Báo cáo hệ thống thông tin quản lý Đề tài: công nghệ rfid

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ LUẬT KHOA TIN HỌC QUẢN LÝ BÁO CÁO HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ RFID TP.HCM – 2011 MỤC LỤC PHẦN 1: TỔNG QUAN .................................................................................................................. 2 1.1) RFID là gì? ........................................................................................................................ 2 1.2) Cấu trúc hệ thống RFID ..................................................................................................... 2 PHẦN 2: QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG RFID .................................................................................. 4 PHẦN 3: ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ RFID.......................................................................... 4 3.1) Ứng dụng RFID trong xử phạt .............................................................................................. 4 3.2) Ứng dụng RFID trong an ninh quốc gia ................................................................................ 5 3.3) Ứng dụng RFID trong lĩnh vực thư viện ............................................................................... 6 3.4) Ứng dụng RFID trong quản lý kho hàng ............................................................................... 6 3.5) Ứng dụng RFID trong chấm công ......................................................................................... 7 3.6) Ứng dụng của RFID trong y tế, giáo dục, vui chơi giải trí ..................................................... 7 3.7) Ứng dụng RFID tại Việt Nam: .............................................................................................. 8 Ứng dụng công nghệ RFID trong nuôi trồng thuỷ sản tại Việt Nam ............................................. 8 Tương lai công nghệ RFID .......................................................................................................... 8 PHẦN 4: THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN ........................................................................................ 8 4.1) Thuận lợi: ............................................................................................................................. 8 4.2) Khó khăn: ............................................................................................................................. 9 TÀI LIỆU THAM KHẢO: ............................................................................................................ 11 1 PHẦN 1: TỔNG QUAN Đi siêu thị, bạn mất khoảng 15 phút để các máy scan đọc mã vạch tính tiền các món hàng. Đôi khi bạn ghé vào siêu thị chỉ để mua có một thứ, một hộp bánh chẳng hạn. Bạn phải xếp hàng dài để chờ đến lượt mình được tính tiền. Có người đã không đủ kiên nhẫn xếp hàng để chờ đợi và chọn giải pháp “chen ngang”. Một giải pháp thông minh hơn để giải quyết việc này, đó là ứng dụng Công nghệ RFID. 1.1) RFID là gì? RFID (Radio Frequency Identification) là công nghệ xác nhận dữ liệu đối tượng bằng song vô tuyến để nhận dạng , theo dõi và lưu thông tin trong một thẻ (Tag). Reader quét dữ liệu thẻ và gửi thông tin đến cơ sở dữ liệu lưu trữ dữ liệu của thẻ. Như trường hợp trên, bạn đi siêu thị, bỏ hàng vào xe đẩy và chỉ đơn giản đẩy thẳng xe qua cổng giám sát. Một thiết bị tự động nhận dạng từng món hàng bạn mua và tự động trừ vào tài khoản thanh toán của bạn. Nhanh và tiện lợi biết bao! Đó chỉ là một trong rất nhiều ứng dụng tiện ích của công nghệ RFID. Kỹ thuật RFID sử dụng truyền thông không dây trong dải tần sóng vô tuyến để truyền dữ liệu từ các thẻ đến các reader. Thẻ có thể được đính kèm hoặc gắn vào đối tượng được nhận dạng chẳng hạn sản phẩm, hộp hoặc sách….. Dạng đơn giản nhất được sử dụng hiện nay hệ thống RFID bị động làm việc như sau: một RFID reader truyền một tín hiệu tần số vô tuyến điện từ qua antenna của nó đến một con chip không tiếp xúc. Reader nhận thông tin trở lại từ chip và gửi nó đến máy tính điều khiển đọc và xử lý thông tin tìm được từ con chip. Các con chip không tiếp xúc, không tích điện, chúng hoạt động bằng cách sử dụng năng lượng chúng nhận từ tín hiệu được gửi bởi một reader. 1.2) Cấu trúc hệ thống RFID Hệ thống RFID gồm 3 thành phần chính: Thẻ RFID, reader và cơ sở dữ liệu. Một hệ thống RFID toàn diện bao gồm bốn thành phần: - Thẻ RFID (RFID tag, Transponder – bộ phát đáp) được lập trình điện tử vối thông tin duy nhất. 2 Gồm 2 phần chính: + Chíp: lưu trữ một số thứ tự duy nhất hoặc thông tin khác dự trên loại thẻ: read – only, read – write, hoặc write – once – read – many. + Antenna: được gắn với vi mạch truyền thông tin từ chip đến reader. Antenna càng với cho biết phạm vi đọc càng lớn. - Các reader (đầu đọc) hoặc sensor (cái cảm biến) để truy vấn các thẻ. Gồm các phần : + Máy phát + Máy thu + Vi mạch + Bộ nhớ + Các kênh nhập/xuất của các cảm biến, cơ cấu truyền động đầu từ và bảng. + Mạch điều khiển. + Giao diện truyền thông + Nguồn năng lượng + Serial reader + Network reader - Antenna thu, phát sóng vô tuyến. - Host computer – server, nơi mà máy chủ và hệ thống phần mềm giao diện với hệ thống được tải. - Cơ sở tầng truyền thông: là thành phần bắt buộc, nó là một tập gồm cả hai mạng có dây và không dây và các bộ phận kết nói tuần tự để kết nói các thành phần trong hệ thống RFID với nhau để chúng truyền với nhau hiệu quả. - Database: Là hệ thống thông tin phụ trợ đẻ theo dõi và chứa thông tin về item có đính thẻ. Thông tin được lưu trong database bao gồm định danh item, phần mô tả, nhà sản xuất, hoạt động của item, vị trí. Kiểu thông tin chứa trong database sẽ biến đổi tùy theo ứng dụng. Các database cũng có thể kết nối đến các mạng khác như mạng LAN để kết nối database qua 3 Internet. Việc kết nối này cho phép dữ liệu chia sẻ với một database cục bộ mà thông tin được thu thập trước tiên từ nó. PHẦN 2: QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG RFID RFID hoạt động trên nền tảng sóng vô tuyến kết hợp với máy tính quản lý bao gồm thẻ, đầu đọc thẻ và máy tính chủ. Thẻ RFID gắn vào sản phẩm được tích hợp chip bán dẫn và ăng-ten thu sóng. Đầu đọc thẻ nhận tín hiệu từ thẻ RFID từ xa, có thể lên đến 50m tùy vào nguồn năng lượng được cung cấp cho thẻ RFID, chuyển dữ liệu đến máy tính để phân tích và xử lý thông tin vế đối tượng đó. PHẦN 3: ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ RFID Một số Ứng dụng RFID:  Quản lý đối tượng, nhân sự  Kiểm soát vào ra, chấm công điện tử, kiểm soát thang máy  Quản lý hàng hóa bán lẻ trong siêu thị  Nghiên cứu động vật học  Quản lý hàng hóa trong xí nghịêp, nhà kho...  Quản lý xe cộ qua trạm thu phí.  Lưu trữ thông tin bệnh nhân trong y khoa (mang theo người bệnh nhân đặc biệt là bệnh nhân tâm thần)  Làm thẻ hộ chiếu, CMND (Mỹ) 3.1) Ứng dụng RFID trong xử phạt Kỹ thuật RFID tạo điều kiện xử phạt dễ dàng để thay đổi các nhiệm vụ thường lệ mà nó đòi hỏi thời gian cao thành các nhiệm vụ điện tử được thực thi tự động với chi phí thấp. Thêm nữa là thúc đẩy hoạt động lưu và tạo hệ thống hoàn chỉnh và hiệu quả hơn, việc sử dụng hệ 4 thống RFID làm tăng an ninh, giảm bạo lực và tạo ra môi trường an tòan cho bộ phận nhân viên. Việc xử phạt ở California, Michigan, Illinois và Ohio đang sử dụng một hệ thống theo dõi RFID được phát triển bởi công ty dựa vào Arizona. Hệ thống này có 5 thành phần chính: máy phát cỡ đồng hồ đeo tay phát hiện sự giả mạo, một máy phát đeo thắt lưng được mang bởi nhân viên, một dãy tiếp nhận anten được đặt theo vị trí chiến lược, một hệ thống máy tính, và phần mềm ứng dụng độc quyền. Máy phát được mặc bởi phạm nhân và nhân viên gửi tín hiệu radio duy nhất mỗi 2 phút, cho phép hệ thống xác định vị trí của người đeo và theo dõi và ghi nhận sự di chuyển của họ dễ dàng trong thời gian thực. Hệ thống tự động kiểm sóat một đầu điện tử đếm mỗi 2 phút và gửi một cảnh báo nếu một tù nhân mất tích. Nếu một tù nhân vào một vùng cấm hoặc cố tháo máy phát đồng hồ đeo tay, thiết bị phát tín hiệu một cảnh báo đến máy tính giám sát. Nếu một tù nhân đánh nhân viên hoặc tháo máy phát từ dây lưng của nhân viên, máy phát của nhân viên gửi tín hiệu cảnh báo. Các nhân viên cũng có thể gửi một cảnh báo bằng cách nhấn một nút khẩn cấp trên máy phát. Hệ thống RFID ghi lại tất cả dữ liệu theo dõi được thu thập lên một giai đoạn đã quy định trong một cơ sở dữ liệu được lưu trữ cố định. Điều này cho phép hệ thống nhận diện và báo cáo tất cả tù nhân trong vùng lân cận của bất kỳ việc tình cờ xảy ra nào gây ra cảnh báo. Việc quản lý khác báo cáo các ứng dụng gồm thuốc uống và phân phát bữa ăn, tham gia thời khóa biểu và thông tin ra vô cụ thể. 3.2) Ứng dụng RFID trong an ninh quốc gia Hội an ninh quốc gia Mỹ (DHS) đã nắm bắt RFID như một kỹ thuật chọn cho việc cải tiến an ninh ở biên giới Mỹ và cửa khẩu. Kỹ thuật RFID là ý tưởng xác định vị trí, theo dõi và xác thực sự đi lại của mọi người và các đối tượng mà họ vào ra Mỹ. Vào tháng 01 năm 2005, DHS thông báo các kế hoạch bắt đầu kiểm tra kỹ thuật RFID dưới sáng kiến US-VISIT, mà giờ nó dùng kỹ thuật sinh trắc học để xác minh nhận dạng của các khách nước ngòai ở sân bay 115 và cảng 14. Một ngón tay trỏ của khách được scan để lấy dấu tay và một ảnh số được chụp. Dấu tay và ảnh được dùng để xác thực tài liệu thông hành của khách và được ghi lại và được kiểm tra đối chiếu với các danh sách phần tử khủng bố. Để tự động xử lý vào ra, việc kiểm tra bằng chứng cơ sở DHS sẽ cho các khách vào nước một thẻ RFID với một số ID duy nhất mà nó liên kết với dấu tay số của họ, hình ảnh và thông tin cá nhân khác trong cơ sở dữ liệu an ninh của US-VISIT. Ý tưởng này là sẽ sử dụng các thẻ chỉ đọc thụ động không thể thay đổi gì được trên nó. Không thông tin cá nhân sẽ được lưu trên thẻ. Kỹ thuật RFID được xem là cải tài năng của hải quan Mỹ và nhân viên bảo vệ biên giới để so khớp sự vào ra ở biên giới lãnh thổ nhanh chóng, chính xác và đáng tin cậy. Thẻ RFID sẽ cho phép tự động ghi việc ra vào của khách trong các khách bộ hành và xe cộ và có thể cho nhân viên biên giới kiểm tra nhanh lượng thời gian hành khách ở lại Mỹ và họ có ở quá mức visa hay không. Việc kiểm tra RFID được lập lịch để bắt đầu ở cổng của Đông, Tây Nogales ở Arizona, vịnh Alexandria ở New York và xa lộ Pacific và vòng xoay Peace ở ban Washington trước tháng 7 năm 2005. Việc kiểm tra sẽ tiếp tục qua mùa xuân năm 2006. Việc ngăn ngừa vũ khí của các vụ phá hoại công chúng từ các thùng hàng vào Mỹ là ưu thế cao khác cho DHS. Dưới Container Security Initiative (CSI), thông báo năm 2002, thiết bị 5 phát hiện tia phóng xạ và ảnh X quang hay gamma đang được dùng để kiểm tra các thùng đựng hàng hóa trước khi chúng được vận chuyển đến Mỹ. CSI cũng cần thiết phát triển các thùng chứa thông minh, một ứng dụng rõ ràng cho kỹ thuật RFID. Dĩ nhiên, RFID sẽ là một chìa khóa trong sự nỗ lực của dân tộc để bảo đảm cho các biên giới và hệ thống giao thông. 3.3) Ứng dụng RFID trong lĩnh vực thư viện Hiện nay có rất nhiều thư viện đại học và thư viện thành phố trên thế giới đang sử dụng vi mạch bán dẫn đặc biệt và được biết đến như các thẻ RFID. RFID được gắn trên các cuốn sách, chính cách sắp xếp của công nghệ này giúp cho công việc của các thư viện đạt hiệu quả tốt hơn. Hệ thống RFID sẵn sàng ở mọi nơi hay ngay khi được lắp đặt ở hơn 300 thư viện ở Mỹ và gán hàng nghìn thẻ cho các cuốn sách. Bên cạnh đó, RFID được ứng dụng trong quá trình tự động hoá việc mượn trả, kiểm kê, chống trộm tài liệu, mượn trả và phân loại tự động tài liệu. Theo chuyên viên IT Jim Lichtenberg nói rằng: “Các thư viện có thể tiến xa hơn nữa với việc sử dụng RFID trong môi trường khách hàng hơn bất kỳ người nào khác”. Công nghệ RFID đang trở thành một công nghệ được nhiều thư viện trên thế giới sử dụng nhằm nâng cao hoạt động thư viện. Đây là một công nghệ mới tiên tiến hơn so với công nghệ mã vạch đang được sử dụng hiện nay. Mặc dù, giá thành của nó hiện nay còn cao nhưng trong vài năm tới giá của sản phẩm này sẽ giảm dần và sẽ là lựa chọn hàng đầu của các thư viện vì những ưu điểm vượt trội của nó so với công nghệ mã vạch. Ở Việt Nam đã có trung tâm Thông tin thư viện của trường Đại học Giao thông Vận tải I và trường Đại học Quốc Gia T.P Hồ Chí Minh sử dụng công nghệ này. 3.4) Ứng dụng RFID trong quản lý kho hàng Ở đây, trong ứng dụng quản lý kho, tần số được dùng trong RFID là hàng trăm MHz. Khi đó khoảng cách để "nhận dạng" để đầu đọc có thể đọc được thẻ gắn chip RFID là vài mét đến dăm chục mét tùy vào môi trường cũng như các yếu tố kỹ thuật khác như anten thu phát, ... Với khoảng cách vài chục mét như vậy, các kiện hàng nằm trong kho có thể được kiểm kê một cách "từ xa" qua một vài đầu đọc gắn rải rác trong nhà kho đó. Khi nhập hàng vào kho, hàng sẽ đi qua cổng kiếm soát và sẽ được đọc thông tin để lưu vào cơ sở dữ liệu trên máy tính. Khi hàng đi qua cửa ra, đầu đọc cũng đọc thông tin từ thẻ RFID gắn trên hàng đó và cập nhật thông tin về cơ sở dữ liệu. Như vậy hàng hóa có thể được kiểm soát mọi lúc, mọi nơi khi được đưa vào trong kho cũng như trong tòan bộ thời gian hàng hóa nằm tại kho.  Tính ưu việt của ứng dụng. Thứ nhất, rõ ràng, với việc kiểm kê hàng hóa trong kho một cách tự động như thế, sẽ rất chính xác cũng như giảm được đáng kể sức người cho việc kiểm kê hàng hóa. Đó là tiết kiệm về thời gian và nhân lực. Thứ hai, với khoảng cách đọc được từ xa từ vài chục đến hàng trăm mét như thế, chỉ cần một vài đầu đọc gắn ở những nơi hợp lý trong kho là ta có thể quản lý được toàn bộ kho. Với việc đọc thông tin từ các thẻ RFID gắn trên hàng hóa trong kho như thế, kết hợp 2-3 đầu đọc có thể cho ta biết chính xác vị trí của hàng hóa đang nằm ở vị trí nào trong kho mà không phải mất 6 công bới tung, lục lọi khắp kho nhất là khi ta biết trong kho còn 1 vài sản phẩm nào đó mà không thể biết, không thể tìm được chúng ở đâu nếu chỉ dùng sức người. 3.5) Ứng dụng RFID trong chấm công Trong quản lý nhân sự và chấm công, khi vào, ra công ty để bắt đầu hay kết thúc một ngày hoặc ca làm việc, nhân viên chỉ cần đưa thẻ của mình đến gần máy đọc thẻ (không phải nhét vào), ngay lập tức máy phát ra một tiếng bíp, dữ liệu vào, ra của nhân viên đó đã được ghi nhận và lưu trữ trên máy chấm công. Trong trường hợp nếu những nhân viên nghỉ việc, thẻ nhân viên sẽ được thu hồi và tái sử dụng mà không ảnh hưởng đến chất lượng thẻ. Ưu điểm nổi bật của thẻ RFID so với thẻ mã vạch (Barcode) hay thẻ mã từ (Mag.Stripe card) là thẻ RFID không bị trầy xước, mài mòn khi dùng. Sử dụng thẻ chấm công loại cảm ứng, người phụ trách hệ thống sẽ lấy toàn bộ dữ liệu từ các máy đọc thẻ về, sau khi cập nhật dữ liệu sẽ có ngay báo cáo thống kê nhanh để ban giám đốc biết số lượng nhân viên đang có mặt, số nhân viên nghỉ hoặc biết được trình độ tay nghề từng nhân viên; nhân viên nào hết hạn hợp đồng lao động; bảo hiểm xã hội, bảo hiểm y tế... So sánh giải pháp chấm công vân tay và giải pháp chấm công bằng thẻ:  Mật độ sử dụng: (mật độ tối ưu về thời gian đáp ứng ca làm việc) Chấm công bằng vân tay: trung bình 150 người / máy. Máy Chấm công bằng thẻ cảm ứng: trung bình 450 người / máy.  Ưu điểm : Ưu điểm của máy chấm công bằng vân tay: Không thể chấm công hộ người khác, không cần mang theo thẻ. Ưu điểm của máy chấm công bằng thẻ cảm ứng: Chấm công nhanh, đơn giản, ổn định, có thể kết hợp với thẻ nhân viên.  Khuyết điểm : Khuyết điểm của máy chấm công bằng vân tay: o Tính ổn định tùy thuộc vào môi trường. o Thời gian chấm công lâu hơn dùng thẻ. o Chi phí bảo hành cao. Khuyết điểm của máy chấm công bằng thẻ cảm ứng: Nhân viên có thể dùng thẻ để chấm công dùm. 3.6) Ứng dụng của RFID trong y tế, giáo dục, vui chơi giải trí Trong y tế, giáo dục, vui chơi giải trí, công nghệ RFID có thể sử dụng cho người cũng như đồ vật. Vì vậy, một số bệnh viện đang sử dụng vòng đeo tay RFID cho trẻ mới sinh và bệnh nhân cao tuổi mất trí. Ngoài ra còn ứng dụng trong việc quản lý hồ sơ bệnh án... Học sinh một trường đông học sinh ở Nhật dùng thẻ RFID để báo cho cha mẹ biết mình đã ra tới. Các công viên giải trí ở Mỹ bán ra vé RFID sẽ bật-nháy báo cho khách biết đến lượt mình vào cuộc chơi... RFID còn được áp dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác như nghiên cứu động vật học, lưu trữ thông tin bệnh nhân trong y khoa (mang theo người bệnh nhân đặc biệt là bệnh nhân tâm thần), làm thẻ hộ chiếu, CMND (Mỹ),… 7 3.7) Ứng dụng RFID tại Việt Nam: Thị trường Việt Nam hiện nay cũng bắt đầu phát triển nhiều thiết bị ứng dụng công nghệ RFID, đi đầu có thể kể ra như: ISII Corporation - Đại học Bách Khoa Hà Nội, TECHPRO Việt Nam, hợp tác cùng Hãng IDTECK - Korea. Các sản phẩm ứng dụng công nghệ RFID tầm ngắn được sử dụng vào các giải pháp như kiểm soát vào ra, chấm công điện tử, kiểm soát thang máy...Các sản phẩm ứng dụng công nghệ RFID tầm xa được sử dụng vào giải pháp kiểm soát bãi xe, kiểm soát kho hàng, kho vận, quản lý hàng hóa siêu thị, nuôi trồng thủy sản. Ứng dụng công nghệ RFID trong nuôi trồng thuỷ sản tại Việt Nam Để các mặt hàng thủy sản xuất khẩu có thể vượt qua các rào cản kỹ thuật vào được các thị trường khó tính như Nhật Bản, Mỹ... và giúp khách hàng biết được nguồn gốc sản phẩm, việc áp dụng công nghệ thông tin và công nghệ RFID trong theo dõi, giám sát và truy xuất sản phẩm thuỷ sản ở nước ta là rất cần thiết. Những con chip RFID siêu nhỏ sẽ được gắn trên từng giai đoạn của sản phẩm nhằm ghi lại các thông số kỹ thuật của quy trình một cách tự động và được phần mềm chuyên dụng ghi lại kết quả nhằm làm cơ sở đảm bảo truy xuất được sản phẩm trong chuỗi giá trị, nhanh chóng tìm được nguồn gốc xuất xứ hàng hóa tại bất cứ đâu trong vòng 1 giờ. Khi có bất kỳ vấn đề gì xảy ra đối với sản phẩm thì ngay lập tức doanh nghiệp có thể truy xuất ngược lại để tìm ra nguyên nhân và đưa ra giải pháp xử lý kịp thời. Việc áp dụng công nghệ RFID trong truy xuất nguồn gốc thuỷ sản đem lại rất nhiều lợi ích, nhất là đối với người tiêu dùng, vì công nghệ này góp phần kiểm soát được an toàn vệ sinh vùng nuôi, kiểm soát dư lượng các chất độc hại trong thủy sản nuôi, chứng nhận sản phẩm không mang mầm bệnh, người tiêu dùng có thể biết được mọi thông tin về sản phẩm mình sử dụng như là nuôi ở đâu, điều kiện môi trường như thế nào, dùng thức ăn gì... Do đó, tạo được tâm lý an toàn cho người tiêu dùng. Khi các doanh nghiệp thủy sản Việt Nam sử dụng hệ thống này, việc xuất khẩu các sản phẩm thủy sản vào các nước có yêu cầu khắt khe về vệ sinh an toàn thực phẩm và hàng rào kỹ thuật sẽ trở nên dễ dàng và thuận lợi hơn rất nhiều. Tương lai công nghệ RFID Công nghệ RFID được Bill Gates đánh giá là công nghệ của tương lai, thay thế cho công nghệ mã vạch bởi tính năng vượt trội như an toàn, chính xác ,lưu trữ được lượng lớn thông tin, ít bị nhiễu do ngoại cảnh ... PHẦN 4: THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN 4.1) Thuận lợi: Có nhiều cách khác nhau để nhận dạng các đối tượng, động vật và con người. Nhưng tại sao lại sử dụng RFID? Con người đã biết tới việc đếm các bản thống kê thú rừng ở một vùng và theo dõi sự vận chuyển hàng hóa kể từ khi người Xume (Sumerian) phát hiện ra sự thất thoát hàng hóa. Thậm chí nhiều ghi chép cho thấy sự cần thiết của việc nhận dạng hàng hóa và định rõ hợp đồng hàng hóa được trao đổi giữa hai người chưa hề gặp mặt. Các thẻ ghi và các dây đeo 8 tên làm việc khá hiệu quả trong việc nhận dạng một vài đối tượng hoặc một vài người, nhưng để nhận dạng và quản lý hàng trăm gói hàng trong vòng một giờ, người ta yêu cầu phải có một vài quy trình tự động. Mã vạch là phương pháp gần nhất với thẻ đọc được bởi máy tính, nhưng ánh sáng sử dụng để quét tia laser qua mã vạch lại có một số hạn chế. Quan trọng nhất, nó đòi hỏi phải có một đường sáng trực tiếp, tức là đối tượng phải được đặt gần như sát vào thiết bị đọc, hướng phần mã vạch về thiết bị đọc