Ứng dụng công nghệ RFID và hệ thống quản lý nhân sự

i
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN VIỄN THÔNG
------------o0o------------







LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP


ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RFID
VÀO HỆ THỐNG QUẢN LÝ NHÂN SỰ



GVHD: ThS. NGUYỄN CHÍ NGỌC
SVTH: NGUYỄN ĐÌNH THÀNH
MSSV: 40502604





Tp.Hồ Chí Minh 1/2010

NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ (Người phản biện)
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................

................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................


NHAÄN XEÙT ÑAÙNH GIAÙ (GVHD)
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................

................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
------------------------------

Ngày Tháng Năm .

PHIẾU CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN
(Dành cho người phản biện)
1. Họ và tên sinh viên: NGUYỄN ĐÌNH THÀNH MSSV: 40502604
Ngành : Điện tử - Viễn thông
2. Đề tài: “Ứng dụng công nghệ RFID vào hệ thống quản lý nhân sự”
3. Họ và tên người hướng dẫn: .........................................................................
4. Tổng quát về bản thuyết minh
Số trang ...................... Số chương ......................
Số bảng số liệu ...................... Số hình vẽ ......................
Số tài liệu tham khảo ...................... Phần mềm tính toán ......................
Hiện vật (sản phẩm) ......................
5. Tổng quát về các bảng vẽ
- Số bản vẽ: .............. bản A1 ............. bản A2 .............. khổ khác
- Số bản vẽ tay: .............. Số bản vẽ trên máy tính: .............
6. Những ưu điểm chính của LVTN:
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
7. Những thiếu sót chính của LVTN:
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
8. Đề nghò: Được bảo vệ Bổ sung thêm để bảo vệ Không được bảo vệ
9. Ba câu hỏi sinh viên phải trả lời trước hội đồng:
a) .......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................

b) ......................................................................................................................................
c) .......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
10. Đánh giá chung (bằng chữ: giỏi, khá,TB)………………….. Điểm /10
Ký tên
(ghi rõ họ tên)


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
------------------------------
Ngày Tháng Năm

PHIẾU CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN
(Dành cho CBHD)
1. Họ và tên sinh viên: NGUYỄN ĐÌNH THÀNH MSSV: 40502604
Ngành : Điện tử - Viễn thông
2. Đề tài: “Ứng dụng công nghệ RFID vào hệ thống quản lý nhân sự”
3. Họ và tên người hướng dẫn: ............................................................................
4. Tổng quát về bản thuyết minh
Số trang ...................... Số chương ......................
Số bảng số liệu ...................... Số hình vẽ ......................
Số tài liệu tham khảo ...................... Phần mềm tính toán ......................
Hiện vật (sản phẩm) ......................
5. Tổng quát về các bảng vẽ
- Số bản vẽ: .............. bản A1 ............. bản A2 .............. khổ khác
- Số bản vẽ tay: .............. Số bản vẽ trên máy tính: .............
6. Những ưu điểm chính của LVTN:
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................

............................................................................................................................................
............................................................................................................................................

7. Những thiếu sót chính của LVTN:
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
8. Đề nghò: Được bảo vệ Bổ sung thêm để bảo vệ Không được bảo vệ
9. Ba câu hỏi sinh viên phải trả lời trước hội đồng:
a) ......................................................................................................................................
b) ......................................................................................................................................
c) .....................................................................................................................................
10. Đánh giá chung (bằng chữ: giỏi, khá,TB)…………………………………. Điểm /10
Ký tên
(ghi rõ họ tên)



ĐẠI HỌC QUỐC GIA Tp.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
------------ -----------------------
Số: __________/BKNT


HỌ VÀ TÊN: NGUYỄN ĐÌNH THÀNH MSSV: 40502604
NGÀNH: ĐIỆN TỬ– VIỄN THÔNG

1. Đầu đề luận văn: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RFID
VÀO HỆ THỐNG QUẢN LÝ NHÂN SỰ

2. Nhiệm vụ (yêu cầu nội dung và số liệu ban đầu) :
..... ......................................................................................................................................
..... ......................................................................................................................................
..... ......................................................................................................................................
..... ......................................................................................................................................
..... ......................................................................................................................................
..... ......................................................................................................................................
..... ......................................................................................................................................
3. Ngày giao nhiệm vụ luận văn: / / 2009
4. Ngày hoàn thành luận văn: / / 2010
5. Họ và tên người hướng dẫn : Phần hướng dẫn :
Th.S NGUYỄN CHÍ NGỌC

Nội dung và yêu cầu luận văn đã được thông qua bộ môn Viễn Thông
Ngày Tháng Năm 2010
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH
(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)


PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN
Người duyệt (chấm sơ bộ): ......................................
Đơn vò: ....................................................................
Ngày bảo vệ: ..........................................................
Điểm tổng kết: ........................................................
Nơi lưu trữ luận văn: ...............................................
KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN VIỄN THÔNG

NHIỆM VỤÏ LUẬÄN VĂN TỐT NGHIỆP

ii

LỜI CẢM ƠN
Em xin gởi đến thầy giáo - Th.s Nguyễn Chí Ngọc lời cảm ơn sâu sắc, chân thành
nhất vì sự tận tâm, hướng dẫn chu đáo và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn
thành tốt đề tài luận văn này.
Đồng thời em cũng xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Bách Khoa, Khoa Điện
- Điện tử, các thầy cô trong Bộ môn Viễn Thông đã truyền đạt những kiến thức
quý báu trong suốt những năm qua và tạo điều kiện tốt nhất cho em trong thời gian
thực hiện luận văn này.
Nhân dòp này, em cũng xin gửi đến các anh chò, các bạn trong khoa Điện - Điện tử
đã giúp đỡ, động viên, tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện đề tài luận văn của mình, em chắc chắn sẽ
không tránh khỏi những sai lầm và thiếu sót, kính mong các thầy cô thông cảm, chỉ
bảo thêm.
Xin trân trọng cảm ơn!
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đình Thành



Tp.Hồ Chí Minh 1/2010




iii
TÓM TẮT LUẬN VĂN
YÊU CẦU LUẬN VĂN

 Tìm hiểu công nghệ RFID.
 Truyền nhận dữ liệu giữa reader và thẻ qua PC.
 Viết chương trình ‚Hệ thống quản lý nhân sự‛.
CÔNG VIỆC ĐÃ THỰC HIỆN
 Hoàn thành chương trình đọc và ghi thông tin vào thẻ hoạt động ổn đònh, chính xác.
 Chương trình ‚Hệ thống quản lý nhân sự‛ hoạt động tốt, tuy nhiên để đưa vào ứng
dụng thực tế một cách rộng rãi và đa dạng cần cải tiến thêm một số hạng mục liên quan
khác.
TÓM TẮT NỘI DUNG BÁO CÁO
Phần 1. Tìm hiểu công nghệ nhận dạng vô tuyến - RFID
 Phần này trình bày tổng quan về lý thuyết và đi sâu tìm hiểu chi tiết các thành phần
liên quan đến công nghệ RFID và các ứng dụng của nó trong thực tế.
Phần 2. Thiết kế và thi công
 Trình bày về sơ đồ khối, giải thuật, chương trình và kết quả thi công.








iv
MỤC LỤC
Trang bìa ............................................................................................................................... i
Nhiệm vụ luận văn ................................................................................................................
Lời cảm ơn ........................................................................................................................... ii
Tóm tắt................................................................................................................................ iii
Mục lục ............................................................................................................................... iv
Danh sách hình vẽ ............................................................................................................... v

Danh sách bảng biểu .......................................................................................................... vi
Danh sách các từ viết tắt ................................................................................................... vii
PHẦN 1
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ NHẬN DẠNG VÔ TUYẾN - RFID
-----------------------
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID
1.1. Sơ lược về các hệ thống nhận dạng tự động ...................................................... 1
1.1.1. Hệ thống mã vạch (Barcode system) ..................................................................... 1
1.1.2. Nhận dạng ký tự quang học (Optical character recognition - OCR) ...................... 1
1.1.3. Phương thức sinh trắc học (Biometric procedures) ................................................ 2
1.1.4. Thẻ thông minh (Smart Cards) ............................................................................... 2
1.1.5. Hệ thống RFID (RFID System) .............................................................................. 4
1.2. Giới thiệu chung về nhận dạng vô tuyến RFID ............................................................ 5
1.2.1. Lòch sửù phát triển của hệ thống RFID ................................................................... 5
1.2.2. Khái niệm RFID ..................................................................................................... 8
1.2.3. So sánh các hệ thống ID khác nhau ....................................................................... 8
1.3. Các thành phần của một hệ thống RFID ...................................................................... 9
1.3.1. Thẻ RFID ............................................................................................................. 10

iv
1.3.2. Reader .................................................................................................................. 17
1.3.3. Database ............................................................................................................... 25
1.4. Giao thức thẻ RFID ..................................................................................................... 25
1.4.1. Thuật ngữ và khái niệm ....................................................................................... 25
1.4.2. Phương thức lưu trữ dữ liệu trên thẻ .................................................................... 27
1.4.3. Thủ tục SINGULATION và ANTI-COLLISION ................................................. 28
1.5. Điều lệ và chuẩn hóa .................................................................................................. 33
1.6. Một số tiêu chuẩn xây dựng cho công nghệ RFID ..................................................... 33
1.7. Tần số vô tuyến hoạt động của RFID ......................................................................... 34
1.8. Các ứng dụng RFID hiện hành ................................................................................... 35

1.8.1. RFID trong việc xử phạt....................................................................................... 36
1.8.2. RFID trong an ninh quốc gia ................................................................................ 36
1.8.3. Trong hệ thống viễn thông ................................................................................... 37
1.8.4. Ứng dụng trong quản lý thư viện ......................................................................... 37
1.8.5. Ứng dụng trong quản lý bán hàng ........................................................................ 38
1.8.6. Nhận dạng động vật ............................................................................................. 39
1.8.7. Cấy ghép vào con người ...................................................................................... 39
1.8.8. Tính phí trong giao thông ..................................................................................... 40
1.9. Ưu, nhược điểm của hệ thống RFID ........................................................................... 40
1.9.1. Ưu điểm ................................................................................................................ 40
1.9.2. Nhược điểm .......................................................................................................... 41
1.10. Phương thức làm việc của RFID .............................................................................. 42
Chương 2. CÁC HỆ THỐNG RFID CƠ BẢN
2.1. Hệ thống 1 bit ............................................................................................................. 46
2.1.1. Tần số vô tuyến.................................................................................................... 46
2.1.2. Sóng viba .............................................................................................................. 48

iv
2.1.3. Bộ chia tần số ....................................................................................................... 50
2.1.4. Transponder trường điện từ ................................................................................. 51
2.2. Hệ thống song công và bán song công ....................................................................... 53
2.2.1. Ghép cảm ứng ...................................................................................................... 54
2.2.2. Ghép điện từ tán xạ lùi ........................................................................................ 57
2.2.3. Ghép gần .............................................................................................................. 59
2.2.4. Ghép điện ............................................................................................................. 61
2.2.5. Truyền dữ liệu từ reader đến transponder ........................................................... 62
2.3. Hệ thống tuần tự ........................................................................................................ 62
2.3.1. Ghép cảm ứng ...................................................................................................... 62
Chương 3. CẤU TRÚC CỦA THIẾT BỊ MANG DỮ LIỆU
3.1. Transponder có bộ nhớ ............................................................................................... 66

3.1.1. Giao tiếp HF ......................................................................................................... 67
3.1.2. Address and security logic ................................................................................... 68
3.1.3. Cấu trúc bộ nhớ .................................................................................................... 69
3.2. Bộ vi xử lý .................................................................................................................. 74
3.2.1. Thẻ có hai giao tiếp ............................................................................................. 76
3.3. Bộ nhớ ......................................................................................................................... 77
3.4. Đo lường các biến vật lý ............................................................................................ 77
3.4.1. Transponder có cảm biến ..................................................................................... 77
Chương 4. CẤU TRÚC CỦA READER
4.1. Luồng dữ liệu trong ứng dụng..................................................................................... 79
4.2. Các thành phần của reader ......................................................................................... 80
4.2.1. Mạch HF .............................................................................................................. 81
4.2.2. Đơn vò điều khiển ................................................................................................. 84
4.3. Kết nối antenna trong hệ thống liên kết cảm ứng ..................................................... 86

iv
4.3.1. Kết nối sử dụng dòng điện phối hợp .................................................................... 86
4.3.2. Cung cấp thông qua cáp ....................................................................................... 87
4.3.3. nh hưởng của hệ số Q ........................................................................................ 88
Chương 5. MÃ HOÁ VÀ ĐIỀU CHẾ DỮ LIỆU
5.1. Các loại mã biểu diễn tín hiệu nhò phân ..................................................................... 89
5.2. Các kỹ thuật điều chế số ............................................................................................ 91
5.2.1. Điều chế ASK ...................................................................................................... 91
5.2.2. Điều chế 2FSK ..................................................................................................... 92
5.2.3. Điều chế PSK ....................................................................................................... 92
5.2.4. Điều chế với sóng mang phụ ............................................................................... 93
Chương 6. SỰ CHÍNH XÁC CỦA DỮ LIỆU
6.1. Phương pháp kiểm tra lỗi ............................................................................................ 95
6.1.1. Kiểm tra chẵn lẻ .................................................................................................. 95
6.1.2. Phương pháp LRC ................................................................................................ 95

6.1.3. Phương pháp CRC ................................................................................................ 96
6.2. Đa truy cập, chống xung đột dữ liệu ........................................................................... 97
6.2.1. SDMA .................................................................................................................. 98
6.2.2. FDMA .................................................................................................................. 99
6.2.3. TDMA .................................................................................................................. 99

PHẦN 2
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG
-----------------------
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG
1.1. Giới thiệu .................................................................................................................. 105

iv
1.1.1. Giới thiệu đề tài ................................................................................................. 105
1.1.2. Yêu cầu đề tài .................................................................................................... 105
1.1.3. Nội dung của đề tài ............................................................................................ 106
1.2. Yêu cầu hệ thống ...................................................................................................... 106
1.2.1. Nhu cầu hệ thống ............................................................................................... 106
1.2.2. Quản lý dự án ..................................................................................................... 106
1.3. Tổng quan về sơ đồ khối của hệ thống ..................................................................... 107
1.3.1. Các thông số của Reader (DL910)..................................................................... 107
1.3.2. Các thông số của thẻ .......................................................................................... 108
1.4. Kết quả đo đạc thực tế việc đọc thẻ ......................................................................... 115
Chương 2. PHÂN TÍCH HỆ THỐNG
2.1. Khảo xác hiện trạng.................................................................................................. 117
2.1.1. Giới thiệu chung ................................................................................................. 117
2.1.2. Các vấn đề đặt ra cho hệ thống mới .................................................................. 117
2.1.3. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 118
2.1.4. Giới hạn hệ thống .............................................................................................. 118
2.1.5. Các chức năng của hệ thống mới ....................................................................... 118

2.2. Thiết kế sơ đồ ........................................................................................................... 119
2.2.1. Sơ đồ chức năng ................................................................................................ 119
2.2.2. Sơ đồ ngữ cảnh ................................................................................................... 120
2.2.3. Sơ đồ luồng dữ liệu ............................................................................................ 120
2.2.4. Mô hình cơ sở dữ liệu ......................................................................................... 121
Chương 3. CHƯƠNG TRÌNH VÀ KẾT QUẢ THI CÔNG
3.1. Mục Quản lý hệ thống .............................................................................................. 123
3.1.1. Lưu đồ giải thuật ................................................................................................ 123
3.1.2. Kết quả thi công ................................................................................................. 123

iv
3.2. Giao diện chương trình chính .................................................................................... 125
3.3. Mục Đọc, ghi thẻ ....................................................................................................... 125
3.3.1. Lưu đồ giải thuật ............................................................................................... 125
3.3.2. Kết quả thi công ................................................................................................. 126
3.4. Mục chấm công ......................................................................................................... 127
3.4.1. Lưu đồ giải thuật ................................................................................................ 127
3.4.2 Kết quả thi công .................................................................................................. 127
3.4. Các Danh mục khác .................................................................................................. 128
Chương 4. TỔNG KẾT VÀ ĐÁNH GIÁ
4.1. Đánh giá .................................................................................................................... 129
4.2. Hạn chế ..................................................................................................................... 129
4.3. Hướng phát triển đề tài ............................................................................................. 129
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 130

v
DANH SÁCH HÌNH VẼ
PHẦN 1
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ NHẬN DẠNG VÔ TUYẾN – RFID
-----------------------
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID
Hình 1.1. Mã vạch ................................................................................................................ 1
Hình 1.2. Ký tự quang học .................................................................................................... 2
Hình 1.3. Kiến trúc tiêu biểu của thẻ bộ nhớ có logic bảo mật ............................................ 3
Hình 1.4. Kiến trúc cơ bản của một thẻ vi xử lý ................................................................... 3
Hình 1.5. Hệ thống RFID ..................................................................................................... 4
Hình 1.6. Lòch sử phát triển RFID giai đoạn 1880-1960 ...................................................... 5
Hình 1.7. Lòch sử phát triển RFID giai đoạn 1960-1990 ...................................................... 6
Hình 1.8. Lòch sử phát triển RFID giai đoạn 1990-2009 ...................................................... 7
Hình 1.9. Hệ thống RFID toàn diện.................................................................................... 10
Hình 1.10. Layout của thiết bò mang dữ liệu, transponder. Hình bên trái transponder ghép cảm

ứng với antenna cuộn dây, hình bên phải transponder viba với antenna dipole ................. 10
Hình 1.11.Cấu trúc của một thẻ thụ động .......................................................................... 11
Hình 1.12. Một số loại thẻ tích cực .................................................................................... 14
Hình 1.13. Cấu trúc của một thẻ bán tích cực .................................................................... 15
Hình 1.14. Cấu trúc layout cơ bản của một reader............................................................. 18
Hình 1.15. Cơ chế truyền ở trường gần, trường xa giữa thẻ và reader ............................... 22
Hình 1.16. Cơ chế truyền modulated backscatter của thẻ thụ động .................................... 24
Hình 1.17. Cơ chế truyền modulated backscatter của thẻ bán thụ động ............................. 24
Hình 1.18. Cơ chế truyền kiểu máy phát của thẻû tích cực .................................................. 24
Hình 1.19. Layout bộ nhớ của một thẻ minh họa ................................................................ 27
Hình 1.20. Sơ đồ cây nhò phân ............................................................................................ 31

v
Hình 1.21. Ứng dụng công nghệ RFID vào thư viện ........................................................... 38
Hình 1.22. Ứng dụng công nghệ RFID trong siêu thò ......................................................... 39
Hình 1.23. Ứng dụng công nghệ RFID vào cấy ghép ........................................................ 40
Hình 1.24. Quá trình làm việc của thẻ và reader ............................................................... 43
Hình 1.25. Quá trình truyền nhận dữ liệu giữa thẻ và reader............................................. 44
Chương 2. CÁC HỆ THỐNG RFID CƠ BẢN
Hình 2.1. Các hệ thống RFID khác nhau ............................................................................ 45
Hình 2.2. Giới thiệu hoạt động của hệ thống EAS tần số vô tuyến ..................................... 47
Hình 2.3. Antenna khung của hệ thống RF (cao 1,2 - 1,6m) và transponder ....................... 48
Hình 2.4. Mạch cơ bản và hình dạng cụ thể của transponder viba ..................................... 49
Hình 2.5. Transponder viba nằm trong vùng truy vấn của detector .................................... 49
Hình 2.6. Sơ đồ mạch điện và hoạt động của EAS sử dụng bộ chia tần số ......................... 50
Hình 2.7. Antenna của hệ thống RFID điện từ (cao 1.40 m) và transponder ...................... 52
Hình 2.8. Truyền dữ liệu trong hệ thống song công, bán song công và tuần tự ................. .53
Hình 2.9. Năng lượng cung cấp cho transponder thông qua từ trường phát ra của reader . 54
Hình 2.10. Truyền dữ liệu bằng load modulation từ transponder đến reader ..................... 55
Hình 2.11. Phổ của điều chế sóng mang phụ...................................................................... 56

Hình 2.12. Sơ đồ mạch của transponder hài phụ ................................................................ 57
Hình 2.13. Hoạt động của transponder tán xạ lùi .............................................................. 59
Hình 2.14. Transponder ghép gần được đưa vào trong reader ........................................... 60
Hình 2.15. Hệ thống ghép điện sử dụng điện trường để truyền năng lượng và dữ liệu ....... 61
Hình 2.16. Sơ đồ mạch tương đương của hệ thống RFID ghép điện ................................... 62
Hình 2.17. Sơ đồ khối của transponder tuần tự sử dụng ghép cảm ứng .............................. 64
Hình 2.18. Sơ đồ điện áp của tụ nạp .................................................................................. 64
Chương 3. CẤU TRÚC CỦA THIẾT BỊ MANG DỮ LIỆU
Hình 3.1. Sơ đồ phân loại các thiết bò mang dữ liệu dùng trong RFID ............................... 66
Hình 3.2. Sơ đồ khối của tranpsonder có bộ nhớ ................................................................ 67

v
Hình 3.3. Sơ đồ khối của một mạch HF của transponder liên kết cảm ứng với bộ load
modulator ........................................................................................................................... 67
Hình 3.4. Sơ đồ khối của Address and Security logic .......................................................... 68
Hình 3.5. Sơ đồ khối của một transponder chỉ đọc ............................................................. 69
Hình 3.6. Sơ đồ khối của một transponder ghi được có chức năng bảo mật để thực hiện xác
nhận giữa transponder và reader ....................................................................................... 71
Hình 3.7. Transponder có 2 bộ nhớ khoá để cấp quyền truy xuất khác nhau .........................
Hình 3.8. Một transponder có thể dùng cho nhiều ứng dụng bằng cách phân đoạn bộ nhớ của
nó ....................................................................................................................................... 72
Hình 3.9. Sự khác nhau giữa segment cố đònh và segment tự do ......................................... 74
Hình 3.10. Sơ đồ khối của một transponder có dùng bộ vi xử lý ........................................ 74
Hình 3.11. Quá trình xử lý lệnh trong hệ điều hành thẻ thông minh .................................. 75
Hình 3.12. Sơ đồ khối của một thẻ hai giao tiếp ................................................................. 76
Hình 3.13. Transponder liên kết cảm ứng có thêm cảm biến nhiệt độ ................................ 78
Chương 4. CẤU TRÚC CỦA READER
Hình 4.1. Nguyên lý Master-Slave giữa phần mềm, reader và tranpsonder ........................ 79
Hình 4.2. Sơ đồ khối của một reader gồm có hệ thống điều khiển và mạch HF. Toàn bộ hệ
thống được điều khiển bằng những lệnh ............................................................................. 81

Hình 4.3. Sơ đồ khối mạch HF của hệ thống RFID liên kết cảm ứng ................................. 82
Hình 4.4. Sơ đồ khối của một mạch HF trong hệ thống viba .............................................. 83
Hình 4.5. Hoạt động của một bộ directional coupler với hệ thống RFID tán xạ lùi ........... 83
Hình 4.6. Sơ đồ khối HF của reader trong hệ thống SEQ ................................................... 84
Hình 4.7. Sơ đồ khối đơn vò điều khiển của reader ............................................................. 85
Hình 4.8. Quá trình mã hoá và giải mã tín hiệu bằng đơn vò điều khiển của reader .......... 85
Hình 4.9. Kết nối cuộn dây antenna bằng kỹ thuật 50

.................................................... .87
Hình 4.10. Mạch điện phối hợp trở kháng cho cuộn dây antenna....................................... 87
Chương 5. MÃ HOÁ VÀ ĐIỀU CHẾ DỮ LIỆU

v
Hình 5.1. Sơ đồ khối hệ thống viễn thông số ...................................................................... 89
Hình 5.2. Các loại mã đường truyền trong hệ thống RFID ................................................. 90
Hình 5.3. Mã Pulse-pause .................................................................................................. 91
Hình 5.4. Điều chế ASK ...................................................................................................... 92
Hình 5.5. Điều chế FSK ...................................................................................................... 92
Hình 5.6. Điều chế PSK ...................................................................................................... 93
Hình 5.7. Sơ đồ điều chế ghép kênh với kiểu điều chế ASK sóng mang phụ ...................... .93
Hình 5.8. Phổ của tín hiệu điều chế sóng mang phụ. .......................................................... 94
Chương 6. SỰ CHÍNH XÁC CỦA DỮ LIỆU
Hình 6.1. Kiểm tra LRC ...................................................................................................... 95
Hình 6.2. Truyền dữ liệu đến nhiều thẻ .............................................................................. 97
Hình 6.3. Nhận dữ liệu từ nhiều thẻ ................................................................................... 97
Hình 6.4. Các phương pháp tránh xung đột dữ liệu ............................................................ 98
Hình 6.5. SDMA, anten đònh hướng chỉ lần lượt đến các transponder ................................ 98
Hình 6.6. FMDA, vài kênh truyền với các tần số khác nhau dùng cho việc truyền dữ liệu giữa
transponder và reader ........................................................................................................ 99
Hình 6.7. Các phương pháp điều khiển reader ................................................................. 100

Hình 6.8. Mã NRZ ............................................................................................................ 101
Hình 6.9. Mã hoá NRZ không thể phát hiện sự xung đột dữ liệu giữa các transponder ... 101
Hình 6.10. Mã Manchester ............................................................................................... 102
Hình 6.11. Mã hoá Manchester giúp phát hiện bit xung đột ............................................. 102
Hình 6.12. Quá trình tìm kiếm transponder hợp lệ ........................................................... 103
Hình 6.13. Số lần thực hiện trung bình để xác đònh đòa chỉ transponder .......................... 104
PHẦN 2
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG
-----------------------

v
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG
Hình 1.1. Reader (DL910) ................................................................................................ 107
Hình 1.2. Sơ đồ khối của thẻ SL3 ICS10 ........................................................................... 111
Hình 1.3. Mô hình thực tế khảo sát .................................................................................. 116
Chương 2. PHÂN TÍCH HỆ THỐNG
Hình 2.1. Sơ đồ chức năng ................................................................................................ 119
Hình 2.2. Sơ đồ ngữ cảnh ................................................................................................. 120
Hình 2.3. Sơ đồ luồng dữ liệu ........................................................................................... 121
Chương 3. CHƯƠNG TRÌNH VÀ KẾT QUẢ THI CÔNG
Hình 3.1. Lưu đồ giải thuật quản lý hệ thống ................................................................... 123
Hình 3.2. Giao diện đăng nhập hệ thống .......................................................................... 124
Hình 3.3. Giao diện chương trình chính ............................................................................ 125
Hình 3.4. Lưu đồ giải thuật mục Đọc ghi ......................................................................... 126
Hình 3.5. Giao diện Đọc ghi ............................................................................................. 126
Hình 3.6. Lưu đồ giải thuật mục Chấm công .................................................................... 127
Hình 3.7. Giao diện Chấm công ....................................................................................... 128

vi
DANH SÁCH BẢNG BIỂU
PHẦN 1
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ NHẬN DẠNG VÔ TUYẾN - RFID
-----------------------
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID
Bảng 1.1: So sánh một số hệ thống nhận dạng .................................................................... 9
Bảng 1.2: Tần số hoạt động của RFID .............................................................................. 35
Chương 2. CÁC HỆ THỐNG RFID CƠ BẢN
Bảng 2.1: Các tham số hệ thống cho các hệ thống RF ...................................................... 48
Bảng 2.2: Dải tần số của các hệ thống bảo mật khác nhau ............................................... 48
Bảng 2.3: Các thông số cơ bản của hệ thống .................................................................... 50
Bảng 2.4: Suy hao đường truyền trong không gian tự do ứng với những tần số khác nhau (độ
lợi của antenna transponder là 1,64, của antenna reader là 1) .......................................... 58
Chương 4. CẤU TRÚC CỦA READER
Bảng 4.1: Ví dụ về quá trình thực thi một lệnh đọc bởi phần mềm, reader và transponder .
........................................................................................................................................... 80

PHẦN 2
THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG
-----------------------
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG
Bảng 1.1: Kế hoạch thực hiện và phân công nhiệm vụ ................................................... 106
Bảng 1.2: Các thông số cơ bản của Reader (DL910) ...................................................... 107

vi
Bảng 1.3: Các thông số về đọc ghi của Reader (DL910) ................................................ 107
Bảng 1.4: Cổng hỗ trợ của Reader (DL910) .................................................................... 108
Bảng 1.5: Các thông số về điện của Reader (DL910) ..................................................... 108
Bảng 1.6: Kích thước Reader (DL910) ............................................................................ 108
Bảng 1.7: Mã kết nối, ngắt kết nối, đọc ghi thẻ .............................................................. 108
Bảng 1.8: Tần số hoạt động theo chuẩn của thẻ SL3 ICS10 ........................................... 111
Bảng 1.9: Khoảng cách hoạt động của thẻ UCODE HSL trong các băng tần số ............ 113
Bảng 1.10: Kết quả đo đạc thực tế tầm đo thẳng góc cực đại của Reader
(UHF_R_G2_232_2A) với hai loại thẻ thụ động (SL3 ICS10 và SL3 ICS30 chuẩn UCODE
EPC GEN2) di chuyển với vận tốc cực đại ...................................................................... 116
Chương 2. PHÂN TÍCH HỆ THỐNG
Bảng 2.1: Mô hình cơ sở dữ liệu ...................................................................................... 122

vii
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
Bd (Baud bit/s): Tốc độ truyền
CDMA (Code Division Multiple Access): Đa truy cập phân chia mật mã
EAS (Electronic Article Surveillance): Thiết bò giám sát điện tử
EEPROM (Electric Erasable and Programmable Read-Only Memory): Kiểu EPROM có thể
xóa bằng tín hiệu điện
ERP (Equivalen Radiated Power):
FDMA(Frequency Domain Multiple Access):
FDX (Full-Duplex): Song công
FSK (Frequency Shift Keying): Điều chế dòch tần số
GSM (Global System for Mobile Communication/Groupe Special Mobile): Hệ thống truyền
thông di động toàn cầu
HDX (Half-Duplex): Bán song công
HSL (High Frequency Smart Label): Hệ thống ghi nhãn thông minh dùng ở tần số cao
ISM (Industrial Scientific Medical (frequency range)): Ngưỡng tần số được ứng dụng trong y
khoa

ISO (International Organization for Standardization): Tổ chức ISO
LAN (Local Area Network): Mạng kết nối cục bộ
NRZ (Non-Return-to-Zero): Không trở về 0
OCR (Optical Character Recognition): Nhận dạng ký tự quang học
PC (Personal Computer): Máy tính cá nhân
RFID(Radio Frequency Identification): Kỹ thuật nhận dạng bằng vô tuyến
RO (Read Only): Chỉ đọc
RW (Read Write): Đọc ghi
SAW (Surface Acoustic Wave):
SDMA(Space Division Multiple Access):

vii
SEQ (Sequential System): Hệ thống tuần tự
STAC (Slotted Terminal Adaptive Collection):
TDMA(Time Domain Multiple Access): Đa truy cập theo miền thời gian
UHF (Ultra High Frequency): Tần số siêu cao (300MHz – 3GHz)
UPC (Universal Product Code): Mã sản phẩm chuẩn toàn cầu
WORM (Write Once, Read Many): ghi một lần, đọc nhiều lần

Luận văn tốt nghiệp: Ứng dụng công nghệ RFID vào hệ thống quản lý nhân sự
SVTH: Nguyễn Đình Thành GVHD: Ths. Nguyễn Chí Ngọc
-1-

PHẦN 1
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ NHẬN DẠNG VÔ TUYẾN - RFID
-----------------------
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID
1.1. Sơ lược về các hệ thống nhận dạng tự động
1.1.1. Hệ thống mã vạch (Barcode system)
Mã vạch là hình gồm nhiều sọc đứng, rộng và hẹp được in để đại diện cho các
mã số dưới dạng máy có thể đọc được.

Các mã sọc phù hợp với tiêu chuẩn Universal Product Code (UPC) được in trên
hầu hết các sản phẩm hàng hóa bày bán trong các siêu thò hiện nay. Khi hình mã sọc
được kéo lướt qua một dụng cụ quét quang học ở quầy kiểm tra thu tiền, máy tính sẽ đối
chiếu số hiệu sản phẩm với cơ sở dữ liệu các danh sách giá và in ra giá tiền đúng với
mã đó.

Hình 1.1. Mã vạch
1.1.2. Nhận dạng ký tự quang học (Optical character recognition - OCR)
Nhận dạng ký tự quang học là sự cảm nhận bằng máy các chữ in và chữ đánh
máy. Bằng phần mềm OCR, các máy quét có thể quét trên một trang chữ in, và các ký
tự sẽ được biến thành các văn bản theo qui cách tài liệu của chương trình xử lý từ.
Luận văn tốt nghiệp: Ứng dụng công nghệ RFID vào hệ thống quản lý nhân sự
SVTH: Nguyễn Đình Thành GVHD: Ths. Nguyễn Chí Ngọc
-2-


Hình 1.2. Ký tự quang học
1.1.3. Phương thức sinh trắc học (Biometric procedures)
 Nhận dạng giọng nói (Voice identification)
Là phương thức được thực hiện bằng cách kiểm tra các đặc trưng của giọng nói
của người nói với một mẫu tham khảo có trước, nếu tương ứng thì đáp ứng sẽ thực hiện
theo yêu cầu của người nói.
 Nhận dạng dấu vân tay (Fingerprinting procedures (dactyloscopy))
Tiến trình này dựa trên sự so sánh mẫu nhú và lớp da trên đầu ngón tay. Hệ
thống sẽ phân tích dữ liệu từ các mẫu nó đọc được và đem so sánh với mẫu tham khảo
đã được lưu trữ.
1.1.4. Thẻ thông minh (Smart Cards)
Thẻ thông minh là một hệ thống lưu trữ dữ liệu điện tử. Nó có kích thước
khoảng bằng thẻ tín dụng có thể chứa thông tin và trong hầu hết các trường hợp
thì nó chứa cả một bộ vi xử lý điều khiển nhiều chức năng đáp ứng nhu cầu

người sử dụng. Không giống như thẻ từ có những sọc từ ngoài mặt thẻ, thẻ thông
minh giữ thông tin bên trong nó mà vì thế an toàn hơn nhiều. Thẻ thông minh
thường được dùng cho những thiết bò cần xác minh chủ quyền của người sử dụng,
và nó tạo ra những mã truy cập cho hệ thống bảo an. Thẻ thông minh đầu tiên là
thẻ thông minh điện thoại trả trước được đưa vào sử dụng năm 1984.
Có 2 loại thẻ thông minh cơ bản khác nhau dựa vào tính năng bên trong
của nó: thẻ nhớ và thẻ vi xử lý.