắt đầu mở rộng theo hàm mũ trên phạm vi tồn cầu. Cuối những năm 1990 đầu năm 2000 các nhà phân phối nhƣ Wal-Mart, Target, Metro Group và các cơ quan chính phủ nhƣ U.S. Department of Defense (DoD) bắt 9
22. S K L 0 0 2 1 5 4