Ứng dụng công nghệ RFID trong việc xác định vị trí container trong cảng container

TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Bùi Quang Hòa và tgk 
98 
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RFID TRONG VIỆC XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ 
CONTAINER TRONG CẢNG CONTAINER 
THE APPLICATION OF RFID TECHNOLOGY IN IDENTIFYING THE POSITION OF 
CONTAINERS IN CONTAINER PORT 
BÙI QUANG HÒA
, NGUYỄN NGỌC HÒA và ĐỖ VĂN ANH 
TÓM TẮT: Trong ngành vận tải hàng hóa, công nghệ định danh dựa trên sóng Radio 
(RFID – Radio Frequency Identification) đã được ứng dụng vào một số lĩnh vực rất hiệu 
quả như: kiểm soát công nhân, phương tiện, hàng hóa ra vào khu vực cảng, đảm bảo an 
ninh cho container, kiểm soát phương tiện xếp dỡ, định danh và xác định vị trí 
container, Xuất phát từ việc khảo sát nhu cầu thực tế tại một số cảng thành viên của 
Cảng Sài Gòn, nhóm tác giả đã nghiên cứu việc ứng dụng công nghệ RFID trong khâu xác 
định vị trí container nhằm nâng cao năng lực quản lý, giảm chi phí, tăng doanh thu và góp 
phần thực hiện chủ trương hiện đại hóa, công nghiệp hóa của Nhà nước. Bài báo này 
nhằm cung cấp thông tin các bước nghiên cứu, kết quả đạt được làm cơ sở cho việc xây 
dựng giải pháp quản lý cảng container hoàn chỉnh trên nền tảng công nghệ RFID. 
Từ khóa: cảng container, định danh sử dụng sóng Radio, RFID, quản lý cảng, vận tải. 
ABSTRACT: In Logistics & Transportation Industry, the use of Radio Frequency 
Identification (RFID) in a container port can lead to great benefits, including: improving 
the efficiency of both the identification and the handling activities. From the actual 
demands of some members of the Saigon Port, we studied the application of RFID 
technology to identify container location to improve management capacity, reduce cost, 
increase revenue. This paper intends to provide information on the research steps, results 
achieved that can be a basis to develop a complete container port management solution 
using RFID technology. 
Keywords: container port, CYMS, management, RFID, transportation. 
ThS. Trường Cao Đẳng Kỹ Nghệ II Thành phố Hồ Chí Minh, Email: hoakynghe@gmail.com 
 Công ty Trách nhiệm hữu hạn Asales, Email: ngochoa112@gmail.com 
 Công ty Trách nhiệm hữu hạn Asales, Email: dvanh1974@gmail.com 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Trong giai đoạn hội nhập và bùng nổ 
giao thương của Việt Nam hiện nay, ngành 
công nghiệp vận tải container đứng trước 
cơ hội cùng với thách thức vô cùng lớn 
trong việc đáp ứng nhu cầu phát triển của 
đất nước. Một trong những chìa khóa then 
chốt để giải quyết vấn đề đó là việc ứng 
dụng công nghệ hiện đại vào quản lý. Công 
nghệ RFID được trình bày vắn tắt là việc 
gắn chip (Thẻ - RFID Tag) thu phát sóng 
Radio trên đối tượng để quản lý đã được 
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Số 05/2017 
99 
ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực 
khác nhau trên thế giới, trong đó lĩnh vực 
vận tải container là một trong những lĩnh 
vực có nhiều nghiên cứu và ứng dụng được 
áp dụng mang lại hiệu quả rất to lớn. Tuy 
nhiên, ở Việt Nam các nghiên cứu về lĩnh 
vực này là rất ít. Vận tải container là một 
quy trình khá phức tạp bao gồm nhiều khâu 
với những quy trình, thủ tục chặt chẽ. Qua 
khảo sát thực tế, một trong những khâu có 
thể gây mất thời gian, tắc nghẽn cục bộ, 
tiêu tốn nhân lực, năng lượng là khâu xác 
định vị trí container tại các cảng hay kho 
bãi container. Mặc dù hiện tại, hầu hết các 
cảng đều đầu tư nâng cấp về công nghệ, 
phần mềm quản lý để có thể nhanh chóng 
xác định chính xác vị trí container, nhưng 
nhìn chung chưa đạt được kết quả mong 
muốn. Việc ứng dụng RFID xuyên suốt 
trong tất cả các khâu có thể mang lại hiệu 
quả vô cùng to lớn, nhưng trong khuôn khổ 
bài báo, nhóm tác giả chỉ tập trung vào việc 
nghiên cứu ứng dụng công nghệ RFID 
trong việc xác định vị trí container được 
xếp dỡ bằng các xe nâng chụp trong các 
kho bãi tại cảng. Phương pháp nghiên cứu 
là thực hiện các khảo sát và thử nghiệm 
thực tế, xây dựng mô hình, phần mềm. Mục 
tiêu của nghiên cứu là xác định tính khả thi 
của công nghệ RFID trong việc xây dựng 
phần mềm bản đồ 3D, thời gian thực cho 
phép ngay lập tức xác định trực quan vị trí 
của một container bất kỳ. 
2. THỰC NGHIỆM 
2.1. Cơ sở của việc thực nghiệm 
2.1. Cơ sở của việc thực nghiệm: 
Việc thực nghiệm được tiến hành tại 
bãi container của Cảng Nhà Rồng – Khánh 
Hội được sự giới thiệu của Sở Khoa Học và 
Công Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh và 
sự cho phép của Lãnh đạo Cảng Nhà 
Rồng – Khánh Hội. 
Các xe nâng chụp và container 
được cảng tạo điều kiện cho mượn khi 
thử nghiệm. Tất cả container là loại 20 
feet và xếp tối đa 3 hàng, 3 cột, 3 tầng. 
Các thiết bị RFID được sử dụng 
trong nghiên cứu này bao gồm đầu đọc 
(Reader), ăng-ten (Antenna) và thẻ 
(Tag) là loại Passive UHF RFID (902 – 
928 MHz). Phạm vi đọc từ ăng-ten đến 
thẻ có thể điều chỉnh được trong 
khoảng từ 2m đến 8m. 
Các container trong thực nghiệm 
được coi như đã được gắn thẻ và khai 
báo thông tin tại một khâu trước đó. 
2.2. Nguyên lý của thực nghiệm 
Sân bãi chứa container sẽ được chia 
thành 9 ô (3 hàng, 3 cột). Mỗi ô sẽ 
được gắn 1 thẻ định danh ô tương ứng 
với 1 vị trí thực trên bản đồ. Việc xác 
định vị trí container được quy về việc 
xác định đúng ô và tầng của container. 
Một đầu đọc được gắn trên xe nâng 
chụp sẽ kết nối với 2 ăng-ten: Ăng-ten 
A1 gắn trước gầm xe làm nhiệm vụ 
phát hiện vị trí ô khi xe di chuyển; 
Ăng-ten A2 gắn trên cẩu chụp làm 
nhiệm vụ phát hiện container khi xe 
gắp và di chuyển container. Tầng của 
container sẽ được nội suy theo nguyên 
tắc nếu 1 ô đã chứa 1 container thì một 
container mới đưa vào ô đó chắc chắn 
phải ở trên tầng 2 và tương tự cho các 
tầng khác. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Bùi Quang Hòa và tgk 
100 
2.3. Các thực nghiệm và kết quả 
Bảng 1. Các công việc thực nghiệm 
TT Các công việc chủ yếu cần thực hiện Kết quả mong muốn 
1 
Lập quy trình thiết kế lắp đặt phần cứng cho hệ 
thống 
- Khảo sát vị trí lắp đặt thẻ (RFID tag) trên container, 
để antenna trên xe nâng chụp dễ dàng định danh được 
container. 
- Khảo sát vị trí lắp đặt thẻ trên sân để xác định vị trí ô. 
- Khảo sát vị trí lắp đặt antenna, reader trên xe nâng 
chụp nhằm ghi nhận container (RFID tag, RFID 
location) khi gắp container. Khảo sát vị trí lắp đặt máy 
POS mô phỏng sơ đồ kho bãi dạng 3D để tiện cho tài 
xế tìm kiếm hàng hóa (container). 
- Thiết bị được lắp đặt 
trên phương tiện đảm bảo 
an toàn vận hành của 
thiết bị, tính năng của 
thiết bị và tính thẩm mỹ. 
- Antenna đảm bảo đọc 
được thẻ trên container 
và thẻ vị trí. 
2 Xây dựng “Hệ thống quản lý vị trí container” 
- Xây dựng phần mềm quản lý vị trí container theo bản 
đồ 3D. 
- Hệ thống hiển thị được 
bản đồ 3D, cho phép tìm 
kiếm xác định vị trí dễ 
dàng. 
2.4. Kết quả thực nghiệm 
2.4.1. Công việc 01: Khảo sát vị trí lắp đặt 
thẻ (RFID tag) trên container để antenna 
trên xe nâng chụp dễ dàng xác định được 
container (đọc được RFID tag). 
Bước 1: Chọn loại thẻ phù hợp 
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm nhiều 
loại thẻ khác nhau và xác định dòng thẻ 
InLine Ultra 6A798x của hãng HID – Thụy 
Sỹ là phù hợp nhất với những đặc tính kỹ 
thuật như sau: 
Bảng 2. Đặc tính kỹ thuật thẻ HID InLine Ultra 6A798x 
Loại thẻ 
InLine Ultra 
(6A7980) 
InLine Ultra 
Plus 
(6A7981) 
InLine Ultra 
Curve 
(6A7982) 
InLine Ultra 
Slim 
(6A7983) 
InLine Ultra 
Slim Plus 
(6A7984) 
Đặc tính vật lý 
Kích thước 97mm x 
27mm x 
15mm 
105mm x 
35mm x 15mm 
88mm x 
37mm x 
14.5mm 
97mm x 27mm 
x 10mm 
105mm x 
35mm x 
10mm 
Nặng 16g 18g 15g 12g 14g 
Chất liệu 
vỏ 
PC/ABS High 
Impact 
PC/ABS High 
Impact 
Stainless Steel 
Ring 
PC/ABS High 
Impact 
Stainless 
Steel Ring 
PC/ABS High 
Impact 
PC/ABS High 
Impact 
Stainless 
Steel Ring 
Đặc tính môi trường 
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Số 05/2017 
101 
Mức độ 
bảo vệ 
IP68 (20°C, Water Immersion for 24 Hours to 1m) 
Communication Characteristics 
Tần số 
hoạt động 
902 MHz - 928 MHz 
Kiểu Chip Monza 4QT - 128 bit EPC, 512 bit user memory 
Khoảng 
cách đọc 
Up to 8m on metal, plastic or 
wood (2W ERP, free space) 
Up to 5m on metal, plastic or 
wood (2W ERP, free space) 
Up to 8m on 
metal, plastic or 
wood (2W ERP, 
free space) 
Nhóm nghiên cứu đã quyết định chọn 
loại thẻ HID InLine Ultra 6A7980 vì phù 
hợp với yêu cầu và có giá cả thấp nhất. 
Hình 1. Thẻ HID InLine Ultra 6A7980 
Bước 2: Chọn vị trí gắn thẻ 
Nhóm nghiên cứu đã thực hiện thử 
nghiệm gắn thẻ trên nhiều vị trí khác nhau 
của container sử dụng dây rút nhựa (treo ở 
cửa container) và băng keo 2 mặt 3M 
93015 dính tốt trên các bề mặt nhựa, sơn 
tĩnh điện và kim loại (dính ở mọi vị trí có 
thể trên container). Theo yêu cầu ở trên, 
ngoài việc vị trí gắn thẻ phải được đọc tốt 
bởi đầu đọc và phải dễ dàng cho việc gắn 
và tháo gỡ thẻ. Dưới đây là hình ảnh thử 
nghiệm vị trí gắn thẻ: 
Hình 2. Thực nghiệm gắn thẻ trên container 
Bước 3: Thử nghiệm đọc thẻ tại các vị 
trí gắn trên container: Cấu hình đầu đọc 
(Reader Configuration); Loại đầu đọc: 
ImpinJ R420 UHF Reader; Chế độ đọc thẻ: 
Single Target mode; Chế độ môi trường 
đọc: Hybrid; Cường độ phát: 27.5 
dBm/max 31.5 dBm; Độ nhạy thu: -65 
dBm/max -80 dBm; 01 Antenna LairdTech 
S902 gắn vào cổng 01 của đầu đọc. 
Bảng 3. Kết quả thực nghiệm gắn thẻ container 
STT Vị trí 
Khoảng 
cách 
Thời tiết 
Số 
lần 
thử 
Số lần 
thành 
công 
Tỷ lệ 
Dễ dàng 
gắn/gỡ 
1 Mặt trên >= 3m Nắng 14 14 100% Khó 
2 
Mặt trước 
(cửa) 
>= 3m Nắng 18 18 100% Dễ 
3 
Cạnh bên 
(trái/phải) 
>= 3m Mưa/nắng 24 6 25% Rất dễ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Bùi Quang Hòa và tgk 
102 
Kết quả xác định vị trí gắn thẻ tối ưu 
cho container 
Qua thực nghiệm, thẻ gắn ở mặt trên 
và mặt trước đọc tốt trong phạm vi 3m với 
tỷ lệ 100%. Nhưng, thực tế việc gắn thẻ tại 
mặt trước dễ dàng hơn và thẻ cũng ít có khả 
năng bị va chạm hư hỏng bởi container 
khác. Vì thế, vị trí gắn thẻ được chọn là 
mặt trước – cửa container. 
2.4.2. Công việc 02: Khảo sát vị trí lắp đặt 
thẻ vị trí (location RFID tag) để antenna 
trên xe nâng chụp dễ dàng xác định được vị 
trí khi xe di chuyển trên sân. 
Bước 1: Chọn loại thẻ phù hợp 
Nhóm nghiên cứu cũng sử dụng cùng 1 
loại thẻ gắn cho container là HID InLine 
Ultra 6A7980 vì thẻ này cũng phù hợp với 
yêu cầu với thẻ vị trí. 
Bước 2: Xác định vị trí gắn thẻ trên 
sân. 
Hình 3. Các vị trí thử nghiệm gắn thẻ vị trí 
Thẻ được khảo sát tại các vị trí như 
hình trên (các điểm) bao gồm vị trí chính 
giữa ô, hai cạnh bên và chính giữa mặt 
trước ô. Thẻ được đề xuất gắn chìm xuống 
mặt sân sao cho mặt thẻ ngang bằng với 
mặt sân. Tuy nhiên, đề xuất đó không được 
cảng cho phép nên chỉ có thể đặt thẻ lên 
mặt sân. 
Bước 3: Thử nghiệm đọc thẻ tại các vị 
trí của ô: Cấu hình đầu đọc (Reader 
Configuration); Loại đầu đọc: ImpinJ R420 
UHF Reader; Chế độ đọc thẻ: Single Target 
mode; Chế độ môi trường đọc: Hybrid; 
Cường độ phát: 30 dBm/max 31.5 dBm; 
Độ nhạy thu: -70 dBm/max -80 dBm; 01 
Antenna LairdTech S902 gắn vào cổng 01 
của đầu đọc. 
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Bùi Quang Hòa và tgk 
103 
Bảng 4. Kết quả thực nghiệm gắn thẻ xác định vị trí 
STT Vị trí Khoảng cách Thời tiết 
Số lần 
thử 
Số lần thành 
công 
Tỷ lệ 
1 Chính giữa ô >=5 m Nắng 15 10 67% 
2 Mặt bên >=5 m Nắng 12 6 50% 
3 Mặt trước >=5 m Nắng 22 22 100% 
Kết quả xác định vị trí gắn thẻ tối ưu 
cho xác định vị trí ô 
Qua thực nghiệm, thẻ gắn ở mặt trước 
ô đọc tốt trong phạm vi 6-8m với tỷ lệ 
100%. Những vị trí khác hầu như thẻ 
không đọc khi có container nằm tại ô. Vì 
thế, vị trí gắn thẻ trên sân được chọn là 
chính giữa mặt trước của ô. 
2.4.3. Công việc 03: Khảo sát vị trí lắp đặt 
antenna, reader trên xe nâng chụp nhằm ghi 
nhận container khi gắp container. Khảo sát 
vị trí lắp đặt máy POS mô phỏng sơ đồ kho 
bãi dạng 3D trên xe. 
Bước 1: Thiết kế sơ đồ lắp đặt thiết bị 
trên xe 
Hình 4. Sơ đồ lắp thiết bị trên xe 
Các readers, antennas sẽ được gắn lên 
cần cẩu chụp theo sơ đồ trên, mỗi khi cẩu 
chụp di dời container, các antennas sẽ tự 
động ghi nhận dữ liệu containerID – 
locationID và ngay lập tức cập nhật về 
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Bùi Quang Hòa và tgk 
104 
server thông qua hệ thống wifi trong kho 
bãi. 
Bước 2: Thực hiện lắp đặt và kết nối 
thiết bị: Cảng không cho phép đấu nối vào 
hệ thống điện của xe vì việc đấu nối phải 
có sự hỗ trợ tư vấn của các chuyên viên của 
hãng, do có thể ảnh hưởng đến an toàn nên 
nhóm nghiên cứu sử dụng nguồn ắc quy 
riêng để thử nghiệm. 
2.4.4. Công việc 04: Xây dựng phần mềm 
quản lý vị trí container theo bản đồ 3D 
Bước 1: Phân tích thiết kế hệ thống: 
Việc phân tích và thiết kế hệ thống sử dụng 
công cụ Sparx Enterprise Architect. Phần 
mềm được xây dựng trên nền tảng công 
nghệ của Microsoft với các modules như 
sau: 
Bảng 5. Chi tiết kỹ thuật mô hình module hệ thống 
STT Tên Module Tính năng Công nghệ 
1 
Container Locator 
Server 
- Kết nối với các thiết bị đầu đọc trên xe 
- Kết nối với các ứng dụng clients trên các xe 
- Cập nhật và đáp ứng các truy vấn vị trí thời gian 
thực của clients 
- C# 
- EF6 
- WCF 4 
- SQL Server 
2 
Container Locator 
POS 
- Kết nối với Server 
- Hiển thị bản đồ 3D thời gian thực cho các truy vấn 
- C# 
- WPF 
- WPF 3D 
Bước 2: Thi công hệ thống: Việc thi 
công hệ thống được thực hiện sử dụng công 
cụ Visual Studio.NET 2015. 
Hình 5. Cấu trúc Solution và các Projects 
Bước 3: Triển khai thử nghiệm: Phần 
mềm đã được cài đặt trên Server và máy 
POS gắn trên xe nâng chụp và thực hiện 
thử nghiệm, tinh chỉnh trong thời gian 10 
ngày tại cảng. Việc kết nối giữa các thành 
phần của hệ thống diễn ra thông suốt. Bản 
đồ 3D trên xe đã cập nhật chính xác tất cả 
các vị trí sau các di chuyển. Sau đây là một 
số giao diện chính của phần mềm: 
Hình 6. Một số giao diện phần mềm vị trí thời gian 
thực 
TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC VĂN LANG Bùi Quang Hòa và tgk 
105 
3. KẾT LUẬN 
Trong phạm vi bài báo, nhóm nghiên 
cứu đã trình bày tóm tắt các bước thực hiện 
ứng dụng công nghệ RFID để xác định 
nhanh chóng, trực quan vị trí của container 
trong kho bãi cảng container. Kết quả cho 
thấy, ứng dụng này là hoàn toàn khả thi. 
Tuy nhiên, để có thể áp dụng trong thực tế, 
còn một số vấn đề cần cải tiến. Với những 
thực nghiệm này, chúng tôi mong muốn 
cung cấp một tài liệu tham khảo hữu ích 
cho những đọc giả quan tâm nghiên cứu 
những ứng dụng của công nghệ RFID. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Horowitz, Z. (2005), Applications of Radio Frequency Identification Technology to 
Container Security and Tracking, CE510: Freight Transportation and Logistics. 
2. Khemmar, R., F. Bouzbouz, and N.R.a.X. Savatier (2014), The Application of RFID 
Technology in a Port, International Journal of Computer Applications. 
3. Narsoo, J., W. Muslun, and M.S. Sunhaloo (2009), A Radio Frequency Identification 
(RFID) Container Tracking System for Port Louis Harbor: The Case of Mauritius. 
Informing Science and Information. 
4. Ngai, E.W.T., et al. (2007), Mobile commerce integrated with RFID technology in a 
container depot. Decision Support Systems. 
5. Recagno, V., A. Derito, and R. Nurchi (2001), MOCONT: a New System for Automatic 
Identification and Location of Containers, in Vehicular Technology Conference, IEEE: 
Rhodes. 
Ngày nhận bài: 25/05/2017. Ngày biên tập xong: 14/8/2017. Duyệt đăng: 20/8/2017