RFID的應用 淡江大學 資訊管理系所 侯 永 昌

簡介 在科技日益進步的今日，人們在生活當中已習慣運用各種卡片來做數碼的辨識，諸如信用卡、電話卡、金融卡、門禁卡等 然而目前世面上的數碼資料卡多以接觸方式與讀卡機做資料交換；在此情況下，長期使用將使卡片磨損而造成資料誤認，且接觸式卡片有方向性或需特定之接點，讓使用者常因不當操作而使讀卡機無法正確判讀資料 一個小於2mm平方，如同芝麻顆粒般大小的IC晶片，將可能為這個社會帶來一股大型的變革風潮，這種有如芝麻顆粒般迷你的晶片，名為「RFID」

簡介 無線射頻辨識系統 (Radio Frequency Identification system; RFID) 是一種非接觸式的自動識別技術，它是利用無線電波辨識目標物上的標籤(Tag)，以進行無線資料辨識及擷取相關資訊的工作 RFID是針對接觸式系統(如7-11超商之條碼讀卡機)之缺點，利用射頻訊號，以無線方式傳送數碼資料，因此識別卡不需與讀卡機接觸即可做資料交換 此種無線方式的資料傳送無方向性需求，且卡片置於口袋、皮包內，不必取出就能直接辨識，免除現代人經常要從數張卡片中尋求特定卡片的煩惱，所以增加更多便利性

簡介 目前生活中RFID的應用相當廣泛，例如台北巿捷運悠遊卡、社區門禁管制系統之感應卡、賣場、書店門口之防竊系統、汽機車的晶片鑰匙、國內施行「動物保護法」之後，強制所有家犬身上植入的識別晶片等等都是 它不是一項新技術，早在六O年代就有此 RF 辨識技術，只是最近才將成本降低，並提昇其技術能力

簡介 這種僅能提供單一功能的RFID，卻扮演了實現ubiquitous (網路無所不在) 社會的牽線者，正掀起一股狂大的旋風。服飾業、食品業、物流業等許多業界已開始認真思考，是否要以此替代條碼系統 在歐美各國，包括了美國Wal-Mart Stores、英國特易購(Tesco)、德國Metro等大型物流企業，都以提升公司內部物流系統的效率為目標，相繼宣布將在2005～2006年間，正式採用RFID系統 這些最貼近消費者，又具有指標性意義的物流業，都已決定導入RFID，那麼在上游的製造業和批發業者，勢必也要開始考慮要導入此系統

簡介 現在這種可稱之為RFID風潮的社會現象，僅代表邁向普及化的起點而已。只要能有成功的案例出現，預估RFID的導入將會如同滾雪球般地迅速發展。目前對於RFID的市場需求，真可說是處於風潮爆發的前夕 RFID是2003年以來國內外圖書館界的熱門議題，新加坡國家圖書館是最早也是最大範圍使用RFID技術的圖書館。隨著RFID技術的日趨成熟，RFID技術在圖書館領域有著非常廣闊應用的前景

RFID之發展現況 2004年美國國防部及美國百貨業巨人-威名百貨(Wal-Mart)的前百大供應商將透過電子商品碼進行RFID之應用，預計2005年全面運用，屆時美軍裝備之零組件都將有此晶片，結合『全壽期管理』(CALS)，使供應鏈管理技術更有效率，後勤管控更加便捷 RFID的應用非常廣泛，目前有動物晶片、汽車晶片防盜器、飯店之門禁、保全系統、停車場管制、生產線自動化、物料管理等

RFID之發展現況 美國德州ScenPro公司開發在伊拉克海軍第三艦隊醫院使用的TacMedCS系統，是由德州儀器(TI)提供RFID晶片。德州儀器公司RFID部的行銷與通訊經理透露，德州儀器的Tag-it晶片符合ISO-15693標準，RFID讀取設備與袖口之間的讀取和寫入距離可達6英吋，晶片能夠儲存2Kb資訊，用於儲存唯一的身份號碼、受傷記錄和治療資料。在伊拉克戰爭期間，美國軍方大量使用了RFID技術，用於追蹤受傷士兵或一般民眾的身份、狀況和位置。縫於袖口中的RFID晶片，其資料可藉由手持設備進行讀取，識別病人，也允許醫生在晶片上添加、修改或製作新的治療記錄

RFID之發展現況 美國海軍將TacMedCS系統用於戰場，快速識別傷員，記錄治療情況，藉由全球定位系統(GPS)將資訊傳回基地，加速治療並提高資源調配能力 2002年美國陸軍年會舉辦越野賽跑，在每位選手運動鞋貼上RFID晶片，並在各檢查點設置接收器，以讀取選手賽程紀錄，作為評判依據

RFID之發展現況 2004年裕隆日產汽車與工研院共同合作推動RFID於『汽車全生命週期之應用』，成為國內第一個將RFID應用於汽車服務的車廠 主要應用在汽車接待流程、維修動態、車輛管理等，將可有效管理保修進出流程及交車中心之車輛庫存，大幅降低人工作業成本及時間 未來進一步擴大各層面，使汽車上下游的價值鍊體系進行全面整合與應用，以落實e化汽車服務之理念

RFID之發展現況 台北醫學大學附設醫院與昇陽電腦合作，成立RFID健康與醫療應用發展聯盟，運用RFID設計感應器，只要裝在醫療人員及病患身上，在開刀前或給藥前，就能透過感應與電腦連線，讓醫療人員核對病患所有資料，避免醫療疏失發生，除可防止開錯刀、給錯藥外，RFID也被用在SARS院內感染控制

RFID之發展現況 東元醫院與工研院系統中心合作進行『醫療院所接觸史RFID追蹤管制系統』技術開發，建立科技與醫療整合的感控追蹤模式，作為全國醫療院所將來預防院內感染的參考指標 當啟動追蹤管制系統時，可由追蹤資料精確篩選病例來源，並即刻追查和隔離可能受到感染人員，讓醫院在最短時間內，針對可能感染人員進行隔離或治療之處置 目前追蹤系統已在東元醫院運作，可有效防制類似SARS院內感染

RFID之發展現況 中國大陸已宣布組成跨部會小組研發RFID，意圖在此一新興的庫存追蹤技術上發揮影響力 RFID可讓零售業者與供應商追蹤貨櫃進度，大陸去年出口值達4,380億美元，可說是全球製造重鎮，因此在RFID標準上擁有決策地位，將會是全球商務DNA的未來主導者

RFID之發展現況 美軍於1991年美伊戰爭時處理後勤補給與補保作業平均時間為24小時，到了柯索沃戰爭時採用了二維條碼實施後勤整補作業，達到資料自動蒐集目的。整個處理流程速度比以往快上6倍，處理後勤補保作業時間僅需4小時 如今RFID已蓬勃發展，未來之裝備亦以此晶片取代二維條碼之掃瞄，隨時可掌握追蹤補給進度，將更大幅改善補給流程，使供應鏈管理技術更有效率 國軍未來可將RFID運用於門禁管制、彈藥管理、後勤管理、甚至演習活動各檢查點之追蹤管制等

RFID的主要結構 RFID是指小於2mm平方，有如芝麻顆粒般大小的無線通信IC和天線所構成的組件通稱 包括卡片型、硬幣型，和有印刷天線的紙張等，它的完成品有著各式各樣的形狀和大小，不過基本功能卻是一樣 只要搭配專用的讀寫裝置(Reader/Writer)，就可以從外部讀取或寫入資料

RFID的主要結構 RFID是第二次世界大戰時(1948年)，英國人用在機場辨別敵我戰機而研發出來的。它的結構主要由三個部分所組成： 電子標籤 (Transponder, or Tag)：電子標籤內含微細的晶片及天線，電子標籤如果透過電池動作，一般稱之為主動式Tag，主動式Tag可儲存較大的記憶體及較遠的讀取距離，但價格較貴；如果靠內感電耦動作，則稱之為被動式Tag，被動式Tag的記憶體較小，但好處是價格較具競爭力、體積小、壽命長。悠遊卡、圖書館的應用是以被動式的Tag為主 接收器 (Transceiver, Reader)：接收器最主要的功能在於接收主機端的命令，讀取儲存在電子標籤上的資料，並且以有線或無線方式傳回主機端的應用系統 天線 (Antenna)：被動式標籤的內建天線用以感應和產生無線電波，以收發資料。Reader的天線一般內含於Reader機盒內部，當讀取距離較長時，因所需的RF能量更大，故天線會單獨存在並與Reader相連接

RFID的基本工作原理 電子標籤擁有唯一的識別碼 Reader為後端應用軟體和RFID溝通之橋樑 Reader接受應用軟體的命令，發射特定頻率之無線電波給Tag，用以驅動Tag，將儲存之ID code送出 Reader接收並解讀此ID code，並將它送到後端的中介軟體、應用程式或資料庫系統，做後續的應用 應用軟體透過Reader可讀取電子標籤的資料或是寫入資料於標籤之中，並可透過中介軟體(例：ODBC)來結合資料庫管理系統，提供即時且方便的全自動安全監控系統

RFID系統常使用的操作頻率 頻率 通信距離 應用範圍 備註 低頻 Low-Freq. 135kHz 以下 讀取距離需 在50cm以內 成本較低 資料傳輸率低 金屬干擾低 高頻 High-Freq. 13.56MHz 在1.5m以內 票證系統(如悠遊卡)、物件追蹤、航空公司行李追蹤、建築物存取、圖書館管理 資料傳輸率高 易受金屬干擾 溼氣影響低 極高頻 UHF 100MHz ~ 960MHz 在10m以內 生產供應鏈、容器追蹤、貨車追蹤(貨櫃管理)、倫敦地下鐵道、通行費徵收系統 資料傳輸率中等 易受溼氣影響 Tag之間太靠近 時，容易產生頻差 微波 Microwave 1GHz以上 在10m以上 交通工具之存取控制 普及率不高 實作複雜 未完全標準化

RFID的種類 RFID的種類 特 徵 主要運用領域 成本 讀取專用 的RFID 只能讀取資料 特 徵 主要運用領域 成本 讀取專用 的RFID 只能讀取資料 主要是寫入由數十 bits 構成的特定ID編號 生產工程管理 物流系統 防止偽造 手提行李的管理 ...等 低 可寫入資料 內藏數個位元組至數萬位元組記憶體(EERPOM及 FeRAM等)，可寫入資料 低~中 內藏微型處理器 搭載微型處理器，使用內藏ROM裏的OS和程式來動作 主要是運用在非接觸型IC卡等，需提高安全性的用途上。也有搭載了加密迴路的產品 電子結帳 出入管理 會員卡 高 含有感應器 搭載了溫度感應器者為市場主流 也有開發搭載壓力感應器等裝置的產品 動物的識別 輪胎的管理

物品都變成了資訊通信機器 和電腦及數位家電相比之下，僅具有小小功能的RFID，為何能引起人們的高度關注？目前IT業界所關切的焦點，在於如何以RFID取代條碼，以達成物流的效率化 這點並不是造成這股風潮的唯一原因，還有另一個主要因素：那就是可將現實世界中所存在的許多物體，變為資訊通信的機器 要實現這個目標，需要仰賴將RFID本身的資訊發送至網路上，與其他資訊相結合，這將使得RFID的運用領域瞬間拓展為廣大的世界

物品都變成了資訊通信機器 例如：手持內裝RFID讀取機的PDA，走到便利商店的商品前面，就會在嗶～的一聲中，自動讀取商品上的RFID資訊。PDA可將ID資訊發送至網路，而收到這些資訊的網路伺服器，則會將該商品相關的詳細資訊，傳回至PDA 從使用者的角度來看，透過這樣的一連串處理，以取得商品相關的資訊，會讓人以為這是RFID裏的資訊。然而實際上，RFID所負責進行的處理，幾乎等於零。就算它有執行過什麼任務好了，也僅止於資料的加密處理、溫度和壓力感應等簡單處理 真正依據RFID所發出的資訊，而執行資料庫的存取和記錄動作的，主要是在網路上的伺服器及儲存裝置。換言之，RFID真可說是電腦小型化所發展出來的終極代表

物品都變成了資訊通信機器 當然，能夠擔任這項任務的，不只是RFID而已。目前已被運用在許多領域上的「條碼」、「磁卡」等，也能展現類似的機能 當然也有自動化讀取條碼的機器，但實際應用條碼進行定位及辨識的技術，必須花費龐大的費用

物品都變成了資訊通信機器  所謂 RFID，就是一張嵌有可發射無線訊號晶片的標籤，其概念與智慧卡、IC卡相似，但 RFID 標籤的儲存容量更大、體積更小；不僅如此，RFID標籤還可主動把訊息發射出去，讓周圍的感應器明白RFID 標籤的存在和動態 RFID 標籤的主要應用之一即是用來取代條碼 (bar code)，若 RFID 標籤的價格能降低至數分美元，便可取代超市商品的條碼，消費者不必取出購買貨品逐項結帳，只要靠遠端感應器掃瞄，便可立即在收銀機上顯示所有細目和價錢，可大幅縮短結帳流程

RFID與條碼的比較 功能 RFID標籤的特性 條碼的特性 資料容量 數據容量大(最大約10kb) 數據容量小(數十bits) 遠距讀取 不需光線就可以讀取或更新，通訊距離長 需要光線且通訊距離短 讀取數量 集體讀寫容易 一次只可讀寫一筆 安全性 非法複製因難 非法複製容易 堅固性 抗老化、抗雜質污染 易老化、易污染 讀寫能力 可重複寫入 不能重寫或更新 讀取角度 閱讀準確度高(沒有角度問題) 讀取準確率不如RFID 高速讀取 可進行高速動讀取 移動中讀取有所限制 成本 高 非常低

RFID具體之效益 魏瑟(Mark Weiser) 曾在「科學雜誌」(Scientific American) 發表一篇文章，描繪他大膽的願景：“無所不在的運算”。他說：「小型電腦將嵌入我們周遭日常用品裡，不需人類主動操控，就可透過無線連結，對我們的存在、慾望與需求做出反應。」 RFID正是未來“無所不在的運算” 「資訊跟著產品走」，追蹤產品的流向，結合物流管理可構成完整的供應鍊

RFID未來的發展計劃 依據RFID資訊發送來源的不同，大致可以分為三種： 由物品所發送訊息的方式，據推測將是以物流業為首的業界中，需求最大的運用方式。一旦正式採用這種系統，預估一年下來會產生數十億～數千億個產品的龐大需求。部份企業甚至想像著未來的市場規模，認為：「根據試算出的數字顯示，全世界一年有數十兆個產品上市，即使RFID只裝置在其中一部份的產品上，透過網路所連結的產品也會高達數兆個。」除了歐美大型的物流業為了追求效率化，已正式決定採用RFID的系統之外，也有許多單位對於宅配服務及飛機上的隨身行李等領域，評估RFID的可行性

RFID未來的發展計劃 依據RFID資訊發送來源的不同，大致可以為三種：

結論 RFID技術，將微晶片做成「標籤」，利用讀寫設備來讀取「標籤」的內容，並把內容連到電腦網路裡，形成完整的識別追蹤體系。由於每個標籤都能具有舉世無雙的「唯一」識別碼，因此有人把它形容為商品交易的 DNA RIFD雖然被隱私保護團體所抗拒，認為它會侵犯個人隱私。但不可否認，它為物品識別帶來劃時代的影響，讓Wal-Mart等零售巨頭趨之若騖，期望能夠藉由RFID，提供更多、更精確的產品資訊。而且，對於許多耗費人力與時間的識別工作，將大幅節省成本

結論 RFID雖然尚未制定世界通用的標準，但在逐步普及的過程中，勢必因市場與商業的需要，而落實標準的產生。目前最有實力影響標準的國家，莫過於歐盟、美國、日本與中國。中國已明確表態，對於 RFID 標準的制定絕不會缺席 目前困擾RFID推展的另一問題，在於晶片的價格，相信經過一段時日的應用之後，隨著使用範圍的擴大，市場規模的增加，大量生產之後，晶片價格會得到妥善的解決 從各大IT公司，如Microsoft、SUN、HP等相繼投入大量的資源，積極佈署RFID的應用與解決方案，不難看出業者對RFID的期待，更看好它未來的發展

淺談RFID在圖書館的應用

國內RFID廠商及使用圖書館 系統 代理商 使用學校 3MTM Tattle-TapeTM System with RFID 普傑 逢甲大學圖書館 台灣傳統藝術中心 Checkpoint the Intelligent Library system (ILS) 慶和 一甲 桃園縣大溪鎮立圖書館 國家衛生研究院圖書館 ELiMSTM 電子化圖書管理系統 新鈳電子 傳技 國立台北科技大學圖書館 台北巿立圖書館 LibBest立百世自動辨識館藏管理系統 鉑特 工業局數位內容學院圖書視聽中心 國立文化資產保存研究中心籌備處 台北市立東門國民小學 台北巿立復興國民小學 Bibliotheca RFID Library Systems 鼎盛 尚未有圖書館使用 RFID Tag System 長亨

RFID與條碼 整體來說RFID在圖書館的應用主要偏流通，對圖書館及讀者來說，RFID確實有其優勢，如不需光源、使用壽命長、讀取距離可長可短、可集體讀寫等等。因此，RFID可能更適合現代圖書館的發展需要

RFID應用在現代圖書館的優勢 簡化借還書作業：目前圖書館的借還書作業除了刷條碼外，還需做上磁及消磁的繁瑣工作，以RFID 標籤取代條碼、磁條，不用一本書一本書的用掃描器掃描條碼，並且可以一次讀取多筆資料，同時減少讀者的等待時間及館員的例行業務，提昇了圖書館的服務品質及形象 容易查找錯架、亂架的圖書：利用RF無線電波感應技術，使放置錯架的圖書能很快被發現，提高圖書館館員整架的工作效率

RFID應用在現代圖書館的優勢 加速盤點工作：目前圖書館盤點的方式一定要將書從書架上將每一本書取出，RFID Tag以無線電波傳送資訊，可以一次讀取數個RFID標籤資料，簡化盤點工作 耐環境性：RFID對水、油和藥品等物有強力的抗污性，且在黑暗及髒污的環境之中也可以讀取數據

RFID應用在現代圖書館的優勢 可重複使用及穿透性：RFID標籤可以回收重複使用，並且若RFID被紙張、木材和塑膠等非金屬或非透明的材質包覆的話，也可以進行穿透性通訊 讀者自助借還書：圖書館提供自助借還書週邊設備，則讀者可以自行辦理圖書的借還

問題與思考 成本： 成本常是影響是否導入新科技應用的主要因素之一，圖書館在有限的經費下要導入RFID必須慎重考慮 相較於條碼、磁條，RFID 標籤每本書的耗材顯著比較高(條碼約3元；磁條約7元；RFID約20-30元)，對於動輒數十萬館藏的圖書館是一筆不小的數目 再加上RFID系統週邊相關應用軟體及讀寫器、自動借還書設備等更是一筆龐大的費用

問題與思考 讀取率： 除了金屬、溼氣與距離的因素，若彼此的方向不對，也可能無法讀取到資料 亦有可能因為標籤過近而同時讀取到不應讀取的資料。例如讀者持館藏資料於自動借還設備(讀寫器)進行借閱時，可能因能為排在後方的讀者與前方正在執行借閱的讀者距離過近，使得讀寫器同時感應到後方讀者手中的館藏資料，因此造成誤判為前一位讀者借閱的狀況。也就是說，當讀寫器感應範圍內同時感應到多筆館藏資料的RFID標籤時，將無法正確判斷哪一個才是真正要處理的資料 對於服務讀者為主要任務的圖書館，如何正確執行無線感應，有效執行應讀取即可讀取，且不會有錯置情況，必須是嚴格檢驗的一項問題

問題與思考 隱私權： RFID普及應用時，個人隱私權的問題容易成為問題。例如讀者閱覽證採用RFID，當讀者進入圖書館時，讀寫器依判讀到讀者的資料立刻提供後端自動化系統運作，提供館員了解此一讀者是否有借閱逾期、預約可借等流通狀態，以便提供立即式的主動服務，但相對的讀者的隱私即暴露在所有讀寫器感應範圍 若透過圖書、期刊架上的感應器配合館藏與讀者的RFID標籤，感應讀者是否有取下某本期刊或圖書，藉以判斷期刊與圖書的閱覽率，亦形同監視使用者的瀏覽行為

問題與思考 安全性： RFID晶片的結構如智慧卡一般，多由互補金屬氧化半導體(CMOS)所製成，因此破解IC智慧卡的方式一樣可以應用RFID晶片上 由於RFID無線傳播的特性，亦可透過無線信號擷取的方式攔截傳輸的訊號 因此必須加入訊息加密的功能，防止偽造、竄改的訊息，確保資訊的機密性、完整性及不可否認性

問題與思考 現有設備： 圖書館現有的自動化設備，門禁系統、磁條、條碼和消磁機等在導入RFID之後是否全部廢棄不用？是否造成資源浪費？ 就RFID現有發展狀況，國內RFID主要應用在館藏管理的狀況。若導入RFID只是取代條碼，那所付出的經費與人力是否不符合成本效益？

結語 根據Mary Catherine O’Connor在RFID Journal的報導，美國San Francisco Public Library保留RFID計畫的經費，延後實行圖書館RFID實行計畫 國內圖書館界真的應該審慎考量RFID的使用時機

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