PHẦN A
TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TP. HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
Tp. HCM, ngày 23 tháng 7 năm 2013
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Lê Tommy MSSV: 09101224
Nguyễn Minh Trí MSSV: 09101226
Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện - Điện tử Mã ngành: 01
Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 1
Khóa: 2009 Lớp: 09101CLC
I. TÊN ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG CỬA TỰ ĐỘNG DÙNG CÔNG NGHỆ NFC
II. NHIỆM VỤ
1. Các số liệu ban đầu: 2. Nội dung thực hiện:
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 10/03/2013
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 23/07/2013
V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Ths. Nguyễn Văn Hiệp
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP
Ths. Nguyễn Văn Hiệp GVC.ThS. NGUYỄN ĐÌNH PHÚ

tính xách tay.
Công nghệ luôn luôn phát triển và sự ra đời công nghệ giao tiếp trường gần (Near Field
Communication – NFC) là một bước đánh dấu cho sự phát triển đó. Với công nghệ NFC con
người có thể làm cho cuộc sống trở nên thuận tiện hơn bao giờ hết chỉ trong những khoảng thời
gian rất ngắn với chiếc điện thoại của mình.
Với những tính năng ưu việt của mình, hiện nay công nghệ NFC 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, nhóm đã tiến hành thực hiện đồ án “HỆ THỐNG CỬA TỰ ĐỘNG DÙNG
CÔNG NGHỆ NFC” để tìm hiểu sâu hơn cũng như áp dụng công nghệ này vào ứng dụng thực
tiễn.
Mặc dù nhóm thực hiện đề tài đã cố gắng hoàn thành nhiệm vụ đề tài đặt ra và đúng thời
hạn nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, mong quý Thầy/Cô và các bạn sinh
viên thông cảm. Nhóm thực hiện đề tài mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý
Thầy/Cô và các bạn sinh viên.
Xin chân thành cảm ơn!
Nhóm thực hiện đề tài
Lê Tommy
Nguyễn Minh Trí
4
LỜI CẢM ƠN
Nhóm thực hiện đề tài xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Hiệp đã tận tình
hướng dẫn, chỉ bảo, kinh nghiệm quý báu cũng như hỗ trợ phương tiện thí nghiệm trong
suốt quá trình tìm hiểu, nghiên cứu đề tài.
Đồng thời chúng em xin cảm ơn các thầy cô trong Khoa Điện - Điện Tử đã tạo điều
kiện, cung cấp cho nhóm những kiến thức cơ bản, cần thiết để chúng em có điều kiện và
đủ kiến thức để thực hiện quá trình nghiên cứu
Đồng thời, nhóm cũng xin cám ơn các thành viên trong lớp 09101CLC đã có những
ý kiến đóng góp, bổ sung, giúp nhóm hoàn thành tốt đề tài.
Ngoài ra, nhóm cũng đã nhận được sự chỉ bảo của các anh (chị) đi trước. Các anh
(chị) cũng đã hướng dẫn và giới thiệu tài liệu tham khảo thêm trong việc thực hiện

PHẦN B
CHƯƠNG I

1.1. Đặt vấn đề
Chìa khoá từ xưa đến nay luôn là sự lưa chọn hàng đầu cho ổ khoá bởi tính đơn giản, phổ
biến của vật liệu làm ra chúng. Song song với chìa khoá cơ khí con người cũng phát minh ra
nhiều phương pháp khoá khác như khoá số, và nhiều phương pháp hiện đại như dấu vân tay, quét
võng mạc … v.v. và gần đây nhất là công nghệ RFID/NFC ( giao tiếp trường gần ).
Công nghệ càng cao, càng phức tạp sẽ làm tăng tính bảo mật, cũng như sự tiện lợi cho người
sử dụng, đặc biệt khi smartphone càng ngày càng được phổ biến, tích hợp vào đó là công nghệ
NFC. Vậy thay vì dùng chìa khoá để mở cửa – hơi rườm rà và phức tạp nếu ta có 1 xâu trên 10
chiếc chìa khác nhau cho những nơi khác nhau, chúng ta không cần chìa khoá nữa mà thay vào
đó sử dụng một thiết bị di động (hoặc thẻ Tag) luôn luôn ở bên người để mở với tốc độ nhanh
chóng và gọn gàng, và không còn ám ảnh bởi nỗi lo quên hay mất chìa khoá.
1.2. Lý do chọn đề tài
Trong thời đại hiện nay, điện thoại di động giúp mọi người có thể liên lạc với bạn bè, gia
đình, đồng nghiệp… một cách dễ dàng. Nhưng với ứng dụng NFC (Near-Field Communications
- Giao tiếp trường gần), điện thoại di động sẽ trở nên gần gũi hơn với cuộc sống hằng ngày,
chẳng hạn chỉ cần cú chạm đến một điện thoại di động khác là ta có thể trao đổi thông tin, mua
vé xem hát, trả tiền mua hàng… Chính vì vậy, việc phát triển công nghệ NFC là chất xúc tác
quan trọng để phát triển công nghệ kết nối không dây có tính ổn định, trực quan trong tương tác
2 chiều giữa 2 thiết bị điện tử.
Trong thực tế tại Việt Nam, công nghệ NFC đang dần được phổ biến, thể hiện ở việc thị
trường Việt Nam đang ra mắt rất nhiều loại điện thoại có tính năng này. Chính vì thế việc phát
triển cơ sở hạ tầng, cho phù hợp với công nghệ này nói chung, và việc tiếp cận với công nghệ
này nói riêng là vấn đề rất cần thiết.
Đánh giá từ thực tế xã hội, nhóm sinh viên chúng tôi nhận thấy cần có những nghiên cứu
kỹ thuật để tiếp cận công nghệ này. Ngoài ra đây cũng là một đề tài mới lạ, và nhóm chúng tôi
thực sự có những đam mê về lĩnh vực này. Chính vì thế nhóm chúng tôi quyết định chọn đề tài
“HỆ THỐNG CỬA TỰ ĐỘNG DÙNG CÔNG NGHỆ NFC” làm đề tài tốt nghiệp của nhóm

• Kiểm tra chương trình, thử nghiệm thực tế.
• Tìm và khắc phục lỗi, đóng gói sản phẩm.
• Viết báo cáo.
1.6. Tình hình nghiên cứu
• Công nghệ giao tiếp trường gần (NFC) là một công nghệ tương đối mới mẻ ở Việt
Nam nên hiện nay có rất ít đề tài nghiên cứu về lĩnh vực này. Tuy nhiên về công nghệ
RFID ở tần số 13.56MHz thì đã có các đề tài được nghiên cứu và ứng dụng thành
công vào thực tế.
• Các đề tài về hệ điều hành Android đã được nghiên cứu nhiều trong thời gian gần
đây:
 Đề tài nghiên cứu “TÌM HIỂU VÀ VIẾT ỨNG DỤNG MINH HỌA CHO
HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID” của tác giả Hồ Công Đức và Huỳnh Huy Tấn,
sinh viên trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật năm 2011.
 Đề tài nghiên cứu “THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ DỰA
TRÊN HỆ ĐIỀU HÀNH ANDROID” của tác giả Nguyễn Huy Đức và Hồ
Huỳnh Công Nhân sinh viên trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật năm 2011.
 Đề tài “ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG SMARTPHONE THÔNG QUA
GIAO TIẾP NFC” của tác giả Nguyễn Đăng Nhật và Thái Văn Chánh sinh
viên trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật năm 2012.
• Trên thế giới thì các đề tài về công nghệ NFC đã được thực hiện và phát triển khá
nhiều, với cơ sở hạ tầng được phát triển các ứng dụng liên quan đến NFC ngày càng
được mở rộng và chứng tỏ được tính ưu việt.
1.7. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Với sự phát triển nhanh chóng của các thiết bị viễn thông trên thế giới, đặc biệt là các thiết bị
điện thoại di động, thì các hệ thống mạng liên quan cũng không ngừng phát triển. Với việc thực
hiện thành công đề tài này, sẽ mở ra sự phát triển cho những sản phẩm đầu tiên ứng dụng công
nghệ này tại Việt Nam. Trên thế giới, công nghệ NFC là một công nghệ mang tính đột phá.
Giống như công nghệ RFID, công nghệ NFC nhanh chóng trao đổi thông tin giữa các thiết bị khi
chúng chạm vào nhau hoặc ở gần nhau. Người dùng có thể truyền đi văn bản, hình ảnh, đường
link và những dữ liệu khác. Nên từ việc phát triển công nghệ này sẽ mở ra một tiềm năng mới tại

ra mắt.
• Năm 2011 Tại sự kiện GOOGLE I/O, “How to NFC” đã trình diễn NFC để khởi tạo
game và chia sẻ danh bạ, tài nguyên internet(URL), ứng dụng, video …
• Năm 2011 RIM 2011 là công ty đầu tiên được chứng nhận bởi MasterCard Worldwide
cho các thiết bị của họ cho chức năng PayPass (thanh toán không cần chạm).
• Năm 2012 vào tháng 3. EAT, một chuỗi nhà hàng nổi tiếng và đối tác Everything
Everywhere (nhà mạng di động Orange) ở vương quốc Anh khởi đầu chiến dịch poster
thông minh trên toàn quốc. (dẫn đầu bởi Rene’ Batsford, đứng đầu mảng truyền thông,
thông tin của EAT, ông còn được biết đến như người đầu tiên triển khai phương thức
thanh toán không cần chạm năm 2008). Một ứng dụng điện thoại đặc biệt được tạo ra để
kích hoạt giao tiếp với poster thông minh khi chiếc điện thoại đã được kích hoạt NFC
được đưa đến gần.
• Năm 2012 Sony giới thiệu “Smart Tags”, các thẻ dùng công nghệ NFC để thay đổi chế độ
và dữ liệu cho smartphone của Sony ở tầm gần.
• Năm 2012 Samsung giới thiệu Tectile, một bộ miếng dán MIFARE NFC và ứng dụng để
ghi và đọc dữ liệu cho chúng.
• Năm 2013 Samsung và Visa tuyên bố hợp tác để cùng phát triển thanh toán trên nền di
động.

2.1.3. Các đặc tính kỹ thuật thiết yếu của NFC
• NFC là công nghệ giao tiếp không dây tầm ngắn, đặc trưng yêu cầu một khoảng
cách 4cm hoặc ít hơn. NFC hoạt động ở tần số 13,56MHz trên chuẩn giao tiếp ISO/IEC
18000-3 với tốc độ từ 106Kbit/s đến 424Kbit/s. NFC luôn liên quan đến 1 thiết bị khởi
tạo và 1 thiết bị mục tiêu. Thiết bị khởi tạo sẽ chủ động phát ra sóng vô tuyến để cung
cấp năng lượng cho thiết bị mục tiêu. Điều này cho phép các thiết bị mục tiêu NFC có
hình thức rất đơn giản như các loại thẻ, giấy, móc chìa khóa vì không cần phải có nguồn
cung cấp. Giao tiếp ngang hàng NFC được tiến hành khi cả 2 thiết bị được cấp nguồn.
• Các thẻ NFC có chứa dữ liệu và thông thường chỉ đọc được, tuy nhiên cũng có
các loại thẻ có thể ghi được. Nó có thể được lập trình bởi nhà sản xuất hoặc sử dụng các
đặc tính kỹ thuật được cung cấp bởi cộng đồng NFC. Những thẻ này có thể chứa các

Tương thích với RFID Chuẩn ISO 18000-3 Kích họat Kích hoạt
Tổ chức phát triển ISO/IEC Bluetooth SIG Bluetooth SIG
Tiêu chuẩn mạng ISO 13157 IEEE 802.15.1 IEEE 802.15.1
Loại mạng Điểm nối điểm WPAN WPAN
Mã bảo mật Không đối với RFID Có sẵn Có sẵn
Tầm hoạt động Dưới 0.2m Khoảng 100m Khoảng 50m
Tần số 13.56MHz 2.4 - 2.5 GHz 2.4 - 2.5 GHz
Tốc độ bit 424 kbit/s 2.1 Mbit/s 1.0 Mbit/s
Thời gian cài đặt Dưới 0.1 s Dưới 6s Dưới 0.006s
Lượng điện năng Dưới 15mA(Đọc) Tùy theo cấp độ Dưới 15mA
(truyền và nhận)
Bảng 2.1 So sánh gữa NFC với Bluetooth
NFC và Bluetooth đều là công nghệ giao tiếp tầm ngắn được tích hợp trong điện thoại di
động. Như được miêu tả chi tiết ở dưới thì NFC hoạt động ở tốc độ thấp hơn Bluetooth nhưng
điện năng tiêu thụ ít hơn nhiều và không yêu cầu bắt cặp.
NFC cài đặt nhanh hơn kết nối Bluetooth tiêu chuẩn nhưng không nhanh bằng kết nối
Bluetooth năng lượng thấp. Với NFC, thay vì tự cấu hình bằng tay để định dạng thiết bị thì kết
nối giữa 2 thiết bị NFC thành lập tự động một cách nhanh chóng chỉ trong vòng ít hơn 1 phần 10
giây. Tốc độ truyền dữ liệu tối đa của NFC (424 kbit/s) thấp hơn Bluetooth phiên bản 2.1 (2.1
Mbit/s). NFC có tầm giao tiếp ngắn hơn, khoảng cách hoạt động tối đa nhỏ hơn 20cm, điều này
giúp giảm thiểu nguy cơ từ những nguy hại không mong muốn. Nó khiến cho NFC đặc biệt phù
hợp trong khu vực đông người, nơi mà việc liên hệ giữa tín hiệu với thiết bị phát ra (hay mở rộng
là người dùng) trở nên khó khăn.
Trong tương tác với Bluetooth, NFC tương thích với cơ sở hạ tầng có sẵn của tiêu chuẩn
RFID thụ động (13.56MHz ISO/IEO 18000-3). NFC yêu cầu lượng điện năng tiêu thụ thấp
tương tự như giao thức năng lượng thấp phiên bản 4.0 của kết nối Bluetooth. Tuy nhiên khi NFC
hoạt động với một thiết bị không được cấp nguồn (thẻ thông minh không tiếp xúc, poster thông
minh…) thì điện năng tiêu thụ của NFC lại lớn hơn kết nối Bluetooth V4.0 , bởi vì việc tìm ra
thẻ thụ động cần thêm năng lượng.
2.1.5. Các ứng dụng thực tế hiện nay của NFC

thiết bị di dộng mà dẫn đầu là Google). Andorid được phát triển nhằm cạnh tranh với các hệ điều
hành di động khác như iOS (Apple), BlackBerry OS, Windows Mobile (Microsoft), Symbian
(Nokia), Samsung (Bada), WebOS (Palm)
Android có một cộng đồng phát triển ứng dụng rất lớn, hiện có khoảng hơn 400.000 ứng
dụng có sẵn cho Android (1/2012) và đang liên tục được cập nhật. Ứng dụng được phát triển
bằng ngôn ngữ Java kết hợp với thư viện Java có sẵn của Google. Các nhà phát triển ứng dụng
có thể sử dụng máy tính chạy hệ điều hành Windows hoặc MacOS hoặc Linux kết hợp với
Android SDK để phát triển ứng dụng cho Android.
2.2.2. Lịch sử phát triển.
Tập đoàn Android (Inc) được thành lập tại Palo Alto, California, Hoa Kỳ vào tháng 10 năm
2003 bởi Andy Rubin, Rich Miner, và một số thành viên khác, với mục đích để phát triển hay tạo
ra các thiết bị di động thông minh hơn phục vụ các mục đích cho lợi ích con người. Nhân viên
chính tham gia vào việc thành lập Android Inc bao gồm Andy Rubin, cũng là đồng sáng lập của
Danger Inc, Andy McFadden là người đã làm việc với Rubin tại WebTV, và Chris White người
đã lãnh đạo việc thiết kế và giao diện của WebTV. Nhân viên quan trọng khác bao gồm Richard
Miner, đồng sáng lập của Wildfire Communications Inc và cựu phó chủ tịch công nghệ và tương
lai ở Orange, và tất cả những người trong số họ sử dụng các kinh nghiệm có được để góp phần
vào việc phát triển ngành công nghiệp không dây của công ty. Bước đầu, hệ điều hành Android
chỉ đơn thuần là phần mềm trên điện thoại di động.
Google mua lại Android Inc vào tháng 8 năm 2005 và Android Inc trở thành một công ty con
của Google Inc. Các nhân viên chính của Android Inc, trong đó có Andy Rubin, Rich Miner và
Chris White vẫn tiếp tục làm việc tại công ty này sau khi bị mua lại.
Và sau tiếp, vào cuối năm 2007, thuộc về Liên minh Thiết bị Cầm tay Mã Nguồn mở (Open
Handset Alliance) gồm các thành viên nổi bật trong ngành viễn thông và thiết bị cầm tay như:
Texas Instruments, Broadcom Corporation, Google, HTC, Intel, LG, Marvell Technology Group,
Motorola, Nvidia, Qualcomm, Samsung Electronics, Sprint Nextel, T-Mobile, ARM Holdings,
Atheros Communications, Asustek Computer Inc, Garmin Ltd, Softbank, Sony Ericsson, Toshiba
Corp, and Vodafone Group … Mục tiêu của Liên minh này là nhanh chóng đổi mới để đáp ứng
tốt hơn cho nhu cầu người tiêu dùng và kết quả đầu tiên của nó chính là nền tảng Android.
Android được thiết kế để phục vụ nhu cầu của các nhà sản xuất, các nhà khai thác và các lập

3.2 07/2011 Honeycomb Tổ ong
4.0.x 14/11/2011 Ice-cream Sandwich Bánh kem
Sandwich
4.1.x 27/06/2012 Jelly Bean Kẹo dẻo
4.2.x 13/11/2012 Jelly Bean Kẹo dẻo
Bảng 2.2 Các phiên bản của Android
2.2.2.1. Kiến trúc của hệ điều hành Android
Hình 2.5 Cấu trúc stack của Android OS
2.2.2.2. Applications.
Tích hợp sẵn một số ứng dụng cần thiết cơ bản như: contacts, phone, Browser, Camera …
Tất cả ứng dụng chạy trên Android đều được viết trên nền tảng Java (tuy nhiên một số ứng dụng
vẫn có thể viết bằng C++).
Các ứng dụng được cài thêm như các phần mềm chứng khoán (Stock), các trò chơi (Game),
từ điển
Mỗi chương trình có các đặc điểm là:
• Viết bằng Java, phần mở rộng là apk.
• Khi mỗi ứng dụng được chạy, có một phiên bản Virtual Machine được dựng lên
để phục vụ cho nó. Nó có thể là một Active Program - Chương trình có giao diện với
người sử dụng hoặc là một background - Chương trình chạy nền hay là dịch vụ.
• Android là hệ điều hành đa nhiệm, điều đó có nghĩa là trong cùng một thời điểm,
có thể có nhiều chương trình cùng chạy một lúc, tuy nhiên, với mỗi ứng dụng thì có duy
nhất một thực thể (instance) được phép chạy mà thôi. Điều đó có tác dụng hạn chế sự
lạm dụng tài nguyên, giúp hệ thống hoạt động tốt hơn.
• Các ứng dụng được gán số ID của người sử dụng nhằm phân định quyền hạn khi
sử dụng tài nguyên, cấu hình phần cứng và hệ thống.
• Android là một hệ điều hành có tính mở, khác với nhiều hệ điều hành di động
khác, android cho phép một ứng dụng của bên thứ ba được phép chạy nền. Các ứng dụng
đó chỉ có một hạn chế nhỏ đó là nó không được phép sử dung quá 5~10% công suất
CPU, điều đó nhằn để tránh độc quyền trong việc sử dụng CPU.
• Ứng dụng không có điểm vào cố định, không có phương thức main để bắt đầu.