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1、世新大學資訊傳播學系 余顯強 副教授圖書館應用RFID技術 之實務性研究附註：本簡報部分內容曾發表於RFID校園智慧圖書館座談會(玄奘大學，2007/3/23)余顯強專用簡報世新大學資訊傳播學系余顯強副教授 版權所有2識別系統Auto-ID光學文字 辨識 (OCR)條碼 Barcode生物辨識智慧卡 Smart CardRFID指紋辨識聲紋辨識RFIDRFID余顯強專用簡報世新大學資訊傳播學系余顯強副教授 版權所有3條碼系統n包含數字與文字n可使用雷射、紅外線掃描器判讀n種類超過225種以上n最普及為EAN碼(European Article Number)n n19761976由由UPC (
2、Universal Product Code)UPC (Universal Product Code)發展發展n n世界第一套商業用條碼世界第一套商業用條碼n n包含包含13 digitals13 digitalsu uCountry id*2, Company id*5, manufactureCountry id*2, Company id*5, manufacture s item No.*5 and check s item No.*5 and check digital*1digital*1n基於EAN，衍生多種編碼n nCode Codabar: medical/clinical
3、applicationCode Codabar: medical/clinical applicationn nCode 2/5 interleaved: automotive industry, goods storage, heavy Code 2/5 interleaved: automotive industry, goods storage, heavy industryindustryn nCode 39: processing industry, logistics, universities and librariesCode 39: processing industry,
4、logistics, universities and librariesn二維條碼n n可包含中、英文、數字、記號、字型、空白等可包含中、英文、數字、記號、字型、空白等n n尺寸自由選擇，印刷方面，不只在白紙上印黑字，也可以彩色印刷尺寸自由選擇，印刷方面，不只在白紙上印黑字，也可以彩色印刷余顯強專用簡報世新大學資訊傳播學系余顯強副教授 版權所有4智慧卡n晶片式電子資料儲存與運算系統n最早出現於1984年電話預付卡智慧卡智慧卡各種各種Card OSCard OSRSADES傳統卡片開放式平台JavaMutolsWinCard余顯強專用簡報世新大學資訊傳播學系余顯強副教授 版權所有智慧卡家族(依
5、ISO標準分類)5ISO 7810Chip cad ISO 7816Contactless Chip cardsMemory cardProcessor cardProcessor cardMemory cardProcessor cardMemory cardClose coupling ISO 10536Proximity ISO 14443Vicinity coupling ISO 15693Combi Card -ICombi Card -II余顯強專用簡報世新大學資訊傳播學系余顯強副教授 版權所有6各種識別系統比較項目BarcodeOCRBiometrySmartcardRFID s
6、ystemTypical data quantity (bytes)1-1001-10016-64k16-64kData DensityLowLowHighVery highVery highMachine readabilityGoodGoodExpensiveGoodGoodReadability by peopleLimitedSimpleDifficultImpossibleImpossibleInfluence of dirt/dampVery highVery highPossibleLowInfluence of coveringTotal failureTotal failur
7、ePossibleLowInfluence of direction and positionLowLowContactsMediumPurchase cost/reading electronicsVery lowMediumVery highLowMediumOperating costsLowLowNoneMediumNoneUnauthorized copying/modificationSlightSlightImpossible Possible( voice)ImpossibleImpossibleReading speed (including handling of data
8、 carrier)Low 4 secLow 3 secVery low 3-10 secLow 4 secVery fast 0.5 secMaximum distance between data carrier and reader0-50 cm 1 cm (Scanner)Direct contact 0-50 cm (voice)Direct contact0-5 m, microwave余顯強專用簡報世新大學資訊傳播學系余顯強副教授 版權所有7Copyright: 余顯強功能性功能性成本磁條、化學藥劑被動式標籤主動式標籤RFID與Barcode比較RFIDBarcode容量大(數by
9、tes數Kbytes)小讀取範圍無線通信 同時讀取多筆 (201200items/sec)光罩、雷射掃瞄可及範圍運算能力包含運算/認證/加解密能力 無讀寫功能分為read, write once, read/write三種僅能讀取價位高(依通訊頻率不同)極低陳年老酒RFID 舊技術的新生命余顯強專用簡報世新大學資訊傳播學系余顯強副教授 版權所有9RFIDn無線射頻辨識系統n nRFIDRFID，Radio Frequency IdentificationRadio Frequency Identificationn n小於小於2 2公厘見方，有如芝麻顆粒般大小的無線通信公厘見方，有如芝麻顆粒般
10、大小的無線通信 ICIC和天線所構成的組件通稱和天線所構成的組件通稱 余顯強專用簡報世新大學資訊傳播學系余顯強副教授 版權所有10RFID系統架構圖電源標籤晶片讀寫器訊號標籤訊號讀寫器天線射頻模組控制模組Copyright: 余顯強nRFID 系統n n讀寫器讀寫器(Reader)(Reader)n n詢答器詢答器/ /標籤標籤 (Transponder;Tag) (Transponder;Tag)：常設計成貼標：常設計成貼標 (label)(label)狀狀u u晶片晶片u u天線、線圈和金屬箔片天線、線圈和金屬箔片- -耦合元件耦合元件( (Coupling element)Couplin
11、g element)u u封膜封膜( (Housing)Housing)余顯強專用簡報世新大學資訊傳播學系余顯強副教授 版權所有11RFID類型-依頻率分頻率優點缺點應用低頻 125134KHz部署廣泛 金屬干擾低讀取範圍小(1.5m內)動物識別；容器管理； 防竊系統高頻 13.56MHz部署廣泛 溼溼氣影響低讀取範圍小(1.5m內) 易受金屬干擾圖書館應用；存取控制； 行李管理；零售商品追蹤超高頻 860960MHz部署廣泛 通信範圍高於其他標準易受溼溼氣影響 Tag太近時，易產產生頻差 (detuning)貨櫃、容器追蹤； 貨車追蹤微波 2.45GHz讀取範圍高普及率不高；實作複雜； 未完
12、全標準化ETC125kHz134kHz 13.56MHz860MHz930MHz 2400MHz2483.5MHz余顯強專用簡報世新大學資訊傳播學系余顯強副教授 版權所有工作原理讀寫器天線1.包含AC電能的電波(Continuous Wave, CW)及時脈訊號透過天線發 送標籤2.標籤天線將AC電能轉成DC供給 標籤晶片運作的電源，並將接 受訊號中的時脈截取出來3.標籤模組將接收的訊號解碼，並 將運作後的資料傳回給讀寫器 的天線4.讀寫器將接收到標籤回傳的訊號 解碼並取得資料余顯強專用簡報世新大學資訊傳播學系余顯強副教授 版權所有13RFID類型-依結構分RFID種類特徵應用成本 讀取專用型
13、只能讀取資料。由數十bits構成的 特定ID編號製程管控 物流系統 防止偽造 行李管理低可寫入資料型內建數bytes數Mb記憶體 (EEPROM、FeRAM等)，可讀寫 資料低中內建微處理器型內建微處裡器，使用內建ROM儲 存之OS運作，用於提高安全性的 用途電子結帳 出入管理 會員卡務高含有感應器型以內建溫度、壓力感應器為主流動物識別輪胎管理高所有物品都成為通信對象1店頭倉庫即時庫存耐污、熱性強不需拆箱即可 同時讀取多筆資料讀取器讀取器 橘色參考書一本 藍色字典一本 灰色小說一本余顯強專用簡報世新大學資訊傳播學系余顯強副教授 版權所有15同時讀取理論n可通訊範圍內多個RFID，對reader
14、發出的訊 號會一起回應，而發生衝突n解決方式n nTime slotTime slot方法：依方法：依據據RFIDRFID之之IDID錯開錯開response response timetime1234ID 00 11 01 00ID 10 01 01 00ID 10 10 00 00ID 10 10 11 00符合前兩bit者回應回應衝衝 突突符合次兩bit者回應回應衝 突符合後兩bit者回應依binary code 先後次序回應 先3後4余顯強專用簡報世新大學資訊傳播學系余顯強副教授 版權所有圖書館應用n門禁安全管理n n防止未經授權情況攜出館外防止未經授權情況攜出館外n(自助)流通借還n
15、 n自動自動/ /批次借還作業批次借還作業n盤點作業n n尋書、順架、盤點尋書、順架、盤點n自動分類16余顯強專用簡報世新大學資訊傳播學系余顯強副教授 版權所有圖書館應用優點n減少流通出納負荷n降低圖書館員工作，增加與讀者之互動n擴增圖書館內部安全n降低館藏處理與管理成本n提供點收、移送、上架自動化n容易找出錯放狀況17實作研究 (計畫編號：NSC 95-2413-H-128-001-CC3)18余顯強專用簡報世新大學資訊傳播學系余顯強副教授 版權所有研究步驟19余顯強 編製計劃內容場地環境 分析產品測試硬體設備 選擇架構 設計讀寫器 實測讀寫器 網路連結系統 整合壓力測試系統 使用評量評估發
16、展佈署余顯強專用簡報世新大學資訊傳播學系余顯強副教授 版權所有圖書館應用之分析n(自助)流通借還n安全管理n盤點順架&尋書n自動分類應用無線感應原理n n優點優點u u非接觸非接觸式，無磨損、可回收式，無磨損、可回收u u瞬間瞬間自動讀取大量自動讀取大量標籤，加快作業效率標籤，加快作業效率u u內內建資訊儲存空間，提供主動式資訊服務建資訊儲存空間，提供主動式資訊服務n n缺點缺點u u單位裡館藏須全面安置標籤單位裡館藏須全面安置標籤u u感應失誤率高於感應失誤率高於磁條磁條u u投入成本投入成本不不低低u u電磁輻射疑慮電磁輻射疑慮20余顯強專用簡報世新大學資訊傳播學系余顯強副教授 版權所有研究應用目標n協尋與定位n n自動記錄館藏資料自動記錄館藏資料被使用的動線與自動記錄館藏資料自動記錄館藏資料被使用的動線與 最後出現的位置，可結合資料採礦軟體，分析館藏利最後出現的位置，可結合資料採礦軟體，分析館藏利 用與使用者行為分析用與使用者行為分析n取閱率計量n n透過上架與離架的時間差，記錄開架式透過上
