ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RFID QUẢN LÍ BÃI GIỮ XE VÀ NHÂN VIÊN

i
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN VIỄN THÔNG







LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC


ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RFID
QUẢN LÍ BÃI GIỮ XE VÀ NHÂN VIÊN







GVHD: Ths. Đinh Quốc Hùng
SVTH: Văn Tấn Thanh 40902420
Trần Vũ Thịnh 40902632

TP. H Chí Minh  1/2014



 
   h Phúc
     

 


NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
 VĂN TẤN THANH MSSV: 40902420
 TRẪN VŨ THỊNH MSSV: 40902632
Ngành: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG DD09KSVT
1. Đầu đề luận văn: “Ứng dụng công nghệ RFID quản lí bãi giữa xe và nhân viên”
2. Nhiệm vụ 








3. Ngày giao nhiệm vụ luận văn:
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ:
5. Họ và tên người hướng dẫn: Phần hướng dẫn


Ngày . tháng 
 
(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)



















 
KHOA     
o0o


PHIẾU CHẤM BẢO VỆ LVTN

(Dành cho người phản biện)
 VĂN TẤN THANH MSSV: 40902420
 TRẪN VŨ THỊNH MSSV: 40902632
Ngành: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG DD09KSVT
1.  “Ứng dụng công nghệ RFID quản lí bãi giữa xe và nhân viên”
2. 
3. 
 
 
 
4. 
-    
- tay 
5. 



6. 


7. .
8. 
a)
b)
c)
9. bằng chữ: giỏi, khá, TB

Ký tên (ghi rõ họ tên)

 
KHOA     
o0o
Ng

PHIẾU CHẤM BẢO VỆ LVTN
(Dành cho người hướng dẫn)
 VĂN TẤN THANH MSSV: 40902420
 TRẪN VŨ THỊNH MSSV: 40902632
Ngành: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG DD09KSVT
1.  “Ứng dụng cộng nghệ RFID quản lí bãi giữa xe và nhân viên”
2. ThS ĐINH QUỐC HÙNG
3. 
 
 
 
4. 
-    
-  
5. 



6. 


7.  , , .

8. 
a)
b)
c)
9. bằng chữ: giỏi, khá, TB


Ký tên (ghi rõ họ tên)


ii
LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, chúng em muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến giáo viên, Thạc sĩ Đinh Quốc
Hùng, trong thời gian vừa qua, đã hướng dẫn và giúp đỡ chúng em nghiên cứu từ đồ án 2,
thực tập tốt nghiệp đến luận văn tốt nghiệp. Những lời nhận xét, góp ý và hướng dẫn của
giáo viên đã giúp chúng em có một định hướng đúng trong quá trình thực hiện đề tài, giúp
chúng em nhìn ra được ưu khuyết điểm của đề tài và từng bước khắc phục để ngày một tốt
hơn.
Đồng thời chúng em cũng muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình và bạn bè đã động
viên và cổ vũ tinh thần chúng em trong suốt quãng thời gian học tập, đặc biệt là bố mẹ
chúng em, người đã chăm lo và hi sinh rất nhiều cho chúng em để chúng em có thể chuyên
tâm học tập.
Bên cạnh đó, chúng em muốn nói lời cảm ơn đến những giáo viên đã đứng trên bục giảng
truyền đạt kinh nghiệm, kiến thức cho chúng em trong suốt 4 năm đại học vừa qua.
Một lần nữa, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến bố mẹ, thầy cô và
bạn bè, những người luôn ở cạnh động viên, giúp đỡ và cổ vũ tinh thần cho chúng em.

Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 12 năm 2013
VĂN TẤN THANH

TRẦN VŨ THỊNH

iii
TÓM TẮT LUẬN VĂN

 nhân 

- Tìm hiu công ngh RFID.
- Truyn nhn d liu gi reader và th qua máy tính.
- Truyn nhn d liu gi reader và th u khin.
- Truyn nhn d liu giu khin và máy tính qua mng LAN.
- Vin lí bãi gi n lí nh


Nhóm sinh viên thực hiện
VĂN TẤN THANH
TRẦN VŨ THỊNH

iv
MỤC LỤC
Đề mục Trang
Trang bìa i
Li c ii
Tóm tt lu iii
Mc lc iv
Danh sách hình v vii
Danh sách bng biu ix
PH LÝ THUYT 1
C1: GII THIU CHUNG 2
1.1 Gii thiu 2

t v 2
C2: TNG QUAN V CÔNG NGH RFID 3
c (Reader) 3
2.6  d liu (Database) 3
u l và chun hóa 3
2.8 Mt s tiêu chun s dng cho công ngh RFID 3
2.9 Tn s vô tuyn hong ca RFID 3
2.10 ng dng ca RFID 3
m ca h thng RFID 3
2.1 c v các h thng nhn din t ng 4
2.1.1 H thng mã vch 4
2.1.2 Nhn dng ký t quang hc (Optical character recognition  OCR) 4
2.1.3 c sinh trc hc (Biometric - procedures) 4
2.1.4 Th thông minh (Smart card) 5
2.1.5 H thng RFID (RFID system) 6
2.2 Gii thiu chung v nhn dng vô tuyn RFID 7
2.2.1 Lch s phát trin ca h thng RFID 7
2.2.2 Khái nim RFID 10
2.2.3 So sánh các h thng ID khác nhau 10
2.3 Các thành phn ca mt h thng RFID 11
2.4 Phân loi th RFID 11
2.4.1 Da vào ngun cung cp cho th 12
2.4.1.1 Th th ng 12
2.4.1.2 Th tích cc 14
2.4.1.3 Th bán tích cc (bán th ng) 15
2.4.2 Da vào vi d liu 16
2.4.2.1 Th read only (RO) 16
2.4.2.2 Th write once, read many (WORM) 17
2.4.2.3 Th read write (RW) 17

v
c (Reader) 17
c v c 17
2.5.2 Các thành phn chính ca c 19
2.5.3 Phân loi reader 20
2.5.3.1 Serial reader 20
2.5.3.2 Network reader 20
2.5.4  truyn gia th và reader 21
2.6  d liu (Database) 23
2.7 u l và chun hóa 24
2.8 Mt s tiêu chun s dng cho công ngh RFID 24
2.9 Tn s vô tuyn hong ca RFID 24
2.10 ng dng ca RFID 25
2.10.1 RFID trong x pht 26
2.10.2 RFID trong an ninh quc gia 26
2.10.3 ng dng trong qun 27
2.10.4 ng dng trong qun lý bán hàng 27
m ca h thng RFID 28
2.11.1 m 28
2.11.2 m 29
C3: LÝ THUYT V X LÝ NH 31
3.1 Các h thng nhn dng bin s xe 31
3.2 X lý nh 31
3.3 Mng Neural nhân to 31
3.1 Các h thng nhn dng bin s xe 32
3.2 X lý nh 32
3.2.1 Các loi n: 32
3.2.2 K thut chuyn nh sang nh mc xám (Gray Level): 33
3.2.3  mc xám (Histogram): 33
3.3.4 X lý nh bng thut toán K-means: 34

3.3.5 Lc trung v (Median): 35
3.3.6 B lc BlobsFiltering: 36
3.3 Mng Neural nhân to 36
3.3.1 Gii thiu: 36
3.3.2 ng dng ca Neural Network 38
3.3.3 Mô hình mt Neural nhân to 38
3.3.4 Mng Neural mt lp 41
3.3.5 Mng Neural truyn thng 3 lp 42
3.3.6 Thit lp mng Neural 42
3.3.6.1 c chun b thit lp mng 43
3.3.6.2 c thit k mng: 44
3.3.7 Mng Mng Nuôi Tuyn Lan Truyn Nguc 45
3.3.8 Hun luyn cho mng lan truyc 45
3.3.8.1 Cu trúc mng lan truyc 45
3.3.8.2 Hun luyn cho mng lan truyc: 48
3.3.8.3 V quá khc ca mng: 51
3.3.8.4 Pi thin tính tng quát hóa 53

vi
3.3.8.5 Kt lun 54
3.3.9 ng dng mc nhn dng 54
PHN II: THIT K THI CÔNG VÀ KT QU THC HIN 57
C4: H THNG QUN LÍ NHÂN VIÊN 58
4.1Gii thiu h thng qun lý nhân viên 59
4.2 Ni dung thc hin h thng 59
4.3 Gii thiu mô hình thc hin h thng 60
4.3.1 Gii thiu phn cng Client 60
4.3.1.1 Reader RDM880 60
4.3.1.2 Arduino  Compatible 61
4.3.1.3 Ethernet Shield - ENC28J60 for Arduino 62

4.3.2 Phn cng Server 63
4.3.3 Mô hình hong client  server 63
 gii thut s dng trong h thng 65
4.4 Kt qu thi công h thng qun lí nhân viên 67
4.4.1Mc qun lý h thng 67
 gii thut 67
4.4.1.2 Kt qu thi công 67
C5: H THNG QUN LÍ BÃI GI XE 72
5.1 Gii thiu h thng qun lý bãi gi xe 73
5.2 Ni dung thc hin h thng 73
5.3 Gii thiu mô hình thc hin h thng 73
5.3.1 Gii thiu phn cng Client 73
5.3.2 Phn cng Server 74
5.4 Thi công h thng qun lí bãi xe 74
 khi dng bin s 74
5.4.1.1 Thu nhn nh 75
5.4.1.2 Trích bin s, x lý nh bin s và tách ký t ch s xe mô tô 75
5.4.1.3 Nhn dng ký t n s bng mng Neural nhân to 85
5.4.2 D liu th nghim: 86
5.4.3 Kt qu th nghim: 87
5.5 Kt qu thi công h thng qun lí bãi xe 88
ng dn và mô t ho 88
5.5.2 Giao di 89
C6: KT LUN VÀ HNG PHÁT TRIN 91
6.1 Công vic hoàn thành 91
6.2 Hn ch 91
ng phát trin 91
6.1 Công vic hoàn thành 92
6.2 Hn ch 92
ng phát trin 92

TÀI LIỆU THAM KHẢO 93


vii
DANH SÁCH HÌNH VẼ
 4
 5
 6
  7
 1960 8
 1990 8
 2009 9
 11
 12
 12
  14
 16
 18
  21
 22
 23
 23
 27
 28
 33
 34
  37
 39
 39
 40

 41
 42
 45
 45
 46
 46
 46
 47
 47
 52
 54
ol 60
 60
 Compatible 61
 Ethernet Shield - ENC28J60 for Arduino 62
- Client 64
 65
 66
 67
 67
 68
 68
 69
 69
 70

viii
 70
 71
 71

 73
. 74
 77
 78
 78
 79
 79
 79
 80
 80
-mean) 80
 81
 81
 (BlobsFiltering) 81
 82
 83
 83
 83
 84
 85
 86
 86
 89
 89
 90
 90

ix
DANH SÁCH BẢNG BIỂU
 4
 11
 25
 61
t Arduino  Compatible 62
 63
 75
 87
 87
 87

Giáo viên hướng dẫn: Ths. Đinh Quốc Hùng Trang 1



Phần I
I THIU CHUNG
2: TNG QUAN V CÔNG NGH RFID
3: LÝ THUYT V X LÍ NH


Phần I:
CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2




Chương 1:
GIỚI THIỆU CHUNG
Chương 1
 
Giáo viên hướng dẫn: Ths. Đinh Quốc Hùng Trang 2


1.1 Giới thiệu

Ngày nay công ngh cao là ngành khoa hc m phát trin rt nhanh trên toàn
th gii, s phát trin ca nó th tính bng tng giây, tng phút mt. Nhng ng dng ca công
ngh ng khp trong tt c c khoa hc, y t, kinh t
i sng i ngày càng hii, ging công vic nng
nhi sng hng ngày. Công ngh c ng dng khá rng rãi hin nay. Có th k
ra hàng long k thun chuyn và phân ph
công nghip, kinh doanh bán lc an ninh, công tác qun lý bo qun tài sn, qun lý nhân
s và chm công, y t, giáo d  tài này chúng em s thc hin h thng
bãi gi xe và access control ng dng công ngh RFID.
1.2 Đặt vấn đề
Theo kho sát cho thy tu ng dng công ngh RFID vào qun lí. Tuy
nhiên, v  ch là mi h thc mua t các hãng khác nhau nên không to nên s ng
b v d liu ln trong qun lí. C th là nhân viên trong công ty s hai th RFID: mt cho vic
 n, mt dùng cho vic qu cho thy nhân viên s cm
thy phin toái trong khi s dng nhiu th trong m nên khó
c qun lí d ling nht, mt nhiu thi gian và chi phí.
Xut phát t v  xut mng h thng bãi gi xe
và h thng access control s dng chung m d liu trong mt tòa nhà, mt công ty thành
mt h thng nht

Giáo viên hướng dẫn: Ths. Đinh Quốc Hùng Trang 3


























2c v các h thng nhn din t ng
2.2 Gii thiu chung v nhn dng vô tuyn RFID
2.3 Các thành phn ca mt h thng RFID

2.4 Phân loi th RFID
2Reader)
2.6 Database)
2.7 

2.9 
2 
2


Chương 2:
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID
Chương 2
 
Giáo viên hướng dẫn: Ths. Đinh Quốc Hùng Trang 4


2.1 Sơ lược về các hệ thống nhận diện tự động
2.1.1 Hệ thống mã vạch
Mã vch là hình gm nhiu vch sng, rng và h i din cho các mã s i dng
máy có th c. Các mã sc phù hp vi tiêu chun Unc in
trên hu ht các sn phc bày bán ti các siêu th hin nay. Khi hình mã sc kéo quét
qua dng c quét quang hc  quy kim tra thu tin, máy tính s i chiu s hiu sn phm vi
 d liu các danh sách giá và in ra giá tin ng v

1 Mã vch
2.1.2 Nhận dạng ký tự quang học (Optical character recognition – OCR)
Nhn dng ký t quang hc là s cm nhn bng máy các ch in và các ch ng
phn mm OCR, các máy quét có th quét trên mt trang ch in và các ký t s c bin thành
n theo qui cách tài liu c lý t.

Bng 1 Ký t quang hc.
2.1.3 Phương thức sinh trắc học (Biometric - procedures)
 Nhn dng ging nói (Voice identification): c thc hin bng cách
kia ging nói ci nói vi mt mc, nng
ng s thc hin yêu cu ci nói.
 
Giáo viên hướng dẫn: Ths. Đinh Quốc Hùng Trang 5


 Nhn dng du vân tay (Fingerprinting procedures): Tin trình này thc hin da trên
mu nhú và lu ngón tay. H thng s phân tích d liu t các mu mà nó
i m.
2.1.4 Thẻ thông minh (Smart card)
Th thông minh là mt h  n t. Nó có kícc khong bng th tín dng có
th cha thông tin và trong hu hng hp thì nó cha mt b vi x u khin nhiu
chng nhu ci s dng. Không gi t có nhiu vch t ngoài mt
th, th     thông tin bên trong nó vì th   u. Th thông minh
c dung cho nhng thit b cn xác minh ch quyn ci s dng, và nó to ra
nhng mã truy cp cho h thng bo an. Th u tiên là th n thoi tr c
 d
Có 2 loi th n khác nhau da nó: th nh và th
vi x lý.
 Thẻ nhớ
Trong th nh, b nh c truy cp s dng h thng logic tun
t kt hp vi gii thut bo mn bng cách s dng h thng này.
Các cha th nh c tt ng dng c th. Tính linh hot
ca nó b gii hn, tuy nhiên v mt tích cc th b nh  v 
mà th b nh c s dng rng rãi.

2 Kin trúc tiêu biu ca th b nh có logic bo mt.
 Thẻ vi xử lý (Microprocessor cards)
Th vi x lý cha mt b vi x  c kt ni ti các ô nh (RAM, ROM và
EEPROM). Th vi x lý rt linh hot. Trong h thng th thông minh hi
th tích hp nhiu ng dng trong mt th ng dng).
 
Giáo viên hướng dẫn: Ths. Đinh Quốc Hùng Trang 6



3 Kin ca mt th vi x lý.
c lp trình mt n to kt hp thành h thng hong (mã lp trình cao
 vi x c chèn trong quá trình sn xut chip. Ni dung cc xác
lp trong quá trình sn xu cho các chip khác trong quá trình sn xut và chúng
không th lc.
EEPROM ca chip cha d liu ng dng và các mã i ng
dng. Vic hay ghi d liu khin bi h u hành.
RAM là b nh làm vic tm thi cho ca b vi x lý. D liu ca nó có th m
khi mn.

Các loi th vi x c ng dng trong các ng d bo mt. Các loi th
c s dng trong h thn thong GSM. Tùy chn ca vic lp
trình vi x n li cho vic to ra các ng dng mi.
2.1.5 Hệ thống RFID (RFID system)
H thng RFID liên h rt gn vi th   thng th thông minh, d liu
 trên thit b mang d lin t là b 
ng cung cp cho thit b mng d liu và cho vii d liu gi nó và
c/phát tín hiu không da trên s ti dng t ng
n t.
 
Giáo viên hướng dẫn: Ths. Đinh Quốc Hùng Trang 7



4 H thng RFID.
2.2 Giới thiệu chung về nhận dạng vô tuyến RFID
2.2.1 Lịch sử phát triển của hệ thống RFID
Các công ngh ng ti s n, tin l
u là kh t b không dây ngày càng phát trin ri
c gii phóng, t do và tho o ra cuc cách mng trong
ng tn nay.
RFID là mt trong nhng k thun nhanh chóng trong thi gian
ngn. Lu tiên mt công ngh   tách song IFF (Identification Friend or Foe)
c qung minh s dng trong th chi
nhn dch. K thut này tr thành nn tng cho h thng ki
vào thng thc quá ln ca
h thng nên chúng ch c s d   i, phòng nghiên cu và nhng trung tâm
i ln.
 
Giáo viên hướng dẫn: Ths. Đinh Quốc Hùng Trang 8




5 Lch s phát trin 1880  1960.

6 Lch s phát trin 1960  1990.
Cui thp u thp niên 70, bu xut hin nhng công ty nhng ng dng mi
cho RFID mà không quá phc tt tiu phát trin nhng thit b n t
(Electronic Article Surveillance   kim soát hàng hóa chng hn áo hay sách
n.
K thuc nhii bin. Trong nhp niên 60 và 70,
bu xut hin nhing ng dng ca k thut này trong nhiu mt ca cuc sng. K
thuc hoàn thin, t nhn bin nhn dng.
  c tr  u tiên hoàn thin công
ngh RFID.
 
Giáo viên hướng dẫn: Ths. Đinh Quốc Hùng Trang 9


Vic kho sát t m k thuu và phát trin thp
niên 1960 và tin trin rõ vào nhi các công ty, hc vin và chính ph M. Chng
hn, b n h thng theo dõi nguyên liu ht
nhân bt th vào xe tt các reader ti các cng ca b phn bo v
thc s dng ngày nay trong các h thng tr tin l phí t ng. K thut này ci tin so
vi các k thuch trên hàng hóa và các th card vin có tính t.
RFID tiên tiu nhng ng dng rng rãi trong vic kim soát xe ti
M i châu Âu, h thc ng dng trong vic nghiên
ci sng hoang dã, các th c gng vào trong nhng con vt, nh  ln theo
du vt cn thp niên 90, khi mà tn s c s dng
và th hic nhm ca mình v khong cách và t truyn d liu thì công nghê

c nhng thành công rc r.


7 Lch s phát trin 1990  2009.
Mc dù nhng n ca k thun ti t th
ch mi bn nhng tin ca nó t cui th k 20. Nhu th k
u nhng mc chuyn bin quan trng ca RFID. K thut RFID hic
s dng trong c khu vc kinh t c, t vin
vic xác nhn mt chic chìa khóa khng xe. Các nhà bán l tm c u các nhà
cung cp ln s dng th RFID, cùng vi nhng tin b k thut và gim giá c y s
phát trin ca RFID.
 
Giáo viên hướng dẫn: Ths. Đinh Quốc Hùng Trang 10


Ti Vit Nam hin nay, nhu cu s dng RFID ngày càng nhiu và m ra mt th ng vô
u, sinh viên và các nhà sn xu có th vn
dng và phát trin mt h thng, chúng ta cn có s hiu bit nhnh v chúng.
2.2.2 Khái niệm RFID
Là công ngh nh d ling bng song vô tuy nhn d
thông tin trong mt th.
K thun h thng không dây cho phép mt thit b c
cha trong mt chip không tip xúc trc tip  khong cách xa mà không thc hin bt k giao
tip vt lý nào hoc yêu cu mt s nhìn thy gic truyn và nhn
d liu t m khác.
Dnn nhc s dng hin nay là h thng RFID b ng hot
RFID reader truyn mt tín hiu tn s vô tuyn t n mt con chip không
tip xúc. Reader nhn thông thông tin tr li t chip và gn máy u khic và
x c t chip. Các con chip không tin, chúng hong
bng cách s dng chúng nhn t tín hic gi bi mt reader.

K thut RFID s dng truyn thông tin không dây trong gii tn sóng vô tuy truyn d
liu t th n các reader. Th có th c gng nhn dng chng hn
sn phm, hp.
2.2.3 So sánh các hệ thống ID khác nhau
T vic phân tích các h thng nhn dng mô t  trên cho ta thim ca
RFID vi các h thng khác (Bng 2).


OCR


nói

minh
RFID

(byte)
1- 100
1-100

16-64k

96k



Cao




t
















Ít




Sai hoàn
toàn
Sai hoàn
toàn











 
Giáo viên hướng dẫn: Ths. Đinh Quốc Hùng Trang 11


và 








Chi phí mua

Trung bình


Trung bình


~4s
~3s
>5s

~4s
~0.5s




0-50cm
<1cm
0-50cm

xúc
0-60m
Bng 2 So sánh mt s h thng nhn dng
2.3 Các thành phần của một hệ thống RFID
Các thành phn chính ca mt h thng RFID là th liu.
Mt h thng RFID toàn din bao gm 4 thành phn:
 Th c ln t vi thông tin duy nht.
 Các reader ho truy vn các th.
 Antenna thu/phát sóng vô tuyn.
 Host   và h thng phn mm giao din vi h thng
c tng có th phân phi phn mm trong các reader và cm bi h
tng truyn thông: là phn bt buc, nó là mt tp gm 2 mng có dây và không dây và
các b phn kt ni tun t  kt ni các thành pht kê  trên v chúng
truyn vi nhau hiu qu.

8 H thng RFID toàn din.
2.4 Phân loại thẻ RFID
Th RFID, thit b  d liu thc t ca mt h thng RFID, bao gm mt phn t kt
ni và mn t.
 

Giáo viên hướng dẫn: Ths. Đinh Quốc Hùng Trang 12



9 layout ca thit b mang d liu.
Th có 2 phn chính:
  s th t duy nht hoc thông tin khác da trên loi th
 c gn vi vi mch truyn thông tin t n reader. Antenna càng ln
cho bit phc càng ln.
2.4.1 Dựa vào nguồn cung cấp cho thẻ
2.4.1.1 Thẻ thụ động

10 Cu trúc ca mt th th ng
Loi th này không có ngun bên trong (on-board), s dng ngun nhc t  tip
sinh lc hong và truyn d li trong nó cho reader. Th th ng có cu trúc