BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Lê Công Cường
NÂNG CAO HIỆU QUẢ MÃ HÓA TẦN SỐ CHO THẺ TAG
ĐỊNH DANH BẰNG SÓNG ĐIỆN TỪ KHÔNG CHIP
Ngành: Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa
Mã số: 9520216
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỀU KIỂN
VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
Hà Nội – 2024
Công trình được hoàn thành tại:
Đại học Bách khoa Hà Nội
Người hướng dẫn khoa học:
GS.TS. Phạm Thị Ngọc Yến
PGS.TS. Đào Trung Kiên
Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:
Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp
Đại học Bách khoa Hà Nội họp tại Đại học Bách khoa Hà Nội
Vào hồi …….. giờ, ngày ….. tháng ….. năm ………
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
1. Thư viện Tạ Quang Bửu - Đại học Bách khoa Hà Nội
2. Thư viện Quốc gia Việt Nam
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài nghiên cứu
Đối với công nghệ định danh bằng sóng điện từ truyền thống, trên
thẻ tag cần tích hợp một vi mạch tích hợp (IC - Chip) để thực hiện
chức năng lưu trữ dữ liệu. Bên mạch đó, vi mạch này còn có chứng
năng điều chế dữ liệu mã hóa điện từ bằng cách thay đổi trở kháng của
ăng-ten trên thẻ tag. Khi trở kháng của ăng-ten thay đổi làm cho công
suất phản hồi mà đầu đọc nhận được cũng thay đổi theo, tương ứng
với dữ liệu mà thẻ tag mã hóa. Trong thực tế, thành phần chip này
chiếm phần lớn giá thành của một thẻ tag, làm cho giá của thẻ tag cao
hơn nhiều khi so với giá thành của mã vạch hay mã QR. Ngoài ra, việc
chế tạo thẻ tag bao gồm thành phần chip và ăng-ten cũng phức tạp hơn.
Đây là các nguyên nhân chính làm cho công nghệ định danh bằng sóng
điện từ truyền thống không thể thay thế được công nghệ định danh
bằng quang học trong lĩnh vực bán lẻ. Để khắc phục điều này, công
nghệ định danh bằng sóng điện từ không sử dụng chip cho mục đích
lưu trữ dữ liệu và điều chế tín hiệu được đề xuất và được tập trung
nghiên cứu trong những năm gần đây. Bản chất của công nghệ này vẫn
là công nghệ mã hóa dữ liệu thông qua giao tiếp trường điện từ. Do
vậy, nó vẫn kế thừa các ưu điểm vượt trội của công nghệ định danh
bằng sóng điện từ truyền thống khi so sánh với công nghệ định danh
bằng quang học. Đồng thời với việc không sử dụng chip thì công nghệ
này giúp giải quyết được vấn đề giảm giá thành của thẻ tag. Ngoài ra,
việc loại bỏ đi thành phần chip và thay thế bằng các phần tử thụ động
để mã hóa dữ liệu còn giúp cho thẻ tag định danh bằng sóng điện từ
không chip bền hơn và dễ chế tạo hơn. Hơn nữa, một số trúc thẻ tag
không chip được đề xuất có dạng phẳng nên có thể sản xuất dễ dàng
bằng công nghệ in sử dụng mực in dẫn điện.
Tuy vậy, nhược điểm của công nghệ định danh bằng sóng điện từ
không sử dụng chip đó là khả năng mã hóa thấp hơn nhiều so với công
nghệ có sử dụng chip. Lý do là vì dạng thẻ tag này cần sử dụng phần
tử thụ động dùng để mã hóa có kích thước lớn. Trong khi đó, đối với
công nghệ chip bán dẫn thì dữ liệu mã hóa chỉ phụ thuộc vào dung
lượng vào bộ nhớ được tích hợp bên trong, và có thể lên đến hàng triệu
bit. Như vậy, để có thể ứng dụng được vào các lĩnh vực cần mã hóa
một lượng lớn dữ liệu thì cần phải nâng cao hiệu quả mã hóa đối với
2
công nghệ định danh bằng sóng điện từ không sử dụng chip. Để đánh
giá hiệu quả mã hóa của một dạng thẻ tag định danh bằng sóng điện
từ không chip, bên cạnh dựa trên số lượng dữ liệu mà thẻ tag đó có thể
mã hóa được thì còn đánh giá dựa trên nhiều yếu tố khác như: Kích
thước vật lý của thẻ, dải tần số làm việc của thẻ, phương pháp mã hóa
dữ liệu, phương pháp thiết kế thẻ tag, độ tin cậy của giải mã dữ liệu ...
Hiện nay, các yếu tố này là các chủ đề nghiên cứu có tính cấp thiết
cao, được nhiều nhà khoa học tập trung nghiên cứu và cải thiện. Xuất
phát từ vấn đề thực tiễn này, NCS đã quyết định lựa chọn đề tài: “Nâng
cao hiệu quả mã hóa tần số cho thẻ tag định danh bằng sóng điện
từ không chip” để nghiên cứu cho luận án. Trong đó các vấn đề, yếu
tố liên quan đến nâng cao khả năng mã hóa của thẻ tag định danh bằng
sóng điện từ không chip sẽ được nghiên cứu và đề xuất giải pháp.
2. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu:
Nghiên cứu các dạng thẻ tag định danh bằng sóng điện từ không
chip và nguyên lý mã hóa dữ liệu. Đánh giá khả năng mã hóa cho từng
dạng thẻ tag, từ đó lựa chọn được dạng thẻ tag phù hợp cho mục tiêu
đề xuất được giải pháp nâng cao hiệu quả mã hóa dữ liệu.
Nghiên cứu các phương pháp mã hóa dữ liệu cho thẻ tag định danh
bằng sóng điện từ không chip hiện nay, từ đó nghiên cứu đề xuất được
giải pháp mã hóa mới có khả năng mã hóa dữ liệu cao hơn.
Nghiên cứu và đề xuất được giải pháp thiết kế thẻ tag định danh
bằng sóng điện từ không chip có tính tổng quát và có tính thực tiễn
cao, đồng thời áp dụng để thiết kế được thẻ tag mã hóa dữ liệu theo
giải pháp mã hóa nâng cao đề xuất.
Đối tượng nghiên cứu:
Các dạng thiết kế thẻ tag định danh bằng sóng điện từ không chip
và phương pháp mã hóa dữ liệu tương ứng, khả năng nâng cao số dữ
liệu mã hóa của dạng thẻ tag đó.
Các phương pháp mã hóa dữ liệu cho thẻ tag định danh bằng sóng
điện từ không chip và khả năng nân cao số dữ liệu mã hóa theo các
phương pháp đó. Ngoài ra, các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy đối
với dữ liệu mã hóa của thẻ tag cũng là đối tượng được nghiên cứu.
3
Các phương pháp thiết kế, chế tạo thẻ tag định danh bằng sóng điện
từ không chip có khả năng nâng cao hiệu quả mã hóa và độ tin cậy của
dữ liệu mã hóa.
Phạm vi nghiên cứu:
Các kiểu thẻ tag định danh bằng sóng điện từ không chip mã hóa
dữ liệu trong miền tần số. Các yếu tố ảnh hưởng đến việc mã hóa dữ
liệu và các phương pháp khắc phục hiện nay.
Các phương pháp mã hóa dữ liệu cho thẻ tag trong miền tần số có
khả năng nâng cao hiệu quả mã hóa cho thẻ tag định danh bằng sóng
điện từ không chip.
Các phương pháp thiết kế thẻ tag định danh bằng sóng điện từ
không chip trong miền tần số có khả năng nâng cao hiệu quả mã hóa
cũng như độ tin cậy của dữ liệu.
3. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu của luận án được thực hiện theo các bước như sau:
Tổng hợp và phân tích kết quả của các nghiên cứu đã được công
bố cho lĩnh vực công nghệ định danh bằng sóng điện từ không chip,
từ đó xác định các vấn đề còn hạn chế để tập trung nghiên cứu, đề xuất
giải pháp, hướng đến đóng góp kết quả khoa học mới.
Nguyên cứu cơ sở lý thuyết nguyên nhân dẫn đến các hạn chế trong
kết quả nghiên cứu hiện tại, từ đó phân tích, tính toán các yếu tố có
ảnh hưởng trực tiếp nhằm nghiên cứu đề xuất được các giải pháp cải
thiện kết quả.
Sau khi có được các tính toán thiết kế đề xuất, các phần mềm
chuyên dụng được sử dụng để thiết kế và mô phỏng. Kết quả mô phỏng
được sử dụng làm yếu tố để đánh giá tính khả thi của nghiên cứu đề
xuất. Ngoài ra, kết quả mô phỏng còn được sử dụng để điều chỉnh, cải
thiện đề xuất nghiên cứu ban đầu.
Chế tạo mẫu thử sau khi có được phương pháp thiết kế đề xuất,
thực hiện đo đạc thực nghiệm trong điều kiện sử dụng thực tế để đánh
giá sự phù hợp với kết quả mô phỏng. Các sai lệch nếu có sẽ được
phân tích nguyên nhân, và so sánh với các kết quả được công bố bởi
các nghiên cứu khác để xác định tính mới, tính vượt trội của phương
pháp thiết kế đề xuất.
