Thiết kế và thi công thiết bị nhận dạng dùng sóng RF

MỤC LỤC PHẦN A GIỚI THIỆU TRANG PHỤ BÌA . NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN . NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC . THUẬT NGỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH ẢNH . DANH MỤC BẢNG BIỂU . PHẦN B NỘI DUNG CHƯƠNG 1 CHƯƠNG DẪN NHẬP 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1.2 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 2 1.3 NỘI DUNG ĐỀ TÀI .2 1.4 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 2 1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .3 1.6 KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU .3 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID 2.1 LỊCH SỬ CÔNG NGHỆ RFID .4 2.2 CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG RFID .5 2.2.1 Tần số hoạt động .5 2.2.2 Phạm vi đọc .6 2.2. 3 Phương pháp ghép nối vật lý .6 2.3 CÁC THÀNH PHẦN CỦA HỆ THỐNG RFID .7 2.4 PHƯƠNG THỨC LÀM VIỆC CỦA RFID .8 2.5 CÁC TIÊU CHUẨN CÔNG NGHỆ 9 2.5.1 Tiêu chuẩn ANSI 10 2.5.2 Tiêu chuẩn ANSI .11 2.5.3 Tiêu chuẩn ISO 13 2.6 CÁC ỨNG DỤNG CỦA RFID 13 2.6.1 RFID trong việc xử phạt .14 2.6.2 RFID trong an ninh quốc gia 14 2.6.3 Điều khiển truy nhập 14 2.7 NHƯỢC ĐIỂM CỦA RFID .15 CHƯƠNG 3 TAG RFID 3.1 Tần số hoạt động 17 3.2 Phân loại Tag 18 3.2.1Tag thụ động 18 3.2.1.1 Thành phần vi chip 21 3.2.1.2 Thành phần anten .22 3.2.2 Tag tích cực 23 3.2.2.1. Khối nguồn 25 3.2.2.2. Các thành phần điện tử 26 3.2.3 Tag bán tích cực (Semi-Passive) .26 3.2.4 Tag chỉ đọc .28 3.2.5 Tag ghi một lần - đọc nhiều lần 29 3.2.6 Tag đọc - ghi .29 CHƯƠNG 4 READER RFID 4.1 Các thành phần vật lý của một reader RFID . .30 4.1.1 Máy phát 31 4.1.2 Máy thu 31 4.1.3 Vi mạch 31 4.1.4 Bộ nhớ 32 4.1.5 Các kênh nhập/xuất của các cảm biến, cơ cấu chấp hành 32 4.1.6 Mạch điều khiển 32 4.1.7 Giao diện truyền thông .32 4.1.8 Nguồn năng lượng .33 4.2 Phân loại Reader .33 4.2.1 Phân loại theo giao diện của Reader 33 4.2.1.1 Serial reader .33 4.2.1.2 Network reader 34 4.2.2 Phân loại dựa trên tính chuyển động của Reader 35 4.2.2.1 Reader cố định .35 4.2.2.2 Reader cầm tay 36 4.3 Giao tiếp giữa thiết bị đọc thẻ và thẻ 37 4.3.3.1 Kiểu điều chế backscatter 38 4.3.3.2 Kiểu transmitter .39 4.3.3.3 Kiểu transponder 40 4.4 Anten của reader .41 4.4.4.1 Vùng phủ sóng của anten 41 4.4.4.2 Sự phân cực của anten .41 4.4.4.3 Năng lượng của anten 41 CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 5.1 Khối nguồn 43 5.2 Khối giao tiếp máy tính 43 5.2 Khối giao tiếp máy tính 44 5.4 Khối công suất 45 CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ PHẦN MỀM QUẢN LÝ DÙNG VISUAL C# 6.1 Thiết kế phần mềm quản lý .47 6.2 Xây dựng giao diện .47 CHƯƠNG 7 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 7.1 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC .51 7.2 MỨC ĐỘ ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI 51 7.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 51 7.4 KẾT LUẬN .52 PHẦN C PHỤ LỤC VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO .53

ppt19 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 14/06/2013 | Lượt xem: 2415 | Lượt tải: 5download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thiết kế và thi công thiết bị nhận dạng dùng sóng RF, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG THIẾT BỊ NHẬN DẠNG DÙNG SÓNG RF GVHD : ThS. HUỲNH TUẤN TÚ SVTH : NGUYỄN VĂN DOANH LỚP: 06DV KHÓA: 2006-2011 BIÊN HÒA THÁNG 12 - 2010 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 2. NỘI DUNG 3. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 4. HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5. KẾT LUẬN - Khoa học kĩ thuật ngày càng phát triển và thay đổi từng ngày. Ngày càng có nhiều công nghệ mới ra đời thay thế cho công nghệ cũ. Những thành tựu của công nghệ mới này được ứng dụng vào đời sống hằng ngày và mang lại nhiều tiện ích cho con người.Công nghệ RFID là một điển hình. - Ưu điểm và hiệu quả hơn so với các công nghệ mã vạch, nhận dạng vân tay… đó là: độ chính xác cao, tính linh hoạt, tốc độ nhanh, gọn nhẹ, tính bảo mật… - Công nghệ RFID đã được áp dụng vào rất nhiều lĩnh vực như: An ninh, Quân sự, Y học, Nông nghiệp, Giải trí, Thương mại, Bưu chính viễn thông… Nhiều tập đoàn hàng đầu thế giới, các hệ thống siêu thị và các cơ sở bán lẻ đã áp dụng công nghệ này. => Công nghệ RFID được đánh giá là cánh tay đắc lực trong lĩnh vực kinh doanh. Quản lý gia súc Thẻ card Quản lý bệnh nhân Quản lý hành lý máy bay Tại Mỹ: thẻ tín dụng, thẻ visa, nhà ga, tàu điên ngầm, sân bay… Tại Ấn Độ: thu phí cầu đường, quản lý bệnh nhân… Tại Trung Quốc: chứng minh thư RFID, hộ chiếu điện tử… Nhật bản: Kiểm soát trẻ em bằng công nghệ RFID… và rất nhiều quốc gia khác trên thế giới đã và đang sử dụng công nghệ RFID Chứng minh thư điện tử Quản lý trẻ em Hộ chiếu điện tử TÌNH HÌNH TRONG NƯớC Tại Việt Nam hiên nay đã có nhiều ứng dụng công nghệ RFID được triển khai: Trạm thu phí tự động: Xa lộ Hà nội (gần Cầu Sài Gòn, TP.HCM), Chơn Thành - tỉnh Bình Phước, Định An - Đức Trọng - Lâm Đồng,… Hệ thống đỗ xe tự động: tại Hầm đậu xe tòa nhà The Manor HCM Bãi giữ xe thông minh: tai các trung tâm thương mại, bệnh viện, siêu thị Thương xá TAX, Hùng vương PLAZA, siêu thị coop mark… Sổ khám bệnh điên tử: ứng dụng công nghệ RFID Trạm thu phí tự động cầu cần thơ Trạm thu phí xa lộ Hà nội Trạm thu phí Định An Lâm Đồng Công nghệ RFID chưa được triển khai rộng rãi ở Việt Nam là do chi phí còn cao và do chưa khai thác được nhiều ứng dụng của công nghệ này. Nhận định được những điều đó và thấy được tiềm năng ứng dụng của công nghệ tiên tiến này em đã chọn đề tài: “ THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG THIẾT BỊ NHẬN DẠNG DÙNG SÓNG RF ” ứng dụng công nghệ RFID (Radio Frequency Identification - công nghệ nhận dạng đối tượng bằng sóng radio) Với mục đích góp phần nhỏ vào việc giới thiệu về công nghệ RFID tới mọi người và thiết kế một ứng dụng thưc tế của công nghệ RFID. - Nghiên cứu công nghệ RFID. - Nghiên cứu tag RFID (transponder - thẻ). - Nghiên cứu Reader RFID (bộ đọc). - Thiết kế, thi công module giao tiếp giữa vi điều khiển với máy tính điều khiển thiết bị cửa tự động. - Thiết kế giao diện phần mềm quản lý điều khiển. đọc, hiển thị dữ liệu của thẻ và thông tin được lưu trong cơ sở dữ liệu. Truyền tín hiệu điều khiển xuống vi điều khiển đóng mở cửa tự động. - Vận dụng những kiến thức cơ bản đã học về điện tử cơ bản, kỹ thuật số, vi xử lý.… - Tham khảo các tài liệu ở thư viện, Internet. - Tham khảo ý kiến từ thầy cô, bạn bè. - Ứng dụng các phần mềm điện tử: Orcad, Keil C, Proteus, Visual studio… GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ RFID - Công nghệ RFID cho phép một thiết bị đọc thông tin chứa trong chip không cần tiếp xúc ở khoảng cách xa mà không thực hiện bất kỳ giao tiếp vật lý nào. - Không đòi hỏi tính trực diện tức là đối tượng nhận dạng có thể đặt bất kỳ chỗ nào trong bán kính phủ sóng của anten đầu đọc. - RFID sử dụng kỹ thuật truyền thông không dây trong dải tần sóng vô tuyến - Tần số sử dụng 125khz, 13.56Mhz, 400-900Mhz, 2.45Ghz - Khoảng cách đọc: 5cm - 100m với tốc độ di chuyển của đối tượng120km/h Một hệ thống RFID bao gồm các thành phần cơ bản dưới đây: - Thẻ: Đây là một thành phần bắt buộc của bất cứ hệ thống RFID nào - Thiết bị đọc thẻ và Anten: Đây cũng là một thành phần bắt buộc - Khối điều khiển, Các cảm biến, bộ truyền động, bộ báo hiệu - Máy chủ và hệ thống phần mềm - Cơ sở hạ tầng truyền thông THẻ TAG RFID Phân loại theo nguồn cung cấp: - Thụ động (Passive) - Tích cực (Active) - Bán tích cực (Semi - active, cũng như bán thụ động semi - passive) Phân loại theo khả năng ghi đọc dữ liệu: - Chỉ đọc (RO) - Ghi một lần, đọc nhiều lần (WORM) - Đọc / Ghi (RW) - Reader cố định: được gắn vào tường, cổng, hoặc một vài cấu trúc phù hợp trong vùng đọc. - Reader cầm tay: là một reader di động mà người sử dụng có thể thao tác nó như một vật cầm tay. - Reader nối tiếp: sử dụng một liên kết truyền thông nối tiếp để liên lạc với một ứng dụng. - Reader mạng: có thể được kết nối tới một máy tính bằng cách sử dụng cả mạng có dây và mạng không dây. Reader cầm tay Reader cố định Reader network Reader serial - Giao tiếp máy tính qua cổng nối tiếp (COM) theo chuẩn RS232 mức 1 điện áp -3V đến -15V, mức 0 điện áp +3V đến +15V. - Sử dụng vi điều khiển 89s52 điều khiển động cơ đóng mở cửa tự động - Nguồn cung cấp 220v - Kết nối với máy tính qua cổng COM - Sử dụng động cơ DC quay bánh nhông kéo dây sên đóng mở cửa PHầN MềM QUảN LÝ Yêu cầu: - Có khả năng quản lý kết nối giữa máy tính và reader thông qua giao tiếp RS232 - Quản lý cở sở dữ liệu thông tin nhân viên của một công ty trên máy tính. - Xuất tín hiệu điều khiển đóng mở cửa tự động. Phần mềm có thể thực hiện các chức năng cơ bản như: - Quản lý kết nối máy tính với reader RFID - Đọc mã thẻ hiển thị thông tin nhân viên tương ứng với mã thẻ - Thêm mới, xóa, tìm kiếm thông tin nhân viên theo các điều kiện cho trước - Xuất tín hiệu xuống vi điều khiển đóng mở cửa tự động. Tổng kết quá trình nghiên cứu, bằng sự nỗ lực của bản thân và sự tận tình hướng dẫn của thầy Huỳnh Tuấn Tú. Đề tài đã hoàn thành đúng thời gian quy định: - Đề tài đã tìm hiểu cơ sở lý thuyết về công nghệ RFID. - Đề tài đã xây dựng thành công mô hình ứng dụng công nghệ RFID - Đề tài đã thiết kế và thi công Module Giao tiếp và điều khiển đóng mở cửa tự động từ máy tính. - Thiết kế giao diện Lưu và quản lý thông tin nhân viên trong một công ty - Phát triển hoàn thiện phần mềm, thiết kế phần mềm cho nhiều ứng dụng - Kiểm soát và xử lý tất cả các tình huống lỗi có thể xảy ra xảy ra - Tăng khoảng cách đọc của thiết bị. - Kết hợp với camera chụp hình để tăng cường tính bảo mật. - Thực hiện nhiều ứng dụng cao hơn: Quản lý kiểm soát tài sản, quản lý sinh viên trong ký túc xá, chấm công nhân viên trong công ty, thu phí xe tự động… - Qua những ứng dụng của công nghệ RFID và hiệu quả thiết thực mà nó đem lại ta có thể khăng định rằng đây là một công nghệ tiên tiến có rất nhiều tiềm năng ứng dụng. - Công nghệ tiên tiến đã được ứng dụng rộng rãi trên thế giới và hy vọng trong tương lai gần sẽ áp dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực ở Việt Nam. - Sau khi thực hiện đề tài này em đã tích lũy được nhiều kiến thức, kinh nghiệm quý báu về công nghệ RFID. Và học hỏi được nhiều điều, học được cách tiếp cận những công nghệ mới trên thế giới để áp dụng trong hoàn cảnh thực tiễn của mình. - Trong quá trình thực hiện đề tài em đã cố gắng hết mình để hoàn thành đề tài đúng thời hạn được giao. Do hạn chế về mặt thời gian, kiến thức, kinh phí nên khó tránh khỏi những thiếu xót mong quý thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để đề tài được hoàn thiện hơn. THANKS FOR ATTENTIONS ! Xin chân thành cảm ơn sự chú ý theo dõi của quý Thầy Cô và các Bạn.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pptBO CO NCKH CHNH TH7912C NGY 10122010.ppt
  • rarcuon toan van.rar
Luận văn liên quan