Công nghệ RFID và ứng dụng trong kiểm soát xe

RFID là gì?

Nhận dạng tần số vô tuyến (RFID) là một phương pháp nhận dạng tự động, trong đó dữ liệu được lưu trữ trên thẻ RFID hoặc bộ phát được truy xuất từ ​​xa. Thẻ RFID là một thiết bị có thể được gắn hoặc kết hợp vào sản phẩm, động vật hoặc người để nhận dạng và theo dõi bằng sóng vô tuyến. Một số thẻ có thể được đọc từ rất xa, nằm ngoài tầm nhìn của người đọc.

Công nghệ RFID được sử dụng trong hệ thống giữ xe thông minh của các trung tâm thương mại và tòa nhà. Hệ thống thường bao gồm bộ đếm xe, cảm biến, bảng hiển thị, thiết bị đóng mở (barie), thẻ và đầu đọc RFID.

Vấn đề tần số

Công nghệ RFID kết hợp các mức tần số khác nhau để xác định phạm vi đọc. Tần số càng thấp, phạm vi của đầu đọc càng ngắn. Dưới đây là một số dải tần số phổ biến nhất:

• Tần số thấp 120 - 150 kHz (LF)
• Tần số cao 13,56 MHz và cao hơn (HF)
• Tần số siêu cao 860 - 980 MHz (UHF)
• Tần số vi sóng 2,45 GHz và cao hơn

Khi nói đến các ứng dụng RFID trong thực tế, ví dụ như kiểm soát ra vào của phương tiện thì phạm vi RFID được sử dụng thường là ở mức tần số cao, siêu cao và vi sóng. Dải tần số cao có xu hướng phổ biến nhất vì nó cho khoảng cách đọc phù hợp từ 10cm đến 1m.

Công nghệ UHF: Cung cấp phạm vi đọc cao hơn nữa và chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực theo dõi các bưu kiện và sản phẩm trong quá trình sản xuất và phân phối. Đây cũng là một giải pháp mạnh mẽ để xác định các phương tiện trong phạm vi xa. Nó lý tưởng cho cả việc kiểm soát ra vào các địa điểm có kiểm soát và giám sát chặt chẽ các hoạt động của luồng giao thông tại các khu công nghiệp.

Trong các tình huống yêu cầu các ứng dụng bảo mật cao cấp cần có tần số mạnh hơn và hoạt động được trong môi trường khắc nghiệt. Đó là lúc hệ thống dựa trên vi sóng ra đời.

Các nguyên tắc cơ bản của hệ thống RFID

Về cơ bản, một hệ thống RFID bao gồm một ăng-ten hoặc cuộn dây, một bộ thu phát (bộ giải mã) và một bộ phát (thẻ RF) được lập trình điện tử với thông tin duy nhất. Có nhiều loại hệ thống RFID khác nhau trên thị trường. Chúng được phân loại dựa trên phạm vi tần số.

Ăng ten RFID

Ăng-ten trong đầu đọc RFID

Ăng ten phát ra tín hiệu vô tuyến để kích hoạt thẻ và đọc hoặc ghi dữ liệu vào thẻ. Nó là đường dẫn giữa thẻ và bộ thu phát, điều khiển việc thu thập và giao tiếp dữ liệu của hệ thống.

Ăng ten RFID có nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau. Chúng có thể được lắp vào cửa để nhận dữ liệu thẻ từ những người hoặc vật đi qua, hoặc gắn trên một trạm thu phí để giám sát lưu lượng xe qua lại trên cao tốc. Trường điện từ do ăng ten tạo ra có thể liên tục xuất hiện khi nhiều thẻ liên tục xuất hiện. Nếu không cần kiểm soát liên tục, thiết bị cảm biến có thể kích hoạt từ trường.

Thường thì ăng ten được đóng gói với bộ thu phát và bộ giải mã để hoạt động như một đầu đọc. Nó có thể được cấu hình như một thiết bị cầm tay hoặc một thiết bị gắn cố định. Đầu đọc phát ra sóng vô tuyến trong phạm vi từ 2,5 cm đến 30 mét hoặc hơn, tùy thuộc vào công suất phát và tần số vô tuyến được sử dụng. Khi một thẻ RFID đi qua vùng điện từ, nó sẽ phát hiện ra tín hiệu kích hoạt của đầu đọc. Đầu đọc giải mã dữ liệu được mã hóa trong mạch tích hợp của thẻ (chip silicon) và giao tiếp với máy tính để xử lý.

Thẻ RFID

Cấu trúc bên trong của một thẻ RFID điển hình thường bao gồm một vi mạch chứa thông tin nhận dạng và một ăng-ten truyền dữ liệu này không dây tới đầu đọc. Về cơ bản, con chip này chứa một số nhận dạng tương tự như mã vạch. Tuy nhiên, điểm khác biệt chính là thẻ RFID có dung lượng dữ liệu cao hơn. Điều này làm tăng các tùy chọn cho loại thông tin có thể được mã hóa trên thẻ. Nó có thể bao gồm tên nhà sản xuất, trọng lượng, quyền sở hữu, điểm đến và lịch sử (chẳng hạn như phạm vi nhiệt độ mà một mặt hàng đã được tiếp xúc). Trên thực tế, một danh sách không giới hạn các loại thông tin khác có thể được lưu trữ trên thẻ RFID, tùy thuộc vào yêu cầu của ứng dụng.

Thẻ RFID có thể sản xuất như các mặt hàng riêng lẻ hoặc gắn lên các tài sản cố định như xe kéo, container và thùng hàng với mục đích nhận dạng. Có nhiều loại thẻ khác nhau với các khả năng khác nhau:

Cấu tạo bên trong thẻ từ RFID

Thẻ chỉ đọc dữ liệu

Loại thẻ được nhà sản xuất hoặc nhà phân phối ghi sẵn dữ liệu. Đây thường là những thẻ ít tốn kém nhất vì không có thông tin bổ sung nào có thể được đưa vào khi chúng di chuyển qua chuỗi cung ứng. Mọi cập nhật thông tin phải được duy trì trong phần mềm tương thích với RFID.

Thẻ ghi một lần

Thẻ ghi một lần cho phép người dùng ghi dữ liệu một lần trong quá trình sản xuất hoặc phân phối. Dữ liệu có thể bao gồm số sê-ri hoặc số lô sản xuất.

Thẻ đọc - ghi đầy đủ

Các thẻ đọc-ghi đầy đủ cho phép ghi dữ liệu mới vào thẻ thậm chí trên dữ liệu gốc khi cần. Ví dụ như thời gian và ngày chuyển giao quyền sở hữu hoặc cập nhật lịch sử sửa chữa của tài sản cố định. Đây là loại thẻ đắt nhất và không thực tế để theo dõi các mặt hàng rẻ tiền. Tuy nhiên các tiêu chuẩn trong tương lai cho mã sản phẩm điện tử (EPC) dường như đi theo hướng này.

Các tính năng của thẻ RFID

Dung lượng dữ liệu: Dung lượng lưu trữ dữ liệu trên thẻ có thể thay đổi từ 16 bit đến vài nghìn bit. Tất nhiên, dung lượng lưu trữ càng lớn thì giá của thẻ càng cao.

Yếu tố hình thức: Cấu trúc thẻ và ăng-ten có thể có nhiều yếu tố hình thức vật lý khác nhau và có thể tự chứa hoặc được nhúng như một phần của cấu trúc nhãn truyền thống (được gọi là 'nhãn thông minh', nó có thẻ bên trong trông giống như mã vạch thông thường).

Thụ động và chủ động:

Thẻ thụ động không có pin và chỉ phát dữ liệu của chúng khi được cấp năng lượng bởi bộ đọc. Nó có nghĩa là chúng phải được thăm dò tích cực để gửi thông tin. Hầu hết các thẻ thụ động có phạm vi đọc dưới 5m.

Thẻ chủ động truyền phát dữ liệu bằng cách sử dụng nguồn pin của chúng. Điều này có nghĩa là phạm vi đọc của chúng lớn hơn các thẻ thụ động vào khoảng 30m trở lên. 

Tuy nhiên, thẻ chủ động đắt hơn nhiều lần so với thẻ thụ động. Ngày nay, các thẻ chủ động được sử dụng cho các mặt hàng có giá trị cao hoặc tài sản cố định với mức chi phí là tối thiểu so với giá trị mặt hàng và yêu cầu phạm vi đọc rất xa. Hầu hết các ứng dụng chuỗi cung ứng truyền thống, chẳng hạn như chuỗi bán lẻ hàng tiêu dùng thường sử dụng các thẻ thụ động ít tốn kém hơn.

Dải tần số

Giống như tất cả hình thức liên lạc không dây khác, có nhiều loại tần số mà qua đó thẻ RFID giao tiếp với đầu đọc. Một lần nữa, ở đây có sự đánh đổi giữa các yêu cầu về chi phí, hiệu suất và ứng dụng.

Thẻ tần số thấp: sử dụng ít năng lượng hơn và có khả năng xuyên qua các chất phi kim loại tốt hơn. Chúng lý tưởng để quét các vật thể có hàm lượng nước cao, chẳng hạn như trái cây, ở khoảng cách gần.

Thẻ tần số siêu cao UHF: thường cung cấp phạm vi đọc xa hơn và truyền dữ liệu nhanh hơn. Nhưng chúng sử dụng nhiều năng lượng hơn và ít có khả năng hiệu quả với một số vật liệu.

Thẻ EPC: EPC là một đặc điểm kỹ thuật mới cho thẻ RFID, trình đọc và các ứng dụng kinh doanh. Nó thể hiện một cách tiếp cận cụ thể bao gồm một tiêu chuẩn mới cho các thẻ nội dung dữ liệu và các giao thức truyền thông không dây mở.

Máy thu phát RF

Bộ thu phát RF được sử dụng để kích hoạt và cấp nguồn cho các thẻ RFID thụ động. Nó có thể được đặt cùng với đầu đọc hoặc hoạt động như một thiết bị riêng biệt. Bộ thu phát RF điều khiển và điều chỉnh các tần số vô tuyến mà ăng ten truyền và nhận. Bộ thu phát lọc và khuếch đại tín hiệu tán xạ ngược từ thẻ RFID thụ động.

Ứng dụng của hệ thống RFID trong kiểm soát xe

Xe cộ là phần quan trọng trong cuộc sống hàng ngày và hồ sơ theo dõi xe tại các vị trí đỗ và ra vào trở nên rất quan trọng. Hơn nữa, để tránh lỗi của con người, các hệ thống tự động rất được ưu tiên do hiệu suất chất lượng tuyệt vời mà chúng cung cấp trong khi yêu cầu sự giám sát tối thiểu của con người.

RFID là một trong những công nghệ mới nhất và được đánh giá cao với giải pháp được cá nhân hóa và an toàn cho các mục đích khác nhau. Hệ thống Kiểm soát xe bằng RFID hoạt động hoàn hảo thông qua một thiết kế tốt của nó.

Để hoạt động với hệ thống kiểm soát xe dựa trên RFID, trước tiên chủ xe phải đăng ký thông tin vào hệ thống và nhận thẻ RFID. Khi tới điểm kiểm soát, thẻ RFID được đặt trong phạm vi của đầu đọc RFID (thường được lắp gần cổng vào).

Đầu đọc RFID phát ra một sóng tần số vô tuyến được phát hiện bởi thẻ và đổi lại nó truyền một số dữ liệu đến đầu đọc. Đầu đọc chuyển dữ liệu đã nói đến bảng điều khiển và dữ liệu được phân tích. Nếu dữ liệu chính xác, bảng điều khiển sẽ gửi tín hiệu đến thanh chắn để mở cho phương tiện vào.

Công nghệ RFID đã hoàn toàn cách mạng hóa việc kiểm soát xe. Hiện tại, quản lý bãi giữ xe chỉ cần thực hiện một số công việc đơn giản từ phát hành thẻ đến thu tiền. Tóm lại, RFID đã thay đổi hoàn toàn tốc độ của ngành đỗ xe và khiến việc này trở nên đơn giản hơn rất nhiều.

Ưu điểm 

• Kiểm soát phương tiện trong khu vực từ gần tới xa (tối đa có thể lên tới 12m)
• Lái xe không cần chạm vào bất kỳ thiết bị nào
• Trọng lượng nhẹ và kích thước nhỏ gọn
• Ổn định và đáng tin cậy để ngăn chặn sự nhận dạng chồng chéo của các thẻ
• Phát hiện nhiều thẻ / thẻ cung cấp giao tiếp ID thẻ được mã hóa

Các ứng dụng quan trọng khác của RFID

• Quản lý chuỗi cung ứng
• Theo dõi tài sản CNTT
• Giặt là và dệt may
• Theo dõi sự kiện và người tham dự
• Kiểm soát truy cập 
• Theo dõi dược phẩm

Chúng tôi cung cấp các giải pháp kiểm soát xe thông minh dựa trên công nghệ RFID trên toàn quốc, liên hệ hotline: 0975 93 92 91 để được tư vấn.