Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
1 Một số khái niệm cơ bản trong hệ thống RFID

1 Một số khái niệm cơ bản trong hệ thống RFID

Tải bản đầy đủ - 0trang

-Đối với loại thẻ này, khi thẻ và Reader truyền thơng với nhau thì Reader ln

truyền trước rồi mới đến thẻ. Cho nên bắt buộc phải có Reader để thẻ kích hoạt năng

lượng và truyền dữ liệu của nó.

-Thẻ thụ động có nhiều phạm vi đọc, tùy vào mục đích sử dụng mà khoảng đọc từ

ít hơn 1inch đến khoảng 30 feet (xấp xỉ 9 m).



Hình 2. 2 Thẻ thụ động

Thẻ tích cực: Thẻ tích cực có một nguồn năng lượng bên trong ( pin hoặc nguồn

năng lượng khác như năng lượng mặt trời) và điện tử học để thực thi những nhiệm vụ

chuyên dụng. Sử dụng nguồn năng lượng bên trong để truyền dữ liệu cho Reader. Điện tử

học bên trong gồm bộ vi mạch, cảm biến và các cổng vào/ra Những thành phần này có thể

đo được nhiệt độ vây quanh và phát ra dữ liệu nhiệt độ chuẩn và sử dụng dữ liệu này để

xác định các tham số khác như hạn sử dụng của item được gắn thẻ. Thẻ có thể truyền

thơng tin này cho Reader (cùng với từ định danh duy nhất của nó).

Đối với loại thẻ này, trong quá trình truyền giữa thẻ và Reader, thẻ luôn truyền

trước. Nhờ vào nguồn năng lượng bên trong mà loại thẻ này tự kích hoạt hoạt động của

nó mà khơng cần nhờ vào năng lượng của Reader. Vì vậy, sự hiện diện của Reader khơng

cần thiết cho việc truyền dữ liệu nên thẻ tích cực có thể phát dữ liệu của nó cho những

vùng lân cận kể cả trong cả trường hợp Reader khơng có ở nơi đó.

Khoảng cách đọc của thẻ tích cực là 100 feet (xấp xỉ 30.5 m) hoặc hơn nữa khi

máy phát tích cực của thẻ được dùng đến. Tuổi thọ khi dùng pin của loại thẻ tích cực này



4



là từ 2 đến 7 năm tùy thuộc vào thời gian sống của nguồn năng lượng bên trong (pin) và

tần số phát tín hiệu của thẻ.



Hình 2. 3 Thẻ thụ động



Thẻ bán thụ động ( bán tích cực): Thẻ bán thụ động có một nguồn năng lượng bên

trong (chẳng hạn là bộ pin) và điện tử học bên trong để thực thi những nhiệm vụ chuyên

dụng. Nguồn bên trong cung cấp năng lượng cho thẻ hoạt động. Tuy nhiên trong quá trình

truyền dữ liệu, thẻ bán tích cực lại sử dụng nguồn năng lượng từ Reader. Thẻ bán tích cực

hay còn được gọi là thẻ có hỗ trợ pin ( battery-assisted tag ).

Đối với loại thẻ này, trong q trình truyền tín hiệu giữa Tag/thẻ và Reader thì

Reader ln truyền trước rồi mới đến Tag/thẻ.

Phạm vi đọc (khoảng đọc) của thẻ bán thụ động lên đến 100 feet ( xấp xỉ 30,5m).

2.1.2 Reader (Đầu đọc)

Reader (Đầu đọc) thẻ RFID là một thiết bị điện tử tích hợp. Nó gồm các module

như: Module giao tiếp vơ tuyến sử dụng Anten, Module mã hố và giải mã, Module xử lý

tín hiệu từ thẻ, Module truyền thơng ( Hỗ trợ kết nối RS232, SPI, USB, LAN…). Các

anten có thể gắn trong đầu đọc hoặc gắn rời. Chúng có nhiệm vụ thu và phát tín hiệu sóng

radio giao tiếp với thẻ.

Reader RFID được gọi là vật tra hỏi (interrogator), là một thiết bị đọc và ghi dữ

liệu các thẻ RFID tương thích. Hoạt động ghi dữ liệu lên thẻ bằng Reader được gọi là tạo

thẻ. Quá trình tạo thẻ và kết hợp thẻ với một đối tượng được gọi là đưa thẻ vào hoạt động

(commissioning the tag). Muốn đối tượng được gắn thẻ mất hiệu lực hoạt động ta tách thẻ

ra khỏi đối tượng được gắn thẻ hoặc làm mất hiệu lực hoạt động của thẻ ( vô hiệu hóa



5



thẻ). Thời gian mà Rreader có thể phát năng lượng RF để đọc thẻ được gọi là chu kỳ làm

việc của Reader.

Reader là hệ thần kinh trung ương của toàn hệ thống phần cứng RFID thiết lập

việc truyền dữ liệu với thành phần này và điều khiển nó, là thao tác quan trọng nhất của

bất kỳ thực thể nào muốn liên kết với thực thể phần cứng này. Một reader có các thành

phần chính sau:

Máy phát (Transmitter): Truyền nguồn AC và chu kỳ xung qua anten của nó đến

thẻ trong phạm vi đọc cho phép, chịu trách nhiệm gửi tín hiệu của Reader đến mơi trường

xung quanh và nhận lại đáp ứng của thẻ qua anten. Số cổng anten của Reader được kết

nối với thành phần máy phát của nó. Hiện tại thì một số Reader có thể hỗ trợ đến 4 cổng

anten.

Máy thu: Là một phần của máy thu phát, nhận tín hiệu tương tự từ thẻ qua anten.

Sau đó nó gởi những tín hiệu này cho vi mạch của Reader chuyển thành tín hiệu số tương

đương.

Vi mạch: Thành phần này chịu trách nhiệm cung cấp giao thức cho Reader để

truyền thơng với thẻ tương thích. Có nhiệm vụ thực hiện việc giải mã và kiểm tra lỗi tín

hiệu tương tự nhận từ máy thu. Thêm nữa là vi mạch có thể chứa luận lý để thực hiện việc

lọc và xử lý dữ liệu đọc được từ thẻ.

Bộ nhớ: Dùng lưu trữ dữ liệu như các tham số cấu hình Reader và một bản kê

khai các lần đọc thẻ. Vì vậy nếu việc kết nối giữa Reader và hệ thống mạch điều

khiển/phần mềm bị hỏng thì tất cả dữ liệu thẻ đã được đọc không bị mất. Tuy nhiên, tùy

thuộc vào dung lượng của bộ nhớ,có một giới hạn liên quan đến việc nhiều lần đọc thẻ

như thế có thể được lưu trữ như thế nào vào lúc đó. Nếu việc kết nối xuống vượt quá thời

gian mở rộng cho phép thì một phần dữ liệu đã lưu bị mất (bị ghi đè bởi các thẻ khác

được đọc sau đó)

Các kênh nhập/xuất của các cảm biến, cơ cấu truyền động đầu từ và bảng tín hiệu

điện báo bên ngoài: Thành phần này cung cấp một cơ chế bật và tắt Reader tùy thuộc vào

các sự kiện bên ngoài. Sử dụng một số cảm biến quang hoặc cảm biến siêu âm để phát

hiện các đối tượng được gắn thẻ trong phạm vi đọc của Reader, các cảm biến này cho

phép Reader bật lên để đọc thẻ. Ngoài ra các kênh này cũng cho phép Reader cung cấp

xuất cục bộ tùy thuộc vào một số điều kiện qua một bảng tín hiệu điện báo (chẳng hạn,

báo bằng âm thanh) hoặc cơ cấu truyền động đầu từ (chẳng hạn, mở hoặc đóng van an

tồn, di chuyển một cánh tay robot, v.v…).

Mạch điều khiển: Mạch điều khiển cho phép con người hoặc chương trình máy

tính giao tiếp, điều khiển các chức năng của Reader, điều khiển bảng tín hiệu điện báovà

cơ cấu truyền động đầu từ kết hợp với Reader này. Thường thì hợp nhất thành phần này



6



vào Reader (như phần mềm hệ thống (firmware) chẳng hạn). Tuy nhiên, có thể tách làm

một thành phần phần cứng/phần mềm riêng.

Giao diện truyền thông :Giao diện truyền thông cho phép tương tác với bên ngoài

qua mạch điều khiển, để truyền dữ liệu’ nhận lệnh và gửi lại đáp ứng. Có thể xem là một

phần của mạch điều khiển hoặc là phương tiện truyền giữa mạch điều khiển và các thực

thể bên ngoài.

Nguồn năng lượng:Cung cấp nguồn năng lượng cho các thành phần của Reader.

Nguồn năng lượng được cung cấp cho các thành phần này qua một dây dẫn điện được kết

nối với một ngõ ra bên ngồi thích hợp.

2.1.3 Middleware ( phần mềm xử lí trung gian)

Phần mềm Middleware sẽ quản lý đầu và dữ liệu đến từ thẻ, chuyển nó tới hệ

thống cơ sở dữ liệu tập trung. Middleware được bố trí ở giữa đầu đọc và cơ sở dữ liệu.

Ngoài việc lấy dữ liệu từ thẻ và đưa dữ liệu vào cơ sở dữ liệu, Middleware còn thực hiện

các chức năng như lọc, quản lý và phối hợp đầu đọc. Khi các hệ thống RFID phát triển

lên, Middleware sẽ được bổ sung thêm các chức năng quản lý nâng cao và cải tiến cho cả

đầu đọc và thẻ, chưa kể đến các tuỳ chọn quản lý dữ liệu mở rộng.

2.1.4



Khoảng đọc

Là khoảng cách giữa đầu đọc và thẻ. Đối với các hệ thống RFID ghép cảm ứng,

năng lượng cảm ứng là một hàm của khoảng cách từ cuộn anten. Từ trường giảm đi với

tốc độ 1 / r3, với r là khoảng cách giữa đầu đọc và thẻ.

2.2



Tổng quan về hệ thống nhận dạng tự động

Một hệ thống nhận dạng tự động thông thường gồm các thành phần sau :

Nhận diện



Thẻ (Mã số,

mã vạch,)



Reader



Middleware (Phần

mềm xử lí)



(Đầu đọc)



Hiển thị



Cơ sở dữ liệu



7



Hình 2. 4 Sơ đồ hệ thông nhận dạng tự động

2.2.1 Các công nghệ nhận dạng tự động

Hiện nay việc nhận dạng tự động có thể sử dụng bằng nhiều phương pháp, công

nghệ khác nhau như bằng công nghệ GPS, sử dụng sóng RF, cơng nghệ RFID,…và mỗi

cơng nghệ, phương pháp lại có nhiều cách khác nhau. Và ở hiện tại, RFID đang là cơng

nghệ có nhiều tính ưu việt được sử dụng rộng rãi và phổ biến trơng cuộc sống.



Hình 2. 5 Mơ hình các hệ thống nhận dạng tự động

2.2.1.1 Khái niệm hệ thống RFID

RFID (Radio Frequency Identification) là phương pháp nhận dạng tự động dựa

trên khả năng lưu trữ và nhận dữ liệu từ xa bằng các thiết bị thẻ RFID. Thẻ RFID có kích

thước nhỏ vàcó thể gắn vào sản phẩm, gắn trên người, động vật. Thẻ RFID chứa các chip

silicon và các anten cho phép nhận lệnh và đáp ứng lại bằng tần số vô tuyến RF từ một

RFID phát đáp. Các thẻ thụ động không u cầu nguồn cơng suất nội bộ còn các thẻ tích

cực u cầu một nguồn cơng suất.

Hệ thống RFID lấy năng lượng từ trường điện từ của sóng radio và nhận dạng

dựa vào tần số sóng radio mang thơng tin đó. Có khả năng nhận diện các đối tượng từ

khoảng cách từ vài inch cho đến hàng trăm mét tùy vào nhu cầu sử dụng. Do những đặc

tính ưu việt về công nghệ của hệ thống RFID so với các hệ thống nhận dạng tự động khác

nên hầu hết các hệ thống cần tính bảo mật và an ninh cao thường chọn công nghệ này. Hệ

thống RFID ngày nay được ứng dụng trong rất nhiều các lĩnh vực và ngày càng phát triển

vượt bậc hơn.



8



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

1 Một số khái niệm cơ bản trong hệ thống RFID

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×