HỆ THỐNG ĐÓNG CỬA TỰ ĐỘNG (ĐATN)

PHẦN A
TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TP. HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
Tp. HCM, ngày 23 tháng 7 năm 2013
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Lê Tommy MSSV: 09101224
Nguyễn Minh Trí MSSV: 09101226
Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện - Điện tử Mã ngành: 01
Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 1
Khóa: 2009 Lớp: 09101CLC
I. TÊN ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG CỬA TỰ ĐỘNG DÙNG CÔNG NGHỆ NFC
II. NHIỆM VỤ
1. Các số liệu ban đầu:





2. Nội dung thực hiện:






III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 10/03/2013
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 23/07/2013
V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Ths. Nguyễn Văn Hiệp
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP
Ths. Nguyễn Văn Hiệp GVC.ThS. NGUYỄN ĐÌNH PHÚ

2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TPHCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Khoa Điện - Điện Tử Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Bộ Môn Điện Tử Viễn Thông
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 07 năm 201
LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên 1:
Lớp: MSSV:
Họ tên sinh viên 2:
Lớp: MSSV:
Tên đề tài:

Tuần/ngày Nội dung Xác nhận GVHD
GV HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ và tên)
Ths. Nguyễn Văn Hiệp
3
LỜI MỞ ĐẦU
Công nghệ và khoa học ngày càng phát triển một cách nhanh chóng, mục đích cuối cùng
chính là đem lại cho con người sự thuận tiện đến mức tối đa trong cuộc sống hàng ngày. Và
những kết nối không dây chính là chìa khóa để giải quyết một cách hữu hiệu vấn đề này khi sử
dụng các thiết bị điện tử.
Trước đây khi những kết nối không dây chưa ra đời, vấn đề liên kết giữa các thiết bị điện
từ chỉ thông qua những hệ thống dây dẫn phức tạp và tốn kém, cùng với đó là những bất tiện
không thể tránh khỏi khi chúng ta cần giao tiếp hay kết nối với các thiết bị khác. Ngày nay khi
các kết nối không dây được phát minh và triển khai một cách quy mô thì vấn đề đó đã được giải
quyết. Tuy vẫn còn những hạn chế nhưng có thể nói các chuẩn giao tiếp không dây như
Bluetooth hay Wifi và sóng Radio đã thay đổi cách tương tác giữa các thiết bị điện tử với nhau,
giúp con người có thể làm được nhiều thứ chỉ với những thiết bị cầm tay như điện thoại hay máy

tính xách tay.
Công nghệ luôn luôn phát triển và sự ra đời công nghệ giao tiếp trường gần (Near Field
Communication – NFC) là một bước đánh dấu cho sự phát triển đó. Với công nghệ NFC con
người có thể làm cho cuộc sống trở nên thuận tiện hơn bao giờ hết chỉ trong những khoảng thời
gian rất ngắn với chiếc điện thoại của mình.
Với những tính năng ưu việt của mình, hiện nay công nghệ NFC đã và đang được triển
khai ngày càng nhiều trong các ứng dụng của cuộc sống. Với mục đích tìm hiểu phần nào công
nghệ mới này, nhóm đã tiến hành thực hiện đồ án “HỆ THỐNG CỬA TỰ ĐỘNG DÙNG
CÔNG NGHỆ NFC” để tìm hiểu sâu hơn cũng như áp dụng công nghệ này vào ứng dụng thực
tiễn.
Mặc dù nhóm thực hiện đề tài đã cố gắng hoàn thành nhiệm vụ đề tài đặt ra và đúng thời
hạn nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, mong quý Thầy/Cô và các bạn sinh
viên thông cảm. Nhóm thực hiện đề tài mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý
Thầy/Cô và các bạn sinh viên.
Xin chân thành cảm ơn!
Nhóm thực hiện đề tài
Lê Tommy
Nguyễn Minh Trí
4
LỜI CẢM ƠN
Nhóm thực hiện đề tài xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Hiệp đã tận tình
hướng dẫn, chỉ bảo, kinh nghiệm quý báu cũng như hỗ trợ phương tiện thí nghiệm trong
suốt quá trình tìm hiểu, nghiên cứu đề tài.
Đồng thời chúng em xin cảm ơn các thầy cô trong Khoa Điện - Điện Tử đã tạo điều
kiện, cung cấp cho nhóm những kiến thức cơ bản, cần thiết để chúng em có điều kiện và
đủ kiến thức để thực hiện quá trình nghiên cứu
Đồng thời, nhóm cũng xin cám ơn các thành viên trong lớp 09101CLC đã có những
ý kiến đóng góp, bổ sung, giúp nhóm hoàn thành tốt đề tài.
Ngoài ra, nhóm cũng đã nhận được sự chỉ bảo của các anh (chị) đi trước. Các anh
(chị) cũng đã hướng dẫn và giới thiệu tài liệu tham khảo thêm trong việc thực hiện

nghiên cứu.
Người thực hiện đề tài
Lê Tommy
Nguyễn Minh Trí
5
MỤC LỤC
PHẦN A: GIỚI THIỆU
PHẦN B: NỘI DUNG
CHƯƠNG I: DẪN NHẬP 1
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 5
CHƯƠNG III: GIỚI THIỆU KIT THÍ NGHIỆM
TRF7970A…… 21
CHƯƠNG IV: THẺ NFC TAG-IT HF-I
PLUS…………………………… 39
CHƯƠNG V: THIẾT KẾ & THI
CÔNG……………………………………44
PHẦN C: KẾT LUẬN & HƯỚNG PHÁT TRIỂN
A: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 84
6
B: KẾT LUẬN 85
C: H ƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO 86
PHỤ LỤC 87
LIỆT KÊ HÌNH VẼ
7
5.22. Thanh Status
LIỆT KÊ BẢNG
8
9

PHẦN B
CHƯƠNG I

1.1. Đặt vấn đề
Chìa khoá từ xưa đến nay luôn là sự lưa chọn hàng đầu cho ổ khoá bởi tính đơn giản, phổ
biến của vật liệu làm ra chúng. Song song với chìa khoá cơ khí con người cũng phát minh ra
nhiều phương pháp khoá khác như khoá số, và nhiều phương pháp hiện đại như dấu vân tay, quét
võng mạc … v.v. và gần đây nhất là công nghệ RFID/NFC ( giao tiếp trường gần ).
Công nghệ càng cao, càng phức tạp sẽ làm tăng tính bảo mật, cũng như sự tiện lợi cho người
sử dụng, đặc biệt khi smartphone càng ngày càng được phổ biến, tích hợp vào đó là công nghệ
NFC. Vậy thay vì dùng chìa khoá để mở cửa – hơi rườm rà và phức tạp nếu ta có 1 xâu trên 10
chiếc chìa khác nhau cho những nơi khác nhau, chúng ta không cần chìa khoá nữa mà thay vào
đó sử dụng một thiết bị di động (hoặc thẻ Tag) luôn luôn ở bên người để mở với tốc độ nhanh
chóng và gọn gàng, và không còn ám ảnh bởi nỗi lo quên hay mất chìa khoá.
1.2. Lý do chọn đề tài
Trong thời đại hiện nay, điện thoại di động giúp mọi người có thể liên lạc với bạn bè, gia
đình, đồng nghiệp… một cách dễ dàng. Nhưng với ứng dụng NFC (Near-Field Communications
- Giao tiếp trường gần), điện thoại di động sẽ trở nên gần gũi hơn với cuộc sống hằng ngày,
chẳng hạn chỉ cần cú chạm đến một điện thoại di động khác là ta có thể trao đổi thông tin, mua
vé xem hát, trả tiền mua hàng… Chính vì vậy, việc phát triển công nghệ NFC là chất xúc tác
quan trọng để phát triển công nghệ kết nối không dây có tính ổn định, trực quan trong tương tác
2 chiều giữa 2 thiết bị điện tử.
Trong thực tế tại Việt Nam, công nghệ NFC đang dần được phổ biến, thể hiện ở việc thị
trường Việt Nam đang ra mắt rất nhiều loại điện thoại có tính năng này. Chính vì thế việc phát
triển cơ sở hạ tầng, cho phù hợp với công nghệ này nói chung, và việc tiếp cận với công nghệ
này nói riêng là vấn đề rất cần thiết.
Đánh giá từ thực tế xã hội, nhóm sinh viên chúng tôi nhận thấy cần có những nghiên cứu
kỹ thuật để tiếp cận công nghệ này. Ngoài ra đây cũng là một đề tài mới lạ, và nhóm chúng tôi
thực sự có những đam mê về lĩnh vực này. Chính vì thế nhóm chúng tôi quyết định chọn đề tài
“HỆ THỐNG CỬA TỰ ĐỘNG DÙNG CÔNG NGHỆ NFC” làm đề tài tốt nghiệp của nhóm

chúng tôi.
1.3. Đối tượng nghiên cứu
Dựa vào những kiến thức cơ bản cùng các điều kiện thực tế, nhóm sinh viên thực hiện đề tài
chú trọng nghiên cứu tới các đối tượng sau:
• Phương pháp lập trình ứng dụng và giao diện trên hệ điều hành Android.
• Nghiên cứu về hoạt động của công nghệ giao tiếp trường gần (NFC).
• Nguyên lý hoạt động và điều khiển của vi điều khiển MSP430F2370.
• Nguyên lý hoạt động của IC chuyên dụng TRF7970A.
• Nguyên lý hoạt động của kit thí nghiệm TRF7970A.
Tuy nhiên, với quỹ thời gian khá ngắn, nhóm không nghiên cứu tổng quan toàn bộ những
đối tượng trên, mà chỉ chú trọng các phần, yếu tố liên quan trực tiếp tới đề tài.
1.4. Giới hạn đề tài
Đề tài được thực hiện bởi nhóm sinh viên chưa có nhiều kinh nghiệm trong lập trình
Android, cũng như còn hạn chế nhiều về mặt cơ khí nên hệ thống còn khá đơn giản. Thêm vào
đó thời gian nghiên cứu cũng khá hạn hẹp nên chỉ tập trung vào những điểm mạnh sinh viên điện
tử.
1.5. Dàn ý nghiên cứu
Với sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Văn Hiệp, nhóm đã thực hiện các bước tiến hành nghiên
cứu như sau :
• Phân chia các nội dung cần tìm hiểu và nghiên cứu chủ động về mặt thời gian
• Tìm hiểu về hệ điều hành Android.
• Tìm hiểu về công nghệ giao tiếp trường gần NFC , các điện thoại có hỗ trợ chip NFC
hiện nay.
• Tải và cài đặt các phần mềm, công cụ hỗ trợ cho việc lập trình ứng dụng trên hệ điều
hành Android.
• Tìm hiểu về Kit TRF7970A về các chức năng và đặc tính, tìm hiểu phần mềm lập
trình và nạp chương trình cho kit.
• Tìm giải thuật chương trình, vẽ lưu đồ và bắt đầu lập trình.
• Tiến hành viết chương trình từ cả hai đối tượng là hệ điều hành Android và Kit
TRF7970A.

• Kiểm tra chương trình, thử nghiệm thực tế.
• Tìm và khắc phục lỗi, đóng gói sản phẩm.
• Viết báo cáo.
1.6. Tình hình nghiên cứu
• Công nghệ giao tiếp trường gần (NFC) là một công nghệ tương đối mới mẻ ở Việt
Nam nên hiện nay có rất ít đề tài nghiên cứu về lĩnh vực này. Tuy nhiên về công nghệ
RFID ở tần số 13.56MHz thì đã có các đề tài được nghiên cứu và ứng dụng thành
công vào thực tế.
• Các đề tài về hệ điều hành Android đã được nghiên cứu nhiều trong thời gian gần
đây:
 Đề tài nghiên cứu “TÌM HIỂU VÀ VIẾT ỨNG DỤNG MINH HỌA CHO
HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID” của tác giả Hồ Công Đức và Huỳnh Huy Tấn,
sinh viên trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật năm 2011.
 Đề tài nghiên cứu “THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ DỰA
TRÊN HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID” của tác giả Nguyễn Huy Đức và Hồ
Huỳnh Công Nhân sinh viên trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật năm 2011.
 Đề tài “ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG SMARTPHONE THÔNG QUA
GIAO TIẾP NFC” của tác giả Nguyễn Đăng Nhật và Thái Văn Chánh sinh
viên trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật năm 2012.
• Trên thế giới thì các đề tài về công nghệ NFC đã được thực hiện và phát triển khá
nhiều, với cơ sở hạ tầng được phát triển các ứng dụng liên quan đến NFC ngày càng
được mở rộng và chứng tỏ được tính ưu việt.
1.7. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Với sự phát triển nhanh chóng của các thiết bị viễn thông trên thế giới, đặc biệt là các thiết bị
điện thoại di động, thì các hệ thống mạng liên quan cũng không ngừng phát triển. Với việc thực
hiện thành công đề tài này, sẽ mở ra sự phát triển cho những sản phẩm đầu tiên ứng dụng công
nghệ này tại Việt Nam. Trên thế giới, công nghệ NFC là một công nghệ mang tính đột phá.
Giống như công nghệ RFID, công nghệ NFC nhanh chóng trao đổi thông tin giữa các thiết bị khi
chúng chạm vào nhau hoặc ở gần nhau. Người dùng có thể truyền đi văn bản, hình ảnh, đường
link và những dữ liệu khác. Nên từ việc phát triển công nghệ này sẽ mở ra một tiềm năng mới tại

Việt Nam như: ví điện tử, quản lý nhân viên, poster thông minh, hệ thống âm thanh,…
CHƯƠNG II
CƠ SỞ LÝ
THUYẾT
2.1. Công nghệ giao tiếp trường gần ( Near Field Communication – NFC )
2.1.1. Giới thiệu
NFC (Near Field Communication) được phát triển dựa trên nguyên lý tần số vô tuyến nhận
dạng (Radio-frequency identification - RFID). RFID cho phép một đầu đọc gởi sóng radio đến
một thẻ điện tử thụ động để nhận dạng và theo dõi. Việc giao tiếp được tiến hành bằng cách đưa
các thiết bị lại gần nhau, thông thường nằm trong khoảng vài cm. NFC được phát triển dựa trên
công nghệ RFID( Radio Frequency Identifi ) có nghĩa là sóng vô tuyến nhận dạng - ra đời năm
1983
Chuẩn NFC bao gồm các khái niệm: giao thức giao tiếp và định dạng dữ liệu trao đổi, bao
gồm chuẩn ISO/IEC 14443 và Felica được dựa trên chuẩn giao tiếp sóng vô tuyến sẵn có RFID.
Các chuẩn này bao gồm tiêu chuẩn ISO/IEC 18092 và những tiêu chuẩn được định nghĩa bởi
cộng đồng NFC (được thành lập vào năm 2004 bởi Nokia, Sony và Philips, đến nay đã có hơn
160 thành viên). Cộng đồng này phát triển NFC và đồng thời cấp chứng nhận cho các thiết bị.
2.1.2. Lịch sử phát triển
Nguồn gốc của NFC là để nhận dạng bằng sóng vô tuyến hay còn gọi là RFID. RFID cho
phép các bộ đọc gửi sóng vô tuyến đến một thẻ điện tử thụ động để nhận dạng cũng như theo
dõi.
• Năm 1983 Bằng sáng chế đầu tiên liên quan đến từ viết tắt RFID đã được cấp cho
Charles Walton.
• Năm 2004 Nokia, Philips và Sony thành lập cộng đồng NFC.
• Năm 2006 Thiết lập các đặc tính kỹ thuật cho các thẻ NFC.
• Năm 2006 Đặc tính kỹ thuật cho 1 “SmartPoster”.
• Năm 2006 Nokia 6131 là điện thoại NFC đầu tiên.
• Năm 2009 Vào tháng 1, cộng đồng NFC đưa ra tiêu chuẩn Peer to Peer để truyền đi danh
bạ, địa chỉ web (URL), khởi tạo Bluetooth và các chức năng khác.
• Năm 2010 Samsung Nexus S là điện thoại NFC chạy hệ điều hành Android đầu tiên được

ra mắt.
• Năm 2011 Tại sự kiện GOOGLE I/O, “How to NFC” đã trình diễn NFC để khởi tạo
game và chia sẻ danh bạ, tài nguyên internet(URL), ứng dụng, video …
• Năm 2011 RIM 2011 là công ty đầu tiên được chứng nhận bởi MasterCard Worldwide
cho các thiết bị của họ cho chức năng PayPass (thanh toán không cần chạm).
• Năm 2012 vào tháng 3. EAT, một chuỗi nhà hàng nổi tiếng và đối tác Everything
Everywhere (nhà mạng di động Orange) ở vương quốc Anh khởi đầu chiến dịch poster
thông minh trên toàn quốc. (dẫn đầu bởi Rene’ Batsford, đứng đầu mảng truyền thông,
thông tin của EAT, ông còn được biết đến như người đầu tiên triển khai phương thức
thanh toán không cần chạm năm 2008). Một ứng dụng điện thoại đặc biệt được tạo ra để
kích hoạt giao tiếp với poster thông minh khi chiếc điện thoại đã được kích hoạt NFC
được đưa đến gần.
• Năm 2012 Sony giới thiệu “Smart Tags”, các thẻ dùng công nghệ NFC để thay đổi chế độ
và dữ liệu cho smartphone của Sony ở tầm gần.
• Năm 2012 Samsung giới thiệu Tectile, một bộ miếng dán MIFARE NFC và ứng dụng để
ghi và đọc dữ liệu cho chúng.
• Năm 2013 Samsung và Visa tuyên bố hợp tác để cùng phát triển thanh toán trên nền di
động.

2.1.3. Các đặc tính kỹ thuật thiết yếu của NFC
• NFC là công nghệ giao tiếp không dây tầm ngắn, đặc trưng yêu cầu một khoảng
cách 4cm hoặc ít hơn. NFC hoạt động ở tần số 13,56MHz trên chuẩn giao tiếp ISO/IEC
18000-3 với tốc độ từ 106Kbit/s đến 424Kbit/s. NFC luôn liên quan đến 1 thiết bị khởi
tạo và 1 thiết bị mục tiêu. Thiết bị khởi tạo sẽ chủ động phát ra sóng vô tuyến để cung
cấp năng lượng cho thiết bị mục tiêu. Điều này cho phép các thiết bị mục tiêu NFC có
hình thức rất đơn giản như các loại thẻ, giấy, móc chìa khóa vì không cần phải có nguồn
cung cấp. Giao tiếp ngang hàng NFC được tiến hành khi cả 2 thiết bị được cấp nguồn.
• Các thẻ NFC có chứa dữ liệu và thông thường chỉ đọc được, tuy nhiên cũng có
các loại thẻ có thể ghi được. Nó có thể được lập trình bởi nhà sản xuất hoặc sử dụng các
đặc tính kỹ thuật được cung cấp bởi cộng đồng NFC. Những thẻ này có thể chứa các

thông tin cá nhân như thông tin thẻ tín dụng, thẻ ghi nợ, thẻ khách hàng, mã pin… một
cách an toàn cũng như những dữ liệu khác. Cộng đồng NFC định nghĩa 4 loại thẻ khác
nhau về tốc độ giao tiếp và cấu hình liên quan, bộ nhớ, bảo mật, lưu trữ dữ liệu và số lần
ghi. Hiện tại bộ nhớ của các thẻ dao động từ 96 byte đến 4092 byte (4Kbyte).
• Với công nghệ thẻ không tiếp xúc, NFC sử dụng cảm ứng từ giữa 2 anten vòng
kín được đặt trong từ trường của nhau, hình thành hiệu ứng như 1 biến áp lõi không khí.
NFC hoạt động trong phạm vi băng tần không cần cấp phép ở toàn cầu là 13,56MHz.
Phần lớn năng lượng sóng radio được tập trung trong giới hạn băng thông cho phép ±
7kHz, nhưng độ rộng phổ có thể rộng đến 1,8MHz khi điều chế ASK.
• Khoảng cách hoạt động về lý thuyết khi sử dụng ăngten tiêu chuẩn lên đến 20cm
(khoảng cách hoạt động thực tế chỉ khoảng 4cm). Tốc độ truyền dữ liệu được hỗ trợ: 106,
212 hay 424 kbit/s ( tốc độ 848 kbit/s là không tuân thủ tiêu chuẩn ISO/IEC 18092).
• Có 2 chế độ hoạt động:
 Chế độ giao tiếp bị động: Thiết bị khởi tạo phát ra trường sóng mang và thiết bị
mục tiêu đáp lại bằng cách điều chế sóng mang có sẵn đó, thiết bị mục tiêu có thể
lấy năng lượng cho hoạt động của nó từ điện từ trường phát ra bởi thiết bị khởi
tạo, vì vậy nó còn được gọi là một bộ phát đáp.
 Chế độ giao tiếp chủ động: Cả thiết bị khởi tạo và mục tiêu giao tiếp bằng cách
luân phiên phát ra từ trường riêng của mình. Thiết bị sẽ vô hiệu hóa trường sóng
radio của nó trong lúc chờ để nhận dữ liệu. Trong chế độ này, cả 2 thiết bị đều
được cấp nguồn.
• NFC sử dụng 2 cách mã hóa khác nhau để truyền dữ liệu. Nếu 1 thiết bị chủ động truyền
dữ liệu ở tốc độ 106 kbit/s thì sẽ sử dụng kiểu mã hóa sửa đổi Miller với 100% điều chế.
Tất cả các trường hợp khác sẽ sử dụng kiểu mã hóa Manchester với tỉ lệ điều chế 10%.
• Các thiết bị NFC có khả năng nhận và truyền dữ liệu cùng lúc. Vì vậy nó có thể kiểm tra
những khả năng xung đột xảy ra nếu tần số tín hiệu nhận được và tần số tín hiệu truyền đi
không khớp với nhau.
2.1.4. So sánh với kết nối Bluetooth
NFC Bluetooh Bluetooth năng
lượng thấp

Tương thích với RFID Chuẩn ISO 18000-3 Kích họat Kích hoạt
Tổ chức phát triển ISO/IEC Bluetooth SIG Bluetooth SIG
Tiêu chuẩn mạng ISO 13157 IEEE 802.15.1 IEEE 802.15.1
Loại mạng Điểm nối điểm WPAN WPAN
Mã bảo mật Không đối với RFID Có sẵn Có sẵn
Tầm hoạt động Dưới 0.2m Khoảng 100m Khoảng 50m
Tần số 13.56MHz 2.4 - 2.5 GHz 2.4 - 2.5 GHz
Tốc độ bit 424 kbit/s 2.1 Mbit/s 1.0 Mbit/s
Thời gian cài đặt Dưới 0.1 s Dưới 6s Dưới 0.006s
Lượng điện năng Dưới 15mA(Đọc) Tùy theo cấp độ Dưới 15mA
(truyền và nhận)
Bảng 2.1 So sánh gữa NFC với Bluetooth
NFC và Bluetooth đều là công nghệ giao tiếp tầm ngắn được tích hợp trong điện thoại di
động. Như được miêu tả chi tiết ở dưới thì NFC hoạt động ở tốc độ thấp hơn Bluetooth nhưng
điện năng tiêu thụ ít hơn nhiều và không yêu cầu bắt cặp.
NFC cài đặt nhanh hơn kết nối Bluetooth tiêu chuẩn nhưng không nhanh bằng kết nối
Bluetooth năng lượng thấp. Với NFC, thay vì tự cấu hình bằng tay để định dạng thiết bị thì kết
nối giữa 2 thiết bị NFC thành lập tự động một cách nhanh chóng chỉ trong vòng ít hơn 1 phần 10
giây. Tốc độ truyền dữ liệu tối đa của NFC (424 kbit/s) thấp hơn Bluetooth phiên bản 2.1 (2.1
Mbit/s). NFC có tầm giao tiếp ngắn hơn, khoảng cách hoạt động tối đa nhỏ hơn 20cm, điều này
giúp giảm thiểu nguy cơ từ những nguy hại không mong muốn. Nó khiến cho NFC đặc biệt phù
hợp trong khu vực đông người, nơi mà việc liên hệ giữa tín hiệu với thiết bị phát ra (hay mở rộng
là người dùng) trở nên khó khăn.
Trong tương tác với Bluetooth, NFC tương thích với cơ sở hạ tầng có sẵn của tiêu chuẩn
RFID thụ động (13.56MHz ISO/IEO 18000-3). NFC yêu cầu lượng điện năng tiêu thụ thấp
tương tự như giao thức năng lượng thấp phiên bản 4.0 của kết nối Bluetooth. Tuy nhiên khi NFC
hoạt động với một thiết bị không được cấp nguồn (thẻ thông minh không tiếp xúc, poster thông
minh…) thì điện năng tiêu thụ của NFC lại lớn hơn kết nối Bluetooth V4.0 , bởi vì việc tìm ra
thẻ thụ động cần thêm năng lượng.
2.1.5. Các ứng dụng thực tế hiện nay của NFC

 Chuyển hình ảnh, video và nhạc qua lại giữa các thiết bị
Trước đây, khi muốn chuyển hình ảnh hay video từ một thiết bị này sang thiết bị khác, người
dùng hay sử dụng một thiết bị trung gian là máy tính. Mọi thứ được chép sang máy tính bằng
USB và từ máy tính sang thiết bị khác bằng cáp chuyên dụng. Việc làm này rất mất thời gian,
Bluetooth 4.0 ra đời và đã hỗ trợ tốt hơn cho công việc này, để kích hoạt kết nối bluetooth chỉ
cần thao tác 1 chạm của NFC.
Hình 2.1 Chia sẻ dữ liệu giữa 2 điện thoại qua giao tiếp NFC
 Điều khiển xe hơi
Nhiều hãng sản xuất ô tô như Huyndai đã bắt đầu ứng dụng smartphone có hỗ trợ NFC để điều
khiển một số tính năng trên xe hơi của họ. Khi đặt điện thoại trong xe, smartphone có thể tự
động sạc, sao lưu danh bạ và kết nối với loa NFC trên xe để phát các bản nhạc mà người dùng ưa
thích.
Hình 2.2 Ứng dụng NFC trong xe hơi
 Thay thế cho thẻ ATM
Thay vì luôn phải mang theo nhiều loại thẻ ATM khác nhau, bạn có thể sử dụng điện
thoại có hỗ trợ NFC để rút tiền ở máy ATM. Cách thức hoàn toàn đơn giản, bạn chỉ cần
chạm điện thoại vào máy ATM, nhập mã pin và rút tiền.
 NFC hoàn toàn đủ sức hỗ trợ các thiết bị gia dụng phổ biến
Công nghệ NFC vẫn tiếp tục được tích hợp trên rất nhiều thiết bị gia đình. Ngoài giải trí thì bây
giờ ngay cả TV Samsung, máy giặt LG, cũng có thể khởi động thông qua kết nối NFC của điện
thoại. Trong tương lai không xa, bạn có thể dùng smartphone để thiết lập các tính năng cho TV
hay các chế độ giặt của máy giặt một cách dễ dàng.
Hình 2.3 Giao tiếp điện thoại với Tivi thông qua NFC
2.2. Hệ điều hành Android.
2.2.1. Giới thiệu.
Android là một hệ điều hành dành cho thiết bị di động như điện thoại, máy tính bảng và
notebooks. Android được phát triển bởi Google, dựa trên nền tảng Linux kernel và các phần
mềm nguồn mở. Ban đầu nó được phát triển bởi Android Inc (sau đó được Google mua lại) và
gần đây nó trở thành một trong những phần mềm đứng đầu của liên minh OHA (Open Handset
Alliance - với khoảng 78 thành viên bao gồm cả nhà sản xuất, nhà phát triển ứng dụng cho

thiết bị di dộng mà dẫn đầu là Google). Andorid được phát triển nhằm cạnh tranh với các hệ điều
hành di động khác như iOS (Apple), BlackBerry OS, Windows Mobile (Microsoft), Symbian
(Nokia), Samsung (Bada), WebOS (Palm)
Android có một cộng đồng phát triển ứng dụng rất lớn, hiện có khoảng hơn 400.000 ứng
dụng có sẵn cho Android (1/2012) và đang liên tục được cập nhật. Ứng dụng được phát triển
bằng ngôn ngữ Java kết hợp với thư viện Java có sẵn của Google. Các nhà phát triển ứng dụng
có thể sử dụng máy tính chạy hệ điều hành Windows hoặc MacOS hoặc Linux kết hợp với
Android SDK để phát triển ứng dụng cho Android.
2.2.2. Lịch sử phát triển.
Tập đoàn Android (Inc) được thành lập tại Palo Alto, California, Hoa Kỳ vào tháng 10 năm
2003 bởi Andy Rubin, Rich Miner, và một số thành viên khác, với mục đích để phát triển hay tạo
ra các thiết bị di động thông minh hơn phục vụ các mục đích cho lợi ích con người. Nhân viên
chính tham gia vào việc thành lập Android Inc bao gồm Andy Rubin, cũng là đồng sáng lập của
Danger Inc, Andy McFadden là người đã làm việc với Rubin tại WebTV, và Chris White người
đã lãnh đạo việc thiết kế và giao diện của WebTV. Nhân viên quan trọng khác bao gồm Richard
Miner, đồng sáng lập của Wildfire Communications Inc và cựu phó chủ tịch công nghệ và tương
lai ở Orange, và tất cả những người trong số họ sử dụng các kinh nghiệm có được để góp phần
vào việc phát triển ngành công nghiệp không dây của công ty. Bước đầu, hệ điều hành Android
chỉ đơn thuần là phần mềm trên điện thoại di động.
Google mua lại Android Inc vào tháng 8 năm 2005 và Android Inc trở thành một công ty con
của Google Inc. Các nhân viên chính của Android Inc, trong đó có Andy Rubin, Rich Miner và
Chris White vẫn tiếp tục làm việc tại công ty này sau khi bị mua lại.
Và sau tiếp, vào cuối năm 2007, thuộc về Liên minh Thiết bị Cầm tay Mã Nguồn mở (Open
Handset Alliance) gồm các thành viên nổi bật trong ngành viễn thông và thiết bị cầm tay như:
Texas Instruments, Broadcom Corporation, Google, HTC, Intel, LG, Marvell Technology Group,
Motorola, Nvidia, Qualcomm, Samsung Electronics, Sprint Nextel, T-Mobile, ARM Holdings,
Atheros Communications, Asustek Computer Inc, Garmin Ltd, Softbank, Sony Ericsson, Toshiba
Corp, and Vodafone Group … Mục tiêu của Liên minh này là nhanh chóng đổi mới để đáp ứng
tốt hơn cho nhu cầu người tiêu dùng và kết quả đầu tiên của nó chính là nền tảng Android.
Android được thiết kế để phục vụ nhu cầu của các nhà sản xuất, các nhà khai thác và các lập

trình viên trên các thiết bị cầm tay.
Phiên bản SDK lần đầu tiên phát hành vào tháng 11 năm 2007, hãng T-Mobile cũng công bố
chiếc điện thoại Android đầu tiên đó là chiếc T-Mobile G1, chiếc smartphone đầu tiên dựa trên
nền tảng Android. Một vài ngày sau đó, Google lại tiếp tục công bố sự ra mắt phiên bản Android
SDK release Candidate 1.0. Trong tháng 10 năm 2008, Google được cấp giấy phép mã nguồn
mở cho Android Platform.
Vào cuối năm 2008, Google cho phát hành một thiết bị cầm tay được gọi là Android Dev
Phone 1 có thể chạy được các ứng dụng Android mà không bị ràng buộc vào các nhà cung cấp
mạng điện thoại di động. Mục tiêu của thiết bị này là cho phép các nhà phát triển thực hiện các
cuộc thí nghiệm trên một thiết bị thực có thể chạy hệ điều hành Android mà không phải ký một
bản hợp đồng nào. Vào khoảng cùng thời gian đó thì Google cũng cho phát hành một phiên bản
vá lỗi 1.1 của hệ điều hành này. Ở cả hai phiên bản 1.0 và 1.1 Android chưa hỗ trợ soft-keyboard
mà đòi hỏi các thiết bị phải sử dụng bàn phím vật lý. Android cố định vấn đề này bằng cách phát
hành SDK 1.5 vào tháng Tư năm 2009, cùng với một số tính năng khác. Chẳng hạn như nâng
cao khả năng ghi âm truyền thông, vật dụng, và các live folder.
Mới đây tại hội nghị GOOGLE I/O diễn ra vào cuối tháng 6/2012, google đã giới thiệu phiên
bản mới nhất của hệ điều hành Android là Jelly Bean (4.1).
Hình 2.4 Bảng tóm tắt quá trình phát triển của Android OS đến năm 2008
Các phiên bản của Android:
Phiên bản Ngày phát hành Tên gọi Ý nghĩa
1.0 09 / 2008 Chưa có
1.1 02 / 2009 Chưa có
1.5 04 / 2009 Cupcake Bánh bông lan
1.6 09 / 2009 Donut Bánh rán vòng
2.0 10 / 2009 Eclair Bánh kẹp kem
2.1 01 / 2010 Eclair Bánh kẹp kem
2.2 05 / 2010 Froyo Yaour đông
2.3 06 / 12 / 2010 Gingerbread Bánh gừng
3.0 02 / 2011 (SDK) Honeycomb Tổ ong
3.1 05/2011 Honeycomb Tổ ong

3.2 07/2011 Honeycomb Tổ ong
4.0.x 14/11/2011 Ice-cream Sandwich Bánh kem
Sandwich
4.1.x 27/06/2012 Jelly Bean Kẹo dẻo
4.2.x 13/11/2012 Jelly Bean Kẹo dẻo
Bảng 2.2 Các phiên bản của Android
2.2.2.1. Kiến trúc của hệ điều hành Android
Hình 2.5 Cấu trúc stack của Android OS
2.2.2.2. Applications.
Tích hợp sẵn một số ứng dụng cần thiết cơ bản như: contacts, phone, Browser, Camera …
Tất cả ứng dụng chạy trên Android đều được viết trên nền tảng Java (tuy nhiên một số ứng dụng
vẫn có thể viết bằng C++).
Các ứng dụng được cài thêm như các phần mềm chứng khoán (Stock), các trò chơi (Game),
từ điển
Mỗi chương trình có các đặc điểm là:
• Viết bằng Java, phần mở rộng là apk.
• Khi mỗi ứng dụng được chạy, có một phiên bản Virtual Machine được dựng lên
để phục vụ cho nó. Nó có thể là một Active Program - Chương trình có giao diện với
người sử dụng hoặc là một background - Chương trình chạy nền hay là dịch vụ.
• Android là hệ điều hành đa nhiệm, điều đó có nghĩa là trong cùng một thời điểm,
có thể có nhiều chương trình cùng chạy một lúc, tuy nhiên, với mỗi ứng dụng thì có duy
nhất một thực thể (instance) được phép chạy mà thôi. Điều đó có tác dụng hạn chế sự
lạm dụng tài nguyên, giúp hệ thống hoạt động tốt hơn.
• Các ứng dụng được gán số ID của người sử dụng nhằm phân định quyền hạn khi
sử dụng tài nguyên, cấu hình phần cứng và hệ thống.
• Android là một hệ điều hành có tính mở, khác với nhiều hệ điều hành di động
khác, android cho phép một ứng dụng của bên thứ ba được phép chạy nền. Các ứng dụng
đó chỉ có một hạn chế nhỏ đó là nó không được phép sử dung quá 5~10% công suất
CPU, điều đó nhằn để tránh độc quyền trong việc sử dụng CPU.
• Ứng dụng không có điểm vào cố định, không có phương thức main để bắt đầu.

2.2.2.3. Applications Framework.
Bằng việc phát triển trên nền tảng mã nguồn mở (Open source code), Android cung cấp cho
các nhà phát triển phần mềm khả năng xây dựng các ứng dụng cực kỳ phong phú và sinh động
và sáng tạo. Họ được tự do tận dụng các tài nguyên về thiết bị phần cứng, thông tin địa điểm
truy cập, các dịch vụ chạy (services run), các thiết lập báo cáo, thông báo, trạng thái … Nhà phát
triển có thể truy cập vào các hàm API cùng một khuôn khổ được sử dụng bởi các ứng dụng lõi.
Các kiến trúc được thiết kế đơn giản hóa việc sử dụng lại các thành phần.
Tầng Application Framework bao gồm nhiều dịch vụ (services) cho việc quản lý:
• Activity Manager: quản lý vòng đời (lifecycle) của các ứng dụng điều hướng cho
các avtivity.
• Window Manager: cung cấp khả năng quản lý giao diện người dùng.
• View System: tập hợp rất nhiều các View có khả năng kế thừa lẫn nhau dùng để
thiết kế phần giao diện ứng dụng như: TextView, EditText, GirdView, TableView …
• Content Providers: cho phép các ứng dụng truy xuất dữ liệu từ các ứng dụng
khác (tính kế thừa), ví dụ như ứng dụng Phone sẽ truy xuất dữ liệu thông tin về số điện
thoại của người được gọi được chứa trong ứng dụng Contact.
• Resource Manager: cung cấp truy xuất tới các tài nguyên không phải là mà
nguồn (source code), chẳng hạn như graphics, layout …
• Location Manager, Notifycation Manager: cho phép tất cả ứng dụng có thể hiển
thị các loại thông báo khác nhau (custom arlets) trong status bar.
• Telephony Manager: dịch vụ thoại (Phone’s services), cho phép các ứng dụng
thông qua dịch vụ này truy xuất các thao tác liên quan đến điện thoại, ví dụ như thực hiện
1 cuộc gọi điện thoại …
• Package Manager: quản lý các gói ứng dụng, các chương trình đã cài đặt, các thư
viện.
2.2.2.4. Libraries
Bao gồm 1 tập hợp các thư viện C/C++ được sử dụng bởi các thành phần khác nhau trong hệ
thống Android. Một số các thư viện cơ bản được liệt kê dưới đây:
• System C library: sử dụng hệ thống C chuẩn, được điều hưởng cho những thiết bị
nền tảng Linux nhúng.