Đề tài Ứng dụng công nghệ RFID vào hệ thống quản lý nhân sự

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. Lịch 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 vị điều khiển . 84 4.3. Kết nối antenna trong hệ thống liên kết cảm ứng . 86 4.3.1. Kết nối sử dụng dòng điện phối hợp 86 4.3.2. Cung cấp thông qua cáp . 87 4.3.3. Aûnh hưởng của hệ số Q 88 Chương 5. MÃ HOÁ VÀ ĐIỀU CHẾ DỮ LIỆU 5.1. Các loại mã biểu diễn tín hiệu nhị 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 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 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 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. Lịch sử phát triển RFID giai đoạn 1880-1960 5 Hình 1.7. Lịch sử phát triển RFID giai đoạn 1960-1990 6 Hình 1.8. Lịch sử phát triển RFID giai đoạn 1990-2009 7 Hình 1.9. Hệ thống RFID toàn diện 10 Hình 1.10. Layout của thiết bị 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 nhị phân 31 Hình 1.21. Ứng dụng công nghệ RFID vào thư viện . 38 Hình 1.22. Ứng dụng công nghệ RFID trong siêu thị . 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 bị mang dữ liệu dùng trong RFID . 66 Hình 3.2. Sơ đồ khối của tranpsonder có bộ nhớ 67 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 định 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 vị điều khiển của reader . 85 Hình 4.8. Quá trình mã hoá và giải mã tín hiệu bằng đơn vị 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 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 định 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 định địa chỉ transponder 104 PHẦN 2 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG ----------------------- 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 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 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

TÀI LIỆU LUẬN VĂN CÙNG DANH MỤC

TIN KHUYẾN MÃI

  • Thư viện tài liệu Phong Phú

    Hỗ trợ download nhiều Website

  • Nạp thẻ & Download nhanh

    Hỗ trợ nạp thẻ qua Momo & Zalo Pay

  • Nhận nhiều khuyến mãi

    Khi đăng ký & nạp thẻ ngay Hôm Nay

NẠP THẺ NGAY