一、何謂RFID
RFID是英文"Radio Frequency Identification"的縮寫,中文稱為無線射頻身份識別、感應(yīng)式電子芯片或是近接卡、感應(yīng)卡、非接觸卡...等等,是非接觸式自動識別技術(shù)的一種。根據(jù)英國Pira的研究,很可能在未來幾年會對包裝、印刷和紙張?生的重要影響中,其中一項技術(shù)即是RFID射頻識別標(biāo)識
(http://www./);Forrester Research公司說,數(shù)據(jù)中心采用Linux系統(tǒng)、離岸外包、RFID(無線射頻識別)是2004年四大IT趨勢(http://www./);資策會將RFID列入2003年值得觀察的十大技術(shù)(http://taiwan./news/);「已經(jīng)很久沒有看到這么讓人興奮的新科技了」是工研院企畫組組長吳柏成對RFID的形容;無線識別系統(tǒng)將取代條形碼--RFID將使千萬結(jié)帳員失業(yè)(93/12/01中國時報);老技術(shù)RFID成為新一代殺手級應(yīng)用,全球零售業(yè)一百二十二兆元商品階級革命(833期商業(yè)周刊)。這些都是對RFID的描述。事實上RFID技術(shù)早在二次世界大戰(zhàn)就已存在,當(dāng)時英國用以確認(rèn)進機場的是否為己方的飛機,以免遭誤擊。
最簡單的RFID系統(tǒng)是由卷標(biāo)(Tag)、讀取器(Reader)和天線(Antenna)三部分組成:當(dāng)卷標(biāo)進入磁場區(qū)域后,接收的讀取器發(fā)出信號,憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息(Passive Tag,無電源卷標(biāo)或稱被動卷標(biāo)),或者主動發(fā)送某一頻率的信號(Active Tag,有電源卷標(biāo)或稱主動卷標(biāo));讀取器讀取信息并譯碼后,送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)的處理,但在實際應(yīng)用中需要其它的軟硬件支持。
根據(jù)美國零售連鎖業(yè)聯(lián)盟的估計,美國幾大零售業(yè)者,一年因為貨品管理不良而遭受的損失高達七百億美元。寶堿公司(Procter & Gamble)前任行銷副總Kevin Ashton就有切身之痛,1997年寶堿公司的歐蕾保濕乳液上市,商品大為暢銷,可是太暢銷了,許多商店貨架常??盏?,由于商品太多、查補的速度又太慢,「我們眼睜睜的看著錢一分一秒從貨架上流失。」Ashton表示。他花了兩年找到了答案,就是將RFID取代現(xiàn)在的商品條形碼(Bar Code),它就變成零售商品的絕佳信息發(fā)射器,可以變化出千百種應(yīng)用與管理方式。在寶堿公司(P&G)和吉列公司(Gillette)的贊助下,美國麻省理工學(xué)院(MIT)兩名研發(fā)RFID應(yīng)用技術(shù)的教授Sanjay Sarma和David Brock,成立了自動ID中心(Auto-ID Center),專門研究RFID電子商品條形碼,成立的日期1999年10月1日正是條形碼問世25周年。除了總部在School of Engineering, MIT,另外在英國(Cambridge University)、瑞士(St. Gallen University)、澳洲(University of Adelaide)、日本(應(yīng)慶大學(xué))、中國(復(fù)旦大學(xué))都有設(shè)立分部(http://www./)。
二、RFID之特性
(一) 數(shù)據(jù)的讀寫(Read Write)機能:
只要通過RFID Reader即可不需接觸,直接讀取訊息至數(shù)據(jù)庫內(nèi),且可一次處理多個標(biāo)簽,并可以將物流處理的狀態(tài)寫入標(biāo)簽,供下一階段物流處理的讀取判斷之用。
(二) 容易小型化和多樣化的形狀:
RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀之限制,不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。此外,RFID TAG更可往小型化與多樣型態(tài)發(fā)展,以應(yīng)用在不同產(chǎn)品。
(三) 耐環(huán)境性:
紙張一受到臟污就會看不到,但RFID對水、油和藥品等物質(zhì)卻有強力的抗污性。RFID在黑暗或臟污的環(huán)境之中,也可以讀取數(shù)據(jù)。
(四) 可重復(fù)使用:
由于RFID為電子數(shù)據(jù),可以反復(fù)被覆寫,因此可以回收標(biāo)簽重復(fù)使用。如被動式RFID,不需要電池就可以使用,沒有維護保養(yǎng)的需要。
(五) 穿透性:
RFID若被紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)包覆的話,也可以進行穿透性通訊。不過如果是鐵質(zhì)金屬的話,就無法進行通訊。
(六) 數(shù)據(jù)的記憶容量大:
數(shù)據(jù)容量會隨著記憶規(guī)格的發(fā)展而擴大,未來物品所需攜帶的資料量愈來愈大,對卷標(biāo)所能擴充容量的需求也增加,對此RFID不會受到限制。
三、RF之使用頻率現(xiàn)況
為避免各國無線電頻率使用標(biāo)準(zhǔn)不一,造成使用上的混亂與困擾,國際上大多遵守國際電信聯(lián)合會(ITU)的規(guī)范。目前RFID使用的頻率有6種,分別為135KHz以下、13.56MHz、433.92MHz、860M~930MHz(即UHF)、2.45GHz以及5.8GHz,其各有特色和缺陷。135KHz以下傳輸距離短約10公分左右,通訊速度慢。此頻段在絕大多數(shù)的國家屬于開放,不涉及法規(guī)開放和執(zhí)照申請的問題,因此使用最廣,主要使用在寵物、門禁管制和防盜追蹤。13.56MHz薄化的效果最佳傳輸距離為1公尺以下,代表性應(yīng)用為會員卡、識別證、飛機機票和建筑物出入管理,通訊距離10公分左右的近距離非接觸式IC卡發(fā)展快速。UHF頻段的RFID標(biāo)簽最遠(yuǎn)可達近5公尺的傳輸距離,可大幅提升現(xiàn)階段的應(yīng)用層次,通訊品質(zhì)佳,適合供應(yīng)鏈品項管理,但有各國頻率法規(guī)不一的問題,現(xiàn)有的使用者頻率騰挪問題必不可免,否則跨區(qū)應(yīng)用必然會出現(xiàn)管理的盲點。
四、RFID與條形碼之差異性比較
目前全球以千億計的大小商品,都靠著產(chǎn)品上一條條粗細(xì)不一的線條(條形碼)來辨別身分。但是條形碼只能記載著產(chǎn)品簡單的背景,例如生產(chǎn)商和品項名稱,而且還得透過紅外線接觸掃瞄才能讀取數(shù)據(jù)。更重要的是目前全世界每年生產(chǎn)超過五億種商品,而全球通用的商品條形碼,由十二位排列出來的條形碼號碼已經(jīng)快要用光了。條形碼是只讀的、需要對準(zhǔn)標(biāo)的、一次只能讀一個、且容易破損;而RFID是可擦寫的、使用時不需對準(zhǔn)標(biāo)的、同時可讀取多個、堅固全天候使用,可不需人力介入操作。所以Bar Code是有可能被RFID標(biāo)簽替代的。
五、RFID應(yīng)用范圍
RFID之應(yīng)用相當(dāng)廣泛,最常見的應(yīng)用為:
* 門禁管制:人員出入門禁監(jiān)控、管制及上下班人事管理
* 回收資產(chǎn):棧板、貨柜、臺車、籠車等可回收容器管理
* 貨物管理:航空運輸?shù)男欣钭R別,存貨、物流運輸管理
* 物料處理:工廠的物料清點、物料控制系統(tǒng)
* 廢物處理:垃圾回收處理、廢棄物管控系統(tǒng)
* 醫(yī)療應(yīng)用:醫(yī)院的病歷系統(tǒng)、危險或管制之生化物品管理
* 交通運輸:高速公路的收費系統(tǒng)
* 防盜應(yīng)用:超市的防盜、圖書館或書店的防盜管理
* 動物監(jiān)控:畜牧動物管理、寵物識別、野生動物生態(tài)的追蹤
* 自動控制:汽車、家電、電子業(yè)之組裝生產(chǎn)
* 聯(lián)合票證:聯(lián)合多種用途的智能型儲值卡、紅利積點卡
美國的德州儀器公司(Texas Instruments Incorporated),已生產(chǎn)的RFID產(chǎn)品就包括:門禁控制、航空包裹識別、汽車防盜器、文檔追蹤管理、包裹追蹤識別、畜牧業(yè)、后勤管理、移動商務(wù)、產(chǎn)品防偽、運動計時、票證管理等等(http://www.)。
六、發(fā)展RFID之可能瓶頸
(一) 隱私權(quán)問題:
RFID Journal和市場研究機構(gòu)ABI,共同進行的一項名為「RFID Journal Live」的調(diào)查顯示「采用RFID技術(shù)最大的好處是可以對企業(yè)的供應(yīng)鏈進行透明管理,有效降低成本,但最近RFID的安全性也非常令人關(guān)注,很多公司推出了增強安全性能的RFID 產(chǎn)品。」(http://www./)因為沒有人會因為它使用起來方便而自愿讓個人隱私權(quán)曝光。
(二) 失業(yè)問題:
企業(yè)采用射頻識別系統(tǒng)后,將接手原來由人工完成的工作并進一步取代人工操作,其衍生而來的的問題,將是許多的勞工面臨失去工作的危機。
(三) 技術(shù)的突破:
根據(jù)機構(gòu)Auto-ID Center所做的一項調(diào)查顯示,即使貼上雙重卷標(biāo),RFID卷標(biāo)牌仍有3%無法判讀;只貼一個標(biāo)簽的吊牌則只有78%正確判讀。此外,射頻識別標(biāo)簽與讀取機具有方向性及射頻識別訊號容易被物體所阻斷,亦為射頻辨識技術(shù)未來發(fā)展的一大挑戰(zhàn)。
(四)成本的降低:
RFID系統(tǒng)不論是卷標(biāo)、讀取器和天線可望隨著各大業(yè)者應(yīng)用而使制造成本大幅降低,另外著名顧問公司麥肯錫分析指出,廠商不能只著眼于RFID未來價格下跌就垂涎不已,因為這項技術(shù)還需進行企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)軟件升級,而這部份可能所費不貲。
(五)國際標(biāo)準(zhǔn)的制定與推行:
標(biāo)準(zhǔn)化是推動產(chǎn)品廣泛獲得市場接受的必要措施,但射頻識別讀取機與標(biāo)簽的技術(shù)仍未見統(tǒng)一,因此無法一體適用。而不同制造商所開發(fā)的卷標(biāo)通訊協(xié)議,適用于不同的頻率,且封包格式不一。就目前看來,現(xiàn)在普遍使用的134KHz和13.56MHz因傳輸距離不夠長而限制了閱讀器和RFID標(biāo)簽間的傳輸距離,使得若干標(biāo)簽不能有效地被讀取,而跨越UHF頻段的最大問題是既有之絕大多數(shù)的RFID系統(tǒng)和卷標(biāo)供貨商,以及設(shè)備無法支持UHF頻段。也因此,各公司、自動識別中心與國際標(biāo)準(zhǔn)組織都正致力于訂定射頻識別標(biāo)簽的標(biāo)準(zhǔn),以求所有的標(biāo)簽?zāi)芘c任何讀取機兼容。
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