A TÌM HIỂU VỀ RFID: I) 1.1) RFID Khái niệm: Là công nghệ xác nhận liệu sóng vô tuyến, từ cho phép nhận dạng, theo dõi, lưu trữ thông tin Các đặc trưng RFID: +) Tần số hoạt động +) Phạm vi đọc +) Phương pháp ghép nối vật lý Hình 1: Sơ đồ hệ thống RFID đơn giản 1.1.1) Tần số hoạt động Tần số hoạt động thuộc tính quan trọng hệ thống RFID Đó tần số mà , reader truyền tín hiệu Nó gắn kết chặt chẽ với thuộc tính điển hình, đọc từ khoảng cách xa Trong hầu hết trường hợp,tần số hệ thống RFID định khoảng cách cần thiết để việc thực đọc thành công 1.1.2) Phạm vi đọc Phạm vi đọc hệ thống RFID xác định khoảng cách thẻ reader Từ ta thấy hệ thống RFID phân chia thành ba kiểu đây: • Trực tiếp : Đó hệ thống có phạm vi đọc thấp cm Một vài hệ thống LF HF RFID thuộc nhóm • Tầm gần : Đó hệ thống có phạm vi đọc từ cm tới 100 cm Đa phần hệ thống RFID hoạt động dải tần LF HF thuộc nhóm • Tầm xa : Đó hệ thống có phạm vi đọc lớn 100 cm Các hệ thống RFID hoạt động dải tần UHF phạm vi tần số vi ba thuộc nhóm 1.1.2) Phương pháp ghép nối vật lý Việc ghép nối vật lý mà ta đề cập tới nói tới phương pháp sử dụng để ghép nối thẻ anten (tức là, chế mà theo lượng dịch chuyển từ thẻ tới anten) Dựa tiêu chí này, có ba kiểu hệ thống RFID khác đây: • Từ trường : Đó kiểu hệ thống RFID biết tới hệ thống ghép nối theo kiểu điện kháng Một vài hệ thống RFID LF HF thuộc nhóm • Điện trường : Đó kiểu hệ thống RFID biết tới hệ thống ghép nối theo kiểu điện dung Nhóm chủ yếu bao gồm hệ thống RFID LF HF • Điện từ trường : Phần lớn hệ thống RFID thuộc lớp gọi hệ thống backscatter Các hệ thống RFID hoạt động phạm vi dải tần số UHF vi ba thuộc nhóm Các thành phần hệ thống RFID: Một hệ thống RFID tập hợp thành phần nhằm thực giải pháp RFID Nói chung hệ thống RFID bao gồm thành phần đây: • Thẻ : Đây thành phần bắt buộc hệ thống RFID • Thiết bị đọc thẻ: Đây thành phần bắt buộc • Anten thiết bị đọc thẻ : Đây là thành phần bắt buộc phải có Ngày số reader tích hợp anten lên nó,vì kích thước giảm nhiều • Khối điều khiển : Đây thành phần quan trọng Tuy nhiên hầu hết reader hệ tích hợp thành phần lên chúng • Các cảm biến, truyền động ,bộ báo hiệu : Đây thành phần tùy chọn, sử dụng đầu vào đầu hệ thống RFID • Máy chủ hệ thống phần mềm :Về mặt lý thuyết ,một hệ thống RFID hoạt động cách độc lập mà không cần tới thành phần này.Tuy nhiên thực tế, thành phần hệ thống RFID gần vô giá trị • Cơ sở hạ tầng truyền thông: Thành phần quan trọng tập hợp bao gồm mạng có dây không dây sở hạ tầng kết nối nối tiếp, để kết nối thành phần liệt kê phía với Sơ đồ hệ thống RFID: Hình 2: Sơ đồ tổng quát hệ thống RFID 1.2) Thẻ Tag: 1.2.1) Khái niệm : Tag (thẻ) RFID thiết bị lưu trữ truyền liệu đến reader môi trường không tiếp xúc sóng vô tuyến Phân loại thẻ Tag: Dựa việc tag có chứa nguồn cung cấp gắn bên cung cấp reader: - Thụ động (Passive) - Tích cực (Active) - Bán tích cực (Semi-active, bán thụ động semi-passive) 1.2.2) Phân loại thẻ Một thẻ RFID thiết bị lưu trữ truyền được liệu tới reader theo cách tiếp xúc trực tiếp mà cách sử dụng sóng vô tuyến Các thẻ RFID phân loại theo hai cách khác Dưới cách phân loại thứ nhất, dựa sở thẻ có chứa nguồn lượng bảng mạch thẻ hay không dựa sở chức đặc biệt mà cung cấp: • Thẻ thụ động • Thẻ tích cực • Thẻ bán tích cực (hoặc bán thụ động) a) Thẻ thụ động Kiểu thẻ RFID nguồn nuôi tích hợp bảng mạch thẻ (ví dụ,pin),thay sử dụng lượng phát từ reader để làm nguồn lượng cho thân hoạt động thực truyền liệu mà lưu trữ tới reader Thẻ thụ động đơn giản cấu tạo phận rời rạc.Và có lẽ thẻ thụ động tồn lâu điều kiện môi trường khắc nghiệt Hình 3: Cấu trúc thẻ thụ động Đối với loại thẻ này,để thực truyền thông tin thẻ reader reader luôn phải liên lạc trước tiên,tiếp sau tới lượt thẻ Vì diện reader bắt buộc để thẻ truyền liệu Thẻ thụ động thông thường nhỏ so với thẻ tích cực thẻ bán tích cực Nó có phạm vi đọc đa dạng từ inch (=2.54cm) tới khoảng 30 feet (xấp xỉ mét) Có lẽ mà thẻ thụ động rẻ thẻ tích cực hay thẻ bán tích cực Một thẻ thụ động bao gồm thành phần đây: • Thành phần vi chip • Thành phần anten b) Thẻ tích cực Các thẻ RFID tích cực có sẵn nguồn lượng bảng mạch thẻ (ví dụ ,có pin kèm theo;hoặc dạng nguồn lượng khác) phận điện tử để thực chức đặc biệt Một thẻ tích cực sử dụng nguồn lượng bảng mạch thẻ để truyền liệu tới reader Nó cần đến lượng phát từ reader để truyền liệu Các phận điện tử bảng mạch thẻ bao gồm vi xử lý, cảm biến, cổng vào/ra Ví dụ, thành phần điện tử thực đo khoảng nhiệt độ sinh liệu giá trị nhiệt độ trung bình.Sau chúng sử dụng liệu để định tham số khác chẳng hạn ngày kết thúc mặt hàng gắn thẻ Rồi tiếp thẻ truyền thông tin tới reader Chúng ta hình dung thẻ tích cực giống máy tính không dây cộng thêm với vài thuộc tính khác (ví dụ, bao gồm thêm cảm biến tập hợp cảm biến) Hình 4: Thẻ tích cực dải UHF tần số thấp (303.8 MHz) hãng RFCode, Inc Trong giao tiếp truyền thông tin thẻ reader, thẻ luôn phải thực liên lạc trước tiên, tiếp sau tới phiên reader Bởi diện reader không cần thiết cho truyền liệu, thẻ tích cực phát liệu lưu trữ tới khu vực xung quanh reader Hình 5: Các thành phần bên thẻ tích cực Có lẽ mà kiểu thẻ gọi phát tín hiệu Khoảng cách đọc thẻ thẻ tích cực 100 feet (xấp xỉ 30.5 mét) lớn Một thẻ tích cực bao gồm thành phần: • Vi chip • Anten • Nguồn lượng nuôi thẻ • Các thành phần điện tử c) Thẻ bán tích cực Các thẻ bán tích cực có nguồn lượng nằm có kèm thêm thành phần điện tử để thực chức đặc biệt Nguồn lượng nằm bảng mạch thẻ cung cấp lượng cho hoạt động thẻ Tuy nhiên,để truyền liệu đi, thẻ bán tích cực phải sử dụng lượng phát từ reader.Đây đặc điểm giống với thẻ thụ động Vì vây kiểu thẻ gọi tên khác “thẻ trợ giúp pin” Trong việc giao tiếp truyền thông tin thẻ reader, reader luôn phải thực liên lạc trước tiên, tiếp sau tới phiên thẻ Cũng có đặc điểm tương tự thẻ bán thụ động Hình 6: Thẻ bán tích cực Vậy lại dùng thẻ bán thụ động mà không dùng thẻ thụ động ? Là thẻ bán tích cực không sử dụng tín hiệu reader để kích thích thân thẻ thụ động, đọc từ khoảng cách xa so với thẻ thụ động Và lý thẻ bán thụ động tự kích thích thân Do vậy, đối tượng gắn thẻ di chuyển với tốc độ lớn,thì liệu thẻ đọc ta sử dụng thẻ bán thụ động (hoặc bán tích cực) 1.3) Reader 1.3.1) Khái niệm: RFID reader thiết bị cho phép đọc ghi tới thẻ RFID thích hợp Hành động ghi liệu lên thẻ reader gọi công đoạn thẻ Công đoạn tạo thẻ với việc gắn thẻ lên đối tượng gọi qui trình đưa thẻ vào hoạt động Quãng thời gian reader phát xạ lượng RF để đọc thẻ gọi chu trình hoạt động reader Reader hệ thống thần kinh trung tâm toàn phần cứng hệ thống RFID Nó gồm thành phần chính: • Bộ truyền tín hiệu • Bộ nhận tín hiệu • Bộ vi xử lý • Bộ nhớ • Các kênh vào/ra cho cảm biến, truyền động, báo hiệu bên • Khối điều khiển • Khối giao tiếp truyền thông • Khối nguồn 1.3.2) Phân loại Cũng giống thẻ, reader phân loại cách sử dụng hai tiêu chí khác Tiêu chí dựa cách cung cấp giao tiếp liên lạc cho reader Dựa này, reader phân loại đây: • Reader nối tiếp • Reader mạng a)Thiết bị đọc thẻ nối tiếp Các reader nối tiếp sử dụng liên kết truyền thông nối tiếp để liên lạc với ứng dụng Reader liên kết vật lý tới cổng nối tiếp máy tính sử dụng kết nối nối tiếp RS-232 RS-485 Chú ý hai kiểu kết nối có giới hạn chiều dài cáp sử dụng để nối từ reader tới máy tính Với kiểu RS-485 cho phép chiều dài cáp sử dụng dài so với kiểu RS-232 Ưu điểm reader nối tiếp có liên kết truyền thông đáng tin cậy so với reader mạng, không tượng gói tin reader mạng Do đó, việc sử dụng reader loại khuyến khích để giảm thiểu phụ thuộc vào kênh truyền thông Tuy nhiên, nhược điểm reader nối tiếp phụ thuộc vào chiều dài lớn cáp sử dụng để nối từ reader tới máy tính Ngoài ra, số lượng cổng nối tiếp thường giới hạn máy chủ, nên phải cần tới lượng lớn máy chủ để kết nối với tất reader nối tiếp.Và để cập nhật firmware cho reader người bảo dưỡng phải thực tiến hành vói reader Vì đội ngũ bảo dưỡng phải cần tới với số lượng nhiều Ngoài ra, tốc độ truyền liệu nối tiếp thường thấp nhiều so với tốc độ truyền liệu mạng Tất yếu tố dẫn đến kết , chi phí bảo dưỡng cao thời gian ngừng hoạt động đáng kể b)Thiết bị đọc thẻ mạng Các reader mạng kết nối tới máy tính cách sử dụng mạng có dây mạng không dây Trong thực tế, loại reader cài đặt vận hành giống thiết bị mạng thông thường mà không cần yêu cầu kiến thức chuyên môn phần cứng Tuy nhiên cần phải ý rằng, tính giám sát SNMP có sử dụng vài kiểu reader mạng Do đó, phần lớn reader giám sát với thiết bị mạng chuẩn Ưu điểm reader mạng không phụ thuộc vào chiều dài lớn dây cáp nối từ reader tới máy tính Và cần số lượng máy chủ so với reader nối tiếp Ngoài ra, firmware reader cập nhật từ xa thông qua mạng mà không cần tới tiếp xúc vật lý với reader Cái khiến cho hệ thống dễ dàng bảo dưỡng cho thấy nỗ lực hạ thấp chi phí hệ thống RFID Nhược điểm reader mạng liên kết truyền thông tin cậy so với reader nối tiếp Ví dụ, lý liên kết mạng bị trục trặc khoảng thời gian ngắn, khiến cho gói liệu trình chuyển liệu từ reader máy chủ Và dẫn đến sai kết liệu thẻ Để giải vấn đề này, nói chung reader có thêm nhớ để lưu trữ liệu đọc từ thẻ Tính dù không tối ưu phần giảm bớt hậu gây liên kết mạng B: TÌM HIỂU VỀ ITS II) TỔNG QUAN HỆ THỐNG: Hình 7: Sơ đồ hệ thống ITS 2.1) ITS (Intelligent Transport System) gì? ITS công nghệ phát triển giới, sử dụng để giải vấn đề giao thông đường bộ, bao gồm tai nạn ùn tắc giao thông ITS sử dụng tiến công nghệ thông tin viễn thông để liên kết người, hệ thống đường giao thông phương tiện giao thông lưu thông đường thành mạng lưới thông tin viễn thông phục vụ cho việc lưu thông tối ưu đường cao tốc 2.2) Thành phần hệ thống ITS: Thành phần hệ thống bao gồm: Thẻ trả phí ETC(Electronic Toll Collection): Là loại thẻ sử dụng công nghệ RFID Khi qua trạm thu phí, thông tin thẻ thiết bị đọc thẻ nhận dạng kiểm tra trước thực trình thu phí Thiết bị đọc thẻ trạm thu phí: Khi xe vào tầm hoạt động hệ thống thông tin xe trạm thu phí, anten thiết bị đọc thẻ trạm thu phí tự động thu thập thông tin xe cộ Sau giao dịch trả phí tiến hành tự động Quá trình xử lý nhanh nhiều so với trình thu tiền tay Các thiết bị đọc thẻ trạm thu phí kết nối với mạng truyền thông công cộng để gửi liệu, thông tin thu phí sở liệu trung tâm Thiết bị trả phí tự động đặt xe(OBU): thiết bị định thông tin riêng biệt xe Các thiết bị liên lạc với qua sóng DSRC, UHF, mạng thông tin di động internet 2.3 )Ứng dụng công nghệ RFID vào thu phí: Công nghệ RFID đưa vào trạm thu phí để thực công việc sau: Mỗi Chip nhớ chứa mã số mang thông tin xe chủ xe lưu thông Khi xe qua trạm thu phí đầu đọc bố trí xung quanh trạm đọc mã số truyền PC/PLC, sau mã số PC so sánh với mã số có sẵn sở liệu máy tính Sau toàn thông tin xe mang Chip nhớ tương ứng đọc máy tính Chương trình lúc tự động đối chiếu thông tin xe kiểm tra tài khoản chủ xe Tại máy tính tự động trừ số tiền qua trạm xe tương ứng đồng thời thông báo cho chủ xe biết phí giao thông toán Trong trường hợp phí chưa toán máy tính in hóa đơn gửi đến chủ xe Như xe qua trạm bỏ qua giai đoạn mua soát vé đồng thời thời gian trao đổi liệu Chip nhớ PC diễn thời gian ngắn giảm thời gian lưu thông xe qua trạm Các cảm biến lắp đặt mặt đường để thu thập thông tin luồng giao thông, khí hậu, thời tiết,…các thông tin hệ thống máy tính phân tích xử lý, sau cung cấp trở lại cho tài xế tình hình giao thông đường (tai nạn, ùn tắc giao thông, thời tiết…) để tài xế chọn giải pháp giao thông tối ưu, giúp hạn chế tối đa tai nạn ùn tắc giao thông, đảm bảo thời gian lại ngắn an toàn cho phương tiện lưu thông đường Theo ông Seong J.Namkoong, Giám đốc trung tâm liệu đường cao tốc Hàn Quốc, giao thông cách để hiểu người Bởi vậy, khái niệm ITS có yếu tố tham gia người- xe cộ- đường sắt Thông minh hóa hệ thống giao thông giảm vai trò người điều hành giao thông Khi người không vai trò đạt đến mức tự động hóa Đây mục tiêu cao ITS Để đạt mục tiêu này, ITS phải có giai đoạn: thu thập thông tin, xử lý thông tin đưa thông tin xử lý tới người tham gia giao thông Hình 8: Hệ thống ITS Hong Kong sử dụng hệ thống CCTV cảm biến để thu thập thông tin Chính vậy, có nhiều camera cảm biến lắp đặt mặt đường để thu thập thông tin luồng giao thông, khí hậu, thời tiết, thông tin hệ thống máy tính phân tích xử lý, sau cung cấp trở lại cho tài xế tình hình giao thông đường để tài xế chọn giải pháp giao thông tối ưu, giúp hạn chế tối đa tai nạn ùn tắc giao thông, đảm bảo thời gian lại ngắn an toàn cho phương tiện lưu thông đường Đây hệ thống bao gồm phương tiện truyền hình, nối mạng quản lý toàn quốc Nhà quản lý cần ngồi chỗ bao quát toàn hệ thống đường toàn quốc Đơn cử, kiện xảy điểm đường cao tốc thông báo toàn hệ thống quản lý sử dụng đường cao tốc, đồng thời kết nối với tổ chức tra giao thông toàn quốc để kịp thời xử lý Tại số hội thảo gần đây, nhiều chuyên gia nước đưa nhiều lợi ích khác ITS như: nâng cao tính an toàn cho phương tiện tham gia giao thông; giảm ô nhiễm môi trường, tối ưu hóa nhu cầu giao thông, hệ thống quản lý xe tiên tiến, tăng cường hiệu việc vận chuyển hàng hóa; tăng cường tính tiện nghi cho cá nhân; thúc đẩy hoạt động kinh tế khu vực; tạo lập tảng chung xúc tiến tiêu chuẩn quốc tế quy trình kỹ thuật toàn cầu Thời gian tới đây, Việt Nam đầu tư mạnh mẽ vào đường cao tốc Tại Quy hoạch phát triển mạng đường cao tốc Việt Nam đến năm 2020 tầm nhìn sau năm 2020 Thủ tướng phê duyệt Quyết định số 1734/QĐ-TTg - xác lập mạng đường cao tốc Việt Nam gồm 22 tuyến, với tổng chiều dài 5.873 km Trong đó, riêng tuyến cao tốc Bắc-Nam có tổng chiều dài khoảng 3.262km, gồm tuyến cao tốc Bắc - Nam phía Đông dài khoảng 1.941km tuyến cao tốc Bắc-Nam phía Tây dài khoảng 1.321 km Hơn nữa, năm 2010 này, 40km tuyến TP HCM- Trung Lương, dự kiến tuyến cao tốc khác đưa vào sử dụng Cầu Giẽ - Ninh Bình Do vậy, việc gấp rút triển khai hệ thống ITS yêu cầu cấp bách với Việt Nam [...]... thập thông tin Chính vì vậy, sẽ có nhiều camera và cảm biến được lắp đặt trên mặt đường để thu thập các thông tin về luồng giao thông, khí hậu, thời tiết, các thông tin này được hệ thống máy tính phân tích và xử lý, sau đó cung cấp trở lại cho tài xế về tình hình giao thông trên đường để tài xế chọn giải pháp giao thông tối ưu, giúp hạn chế tối đa tai nạn và ùn tắc giao thông, đảm bảo thời gian đi lại ... Và dẫn đến sai kết liệu thẻ Để giải vấn đề này, nói chung reader có thêm nhớ để lưu trữ liệu đọc từ thẻ Tính dù không tối ưu phần giảm bớt hậu gây liên kết mạng B: TÌM HIỂU VỀ ITS II) TỔNG QUAN... thống RFID LF HF • Điện từ trường : Phần lớn hệ thống RFID thuộc lớp gọi hệ thống backscatter Các hệ thống RFID hoạt động phạm vi dải tần số UHF vi ba thuộc nhóm Các thành phần hệ thống RFID: ... hệ thống RFID: Một hệ thống RFID tập hợp thành phần nhằm thực giải pháp RFID Nói chung hệ thống RFID bao gồm thành phần đây: • Thẻ : Đây thành phần bắt buộc hệ thống RFID • Thiết bị đọc thẻ: Đây