ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Trường Điện - Điện tử

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Thiết kế hệ thống truy xuất nguồn gốc
gia súc bằng RFID
NGUYỄN XUÂN THẮNG


Ngành Kĩ Thuật Điều khiển và Tự động hóa

Giảng viên hướng dẫn:

ThS. Đào Đức Thịnh
Chữ ký của GVHD

Khoa:
Trường:

Tự động hóa
Điện – Điện tử

HÀ NỘI, 8/2023


BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
NHIỆM VỤ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Xuân Thắng
Khóa 63
1. Tên đề tài:

Trường: Điện - Điện tử

Ngành: KT ĐK & TĐH

Thiết kế hệ thống truy xuất nguồn gốc gia súc bằng RFID.
2. Nội dung đề tài:
-

Tìm hiểu thực trạng, ứng dụng RFID trong truy xuất nguồn gốc gia súc tại
Việt Nam.
Phân tích các thông số cần theo dõi trong hệ thống quản lý.
Thiết kế thiết bị đọc thẻ RFID, hiển thị và quản lý dữ liệu tại hiện trường.
Thiết kế WebServer kết nối với Database để theo dõi, quản lý, xử lý số liệu
nhận được từ vi điều khiển.
Xây dựng giải pháp trao đổi dữ liệu giữa thiết bị đọc thẻ cầm tay với Server.

3. Phân công công việc
a) Sinh viên Nguyễn Xuân Thắng:
- Lập trình vi điều khiển ESP32 nhận tín hiệu từ cảm biến, hiển thị lên
màn hình và điều khiển các ngoại vi.
- Lập trình vi điều khiển giao tiếp với Server.

- Lập trình phía Server, xử lý và lưu trữ dữ liệu (Database).
- Thiết kế giao diện web.
- Lập trình thao tác giao diện màn hình cảm ứng.
b) Sinh viên Lê Văn Duy:
- Thiết kế mạch phần cứng: Mạch nguyên lý, mạch PCB.
- Thiết kế đóng vỏ cho sản phẩm.
- Thiết kế giao diện hiển thị trên màn hình cảm ứng.
- Xây dựng kịch bản hoạt động cho hệ thống.
4. Thời gian giao đề tài: 05/04/2023
5. Thời gian hoàn thành: 04/08/2023
Ngày...... tháng 08 năm 2023
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN



LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, em xin chân thành cám ơn thầy giáo Ths. Đào Đức Thịnh, người
hướng dẫn trực tiếp em thực hiện đề tài này. Thầy đã có những định hướng và trao
đổi với em trong suốt thời gian em thực hiện đồ ấn tốt nghiệp của mình. Em xin
chân thành cám ơn các thầy, cô giáo đã trực tiếp giảng dạy và trau dồi cho em
những kiến thức quý giá trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu tại Đại học Bách
Khoa Hà Nội. Em cũng xin gửi lời cám ơn tới gia đình và một người con gái đã
luôn động viên tinh thần giúp em vững vàng hơn trong hành trình trở thành một
tân kỹ sư của Đại học Bách khoa Hà Nội.
Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn Ban giám đốc Đại học Bách khoa Hà
Nội, Trường Điện – Điện Tử đã tạo điều kiện thuận lợi giúp em hồn thiện đồ án
này.
TĨM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN
Đề tài “Thiết kế hệ thống truy xuất nguồn gốc gia súc bằng RFID” với mục
đích tạo ra hệ thống giúp người quản lý dễ dàng theo dõi, giám sát thông tin trang

trại từ xa, tổng hợp thông tin từng cá thể từ lúc nhập về đến lúc xuất chuồng.
a) Các vấn đề cần thực hiện của đồ án:
- Lập trình giao tiếp giữa MCU với các ngoại vi để đọc giá trị mã định
danh gia súc, thân nhiệt, đọc mã Barcode và QRcode trên các bao bì vật
tư của trang trại như thức ăn hay Vaccine để hiển trị trên màn hình cảm
ứng.
- Thiết kế giao diện hiển thị: giao diện web và màn hình cảm ứng.
- Xây dựng các giải pháp lưu trữ dữ liệu và kịch bản hoạt động cho thiết
bị cầm tay để đảm bảo thời gian hoạt động tối thiểu.
- Tính tốn thiết kế phần cứng: Mạch nguyên lý, PCB, vỏ hộp.
b) Các công nghệ và phương pháp được sử dụng:
- Vi điều khiển: sử dụng dòng vi điều khiển ESP32.
- Giao thức truyền thông: HTTPS.
- WebServer: sử dụng ngôn ngữ HTML, CSS, Javascript, PHP.
- Trình biên dịch: Nextion Editor, Visual Studio Code.
- Thiết kế phần cứng: Altium Designer, AutoCAD.
c) Tính thực tế của đồ án:
- Việc ứng dụng đề tài này trong lĩnh vực nơng nghiệp và truy xuất nguồn
gốc mang tính thực dụng rất cao. Những thông tin về vật nuôi từ khi
sinh ra đến khi xuất chuồng sẽ được thu thập và quản lý bằng mã định
danh. Quy mô của đề tài phù hợp với các trang trại lớn có nhu cầu tự
động hóa trong việc quản lý.
Sinh viên thực hiện
Ký và ghi rõ họ tên


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ............................................................................................. iv
TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN ................................................................ iv

MỤC LỤC .................................................................................................... v
DANH MỤC HÌNH VẼ ........................................................................... viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................ xi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT .............................. xii
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUY XUẤT NGUỒN
GỐC GIA SÚC BẰNG RFID .............................................................................. 1
1.1

Tìm hiểu chung về cơng nghệ RFID.................................................. 1
Lịch sử ra đời .............................................................................. 1
Nguyên lý hoạt động ................................................................... 1
Các thành phần cấu tạo ............................................................... 3
Ưu nhược điểm............................................................................ 5

1.2

Vấn đề quản lý, giám sát gia súc trong các trang trại ........................ 6
Xu thế và định nghĩa về truy xuất nguồn gốc ............................. 6
Truy xuất nguồn gốc thực phẩm chăn nuôi tại nước ta .............. 8

1.3

Xây dựng giải pháp thiết kế hệ thống .............................................. 10

1.4

Xây dựng yêu cầu hệ thống ............................................................. 12

1.5


Kết luận chương ............................................................................... 15

CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ TỔNG QUAN HỆ THỐNG VÀ TÌM HIỂU
CÁC CƠNG NGHỆ LIÊN QUAN ................................................................... 16
2.1

Xây dựng kịch bản đo và mơ hình tổng quan hệ thống ................... 16

2.2

Lựa chọn một số linh kiện chính cho thiết bị .................................. 20
Khối MCU................................................................................. 20
Khối hiển thị.............................................................................. 22
Khối nhận diện .......................................................................... 22
Khối GSM/GPRS ...................................................................... 23
Khối cảm biến và lưu trữ .......................................................... 24

2.3

Giới thiệu về các giao thức giao tiếp ngoại vi ................................. 25
I2C ............................................................................................. 25
SPI ............................................................................................. 27
UART ........................................................................................ 28


2.4

Giới thiệu giao thức HTTPS ............................................................ 29

2.5


Giới thiệu công nghệ mạng LTE ..................................................... 30

2.6

Kết luận chương .............................................................................. 30

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG................................................. 31
3.1

Thiết kế mạch nguyên lý ................................................................. 31
Khối xử lý trung tâm MCU....................................................... 31
Khối hiển thị, thông báo ........................................................... 33
Khối nhận diện .......................................................................... 34
Khối GSM/GPRS ...................................................................... 36
Khối cảm biến và lưu trữ .......................................................... 38
Khối thời gian thực ................................................................... 40
Khối nguồn ............................................................................... 41

3.2

Sơ đồ khối tổng quan ....................................................................... 45

3.3

Thiết kế PCB ................................................................................... 46

3.4

Tiêu chí thiết kế vỏ hộp ................................................................... 48


3.5

Kết luận chương .............................................................................. 48

CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ PHẦN MỀM .................................................. 49
4.1

Thiết kế phần mềm nhúng cho MCU ESP32 .................................. 49

4.2

Thiết kế giao diện người quản lý ..................................................... 56

4.3

Thiết kế WebServer ......................................................................... 62
Lập trình Frontend .................................................................... 63
Lập trình Backend ..................................................................... 68
Thiết kế Database...................................................................... 69

4.4

Kết luận chương .............................................................................. 70

CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ ĐÁNH GIÁ ........................ 71
5.1

Kết quả đạt được .............................................................................. 71
Mạch phần cứng........................................................................ 71

Giao diện Web .......................................................................... 72

5.2

Thử nghiệm hệ thống ....................................................................... 75
Thử nghiệm hoạt động của từng khối ....................................... 75
Thử nghiệp hoạt động của thiết bị ............................................ 76
Thử nghiệm hoạt động của Server ............................................ 79

5.3

Đánh giá kết quả thử nghiệm ........................................................... 83
Đánh giá thiết bị ........................................................................ 83


Đánh giá phần mềm Web/Server .............................................. 84
CHƯƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI ......... 85
6.1

Kết luận ............................................................................................ 85

6.2

Hướng phát triển trong tương lai ..................................................... 86

CHƯƠNG 7. TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................. 87


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Người phát minh người Liên xơ và chiếc máy “Theremin [2] ...... 1

Hình 1.2 Bộ thu phát RFID giao tiếp với thẻ bị động [3] ............................. 2
Hình 1.3 Mã hóa Manchester [4] .................................................................. 2
Hình 1.4 Mã hóa BiPhase [4] ........................................................................ 2
Hình 1.5 Mã hóa PSK [4] .............................................................................. 3
Hình 1.6 Minh họa một định dạng dữ liệu trong thực tế [4] ......................... 3
Hình 1.7 Các khối của RFID Reader [5] ....................................................... 4
Hình 1.8 Cấu trúc chung của RFID Tag [5] .................................................. 4
Hình 1.9 Cấu trúc của RFID Tag Passive [6] ............................................... 5
Hình 1.10 Sơ đồ truy xuất nguồn gốc thịt [8] ............................................... 6
Hình 1.11 Truy vấn thơng tin bằng mã QR Code [8] ................................... 9
Hình 1.12 Quy trình truy xuất nguồn gốc [8] ............................................. 10
Hình 1.13 Máy kiểm kho Teki C72 UHF RFID Reader [2] ....................... 11
Hình 1.14 Zebra MC3330R UHF RFID Android El Terminali [10] .......... 11
Hình 1.15 FX7500 Fixed RFID [11] ........................................................... 11
Hình 1.16 Mơ hình hệ thống tổng quan [9] ................................................. 14
Hình 2.1 Quy trình chăn ni gia súc [12] .................................................. 17
Hình 2.2 Sơ đồ tổng quan hệ thống ............................................................. 18
Hình 2.3 Sơ đồ thiết kế thiết bị cầm tay truy xuất nguồn gốc RFID .......... 19
Hình 2.4 Thiết kế cảm biến hồng ngoại theo nguyên lý Narcissus [13] ..... 24
Hình 2.5 Sơ đồ kết nối giao tiếp I2C chế độ một Master [14] .................... 25
Hình 2.6 Sơ đồ kết nối I2C nhiều master [14] ............................................ 26
Hình 2.7 Sơ đồ nối dây Master và Slave [14] ............................................. 27
Hình 2.8 Sơ đồ nối dây chế độ SPI Indeoendent. [14] ................................ 27
Hình 2.9 Sơ đồ nối dây chế độ SPI Daisy [14] ........................................... 28
Hình 2.10 Khung dữ liệu truyền UART [14] .............................................. 28
Hình 2.11 Giao thức HTTP [15] ................................................................. 29
Hình 3.1 Thiết kế IC CP2012 tham khảo của nhà sản xuất [16] ................ 32
Hình 3.2 Giá trị điện áp tối đa chân RST [16] ............................................ 32
Hình 3.3 Mức logic các chân ghim trong các chế độ [17] .......................... 32
Hình 3.4 Schematic khối MCU ................................................................... 33

Hình 3.5 Schematic khối hiển thị ................................................................ 34
Hình 3.6 Schematic khối nhận diện ............................................................ 35
Hình 3.7 Ảnh minh họa module SIMCOM A7600C-L1 [18] .................... 36
Hình 3.8 A7600C kết nối UART tới MCU [18] ......................................... 37
Hình 3.9 Mạch kết nối Sim Socket [18] ...................................................... 37


Hình 3.10 Schematic khối GSM/GPRS ...................................................... 38
Hình 3.11 Các giá trị trở Pullup trên các chân SPI [19] .............................. 39
Hình 3.12 Schematic khối cảm biến ............................................................ 39
Hình 3.13 Schematic khối lưu trữ. .............................................................. 40
Hình 3.14 Schematic khối thời gian thực .................................................... 41
Hình 3.15 Dịng đỉnh làm sụt áp [18] .......................................................... 43
Hình 3.16 Schematic khối nguồn A7600C .................................................. 44
Hình 3.17 Mạch nguồn 5V và 3.3V ............................................................ 44
Hình 3.18 Sơ đồ nguyên lý tổng thể thiết bị ............................................... 45
Hình 3.19 Mạch PCB 2D ............................................................................ 46
Hình 3.20 Mạch PCB 3D ............................................................................ 47
Hình 3.21 Tính tốn kích thước đường dây Angten.................................... 47
Hình 3.22 Mơ hình vỏ hộp sơ lược [11] ...................................................... 48
Hình 4.1 Lưu đồ thuật tốn tổng quan......................................................... 49
Hình 4.2 Lưu đồ thuật tốn chi tiết ............................................................. 55
Hình 4.3 Q trình xử lý ngắt trong RTOS ................................................. 56
Hình 4.4 Màn hình đăng nhập ..................................................................... 58
Hình 4.5 Màn hình chức năng ..................................................................... 59
Hình 4.6 Màn hình đọc thẻ .......................................................................... 59
Hình 4.7 Màn hình thêm thẻ mới ................................................................ 60
Hình 4.8 Màn hình cài đặt ........................................................................... 60
Hình 4.9 Màn hình Debug ........................................................................... 61
Hình 4.10 Màn hình cho ăn/tiêm phịng ...................................................... 62

Hình 4.11 Sơ đồ khối hệ thống Web/Server................................................ 63
Hình 4.12 Lưu đồ thuật tốn giải thuật cho lập trình Frontend ................... 64
Hình 4.13 Chức năng quản lý thơng tin trang trại ....................................... 65
Hình 4.14 Chức năng xem thơng tin chi tiết một đối tượng........................ 65
Hình 4.15 Chức năng thêm thẻ mới ............................................................ 66
Hình 4.16 Chức năng thêm mới/kiểm tra thơng tin vật tư .......................... 66
Hình 4.17Chức năng đọc thơng tin gia súc ................................................. 67
Hình 4.18 Chức năng hiển thị thơng tin người dùng ................................... 67
Hình 4.19 Chức năng đổi mật khẩu ............................................................. 68
Hình 4.20 Chức năng cập nhập Firmware ................................................... 68
Hình 4.21 Chức năng quản lý thơng tin xuất chuồng.................................. 68
Hình 4.22 Lưu đồ thuật tốn khối giải thuật cho lập trình Backend ........... 69
Hình 5.1 Mạch PCB Ver1.3 Bottom Layer ................................................. 71
Hình 5.2 Mạch PCB Ver1.3 Top Layer....................................................... 71


Hình 5.3 Màn hình đăng nhập ..................................................................... 72
Hình 5.4 Màn hình đăng ký tài khoản ......................................................... 72
Hình 5.5 Màn hình thơng tin trang trại ....................................................... 73
Hình 5.6 Màn hình thơng tin chi tiết một cá thể bị .................................... 73
Hình 5.7 Màn hình chức năng đọc thẻ ........................................................ 74
Hình 5.8 Màn hình thơng tin xuất chuồng .................................................. 74
Hình 5.9 Màn hình thơng tin người dùng.................................................... 74
Hình 5.10 Thơng tin lưu lại trong thẻ SDCard ........................................... 77
Hình 5.11 Dữ liệu thẻ mới ghi vào thẻ SDCard ở chế độ Offline .............. 77
Hình 5.12 Chức năng Scan thẻ trường hợp thẻ đã đăng ký ........................ 78
Hình 5.13 Chức năng Scan thẻ trường hợp thẻ chưa đăng ký .................... 79
Hình 5.14 Chức Scan thẻ Tag để thêm thẻ mới trên giao diện Web........... 79
Hình 5.15 Dữ liệu người dùng lưu trong Database ..................................... 80
Hình 5.16 Thực nghiệm chức năng đăng nhập ........................................... 80

Hình 5.17 Thử nghiệm tính năng đăng nhập .............................................. 80
Hình 5.18 Database sau khi đăng ký thành cơng tài khoản ........................ 81
Hình 5.19 Thử nghiệm tính năng thay đổi mật khẩu .................................. 81
Hình 5.20 Database sau khi thay đổi mật khẩu ........................................... 81
Hình 5.21 Thử nghiệm tính năng thay đổi thơng tin cá thể bị ................... 82
Hình 5.22 Dữ liệu đối tượng bị sau khi cập nhập ...................................... 82
Hình 5.23 Thử nghiệm tính năng xuất chuồng ........................................... 83
Hình 5.24 Danh sách xuất chuồng sau khi cập nhập .................................. 83
Hình 5.25 Danh sách xuất chuồng tải về .................................................... 83


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Các chip ESP32 thường dùng ...................................................... 21
Bảng 2.2 Khung truyền dữ liệu giao thức I2C ............................................ 26
Bảng 2.3 Sự khác nhau giữa HTTP và HTTPS ........................................... 30
Bảng 3.1 Thơng số màn hình Nextion NX4832F035.................................. 33
Bảng 3.2 Các đặc tính điện áp giao tiếp màn hình ...................................... 34
Bảng 3.3 Mức độ tiêu thụ năng lượng của các khối chính trong mạch....... 42
Bảng 3.4 Chức năng các chân của MIC29302 ............................................ 43
Bảng 4.1 Thơng số cấu hình hệ thống ......................................................... 50
Bảng 4.2 Chức năng các sự kiện lập trình cho MCU .................................. 51
Bảng 4.3 Định dạng dữ liệu trả về màn Netion ........................................... 53
Bảng 4.4 Giá trị và chức năng của các biến hệ thống ................................. 54
Bảng 5.1 Kết quả hoạt động của các thành phần ngoại vi .......................... 75
Bảng 5.2 Kết quả đo các mức điện áp khối nguồn ...................................... 75
Bảng 5.3 Bảng thử nghiệm chức năng Sim A7600C .................................. 76
Bảng 5.4 Cường độ và chất lượng sóng đo được ở các điều kiện ............... 76
Bảng 5.5 Bảng thử nghiệm kết quả nhận diện vật nuôi .............................. 77
Bảng 5.6 Bảng thử nghiệm kết quả cập nhật lên Server ............................. 78



DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Từ viết
Tiếng Anh
tắt
RFID
Radio Frequency
Identification
CSDL
LF
Low Frequency
HF
High Frequency
UHF
Ultra High Frequency
UID
User Identification
API
Application Programming
Interface
UI
User Interface
HTML Hypertext Markup
Language
HTTP
Hypertext Tranfer Protocol
UART Universal Asynchronous
Receiver/Transmitter
SPI
Serial Peripheral Interface

I2C
Inter Intergrated Circuit
HMI
MCU
IC
PCB
LDO
ADC

Human Machine Interface
Micro Controller Unit
Integrated Circuit
Printed Circuit Board
Low Dropout
Analog to Digital
Converter
SCL
Serial Clock Line
SDA
Serial Data Line
ACK
Acknowledged
GAP
Good Agricultural
Practices
ASC
Aquaculture Stewardship
Council
HACCP Hazard Analysis and
Critical Control Points

EVFTA EU-VietNam Free Trade
Agreement
AFTA
ASEAN Free Trade Area

Tiếng việt
Nhận dạng qua tần số vô tuyến
Cơ sở dữ liệu
Băng tần thấp
Băng tần cao
Băng tần cực cao
Mã định danh người dùng
Giao diện lập trình ứng dụng
Giao diện người dùng
Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản
Giao thức truyền tải siêu văn bản
Giao thức truyền nhận dữ liệu không
đồng bộ
Giao diện ngoại vi nối tiếp
Chuẩn giao tiếp giữa các mạch tích
hợp
Giao diện người dùng và máy
Bộ vi điều khiển
Vi mạch tích hợp
Mạch in
Nguồn tuyến tính
Bộ chuyển đổi tương tự - số
Đường truyền xung đồng bộ
Đường truyền dữ liệu
Bit xác nhận

Các quy định về thực hành sản xuất
nơng nghiệp.
Hội đồng quản lý ni trồng thủy sản
Phân tích mối nguy và điểm kiểm soát
tới hạn
Hiệp định thương mại tự do Liên minh
Châu Âu-Việt Nam
Hiệp định thương mại tự do đa phương
giữa các nước trong khối ASEAN


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUY XUẤT NGUỒN GỐC
GIA SÚC BẰNG RFID
1.1 Tìm hiểu chung về cơng nghệ RFID
Lịch sử ra đời
Công nghệ tần số vô tuyến đã có bước tiến rất xa với những ngày đầu phát
triển vào khoảng đầu thế kỷ XX. Nhà vật lý Nga Leon Theremin được cho là người
tạo ra thiết bị RFID đầu tiên vào những năm 1946 [1]. Vào thời điểm ra mắt thiết
bị này được coi là độc nhất vì đây là thiết bị đầu tiên có thể chơi nhạc mà nhạc
công không cần tiếp xúc với nhạc cụ. Mặc dù Theremin có thể được cơng nhận
cho ứng dụng cơng nghệ đầu tiên thành cơng, tuy nhiên RFID đã có nguồn gốc
sớm hơn. RFID là sự kết hợp của công nghệ radar và phát thanh. Radar đã được
phát triển tại Mỹ bởi một tình báo Liên Xơ trong những năm 1920 và được sử dụng
với mục đích nghe lén [1]. Ngày nay, công nghệ RFID được sử dụng để nâng cao
hiệu quả trong vận tải, kinh doanh và hệ thống giám sát trộm.

Hình 1.1 Người phát minh người Liên xô và chiếc máy “Theremin [2]

Nguyên lý hoạt động
RFID (Radio Frequency Identification) là một công nghệ sử dụng trường điện

từ để tự động nhận dạng và theo dõi các thẻ hỗ trợ công nghệ này được gắn vào
đối tượng. Một hệ thống RFID bao gồm hai thành phần chính: đầu đọc (RFID
Reader) và thẻ định danh (RFID Tag). Tag có thể được đính kèm hoặc gắn vào đối
tượng được nhận dạng chẳng hạn sản phẩm, hộp, sách hoặc thậm chí trong các thẻ
được bấm vào tai của gia súc với tên gọi riêng là “Ear Tag”.
Khi được kích hoạt bởi một xung điện từ để truy vấn dữ liệu từ một đầu đọc
RFID ở gần đó, thẻ RFID sẽ phản hồi dữ liệu số, thường là một giá trị định dạng
của riêng thẻ đó cho đầu đọc. Giá trị trả về từ thẻ RFID này có thể được dùng để
định danh cá thể. Một hệ thống RFID thường được thiết kế cùng với một cơ sở dữ
liệu, giá trị đọc được từ thẻ chính là chìa khóa để truy xuất tới các giá trị thuộc
trường dữ liệu liên quan.

Fb chính chủ: />
1


Hình 1.2 Bộ thu phát RFID giao tiếp với thẻ bị động [3]

Bộ thu phát RFID có thể truyền dữ liệu của nó bằng cách điều chỉnh trường
RF của Reader, bộ phát đáp và đầu đọc sử dụng các chu kỳ riêng của trường RF
để đồng bộ hóa việc truyền dữ liệu giữa hai thiết bị. Tùy theo từng yêu cầu của
mỗi ứng dụng mà ta có thể sử dụng tần số ở các dải băng thông khác nhau (LF từ
100 đến 150 kHz, HF là 13.56 MHz và UHF trong dải dải từ [860-960 MHz] ). Có
ba sơ đồ điều chế phổ biến thường dùng hiện nay là:
-

Mã hóa Manchester: Thẻ Tag tạo ra sự chuyển đổi mức ở giữa chu kỳ
bit. Quá trình chuyển đổi từ thấp lên cao biểu thị trạng thái logic 1 và
tương tự ngược lại sẽ biểu thị trạng thái logic 0.


Hình 1.3 Mã hóa Manchester [4]

-

Mã hóa BiPhase: Điều chỉnh trường RF sao cho có sự chuyển đổi ở đầu
mỗi ranh giới bit. Trạng thái lohic 0 có sự chuyển đổi ở giữa chu kỳ bit,
trong khi trạng thái logic 1 khơng có sự chuyển đổi trong toàn bộ chu
kỳ bit.

Hình 1.4 Mã hóa BiPhase [4]

-

Mã hóa PSK (Phase Shift Keying): Sự chuyển đổi xảy ra theo từng chu
kỳ xong clock. Đồng nghĩa với việc có thể có tối đa 64, 32 hoặc 16
chuyển tiếp trên mỗi bit tùy thuộc vào độ dài bit mà Tag đang sử dụng.

Fb chính chủ: />
2


Khi xảy ra sự dịch pha, nó biểu thị trạng thái logic 0, trong khi trạng thái
logic 1 được diển giải khi khơng có sự thay đổi pha ở ranh giới bit.

Hình 1.5 Mã hóa PSK [4]

Thơng tin đọc được từ thẻ sẽ có độ dài khác nhau với từng loại thẻ. Nhưng
về cơ bản sẽ bao gồm các trường dữ liệu cơ bản sau: mã định danh người dùng
(User Identification-UID), dữ liệu, Header, Bit chẵn lẻ. Có hai loại thẻ chỉ đọc
hoặc thẻ có cả chức năng ghi và đọc, tuy nhiên với thẻ có thể ghi thường sẽ giới

hạn số lần ghi từ vài trăm đến trăm nghìn lần trước khi hỏng, điều này yêu cầu
người thiết kế phải đặt ra những tiêu chí thiết kế cho đề tài để sử dụng loại thẻ phù
hợp.

Hình 1.6 Minh họa một định dạng dữ liệu trong thực tế [4]

Các thành phần cấu tạo
1.1.3.1. RFID Reader
Hệ thống RFID có thể được phân chia theo loại thẻ và đầu đọc. Bao gồm:
- Hệ thống Passive Reader Active (PRAT): Có một đầu đọc thụ động có
thể nhận tín hiệu sóng vơ tuyến từ các thẻ Active. Tầm hoạt động của
hệ thống đầu đọc PRAT có thể điều chỉnh trong khoảng 1-2.000 feet (0600m), cho phép tùy biến với các ứng dụng như bảo vệ hoặc giám sát
tài sản.
- Hệ thống Active Reader Passive Tag (ARPT): có một đầu đọc chủ động
có thể truyền tín hiệu truy vấn và cũng nhận phản hồi xác thực từ các
thẻ passive.
Fb chính chủ: />
3


Hệ thống Active Reader Active Tag (ARAT) (tạm dịch: Đầu đọc thẻ
chủ động theo thẻ chủ động) sử dụng thẻ Active với tín hiệu truy vấn từ
đầu đọc chủ động. Một biến thể từ hệ thống là sử dụng thẻ Passive với
pin hỗ trợ (Battery – Assisted Passive Tag), thẻ này sẽ hoạt động như
thẻ Passive nhưng có pin để cấp ngn khi thẻ phản hồi tín hiệu thơng
báo.

-

Hình 1.7 Các khối của RFID Reader [5]


1.1.3.2. RFID Tag
Thẻ RFID cũng có thể được phân loại như sau:
-

Active Tag: có nguồn riêng để cấp nguồn.
Passive Tag: ăng-ten sẽ thu năng lượng từ sóng vơ tuyến để cấp nguồn
cho IC, Do đó giá thành loại thẻ này sẽ rẻ hơn.
Semi Passive Tag: là sự kết hợp của hai loại trên, tuy nhiên một số tài
liệu không liệt kê sự xuất hiện của loại thẻ này do độ phổ biến chưa
cao.

Hình 1.8 Cấu trúc chung của RFID Tag [5]

Đối với các ứng dụng định danh gia súc thì thẻ Passive Tag được sử dụng
phổ biến hơn cả do chi phí thấp đồng thời khơng phải phụ thuộc vào thời lượng
pin nên có thể sử dụng một thẻ duy nhất cho vòng đời của một cá thể động vật và
tái sử dụng cho các lứa sau

Fb chính chủ: />
4


Hình 1.9 Cấu trúc của RFID Tag Passive [6]

Ưu nhược điểm
1.1.4.3. Ưu điểm
Một số đặc điểm nổi bật của công nghệ RFID là:
- Khả năng đọc từ xa: Sử dụng hệ thống không dây thu phát radio,
không sử dụng tia sáng như mã vạch. Vậy nên thơng tin có thể được

truyền qua những khoảng cách nhỏ mà không cần một tiếp xúc vật lý
nào, trong cả những môi trường khắc nghiệt (bê tông, tuyết, sương
mù, băng đá, sơn…).
- Tốc độ đọc và ghi thơng tin: RFID có tốc độ đọc và ghi thông tin rất
nhanh, cho phép việc theo dõi hàng hóa, quản lý tải sản và kiểm sốt
lưu thơng hàng hóa trở nên dễ dàng và nhanh chóng hơn.
- Bảo mật thơng tin: Thay vì phải gán mã vạch, người quản lý chỉ cần
gán các thẻ phía dưới bao bì, ẩn trong bảng giá sản phẩm hay thậm chí
là một thiết bị nhỏ được cấy vào dưới da của thú cưng, gia súc. Điều
đó càng làm tăng thêm tính bảo mật và tính linh động trong quản lý
của một hệ thống RFID.
- Khả năng lưu trữ thông tin: Một số loại Tag có thể lưu trữ lượng nhỏ
thơng tin (lên tới 1 KByte) cho phép lưu trữ các thông tin lâu dài.
- Độ bền bỉ: Đối với các đối tượng có cường độ vận động cao, các Tag
thường được đóng gói bên trong lớp nhựa cứng tăng sự bền bỉ và
chống nước tuy nhiên vẫn giữ được kết nổi ổn định.
- Tính phân loại cao: Các mã UID của thẻ Tag được biểu thị dưới dạng
một mã hex 4 bytes, tương ứng chúng ta có thể quản lý hệ thống với
hàng tỷ cá thể.
1.1.4.4. Nhược điểm
Bên cạnh những tính năng nổi bật, công nghệ RFID vẫn tồn tại một số hạn
chế nhất định chưa giải quyết được:
-

Chi phí đầu tư ban đầu cao: hệ thống RFID có chi phí đầu tư ban đầu
cao, bao gồm việc mua sắm các thiết bị đọc và ghi, cài đặt, hạ tầng kỹ
thuật và có thể thêm chi phí xây dựng CSDL với các hệ thống lớn.

Fb chính chủ: />
5



-

-

Không thể hoạt động tốt trong môi trường chứa nhiều kim loại: RFID
có khả năng bị nhiễu trong mơi trường chứa nhiều kim loại gây ra lỗi
đọc thông tin hoặc không đọc được thông tin.
Vấn đề bảo mật thông tin: Các thẻ Tag rất dễ bị thay đổi số liệu hoặc
đọc số liệu nếu người lập trình khơng biết các biện pháp phịng chống.
Đơn cử như việc ta có thể thay đổi mã UID của các loại thẻ phổ biến
ngoài thị trường bằng việc ghi đè vào thẻ bằng đầu đọc hay có thể đọc
dữ liệu lưu trong bất kỳ thẻ nào nếu có Reader với tần số sóng mang
phù hợp.

1.2 Vấn đề quản lý, giám sát gia súc trong các trang trại
Xu thế và định nghĩa về truy xuất nguồn gốc
Tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế – ISO (International Organization for
Standardization) định nghĩa về truy xuất nguồn gốc (Traceability) là khả năng xác
định và theo dõi lịch sử của sản phẩm thông qua dữ liệu nhận dạng được ghi lại
[7]. Theo đó, truy xuất nguồn gốc chính là khả năng theo dõi tất cả các quá trình
sản xuất sản phẩm từ mua ngun liệu thơ đến quy trình sản xuất, tiêu thụ và phân
phối ra thị trường để làm rõ “sản phẩm được sản xuất bởi ai và ở đâu?”. Đối với
các sản phẩm thực phẩm trong chuỗi khép kín, việc truy xuất nguồn gốc có thể tiến
hành ở bất kỳ khâu nào trong quá trình sản xuất. Chẳng hạn, đối với thịt lợn thì các
thơng tin liên quan đến nguồn gốc con giống, nguồn thức ăn, nguồn nước uống có
đảm bảo chất lượng và an tồn khơng. Lợn được ni dưỡng theo quy trình như
thế nào, có sử dụng kháng sinh trong q trình ni hay khơng?


Hình 1.10 Sơ đồ truy xuất nguồn gốc thịt [8]

Trong bối cảnh hội nhập hiện nay, sự cạnh tranh không chỉ xuất hiện khi hàng
hóa Việt Nam đi ra thế giới mà còn ở ngay thị trường trong nước, khi hàng hóa thế
giới tiến vào Việt Nam. Việc đảm bảo hàng hóa có chất lượng tốt là điều rất quan
trọng cho khả năng cạnh tranh. Tuy nhiên, doanh nghiệp cần đảm bảo cơ sở cho
niềm tin của người tiêu dùng. Giải pháp là hệ thống minh bạch thơng tin về q
trình hàng hóa từ lúc sản xuất cho đến khi tới tay người tiêu thụ.
Nhiều doanh nghiệp đã hướng đến sản xuất thực phẩm đạt các tiêu chuẩn
VietGAP, GlobalGAP, ASC, HACCP…, nhưng như vậy vẫn chưa đủ nghiêm ngặt
cho chuẩn mực chất lượng. Người tiêu dùng cần có sự minh bạch hơn về quy trình,
nguồn gốc sản phẩm, tức họ cần có thơng tin truy xuất nguồn gốc tại tất cả các
khâu trong chuỗi sản xuất và tiêu thụ sản phẩm, để biết liệu đơn vị cung cấp sản
phẩm có nỗ lực tối đa trong vấn đề đảm bảo chất lượng sản phẩm hay khơng; sản
phẩm có được kiểm sốt chất lượng một cách nghiêm túc trong toàn bộ chuỗi cung
Fb chính chủ: />
6


ứng hay không? Đặc biệt đối với ngành chăn nuôi, năm 2022, tăng trưởng sản xuất
của ngành chăn nuôi khoảng 5-6%, sản lượng thịt các loại ước đạt 6,98 triệu tấn,
trong đó thịt lợn là 4,3 triệu tấn, thịt gia cầm trên 2 triệu tấn… [9]. Thịt heo là thực
phẩm truyền thống, gắn bó lâu đời trong văn hố ẩm thực của người Việt. Hiện
nay, trích dẫn thơng tin của Bộ Cơng Thương và tính tốn của Ipsos [8], trung bình
mỗi người dân Việt Nam tiêu thụ 24kg thịt heo/năm, 5kg thịt bò/năm.
Sức tiêu thụ cao đi kèm với mối lo ngại về chất lượng và an toàn nguồn thịt
càng ngày càng tăng trong những năm qua. Các loại dịch bệnh truyền nhiễm nguy
hiểm được kiểm soát tốt nhưng trong thời gian tới khả năng phát sinh dịch bệnh
cúm gia cầm, dịch tả lợn Châu Phi, lở mồm long móng, viêm da nổi cục trên trâu
bò… rất cao do chuyển mùa và trong q trình vận chuyển. Bên cạnh đó, việc vận

chuyển, giết mổ gia súc, gia cầm tại một số nơi chưa được kiểm soát chặt chẽ; các
hộ chăn nuôi chưa áp dụng triệt để các biện pháp chăn ni an tồn sinh học. Ngồi
ra, thời tiết có nhiều diễn biến phức tạp, nắng nóng, mưa nhiều, ảnh hưởng đến sức
đề kháng của vật nuôi. Do vây, truy xuất nguồn gốc đang trở thành yêu cầu cấp
thiết. Không chỉ Việt Nam mà nhiều quốc gia yêu cầu hàng hóa nhập khẩu phải
chứng minh không chỉ nơi gia công, chế biến cuối cùng mà cả q trình từ gây
giống, ni nấng, sinh nở, đến giết mổ, sơ chế, vận chuyển luôn phải rõ ràng và
minh bạch. Trong thực tế, trên thị trường vẫn tồn tại những sản phẩm không rõ
nguồn gốc xuất xứ, thậm chí làm giả mạo ngây nhầm lẫn cho người tiêu dùng;
không chỉ tạo ra nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng mà còn là sự
cạnh tranh không lành mạnh đối với doanh nghiệp làm ăn chân chính.
Thực tế, ở các quốc gia và khu vực phát triển như Liên minh Châu Âu, Hoa
Kỳ, Canada, …truy xuất về nguồn nguồn gốc được áp dụng như một quy định bắt
buộc phải có để sản phẩm được lưu thông trên thị trường. Tại Việt Nam, truy xuất
nguồn gốc mới được quan tâm trong những năm gần đây, đặc biệt sau khi chính
phủ có chủ trương thực hiện dán tem truy xuất nguồn gốc trên các mặt hàng để
thúc đẩy xuất khẩu. Xu hướng hiện nay là sử dụng công nghệ thông tin và các thiết
bị điện tử để giúp cho việc cập nhật thông tin, quản lý dữ liệu và truy xuất nguồn
gốc sản phẩm được thuận lợi và nhanh chóng. Theo ước tính, hiện nay số lượng
chuỗi sản phẩm chăn ni có thể truy xuất nguồn gốc chiếm tỷ lệ khá thấp (khoảng
15%). Trong đó, nhiều chuỗi chăn nuôi chỉ cho phép truy xuất ở mức độ thấp các
thông tin khái quát về địa chỉ sản xuất, thời gian sản xuất, hạn sử dụng… Phần lớn
các thông tin liên quan chi tiết đến sản phẩm như chỉ tiêu chất lượng, chỉ tiêu an
tồn, quy trình sản xuất chưa được đề cập.
Lợi ích về truy xuất sản phẩm chăn ni:
- Giúp nâng cao uy tín và quyền lợi của nông dân, doanh nghiệp: Sản
phẩm chăn nuôi có chất lượng tốt, an tồn thực phẩm có thể nhận diện,
từ đó thu hút được khách hàng, tăng được giá bán và lợi nhuận, phát
triển bền vững.
- Đảm bảo an tồn thực phẩm cho sản phẩm chăn ni: Do việc truy

ngược nguồn gốc sản phẩm, chúng ta có thể phịng ngừa, khắc phục
và xử lý các cơng đoạn, các mắt xích gây mất an tồn thực phẩm trong
Fb chính chủ: />
7


-

-

quá trình sản xuất và chế biến thực phẩm. Từ đó, nâng cao chất lượng
và mức độ an tồn của sản phẩm phục vụ người tiêu dùng.
Giúp sản phẩm chăn ni Việt Nam có thể thâm nhập thị trường khu
vực và thế giới: Trước bối cảnh tồn cầu hóa và hội nhập sâu rộng về
kinh tế giữa Việt Nam và các nước đối tác trong khu vực và thế giới
(EVFTA, CP-TPP, AFTA), sản phẩm nơng nghiệp nói chung và sản
phẩm chăn ni nói riêng của nước ta phải cạnh tranh gay gắt với sản
phẩm của các đối tác nước ngoài.
Tiết kiệm cho cơ quan quản lý nhà nước trong kiểm sốt chất lượng
và an tồn thực phẩm: Đối với sản phẩm được truy xuất nguồn gốc,
cơ quan quản lý không cần kiểm tra tất cả các khâu mà chỉ cần tập
trung kiểm tra sản phẩm cuối cùng, khi có vấn đề thì truy xuất ngược
lại tồn bộ chuỗi sản phẩm.

Truy xuất nguồn gốc thực phẩm chăn nuôi tại nước ta
1.2.2.1. Giải pháp và công nghệ áp dụng
Truy xuất nguồn gốc để hiệu quả cần đảm bảo 3 tính năng bao gồm:
- Nhận dạng sản phẩm: đây là tất cả các thông tin định danh xoay quanh
sản phầm cần truy xuất, bao gồm thông tin về sản phẩm, các đơn vị
liên quan và địa điểm thực hiện hoạt động. Ví dụ: tên sản phẩm (chuối,

táo,v.v.), mã số vùng trồng, đơn vị vận chuyển, phương tiện vận
chuyển.
- Thu thập dữ liệu: thông tin về quy trình sản xuất & kinh doanh cần
được thu thập đầy đủ, chính xác trong q trình vận chuyển của hàng
hóa. Chỉ một số thơng tin quan trọng về quy trình mới cần được thu
thập.
- Ghi nhận và chia sẻ dữ liệu: thông tin sau khi được thu thập cần được
lưu trữ và chia sẻ với khách hàng và các đối tượng trong chuỗi giá trị
ngành nông nghiệp (nông dân, hợp tác xã, thương lái, đơn vị chế
biến/phân phối, đơn vị phân phối/bán lẻ). Truy xuất nguồn gốc khơng
có nghĩa là mỗi bên tham gia phải lưu trữ và gửi đi tất cả các thông tin
truy xuất. Tuy nhiên, các bên cần phải ghi chép và trao đổi thơng tin
ở một mức độ chung nào đó, đảm bảo tính hiệu quả và sự xun suốt
của thơng tin.
Hiện nay, có 3 giải pháp chính để nhận dạng sản phẩm là mã vạch, RFID,
hoặc nhận diện thủ công bằng các mã chữ và số. Cơng nghệ mã vạch có khả năng
xử lý dữ liệu hạn chế vì nó dựa vào thiết bị quét laze để đọc và xử lý dữ liệu. Với
cơng nghệ RFID, các IC có thể được tích hợp bên dưới nhãn, do đó khơng u cầu
kích thước tối thiểu trên nhãn hay bao bì, rất khó sao chép và khơng cần nhìn để
đọc. Mã vạch cũng có thể dễ dàng bị hỏng do nhăn hoặc dơ trên bề mặt, lỗi hình
ảnh, v.v. Có thể đọc một số lượng lớn các mặt hàng được gắn thẻ RFID trong một
khoảng thời gian rất ngắn, giúp cho việc kiểm soát nhanh chóng và hiệu quả. Kết
hợp với phần mềm và cơ sở dữ liệu đã được phát triển để quản lý hồ sơ RFID, việc
sử dụng công nghệ này để truy xuất nguồn gốc chuỗi cung ứng là một lựa chọn tốt.
Fb chính chủ: />
8


Ngồi ra, RFID là một giải pháp cơng nghệ nhận diện mới đã được triển khai
rộng rãi trên thế giới trong các mơ hình chăn ni giúp nhà chăn ni biết được

chính xác tiến trình phát triển của từng cá thể từ lúc được sinh ra cho tới khi xuất
bán hoặc sơ chế ra thịt thành phẩm. Từ đó, sẽ đưa ra các phương pháp chăm sóc,
ni dưỡng nhằm đảm bảo mọi giai đoạn phát triển của cá thể được giám sát chặt
chẽ, kịp thời xử lý mọi thay đổi và cuối cùng nhằm đạt được năng suất tối ưu nhất,
đồng thời thỏa mãn các tiêu chí vệ sinh an toàn thực phẩm. Ngoài ra, người tiêu
dùng cuối cùng cũng có thể tra cứu nguồn gốc và tình trạng của sản phẩm mà mình
dự định mua.Thẻ RFID dùng để gắn lên tai hoặc lên chân các cá thể, chứa ID về
thẻ và các thơng tin liên quan đến q trình sinh trưởng của vật nuôi.
1.2.2.2. Truy xuất nguồn gốc và q trình áp dụng cơng nghệ RFID
Hiện nay, các đề án nhận diện và truy xuất nguồn gốc thịt heo, bị…đã được
hỗ trợ và thực hiện từ Sở Cơng Thương, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
tại các tỉnh như Cà Mau, Thành phố Hồ Chí Minh, Đồng Nai, ... Theo đó, heo/bị
sau khi xuất chuồng sẽ được gắn vịng nhận diện bằng mã QRcode mang thơng tin
về trang trại nuôi trước khi kiểm dịch và phân phối cho các cơ sở giết mổ. Tuy
nhiên, còn nhiều hạn chế cho việc truy xuất nguồn gốc tại nước ta. Việc truy xuất
QRcode chỉ là hình thức khi thơng tin được hiển thị ra lại khơng nhiều bằng thơng
tin có trên bao bì. Hầu hết tất cả trang trại tại nước ta vẫn đang sử dụng cách thức
truyền thống đó là ghi chép vào sổ sách, rất khó để có thể minh bạch thơng tin đó
với người tiêu dùng.

Hình 1.11 Truy vấn thông tin bằng mã QR Code [8]

Như đã phân tích tại 1.2.2.1, việc áp dụng QRcode cịn hạn chế so với RFID,
đặc biệt là trong hệ thống quản lý và giám sát vật nuôi. Công nghệ RFID cho phép
quản lý tiến trình phát triển của vật ni từ lúc khi sinh ra đến khi xuất chuồng,
nâng cao hiệu suất quản lí và đem lại sự minh bạch trong chăn nuôi cho người tiêu
dùng và chủ trang trại. Các thông tin trong q trình phát triển và chăn ni được
thu thập như sau:
- Thông tin truy xuất nguồn gốc trong chăn nuôi bao gồm: mã định
danh, tên con giống, giới tính, ngày đẻ, số tháng tuổi, q trình cho ăn

và phân loại thức ăn, tiêm phòng, điều trị, lịch sử dịch tễ…mỗi mục
sẽ hiển thị chi tiết thông tin truy xuất cần thiết, ví dụ với mục cho ăn,
sẽ bao gồm tên thức ăn, thời điểm, lượng thức ăn, người cho ăn, vv
Fb chính chủ: />
9


-

Thông tin truy xuất nguồn gốc trong giết mổ và chế biến bao gồm: cơ
sở giết mổ, thời điểm xử lý phân hủy axit, tình trạng kiểm dịch, số
lượng giết mổ đạt tiêu chuẩn, tên sản phẩm, ngày sản xuất…

Hình 1.12 Quy trình truy xuất nguồn gốc [8]

Quy trình áp dụng RFID: Trong q trình chăn ni, mã định danh ID được
dùng để theo dõi chỉ số vật nuôi, các thông tin sẽ đọc từ thẻ RFID qua Reader, các
bản ghi mới có liên quan sẽ được nhập qua Reader, như lượng thức ăn, tên thức
ăn, …và truyền thông không dây lên Server. Khi vật ni chuyển vào lị mổ, trong
quá trình chế biến, xử lý và phân đoạn vật nuôi, các thẻ RFID được sao chép và
gắn vào các bộ phận mới sau khi phân chia. Thông tin về lị mổ và xử lý vật ni
có thể được thêm vào bằng Reader.
1.3 Xây dựng giải pháp thiết kế hệ thống
Qua quá trình tìm hiểu về nguyên lý, ứng dụng cũng như tính thực dụng của
một hệ thống quản lý, giám sát trang trại bò sữa RFID. Đồ án đưa ra giải pháp thiết
kế như sau:
- Chế tạo một thiết bị cầm tay giúp cho việc thu thập thông tin trên hiện
trường diễn ra liên tục, chính xác và hiệu quả hơn.
- Dữ liệu thu thập được từ thiết bị cầm tay được lưu trữ vào thẻ nhớ
SDCard sử dụng trong trường hợp khơng có Internet.

- Thiết bị có thể truy xuất dữ liệu từ Database để hiển thị trên
WebServer giúp người quản lý thuận tiện kiểm sốt thơng tin trang
trại. Dưới đây là hình ảnh một số thiết bị cầm tay RFID đã được
thương mại hóa phổ biến trên thị trường kèm mã giá.

Fb chính chủ: />
10


Hình 1.13 Máy kiểm kho Teki C72 UHF RFID Reader (giá 24.6 triệu) [2]

Hình 1.14 Zebra MC3330R UHF RFID Android El Terminali (giá 63.6 triệu) [10]

Hình 1.15 FX7500 Fixed RFID (giá 31.58 triệu) [11]

Fb chính chủ: />
11


1.4 Xây dựng yêu cầu hệ thống
Theo thông tin tham khảo một số sản phẩm thực tế trong mục 1.3, để phù hợp
hơn với nhu cầu kinh tế của nước đang phát triển, thích nghi với điều kiện khí hậu
nhiệt đới ẩm gió; mùa đảm bảo thiết bị sau khi thiết kế thân thiện với người dùng
(dễ sử dụng); có thể chống bụi chống nước ở một mức độ nhất định và quan trọng
nhất là chi phí thấp. Đồ án đưa ra các yêu cầu thiết kế với các thành phần bao gồm:
Thiết bị cầm tay (bao gồm cả đóng vỏ) và giao diện người dùng.
Các yêu cầu đối với thiết bị cầm tay: Việc sử dụng một thiết bị cầm tay có
thể đọc và ghi các thơng số tại hiện trường là hết sức cần thiết. Do thiết bị cầm tay
hoạt động trong môi trường nông nghiệp, tiếp xúc nhiều với mơi trường ẩm ướt.
Ngồi ra, để ghi chép thơng tin chăn ni (Cho ăn, tiêm phịng, nhập chuồng, xuất

chuồng) giúp minh bach trong quá trình truy xuất nguồn gốc. Đề tài đặt ra các yêu
cầu đối với thiết bị cầm tay như sau:
- Xác định thông tin đối tượng theo dõi (bị sữa) thơng qua RFID.
- Có chức năng đọc thông tin qua mã thẻ và ghi thông tin mới.
- Đọc và theo dõi thân nhiệt để đưa ra những cảnh bảo kịp thời và hiển
thị trên màn hình. Do đa số các biểu hiện của gia súc gia cầm khi mắc
các bệnh dịch như lở mồm lông móng hay H5N1, H1N1 thường là sốt.
Vậy nên việc theo dõi thân nhiệt thường xuyên là hoàn toàn cần thiết.
- Ghi lại nhật ký hoạt động của thiết bị và lưu trữ ít nhất 30 ngày thuận
tiện cho q trình trích xuất.
- Hiển các thơng tin cần theo dõi như: Mã thẻ định danh UID, tên con
giống, giới tính, tên thức ăn hiện tại, số liều vacxin, số tháng tuổi, lịch
sử dịch tễ,…tại hiện trường.
- Có thể tùy chỉnh các thơng số cấu hình của sản phẩm từ màn hình cảm
ứng (cài đặt thời gian thời gian, cài đặt chế độ tiết kiệm năng lượng,
kiểm tra lỗi phản hổi trong quá trình hoạt động…).
- Hoạt động bằng năng lượng pin với thời lượng tối đa ở chế độ tiết
kiệm pin là 12 tiếng.
- Sản phầm đóng vỏ hồn thiện.
- Khả năng kết nối ổn định với Server.
Các yêu cầu đối với Server và Database: Với Server, Đồ án chỉ hướng tới
việc thiết kế một giao diện dễ nhìn để người giám sát có thể nắm bắt được một số
thơng tin cơ bản về đối tượng giám sát như trên màn hình cảm ứng tại hiện trường.
Ngồi ra, một số thơng tin chi tiết hơn như tên các loại thức ăn được cho ăn trong
từng giai đoạn phát triển, lịch sử tiêm phòng từng mũi, số tháng tuổi sẽ được hiển
thị bổ sung. Những thông tin này được lấy từ cơ sở dữ liệu (CDSL) và sẽ được cập
nhập lên WebServer. Các dữ liệu thu thập được sẽ được lưu trữ trên CDSL từ 6
tháng đến 2 năm. Về phía CDSL, ngồi các dữ liệu chăn ni, có thể thiết kế thêm
các dữ liệu về nhân viên và danh sách vật tư trang trại như thức ăn hoặc Vaccine
để thuận tiện kiểm sốt thơng tin đầu ra đầu vào của tư liệu sản xuất.


Fb chính chủ: />
12


Các yêu cầu liên quan tới kích thước và trọng lượng : Dựa vào các sản
phẩm lưu hành thiết bị RFID cầm tay hiện có trên thị trường, Đồ án đưa ra một số
yêu cầu như sau:
- Thiết bị cần hoạt động được trong nông trại với tần suất cao, cường
độ cao (12 tiếng, có chế độ tiết kiệm pin).
- Mơi trường ngồi trời từ −10℃ đến 70 ℃, độ ẩm từ 40% đến 70%.
- Chống nhiễu, chống va đập từ độ cao ít nhất 1.5m và chống nước, bụi
ở mức độ nhẹ.
- Kích thước và vỏ hộp thiết bị được thiết kế phù hợp tay cầm.
- Trọng lượng toàn thiết bị không quá 300g.
Cách thức hoạt động của thiết bị: Khi được đăng nhập từ người dùng và
đối chiếu dữ liệu thông tin khách hàng trên CSDL để xác nhận phiên làm việc hợp
lệ. Người dùng có thể thao tác trên màn hình cảm ứng để chọn các chế độ làm việc
khác nhau tùy vào mục đích sử dụng như: Đọc thông tin thẻ, thêm thông tin thẻ
mới, ghi lại các hoạt động và lịch sử dịch tễ với gia súc, thêm thông tin về vật tư
vào cơ sở dữ liệu, thay đổi các cài đặt tùy chọn với thiết bị, kiểm tra trạng thái hoạt
động của các ngoại vi…
- Đối với các chức năng đọc và ghi dữ liệu, các thơng tin mới sẽ được
ghi qua màn hình cảm ứng hoặc qua Server. Dữ liệu hiển thị trên màn
hình chính là giá trị thân nhiệt của đối tượng đọc (nếu là gia súc) và
các thông tin liên quan được truy xuất đối chiếu với mã ID code đã
đọc được với CDSL. Các thông tin về phiên làm việc và lịch sử ghi
nhật kí sẽ được ghi và lưu trữ trong thẻ SDCard ít nhất 30 ngày.
- Đối với chức năng tùy chỉnh liên quan đến chế độ làm việc tiết kiệm
năng lượng, các thơng số có thể thay đổi là: độ sáng màn hình, thời

gian ngủ MCU, thời gian màn hình vào chế độ ngủ…Các thơng số này
có thể được lưu lại bởi chế độ mặc định cho các lần hoạt động kế tiếp.
Từ những yêu cầu đã phân tích ở trên, Đề tài đề xuất mơ hình của hệ thống
truy xuất nguồn gốc gia súc bằng RFID như Hình 1.16. Phạm vi Đồ án sẽ tập trung
xây dựng hệ thống quản lý từ khâu nhập xuất vật tư, chăn ni, chăm sóc y tế và
xuất chuồng. Dữ liệu thu thập được dùng để cung cấp cho các bên phân phối trung
gian đến tay người tiêu dùng hoặc cũng có thể sử dụng với mục đích truy xuất dịch
tễ, kịp thời phát hiện và ngăn ngừa bùng phát dịch.

Fb chính chủ: />
13