Radio Frequency Identification 專題發表---RFID Radio Frequency Identification

目次 何謂RFID RFID的組成元件 RFID的系統原理 RFID的應用 RFID的優點 智慧卡的介紹 實際的DEMO DEMO的原理應用

何謂RFID RFID是英文「Radio Frequency Identification」梭寫，中文稱為「無線射頻辨識系統」。這是將微小的電子標籤(RFID Tag) 貼附於物品上 ，RFID感應器(RFID Reader) 藉爺射頻技術辨識該電子標籤，將辨識資料回傳至系統端，達到追蹤、驗證、控管等處理的一種非接觸式自動辨識技術。

RFID的組成元件 RFID系統有三個主要的組成元件，分別是： --- 電子標籤(Tag) ，也有人使RFID詢答器(RFID Transponder) 、非接觸ID標籤(Contactless ID Tag)等不同的名稱，RFID tag依本身具電源與分可區分 主動式(Active Tag) ，內有電池，由於電力供應充足所以資料通訊距離較長，可重覆讀寫，記憶體容量較大，甚至可達1MB；缺點是體積較大且需要更換電池，而且價格比較昂貴，使用壽命較短，只要是應用於軍事、醫療、運輸管理或某些工業的用途 被動式(Passive Tag) ，由天線線圈收集電磁波產生運作時所需要的電力，優點是沒有電池、體積小、價格便宜、壽命長；缺點是只能唯讀以及通訊距離較短。主要的使用是儲存識別資料，例如貨物的編號、規格等，常見的應用包括像動物晶片、智慧卡、防盜及門禁管理等。

Tag的五種格式 Class0 –　唯讀 　只能讀取不能作任何寫入，這是最基本類型的電子標籤，在出產時就將EPC（Electronic Product Code）寫入晶片，並且無法對EPC做更改。 Class1 – 只可寫入一次 　這是可寫入一次的電子標籤，這一種標籤在出產時不會寫入資料，購買的廠商可以利用編碼器加入資訊。像Wal-Mart要求其供應商使用的就是這種的電子標籤。 Class2 – 可讀寫 　這是可重覆讀寫的電子標籤，適合用來儲存貨品編碼外的很多資料，例如有效日期、產地或其他參考編號等。由於所寫入的資料會較多，所以標籤記憶體容量也較大。 Class3 – 半被動式 　 除擁有讀寫功能外，是一種內附感應器的電子標籤 Class4 – 主動式 　這是含有電池的電子標籤，能發出訊號與其它標籤進行溝通，不須經過感應器

--- 感應器(Reader) ，或稱辨識器、讀碼機等，主要是用來讀取電子標籤，使用射頻信號，所以不需要與電子標籤接觸即可讀取資料，並且分為只可讀及可讀寫兩種，感應器會與電腦連接，將得到的資料傳送至系統上作辨識或後續處理。 --- 天線(Antenna) ，在嵌入RFID Tag 的物品上會置入天線，用來傳遞電子標籤和感應器之前的射頻信號。

RFID的系統原理 RFID的原理是由感應器持續發射射頻訊號，當RFID標籤進入感應範時，就會拶生感應電流以獲得運作所需的電子，並回應訊息給感應器。以被動式的Tag為例，未進入感應器的感應範圍時，Tag是完全靜止的，只有當Tag進入感應範圍時才會轉為啟動的狀態。感應器不只供給Tag電力，像時間參數及標籤內容等資料也是透過感應器來傳送。感應器除了具備無線電模組、控制晶片、及感應裝置外，通常還會有RS231、RS485等的介面，讓接收的資料傳送到電腦或控制系統端，如右圖

RFID的應用 取代條碼的RFID 使用記憶體的RFID 搭配其它設備運用的RFID

RFID的優點 體積小 多變的形狀 可讀寫 同時處理多個電子標籤 讀取速度快 重覆使用 記憶容量大 安全性高 主動式感應 非接觸式傳輸 穿透性 可抵抗惡劣環境 壽命長

智慧卡 智慧卡(Smart Card)又稱晶片卡、IC卡，所謂IC即積體電路(Intergrated Circuit) ，所以廣義來說，只要是含有積體電路的卡片都泛稱IC卡、晶片卡 以IC功能來分類，可分為 記憶卡：只具備儲存資料的功能，沒有做邏輯運算的CPU EX：IC電話卡 智慧卡：具有記憶功能及邏輯運算能力的IC卡稱為智慧卡 以資料傳輸方式來分類，可分為 接觸式智慧卡：智慧卡上的晶片必需接觸讀卡機的讀寫頭，有較高的安全性和正確性，EX：健保卡 非接觸式智慧卡：運用RFID的原理，通訊速度快，使用時間長，安全性 略低於接觸式EX：悠遊卡 二合一式：將接觸式和非接觸式的IC晶片，結合在同一張卡片上，其又 可非為 單晶片：將兩種晶片的功能設計整合在同一個IC晶片 雙晶片：一張卡片嵌入接觸式智慧卡與非接觸式智慧卡

實際的DEMO 環境： 1.商店內商品附有Tag，用在出口結帳感應 2.客戶擁有一個屬於自己的Tag，類似電子錢包 3.直接帶著商品離開商店即會自動扣款 4.商店入口處，商店結帳出，商品擺設處皆有Reader DEMO： 用電腦模擬3個不同地方的Reader 1.客戶入店會有客製化的歡迎詞介紹 2.客戶Tag接近商品，播放商品影片介紹 3.結帳時用電腦語音唸出商品名稱、總額，同時會在營慕 顯示所購買的物品

DEMO的原理應用 因為Tag中有電池，所以為主動式Tag 利用Tag的可讀寫，將商品及顧客資訊寫入Tag，以供Reader讀取