BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN BÁ VÕ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH GIẢNG DẠY HỆ THỐNG MÃ KHÓA ĐỘNG CƠ DÀNH CHO ĐỐI TƯỢNG SINH VIÊN HỆ CAO ĐẲNG NGÀNH Ô TÔ TẠI TP.HCM NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC – 605246 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 8/2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN BÁ VÕ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH GIẢNG DẠY HỆ THỐNG MÃ KHÓA ĐỘNG CƠ DÀNH CHO ĐỐI TƯỢNG SINH VIÊN HỆ CAO ĐẲNG NGÀNH Ô TÔ TẠI TP.HCM NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 605246 TP.Hồ Chí Minh, tháng 08/2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN BÁ VÕ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH GIẢNG DẠY HỆ THỐNG MÃ KHÓA ĐỘNG CƠ DÀNH CHO ĐỐI TƯỢNG SINH VIÊN HỆ CAO ĐẲNG NGÀNH Ô TÔ TẠI Tp.HCM NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC - 605246 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐỖ VĂN DŨNG TP.Hồ Chí Minh, tháng 08/2015 Luận văn thạc sĩ LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: NGUYỄN BÁ VÕ Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 27/05/1989 Nơi sinh: Hải Dương Quê quán: Xã Thạch Lỗi, huyện Cẩm Giàng, Hải Dương Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: 118/5A Tổ 34, KP2, Quận 12, TP Hồ Chí Minh Điện thoại quan: Điện thoại nhà riêng: 0989809862 Fax: E-mail: nguyenbavo275@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ …… Đại học: Hệ đào tạo: Chính Quy Thời gian đào tạo từ 10 / 2008 đến 01 / 2013 Nơi học (trường, thành phố): Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật.TPHCM Ngành học: Cơ Khí Động Lực Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: Biên soạn giáo trình hệ thống điện thân xe Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: 10/01/2012 Người hướng dẫn: PGS.TS Đỗ Văn Dũng III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian 2012 2014- Nay Nơi công tác Cong ty TNHH Việt Phú-Bình Dương, Ấp Ông Đông, Xã Tân Hiệp, Huyện Tân Uyên, Tỉnh Bình Dương Cao đẳng KT Cao Thắng i Công việc đảm nhiệm Nhân viên Phát triển & Chất lượng Giảng Viên Luận văn thạc sĩ LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khoa học khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 08 năm 2015 (Ký tên ghi rõ họ tên) NGUYỄN BÁ VÕ ii Luận văn thạc sĩ MỤC LỤC Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Tóm tắt iv Abstract v Mục lục vi Danh mục từ viết tắt ix Danh mục hình x Danh mục bảng xiii CHƯƠNG 1: DẪN NHẬP 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Nhiệm vụ đề tài 1.4 Giới hạn đề tài 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Tổng quan tình hình nghiên cứu nước CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan bảo mật thông tin ứng dụng .11 2.1.1 Các khái niệm 11 2.1.1.1 Khái niệm thông tin 11 2.1.1.2 Khái niệm bảo mật 17 2.1.1.3 Khái niệm bảo mật thông tin 19 2.1.2 Mục đích phương pháp bảo mật thông tin 20 2.1.3 Các hệ mật mã đối xứng công khai 22 2.1.3.1 Hệ mật mã đối xứng 22 2.1.3.2 Hệ mật mã công khai 23 2.2 Lý thuyết tín hiệu xử lý tín hiệu 28 vi Luận văn thạc sĩ 2.2.1 Lý thuyết tín hiệu 28 2.2.2 Lý thuyết xử lý tín hiệu 29 2.3 Tổng quan công nghệ RFID 30 2.3.1 Khái niệm chung nhận dạng vô tuyến RFID 30 2.3.1.1 Lịch sử phát triển công nghệ RFID 30 2.3.1.2 Khái niệm RFID 32 2.3.2 Các thành phần hệ thống RFID 33 2.3.2.1 Thẻ RFID 34 2.3.2.2 Reader 39 2.3.2.3 Database 44 CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT THỰC TRẠNG ĐÀO TẠO KIẾN THỨC VỀ ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Ô TÔ 3.1 Tổng quan đào tạo ngành công nghệ kỹ thuật ô tô trường cao đẳng 45 3.1.1 Tổng quan lĩnh vực đào tạo 45 3.1.2 Thực trạng đào tạo lĩnh vực điện-điện tử ô tô 50 3.2 Nhu cầu học tập trang bị kiến thức liên quan đến hệ thống mã khóa động 55 3.2.1 Thống kê mức độ quan tâm hiểu biết sinh viên hệ thống mã khóa động 55 3.2.2 Nhận xét kết khảo sát 57 CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH GIẢNG DẠY HỆ THỐNG MÃ KHÓA ĐỘNG CƠ 59 4.1 Giới thiệu cấu tạo mô hình, nguyên lý hoạt động hệ thống mã khóa động 59 4.1.1 Cấu tạo chức chi tiết hệ thống 61 4.1.1.1 ECM động 61 4.1.1.2 Transponder Key ECU 62 4.1.1.3 Ổ khóa điện 64 vii Luận văn thạc sĩ 4.1.1.4 Chìa khóa điện 65 4.1.1.5 Bộ tạo tín hiệu Ne .67 4.1.1.6 Các chi tiết cụm chi tiết khác 68 4.1.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống mã khóa động 69 4.1.2.1 Nguyên lý xác lập chế độ mã khóa động 69 4.1.2.2 Nguyên lý hủy bỏ chế độ mã khóa động 70 4.2 Thiết kế chế tạo mô hình giảng dạy hệ thống mã khóa động 70 4.2.1 Thiết kế khung giá đỡ để lắp đặt chi tiết 70 4.2.2 Chế tạo, lắp đặt hoàn thiện mô hình 74 4.2.3 Vận hành, kiểm tra thử nghiệm mô hình .77 4.3 Thiết kế giảng cho hệ thống mã khóa động theo phương pháp giảng dạy tích hợp 78 4.3.1 Mục tiêu giảng 78 4.3.2 Nội dung giảng .78 4.3.2.1 Lý thuyết hệ thống mã khóa động 78 4.3.2.2 Thực hành kiểm tra, chẩn đoán, khắc phục hư hỏng hệ thống mã khóa động 80 CHƯƠNG : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC viii Luận văn thạc sĩ DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT AC ( Alternating Current) : Nguồn điện xoay chiều DC( Direct Current) : Nguồn điện chiều DTC (Diagnostic Trouble Code) : Mã chẩn đoán hư hỏng ECM (Electronic Control Modul) : Bộ xử lý điều khiển theo modul ECU (Electronic Control Unit) : Bộ xử lý điều khiển trung tâm EFII (Electronic Fuel Injection Input) : Tín hiệu phun xăng điện tử EFIO (Electronic Fuel Injection Output): Tìn hiệu phun xăng điện tử GND (Ground) : Nguồn mass hệ thống ID (Identification) : Mã nhận dạng IG SW (Ignition Switch) : Công tắc máy IMI (Immobiliser output) : Tín hiệu nhận ECM IMO (Immobiliser output) : Tín hiệu xuất từ ECM IND (Indicator) : Chỉ thị LAN (Local Area Network) : Mạng máy tính nội LED (Lighting Emited Diode) : Đi-ốt phát quang PVC (Polyvinyl Clorua) : Một loại nhựa dẻo RFID (Radio Frequency IDentification) : Nhận dạng vô tuyến ix Luận văn thạc sĩ DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ thuật toán xác thực song phương hệ thống mã khóa động Immobilizer Hình 1.2: Sơ đồ thuật toán xác thực đơn phương hệ thống mã khóa động Immobilizer Hình 2.1: Minh họa nhiễu thông tin 16 Hình 2.2: Bảo mật thông tin với dịch vụ ATM ngân hàng 18 Hình 2.3: Một chức bảo mật ứng dụng điện thoại di động 19 Hình 2.4: Hệ thống mã khóa động hãng BMW lắp đặt xe 20 Hình 2.5: Sơ đồ nguyên lý bảo mật thông tin 21 Hình 2.6: Mã hóa giải mã với khóa đối xứng 23 Hình 2.7: Mã hóa giải mã với hai khóa 24 Hình 2.8: Mô hình điều khiển có ứng dụng xử lý tín hiệu 30 Hình 2.9: Các thành phần hệ thống RFID 33 Hình 2.10: Thành phần đầu cuối hệ thống RFID 33 Hình 3.1: Biểu đồ nhu cầu lựa chọn lĩnh vực làm việc sinh viên cao đẳng ngành ô tô sau tốt nghiệp 46 Hình 3.2: Biểu đồ biểu thị mức độ đáp ứng tay nghề lĩnh vực ngành ô tô trường cao đẳng mà sinh viên theo học 48 Hình 3.3: Biểu đồ thể đánh giá sinh viên việc khó nâng cao tay nghề lĩnh vực 49 Hình 3.4: Biểu đồ thể lý dẫn đến việc gặp khó khăn học môn học lĩnh vực điện-điện tử ô tô sinh viên 49 Hình 3.5: Biểu đồ thể khác lý dẫn đến việc gặp khó khăn học môn học lĩnh vực điện-điện tử ô tô sinh viên cao đẳng quy cao đẳng nghề 52 x Luận văn thạc sĩ ANGD (E25-7)-mass sườn Có chìa khóa ổ Hình 4.22 Đo điện trở < 1Ω Để đo tín hiệu chân CODE (E25-4)-AGND(E25-7) có chìa khóa ổ khóa ta dùng máy đo xung Oscilloscope GW INSTEAD GOS 1022 máy đo xung khác có chức tương tự Hình 4.19 Máy đo xung Oscilloscope GW INSTEAD GOS 1022 [11] Thực điều chỉnh núm VOLTS/DIV mức 2V/DIV, núm TIME/DIV mức 20ms/DIV nối mass cho máy đo xung nối chân CH1 máy đo với chân CODE ổ khóa ta hình ảnh xung hình 4.21 82 Luận văn thạc sĩ Hình 4.20 Xung hiển thị đo chân CODE chân AGND Để đo xung dao động chân TXCT(E25-5)- AGND(E25-7) ta làm tương tự điều chỉnh lại núm TIME/DIV mức 10ms/DIV hình ảnh hình 4.22 Hình 4.21 Xung hiển thị đo chân TXCT chân AGND Nếu xung hiển thị khác với hình ảnh ta kết luận hộp ECU chứa mã chìa khóa gặp cố nên gửi tín hiệu tới khuếch đại sai khuếch đại mã chìa gặp cố nên khuếch đại sai tín hiệu - Kiểm tra ECU thu phát mã chìa khóa 83 Luận văn thạc sĩ Bảng 4.2: Giá trị tiêu chuẩn đo kiểm ECU thu phát mã chìa khóa Giá trị tiêu Giá trị chuẩn đo Tên chân cần đo Điều kiện đo ANGD(E15-5)-mass sườn Đo điện trở < 1Ω Không có chìa khóa ổ