第十六章 RFID：無線射頻辨識系統 第四篇 電子商務技術篇

大綱 RFID 概論 RFID技術 RFID之發展 RFID所面臨的問題 EPC Network之建置 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

摘要 探討RFID（無線電頻率識別）目前的技術應用現況，並進而探討RFID所延伸出的網路應用EPC Network。 RFID被美國零售商Wal Mart大舉倡導之後，一時之間即受到矚目。 RFID主要是由標籤（Tag）、讀取機(Reader)、軟體系統三者串聯的架構。 RFID以軟體系統設計整合（middleware system； SI）這部份的價值為最高。 RFID標籤：主要構造是矽晶片及天線環繞而成。標籤內可含有產品的資訊及獨一無二的序號。 EPC (電子產品碼，Electronic Product Code )：主要由麻省理工學院所製訂規範，Wal Mart宣佈要採用的RFID產品即屬此協定。 EPC Network的架構包含： 物件名稱服務（ONS; Object Name Service） 中介軟體（Savant） 實體標記語言（PML; Physical Markup Language） ONS ：原理就像是Internet之DNS (Domain Name Service) 。 Savant ：中介軟體，作為處理單個或更多來自標籤或者感知器的匯流資料。 PML ：一種實體標記語言，提供一種字彙及標準化的標記去表示及描述EPC Network的物品資訊。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

緒論 RFID（Radio Frequency Identification）源自於二次大戰期間。 2003年由美國零售商龍頭老大Wal Mart提出才又成為熱門科技。 RFID的基本架構是 標籤 讀取器 軟體系統 應用的環境中，須有軟硬體方能成為一套完整的頻率辨識系統。 在企業的供應鏈當中，要如何掌握貨品目前所停留的位置並非一件困難的事情，透過RFID並透過EPC global Network，可以透過隨時查詢貨品目前停在供應鏈中的哪一個位置。 優點所帶來的利益如下： 可以即時自動的追蹤商品在供應鏈中的位置。 提升供應鏈各方面的可視度。 促進企業之間協同合作的環境。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

RFID概述 ※非接觸式自動識別系統。 ※基本架構由標籤、讀取器、系統所組成。 ※標 籤：主要構造包矽晶片及天線，是作為儲存資料的記憶體。 ※標　籤：主要構造包矽晶片及天線，是作為儲存資料的記憶體。 ※讀取器：主要功能是從標籤讀取(或寫入)資料。 ※天　線：做為標籤與讀卡機彼此傳遞訊號的發送器。 ※讀取器與標籤之間所得到的資料訊息透過電腦或是網路傳送方式將資料送到系統中， 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

RFID的三大特性 RFID的三大特性： 能夠識別物品的具體資訊，包括產品資訊、保存期限與售價等。 透過無線技術的方式讀取資訊。 距離4公尺之內的範圍即可感應，每秒可讀取物品高達 250個。在無線的環境當中，使得貨品可以主動報告詳細的物品資訊。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

RFID架構 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

RFID成本分析 RFID晶片所須花費的成本約1～5美分不等。 RFID標籤的成本則約20~35美分。 讀卡機一台則要 2000～5000美元不等。 標籤有兩種： 電源供應的標籤，我們稱它為主動式標籤，需較高的成本，其優點可以主動發送訊號，距離較遠。 無電源供應的標籤我們稱它為被動式標籤，所須的成本較低。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

Alien Technology的微型Tag Alien Technology最新的晶片比Hitachi Meu-Chip(0.4mm×0.4mm×0.06mm)還要小，對角線長度小於0.2mm。一片8吋的晶圓可以生產出20萬顆晶片。RFID的無限商機，讓Alien斥資自行興建晶圓廠。Forrester並認為，RFID可以帶來IT產業未來3年的榮景，RFID新產業商機不容小看。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

RFID技術之標準化 目前國際的兩個RFID技術標準制度機構分別為： EPC（Electronic product code），由美國麻省理工學院所製訂規範。 ISO，由國內工研院系統中心研發RFID晶片所採用的協定。 目前台灣對於915MHz的頻率傳輸尚未開放，此頻率仍屬於國防部管制範圍，在法規尚未通過之前，國內廠商開發RFID在915MHz頻段的市場會受到相當大的限制。 國內廠商只能朝低頻、微波進行產品的研發，但傳輸距離都只能在一公尺以下，與915MHz所能感應的三公尺差距相當大。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

RFID發射功率四種頻段 RFID所使用的是無線基頻，發射功率可分作四種頻段： 低頻（125～134KHz），使用於環境變化因素較大的地方，如戶外、空曠的地方等。 高頻（13.56MHz），有效距離可以高達7公尺。 超高頻（400MHz～1GHz）。 微波（1GHz以上），一般使用2.4 GHz，與藍芽的無線通訊規格（2.4GHz）相同。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

EPC Network架構 EPC Network 的組成元件包括下列幾個部份。 電子產品碼 (EPC – Electronic Product Code ) 電子產品碼標籤和讀取器 (EPC Tags & readers) 中介軟體 (Savant) 物件名稱服務器 (ONS – Object Name Service) 物件標示語言 (PML – Physical Markup Language) 。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

EPC資訊服務使得EPC Network要求聯繫PML格式之可用資料的服務。透過EPC資訊服務的可用資料，可能包括從中介軟體(Savant)那裡讀取到的資料收集標籤(例如，目的路徑和追蹤序號)；例如製造日期，有效日期，日期例子的資料依此類推。要求作出回應中，EPC資訊服務利用許多資料來源，在一個企業之內存在到PML格式裡翻譯那些資料。當越過供應鏈分發這個EPC資料時，一個產業可能創造EPC途徑登記處，將充當對EPCF資訊服務界面描述儲存處。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

ONS – Object Name Service 物品名稱服務 轉換EPC成為一個或多個網際網路全球資源定位器(URLs) 亦可找到物件的更進一步資訊。 全球資源定位器(URLs)通常結合EPC資訊服務，然而Object Name Service(ONS)也習慣透過網站及其它有關物品的網路資源結合EPCs。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

ONS – Object Name Service 物品名稱服務 靜態ONS典型提供URLs給予物品廠商作資訊維護。 動態ONS服務：記錄管理人的關係就像是透過一個供應鏈的物品流動。 ONS建立使用如DNS相同的技術，網際網路區域名稱伺服機。Ａuto-ID ONS 載明1.0定義 ONS的工作及它的內部應用。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

ONS – Object Name Service 物品名稱服務 ONS是的原理就像是Internet之DNS(Domain Name Service)。 EPC號碼對應產品資訊的路徑就像是DNS將電腦主機與網址之間的對應一樣。 ONS提供一種全球化查詢服務，它能轉換EPC成為一個或多個網際網路全球資源定位器(URLs)使能找到更進一步的資訊。 URLs經常確認一個EPC資訊服務，雖然也可能用ONS來對映一個目的地，使EPCs與其它網際網路資源有關聯繫。 提供靜態和動態的服務方面。 靜態 ONS 為由物品的製造商維持的資訊典型地提供URLs。作一個物品的一系列管理人使動態服現狀的記錄透過一個供應鏈條移動。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

物件名稱服務器(ONS) 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

Savant Savant是”中介軟體”作為處理單個或更多來自的標籤或者感知器的匯流資料。 在Auto-ID Savant Specification 1.0 規格中，定義Savant的工作內容以及其與企業應用程式(Enterprise Applications)之間的介面。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

SAVANT作業平台 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

　Savant Overview Savant 概觀 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

Physical Markup Language (PML) 實體標記語言 是一種指令的集合，標準化XML字彙去敘述及分配EPC Network的物件相關資訊。 PML使EPC Network中訊息交換的內容可標準化。 因此，在Auto-ID基處建設中的部份自動化識別系統（Auto-ID）中心努力發展標準化介面及傳輸協定。 PML的核心部份提供一種在Auto-ID基礎建設中感應器截取資料交換的標準化格式。 Auto-ID PML Core載明1.0定義PML核心語法及語義。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

Physical Markup Language (PML) PML(Physical Markup Language)是一種實體標記語言 PML提供一種字彙及標準化的標記去表示及描述EPC Network的物品資訊。 PML字彙提供在EPC Network系統中資料交換的XML定義。 PML並非企圖取代以存在於XML應用資料庫的企業交易字彙，而是補充定義EPC Network系統相關資料的內容解釋。 PML Core (Core part of the physical markup-language)目的在於提供Auto-ID Sensor資料截取交換的一種標準化的格式，如:RFID 讀取器。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

PML簡單範例 <pmlcore: Sensor> <pmluid:ID>urn:epc:1:6.18.58</pmluid:ID> <pmlcore:Observation> <pmluid:ID>00000001</pmluid:ID> <pmlcore:DateTime>2004-04-25T15:34:34-06:00</pmlcore:DateTime> <pmlcore:Command>READ_PALLET_TAGS_ONLY</pmlcore:Command> <pmlcore:Tag> <pmluid:ID>urn:epc:1:2.24.400</pmluid:ID> </pmlcore:Tag> <pmluid:ID>urn:epc:1:2.24.401</pmluid:ID> </pmlcore:Observation> </pmlcore:Sensor> 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

RFID企業概況 RFID導入市場推手的昇陽(Sun Microsystems)表示他們針對RFID已經投入數百萬美元來進行研究和發展。許多資訊科技大廠如Oracle、IBM、Hewlett-Packard 也宣佈未來將會採用RFID系統。預估未來 RFID 系統的全球年產值可以達到百億美元以上。 表一：2004~2007市場與市場預估對照表 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

HP 惠普(HP)看上臺灣 RFID的發展潛力，已在臺成立「RFID卓越中心」的虛擬團隊。 與廣達、大潤發進行合作。 惠普在臺灣代工夥伴也將一起加入RFID的建置，並在2004年8月底上線。 惠普目前在全球一共有34個據點已啟動RFID 。 其中有11個位於亞太區，包括廣達、仁寶。 導入RFID後，供應鏈的運作時間可以大幅縮短88％ 。 同時，對於庫存、物料、物流…等資訊，也可以變得更透明化。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

WalMart 全球最大美國零售業龍頭Walmart自2003年帶動RFID潮流。 Walmart要求上下游供應廠商都必需配合進行系統升級。 Walmart並要求旗下前100大供應商在2005年1月以前完成RFID系統，於2006年底全面使用RFID。 RFID帶給零售業的供應鏈模式產生相當大的改變，全球貨品總計至少163.8億個。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

遠翔FTZ航空貨運園區 位於桃園的「遠翔FTZ航空貨運園區」，是臺灣第一座結合自由貿易與航空貨運的貨運園區，目前已正式動土。 佔地有30萬坪，資金是由政府與遠翔各出資45億與168億元所成立。 遠翔委由亞太網匯進行IT的建置工作，同時還規畫RFID貨品通關之系統，可望在2005年底時正式上線。 RFID必須連結整合SCM、園區內廠商的ERP系統、倉儲系統。 導入RFID能為貨運公司達到上午接單並生產，下午通關並出口，2天內將所有貨品精準送達的目標。 除了貨品流通，FTZ園區也準備使用RFID控管人員出入境情形。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

英飛凌 國際領導晶片廠商於1998年協議制定國際標準ISO18000-3Mode2(PJM)，並在2004年12月定案，英飛凌（Infineon）已投身此標準規格的發展。 英飛凌於2004年3月24日發表電子地毯、新款無線識別晶片（RFID）等概念性產品。 與約二百家紡織公司商討類似的計畫。並與德國哈米爾地毯工廠合作，預計在十月開發出智慧型地毯樣品。 地毯上滿佈感應器與電腦連結，其功能可以藉由隱藏的LED指引逃生路線外，並希望在鞋子上運用RFID晶片，作為保全之用。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

RFID之發展研發組織 由MIT與全球100家左右的企業於1999年共同創立了Auto-ID Center。Auto-ID Center的主要宗旨是在發展「自動識別產品系統」。 電子產品碼網路(EPC Network)的架構，目標在設立一個全球網路，把電腦與數以億萬計的產品統統都連接起來。 Auto-ID Lab : 主要是成員為MIT、英國劍橋、澳洲阿德雷得、日本應慶和上海復旦大學, 繼續從事研究的工作。 EPC Global Inc. : 由標準化組織國際貨品編碼協會 (EAN International (TM)) 和美國統一代碼委員會 (UCC(TM))合資組成, 負責標準的推動。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

市場與商機 資策會規劃成立RFID中心，主要目的在於提供臺灣產業和IT業者一個可以先行測試RFID的環境，著手進行軟體技術平台、系統和應用軟體的研發、規劃RFID相關設備規格 資策會並研究國際RFID軟硬體規格和相關標準。要如何推動臺灣 RFID產業的發展呢？未來將可藉由各項輔導計畫和大型國家發展計畫的執行使RFID的技術日趨成熟。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

市場與商機 臺灣商品條碼策進會服務處處長胡榮勝表示：「 Walmart有許多供應商來自臺灣，但是，臺灣RFID要普及，今年是重要的關鍵期。臺灣應從各別行業著手導入，如物流中心。RFID在未來幾年，商機絕對不只 1兆美元。臺灣要帶動RFID，應從特定的垂直領域先開始，例如物流中心。」 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

市場與商機 Philips位於高雄的半導體廠，已經開始生產及採用RFID。 Philips與IBM合作，於2004年開始在出口的產品中運用RFID，以做為貨品管理系統。 Philips準備在RFID標籤的晶片中，加裝安全保護機制，杜絕隱私外洩問題，亦能符合於2004年2月底通過的美國加州通過1834號法案之宗旨。 1834號法案主要是杜絕廠商利用RFID成為追蹤個人資訊的非法工具，法案內容： 建議消費者離開商店後，商家應主動銷毀或卸下RFID標籤。 企業應該告知消費者RFID擁有搜集消費者個人資訊的功能 企業搜集個人資訊之前應事先取得消費者同意方能使用。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

市場與商機 RFID應用在臺灣正在逐漸加溫。RFID在台灣仍屬於推廣時期，將由臺灣工研院、技術處與商業司作為推廣單位，預計2004年上半年將會有高頻RFID標籤問世，除此之外，亦繼續研發感應器與讀卡機。RFID標籤晶片每年100億顆以上的市場商機，可讓半導體產業再攀上一波高峰。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

RFID之應用 RFID可常見在日常生活中的應用: 門禁管制磁卡 產業的供應鏈管理 動物晶片 賣場貨品控管 減少消費者在購買產品結帳過程的時間耗費，只要購物車經過讀卡機，系統變可以馬上知道所有的物品資訊以及消費金額。 辦公室大樓的門禁管制可以透過RFID作監控。 寵物走失之後也能透過讀取器獲得資訊。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

RFID之逆向思考 產官學合作 RFID和接觸式IC卡 Logic Destroy 非量化成本 Identification Card Security Issue 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

RFID的五大迷思 迷思一：對製造商而言，導入RFID的投資效益無法顯現 迷思二：RFID是否能如期全面導入，仍有待質疑 迷思四：現階段辨識率仍無法達到100% 迷思五：個別商品導入RFID仍須10-15年 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

RFID EPC Network之導入 適合導入的企業特性 注重供應鏈最大成效 注重安全性 降低人員作業經費 注重控管生產流程與品質 注重監控商品狀況 成本 技術部份 智慧財產權 隱私權 正確性 人口失業率 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

結論 綜觀目前的RFID的發展，筆者認為往後的發展，如果單單以RFID所構成的三個部份來說的話，將以軟體系統設計整合（middleware system； SI）這部份的價值為最高。如何建構一個合適的電腦系統，讓RFID能夠充份發揮其優點，將有賴於各參與的廠商與規格制定標準的相關組織攜手合作，儘早讓規格統一，將可大大的帶動產業上的應用，以完成這個共同的目標。本章藉由探討RFID（無線電頻率識別）與其網路應用EPC Network。深入淺出的呈現RFID、EPC Network之間的系統架構及運作方式、其所應用的資訊科技以及能為物流管理帶來什麼樣的效益。 2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統

2019/2/17 第十六章 RFID無線射頻辨識系統