Báo cáo 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 Tính năng và tiềm năng .........................................................................................5 1.2 Định hướng sử dụng ..............................................................................................2 1.3 Đề xuất ứng dụng eHealthcare ..............................................................................2 1.4 Mục lục ..................................................................................................................3 CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU RFID......................................................................................4 2.1 Lịch sử và nền tảng công nghệ ..............................................................................4 2.2 Các loại thẻ RFID ..................................................................................................5 2.3 Hệ thống RFID ......................................................................................................6 2.4 Hiện tại sử dụng.....................................................................................................7 2.4.1 Thanh toán di động ............................................................................................7 2.4.2 Quản lý giao thông.............................................................................................9 2.4.3 Quản lý kho và quản lý chuỗi cung ứng ..........................................................12 2.4.4 Thư viện ...........................................................................................................13 2.4.5 Nhận dạng người..............................................................................................14 2.5 Tiềm năng sử dụng ..............................................................................................16 2.5.1 Thay thế mã vạch .............................................................................................16 2.5.2 Xác định các bệnh nhân và nhân viên bệnh viện .............................................17 2.6 Thách thức ...........................................................................................................18 2.6.1 Các chuẩn RFID chưa thống nhất ....................................................................18 2.7 Riêng tư................................................................................................................19 2.8 Bảo mật ................................................................................................................20 CHƯƠNG 3 KIẾN TRÚC HỆ THỐNG eHealthCare..................................................20 3.1 Mô tả tình huống..................................................................................................20 3.2 Kiến trúc hệ thống eHealthcare ...........................................................................20 3.2.1 Yêu cầu của hệ thống .......................................................................................20 3.2.2 Kiến trúc đa tầng của hệ thống E-healthcare ...................................................21 3.3 Vai trò các thành phần: ........................................................................................23 3.4 Quan hệ giữa các thành phần...............................................................................25 CHƯƠNG 4 CÀI ĐẶT HỆ THỐNG ..............................................................................29 4.1 Bộ toolkit .............................................................................................................29 4.1.1 Các transponder................................................................................................30 4.1.2 Antenna RI-ANT-S01C ...................................................................................31 4.1.3 Reader (RI-STU-MB2A) .................................................................................33 4.2 Triển khai.............................................................................................................34 4.2.1 Toolkit ..............................................................................................................34 4.2.2 Chương trình liên quan ....................................................................................36 CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN.................................................................................................44 5.1 Tổng kết ...............................................................................................................44 5.2 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. 2  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 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 3  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. 4  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). 5  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 6  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 ( 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 7  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 8  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 9  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 10  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 11  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 12  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 13  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… 14  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 15  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 16  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. 17  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. 18  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 19  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”. 20  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. 21  • 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. 22  • 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 23  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 24  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 25  Hình 4: Kiến trúc hệ thống eHealthCare 3.4 Quan hệ giữa các thành phần • Bệnh nhân – Nhân viên: Khi có tai biến xảy ra với bệnh nhân, nhân viên chăm sóc sức khỏe nơi gần nhất được thông báo. Nhân viên y tế được trang bị RFID reader đọc các thông tin từ RFID thẻ. RFID reader kết nối với các thiết bị trên xe cứu thương như máy tính, hệ thống liên lạc xử lý các dữ liệu trên thẻ RFID và gửi về bệnh viện mà xe đó thuộc quyền, tổng đài. Hệ thống chỉ cho phép nhân viên biết được các thông tin cơ bản về bệnh 26  nhân như số cmtnd, tên, tuổi...Các thông tin về bệnh án được gửi mã hóa và tự động gửi về bệnh viện. Các thông tin liên lạc với bác sỹ riêng và người thân được gửi tự động về tổng đài và cũng được bảo mật. • Xe cứu thương – Bệnh viện, tổng đài Bệnh viện nhận được thông báo về việc có sự kiện xảy ra với bệnh nhân, cử xe cứu thương đến và nhận các thông tin mã hóa từ xe cứu thương gửi về. Các thông tin gửi về được xử lý để tìm kiếm trong cơ sở dữ liệu chung để tìm đầy đủ thông tin về bệnh nhân để chuẩn bị cho các tình huống có thể xảy ra tiếp sau đó (thuốc điều trị cho bệnh nhân này có thể không có sẵn, nếu có phẫu thuật nhưng điều kiện thiết bị thiếu cần phải chuyển từ nơi khác về .....). Các thông tin về ID bệnh án và ID bác sỹ tư khi gặp mô tả lệnh trên thẻ RFID thì một lệnh tự động được kích hoạt gửi về bệnh viện các thông tin này. Khi đọc thông tin từ thẻ RFID và gặp mô tả lệnh tương ứng, chương trình tại xe cứu thương tự động kích hoạt lệnh gửi số điện thoại bác sỹ tư về tổng đài. • Các bệnh viện Dữ liệu về bệnh nhân của bệnh viện được xây dựng bằng cách o Chèn thêm hồ sơ bệnh án mỗi khi có bệnh nhân mới đến đăng ký khám. o Cập nhật khi bệnh nhân đến khám lại. Cập nhật các thông tin về ngày giờ uống thuốc, tình trạng, các phẫu thuật (nếu có). o Các bệnh viện liên kết với nhau qua Internet 27  Hình 5: Cơ sở dữ liệu tại bệnh viện • Tổng đài Các bệnh viện được kết nối với tổng đài thông qua Internet. Khi có tai biến xảy ra với bệnh nhân, chương trình tại xe cấp cứu gửi số điện thoại và ID của bệnh nhân về tổng đài. Tổng đài khi đó sẽ gửi ngay cho số điện thoại của bác sỹ thông báo có sự có xảy ra với bệnh nhân mang ID này. Tổng đài sẽ gửi ID này truy vấn đến cơ sở dữ liệu của các bệnh viện để biết hồ sơ đầy đủ của bệnh nhân. Bên cạnh đó tổng đài cũng lưu ID, số điện thoại này lại để cập nhật các thông tin chính xác về tình trạng, vị trí 28  đang cấp cứu bệnh nhân. Khi nhận đầy đủ các thông tin này tổng đài gửi một thông báo nữa đến bác sỹ tư của bệnh nhân báo cho bác sỹ tư địa điểm chính của bệnh nhân. • Tổng đài – bác sỹ tư và người nhà bệnh nhân: Khi bác sỹ tư nhận được thông báo từ tổng đài có tai biến xảy ra với bệnh nhân có ID mình được thông báo. Có 2 cách để biết chi tiết về bệnh nhân này: vào hệ thống cơ sở dữ liệu của bệnh viện hoặc gửi lại yêu cầu về tổng đài. Trong trường hợp bác sỹ này không có điều kiện truy cập vào hệ thống của bệnh viện, bác sỹ có thể gửi lại yêu cầu thông tin chi tiết của bệnh nhân về lại tổng đài, tổng đài sẽ gửi ngay thông tin bệnh nhân khi có hồi đáp từ hệ thống bệnh viện chứ không phải chờ cho đến khi đầy đủ thông tin về tình trạng và địa điểm, lúc này đồng thời tổng đài cũng gửi một thông báo đến người nhà bệnh nhân. Khi đã đầy đủ thông tin về tình trạng và địa điểm của bệnh nhân, tổng đài tiếp tục gửi một thông báo khác đến cả bác sỹ tư và người nhà của bệnh nhân. Những thông tin về tình trạng và địa điểm của bệnh nhân sau lần đầu tiên trở đi chỉ được cập nhật khi có yêu cầu từ bác sỹ tư hoặc người nhà bệnh nhân. 29  CHƯƠNG 4 CÀI ĐẶT HỆ THỐNG 4.1 Bộ toolkit Bộ Series 2000 Low Frequency Micro RFID Evaluation Kit bao gồm những thành phần sau: • 32mm Glass Transponder SAMPT (RI-TRP-IR2B) • 32mm Glass Transponder R/W (RI-TRP-WR2B) • 23mm Glass Transponder R/W (RI-TRP-WRHP) • 12mm Wedge Transponder R/O (RI-TRP-R9WK) • 85mm Disk Transponder R/W (RI-TRP-W9UR) • 30mm Disk Transponder R/O (RI-TRP-R9QL) • Mount-on-Metal Transponder R/W (RI-TRP-W9VS) • 120mm Cylindrical Transponder MPT (RI-TRP-D9TD) • Card Transponder R/O (RI-TRP-R4FF) • Keyring Thẻ R/O (RI-TRP-RFOB) • Stick Antenna (RI-ANT-S01C) • S2000 Reader (RI-STU-MB2A) • Serial Data Cable • Gender Changer • Documentation / Demo Software CD • Reader Accessory Kit (RI-ACC-CK01) 30  4.1.1 Các transponder Part Number Frequ- ency Rea d Onl y (bits ) Progra mmabl e (bits) Dimen- sion(m m) Anti - colli sion Operating Tempe-rature Range (°C) Descrip-tion RI-TRP- IR2B 134.2 kHz 1360 3.85 x 32.2 No -25 to 85 32mm Glass Transponder SAMPT RI-TRP- WR2B 134.2 kHz 80 3.85 x 31.2 No -25 to 70 32mm Glass Transponder R/W RI-TRP- WRHP 134.2 kHz 64 23mm Glass Transponder R/W RI-TRP- R9WK 134.2 kHz 12mm Wedge Transponder R/O RI-TRP- W9UR 134.2 kHz 80 85.5x5 No -25 to 70 85mm Disk Transponder R/W 31  RI-TRP- R9QL 134.2 kHz 64 29.4 x 8.4 No -25 to 85 30mm Disk Transponder R/O RI-TRP- W9VS 134.2 kHz 80 102 x 36 x 16.5 No -20 to 85 Mount-on- Metal Transponder R/W RI-TRP- D9TD 134.2 kHz 120mm Cylindrical Transponder MPT RI-TRP- R4FF 134.2 kHz 64 85 x 54 x 1.5 No -25 to 50 Card Transponder R/O 4.1.2 Antenna RI-ANT-S01C • Mô tả Ăngten có chức năng kết nối Radio Frequency Modules và bộ đọc ghi đến transponder tần số thấp 134.2 kHz. Được kết hợp với bộ đọc ghi để trao đổi năng lượng và tín hiệu và nhận phản hồi từ thẻ. Ăngten này rất thích hợp với một loạt các ứng dụng như điều khiển truy cập, nhận dạng phương tiện, theo dõi container, quản lý tài sản và các ứng dụng quản lý chất thải. • Thông số kỹ thuật Đặc điểm Thông số 32  Nhiệt độ hoạt động – 30 ° C to +70 ° C Nhiệt độ bảo quản – 40 ° C to +85 ° C Độ tự cảm 27 µ H @ 134.2 kHz Khối lượng 134g Kích thước 21 ± 2 × 140 ± 2 Độ rung Mil-Std -- 810 E, Test 514.4 Kết nối 3.5mm đường kính trong 6.5mm đường kính ngoài Hình 6: Vùng phạm vi đọc của antena 33  4.1.3 Reader (RI-STU-MB2A) • Mô tả: Reader cung cấp tất cả RF và hàm điểu khiển để giao tiếp với các transponder HDX/FSK 134.2kHz. Nó gửi 1 tín hiệu điều khiển và dữ liệu đến transponder đồng thời cũng giải mã và kiểm tra tín hiệu nhận về từ transponder thông qua cổng serial RS232. • Thông số kỹ thuật: Đặc điểm Thông số Nhiệt độ hoạt động 0 to +70°C Nhiệt độ bảo quản -40 to +85°C Độ ẩm 97% Tần số 134.2 kHz Nguồn 7 to 14 Vdc Bộ nhớ 64 kByte EPROM for Firmware 1kBit EEPROM for Configuration 32 kByte RAM for Data Dữ liệu lưu trữ 909 ID Codes (64bit) Cổng giao tiếp Serial(RS232) Communications Parameters 600 - 57600 baud, 7/8 data bits, 34  even/odd parity Giao thức liên kết ASCII with Xon/Xoff handshake, TIRIS Bus Protocol Kiểu kết nối Chuẩn Phoenix Kiểu transponder 134.2 kHz HDX/FSK Kích thước (92 mm x 82 mm x 59 mm) ± 1 mm Khối lượng 258 grams 4.2 Triển khai 4.2.1 Toolkit Các thiết bị sử dụng trong hệ thống • Transponder RI-TRP-IR2B • S2000 reader RI-STU-MB2A • Antena RI-ANT-S01C Chi tiết thêm về Transponder RI-TRP-IR2B Mô tả Transponder RI-TRP-IR2B cung cấp hiệu suất làm việc cao và hoạt động ở tần số 134.2 kHz.Sản phẩm này sản xuất theo chuẩn toàn cầu ISO/IEC 11784/11785. Cung cấp khả năng đọc và ghi. Transponder này rất phù hợp với các ứng dụng về quản lý hàng trong kho, điều khiển truy cập, xác định phương tiện. 35  Thông số kỹ thuật Đặc điểm Thông số Bộ nhớ(Bits) 1360 Memory(Pages) 17(R/W)(1) Tần số hoạt động 134.2 Modulation FSK(Frequency Shift Keying) 134.2kHz/123.2kHz Transmision Priceple HDX (Half Duplex) Pin Thụ động Vùng đọc phổ biến 100cm Vùng ghi phổ biến 30% vùng đọc Thời gian đọc phổ biến 86ms Thời gian ghi phổ biến 341ms Lượt ghi phổ biến 100,000 Vật liệu vỏ Thủy tinh Lớp bảo vệ Kín Tín hiệu vào Đọc được tín hiệu xuyên qua vật liệu phi kim 36  Cơ chế shock IEC 68-2-27, Test Ea; 300 g, half sine, 3 ms, 2 axes Độ rung IEC 68-2-6, Test Fc; 3 g, 5 – 50 Hz, 2 axes, 24 hours per axis 20 g, 10 – 2000 Hz, 2 axes, 2.5 hours per axis Kích thước Φ 3.85 ± 0.05 x32.2 ± 0.6 mm Khối lượng 0.85g Nhiệt độ hoạt động(Read) – 25 to +85 Nhiệt độ hoạt động(Programmed) – 25 to +85 Nhiệt độ bảo quản – 40 to +100 (+125 ° C trong 1000 giờ) 4.2.2 Chương trình liên quan • Tất cả các chương trình trong khóa luận lập trình bằng ngôn ngữ C# .Net 3.5. • Các chương trình thực thi bằng Synchronous Socket của C# để giao tiếp qua Internet. • Sử dụng lớp SerialPort để giao tiếp với Reader và điện thoại. • Hệ quản trị cơ sở dữ liệu MSSQL. • Khi áp dụng ở qui mô rộng hơn, hệ thống quản lý các chương trình theo các user phân quyền thành y tá, bác sỹ, người quản trị. Trong phạm vi khóa luận, 37  các chương trình kết nối với nhau trực tiếp qua địa chỉ IP của các máy tính chạy chương trình đó. Đi kèm bộ toolkit là chương trình Reader Utility, cung cấp giao diện sử dụng giữa máy tính và reader Hình 7 Reader Utility Để đọc và ghi lên RFID thẻ tùy ý theo các chương trình trong khóa luận, yêu cần cần phải làm lại module giao tiếp với Reader. Reader giao tiếp với máy tính qua cổng Serial (RS485), các thông số: • Baud Rate: 9600 • Data Bits: 8 • Parity: pNone • Stop Bits: 1 • DTR: true • RTS: true 38  Từ giao diện có sẵn và sử dụng chương trình Comport Toolkit 3.9 ta biết được các qui ước trao đổi giữa máy tính và reader. Một số lệnh cơ bản qui ước giữa Reader và máy tính khi sử dụng Comport Toolkit thu được: • Chế độ K0: sử dụng cho các transponder thường (64bits dữ liệu) • Chế độ K1: sử dụng cho các MPT transponder (Mutlipage Transponder) • Chế độ đọc đơn (K0 mode): Máy tính gửi ký tự X qua cổng giao tiếp đến Reader. Nếu reader trả về một số định danh hợp lệ thì theo sau đó là ký tự X, ký tự kiểu của transponder, dấu cách, 4 ký tự mã của ứng dụng, dấu cách và 16 số định danh. Nếu hệ thống không đọc được số đinh danh, ký tự X (XI nếu định danh không hợp lệ). • Chế độ ghi (K0 mode): Để máy tính có thể lập trình vào transponder đầu tiên máy tính phải gửi ký tự P đến Reader và khi ký tự P trả về, máy tính gửi tiếp 16 ký tự hexa, 16 ký tự này là dữ liệu cần thiết để ghi vào transponder. Khi chu kỳ ghi hoàn thành, transponder sẽ gửi dãy số được lập trình về lại Reader để so sánh. Sau khi so sánh Reader gửi 1 ký tự trạng thái (0,1,2) gửi lại máy tính: o 0: transponder được lập trình thành công. o 1: transponder được lập trình khác với dãy số máy tính gửi ra Reader. o 2: Reader không nhận được dãy số phản hồi từ transponder để so sánh. • Để thực hiện chế độ đọc, ghi transponder nhiều trang Reader phải chuyển sang chế độ K1( MPT mode: Multipage Transponder) bằng cách gửi ký K1 ra Reader. • Khi đang ở chế độ K1, nếu gửi ký tự M kèm theo ký tự X hệ thống sẽ chuyển sang chế độ Multiplexer (sẽ không đề cập ở khóa luận này). 39  • Chế độ đọc đơn (K1 mode) PC gửi ra reader kèm sau ký tự X là chuỗi số gồm 2 chữ số (từ 1 -> 11 trong mã hexa). Trong đó 2 số đi kèm là vị trí trang thông tin sẽ được đọc. • Để lập trình một MPT transponder sau kèm theo ký tự P, máy tính gửi 2 chữ số hexa (1->11) và chuỗi 16 ký tự hexa. Sau khi nhận ký tự cuối cùng từ máy tính 1 BlockCheckCharater được tính toán và gửi toàn bộ ra transponder. Tại chu kỳ cuối của quá trình ghi, cũng tương tự như quá trình ghi trong chế độ K0, reader nhận lại các ký tự định danh và trang địa chỉ từ transponder để so sánh với những gì nhận được từ PC. Tùy theo kết quả so sánh, máy tính gửi về số antena, trạng thái ghi, kiểu transponder, dấu cách, vị trí trang, dấu cách, mã ứng dụng, dấu cách, số định danh. Ví dụ Máy tính Æ Reader P (ký tự qui định) Reader Æ Máy tính P (ký tự qui định) Máy tính Æ Reader 05 (vị trí trang cần ghi – hexa) 432FFA6B22228FFA (chuỗi thông tin cần ghi tại trang 05 – hexa) Reader Æ máy tính 10M 05 1074 4497462691794938 Ghi thông tin thành công tại trang 05-hexa 40  4.2.2.1 Xe cứu thương Đây cùng với chương trình tại bệnh viện là chương trình chính giao tiếp với thiết bị RFID trong khóa luận. Sử dụng qui ước đọc nhiều trang tại chế độ K1 ở phần trên đọc các thông tin về bệnh nhân. Chuyển dữ liệu về bệnh viện thông qua Internet. Gửi tín hiệu ra Reader và nhận dữ liệu được Reader đọc từ thẻ RFID. Dữ liệu nhận về theo qui ước như đã nói ở chương 3 (hình 3.1). Máy tính kết nối với reader qua cổng serial. Khi nhận được dữ liệu là một mảng byte[], chuyển thành dữ liệu thập phân và so sánh với các mô tả lệnh rồi thực hiện các mô tả lệnh đó Các mô tả lệnh bao gồm: • Gửi một luồng dữ liệu sau nó đến bệnh viện • Gửi một luồng dữ liệu sau nó đến tổng đài Giao diện chương trình khi kết nối thành công Hình 8 Thông tin bệnh nhân 4.2.2.2 Bệnh viện Trong khóa luận này chương trình mô tả chương trình tại bệnh viện trong hệ thống sẽ sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu Microsoft SQL server. Việc liên kết các hệ quản trị này trong hệ thống eHealthcare sẽ không đề cập sâu. 41  Trong bảng bệnh án, do chương trình chỉ có tính mô phỏng nên các nội dung trong phần chuyên môn không đề cập đầy đủ như môt bệnh án chuẩn thông thường trong bệnh viện. Phần hành chính trong bệnh án có khóa ngoại tham chiếu đến bảng thông tin bệnh nhân. Bảng bệnh nhân này cho phép nhân viên y tế xem. Hình 9 Chương trình tại bệnh viện Tạo cơ sở dữ liệu trong MS sql 42  create table Disease( Id varchar(16) not null primary key, Patient_id varchar(16) foreign key references patient(id), Disease_name varchar(50), Blood varchar(2), Home_phone varchar(16) ) create table Patient ( Id varchar(16) not null primary key, name varchar(50), Age int, Address varchar(50), Job varchar(50) ) create table Doctor ( Id varchar(16) primary key, name varchar(50), Address varchar(50), Phone varchar(16) ) Khi bệnh nhân đến đăng ký khám, người quản trị nhập các thông tin đầy đủ vào cơ sở dữ liệu. Các thông tin như ID bệnh nhân, các mô tả lệnh, ID bệnh án, ID bác sỹ tư từ dạng thập phân chuyển thành byte[] qua cổng serial ra reader rồi từ reader ghi vào thẻ RFID. 43  4.2.2.3 Tổng đài Chương trình này nhận được thông tin từ xe cứu thương và của bệnh viện về qua Internet và mô phỏng tổng đài gửi đến người nhà bệnh nhân và bác sỹ tư. Chương trình sử dụng AT command để gửi sms từ máy tính qua điện thoại. Yêu cầu chương trình: • Máy tính kết nối với điện thoại qua Bluetooth (cổng serial) và tên cổng đúng với tên cổng của chương trình (phải thiết lập cổng khi khởi động chương trình). • Điện thoại kết nối có khả năng gửi sms trong tình trạng bình thường. • Chương trình tổng đài được kết nối đồng thời với chương trình bệnh viện và chương trình xe cứu thương Khi nhận được string từ bên ngoài (chương trình bệnh viện hoặc chương trình trên xe cứu thương) bao gồm nội dung cần thông báo và số điện thoại người nhận(bác sỹ tư hoặc người thân), chương trình này lọc phần nội dung và số điện thoại (16 ký tự đầu là số điện thoại) rồi gửi thông báo đến số điện thoại tương ứng. 44  CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN 5.1 Tổng kết Công nghệ RFID đang ngày càng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực trên thế giới. Hiệu quả của nó mang lại như sự tiện dụng, linh hoạt, hiệu quả, chính xác, nhanh chóng là không thể phủ nhận. Đây là một công nghệ mới tiên tiến hơn so với công nghệ mã vạch đang được sử dụng hiện nay. Bộ Tool Series 2000 Low Frequency Micro RFID Evaluation Kit của Texas Instruments cung cấp đầy đủ các phần cứng cần thiết mô phỏng một hệ thống RFID trên thực tế như các loại thẻ RFID, thiết bị đọc, antena. Từ giao diện của chương trình hỗ trợ đi kèm bộ toolkit và sử dụng công cụ Comport Toolkit , ngôn ngữ C#, lập trình lại chương trình có khả năng đọc từ thẻ RFID hiển thị trên máy tính và ngược lại, ghi dữ liệu từ máy tính ra thẻ RFID. Việc kết hợp bộ toolkit và những chương trình có chức năng đọc trao đổi dữ liệu với thẻ RFID, khóa luận xây dựng mô phỏng một hệ thống eHealthCare đơn giản. 5.2 Phương hướng phát triển Từ hệ thống eHealthcare đơn giản trong khóa luận chỉ đề cập đến các trường hợp xảy ra sự cố với bệnh nhân, ta có thể phát triển thành một hệ thống chăm sóc sức khỏe đầy đủ chuyên nghiệp. Như việc theo dõi lượng thuốc điều trị của bệnh nhân khi bệnh nhân còn trong viện hoặc quá trình chăm sóc, ăn uống tình trạng tại nhà riêng để bác sỹ, bệnh viện có thể nắm rõ nhất tình trạng của bệnh nhân Theo dự báo của các nhà cung cấp sản phẩm RFID trên thế giới, giá các sản phẩm này đang có xu hướng giảm nhanh trong vài năm tới, có thể xuống dưới 20 cent/thẻ không năng (khoảng dưới 3000 VNĐ), các điện thoại cũng có khả năng tích hợp cả chức năng đọc RFID. Do vậy, đây sẽ là một cơ hội tốt không chỉ cho các bệnh viện cao cấp có nguồn tài chính lớn mà có thể áp dụng tới các trạm y tế nhỏ tại các địa phương. 45  Danh mục tài liệu tham khảo [1] Angela M.Wicks, John K.Visich and Suhong Li. Radio Frequency Identification Applications in Hospital Environments. 2006 [2] Belal-Chowdhury, Raiijv Khosla. RFID-based Hospital Real-time Patient Management System. [3] Chuan-Jun Su, Tsung-Ching Chou. Improving Patient Safety and Control in Operating Room by Leveraging RFID Technology. March 2008. [4] Fan Wu, Frank Kuo, Lie-Wei Liu. The Application of RFID on Drug Safety of Inpatient Nursing Healthcare. August 2005. [5] MASCAL: RFID Tracking of Patients, Staff and Equipment to Enhance Hospital Response to Mass Casualty Events. [6] Richard A.Perrin, Ned Simpson. RFID and Barcode Critical Importance in Enhancing Safe Patient Care [7] Hướng dẫn Series 2000 Low Frequency Micro RFID Evaluation Kit Tải về tháng 2/2010