Đề tài Quản lý vật nuôi bằng hệ thống nhúng và Rfid

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHIỆP --------------------------------- ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN- ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: QUẢN LÝ VẬT NUÔI BẰNG HỆ THỐNG NHÚNG VÀ RFID GVHD: ThS. Nguyễn Văn Nga SVTH: Trần Trung Hiếu Vũ Đức Duy LỚP: 101012B Tp. Hồ Chí Minh - 07/2014 PHẦN I TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP. HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Tp. HCM, Ngày tháng năm 2014 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trần Trung Hiếu MSSV: 10101043 Vũ Đức Duy MSSV: 10101023 Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện - Điện tử Mã ngành: 01 Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 1 Khóa: 2010 Lớp: 101012B I. TÊN ĐỀ TÀI: ‘‘QUẢN LÝ VẬT NUÔI BẰNG HỆ THỐNG NHÚNG VÀ RFID”. II. NHIỆM VỤ Các yêu cầu thực hiện, thông số của đề tài: Nghiên cứu kit vi điều khiển ARM STM32F103VET6, biết cách giao tiếp với các ngoại vi như: LED, phím nhấn, màn hình TFT 3.2 inch, thẻ nhớ SDBiết cách giao tiếp máy tính. Nghiên cứu module RDM 880, thẻ Tag RFID, nguyên lý đọc ghi dữ liệu bằng công nghệ sóng RFID cũng như giao tiếp với kit vi điều khiển ARM STM32F103VET6. Các vấn đề tồn tại của ĐATN có liên quan đã thực hiện ở các khóa trước: ĐATN giải quyết được vấn đề gì, tính mới, tính cải tiến, tính tối ưu: Nghiên cứu chip ARM STM32F103VET6 thế hệ mới. Ứng dụng cụ thể vào module RDM 880 để đọc ghi dữ liệu trên thẻ Tag. Dùng kit nhúng thay cho vi điều khiển thông thường, do đó giao diện dễ sử dụng, ứng dụng rộng rãi hơn trong thực tế. Kết quả đạt được của ĐATN sau khi thực hiện: Đã biết sử dụng kit ARM STM32F103VET6 giao tiếp được với một số ngoại vi, giao tiếp với máy tính, module RDM 880 và điều khiển đọc ghi dữ liệu trên thẻ Tag, Lưu trữ dữ liệu trên thể nhớ SD Card. Đồ án thực hiện tương đối hoàn chỉnh. III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Ths. Nguyễn Văn Nga CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP ThS. Nguyễn Văn Nga TS. Nguyễn Thanh Hải TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TPHCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Điện - Điện Tử Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Bộ Môn Điện Tử Công Nghiệp Tp. Hồ Chí Minh, Ngày tháng năm 2014 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Trần Trung Hiếu MSSV: 10101043 Lớp: 101012 Họ tên sinh viên 2: Vũ Đức Duy MSSV: 10101023 Lớp: 101012B Tên đề tài: ‘‘QUẢN LÝ VẬT NUÔI BẰNG HỆ THỐNG NHÚNG VÀ RFID”. Tuần/ngày Nội dung Xác nhận GVHD 1 Nghiên cứu phần cứng Kit STM32F103VET6. 3 Viết chương trình điều khiển các ngoại vi đơn giản: LED, nút nhấn, màn hình TFT 3.2 inch. 5 Nghiên cứu thẻ nhớ SD Card, chuẩn truyền SPI 7 Viết chương trình giao tiếp giữa Kit STM32F103VET6 với thẻ nhớ SD Card. 9 Nghiên cứu Module RDM 880, phương thức truyền dữ liệu bằng RFID. 11 Viết chương trình giao tiếp giữa Kit STM32F103VET6 với Module RDM 880. 13 Kết hợp giữa Kit STM32F103VET6, Module RDM 880 và thẻ nhớ SD Card. 15 Hoàn thiện đồ án tốt nghiệp. GV HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên) ThS. Nguyễn Văn Nga LỜI MỞ ĐẦU Trong thời đại khoa học công nghệ phát triển như vũ bão hiện nay, ngày càng có nhiều công nghệ mới được áp dụng vào thực tiễn. Tại Việt Nam, trong những năm gần đây đã xuất hiện và ứng dụng rộng rãi một công nghệ mới, đó là RFID (Radio Frequency Identification- Nhận dạng tần số sóng vô tuyến). RFID nổi lên tại Việt Nam nhờ có sự hỗ trợ hữu hiệu từ công nghệ số và bán dẫn. Dự báo trong vòng từ 3-5 năm tới, một số lĩnh vực tiềm năng của RFID sẽ xuất hiện như thẻ thông minh (Smart card), chứng minh nhân dân, hộ chiếu điện tử (E-passport), ngành may mặc, lĩnh vực giày dép, đông lạnh, xuất khẩu nông sản, hệ thống giao thông công cộng, quản lý hành lý cho tổng công ty hàng không, chăn nuôi... Với những tính năng ưu việt của mình, hiện nay công nghệ RFID đã và đang được triển khai ngày càng nhiều trong các ứng dụng của cuộc sống. Với mục đích tìm hiểu phần nào công nghệ mới này để áp dụng vào lĩnh vực chăn nuôi, nhóm đã thực hiện đồ án “QUẢN LÝ VẬT NUÔI BẰNG HỆ THỐNG NHÚNG VÀ RFID”. Đề tài này ứng dụng những kiến thức đã được học về vi xử lý, hệ thống nhúng, truyền số liệu để thiết kế một hệ thống sử dụng công nghệ RFID. Mặc dù nhóm thực hiện đề tài đã cố gắng hoàn thành nhiệm vụ đề tài đặt ra và đúng thời hạn nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, mong quý Thầy/Cô và các bạn sinh viên thông cảm. Nhóm thực hiện đề tài mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý Thầy/Cô và các bạn sinh viên. Xin chân thành cảm ơn! Nhóm thực hiện đề tài Trần Trung Hiếu Vũ Đức Duy LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình làm đồ án, nhóm thực hiện đã nhận được nhiều sự giúp đỡ và động viên từ Thầy Cô giáo và các bạn để đồ án hoàn thành đúng tiến độ và đạt được những yêu cầu đã đề ra ban đầu. Nhóm thực hiện trân trọng gởi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến Thầy NGUYỄN VĂN NGA, người đã có sự định hướng và tận tình hướng dẫn đề tài trong suốt quá trình thực hiện đề tài này. Nhóm thực hiện cũng xin chân thành cảm ơn sự tận tình dạy dỗ và giúp đỡ của và các Thầy Cô trong Khoa Điện-Điện Tử trong hơn bốn năm qua. Cuối cùng, nhóm cũng chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các bạn cùng khoá trong quá trình làm đồ án và trong suốt thời gian học tại Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM. Nhóm thực hiện đề tài Trần Trung Hiếu Vũ Đức Duy MỤC LỤC LIỆT KÊ HÌNH CHƯƠNG II Hình 2. 1. Cấu trúc layout cơ bản của một reader. 8 Hình 2. 2. Cơ chế truyền ở trường gần, trường xa giữa thẻ và reader. 11 Hình 2. 3. Cơ chế truyền modulated backscatter của thẻ thụ động. 12 Hình 2. 4. Cơ chế truyền modulated backscatter của thẻ bán thụ động. 12 Hình 2. 5. Cơ chế truyền kiểu máy phát của thẻ tích cực. 13 Hình 2. 6. Sơ đồ khối của một thẻ thụ động 14 Hình 2. 7. Phương thức giao tiếp giữa thẻ Mifare và đầu đọc. 15 Hình 2. 8. Cấu trúc của VĐK Cortex-M3 17 Hình 2. 9. Cấu trúc hệ thống 18 Hình 2. 10. Giao diện USART. 23 Hình 2. 11. Hỗ trợ giao tiếp ở chế độ half-duplex trên một đường truyền 23 Hình 2. 12. Giao tiếp smartcard 24 Hình 2. 13. Hỗ trợ đồng bộ SPI 24 Hình 2. 14. Hình ảnh thực tế của Kit 25 Hình 2. 15. Cấu hình Kit 25 Hình 2. 16. Module reader RDM 880. 26 Hình 2. 17. Sơ đồ chân RDM880. 27 Hình 2. 18. Hình ảnh thẻ Mifare 29 Hình 2. 19. Thẻ mifare 1k cho tàu điện ngầm. 30 Hình 2. 20. Giao tiếp giữa thẻ tag và reader. 30 Hình 2. 21. Sơ đồ khối cấu trúc của thẻ 31 Hình 2. 22. Cấu trúc bộ nhớ thẻ Mifare MF1 IC S50 31 Hình 2. 23. Các bước giao tiếp giữa thẻ và reader. 33 Hình 2. 24. LCD 35 Hình 2. 25. ADS7843 37 Hình 2. 26. SD Card 38 Hình 2. 27. Sơ đồ chân SD Card 39 Hình 2. 28. Dạng sóng SCLK, DI, DO 40 Hình 2. 29. Đọc một khối dữ liệu 43 Hình 2. 30. Đọc nhiều khối dữ liệu 43 CHƯƠNG III Hình 3. 1. Sơ đồ khối của hệ thống quản lý vật nuôi 47 Hình 3. 2. Kết nối RDM880 với vi điều khiển 49 Hình 3. 3. Sơ đồ kết nối IC MAX3232 49 Hình 3. 4. Sơ đồ kết nối LCD 50 Hình 3. 5. Sơ đồ kết nối SD Card 50 Hình 3. 6. Lưu đồ giải thuật 51 CHƯƠNG IV Hình 4. 1. Các thành phần bên trong mô hình. 53 Hình 4. 2. Mô hình hoàn chỉnh (khi chưa cấp nguồn) 54 Hình 4. 3. Màn hình chờ 55 Hình 4. 4. Giao diện đọc khi không có thẻ 55 Hình 4. 5. Giao diện khi có thẻ 56 Hình 4. 6. Giao diện ghi khi có thẻ 56 Hình 4. 7. Giao diện ghi khi không có thẻ 57 Hình 4. 8. Giao diện bàn phím ảo trong quá trình ghi thông tin 57 LIỆT KÊ BẢNG Bảng 2. 1. Mô tả chức năng các chân RDM880 27 Bảng 2. 2. Đặc tính kỹ thuật RDM 880 27 Bảng 2. 3. Các thông số theo tiêu chuẩn ISO14443 TYPE A 28 Bảng 2. 4. Cấu trúc lệnh hỏi. 28 Bảng 2. 5. Cấu trúc lệnh đáp. 28 Bảng 2. 6. Tập lệnh theo tiêu chuẩn ISO14443 TYPE A 29 Bảng 2. 7. Các lệnh dùng để giao tiếp với thẻ 32 Bảng 2. 8. Ba bước xác thực khi giao tiếp với thẻ 34 Bảng 2. 9. Chức năng các chân của LCD 35 Bảng 2. 10. Các chế độ hoạt động của ILI9325 37 Bảng 2. 11. Chức năng các chân của thẻ nhớ SD 39 Bảng 2. 12. Mô tả khung lệnh 6 byte khi giao tiếp SD Card 41 Bảng 2. 13. Một số lệnh thường gặp khi giao tiếp SD Card 41 PHẦN II CHƯƠNG I TỔNG QUAN ĐẶT VẤN ĐỀ. Thế kỷ 21 là thế kỷ của khoa học và công nghệ, lấy nền tảng từ những phát minh đột phá của thế kỷ 20, khoa học công nghệ thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đã có những có nhiều thành tựu đáng ghi nhận. Nhằm phục vụ cuộc sống con người tốt hơn, công nghệ RFID đã được nghiên cứu và phát triển trên nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó có hệ thống quản lý vật nuôi. Theo số liệu thống kê của Bộ Nông nghiệp Mỹ, đến năm 2007, khoảng 9% trong tổng số bò nuôi lấy sữa ở Mỹ được đeo thẻ RFID. Nhưng Bộ Nông nghiệp Mỹ cho rằng, tỷ lệ này tăng rất nhanh trong hai năm tiếp theo vì mức giá thẻ RFID rẻ, chỉ từ 2-3 đô-la Mỹ cho một thẻ. Tổng chi phí đầu tư cho một hệ thống thẻ RFID như nói trên rẻ hơn 20 lần so với hệ thống đọc do một công ty tư nhân độc quyền cung cấp. Đó là chưa kể đến hệ thống thẻ RFID mới giúp mang lại hiệu quả quản lý đàn bò và sản lượng sữa cao hơn.    Tại Việt Nam, vào tháng 11/ 2011, Bộ trưởng Bộ Khoa học và công nghệ Nguyễn Quân đã trao quyết định phê duyệt dự án khoa học công nghệ “Thiết kế và chế tạo chip, thẻ, đầu đọc RFID và xây dựng hệ thống ứng dụng” cho ĐH Quốc gia TP.HCM. Dự án có tổng kinh phí đầu tư gần 146 tỉ đồng, gồm ba đề tài lớn và hai dự án sản xuất thử nghiệm, được thực hiện trong bốn năm. Điều đó chứng tỏ được lợi ích to lớn mà công nghệ này sẽ mang lại. Trong lĩnh vực quản lý vật nuôi, khi áp dụng công nghệ RFID, chúng ta có thể theo dõi tình trạng vật nuôi đến từng cá thể một cách chính xác, có hệ thống. Điều này có ý nghĩa to lớn trong việc giám sát sức khỏe, tốc độ sinh trưởng, phòng tránh dịch bệnh kịp thời Tuy nhiên, tại Việt Nam hiện nay, tình hình áp dụng công nghệ RFID vào quản lý trang trại chăn nuôi còn ít, một phần vì công nghệ còn mới tại Việt Nam, cũng như giá thành đầu đọc thẻ còn cao Với mong muốn nắm bắt được công nghệ mới này vào quản lý vật nuôi ở Việt Nam, nhóm nghiên cứu đã chọn đề tài “QUẢN LÝ VẬT NUÔI BẰNG HỆ THỐNG NHÚNG VÀ RFID” làm đề tài tốt nghiệp của mình. Trong đề tài này, nhóm đã quyết định sử dụng Kit nhúng STM32F103VET6 làm khối điều khiển giao tiếp với người dùng. Trong những năm gần đây, cũng như công nghệ RFID thì hệ thống nhúng cũng phát triển rất mạnh bởi những ưu điểm của nó như nhỏ gọn, dễ sử dụng, hiệu suất cao, tiêu hao ít năng lượng, điều khiển chính xác và ổn định. Việc kết hợp giữa hệ thống nhúng với RFID sẽ giúp tạo ra được một hệ thống quản lý vật nuôi đáp ứng được những yêu cầu của đề tài. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI. Thiết kế, thi công được một hệ thống quản lý vật nuôi bằng hệ thống nhúng và RFID đơn giản, dễ sử dụng, hoạt động ổn định, tiến tới mục tiêu đưa vào sử dụng rộng rãi trong chăn nuôi. Một số yêu cầu đối với bộ sản phẩm: Hoạt động ổn định trong thời gian dài trong môi trường thực tế. Bộ sản phẩm có thiết kế gọn nhẹ, có tính thẩm mỹ cao. Dễ dàng sửa chữa và thay thế linh kiện khi có sự cố và hư hỏng. Giao tiếp với người dùng đơn giản, dễ dàng sử dụng, hỗ trợ nhiều loại thẻ khác nhau. Tối ưu hóa các thành phần để giảm tối đa chi phí thi công. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI. Trong phạm vi đề tài, hệ thống có thể đọc, ghi dữ liệu về các thông số của vật nuôi như cân nặng, tuổi (tháng), xuất xứ, chủng loại lên thẻ Tag RFID, đồng thời lưu trữ được thông tin lên thẻ nhớ. Hiện nay trên thị trường có khá nhiều sản phẩm có chức năng đọc, ghi thẻ RFID, tùy thuộc vào mục đích sử dụng mà mỗi sản phẩm có những đặc điểm và tính năng riêng biệt của nó. Với mục tiêu đề ra ban đầu, nhóm thực hiện đề tài chỉ thiết kế sản phẩm có những chức năng cơ bản nhất của một hệ thống RFID ứng dụng trong chăn nuôi: Có thể đọc, ghi dữ liệu về các thông số của vật nuôi như tên, tuổi, cân nặng, xuất xứ lên thẻ tag RFID. Lưu trữ thông tin đã ghi vào thẻ lên thẻ nhớ SD để quản lí trên máy tính. Tương tác với người dùng qua màn hình cảm ứng 3.2”. Nhập thông tin để ghi vào thẻ dễ dàng qua bàn phím ảo trên màn hình cảm ứng. Một số tính năng chưa có của bộ sản phẩm: + Không hỗ trợ giao tiếp với thiết bị đo cân nặng để ghi trực tiếp vào thẻ. + Không hỗ trợ tính năng đọc, ghi nhiều thẻ cùng một lúc. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Sau khi tìm hiểu thông tin về đề tài, cùng với những hiểu biết sẵn có và tìm kiếm thông tin từ những đồ án các khóa trước đã thực hiện, nhóm thực hiện đề tài xác định các đối tượng cần nghiên cứu là: Vi điều khiển: kiến trúc ARM, các thông số kỹ thuật phù hợp với yêu cầu đề tài. Hệ thống RFID: khái niệm về RFID, các đặc điểm của công nghệ RFID, các chế độ kết nối, cách thức hoạt động. Một số thiết bị ngoại vi để giao tiếp với vi điều khiển như: SD card, màn hình cảm ứng PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Do điều kiện về môi trường nghiên cứu, nhóm em không có điều kiện làm việc trong các phòng LAB với nhiều thiết bị hỗ trợ, do đó phương pháp nghiên cứu chủ yếu là: Tham khảo tài liệu: các đồ án liên quan đến đề tài mà các khóa trước đã thực hiện, tìm kiếm thông tin trên Internet. Phương pháp mô phỏng kết hợp thực nghiệm: sử dụng phần mềm DEMO RFID giao tiếp thẻ RFID trên máy tính, sử dụng phần mềm Hercules để giả lập kết nối giữa vi điều khiển với máy tính. Thực hiện kết nối vi điều khiển với module RFID trên thực tế. CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÔNG NGHỆ RFID TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID. Công nghệ RFID (Radio Frequency Identification) cho phép một thiết bị đọc thông tin chứa trong chip không tiếp xúc trực tiếp ở khoảng cách xa, không thực hiện bất kỳ giao tiếp vật lý nào hoặc giữa hai vật không nhìn thấy. Công nghệ này cho ta phương pháp truyền nhận dữ liệu từ một điểm đến điểm khác. Kỹ thuật RFID sử dụng truyền thông không dây trong dải tần sóng vô tuyến để truyền dữ liệu từ các tag (thẻ) đến các reader (bộ đọc). Tag có thể được đính kèm hoặc gắn vào đối tượng được nhận dạng chẳng hạn sản phẩm, hộp hoặc giá kê (pallet). Reader scan dữ liệu của tag và gửi thông tin đến cơ sở dữ liệu có lưu trữ dữ liệu của tag. Chẳng hạn, các tag có thể được đặt trên kính chắn gió xe hơi để hệ thống thu phí đường có thể nhanh chóng nhận dạng và thu tiền trên các tuyến đường. HỆ THỐNG RFID Các thành phần của một hệ thống RFID. Một hệ thống RFID 13.56 Mhz bao gồm: thẻ (tags), bộ đọc thẻ (tag readers), máy chủ (servers), anten, và phần mềm ứng dụng (application software). Mục đích của hệ thống là cho phép dữ liệu có thể được truyền bởi thiết bị lưu động, gọi là thẻ, được đọc bởi bộ đọc RFID và xử lý theo những gì cần của ứng dụng cụ thể. Yêu cầu hệ thống RFID 13.56 Mhz. Đầu đọc ( Reader) Một reader là một module tần số vô tuyến (máy phát và máy thu). Ngoài ra, reader còn được kết nối với một giao diện bổ sung (RS232, RS485) để chúng có thể chuyển dữ liệu đọc đến các hệ thống khác (PC, hệ thống điều khiển robot). Reader RFID được gọi là vật tra hỏi (interrogator), là một thiết bị đọc và ghi dữ liệu các transponder tương thích. Hoạt động ghi dữ liệu lên thẻ bằng reader được gọi là tạo thẻ. Quá trình tạo thẻ và kết nối thẻ với một đối tượng được gọi là đưa thẻ vào hoạt động (commissioning the tag). Reader là hệ thần kinh trung ương của toàn hệ thống, phần cứng RFID thiết lập việc truyền 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 của phần cứng này. Một reader có cấu trúc layout như sau: Hình 2. 1. Cấu trúc layout cơ bản của một reader. Máy phát (Transmitter). Máy thu (Recever). Vi mạch (Microprocessor). Bộ nhớ. Kênh vào/ra đối với các cảm biến, cơ cấu truyền động đầu từ, bảng tín hiệu báo bên ngoài (mặc dù nói đúng ra đây là những thành phần không bắt buộc, chúng hầu như luôn được cung cấp với một reader thương mại). Mạch điều khiển (có thể nó được đặt bên ngoài). Mạch truyền thông. Nguồn năng lượng. Các thành phần chính của reader Máy phát Máy phát của reader truyền nguồn AC và chu kỳ xung đồng hồ qua anten của nó đến thẻ trong phạm vi đọc cho phép, nó chịu trách nhiệm gửi tín hiệu của reader đến môi trường xung quanh và nhận lại đáp ứng của thẻ qua anten của reader. Máy thu Máy thu nhận tín hiệu tương tự từ thẻ qua anten của mạch đọc để nó truyền thông với thẻ tương thích với nó. Nó thực hiện việc giải mã và kiểm tra lỗi tín hiệu nhận tương tự nhận từ máy thu. Bộ nhớ Bộ nhớ dùng lưu trữ dữ liệu như các tham số cấu hình reader và một bản kê khai các lần đọc. 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 đọc không bị mất. Các kênh nhập/xuất của các cảm biến, cơ cấu truyền động đầu từ và bảng tín hiệu điện báo bên ngoài. Các reader hoạt động không liên tục, Reader chỉ làm việc khi có thẻ quét qua, do đó việc bật reader suốt sẽ gây lãng phí năng lượng và ảnh hưởng đến chu kỳ làm việc của reader. Thành phần này cung cấp một cơ chế bật và tắt reader tùy thuộc vào các sự kiện bên ngoài. Có một số loại cảm biến như cảm biến về ánh sáng hoặc sự chuyển động để phát hiện các đối tượng được gắn thẻ trong phạm vi đọc của reader. Cảm biến này cho phép reader bật lên để đọc thẻ. Thành phần này cũng cho phép reader truy 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 toàn, di chuyển một cánh tay robot,). Mạch điều khiển Mạch điều khiển là một thực thể cho phép thực thể bên ngoài là con người hoặc chương trình máy tính giao tiếp, điều khiển các chức năng của reader, điều khiển bằng tín hiệu điện báo và cơ cấu truyền động đầu từ kết hợp với reader này. Thường thì các nhà sản xuất hợp nhất thành phần này vào reader (như phần mềm hệ thống (firm ware)). Giao diện truyền thông Thành phần giao diện truyền thông cung cấp các lệnh truyền đến reader, nó cho phép tương tác với các thực thể bên ngoài qua mạch điều khiển, để truyền dữ liệu của nó, nhận lệnh và gởi lại đáp ứng. Thành phần giao diện này cũng 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. Thực thể này có những đặc điểm quan trọng cần xem nó như một thành phần độc lập. Reader có thể có một giao diện tuần tự. Giao diện tuần tự là loại giao diện phổ biến nhất nhưng các reader thế hệ sau sẽ được phát triển giao diện mạng thành một tính năng chuẩn. Các reader phức tạp có các tính năng như tự phát hiện bằng chương trình ứng dụng, có gắn các web server cho phép reader nhận lệnh và trình bày kết quả dùng một trình duyệt web chuẩn. Nguồn năng lượng Thành phần này 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 ngoài thích hợp. Phân loại mạch đọc Reader được phân loại chủ yếu theo tiêu chuẩn là giao diện mà reader cung cấp cho việc truyền thông. Trong tiêu chuẩn này, reader có thể được phân loại ra như sau: Serial reader. Network reader. Serial reader– Reader nối tiếp Serial reader sử dụng liên kết serial để truyền với một ứng dụng. Reader kết nối đến cổng serial của máy tính dùng kết nối tuần tự RS232 hoặc RS485. Cả hai loại kết nối này đều có giới hạn trên về chiều dài cáp sử dụng kết nối reader với máy tính. Chuẩn RS485 cho phép cáp dài hơn chuẩn RS232. Ưu điểm của serial reader là có độ tin cậy cao hơn network reader. Vì vậy sử dụng reader loại này được khuyến khích nhằm làm tối thiểu sự phụ thuộc vào một kênh truyền. Nhược điểm của serial reader là phụ thuộc vào chiều dài tối đa của cáp sử dụng để kết nối một reader với máy tính. Thêm nữa, thường thì trên một máy chủ thì số cổng serial bị hạn chế. Tốc độ truyền dữ liệu serial thường thấp hơn tốc độ truyền dữ liệu mạng. Những nhân tố này dẫn đến chi phí bảo dưỡng cao hơn và thời gian chết đáng kể. Network reader – Reader mạng Network reader kết nối với máy tính sử dụng cả mạng dây và không dây. Thực tế, reader hoạt động như thiết bị mạng. Ưu điểm của network reader là không phụ thuộc vào chiều dài tối đa của cáp kết nối reader và máy tính. Sử dụng ít máy chủ hơn so với serial reader. Thêm nữa là phần mềm hệ thống của reader có thể được cập nhật từ xa qua mạng.