LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật, nhiều công nghệ mới ra đời với mục đích làm cho mọi việc trở nên đơn giản, tiện lợi nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người trong mọi lĩnh vực. Do vậy các công nghệ mới càng hướng đến khả năng không dây làm cho con người được giải phóng, tự do và thoải mái hơn.Và nhận dạng tự động là một trong những công nghệ có thể đáp ứng được nhu cầu đó . Nhận dạng tự động (Automatic Identification) là công nghệ dùng để giúp các máy nhận dạng các đối tượng mà không cần nhập dữ liệu vào bằng nhân công. Các công nghệ nhận dạng tự động như : các mã vạch (Bar Codes), các thẻ thông minh, công nghệ sinh trắc học (biometric), nhận dạng đặc trưng quang học (Optical character Recognition-OCR) và nhận dạng tần số vô tuyến RFID (Radio Frequency Iditification). Trong đó, RFID được coi là một cuộc cách mạng của hệ thống nhúng và môi trường tương tác hiện nay. Công nghệ này đã và đang được phát triển mạnh ở nhiều nước trên thế giới với những ứng dụng rất đa dạng trong các lĩnh vực : sản xuất kinh doanh ( các dây chuyền sản xuất công nghiệp, trong chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản, các của hàng, siêu thị, trạm thu phí, bãi đậu xe, ), an ninh, y tế,
Công nghệ RFID đã được nghiên cứu ( từ khoảng những năm 1930) và ứng dụng từ khá sớm, nhưng trong vòng khoảng mười năm trở lại đây công nghệ này mới thực sữ được phát triển rầm rộ. Công nghệ RFID sẽ hết sức cần thiết cho sự phát triển của thế giới do đó nhiều nước đã và đang xúc tiến các công tác triển khai công nghệ này. Việt Nam cũng không phải là ngoại lệ, tuy khái niệm RFID cũng chưa thực sự phổ biến nhưng với xu hướng chung của thế giới, Việt Nam cũng đang nghiên cứu và từng bước triển khai công nghệ này vào cuộc sống để phục vụ nhu cầu của người dân trong nước.
Với mục đích giới thiệu về công nghệ mới này, đồ án “ Tìm hiểu công nghệ nhận dạng vô tuyến RFID” sẽ giúp người đọc hiểu rõ hơn về khái niệm, thành phần, phương thức hoạt động cũng như những ứng dụng của nó. Đồ án này bao gồm 3 chương :
Chương 1 : Giới thiệu về công nghệ RFID
Chương 2 : Các thành phần cơ bản của hệ thống RFID
Chương 3 : Ứng dụng của RFID
Đồ án này cũng chỉ bước đầu tìm hiểu về công nghệ RFID nên nội dung thiên về phần lý thuyết. Trong quá trình thực hiện, tuy được sự giúp đỡ của giáo viên hướng dẫn và có tham khảo nhiều tài liệu nhưng với kiến thức còn hạn chế nên có thể còn nhiều thiếu sót, tôi rất mong được các thầy cô và bạn bè góp ý để đồ án của tôi được tốt hơn.
MỤC LỤC Danh mục các bảng. 3
Danh mục hình vẽ. 3
LỜI NÓI ĐẦU5
CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ RFID7
1.1.Giới thiệu sơ lược về RFID :. 7
1.2.Lịch sử phát triển của RFID :. 8
1.3.Thành phần của hệ thống RFID :. 13
1.4.Phương thức hoạt động của RFID :. 15
CHƯƠNG II : CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG RFID18
2.1.Thẻ RFID :. 18
2.1.1.Giới thiệu chung :18
2.1.2.Dung lượng, tần số hoạt động và khoảng đọc của thẻ :19
2.1.2.1.Dung lượng :19
2.1.2.2.Tần số hoạt động :19
2.1.2.3.Khoảng đọc của thẻ :21
2.1.3.Các thuộc tính và đặc điểm của thẻ :21
2.1.4.Phân loại thẻ :25
2.1.4.1.Thẻ thụ động :25
2.1.4.2.Thẻ tích cực :30
2.1.4.3.Thẻ bán tích cực :33
2.1.5.Giao thức thẻ :38
2.1.5.1.Phương thức lưu trữ dữ liệu trên thẻ :40
2.1.5.2.Thủ tục Singulation và Anten Collession :44
2.1.5.3.Cách khắc phục sự cố Communication thẻ :54
2.2.Đầu đọc :. 55
2.2.1.Giới thiệu chung :55
2.2.2.Thành phần vật lý và thành phần logic của đầu đọc :56
2.2.2.1.Thành phần vật lý :56
2.1.1.2.Thành phần logic :59
2.2.3.Phân loại :60
2.2.3.1.Phân loại theo giao diện đầu đọc :60
2.2.3.2.Phân loại dựa trên tính chuyển động của đầu đọc :62
2.2.4.Giao thức đầu đọc và giao thức của đại lý cung cấp :63
2.2.4.1.Giao thức đầu đọc :63
2.2.4.2.Giao thức do đại lý cung cấp :66
2.2.5.Anten của đầu đọc :67
Chương III : Ứng dụng của RFID71
3.1.Các ứng dụng của RFID :. 72
3.1.1.Quản lý, giám sát :72
3.1.1.1.Quản lý con người :72
3.1.1.2.Quản lý sản phẩm, hàng hóa :75
3.1.1.3.Quản lý động vật :78
3.1.2.Thanh toán tự động :82
3.1.3.Xử phạt :83
3.1.4.Điều khiển truy nhập và chống trộm :84
3.2.Ứng dụng RFID ở Việt Nam :. 89
KẾT LUẬN97
TÀI LIỆU THAM KHẢO98
99 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 7547 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tìm hiểu công nghệ nhận dạng vô tuyến RFID, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ại đầu đọc nối tiếp (Serial reader) và đầu đọc mạng hay đầu đọc hệ thống ( network reader ).
Đầu đọc nối tiếp :
Đầu đọc nối tiếp sử dụng liên kết nối tiếp để truyền trong một ứng dụng. Đầu đọc kết nối đến cổng nối tiếp của máy tính dùng kết nối RS-232 hoặc RS-485. Cả hai loại kết nối này đều có giới hạn về chiều dài cáp sử dụng kết nối đầu đọc với máy tính. RS-485 cho phép cáp dài hơn RS-232.
Ưu điểm của đầu đọc nối tiếp là có độ tin cậy hơn đầu đọc hệ thống. Vì vậy sử dụng đầu đọc loại này được khuyến khích nhằm làm tối thiểu sự phụ thuộc vào một kênh truyền.
Nhược điểm của đầu đọc nối tiếp là phụ thuộc vào chiều dài tối đa của cáp sử dụng để kết nối một đầu đọc với một máy tính. Thêm nữa là thường thì trên một máy chủ thì số cổng nối tiếp bị hạn chế, có thể phải cần nhiều máy chủ (nhiều hơn số máy chủ đối với các network đầu đọc) để kết nối tất cả các đầu đọc nối tiếp. Một vấn đề nữa là việc bảo dưỡng nếu phần mềm hệ thống cần được cập nhật chẳng hạn, nhân viên bảo dưỡng phải xử lý mỗi đầu đọc. Tốc độ truyền dữ liệu nối tiếp thường thấp hơn tốc độ truyền dữ liệu mạng. Những nhân tố này dẫn đến chi phí bảo dưỡng cao hơn và thời gian chết đáng kể.
Đầu đọc hệ thống :
Đầu đọc hệ thống kết nối với máy tính sử dụng cả mạng có dây và không dây. Thực tế, đầu đọc hoạt động như thiết bị mạng. Tuy nhiên, chức năng giám sát SNMP (Simple Network Management Protocol) chỉ sẵn có đối với một vài loại đầu đọc hệ thống. Vì vậy, đa số đầu đọc loại này không thể được giám sát như các thiết bị mạng chuẩn.
Ưu điểm của đầu đọc hệ thống là không phụ thuộc vào chiều dài tối đa của cáp kết nối đầu đọc với máy tính. Sử dụng ít máy chủ hơn so với đầu đọc nối tiếp. Thêm nữa là phần mềm hệ thống của đầu đọc có thể được cập nhật từ xa qua mạng. Do đó có thể giảm nhẹ khâu bảo dưỡng và chi phí sở hữu hệ thống RFID loại này sẽ thấp hơn.
Nhược điểm của đầu đọc hệ thống là việc truyền không đáng tin cậy bằng đầu đọc nối tiếp. Khi việc truyền bị rớt, chương trình phụ trợ không thể được xử lý. Vì vậy hệ thống RFID có thể ngừng lại hoàn toàn. Nói chung, đầu đọc có bộ nhớ trong lưu trữ các lần đọc thẻ. Chức năng này có thể làm cho việc chết mạng trong thời gian ngắn đỡ hơn một ít.
Phân loại dựa trên tính chuyển động của đầu đọc :
Theo cách này thì đầu đọc được chia làm 2 loại : đầu đọc cố định (stationary reader) và đầu đọc cầm tay (hand-held reader).
Đầu đọc cố định :
Loại này được lắp trên tường, trên cổng hoặc vài nơi thích hợp nằm trong phạm vi đọc. Những nơi lắp đặt là chỗ cố định. Chẳng hạn, có một số đầu đọc cố định được gắn trên thang máy, hoặc bên trong xe chở hàng. Trái ngược với thẻ, đầu đọc không chịu được môi trường khắc nghiệt. Vì vậy, nếu đặt đầu đọc ngoài cửa hoặc ở những đối tượng chuyển động, phải gắn đúng cách. Đầu đọc cố định thường cần anten bên ngoài để đọc thẻ. Đầu đọc có thể cung cấp đến 4 cổng anten bên ngoài.
Chi phí cho đầu đọc cố định thường ít hơn đầu đọc cầm tay. Đầu đọc cố định là loại phổ biến nhất hiện nay
Hình 2.31 - Một số loại đầu đọc cố định
Readet cầm tay :
Đầu đọc cầm tay là dạng đầu đọc di động, thường có anten bên trong. Mặc dù những đầu đọc này đắt nhất (và ít có) nhưng những cải tiến hiện nay trong kỹ thuật đầu đọc cho phép các đầu đọc cầm tay phức tạp có giá thấp hơn.
Hình 2.32 - Các loại đầu đọc cầm tay
Giao thức đầu đọc và giao thức của đại lý cung cấp :
Giao thức đầu đọc :
Giao thức đầu đọc cung cấp khả năng hoạt động trong một môi trường sản xuất cho nên chúng phải tuân theo một cấu trúc chung. Để tìm hiểu giao thức đầu đọc, trước tiên phải làm quen với một số thuật ngữ thường được sử dụng :
Alert (báo động): là một thông điệp từ đầu đọc gửi đến đầu đọc thay đổi hoặc chứa thông tin mới nhất về sức khỏe của đầu đọc.
Command (lệnh): là một thông điệp từ máy chủ đến đầu đọc gây ra sự thay đổi trạng thái đầu đọc hoặc phản ứng của đầu đọc.
Host (máy chủ ) : là một thành phần middleware hoặc ứng dụng liên lac với các đầu đọc.
Observation (sự theo dõi): là một mẫu tin gồm một số giá trị ở một nơi hoặc một thời điểm nào đó, chẳng hạn nhiệt độ bên trong thiết bị làm lạnh tại một thời điểm nào đó hoặc sự xuất hiện của thẻ 42 tại cửa số 5 vào lúc 16:22:32 vào 23 tháng 7 năm 2005.
Reader : là một cảm biến liên lạc với các thẻ để theo dõi các nhận dạng rồi sau đó liên lạc những theo dõi này với máy chủ.
Transport (vận chuyển): là một cơ chế liên lạc được dùng bởi đầu đọc và máy chủ
Trigger : Trigger là một số tiêu chuẩn, chẳng hạn như thời điểm trong ngày sẽ gây ra một số hoạt động. Ví dụ một trigger đọc có tính giờ, cứ mỗi 12 phút thì một đầu đọc sẽ đọc các thẻ nào có mặt ở đó.
Giao thức đầu đọc được định nghĩa như sau: giao thức đầu đọc là một quy luật chính thức xác định phương thức mà một hoặc nhiều máy chủ và một hoặc nhiều đầu đọc có thể truyền các command, observation, alert qua một transport. Bất kỳ giao thức đầu đọc nào cũng phải giải quyết ba kiểu truyền chính: các command từ máy chủ đến đầu đọc, các observation từ đầu đọc đến máy chủ và các alert từ đầu đọc đến máy chủ. Hình sau trình bày phương thức thông tin xuất phát.
Hình 2.33 - Dòng thông tin trong hệ thống RFID
Mặc dù sơ đồ này chỉ trình bày một đầu đọc và một máy chủ nhưng về mặt lý thuyết thì tổng số đầu đọc bất kỳ có thể liên lạc với tổng số máy chủ bất kỳ. Các giao thức đầu đọc hiện hành và đề xuất hướng tới việc giới hạn tổng số máy chủ mà một đầu đọc có thể liên lạc vì lợi ích của hiệu suất mạng đang thực thi giao thức đó. Tuy nhiên, máy chủ có thể liên lạc với tổng số đầu đọc bất kỳ bằng các giao thức này.
Các lệnh :
Một máy chủ gửi các lệnh đến một đầu đọc để gây ra một vài phản ứng từ đầu đọc hoặc để thay đổi trạng thái của đầu đọc theo một số phương thức. Ta có thể chia các lệnh mà máy chủ gửi đến đầu đọc thành ba loại:
Lệnh cấu hình : cài đặt và cấu hình đầu đọc.
Lệnh theo dõi : để đầu đọc đọc, ghi hoặc sửa đổi thông tin thẻ ngay tức khắc.
Lệnh trigger : thiết lập các trigger cho các sự kiện như đọc hoặc thông báo.
Thông báo :
Mỗi khi một đầu đọc theo dõi hoặc phát một alert thì nó phải truyền thông báo liên quan đến những sự theo dõi hoặc alert này đến máy chủ. Sự liên lạc có thể được khởi tạo bởi đầu đọc (truyền bất đồng bộ) hoặc qua lệnh request từ máy chủ (truyền đồng bộ).
Bất đồng bộ :
Với cách tiếp cận bất đồng bộ, đầu đọc báo cho máy chủ biết có một sự theo dõi hoặc alert ngay tức thì hoặc khi có một trigger xảy ra làm cho đầu đọc gửi thông báo nào đó. Hình dưới đây trình bày sơ lược cách tiếp cận này.
Hình 2.34 - Thông báo bất đồng bộ
Phương pháp này có thể là phương pháp có hiệu quả đối với việc gửi các thông báo từ nhiều đầu đọc đến một máy chủ. Khía cạnh phức tạp của cách tiếp cận này là xác định cách thức điều khiển một máy chủ khi nó bị thất bại. Nó phụ thuộc vào quá trình vận chuyển và điều này có thể được xử lý bằng kỹ thuật cân bằng tải.
Đồng bộ (polling) :
Với cách tiếp cận bất đồng bộ, đầu đọc báo cho máy chủ biết có một sự theo dõi hoặc alert ngay tức thì hoặc khi có một trigger xảy ra làm cho đầu đọc gửi thông báo nào đó. Hình dưới đây trình bày sơ lược cách tiếp cận này.
Hình 2.35 - Thông báo bất đồng bộ
Phương pháp này có thể là phương pháp có hiệu quả đối với việc gửi các thông báo từ nhiều đầu đọc đến một máy chủ. Khía cạnh phức tạp của cách tiếp cận này là xác định cách thức điều khiển một máy chủ khi nó bị thất bại. Nó phụ thuộc vào quá trình vận chuyển và điều này có thể được xử lý bằng kỹ thuật cân bằng tải.
Giao thức do đại lý cung cấp :
Các nhà cung cấp đầu đọc RFID khác nhau đã tạo ra các giao thức đầu đọc khác nhau đáng kể nhưng tất cả thực hiện cùng chức năng cơ bản. Sau đây là một ứng dụng RFID đơn giản “hello world” sử dụng các giao thức đầu đọc từ hai nhà sản xuất đầu đọc hàng đầu, Alien và Symbol.
Alien :
Công nghệ của Alien sử dụng các thuật ngữ chế độ tương tác (Interactive mode) và chế độ tự trị (Autonomous mode) đối với hai kiểu truyền đồng bộ và bất đồng bộ, nhưng các bước tương ứng được thực thi bởi đầu đọc và máy chủ thì tương tự nhau. Đầu đọc của Alien nhận các lệnh qua một cổng serial hoặc qua phiên telnet bằng giao thức TCP. Một số lệnh cấu hình cũng có thể được cung cấp qua giao diện web bằng các lệnh GET và POST HTTP (được thực thi như một web GUI). Alien hỗ trợ các thông báo về sự theo dõi hoặc alert bằng email (qua giao thức SMTP) qua một TCP socket hoặc qua cổng serial sử dụng một vài định dạng có thể cấu hình thông tin. Ta sử dụng một định dạng XML để trình bày một thông báo TCP socket. Máy chủ lắng nghe socket. Đầu đọc nối socket này, gửi một thông báo như sau đến cổng đó một XML text và sau đó đóng socket.
Tuy nhiên, việc ghi một thực thi middleware hoàn chỉnh sẽ gặp nhiều thử thách khi ta xét đến nhu cầu giám sát và quản lý đầu đọc, cấu hình các đầu đọc thay thế và push phần mềm cập nhật đầu đọc. Alien cung cấp một bảng điều khiển quản lý các đầu đọc của nó nhưng không thể quản lý các đầu đọc của những đại lý khác hoặc cảm biến khác.
Symbol :
Công nghệ AR-400 của Symbol nhận các lệnh XML qua HTTP hoặc qua TCP socket hoặc qua cổng serial, nó cũng hỗ trợ giao thức chuỗi byte của đại lý cụ thể qua kết nối TCP hoặc serial. Các thông báo có thể được cấu hình đồng bộ mà Symbol gọi là “Query mode” hoặc bất đồng bộ gọi là “Publish/Subscribe mode” trong tài liệu. AR-400 hỗ trợ SNMP cho các alert và cấu hình và có thể nhận cấu hình XML hoặc các lệnh chuỗi byte. Nó hỗ trợ các transport Ethernet và serial.
Anten của đầu đọc :
Đầu đọc truyền thông với thẻ thông qua anten của đầu đọc, là một thiết bị riêng mà nó được gắn vào đầu đọc tại một trong những cổng anten của nó bằng cáp. Chiều dài cáp thường giới hạn trong khoảng 6-25 feet. Tuy nhiên, giới hạn này có thể khác nhau. Như đã đề cập ở trên, một đầu đọc có thể hỗ trợ đến 4 anten nghĩa là có 4 cổng anten. Anten của đầu đọc cũng được gọi là phần tử kết nối của đầu đọc vì nó tạo một trường điện từ để kết nối với thẻ.Anten phát tán tín hiệu RF của máy phát đầu đọc xung quanh và nhận đáp ứng của thẻ. Vì vậy vị trí của anten chủ yếu là làm sao cho việc đọc chính xác (mặc dù đầu đọc phải được đặt hơi gần anten vì chiều dài cáp của anten bị hạn chế). Thêm nữa là một số đầu đọc cố định có thể có anten bên trong. Vì vậy trong trường hợp này vị trí của anten đối với đầu đọc bằng 0. Nói chung anten của RFID đầu đọc có hình dạng hộp vuông hoặc chữ nhật.
Hình 2.36 - Anten đầu đọc
* Dấu vết của anten(Antenna Footprint) :
Dấu vết anten của đầu đọc xác định phạm vi đọc (được gọi là read window) của một đầu đọc. Nói chung, dấu vết anten cũng được gọi là mô hình anten, có 3 miền kích thước có hình dáng gần giống hình elip hoặc hình cầu nhô ra trước anten. Trong miền này, năng lượng của anten tồn tại, vì vậy đầu đọc có thể đọc thẻ đặt trong miền này dễ dàng.
Trên thực tế thì do đặc tính của anten, dấu vết của anten không có hình dáng ổn định như một hình elip mà luôn méo mó, có chỗ nhô ra. Mỗi chỗ nhô ra bị bao quanh bởi miền chết, miền chết này được gọi là null.
Sự phản xạ tín hiệu anten của đầu đọc trên đối tượng chắn sóng RF gây ra multipath. Trong trường hợp này, sóng RF bị phản xạ rải rác có thể tới anten của đầu đọc không đồng thời theo những hướng khác nhau. Một số sóng đến có thể cùng pha (nghĩa là hợp với mô hình sóng của tín hiệu anten gốc). Trong trường hợp này, tín hiệu anten gốc tăng khi các sóng này áp đặt với các sóng gốc làm tăng méo dạng. Hiện tượng này được gọi là nhiễu có xây dựng. Một số sóng có thể đến ngược pha nhau (nghĩa là ngược lại với mô hình sóng anten gốc). Trong trường hợp này tín hiệu anten gốc bị hủy khi hai dạng sóng này đặt vào nhau. Hiện tượng này được gọi là nhiễu tiêu cực. Kết quả là null.
Hình 2.37 - Mô hình anten đơn giản (trái ) và méo , nhô (phải)
Hình 2.38 - Mô hình multipath
Thẻ được đặt tại một trong những miền nhô ra đó sẽ được đọc còn nếu thẻ di chuyển sao cho nó nằm trong miền chết bao quanh thì không thể đọc thẻ được nữa. Chẳng hạn đặt thẻ xa đầu đọc thì không thể đọc thẻ nhưng khi di chuyển (cùng hướng) lại đầu đọc thì có thể đọc được thẻ, tuy nhiên nếu thẻ này di chuyển hướng khác thì không đọc được nó. Vì vậy việc đọc thẻ gần miền nhô ra không đáng tin cậy. Khi đặt anten quanh phạm vi đọc, làm sao để không phụ thuộc vào miền nhô ra để tăng tối đa khoảng cách đọc là điều quan trọng. Chiến lược tối ưu nhất là đặt bên trong miền có hình elip dù có nghĩa là bỏ qua một vài feet phạm vi đọc, nhưng an toàn vẫn hơn.
Điều quan trọng là xác định dấu vết của anten, dấu vết anten xác định những nơi mà có thể hoặc không thể đọc thẻ. Nhà sản xuất có thể quy định dấu vết anten như một đặc điểm kỹ thuật của anten. Tuy nhiên, nên sử dụng thông tin như một nguyên tắc chỉ đạo, vì trên thực tế dấu vết sẽ khác tùy môi trường hoạt động. Có thể sử dụng kỹ thuật hoàn toàn chính xác như phân tích tín hiệu để vạch ra dấu vết anten. Phân tích tín hiệu là đo tín hiệu từ thẻ, sử dụng thiết bị như máy phân tích phổ hoặc máy phân tích mạng lưới truyền thanh ở những điều kiện khác nhau (chẳng hạn trong không gian không có ràng buộc, những hướng thẻ khác nhau và trên những vật liệu dẫn hoặc vật liệu hút thu). Nhờ vào việc phân tích cường độ tín hiệu có thể xác định chính xác dấu vết anten.
CHƯƠNG III
ỨNG DỤNG CỦA RFID
Công nghệ RFID so với các công nghệ nhận dạng khác (mã vạch, ...) có nhiều ưu điểm sau :
Nhận dạng từ xa (khoảng đọc lớn hơn so với các công nghệ nhận dạng khác ).
Nhận dạng tự động (đo đó giảm được số lượng nhân công cần thiết).
Tiết kiệm năng lượng.
Có thể nhận dạng được nhiều đối tượng cùng lúc theo nhiều hướng khác nhau (đối với mã vạch thì đầu đọc và mã vạch cần phải thấy nhau vì nó sử dụng tín hiệu quang học chứ không phải sóng vô tuyến).
Các thẻ RFID lưu trữ nhiều thông tin (hơn mã vạch) và chịu được điều kiện khắc nghiệt của môi trường.
Bên cạnh các lợi thế trên, RFID cũng có một số nhược điểm như :
Chưa có chuẩn chung và chưa có giải pháp bảo mật hiệu quả.
Dễ bị ảnh hưởng bởi các vật bằng kim loại, thậm chí thân thể con người cũng có thể làm méo tín hiệu (tuy nhiên hiện nay người ta cải tiến bằng cách thiết kế các loại anten mới và tăng độ nhạy của đầu đọc ).
Xung đột đầu đọc (tín hiệu từ một đầu đọc có thể can nhiễu với tín hiệu từ đầu đọc khác) và xung đột thẻ (tại một thời điểm có quá nhiều thẻ phát tín hiệu làm đầu đọc từ chối đọc ).
Chi phí còn cao.
Tuy có nhiều nhược điểm nhưng với những ưu điểm vượt trội công nghệ RFID đã, đang và sẽ tiếp tục được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.
Các ứng dụng của RFID :
Công nghệ RFID hiện nay được ứng dụng trong rất nhiếu lĩnh vực : thương mại, sản xuất, y tế , an ninh, giáo dục,…để quản lý giám sát, thanh toán, xử phạt, chống trộm,…
Quản lý, giám sát :
Ứng dụng phổ biến nhất của RFID là quản lý giám sát đối tượng nào đó. Đối tượng ở đây là có thể là hàng hóa, động vật, thậm chí là cả con người.
Quản lý con người :
Quản lý nhân sự và chấm công :
Khi vào ra công ty để bắt đầu hay kết thúc công việc nhân viên chỉ cần mang thẻ RFID khi đó dữ liệu của nhân viên sẽ được ghi nhận và lưu trữ trong đầu đọc để chấm công. Người phụ trách sẽ cập nhật dữ liệu và làm báo cáo thống kê để ban giám đốc biết được số lượng nhân viên có mặt, cung như nắm được các thông tin có liên quan đến nhân viên (thời hạn hợp đồng, bao hiểm,…). Trong trường hợp nhân viên nghỉ việc thẻ nhân viên được thu hồi và tái sử dụng mà không ảnh hưởng đến chất lượng thẻ, khi đó dữ liệu của nhân viên chỉ cần được cập nhận lại cho phù hợp với nhân viên mới.
Hình 3.1 - Thẻ RFID dành cho nhân viên
Quản lý người xuất nhập cảnh đảm bảo an ninh quốc gia :
RFID được sử dụng để theo dõi sự di chuyển của mọi người qua biên giới để tiện cho việc quản lý và phát hiện các đối tượng khủng bố nhằm đảm bảo an ninh quốc gia.
Ở Mỹ, hội an ninh quốc gia (DHS) đã sử dụng công nghệ này nhằm cải tiến an ninh biên giới và cửa khẩu. Năm 2005, DHS thông báo bắt đầu kiểm tra công nghệ RFID, bây giờ nó dùng kỹ thuật sinh trắc học để xác minh nhận dạng của các khách nước ngoài ở sân bay 115 và cảng 14. Một ngón 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 thông hành của khách, được ghi lại và được kiểm tra đối chiếu với các danh sách phần tử khủng bố.
Để tự động xử lý vào ra, kiểm tra bằng chứng, DHS sẽ cho các du khách thẻ có một số ID duy nhất mà nó liên kết với dấu tay số của họ, hình ảnh và thông tin cá nhân khác trong cơ sở dữ liệu an ninh của US-VISIT. Ý tưởng này là sẽ sử dụng các thẻ chỉ đọc thụ động không thể thay đổi gì được trên nó. Thông tin cá nhân sẽ không được lưu trên thẻ. Công nghệ RFID cải tiến khả năng của hải quan Mỹ và nhân viên bảo vệ biên giới để so khớp sự vào ra lãnh thổ nhanh chóng, chính xác. Thẻ sẽ cho phép tự động ghi việc vào ra của du khách và cho phép nhân biên giới kiểm tra nhanh thời gian hành khách ở lại Mỹ và họ có ở vượt quá mức visa hay không.
Ngoài ra, các thiết bị này có thể được dùng để xác định và theo dõi người dân. Ví dụ như những người tham gia vào các hoạt động biểu tình, kháng nghị hoặc hoạt động có tổ chức khác làm ảnh hưởng đến an ninh thì lực lượngcảnh sát sẽ sử dụng một loại thẻ RFID siêu nhỏ gần giống như hạt bụi(gọi là bột thẻ RFID có kích thước nhỏ như sợi tóc) rắc xung quanh. Các thẻ sẽ bám vào người những đối tượng này và nhờ đó cảnh sát có thể theo dõi được hoạt động của họ với máy quét thẻ đủ mạnh.
Quản lý bệnh nhân trong bệnh viện :
Hệ thống RFID đang được sử dụng trong một số bệnh viện để theo dõi vị trí của bệnh nhân. Bệnh nhân có thể được cấy chip RFID vào cơ thể hoặc mang thẻ RFID để bác sỹ, y tá dễ dàng xác định vị trí và các thông tin về tình trạng sức khỏe của bệnh nhân nhờ đó việc chăm sóc sẽ đơn giản, dễ dàng hơn.
Với kích thước nhỏ gọn, thẻ RFID được gắn lên quần áo, hoặc thiết kế thành đồ trang sức (nhẫn, vòng đeo tay…) cho bệnh nhân sử dụng hoặc là các bệnh nhân sẽ được cấp sổ khám bệnh gắn một con chip RFID trong suốt quá trình điều trị. Song song đó, các đầu đọc được lắp đặt ở lối ra vào BV, các phòng bệnh (bán kính hoạt động khoảng 30m) hoặc đầu đọc dạng cầm tay sẽ phát đi tín hiệu sóng vô tuyến qua ăng ten và nhận tín hiệu phản hồi từ thẻ RFID chứa mã nhận dạng đối tượng gắn trên bệnh nhân.
Đầu đọc sẽ giải mã, chuyển tới máy tính đầy đủ các thông tin như: vị trí, họ tên bệnh nhân, tên bệnh, tình trạng bệnh nhân và hồ sơ bệnh án, tiền sử bệnh ,bác sĩ phụ trách, đơn thuốc, nhóm máu, tiề, dị ứng thuốc… giúp cho công tác khám và điều trị bện nhanh chóng, chính xác, an toàn.
Hình 3.2 - Dùng đầu đọc để kiểm tra bệnh nhân có đeo thẻ RFID trên tay
Thông tin của bệnh nhân được lưu trữ trên thẻ trong quá trình điều trị sẽ giúp :
Tránh nhầm lẫn trong quá trình điều trị như phát thuốc và phẫu thuật.
Tránh nhầm lẩn mẹ và con trong khu sản khoa
Thực hiện nạp tiền viện phí tạm ứng vào trong thẻ và trừ dần mỗi khi sử dụng dịch vụ giúp hạn chế tình trạng chi phí điều trị vượt quá tiền tạm ứng.
Ngoài ra, hệ thống có thể được sử dụng để theo dõi nơi ở của thiết bị đắt tiền và quan trọng, và thậm chí để kiểm soát truy cập vào thuốc, khoa nhi, và các khu vực khác. Việc đưa RFID vào hệ thống bệnh viện giúp tiết kiệm thời gian để ghi lại các thông tin về các bệnh nhân, giảm các thủ tục phức tạp. Như vậy cả nhân viên bệnh và cả bệnh nhân đều không phải mất nhiều thời gian trong việc khám chữa bệnh đồng thời chi phí quản lý cũng được cắt giảm.
Quản lý sản phẩm, hàng hóa :
Trong các dây chuyền sản xuất, RFID được sử dụng để kiểm soát hàng hóa trong các nhà kho. Việc sử dụng RFID sẽ làm giảm rất nhiều thời gian và số lượng nhân viên quản lý do đó chi phí sẽ được giảm thiểu.
Trong một nhà kho, các sản phẩm trên dây chuyền sẽ được gắn các thẻ theo dõi và sau đó được đóng thùng, các thùng hàng cũng được gắn thẻ trước khi chúng được xuất kho. Số lượng các thùng hàng cũng không nhỏ (lên tới hàng ngàn), muốn kiểm tra chính xác lượng hàng tồn kho, thông tin chính xác của các nhóm hàng nếu sử dụng nhân công thì cần phải có bao nhiêu nhân công để kiểm kê, ghi số liệu, tra dữ liệu trên máy tính, chắt lọc thông tin, tìm đúng nhóm hàng và cần bao nhiêu thời gian, chi phí, nhân sự để thực hiện những công việc đó . Nhưng nếu các đầu đọc được gắn trong nhà kho, trên cửa ra vào (hay một nhân viên cầm một đầu đọc đi dọc theo các kệ hàng đã được xắp sếp tuận lợi) thì công việc sẽ đơn giản hơn rất nhiều. Các thẻ được gắn trên sản phẩm sẽ phát ra tín hiệu, nó sẽ truyền đến và được lưu trữ trong đầu đọc được nối với PC, các thông tin được tải vào một chương trình hiển thị các thông tin của tất cả các sản phẩm, và mọi người có nhu cầu chỉ cần truy cập.
Khi xuất kho, hàng hóa được chất lên các xe đẩy, xe tải, xe đi qua cửa có gắn đầu đọc thì thông tin về hàng xuất kho cũng được cập nhật. Nhờ vậy mà người quản lý có thể nắm được mọi thông tin về sản phẩm như ngày sản xuất, hạn sử dụng, số lượng tồn kho- xuất kho, màu sắc, … mà không cần phải có mặt ở nhà kho để kiểm tra.
Hinh 3.3 - Sử dụng RFID trong nhà kho
Trong các cửa hàng, siêu thị, RFID cũng rất có ích, cũng như trong nhà kho, hàng hóa cũng được gắn thẻ để quản lý. Nhân viên quản lý sẽ biết chính xác việc tiêu thụ, hàng tồn kho, hàng nào đã hết hạn sử dụng,…Nhân viên bán hàng cũng không cần phải mất nhiều thời gian để đưa đầu đọc dò lướt trên sản phẩm như khi dùng mã vạch, nhờ đó khách hàng cũng không mất nhiều thời gian để xếp hàng chờ thanh toán nữa. Do đó các cửa hàng, siêu thi sẽ cần ít nhân viên hơn, chi phí quản lý cũng giảm xuống, lợi nhuận sẽ cao hơn.
RFID còn được ứng dụng trong thư viện để quản lý sách. Thông thường khi đến thư viện mượn sách, các bạn phải tra cứu mã sách và xếp hàng đợi nhân viên thư viện tìm sách trong kho và ghi lại thông tin về việc mượn sách (tên sách, tác giả, thời gian mượn,…) như vậy sẽ mất rất nhiều thời gian. Công nghệ RFID sẽ giúp khắc phục những khó khăn trên.
Khi sử dụng công nghệ này tất cả các sách báo trong thư viện sẽ được gắn với thẻ lưu thông tin về cuốn sách. Tại khu vực kiểm soát cho mượn và trả sách (ckeck 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. Ngoài ra, còn có một thiết bị đọc thẻ cầm tay để có thể tìm kiếm và kiểm tra thông tin về sách báo trong thư viện, mỗi khi cần tìm thay vì việc tìm phân loại từng cuốn sách thì nhân viên thư viện chỉ cần dùng đầu đọc để định vị cuốn sách một cách nhanh chóng và việc thống kê sách cũng trở nên đơn giản.
Hình 3.4 - Sử dụng đầu đọc để tìm sách
Với tính năng “3 trong 1”, lưu thông-an ninh-kiểm kê, RFID không những tối ưu hóa quỹ thời gian của nhân viên thư viện, làm giảm chi phí về mặt quản lý nhân sự mà đặc biệt là đem lại sự thuận tiện và đảm bảo tính riêng tư của bạn đọc khi họ sử dụng quầy mượn trả tự động.
Ứng dụng RFID trong thư viện đã và đang đem đến những lợi ích trước mắt và lâu dài cho việc quản lý thư viện , tìm tài liệu sắp xếp sai vị trí, tự động mượn trả, gia tăng an ninh thư viện.
Hiện nay có rất nhiều thư viện đại học và thư viện thành phố trên thế giới đang sử công nghệ RFID. Thẻ RFID được gắn trên các cuốn sách, chính cách sắp xếp của công nghệ này giúp cho công việc của các thư viện đạt hiệu quả tốt hơn. Hệ thống RFID sẵn sàng ở mọi nơi hay ngay khi được lắp đặt ở hơn 300 thư viện ở Mỹ và gán hàng nghìn thẻ cho các cuốn sách. Bên cạnh đó, RFID được ứng dụng trong quá trình tự động hoá việc mượn trả, kiểm kê, chống trộm tài liệu, mượn trả và phân loại tự động tài liệu.
Công nghệ RFID đang trở thành một công nghệ được nhiều thư viện trên thế giới sử dụng nhằm nâng cao hoạt động thư viện. Đây là một công nghệ mới tiên tiến hơn so với công nghệ mã vạch đang được sử dụng hiện nay. Mặc dù, giá thành của nó hiện nay còn cao nhưng trong vài năm tới giá của sản phẩm này sẽ giảm dần và sẽ là lựa chọn hàng đầu của các thư viện vì những ưu điểm vượt trội của nó so với công nghệ mã vạch. Ở Việt Nam đã có trung tâm Thông tin thư viện của trường Đại học Giao thông Vận tải I và trường Đại học Quốc Gia T.P Hồ Chí Minh sử dụng công nghệ này
Quản lý động vật :
Quản lý vật nuôi :
Đối nghành chăn nuôi, đặc biệt là với quy mô lớn, việc quản lý theo dõi vật nuôi với số lượng lớn như vậy rất quan trọng và khó khăn và mất rất nhiều thời gian và công sức nhưng nếu áp dụng công nghệ RFID vào lĩnh vực này thì mọi việc sẽ rất đơn giản. Từ thập niên 1950, các chủ nông trại ở Mỹ đã sử dụng hệ thống quản lý hồ sơ của gia súc bằng các chương trình đơn giản trên máy tính. Bước sang thập niên 1980, phần lớn những nông trại nói trên đã sử dụng hệ thống các loại thẻ điện tử thông minh và các hệ thống cảm biến để quản lý đàn gia súc. Các nông trại hiện nay sử dụng các công nghệ truyền thông hiện đại như mạng Ethernet, công nghệ kết nối không dây Bluetooth, Wi-Fi và kỹ thuật nhận dạng sóng vô tuyến từ xa (Radio Frequency Identification – RFID) với các thẻ RFID gắn chip nhận dạng tự động.
Hình 3.5 - Sử dụng RFID cho bò
Camera quan sát qua IP giúp theo dõi đàn gia súc trong chuồng. Hệ thống cảm biến sinh học kết hợp với máy đo bước sóng giúp xác định mức độ linh hoạt của con bò và gần đây là công nghệ cảm ứng nhiệt độ giúp xác định chu kỳ sinh sản của bò cũng như dò tìm các dấu hiệu bệnh. Hệ thống vi tính hóa ở các chuồng gia súc, trong văn phòng điều hành nông trại, trạm bán thức ăn hỗn hợp, cho đến khu vắt sữa đã được lắp đặt hệ thống thẻ RFID theo tiêu chuẩn ISO.
RFID còn được sử dụng bên ngoài khu vực sản xuất sữa 9 (hình 3.6), mỗi người chăm sóc bò sử dụng thiết bị cầm tay iPaq và thiết bị giống như chiếc gậy dài gần một mét, gọi là gậy quét DairyComp, để đọc thông tin trên thẻ RFID trên tai bò và truyền các chữ số nhận diện đến thiết bị cầm tay của mình thông qua kết nối không dây Bluetooth.
Hình 3.6 - Sử dụng thiết bị cầm tay để đọc thông tin từ thẻ được gắn trên tai bò
Khi mỗi con bò được quét số nhận diện xong, chiếc iPaq sẽ so sánh số nhận diện với danh sách sẵn có, sau đó gửi một tin nhắn thoại đến thiết bị Bluetooth thông báo cho nhân viên đó biết nhu cầu của con bò, ví dụ như cần tiêm vắc-xin hay kiểm tra tình trạng mang thai của nó. Vào cuối ngày, các nhân viên đặt máy iPaq của mình vào các cổng cắm, tải lên hệ thống quản lý nông trại các dữ liệu đã thu được trong ngày qua kết nối cáp USB hoặc Wi-Fi. Hệ thống này giúp cải thiện độ chính xác trong công việc và tiết kiệm công lao động nhờ cho phép một người có thể làm được một khối lượng công việc trước đây đòi hỏi phải từ hai đến ba người làm.
Ngày nay, tất cả động vật và vật nuôi đều có thể được gắn hoặc cấy thẻ vào cơ thể. Các thẻ được ghi dữ liệu phù hợp, chẳng hạn như tên và địa chỉ người chủ, đồng thời có thể dễ dàng quét được bằng một thiết bị cầm tay . Chúng được sử dụng để xác định những con vật cưng bị mất và để phân loại, chăm sóc, và theo dõi những vật nuôi. Trong những năm gần đây, RFID được sử dụng theo dõi sản xuất ngày càng tăng. Thông tin từ vật nuôi, sản xuất hoặc theo dõi việc sử dụng thuốc có thể là sự kiện then chốt của mối đe dọa sức khỏe cộng đồng.
Bồ Đào Nha và nhiều nước châu Âu khác cũng yêu cầu vật nuôi phải có chip RFID để nhận dạng được nhanh chóng và dễ dàng. Còn tại Mỹ, theo ước tính của McGrath, công nghệ RFID đã giúp tới 6.000 vật nuôi đi lạc hoặc bị bắt cóc trở về với chủ của mình mỗi tháng.
Theo kế hoạch, Digital Angel sẽ phát hành một sản phẩm mới không chỉ lưu trữ dữ liệu về động vật mà còn cả những thông số về thân nhiệt của chúng, giúp người sử dụng chẩn bệnh xem chúng có bị ốm hay không. Theo McGrath, những ứng dụng kiểu này có thể giúp người nuôi thú cũng như nhà nông tiết kiệm được hàng triệu USD tiền khám bác sĩ thú y, đồng thời giúp RFID xâm nhập vào nhiều thị trường tiêu dùng mới, trở thành dòng công nghệ chủ lực của tương lai.
Theo dõi động vật hoang dã :
Không chỉ riêng vật nuôi mà cả động vật hoang dã ngày nay cũng rất được quan tâm. Để tìm hiểu về động vật hoang dã đòi hỏi các nhà động vật học phải theo dõi chúng rất sát sao, việc này sẽ đơn giản hơn nếu được sự hỗ trợ của RFID.
Các nhà khoa học sẽ gắn thẻ RFID hoặc cấy chip vào cơ thể của của con vật, nhờ đó sẽ theo dõi dược các hoạt động của chúng từ xa mà không cần phải trực tiếp theo sát chúng, như vậy công việc sẽ thuận tiện và đỡ vất vả hơn.
Hình 3.7 - Một chú gấu Bắc Cực được gắn thẻ RFID để theo dõi
Thanh toán tự động :
Hiện nay RFID được ứng dụng phổ biến trong việc thanh toán tự động như ở trạm thu phí giao thông, trạm xăng dầu, cổng ra vào khu vui chơi giải trí, siêu thị,…giúp đơn giản hóa các thủ tục làm giảm thiểu thời gian của khách hàng.
Các thành phố lớn như New York, Moscow và Hong Kong,… đã được sử dụng hệ thống thanh toán RFID để tự động hóa quá trình thu tiền vé tại các trạm tàu điện ngầm. Ở Mỹ hiện nay hệ thống thu phí tự động "EZ Pass" sử dụng một máy phát được gắn trên kính chắn gió để tăng tốc độ cho việc thu lệ phí cầu đường.
Hình 3.8 - RFID được sử dụng để tăng tốc cho các trạm thu phí
Sau đây là một mô hình thu phí tự động dựa trên công nghệ RFID của Fas Trak - một hệ thống thu phí được dùng ở bang California của Mỹ :
FasTrak sử dụng công nghệ RFID để đọc dữ liệu từ thẻ (transponder) đặt trong một chiếc xe (thường được gắn trên kính chắn gió). Các thẻ RFID trong xe liên kết với một tài khoản trả trước; mỗi khi xe đi qua bên dưới một nơi thu phí, tài khoản bị ghi nợ để trả phí. Nếu một chiếc xe không có một thẻ, hệ thống sử dụng hệ thống nhận dạng biển số tự động để chụp lại hình ảnh của chiếc xe và tấm giấy phép để xử lý.
Hình 3.9 - Thẻ gắn trên ô tô và hệ thống thu phí FasTrak.
Quá trình hoạt động của hệ thống :
Khi xe đi vào làn đường thu phí, cảm biến (1) sẽ phát hiện chiếc xe. Hệ thống gồm hai ăng-ten (2) đọc thẻ (3) gắn trên kính chắn gió của xe. Khi chiếc xe đi qua màn sáng (4) được phân loại bằng điện tử nhờ vào bàn đạp (5) dựa trên số lượng trục xe, và các tài khoản ETC (Electronic Toll Collection-thu phí điện tử) đã được nạp tiền vào. Thông tin phản hồi được cung cấp cho người lái xe trên dưới dạng tín hiệu điện tử (6). Nếu chiếc xe không có thẻ, hệ thống phân loại nó như là một đối tượng vi phạm và camera (7) chụp ảnh của chiếc xe và giấy phép để xử lý. Nếu giấy phép được đăng ký là thuộc về một người sử dụng FasTrak, tiền phí sẽ bị trừ vào tài khoản và không bị phạt.
Xử phạt :
Công nghệ RFID tạo điều kiện xử phạt dễ dàng, nó được thực thi tự động với chi phí thấp.Việc sử dụng hệ thống RFID làm tăng an ninh, giảm bạo lực và tạo ra môi trường an tòan cho bộ phận nhân viên.
Việc xử phạt ở California, Michigan, Illinois và Ohio đang sử dụng một hệ thống theo dõi RFID được phát triển bởi công ty dựa vào Arizona. Hệ thống này có 5 thành phần chính: máy phát cỡ đồng hồ đeo tay phát hiện sự giả mạo, một máy phát đeo thắt lưng được mang bởi nhân viên, một dãy tiếp nhận anten được đặt theo vị trí chiến lược, một hệ thống máy tính, và phần mềm ứng dụng độc quyền.
Máy phát được mặc bởi phạm nhân và nhân viên gửi tín hiệu radio duy nhất mỗi 2 phút, cho phép hệ thống xác định vị trí của người đeo và theo dõi và ghi nhận sự di chuyển của họ dễ dàng trong thời gian thực. Hệ thống tự động kiểm soát một đầu điện tử đếm mỗi 2 phút và gửi một cảnh báo nếu một tù nhân mất tích. Nếu một tù nhân vào một vùng cấm hoặc cố tháo máy phát đồng hồ đeo tay, thiết bị phát tín hiệu một cảnh báo đến máy tính giám sát. Nếu một tù nhân đánh nhân viên hoặc tháo máy phát từ dây lưng của nhân viên, máy phát của nhân viên gửi tín hiệu cảnh báo. Các nhân viên cũng có thể gửi một cảnh báo bằng cách nhấn một nút khẩn cấp trên máy phát.
Hệ thống RFID ghi lại tất cả dữ liệu theo dõi được thu thập lên một giai đoạn đã quy định trong một cơ sở dữ liệu được lưu trữ cố định. Điều này cho phép hệ thống nhận diện và báo cáo tất cả tù nhân trong vùng lân cận của bất kỳ việc tình cờ xảy ra nào gây ra cảnh báo. Việc quản lý khác báo cáo các ứng dụng gồm thuốc uống và phân phát bữa ăn, tham gia thời khóa biểu và thông tin ra vô cụ thể.
Điều khiển truy nhập và chống trộm :
Trong các cửa hàng, siêu thị,… việc sử dụng RFID để quản lý sản phẩm cũng giúp hạn chế việc trộm cắp sản phẩm. Khi sản phẩm được ra ngoài mà chưa được tính tiền thì hệ thống cảnh báo (ví dụ như còi báo động ) sẽ được kích hoạt để báo cho các nhân viên biết sản phẩm bị trộm.
Dùng các thiết bị RFID làm thẻ khóa điện tử điều khiển truy nhập thay cho các khóa kim loại như trước đây. Điểm thuận lợi của thẻ khóa này là dễ bị hủy bỏ khi bị đánh cắp hay thất lạc, chỉ cần xóa bỏ cơ sở dữ liệu truy nhập hoặc tạo báo động khi thẻ này được sử dụng. kiểu thẻ này được phát triển vào đầu những năm 1960 và ngày nay được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới.
Một hệ thống điều khiển truy cập RFID có thể cung cấp một giải pháp dễ dàng và hiệu quả hơn so với hệ thống kiểm soát truy nhập truyền thống. Thẻ RFID có thể được đọc với khoảng cách xa hơn và lưu trữ được lượng thông tin lớn hơn nhiều, hơn nữa nhiều thẻ có thể được đọc cùng một lúc và thông tin về truy nhập sẽ được giám sát dễ dàng, hiệu quả và được lưu trữ trong cơ sử dữ liệu một cách nhanh chóng.
Hình 3.10 - Hệ thống điều khiển truy nhập
Hệ thống này phù hợp cho các văn phòng công ty, khách sạn, bệnh viện,bãi đậu xe,…thậm chí nhà ở. Các bộ điều khiển cửa truy nhập sẽ được gắn ở cửa ra vào để kiểm soát mọi mọi đối tượng đi qua cửa, nếu đối tượng nào không có thẻ RFID thì cửa sẽ không mở (hình 3.11).
Hình 3.11 - Một số hình ảnh về thiết bị điều khiển truy nhập
Tương tự như trên, hệ thống RFID ở các bãi đậu xe cũng bao gồm các thẻ RFID (gắn trên kính chắn gió của xe), một đầu đọc RFID và phần mềm cần thiết. Tại mỗi cửa vào ra sẽ được đặt một đầu đọc thẻ khoảng cách xa từ 3m – 10m. Mỗi một phương tiện vào ra sẽ được phát cho một thẻ vào ra, thẻ đó phải được đăng ký vào hệ thống thông qua phần mềm điều khiển, tương ứng với số thể đó sẽ là thông tin về phương tiện như: loại xe, biển số xe, chủ xe… Hệ thống sẽ được tích hợp với các Barie tự động đóng mở cửa: Nếu thẻ đó đã được đăng ký sử dụng hợp pháp vào trong hệ thống thì Barie sẽ tự động mở cửa vào ra, nếu thẻ đó chưa được đăng ký vào hệ thống hoặc phương tiện đó không có thẻ vào ra thì Barie sẽ không mở cửa.
Và tất cả các sự kiện vào ra đó sẽ được truyền từ các đầu đọc về phần mềm điều khiển hệ thống. Người quản lý sẽ biết được tất cả các sự kiện vào ra của các loại phương tiện cần quản lý, hoặc khi cần có thể xem lại các sự kiện theo ngày giờ, theo công ty, theo từng số thẻ, phương tiện…Điều này góp phần làm giảm chi phí trong khi tăng hiệu quả và an ninh, cải thiện lưu lượng giao thông và dịch vụ khách hàng tại giờ cao điểm.
Hình 3.12 - Hệ thống kiểm soát ra vào bãi đậu xe
Điều khiển truy nhập RFID tiếp tục có những bước tiến mới. Các nhà sản xuất xe hơi đã dùng thẻ RFID trong gần một thập kỉ qua cho hệ thống đánh lửa xe hơi và nó đã làm giảm khả năng trộm cắp xe. Đây là ứng dụng tiêu biểu nhất cho việc chống trộm .
Ngoài những ứng dụng đã nêu trên, RFID còn được sử dụng trong những lĩnh vực khác như :
Trong ngành hàng không :
Các hãng hàng không sử dụng công nghệ RFID có thể đảm bảo hiệu quả trong việc quản lý hành lý của khách hàng.
Trong trường hợp này, các thẻ RFID được tích hợp với nhãn hành lý tiêu chuẩn, chúng được gắn vào với các túi hành lý và được đầu đọc quét qua để lấy thông tin để đảm bảo đó có phải của hành khách không. Nhờ thế có thể tránh được hành lý của bạn bị mất, nhầm lẫn.
Hình 3.13 - Các thẻ RFID được tích hợp với nhãn hành lý tiêu chuẩn
Hộ chiếu, chứng minh thư :
Hiện nay các nước trên thế giới cũng đã đưa công nghệ RFID vào ứng dụng trong việc làm hộ chiếu và chứng minh thư góp phần đơn giản hóa các thủ tục khi muốn qua lại biên giới, đồng thời cũng điều kiện dễ dàng cho các nhân viên ở biên giới phát hiện các đối tượng tình nghi như tội phạm, khủng bố,…
Tại Mỹ từ tháng 10/2006, Bộ Ngoại giao Mỹ ban hành luật bắt buộc tất cả các hộ chiếu Mỹ phải có nhúng các thẻ RFID. Các chip được thiết kế để chứa dữ liệu sinh trắc học cho người mang hộ chiếu chứ không được thiết kế để theo dõi chuyển động của bạn.
Hình 3.14 - Hộ chiếu RFID của Mỹ
Hộ chiếu điện tử là hộ chiếu thường được bổ sung con chíp điện tử ,chúng được nhúng trong mặt sau. Ngoài những thông tin cần thiết nó còn được bổ sung một bức ảnh kỹ thuật số. Sự bao gồm của các bức ảnh kỹ thuật số cho phép so sánh sinh trắc học, thông qua việc sử dụng công nghệ nhận dạng khuôn mặt, ở biên giới quốc tế. Do đó hộ chiếu điện tủ của Mỹ có thể chống gian lận. Ngoài ra hộ chiếu còn được tăng tính năng bảo mật nhờ được đặt trong một túi da mềm màu đen đươc gọ là RFID Blocking Passport Billfold, nhờ chiếc túi này dữ liệu của bạn sẽ được an toàn không bị người khác đọc được trừ khi bạn muốn.
Còn ở một số nước khác như Anh, Đức, Trung Quốc từ 2008, hộ chiếu và CMND gắn chip RFID lưu các thông tin như tên tuổi, quốc tịch, giới tính, ngày tháng năm sinh, nơi sinh, ảnh số... của người sử dụng đã được áp dụng.
Ứng dụng RFID ở Việt Nam :
Công nghệ RFID tuy đã được ứng dụng khá lâu và phổ biến ở nhiều nước trên thế giới nhưng đối với Việt Nam thì vẫn còn khá mới mẻ. Hiện nay chúng ta đang dần nắm bắt và triển khai công nghệ mới này để tận dụng các ưu điểm nổi trội của nó. Ở Việt Nam, công nghệ RFID đang trong bước đầu được ứng dụng trong các lĩnh vực: kiểm soát vào - ra; chấm công điện tử; quản lý phương tiện qua trạm thu phí; kiểm soát bãi đỗ xe tự động; logistics(hậu cần), trong sản xuất và xuất khẩu ( nông sản), ... đi đầu có thể kể ra như: ISII Corporation - Đại học Bách Khoa Hà Nội, TECHPRO Việt Nam, hợp tác cùng Hãng IDTECK – Korea,… Điển hình như công ty TECHPRO Việt Nam, hợp tác cùng Hãng IDTECK – Korea ứng dụng RFID trong chấm công điện tử, kiểm soát thang máy. Viện Công nghệ Thông tin đã giới thiệu chào bán các hệ thống ứng dụng RFID như: hệ thống kiểm soát xâm thực AC200 sử dụng thẻ RFID; khóa thẻ điện tử RFID K400R; hệ thống kiểm soát vô tuyến.
Trung tâm công nghệ cao Việt Nam, thuộc Viện điện tử - tin học - tự động hóa, đang nghiên cứu thiết kế và xây dựng hệ phần mềm cho các hệ thống quản lý tự động bằng thẻ RFID để ứng dụng trong hệ thống thu phí cầu đường. Tại TP. HCM, công nghệ RFID cũng đang được triển khai ứng dụng trong trạm thu phí Xa lộ Hà Nội và hệ thống kiểm soát bãi đỗ xe tự động tại hầm đậu xe tòa nhà The Manor; mô hình S-parking ở bệnh viện Thống Nhất, bệnh viện Nhân dân Gia Định, ký túc xá trường ĐH bách khoa Hà Nội; …
Hình 3.15 - Trạm thu phí tự động ở Hà Nội
Và sau đây là mô hình cụ thể ứng dụng RFID:
Hệ thống S-Parking ở Bệnh viện Thống Nhất :
S-Parking dựa trên mô hình bãi giữ xe thông minh sử dụng công nghệ RFID hiện đang được áp dụng phổ biến tại Singapore, Malaysia, Hongkong, Indonesia để đơn giản hóa việc vào ra các bãi đậu xe. Ở các nơi này, chủ yếu người ta dùng hệ thống này để giữ xe hơi nên khi đem công nghệ này về Việt Nam, các chuyên gia phải nghiên cứu cải tiến một số tính năng như rút ngắn thời gian nhập dữ liệu, thời gian kiểm tra... để áp dụng cho bãi giữ xe hai bánh.
Ưu điểm nhất của S-Parking là tính năng an toàn và thời gian xử lý ngắn. Khách gửi xe có thể yên chí lớn khi lỡ đánh rơi thẻ xe cũng không sợ mất xe vì thẻ xe không khi số mà mã hóa vạch. Vé xe được mã vạch nên kẻ gian nếu nhặt được cũng không biết của xe nào. Hơn nữa, ngoài tất cả thông tin về xe, giờ gửi xe và cả hình dáng người ngồi trên xe... đều được lưu lại trong hệ thống dữ liệu của máy tính sẽ bảo đảm an toàn cho xe của người gửi. Tất cả thông tin này được cập nhật vào máy tính chỉ vài tích tắc đồng hồ và thời gian lấy thẻ chỉ từ 5-7 giây, nhanh hơn so với cách ghi và bấm thẻ bình thường là từ 15-20 giây. Khách gửi xe không phiền lòng vì phấn viết lên xe, mất thẩm mỹ; người giữ xe không phải đứng lên ngồi xuống, đi tới, lui mà ở nguyên một vị trí trước bàn phím máy tính.
Điều này có sẽ giải quyết được tình trạng quá tải ở một số nơi có lượng khách ra vào quá đông như các siêu thị, bệnh viện, trường học, thương xá,…và giá gửi xe chỉ tăng lên từ 1000 đồng thành 2000 đồng.
Từ đầu tháng 1-2009, Bệnh viện Thống Nhất, Bệnh viện Nhân dân Gia Định, và Ký túc xá Trường ĐH Bách khoa TPHCM đã đưa vào sử dụng hệ thống giữ xe này.
Khi gửi xe, khách dừng xe tại vị trí kiểm soát, các camera sẽ ghi lại tất cả hình ảnh và thông số của xe và người ngồi trên xe, sau đó truyền vào hệ thống máy tính để xử lý. Hệ thống máy tính sẽ truyền tín hiệu để in vé ra, khách lấy vé và đưa xe vào bãi.
Bãi xe được trang bị một hệ thống máy tính có phần mềm được thiết kế riêng cho việc quản lý bãi xe. Phần mềm này giúp tích hợp tất cả thông tin về xe và người ngồi trên xe, sau đó mã hóa thành các ký hiệu hoặc mã vạch để hiển thị trên một loại thẻ RFID cung cấp cho khách gởi xe.
Hình 3.16 - Gửi xe
Hình 3.17 - Dùng đầu dọc để kiểm tra vé khi khách lấy xe
Khi lấy xe ra, khách tới nơi trả tiền sẽ có nhân viên dùng máy quét kiểm tra máy nối với mạng máy tính để kiểm tra thông tin), máy sẽ nhận dạng thẻ và xác nhận thẻ đã được thanh toán. Sau khi quét để xác nhận thông số hợp lệ, nếu những thông số không khớp với dữ liệu nhập trên máy tính (nhiều khả năng do khách vô tình hay cố ý lấy “nhầm” xe), hệ thống sẽ phát tín hiệu báo động cho nhân viên trực xử lý.
Để đảm bảo an ninh bãi xe, S-Parking được trang bị một hệ thống camera tại những điểm quan trọng bao quanh bãi xe để ghi lại hình ảnh của khách vào gởi xe và cả những hoạt động trong bãi xe. Các hình ảnh từ các camera này sẽ được lưu giữ trong ổ cứng máy tính của phòng quản lý trung tâm trong 1 tuần.
Tổng chi phí đầu tư cho một bãi xe thông minh có diện tích 1.000 m2 với 2 cổng vào, 2 cổng ra là khoảng 1 tỉ đồng. Hiện nay, Công ty Châu Á Việt đã ký hợp đồng cùng khai thác với các chuyên gia của Công ty Kiat Huat Technologies (Malaysia) để tư vấn, hỗ trợ, xây dựng và quản lý mô hình bãi xe S-Parking ở Việt Nam.
Ứng dụng RFID trong sản xuất và xuất khẩu :
Trong nuôi trồng thủy sản :
Hiện nay, Việt Nam nằm trong nhóm 10 nước xuất khẩu thuỷ sản lớn nhất thế giới. Và sản phẩm tôm đông lạnh là mặt hàng xuất khẩu mũi nhọn, chiếm 40% tổng giá trị thủy sản xuất khẩu với doanh thu mỗi năm trên dưới 3 tỷ USD. Việc xuất khẩu tôm trong thời gian gần đây gặp nhiều rào cản kỹ thuật. Đường cho con tôm vào những thị trường lớn như Mỹ, Nhật Bản, Liên minh Châu Âu (EU), Hàn Quốc… ngày càng có nhiều quy định ngặt nghèo hơn. Việc truy xuất nguồn gốc hàng hóa gần trở thành chuẩn mặc định cho hầu hết các thị trường này.
Nhận thức được tầm quan trọng của ngành thuỷ sản và nhu cầu của các doanh nghiệp, Bộ KH&CN đã có những nghiên cứu đón đầu trong việc ứng dụng công nghệ RFID vào lĩnh vực thuỷ sản ở Việt Nam. Để các mặt hàng thủy sản xuất khẩu có thể vượt qua các rào cản kỹ thuật vào được các thị trường khó tính như Nhật Bản, Mỹ... và giúp khách hàng biết được nguồn gốc sản phẩm, việc áp dụng công nghệ thông tin và công nghệ RFID trong theo dõi, giám sát và truy xuất sản phẩm thuỷ sản ở nước ta là rất cần thiết. Từ năm 2008, Cục Ứng dụng và Phát triển công nghệ (Bộ KH&CN) phối hợp với Trung tâm Công nghệ điện tử và máy tính Thái Lan (NECTEC) đã tiến hành nghiên cứu, khảo sát nhu cầu của các doanh nghiệp thuỷ sản, đưa công nghệ vào áp dụng thí điểm tại một doanh nghiệp thuỷ sản đạt kết quả tốt . Mô hình được nhân rộng sẽ là điều kiện thuận lợi cho các doanh nghiệp thuỷ sản Việt Nam khẳng định vị trí của mình trong thị trường quốc tế.
Giải pháp này bao gồm từ con chip và thẻ RFID, thiết bị đầu cuối và các thiết bị đọc cùng với những hệ thống phụ khác tạo thành một chuỗi hoàn chỉnh để quản lý. Những con chip RFID siêu nhỏ sẽ được gắn trên từng giai đoạn của sản phẩm nhằm ghi lại các thông số kỹ thuật của quy trình một cách tự động và được phần mềm chuyên dụng ghi lại kết quả nhằm làm cơ sở đảm bảo truy xuất được sản phẩm trong chuỗi giá trị, nhanh chóng tìm được nguồn gốc xuất xứ hàng hóa tại bất cứ đâu trong vòng 1 giờ. Khi có bất kỳ vấn đề gì xảy ra đối với sản phẩm thì ngay lập tức doanh nghiệp có thể truy xuất ngược lại để tìm ra nguyên nhân và đưa ra giải pháp xử lý kịp thời. Việc áp dụng công nghệ RFID trong truy xuất nguồn gốc thuỷ sản đem lại rất nhiều lợi ích, nhất là đối với người tiêu dùng, vì công nghệ này góp phần kiểm soát được an toàn vệ sinh vùng nuôi, kiểm soát dư lượng các chất độc hại trong thủy sản nuôi, chứng nhận sản phẩm không mang mầm bệnh, người tiêu dùng có thể biết được mọi thông tin về sản phẩm mình sử dụng như là nuôi ở đâu, điều kiện môi trường như thế nào, dùng thức ăn gì... Do đó, tạo được tâm lý an toàn cho người tiêu dùng. Khi các doanh nghiệp thủy sản Việt Nam sử dụng hệ thống này, việc xuất khẩu các sản phẩm thủy sản vào các nước có yêu cầu khắt khe về vệ sinh an toàn thực phẩm và hàng rào kỹ thuật sẽ trở nên dễ dàng và thuận lợi hơn rất nhiều.
Tuy nhiên vẫn còn một vấn đề đặt ra là mặc dù công nghệ hiện đại này đã được áp dụng thành công tại Thái Lan nhưng khi áp dụng tại Việt Nam, vẫn cần có những điều chỉnh nhất định vì thủy sản Việt Nam vẫn là nền sản xuất nhỏ, trình độ sản xuất và dân trí thấp. Hệ thống văn bản pháp lý lại chưa đồng bộ, thiếu những yêu cầu về truy xuất theo chuỗi hoàn chỉnh (Sản xuất tôm ở Việt Nam vẫn mang tính nhỏ lẻ, qua nhiều cấp thu mua mới đến nhà máy. Mỗi lần qua một cấp trung gian là một lần xác suất mất thông tin truy xuất lại tăng lên). Vì vậy cần phải tập trung ở những doanh nghiệp có quy mô lớn và giải quyết vấn đề tập trung sản xuất, có như vậy thì mới đem lại kết quả cao.
Trong sản xuất và xuất khẩu nông sản :
Ngày nay, nhu cầu ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất, vận chuyển nông sản có rất nhiều triển vọng và thu hút sự quan tâm của các doanh nghiệp (DN) xuất khẩu... Khi tham gia vào thị trường toàn cầu WTO, các nước phát triển như Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, Mỹ cũng như châu Âu luôn là thị trường lớn của Việt Nam. Và họ có những tiêu chuẩn bắt buộc riêng để đảm bảo chất lượng nông sản và sức khỏe của người sử dụng như các tiêu chuẩn an toàn GLOBALGAP, TNC (Tesco Nature’s Choice)... Để đáp ứng phần nào các tiêu chuẩn quốc tế này, cây trồng, hoa quả cần được sự quan tâm chăm sóc theo dạng chuỗi. Nhà nông còn cần theo dõi quá trình phát triển của cây từ khâu chọn giống, bón phân, tưới nước, kiểm tra sâu bệnh để có các biện pháp phòng tránh, đảm bảo khả năng cho hoa, trái cây đạt chất lượng như mong muốn và tạo niềm tin cho người dùng cũng như đáp ứng yêu cầu khắt khe của các thị trường nói trên.
Với công nghệ RFID, người nông dân có thể biết được thông tin về cây trồng : chúng đang cần tưới nước, bón phân, hay kiểm tra sâu bệnh,…Và điểm mấu chốt của công nghệ này là kỹ thuật truy nguyên nguồn gốc hàng hóa (Trace Core) .
Đây là giải pháp tiên tiến, rất cần thiết cho bà con nông dân và càng có ý nghĩa cho những doanh nghiệp xuất khẩu nông sản như Ticay. Trace Core cho phép theo dõi quá trình phát triển cây trồng, sản xuất trái cây, quá trình vận chuyển xuất khẩu hàng hóa đi các nước. Cụ thể như cả người bán và người mua đều có thể theo dõi: Nguồn gốc sản phẩm; Đóng gói và bảo quản; Phương tiện vận chuyển; Số lượng và thời gian (thời gian bảo quản trái cây tươi có giá trị rất lớn!); Kiểm soát rủi ro trong quá trình vận chuyển cũng như xác định rõ, dự báo những nguyên nhân rủi ro, tránh tổn thất và tạo niềm tin đối với khách hàng.
Bộ Khoa học và Công nghệ Việt Nam và Thái Lan đã thống nhất khai triển “Chương trình xây dựng hệ thống theo dõi, giám sát truy xuất sản phẩm tôm bằng RFID”. Ngoài ra, còn có các đề tài đang nghiên cứu như “Nghiên cứu xây dựng hệ thống quản lý, điều hành kho thông minh Smart Warehouse dựa trên công nghệ RFID và hệ thống nhúng” (Đại học Khoa học Tự nhiên) và “Nghiên cứu công nghệ xác định, nhận dạng sử dụng RFID trên mạng Internet” (Trung tâm Internet Việt Nam).
Ngoài ra RFID còn có nhiều ứng dụng ở các nơi khác :
Đại học Hồng Bàng : ứng dụng trong việc quản lý Sinh viên, Giáo viên, Thư viện, Vật tư...
Trạm thu phí Cỏ May, Vũng Tàu : Đang sử dụng như là một hệ thống thí điểm, chưa được nhân rộng áp dụng do giải pháp công nghệ chưa đáp ứng thông tư của BTC ban hành
Trạm thu phí Chơn Thành, tỉnh Bình Phước : Đang trong quá trình lắp đặt thiết bị công nghệ.
KẾT LUẬN
Được nghiên cứu từ những năm 1930 và dần được đưa vào ứng dụng trong thực tế, cho đến nay công nghệ RFID đã và đang được ứng dụng rất rộng rãi trên thế giới với những tính năng ưu việt của nó. Đây là công nghệ hướng đến sự đơn giản thuận lợi, khả năng không dây nhằm giúp con người linh hoạt hoạt trong công việc hơn trong khi di chuyển để phù hợp với cuộc sống hiện đại năng động. Chính vì vậy nó là sự lựa chọn tối ưu cho tương lai khi đời sống của con người phát triển không ngừng.
Bên cạnh việc ứng dụng RFID, cần phải nghiên cứu để khắc phục một số nhược điểm còn tồn tại của nó (chưa có chuẩn chung và giải pháp bảo mật hiệu quả, dễ ảnh hưởng bởi những vật bằng kim loại, xung đột,…) để công nghệ này thật sự mang lại hiệu quả tối đa trong công việc.
Việt Nam chỉ mới trong bước đầu chuyển giao công nghệ, học hỏi kinh nghiệm từ các nước bạn để nghiên cứu nhằm đưa công nghệ tiên tiến này ứng dụng trong đời sống thực tiễn. Đây là xu thế phát triển chung trong tương lai của các quốc gia trên thế giới, vì thế nước ta cần nghiên cứu sâu hơn nữa để có thể tự làm chủ và phát triển công nghệ và hy vọng trong một tương lai gần, khái niệm RFID sẽ không còn mới mẻ với người Việt Nam nữa và việc ứng dụng RFID sẽ trở nên phổ biến rộng rãi trên phạm vi quốc gia.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Sách, giáo trình, luận văn :
[1] Bùi Trọng Dục (2007), Nghiên cứu RFID, Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại học bách khoa Hà Nội.
[2] Nguyễn Văn Hiệp, Công nghệ nhận dạng vô tuyến RFID, Đại học sư phạm kỹ thuật TP.HCM.
[3] Nguyễn Linh Lan (2008), Nghiên cứu thiết kế hệ thống nhận dạng thẻ vô tuyến thông minh (RFID) ứng dụng trong quản lý nhân sự, Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại học bách khoa Hà Nội
Tài liệu trên internet :
[1] truy cập cuối cùng ngày 06/06/2010.
[2] truy cập cuối cùng ngày 06/06/2010.
[3] truy cập cuối cùng ngày 06/05/2010
[4] truy cập cuối cùng ngày 06/06/2010.
[5] truy cập cuối cùng ngày 06/06/2010.
[6] truy cập cuối cùng ngày 06/06/2010.
[7] truy cập cuối cùng ngày 06/06/2010.
[8] truy cập cuối cùng ngày 06/06/2010.
[9] truy cập cuối cùng ngày 06/06/2010.
[10] truy cập cuối cùng ngày 06/06/2010. [11][G]Skins%2F_default%2FNo+Skin&ContainerSrc=[G]Containers%2F_default%2FNo+Container, truy cập cuối cùng ngày 06/06/2010. [12] truy cập cuối cùng ngày 06/06/2010.
…