Ứng dụng công nghệ RFID trong quản trị chuỗi cung ứng

ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH VIỆC SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ RFID
TRONG QUẢN TRỊ CHUỖI CUNG ỨNG
1. Giới thiệu về công nghệ RFID:
1.1 RFID là gì:
RFID (Radio Frequency Identification) là công nghệ nhận dạng bằng sóng radio.
Công nghệ này cho phép các máy tính nhận biết các đối tượng thông qua hệ thống
thu nhận sóng radio cho phép dữ liệu trên một con chíp được đọc một cách “không
tiếp xúc” qua đường dẫn sóng vô tuyến ở khoảng cách từ 50 cm tới 10 mét, tùy theo
kiểu của thẻ nhãn RFID, từ đó có thể giám sát, quản lý và lưu vết từng đối tượng
riêng rẽ khi chúng được di chuyển giữa các vị trí vật lý khác nhau.
Các RFID Tags có bộ phát và nguồn công suất riêng (thường là accu), nguồn
công suất này dùng để nuôi mạch vi chip để phát ra tín hiệu về phía bộ đọc (giống
như các máy điện thoại di động cầm tay phát tín hiệu về phía các trạm thu phát), các
RFID Tags được chia làm 2 loại cơ bản :
Thẻ thụ động (passsive)
Các Tags thụ động không có nguồn accu riêng mà lấy năng lượng từ bộ đọc (bộ
đọc phát ra sóng điện từ tạo nên dòng điện trong anten của các RFID Tag. Đây là
loại thẻ được sử dụng rộng rãi hiện nay, giá thành rẻ.
- Phương thức hoạt động của thẻ thụ động như sau: Bộ phận đọc thẻ sẽ truyền
sóng radio đến thẻ bị động và kích hoạt thẻ. Sau đó thẻ sẽ tự động truyền thông
tin được mã hóa của nó đến bộ phận đọc.
- Hạn chế của thẻ bị động: tầm hoạt động hạn chế, thường chỉ sấp xỉ 1-2m.
- Lợi điểm của thẻ thụ động: thẻ thụ động không đòi hỏi phải có accu để hoạt
động, có vòng đời sử dụng rất lâu, kích thước nhỏ và rẻ, có thể tái sử dụng.
Thẻ tích cực (active)
Các bộ RFID Tags tích cực động sử dụng accu nuôi mạch vi chip nhưng chúng
liên lạc bằng cách lấy năng lượng từ bộ đọc.
1
- Phương thức hoạt động: thẻ hoạt động sẽ tự động phát ra tín hiệu trong một bán
kính khoảng 100m để tự động phát tín hiệu đến cho các bộ phận đọc và truyền
thông tin được mã hóa.

- Hạn chế của thẻ hoạt động: thẻ không thể hoạt động nếu không có accu, đắt và
có kích thước tương đối lớn
- Lợi điểm của thẻ hoạt động: tầm phủ sóng lớn (hơn 100m), có thể sử dụng các
nguồn điện để hoạt động. Trong tương lai gần, các thẻ hoạt động có thể sẽ mang
nhưng chức năng sau:
+ Khả năng tư kiểm soát và theo dõi sản phẩm nó gắn vào.
+ Có khả năng lưu trữ dung lượng thông tin rất lớn.
+ Có thể được gắn với bộ phận tìm kiếm mạng lưới tự động, cho phép nó lựa
chọn kênh truyền thông tốt nhất.
1.2 Chức năng của RFID:
Hình 1.1 Mô hình dòng lưu chuyển vật chất và lưu chuyển thông tin khi sử dụng
RFID trong vận chuyển.
2
1.2.1 Một số ứng dụng hiện hành của RFID:
RFID được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực:
• Quản lý đối tượng, nhân sự
• Nghiên cứu động vật học
• Quản lý xe cộ qua trạm thu phí.
• Lưu trữ thông tin bệnh nhân trong y khoa(mang theo người bệnh nhân_đặc
biệt là bệnh nhân tâm thần)
• An ninh quốc gia
• Quản trị Logistics
Trong Quản trị Logistics RFID có các ứng dụng sau:
• Quản lý hàng hóa bán lẻ trong siêu thị, dự trữ
• Quản lý hàng hóa trong xí nghịêp, nhà kho...
• Quản lý trong quá trình giao nhận, vận chuyển
• Quản lý cung ứng
- Các ứng dụng thương mại cho đầu tư và cung cấp việc quản lý chuyền đang
khiến cho sự phát triển và gia tăng kỹ thuật RFID. Ví dụ điển hình là Wal-Mart®,
trung tâm bán lẻ lớn nhất thế giới, Wal-Mart đã yêu cầu 100 nhà cung cấp lớn

nhất bắt đầu làm thẻ pallet và cho vào hộp các thẻ RFID thụ động, thúc đẩy các
nhà bán lẻ khác thực hiện kế hoạch tương tự.
- Trong lĩnh vực quân sự như khu quân sự Mỹ (DoD), nhà điều hành dây
chuyền lớn nhất thế giới đã thúc đẩy sự gia tăng này bởi việc yêu cầu các nhà
cung cấp sử dụng thẻ RFID. DoD nhanh chóng theo và yêu cầu thêm các thùng
đựng hàng được vận chuyển ngoài lục địa Mỹ có các thẻ RFID chủ động để nhận
biết cái chứa đựng bên trong và nguồn gốc.
3
Như vậy, kích thước của Wal-Mart và DoD và nhiệm vụ RFID được hỗ trợ
bằng cách đưa kỹ thuật này thành xu thế chủ động và làm cho nó sinh lợi nhiều
hơn.
Cùng những khả năng làm cho ý tưởng RFID quản lý dây chuyền có thế mạnh
trong việc phạt, an ninh quốc gia, và luật pháp. Một số ứng dụng gồm đặc tính
kiểm tra (chẳng hạn súng cầm tay, thiết bị liên lạc, máy tính), kiểm tra bằng
chứng, passport và kiểm tra visa, kiểm tra cán bộ trong các tiện nghi và xâm nhập
hệ thống điều khiển trong các tòa nhà hoặc các phòng (chẳng hạn như các thiết bị
ra vào không khóa). Kỹ thuật RFID được xây dựng trong việc xử phạt và an ninh
quốc gia rộng hơn trong luật pháp.
Với lĩnh vực bưu chính viễn thông công nghệ RFID hiện đang có hai ứng
dụng chính sau đây:
- Định vị và lưu vết các bưu phẩm và thư từ được gửi trong quá trình vận chuyển.
- Kiểm soát và đánh giá chất lượng của các dịch vụ bưu chính.
1.2.2 Lợi ích
RFID không phải là phương pháp duy nhất giúp nhận dạng đối tượng. Trước RFID
người ta đã sử dụng rộng rãi một phương pháp khác, đó là mã vạch. Ngày nay chúng ta có
thể thấy mã vạch trên hầu hết các sản phẩm thương mại, từ đồ điện tử, đồ điện gia dụng
tới các thực phẩm đóng hộp. Người ta sử dụng mã vạch trong các nhà máy, siêu thị… để
quản lý nguồn gốc, thông tin, giá thành sản phẩm. Sở dĩ mã vạch được sử dụng rộng rãi
như vậy là nhờ tính tiện lợi của nó. Toàn bộ thông tin về một sản phẩm đều có thể thu
được thông qua nội dung chứa trên mã vạch. Việc đọc mã vạch được thực hiện dễ dàng

và nhanh chóng nhờ có thiết bị đọc mã vạch.

Vậy tại sao người ta phải nghĩ đến việc sử dụng RFID thay thế cho mã vạch? Điểm
khác nhau chính giữa hai phương pháp loại tín hiệu mà chúng sử dụng: tín hiệu radio đối
với RFID, và tín hiệu quang học đối với mã vạch. Để đọc mã vạch gắn trên một đối
tượng, người thao tác phải cầm thiết bị đọc mã vạch trên tay, hướng đầu đọc vào mã vạch
sao cho khoảng cách phải đủ gần và phải theo một hướng nhất định để thiết bị có thể nhận
dạng được hình ảnh của mã vạch. Đối với RFID, chỉ cần các thẻ nằm trong tầm nhận biết
4
của anten là anten có thể đọc được ngay nội dung của thẻ. Do vậy bên cạnh những tính
năng tương tự với mã vạch, RFID còn có một số lợi thế sau:

- Các thẻ có thể được đọc gần như đồng thời với khối lượng lớn. Các đối tượng được
gắn thẻ có thể nằm trong kho chứa hoặc thùng chứa hàng.

- Thẻ RFID bền hơn mã vạch. Chúng có được chế tạo từ các hợp chất đặc biệt để
chống lại sự phá hủy của hóa chất và nhiệt độ.

- Thẻ RFID không những có thể đọc mà còn có thể ghi thông tin. Mã vạch chỉ chứa
vthông tin cố định, không thay đổi được.

- Thẻ RFID có thể chứa được một lượng thông tin lớn hơn nhiều so với mã vạch.
- Việc đọc mã vạch yêu cầu tác động của con người, thẻ RFID thì không.

So với mã vạch, RFID có ưu thế vượt trội trong nhiều ứng dụng định vị, nhận dạng
đối tượng và thu thập dữ liệu tự động. Tuy nhiên, bên cạnh những ưu thế mà RFID mang
lại, chúng ta phải chịu một chi phí cao hơn so với sử dụng mã vạch. Do vậy khi ứng dụng
RFID, cần cân nhắc giữa lợi ích thu được và chi phí đầu tư để có thể đem lại hiệu quả đầu
tư tốt nhất.
Chúng ta sẽ xem xét 2 ví dụ để thấy lợi ích của RFID

VD1: trong một nhà kho, các thùng hàng lên tới hàng ngàn, muốn kiểm tra
chính xác lương hàng tồn kho, thông tin chính xác của các nhóm hàng. Hãy
tưởng tượng cần bao nhiêu nhân công để kiểm kê, ghi số liệu, tra dữ liệu trên
máy tính, chắt lọc thông tin,tìm đúng nhóm hàng.... Theo bạn, cần bao nhiêu
thời gian, chi phí, nhân sự để thực hiện từng ấy công việc? Hãy tiếp tục tưởng
tượng: một nhân viên cầm một đầu đọc đi dọc theo các kệ hàng(đã được xắp
sếp cho tiện lợi), các thông tin từ thẻ RFID trong thùng hàng được lưu trữ
trong đầu đọc, sau đó, anh ta nối đầu đọc vào PC, các thông tin được tải vào
một chương trình(vd: access) hiển thị các thông tin của tất cả các sản phẩm, và
5
mọi người có nhu cầu chỉ cần truy cập. Như vậy RFID có thể giúp kiểm soát
hàng hóa.
VD2: hãy nhìn một dây chuyền may mặc(áo sơmi chẳng hạn), nếu trên áo
có một thẻ RFID, tại các khu vực trong khu sản xuất có gắn các đầu đọc.
Phòng điều khiển có thể giúp nắm thông tin số lượng sản phẩm mỗi ngày,dây
chuyền đang bị ngừng trệ tại khu vực đóng gói hay đã sãn sàng xuất kho?
những lô hàng nào đã được chuyển đi cho nhà phân phối nào? thời gian? nếu
lô hàng bị hỏng, hệ thống FRID giúp tìm ra những mặt hang nào cần thu hồi.
Nếu một hệ thống bán lẻ cũng được nối mạng internet và RFID, thì việc kiểm
tra sản phẩm sẽ dễ dàng hơn, hệ thống sẽ cho biết hàng nào cần thu hồi. Như
vậy hệ thống RFID giúp có được thông tin chính xác, nhanh chóng mà không
cần quá nhiều nhân lực tham gia.
1.3 Mô tả hệ thống của RFID và sự hoạt động của RFID
1.3.1 Các thành phần của hệ thống RFID
Thành phần của một hệ thống RFID toàn diện bao gồm bốn thành phần:
-Thẻ RFID được lập trình điện tử với thông tin duy nhất.
-Các reader hoặc sensor (cái cảm biến) để truy vấn các thẻ.
-Anten
-Server
6

1.3.2 Sự hoạt động của RFID
Hình 1.2 : Mô hình truyền phát sóng của hệ thống RFID
Một hệ thống RFID có ba thành phần cơ bản: thẻ, đầu đọc, và một host
computer. Thẻ RFID gồm chip bán dẫn nhỏ và anten được thu nhỏ trong một
số hình thức đóng gói. Vài thẻ RFID giống như những nhãn giấy và được
ứng dụng để bỏ vào hộp và đóng gói. Một số khác được sáp nhập thành các
vách của các thùng chứa plastic được đúc. Còn một số khác được xây dựng
thành miếng da bao cổ tay. Mỗi thẻ được lập trình với một nhận dạng duy
nhất cho phép theo dõi không dây đối tượng hoặc con người đang gắn thẻ đó.
Bởi vì các chip được sử dụng trong thẻ RFID có thể giữ một số lượng lớn dữ
liệu, chúng có thể chứa thông tin như chuỗi số, thời dấu, hướng dẫn cấu hình,
dữ liệu kỹ thuật, sổ sách y học, và lịch trình. Cũng như phát sóng tivi hay
radio, hệ thống RFID cũng sử dụng bốn băng thông tần số chính: tần số thấp
(LF), tần số cao (HF), siêu cao tần (UHF) hoặc sóng cực ngắn (viba). Các hệ
thống trong siêu thị ngày nay hoạt động ở băng thông UHF, trong khi các hệ
thống RFID cũ sử dụng băng thông LF và HF. Băng thông viba đang được
để dành cho các ứng dụng trong tương lai.
7
Propagation Coupling
Transceiver
Tag Reader
antenn
a
RFID
Tag
IC or microprocessor
antenna
Các thẻ RFID có thể được cấp nguồn bởi một bộ pin thu nhỏ trong thẻ
(các thẻ active) hoặc bởi một RFID reader mà nó “wake up” thẻ để yêu cầu
trả lời khi thẻ đang trong phạm vi (thẻ passive).

Thẻ active RFID có thể được đọc xa 100 feet từ RFID reader và có thể là
thẻ “thông minh” (với bộ nhớ được viết lên và xóa như một ổ cứng máy tính)
hoặc là thẻ chỉ đọc. Thẻ passive RFID có thể được đọc xa RFID reader 20
feet và có nói chung là bộ nhớ chỉ đọc. Kích thước thẻ và giá cả, dải đọc, độ
chính xác đọc/ghi, tốc độ dữ liệu và chức năng hệ thống thay đổi theo đặc
điểm nêu ra trong thiết kế và dải tần hệ thống RFID sử dụng.
RFID reader gồm một anten liên lạc với thẻ RFID và một đơn vị đo điện
tử học đã được nối mạng với host computer. Đơn vị đo tiếp sóng giữa host
computer và tất cả các thẻ trong phạm vi đọc của anten, cho phép một đầu
đọc liên lạc với hàng trăm thẻ đồng thời. Nó cũng thực thi các chức năng
bảo mật như mã hóa/ giải mã và xác thực người dùng. Đầu đọc RFID có thể
phát hiện thẻ ngay cả khi không nhìn thấy chúng. Hầu hết các mạng RFID
gồm nhiều thẻ và nhiều đầu đọc được nối mạng với nhau bởi một máy tính
trung tâm, hầu như thường là một trạm làm việc gọn để bàn. Host xử lý dữ
liệu mà các đầu đọc thu thập từ các thẻ và dịch nó giữa mạng RFID và các
hệ thống kỹ thuật thông tin lớn hơn, mà nơi đó quản lý dây chuyền hoặc cơ
sở dữ liệu quản lý có thể thực thi. “Middleware” phần mềm nối hệ thống
RFID với một hệ thống IT (Information Technology) quản lý luồng dữ liệu.
1.4 Tác dụng của RFID
Giảm các chi phí thông tin
Hiện nay, thông tin doanh nghiệp thường được truyền tải nhờ sự kết hợp giữa
các mã vạch và trao đổi dữ liệu điện tử EDI (Electronic Data Interchange) giữa các
máy tính. Tuy nhiên, sự kết hợp này cho thấy một số hạn chế: các mã vạch thông
thường được đầu đọc quét qua nó và phải được đọc liên tục; các mã vạch không thể
thay đổi một khi đã được in ra và dễ bị dính bụi và dễ bị trầy xước.
Ngược lại, các thẻ RFID không cần phải quét qua nó mà vẫn đọc được, các thẻ
này được đọc từ xa.
8
Trên thẻ RFID có thể lưu bằng điện tử một khối lượng lớn các thông tin, mà các
thông tin đó có thể được thay đổi và cập nhật. Thường các thông tin đó sẽ được tự

gắn vào đồ vật, do vậy nó luôn hiện hữu tại điểm sử dụng.
Tăng độ chính xác
Sử dụng RFID làm tăng sự chính xác của thông tin, bằng cách cho phép thông
tin được lưu lại một cách tức thời, bất cứ đâu thuận tiện nhất, RFID giúp cho việc
đảm bảo thông tin một cách chính xác gần như tuyệt đối.
Cập nhật thông tin trạng thái
Thẻ RFID có thể được kết hợp với các bộ cảm biến trên một con chip, để có thể
thu thập các dữ liệu về các trạng thái mà chúng đã trải qua.
Ngoài ra, việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ RFID đã và đang được thực
hiện bởi các chuyên gia trên thế giới, cho nên RFID không chỉ có một số ứng dụng
trên mà còn nhiều ứng dụng khác nữa.
2. Một số ứng dụng của công nghệ RFID
2.1 Ứng dụng trong bưu chính( Postal Logistics):
 Mô hình mẫu được đề xuất trong việc ứng dụng kỹ thuật
RFID trong môi trường Logistics bưu chính
Môi trường hoạt động chính là:
o Mail Office( Bưu điện)
o Mail Collection & Distribution Center( Trung tâm thu
thập và phân phối bưu phẩm)
o Delivery Office( Phòng giao nhận)
o Monitoring Center( Màn hình trung tâm)
9
Hình 2.1: Mô hình ứng dụng RFID trong POSTAL LOGISTICS
o Mail Office( Bưu điện)
Bưu điện quản lý việc đăng ký bưu kiện thông qua việc cấp một thẻ RFID và nhãn
thông tin về bưu kiện như mã bưu kiện và địa chỉ một cách tự động sử dụng bộ đọc
RFID kết nối Internet với hệ thống postal logistics thông qua hệ thống máy tính.
Bưu điện cũng có thể nhận biết như quá trình vận chuyển bưu phẩm và thông tin bưu
phẩm từ hệ thống máy tính sau khi bưu kiện đã được đăng ký được gửi vế trung tâm
bưu điện.

o Mail Collection & Distribution Center( Trung tâm thu
thập và phân phối bưu phẩm)
Trung tâm bưu chính quản lý việc nhận biết thể RFID và phân loại một cách tự động
thông qua một cái máy sẽ tự động sắp xếp, quá trình gửi, điểm dến của bưu kiện và
thông tin(mã bưu kiện) về kiện hàng và bưu phẩm được nhận biết bằng máy đọc thẻ
RFID được kết nối Internet với hệ thống postal logistics thông qua máy vi tính.
Trung tâm bưu chính cũng có thể nhận biết như quá trình vận chuyển bưu phẩm và
thông tin bưu phẩm từ hệ thống máy tính sau khi bưu kiện đã được đăng ký được gửi
vế trung tâm bưu điện.
10
o Delivery Office( Phòng giao nhận)
Phòng giao nhận có thể quản lý việc nhận biết thẻ RFID trong việc giao nhận những
kiện hàng và dữ liệu thẻ được thiết lập lại để sử dụng cho việc chuẩn bị nhận biết
thông tin bưu phẩm và kiện hàng ví dụ như mã giao nhận, ID của người giao nhận,
chuyển giao dữ liệu một cách tự động bằng cách sử dụng máy đọc thẻ RFID cầm tay
thông qua mạng LAN và CDMA nhằm kết nối với hệ thống postal logistics thông
qua hệ thống máy tính.
Phòng giao nhận cũng có thể nhận dữ liệu về việc bưu kiện đã đăng ký và dữ liệu sắp
xếp từ hệ thống máy tính sau khi hàng hóa đã phân loại được vận chuyển tới phòng
giao nhận.
o Monitoring Center
Màn hình trung tâm có thể cho biết chính xác thời gian và địa điểm của quá trình
quản lý bưu phẩm và kiện hàng thông qua hệ thống máy tính và hệ thống postal
logistics
Bên cạnh đó màn hình trung tâm cũng có thể kiểm soát được số lượng những bưu
phẩm đã được đăng ký chính xác vào thời gian nào, có bao nhiêu kiện hàng đã được
di dời giữa các trung tâm bưu chính, và bao nhiêu kiện trống được lưu trữ trong mỗi
trung tâm.
Đây cũng là một phần quan trọng trong việc quản lý bưu kiện có hiệu quả, dịch vụ
khách hàng được nâng cao và kinh nghiệm xử lý mỗi khi việc quản lý của trung tâm

có sự cố.
11