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建國科技大學 資管系 饒瑞佶 rcjao@ctu.edu.tw 2010
RFID介紹 建國科技大學 資管系 饒瑞佶 2010
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Outline Introduction RFID Tag(transponder) RFID Reader(interragator) RFID Standards Implementation & Application
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RFID 為何變得如此熱門? RFID在1939年就出現了 Tag Cost Down (USD 1$ $0.4)
UHF RFID Deregulation Guaranteed Future by Retail Giants & DoD Asian Country put Government resources to promote RFID industry
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RFID議題正火，國內應用率偏低一半以上受訪者沒聽過
受訪公司閱讀過RFID相關資料或有深入瞭解的僅有22.3%；另人詫異的是未聽說過RFID的比例高達56.3％；若依行業別來分析，則流通業有聽說過的比例最高(60.0%)，其次是醫療業(33.3%)與製造業(19.6%)。有RFID相關應用的受訪公司更是屈指可數，僅8％，其餘92%尚無任何應用。 在應用領域上，最主要是用在倉庫管理（66.7％），其次是生產流程（33.3％），再進一步交叉分析，不論製造業或運輸業，主要都是用在倉庫管理，分別為67.5％與100.0%，顯見目前RFID在供應鏈應用上並未見較創新的應用。應用比例低的原因，超過四成（44.4％）的受訪公司坦言技術是在應用上所遭遇的主要困難。 面對這一波的RFID應用風潮，我國企業尚在起步階段，因此策略及佈局顯得格外重要。而目前RFID應用有標準未統一、價格過高、新領域應用技術複雜等困難尚待突破，但在國際專家們一致的努力之下，預估最遲到2008年應能真正蓬勃發展。 資料來源：東森新聞報
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RFID應用問題點
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台灣RFID產業尚在起步階段，2005年台灣RFID直接產值約台幣7億元，相對於韓國的RFID產業表現相對落後（2005年韓國RFID產值達US$2.6億）
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2006年硬體產值占71.99%、軟體與顧問服務占26.66%，但隨著系統整合與資料加值應用的需求升高，至2009年台灣RFID硬體產值將逐漸下降至62.01%，軟體與顧問服務則攀升至35.99%。
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如何算導入成功？ 只要有下列兩項要求，短期內無法成功 目前可預期 Slap & ship 決心影響了一切 大量讀取 100%讀取率 高單價
單一讀取應用(門禁) 小額除值扣款 客制化示範性計畫 Slap & ship 決心影響了一切
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RFID 具有地域性 U.S. more focus on EPC(902-928 MHz)
more focus on active RFID 歐洲 more focus on Animal ID(125K) EPC Library & NFC Card (Metro future store) 日本 More focus on NFC-SmartCard 台灣/中國 Diversified 新加坡 More focus on Library & EPC
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RFID System Construction
Tansformer/switch Middleware 與現有系統整合 Filtering collection Reader Tags
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RFID Tag (transponder)
產業進入門檻高 投資成本高
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RFID Tag 成本： 賣Tag附水果似乎比較划算 UHF Tag不一定比HF或是LF貴
與wafer廠(chip)、inlay廠(chip+antenna+platform)、封裝廠息息相關 國外的不一定比較貴(日本5日圓計畫，大陸市場以量制價) 穩定度： 環境複雜度 封裝技術 使用年限 (10萬次讀寫，10年) 標準： EPCGlobal標準未制定完成
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RFID Tag 標準 Class 0 ：ratified by EPCGlobal Passive identity tags
3-6 m range Read only Class 1(now C1G2)：ratified by EPCGlobal Write once read many (WORM) Class 2：proposed Passive identity tags + memory tags (read/write) Class 3：proposed Semi-active battery tags (read/write) 100 m range Class 4：proposed Active battery tags (read/write) > 100 m range
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RFID Tag 標準 Gen1 Gen2 Tag 1.Class0：唯讀 2.Class1：讀多次，寫一次
資料來源：工研院IEK(2005/10) Gen1 Gen2 Tag 1.Class0：唯讀 2.Class1：讀多次，寫一次 1.Class2：讀寫(具大容量記憶體) 2.Class3：提升電池效能下進行讀寫 成本： 1.1晶片中12,000個電晶體 2.尺寸小、便宜 1.1晶片中40,000個電晶體 2.尺寸大、較貴 3.未來業者擬採先進製程使尺寸降為Gen1晶片80%，價格較Gen1晶片便宜20% Reader 產品特性： 1.無法同時讀Class0/1協定 Tag 2.傳輸率：80~140kb/s 未來可讀ISO、EPCGen1/Gen2所有協定Tag 傳輸率：640kb/s 3.可透過H/W、F/W升級讀取Gen2 Tag 4.兼具單一、多重、密集三種讀取模式
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MIFARE 1 記憶體 . Block x 3 Sector Trailer 1 Sector1 Sector Trailer 2
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RFID Tag參考價格 (NTD$) 2009年 頻率 產品規格 單一片價格 數量1000 數量10000以上 125K 厚卡 30 27
15 薄卡 35 33 20 13.56MHz ISO14443A 45 25 貼紙 40 ISO15693 UHF Tag 350 300 200 紙箱標籤 100 90 50 玻璃標籤 250 230 金屬標籤 400 360 Gen2 2009年
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RFID Tag形式 Pcb card wristband eSeal Glass tag Metal tag Blocker tag
tag + temp. sensor Key tag Blocker tag
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RFID Tag 使用考量因素 人體(水)：13.56MHz以上影響最大 金屬(鐵有ferrite可以阻隔) 擋風玻璃
環境溫溼度變化 (-20 ~ 80 °C) 對象物多含水分(高頻較怕水) 多數需要加上sensor 尺寸大小與擺放方式(緊密度影響讀取率) 可以設置的位置(豬、海鱺) 管理問題(如何判斷好壞與維修) Tag上要輔助有barcode或文字說明 …等
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RFID Tag vendors
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RFID Reader (interragator)
產業進入門檻低
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設 備 CF Interface PCMCIA Interface RFID Printer RS232 Interface
設 備 CF Interface PCMCIA Interface RFID Printer RS232 Interface USB Interface Wiegand Interface Ethernet Interface switch
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RFID Reader使用考量因素 頻率不可太高 (125K, 143K或13.56MHz) 天線設置的位置與角度
FDA試驗使用UHF連續對一瓶裝滿胰島素的藥瓶連續讀取1小時，溫度將升高1°C 天線設置的位置與角度 Reader 到達一定數量時，要考慮傳輸速度與管理等問題 Reader可以加上mask限定讀取範圍 與tag匹配與讀取率
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RFID Reader vendors
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RFID 標準 ISO/EPC
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與RFID相關的ISO標準 ISO 7810－RFID物理性質 ISO 7816－RFID電路規範 ISO 9798－RFID認證機制
ISO 14443－NFC ISO 15693－FFC ISO 18000－RFID物品辨識規範
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ISO 18000 ISO/IEC JTC 1/SC 31/WG 4/SG3 商品管理RFID 18000-5 – 5.8 GHz?
ISO/IEC – 135 kHz以下(type A,B) ISO/IEC MHz(mode 1,2) ISO/IEC GHz (mode 1,2), Active ISO/IEC MHz (type A,B,C) ISO/IEC MHz, Active – 5.8 GHz?
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EPCglobal UCC(統一編碼協會)：總部位於美國, UPC碼的發號機構Uniform Code Council
EAN International (國際物品編碼協會)：總部位於布魯塞爾 European Article Numbering UPC UCC 總部位於美國波士頓 EAN.UCC EPCglobal GS1 EAN EAN International barcode EPC 產品電子碼 Auto-ID EPC系統 RFID 1999麻省理工學院 技研所創立 Radio Frequency Identification Electronic Product Code
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EPCGlobal MIT於1999年成立 AUTO-ID Center
2003年10月，Auto-ID Center 正式宣告結束，並移轉EPC給 EPCglobal Inc EPC是Electronic Product Code的簡稱，在台灣以「產品電子編碼」稱之 下一階段整合ISO變成ISO C
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ISO C vs. EPC C1G2 ISO C 相容 EPCglobal C1G2 ISO與EPCglobal：競合關係 日本uID? 技術規範走向整合，但各地電信法規不可能統一
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業界應用成果
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歐美 Wal-Mart 2003 年6 月時，Wal-Mart 正式提出聲明，要求旗下100 家供應商自2005年1 月開始必須無條件使用RFID 標籤於所提供的貨箱上， 美國國防部（DoD） Gillett Gillette 希望透過智慧貨架掃描貨架上的商品，若是存貨數量降到偏低的水位，就會透過電腦提醒店員注意，確保貨架上的商品不虞匱乏，且不必再靠店員巡視 Prada 他們將繪有Prada 商標與客製化樣式的RFID 標籤附在每一件商品上，這些商品含括了鞋子、皮包及衣服。例如顧客選擇了一件洋裝後，服務人員可以拿著手持式讀取器辨識商品上的標籤，透過螢幕來呈現洋裝的詳細資訊 Metro：future Store …
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日本 RFID用於物流監控生酒鮮度 NTT DATA、TOPPAN FORMS、日本ACCESS、日野自動車等四家公司在3月9日宣布，將以附有溫度感應器的無線IC標籤，進行保存生酒鮮度的物流服務實驗，預期將能經由嚴密的溫度管理擴大銷售通路。 RFID新應用，養豬戶也很滿意！ 日本富士通社長黑川博昭於日前富士通論壇上表示，富士通的無線射頻辨識技術（RFID）已成功運用在養豬業的生產過程中，更帶領消費者進入安心飲食的時代。農產品生產履歷network (AG Network)是個可以努力的方向 Toyota 2000 年豐田汽車南非廠（Toyota S.A.）鑑於舊有的Job Card System 需要許多的人工而且無法提供即時的資訊，為了取得在製工作流程的即時資訊，而決定導入自動追蹤系統。 …
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OMRON 食肉豚の履歴管理システム 飼育中に食肉用の豚個体へ与えた飼料や投薬に関する情報などを管理するための、当ICタグを用いた食肉豚の履歴管理システムを開発していきます。生まれたばかりの豚の耳にICタグを取り付けることで、豚個体識別によるトレーサビリティだけでなく、肥育管理にも活かすことができるようになります。
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韓國 韓國機場的RFID計畫 u-Korea
在民眾的生活環境裡，佈建智慧型網絡（如IPv6、BcN、USN）、最新的技術應用（如DMB、Telematics、RFID）等先進的資訊基礎建設，讓民眾可以隨時隨地享有科技智慧服務。 …
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台灣 認識火車頭---RFID公領域應用推動計畫
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台灣 台灣在經濟部與行政院科技顧問組的推動下，『RFID公領域應用推動計畫』正蓄勢待發，將針對「居家與公眾安全」、「貿易通道安全」、「航空旅運應用」、「食品流通安全」及「健康與醫療應用」等五個公領域 農委會 食品安全，農產品產銷履歷追縱、物流管理、動植物檢疫管理、國內禽流感之防護、農作物生長環境監控應用等等…。
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業界應用成果－財產盤點 PDA + CF RFID Reader RDA + SQL Server PHP
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業界應用成果－動物收容所動物管理 PDA + CF RFID Reader RDA + SQL Server VB + PHP
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業界應用成果－動物收容所動物管理
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斗南鎮農會 定位 查詢 紀錄 儲存
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RFID在斗南鎮農會之應用 生產履歷追蹤管理 (125K)
Trace Code(生產) EPC Code + EAN Code (出貨) Tag需要回收 Middle需要可以處理1對多的狀態 倉儲管理 (UHF) 以棧板為單位管理 進銷貨管理(125K或是UHF) 行政管理 (13.56MHz) 門禁管制 (13.56MHz)
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TEST
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讀取率TEST 測試用tag 125K, 13.56MHz, UHF 測試項目 人佩帶 附著鐵 附著水(噴霧) 角度 水果 .. 等
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