RFID项目及产品简介

    我公司一直至力于RFID的技术研发与项目集成,并组织参与了多个RFID的集成项目,主要行业包括:物流、仓库管理、高速公路收费、车辆跟踪与管理等等。

RFID技术发展简介

    RFID在历史上的首次应用可以追溯到第二次世界大战期间 (约1940年代) ,其当时的功能是用于分辨出敌方飞机与我方飞机。目前世界上的飞安管制系统仍是以此为概念。

    到了1970年代末期,美国政府透过Los Alamos科学实验室将RFID技术转移到民间。RFID技术最先在商业上的应用是在牲畜身上。到了1980年代,美国与欧洲的几家公司开始着手生产RFID卷标。今日来讲,RFID技术已经被广泛应用于各个领域,从门禁管制、牲畜管理,到物流管理,皆可以见到其踪迹。

1 概述

    RFID(Radio Frequency Identification,射频识别系统)最近两年在国内外受到热烈的讨论;Wal-Mart宣布该公司在2005年1月1日开始,要求Wal-Mart主要的100个供货商将RFID电子卷标应用在栈板与纸箱上。日本政府甚至准备将原本给行动通讯业使用的UHF频段,开放其中950MHz~956MHz给RFID使用。RFID被许多媒体评为未来的明星产业,究竟它的魅力何在,可以从其具备的特性来窥探一二。RFID自动识别科技可以突破条形码须人工扫瞄、一次读一个的限制;也可以在恶劣的环境下作业、长距离的读取、同时读取多个卷标等。另外还具有实时追踪、重复读写内容及高速读取的优势,应用范围之广让人对它充满了期待。

2 RFID历史演进

    RFID在历史上的首次应用可以追溯到第二次世界大战期间 (约1940年代),其当时的功能是用于分辨出敌方飞机与我方飞机。我方的飞机上装载有高耗电量的主动式卷标(Active Tag),当雷达发出询问的讯号,这些卷标就会发出适当的响应,藉以识别出自己是友军或是敌军。此系统称为IFF(Identify: Friend or Foe)。目前世界上的飞安管制系统仍是以此为概念。

    到了1970年代末期,美国政府透过Los Alamos科学实验室将RFID技术转移到民间。RFID技术最先在商业上的应用是在牲畜身上。到了1980年代,美国与欧洲的几家公司开始着手生产RFID卷标。今日来讲,RFID技术已经被广泛应用于各个领域,从门禁管制、牲畜管理,到物流管理,皆可以见到其踪迹。

3 RFID原理

    RFID的原理是利用发射无线电波讯号来传送资料,以进行无接触式的资料辨识与存取,可达到身份及物品内容识别的功能,其可分为两大部分 (如图1所示) :
卷标(Transponder,亦可称为Tag):装置于要被识别的物体上。
辨识器(Reader):根据设计方式以及使用的技术,主要可分为只可读(read),以及可擦写(read/write)两种。
     辨识器一般都会包含无线电模块(传送器与接收器)、控制芯片、及感应装置。除此之外,很多辨识器会配备有额外的接口(RS232, RS485等),让其将接收的资料传送到另外一个系统(PC,控制系统)。

图一、辨识器与卷标是RFID系统的主要组件

    作为RFID系统中的资料载体,RFID卷标通常包含感应装置(Coupling element)及电子芯片。以被动式的卷标为例,当其尚未进入辨识器的感测范围时,它是完全静止的;只有等到卷标进入感测范围时才会转为激活的状态。卷标所需的电力是透过辨识器来供给,另外像时间与卷标内容等资料也是透过辨识器来传送。

4 RFID标准的建立 - Auto-ID Center

    由于RFID可能应用于各个不同领域,针对共同项目制定一套标准,予以明确的规范有其绝对必要性,若干业界组织已发起相关活动,并朝此标准化的目标努力。

    美国麻省理工学院MIT实验室带头成立自动化识别系统中心(Auto-ID Center)。参加的业者包括美国国防部、娇生、百事可乐、吉利、UPS、大日本印刷、永丰余造纸,可口可乐、Tesco、Wal-Mart Store、Pfizer等全球各国知名企业,以及条形码管理组织,如美国的UCC (Uniform Code Counci,Inc.,)、欧洲的EAN International等。自动化识别系统中心位于美国麻省理工学院,并在英国剑桥大学、日本及澳洲设有卫星研究室。

    自动化识别系统中心的目标在于建构一个位于网际网络上层的物流网络。计算机可以透过它来即刻找到任何位置的任何物体。这个网络不仅提供更可靠、正确、实时的信息于目前的商务应用上,它将会创造一个全新的时代与竞争机会。

    自动化识别系统中心目前正在着手设计这个网络的关键组件。这些关键组件包含了产品电子识别码(Electronic Product Code or EPC)、卷标与读取器的硬件规格、对象命名服务器(Object Naming Service or ONS)、物品标记语言(Physical Markup Language or PML),以及Savant软件技术。其系统架构图如下所示。

图二、Auto-ID系统发展架构图

5 RFID应用

    RFID自第二次世界大战应用在飞机上之后,经过七零年代的研究发展,到八零年代美国与英国将其应用于宠物识别上,九零年代广泛的应用在进出口管制与汽车防盗上 [8]。RFID的应用范围非常的广泛,举凡我们日常生活中的食、衣、住、行、育、乐所有牵涉到的物品,皆能使用RFID。以下为各应用介绍:

(1) 大众运输:
在德国与韩国已经将RFID应用于车票,取代传统纸票或刷卡式卡票,可大幅缩短验票时间,方便旅客通行出入口。
(2) 飞航安全:
美国发生911事件之后,飞航安全受到更多的重视。在行李的卷标上便引进RFID来替代现行的条形码 (Bar Code),不仅有利于航空公司行李运输的管理,更可进一步确保飞航安全的管制。RFID可记录旅客详细的个人资料、飞行起点、转机点和目的地,也可附加行李重量、报到时间等信息,航空公司可透过读取器掌握每一件行李的动态.并可在突发状况,针对特定的行李,进行紧急的处置。
(3)门禁控制:
RFID可使用在公司、住户大楼的个人身份辨识,作为门禁管理之用。除此之外,有些国家亦应用于滑雪场的出入口管制,利用感应方式快速进出,游客不必再由厚重衣物中取出票券。
(4) 汽车防盗:
在引擎控制装置上装设RFID系统,需使用同一ID码的钥匙方能发动,RFID并不能完全杜绝窃盗,但却可提高窃车的难度。欧洲汽车制造商在1997年起,普遍在新车上采用上述防盗措施,使汽车失窃率明显降低。Toyota在2001年后,全车系陆续引进RFID技术,日产亦有部份车种引进。
(5)动物管理:
可以当作宠物的「身分证」,或应用于畜牧业作为饲养程序与规划。
(6) 道路自动收费:
1980年香港已经开始使用道路与桥的自动收费系统(Electronic Road-Pricing :ERP)
(7) 供应链管理:
美国麻省理工学院MIT就发起称为「Auto-ID Center」的研究计划,Auto-ID的理念应用在零售端是期能做到卖一个产品,就能实时补货(Sell one、 replenish one, sell one、replenish one...),最佳的状况是零售端卖出一个产品,制造商就立即得到此信息并且开始生产。所以,理想中的愿景为:自购买行为一发生,即可同时追溯至原物料的传递行为[2]。目前世界最大的零售商(Wal-Mart) 大力支持RFID,并计划利用追踪产品流向的新型库存管理技术,希望透过RFID卷标简化并改良库存管理,让制造商更有效率地记录并追踪货物的流向。

 
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