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2007-07-03 09:01:09| 人氣1,565| 回應0 | 上一篇 | 下一篇

無線射頻辨識技術(RFID)技術與應用

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別台記者:范皓宇

RFID的基礎知識與技術優勢

RFID的中文名稱為「無線射頻辨識系統(Radio Frequency Identification)」,是一種非接觸式自動識別系統,RFID在歷史上的發展,可追溯到第二次世界大戰時期(約1940年左右),RFID當時的功能,是英軍用於分辨敵方和英方飛機。當時,所應用的原理,是將類似的今日使用的主動式標籤(Active Tag)裝設在英國飛機上,透過雷達發射訊號到飛機上的標籤,標籤就會發出適當的回應的訊號,以此就可以判斷飛機為己方所有,此系統稱為IFF(Identity:Friend or Foe),目前世界上的飛行管制仍是以此為基礎。由於他是利用無線電波來傳送識別資料,一組射頻識別系統由標籤與讀取機組成。標籤上裝有電路,不需要電池。由於讀取機從一段距離外間歇發射能量給標籤時,標籤上的電路即可通電,與讀取機交換訊息。標籤基本上是在一塊矽晶片上加裝簡單的天線,然後以玻璃或塑膠組件封裝而成,所以進行識別工作時不需人工介入,可以在油漬、高塵量的惡劣環境中運用。短距離RFID可運用在工廠自動化、貨品銷售,長距離RFID可用在收費系統或車輛身分識別。目前最為人熟知的RFID應用,就是寵物注射晶片,而許多知名飯店的門禁系統及保全系統亦已應用RFID的技術。

傳統的條碼是利用光電效應,利用條碼辨識器將光訊號轉換成電訊,進而讀出條碼所儲存的資訊。傳統的條碼可說是近視眼,因為只有在靠近條碼辨識器時,訊號才能被解讀。而RFID標籤則不同,它可以不斷地主動或者被動地發射無線電波,只要處於RFID閱讀器的接收範圍之內,就能被感應並且正確地被辨識出來,且RFID辨識器的收發距離可長可短,根據它本身的輸出功率和使用頻率的不同,從幾公分到幾十公尺不等。由於無線電波有著強大的穿透能力,即使隔著一段距離,或隔著箱子或其它包裝容器,都可掃瞄裡面的物品,而無需拆開商品的包裝。另外,RFID的掃描速度之快也是傳統條碼所不能與之相提並論的,RFID的讀卡器每250毫秒便可從射頻標簽中讀出商品的相關數據。同時,RFID 閱讀器甚至可以同時處理200個以上的標籤,而條碼標籤則需一個一個識別。在處理數據方面,RFID的優勢十分明顯。

RFID的應用介紹

RFID的系統架構可分為標籤、讀卡機與系統應用三大部分,分述如下:

1.電子標籤(Tag):分為被動式和主動式兩種。被動式Tag是接收讀取器所傳送的能量,轉換成電子標籤內部電路操作電能,不需外加電池;可達到體積小、價格便宜、壽命長以及數位資料可攜性等優點。

2.讀卡機(Reader):利用高頻電磁波傳遞能量與訊號,電子標籤的辨識速率每秒可達50個以上。可以利用有線或無線通訊方式,與應用系統結合使用。

3.系統應用:RFID系統結合資料庫管理系統、電腦網路與防火牆等技術,提供全自動安全便利的即時監控系統功能。相關整合應用包括航空行李監控、生產自動化管控、倉儲管理、運輸監控、保全管制以及醫療管理等。

RFID科技系統的應用,可以用來強化全球供應鏈的管理,在歐美受到Wal-Mart、Metro Group等零售商和美國國防部投入建置,可望大量應用在物流、製造業的供應鏈,甚至被預測取代至少一部份的條碼市場,除了在日本的伊勢丹、三越、松下、SONY、小學館、講談社、京急store等等,連美國的IBM, HP及微軟也積極搶進。對於製造商而言,RFID確實有助於透明化生產線資訊,包括精確掌握庫存數量、提升出貨與物流的效率,進而降低成本。許多專家認為,此技術未來將會是大幅提升供應鏈效率的關鍵。RFID不僅可取代現行使用廣泛的條碼設備,更因具有非接觸性、無方向性、永久使用、耐候性強等特性,所以非常適合使用於自動化或是惡劣環境中,例如,收發倉庫及物流管理、汽車防盜保全系統、動物自動化管理、自動收費系統、品質管理等方面。RFID確實有助於透明化生產線資訊,包括精確掌握庫存數量、提升出貨與物流的效率,進而降低成本。另外,RFID還具有壽命長、安全性高、不會受環境限制等優點。RFID標籤壽命最高可以達10年以上,且還擁有條碼所不具備的防水、防磁、耐高溫等性能;傳統條碼在遇到雪、霧、冰、等惡劣工作環境下,其光學識別技術將會失效,而RFID依然可以正常地工作。

未來RFID的台灣發展與結論

雖然RFID優點相當多,但仍存在著一些障礙,使得RFID的還不能完全被市場廣泛應用,首先是居高不下的成本,RFID標籤成本原本就較高,若再加上RFID發射器、讀取機、編碼器與天線等設備成本,初期投資費用甚鉅。再者是某些驗證機制的不完備,造成可能侵犯個人隱私權的疑慮,這表現在RFID標籤無法對閱讀器進行身份驗証。RFID標簽一旦接近讀取器,就會無條件自動發出訊息,無法辨識該RFID讀取器是否合法。而技術標準之爭,也是RFID的市場化受阻的最重要原因。目前RFID存在兩個技術標準陣營,MIT Auto-ID Center與日本的Ubiquitous ID Center分別提出各自不同的基礎協議。而這兩大陣營中,都有不同的廠商支持。採取何種標準,勢必會影響各個廠商的市場佔有率。如何協調各個廠商的利益,統一技術規範,要比解決單純的技術問題複雜得多。

而台灣在全球RFID產業中扮演的角色,現階段國際知名廠商在RFID產業中,所投入的成本與研發均著重於前端Reader及Tag等硬體設備;但要真正帶動擴大RFID應用、進而解決「晶片成本降低」的問題,主要還是後端RFID系統軟體的發展及應用。RFID產業發展的成功關鍵因素,是如何壓低價格,如何做好晶片整合、包裝測試,台灣擁有產能第一的晶圓代工能力,及完整的供應鏈,在推動RFID應用上,深具競爭力。電腦公會成立RFID促進會之後,也將與大陸密切交流,推動兩岸RFID產業標準的建立。在無線射頻識別成為新一代殺手級應用科技的同時,惠普已經透過本身實施RFID的各項運用,清楚掌握如何提升供應鏈的能見度與效率,如今惠普已宣布在台灣成立亞太區第一個RFID卓越中心(Center of Excellence),更將針對各個行業的不同需求,引入惠普全球資源,以提供客製化的RFID應用服務。惠普未來將鎖定資訊科技、零售流通、汽車製造與醫療製藥等四大產業,提供更加完整的端對端(end-to-end)解決方案,協助其快速導入應用RFID技術。

參考資料:
1.聰明、有智慧的RFID無線辨識系統 http://www.getgoal.com.tw/tech/tech-37-1.htm
2.RFID技術與應用,日經BP RFID技術編輯部/編,周湘琪/譯,旗標出版股份有限公司。

台長: het
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