RFID无线射频识别标识系统的探讨

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一、何谓RFID

RFID是英文"Radio Frequency Identification"的缩写，中文称为无线射频身份识别、感应式电子芯片或是近接卡、感应卡、非接触卡……等等，是非接触式自动识别技术的一种。根据英国Pira的研究，很可能在未来几年会对包装、印刷和纸张的重要影响中，其中一项技术即是RFID射频识别标识（http://www.pira.co.uk/）；Forrester Research公司说，数据中心采用Linux系统、离岸外包、RFID（无线射频识别）是2004年四大IT趋势（http://www.topology.com.tw/）；资策会将RFID列入2003年值得观察的十大技术（http://taiwan.cnet.com/news/）；“已经很久没有看到这么让人兴奋的新科技了”是工研院企画组组长吴柏成对RFID的形容；无线识别系统将取代条形码--RFID将使千万结帐员失业（93/12/01中国时报）；老技术RFID成为新一代杀手级应用，全球零售业一百二十二兆元商品阶级革命（833期商业周刊）。这些都是对RFID的描述。事实上RFID技术早在二次世界大战就已存在，当时英国用以确认进机场的是否为己方的飞机，以免遭误击。

最简单的RFID系统是由卷标（Tag）、读取器（Reader）和天线（Antenna）三部分组成：当卷标进入磁场区域后，接收的读取器发出信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无电源卷标或称被动卷标），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，有电源卷标或称主动卷标）；读取器读取信息并译码后，送至中央信息系统进行有关的处理，但在实际应用中需要其它的软硬件支持。

根据美国零售连锁业联盟的估计，美国几大零售业者，一年因为货品管理不良而遭受的损失高达七百亿美元。宝碱公司（Procter & Gamble）前任行销副总Kevin Ashton就有切身之痛，1997年宝碱公司的欧蕾保湿乳液上市，商品大为畅销，可是太畅销了，许多商店货架常常空掉，由于商品太多、查补的速度又太慢，“我们眼睁睁的看着钱一分一秒从货架上流失。”Ashton表示。他花了两年找到了答案，就是将RFID取代现在的商品条形码（Bar Code），它就变成零售商品的绝佳信息发射器，可以变化出千百种应用与管理方式。在宝碱公司（P&G）和吉列公司（Gillette）的赞助下，美国麻省理工学院（MIT）两名研发RFID应用技术的教授Sanjay Sarma和David Brock，成立了自动ID中心（Auto-ID Center），专门研究RFID电子商品条形码，成立的日期1999年10月1日正是条形码问世25周年。除了总部在School of Engineering, MIT，另外在英国（Cambridge University）、瑞士（St. Gallen University）、澳洲（University of Adelaide）、日本（应庆大学）、中国（复旦大学）都有设立分部（http://www.autoidlabs.org/）。

二、RFID之特性

(一) 数据的读写（Read Write）机能：

只要通过RFID Reader即可不需接触，直接读取讯息至数据库内，且可一次处理多个标签，并可以将物流处理的状态写入标签，供下一阶段物流处理的读取判断之用。

(二) 容易小型化和多样化的形状：

RFID在读取上并不受尺寸大小与形状之限制，不需为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外，RFID TAG更可往小型化与多样型态发展，以应用在不同产品。

(三) 耐环境性：

纸张一受到脏污就会看不到，但RFID对水、油和药品等物质却有强力的抗污性。RFID在黑暗或脏污的环境之中，也可以读取数据。

(四) 可重复使用：

由于RFID为电子数据，可以反复被覆写，因此可以回收标签重复使用。如被动式RFID，不需要电池就可以使用，没有维护保养的需要。

(五) 穿透性：

RFID若被纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质包覆的话，也可以进行穿透性通讯。不过如果是铁质金属的话，就无法进行通讯。

(六) 数据的记忆容量大：

数据容量会随着记忆规格的发展而扩大，未来物品所需携带的资料量愈来愈大，对卷标所能扩充容量的需求也增加，对此RFID不会受到限制。

三、RF之使用频率现况

为避免各国无线电频率使用标准不一，造成使用上的混乱与困扰，国际上大多遵守国际电信联合会（ITU）的规范。目前RFID使用的频率有6种，分别为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以下传输距离短约10公分左右，通讯速度慢。此频段在绝大多数的国家属于开放，不涉及法规开放和执照申请的问题，因此使用最广，主要使用在宠物、门禁管制和防盗追踪。13.56MHz薄化的效果最佳传输距离为1公尺以下，代表性应用为会员卡、识别证、飞机机票和建筑物出入管理，通讯距离10公分左右的近距离非接触式IC卡发展快速。UHF频段的RFID标签最远可达近5公尺的传输距离，可大幅提升现阶段的应用层次，通讯品质佳，适合供应链品项管理，但有各国频率法规不一的问题，现有的使用者频率腾挪问题必不可免，否则跨区应用必然会出现管理的盲点。

四、RFID与条形码之差异性比较

目前全球以千亿计的大小商品，都靠着产品上一条条粗细不一的线条（条形码）来辨别身分。但是条形码只能记载着产品简单的背景，例如生产商和品项名称，而且还得透过红外线接触扫瞄才能读取数据。更重要的是目前全世界每年生产超过五亿种商品，而全球通用的商品条形码，由十二位排列出来的条形码号码已经快要用光了。条形码是只读的、需要对准标的、一次只能读一个、且容易破损；而RFID是可擦写的、使用时不需对准标的、同时可读取多个、坚固全天候使用，可不需人力介入操作。所以Bar Code是有可能被RFID标签替代的（如图一）。

有关RFID与条形码间的一些比较如表一、表二。


五、RFID应用范围

RFID之应用相当广泛，最常见的应用为：

* 门禁管制：人员出入门禁监控、管制及上下班人事管理

* 回收资产：栈板、货柜、台车、笼车等可回收容器管理

* 货物管理：航空运输的行李识别，存货、物流运输管理

* 物料处理：工厂的物料清点、物料控制系统

* 废物处理：垃圾回收处理、废弃物管控系统

* 医疗应用：医院的病历系统、危险或管制之生化物品管理