| 安全、耐久、效率佳的RFID |
| 文/李延華 (記者) 2007-09-16 |
| RFID以各種不同的面貌，應用於大眾的生活當中，例如門禁卡、悠遊卡、動物晶片及新生兒管理等，都是常見的應用，相較於條碼，RFID可自動化資訊的收集與傳遞，並降低錯誤的機率。 |
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| RFID，Radio Frequency Identification System 無線射頻辨識系統，廣泛應用於生活中的技術 談到RFID，通常會直接聯想到美國最大的零售商沃爾瑪（Wal-Mart），沃爾瑪要求前100大供應商在2004年底之前，在紙箱及棧板上使用RFID，因而掀起一波的熱潮。 事實上，RFID早在第二次世界大戰，即被應用於空戰，以辨識敵機與友機的身份。而沃爾瑪的野心最後因為RFID的成本太高、標準不一及技術尚未成熟等因素而受挫，但是這不表示應用就此消失。 目前RFID仍以各種不同的面貌，應用於大眾的生活當中，例如門禁卡、悠遊卡、動物晶片及新生兒管理等，都是常見的應用。 曾有媒體預言：RFID會取代條碼（Bar Code）。同樣基於最現實的成本考量，近乎零成本的條碼並不會因此被淘汰，反而是成本降不下來的RFID遭遇推廣的瓶頸。因此應用RFID必須善用非接觸性、遠距及自動化的特性，否則無法突顯價值。 細究RFID的應用原理，主要是由電子標籤（Tag）、讀取器（Reader）及應用系統所組成。電子標籤主要是用來記錄商品資料，記憶體可以是唯讀或者可重複讀╱寫，更複雜的應用，甚至會在標籤中內建微處理器，或者溫╱溼度感應器。 標籤一旦接近讀取器，便會自動發出訊息，根據讀取距離的差別，標籤可分為主動式（Active）與被動式（Passive）兩種，主要以加裝電池與否區分。 加裝電池的主動式RFID，可讀取的最遠距離可達200公尺，而被動式RFID最遠只有5∼6公尺。 然而，RFID也不全然沒有限制。除了頻率的波段與資料交換的標準不一致之外，最大的問題在於液體、金屬與碳元素會干擾RFID的辨識率，例如整箱的擺放方向不一的可口可樂在盤點時，就可能產生辨識率的問題。一般認為加裝讀取器或者客製化標籤的款式，就可改善干擾的情況。 企業對於RFID應用於供應鏈管理的美好想像，是站在倉庫門口，貨物的盤點資料即在轉瞬間彙整於手持式電腦。但由於供應鏈管理關乎諸多國際標準的制定，牽涉層面廣泛，因此這樣的夢想無法短時間實現，反而是其他特殊創意的小型應用，成功率較高。文☉李延華 Passive 被動式 被動式標籤本身沒有供應電力的來源，因此內部的電路在接收到讀取器的電磁波後才會被驅動，一旦標籤接收到足夠的訊號，便可以發送資料至讀取器。 由於被動式標籤具有價格低廉、體積小及無需電源供應的優點，目前RFID的應用，主要以被動式居多，例如動物晶片、門禁卡等均是被動式標籤的應用。不過，被動式標籤的有效偵測距離短，因此也限制了應用的範圍。 Active 主動式 主動式標籤包含一個電池提供電源，使標籤可以主動發射無線電波，且感應距離較長，搭配天線使用最遠可達300公尺。 主動式標籤並不是時時刻刻在發射無線電波，否則電力很快就會用完。標籤平時其實是處於休眠的狀態，而RFID的讀取器加裝喚醒的裝置，當標籤進入讀取器的 範圍，喚醒機制便觸發標籤開始傳送資訊。不過由於主動式RFID體積大、需要更換電池，以及成本較高等因素，所以目前應用並不普及。 Frequency 頻率 RFID使用的頻率主要有LF（Low Frequency，低頻）、HF（High Frequency，高頻）及UHF（Ultra High Frequency，超高頻）三種。LF是135KHz以下的應用，傳輸距離約10公分，被廣泛使用在門禁卡、汽車防盜等應用。HF主要規範為 13.56MHz，傳輪距離在1公尺以內，主要應用在付款機制方面。而UHF的頻段在860∼930MHz，傳輸距離可達5公尺，可同時進行大量標籤的讀 取與辨識，適合物流及供應鏈領域。 SCM，Supply Chain Management 供應鏈管理 RFID對於供應鏈管理的幫助，在於透過自動化的處理，可以減少人工的錯誤、提高工作效率與客戶滿意度，尤其對於棧板或包裝紙箱等可重複使用的資源，RFID可以協助追蹤進度，以確保貨物在正確的時間，出現在正確的地點。 雖然很多人認為供應鏈管理是RFID最具體的應用，但由於高昂的成本，以及必須制定跨產業和國際的資料流通標準等因素，反而使得供應鏈管理的RFID應用無法迅速起飛。 BarCode 條碼 條碼是20世紀最偉大的發明之一，現今使用條碼管理貨品已經相當普及。RFID與條碼比較，可以更進一步減少人力成本。因為條碼掃描器需要實際接觸物品，而且一次只能取單一條碼資料；而RFID是無線的通訊系統，而讀取器的辨識速度每秒可達250個標籤。 不過，面對條碼幾乎零成本的優勢，善用RFID非接觸性、遠距與自動化的特色，才是成功的關鍵。 Filter 過濾 RFID雖然已區分LF、HF及UHF三個頻段，但相同頻段的訊息，也是可能互相干擾。 尤其在高密度布建的區域，雜訊是一定存在的，也會影響辨識率，目前可藉由軟體的過濾功能排除雜訊，讀取器也可內建過濾功能。臺灣手機的頻段與RFID的UHF頻段非常接近，也同樣會造成干擾。現階段除了透過系統整合商開發過濾程式外，讀取器的位置，最好避開手機基地臺。 Middleware 中介軟體 當讀取器接收到RFID標籤的資料之後，後續就必須藉由中介軟體處理。一般而言，由軟體廠商與特定的硬體廠商合作，開發接收與處理讀取器資訊的機制。 RFID的價值就在中介軟體的運用中浮現。標籤的資訊透過無線電波的傳送，除了提供產品本身的資料外，還可能包括溫度、溼度及壓力的偵測裝置，只要善加利用RFID提供的資料，可幫助企業了解客戶與市場的變化。 RTLS，Real Time Location System 即時定位系統 國外已有服務業的RFID應用案例，透過讀取器追蹤客戶在賣場行進的時間與路線，藉此分析賣場的動線設計，與熱門商品的選擇與擺放位置是否得當。 而另一個更精確的RFID定位技術則是RTLS。它可偵測的距離約300呎，可根據各讀取器交叉取得的距離及兩點之間的時間差，計算特定人員所在的座標位置，通常應用於校區或廠房等有限範圍追蹤與定位，精準度比GPS高，不過成本也很高。 GPS，Global Positioning System 全球衛星定位系統 最常與RTLS比較的定位技術就是GPS，GPS是由美國政府所發展，由24個衛星所組成，每個衛星均持續發射包含衛星軌道與時間資料的無線電波，而GPS的接收機便會擷取衛星的資訊，並計算自身所在的座標、移動速度與時間。 GPS與RTLS相較，RTLS的精確度較高，可達9平方公尺，而GPS由於透過衛星導航，沒有區域的限制，而且成本低廉，不過，需要在室外及天氣情況佳的狀態下才能使用。 |
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