Luận văn Công nghệ RFID

TRƯỜNG ………………….

KHOA……………………….

-----[\ [\-----

Báo cáo tốt nghiệp

Đề tài:

CÔNG NGHỆ RFID

Lời cảm ơn

Em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới Ths. Hồ Đắc Phương về sự hướng dẫn, chỉ

bảo tận tình, cùng với những lời khuyên quý giá của thầy trong quá trình em học tập cũng

như thực hiện khóa luận. Em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giảng dạy tại Đại học

Công nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội nói chung cũng như các thầy cô trong bộ môn

Mạng truyền thông nói riêng đã trang bị cho em những kiến thức quý báu trong thời gian

em học tại trường. Đó cũng là tiền đề cơ sở để em có thể thực hiện được tốt khóa luận của

mình. Dù đã rất cố gắng hoàn thành khóa luận nhưng không thể tránh khỏi những sai xót

vì vậy e rất mong nhận được ý kiến đánh giá của các thầy cô và các bạn để em có thể

hoàn thiện đề tài khóa luận của em một cách tốt nhất.

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hải Triều

Danh mục hình ảnh

Hình 1 Các loại thẻ RFID.....................................................................................................5

Hình 2: Định dạng thẻ RFID ..............................................................................................21

Hình 3: Kiến trúc đa tầng của hệ thống eHealthCare.........................................................23

Hình 4: Kiến trúc hệ thống eHealthCare............................................................................25

Hình 5: Cơ sở dữ liệu tại bệnh viện....................................................................................27

Hình 6: Vùng phạm vi đọc của antena ...............................................................................32

Hình 7 Reader Utility .........................................................................................................37

Hình 8 Thông tin bệnh nhân...............................................................................................40

Hình 9 Chương trình tại bệnh viện.....................................................................................41

TÓM TẮT NỘI DUNG

Nội dung cơ bản của khóa luận gồm hai nội dung chính: tổng quát công nghệ

RFID và triển khai một ứng dụng đơn giản.

Phần thứ nhất giới thiệu về công nghệ RFID (nhận dạng sóng vô tuyến từ xa), các

thành phần của một hệ thống RFID, nền tảng của công nghệ này, các thành phần liên

quan trong một hệ thống RFID, những ứng dụng đang được áp dụng trong thực tiễn và

tiềm năng phát triển của RFID.

Phần thứ hai trình bày quá trình xây dựng một hệ thống đơn giản sử dụng công

nghệ RFID – hệ thống eHealthCare, hệ thống chăm sóc, theo dõi bệnh nhân của bệnh viện

nhằm mục đích xử lý sự cố khi xảy bệnh nhân một cách nhanh chóng và hiệu quả nhất.

Mục lục

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU.................................................................................................5

1.1

1.2

1.3

1.4

Tính năng và tiềm năng .........................................................................................5

Định hướng sử dụng ..............................................................................................2

Đề xuất ứng dụng eHealthcare ..............................................................................2

Mục lục ..................................................................................................................3

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU RFID......................................................................................4

2.1

Lịch sử và nền tảng công nghệ ..............................................................................4

Các loại thẻ RFID..................................................................................................5

Hệ thống RFID ......................................................................................................6

Hiện tại sử dụng.....................................................................................................7

Thanh toán di động ............................................................................................7

Quản lý giao thông.............................................................................................9

Quản lý kho và quản lý chuỗi cung ứng ..........................................................12

Thư viện ...........................................................................................................13

Nhận dạng người..............................................................................................14

Tiềm năng sử dụng ..............................................................................................16

Thay thế mã vạch.............................................................................................16

Xác định các bệnh nhân và nhân viên bệnh viện.............................................17

Thách thức ...........................................................................................................18

Các chuẩn RFID chưa thống nhất....................................................................18

Riêng tư................................................................................................................19

Bảo mật................................................................................................................20

2.2

2.3

2.4

2.4.1

2.4.2

2.4.3

2.4.4

2.4.5

2.5

2.5.1

2.5.2

2.6

2.6.1

2.7

2.8

CHƯƠNG 3 KIẾN TRÚC HỆ THỐNG eHealthCare..................................................20

3.1

Mô tả tình huống..................................................................................................20

Kiến trúc hệ thống eHealthcare ...........................................................................20

Yêu cầu của hệ thống.......................................................................................20

Kiến trúc đa tầng của hệ thống E-healthcare ...................................................21

Vai trò các thành phần:........................................................................................23

Quan hệ giữa các thành phần...............................................................................25

3.2

3.2.1

3.2.2

3.3

3.4

CHƯƠNG 4 CÀI ĐẶT HỆ THỐNG ..............................................................................29

4.1

Bộ toolkit .............................................................................................................29

Các transponder................................................................................................30

Antenna RI-ANT-S01C ...................................................................................31

Reader (RI-STU-MB2A) .................................................................................33

Triển khai.............................................................................................................34

Toolkit..............................................................................................................34

Chương trình liên quan ....................................................................................36

4.1.1

4.1.2

4.1.3

4.2

4.2.1

4.2.2

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN.................................................................................................44

5.1

5.2

Tổng kết...............................................................................................................44

Phương hướng phát triển .....................................................................................44

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU

1.1 Tính năng và tiềm năng

RFID (nhận dạng tự động từ xa), là phương pháp nhận dạng tự động dựa trên khả

năng lưu trữ và nhận dữ liệu từ xa bằng các thiết bị thẻ RFID.

Thẻ RFID có kích thước nhỏ và có thể gắn vào sản phẩm, gắn trên người, động vật.

Thẻ RFID chứa các chip silicon và các angten cho phép nhận lệnh và đáp ứng lại bằng tần

số vô tuyến RF từ một RFID phát đáp.

Đều là công cụ nhận dạng nhưng RFID đã phát triển hơn mã vạch - công cụ dùng để

chứa thông tin về sản phẩm như: nước sản xuất, tên doanh nghiệp, lô hàng, tiêu chuẩn

chất lượng đăng ký, thông tin về kích thước sản phẩm, nơi kiểm tra... RFID sử dụng

phương pháp truyền và nhận dữ liệu từ một điểm đến các điểm khác có khoảng cách và

đầu đọc không nhất thiết phải thấy thẻ; khả năng giả mạo gần như không thể (phương

pháp mã vạch rất dễ giả mạo); có khả năng đọc/ghi khi cập nhật thông tin và dung lượng

dữ liệu lớn; khả năng đồng thời quét nhiều thẻ một lúc. RFID tái sử dụng nhiều lần với

thời gian lâu, chịu được các điều kiện khắc nghiệt hơn mã vạch.

RFID xuất hiện từ hơn 50 năm trước. Gần đây RFID nổi lên tại Việt Nam nhờ có sự

hỗ trợ hữu hiệu từ công nghệ số và bán dẫn, trong đó có những con chip nhận dạng rất

nhỏ được gắn vào tem thuốc, động vật, sản phẩm.

Hệ thống RFID cho phép dữ liệu được truyền qua thẻ đến một hoặc nhiều bộ đọc thẻ

và bộ đọc xử lý thông tin trực tiếp hoặc truyền về máy chủ để xử lý theo yêu cầu của ứng

dụng cụ thể. Mô hình hoạt động như sau: khi một thẻ RFID đi vào vùng điện từ trường,

nó sẽ phát hiện tín hiệu kích hoạt thẻ; Bộ đọc giải mã dữ liệu đọc thẻ và dữ liệu được đưa

vào một máy chủ; Phần mềm ứng dụng trên máy chủ sẽ xử lý dữ liệu.

1.2 Định hướng sử dụng

Trên thực tế, RFID được ứng dụng rất nhiều như: cấy lên vật nuôi để nhận dạng

nguồn gốc và theo dõi vật nuôi tránh thất lạc và bị đánh cắp; đưa vào sản phẩm công

nghiệp để xác định thông tin mã số series, nguồn gốc sản phẩm, kiểm soát được sản phẩm

nhập xuất... Trong thư viện, các thẻ RFID được gắn với các cuốn sách giúp giảm thời gian

tìm kiếm và kiểm kê, chống được tình trạng ăn trộm sách. RFID còn có thể ứng dụng lưu

trữ thông tin bệnh nhân trong y khoa (mang theo người bệnh nhân, đặc biệt là bệnh nhân

tâm thần). Ngoài ra, kỹ thuật RFID còn xác định vị trí, theo dõi, xác thực sự đi lại của mọi

người, các đối tượng giúp nâng cao an ninh ở biên giới và cửa khẩu như mô hình hệ thống

quản lý bằng RFID tại sân bay được DHS (hội an ninh quốc gia Mỹ) áp dụng từ 1/2005.

Tại Mỹ từ tháng 10/2006 và tại Anh, Đức, Trung Quốc từ 2008, hộ chiếu và CMND gắn

chip RFID lưu các thông tin như tên tuổi, quốc tịch, giới tính, ngày tháng năm sinh, nơi

sinh, ảnh số... của người sử dụng đã được áp dụng.

1.3 Đề xuất ứng dụng eHealthcare

Các bệnh viện thường phải chi một khoản chi phí không nhỏ cho việc tổ chức cơ cấu

và tính toán hành chính. Từ các dịch vụ xuất viện, nhập viện, các thủ tục khác mà hiệu

quả và mức độ giám sát không cao, nhất là độ chính xác và thời gian xử lý.

Trong những năm gần đây, dịch vụ y tế đã nỗ lực sử dụng công nghệ thông tin để

giảm thiểu chi phí, nhanh chóng các thủ tục. Để giải quyết vấn đề trên, một yêu cầu đặt ra

là cần xây dựng một hệ thống linh hoạt đóng vai trò cung cấp và cập nhật thông tin về

bệnh nhân cho bác sỹ, hoặc nhân viên y tế và những người quản lý.

Theo báo cáo của The U.S. Institute of Medicine (IOM http://www.iom.edu/) năm

1999, các sai sót trong y tế là nguyên nhân dẫn đến tử vong nhiều thứ 8 tại Mỹ và con số

này là 100.000 người chết mỗi năm do những sai sót này. Rất nhiều sự cố bất lợi có thể

xảy ra trong suốt quá trình điều trị của một bệnh nhân như sai bệnh, sai thuốc, sai thủ tục

dẫn đến những hậu quả vô cùng tai hại.

Ví dụ như tại hầu hết bệnh viện hiện nay thường sử dụng công nghệ lưu trữ thông tin

bệnh nhân đăng ký sẽ được cập nhật bởi các y tá và nộp lại cho những nhân viên tiếp theo

2

vào cuối mỗi ca. Mặc dù các y tá dành rất nhiều thời gian cập nhật giấy tờ tình hình của

các bệnh nhân nhưng việc đó thường không chính xác bởi vì nó được thực hiện thủ công.

Thời gian cũng là yêu cầu cực kỳ quan trọng. Khi có tai biến với bệnh nhân ngoài việc

cơ quan cứu hộ khẩn cấp phải nhanh chóng xử lý sơ cứu thì sau khi đưa về bệnh viện nếu

có đủ tất cả các điều kiện tiến hành chữa trị cũng đang là vấn đề với ngành y tế.

Một tình huống cụ thể như bệnh nhân P mắc bệnh X được điều trị tại bệnh viện H

dưới sự giám sát của bác sỹ D. Khi bệnh nhân P dần hồi phục, bệnh viện H cho P xuất

viện và điều trị tại nhà. Trong quá trình sinh hoạt ở bên ngoài viện, bệnh X tự nhiên xuất

hiện tai biến. Vấn đề ở đây làm thế nào để nhân viên cấp cứu có thể đưa bệnh nhân đến

nơi có đủ điều kiện để chữa trị và bác sỹ tại bệnh viện đó có thể biết nhiều thông tin về

bệnh nhân P nhất có thể.

Hệ thống eHealthCare sử dụng công nghệ RFID có thể áp dụng giải quyết hầu hết các

vấn đề đã đề cập ở trên. Công nghệ tiên tiến ngày nay có thể gắn kết thẻ RFID và dữ liệu

trong hệ thống tích hợp đơn nhất. RFID đưa ra các biện pháp nhằm đáp ứng nhu cầu kinh

doanh, nhanh chóng và chính xác của ngành y tế. Công nghệ RFID có thể tận dụng trên

hạ tầng Internet nhằm phân bố các dịch vụ ở những khu vực xa xôi hẻo lánh. Ngành

thương mại di động cũng được sử dụng để tự động hóa việc phân phối thuốc, thông báo

đến những người liên quan đến sức khỏe ngày càng được ứng dụng rộng rãi ở những nước

phát triển.

1.4 Mục lục

Chương 2 giới thiệu khái quát các vấn đề liên quan đến RFID hiện nay.Chương 3 mô

tả kiến trúc của hệ thống eHealthcare và các thành phần liên quan.Chương 4 mô tả chi tiết

các thành phần trong bộ toolkit, những thiết bị sử dụng và chương trình để tạo ra hệ thống

eHealthCare.

3

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU RFID

2.1 Lịch sử và nền tảng công nghệ

Có thể cho rằng, thiết bị đầu tiên được biết tới là một công cụ tình báo và được sáng

chế bởi Lev Teremin cho chính phủ Liên xô cũ vào năm 1945. Đây là một thiết bị nghe

trộm chứ không phải là nhãn nhận dạng. Công nghệ RFID được bắt đầu áp dụng từ những

năm đầu thập niên 20 của thế kỷ trước. Một công nghệ tương tự đó là bộ tách sóng IFF,

được sáng chế bởi người Anh vào năm 1939 và được quân đồng minh sử dụng trong thế

chiến thứ II để nhận dạng máy bay ta và địch. Công trình sớm nhất về việc nghiên cứu

RFID là tập tài liệu nổi tiếng của Harry Stockman, được mang tên "Communication by

Means of Reflected Power" ("Phương tiện liên lạc dựa trên năng lượng phản hồi") (tháng

10 năm 1948).

4

2.2 Các loại thẻ RFID

Hình 1 Các loại thẻ RFID

Như đã đề cập, thẻ RFID có thể được phân thành các dạng: thụ động và chủ động.

Thẻ RFID thụ động không có nguồn điện trong. Dòng điện được thu từ các tín hiệu

vô tuyến, nó đảm bảo đủ năng lượng để truyền đi một phản hồi. Tín hiệu phản hồi của

một thẻ RFID thụ động (tín hiệu năng lượng hạn chế) có dạng giản lược - thường là một

mã số đơn trị (GUID). Do không có bộ nguồn cung cấp nên thẻ có kích thước khá nhỏ: đó

là các sản phẩm thương mại có thể được gắn dưới da. Vào năm 2005, thẻ thương mại nhỏ

nhất chỉ có kích thước 0,4x0,4mm, mỏng hơn tờ giấy, một thiết bị có thể không nhìn thấy

được. Các thẻ thụ động có khoảng cách đọc thực tế trong phạm vi từ 10mm cho đến 6m.

Khác với các thẻ thụ động, thẻ RFID chủ động có nguồn cấp bên trong, và có thể có

tầm hoạt động rộng hơn và bộ nhớ nhiều hơn, do đó có khả năng lưu trữ thông tin từ các

5

bộ phát đáp. Hiện nay thẻ chủ động nhỏ nhất có kích thước tương đương một đồng xu.

Rất nhiều thẻ chủ động có tầm hoạt động hàng chục mét và thời gian pin lên tới 10 năm.

Vì các thẻ thụ động rẻ hơn đối với việc sản xuất và không có pin, nên phần lớn các

thẻ RFID là thẻ thụ động với nhiều dạng khác nhau. Năm 2004, các thẻ này có giá từ 40

cent. Tạm thời thì tương đối đắt đối với việc ứng dụng đại trà, tuy nhiên với số lượng sản

xuất lớn (10.000 tỷ đơn vị/năm), giá của một thẻ có thể giảm xuống đến 5 cent. Cho đến

nay, đây là dự báo lạc quan nhất, các nhà phân tích của Gartner và Forrester Research

đồng ý rằng các thẻ có thể giảm giá xuống đến 10 cent (với số lượng sản xuất 1.000 tỷ

/năm), điều này có thể đạt được sau 6-8 năm, các nhà phân tích khác cho rằng, mức giá

như vậy có thể đạt được sau 10-15 năm (http://www.forrester.com/rb/research).

Bên cạnh các lợi thế rất lớn về giá của thẻ thụ động so với thẻ chủ động, cần xét các

yếu tố khác, bao gồm tính chính xác và ổn định khi làm việc ở một số môi trường nhất

định, chẳng hạn như nước và kim loại. Những yếu tố này đã làm cho việc sử dụng thẻ chủ

động trở nên phổ biến.

Có 4 loại thẻ thường được sử dụng. Chúng được phân loại dựa trên tần số sóng vô

tuyến: thẻ hạ tần (125 hoặc 134,2 kHz), thẻ cao tần (13,56 MHz), thẻ siêu cao tần (UHF

868-956 MHz), thẻ vi sóng (2,45 GHz). Thẻ UHF không được sử dụng phổ biến vì không

có những qui tắc chung cho việc sử dụng.

Ngoài ra còn có một số thiết bị phát đáp, thẻ chip không tiếp xúc với những chức

năng tương tự.

2.3 Hệ thống RFID

Một hệ thống RFID có thể bao gồm một số cấu phần: thẻ, bộ đọc thẻ, máy chủ, phần

mềm trung gian (Middleware) và phần mềm ứng dụng (Application software).

Mục đích của một hệ thống RFID là cho phép dữ liệu được truyền bởi một thiết bị di

động, được gọi là tem. Thông tin được bộ đọc xử lý theo yêu cầu của ứng dụng cụ thể. Dữ

liệu truyền qua tem có thể cung cấp thông tin nhận dạng hoặc thông tin định vị hoặc

những chi tiết về sản phẩm được dán thẻ như giá, màu sắc, ngày mua... Việc sử dụng

6

RFID trong theo dõi và trong ứng dụng truy nhập lần đầu tiên xuất hiện vào những năm

1980. RFID nhanh chóng thu hút sự chú ý bởi vì khả năng theo dõi các đối tượng chuyển

động. Khi công nghệ được hoàn thiện, ngày càng đã có nhiều ứng dụng sử dụng thẻ

RFID.

Trong một hệ thống RFID điển hình, các đối tượng riêng biệt được trang bị một tem

nhỏ có giá rẻ. Tem này chứa một bộ phát đáp với một chip nhớ để tạo ra một mã điện tử

đơn trị. Bộ tích hợp, ăng-ten được kết hợp với bộ phát đáp và bộ giải mã, phát ra tín hiệu

kích hoạt thẻ RFID và nhờ đó có thể đọc và ghi dữ liệu. Khi một thẻ RFID đi vào vùng

sóng điện từ, nó sẽ phát hiện tín hiệu kích hoạt từ thiết bị đọc. Thiết bị đọc giải mã dữ liệu

được mã hóa trong chip và được đưa vào một máy chủ để xử lý dữ liệu.

Lấy ví dụ về 1 quyển sách trong thư viện. Các cổng an ninh có thể phát hiện ra xem

quyển sách đã qua các thủ tục mượn sách hay chưa. Khi người sử dụng mang trở lại, một

phần của công việc bảo mật được khởi động lại và bản ghi trong hệ thống thư viện sẽ tự

động cập nhật. Trong một số giải pháp RFID, một biên lai nhận lại sẽ được tạo ra, và

cuốn sách tự nó có thể được lưu trữ trong các khay của thiết bị nhận trả lại.

2.4 Hiện tại sử dụng

Do giá thành giảm , tính tiện dụng và các ứng dụng nhiều nên RFID ngày càng trở

nên phổ biến. Một số lĩnh vực đang sử dụng RFID rộng rãi như: thanh toán qua di động,

quản lý hệ thống, quản lý các hệ thống cung ứng, dùng trong thư viện, nhận dạng người

2.4.1 Thanh toán di động

Quy trình thông thường khi mua hàng bằng thẻ tín dụng - đưa tấm thẻ nhựa cho một

nhân viên thanh toán hoặc tự cà qua máy, đợi xác nhận và thanh toán - có thể sẽ được cải

tiến một cách thuận lợi và bảo mật hơn. Đó là sản phẩm thẻ tín dụng dùng tín hiệu radio,

không cần tiếp xúc với máy thanh toán, hiện đang được các hãng thẻ tín dụng tại Mỹ thử

nghiệm.

Hơn 1 năm qua, MasterCard và American Express đã thử nghiệm các phiên bản sản

phẩm thẻ tín dụng""không tiếp xúc""của mình. loại card này chỉ cần được đưa lại gần một

7

thiết bị đọc đặc biệt là có thể thanh toán - và khách hàng không cần rời tay khỏi tấm card

của mình.

Các công ty thẻ tín dụng cho biết hệ thống này nhanh và an toàn hơn nhiều so với

loại card cũ, vì người chủ thẻ không phải rời tay khỏi thẻ tín dụng của mình. Điều này rất

quan trọng, vì hiện nay các loại tội phạm có thể ăn cắp mã hoặc copy thẻ tín dụng trong

chớp mắt bằng cách đưa thẻ của nạn nhân qua một thiết bị đọc đặc biệt để lưu lại các

thông tin và tạo ra một bản sao khác nhanh chóng.

MasterCard cũng đã thử nghiệm hệ thống PayPass của mình tại Orlando, bang

Florida (Mỹ), và hứa hẹn sẽ tung ra toàn nước Mỹ trong năm2004. Ban đầu, dự kiến dịch

vụ này sẽ được sử dụng tại các điểm thanh toán nhanh như nhà hàng và các điểm mua bán

mà khách hàng thường vội.

American Express cũng đang thử nghiệm dịch vụ Express Pay của mình tại vùng

Phoenix, và chuẩn bị mở rộng sang các điểm thu phí phà ở New York, trên sông Hudson.

Về cơ bản, các hệ thống thẻ mới có thể được tích hợp vào bất cứ nơi nào đang sử

dụng các hệ thống thẻ truyền thống phổ biến, ngay sau khi các cửa hàng cài đặt thiết bị

đọc mới. Các công ty thẻ tại Mỹ đã đưa ra chuẩn kỹ thuật chung để một máy thanh toán

có thể chấp nhận nhiều loại thẻ không tiếp xúc của các hãng khác nhau.

Visa USA cũng đã phát triển thẻ không tiếp xúc, nhưng chưa triển khai thử nghiệm

vì các khách hàng dường như đã hài lòng khi sử dụng thẻ mà họ đang có trong ví.

Sản phẩm card mới này được "nhúng" một chip nhận dạng dùng tần số radio,

(RFID), công nghệ mà tập đoàn bán lẻ khổng lồ Wal-Mart, quân đội và các cơ quan công

quyền của Mỹ đang hy vọng đưa vào ứng dụng trong công việc kiểm kê hàng hoá chính

xác.

Trong khi các loại thẻ tín dụng cũ lưu thông tin tài khoản khách hàng vào một dải từ

cần quét qua để đọc, sản phẩm thẻ không tiếp xúc mới có thể lưu dữ liệu trên các chip bên

trong tấm nhựa. Các thẻ này không dùng pin hay năng lượng gì. Khi đưa lại gần một thiết

bị đọc, chúng được kích hoạt bởi các sóng từ điện tử phát ra từ thiết bị đọc. Một ăng ten

radio nhỏ trong thẻ sẽ ngay lập tức truyền các thông tin tài khoản vào thiết bị đọc. Giao

8

dịch thanh toán được tiến hành qua mạng thẻ tín dụng ngay khi tấm thẻ được đưa ngang

qua thiết bị đọc.

Về lý thuyết, giao dịch này vẫn có thể bị can thiệp và ăn cắp thông tin mà người sử

dụng không hề hay biết bởi một kẻ trộm công nghệ cao với mục đích sao chép thẻ. Đó là

vì bản thân các quá trình truyền tín hiệu RFID không được mã hoá. Tuy nhiên, kẻ trộm

phải tiếp cận rất gần đến mục tiêu cần lấy cắp thông tin, hoặc sử dụng một thiết bị đọc tín

hiệu thẻ siêu nhạy từ khoảng cách xa.

Đồng thời, số tài khoản trên các loại thẻ không tiếp xúc chỉ có thể sử dụng trong hệ

thống RFID, không giống như số thẻ tín dụng của người dùng, có thể dùng ở mọi nơi.

Một kẻ trộm do đó sẽ không thể sử dụng số tài khoản này để tiêu xài vào việc mua sắm

qua Internet.

2.4.2 Quản lý giao thông

Một số chính phủ sử dụng các ứng dụng RFID để quản lý các phương tiện giao

thông, nhiều công ty cũng sử dụng nhiều giải pháp RFID khác nhau để theo dõi sản phẩm

của mình.

2.4.2.1 Hệ thống dẫn đường tự động

Yếu tố con người là một trong những vấn đề lớn nhất khi đưa một chiếc xe vào đậu

trong một bãi đậu xe, có thể là một bãi đậu đa tầng hoặc một bãi đậu ngoài trời. Nhiều

công ty đang cố gắng để cung cấp các hệ thống hướng dẫn tinh vi, không chỉ chỉ dẫn cho

người lái xe nơi đậu xe mà còn có thể kiểm soát, theo dõi được phương tiện khi nó đang ở

trong bãi đậu.

Từ giữa năm 2007, dự án nghiên cứu sáng kiến P (P-Innovations), do Trung tâm

Nghiên cứu kỹ thuật VTT của Phần Lan đã bắt đầu một đề án thí điểm để nghiên cứu hệ

thống nhận dạng xe tự động và hướng dẫn đậu xe động tại một bãi đậu xe.

Dự án được bắt đầu tại một bãi đậu xe ở Tampere sử dụng kỹ thuật định danh sử

dụng sóng vô tuyến RFID (Radio Frequency IDentification) và nhận dạng biển số quang

học. Sự kết hợp của hai công nghệ này đã cho phép tính toán cụ thể số lượng xe và hướng

dẫn đậu xe trong một bãi đậu. Đây là dự án thực hiện lần đầu tiên tại châu Âu sử dụng hệ

9

sóng dài thụ động tầm xa RFID để phát hiện từ xa các phương tiện được ứng dụng tại một

bãi đậu xe.

Dự án thực hiện đến cuối năm 2007, đã được hợp tác giữa VTT và Tekes (Quỹ

Công nghệ và Sáng tạo Phần Lan) với mức tiền 60.000 €. Các công ty khác có đóng góp

tài chính và công nghệ liên quan bao gồm Tampereen Pysäköintitalo Oy, Idesco Oy,

Audio Riders Oy, Vidamin Oy, LED-Signs Oy Phần Lan và Oy Ramboll Phần Lan.

Dự án có mục đích kiểm tra hệ thống phát hiện UHF (siêu cao tần) RFID và nhận

dạng biển số bằng quang học hoạt động như thế nào để phát hiện xe tự động với bộ 50

mẫu khác nhau. Dự án cũng kiểm tra việc sử dụng tín hiệu khác nhau bao gồm biển báo,

đèn chiếu sáng và tín hiệu âm thanh để hướng dẫn và thông báo tình trạng bãi đậu xe

(hướng dẫn xe vào chỗ đậu xe trống).

Một trong những mục tiêu thử nghiệm khác là tạo một cơ hội để cho sáu công ty

tham gia vào nhằm tìm kiếm các sản phẩm và công nghệ mà có thể được sử dụng trong

ứng dụng này và cũng để cộng tác và tạo ra những ý tưởng cho sự phát triển trong tương

lai của hệ thống quản lý bãi đậu xe.

Dự án thực hiện tại một bãi đậu xe cụ thể để thử nghiệm giám sát phương tiện và

đường đi trong bãi đậu. Hệ thống RFID thụ động và nhận dạng biển số xe cho phép phát

hiện phương tiện và giám sát, chỉ đạo trực tiếp việc đậu xe từ các tín hiệu của trung tâm

điều hành chính. Hệ thống này cũng được sử dụng loa thông minh cho khu vực thanh toán

tự động, hệ thống tự đưa ra các hướng dẫn bằng nhiều ngôn ngữ khác nhau khi có một

người đứng ở phía trước chúng.

Ngoài ra, bãi đậu xe, của Tampere Parking Houses Ltd, cũng có một kênh radio cục

bộ FM nhằm cung cấp các thông báo liên quan đến bãi đậu xe trong tòa nhà, nó cũng có

thể được sử dụng như một phương tiện quảng cáo. Công nghệ RFID cũng có thể được

tiến thêm một bước xa hơn để xác định việc vào ra tòa nhà của phương tiện qua các cổng,

tính thời gian sau đó có thể được sử dụng làm cơ sở cho việc thanh toán tự động cho thời

gian đậu xe thay vì phải đi thông qua các máy thanh toán.

Để phát hiện phương tiện tự động và giám sát, người ta sử dụng các máy đọc RFID

mẫu IR-9000 được sản xuất bởi Idesco Ltd. Hệ thống ALPR (automated license plate

10

recognition) được cung cấp bởi Vidamin Ltd được dựa trên một thư viện ALPR của Visy

Ltd. Các máy ảnh được sử dụng trong hệ thống ALPR được chế tạo bởi Bosch.

Đối với phần hướng dẫn động của hệ thống: các biển báo được cung cấp bởi LED-

Signs Ltd Phần Lan. Hệ thống loa thông minh được xây dựng bởi Audio Riders Ltd và

phù hợp vào nhu cầu của dự án cũng như phân phối các thiết bị âm thanh sử dụng trong

hệ thống phát thanh. Hệ thống phát thanh sử dụng máy phát thương mại AudiaX.

Các phần mềm quản lý toàn bộ hệ thống đều được thực hiện bởi VTT.Tami

Koivuniemi, người quản lý phát triển cho Tampere Parking House Car Parks, nhận xét:

"Dự án này cung cấp một liên minh với kinh nghiệm có giá trị về ứng dụng và chức năng

của AVI, AVM và khái niệm hướng dẫn động, cả hệ thống riêng rẽ và tích hợp. Những

người sử dụng thí điểm đã phản hồi tích cực và phần lớn đã rất khen ngợi. Đặc biệt người

sử dụng thí điểm dễ dàng mua vé tháng để truy cập vào bãi đậu xe.. 100% số người sử

dụng thí điểm đã được mong muốn tiếp tục sử dụng hệ thống này. Dự án đã đánh thức sự

quan tâm ở cả Phần Lan và quốc tế . Cơ quan thực hiện dự án tự hào là đơn vị đầu tiên

phát triển dịch vụ đậu xe cao cấp.. Các bộ phận của hệ thống này chắc chắn sẽ được đưa

vào sử dụng tại bãi đỗ xe Tampere Parking House trong tương lai gần.

2.4.2.2 Thanh toán các khoản phí giao thông

Ví dụ như tại Hồng Kông, nơi có một mạng lưới giao thông tinh vi và phát triển cao,

bao gồm cả mạng lưới giao thông công cộng lẫn tư nhân. Hệ thống thống thanh toán bằng

thẻ thông minh Octopus card có thể được sử dụng để trả cước phí đi lại cho hầu như tất cả

các tuyến đường sắt, xe buýt và phà ở Hồng Kông. Thẻ Octopus sử dụng công nghệ RFID

cho phép người sử dụng có thể quét thẻ mà không cần lấy nó ra khỏi ví hoặc túi xách. Tất

cả những bãi đậu xe có đồng hồ đếm giờ ở Hồng Kông chỉ chấp nhận thanh toán bằng thẻ

Octopus và việc thanh toán bằng thẻ Octupus có thể thực hiện ở nhiều bãi đỗ xe. Địa hình

Hồng Kông chủ yếu là đồi và dốc và một số phương pháp giao thông không thông thường

đã được sáng chế để dễ dàng di chuyển lên xuống trên các sườn dốc. Ở Trung Tây khu, có

một hệ thống thang cuốn lớn và các vỉa hè di động, bao gồm hệ thống thang cuốn có mái

che ngoài trời dài nhất thế giới, đó là Thang cuốn Mid-levels. Ngoài ra, Hồng Kông còn

có nhiều phương thức vận tải đường sắt công cộng. Hai hệ thống tàu điện ngầm cho thành

phố là MTR (Mass Transit Railway) và KCR có chức năng kết nối giữa Hồng Kông và

11

Trung Hoa đại lục. Hệ thống xe điện hoạt động ở các khu vực phía Bắc Hồng Kông và là

hệ thống xe điện duy nhất trên thế giới chỉ chạy loại xe buýt hai tầng.

2.4.3 Quản lý kho và quản lý chuỗi cung ứng

Trong hệ thống này, các chip RFID gắn trên từng sản phẩm, bao bì, thùng hàng,

pallet, container, xe tải để quản lý tự động qua sóng radio.. Ngoài lợi ích về khả năng lưu

trữ thông tin của nó hoàn toàn bảo mật hơn mã vạch rất nhiều, và khả năng chịu đựng thời

tiết, môi trường xung quanh cũng khủng khiếp hơn mã vạch...thì hệ thống này có khả

năng kiểm kê kho hàng hóa nhanh đến chóng mặt, kiểm kê hàng ngàn sản phẩm từng

giây, mà hay hơn là nó tự động cập nhật phân loại vào cơ sở dữ liệu máy tính qua sóng

radio..do đó dù kho lớn cỡ nào thì chỉ cần thời gian ngắn là có thể kiểm kê phân loại, và

lập kế hoạch kinh doanh cho kho bãi, hàng hóa..tất nhiên là việc hàng ra vào cũng tự động

hóa luôn, cứ chất sản phẩm lên đầy xe và chạy ra cổng là ta biết được trên xe đó chở bao

nhiêu sản phẩm, loại nào, số lượng và tự động cấn trừ với số lượng trong kho (khỏi phải

giấy tờ rườm rà, và tính chất con người) và tất nhiên nếu ai có muốn lấy lộn, hay vô tình

nhầm lẫn cũng k được, vì dù có nuốt vào bụng, nó cũng sẽ báo động inh ỏi (mà chỉ cần

xét 1 kho ở cty thủy hải sản thì tỉ lệ mất mát hơn 10 tỷ/ năm) và nhiều lợi ích khác, như là

phân quyền quản lý cho các sếp, dù sếp ở Mỹ cũng có thể biết được hàng hóa trong kho

bãi của mình hiện tại thế nào, hay hơn nữa là nó có thể tập trung dữ liệu từ các chi nhánh

về một trung tâm duy nhất qua web do đó giải pháp quản lý công nghệ RFID là một cuộc

cách mạng trong quản lý.

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 50 m

tùy vào nguồn năng lượng được cung cấp cho thẻ RFID, chuyển dữ liệu đến máy tính để

phân tích và xử lý các thông tin sản phẩm.

Ưu điểm dễ nhận thấy nhất của hệ thống RFID so với hệ thống mã vạch là khả năng

đọc dữ liệu từ xa, bộ nhớ chứa nhiều thông tin hơn, thông tin sản phẩm có thể sửa đổi và

cập nhật một cách nhanh chóng, được lưu lại đảm bảo tính chính xác.

Nhờ dung lượng bộ nhớ cao, thẻ RFID cung cấp đầy đủ thông tin về sản phẩm như

12

chủng loại, tên sản phẩm, ngày nhập kho, giá, vị trí trong kho, thời hạn sử dụng…, hoặc

những thông tin cần thiết khác mà nhà quản trị có thể lập trình. Với những thông tin sản

phẩm được mã hóa và chuyển về máy chủ xử lý, nhà quản trị có thể dễ dàng lập kế hoạch

tiếp theo cho sản phẩm trong dây chuyền cung ứng của mình.

Ông Randy Sng, Giám đốc Kinh doanh khu vực ASEAN của IBM, đánh giá RFID

là công cụ đắc lực của các nhà quản trị trong việc tạo nên chuỗi cung ứng thông minh.

Tuy nhiên để khai thác hiệu quả hệ thống RFID, cần đầu tư công nghệ đồng bộ, phù hợp

quy mô và tiềm lực của doanh nghiệp, thiết kế quy trình hoạt động chính xác. Quan trọng

nhất là sự tuân thủ quy trình của toàn bộ bộ máy công ty.

Theo ông William Leo, Giám đốc quản lý chuỗi cung ứng của Infor tại châu Á, ứng

dụng công nghệ vào quản lý kho bãi giúp giảm lượng hàng tồn kho xuống còn 5-20%,

giúp doanh nghiệp nâng cao năng suất lao động 15-40%. Chi phí chuỗi cung ứng chiếm

30-60% giá bán của các sản phẩm hàng tiêu dùng. Do vậy, việc sử dụng hệ thống quản lý

chuỗi cung ứng hiệu quả sẽ góp phần làm giảm chi phí hoạt động của các doanh nghiệp.

2.4.4 Thư viện

RFID là một công nghệ tiên tiến để kiểm soát tài liệu, nó có nhiều ưu điểm vượt trội

so với công nghệ mã vạch. Khác với công nghệ mã vạch là công nghệ định danh trực diện

(line-of-sight technology), nghĩa là để nhận dạng đối tượng, máy đọc cần phải tiếp xúc

trực tiếp đối tượng ở khoảng cách gần. Đối với công nghệ RFID, có thể xác định đối

tượng ở khoảng cách xa từ vài mét tới hàng trăm mét trong môi trường không gian 3

chiều (3D). RFID được ứng dụng lần đầu tiên trong lĩnh vực quân sự. Trong thế chiến thứ

II, quân đội các nước Mỹ, Nga, Đức,… đã ứng dụng công nghệ RFID để xác định máy

bay trên không phận mình là của địch hay của kẻ thù vì vậy nó còn có tên là IFF (Identify

friend or foe). Tuy nhiên, mãi đến những năm 80 nó mới được bắt đầu ứng dụng trong

lĩnh vực thương mại và từ năm 1990 đến nay, RFID được ứng dụng rộng rãi trong nhiều

lĩnh vực của đời sống như kiểm soát động vật, giao thông (thẻ trả tiền tàu xe, hoặc gắn

vào lốp xe để đánh giá điều kiện đường xá,…), quản lý việc truy cập hệ thống và bảo mật,

quản lý nhân viên…

13

Ngày nay, thư viện trên thế giới đang đối diện với những khó khăn chung như sự cắt

giảm ngân sách, tinh giảm biên chế nhân sự, sự gia tăng không ngừng mật độ tại các điểm

lưu thông và vốn tài liệu thư viện. Các nhân viên làm việc tại quầy lưu thông ngoài việc

đảm bảo hiệu quả sử dụng nguồn tài nguyên thư viện, công việc hàng ngày của họ còn là

tiếp xúc bạn đọc và cung cấp dịch vụ khách hàng chất lượng cao thỏa mãn mọi nhu cầu

của khách thăm quan cũng như bạn đọc của thư viện.

Công nghệ RFID đã và đang đáp ứng những khó khăn (cũng có thể được xem như

những thách thức kể trên). Với tính năng “3 trong 1”, lưu thông - an ninh - kiểm kê, RFID

không những tối ưu hóa quỹ thời gian của nhân viên thư viện mà đặc biệt là đem lại sự

thuận tiện và đảm bảo tính riêng tư của bạn đọc khi họ sử dụng quầy mượn trả tự động.

Điểm son của RFID chính là tính năng kiểm kê khi nhân viên chỉ cần đi dọc theo

hàng dãy kệ mà không cần phải nhấc xuống (rồi) đặt lên bất kỳ quyển sách nào và tính

năng lưu thông nhiều tài liệu cùng một lúc (ví dụ: một chồng sách gồm 10 quyển, vài đĩa

CD-ROM và băng video hoặc cát xét chỉ cần một lần quét duy nhất tại quầy lưu thông).

Ứng dụng RFID trong thư viện đã và đang đem đến những lợi trước mắt và lâu dài

cho quy trình quản lý thư viện, “truy tìm dấu vết” của các tài liệu xếp sai vị trí, tự động

mượn trả, gia tăng an ninh thư viện.

2.4.5 Nhận dạng người

Sự thành công của nhận dạng các loài động vật khác nhau từ năm 1990 đã thúc đẩy

nghiên cứu định dạng tần số vô tuyến vào những lựa chọn khác nhau. Một số nhà cung

cấp dịch vụ đặt chúng vào quần áo.

2.4.5.1 Hộ chiếu

Hộ chiếu định dạng tần số đầu tiên (hộ chiếu điện tử) được phát hành tại Malaysia

vào năm 1998. Ngoài những thông tin trên gói dữ liệu hình ảnh của hộ chiếu, hộ chiếu

điện tử của Malaysia còn ghi lại quá trình du lịch (thời gian, ngày tháng và địa điểm) của

lần xuất ngoại và về nước của bạn.

Những nước khác mà cũng áp dụng nhận diện tần số trên hộ chiếu gồm Na Uy

(2005), Nhật Bản (1/3/2006), hầu hết các nước liên minh Châu Âu ( trong vòng năm

14

2006) gồm Tây Ban Nha. Ai len và Vương Quốc Anh, Úc, Hồng Kông và Hoa Kỳ (2007),

Serbia (7/2008), Cộng Hòa Dân Chủ Nhân Dân Triều Tiên (8/2008), Đài Loan (12/2008),

Anbani ( 1/2009), Philippin (8/2009).

Tiêu chuẩn cho hộ chiếu có nhận dạng tần số vô tuyến được quyết định bởi Tổ chức

hàng không dân dụng quốc tế (ICAO) và được ghi trong văn bản số 9303, phần 1, chương

1 và 2 ( tái bản lần 6 năm 2006) của tổ chức này. Tổ chức hàng không dân dụng quốc tế

coi chip nhận dạng tần số vô tuyến số 14443 theo tiêu chuẩn ISO/IEC ở hộ chiếu điện tử

là “mạch tích hợp tiếp xúc”. Các tiêu chuẩn ICAO cho phép các hộ chiếu điện tử được

nhận dạng bằng logo ở ngoài mặt trước của hộ chiếu.

Năm 2006, các thẻ nhận dạng tần số vô tuyến bao gốm cả các hộ chiếu mới của Hoa

Kỳ. Hoa Kỳ phát hành 10 triệu hộ chiếu vào năm 2005, và đến năm 2006 con số này ước

tính lên 13 triệu cái. Các con chip được sản xuất bởi Smartrac sẽ lưu những thông tin

giống như những thông tin được in trên hộ chiếu và cả ảnh kĩ thuật số của người sở hữu

thẻ. Lúc đầu Bộ Ngoại Giao Mỹ cho rằng họ có thể đọc thông tin trên con chip từ khoảng

cách xa 10cm (4 in), nhưng sau những lời phê bình rộng rãi và một cuộc biểu diễn công

khai thì thiết bị đặc biệt này có thể đọc thông tin từ hộ chiếu từ khoảng cách xa 10m (33

ft), hộ chiếu được thiết kế gắn với một lớp kim loại mỏng làm cho các máy đọc thông tin

trái phép khó khăn hơn khi muốn “ quét” thông tin từ hộ chiếu khi nó đã đóng lại.

Chuyên gia bảo mật đã gợi ý rằng những hành vi xâm nhập gần sân bay có thể nhắm

mục tiêu vào những nạn nhân đến từ các nước giàu có, hoặc một kẻ khủng bố có thể thiết

kế một thiết bị dẫn nổ tự chế mà thiết bị này sẽ tiếp cận những hành khách đến từ một

nước cụ thể nào đó nếu họ không đặt hộ chiếu của họ gần cơ thể mình ( nồng độ muối và

chất lỏng cao) hoặc đặt trong một cái ví lót lá kim loại.

Một số nước thuộc Liên Minh Châu Âu đang dự định sẽ thêm dữ liệu về dấu vân tay

và sinh trắc địa vào hộ chiếu, trong khi đó một vài nước khác đã thực hiện rồi.

2.4.5.2 Trường học và các trường đại học

Các nhà chức trách trường học tại thành phố Osaka, Nhật Bản đang đặt chip điện tử

ở quần áo của học sinh, ba lô và thẻ học sinh ở một trường tiểu học. Một trường học ở

Doncaster, Anh, đang thí điểm một hệ thống giám sát được thiết kế để theo dõi học sinh

15

bằng các tần số radio trên đồng phục của học sinh. Trường cao đẳng thánh Charles thứ

sáu ở phía tây London nước Anh thành lập tháng 9 năm 2008, cũng đang sử dụng hệ

thống thẻ nhận dạng tần số vô tuyến để kiểm tra cửa vào và cửa ra ở cổng chính, để vừa

điểm danh học sinh và ngăn chặn hành vi đột nhập bất hợp pháp. Hoặc như là trường

Whiteliffe Mount ở Cleckheanton nước Anh cũng sử dụng hệ thống nhận dạng tần số vô

tuyến để kiểm tra sự ra vào của học sinh và cán bộ công nhân viên bằng tấm thẻ được

thiết kế đặc biệt. Ở Philippin, một số trường học đã sử dụng hệ thống nhận dạng này gắn

trên thẻ sinh viên để học sinh mượn sách và các cổng trường ở những trường đặc biệt có

các mát quét thẻ nhận dạng tần số vô tuyến để học sinh có thể mua hàng ở các của hiệu và

căng tin, thư viện và có thể đăng nhập và đăng xuất sự tham gia của học sinh và giáp viên.

Các trường đó là Trường Claret ở thành phố Quezon, Colegio de San Juan de Letran, Cao

đẳng San Beda, và một số trường tư thục khác.

2.4.5.3 Bảo Tàng

Công nghệ nhận dạng tần số vô tuyến vô tuyến hiện cũng được thực hiện ở ứng

dụng người sử dụng cuối cùng ở các bảo tàng. Ví dụ như là ứng dụng nghiên cứu túy

chỉnh tạm thời, “eXspot”, ở bảo tàng khoa học Exploratorium tại San Francisco,

California. Một khách tham quan khi vào bảo tàng được nhận một thẻ RF có chức năng

như 1 tấm thẻ nhận dạng. Hệ thống eXspot cho phép du khách nhận thông tin về những

hiện vật trưng bày cụ thể nào đó. Bên cạnh những thông tin về hiện vật, du khách còn có

thể tự chụp ảnh tại bảo tàng. Tấm thẻ cũng cho phép du khách lấy dữ liệu để phân tích

sau. Những thông tin mà du khách lấy được cũng có thể lấy từ trang web được cá nhân

hóa có mã số từ tấm thẻ nhận dạng đó.

2.5 Tiềm năng sử dụng

2.5.1 Thay thế mã vạch

Thẻ RFID thường được sử dụng thay thế cho mã vạch UPC (Universal Product

code) hoặc EAN (European Article Number) bởi vì nó có một số lợi thế quan trọng so với

các công nghệ mã vạch cũ này. Chúng có thể không bao giờ thay thế hoàn toàn mã vạch,

một phần do chi phí cao hơn và các dữ liệu của mã vạch đã tồn tại từ trước.

16

Để lưu trữ dữ liệu liên quan và theo dõi chúng đòi hỏi một dung lượng lưu trữ khổng

lồ. Lọc và phân loại các thông tin RFID yêu cầu các thông tin tạo ra phải hữu dụng.Có

khả năng là hàng hóa sẽ được theo dõi bởi các thẻ RFID. Mỗi thẻ RFID được ủy nhiệm là

một đơn vị xác định duy nhất. Dung lượng dữ liệu mà thẻ RFID có khả năng lưu đủ lớn

cho phép mỗi mã riêng lẻ nó chứa sẽ là một mã duy nhất, trong khi đó mã vạch hiện tại

được giới hạn cho một mã số duy nhất cho một loại sản phẩm cụ thể. Sự độc đáo của thẻ

RFID ở chỗ một sản phẩm có thể được theo dõi khi nó di chuyển từ vị trí đến vị trí khác,

cho đến khi đến tay người tiêu dùng. Điều này tỏ ra rất hữu ích trong việc chống thất thoát

sản phẩm. Khả năng tìm theo dấu vết các sản phẩm là một tính năng quan trọng cũng

được hỗ trợ bởi công nghệ RFID khi mỗi đối tượng mang một thẻ RFID được định danh

duy nhất. Điều này không những giúp các công ty kiểm soát được việc thu hồi sản phẩm

kém hiệu quả và lập được hồ sơ khách hàng.

2.5.2 Xác định các bệnh nhân và nhân viên bệnh viện

Những năm gần đây, phương pháp quản lý người bệnh tại các bệnh viện gắn với sổ

sách và thẻ đánh số… gây nên những nhầm lẫn trong công tác điều trị. Những sự cố như

trả nhầm con cho một sản phụ tại Bệnh viện (BV) Đa khoa Lâm Đồng năm 2005 (sau đó

phải xét nghiệm AND); gây mê nhầm tại BV Chợ Rẫy; mổ “thoát vị bẹn phải” cho một

người bệnh chỉ cần phẫu thuật lấy đinh vít ở đùi tại BV Đa khoa Quảng Ngãi năm 2007…

đã gây nên những phiền toái cho bệnh nhân và bệnh viện.

Để khắc phục sự cố kiểu này, rất nhiều bệnh viện đã thực hiện vi tính hóa hồ sơ

khám chữa bệnh, một số bệnh viện như BV ĐH Y Dược TPHCM đã ứng dụng mã vạch

trong công tác quản lý bệnh nhân, nhằm tăng hiệu quả khám chữa bệnh và hạn chế tối đa

sai sót đáng tiếc. Khi đó, người bệnh nhập viện sẽ được cấp một thẻ khám bệnh có mã

vạch tương ứng với các thông tin về bệnh nhân trên máy tính.

Tuy nhiên thiết bị đọc mã vạch chỉ hoạt động khi rà ở khoảng cách gần, không có

vật cản. Hơn nữa, thẻ gắn mã vạch dễ bị biến dạng khi chịu tác động cơ học, chỉ một vết

xước cũng có thể làm thay đổi hoàn toàn thông tin. Việc ứng dụng công nghệ RFID trong

quản lý bệnh nhân, nhằm thay thế mã vạch trong việc xác định đường đi của thuốc, nhận

dạng bệnh nhân, nâng cao hiệu quả, tính an toàn cho công tác điều trị.

17

Việc triển khai hệ thống RFID tại các BV chi phí đầu tư không cao. Đầu đọc thẻ

RFID và bộ cảm ứng có giá từ 1.000-3.500 USD/cái; giá mỗi thẻ vào khoảng 17-50 USD

(thời gian sử dụng khoảng 6 năm). Như vậy, một BV nhỏ, diện tích sử dụng khoảng

3.000m², tiêu chuẩn tiếp nhận 1.000 bệnh nhân, chỉ phải đầu tư khoảng 5 đầu đọc (3.000

USD/cái) và 1.000 thẻ RFID (30 USD/cái), tổng kinh phí chưa tới 800 triệu đồng. Với các

BV tuyến đầu, diện tích sử dụng 10.000-30.000m², khả năng tiếp nhận trên 5.000 bệnh

nhân, chi phí đầu tư cũng chỉ vào khoảng 3-5 tỷ đồng.

Với kích thước nhỏ gọn (nhỏ nhất bằng hạt gạo), có thể gắn thẻ RFID lên quần áo,

thiết kế thành đồ trang sức (nhẫn, vòng đeo tay…) cho bệnh nhân sử dụng trong suốt quá

trình điều trị. Song song đó, các đầu đọc được lắp đặt ở lối ra vào BV, các phòng bệnh

(bán kính hoạt động khoảng 30m) sẽ phát đi tín hiệu sóng vô tuyến qua ăng ten và nhận

tín hiệu phản hồi từ thẻ RFID chứa mã nhận dạng đối tượng (gắn trên bệnh nhân).

Đầu đọc sẽ giải mã, chuyển tới máy tính đầy đủ các thông tin như: vị trí, họ tên

bệnh nhân, tên bệnh, bác sĩ phụ trách, đơn thuốc, nhóm máu, tiền sử bệnh, dị ứng thuốc…

giúp cho công tác khám và điều trị bệnh nhanh chóng, chính xác, an toàn.

2.6 Thách thức

RFID có tiềm năng ứng dụng to lớn. Nhiều chuyên gia lạc quan dự đoán RFID sẽ

rất phổ biến trên thế giới trong một thập kỷ nữa. Tuy vậy, để đưọc triển khai trên diện

rộng, RFID phải vượt qua không ít trở ngại.

2.6.1 Các chuẩn RFID chưa thống nhất

Hiện nay công nghệ thẻ RFID có xu hướng ứng dụng chuẩn Electronic Product

Code Generation 2 (EPC Generation 2). Chuẩn này được thiết kế để nâng cao khả năng

tương thích RFID từ các nhà cung cấp khác nhau, đồng thời giải quyết một số cản trở về

kỹ thuật khác. Giao thức EPC Generation 2 có chứa công nghệ đã được cấp bằng sáng chế

của hãng thiết bị RFID Intermec Technologies (Mỹ). Tuy nhiên hãng này giữ bản quyền

sản phẩm và yêu cầu trả phí nếu sử dụng công nghệ của họ trong các hệ thống thẻ. Gần

đây Intermec Technologies đã đâm đơn kiện hãng Matrics, một đối thủ về thiết bị RFID,

ra toà vì đã vi phạm một vài bản quyền của mình. Các hãng ủng hộ cho ứng dụng RFID lo

18

ngại động thái này của những nhà nắm giữ sáng chế có thể làm cho chi phí của thẻ RFID

và các thiết bị liên quan tăng cao, làm cản trở quá trình phát triển cũng như ứng dụng

RFID.

Trước hiện trạng đó, ông Engels, giám đốc nghiên cứu của Auto-ID Lab (thuộc Viện

Công Nghệ Massachuset - MIT ), một trung tâm nghiên cứu RFID vốn đã dẫn dắt quá

trình phát triển ban đầu của công nghệ này, có đề cập tới một chuẩn miễn phí bản quyền.

Viện đã trao công việc chỉ đạo các chuẩn này cho EPC Global - cơ quan nắm giữ chuẩn

mã vạch hiện nay. (EPC Global là tổ chức phi lợi nhuận xây dựng chuẩn cho các thẻ

RFID thẻ, do hai tổ chức chuẩn mã vạch quốc tế là European Article Numbering (EAN)

và US-based Uniform Code Council (UCC) thành lập).

Theo hãng ThingMagic ở Cambridge, bang Massachuset thì giải pháp cho vấn đề

không tương thích giữa các chuẩn là thiết kế các thiết bị đọc/ghi có thể hoạt động với mọi

loại thẻ RFID. Tuy nhiên nếu có nhiều loại thẻ RFID cũng như nhiều chuẩn khác nhau ra

đời thì tất yếu khách hàng phải nâng cấp phần mềm thiết bị đọc của họ mỗi khi một loại

thẻ mới được đưa ra, như vậy gây khó khăn và tốn kém trong triển khai.

2.7 Riêng tư

“Người ta có thể biết bạn mặc nội y gì!”

Mặc dù RFID là tin đáng mừng cho các công ty bán lẻ, nhưng cũng đem lại nguy cơ

xâm phạm sự riêng tư của công dân. Các thông tin bên trong thẻ của sản phẩm có thể đọc

được ở khoảng cách xa. Vì thế, khi thẻ RFID được gắn với sản phẩm khách hàng cầm tay,

các mối quan tâm sau có thể sẽ xảy ra: 1) Thuộc tính thông tin của các sản phẩm mà

khách hàng sở hữu có thể vô tình “bị” đọc bởi người lạ trong trường hợp không mong

muốn. 2) Các thông tin về cá nhân được lưu trong thẻ RFID có thể bị phát hiện ngoài ý

muốn. Theo Katherine Albrecht, phát ngôn viên của “Hội người tiêu dùng chống xâm

phạm quyền cá nhân” tại Mỹ, việc sử dụng RFID có thể sẽ đưa thông tin cá nhân của

người tiêu dùng lên cơ sở dữ liệu trên mạng, vốn thường xuyên là mục tiêu tấn công của

tin tặc hoặc được Nhà Nước sử dụng vào chương trình theo dõi chống khủng bố hiện vẫn

gây nhiều tranh cãi. Albrecht nói: “ Bất cứ ai có thể truy cập vào một hệ thống quản lý

RFID đều có thể biết trong túi khách đi mua hàng có gì, hoặc thậm chí họ đang mặc... nội

y loại gì”.

19

2.8 Bảo mật

Thẻ RFID giá rẻ, đa phần có kích thước lẫn giá cả khiêm tốn hơn nhiều so với thẻ

nickel, hoàn toàn có thể bị giới hacker cũng như dân trộm cắp sành CNTT lợi dụng!

Không chỉ đe dọa riêng tư cá nhân của người tiêu dùng, các lỗ hổng công nghệ của RFID

còn có thể “tiếp tay” cho những kẻ bất lương đánh lừa người bán bằng cách thay đổi mã

hàng, giá sản phẩm... Tin tặc có thể sử dụng thiết bị cá nhân như PDA hay Pocket PC có

trang bị đầu đọc RFID để quét thẻ gắn trên sản phẩm và ghi lại một giá mới có lợi cho

anh ta. Hacker có thể thay thế thông tin trên đó bằng dữ liệu cùng loại rồi ghi lại vào thẻ

trên sản phẩm mà không hề bị phát hiện. Các quầy thanh toán tự động không thể phát hiện

được những thay đổi trên của hacker. Để minh chứng cho khả năng này, tại đại hội hacker

Black Hat diễn ra tại Las Vegas năm 2004, Grunwald đã giới thiệu một phần mềm miễn

phí có tên RFDump, kết quả của vài năm nghiên cứu về công nghệ RFID. Đây chính là

chương trình đi kèm với đầu đọc thẻ để thực hiện việc thay đổi giá bán nói trên.

CHƯƠNG 3 KIẾN TRÚC HỆ THỐNG eHealthCare

3.1 Mô tả tình huống

Như đã nói ở chương một, tình huống xảy ra khi bệnh nhân P xuất viện và tai biến

xảy bất ngờ. Những người xung quanh gọi cấp cứu đến. Nhân viên y tế được cử đến và

được trang bị RFID reader. Các thông tin cần thiết tự động gửi về bệnh viện gần nhất và

tổng đài. Bệnh viện nhận được thông tin chuẩn bị mọi thứ cần thiết trước khi bênh nhân

đến. Tổng đài gửi thông báo về cho gia đình và bác sĩ tư của bệnh nhân.

3.2 Kiến trúc hệ thống eHealthcare

3.2.1 Yêu cầu của hệ thống

• Đăng ký:

Hệ thống phải đảm bảo rằng mỗi bệnh nhân đăng ký chăm sóc phải được

cấp một ID duy nhất.

• Thu thập thông tin:

Hệ thống phải đảm bảo mọi thông tin về bệnh nhân được cập nhật đầy đủ và

hoàn toàn mọi thông tin mới về bệnh nhân: các giai đoạn, triệu chứng, thuốc men

sử dụng hàng ngày. Các bác sỹ chăm sóc, bác sỹ điều trị chính.

20

• Dự phòng:

Hệ thống phải có tính toán dự phòng cho trường hợp mạng lưới gặp vấn đề

(có thể do bệnh nhân xảy ra tai biến nằm ngoài phạm vi kiểm soát của hệ thống).

3.2.2 Kiến trúc đa tầng của hệ thống E-healthcare

Kiến trúc hệ thống này bao gồm: tầng vật lý, tầng trung gian, tầng xử lý, tầng truy

cập dữ liệu, tầng ứng dụng và tầng giao diện người dùng.

• Tầng vật lý:

Bao gồm các thẻ RFID cấp cho người bệnh khi họ đăng ký khám, RFID

reader, antena, các thiết đầu cuối, hạ tầng viễn thông(sử dụng của các công ty viễn

thông).

Hình 2: Định dạng thẻ RFID

Cấu trúc thẻ RFID:

o ID bệnh nhân: lưu thông tin về ID bệnh nhân ánh xạ đến hồ sơ đầy đủ của bệnh

nhân trong cơ sở dữ liệu của bệnh viện nơi bệnh nhân đó đăng ký khám bệnh. Hồ

sơ này bao gồm: tên, tuổi, giới tính, ngày sinh, địa chỉ, mã bệnh, nhóm máu.

o Mô tả lệnh 1: khi gặp đoạn mô tả lệnh này, tầng xử lý bên trên sẽ tự động gửi các

thông tin trong phần prototype về bệnh viện mà không cần bất kỳ sự can thiệp nào

từ bên ngoài.

o Các tham biến 1: bao gồm ID bệnh án của bệnh nhân, ID của bác sỹ tư.

o Mô tả lệnh 2: khi gặp đoạn mô tả lệnh này, tầng xử lý bên trên sẽ tự động gửi các

thông tin trong phần prototype 2 và ID của bệnh nhân về tổng đài.

o Các tham biến 2: bao gồm số điện thoại của bác sỹ tư của bệnh nhân mang thẻ

RFID này.

21

• Tầng trung gian:

Tầng trung gian là giao diện giữa đầu đọc và dịch vụ chăm sóc sức khỏe, dữ

liệu và hệ thống quản lý bệnh nhân là một thành phần quan trọng của hệ thống

trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe. Tầng trung gian cho phép chăm sóc sức khỏe

kết nối nhanh chóng với đầu đọc, khối lượng thông tin ít hơn mà ứng dụng y học

cần để phân loại và lọc, trong giám sát rfid từ các thẻ đọc và cung ứng giao diện

các mức ứng dụng trong quản lý các thẻ đọc và xử lý một khối lượng lớn thông tin

liên quan đến ứng dụng y học. Có thể hiểu như tầng này là driver của các thiết bị ở

tầng vật lý. Tầng này cài đặt tại chương trình trên xe cấp cứu, nơi nhân viên y tế có

RFID reader.

• Tầng xử lý

Tầng này cũng bao gồm một tập hợp các lệnh tương ứng với một tập mô tả

lệnh. Khi đọc phải mô tả lệnh nào đó được lập trình trong thẻ RFID thì tầng xử lý

sẽ thực hiện lệnh tương ứng. Giải mã các thông tin được mã hóa trong thẻ RFID .

Tầng này được cài đặt trên xe cấp cứu để thực hiện các mô tả lệnh ngay khi đọc từ

thẻ RFID mà không cần bất cứ can thiệp nào từ bên ngoài.

• Tầng truy cập cơ sở dữ liệu:

Tầng truy cập dữ liệu bao gồm hệ thống quản lý dữ liệu liên quan và cho

phép các dịch vụ chăm sóc sức khỏe và tạo ra các tình huống RFID. Tầng này bao

gồm 1 lượng lớn dữ liệu và cho phép các bệnh viện trao đổi dữ liệu với nhau. Khi

nhận được các truy vấn ở tầng dưới, tầng này sẽ kiểm tra quyền truy cập của đối

tượng truy vấn và đáp trả lại. Cơ sở dữ liệu bao gồm 3 thực thể: hồ sơ, bệnh nhân,

bệnh án, hồ sơ bác sỹ tư. Tầng này được cài đặt ở các bệnh viện.

• Tầng ứng dụng:

Lấy các dữ liệu cần thiết từ tầng truy cập cơ sở dữ liệu dữ liệu đưa ra các

thông tin yêu cầu cho nhân viên y tế cần thiết các thiết bị, thuốc men, bác sỹ sẵn

sàng đối phó với bệnh nhân bị tai biến sắp được chuyển đến. Với những thứ không

có sẵn như thiết bị, thuốc men có thể được chuyển từ bệnh viện khác về trước khi

22

bệnh nhân chuyển tới viện. Đồng thời nhân viên y tế cũng liên lạc lại với bác sỹ tư

của bệnh nhân xác định lại xem bác sỹ này có đến được không.

• Tầng giao diện người dùng

Cung cấp giao diện đồ họa cho phép người quản trị hệ thống cập nhật, sửa

đổi thông tin về bệnh nhân. Nhân viên y tế sử dụng các thiết bị RFID thân thiện.

Hình 3: Kiến trúc đa tầng của hệ thống eHealthCare

3.3 Vai trò các thành phần:

• Bệnh nhân

Luôn mang theo 1 thẻ RFID có thể đọc ghi dữ liệu. Thẻ RFID có thể

được cấp thẻ khi đăng kí và nó được sử dụng để nhận dạng các bệnh nhân trong

suốt quá trình nhập viện nó cũng có thể được lưu các thông tin quan trọng như

là ID của bệnh nhân,các mô tả lệnh như lệnh tự động gửi về bệnh viện ID bệnh

án của bệnh nhân, mô tả lệnh tự động gửi về tổng đài ID của bác sỹ chăm sóc

bệnh nhân. Thẻ RFID có thể được đọc ghi xóa sửa ngay cả trong trường hợp

bệnh nhân đang được điều trị hoặc cả trong lúc ngủ mà không làm ảnh hưởng

23

đến họ. Mỗi thẻ có thể được lập trình tự động hoặc bằng tay và được mã hóa

những phần thông tin quan trọng như bệnh án, hay các thông tin mang tính

riêng tư.

• Nhân viên trên xe cấp cứu, y tá:

Các nhân viên y tế ngoài việc sơ cứu cần phải biết qua thông tin về bệnh

nhân còn đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối giữa bệnh nhân và bệnh

viện. RFID thẻ bệnh nhân mang trên người cung cấp ID bệnh nhân. Từ đó ID

đó nhân viên có thể biết những thông tin về bệnh nhân được lấy trong cơ sở dữ

liệu của các bệnh viện.Nhân viên y tế trang bị RFID reader và thiết bị hiển thị,

xe cấp cứu luôn được kết nối với bệnh viện, tổng đài (qua vệ tinh, GPRS,

radio...).

• Các bệnh viện:

Cơ sở dữ liệu tại 1 bệnh viện có thể kết nối với nhiều cơ sở dữ liệu của

các bệnh viện khác. Cơ sở dữ liệu bao gồm thông tin chi tiết về từng bệnh

nhân: bệnh tật, tình trạng, bác sỹ chăm sóc, thuốc men, thậm chí là các thiết bị

cần thiết cho bệnh nhân đó.Các dữ liệu này luôn được đảm bảo cập nhật sau

mỗi lần khám của bệnh nhân. Bệnh viện luôn kết nối với tổng đài, các bệnh

viện và xe cấp cứu.

• Tổng đài:

Có thể dùng chung cho nhiều bệnh viện sử dụng hạ tầng viễn thông có

sẵn của các nhà mạng di động hoặc Internet. Luôn cập nhật tin tức từ các bệnh

viện và có thể thông báo khẩn cấp đến người dùng bằng hình thức gọi điện, tin

nhắn sms hoặc email khi có sự kiện xảy ra

24