Tài liệu ứng dụng công nghệ rfid quản lí bãi giữ xe và nhân viên

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN VIỄN THÔNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RFID QUẢN LÍ BÃI GIỮ XE VÀ NHÂN VIÊN GVHD: Ths. Đinh Quốc Hùng SVTH: Văn Tấn Thanh 40902420 Trần Vũ Thịnh TP. Hồ Chí Minh – 1/2014 i 40902632 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA Thành phố Hồ Chí Minh CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc  Số:______/BKĐT  Khoa: Điện – Điện tử Bộ Môn: Viễn Thông NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ và tên: Họ và tên: Ngành: VĂN TẤN THANH TRẪN VŨ THỊNH ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG MSSV: 40902420 MSSV: 40902632 LỚP: DD09KSVT 1. Đầu đề luận văn: “Ứng dụng công nghệ RFID quản lí bãi giữa xe và nhân viên” 2. Nhiệm vụ ( Yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu): ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ 3. Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 5. Họ và tên người hướng dẫn: .................................................. Nội dung và yêu cầu LVTN đã được thông qua Bộ Môn. Ngày . ........ tháng ........... năm 2014 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN (Ký và ghi rõ họ tên) PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN: Người duyệt (chấm sơ bộ): Đơn vị: Ngày bảo vệ: Điểm tổng kết: Nơi lưu trữ luận văn: Phần hướng dẫn NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH (Ký và ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc --o0o-Ngày Họ và tên: Họ và tên: Ngành: PHIẾU CHẤM BẢO VỆ LVTN (Dành cho người phản biện) VĂN TẤN THANH TRẪN VŨ THỊNH ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG tháng năm 2014 MSSV: 40902420 MSSV: 40902632 LỚP: DD09KSVT 1. Đề tài: “Ứng dụng công nghệ RFID quản lí bãi giữa xe và nhân viên” 2. Họ tên người phản biện: ….……………………………………………………….. 3. Tổng quát về bản thuyết minh: Số trang ........ Số chương ........ Số bảng số liệu ........ Số hình vẽ ........ Số tài liệu tham khảo ........ Phần mềm tính toán ........ bản A2 khổ khác 4. Tổng quát về các bản vẽ: - Số bản vẽ: - Số bản vẽ tay bản A1 số bản vẽ trên máy tính 5. Những ưu điểm chính của LVTN: 6. Những thiếu sót chính của LVTN: 7. Đề nghị: Được bảo vệ , Bổ sung thêm để bảo vệ , 8. 3 câu hỏi sinh viên trả lời trước Hội Đồng: a) Không được bảo vệ . b) c) 9. Đánh giá chung (bằng chữ: giỏi, khá, TB): Điểm ……………………. Ký tên (ghi rõ họ tên) TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc --o0o-tháng Ngày Họ và tên: Họ và tên: Ngành: PHIẾU CHẤM BẢO VỆ LVTN (Dành cho người hướng dẫn) VĂN TẤN THANH TRẪN VŨ THỊNH ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG MSSV: 40902420 MSSV: 40902632 LỚP: DD09KSVT 1. Đề tài: “Ứng dụng cộng nghệ RFID quản lí bãi giữa xe và nhân viên” 2. Họ tên người hướng dẫn: ThS ĐINH QUỐC HÙNG 3. Tổng quát về bản thuyết minh: Số trang ........ Số chương ........ Số bảng số liệu ........ Số hình vẽ ........ Số tài liệu tham khảo ........ Phần mềm tính toán ........ bản A2 khổ khác 4. Tổng quát về các bản vẽ: - Số bản vẽ: - Số bản vẽ tay bản A1 năm 2014 số bản vẽ trên máy tính 5. Những ưu điểm chính của LVTN: 6. Những thiếu sót chính của LVTN: 7. Đề nghị: Được bảo vệ , Bổ sung thêm để bảo vệ , 8. 3 câu hỏi sinh viên trả lời trước Hội Đồng: a) Không được bảo vệ . b) c) 9. Đánh giá chung (bằng chữ: giỏi, khá, TB): Điểm ……………………. Ký tên (ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, chúng em muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến giáo viên, Thạc sĩ Đinh Quốc Hùng, trong thời gian vừa qua, đã hướng dẫn và giúp đỡ chúng em nghiên cứu từ đồ án 2, thực tập tốt nghiệp đến luận văn tốt nghiệp. Những lời nhận xét, góp ý và hướng dẫn của giáo viên đã giúp chúng em có một định hướng đúng trong quá trình thực hiện đề tài, giúp chúng em nhìn ra được ưu khuyết điểm của đề tài và từng bước khắc phục để ngày một tốt hơn. Đồng thời chúng em cũng muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình và bạn bè đã động viên và cổ vũ tinh thần chúng em trong suốt quãng thời gian học tập, đặc biệt là bố mẹ chúng em, người đã chăm lo và hi sinh rất nhiều cho chúng em để chúng em có thể chuyên tâm học tập. Bên cạnh đó, chúng em muốn nói lời cảm ơn đến những giáo viên đã đứng trên bục giảng truyền đạt kinh nghiệm, kiến thức cho chúng em trong suốt 4 năm đại học vừa qua. Một lần nữa, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến bố mẹ, thầy cô và bạn bè, những người luôn ở cạnh động viên, giúp đỡ và cổ vũ tinh thần cho chúng em. Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 12 năm 2013 VĂN TẤN THANH TRẦN VŨ THỊNH ii TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn “Ứng dụng cộng nghệ RFID quản lí bãi giữa xe và nhân viên” tập trug vào nghiên cứu và giải quyết các vấn đề: - Tìm hiểu công nghệ RFID. Truyền nhận dữ liệu giữ reader và thẻ qua máy tính. Truyền nhận dữ liệu giữ reader và thẻ qua vi điều khiển. Truyền nhận dữ liệu giữa vi điều khiển và máy tính qua mạng LAN. Viết chương trình “quản lí bãi giữ xe” và “quản lí nhận viên”. Nhóm sinh viên thực hiện VĂN TẤN THANH TRẦN VŨ THỊNH iii MỤC LỤC Đề mục Trang Trang bìa ....................................................................................................................................................i Lời cảm ơn ................................................................................................................................................ii Tóm tắt luận văn...................................................................................................................................... iii Mục lục .................................................................................................................................................... iv Danh sách hình vẽ ................................................................................................................................... vii Danh sách bảng biểu ................................................................................................................................. ix PHẦN I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ..................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG............................................................................................. 2 1.1 Giới thiệu ......................................................................................................................... 2 1.2 Đặt vấn đề ........................................................................................................................ 2 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID .................................................................. 3 2.5 Đầu đọc (Reader) ............................................................................................................. 3 2.6 Cơ sở dữ liệu (Database) .................................................................................................. 3 2.7 Điều lệ và chuẩn hóa ........................................................................................................ 3 2.8 Một số tiêu chuẩn sử dụng cho công nghệ RFID .............................................................. 3 2.9 Tần số vô tuyến hoạt động của RFID ............................................................................... 3 2.10 Ứng dụng của RFID ....................................................................................................... 3 2.11. Ưu, nhược điểm của hệ thống RFID .............................................................................. 3 2.1 Sơ lược về các hệ thống nhận diện tự động....................................................................... 4 2.1.1 Hệ thống mã vạch ...................................................................................................... 4 2.1.2 Nhận dạng ký tự quang học (Optical character recognition – OCR) ........................... 4 2.1.3 Phương thức sinh trắc học (Biometric - procedures) ................................................... 4 2.1.4 Thẻ thông minh (Smart card) ..................................................................................... 5 2.1.5 Hệ thống RFID (RFID system) .................................................................................. 6 2.2 Giới thiệu chung về nhận dạng vô tuyến RFID ................................................................. 7 2.2.1 Lịch sử phát triển của hệ thống RFID ........................................................................ 7 2.2.2 Khái niệm RFID ...................................................................................................... 10 2.2.3 So sánh các hệ thống ID khác nhau .......................................................................... 10 2.3 Các thành phần của một hệ thống RFID ......................................................................... 11 2.4 Phân loại thẻ RFID......................................................................................................... 11 2.4.1 Dựa vào nguồn cung cấp cho thẻ ............................................................................. 12 2.4.1.1 Thẻ thụ động ..................................................................................................... 12 2.4.1.2 Thẻ tích cực ...................................................................................................... 14 2.4.1.3 Thẻ bán tích cực (bán thụ động) ........................................................................ 15 2.4.2 Dựa vào việc lưu trữ dữ liệu .................................................................................... 16 2.4.2.1 Thẻ read only (RO) ........................................................................................... 16 2.4.2.2 Thẻ write once, read many (WORM) ................................................................. 17 2.4.2.3 Thẻ read write (RW) ....................................................................................... 17 iv 2.5 Đầu đọc (Reader) ........................................................................................................... 17 2.5.1 Sơ lược về đầu đọc .................................................................................................. 17 2.5.2 Các thành phần chính của đầu đọc ........................................................................... 19 2.5.3 Phân loại reader ....................................................................................................... 20 2.5.3.1 Serial reader ...................................................................................................... 20 2.5.3.2 Network reader.................................................................................................. 20 2.5.4 Cơ chế truyền cơ bản giữa thẻ và reader................................................................... 21 2.6 Cơ sở dữ liệu (Database) ................................................................................................ 23 2.7 Điều lệ và chuẩn hóa ...................................................................................................... 24 2.8 Một số tiêu chuẩn sử dụng cho công nghệ RFID ............................................................ 24 2.9 Tần số vô tuyến hoạt động của RFID ............................................................................. 24 2.10 Ứng dụng của RFID ..................................................................................................... 25 2.10.1 RFID trong xử phạt ................................................................................................ 26 2.10.2 RFID trong an ninh quốc gia .................................................................................. 26 2.10.3 Ứng dụng trong quản lý thư viện ........................................................................... 27 2.10.4 Ứng dụng trong quản lý bán hàng .......................................................................... 27 2.11. Ưu, nhược điểm của hệ thống RFID ............................................................................ 28 2.11.1 Ưu điểm ................................................................................................................ 28 2.11.2 Nhược điểm ........................................................................................................... 29 CHƯƠNG 3: LÝ THUYẾT VỀ XỬ LÝ ẢNH ............................................................................. 31 3.1 Các hệ thống nhận dạng biển số xe ................................................................................. 31 3.2 Xử lý ảnh ....................................................................................................................... 31 3.3 Mạng Neural nhân tạo .................................................................................................... 31 3.1 Các hệ thống nhận dạng biển số xe ................................................................................. 32 3.2 Xử lý ảnh ....................................................................................................................... 32 3.2.1 Các loại ảnh cơ bản: ................................................................................................ 32 3.2.2 Kỹ thuật chuyển ảnh sang ảnh mức xám (Gray Level): ............................................ 33 3.2.3 Lược đồ mức xám (Histogram): ............................................................................... 33 3.3.4 Xử lý ảnh bằng thuật toán K-means: ........................................................................ 34 3.3.5 Lọc trung vị (Median): ............................................................................................. 35 3.3.6 Bộ lọc BlobsFiltering:.............................................................................................. 36 3.3 Mạng Neural nhân tạo .................................................................................................... 36 3.3.1 Giới thiệu: ............................................................................................................... 36 3.3.2 Ứng dụng của Neural Network ................................................................................ 38 3.3.3 Mô hình một Neural nhân tạo .................................................................................. 38 3.3.4 Mạng Neural một lớp ............................................................................................... 41 3.3.5 Mạng Neural truyền thẳng 3 lớp .............................................................................. 42 3.3.6 Thiết lập mạng Neural ............................................................................................. 42 3.3.6.1 Các bước chuẩn bị thiết lập mạng ...................................................................... 43 3.3.6.2 Các bước thiết kế mạng: .................................................................................... 44 3.3.7 Mạng Mạng Nuôi Tuyến Lan Truyền Nguợc ........................................................... 45 3.3.8 Huấn luyện cho mạng lan truyền ngược ................................................................... 45 3.3.8.1 Cấu trúc mạng lan truyền ngược ........................................................................ 45 3.3.8.2 Huấn luyện cho mạng lan truyền ngược: ............................................................ 48 3.3.8.3 Vấn đề quá khớp và năng lực của mạng: ............................................................ 51 3.3.8.4 Phương pháp cải thiện tính tổng quát hóa .......................................................... 53 v 3.3.8.5 Kết luận ............................................................................................................ 54 3.3.9 Ứng dụng mạng Neural trong lĩnh vực nhận dạng .................................................... 54 PHẦN II: THIẾT KẾ THI CÔNG VÀ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ................................................. 57 CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG QUẢN LÍ NHÂN VIÊN .................................................................... 58 4.1Giới thiệu hệ thống quản lý nhân viên ............................................................................. 59 4.2 Nội dung thực hiện hệ thống .......................................................................................... 59 4.3 Giới thiệu mô hình thực hiện hệ thống ........................................................................... 60 4.3.1 Giới thiệu phần cứng Client ..................................................................................... 60 4.3.1.1 Reader RDM880 ............................................................................................... 60 4.3.1.2 Arduino – Compatible ....................................................................................... 61 4.3.1.3 Ethernet Shield - ENC28J60 for Arduino .......................................................... 62 4.3.2 Phần cứng Server ..................................................................................................... 63 4.3.3 Mô hình hoạt động client – server ............................................................................ 63 4.3.4 Sơ đồ giải thuật sử dụng trong hệ thống ................................................................... 65 4.4 Kết quả thi công hệ thống quản lí nhân viên ................................................................... 67 4.4.1Mục quản lý hệ thống ............................................................................................... 67 4.4.1.1 Lưu đồ giải thuật ............................................................................................... 67 4.4.1.2 Kết quả thi công ................................................................................................ 67 CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG QUẢN LÍ BÃI GIỮ XE ..................................................................... 72 5.1 Giới thiệu hệ thống quản lý bãi giữ xe ............................................................................ 73 5.2 Nội dung thực hiện hệ thống .......................................................................................... 73 5.3 Giới thiệu mô hình thực hiện hệ thống ........................................................................... 73 5.3.1 Giới thiệu phần cứng Client ..................................................................................... 73 5.3.2 Phần cứng Server ..................................................................................................... 74 5.4 Thi công hệ thống quản lí bãi xe ................................................................................ 74 5.4.1 Sơ đồ khối dạng biển số ........................................................................................... 74 5.4.1.1 Thu nhận ảnh .................................................................................................... 75 5.4.1.2 Trích biển số, xử lý ảnh biển số và tách ký tự chữ số xe mô tô........................... 75 5.4.1.3 Nhận dạng ký tự đơn trên biển số bằng mạng Neural nhân tạo ........................ 85 5.4.2 Dữ liệu thử nghiệm: ................................................................................................. 86 5.4.3 Kết quả thử nghiệm: ................................................................................................ 87 5.5 Kết quả thi công hệ thống quản lí bãi xe ......................................................................... 88 5.5.1 Hướng dẫn và mô tả hoạt động chương trình ........................................................... 88 5.5.2 Giao diện chương trình ............................................................................................ 89 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .............................................................. 91 6.1 Công việc hoàn thành ..................................................................................................... 91 6.2 Hạn chế .......................................................................................................................... 91 6.3 Hướng phát triển ............................................................................................................ 91 6.1 Công việc hoàn thành ..................................................................................................... 92 6.2 Hạn chế .......................................................................................................................... 92 6.3 Hướng phát triển ............................................................................................................ 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................................. 93 vi DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1 Mã vạch ............................................................................................................................ 4 Hình 2 Kiến trúc tiêu biểu của thẻ bộ nhớ có logic bảo mật. .......................................................... 5 Hình 3 Kiến trúc cơ bản của một thẻ vi xử lý. ............................................................................... 6 Hình 4 Hệ thống RFID. ................................................................................................................. 7 Hình 5 Lịch sử phát triển RFID giai đoạn 1 0 – 1960.................................................................. 8 Hình 6 Lịch sử phát triển RFID giai đoạn 1 60 – 1990.................................................................. 8 Hình 7 Lịch sử phát triển RFID giai đoạn 1 0 – 2009.................................................................. 9 Hình Hệ thống RFID toàn diện. ................................................................................................ 11 Hình layout của thiết bị mang dữ liệu. ...................................................................................... 12 Hình 10 Cấu trúc của một thẻ thụ động ....................................................................................... 12 Hình 11 Một số loại thẻ tích cực. ................................................................................................ 14 Hình 12 Cấu trúc của một thẻ bán tích cực .................................................................................. 16 Hình 13 Cấu trúc layout cơ bản của một reader ........................................................................... 18 Hình 14 Cơ chế truyền ở trường gần, trường xa giữa thẻ và reader .............................................. 21 Hình 15 Cơ chế truyền modulated backscatter của thẻ thụ động .................................................. 22 Hình 16 Cơ chế truyền modulated backscatter của thẻ bán thụ động ............................................ 23 Hình 17 Cơ chế truyền kiểu máy phát của thẻ tích cực. ............................................................... 23 Hình 1 Ứng dụng công nghệ RFID vào thư viện. ....................................................................... 27 Hình 1 Ứng dụng công nghệ RFID trong siêu thị ...................................................................... 28 Hình 20 Ảnh nhận t camera (a) và ảnh đã chuyển sang ảnh mức xám (b) .................................. 33 Hình 21 Lược đồ mức xám của các loại ảnh. ............................................................................... 34 Hình 22 Mô hình toán học tổng quát của mạng Neural ................................................................ 37 Hình 23 Neural một ng vào ....................................................................................................... 39 Hình 24 Neural có nhiều ng vào ................................................................................................ 39 Hình 25 Các hàm truyền cơ bản. ................................................................................................. 40 Hình 26 Mô hình mạng Neural một lớp ....................................................................................... 41 Hình 27 Mạng Neural truyền thẳng 3 lớp .................................................................................... 42 Hình 2 Cấu trúc mạng Neural tiến ............................................................................................. 45 Hình 2 Cấu tạo một Neural........................................................................................................ 45 Hình 30 Hàm truyền logsig ......................................................................................................... 46 Hình 31 Hàm truyền tansig ......................................................................................................... 46 Hình 32 Hàm truyền pureline (tuyến tính) ................................................................................... 46 Hình 33 Cấu trúc mạng một lớp .................................................................................................. 47 Hình 34 Mạng 2 lớp d ng Neural tagsig và pureline.................................................................... 47 Hình 35 Mạng bị quá khớp với mẫu học ..................................................................................... 52 Hình 36 Mạng được ngưng tiến trình huấn luyện đúng lúc .......................................................... 54 Hình 37 Mô hình Access Control ................................................................................................ 60 Hình 3 Reader RDM 0 ........................................................................................................... 60 Hình 3 Arduino – Compatible ................................................................................................... 61 Hình 40 Ethernet Shield - ENC28J60 for Arduino ....................................................................... 62 Hình 41 Mô hình hoạt động Server - Client ................................................................................. 64 Hình 42 Lưu đồ giải thuật của Server trong hệ thống................................................................... 65 Hình 43 Lưu đồ giải thuật của Client trong hệ thống ................................................................... 66 Hình 44 Lưu đồ đăng nhập phần mềm quản lí ............................................................................. 67 Hình 45 Giao diện đăng nhập ...................................................................................................... 67 Hình 46 Giao diện chính phần mềm quản lí ................................................................................. 68 Hình 47 Thao tác hệ thống .......................................................................................................... 68 Hình 4 Hiện thị thông tin ph ng ban ......................................................................................... 69 Hình 4 Hiện thị và cập nhập thong tin chức vụ .......................................................................... 69 Hình 50 Hiện thị và cập nhập thông tin nhân viên ....................................................................... 70 vii Hình 51 uản lý thời gian nhân viên ........................................................................................... 70 Hình 52 uản lý bãi xe ............................................................................................................... 71 Hình 53 Thao tác mục trợ giúp .................................................................................................... 71 Hình 54 Mô hình quản lí bãi giữ xe ............................................................................................. 73 Hình 55 Lưu đồ nhận dạng biển số. ............................................................................................. 74 Hình 56 Lưu đồ tách biển số t ảnh ............................................................................................. 77 Hình 57 Phân tích phổ ngang cho ảnh chứa biển số. .................................................................... 78 Hình 5 Tách d ng chứa biển số. ................................................................................................ 78 Hình 5 Phân tích phổ ngang cho ảnh chứa biển số. .................................................................... 79 Hình 60 Tách biển số .................................................................................................................. 79 Hình 61 Một số ảnh sau khi tách được biển số............................................................................. 79 Hình 62 Ảnh bảng số .................................................................................................................. 80 Hình 63 Ảnh bảng số (Gray level) ............................................................................................... 80 Hình 64 Ảnh bảng số (K-mean) .................................................................................................. 80 Hình 65 Ảnh bảng số (Invert)...................................................................................................... 81 Hình 66 Ảnh bảng số (Median) ................................................................................................... 81 Hình 67 Ảnh bảng số (BlobsFiltering) ......................................................................................... 81 Hình 6 Lưu đồ tách kí tự t biển số ........................................................................................... 82 Hình 6 Lược đồ chiếu ngang để tách d ng................................................................................. 83 Hình 70 Lược đồ chiếu dọc để tách ký tự. ................................................................................... 83 Hình 71 Kết quả tách ký tự. ........................................................................................................ 83 Hình 72 Một số hình ảnh tách ký tự. ........................................................................................... 84 Hình 73 Chuẩn hóa ký tự về 20 x 10 ........................................................................................... 85 Hình 74 Cấu trúc mạng nhận diện số ........................................................................................... 86 Hình 75 Cấu trúc mạng nhận diện chữ ........................................................................................ 86 Hình 76 Giao diện chương trình quản lí bãi xe ............................................................................ 89 Hình 77 Hoạt động khi xe vào ..................................................................................................... 89 Hình 7 Hoạt động khi ID thẻ và biển số xe tr ng khớp .............................................................. 90 Hình 7 Hoạt động khi ID thẻ và biển số xe không tr ng khớp.................................................... 90 viii DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 1 Ký tự quang học. ............................................................................................................... 4 Bảng 2 So sánh một số hệ thống nhận dạng ................................................................................. 11 Bảng 3 Tần số hoạt động của RFID ............................................................................................. 25 Bảng 4Thông số kĩ thuật RDM 0 .............................................................................................. 61 Bảng 5 Thông số kĩ thuật Arduino – Compatible ......................................................................... 62 Bảng 6 Phần cứng Server ............................................................................................................ 63 Bảng 7 Bảng mô tả thông tin ảnh biển số xe mô tô ...................................................................... 75 Bảng Mô tả điều kiện tập ảnh IMG_TEST ............................................................................... 87 Bảng Cấu hình máy tính chạy thử nghiệm ................................................................................ 87 Bảng 10 Bảng thống kê kết quả thử nghiệm trên tập dữ liệu. ...................................................... 87 ix Phần I Phần I : CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG Chương 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID Chương 3: LÝ THUYẾT VỀ XỬ LÍ ẢNH Giáo viên hướng dẫn: Ths. Đinh Quốc Hùng Sinh viên thực hiện: Văn Tấn Thanh Trần Vũ Thịnh Trang 1 Chương 1 Chươn g 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 GIỚI THIỆU 1.2 ĐẶT VẤN ĐỀ 2 Chương 1 – GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu Ngày nay công nghệ cao là ngành khoa học mới nhưng có tốc độ phát triển rất nhanh trên toàn thế giới, sự phát triển của nó thể tính bằng t ng giây, t ng phút một. Những ứng dụng của công nghệ thông tin cũng rộng khắp trong tất cả các lĩnh vực khoa học như: giáo dục, y tế, kinh tế, văn hóa,…nó góp phần giúp đời sống con người ngày càng hiện đại, giảm đi những công việc nặng nhọc trong đời sống hằng ngày. Công nghệ RFID được ứng dụng khá rộng rãi hiện nay. Có thể kể ra hàng loạt các lĩnh vực đã áp dụng kỹ thuật RFID như: vận chuyển và phân phối và lưu thong, công nghiệp, kinh doanh bán lẻ, lĩnh vực an ninh, công tác quản lý bảo quản tài sản, quản lý nhân sự và chấm công, y tế, giáo dục, vui chơi giải trí,… Ở đề tài này chúng em sẽ thực hiện hệ thống bãi giữ xe và access control ứng dụng công nghệ RFID. 1.2 Đặt vấn đề Theo khảo sát cho thấy tại cá t a nhà công ty đều ứng dụng công nghệ RFID vào quản lí. Tuy nhiên, vấn đề ở chỗ là mỗi hệ thống được mua t các hãng khác nhau nên không tạo nên sự đồng bộ về dữ liệu lẫn trong quản lí. Cụ thể là nhân viên trong công ty sử hai thẻ RFID: một cho việc lưu giữ phương tiện, một dùng cho việc quản lí nhân viên. Điều này đủ cho thấy nhân viên sẽ cảm thấy phiền toái trong khi sử dụng nhiều thẻ trong một công ty và phía công ty cũng trở nên khó khăn trong việc quản lí dữ liệu không đồng nhất, mất nhiều thời gian và chi phí. Xuất phát t vấn đề này, chúng em đã đề xuất một phương án là xây dựng hệ thống bãi giữ xe và hệ thống access control sử dụng chung một cơ sở dữ liệu trong một tòa nhà, một công ty thành một hệ thống đồng nhất Giáo viên hướng dẫn: Ths. Đinh Quốc Hùng Sinh viên thực hiện: Văn Tấn Thanh Trần Vũ Thịnh Trang 2 Chương 2 Chươn g 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID 2.1 Sơ lược về các hệ thống nhận diện tự động 2.2 Giới thiệu chung về nhận dạng vô tuyến RFID 2.3 Các thành phần của một hệ thống RFID 2.4 Phân loại thẻ RFID 2.5 Đầu đọc (Reader) 2.6 Cơ sở dữ liệu (Database) 2.7 Điều lệ và chuẩn hóa 2. Một số tiêu chuẩn sử dụng cho công nghệ RFID 2.9 Tần số vô tuyến hoạt động của RFID 2.10 Ứng dụng của RFID 2.11. Ưu, nhược điểm của hệ thống RFID Giáo viên hướng dẫn: Ths. Đinh Quốc Hùng Sinh viên thực hiện: Văn Tấn Thanh Trần Vũ Thịnh Trang 3 Chương 2 – TỔNG UAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID 2.1 Sơ lược về các hệ thống nhận diện tự động 2.1.1 Hệ thống mã vạch Mã vạch là hình gồm nhiều vạch sọc đứng, rộng và hẹp để đại diện cho các mã số dưới dạng máy có thề đọc được. Các mã sọc phù hợp với tiêu chuẩn Universal Product Code (UPC) được in trên hầu hết các sản phẩm được bày bán tại các siêu thị hiện nay. Khi hình mã sọc được kéo quét qua dụng cụ quét quang học ở quầy kiểm tra thu tiền, máy tính sẽ đối chiếu số hiệu sản phẩm với cơ sở dữ liệu các danh sách giá và in ra giá tiền ứng với mã đó. Hình 1 Mã vạch 2.1.2 Nhận dạng ký tự quang học (Optical character recognition – OCR) Nhận dạng ký tự quang học là sự cảm nhận bằng máy các chữ in và các chữ đánh máy. Bằng phần mềm OCR, các máy quét có thể quét trên một trang chữ in và các ký tự sẽ được biến thành các văn bản theo qui cách tài liệu của chương trình xử lý t . Bảng 1 Ký tự quang học. 2.1.3 Phương thức sinh trắc học (Biometric - procedures)  Nhận dạng giọng nói (Voice identification): Là phương thức được thực hiện bằng cách kiểm tra các đặc trưng của giọng nói của người nói với một mẫu có trước, nếu tương ứng thì đáp ứng sẽ thực hiện yêu cầu của người nói. Giáo viên hướng dẫn: Ths. Đinh Quốc Hùng Sinh viên thực hiện: Văn Tấn Thanh Trần Vũ Thịnh Trang 4 Chương 2 – TỔNG UAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID  Nhận dạng dấu vân tay (Fingerprinting procedures): Tiến trình này thực hiện dựa trên mẫu nhú và lớp da trên đầu ngón tay. Hệ thống sẽ phân tích dữ liệu t các mẫu mà nó đọc được và đem so sánh với mẫu đã được lưu trữ. 2.1.4 Thẻ thông minh (Smart card) Thẻ thông minh là một hệ thông lưu trữ điện tử. Nó có kích thước khoảng bằng thẻ tín dụng có thể chứa thông tin và trong hầu hết các trường hợp thì nó chứa một bộ vi xử lý điều khiển nhiều chức năng đáp ứng nhu cầu người sử dụng. Không giống như thẻ t có nhiều vạch t ngoài mặt thẻ, thẻ thông minh lưu trữ thông tin bên trong nó vì thế an toàn hơn nhiều. Thẻ thông minh thường được dung cho những thiết bị cần xác minh chủ quyền của người sử dụng, và nó tạo ra những mã truy cập cho hệ thống bảo an. Thẻ thông minh đầu tiên là thẻ điện thoại trả trước được đưa vào sử dụng năm 1 4. Có 2 loại thẻ thông minh cơ bản khác nhau dựa vào tính năng bên trong của nó: thẻ nhớ và thẻ vi xử lý.  Thẻ nhớ Trong thẻ nhớ, bộ nhớ thường là EEPROM được truy cập sử dụng hệ thống logic tuần tự, nó cũng có thể kết hợp với giải thuật bảo mật đơn giản bằng cách sử dụng hệ thống này. Các chức năng của thẻ nhớ thường được tối ưu hóa cho một ứng dụng cụ thể. Tính linh hoạt của nó bị giới hạn, tuy nhiên về mặt tích cực thẻ bộ nhớ có ưu thế về giá. Chính vì lý do đó mà thẻ bộ nhớ được sử dụng rộng rãi. Hình 2 Kiến trúc tiêu biểu của thẻ bộ nhớ có logic bảo mật.  Thẻ vi xử lý (Microprocessor cards) Thẻ vi xử lý chứa một bộ vi xử lý được kết nối tới các ô nhớ (RAM, ROM và EEPROM). Thẻ vi xử lý rất linh hoạt. Trong hệ thống thẻ thông minh hiện đại, nó cũng có thể tích hợp nhiều ứng dụng trong một thẻ (đa ứng dụng). Giáo viên hướng dẫn: Ths. Đinh Quốc Hùng Sinh viên thực hiện: Văn Tấn Thanh Trần Vũ Thịnh Trang 5 Chương 2 – TỔNG UAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID Hình 3 Kiến trúc cơ bản của một thẻ vi xử lý. ROM được lập trình mặt nạ tạo kết hợp thành hệ thống hoạt động (mã lập trình cao hơn) cho bộ vi xử lý và được chèn trong quá trình sản xuất chip. Nội dung của nó được xác lập trong quá trình sản xuất, tương tự cho các chip khác trong quá trình sản xuất và chúng không thể lập trình được. EEPROM của chip chứa dữ liệu ứng dụng và các mã chương trình liên quan tới ứng dụng. Việc đọc hay ghi dữ liệu được điều khiển bởi hệ điều hành. RAM là bộ nhớ làm việc tạm thời cho của bộ vi xử lý. Dữ liệu của nó có thể mất đi khi mất điện. Các loại thẻ vi xử lý được ứng dụng trong các ứng dụng có độ bảo mật. Các loại thẻ thông minh được sử dụng trong hệ thống điện thoại di động GSM. Tùy chọn của việc lập trình vi xử lý cũng thuận lợi cho việc tạo ra các ứng dụng mới. 2.1.5 Hệ thống RFID (RFID system) Hệ thống RFID liên hệ rất gần với thẻ thông minh. Cũng như hệ thống thẻ thông minh, dữ liệu được lưu trữ trên thiết bị mang dữ liệu điện tử là bộ phát đáp. Tuy nhiên không giống như thẻ thông minh, năng lượng cung cấp cho thiết bị mạng dữ liệu và cho việc thay đổi dữ liệu giữ nó và đầu đọc/phát tín hiệu không dựa trên sự tiếp xúc điện mà thay vào đó là sử dụng t tính và trường điện t . Giáo viên hướng dẫn: Ths. Đinh Quốc Hùng Sinh viên thực hiện: Văn Tấn Thanh Trần Vũ Thịnh Trang 6 Chương 2 – TỔNG UAN VỀ CÔNG NGHỆ RFID Hình 4 Hệ thống RFID. 2.2 Giới thiệu chung về nhận dạng vô tuyến RFID 2.2.1 Lịch sử phát triển của hệ thống RFID Các công nghệ ngày nay hướng tới sự đơn giản, tiện lợi và đặc trưng luôn được ưu tiên hàng đầu là khả năng không dây. Thiết bị không dây ngày càng phát triển rộng rãi giúp cho con người được giải phóng, tự do và thoải mái hơn. Công nghệ RFID ra đời đã tạo ra cuộc cách mạng trong môi trường tương tác hiện nay. RFID là một trong những kỹ thuật được đánh giá cao và phát triển nhanh chóng trong thời gian ngắn. Lần đầu tiên một công nghệ tương tự đó là bộ tách song IFF (Identification Friend or Foe) được phát minh năm 1 37 bởi người Anh và được quân đồng minh sử dụng trong thế chiến II để nhận dạng máy bay ta và địch. Kỹ thuật này trở thành nền tảng cho hệ thống kiểm soát không lưu vào thập niên 50. Nhưng trong khoảng thời gian này, do chi phí quá cao và kích thước quá lớn của hệ thống nên chúng chỉ được sử dụng trong quân đội, phòng nghiên cứu và những trung tâm thương mại lớn. Giáo viên hướng dẫn: Ths. Đinh Quốc Hùng Sinh viên thực hiện: Văn Tấn Thanh Trần Vũ Thịnh Trang 7