《图一 美国Symbol的手持式RFID读取器：MG9000C RFID，此是以PDA加搭RFID Reader而成的设计，PDA内的CPU为Intel PXA255，频率400MHz，嵌入式操作系统为Windows CE 4.2或Windows CE 5.0（亦称Windows Mobile 2003）。》

RFID（Radio Frequency Identification；无线射频辨识）技术由来已久，但话题的走热是从2003年开始，原因有二，一是全球最大的零售业者：Wal-Mart（沃尔玛，或称威名百货）于2003年要求与其往来的前100大供应商，须在2005年时全面改用RFID供货，之后英国零售商Tesco、德国零售商Metro也表示跟进。另一是美国五角大厦（Department of Defense；DoD，即国防部）也于同年要求日后军物资的供应也当采用RFID，时限同样订在2005年初，前者主要是希望盘点更即时、确实，失窃率更低，后者则以安全为主。

虽然2005年已到,Walmart并未达成当初设定的目标,但无论如何,RFID的商务应用已是全面开展,不会回退。

不过，RFID的报导多环绕在各种商务应用上，包括已实现的应用或可能的推测应用，广泛应用虽美好，但却也因此失焦，事实上仅单纯就资讯零组件的角度来谈论RFID，就已有许多技术与条件需要克服，本文以下将针对RFID的规范标准及研发趋势等进行讨论。

RFID与非接触式IC卡

RFID的运作原理有二，近距为电磁感应（低频），远距为微波（高频），其中近距原理与非接触的感应式IC卡（亦即晶片卡、智慧卡或mart Card）是相同的，但在运用上仍有所别，早在RFID尚未走​​热前，就有IEC/ISO 14443、15693的感应IC卡标准，做为个人身份辨识之用，另外也有嵌在宠物、牧畜身上的感应式晶片标准，如ISO 11784、11785及14223，以防走失或遗弃。

原理虽同，但RFID既非个人身份辨识也非动物身份辨识，而是物货身份辨识，因此ISO组织针对RFID而制订了ISO 18000标准，本文所讨论的也以ISO 18000为主轴，必要时提及其他规格。

《图二 Symbol的固接式RFID读取器：XR400，支持EPC G1 Class 0、Class 1的RFID Tag存取，并可透过韧体升级方式来支持EPC G2规格，该Reader读取Tag后可用Ethernet、USB等接口再传递，而Reader机内所用的嵌入式操作系统为Windows CE 4.2。》

标签晶片

标签晶片的辨识资讯主要是存在串列式介面的非挥发性（Non-Volatile）记忆体内，唯读的是Mask ROM，唯写一次的是OTP EPROM，或是可重复抹写的EEPROM。

除了储存容量的多寡外，今日很大的一个问题在于辨识资讯的储存格式，欧美已达成默契，将依循EPCglobal（Electronics Product Code；EPC）颁布的标准（EPC的格式长度为96bits，其中包含版本编号8bits、企业编号28bits、产品编号24bits、生产序号36bits。除96bits外，亦有较简短的64bits版本），而日本则主张用Ubiquitous ID Center（简称UID）的标准，EPC与UID是支持阵容最坚强的两种标准，其他还有AIM global（Automatic Identification Manufacturers ；AIM）、国际性的IEC/ISO、IP-X（南非、澳洲、瑞士），甚至大陆也有意自主自订标准，由于大陆为世界工厂，加上Wal-Mart有七成货品产自大陆，影响性也不小。

要注意的是，即便资讯格式合乎规范，也不表示RFID Reader（读写器）能因​​此与RFID Tag有完全的互通交换性，因为还有传输方式、通讯协定、控制指令等差异，即便已有ISO 18000标准也是如此，原因是虽有标准，但业者遵循的程度有别，且尚无相容验证、互通验证的中立机构及程序，所以现阶段依然是使用同一业者的Tag及Reader为宜。如上所言，虽然RFID读写器既可读也可写，但一般仍惯称为Reader。

RFID Tag内不单要储存合乎规范的资讯，也必须提供额外的储存空间，好用来储存各式产业应用的额外资讯，此称为AFI（Application Field Identifier），或者提供额外的储存空间，以供储存传统条码的资讯，让条码与RFID的过渡更平顺。进一步的，若为重复使用的RFID，也必须注重辨识资讯的储存年限，是5年或10年？若可重复抹写者也必须了解可覆写的次数，是1万或10万次？如Philips的UCODE，即可保存10年、覆写10万次。

另外，安全问题也令人关心，不加密的Tag，只要Reader发出读取命令，各Tag就会自动报出资讯内容，辨识资讯将轻易泄密，对此EPC与UID都有防护手段，UID是要求Reader向标签发出正确的存取权限密码，正确后才能读取资讯或改写资讯，至于EPC的作法较UID简陋些，可以对Tag设定回应条件，只有在Reader发出的资讯与该Tag内部所存的资讯内容相一致时，Tag才会有所回应。

当然，也不见得整个Tag晶片都是同一种存取属性，有时是采行混态作法，即是部分储存空间为Mask ROM（出厂时资料已定），部分是OTP EPROM（写入一次） ，部分是EEPROM（重复抹写），或者部分储存资讯为开放，部分为保密等。更进阶者，是Tag晶片内不仅有记忆体，还内建微控器（P或称MCU）功能，可让Tag有更多的应用可能，不过现阶段在Tag内建MCU，多是为了提供传输通信时的防护加密。

此外，一旦RFID运用到卖架上，消费者也会担忧隐私问题，因此美国消费者反超市侵犯隐私（Consumers Against Supermarket Privacy Invasion and Numbering；CAPSIAN）机构提出反应，RFID Tag须有Kill功能，让消费者自主决定RFID Tag的功效是启用或关闭，或是其他配套方式，例如能隔绝Tag扫瞄感应，目前此类机制仍在研拟中，尚未定案成规范，但已有资讯业者因应此需求提出技术方案，如RSA Security的RSA Blocker Tag。

《图三 Symbol的固接式RFID读取器：DC400，为AR400的变化型，适合装设在货物进出处，图中放大处即为DC400的装设位置。》

标签整体与天线

在Tag晶片本体之后的是Tag的天线，更广义而言则包括整个Tag，天线依据弹性取向或成本取向有不同的作法，要求弹性者允许自由换接天线，希望价低者则多半让Tag晶片与Tag天线以一体成形方式制造。

由于业者寄望RFID有更远大广泛的应用，不仅用在货箱、栈板，最终要能取代传统印刷条码而用于产品包装上，将应用从货仓伸展到卖架，因此在Tag的单价与体积上必须再精进，业者认为每个Tag必须低至5美分才有机会取代条码，关于此日本学术界正研究用「有机电晶体」技术让RFID Tag（含天线）能以印刷方式生产，让价位、体积都能大幅降低。

同样以「缩体」为诉求，Hitachi即有超细小的-Chip（含天线），体积为0.4×0.4×0.06mm，比米粒还小，-Chip可储存128bits的唯读资料，而Toshiba亦提出日币10元大小的RFID Tag，可存256bits资讯，并可再抹写。

至于天线方面，同样有各种诉求，包括低价、高灵敏度，是全向性或方向性感应等，同时与Tag晶片连结之后，也有一体性的抗环境力要求，如必须防水、具弯饶性、抗高低温（如冰库内、锅炉旁）。另外，若RFID Tag所贴附的物品为金属时（如罐头），Reader发波后会遭金属反射干扰，影响辨识，此时须在RFID Tag与贴附金属间加上一层抗反射材质，才能维持辨识正确性。一般的RFID Tag全向性天线有双偶极子型、折叠偶极子型，方向性天线则有印刷偶极子型、微带面型、对数螺旋型。

类似的，若RFID Tag贴附的是液体（如饮料），且Reader是以高频的微波方式扫瞄感应时，微波容易被水分吸收，无法穿透水分而感应到更后方的Tag，对此只能将Tag置于水分之前来扫瞄。

此外，由于各国对无线通信频段的资源规划、运用方式不一，RFID Tag的新发展趋势是能支援更广大的频段范畴，从单一频段增加到两个频段，甚至更多，如日本凸版印刷（ TOPPAN）与NEC子公司Telemidic合作的RFID Tag：T-junction，即能同时支援915MHz与2.45GHz两种频段。

或者，为了增加感应距离，EPC、UID都制订了让Tag自带电力的规范（主动式感应），如此可比倚赖Reader发波为工作能量的Tag更远传输（被动式感应），而自带电力的作法也有多种方式，可直接在Tag加装电池，或使用太阳电池（必须有光照），或运用微机电技术，以微震动（货物搬运时）来进行发电。

既然可内嵌电池，自然也可内嵌更多运用，如Alien就提供内嵌感温器（Thermal Sensor）、即时钟（Real Time Clock；RTC）的Tag，如此Reader不仅可以辨识货品资讯，还能了解货品温度与经过时间，这对冷冻品的运输追踪相当受用，类似的温控或时效货品也适用。

《图四 Symbol的各式RFID天线，包括单偶极天线、双偶极天线、只读性天线及读写性天线等。》

标签读写器

由于许多的RFID技术讨论都集中在Tag端，因此容易让人感觉Reader是附属的配角，事实上Reader的表现要求并不比Tag少，且每一项都值得严谨讨论，包括感应（或称扫瞄）距离、感应速度、感应移速与感应稳性等。

首先是距离，目前ISO 18000允许的无线频段有六，频率由低至高是125kHz、13.56MHz、433MHz、860MHz～960MHz（亦称UHF超高频，此频段频宽范畴最广，也是各国差异最多的频段）、2.45GHz、5.8GHz，感距距离从数公分到数公尺不等（被动式多在10m距离内，现有技术须使用主动式才能超越10m），倘若不论功率，理论上频率愈高则感应距离愈远，而感距愈远则相同空间中的Reader布建数可以愈少，不过也有变通作法，业者正考虑将Reader装置于无人搬运车上，以固定循环的方式来清点RFID仓货。

值得一提的是，读取与写入的距离不见得相等，写入通常要比读出更高的发波能量，因此写入的距离较短，读出则较长，如美国Intermec的Intelli Tag，其运作频率为UHF及2.45GHz，在读出时约2m，写入则约1.4m，又如德国Infineon的my-d vicinity SRF55，其运作频率为13.56MHz，在读出时约50～ 70cm，写入则约30～50cm。然而也有读写距离相等的例子，如Alien的ALB-2480/2/4，运作于2.45GHz，读写皆为30m（主动式感应）。

其次是速度，Reader以广播方式发波，而各Tag在收波后予以回应，Reader在接收回应时其实是同时间只能处理一个Tag的回波，以逐一方式接收各回应，因此重点在于Reader能多快完成处理？包括一个Reader与一个Tag间的传输速率，以及每秒可处理多少个Tag？

以法国Tagsys的ARIO为例，Tag与Reader间的传输率为26kbps，而每秒可读取200个Tag，或如澳洲Magellan（麦哲伦）公司的RFID，由于运用PJM（Phase Jitter Modulation）调变法，读出可达848kbps，写入可达424kbps，每秒可读取1200个Tag。当然，每秒能读取多少个Tag也与每个Tag的资讯储存量有密切关连，Magellan的每个RFID Tag为1kbits。很明显的，效率速度也与感应距离特性相似，「读」与「写」亦有程度之别。

前头提到在无人搬运车上装置Reader来进行Tag扫瞄，或者是货物（或托运行李）在输送带上进行Tag扫瞄，这都牵涉到Reader在目标物于移动状态下的感应能力，如Magellan的搬运专用Tag允许在3.5m/s的移速下感应扫瞄，移速下辨识也适合用在分药、配药的应用上，或其他的归类、拣货应用，至于仓库卖架等盘点则只需固定感应即可。

事实上，移速下感应也是Wal-Mart的一项要求，且还加注另一个要求，即辨识率须达100％，而这也是目前RFID最困难的一处，一般只有85％的辨识率，理想些也只至96％左右，连99％（2个9）都不到，误失率仍属偏高，而业者现下订定的改进目标是达99.97％（3个9）。

除上述4个大取向外，Reader能否依据各地电信法规而调整发波功率（除国度地域外，法规上也经常对室内、室外的功率有不同的要求），以及能否透过韧体或其他方式而升级支援新版规范（如EPC G1提升至G2），甚至在固定装设用的Reader外也须提供手持行动用的Reader。

《图五 早在RFID尚未盛行前，TI即有Tag-it的Smart Label（智能型卷标），图为TI的各式Tag-it Smart Label。》

RFID发展趋势

往未来看，RFID将与Smart Card的发展相近，各业者间只会在基础标准上有遵循共识，而更高层次的功能与规格发展依然采自主策略，亦即在ISO 18000标准外，也会提供扩充延伸的方案特色，包括RFID晶片、天线与读取器等，都有很大的发挥空间。

而在资讯格式上，资讯格式即属较高层次的部分，这是相对于ISO 18000所规范的调变、频率等制订而言，笔者相信无论EPC与UID在格式上如何拉拔，都不会有任何一方被消灭，而是并存，包括其他的格式标准也会并存，理由是不同Tag格式的沟通与交换，可透过比Reader更后端的资讯系统以查表对应方式来相容整合。

事实上现有的Smart Card也都是各业者使用不同的资料存储格式，多年来无法一致性统合，只要满足部分产业别的应用即可，不需全产业性的通遍适用，因此RFID应当也会有相同趋势，特别是RFID必须因应不同的应用场合而有对应的调整，调整的部分包括晶片、天线与读取器等，光此点就比Smart Card更为复杂，Smart Card的外观、读取器等的一致性远较RFID为高，因此目前想让RFID达到更高一致性，实是大困难。

《图六 TI的TI-RFID技术可用于托运行李上，以利转运追踪。》

结论与建议

最后，本文再从用户当如何选择方案的角度来讨论，由于RFID的市场仍处先期阶段，仍有许多的利基性技术业者在市场中，现阶段这些利基业者除了自行经营方案外，部分也与传统半导体大厂合作，如Infineon与Magellan，但再过一段时日传统大厂或产业方案业者对利基业者的收并行动会更积极，例如去年已有Symbol收并Matrics，此外由于市场商机庞大，专利问题也会持续，如Intermec与Symbol/Matrics间即有侵权诉讼。

因此，现阶段RFID是相当垂直整合性的商务方案，不应单纯以技术层面来评估考量，建议由资讯服务顾问业者或系统整合商来建议与规划，是较稳当、风险性较低的方式。

《图七 TI的楔型RFID Tag（亦惯称Transponder）：RI-TRP-B9WK，具有88bits的储存空间，使用134.2kHz频率及FSK调变，感应距离20cm，并具安全功能，需正确密码才能存取，传输中亦有加密防护，TI称此为DST（Digital Signature Transponder）。》

延 伸 阅 读

尽管RFID的支持者众，前途似乎一片光明，但仍有诸多悬而未决的问题有待解决。本周在巴尔的摩登场的2004年EPCglobal 会议上，与会者踊跃提出RFID衍生的顾虑，例如采用此技术的成本、对消费者隐私的影响、技术的可靠程度，以及RFID硬体设备恐迅速被技术升级脚步淘汰等。相关介绍请见「RFID接受现实检验 隐私等诸多问题悬而未决 」一文。 政府在推动e台湾、M台湾计画之后，将再推动一个IT产业起飞的「U（Ubiquitous）台湾」计画。此计画运用最新的无线射频辨识系统(RFID)技术及无线网路与宽频技术，整合数位家庭、网际网路、无线网路及设备，发挥无线通讯科技无所不在的功能，再创另一次的科技与经济发展奇迹，带动「二次IT革命」。你可在「「U台湾」计画启动，RFID将带来二次IT革命」一文中得到进一步的介绍。 有人说，从应用需求的角度看，RFID比3G更具现实意义。资讯产业部电子资讯产品管理司司长、国家金卡工程协调领导小组成员兼办公室主任张琪在日前召开的“2005 RFID全球峰会”上表示，2005年将成为RFID产业与应用发展的一个里程碑，许多行业都将逐步采用RFID这一革命性技术。在「RFID:从冲动到落实 」一文为你做了相关的评析。

市场动态	隐私倡导者至少可以再轻松数年了：晶片的成本将使RFID 标签技术在未来7 年内不可能大规模普及。尽管业界在大力推动RFID的发展，但一家厂商称，高昂的成本将阻止它在未来7 年内被大规模普及。RFID成本过高未来57年将不会大规模普及 富士通（Fujitsu）近日宣布其FerVID系列RFID产品新增附带256B FRAM的RFID标签晶片──MB89R119。该晶片采用0.35um制程制造，时脉速度达13.56MHz，通讯距离为70cm， 资料传输速率26.48Kbps。富士通推出具备256B FRAM的RFID标签晶片 无线射频识别系统（RFID）已被列为21。为迎接此一趋势，工研院系统中心于317RFID666工研院成立RFID