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從沸沸揚揚的國道ETC淺談— 無線射頻自動識別系統RFID技術 余政翰 一、前言 無線射頻自動識別系統（Radio Frequency Identification；RFID）雖然不是近日才發明的技術，卻在近日被Wal-Mart、Tesco、美國國防部炒熱，被認為是影響未來全球產業發展之重要技術，因而廣受各方的注目。尤其在物流上的應用，將會使物流上的追蹤更及時，對產業供應鏈產生巨大的影響。目前，在物流上用來追蹤及檢核貨品的條碼，雖可達到收集資訊、掌控貨品動態的目的，但是使用條碼有其先天上之限制，例如：提供的資訊量有限，必須近距離使用且亦受污損而無法讀取，必須逐一掃讀而造成作業瓶頸與大量人力的浪費，這些限制使得條碼無法因應更細緻、更迅速的物流資訊要求。 由於RFID具有非接觸式讀取、資料可更新、儲存資料容量大、可重複使用、同時間可讀取多個辨識標籤、資料安全性等優點，有可能取代目前使用之條碼(Bar-Code)資訊辨識系統其相關整合應用更包含航空行李監控、生產自動化管控、倉儲管理、運輸監控、保全管制、圖書管理以及醫療管理等，依據美國具權威性的市場顧問公司AlliedBusiness Intelligence Inc.估計，2002年無線射頻識別系統的市場總值合計近乎11.54億美元，預2008年市場為38.43億美元，年平均成長率為22%，未來在產業應用的發展無可限量。 以往國內RFID研發生產大都以低頻、13.56MHz相關產品為主，產值不高，市場應用領域多集中在門禁、資產管理與動物管理等。但自2003年起已改弦更張，開始透過工研院系統中心推動高頻RFID的研發計畫。而研發內容包括ID晶片、天線、讀取機等重要技術，2004年將完成ID晶片開發，預計2005年上半年將由國產之高頻RFID標籤(Tag)進軍市場，後續則將研發讀取機以及RFID與其他感應器(Sensor)結合之研究計畫，已使RFID能多樣化地應用在各方面。 二、RFID系統簡介 所謂RFID，是利用無線電波傳送識別資料的系統，其系統的構成，主要是利用附著於人或物之IC卡片或IC晶片標籤（Tag，由IC晶片、天線所構成）和讀取機（Reader）間進行通訊。簡而言之，它是一張內嵌式可發射電波訊號晶片的標籤，而在晶片方寸間記錄了一系列資訊，能讓動態產品上的標籤與周圍百公尺內的Sensor溝通，達到資料交換、辨識之目的，其結構如圖一所示。RFID扮演重要的物件資料儲存、傳遞、感應及資訊互動的功能，並可有效降低網路資料流量，未來RFID將可能取代目前廣泛使用的條碼，可謂商機龐大。 近年來，RFID不論在國內或是國外，已在許多領域中被廣泛應用，現將其應用範圍盧列如下： 1.門禁管制，如辦公大樓之門禁監控系統。 2.貨物管理，如航空運輸的行李識別系統。 3.物料處理，如工廠的物料清點系統、收發倉庫及物流管理。 4.廢物處理，如垃圾處理系統。 5.醫療應用，如醫院病歷系統。 6.交通運輸，如高速公路的收費系統。 7.防盜應用，如超市的防盜系統、汽車防盜保全系統。 8.動物監控，如野生動物生態追蹤系統。 9.社區巡邏，如社區巡邏箱之設置合巡守員之巡邏辨識，亦可應用於警查巡邏。 圖一 RFID的基本架構圖 另外，近年來RFID在各行各業的應用可說如雨後春筍般蓬勃發展，而業者為何要利用此一新技術而逐漸淘汰條碼呢？主要是RFID較之傳統條碼的作法，有著許多優點。至於在應用方面，主要有以下三大項： ■電子標籤（Tag）： 通常以電池的有無區分為被動式和主動式兩種類型。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，其可達到體積小、價格便宜、壽命長以及數位資料可攜性等優點。 ■讀卡機（Reader）: 利用高頻電磁波傳訊能量與訊號，電子標籤的辨識速度每秒可達50個以上，可利用有線或無線通訊方式，與應用系統結合使用。 ■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及時監控系統功能。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。 一套RFID系統包括三部份:天線或線圈、Transceiver（收發器）與Transponder（詢答器）。Transceiver加上Decoder（解碼器），再加上天線，則稱為Reader（讀卡機）或Interrogatr（讀卡機）。當Transponder（意義為Transmitter發射器加Responder應答器）加上天線，則稱為主動式標籤，而當Tranponder加上線圈，則被為動式標籤。廣義上是Reader或Interrogatr一般並不會去區分，狹義上是Reader + Decoder + Interface（連結器）=Interrog