CÔNG NGHỆ NHẬN DẠNG BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN ppt

2010
P

17/06/2010
CÔNG NGHÊ
Radio Frequency Identification
Trang | 1

MC LC

Trang
Lu 4
: Tng quan v công ngh RFID 5
1.1 Nhng khái nin 5
1.2 H thng RFID 11
1.3 Kt lun 56
: m ca công ngh RFID 57
m ca công ngh RFID 57
2.2 Kt lun 64
: Hn ch ca công ngh RFID 65
3.1 Hn ch ca RFID 65
3.2 Kt lun 67
: ng dng ca công ngh RFID 68
4.1 Các ng dng ph bin 68
4.2 Các ng dng mi ni 98
4.3 Kt lun 109
: V  111
5.1 V ct lõi 111
5.2 Quy 113

5.3 Các n lc gii pháp 114
5.4 Kt lun 122
: So sánh RFID vi mã vch 123
Trang | 2

6.1 Mã vch 123
6.2 m ca RFID so vi mã vch 135
m ca mã vch so vi RFID 140
m ca RFID và mã vch 143
6.5 RFID s sm thay th mã vch 143
6.6 Kt lun 147
: Chic RFID
7.1 Ti sao phi làm chic RFID 149
7.2 Nguyên tc chic 151
7.3 T chic RFID ti trin khai 154
7.4 Kt lun 155
: To s bin gii vi RFID 157
8.1 ng dng loi Slap và Ship 158
8.2 Hìi ng bin gii kinh doanh 159
nh các phm vi ng dng ti 159
8.4 Xây dng tình hung kinh doanh 160
nh th t  175
8.6 Xây dng quy trình thc hin 178
8.7 Kt lun 179
 9: Thit k và thc thi mt gii pháp RFID
9.1 Câu trúc h thng 181
9.2 Yu t k thut 183
9.3 Nhng chú ý khi thc hin 220
9.4 Kt lun 225
Trang | 3

: Tiêu chun 226
10.1 Tiêu chun ANSI 228
10.2. Tiêu chun AIAG 228
10.3 Tiêu chun EAN *UCC 229
 229
10.5. B Quc phòng U.S (DoD) 236
10.6. ISO (T chc tiêu chun quc t) 237
10.7. Vin tiêu chun vin thông Châu Âu ETSI 241
10.9. T chc The Open Services Gateway Initiative (OSGi) 247
10.10. Thông tin liên h ca các Hip hi Tiêu chun 248
 Tng kt
11.1. Rào cn cho vic s dng RFID 249
11.2. Ý kin và quan sát 253
11.3. Kt lun 261


Trang | 4








(Radio Frequency Identification - công 
ng radio) l 
 â
 n  

     y bay Airbus,     Samsung, Sony, Motorola,
 ng
ng




               
 


Ths. 

Trang | 5

1


Công ngh RFID s dng sóng vô tuy nhn dng mt cách t ng nhi
ng vng vt th sng và vt th th  phm vi mà RFID s
nhn dng bao gm toàn b vt th sng và không st và   
th xem công ngh RFID là mng hp ca k thut nhn dng t ng (Auto  ID).
Mt s ví d ca công ngh Auto  : mã vch, sinh trc(nhng b phn c
u vân tay, võng mn dng gi
Ta dùng t n d hi, ng du ng
ong kho, trông chúng có v là gic cht gia chúng có
nhng khác bi
 S hi
 Có th xut s t 
 i khác nhau vn chuyn ti kho.

 2 sn phm có th c nhp vào kho vào nh
Tóm li A, B có th trông ging nhau (v cht liu, màu sc, khng, nhà sn xu
c t gia chúng vn có nhm khác bit, chính vì th mà mi sn phu
là sn phm duy nht. Và khi xem xét v công ngh RFID, thut ng n d ý
n tính cht duy nht ca mng.
Các ng n khái nim nhn dng là rt phc tp, tr li ví d c
v nhn dng hai thùng du, ta có th m rng vic nhn dng cho nhng khác,
hãy xem xét th xem công ngh RFID có th c ng d nhn dng nh i
ng sau hay không:
 Mi ht go tiêu th  gii.
 Mi ht các ti các bãi bin trên toàn th gii.
 Mi lá trên các cây trên toàn th gii.
 Mi gi gii m
Tng quan v công ngh RFID
Trang | 6

Nhng trên ch là s  RFID hin nay
không th nhn dc nhng này. Thm chí vi s phát trin ca khoa hc
công ngh na mt vài hoc tt c nhng này vn
c nhn dng. Tóm li làm th  nhn dc ht s sng vô
cùng ngn, mt trc chia nh h
 nghiên cu sâu v công ngh RFID bn cn hiu các nn tng n và các khái nim
n tng n v công ngh RFID
1.1. Nhng khái nin
Sóng là mt s nhiu lon và có s vn chuyng t m khác.
n t c to ra bi nhn t chuyng bao gin và t.
Nhng sóng này có th truyn qua mt s loi vt liu khác nhau.
m cao nht ca sóng gi là nh m thp nht gi là bng.
Khong cách ginh hoc hai bng liên tip gi là c sóng.
M ca s c gi là chu k.

Th sóng hoàn thành mt chu k làm vic gi là chu k ng.
S chu k làm vic gi là tn s ca nhà
vc). Nu tn s snh mc 1 chu k trong 1s.
 là chiu cao cnh (g u sâu ca b âm
tính) tính t v trí cân bng.

Trang | 7

Hình 1.1 :Nhng phn khác nhau ca mt sóng


 sóng 

 G
 


 
 

 
ucent (RF_sáng) 
_opaque 
RF) 
RF) cho phép só nTcác
Absorbent là 1
 

Trang | 8






1.1.1.  (LF)
Có giá  RFID thông 
LF RFID  

 

LF).    ra
g   .
1.1.2 (HF)

trong  
(tag) 
Trang | 9


( )
.

 
1.1.3  (UHF)
  
               
   
i 

(                


1.1.4 
                


 g 
 

 
RFID, 
 
 
Trang | 10




Trang | 11



và HF.
,  
  . ESD 
 

 
 vào 

  
 

 , 
  
. 
 
 

 
1.2 


Tag

Reader 




Trang | 12






 C
 
 

Hình 1- 








Hình 1-3: Các thành phn ca h thng RFID
Trang | 13

Trong nhng hình nh trên ta tht reader 
trung tâm ca toàn b h th là mm riêng ca nhà cung cp. Hình
1-4 cho thy mt quan m khác.
Hình 1-4 : H thng RFID t m công ngh thông tin

 h thng này reader, t  rìa ca h thng. Hình trên cho ta thy
m ca h thng RFID nhìn t  công ngh thông tin.
H thng RFID gm 2 phn: phn th nht rìa u khin bi quy lut vt lý và
th hai n công ngh thông tin (IT). Vy phn nào quan tr li
 hai. Vì h thng công ngh thông tin s không có giá tr n
thông tin d liu thu thp t phn cng RFID.  phn cng RFID s không tht s
 u không có phn mm qun lý, s dng d liu thu thp mt cách thông
minh. H thc h tr 2 ching truyn ca thông tin t n
m tip nhn c li.
1.2.1 TAG (th gng cn nhn dng)
Các tag RFID có th c phân lo
trình bày vic phân loi th nht, da trên vic tag có cha ngun cung cp gn bên
c cung cp bi reader :

 Th ng (Passive)
 Tích cc (Active)
 Bán tích cc (Semi- ng semi-passive)
1.2.1.1. TAG th ng
Loi tag này không có ngun bên trong, s dng ngun nhc t  hot
ng và truyn d li trong nó cho reader. Tag th ng có c
Trang | 14

gin và không có các thành ph có mt thi gian sng
có sc chng vu king khc nghit. Chng hn, mt s tag th ng có
th chng các hóa ch hi lên ti 400°F (xp x 204°C) và nhit
 a.
i vi loi tag này, khi tag và reader truyn thông vi nhau thì reader luôn truyn
c ri mn tag. Cho nên bt buc ph tag có th truyn d liu ca nó.
Tag th ng nh c hoc tag bán tích cc. Nó có nhiu phc, ít
n khong 30 feet (xp x 9 m ).
Tag th  c hoc bán tích cc. Th thông minh không tip
xúc (smart card) là mt loi c bit catag RFID th c s dng
rc khác nhau (chng hu ID trong an ninh hay bán
l). D lic khi nó gn reader. Tag này không cn phi tip xúc vi
c.
Tag th ng bao gm nhng thành phn chính sau:
 Vi mch (microchip).
 Anten.
Hình 1-5 : Các thành phn ca Tag th ng

1.2.1.1.1. Vi mch (MICROCHIP)

Hình 1-6 trình bày nhng thành phn ca mt vi mch.
Trang | 15

Hình 1-6: Các thành phn ca mt vi mch
Thành phn ca mt vi mch



tách xung (Clock extractor): tách 
 
c nhúng 

và reader


ch trên 

- cyclic redundancy
check  

 

Trang | 16

1.2.1.1.2. ANTENNAS
Anten c lng t tín hiu c ng cho
tag hong, gi hoc nhn d liu t c gn vào vi mch. Anten là
i vi hong ca tag.
Có th có nhiu dng anten, nht là vi tn s UHF và thit k mt anten cho mt tag là c
mt ngh thut. Ching vc sóng hong ca tag. Mt anten
ng cc(a dipole antenna) bao gm mt dây dn (chng hng) mà nó b ngt 

trung tâm. Chiu dài tng cng ca mt antng cc bng nc sóng tn s c
dùng nhm tng truyn t tín hiu anten cn tag. Mng
cc kép (dual dipole) bao gm hai ng cc mà rt nhiu có th gim  nhy chun
trc civity). Reader có th c tag này  nhing khác
nhau. Mt mng cc xp (Folded dipole) bao gm hai hoc nhiu dây dc
ni song song nhau và mi dây bng na chic sóng ca tn s c dùng. Khi
hai dây dc cun vào nhau tc gi là ng cc xp 2 dây(2-wire
folded dipole). Loi ng cc xp ba dây(3-wire folded dipole) bao gm ba dây dn
c ni song song nhau.


Trang | 17

Hình 1-7: Các long cc

Chiu dài anten cng lnhiu so vi vi mch ca tag vì vy nó quynh
kích c vt lý ca tag. Mt anten có th c thit k da trên mt s yu t 
 Khoc ca tag vi reader.
 ng c nh ci vi reader.
 ng tùy ý ci vi reader.
Trang | 18

 Loi sn phm riêng bit.
 Vn tc cc gn tag.
  phân cc anten ca reader.
Nhm kt ni gia vi mch ca tag và anten là nhng kt ni yu nht ca tag.
Nu có bt k m kt ni nào b h làm vic hoc có
th hiu sut làm vic gic thit k cho mt nhim v riêng bi
gn tag vào mt hp) có th hoc hin nhim v n tag
vào mt vt th riêng l trong hp). Vii hình dáng anten mt cách ngu nhiên

(chng hn gim hoc gp nó li) không phi là mu này có th làm
mn hiu sum theo. Tuy nhiên, mt s i bit h
ph c i anten ca mt tag(chng ht l  tag) và u
tht s  c ca tag!
Hin ti, anten cc xây dng bng mt mnh kim loi mng (chng hng,
bc ho s in trc tip anten lên nhãn tag, hp
và sn phng cách s dng mt loi mc dn có chng, cacbon và
niken.
Nhng n lc hin ti là làm sao có th in vi mch loi m Ci ti
này cho phép in mch lên hp hong  Dn
chi phí cho mt tag RFID có th gii mc 0.5$ mt tag. Nu không có kh 
mt vi m c gn vào mt vi m to mt tag RFID
hoàn chu vic gn mt anten kim lo th ng t
nhii lý cung cp

Trang | 19

Hình 1-8. Các loi tag LF t Texas Instruments
Vic in lc s cho phép t TI

Hình 1-10: Các Tag 2.45 GHz ca Alien Technology
Reprinted with permission from Alien Technology



Trang | 20

Hình 1-9: Tag 9.15 MHz ca Intermec Corporation

1.2.1.2. TAG tích cc

Tag tích cc có mt ngun bên trong (chng hn pin hoc có th là nhng ngu
 dng ngung mt tri) và các thành phn t  thc
thi nhng nhim v chuyên dng. Tag tích cc s dng ngu
truyn d liu cho reader. Nó không cn ngung t  truyn d
liu. Thành phn bên trong gm b vi mch, cm bin và các cng vào/rc cp ngun
bi ngung bên trong nó. Vì vy, nhng thành phn này có th c nhi
xung quanh và phát ra d liu nhi trung bình. Nhng thành phn này có th s
dng d li nh các tham s n s dng cc gn tag.
Tag có th truyn thông tin này cho reader (cùng vi t nh danh duy nht ca nó). Ta
có th xem tag tích c  t máy tính không dây vi nh c tính thêm vào
(chng ht cm bin hoc mt b cm bin).
i vi loi tag này, trong quá trình truyn gia tag và reader, tag luôn truyn
c, ri mn reader. Vì s hin din ca reader không cn thit cho vic truyn d
liu nên tag tích cc có th phát d liu ca nó cho nhng vùng lân cn nó thm chí trong
c ng hp reader không có  i tag tích cc này (truyn d liu liên tc khi
n din) nên c gi là máy phát (transmitter).
Loi tag tích cc khác  trng thái ng hoc ngun yu khi không có reader. Reader
c tag này khi trng thái ng bng cách phát mt lnh thích hp. Trng thái này
tit kim ngung, vì vy loi tag này có thi gian sc
gi là máy phát k trên. Thêm na là vì tag ch truyc thm vn nên s nhiu RF
      gim xung. Loi tag tích c  c gi là mt máy
phát/máy thu (hoc gi là transponder). Khoc ca tag tích cc là 100 feet (xp
x 30.5 m) hoa khi máy phát tích cc ca lon.
Tag tích cc bao gm các thành phn chính sau:
Trang | 21

 Vi mch (microchip) c vi x lý và kh  lý nói chung là l
mch ca tag th ng.
 Anten : Nó có th là mt dng ca module RF có th truyn tín hiu ca Tag và nhn
tín hiu ci vi tag bán tích cc, anten là mt lp mng kim loi

ng  ng.
 Boad ngun bên trong.
 n t hc bên trong.
Hình 1-11 : Trình bày vi d v các tag tích cc và bán tích cc.

Hai thành phu tiên ca tag tích cc c mô t   tho lun 2
thành phn sau :


Trang | 22

1.2.1.2.1 Ngung trên bên trong tag
Tt c các tag tích cu mang mt ngu cung cp ngun cho
các thành phn t và truyn d liu. Nu s dng pin thì tag tích cng kéo dài
tui th t c vào tui th ca pin. Mt trong nhng nhân t quyt
nh thi gian sng ca pin là t truyn d liu ca tag. Nu khong thi gian gia hai
ln truyn d liu càng rng thì pin càng tn ti lâu và vì th thi gian sng c
ng hn, tag tích cc truyn mi ln vài giây. N tag
có th truyn mi ln vài phút hoc vài gi thì thi gian sng ca c kéo dài.
Cm bin và b x lý bên trong s dng ngung có th làm gim thi gian sng
ca b pin.
Khi pin trong tag tích cn thì tag ngng truyp.
c nhp này không bit b pin ca tag có b cht hay là sn
phc gn tag bin mt khi phc ca nó tr khi tag truyn tình trng pin cho
reader này.
1.2.1.2.2 Các thành phn t trên board
n t hc bên trong cho phép tag hot máy phát và cho phép nó thc thi
nhng nhim v chuyên dn th giá tr các tham s c
hot cm bi cho phép chn la kt ni
vi các cm bin bên ngoài. Vì vy tag có th thc thi nhiu nhim v thông minh, tùy

thuc vào loi cm bic gn vào. Nói cách khác thì phm vi làm vic ca thành phn
này hn. Vì vy kh c ca thành ph
c. S c này có th chp nhc, vì không có mt
gii hn c th c ca tag tích cc min sao nó có th phù hp vi vt th
c gn tagc có th c ng dng rng rãi.
1.2.1.3. TAG bán tích cc
Tag bán tích cc có mt ngung bên trong (chng hn là b n t hc
 thc thi nhng nhim v chuyên dng. Ngun bên trong cung cng
cho tag hong. Tuy nhiên trong quá trình truyn d liu, tag bán tích cc s dng
ngun t reader. Tag bán tích cc gi là tag có h tr pin (battery-assisted tag).
i vi loi tag này, trong quá trình truyn gia tag và reader thì reader luôn truyn
c rn tag. Ti sao s dng tag bán tích cc mà không s dng tag th ng? Bi vì
tag bán tích cc không s dng tín hiu c ng, nó t kích hot, nó có
th c  kho ng. Bi vì không cn thi gian ting lc
cho tag bán tích cc, tag có th nm trong phc cc quy
Trang | 23

nh (không gi ng). Vì vy nc gn 
t cao, d liu tag có th vc nu s dng tag bán tích cc. Tag bán tích cc
c t khi gn tag bng nhng vt liu chn tn s vô
tuyn (RF-opaque và RF-absorbent). S có mt ca nhng vt liu này có th 
cho tag th ng hong n vic truyn d liu không thành công.
i là v i vi tag bán tích cc.
Phc ca tag bán tích cc có th n 100 feet (xp x 30.5 m) vu kin lý
ng bng cách s dng mô hình tán x u ch (modulated backscatter) trong
UHF và sóng vi ba.
Hình 1-12: Tag tích cc UHF Mantis (303.8 Mhz) vi máy dò s chuyng t RFCode,
Inc

Hình 1-13: Tag bán tích cc 2.45 GHz t Alien Technology
Trang | 24


Hình 1-14: Tag bán tích cc 915 Mhz/ 2.45 Ghz t TransCore



Vic phân loi tip theo da trên kh  tr ghi chép d liu:
 Ch c (RO)
 Ghi mt lc nhiu ln (WORM)
 c-Ghi (RW)