RFID介紹 建國科技大學 資管系 饒瑞佶 rcjao@ctu. edu. tw 2010
Outline ¡Introduction ¡RFID Tag(transponder) ¡RFID Reader(interragator) ¡RFID Standards ¡Implementation & Application
RFID 為何變得如此熱門 ? ¡ RFID在 1939年就出現了 Cost Down (USD 1$ $0. 4) ¡ UHF RFID Deregulation ¡ Guaranteed Future by Retail Giants & Do. D ¡ Asian Country put Government resources to promote RFID industry ¡ Tag
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
RFID應用問題點
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$2. 6億）
2006年硬體產值占 71. 99%、軟體與顧問服務占 26. 66%，但隨著系統整合與資 硬體產值將逐漸 下降 至 62. 01%，軟體與顧問服務則攀升 至 35. 99%。 料加值應用的需求升高，至 2009年台灣 RFID
如何算導入成功？ ¡ 只要有下列兩項要求，短期內無法成 功 l大量讀取 l 100%讀取率 ¡ 目前可預期 l高單價 l單一讀取應用 l小額除值扣款 (門禁 ) l客制化示範性計畫 Slap & ship 決心影響了一切
RFID 具有地域性 U. S. lmore focus on EPC(902 -928 MHz) lmore focus on active RFID ¡ 歐洲 lmore focus on Animal ID(125 K) l. EPC l. Library & NFC Card (Metro future store) ¡ 日本 l. More focus on NFC-Smart. Card ¡ 台灣 /中國 l. Diversified ¡ 新加坡 l. More focus on Library & EPC ¡
RFID System Construction Tansformer/switch Tags Reader Middleware • 與現有系統整合 • Filtering • collection
RFID Tag (transponder) 產業進入門檻高 投資成本高
RFID Tag 成本： l 賣 Tag附水果似乎比較划算 l UHF Tag不一定比 HF或是 LF貴 l 與 wafer廠 (chip)、 inlay廠 (chip+antenna+platform)、 封裝廠息息相關 l 國外的不一定比較貴 (日本 5日圓計畫，大陸市 場以量制價 ) 穩定度： l 環境複雜度 l 封裝技術 l 使用年限 (10萬次讀寫， 10年 ) 標準： l EPCGlobal標準未制定完成
RFID Tag 標準 ¡ ¡ ¡ Class 0 ： ratified by EPCGlobal l Passive identity tags l 3 -6 m range l Read only Class 1(now C 1 G 2)： ratified by EPCGlobal l Write once read many (WORM) Class 2： proposed l Passive identity tags + memory tags (read/write) l 3 -6 m range Class 3： proposed l Semi-active battery tags (read/write) l 100 m range Class 4： proposed l Active battery tags (read/write) l > 100 m range
RFID Tag 標準 資料來源： 研院IEK(2005/10) Gen 1 Tag 1. Class 0：唯讀 2. Class 1：讀多次，寫一次 Gen 2 1. Class 2：讀寫 (具大容量記憶體 ) 2. Class 3：提升電池效能下進行讀寫 成本： 1. 1晶片中 12, 000個電晶 體 2. 尺寸小、便宜 Reader 成本： 1. 1晶片中 40, 000個電晶體 2. 尺寸大、較貴 3. 未來業者擬採先進製程使尺寸降為 Gen 1晶片 80%，價格較Gen 1晶片便宜 20% 產品特性： 1. 無法同時讀 Class 0/1協 定 Tag 2. 傳輸率： 80~140 kb/s 產品特性： 1. 未來可讀 ISO、 EPCGen 1/Gen 2所有協 定 Tag 2. 傳輸率： 640 kb/s 3. 可透過 H/W、 F/W升級讀取 Gen 2 Tag 4. 兼具單一、多重、密集三種讀取模式
MIFARE 1 記憶體 Block x 3 Sector Trailer 1 Sector 1 Block x 3 Sector Trailer 2 Sector 2 Block x 3 Sector Trailer 15 Sector 15 Block x 3 Sector Trailer 16 Sector 16 . . .
RFID Tag參考價格 (NTD$) 頻率 產品規格 數量 10000以 上 數量 1000 單一片價格 125 K 厚卡 30 27 15 薄卡 35 33 20 13. 56 MHz ISO 14443 A 薄卡 45 30 25 ISO 14443 A 貼紙 40 25 20 ISO 15693 薄卡 45 30 25 ISO 15693 貼紙 40 25 20 厚卡 350 300 200 紙箱標籤 100 90 50 玻璃標籤 250 230 200 金屬標籤 400 360 300 紙箱標籤 30 27 UHF Tag 18000 -6 Gen 2 20 2009年
RFID Tag形式 Pcb card wristband e. Seal Glass tag Blocker tag + temp. sensor Key tag Metal tag
RFID Tag 使用考量因素 ¡ 人體 (水 )： 13. 56 MHz以上影響最大 ¡ 金屬 (鐵有 ferrite可以阻隔 ) ¡ 擋風玻璃 ¡ 資料備份問題 (tag內的資料損毀時 ) ¡ 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
RFID Tag vendors
RFID Reader (interragator) 產業進入門檻低
設 備 CF Interface RS 232 Interface Ethernet Interface PCMCIA Interface RFID Printer USB Interface Wiegand Interface RS 232 Interface switch
RFID Reader使用考量因素 ¡ 頻率不可太高 (125 K, 143 K或 13. 56 MHz) 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 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 ¡ Reader
RFID Reader vendors
RFID 標準 ISO/EPC
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 10373－ RFID測試規範 ISO 11784－動物辨識編碼結構 ISO 11785－動物辨識技術 ISO 14443－ NFC ISO 15693－ FFC ISO 18000－ RFID物品辨識規範
ISO 18000 ISO/IEC JTC 1/SC 31/WG 4/SG 3 商品管理 RFID § § § ISO/IEC 18000 -1 – 標準規範 (總綱 ) ISO/IEC 18000 -2 – 135 k. Hz以下 (type A, B) ISO/IEC 18000 -3 - 13. 56 MHz(mode 1, 2) ISO/IEC 18000 -4 - 2. 45 GHz (mode 1, 2), Active ISO/IEC 18000 -6 - 860 -960 MHz (type A, B, C) ISO/IEC 18000 -7 - 433. 92 MHz, Active 18000 -5 – 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 總部位於美國波士頓 UCC EAN EPC 產品電子碼 EAN International Auto-ID 1999麻省理 學院 技研所創立 GS 1 barcode EPC系統 Electronic Product Code EPCglobal RFID Radio Frequency Identification 28/99
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 18000 -6 C
ISO 18000 -6 C vs. EPC C 1 G 2 n. ISO 18000 -6 C 相容 EPCglobal C 1 G 2 n. ISO與 EPCglobal：競合關係 n日本 u. ID? n技術規範走向整合，但各地電信 法規不可能統一 30/99
業界應用成果
歐美 ¡ Wal-Mart 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（Do. D） ¡ Gillett l 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 l 2003 l 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 …
日本 ¡ RFID用於物流監控生酒鮮度 l 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！ l 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 l 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 而且無法提供即時的資訊，為了 取得在製 作流程的即時資訊，而決定導入自動追蹤系 統。 …
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。 http: //www. omronsoft. co. jp/rfid/
韓國 ¡韓國機場的 RFID計畫 l 韓國機場的 RFID計畫則於 2005年 5月啟動，以其國內 機場為主，包括從濟洲到金浦、金海、大丘、清州、光 州等 5個國內機場，該計畫也是以強化機場保安與提 高行李運輸效率為主，參加測試的航空公司為韓亞 航空。 ¡u-Korea l 在民眾的生活環境裡，佈建智慧型網絡（如 IPv 6、 Bc. N、 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。 …
台灣 ¡認識火車頭 ---RFID公領域應用推動計畫
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 …。
業界應用成果－財產盤點 • PDA + CF RFID Reader • RDA + SQL Server • PHP
業界應用成果－動物收容所動物管 理 • PDA + CF RFID Reader • RDA + SQL Server • VB + PHP
業界應用成果－動物收容所動物管 理
斗南鎮農會 定位 紀錄 儲存 查詢
RFID在斗南鎮農會之應用 ¡生產履歷追蹤管理 (125 K) l Trace Code(生產 ) EPC Code + EAN Code (出貨 ) l Tag需要回收 l Middle需要可以處理 1對多的狀態 ¡倉儲管理 (UHF) l 以棧板為單位管理 ¡進銷貨管理 (125 K或是 UHF) ¡行政管理 (13. 56 MHz) ¡門禁管制 (13. 56 MHz)
TEST
讀取率 TEST ¡測試用 l tag 125 K, 13. 56 MHz, UHF ¡測試項目 l l l 人佩帶 附著鐵 附著水 (噴霧 ) 角度 水果. . 等
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