RFID應(yīng)用

　　應(yīng)用(一)——EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)與供應(yīng)鏈管理

　　無線射頻辨識(shí)(RFID)技術(shù)是一種非接觸式的射頻辨識(shí)技術(shù)，利用讀取器(reader)讀取貼附于物體上的標(biāo)簽(tag)上編碼。每一個(gè)標(biāo)簽上的編碼都是唯一的，因此可以有效辨識(shí)環(huán)境中的對(duì)象。RFID逐漸取代需接觸讀取的條形碼(barcode)技術(shù)，成為辨識(shí)科技領(lǐng)域的主流，現(xiàn)今已廣泛的應(yīng)用在許多不同的領(lǐng)域中，例如：供應(yīng)鏈管理、醫(yī)療照護(hù)、門禁監(jiān)控等。尤其在供應(yīng)鏈管理上，RFID技術(shù)已經(jīng)廣泛的導(dǎo)入，顯著提升了貨品追蹤與追溯的效率，增加企業(yè)的營(yíng)益，更進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)了企業(yè)間跨國(guó)的協(xié)同合作與全球運(yùn)籌管理。

　　隨著RFID技術(shù)的普及化，為了達(dá)到全球化供應(yīng)鏈訊息交換，需要有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)格式做為溝通的橋梁。因此，美國(guó)麻省理工學(xué)院于公元1999年成立Auto-ID實(shí)驗(yàn)室，致力于制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)簽的標(biāo)簽編碼─電子產(chǎn)品碼(EPC)，及其相關(guān)的技術(shù)。公元2003年，由美國(guó)統(tǒng)一代碼委員會(huì)(UCC)和歐洲商品條形碼(EAN)組織收購(gòu)EPC技術(shù)，并成立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織EPCglobal，全力推動(dòng)EPC及其相關(guān)技術(shù)，并致力推廣，以建立一個(gè)可以隨時(shí)隨地自動(dòng)識(shí)別任何對(duì)象的開放性全球網(wǎng)絡(luò)─EPC global Network。

　　上圖為EPCglobal Network的示意圖。透過EPCglobal Network，在跨國(guó)供應(yīng)鏈上的合作企業(yè)，可以完全的透視貨品在供應(yīng)鏈上運(yùn)輸?shù)那樾?，可?shí)時(shí)掌握物流的動(dòng)態(tài)。在EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用上，最著名的是全球最大的零售商沃瑪(Wal-Mart)。為了有效管理其供應(yīng)鏈上的貨品，沃瑪于2005年導(dǎo)入了EPC技術(shù)，讓其供應(yīng)鏈上流動(dòng)的商品貼附EPC的標(biāo)簽，使整體貨品從生產(chǎn)、運(yùn)輸、庫存、銷售上，都能有效的控管，顯著的節(jié)省了管理上的成本及提升了企業(yè)的利潤(rùn)?，F(xiàn)在，更逐步要求其合作的供貨商，在其所生產(chǎn)的商品貼上EPC標(biāo)簽。

　　現(xiàn)今，全球的官產(chǎn)學(xué)界都陸續(xù)的導(dǎo)入EPCglobal標(biāo)準(zhǔn)于產(chǎn)業(yè)中，或投入相關(guān)技術(shù)的研究，而中國(guó)也正積極的參與其中，積極的推動(dòng)產(chǎn)學(xué)上的發(fā)展。而EPCglobal組織也正逐步的將其技術(shù)推廣至更多的應(yīng)用領(lǐng)域，并整合其他新興的通訊科技，例如：近場(chǎng)通訊(Near Field Communication,NFC)，期待將RFID技術(shù)，由現(xiàn)今的全球運(yùn)籌管理上，延伸為物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Thing)，帶動(dòng)一波新的科技革命。

　　應(yīng)用(二)——移動(dòng)計(jì)算的應(yīng)用

　　隨著嵌入式技術(shù)的成熟，將微電腦架構(gòu)于小型移動(dòng)設(shè)備已經(jīng)逐漸普及化，相關(guān)應(yīng)用更是如雨后春筍般的不斷呈現(xiàn)，且持續(xù)的推陳出新。透過無線通信的傳輸，將移動(dòng)設(shè)備所收集的數(shù)據(jù)交給遠(yuǎn)程的服務(wù)器進(jìn)行運(yùn)算，完成請(qǐng)求的服務(wù)。由于移動(dòng)設(shè)備讓使用者可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)算的工作，在計(jì)算機(jī)科學(xué)里，我們稱為移動(dòng)計(jì)算。RFID也在這波行移動(dòng)計(jì)算的革命里，占有一席之地，透過嵌入于移動(dòng)設(shè)備的微型讀取器，讀取目標(biāo)的標(biāo)識(shí)符，并利用無線通信技術(shù)將數(shù)據(jù)送至遠(yuǎn)程的服務(wù)服務(wù)器，透過服務(wù)器的計(jì)算完成所需的服務(wù)。

　　近場(chǎng)通訊(Near Field Communication,NFC)是由RFID以及無線網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)的整合而成的新移動(dòng)計(jì)算技術(shù)。將NFC功能嵌入于小型的移動(dòng)設(shè)備，如手機(jī)、PDA、數(shù)字相機(jī)等。透過RFID非接觸讀取的特性，使用者可以簡(jiǎn)易地讀取所需辨識(shí)的標(biāo)簽數(shù)據(jù)，比起傳統(tǒng)的條形碼更為便利。目前智能手機(jī)的主要廠商N(yùn)okia、Sony、和Philips等公司組成了名為NFCForum的業(yè)界團(tuán)體，致力于推動(dòng)NFC應(yīng)用市場(chǎng)的普及化。M.Burden對(duì)于NFC的應(yīng)用，提出了以下五種類型：

　　接觸通過(Touchand Go)：常應(yīng)用在物流管理、門禁管理、門票檢驗(yàn)等，當(dāng)NFC設(shè)備通過裝有讀取器的閘口時(shí)即被讀取。

　　接觸支付(Touchand Pay)：電子貨幣包即為一應(yīng)用，將NFC設(shè)備接近有交易任務(wù)的讀取器，即可完成交易。

　　接觸連接(Touchand Connect)：兩個(gè)NFC通訊設(shè)備可以相互進(jìn)行傳輸與交換資料。

　　接觸瀏覽(Touchand Explore)：用戶可將NFC設(shè)備接近貼附標(biāo)簽的文件或廣告牌，進(jìn)而獲得關(guān)聯(lián)的信息。

　　下載接觸(Loadand Touch)：用戶可以透過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)字認(rèn)證下載作為檢查，應(yīng)用在門禁管理與身份驗(yàn)證上。

　　目前NFC技術(shù)已經(jīng)在歐美國(guó)家被廣泛地推廣與應(yīng)用，而中國(guó)也積極地參與其中，相信未來在移動(dòng)服務(wù)上將帶來更多的商機(jī)。同時(shí)，RFID技術(shù)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織EPCglobal，也正積極推動(dòng)移動(dòng)RFID的技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)，以及與NFC整合的相關(guān)研究。下圖為Auto-ID實(shí)驗(yàn)室發(fā)表的一個(gè)移動(dòng)服務(wù)研究案例。

　　在使用者的身上有一臺(tái)整合型的PDA，嵌入具有RFID讀取器、GPS定位機(jī)、與可收集溫度的感測(cè)數(shù)據(jù)。當(dāng)衣服上的體溫傳感器將過高的體溫傳到PDA后，驅(qū)使PDA上的讀取器讀取使用者身上的識(shí)別卡ID，透過WiFi通訊協(xié)議將識(shí)別的ID、定位信息、及體溫傳給后端的服務(wù)服務(wù)器。服務(wù)服務(wù)器可以依據(jù)傳送來的訊息，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間啟動(dòng)使用者家里的空調(diào)，在使用者回家前即可調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度。

　　移動(dòng)服務(wù)將為人類生活帶來更多的便利，而RFID在這波熱潮內(nèi)將扮演重要的角色。未來，將會(huì)有更多的相關(guān)研究與應(yīng)用推出，且普及于我們的日常生活之中。我們中國(guó)也不會(huì)在這波熱潮中缺席，在官產(chǎn)學(xué)界，都已經(jīng)積極的參與，以我們國(guó)內(nèi)信息科技的雄厚實(shí)力，未來必定在全球RFID相關(guān)的移動(dòng)計(jì)算上占有一席之地。

　　應(yīng)用(三)——與碳足跡

　　溫室氣體排放量已成為企業(yè)排污量的重要指標(biāo)，企業(yè)需要更高整合性的排放量計(jì)算和優(yōu)化系統(tǒng)。當(dāng)企業(yè)擴(kuò)大的溫室氣體超出其內(nèi)部營(yíng)運(yùn)，他們必須與供貨商合作，并把二氧化碳排放量作為額外的優(yōu)化指針，而產(chǎn)品的碳足跡就成為整個(gè)供應(yīng)鏈的環(huán)境指標(biāo)。

　　產(chǎn)品直接與間接產(chǎn)生的碳排放量，即是所謂的“碳足跡”。一般使用產(chǎn)品的生命周期評(píng)估來測(cè)量碳足跡，生命周期評(píng)估(life cycle as sessment,LCA)屬于系統(tǒng)分析方法之一，其為『對(duì)產(chǎn)品系統(tǒng)自原物料的取得，到最終處置的生命周期中，投入和產(chǎn)出及潛在環(huán)境沖擊之匯整與評(píng)估?！?source:ISO14040)在這所謂“產(chǎn)品系統(tǒng)”，不僅包括實(shí)體產(chǎn)品，亦包括服務(wù)系統(tǒng)。而需考慮之環(huán)境沖擊包括資源使用、人體健康及生態(tài)影響等。

　　EPCglobal網(wǎng)絡(luò)

　　產(chǎn)品電子碼(Electronic Product Code,EPC)是EPCglobal網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的RFID標(biāo)簽辨識(shí)碼，用來辨識(shí)不同型態(tài)對(duì)象所發(fā)展的編碼規(guī)范，例如：產(chǎn)品、棧板、貨柜等。EPC訊息服務(wù)(EPC Information Services,EPCIS)提供儲(chǔ)存、查詢和擷取EPC標(biāo)簽相關(guān)產(chǎn)品信息所需的服務(wù)。EPC搜尋服務(wù)(EPC Discovery Services,EPCDS)用來找出EPCIS中特定EPC碼的相關(guān)信息。

　　EPCglobal網(wǎng)絡(luò)不只使用于全球運(yùn)籌的供應(yīng)鏈管理與產(chǎn)品追蹤，也可用來記錄及追蹤產(chǎn)品的碳排放量。

　　EPCglobal網(wǎng)絡(luò)支持的效益

　　因?yàn)楫a(chǎn)品在不同情況下，會(huì)產(chǎn)生出不同的碳足跡，EPC網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算動(dòng)態(tài)的碳足跡上有三個(gè)重要影響：提供企業(yè)在它們的程序中有更高的能見度，使他們了解哪些潛在的因素，使其產(chǎn)品的碳足跡變化;讓企業(yè)能夠?qū)崟r(shí)做決策，降低運(yùn)作成本、改善操作環(huán)境;提供消費(fèi)者更多的信息。消費(fèi)者可以參考產(chǎn)品碳足跡，發(fā)揮其市場(chǎng)力量。

　　應(yīng)用EPC網(wǎng)絡(luò)之碳足跡追蹤

　　我們使用一個(gè)簡(jiǎn)單的例子說明EPC網(wǎng)絡(luò)使用于整個(gè)供應(yīng)鏈中碳排放量的動(dòng)態(tài)追蹤，如下所示：

　　簡(jiǎn)易供應(yīng)鏈——當(dāng)制造商從供貨商取得附有EPC標(biāo)簽的組件，此時(shí)組件已透過供貨商的環(huán)境管理信息系統(tǒng)(Environmental Management Information Systems,EMIS)計(jì)算出目前碳足跡總量，制造商再將其碳足跡量記錄于自己的EPCIS中。制造商也透過自己的EMIS計(jì)算其產(chǎn)品制造過程中排放的碳總量。同時(shí)，制造商會(huì)發(fā)布一個(gè)EPC聚合事件(aggregation event)將產(chǎn)品碳足跡聚集。此階段相同的產(chǎn)品可能因?yàn)椴煌墓┴浬桃延胁煌奶甲阚E量。當(dāng)制造商生產(chǎn)完成后，產(chǎn)品運(yùn)送至配送中心，考慮不同運(yùn)輸?shù)念愋汀⑷剂鲜褂玫?，我們可以?jì)算運(yùn)輸過程中所造成的碳排放量。當(dāng)貨物離開配送中心，同樣可以計(jì)算出產(chǎn)品儲(chǔ)存時(shí)間及相對(duì)應(yīng)的碳排放量，包括冷凍倉庫的貨物等。當(dāng)產(chǎn)品運(yùn)送到不同的零售商，可能產(chǎn)出不同的碳足跡，例如：不同的運(yùn)輸距離和不同的冷卻時(shí)間等。配送及銷售過程的碳足跡也將分別被記錄于配送中心與零售商的EPCIS。最后，當(dāng)消費(fèi)者要追蹤一個(gè)產(chǎn)品的碳足跡時(shí)，可以透過EPCDS查詢?cè)摦a(chǎn)品在整個(gè)供應(yīng)鏈中各個(gè)碳排放量紀(jì)錄之EPCIS地址，再繼而查詢?cè)摦a(chǎn)品的碳總排放量。

　　節(jié)能減碳已經(jīng)成為企業(yè)經(jīng)營(yíng)的全球競(jìng)爭(zhēng)策略，EPCglobal網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用在企業(yè)綠化中，可提供一致性的數(shù)據(jù)格式與標(biāo)準(zhǔn)化的信息交換平臺(tái)，扮演著重責(zé)大任。此科技應(yīng)用的效益，有助于多方面降低碳排放量;許多企業(yè)開始了解，投入節(jié)能減碳的花費(fèi)并非造成成本支出的增加，而是可以節(jié)省更大的成本。

　　應(yīng)用(四)——與物聯(lián)網(wǎng)

　　物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IOT)是近年信息產(chǎn)業(yè)一個(gè)熱門的議題，其特性是將各種具裝置感測(cè)設(shè)備的物品，例如：RFID、環(huán)境傳感器、GPS等，利用網(wǎng)絡(luò)結(jié)合讓所有物體與網(wǎng)絡(luò)連接在一起，給予物體「智能」，實(shí)現(xiàn)人與物品、物品與物品間的溝通，進(jìn)而方便物品識(shí)別和管理，使物品生命周期的各過程更透明化，實(shí)現(xiàn)物品可自動(dòng)識(shí)別與信息互聯(lián)共享。由圖一可知物聯(lián)網(wǎng)可廣泛應(yīng)用于多元的應(yīng)用領(lǐng)域，遍及家居、能源、生產(chǎn)、城市、金融、零售、交通產(chǎn)業(yè)等。

【圖一】物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域

　　RFID技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)中重要的關(guān)鍵技術(shù)之一。RFID技術(shù)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織EPCglobal所規(guī)范的電子產(chǎn)品碼(Electronic Product Code,EPC)與相關(guān)信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，使物聯(lián)網(wǎng)中實(shí)體對(duì)象移動(dòng)過程可透過EPC統(tǒng)一識(shí)別，于EPCglobal網(wǎng)絡(luò)中相互分享數(shù)據(jù)，達(dá)到追蹤與追溯、環(huán)境監(jiān)控、倉儲(chǔ)管理、資產(chǎn)管理、等，進(jìn)而達(dá)到信息的互聯(lián)與共享?！緢D二】為一個(gè)數(shù)字家庭的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，透過感測(cè)裝置識(shí)別出故障的冰箱，并將故障訊息傳送至遠(yuǎn)程的服務(wù)服務(wù)器，讓維修人員可以自動(dòng)到住戶家里進(jìn)行冰箱維修的工作。未來，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將與智能電網(wǎng)(smart grid)、云計(jì)算(cloud computing)等重要的新興科技結(jié)合，而RFID技術(shù)將在其中扮演重要的角色。我們?cè)谇捌赗FID應(yīng)用(二)─移動(dòng)計(jì)算的應(yīng)用的文章里，提到利用RFID結(jié)合體溫感測(cè)數(shù)據(jù)的空調(diào)啟動(dòng)服務(wù)，即可延伸至物聯(lián)網(wǎng)于智能電網(wǎng)的應(yīng)用。因?yàn)橥高^立即尋址的感測(cè)人的位置，計(jì)算回到家中的時(shí)間，可以調(diào)整在最合宜的時(shí)間啟動(dòng)空調(diào)調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度，達(dá)到節(jié)約能源的效果。

【圖二】物聯(lián)網(wǎng)于數(shù)字家庭的應(yīng)用

　　RFID技術(shù)于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用促進(jìn)全球供應(yīng)鏈中商品和服務(wù)的交換，但當(dāng)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中相互傳遞就可能產(chǎn)生安全性和隱私權(quán)問題。例如：在以RFID電子標(biāo)簽當(dāng)作身分識(shí)別卡或電子貨幣包時(shí)，不肖人士只要透過讀取器就能隨意的讀取到電子標(biāo)簽內(nèi)所有的數(shù)據(jù)，嚴(yán)重侵犯?jìng)€(gè)人的隱私權(quán)。所以，在享受物聯(lián)網(wǎng)的益處時(shí)，對(duì)于信息安全的保障也是相當(dāng)?shù)闹匾?/p>