本刊编辑（以下简称编）︰目前无线射频辨识系统（Radio Frequency Identification，RFID）已成为科技产业的热门话题之一，可否请李博士就其技术与应用来作一个简单的介绍。

李︰RFID其实并不是一个新的技术，早在第二次世界大战时，英、德两军在英伦三岛的战役中，为了要辨别敌我两方的战机，于是发展出一套利用无线电来作识别验证的系统，而这套系统就是RFID。

RFID在近年来又被提及，其原因有两个，其一是美国为了加强海、空运货物的安全性，所以要求厂商对运进美国的货柜都需要加上RFID，以辨别货柜里的货物内容；其二是美国最大的超级市场Wal Mart，要求其供货商于2005年使用RFID卷标来加强商品的管理。

在911之后，美国国土安全部门（US Department of Defense）即要求所有进出港口的货柜都需要加装RFID卷标来加强货物的验证，假如任何货柜并未加装RFID，那么就必须要经过一道非常麻烦的开箱检验程序。目前所有运到美国的货柜中，有70%是来自亚洲，而其中的40%则是来自大中华地区（中、港、台），所以RFID不仅仅会盛行于美国，而亚洲各国更是积极地推动RFID的技术。而Wal Mart则是因为要提升商品查验、管理与流动的效率，这家全美最大的超商要求旗下的100家供货商于2004年底前，为货架（Pallet）使用RFID的卷标。

至于应用的部份，RFID的技术早期多应用在军事方面，除了第二次世界大战外，1990年的波斯湾战争，美国政府也使用RFID来管理军火弹药的库存等。在消费市场方面，动物芯片（预防动物走失或遭恶意遗弃时，所使用的数据芯片，有如动物的身份证一般）或汽车防盗锁都是RFID所应用的范围。甚至大台北地区所使用的悠游卡，其技术原理也是RFID的一种。

RFID技术的瓶颈

编：既然RFID技术已受到市场的重视，那么现今阶段为何无法大量在民生消费品上使用呢？

吴：虽然RFID已应用在许多产品上面，而技术也达到了一个可量产的阶段，但因为RFID卷标的生产制造价钱并未到达让厂商能够接受的程度，所以目前只能使用在货箱、货架或货柜上。举例来说，目前每个RFID卷标的单价为4至5美分（约台币1元）。假如用在货架（一个货架可堆放多个货箱）上面，生产商可分散RFID卷标的成本。不过将RFID卷标使用在低成本的产品上，所花费的成本将会非常可观，如药丸、笔或CD等。

基于生产成本的瓶颈，国内外各大研究单位，包括工研院都在研发更低成本的RFID卷标中所使用的芯片，以符合各个产品的需要。而生产的成本大约要降到1美分（与Bar Code相同的价钱），才有可能会被业界大量使用。我在这里大胆地预言，假如RFID卷标的生产成本能够达到1美分，它将会颠覆半导体业的制程，甚至创造出半导体业的第二春。

RFID卷标的制程与特性

编：那么请问李博士，RFID卷标的制程与其它半导体的制程有何不同的地方？需要用到高阶的制程吗？它和使用已久的Bar Code又有什么不同呢？

吴：基本上，目前RFID卷标中的芯片还是以CMOS的制程为主，以工研院的计划为例，是采用0.35微米的6吋制程。不过RFID的卷标（Tag）却是需要以印制的方式来制作。换句话说，生产商必须要将RFID芯片的电子电路，以印制的方式印在一片塑料片或纸片上面，如同Bar Code印在纸上或产品上一般，只不过Bar Code所使用的是水墨，而RFID卷标则是使用电子电路。

目前大部份RFID卷标的印制方式有两种，一是以普通印刷的方式来印，这种方式统称为「Imprinting」；另一种是以喷墨打印机来印，这种方式就像在印微观报纸一样（Microfilm Newspaper）。

此外，RFID芯片并不需要用到奈米制程，只需使用0.6或0.35的晶圆就可以制作出来，但需要相当精细的制作过程。不过值得一提的是，目前只有台湾才有办法降低0.6或0.35晶圆制程的造价，以及量产化。

至于RFID卷标的价钱，要视其接收天线的大小而订。一般来说，RFID卷标所使用的是铜天线，而其价位也颇高；不过在未来，我们将会研发出低价位的铜天线，并保留其所有特性。

编：请问RFID卷标的传输讯号的距离大概有多远？会不会距离越长，对消费市场越有利？

吴：RFID卷标的传输技术又分为两种，分别为主动式（Active）与被动式（Passive）。主动式的RFID卷标可以传输的距离为1 - 2公里，但造价昂贵；因为它本身不但拥有芯片与天线，且有传输（需要用到电池）的能力，能够自动发送讯号给RFID读取器。所以主动式的RFID卷标一般多用在非商业用途，如波斯湾战争时，美军就利用主动式的RFID卷标来清点弹药的库藏。

被动式的RFID卷标造价就便宜许多，因为它本身并不具有传输的功能，需要靠RFID读取器的无线电讯号，来作读取的动作，所以其收发的距离大约是在3cm - 30cm内。被动式的RFID通常是用在消费性的市场上，或某些特殊的场合，例如汽车的防盗锁等。当车主要打开车门时，车门中的RFID读取器会感测到大约3cm内的RFID卷标（或识别证），并作验证的动作。

假如读取的距离过长，就算车主不作验证的动作，RFID读取器也会自动将30cm内的RFID卷标作自动认证的动作，如此一来，安全上似乎有非常大的隐忧。所以长距离的传输并不一定有利于消费市场，有时短距离也能发挥出RFID的重要功效，如台北捷运的悠游卡等，就需要短距离的RFID技术。

编：被动式的RFID技术对目前的消费性市场来说够用吗？

吴：目前被动式的RFID技术对消费性市场来说，已经是很够用了。除了上述的汽车验证案例外，还有目前最流行的无线鼠标、键盘或手机等Last Meter产品，都可以套用RFID的技术。举例来说，无线鼠标和键盘本身就是使用RF功率来作传输，所以加入了RFID后，可让装在系统端的接收器能够对这些设备作更精确的辨识。

而手机的SIM卡如装有RFID卷标，那么在进到银行内部后，用户只到走到柜台前，连话都不用说，柜台的计算机系统便会自动列出这名用户的所有数据。当然所有的过程都必须要有适当的安全机制来管理，否则用户的数据岂不是很轻易地被其它有心人士给盗取了吗。

RFID的标准

编：RFID是使用RF功率来作传输，如此会不会受到其它的RF功率干扰，如收音机频道等？而目前全球有没有RFID功率和协议的统一标准？

吴：RFID的确会受到其它的RF功率甘扰，而各国为了要早一步替日渐盛行的RFID制定规范，目前都订定各自的标准，如美国使用FCC标准，其功率为902 - 928 MHz、欧盟使用的是ETSI标准，其功率为866 - 868 MHz、日本则使用950 - 956 MHz和2.45 GHz、13.56 MHz等功率；至于中国大陆的标准，应会是在900 MHz左右。除了2.45 GHz功率在微波（Microwave）的范围内，其余的功率都是在UHF的范围里。

而为了要在RFID上加入不同的产品辨识码，电子编码系统也是不可或缺的技术。目前应用在RFID的电子编码系统有两种，分别是日本所使用的Ubiquitous ID（UID）编码系统，以及美、中、欧等国所使用由EPC环球协会所制定的电子产品编码技术（Electronic Product Code，EPC）。

这两种标准在不同的领域上有各自擅长发挥的地方，如UID是使用微波的2.45 GHz和13.56 MHz，其电子卷标为128位，可用在仓储管理、收发讯息或追踪管理零组件和产品的动向等。而EPC则是使用UHF的902 - 928 Mhz，其电子卷标为64位，可用在物流管理或仓储管理等方面。

不过统一RFID的电子编码标准是势在必行，假如每个RFID都用不同的电子编码，那么就会造成编码格式的不兼容，如UID的编码格式就不兼容于EPC的格式，如此RFID的推动也会造成不小的阻碍。

编：那么就博士的观点来看，那一种会成为全球通用的标准呢？

吴：我想应该会是EPC。因为EPC受到大部份国家的重视与使用，且Wal Mart和英国Tesco等公司也都是EPC的成员之一，而IBM、微软等公司都有进行技术的研究，因此EPC很有可能会成为全球RFID的电子产品编码标准。

RFID的应用

编：在谈了这么多的技术话题后，可否谈谈目前RFID的应用面呢？

吴：一般认为RFID可应用的范围仅在于仓储或物流方面，但实际上可用的范围非常地广泛。举例来说，在前一阵子SARS的事件发生时，政府医疗单位并未有一个好的机制来管理大量的可疑病患，但假如这些可疑病患装上RFID之后，医院管理单位就能够病患发病的十分钟内，得知其所有的讯息，并对该名病患采取有效的措施。

还有就是某医疗单位用错药的事件。利用RFID的辨识系统可以避免药剂师或护士拿错药，因为利用RFID所开启的药箱，已经核对过该取药者的身份；假如该取药者拿错药时，药箱的警报器会响，以警告该取药者。

目前日本的机场已使用RFID来查验旅客的行李是否随着旅客一起搭上飞机，同时美国的机场也即将使用RFID来替旅客找寻遗失的行李，以增加机场勤务的效率。

再举一例，不久前，美国的某知名车厂所生产的休旅车发生了几起翻车事件。经过调查后，才发现问题出在轮胎上，于是将轮胎厂一状告到法院里。此一事件让美国政府规定于2008年前，所有的轮胎需装上RFID，藉以控管其生产流程与质量。目前有许多商业机构已开始使用RFID，不过我预估，要在过5 -10年，RFID才有可能大量地应用在市场上。

编：既然RFID这么炙手可热，那么有没有安全方面的考虑呢？

吴：RFID是以通讯来作传输，所以也会有安全方面的考虑。例如超级市场为了不让商品数据流到顾客的手中，于是制造了一个名为「Kill（或称为Disable）」的动作。意即当顾客的商品在付款时，柜台人员会用接收器对其RFID卷标作查询的动作。在这个动作中，同时也抹除RFID卷标里的数据，让顾客带回去的RFID卷标无效化，而商品的数据也不会随之外泄。

RFID卷标除了可抹除外，当然也可以复写。不过复写的功能多用在更新RFID的数据，而更新的动作只需利用接收器就可以办到了。

总结

编：可否请博士作个总结呢？

吴：RFID是个非常好用的技术，且在我看来，它不但可以带动新一波的半导体制程革命，且也会促进全球商业市场运作的效率。不过在此之前，统一标准是不可免的动作，假如标准的问题获得完善的解决，那么对于推动RFID，将是一大利器。

目前工研院有与其它的研究单位和厂商合作，相信在不久的将来，台湾的RFID可以作到量产化。届时，将会为台湾的制造业带来不小的好处，而全球的各个产业运作流程也会发生极大的变化。

＜吴柏成组长口述，本刊编辑部整理＞