Làm th nào đ thi t b giám sát cho m t các th RFID ế ể ế ị ấ ẻ

Tóm t tắ

Nh th RFID tr nên ph bi n h n, ph ng pháp ti p c n m i đ qu n lý s l ng ư ẻ ở ổ ế ơ ươ ế ậ ớ ể ả ố ượl n các th RFID sẽ là c n thi t. Trong bài báo này, chúng ta xem xét các v n đ nh ớ ẻ ầ ế ấ ề ưth nào đ theo dõi chính xác và hi u qu m t b m t các th RFID . Cách ti p c n c aế ể ệ ả ộ ộ ấ ẻ ế ậ ủ chúng tôi giám chính xác m t b các th không đ c thu ID t h . Nó khác v i các ộ ộ ẻ ượ ừ ọ ớnghiên c u truy n th ng trong đó t p trung vào nh ng cách nhanh h n đ thu th p ID ứ ề ố ậ ữ ơ ể ật m i th . Chúng tôi trình bày hai giao ừ ỗ ẻ th c giám sát, m t thi t k cho m t ng i đ c ứ ộ ế ế ộ ườ ọtin c y và m t cho m t ng i đ c không tin c y.ậ ộ ộ ườ ọ ậ

1. Gi i thi uớ ệ

C a hàng bán l m t kho ng 30 t đô la m t năm cho s hao h tử ẻ ấ ả ỷ ộ ự ụ  , trong đó 70% là do l i qu n lý, nhà cung c p l a đ o và tr m c p [4]. Công ngh RFID r ti n có th gi m ỗ ả ấ ừ ả ộ ắ ệ ẻ ề ể ảb t v n đ này b ng cách cung c p m t chi phí th p và hi u qu có nghĩa là th c hi n ớ ấ ề ằ ấ ộ ấ ệ ả ự ệki m soát hàng t n kho. M t nhà bán l có th đính kèm m t th RFID cho t ng h ng ể ồ ộ ẻ ể ộ ẻ ừ ạm c đ đ c theo dõi. M i th có m t ID duy nh t đ c ghi l i và l u tr trên m t ụ ể ượ ỗ ẻ ộ ấ ượ ạ ư ữ ộmáy ch an toàn. Các nhà bán l sau đó tri n khai m t đ u đ c RFID đ đ nh kỳ thu ủ ẻ ể ộ ầ ọ ể ịth p t t c các ID t các th và k t h p chúng v i các ID đ c l u tr trên máy ch . ậ ấ ả ừ ẻ ế ợ ớ ượ ư ữ ủB ng cách này, các nhà bán l có th đ c ngay l p t c thông báo c a b t kỳ l i nào. ằ ẻ ể ượ ậ ứ ủ ấ ỗChúng tôi g i ph ng pháp này đ n gi n thu th p t t c .ọ ươ ơ ả ậ ấ ả

Tuy nhiên, thu th p t t c thi t h i t ba nh c đi m. Đ u tiên, thu th p các th ID là ậ ấ ả ệ ạ ừ ượ ể ầ ậ ẻth i gian tiêu th khi có r t nhi u các th do s hi n di n c a các va ch m. M t đ c ờ ụ ấ ề ẻ ự ệ ệ ủ ạ ộ ộgi thu th p các ID phát sóng s khe th i gian có s n. M i th sẽ đ c l p ch n m t khe ả ậ ố ờ ẵ ỗ ẻ ộ ậ ọ ộth i gian đ tr l i. Khi nhi u th ch n cùng m t khe, m t v va ch m x y ra và ng iờ ể ả ờ ề ẻ ọ ộ ộ ụ ạ ả ườ đ c không có đ c thông tin và ph i l p l i quá trình này m t l n n a. Khi thi t l p cácọ ượ ả ặ ạ ộ ầ ữ ế ậ th là l n, s l ng các v va ch m sẽ tăng, làm tăng th i gian thu th p d li u.ẻ ớ ố ượ ụ ạ ờ ậ ữ ệ

Th hai, theo dõi th ng xuyên th ng không yêu c u m i ID đ c chi m. Hãy xem xétứ ườ ườ ầ ỗ ượ ế m t th RFID g n li n v i m i s n ph m trong m t c a hàng t p hóa, và các c a hàng ộ ẻ ắ ề ớ ọ ả ẩ ộ ử ạ ửch a hàng trăm hàng ngàn m t hàng. Trong b i c nh này, nó là không th c t đ thông ứ ặ ố ả ự ế ểbáo cho các nhà bán l m i l n có m t th RFID đ n m t tích. Đi u này là do m t ID ẻ ỗ ầ ộ ẻ ơ ấ ề ộm t tích có th ch ra m t th RFID tr y x c, ho c đ n gi n là các th RFID có th ấ ể ỉ ộ ẻ ầ ướ ặ ơ ả ẻ ểch t b h n ch nh n các truy v n c a m t đ i t ng khác. M t cách ti p c n h p lý ấ ị ạ ế ậ ấ ủ ộ ố ượ ộ ế ậ ợh n là đ xác đ nh m t ng ng ho c khoan dung đ i v i các m t hàng còn thi u, và ơ ể ị ộ ưỡ ặ ố ớ ặ ếc nh báo cho các nhà bán l ch khi ng ng này là vi ph m.ả ẻ ỉ ưỡ ạ

Th ba, thu th p t t c là d b t n th ng đ n đ u đ c RFID không trung th c tr v ứ ậ ấ ả ễ ị ổ ươ ế ầ ọ ự ở ềthông tin không chính xác đ các máy ch . Đây là m t m i đe d a nghiêm tr ng h i t ể ủ ộ ố ọ ọ ạ ừkho ng 45% các v tr m c p đ c cam k t b i các nhân viên [4]. M t nhân viên khôngả ụ ộ ắ ượ ế ở ộ trung th c có th thu th p t t c các th các ID tr c khi hành vi tr m c p, và sau đó ự ể ậ ấ ả ẻ ướ ộ ắphát l i các d li u v máy ch sau này.ạ ữ ệ ề ủ

Trong bài báo này, chúng tôi xem xét v n đ m t cách chính xác và hi u qu giám sát ấ ề ộ ệ ảcho thi u th RFID. Chúng tôi gi đ nh r ng ng i đ c RFID t ng tác v i các th và ế ẻ ả ị ằ ườ ọ ươ ớ ẻqua các thông tin thu th p đ c đ n máy ch . M t ng ng đ c l p trình vào máy ch ,ậ ượ ế ủ ộ ưỡ ượ ậ ủ và các máy ch sẽ đ a ra c nh báo n u s l ng th m t tích v t quá ng ng. Chúng ủ ư ả ế ố ượ ẻ ấ ượ ưỡtôi cung c p hai giao th c, m t giao th c ng i đ c tin c y (TRP) và m t giao th c m t ấ ứ ộ ứ ườ ọ ậ ộ ứ ộng i đ c không tin c y (UTRP) Các UTRP b o v ch ng l i m t ng i đ c không ườ ọ ậ ả ệ ố ạ ộ ườ ọtrung th c t tr v d li u không chính xác cho máy ch .ự ừ ả ề ữ ệ ủ

Chúng tôi làm cho nh ng đóng góp sau đây trong bài báo này. (1) Chúng tôi đ xu t m t ữ ề ấ ộkỹ thu t giám sát mà không yêu c u ng i đ c đ thu th p ID t m i th RFID, nh ng ậ ầ ườ ọ ể ậ ừ ỗ ẻ ưv n có th theo dõi chính xác cho thi u th . (2) Kỹ thu t giám sát c a chúng tôi cung c pẫ ể ế ẻ ậ ủ ấ b o v s riêng t b ng cách không phát sóng ID tag n i công c ng, và cũng không ti tả ệ ự ư ằ ở ơ ộ ế l ID cho ng i đ c RFID.(3) Chúng tôi trình bày m t gi i pháp đ n gi n cho v n đ đ c ộ ườ ọ ộ ả ơ ả ấ ề ọkhông trung th c mà không yêu c u ph n c ng đ t ti n nh đ m th i gian chính xác ự ầ ầ ứ ắ ề ư ế ờtrên m t chip ho c ch c năng MAC m t mã mà không có s n trên các th RFID th đ ng. ộ ặ ứ ậ ẵ ẻ ụ ộ(4) kỹ thu t c a chúng tôi là nhi u h n so v i nghiên c u tr c, trong đó chúng tôi có ậ ủ ề ơ ớ ứ ướth ph c v các nhóm kích th c khác nhau c a các th .ể ụ ụ ướ ủ ẻ

Ph n còn l i c a bài báo đ c t ch c nh sau. Công vi c liên quan đ c tìm th y ầ ạ ủ ượ ổ ứ ư ệ ượ ấtrong ph n ti p theo. Ph n 3 bao g m vi c xây d ng v n đ , và M c 4 và 5 trình bày ầ ế ầ ồ ệ ự ấ ề ụcác giao th c đ c tin c y và không tin c y c a chúng tôi t ng ng. Ph n 6 sẽ đánh giá ứ ọ ậ ậ ủ ươ ứ ầcác ch ng trình c a chúng tôi, và Ph n 7 k t lu n.ươ ủ ầ ế ậ

2 Công vi c liên quanệ

Trong m t h th ng RFID, m t v va ch m x y ra khi nhi u th c g ng đ truy n d ộ ệ ố ộ ụ ạ ả ề ẻ ố ắ ể ề ữli u đ n m t ng i đ c cùng m t lúc. Đi u này d n trong ng i đ c là không th có ệ ế ộ ườ ọ ộ ề ẫ ườ ọ ểđ c b t kỳ thông tin h u ích. Tr c khi làm vi c [2, 3, 7, 8, 13, 15] đã t p trung vào ượ ấ ữ ướ ệ ậvi c c i thi n các giao th c đ gi m va ch m, và các kỹ thu t tìm ki m an toàn đ cô ệ ả ệ ứ ể ả ạ ậ ế ểl p các th đ c bi t [14] cùng m t lúc. Trong khi các kỹ thu t nâng cao hi u qu giám ậ ẻ ặ ệ ộ ậ ệ ảsát, hi u su t c a h đ c cu i cùng bao b c b i s l ng c a các th . B t k các giao ệ ấ ủ ọ ượ ố ọ ở ố ượ ủ ẻ ấ ểth c đ c s d ng, ng i đ c RFID v n sẽ ph i cách ly m i th ít nh t m t l n đ có ứ ượ ử ụ ườ ọ ẫ ả ỗ ẻ ấ ộ ầ ểđ c d li u. Cách ti p c n c a chúng tôi không đòi h i ng i đ c ph i cô l p m i th .ượ ữ ệ ế ậ ủ ỏ ườ ọ ả ậ ỗ ẻ

M t ph ng pháp khác là s d ng các kỹ thu t xác su t đ xác đ nh m t s tính năng ộ ươ ử ụ ậ ấ ể ị ộ ốc a m t b s u t p l n c a các th RFID. Chúng bao g m các ph ng pháp đ c tínhủ ộ ộ ư ậ ớ ủ ẻ ồ ươ ể ướ cardinality c a m t b các th [6], và đ xác đ nh h ng m c ph bi n c a th [12]. ủ ộ ộ ẻ ể ị ạ ụ ổ ế ủ ẻGi y c a chúng tôi khác v i nh ng công vi c b ng cách bao g m m t giao th c an toàn ấ ủ ớ ữ ệ ằ ồ ộ ứgiao d ch v i ng i đ c RFID không trung th c.ị ớ ườ ọ ự

Các v n đ c a m t đ c gi trung th c t ng t nh v n đ [5, 9, 10, 11]. M t b ng ấ ề ủ ộ ộ ả ự ươ ự ư ấ ề ộ ằch ng ràng bu c cho phép m t đ u đ c RFID đ ch ng minh cho m t xác minh r ng ứ ộ ộ ầ ọ ể ứ ộ ằhai th RFID đ c quét đ ng th i t i cùng m t v trí. B ng ch ng ràng bu c ch d a ẻ ượ ồ ờ ạ ộ ị ằ ứ ộ ỉ ựtrên m t máy ch đáng tin c y và không ph i là m t đ u đ c RFID tin c y. M t đ c gi ộ ủ ậ ả ộ ầ ọ ậ ộ ộ ảtrung th c không th làm xáo tr n k t qu mà không b phát hi n b i các sever. ự ể ộ ế ả ị ệ ở

Bolotnyy và Robins [1] c i ti n d a trên ý t ng b ng cách t o ra các ch ng minh ả ế ự ưở ằ ạ ứyoking cho nhi u th . Tuy nhiên, cách ti p c n c a h đòi h i m i th đ đ c liên l c ề ẻ ế ậ ủ ọ ỏ ỗ ẻ ể ượ ạcá nhân và theo th t riêng bi t. Nh ng yêu c u này là tiêu th khi có nhi u th th i ứ ự ệ ữ ầ ụ ề ẻ ờgian. H n n a, k ho ch c a h đòi h i m i th RFID đ có m t b đ m th i gian trên ơ ữ ế ạ ủ ọ ỏ ỗ ẻ ể ộ ộ ế ờchip đó là riêng bi t v i kích th c c a các nhóm th . Đi u này làm cho khó có cách ệ ớ ướ ủ ẻ ềti p c n c a h trong các kích c khác nhau nhóm d tính.ế ậ ủ ọ ỡ ễ .

3 Xây d ng v n đự ấ ề

Chúng tôi gi đ nh r ng m t máy ch có m t nhóm đ i t ng, và m t th RFID v i m tả ị ằ ộ ủ ộ ố ượ ộ ẻ ớ ộ ID duy nh t đ c g n v i t ng đ i t ng. Chúng tôi đ c p đ n nhóm này c a các đ i ấ ượ ắ ớ ừ ố ượ ề ậ ế ủ ốt ng nh là m t b các th . M t t p h p các th n, T *, m t khi đã t o đ c gi đ nh ượ ư ộ ộ ẻ ộ ậ ợ ẻ ộ ạ ượ ả ịlà không tĩnh, nghĩa là không có th đ c thêm vào ho c g b t b này.ẻ ượ ặ ỡ ỏ ừ ộ

Chúng tôi bi u th m t đ u đ c RFID nh R. Chúng tôi xem xét này t p h p các th đ ể ị ộ ầ ọ ư ậ ợ ẻ ểđ c "intact' n u t t c các th trong t p có th ch t hi n cùng nhau t i cùng m t th iượ ế ấ ả ẻ ậ ể ấ ệ ạ ộ ờ

đi m. Có hai thông s b sung trong v n đ c a chúng tôi, m t s khoan dung c a ể ố ổ ấ ề ủ ộ ự ủ m th thi u và m t m c tin c y . M t t p đ c xem là toàn v n n u có m ho c ít th ẻ ế ộ ứ ậ α ộ ậ ượ ẹ ế ặ ẻm t tích. Các thi t l p đ c coi là không còn nguyên v n, n i có ít nh t m + 1 thi u th .ấ ế ậ ượ ẹ ơ ấ ế ẻ Các quy d nh c th múc tin c y d i c a xác su t mà m t b không còn nguyên v n ị ụ ể ậ α ướ ủ ấ ộ ộ ẹc a các th đ c phát hi n. C hai bi n m và đ c thi t l p theo các yêu c u servers.ủ ẻ ượ ệ ả ế α ượ ế ậ ầ M t s khoan dung cao (m) và m c ni m tin th p ( ) sẽ d n đ n hi u su t nhanh h n ộ ự ứ ề ấ α ẫ ế ệ ấ ơv i ít chính xác. B ng 1 tóm t t ký hi u c a chúng tôi.ớ ả ắ ệ ủ

Table 1. Ký hi uệ

R/T∗ Đ u đoc RFID / thi t l p c a các th RFID ầ ế ậ ủ ẻ

f /r frame size / random number

n/m # of tags in T∗/# of tolerated missing tags

α M c tin c yứ ậ

h(.) Hàm hash(băm)

sn S slot gi a ố ữ [1, f ]

bs Chu i bit c a đ dài ỗ ủ ộ f

c S thông tin liên lac c a đói thố ủ ủ

ct B đ m xây d ng trong th RFID ộ ế ự ẻ

Ch ng va ch m:ố ạ Trong bài báo này chúng tôi gi đ nh r ng va ch m th RFID gi i ả ị ằ ạ ẻ ảquy t b ng cách s d ng rãnh ALOHA lo i bi u đ [15, 6]. Đ u đ c truy n đi kích ế ằ ử ụ ạ ể ồ ầ ọ ềth c khung và m t s ng u nhiên , (f, r), cho t t c các th . M i th RFID s d ng s ướ ộ ố ẫ ấ ả ẻ ỗ ẻ ử ụ ống u nhiên r và ID c a mình đ băm m t ẫ ủ ể ộ sn s khe gi a [1, f] đ tr v ID c a h , n iố ữ ể ở ề ủ ọ ơ

sn = h(ID ⊕ r) mod f .

Th mà thành công truy n d li u c a h đ c h ng d n đ gi im l ng. Th mà ẻ ề ữ ệ ủ ọ ượ ướ ẫ ể ữ ặ ẻch n các khe c m cùng đ tr l i sẽ đ c thông báo c a đ u đ c đ truy n l i trong ọ ắ ể ả ờ ượ ủ ầ ọ ể ề ạcác vòng đ u ti p theo mà đ u đ c sẽ g i m t m i (f, r). Ng i đ c l p đi l p l i quá ấ ế ầ ọ ử ộ ớ ườ ọ ặ ặ ạtrình này cho đ n khi t t c các ID đ c thu th p.ế ấ ả ượ ậ

Các m c tiêu giao th c ụ ứ : M c tiêu c a m t máy ch là t xa, nhanh chóng, chính xác ụ ủ ộ ủ ừvà xác đ nh xem m t b các th là còn nguyên v n. Các máy ch m c cho phép thi u m ị ộ ộ ẻ ẹ ủ ứ ếth và m t m c tin c y , và ch d n cho m t đ u đ c đ quét t t c các th đ thu ẻ ộ ứ ậ α ỉ ẫ ộ ầ ọ ể ấ ả ẻ ểth p m t bitstring. Các máy ch sau đó s d ng k t qu này đ xác đ nh xem b này là ậ ộ ủ ử ụ ế ả ể ị ộcòn nguyên v n. Giao th c c a chúng tôi thành công n u máy ch có th xác đ nh m t ẹ ứ ủ ế ủ ể ị ột p các th không còn nguyên v n khi h n m th đang thi u v i xác su t ít nh t là . ậ ẻ ẹ ơ ẻ ế ớ ấ ấ αTrong bài báo này, chúng tôi gi đ nh r ng m t k thù sẽ luôn ăn c p m + 1 th , vì đ i ả ị ằ ộ ẻ ắ ẻ ốv i b t kỳ m, k ch b n khó khăn nh t cho các máy ch đ phát hi n là khi có ch là m + ớ ấ ị ả ấ ủ ể ệ ỉ1 th m t tích.ẻ ấ

Mô hình đ i thố ủ: M c tiêu c a k thù là đ ăn c p th RFID. Các đ i th tung ra các ụ ủ ẻ ể ắ ẻ ố ủcu c t n công b ng v t lý lo i b các th t b này. Chúng tôi không xem xét các cu c ộ ấ ằ ậ ạ ỏ ẻ ừ ộ ột n công tham gia nhi u h n nh sao chép và thay th . Trong m t cu c t n công nh ấ ề ơ ư ế ộ ộ ấ ưv y, k thù đánh c p s th , nhái các th b đánh c p đ làm th l p l i, và thay th cácậ ẻ ắ ố ẻ ẻ ị ắ ể ẻ ặ ạ ế th l p l i vào các thi t l p. Sao chép t o nhân r ng th đ c trùng v i các th b đánhẻ ặ ạ ế ậ ạ ộ ẻ ượ ớ ẻ ị c p. Trong k ch b n này, các máy ch không th phát hi n b t kỳ th m t tích t các ắ ị ả ủ ể ệ ấ ẻ ấ ừth l p l i gi ng h t nhau đ lo i b các th . Cu c t n công này đòi h i chuyên môn kỹẻ ặ ạ ố ệ ể ạ ỏ ẻ ộ ấ ỏ thu t đáng k do quá trình nhân b n, và d ng nh không đ c s d ng ch ng l i các ậ ể ả ườ ư ượ ử ụ ố ạm t hàng theo dõi b i các th chi phí th p.ặ ở ẻ ấ

Báo cáo c a chúng tôi xem xét hai k ch b n: m t đ u đ c trung th c và m t k ch b n ủ ị ả ộ ầ ọ ự ộ ị ảđ u đ c không trung th c. Trong k ch b n đ u tiên, đ i th ch đ n gi n là c g ng đ ầ ọ ự ị ả ầ ố ủ ỉ ơ ả ố ắ ểăn c p s th . M t khi các th b m t c p, các th đ c gi đ nh là ra kh i ph m vi c a ắ ố ẻ ộ ẻ ị ấ ắ ẻ ượ ả ị ỏ ạ ủđ u đ c. Vì v y, khi m t đ u đ c m t truy v n, các th b đánh c p sẽ không tr l i.ầ ọ ậ ộ ầ ọ ộ ấ ẻ ị ắ ả ờ

Trong k ch b n th hai, k thù ki m soát các đ u đ c RFID trách nhi m tr l i cho máyị ả ứ ẻ ể ầ ọ ệ ả ờ ch . Các đi u ki n đ i th và đ u đ c không trung th c đ c s d ng thay th cho ủ ề ệ ố ủ ầ ọ ự ượ ử ụ ếnhau trong bài báo này. Sau khi ăn c p s th RFID, bàn tay k thù trên các th b đánh ắ ố ẻ ẻ ẻ ịc p đ c ng tác viên. Các c ng tác viên cũng đ c trang b v i m t đ u đ c RFID. Các ắ ể ộ ộ ượ ị ớ ộ ầ ọđ i th có th giao ti p v i các c ng tác viên b ng cách s d ng m t kênh thông tin ố ủ ể ế ớ ộ ằ ử ụ ộliên l c nhanh chóng đ có đ c d li u v các th b đánh c p n u c n thi t.ạ ể ượ ữ ệ ề ẻ ị ắ ế ầ ế

4 TRP: Giao th c đ u đ c tin c yứ ầ ọ ậ

Trong ph n này, chúng tôi trình bày giao th c đ u đ c tin c y c a chúng tôi , TRP, n i ầ ứ ầ ọ ậ ủ ơmà các đ u đ c RFID đ c gi đ nh là luôn luôn trung th c. Cho m t t p các các th ầ ọ ượ ả ị ự ộ ậ ẻRFID, TRP tr v m t chu i bit cho máy ch đ ki m tra xem các b th là còn nguyên ả ề ộ ỗ ủ ể ể ộ ẻv n.ẹ

4.1 Tr c giác và gi đ nhự ả ị

TRP đ i các khe ch n hành vi s d ng trong ổ ọ ử ụ thu th p t t cậ ấ ả nh v y là thay vì có m t ư ậ ộth ch n m t khe c m và tr l i ID c a nó, chúng ta đ cho các th ch c n tr l i v i ẻ ọ ộ ắ ả ạ ủ ể ẻ ỉ ầ ả ờ ớm t vài bit ng u nhiên d u s th đã ch n mà khe. Nói cách khác, thay vì đ u đ c ti p ộ ẫ ấ ự ẻ ọ ầ ọ ếnh nậ

{· · · | id1 | 0 | id6 | collision | 0 | · · ·}, (collision:va cham)

trong đó 0 ch ra không có th đã ch n cho khe đ tr l i, và va ch m bi u th nhi u th c ỉ ẻ ọ ể ả ờ ạ ể ị ề ẻ ốg ng đ tr l i trong các khe này, đ u đ c sẽ nh n đ cắ ể ả ờ ầ ọ ậ ượ

{· · · | random bits | 0 | random bits | collision | 0 | · · ·}.

Đây là hi u qu h n vì các ID th là dài h n nhi u so v i các bit ng u nhiên truy n. T bài tr ệ ả ơ ẻ ơ ề ớ ẫ ề ừ ảl i, đ u đ c có th t o ra các bitstringờ ầ ọ ể ạ

bs = {· · · | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | · · ·}.

đó 1 bi u hi n ít nh t m t th đã ch n khe đó. TRP khai thác th c t cho m t th RFID chi phí ể ệ ấ ộ ẻ ọ ự ế ộ ẻth p ch n m t khe tr l i m t cách xác đ nh. Nh v y, do m t ng u nhiên đ c bi t s r và kích ấ ọ ộ ả ờ ộ ị ư ậ ộ ẫ ặ ệ ốc khung hình f, m t t khóa sẽ luôn luôn ch n các khe c m cùng đ tr l i. Vì máy ch bi t t tỡ ộ ừ ọ ắ ể ả ờ ủ ế ấ c các ID trong m t b , cũng nh các thông s (f, r), các máy ch sẽ có th xác đ nh bitstring ả ộ ộ ư ố ủ ể ịd n cho m t b nguyên v n tr c th i h n. Tr c giác đ ng sau TRP là đ cho các máy ch ẫ ộ ộ ẹ ướ ờ ạ ự ằ ể ủch n m t (f, r) cho đ u đ c đ phát sóng đ n t p các th . Các máy ch sau đó so sánh bitstring ọ ộ ầ ọ ể ế ậ ẻ ủtr v c a đ u đ c v i các bitstring t o ra t các h s máy ch . M t h p sẽ ch ra r ng các ả ề ủ ầ ọ ớ ạ ừ ồ ơ ủ ộ ợ ỉ ằthi t l p là nguyên v nế ậ ẹ

4.2 Thu t toán TRPậ

B đ c s d ng m t c p (f, r) khác nhau m i l n b n mu n ki m tra s nguyên v n c a Tộ ọ ử ụ ộ ặ ỗ ầ ạ ố ể ự ẹ ủ *. Các máy ch ho c có th giao ti p m t (f, r) m i m i l n đ u đ c th c hi n TRP, ho c máy ch có ủ ặ ể ế ộ ớ ỗ ầ ầ ọ ự ệ ặ ủth phát hành m t danh c p (f, r) khác nhau v i ể ộ ặ ớ đ u ầ đ c tr c th i h n.ọ ướ ờ ạ

Alg. 1 cho th y s t ng tác t ng th gi a đ u đ c và các th . M i th trong t p th c thi Alg. 2 ấ ự ươ ổ ể ữ ầ ọ ẻ ỗ ẻ ậ ựđ c l p. Đ u đ c th c thi Alg. 3 đ t o ra các bs bitstring và g i l i cho máy ch . Chú ý r ng ộ ậ ầ ọ ự ể ạ ử ạ ủ ằkhông gi ng nh thu th p t t c các ph ng pháp đòi h i nhi u vòng đ thu th p các thông tinố ư ậ ấ ả ươ ỏ ề ể ậ th , thu t toán TRP c a chúng tôi ch yêu c u m t vòng duy nh t. H n n a, trong Alg. 2 dòng 5 ẻ ậ ủ ỉ ầ ộ ấ ơ ữth không c n ph i tr l i ID th cho đ u đ c, nh ng m t s ng u nhiên ng n h n nhi u đ ẻ ầ ả ả ạ ẻ ầ ọ ư ộ ố ẫ ắ ơ ề ểthông báo cho đ u đ c v s hi n di n c a nó. Đi u này sẽ rút ng n th i gian truy n t bit ầ ọ ề ự ệ ệ ủ ề ắ ờ ề ừth p đ c truy n đi.ấ ượ ề

Alg. 1 T ng tác gi a th vàươ ữ ẻ R

1: Trình phát đ u đ c ầ ọ (f, r) cho t t c các th ấ ả ẻ T∗

2: M i th ỗ ẻ Ti th c thi Alg. 2ự3: Đ u d c th c thi Alg. 3ầ ọ ụ4: Đ u d c tr ầ ọ ả bs cho máy chủ

Alg. 2 Đã th c thi b i thự ở ẻ Ti

1: Nh n ậ (f, r) t ừ R2: Xác đ nh slot numberị sn = h(idi ⊕ r) mod f (x⊕y =x+y-xy)3: while R phát ra s khe sn ố do4: if ch ng trình phát sóng kh p v i ươ ớ ớ sn then5: Tr l i m t s bit ng u nhiên đén ở ạ ộ ố ẫ R

Alg. 3 Đã th c thi b i đ u đ cự ở ầ ọ R

1: T o bitstring ạ bs có đ dài ọ f , kh i t o cáo m c băng ở ạ ụ 02: for slot number sn = 1 đ nế f do3: phát sn và nghe tr l iả ờ4: if nh n đ c tr l iậ ượ ả ờ then5: set bs[sn] b ng ằ 1

4.3 Phân tích

Chúng tôi trình bày nh ng phân tích nh th nào đ l a ch n m t kích th c khung f ch u m t ữ ư ế ể ự ọ ộ ướ ị ộm c đ ch u đ ng m và m c đ tin c y . Nh đã đ c p tr c đó, chúng ta đ nh nghĩa m t s ứ ộ ị ự ứ ộ ậ α ư ề ậ ướ ị ộ ựkhoan dung c a m thi u th , n i m t b các th có th đ c xem là toàn v n khi có ít nh t m ủ ế ẻ ơ ộ ộ ẻ ể ượ ẹ ấth còn thi u t các thi t l p. Các thi t l p đ c coi là không còn nguyên v n khi có ít nh t m +ẻ ế ừ ế ậ ế ậ ượ ẹ ấ 1 th đang m t tích. K t khi m t giá tr thích h p c a m là ng d ng c th , chúng tôi gi ẻ ấ ể ừ ộ ị ợ ủ ứ ụ ụ ể ảđ nh r ng m là m t tham s đ c đ a ra trong bài báo này.ị ằ ộ ố ượ ư

Đ xác đ nh s l ng chính xác, chúng tôi gi i thi u m t tham s đ tin c y . Các tham s ể ị ố ượ ớ ệ ộ ố ộ ậ α ố αmô t các yêu c u c a các xác su t phát hi n m t b đó không ph i là nguyên v n. M t giá tr ả ầ ủ ấ ệ ộ ộ ả ẹ ộ ịthích h p c a cũng đ c đ nh nghĩa b i ng d ng. M t máy ch đòi h i ph i giám sát ch t ợ ủ α ượ ị ở ứ ụ ộ ủ ỏ ả ặchẽ có th gán m = 0 và = 0,99 cho đ chính xác cao.ể α ộ

V n đ c a chúng tôi có th đ c đ nh nghĩa là cho n, m và , chúng tôi mu n th i gian quét ấ ề ủ ể ượ ị α ố ờng n nh t cho Alg. 1 nh v y mà chúng ta có th phát hi n v i h n xác su t khi có h n m ra ắ ấ ư ậ ể ệ ớ ơ ấ α ơkh i n th đang m t tích. Chúng tôi s d ng g (n, x, f) đ bi u th xác su t phát hi n các thi t ỏ ẻ ấ ử ụ ể ể ị ấ ệ ếl p không còn nguyên v n v i khung kích th c f trong khi chính xác ậ ẹ ớ ướ x th đang m t tích. K ẻ ấ ểt th i gian quét là t l thu n v i kích c khung f, v n đ c a chúng tôi đ c xây d ng đừ ờ ỷ ệ ậ ớ ỡ ấ ề ủ ượ ự ể

Đ ể f nh nh tỏ ấ

s.t. ∀x > m, g(n, x, f ) > .α (1)

Ch ng minhứ . N u cho Nế 0 đ i di n cho s c a khe tr ng trong khung đ c t o ra b i n- x th có m t hi n ạ ệ ố ủ ố ượ ạ ở ẻ ặ ệt i. M t th thi u sẽ đ c phát hi n n u nó ch n m t trong các khe Nạ ộ ẻ ế ượ ệ ế ọ ộ 0 đ ph n h i, trong đó có m t xácể ả ồ ộ su t ấ N0 / f. xác su tcho chúng ta không th phát hi n b t kỳ c a x th còn thi u là ấ ể ệ ấ ủ ẻ ế ( n- N0/f)x

Cho m i khe, xác su t là m t trong nh ng Nỗ ấ ộ ữ 0 khe tr ng là ố p = (1-1/f)n-x = e –(n- x)/f. Nh v y, Nư ậ 0 là m t ộng u nhiên bi n sau m t phân ph i nh th c. Đ i v i i ẫ ế ộ ố ị ứ ố ớ ∈ [0, f],

Vì thế

B đổ ề V i n và f, n u x1> x2, sau đó g (n, x1, f)> g (n, x2, f).ớ ế

CM. Rõ ràng là nhi u th m t tích có xu h ng mang l i xác su t cao h n đ c phát hi n.ề ẻ ấ ướ ạ ấ ơ ượ ệ

Đ nh lýị 2 N u chúng ta đ t g (n, m +1 , f)> , các ch đ chính xác (1) là hài lòng.ế ặ α ế ộ

CM. Theo b đ , ổ ề ∀x> m, g (n, x, f) ≥ g (n, m +1 , f). Vì v y, thi u chính xác m +1 th là tr ng h p t i t ậ ế ẻ ườ ợ ồ ệnh t đ i v i phát hi n c a chúng tôi. Vì v y, b t kỳ giá tr c a f đáp ng g(n, m + 1, f)> có th đ m b oấ ố ớ ệ ủ ậ ấ ị ủ ứ α ể ả ả các yêu c u đ chính xác.ầ ộ

Xem xét các m c tiêu, các giá tr t i u c a f làụ ị ố ư ủ

f = min {x | g (n, m + 1, x)> }. (2)α

5 UTRP: Giao th c đ u đ c không tin c y ứ ầ ọ ậ

Trong ph n này, chúng tôi th o lu n UTRP, giao th c c a chúng tôi đ b o v ch ng l i m t ầ ả ậ ứ ủ ể ả ệ ố ạ ộđ u đ c không tin c y. UTRP ngăn c n m t đ u đ c không trung th c t t o m t bs có th ầ ọ ậ ả ộ ầ ọ ự ừ ạ ộ ểth a mãn các máy ch mà không có m t b còn nguyên v n. Vì l i ích c a ng n g n, các đi u ỏ ủ ộ ộ ẹ ợ ủ ắ ọ ềki n đ u đ c không trung th c và đ u đ đã đ c s d ng thay th cho nhau trong ph n còn ệ ầ ọ ự ầ ọ ượ ử ụ ế ầl i c a ph n này. M t đ u đ c trung th c sẽ đ c xác đ nh m t cách rõ ràng.ạ ủ ầ ộ ầ ọ ự ượ ị ộ

5.1 Nh ng l h ngữ ỗ ổ

Trong ph n gi i thi u, chúng tôi đã đ c p r ng m t đ u đ c không trung th c có th phát l i ầ ớ ệ ề ậ ằ ộ ầ ọ ự ể ạm t ộ bs bitstring thu th p tr c đó l i cho máy ch . Cu c t n công này có th đ c d dàng b ậ ướ ạ ủ ộ ấ ể ượ ễ ịđánh b i b ng cách cho phép máy ch các v n đ (f, r) m i m i l n đ u đ c quét b các th . ạ ằ ủ ấ ề ớ ỗ ầ ầ ọ ộ ẻĐi u này làm cho bitstrings thu th p tr c đó trong h p l . Tuy nhiên, ch đ n gi n là phát ề ậ ướ ợ ệ ỉ ơ ảhành m t (f, r) m i không th b o v ch ng l i m t đ u đ c không trung th c và m t c ng tácộ ớ ể ả ệ ố ạ ộ ầ ọ ự ộ ộ viên.

Đ u đ c không trung th c đ u tiên đánh c p m t t p h p con c a các th t t p b n g c c a ầ ọ ự ầ ắ ộ ậ ợ ủ ẻ ừ ậ ả ố ủth , và cung c p cho các th b đánh c p đ c ng tác viên c a mình. Chúng tôi bi u th t p còn ẻ ấ ẻ ị ắ ể ộ ủ ể ị ậl i c a th nh sạ ủ ẻ ư 1 và các th b đánh c p nh sẻ ị ắ ư 2. Các c ng tác viên cũng đ c trang b v i m t ộ ượ ị ớ ộđ u đ c RFID. Đ u đ c không trung th c đ c ký hi u là Rầ ọ ầ ọ ự ượ ệ 1 và đ u đ c c ng tác viên đ c ký ầ ọ ộ ượhi u là Rệ 2. Khi máy ch phát hành m t m i (f, r), đ u đ c không trung th c sẽ quét các thi t l pủ ộ ớ ầ ọ ự ế ậ còn l i c a th sạ ủ ẻ 1, và h ng d n các c ng s c a ông đ quét các th s2 b đánh c p và tr l i ướ ẫ ộ ự ủ ể ẻ ị ắ ả ạcác thông tin thu th p đ c. Đ u đ c không trung th c thì sẽ k t h p các thông tin đ tr v ậ ượ ầ ọ ự ế ợ ể ả ềm t bitstring đ n máy ch . Hình. 1 minh h a các cu c t n công.ộ ế ủ ọ ộ ấ

Hình1. Nh ng l h ng c aTRPữ ỗ ổ ủ

Đ u đ c thành công n u anh ta có th t o ra m t ch ng c ầ ọ ế ể ạ ộ ứ ớ bs' t sừ 1 và s2 n m hai đ a đi m ằ ở ị ểkhác nhau, nh v y màư ậ bs' cũng gi ng nh bs. Đ u đ c ch đ nh mình là Rố ư ầ ọ ỉ ị 1 đ sể 1 qu ng cáo và ảc ng s c a ông nh Rộ ự ủ ư 2 đ đ c sể ọ 2. chúng tôi gi đ nh t i Rả ị ạ 1 và R2 c bi t (f, r). Alg. 4 trình bày ả ếcác thu t toán c a các cu c t n công. Chúng tôi th y r ng mi n là Rậ ủ ộ ấ ấ ằ ễ 1 và R2 có m t giao ti p t c ộ ế ốđ cao gi a h , h c x gi ng nh m t đ u đ c đ nộ ữ ọ ọ ư ử ố ư ộ ầ ọ ơ

M t hàng phòng ng có th ch ng l i các cu c t n công là đ yêu c u m t đ u đ c đ hoàn ộ ự ể ố ạ ộ ấ ể ầ ộ ầ ọ ểthành Alg. 1 trong vòng m t th i gian gi i h n quy đ nhộ ờ ớ ạ ị

Tuy nhiên, vi c l a ch n m t giá tr thích h p c a ệ ự ọ ộ ị ợ ủ t là khó khăn k t khiể ừ t có th đ dài cho ể ủm t đ u đ c trung th c đ t o ra m tộ ầ ọ ự ể ạ ộ bs cho máy ch , nh ng đ ng n nh v y mà Rủ ư ủ ắ ư ậ 1 và R2

không th c ng tác b ng cách truy n d li u v i nhau. Đ i v i nh ng l p tr ng, trong Alg. 4, ể ộ ằ ề ữ ệ ớ ố ớ ữ ậ ườ

R1 và R2 có th l y đ c m t bs' đúng b ng cách ch c n có m t truy n. Gi s r ng R1 và R2 ể ấ ượ ộ ằ ỉ ầ ộ ề ả ử ằgiao ti p thông qua m t kênh t c đ cao, c tính m t gi i h n th i gian ế ộ ố ộ ướ ộ ớ ạ ờ t đó là ng n h n so ắ ơv i th i gian c n thi t cho m t truy n đ n là khó khănớ ờ ầ ế ộ ề ơ

Alg. 4 Thu t toán t n công ch ng TRPậ ấ ố

1: C hai R1 và R2 th c Alg. 1 trên sả ự 1 và s2, và nh n đ c bsậ ượ s1 và bss2 t ng ng.ươ ứ

2: R2 chuy n ti p bsể ế s2 đ n R1.ế

3: R1 th c thi (bsự s1 ∨ bss2) đ nh n đ c bs', n i bs' = bsể ậ ượ ơ

4: R1 tr bs' đ n máy ch .ả ế ủ

5.2 Tr c giác và gi đ nhự ả ị

Tr c giác đ ng sau gi i pháp c a chúng tôi là đ bu c đ u đ c c ng tác đ giao ti p nhi u l n ự ằ ả ủ ể ộ ầ ọ ộ ể ế ề ầnh v y mà chi phí thông tin liên l c là đ l n đ đ c phát hi n b i các máy ch . UTRP th c ư ậ ạ ủ ớ ể ượ ệ ở ủ ựhi n vi c này b ng cách gi i thi u hai thành ph n b sung, m t quá trình kh i t o l i, và m t ệ ệ ằ ớ ệ ầ ổ ộ ở ạ ạ ộb đ m.ộ ế

M i l n m t đ u đ c g p m t khe th i gian đ c l a ch n b i ít nh t m t th RFID, UTRP đòi ỗ ầ ộ ầ ọ ặ ộ ờ ượ ự ọ ở ấ ộ ẻh i đ u đ c đ kh i t o l i (re-seed) b ng cách g i m t ỏ ầ ọ ể ở ạ ạ ằ ử ộ (f, r) m i cho t t c các th mà v n ớ ấ ả ẻ ẫ

ch a tr l i. Các f m i là b ng v i s l ng các khe bên trái tư ả ờ ớ ằ ớ ố ượ ừ f tr c. Ví d , ban đ u chúng tôi ướ ụ ầ

có f = 10 và khe đ u tiên có m t th bài tr l i. Do v y giá tr ầ ộ ẻ ả ờ ậ ị f m i sẽ là 9. Các s ng u nhiênớ ố ẫ r

m i đ c xác đ nh b i các máy ch . Vi c kh i t o l i sẽ cho k t qu trong m t ớ ượ ị ở ủ ệ ở ạ ạ ế ả ộ bs khác v i ớtr c. Chúng tôi minh h a m t ví d trong hình. 2. Chúng tôi cho phép th Tướ ọ ộ ụ ẻ 1 là khóa đ u tiên ầđ tr l i. Đ u đ c sẽ g i m t m i ể ả ờ ầ ọ ử ộ ớ (f, r) v i th còn l i đ ch n m t khe m i. Th T 2 ch n ớ ẻ ạ ể ọ ộ ớ ẻ ọm t khe c m khác nhau sau khi kh i t o l i, t o ra m t bs khác nhau. Ph i h p đ u đ c mu n ộ ắ ở ạ ạ ạ ộ ố ợ ầ ọ ốcó đ c bs'= bs ph i kh i t o l i m i khi m t trong hai đ u đ c sẽ nh n đ c m t th tr l i. ượ ả ở ạ ạ ỗ ộ ầ ọ ậ ượ ộ ư ả ờVì không có đ u đ c có th xác đ nh tr c mà khe sẽ nh n đ c tr l i, đ u đ c đ c c ng tác ầ ọ ể ị ướ ậ ượ ả ờ ầ ọ ọ ộph i ki m tra v i nhau sau khi m t trong hai đ u đ c có đ c m t câu tr l i trong m t khe ả ể ớ ộ ầ ọ ượ ộ ả ờ ộc m duy nh t.ắ ấ

Hình 2. Kh i t o l i sau khi tr l i đ u tiênở ạ ạ ả ờ ầ

Tuy nhiên, kh i t o l i không ngăn c n đ u đ c t ch y các thu t toán nhi u l n đ đ t đ c ở ạ ạ ả ầ ọ ừ ạ ậ ề ầ ể ạ ượm t s thông tin. M i đ u đ c đ u tiên có th đ c t t c các khe trong khung kích th c ộ ố ỗ ầ ọ ầ ể ọ ấ ả ướ f đ ểxác đ nh slot có m t tr l i. Nh ng đ u đ c sau đó trao đ i thông tin này và quét t t c các th ị ộ ả ờ ữ ầ ọ ổ ấ ả ẻm t l n n a đ đ n đ c bitstring đúng. Ví d trong Hình. 3, Rộ ầ ữ ể ế ượ ụ 1 và R2 đ u quét t t c các th ầ ấ ả ẻc a h đ xác đ nh r ng m t kh i t o l i là c n thi t trong slot 2. C hai sau đó đ u đ c có th ủ ọ ể ị ằ ộ ở ạ ạ ầ ế ả ầ ọ ểl p l i quá trình này b ng kh i t o l i th t slot 2 đ hoàn thành các ặ ạ ằ ở ạ ạ ẻ ừ ể bs. M t c ch đ ngăn ộ ơ ế ểch n m t đ u đ c t đi v phía sau là c n thi t.ặ ộ ầ ọ ừ ề ầ ế

Hình 3. Kh i t o l i ch t slot 2 ở ạ ạ ỉ ừ

Chúng ta ch p nh n m t gi đ nh đ c th c hi n trong m t s nghiên c u tr c đây [1, 5, 9, ấ ậ ộ ả ị ượ ự ệ ộ ố ứ ướ10, 11] r ng m i th RFID có m t b đ mằ ỗ ẻ ộ ộ ế ct, và b đ m sẽ t đ ng tăng m i khi nh n đ c ộ ế ự ộ ỗ ậ ượ

m t th ộ ẻ (f, r) c p m i. M t đ u đ c mà c g ng đ di chuy n ng c tr l i đ kh i t o l i các ặ ớ ộ ầ ọ ố ắ ể ể ượ ở ạ ể ở ạ ạth sẽ có m t giá tr b đ m không chính xác. M t th RFID hi n nay ch n m t slot nhẻ ộ ị ộ ế ộ ẻ ệ ọ ộ ư

sn = h(ID ⊕ r ⊕ ct) mod f.

Nh l i r ng các máy ch bi t ID, và cung c p các kích th c khung f và s ng u nhiên r. Các ớ ạ ằ ủ ế ấ ướ ố ẫmáy ch cũng bi t giá tr c a counter ct m i th khi gia tăng ch ủ ế ị ủ ỗ ẻ ỉ ct khi truy v n b i đ u đ c. ấ ở ầ ọ

Nh v y, các máy ch v n có th xác đ nh chính xác ư ậ ủ ẫ ể ị bs đ xác minh.ể

Alg. 5 S t ng tác gi a máy ch và Rự ươ ữ ủ

1: Server t o (f, r1, ···, rf), g i đ n R, và b t đ uạ ử ế ắ ầ

b đ m th i gianộ ế ờ

2: R phát (f, r1) cho t t c các th T *ấ ả ẻ

3: T * th c thi Alg. 7ự

4: R th c thi Alg. 6ự

5: If R tr v đúng bs cho máy ch tr c khi th i gian k t thúcả ề ủ ướ ờ ế

then

6: Server xác minh ch ng c c a Rứ ớ ủ

Alg. 6 UTRP cho đ u đ c Rầ ọ

1: T o m t bs có đ dài f, kh i t o t t c các m c b ng 0.ạ ộ ộ ở ạ ấ ả ụ ằ

2: Đ t f’ = fặ

3: for s khe sn = 1 đ n f ố ế do

4: Phát sn - f + f? và l ng nghe tr l iắ ả ờ

5: if nh n đ c tr l iậ ượ ả ờ then

6: đ t bs[sn] b ng 1, và f’ = f - snặ ằ

7: Phát (f’, r) trong đó r là s ng u nhiên ti p theo trong chu iố ẫ ế ỗ

8: Quay tr l i bs cho máy chở ạ ủ

Alg. 7 Thu t toán UTRP cho th Tiậ ẻ

1: Ti p nh n (f, r) t R. Tăng ct = ct + 1.ế ậ ừ

2: Xác đ nh s l ng slot sn = h (idị ố ượ i ⊕ r⊕ ct) mod f

3: while R là phát do

4: if R phát s khe và s slot phù h p snố ố ợ

then

5: quay l i s ng u nhiên đ R, gi nguyênạ ố ẫ ể ữ

6: else if R truy n đi kích th c khung m i và ng u nhiên s (f, r) ề ướ ớ ẫ ố

then

7: Nh n (f, r) t R. Tăng ct = ct +1ậ ừ

8: Xác đ nh m i s khe sn = h (idị ớ ố i ⊕r⊕ct) mod f

5.3 Thu t toán UTRPậ

Chúng tôi cho phép các v n đ máy ch m t kích th c khung l i v i nhau v i nh ng con s ấ ề ủ ộ ướ ạ ớ ớ ữ ống u nhiên f, (f, r1, ···, rf), đ m t đ u đ c. Đ u đ c là ph i s d ng m i s ng u nhiên ch m tẫ ể ộ ầ ọ ầ ọ ả ử ụ ỗ ố ẫ ỉ ộ l n trong th t nh t đ nh. Ví d , chúng ta hãy f = 15 và r1 = 5, r2 = 9. Đ u đ c R sẽ l n đ u ầ ứ ự ấ ị ụ ầ ọ ầ ầ

tiên g i ra (15, 5). Gi s r ng m t s tr l i th trong khe đ u tiên, R là ph i kh i t o l i b ngử ả ử ằ ộ ố ả ờ ẻ ầ ả ở ạ ạ ằ cách phát sóng (14, 9) đ m i th còn l i có th ch n m t khe m i. M t đ u đ c mà không ể ỗ ẻ ạ ể ọ ộ ớ ộ ầ ọtuân theo quy t c này sẽ không mang l i câu tr l i đúng cho các máy ch .ắ ạ ả ờ ủ

Alg. 5 minh h a các giao th c chung, và Alg. 6 và Alg. 7 cho đ u đ c và hành đ ng th t ng ọ ứ ầ ọ ộ ẻ ương. C ng tác đ u đ c sẽ ph i giao ti p v i nhau sau khi Alg. 6 Dòng 5 đ xác đ nh li u ph i ứ ộ ầ ọ ả ế ớ ể ị ệ ả

kh i t o l i. N u m t trong hai đ u đ c c ng tác nh n đ c m t tr l i, c hai đ u đ c ph i ở ạ ạ ế ộ ầ ọ ộ ậ ượ ộ ả ờ ả ầ ọ ảkh i t o l i. M t đ u đ c không th d đoán tr c cho dù b t kỳ th sẽ tr l i trong các slot ở ạ ạ ộ ầ ọ ể ự ướ ấ ẻ ả ờti p theo khi m t th ch n m t s khe sn s d ng s ng u nhiên r, và danh sách các s ng u ế ộ ẻ ọ ộ ố ử ụ ố ẫ ố ẫnhiên đ c xác đ nh b i các máy ch .ượ ị ở ủ

Đ u đ c cũng không th c g ng th c hi n Alg. 6 nhi u l n đ xác đ nh đó các khe sẽ có m t ầ ọ ể ố ắ ự ệ ề ầ ể ị ộcâu tr l i khi các giá tr b đ m sẽ thay đ i. Trong Alg. 7 dòng 1, th sẽ t đ ng tăng b đ m ả ờ ị ộ ế ổ ẻ ự ộ ộ ếm i l n nó nh n đ c m t m i (f, r). K t khi m t th trong UTRP ch n m t khe m i s d ngỗ ầ ậ ượ ộ ớ ể ừ ộ ẻ ọ ộ ớ ử ụ ID⊕ r⊕ ct, m t ct khác nhau sẽ gây ra các bs cu i cùng ph i khác nhau. T khi m t th RFID ch ộ ố ả ừ ộ ẻ ỉcó th giao ti p v i m t đ u đ c duy nh t t i m t th i gian, b đ m trong Alg. 7 sẽ không ể ế ớ ộ ầ ọ ấ ạ ộ ờ ộ ếđ c tăng thêm b t kỳ đ u đ c khác.ượ ấ ầ ọ

5.4 Phân tích

Các phân tích cho UTRP là t ng t nh phân tích TRP trình bày tr c đây. S khác bi t là ươ ự ư ướ ự ệ ởTRP, các thông tin ch a trong các th m t tích đã bi n m t. Trong UTRP, chúng ta xem xét ứ ẻ ấ ế ấkhông trung th c R lo i b h n m th còn thi u, nh ng ch a có kh năng đ có đ c m t s ự ạ ỏ ơ ẻ ế ư ư ả ể ượ ộ ốthông tin t các th đã b g . So sánh v i TRP, khi cùng m t s th đ c m t tích, đ u đ c ừ ẻ ị ỡ ớ ộ ố ẻ ượ ấ ầ ọkhông trung th c có xác su t cao h n đ v t qua ki m tra khi đ u đ c không trung th c có ự ấ ơ ể ượ ể ầ ọ ựnhi u thông tin h n trong TRP.ề ơ

UTRP đòi h i đ u đ c tr l i bs tr c khi b đ m th i gian t h t h n. Tr c giác đây là đ h nỏ ầ ọ ở ạ ướ ộ ế ờ ế ạ ự ở ể ạ ch s giao ti p gi a đ u đ c không trung th c, do đó làm tăng kh năng phát hi n các th ế ự ế ữ ầ ọ ự ả ệ ẻm t tích. Th i gian giao ti p tăng lên cùng v i s l ng đ u đ c m t đi u khi n đ i th , làm ấ ờ ế ớ ố ượ ầ ọ ộ ề ể ố ủcho nó d dàng h n cho m t đ i th đ đ c phát hi n. Trong phân tích c a chúng tôi, chúng ễ ơ ộ ố ủ ể ượ ệ ủtôi xem xét các tr ng h p t t nh t cho m t đ i th ph i tránh b phát hi n b i có nh ng đ i ườ ợ ố ấ ộ ố ủ ả ị ệ ở ữ ốth ch ki m soát v i hai đ u đ c.ủ ỉ ể ớ ầ ọ

Đ i v i m t kích th c khung cho tr c và s ng u nhiên, th i gian quét cho m t đ u đ c ố ớ ộ ướ ướ ố ẫ ờ ộ ầ ọtrung th c đ hoàn t t các giao th c có th thay đ i. Các máy ch sẽ đ t h n gi đ m t giá tr ự ể ấ ứ ể ổ ủ ặ ẹ ờ ể ộ ịth c nghi m, đó là b o th nh v y r ng m t đ u đ c trung th c ch c ch n có th ph n h i ự ệ ả ủ ư ậ ằ ộ ầ ọ ự ắ ắ ể ả ồtr c th i h n. Chúng tôi gi đ nh r ng các máy ch có th c tính t i thi u và t i đa th i ướ ờ ạ ả ị ằ ủ ể ướ ố ể ố ờgian quét m t đ u đ c trung th c, ch đ nh nh STộ ầ ọ ự ỉ ị ư min và STmax t ng ng. các máy ch do đó đ tươ ứ ủ ặ t = STmax.

K t khi m t đ u đ c không th d đoán tr c, trong đó slot sẽ có m t câu tr l i, UTRP bu cể ừ ộ ầ ọ ể ự ướ ộ ả ờ ộ đ u đ c không trung th c ph i đ i tin nh n t các đ c gi khác m i khi nó g p m t slot tr ng. ầ ọ ự ả ợ ắ ừ ộ ả ỗ ặ ộ ốN u m t đ u đ c không trung th c nh n đ c h i âm trong khe hi n nay, nó có th ti p t c ế ộ ầ ọ ự ậ ượ ồ ệ ể ế ụkh i t o l i và quét các khe sau mà không c n ch k t qu t đ u đ c khác. Chúng ta hãy đ ở ạ ạ ầ ờ ế ả ừ ầ ọ ể

tcomm là trên giao ti p trung bình gi a v i hai đ u đ c không trung th c. V i t, chúng tôi cho ế ữ ớ ầ ọ ự ớr ng các đ u đ c không trung th c có th giao ti p nhi u nh tằ ầ ọ ự ể ế ề ấ

c =( t− STmin)/tcomm

Chúng ta hãy xem xét toàn b các n th đ c chia thành hai b s1 và s2. Không m t tính t ng ộ ẻ ượ ộ ấ ổquát, chúng ta hãy | s1 | ≥ | s2 |> m. Gi s có v i hai đ u đ c không trung th c R1 và R2 quét s1ả ử ớ ầ ọ ự và s2 t ng ng. M i l n R1 g p m t slot tr ng (m t slot mà không có th tr l i), R1 sẽ ph i ươ ứ ỗ ầ ặ ộ ố ộ ẻ ả ờ ảd ng l i đ ki m tra v i R2. N u R2 nh n đ c h i âm trong slot m nh cá bi t, c hai R1 và R2ừ ạ ể ể ớ ế ậ ượ ồ ệ ệ ả sẽ ph i làm l i gi ng. N u R1 có th ti p t c phát sóng các khe còn l i. K t khi đ u đ c ả ạ ố ế ể ế ụ ạ ể ừ ầ ọkhông trung th c không th giao ti p sau m i khe trong t, bi n pháp t t nh t cho đ u đ c ự ể ế ỗ ệ ố ấ ầ ọkhông trung th c ph i v t qua xác minh c a chúng tôi là nh sau: (1) R1 ch đ i nh ng thôngự ả ượ ủ ư ờ ợ ữ đi p t R2 trong l n đ u tiên c khe tr ng r ng, nó đã g p ph i; (2) R1 k t thúc quét các khe ệ ừ ầ ầ ố ỗ ặ ả ếsau đây (v i s1) và g i bitstring đ n máy ch .ớ ử ế ủ

V i chi n l c này, ph n đ u tiên (v i giao ti p) c a bitstring là đúng, nh ng ph n còn l i có ớ ế ượ ầ ầ ớ ế ủ ư ầ ạth nghi ng . Các phân tích sau đây sẽ c g ng đ l y đ c m t giá tr thích h p cho f, ch ng ể ờ ố ắ ể ấ ượ ộ ị ợ ẳh n máy ch có th n m b t đ c s khác bi t trong k ch b n này v i xác su t cao (> ).ạ ủ ể ắ ắ ượ ự ệ ị ả ớ ấ α

T ng t nh các phân tích TRP, tr ng h p x u nh t x y ra khi s l ng th thi u là ch ươ ự ư ườ ợ ấ ấ ả ố ượ ẻ ế ỉv t ra ngoài ph m vi ch u, nghĩa là, | s2 | = m + 1. B ng tr c giác, trong khi s l ng th thi u ượ ạ ị ằ ự ố ượ ẻ ếlà nh h n, chúng ta c n kích th c khung th i gian đ đ m b o các yêu c u đ chính xác nh ỏ ơ ầ ướ ờ ể ả ả ầ ộ ưnhau. Trong ph n ti p theo, chúng ta sẽ th o lu n làm th nào đ thi t l p các tham s trong ầ ế ả ậ ế ể ế ậ ốtr ng h p x u nh t này ph i đáp ng yêu c u đ chính xác. Do đó kích th c khung t i u ườ ợ ấ ấ ả ứ ầ ộ ướ ố ưcho tr ng h p x u nh t là t i u cho t t c các tr ng h p.ườ ợ ấ ấ ố ư ấ ả ườ ợ

Đ nh lýị 3 Gi s sau khi khe ả ử c’, không trung th c đ c R1 sẽ g p ph i sự ọ ặ ả ố c c a các khe ủ

r ng. Giá tr kỳ v ng c aỗ ị ọ ủ c’ là:

6 Đánh giá

Trong bài báo này, chúng tôi s d ng mô ph ng đ đánh giá hi u qu và đ chính xác c a TRP ử ụ ỏ ể ệ ả ộ ủvà UTRP. Chúng tôi đo l ng hi u qu b i các kích th c khung f. M t f nh có ít khe, mà ườ ệ ả ở ướ ộ ỏchuy n thành hi u su t nhanh h n. Chúng tôi gi đ nh theduration c a m i khe là b ng nhau ể ệ ấ ơ ả ị ủ ỗ ằdài. Chúng tôi đo l ng chính xác b ng các giá tr thi t l p đ u tiên c a m và đ l y đ c a f ườ ằ ị ế ậ ầ ủ α ể ấ ượth a mãn ph ng trình ỏ ươ Eq. (2) cho TRP và Eq. (3) cho UTRP. Sau đó chúng tôi th c hi n mô ự ệph ng c a chúng tôi đ ki m tra n u các giao th c c a chúng ta có th xác đ nh "m t tích" ỏ ủ ể ể ế ứ ủ ể ị ấkhi có m + 1 th lo i b ng u nhiên t b này.Chúng tôi tính trung bình các k t qu trên 1000 ẻ ạ ỏ ẫ ừ ộ ế ảth nghi m .Chúng tôi th c hi n mô ph ng khác nhau n 100-2000 th 100 b c tăng th . Các ử ệ ự ệ ỏ ẻ ướ ẻ

m c đ ch u đ ng đ c thi t l p đ ch u đ ng m = 5, 10, 20 và 30 th m t tích. Cu i cùng, ứ ộ ị ự ượ ế ậ ể ị ự ẻ ấ ốchúng tôi th ng nh t thi t l p s tin t ng c a chúng tôi = 0,95.ố ấ ế ậ ự ưở ủ α

Hình 4 So sánh hi u qu gi a các thu th p t t c cách th c ch ng l i thu t toán TRP c a chúngệ ả ữ ậ ấ ả ứ ố ạ ậ ủ tôi. Lee et. al. [7] ngăn ch n, khai thác r ng kích th c khung t i u là b ng v i s th không ặ ằ ướ ố ư ằ ớ ố ẻxác đ nh trong t p h p. Trên c s này, chúng tôi mô ph ng thu th p t t c b ng cách thi t l p ị ậ ợ ơ ở ỏ ậ ấ ả ằ ế ậf = n vòng đ u tiên, và f b ng th mà v n ch a truy n t i còn l i. S cu i cùng các khe c m ở ầ ằ ẻ ẫ ư ề ả ạ ố ố ắcho thu th p t t c các ph ng pháp là t ng c a t t c các f đ c s d ng trong m i vòng. Đ ậ ấ ả ươ ổ ủ ấ ả ượ ử ụ ỗ ểthích ng v i kh năng ch u m, chúng ta xem xét thu th p t t c các thu t toán đ c hoàn ứ ớ ả ị ậ ấ ả ậ ượthành m t l n (n –m) tags là thu th p đ c. T hình. 4, chúng tôi nh n th y r ng th i gian ộ ầ ậ ượ ừ ậ ấ ằ ờquét trong c hai thu th p t t c và TRP tăng tuy n tính nh s c a th tăng. TRP s d ng khe ả ậ ấ ả ế ư ố ủ ẻ ử ục m ít h n, đ c bi t là khi các thi t l p kích th c l n. L u ý r ng hi u su t th c t thu th p ắ ơ ặ ệ ế ậ ướ ớ ư ằ ệ ấ ự ế ật t c sẽ t i t h n k t khi th c n ph i tr l i ID c a nó thay h n m t s ng u nhiên trong ấ ả ồ ệ ơ ể ừ ẻ ầ ả ả ạ ủ ơ ộ ố ẫng n TRP, k t qu là còn kho ng th i gian c a m i khe.ắ ế ả ả ờ ủ ỗ

Hình. 5 cho th y đ chính xác c a TRP khi s d ng kích th c khung f th hi n trong hình. 4. ấ ộ ủ ử ụ ướ ể ệV i m t khoan dung c a m, tình hình dif-g p khó nh t cho TRP đ phát hi n th b m t tích là ớ ộ ủ ặ ấ ể ệ ẻ ị ấkhi có ch là m 1 th m t tích. Các đ ng nét đ t ngang trong hình. 5 bi u th m c đ tin c y . ỉ ẻ ấ ườ ứ ể ị ứ ộ ậ α

M i thanh t ng ng xác su t phát hi n TRP m + 1 th m t tích t m t t p h p. Bars qua ỗ ươ ứ ấ ệ ẻ ấ ừ ộ ậ ợđ ng ngang bi u th TRP có thành công m phát hi n 1 thi u th v i xác su t l n h n .Aswe ườ ể ị ệ ế ẻ ớ ấ ớ ơ αcó th th y TRP phát hi n các th m t tích trên xác su t .In đánh giá UTRP, chúng tôi gi đ nhể ấ ệ ẻ ấ ấ α ả ị r ng m t ng i đ c không trung th c chia tách các t p thành hai, và có th giao cho c = 20 khe ằ ộ ườ ọ ự ậ ểtr c khi th c hi n Alg. 5 trên th còn l i trong h p tuy n. Đ xác đ nh hi u qu c a UTRP, ướ ự ệ ẻ ạ ợ ể ể ị ệ ả ủchúng ta so sánh kích th c c a f đ c s d ng trong UTRP ch ng TRP, và Hình. 6 cho th y k tướ ủ ượ ử ụ ố ấ ế qu . Chúng tôi nh n th y r ng nh ng phí c a UTRP h n TRP là nh . L u ý r ng đ i UTRP, ả ậ ấ ằ ữ ủ ơ ỏ ư ằ ốchúng tôi đã b sung thêm m t s l ng r t nh c a khe c m (gi a 510 slots) cho kích th c ổ ộ ố ượ ấ ỏ ủ ắ ữ ướkhung hình t i u đ a ra trong ph ng trình. (3). Đi u này là do ngu n g c c a c? trong Đ nh ố ư ư ươ ề ồ ố ủ ịlý 3 d a trên giá tr d ki n, trong đó gi i thi u m t s sai sót nh . L u ý r ng hình. 6 không cóự ị ự ế ớ ệ ộ ự ỏ ư ằ nghĩa là hi u su t c a UTRP là so sánh v i TRP k t khi chúng tôi làm không đ a vào tài ệ ấ ủ ớ ể ừ ưkho n th i gian c n thi t cho R đ phát sóng m t c p (f, r) m i ph i còn l i các th RFID ả ờ ầ ế ể ộ ặ ớ ả ạ ẻtrong UTRP. Cu i cùng, tính chính xác c a UTRP đ c hi n th trong hình. 7. UTRP cũng phát ố ủ ượ ể ịhi n chính xác th m t tích v i xác su t l n h n so v i m c đ tin c y .ệ ẻ ấ ớ ấ ớ ơ ớ ứ ộ ậ α

7 K t lu nế ậ

Trong bài báo này, chúng ta xem xét các v n đ giám sát cho m t th RFID. Chúng tôi cung c p ấ ề ấ ẻ ấcác giao th c cho c m t đ u đ c RFID trung th c và không trung th c. Cách ti p c n c a ứ ả ộ ầ ọ ự ự ế ậ ủchúng tôi khác v i công trình tr c t i đó kỹ thu t c a chúng tôi không yêu c u đ u đ c đ thuớ ướ ạ ậ ủ ầ ầ ọ ể th p các ID t m i th .ậ ừ ỗ ẻ