Đồ án tốt nghiệp: Quản lý dữ liệu bệnh nhân trong bệnh viện sử dụng công nghệ RFID

Chia sẻ: Xylitol Extra | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:68

Thêm vào BST

Báo xấu

177
lượt xem 29
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tìm hiểu về cách quản lí bệnh nhân ở các bệnh viện. Từ đó thiết kế mô hình phần ćng c̉a hệ thống mô phỏng theo mô hình đã tìm hiểu. Thiết kế giao diện quản lý bệnh nhân cho bệnh viện có thể truy xuất các thông tin như: hồ sơ bệnh án, các thông tin cơ bản, lịch sử khám bệnh. Sau khi đã hòn th̀nh, đúc kết kiến th́c, kinh nghiệm để tìm hướng phát triển với mong muốn có thể áp dụng vào thực tế ở các bệnh viện để thuận tiện và tiết kiệm thời gian cho cả bệnh nhân và đội ngũ y bác sĩ.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Quản lý dữ liệu bệnh nhân trong bệnh viện sử dụng công nghệ RFID

TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP– Y SINH ----o0o---- Tp. HCM, ngày 1 tháng 7 năm 2018 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Tài Tụ MSSV: 14141363 Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử - Truyền thông Mã ngành: 41 Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 1 Khóa: 2014 I. TÊN ĐỀ TÀI: QUẢN LÝ DỮ LIỆU BỆNH NHÂN TRONG BỆNH VIỆN SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ RFID II. NHIỆM VỤ 1. Các số liệu ban đầu: − Nguyễn Văn Hiệp, Giáo trình công nghệ nhận dạng bằng song vô tuyến, Đại học SPKT Tp.HCM 2014. − Phạm Quang Huy, Lê Cảnh Trung, Lập trình điều khiển Arduino, Đại học SPKT Tp.HCM. − Lê Trung Hiếu, Nguyễn Thị Minh Thi, Giáo trình lập trình Windows Form với C#.Net, Đại học Duy Tân 2012. 2. Nội dung thực hiện: − Thu thập dữ liệu quy trình quản lí giữ liệu bệnh nhân hiện nay. − Lựa chọn các thiết bị trong việc thiết kế mô hình phần cứng. − Thiết kế phần cứng. − Viết phần mềm. − Đánh giá kết quả thực hiện. III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 03/10/2018 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 01/01/2019 V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS. Nguyễn Thanh Nghĩa CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM.ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH
TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PÚC BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH ----o0o---- Tp. HCM, ngày 07 tháng 01 năm 2019 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : Nguyễn Tài Tụ Lớp: 14941DT MSSV:14141363 Tên đề tài: QUẢN LÝ DỮ LIỆU BỆNH NHÂN TRONG BỆNH VIỆN SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ RFID. Xác nhận Tuần/ngày Nội dung GVHD 24/09/2018 - Tìm hiểu Arduino Uno R3. Tìm hiểu Module 30/09/2018 RFID RC522 Tìm hiểu giao tiếp RFID và Arduino.Tìm hiểu giao tiếp LCD với Arduino 01/10/2018- Viết chương trình Arduino giao tiếp với RFID 18/10/2018 RC522, hiển thị LCD 20/10/2018- Tìm hiểu và viết form giao tiếp giứa Arduino và 22/11/2018 máy tính 12/11/2018 - Tìm hiểu về SQL phpmyadmin và tạo cơ sở dữ 24/11/2018 liệu viết các hàm truy xuất 26/11/2018 - Kết nối form máy tính với cơ sở dữ liệu. Bắt đầu 01/12/2018 viết luận văn 03/12/2018 - Tiến hành kết nối các phần lại, tiến hành mô 16/12/2018 phỏng thực tế và cân chỉnh phần cứng, phần mềm. Viết luận văn 17/12/2018- Hoàn thành mô hình và nộp cuốn luận văn 10/01/2019 GV HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên)
LỜI CAM ĐOAN Đề tài này là do tôi tự thực hiện dựa vào một số tài liệu trước đó và không sao chép từ tài liệu hay công trình đã có trước đó. Người thực hiện Nguyễn Tài Tụ
LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn đến ThS. Nguyễn Thanh Nghĩa đã trực tiếp hướng dẫn, góp ý, chia sẻ nhiều kinh nghiệm quý báu cũng như tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện để chúng em hoàn thành tốt đề tài này. Em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong Khoa Điện – Điện Tử đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em hoàn thành đề tài. Em cũng gửi lời cám ơn đến các bạn chung nhóm Giáo Viên hướng dẫn, đã chia sẻ kinh nghiệm, trao đổi những kiến thức và những kinh nghiệm quý báu trong quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn! Người thực hiện đề tài Bàn Văn Huy Nguyễn Tài Tụ
MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ................................................................................. i LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .................................................... ii LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................... iv MỤC LỤC .......................................................................................................................... v LIỆT KÊ HÌNH VẼ ........................................................................................................ vii LIỆT KÊ BẢNG ............................................................................................................... ix TÓM TẮT .......................................................................................................................... x Chương 1. TỔNG QUAN ................................................................................................. 1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................... 1 1.2 MỤC TIÊU ............................................................................................................... 1 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................................................................... 1 1.4 GIỚI HẠN ................................................................................................................ 2 1.5 BỐ CỤC .................................................................................................................... 2 Chương 2. CƠ SỞ LÍ THUYẾT ...................................................................................... 3 2.1 TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÍ DỮ LIỆU BỆNH NHÂN TRONG BỆNH VIỆN 3 2.1.1 Phương pháp quản lí dữ liệu bệnh nhân ......................................................... 3 2.1.2 Nhu cầu trong việc quản lí dữ liệu bệnh nhân tại các bệnh viện .................. 3 2.2 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG RFID .................................................................... 4 2.2.1 Giới thiệu Công Nghệ RFID ............................................................................. 4 2.2.2 Các Thành Phần Hệ Thống RFID ................................................................... 5 2.2.3 Ưu và nhược điểm của hệ thống RFID ............................................................ 6 2.3 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM PHPMYADMIN ................................................ 7 2.3.1 Giới thiệu về phpMyAdmin .............................................................................. 7 2.3.2 Giới thiệu về cơ sở dữ liệu MySQL trong phpMyAdmin .............................. 7 2.4 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN CỨNG ............................................................................ 9 2.4.1 Module RFID RC522 ........................................................................................ 9 2.4.2 Thẻ RFID.......................................................................................................... 11 2.4.3 Bộ Vi Xử Lí Trung Tâm Arduino UNO ........................................................ 13 2.4.4 LCD 16x02........................................................................................................ 14 2.4.5 Module I2C LCD ............................................................................................. 15 2.4.6 Chuẩn giao tiếp I2C ........................................................................................ 16 2.5 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM LẬP TRÌNH CHO VI ĐIỀU KHIỂN ............ 17
2.6 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM LẬP TRÌNH CHO MÁY TÍNH ........................... 19 Chương 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ ...................................................................... 22 3.1 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ PHẦN CỨNG ...................................................... 22 3.1.1 Thiết kế sơ đồ khối .......................................................................................... 22 3.1.2 Tính toán và thiết kế mạch ............................................................................. 23 3.1.3 Sơ đồ nguyên lý của toàn mạch ...................................................................... 27 Chương 4. THI CÔNG HỆ THỐNG VÀ KẾT QUẢ................................................... 28 4.1 THI CÔNG PHẦN CỨNG.................................................................................... 28 4.1.1 Thi công board mạch ...................................................................................... 28 4.1.2 Đóng gói và thi công bộ điều khiển ................................................................ 31 4.1.3 Thi công mô hình ............................................................................................. 31 4.1.4 Lập trình cho phần cứng ................................................................................ 32 4.2 LẬP TRÌNH VIẾT PHẦN MỀM ......................................................................... 33 4.2.1 Lưu đồ và giải thuật C# .................................................................................. 33 4.2.2 Thực hiện viết phần mềm ............................................................................... 34 4.3 KẾT QUẢ THỰC HIỆN ....................................................................................... 37 4.3.1 Kết quả thi công phần cứng............................................................................ 37 4.3.2 Hình ảnh mô phỏng ......................................................................................... 37 Chương 5 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ................................................... 41 5.1 KẾT LUẬN ............................................................................................................. 41 5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ........................................................................................ 42 5.3 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM ............................................................. 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 47 PHỤ LỤC ......................................................................................................................... 48
LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình 2.1: Một số thẻ RFID thông dụng hiện nay................................................................ 5 Hình 2.2: Giao tiếp giữa thẻ Tag và đầu đọc ...................................................................... 5 Hình 2.3: Giao diện đăng nhập phpMyAdmin .................................................................... 7 Hình 2.4: Giao diện đăng nhập MySQL ............................................................................. 8 Hình 2.5: Tạo các trường dữ liệu mới ................................................................................. 8 Hình 2.6: Đầu đọc RFID HF ............................................................................................... 9 Hình 2.7: Đầu đọc RFID UHF ............................................................................................ 9 Hình 2.8: Đầu đọc/ghi RFID HF ....................................................................................... 10 Hình 2.9: Module đọc thẻ MFRC522 ............................................................................... 10 Hình 2.10: Thẻ RFID ........................................................................................................ 12 Hình 2.11: Board Arduino UNO ....................................................................................... 13 Hình 2.12: Màn Hình LCD 16x02 .................................................................................... 14 Hình 2.13: Module I2C LCD ............................................................................................ 15 Hình 2.14: Nguyên Lý hoạt động của chuẩn giao tiếp I2C............................................... 16 Hình 2.15: Hướng Dẫn cách Download phần mềm arduino ............................................. 18 Hình 2.16 Hướng dẫn tải phần mềm Arduino IDE ........................................................... 18 Hình 2.17: Giao diện khi cài đặt xong. ............................................................................. 19 Hình 2.18: Hướng dẫn tạo project mới ............................................................................. 20 Hình 2.19: Chạy thử chương trình mẫu. ........................................................................... 21 Hình 3.1: Sơ đồ khối của hệ thống .................................................................................... 22 Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lí mạch nguồn............................................................................. 24 Hình 3.3: Dạng sóng sau khi chỉnh lưu ............................................................................. 24 Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý kết nối module RFID với vi điều khiển ................................. 26 Hình 3.5: LCD 16x02 kết hợp với module I2C ................................................................ 26 Hình 3.6: Sơ đồ nguyên lý toàn hệ thống.......................................................................... 27 Hình 4.1: Sơ đồ bố trí linh kiện của mạch ........................................................................ 28 Hình 4.2: Mạch in sau khi thiết kế .................................................................................... 29 Hình 4.3: Kiểm tra kết nối với Arduino ............................................................................ 30 Hình 4.4: LCD khi kết nối với Arduino ............................................................................ 31 Hình 4.5: Mô hình hoàn chỉnh .......................................................................................... 31 Hình 4.6: Lưu đồ và giải thuật Arduino Uno .................................................................... 32 Hình 4.7: Lưu đồ và giải thuật C#..................................................................................... 33 Hình 4.8: Đăng nhập C# trên Visual Studio ..................................................................... 34 Hình 4.9: Giao diện lầm việc của C# trên Visual Studio .................................................. 35 Hình 4.10: Giao diện đăng nhập sau khi nhập trình.......................................................... 36 Hình 4.11: Giao diện màn hình chính lập trình C# trên Window Form ........................... 36 Hình 4.12: Giao diện đăng nhập vào hệ thống .................................................................. 37 Hình 4.13: Khi đọc mã thẻ thành công ............................................................................. 37 Hình 4.14: Giao diện đăng nhập vào hệ thống .................................................................. 38 Hình 4.15: Giao diện phần mềm sau khi đăng nhập ......................................................... 38
Hình 4.16: Tra cứu thông tin Bệnh Nhân bằng mã thẻ ..................................................... 39 Hình 4.17: Tra thông tin bệnh nhân theo ngày vào ........................................................... 39 Hình 4.18: Tra và xuất thông tin đơn thuốc của bệnh nhân .............................................. 40 Hình 5.1: Giao diện khi đăng nhập ................................................................................... 42 Hình 5.2: Giao diện sau khi đăng nhập thành công .......................................................... 43 Hình 5.3: Giao diện đăng ký tài khoản người dùng .......................................................... 44 Hình 5.4: Tra cứu bằng ngày vào khám ............................................................................ 45 Hình 5.5 : Giao diện tra cứu thông tin bệnh nhân bằng mã thẻ của bệnh nhân ................ 45 Hình 5.6: Giao diện thông tin đơn thuốc........................................................................... 46
LIỆT KÊ BẢNG Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật của LCD 16X02 .................................................................. 15 Bảng 3.1: Thông số dòng điện và điện áp của các linh kiện trong mạch.......................... 23 Bảng 4.1: Bảng linh kiện sử dụng trong mạch .................................................................. 29
TÓM TẮT Ngày nay cùng với sự phát triển vược bậc của khoa học kỹ thuật thì điện tử kết hợp với công nghệ thông tin là một trong những lĩnh vực có nhiều đóng góp thiết thực nhất để phục vụ cuộc sống của con người, một công cụ hỗ trợ đắc lực nhất trong công tác quản lí dữ liệu, bên cạnh đó trong lĩnh vực y tế cũng được áp dụng trong việc quản lí các thông tin liên quan đến các bệnh nhân như: các thông tin cá nhân, hồ sơ bệnh án, lịch sử khám bệnh. Nhưng sau khi nhóm đã đi tìm hiểu tại các bệnh viện hiện nay thì đa số việc áp dụng còn rất nhiều hạn chế vì vậy nhóm đã làm đề tài này với mong muốn để giải quyết vấn đề về quản lí dữ liệu bệnh nhân để giúp giảm bớt thời gian cũng như chi phí cho công tác lưu trữ dữ liệu bệnh nhân. Nội dung chính của đề tài quản lý dữ liệu bệnh nhân trong bệnh viện sử dụng công nghệ RFID, bao gồm: − Sử dụng board Arduino UNO làm vi điều khiển của khối điều khiển trung tâm. − Ứng dụng công nghệ RFID trong việc quản lí bệnh nhân. − Thêm, tra cứu thông tin bệnh nhân qua phần mềm máy tính. − Quản lí và lưu trữ thông tin bệnh nhân qua database.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN Chương 1. TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong thời đại khoa học công nghệ phát triển như vũ bão hiện nay, ngày càng có nhiều công nghệ mới được áp dụng vào thực tiễn. Tại Việt Nam, trong những năm gần đây đã xuất hiện và ứng dụng rộng rãi một công nghệ mới, đó là RFID (Radio Frequency Identification- Nhận dạng tần số sóng vô tuyến). RFID nổi lên tại Việt Nam nhờ có sự hỗ trợ hữu hiệu từ công nghệ số và bán dẫn. Dự báo trong vòng từ 3 đến 5 năm tới, một số lĩnh vực tiềm năng của RFID sẽ xuất hiện như thẻ thông minh (Smart card), chứng minh nhân dân, hộ chiếu điện tử (E-passport), ngành may mặc, lĩnh vực giày dép, đông lạnh, xuất khẩu nông sản, hệ thống giao thông công cộng, quản lý dữ liệu trong bệnh viện...Với những tính năng ưu việt của mình, hiện nay công nghệ RFID đã và đang được triển khai ngày càng nhiều trong các ứng dụng của cuộc sống. Với mục đích tìm hiểu phần nào công nghệ mới này để áp dụng vào lĩnh vực y tế, nhóm đã thực hiện đồ án “QUẢN LÝ DỮ LIỆU BỆNH NHÂN TRONG BỆNH VIỆN SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ RFID” Đề tài này ứng dụng những kiến thức lập trình về arduino, truyền số liệu, quản lý cơ sở dữ liệu trên database để thiết kế một hệ thống sử dụng công nghệ RFID. Dữ liệu sẽ được quản lý trên một giao diện máy tính cho phép người sử dụng đọc và chỉnh sửa nội dung bên trong mỗi thẻ của mình quản lý bao gồm thời gian, ngày giờ bệnh nhân ra, vào viện, và các dữ liệu liên quan đến hồ sơ bệnh án. 1.2 MỤC TIÊU Tìm hiểu về cách quản lí bệnh nhân ở các bệnh viện. Từ đó thiết kế mô hình phần cứng của hệ thống mô phỏng theo mô hình đã tìm hiểu. Thiết kế giao diện quản lý bệnh nhân cho bệnh viện có thể truy xuất các thông tin như: hồ sơ bệnh án, các thông tin cơ bản, lịch sử khám bệnh. Sau khi đã hoàn thành, đúc kết kiến thức, kinh nghiệm để tìm hướng phát triển với mong muốn có thể áp dụng vào thực tế ở các bệnh viện để thuận tiện và tiết kiệm thời gian cho cả bệnh nhân và đội ngũ y bác sĩ. 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU − Nghiên cứu Arduino UNO và module RFID RF522. − Tìm hiểu ngôn ngữ C#, cơ sở dữ liệu SQL. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN − Thiết kế giao diện, viết code để quản lí bệnh nhân. − Xây dựng CSDL cho hệ thống. − Thiết kế và thi công mô hình phần cứng của hệ thống. − Viết code cho vi điều khiển kết nối với các phần cứng. − Kiểm tra hiệu chỉnh. − Viết báo cáo. 1.4 GIỚI HẠN Do đây là đề tài nghiên cứu có giới hạn thời gian nhất định nên đề tài của nhóm có một số giới hạn: − Có thể tra cứu lưu trữ được các thông tin cơ bản của bệnh nhân. − Có thể thêm, xóa, chỉnh sửa, xuất và in các thông tin của bệnh nhân. 1.5 BỐ CỤC − Chương 1: Tổng quan Đặt vấn đề, mục tiêu, nội dung nghiên cứu, giới hạn và bố cục đề tài. − Chương 2: Cơ sở lý thuyết Trình bày về quy trình hoạt động của hệ thống. Giới thiệu phần cứng và các phần mềm công cụ được sử dụng trong đề tài. − Chương 3: Tính toán và thiết kế Giới thiệu về hệ thống, tính toán thiết kế phù hợp, sơ đồ nguyên lý, lưu đồ giải thuật, thi công hệ thống và viết phần mềm. − Chương 4: Thi công hệ thống và kết quả Trình bày quá trình thi công mạch, kết quả đạt được. − Chương 5: kết luận và hướng phát triển Trình bày nhận xét các kết quả đạt được từ mô hình, mức độ hoàn thiện đề tài và trình bày kết luận nêu hướng phát triển. − Chương 6: Tài liệu tham khảo và phụ lục Tài liệu tham khảo và phụ lục. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 2
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÍ THUYẾT Chương 2. CƠ SỞ LÍ THUYẾT 2.1 TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÍ DỮ LIỆU BỆNH NHÂN TRONG BỆNH VIỆN 2.1.1 Phương pháp quản lí dữ liệu bệnh nhân Ngày nay cùng với sự phát triển vược bậc của khoa học kỹ thuật thì điện tử kết hợp với công nghệ thông tin là một trong những lĩnh vực có nhiều đóng góp thiết thực nhất để phục vụ cuộc sống của con người, một công cụ hỗ trơ đắc lực nhất trong công tác quản lí dữ liệu, bên cạnh đó trong lĩnh vực y tế cũng được áp dụng trong việc quản lí các thông tin liên quan đến bệnh nhân như: các thông tin cá nhân, hồ sơ bệnh án, lịch sử khám bệnh, nhưng sau khi tìm hiểu tại các bệnh viện hiện nay thì đa số việc áp dụng còn rất nhiều hạn chế vì vậy nhóm đã làm đề tài với mong muốn để giải quyết vấn đề về quản lí dữ liệu bệnh nhân. 2.1.2 Nhu cầu trong việc quản lí dữ liệu bệnh nhân tại các bệnh viện Trong quá trình tìm hiểu tại nhiều nơi và xem nhiều tài liệu khác nhau, một bệnh viện có rất nhiều khoa như: khoa xét nghiệm, khoa sinh hóa, khoa thần kinh, khoa tai mũi họng. Trong mỗi khoa còn có rất nhiều các phòng ban nhỏ nên lượng thông tin của bệnh nhân rất khó kiểm soát. Trong nội dung của đề tài nhóm đã nghiên cứu khách quan làm đề tài để đồng bộ tất cả các dữ liệu của bệnh nhân lại để người dùng dễ dàng trong công tác quản lí và từ những thông tin đã tìm hiều trước đó đề tài sẽ có những yêu cầu sau: − Phần mềm có chức năng thêm, xóa, chỉnh sửa các thông tin của bệnh nhân thông qua tài khoản của người dùng hoặc cho phép tạo tài khoản để đăng nhập. − Lưu trữ được thông tin bệnh nhân với số lượng lớn. − Đáp ứng và dễ dàng tìm kiếm tất cả các thông tin cơ bản của bệnh nhân. − Cho phép người dùng tìm kiếm thông tin bệnh nhân với mã thẻ đọc được của mỗi bệnh nhân. Quản lý các thông tin cơ bản của bệnh nhân như: họ và tên, địa chỉ, số điện thoại, ngày vào, ngày ra, và hồ sơ khám bệnh. − Quản lý và xuất hồ sơ của bệnh nhân theo mã thẻ, ngày vào hoặc cho từng đơn thuốc khác nhau của bệnh nhân. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 3
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÍ THUYẾT 2.2 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG RFID 2.2.1 Giới thiệu Công Nghệ RFID Công nghệ RFID (Radio Frequency Identification) là công nghệ nhận dạng đối tượng bằng sóng vô tuyến, cho phép một thiết bị đọc có thể đọc thông tin chưa trong một thiết bị khác ở một khoảng cách gần mà không cần phải có một sự tiếp xúc vật lý nào. Một hệ thống RFID thường bao gồm 2 phần chính là thẻ tag (chip RFID chứa thông tin) và bộ đọc (reader) đọc các thông tin trên chip [1]. Kỹ thuật RFID sử dụng truyền thông không dây trong tải tần sóng vô tuyến để truyền dữ liệu từ các thẻ tag đến bộ đọc. Bộ đọc dữ liệu của tag và gửi thông tin để hệ thống để xử lý trên cơ sở dữ liệu [1]. Dạng đơn giản và phổ biến nhất được sử dụng hiện nay là hệ thống RFID bị động. Trong đó bộ đọc truyền một tín hiệu tần số vô tuyến thông qua anten đến một con chip, sau đó bộ đọc sẽ nhận lại thông tin phản hồi từ chip và gửi đến máy tính để xử lý thông tin. Các con chip từ các thẻ tag này không cần nguồn nuôi, chúng sử dụng năng lượng phát ra từ tín hiệu được gửi bởi bộ đọc [1]. Thẻ RFID là thiết bị có thể lưu trữ và truyền dữ liệu về bộ đọc bằng sóng vô tuyến. Trong đó các thẻ thường lưu trữ thông tin về các sản phẩm nào đó. Dữ liệu có thể là một số nhận dạng đơn giản được lưu trữ trong một thẻ chỉ đọc hoặc dữ liệu phức tạp hơn. Các thẻ phức tạp hơn này có thể chứa được các dữ liệu về ngày sản xuất số serial, hoặc thậm chí một số loại đặc biệt còn chưa các cảm biến để theo dõi nhiệt độ trung bình hoặc các loại dữ liệu khác. Thẻ RFID gồm chip bán dẫn nhỏ (bộ nhớ của chip có thể chứa từ 96 đến 512 bit dữ liệu, nhiều gấp 64 lần so với mã vạng) và anten được thu nhỏ trong một số hình thức đóng gói. Vài thẻ RFID giống như những nhãn giấy và được ứng dụng để bỏ vào hộp và đóng gói. Một số khác được sản xuất thành các miếng da bao cổ tay. Mỗi thẻ được lập trình với một nhận dạng duy nhất cho phép theo dõi không dây đối tượng hoặc con người đang gắn thẻ đó. Khi thẻ đi vào vùng sóng điện từ, nó sẽ phát hiện ra tín hiệu kích hoạt từ đầu đọc và sẽ phát thông tin nhận dạng đến đầu đọc. Đầu đọc giải mã dữ liệu được mã hóa trong chip (sóng vô tuyến phản xạ từ thẻ) và gửi vào hệ thống để xử lý. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 4
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÍ THUYẾT Hình 2.1: Một số thẻ RFID thông dụng hiện nay Hình 2.2: Giao tiếp giữa thẻ Tag và đầu đọc 2.2.2 Các Thành Phần Hệ Thống RFID Một hệ thống RFID bao gồm các thành phần sau: − Reader: là thành phần bắt buộc, thường được tích hợp sẵn cả anten. − Thẻ tag: là thành phần bắt buộc với mọi hệ thống RFID. − Thiết bị xử lý: bao gồm các vi xử lý có khả năng nhận được mã tag được gửi về từ reader, sau đó gửi lên hệ thống. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 5
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÍ THUYẾT − Ngoài ra các hệ thống lớn còn được kết nối với các máy tính, hạ tầng mạng để truyền nhận thông tin của thẻ tag, thực hiện các tác vụ như liên kết tài khoản, thông tin, tiền phí...Cũng như có các cơ cấu chấp hành để thực thi các yêu cầu đặt ra với hệ thống. 2.2.3 Ưu và nhược điểm của hệ thống RFID ➢ Ưu điểm − Đọc với tốc độ cao mà không cần tiếp xúc vậy lý: nhiều đối tượng có thể được quét tại cùng một thời điểm, có thể lên đến 40 thẻ trong 3 giây làm giảm thời gian hoạt động tăng năng suất của hệ thống. − Khả năng đọc và ghi dữ liệu nhiều lần: một số thẻ cho phép đọc và ghi dữ liệu nhiều lần, từ đó làm giảm chi phí hoạt động của hệ thống, cũng như của người sử dụng. − Nhỏ gọn, bền: các thẻ RFID hoạt động khá tốt trong môi trường không thuận lợi (nóng ẩm, bụi bẩn...). − Một số thẻ RFID, đặc biệt là các thẻ thụ động không cần phải cung cấp nguồn để có thể hoạt động, từ đó nâng cao tính tiện lợi của hệ thống. − Việc áp dụng công nghệ RFID vào các lĩnh vực của đời sống làm tăng năng suất lao động, đồng thời tự động hoát các quy trình, sản xuất, thay thế các hoạt động đòi hỏi việc phải lặp đi lặp lại với tần suất cao của con người, từ đó giảm thiểu, triệt tiêu những sai sót có thể xảy ra. − Kiểm kê với tốc độ cao mà không cần tiếp xúc: Nhiều đối tượng có thể được quét tại cùng một thời điểm, có thể lên đến 40 thẻ trong 1 giây. Kết quả là thời gian để đếm các đối tượng đã giảm thực sự. ➢ Nhược điểm − Khả năng kiểm soát các thiết bị còn hạn chế: thẻ dễ bị nhiều sóng trong môi trường nước và kim loại. − Các đầu đọc có thể đọc chồng lên nhau: vì nhiệm vụ của các đầu đọc thẻ là gửi tín hiệu đến các thẻ tag, sau đó nhận tín hiệu gửi về, vì thế trong một số trường hợp có thể xảy ra việc đọc chồng chéo lên nhau. − Giá thành của hệ thống RFID hiện nay vẫn còn khá cao, xét đến tính thực tế ở Việt Nam thì vẫn chưa thể ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 6
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÍ THUYẾT 2.3 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM PHPMYADMIN 2.3.1 Giới thiệu về phpMyAdmin PhpMyAdmin là phần mềm mã nguồn mở được viết bằng ngôn ngữ PHP nhằm giúp người dùng (thường là các nhà quản trị cơ sở dữ liệu hay database administrator) có thể quản lý cơ sở dữ liệu MySQL thông qua giao diện web thay vì sử dụng giao diện cửa sổ dòng lệnh (command line interface). Sử dụng phpMyAdmin người dùng có thể thực hiện được nhiều tác vụ khác nhau như khi sử dụng cửa sổ dòng lệnh. Các tác vụ này bao gồm việc tạo, cập nhật và xoá các cơ sở dữ liệu, các bảng, các trường, dữ liệu trên bảng, phân quyền và quản lý người dùng phpMyAdmin là một công cụ hoàn hảo để duyệt cơ sở dữ thể được coi là một công cụ quản trị đầy đủ tính năng. 2.3.2 Giới thiệu về cơ sở dữ liệu MySQL trong phpMyAdmin Hình 2.3: Giao diện đăng nhập phpMyAdmin ➢ Giới thiệu SQL là viết tắt của cụm từ Structure Query Language, tạm dịch là ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc hay được gọi là Cơ sở dữ liệu Thông qua phpMyAdmin nó người dùng có thể quản lý cơ sở dữ liệu MySQL thông qua giao diện web phpMyAdmin BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 7
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÍ THUYẾT online người sử dụng có thể thực hiện nhiều tác vụ khác nhau như cập nhập chỉnh sửa bảng, trường dữ liệu, phân quyền cho người dùng. Hình 2.4: Giao diện đăng nhập MySQL Hướng dẫn tạo cơ sở dữ liệu và truy vấn Hình 2.5: Tạo các trường dữ liệu mới Trong giao diện đăng nhập MySQL ta chọn New để tạo một database có tên timkiem trong cơ sở dữ liệu tìm kiếm ta chọn new để tạo các cơ sở dữ liệu. Trong BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 8
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÍ THUYẾT các cơ sở dữ liệu ta chọn “chèn” để điền các thông tin vào để chỉnh sửa thông tin ta chọn “thay đổi”. 2.4 GIỚI THIỆU VỀ PHẦN CỨNG 2.4.1 Module RFID RC522 ➢ Giới thiệu các loại đầu đọc RFID Trên thị trường có rất nhiều loại đầu đọc thẻ RFID. Nó đa dạng về kiểu, màu sắc, loại kết nối... Sau đây là một số đầu đọc có trên thị trường: Hình 2.6: Đầu đọc RFID HF Hình 2.6 trình bày loại đầu đọc ở dãy tần HF 13.56MHz. Là loại đầu đọc có dây và có thêm bộ driver đính kèm cho việc giao tiếp máy tính. Thiết bị này chỉ có chức năng đọc dữ liệu từ thẻ mà không thể ghi dữ liệu. Hình 2.7: Đầu đọc RFID UHF BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 9
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÍ THUYẾT Hình 2.5 trình bày loại đầu đọc hoạt động ở dãy tần số UHF. Là loại đầu đọc di động và chỉ cho chức năng đọc dữ liệu từ thẻ mà không thể ghi dữ liệu. Đây cũng là loại có giá cao nhất trong các loại đầu đọc RFID trên thị trường. Hình 2.6 trình bày loại đầu đọc/ghi dữ liệu rẻ nhất trên thị trường. Thiết bị hoạt động ở tần số 13.56MHz. Cho phép ghi/ đọc dữ liệu lên thẻ cũng như tương thích kết nối với đa số vi xử lý trên thị trường. Vì những thuận lợi mà thiết bị này mang đến nên nhóm nghiên cứu đã chọn module này làm thiết bị đọc RFID chính [3]. Hình 2.8: Đầu đọc/ghi RFID HF ➢ Giới thiệu module MFRC522 Hình 2.9: Module đọc thẻ MFRC522 Module MFRC522 là module đọc/ghi trong môi trường giao tiếp tại tần số 13.56MHz. Module hỗ trợ đọc các chuẩn ISO/IEC 1443 A/MIFARE và NTAG. Module MFRC522 hỗ trợ hầu hết các loại thẻ MF1xxS20, MF1xxS70 và MF1xxS50. Module còn hỗ trợ giao tiếp và cho phép tốc độ truyền lên tới 848 kBd trong cả hai chiều đối với thẻ MIFARE. ➢ Chức năng chân và Thông số kỹ thuật. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH 10