Giải pháp xây dựng hệ thống quản lý và thu phí tiện ích cho người dân và du khách bằng thẻ du lịch đa năng

80 Trần Hoàng Vũ, Hoàng Bá Đại Nghĩa 
GIẢI PHÁP XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ VÀ THU PHÍ TIỆN ÍCH CHO 
NGƯỜI DÂN VÀ DU KHÁCH BẰNG THẺ DU LỊCH ĐA NĂNG 
MEASURES FOR BUILDING A MANAGEMENT SYSTEM AND COLLECTING 
THE UTILITY CHARGES FROM CITIZENS AND TOURISTS BY USING 
VERSATILE TRAVEL CARDS 
Trần Hoàng Vũ, Hoàng Bá Đại Nghĩa 
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật – Đại học Đà Nẵng, thvu@ute.udn.vn, hoangnghia041082@gmail.com 
Tóm tắt - Hiện nay, "Du lịch thông minh" đã trở thành một cụm từ 
mới mô tả việc ứng dụng kỹ thuật mới như các hình thức cảm biến, 
công nghệ xử lý dữ liệu lớn, các cách thức mới trong kết nối và 
trao đổi thông tin (như IoT, RFID, NFC) trong lĩnh vực du lịch, cho 
phép biến đổi các dữ liệu số trở thành các sản phẩm thực tế, có 
giá trị, đem lại phong cách quản lý mới của nhà nước, các khả 
năng kinh doanh mới của các nhà cung cấp dịch vụ cũng như các 
trải nghiệm mới cho khách du lịch. Vì vậy, trong bài báo, chúng tôi 
đề xuất giải pháp xây dựng hệ thống quản lý và thu phí tiện ích cho 
người dân và du khách bằng thẻ du lịch đa năng sử dụng công 
nghệ thẻ NFC cho hệ thống thông tin cung cấp các dịch vụ hỗ trợ 
và quản lý du khách (Smart Tourist Service Center - STSC). 
Abstract - Recently, "Smart tourism" has appeared as a new term to 
describe the application of the technological advancements that rely on 
sensors, big data processing technique, and new methods for connecting 
and exchanging information (such as IoT, RFID, and NFC) in tourism. 
When these technologies are utilized, the digital data becomes practical 
and valuable products. At the same time, new management tool for the 
government, new business opportunities for travel agencies, as well as 
new experiences for tourists are created. Therefore, in this paper, a 
measure for a system to manage and collect the utility charges from 
citizens and tourists is proposed by using versatile travel cards based on 
the NFC technology that can provide supporting services and tools for 
visitor management (Smart Tourism Service Centre – STSC) 
Từ khóa - du lịch thông minh; thành phố thông minh; internet kết 
nối vạn vật; công nghệ giao tiếp trường gần; vi dịch vụ 
Key words - Smart Travel; Smart city; IoT; NFC; Micro-Services 
1. Đặt vấn đề 
Trên thế giới hiện nay, đặc biệt tại Pháp đang sử dụng 
thẻ CityPass mang tính tiện ích cao cho du khách, loại thẻ 
này sử dụng vào cổng tại các điểm tham quan du lịch tại 
các thành phố lớn châu Âu. Du khách đến Pháp sẽ có nhiều 
cơ hội tham quan các điểm đến văn hóa với chi phí tiết 
kiệm nhất [1]. Một thẻ Paris City Passport (có kỳ hạn 2, 3 
hay 5 ngày) cho phép du khách sử dụng miễn phí các loại 
phương tiện giao thông công cộng và được vào cửa hơn 60 
viện bảo tàng trong vùng như Cung điện bảo tàng Louvre, 
điện Pantheon, Cung điện bảo tàng Versailles..., được tham 
gia dạo thuyền trên sông Seine trong hơn 1 giờ. Du khách 
dùng thẻ Paris City Passport sẽ khám phá các điểm du lịch 
chính của thủ đô theo hành trình của tuyến xe buýt đỏ dành 
phục vụ du khách ở Paris. Bên cạnh đó, khi mua hàng ở 
trung tâm thương mại Lafayette, du khách sở hữu thẻ Paris 
City Passport còn được ưu đãi giảm giá. 
Ngoài ra, thẻ City Pass được sử dụng rộng rãi tại các 
điểm đến du lịch ở các thành phố du lịch như London 
(Anh), New York (Mỹ) [2]. Với loại thẻ này, du khách 
được vào cổng các điểm tham quan mà không cần mất thời 
gian xếp hàng rồng rắn trước phòng vé, đồng thời được 
hưởng nhiều dịch vụ cộng thêm như miễn phí vận chuyển 
đến điểm tham quan, được giảm giá khi mua hàng tại các 
trung tâm thương mại, cửa hàng đặc sản... 
Hiện nay, các thành phố lớn ở Việt Nam nói chung và 
Đà Nẵng nói riêng đã và đang triển khai dự án “thành phố 
thông minh”, vấn đề sử dụng công nghệ IoT (Internet of 
things) để đẩy mạnh phát triển ngành du lịch được sử dụng 
rộng rãi, đặc biệt giúp phát triển du lịch có tính liên vùng. 
Trong đó việc nghiên cứu phát triển thẻ đa năng phục vụ 
cho các dịch vụ công, tiện ích, du lịch, giao thông hiện nay 
đang được các cấp chính quyền thành phố quan tâm để phát 
triển du lịch bền vững, theo định hướng thành phố thông 
minh và Chính phủ điện tử. 
Những định hướng phát triển xây dựng Đà Nẵng thành 
thành phố thông minh, trở thành một trong những trung tâm 
dịch vụ lớn của Việt Nam, phát triển du lịch thực sự trở thành 
ngành kinh tế mũi nhọn. Nhưng hiện nay, thành phố chưa 
xây dựng hệ thống quản lý và thu phí tiện ích cho người dân 
và du khách bằng thẻ du lịch đa năng, chưa có cổng thông 
tin tiếp dân và khách du lịch trực tuyến, nhằm giải đáp những 
thắc mắc phổ biến khi du lịch Đà Nẵng. 
Xuất phát từ các phân tích trên, để hướng tới hệ thống 
dịch vụ tổng thể, hỗ trợ và quản lý du khách, nhằm phát 
triển du lịch bền vững theo định hướng thành phố thông 
minh và Chính phủ điện tử, trong bài báo [3] đã đưa ra Mô 
hình kiến trúc tổng thể hệ thống STSC (Smart Tourism 
Service Center). Đây là mô hình phát triển một số dịch vụ 
hỗ trợ và quản lý du khách nhằm phát triển du lịch bền 
vững theo định hướng thành phố thông minh. 
Hình 1. Mô hình dịch vụ hệ thống STSC hỗ trợ Du khách [3] 
Trong bài báo này, nhóm tác giả đề xuất giải pháp ứng 
dụng công nghệ NFC trong thanh toán phát triển thẻ đa 
năng tích hợp vào mô hình STSC, nhằm phục vụ cho các 
Tra cứu thông tin 
Gửi phản hồi trực tiếp 
Công ng ệ thực tại ảoCông nghệ thực tại tăng cường
Thanh toán tiện ích
Dịch vụ Web
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL. 17, NO. 1.2, 2019 81 
dịch vụ công, tiện ích, du lịch. Hệ thống thanh toán này sẽ 
cung cấp những dịch vụ hỗ trợ thanh toán di động để thu 
phí tiện tích; kiểm soát vào/ra; báo cáo thống kê tình hình 
khai thác dịch vụ; ghi nhận và phản hồi ý kiến du khách để 
vừa quảng bá lẫn nâng cao chất lượng dịch vụ. 
2. Giới thiệu công nghệ NFC 
Hiện nay, công nghệ NFC (Near Field Commnication) 
được sử dụng nhiều trong thanh toán điện tử là một trong 
những giải pháp đã được đưa vào sử dụng tại nhiều quốc 
gia trên thế giới. Các ứng dụng thanh toán được sử dụng 
như thu phí giao thông công cộng [4], thanh toán tiền tại 
siêu thị, máy bán hàng tự động và tại các điểm du lịch 
NFC là công nghệ sử dụng cảm ứng từ trường để tạo 
kết nối giữa các thiết bị khi có sự tiếp xúc trực tiếp (chạm). 
Công nghệ này kết nối không dây tầm ngắn với khoảng 
cách 5cm. Băng tần hoạt động của NFC có tần số 13,56 
MHz và tốc độ truyền tải dữ liệu tối đa 424 Kbps [5]. Công 
nghệ NFC có khoảng cách truyền dữ liệu khá ngắn nên giao 
dịch bằng công nghệ này được xem là an toàn. 
Hình 2. Ứng dụng NFC trong thương mại điện tử 
2.1. Kiến trúc thẻ NFC 
- Giao tiếp NFC qua sóng RFID, không cần pin - nguồn 
cấp; 
- Khoảng cách đọc: lên tới 10cm. Ổn định 5cm; 
- Tần số hoạt động: 13.56 MHz; 
- Giao tiếp dữ liệu với đầu đọc: ISO/IEC 14443, tốc 
độ106 kbit/s, 212 kbit/s, 424 kbit/s; 
- Thuật toán: DES/3DES 56/112/168 bit keys, 8 byte 
CMAC, hoặc AES 128 bit keys, 8 byte CMAC; 
- Khả năng lưu trữ dữ liệu: lên tới 10 năm; 
- Khả năng đọc ghi: lên tới 500 000 lần. 
Hình 3. Sơ đồ khối chip NFC [4] 
2.2. An toàn hệ thống thanh toán 
Để đảm bảo an toàn cho hệ thống thanh toán chúng tôi 
sử dụng Hệ thống quản lý khóa (KMS) để tạo Key ngẫu 
nhiên nạp vào thẻ thanh toán (NFC CARD) và thẻ SAM 
(Security Access Modules). 
Trong đó thẻ SAM [6] được gắn trên thiết bị thanh toán 
(POS) nhằm xác thực trên hệ thống thanh toán. Tất cả các 
thiết bị thanh toán để tương tác với thẻ thanh toán cần có 
thẻ SAM để thực hiện đảm bảo an ninh từ các chương trình 
ứng dụng. 
Thẻ SAM được nạp ứng dụng bảo mật, các quá trình 
mã hóa, giải mã đều được thực hiện trong CPU của SAM 
(theo tiêu chuẩn ISO 7816): 
- Các khóa bảo mật được tạo ngẫu nhiên 
- Nhiều khóa được tạo ra cho các mục đích khác nhau: 
xác thực thẻ thanh toán, xác thực giao dịch thanh toán 
- Thuật toán xác thực 3DES 
2.3. Quy trình thanh toán với thẻ SAM 
1. Thiết bị thanh toán (POS) yêu cầu lấy mã thử thách 
(key Challenge) từ thẻ người dùng. Thẻ trả lại mã thử thách 
trong phiên làm việc. 
2. POS gửi mã thử thách tới thẻ bảo mật (thẻ SAM). 
Thẻ SAM trả lại khóa phiên với thẻ người dùng cho POS. 
3. POS truyền key và các lệnh thực hiện giao dịch vào 
thẻ (giao dịch thanh toán Payment). 
4. POS truyền lại data lệnh ghi lại số dư thẻ ví điện 
tử; yêu cầu thay đổi số dư trên thẻ (tăng, giảm số dư hoặc 
các yêu cầu truy cập bộ thẻ NFC). 
5. POS thực hiện cập nhật lại số dư trên thẻ ví điện tử. 
6. Thẻ ví điện tử trả lại kết quả giao dịch. Kết thúc 1 
giao dịch với thẻ NFC. 
Hình 4. Sơ đồ quy trình thanh toán trên thẻ SAM 
3. Giải pháp xây dựng hệ thống thanh toán bằng thẻ du 
lịch đa năng 
3.1. Mô hình hệ thống thanh toán 
Trong Hình 5, nhóm tác giả đề xuất mô hình thanh 
toán thẻ du lịch đa năng tích hợp vào trung tâm thanh 
82 Trần Hoàng Vũ, Hoàng Bá Đại Nghĩa 
toán STSC. Trong mô hình này, chúng tôi triển khai hệ 
thống thanh toán tại điểm du lịch hoạt động ở 2 chế độ 
offline và online. Bình thường hệ thống hoạt động theo 
cơ chế offline kết nối trực tiếp giữa thẻ NFC với thiết bị 
thanh toán. Khi hoạt động online hệ thống sẽ kết nối đến 
Trung tâm thanh toán STSC để cập nhập thông tin theo 
chu kỳ. Mô hình thanh toán thẻ du lịch đa năng sử dụng 
công nghệ NFC có cấu tạo gồm 4 phần chính: Thẻ du 
lịch đa năng, Điểm thanh toán, Hệ thống thanh toán, 
Trung tâm thanh toán STSC [3]. 
THẺ DU LỊCH ĐA NĂNG
HỆ THỐNG THANH TOÁN
ĐIỂM THANH TOÁN
SAO LƯU DỮ LIỆU
SAM
KHỞI TẠO
INTERNET
Xác
 thực
Toàn
Vẹn
Dữ
Liệu
Xác
 thực 
giao 
dịch
Kiểm 
tra số 
dư
Xác
 thực
Trung tâm thanh toán 
STSC
SAO LƯU DỮ LIỆU
Hình 5. Mô hình hệ thống thanh toán bằng thẻ du lịch đa năng 
sử dụng công nghệ NFC 
3.1.1. Thẻ du lịch đa năng 
Thẻ du lịch đa năng dùng thanh toán các dịch vụ công 
cộng. Thẻ lưu các thông tin cơ bản về người dùng và cập 
nhật thông tin về giao dịch lên server theo chu kỳ. Người 
sử dụng muốn thực hiện thanh toán phải dùng thẻ được cấp 
quét qua đầu đọc ở điểmt thanh toán. Các chức năng thẻ 
được thể hiện ở Hình 6. 
Hình 6. Sơ đồ khối chức năng thẻ du khách 
3.1.2. Điểm thanh toán 
Là nơi đọc thông tin của thẻ du lịch đa năng NFC 
thông qua thiết bị thanh toán và gửi dữ liệu về máy chủ 
để xử lý. Thông tin giao dịch của chủ thẻ được Server gửi 
trả về điểm thanh toán sẽ được hiển thị trên màn hình. 
Các thiết bị tại điểm thanh toán kết nối Hệ thống thanh 
toán được thể hiện trong Hình 7 với 3 chức năng: 
• Ghi nhật ký: Tự động cập nhật nhật ký trên thiết bị và 
đưa ra các cảnh báo hệ thống (nếu có). 
• Cập nhật hệ thống: Cập nhật bảng giá, cập nhật 
software và cập nhật key. 
• Thanh toán: Tiếp nhận, đồng bộ giao dịch thanh toán 
và cập nhật card blacklist. 
Thiết bị thanh toán 
Ghi nhật ký Thanh toán Cập nhật hệ thống 
Định kỳ ghi 
nhật ký lên STSC 
Đưa ra các 
cảnh báo lên STSC 
Cập nhật bảng giá 
Cập nhật Software 
Cập nhật Key 
Cập nhật card 
blacklist 
Đồng bộ lịch sử 
giao dịch 
Hình 7. Sơ đồ khối thiết bị thanh toán 
3.1.3. Hệ thống thanh toán 
Hệ thống thanh toán là máy chủ có nhiệm vụ lưu trữ 
thông tin người dùng và lịch sử giao dịch. Hệ thống có chức 
năng xử lý và phản hồi đến các điểm thanh toán bao gồm 
các tính năng chính: 
• Xác nhận của giao dịch; 
• Kiểm soát giao dịch và số dư thẻ; 
• Quản lý Key; 
• Tính toàn vẹn dữ liệu; 
• Xác thực, ủy quyền. 
3.1.4. Trung tâm thanh toán STSC 
Trung tâm thanh toán STSC có chức năng quản lý và 
kết nối tất cả hệ thống thanh toán tại các điểm du lịch trong 
hệ thống [3]. 
3.2. Xây dựng hệ thống thực nghiệm thanh toán bằng thẻ 
du lịch đa năng 
Để thực hiện thanh toán bằng thẻ du lịch đa năng, nhóm 
tác giả đã xây dựng một hệ thống thử nghiệm bao gồm 
PC01, PC02 kết nối qua mạng LAN và đầu đọc thẻ NFC. 
- PC01 được xây dựng với 2 chức năng: 
+ Hệ thống thanh toán: Lưu dữ liệu thông tin về thiết 
bị thanh toán, tài khoản người dùng và kết nối với Trung 
tâm thanh toán STSC; 
+ Điểm thanh toán: Phần mềm thanh toán tại quầy 
giao dịch (lễ tân) với các chức năng như: ghi thông tin lên 
thẻ, đọc dữ liệu, thanh toán, nạp tiền và tra cứu lịch sử giao 
dịch của thẻ.khi chạm thẻ vào đầu đọc thẻ. 
- PC02 được thiết lập, cài đặt ứng dụng thanh toán tự 
động tại các điểm thanh toán. 
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL. 17, NO. 1.2, 2019 83 
Hình 8. Hệ thống thực nghiệm thanh toán bằng thẻ du lịch đa năng sử dụng công nghệ NFC 
3.2.1. Demo ứng dụng trên PC01 
❖ Chức năng đọc ghi thẻ 
• Đặt thẻ lên đầu đọc thẻ; 
• Nhập các thông tin chủ thẻ: Tên, số tiền nạp vào thẻ; 
• Nhấn nút “Ghi thẻ” để khởi tạo thông tin chủ thẻ; 
• Chương trình sẽ báo ghi thẻ thành công. 
Hình 9. Chức năng ghi thông tin lên thẻ 
❖ Chức năng đọc thẻ 
Khi đặt thẻ lên đầu đọc thông tin về chủ thẻ sẽ hiển thị 
lên màn hình. 
Hình 10. Chức năng đọc thông tin lên thẻ 
❖ Chức năng thanh toán và nạp tiền 
Khi chủ thẻ thanh toán dịch vụ thì số tiền sẽ được trừ 
ngày trên thẻ. 
• Đặt thẻ lên đầu đọc thẻ; 
• Nhập số tiền cần thanh toán; 
• Nhấn nút “Thanh toán” để thực hiện thanh toán. 
Hình 11. Chức năng thanh toán dịch vụ 
Trong Hình 12 khi số tiền thanh toán vượt quá số dư 
trong thẻ. Chương trình sẽ thông báo số dư không đủ để 
thanh toán và hiển thị số dư còn lại trong thẻ. 
Hình 12. Chức năng kiểm tra số dư trên thẻ 
Khi số tiền trên thẻ không đủ, chủ thẻ muốn nạp tiền 
them nhân viên sẽ nạp tiền vào thẻ cho chủ thẻ. Số tiền vừa 
nạp sẽ được cộng vào tài khoản chủ thẻ và lưu trên thẻ. 
• Đặt thẻ lên đầu đọc thẻ; 
• Nhập số tiền cần nạp; 
• Nhấn nút “Nạp tiền” để thực hiện nạp tiền; chương 
trình thông báo nạp tiền thành công và số dư sau khi 
nạp tiền. 
Hình 13. Chức năng nạp thêm tiền vào thẻ 
PC02 PC01 
84 Trần Hoàng Vũ, Hoàng Bá Đại Nghĩa 
❖ Chức năng lịch sử giao dịch thẻ 
Với chức năng này hệ thống sẽ quản lý tất cả các giao dịch 
thẻ trên hệ thống: giao dịch thanh toán hay nạp tiền vào thẻ. 
Hình 14. Tra cứu lịch sử giao dịch thẻ có ID 8AA12FE9 
3.2.2. Demo ứng dụng trên PC02 
Tại điểm thanh toán kiểm soát vào ra, xây dựng chức 
năng tự động thanh toán tiền vé vào cổng. Ở đây được thiết 
lập với 01 lần chạm thẻ sẽ trừ 1000đ/lượt. 
Hình 15. Thanh toán tại hệ thống bán vé tự động 
4. Kết luận và hướng phát triển tương lai 
Trong bài báo này, nhóm tác giả đề xuất giải pháp ứng 
dụng công nghệ NFC trong thanh toán tại các điểm du lịch. 
Với hệ thống server lưu trữ toàn bộ cơ dữ liệu về thiết bị 
thanh toán, tài khoản thẻ, lịch sử thanh toán. Thiết bị thanh 
toán kết nối trực tiếp đến đầu đọc thẻ. Kết nối giữa thẻ và 
thiết bị thanh toán ở chế độ offline. Cập nhập lịch sử thanh 
toán của thiết thị lên Server theo chu kỳ. Số tiền sẽ được 
lưu trữ trực tiếp trên thẻ; Việc thanh toán tại một điểm du 
lịch với các chức năng ứng dụng phần mềm đọc, ghi thẻ, 
thanh toán thẻ tại quầy thu ngân và xây dựng được chức 
năng thanh toán tự động tại các điểm du lịch. Giải pháp thẻ 
du lịch đa năng có tính khả thi cao trong việc xây dựng hệ 
thống thanh toán tại các điểm thu phí dịch vụ công cộng. 
Trên cơ sở bài bào này, trong tương lai, nhóm tác giả sẽ 
nghiên cứu triển khai thực nghiệm hệ thống hỗ trợ quản lý 
và thu phí tiện ích cho người dân và du khách bằng thẻ du 
lịch đa năng tích hợp trong mô hình STSC tại các điểm du 
lịch thành phố Đà Nẵng. 
Lời cảm ơn: Nghiên cứu này được tài trợ bởi Chương trình 
khoa học và công nghệ trọng điểm cấp quốc gia giai đoạn 
2016-2020: “Nghiên cứu công nghệ và phát triển sản phẩm 
công nghệ thông tin phục vụ Chính phủ điện tử”, Mã số đề 
tài: KC.01.02/16-20. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Paris City Pass - Book your activities online - getyourguide.com. 
[2] New York CityPASS, www.newyorkcity.fr/cartes-reduction 
[3] Trần Hoàng Vũ, Chử Đức Hoàng, Phan Cao Thọ “Giải pháp tổng 
thể cung cấp hệ thống dịch vụ hỗ trợ và quản lý du khách theo 
định hướng thành phố thông minh tại việt nam” , Tạp chí Khoa 
học và Công nghệ ĐHĐN; Số: 11(120).2017-Quyển 2; Trang: 
145; Năm: 2017. 
[4] Đặng Vũ Minh Dũng, Đoàn Quốc Nam, Lương Vinh Quốc Danh 
“Thiết kế hệ thống thanh toán các dịch vụ công cộng ứng dụng 
công nghệ RFID và NFC”, Tạp chí Khoa học Trường ĐH Cần 
Thơ Số chuyên đề: Công nghệ Thông tin; Trang 28-38, 2013. 
[5] MIFARE DESFire EV1 contactless multi-application IC Rev. 3.2 — 9 
December 2015 145632 Product short data sheet COMPANY PUBLIC. 
MIFARE secure access module SAM AV2 Rev. 3.2 — 17 December 
2013 191732 Product short data sheet COMPANY PUBLIC. 
(BBT nhận bài: 11/10/2018, hoàn tất thủ tục phản biện: 24/10/2018)