《圖一　美國Symbol的手持式RFID讀取器：MG9000C RFID，此是以PDA加搭RFID Reader而成的設計，PDA內的CPU為Intel PXA255，時脈400MHz，嵌入式作業系統為Windows CE 4.2或Windows CE 5.0（亦稱Windows Mobile 2003）。》

RFID（Radio Frequency Identification；無線射頻辨識）技術由來已久，但話題的走熱是從2003年開始，原因有二，一是全球最大的零售業者：Wal-Mart（沃爾瑪，或稱威名百貨）於2003年要求與其往來的前100大供應商，須在2005年時全面改用RFID供貨，之後英國零售商Tesco、德國零售商Metro也表示跟進。另一是美國五角大廈（Department of Defense；DoD，即國防部）也於同年要求日後軍物資的供應也當採用RFID，時限同樣訂在2005年初，前者主要是希望盤點更即時、確實，失竊率更低，後者則以安全為主。

雖然2005年已到，Wal-Mart並未達成當初設定的目標，但無論如何，RFID的商務應用已是全面開展，不會回退。

不過，RFID的報導多環繞在各種商務應用上，包括已實現的應用或可能的推測應用，廣泛應用雖美好，但卻也因此失焦，事實上僅單純就資訊零組件的角度來談論RFID，就已有許多技術與條件需要克服，本文以下將針對RFID的規範標準及研發趨勢等進行討論。

RFID與非接觸式IC卡

RFID的運作原理有二，近距為電磁感應（低頻），遠距為微波（高頻），其中近距原理與非接觸的感應式IC卡（亦即晶片卡、智慧卡或mart Card）是相同的，但在運用上仍有所別，早在RFID尚未走熱前，就有IEC/ISO 14443、15693的感應IC卡標準，做為個人身份辨識之用，另外也有嵌在寵物、牧畜身上的感應式晶片標準，如ISO 11784、11785及14223，以防走失或遺棄。

原理雖同，但RFID既非個人身份辨識也非動物身份辨識，而是物貨身份辨識，因此ISO組織針對RFID而制訂了ISO 18000標準，本文所討論的也以ISO 18000為主軸，必要時提及其他規格。

《圖二　Symbol的固接式RFID讀取器：XR400，支援EPC G1 Class 0、Class 1的RFID Tag存取，並可透過韌體升級方式來支援EPC G2規格，該Reader讀取Tag後可用Ethernet、USB等介面再傳遞，而Reader機內所用的嵌入式作業系統為Windows CE 4.2。》

標籤晶片

標籤晶片的辨識資訊主要是存在串列式介面的非揮發性（Non-Volatile）記憶體內，唯讀的是Mask ROM，唯寫一次的是OTP EPROM，或是可重複抹寫的EEPROM。

除了儲存容量的多寡外，今日很大的一個問題在於辨識資訊的儲存格式，歐美已達成默契，將依循EPCglobal（Electronics Product Code；EPC）頒佈的標準（EPC的格式長度為96bits，其中包含版本編號8bits、企業編號28bits、產品編號24bits、生產序號36bits。除96bits外，亦有較簡短的64bits版本），而日本則主張用Ubiquitous ID Center（簡稱UID）的標準，EPC與UID是支持陣容最堅強的兩種標準，其他還有AIM global（Automatic Identification Manufacturers；AIM）、國際性的IEC/ISO、IP-X（南非、澳洲、瑞士），甚至大陸也有意自主自訂標準，由於大陸為世界工廠，加上Wal-Mart有七成貨品產自大陸，影響性也不小。

要注意的是，即便資訊格式合乎規範，也不表示RFID Reader（讀寫器）能因此與RFID Tag有完全的互通交換性，因為還有傳輸方式、通訊協定、控制指令等差異，即便已有ISO 18000標準也是如此，原因是雖有標準，但業者遵循的程度有別，且尚無相容驗證、互通驗證的中立機構及程序，所以現階段依然是使用同一業者的Tag及Reader為宜。如上所言，雖然RFID讀寫器既可讀也可寫，但一般仍慣稱為Reader。

RFID Tag內不單要儲存合乎規範的資訊，也必須提供額外的儲存空間，好用來儲存各式產業應用的額外資訊，此稱為AFI（Application Field Identifier），或者提供額外的儲存空間，以供儲存傳統條碼的資訊，讓條碼與RFID的過渡更平順。進一步的，若為重複使用的RFID，也必須注重辨識資訊的儲存年限，是5年或10年？若可重複抹寫者也必須瞭解可覆寫的次數，是1萬或10萬次？如Philips的UCODE，即可保存10年、覆寫10萬次。

另外，安全問題也令人關心，不加密的Tag，只要Reader發出讀取命令，各Tag就會自動報出資訊內容，辨識資訊將輕易洩密，對此EPC與UID都有防護手段，UID是要求Reader向標籤發出正確的存取權限密碼，正確後才能讀取資訊或改寫資訊，至於EPC的作法較UID簡陋些，可以對Tag設定回應條件，只有在Reader發出的資訊與該Tag內部所存的資訊內容相一致時，Tag才會有所回應。

當然，也不見得整個Tag晶片都是同一種存取屬性，有時是採行混態作法，即是部分儲存空間為Mask ROM（出廠時資料已定），部分是OTP EPROM（寫入一次），部分是EEPROM（重複抹寫），或者部分儲存資訊為開放，部分為保密等。更進階者，是Tag晶片內不僅有記憶體，還內建微控器（P或稱MCU）功能，可讓Tag有更多的應用可能，不過現階段在Tag內建MCU，多是為了提供傳輸通信時的防護加密。

此外，一旦RFID運用到賣架上，消費者也會擔憂隱私問題，因此美國消費者反超市侵犯隱私（Consumers Against Supermarket Privacy Invasion and Numbering；CAPSIAN）機構提出反應，RFID Tag須有Kill功能，讓消費者自主決定RFID Tag的功效是啟用或關閉，或是其他配套方式，例如能隔絕Tag掃瞄感應，目前此類機制仍在研擬中，尚未定案成規範，但已有資訊業者因應此需求提出技術方案，如RSA Security的RSA Blocker Tag。

《圖三　Symbol的固接式RFID讀取器：DC400，為AR400的變化型，適合裝設在貨物進出處，圖中放大處即為DC400的裝設位置。》

標籤整體與天線

在Tag晶片本體之後的是Tag的天線，更廣義而言則包括整個Tag，天線依據彈性取向或成本取向有不同的作法，要求彈性者允許自由換接天線，希望價低者則多半讓Tag晶片與Tag天線以一體成形方式製造。

由於業者寄望RFID有更遠大廣泛的應用，不僅用在貨箱、棧板，最終要能取代傳統印刷條碼而用於產品包裝上，將應用從貨倉伸展到賣架，因此在Tag的單價與體積上必須再精進，業者認為每個Tag必須低至5美分才有機會取代條碼，關於此日本學術界正研究用「有機電晶體」技術讓RFID Tag（含天線）能以印刷方式生產，讓價位、體積都能大幅降低。

同樣以「縮體」為訴求，Hitachi即有超細小的-Chip（含天線），體積為0.4×0.4×0.06mm，比米粒還小，-Chip可儲存128bits的唯讀資料，而Toshiba亦提出日幣10元大小的RFID Tag，可存256bits資訊，並可再抹寫。

至於天線方面，同樣有各種訴求，包括低價、高靈敏度，是全向性或方向性感應等，同時與Tag晶片連結之後，也有一體性的抗環境力要求，如必須防水、具彎饒性、抗高低溫（如冰庫內、鍋爐旁）。另外，若RFID Tag所貼附的物品為金屬時（如罐頭），Reader發波後會遭金屬反射干擾，影響辨識，此時須在RFID Tag與貼附金屬間加上一層抗反射材質，才能維持辨識正確性。一般的RFID Tag全向性天線有雙偶極子型、折疊偶極子型，方向性天線則有印刷偶極子型、微帶面型、對數螺旋型。

類似的，若RFID Tag貼附的是液體（如飲料），且Reader是以高頻的微波方式掃瞄感應時，微波容易被水分吸收，無法穿透水分而感應到更後方的Tag，對此只能將Tag置於水分之前來掃瞄。

此外，由於各國對無線通信頻段的資源規劃、運用方式不一，RFID Tag的新發展趨勢是能支援更廣大的頻段範疇，從單一頻段增加到兩個頻段，甚至更多，如日本凸版印刷（TOPPAN）與NEC子公司Telemidic合作的RFID Tag：T-junction，即能同時支援915MHz與2.45GHz兩種頻段。

或者，為了增加感應距離，EPC、UID都制訂了讓Tag自帶電力的規範（主動式感應），如此可比倚賴Reader發波為工作能量的Tag更遠傳輸（被動式感應），而自帶電力的作法也有多種方式，可直接在Tag加裝電池，或使用太陽電池（必須有光照），或運用微機電技術，以微震動（貨物搬運時）來進行發電。

既然可內嵌電池，自然也可內嵌更多運用，如Alien就提供內嵌感溫器（Thermal Sensor）、即時鐘（Real Time Clock；RTC）的Tag，如此Reader不僅可以辨識貨品資訊，還能瞭解貨品溫度與經過時間，這對冷凍品的運輸追蹤相當受用，類似的溫控或時效貨品也適用。

《圖四　Symbol的各式RFID天線，包括單偶極天線、雙偶極天線、唯讀性天線及讀寫性天線等。》

標籤讀寫器

由於許多的RFID技術討論都集中在Tag端，因此容易讓人感覺Reader是附屬的配角，事實上Reader的表現要求並不比Tag少，且每一項都值得嚴謹討論，包括感應（或稱掃瞄）距離、感應速度、感應移速與感應穩性等。

首先是距離，目前ISO 18000允許的無線頻段有六，頻率由低至高是125kHz、13.56MHz、433MHz、860MHz～960MHz（亦稱UHF超高頻，此頻段頻寬範疇最廣，也是各國差異最多的頻段）、2.45GHz、5.8GHz，感距距離從數公分到數公尺不等（被動式多在10m距離內，現有技術須使用主動式才能超越10m），倘若不論功率，理論上頻率愈高則感應距離愈遠，而感距愈遠則相同空間中的Reader佈建數可以愈少，不過也有變通作法，業者正考慮將Reader裝置於無人搬運車上，以固定循環的方式來清點RFID倉貨。

值得一提的是，讀取與寫入的距離不見得相等，寫入通常要比讀出更高的發波能量，因此寫入的距離較短，讀出則較長，如美國Intermec的Intelli Tag，其運作頻率為UHF及2.45GHz，在讀出時約2m，寫入則約1.4m，又如德國Infineon的my-d vicinity SRF55，其運作頻率為13.56MHz，在讀出時約50～70cm，寫入則約30～50cm。然而也有讀寫距離相等的例子，如Alien的ALB-2480/2/4，運作於2.45GHz，讀寫皆為30m（主動式感應）。

其次是速度，Reader以廣播方式發波，而各Tag在收波後予以回應，Reader在接收回應時其實是同時間只能處理一個Tag的回波，以逐一方式接收各回應，因此重點在於Reader能多快完成處理？包括一個Reader與一個Tag間的傳輸速率，以及每秒可處理多少個Tag？

以法國Tagsys的ARIO為例，Tag與Reader間的傳輸率為26kbps，而每秒可讀取200個Tag，或如澳洲Magellan（麥哲倫）公司的RFID，由於運用PJM（Phase Jitter Modulation）調變法，讀出可達848kbps，寫入可達424kbps，每秒可讀取1200個Tag。當然，每秒能讀取多少個Tag也與每個Tag的資訊儲存量有密切關連，Magellan的每個RFID Tag為1kbits。很明顯的，效率速度也與感應距離特性相似，「讀」與「寫」亦有程度之別。

前頭提到在無人搬運車上裝置Reader來進行Tag掃瞄，或者是貨物（或托運行李）在輸送帶上進行Tag掃瞄，這都牽涉到Reader在目標物於移動狀態下的感應能力，如Magellan的搬運專用Tag允許在3.5m/s的移速下感應掃瞄，移速下辨識也適合用在分藥、配藥的應用上，或其他的歸類、揀貨應用，至於倉庫賣架等盤點則只需固定感應即可。

事實上，移速下感應也是Wal-Mart的一項要求，且還加註另一個要求，即辨識率須達100％，而這也是目前RFID最困難的一處，一般只有85％的辨識率，理想些也只至96％左右，連99％（2個9）都不到，誤失率仍屬偏高，而業者現下訂定的改進目標是達99.97％（3個9）。

除上述4個大取向外，Reader能否依據各地電信法規而調整發波功率（除國度地域外，法規上也經常對室內、室外的功率有不同的要求），以及能否透過韌體或其他方式而升級支援新版規範（如EPC G1提升至G2），甚至在固定裝設用的Reader外也須提供手持行動用的Reader。

《圖五　早在RFID尚未盛行前，TI即有Tag-it的Smart Label（智慧型標籤），圖為TI的各式Tag-it Smart Label。》

RFID發展趨勢

往未來看，RFID將與Smart Card的發展相近，各業者間只會在基礎標準上有遵循共識，而更高層次的功能與規格發展依然採自主策略，亦即在ISO 18000標準外，也會提供擴充延伸的方案特色，包括RFID晶片、天線與讀取器等，都有很大的發揮空間。

而在資訊格式上，資訊格式即屬較高層次的部分，這是相對於ISO 18000所規範的調變、頻率等制訂而言，筆者相信無論EPC與UID在格式上如何拉拔，都不會有任何一方被消滅，而是並存，包括其他的格式標準也會並存，理由是不同Tag格式的溝通與交換，可透過比Reader更後端的資訊系統以查表對應方式來相容整合。

事實上現有的Smart Card也都是各業者使用不同的資料存儲格式，多年來無法一致性統合，只要滿足部分產業別的應用即可，不需全產業性的通遍適用，因此RFID應當也會有相同趨勢，特別是RFID必須因應不同的應用場合而有對應的調整，調整的部分包括晶片、天線與讀取器等，光此點就比Smart Card更為複雜，Smart Card的外觀、讀取器等的一致性遠較RFID為高，因此目前想讓RFID達到更高一致性，實是大困難。

《圖六　TI的TI-RFID技術可用於托運行李上，以利轉運追蹤。》

結論與建議

最後，本文再從用戶當如何選擇方案的角度來討論，由於RFID的市場仍處先期階段，仍有許多的利基性技術業者在市場中，現階段這些利基業者除了自行經營方案外，部分也與傳統半導體大廠合作，如Infineon與Magellan，但再過一段時日傳統大廠或產業方案業者對利基業者的收併行動會更積極，例如去年已有Symbol收併Matrics，此外由於市場商機龐大，專利問題也會持續，如Intermec與Symbol/Matrics間即有侵權訴訟。

因此，現階段RFID是相當垂直整合性的商務方案，不應單純以技術層面來評估考量，建議由資訊服務顧問業者或系統整合商來建議與規劃，是較穩當、風險性較低的方式。

《圖七　TI的楔型RFID Tag（亦慣稱Transponder）：RI-TRP-B9WK，具有88bits的儲存空間，使用134.2kHz頻率及FSK調變，感應距離20cm，並具安全功能，需正確密碼才能存取，傳輸中亦有加密防護，TI稱此為DST（Digital Signature Transponder）。》

延 伸 閱 讀

儘管RFID的支持者眾，前途似乎一片光明，但仍有諸多懸而未決的問題有待解決。本周在巴爾的摩登場的2004年EPCglobal 會議上，與會者踴躍提出RFID衍生的顧慮，例如採用此技術的成本、對消費者隱私的影響、技術的可靠程度，以及RFID硬體設備恐迅速被技術升級腳步淘汰等。相關介紹請見「RFID接受現實檢驗 隱私等諸多問題懸而未決 」一文。 政府在推動e台灣、M台灣計畫之後，將再推動一個IT產業起飛的「U（Ubiquitous）台灣」計畫。此計畫運用最新的無線射頻辨識系統(RFID)技術及無線網路與寬頻技術，整合數位家庭、網際網路、無線網路及設備，發揮無線通訊科技無所不在的功能，再創另一次的科技與經濟發展奇蹟，帶動「二次IT革命」。你可在「「U台灣」計畫啟動，RFID將帶來二次IT革命」一文中得到進一步的介紹。 有人說，從應用需求的角度看，RFID比3G更具現實意義。資訊產業部電子資訊產品管理司司長、國家金卡工程協調領導小組成員兼辦公室主任張琪在日前召開的“2005 RFID全球峰會”上表示，2005年將成為RFID產業與應用發展的一個里程碑，許多行業都將逐步採用RFID這一革命性技術。在「RFID:從衝動到落實 」一文為你做了相關的評析。

市場動態	隱私倡導者至少可以再輕鬆數年了：晶片的成本將使RFID 標籤技術在未來7 年內不可能大規模普及。儘管業界在大力推動RFID的發展，但一家廠商稱，高昂的成本將阻止它在未來7 年內被大規模普及。RFID成本過高未來57年將不會大規模普及 富士通（Fujitsu）近日宣佈其FerVID系列RFID產品新增附帶256B FRAM的RFID標籤晶片──MB89R119。該晶片採用0.35um製程製造，時脈速度達13.56MHz，通訊距離為70cm， 資料傳輸速率26.48Kbps。富士通推出具備256B FRAM的RFID標籤晶片 無線射頻識別系統（RFID）已被列為21。為迎接此一趨勢，工研院系統中心於317RFID666工研院成立RFID