1 -第一章 绪论本研究主要在探讨本世纪热门的重要技术 RFID (Radio Frequency Identification 无线射频辨识系统 )之认识与应用研究小组将研究结果以网页的方式呈现，简介无线射频辨识系统之功能和应用，经由网页连结提供关于无线射频辨识系统的最新消息，藉由讨论区及留言版讨论相关议题相互交流，增进研究小组对系统更多的了解本章共分三节，第一节为研究背景，第二节为研究动机，第三节为研究目的，兹分述如下：第一节 研究背景RFID (Radio Frequency Identification；无线射频辨识系统)这项技术诞生于第二次世界大战期间，但之后的 50 多年时间里，它的发展一直裹足不前近年来，RFID 应用技术环境日臻成熟，又异军突起，吸引了众多企业的关注RFID 直接继承了雷达的概念，并由此发展出一种新的 RFID 技术1948 年，哈里斯托克曼发表的「利用反射功率的通讯」奠定了 RFID 的理论基础RFID 技术的发展可按 10 年期划分如下：1941～1950 年，雷达的改进和应用催生了 RFID 技术，1948 年奠定了 RFID 技术的理论基础1951～1960 年，早期 RFID 技术的探索阶段，主要是实验室研究阶段。
1961～1970 年，RFID 技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试1971～1980 年，RFID 技术与产品研发处于一个大发展时期，各种 RFID 技术测试得到加速出现了一些最早的 RFID 应用1981～1990 年，RFID 技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现1991～2000 年，RFID 技术标准化问题渐渐得到重视，RFID 产品被广泛采用， RFID 产品逐渐成为人们生活的一部份2001 年至今 ，RFID 产品种类更加丰富，发展各式电子卷标，电子卷标成本不- 2 -断降低，规模应用行业扩大 3 -◆RFID 产业的沿革产业的沿革图 1-1 RFID 产业的沿革第二次世界大战期间约 1940 年代，英国军方首先发展非接触技术（Contact less Technology）与系统，以识别从欧洲大陆返回英国本岛的飞机是友机还是敌机；此系统称为 IFF 敌我办识（Identify：Friend or Foe）系统，也就是在英国飞机上装上一个询答机（Transponder）并产生一个信号，当飞机接近英国本岛时，若接收到此一信号，表示是友机，否则视为敌机；此一 IFF 敌我办识系统，也就成为首次使用的 RFID 射频辨识系统（Radio Frequency Identification），并且一直使用在今日的航空流量管制上。
到了 1977 年，美国政府透过洛萨拉摩斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory）发展非接触技术，并应用于各公立部门里；其后不久，该实验室亦着手尝试于牛只身上植入 RFID 电子卷标（Tag），以进行追踪牛只之实验1980 年代的早期，一些公司着力于减少射频技术的尺寸大小和成本，以便能将 RFID 技术嵌入员工卡之内，以取代传统钥匙的使用，并进行数据存取与实际的门禁管制应用﹔在当时，由于此一具有 RFID 技术的员工卡比一把新钥匙还便宜，因此减少了门禁管制的操作成本，并增加员工进出的便利性与安全性随着硅芯片技术的发展与一些大厂如德州仪器- 4 -（TI）于 1989 年的 TIRIS RFID 系统组件之开发，RFID 电子卷标与读取器（Reader）的成本已大幅滑落，也使得 RFID 系统的应用领域越来越广，如动物植入芯片、悠游卡的使用、门禁管制、商品防窃与盘点管理、货物生产与运输等等RFID (Radio Frequency Identification；无线射频辨识系统)最近两年在国内外受到热烈的讨论，目前也延烧至台湾Wal-Mart 宣布该公司从 2005 年 1 月 1 日开始，要求 Wal-Mart 主要的 100 个供货商将 RFID 电子卷标应用在栈板与纸箱上，届时进货、盘点、销售可节省大量人力成本，不仅 Wal-Mart 每年可节省 85 亿美元成本，对消费者也是一大便利。
欧美多个国际机场也正在评估用 RFID 取代条形码，来管理庞大的货运及行李托运；空运公司 DHL 也将在短时间内采用此一新科技日本政府甚至准备将原本给行动通讯业使用的 UHF 频段，开放其中 950MHz~956MHz 给 RFID 使用RFID 被许多媒体评为未来的明星产业，究竟它的魅力何在，可以从其具备的特性来窥探一二RFID 自动识别科技可以突破条形码须人工扫瞄、一次读一个的限制；也可以在恶劣的环境下作业、长距离的读取、同时读取多个标签等另外还具有实时追踪、重复读写内容及高速读取的优势，应用范围之广让人对它充满了期待第二节 研究动机无线射频识别系统 RFID 是本世纪重要的技术，这是人类在科技发展上之重大进展，改变人类消费方式与习惯的新兴科技，其所具备的优越特性，已渐渐地受到各国重视与应用，它的发展状况成为各界瞩目的焦点无线射频辨识系统提供非接触式读取，有数据可更新、储存数据的容量大、可重复使用、同时间可读取多个辨识卷标、数据安全性佳等优点，为人类生活带来另一番新的感受RFID 是非接触式感应，同时无线电发射的距离可由线圈的多寡来控制；而一次可以辨识多达数百笔数据，是传统条形码永远无法跟上的。
目前广泛使用的条形码，由于纯粹由数字组合成，数目相当有限，预期再经过 2 年的时间，所有的条形码即将全数用完，亟需其它功能更强的产品来替代市调公司 Frost Automatic Identification and Data Collection），可无线读取卷标信息 针对其构成，再加以说明：图 2-3 以汽车收费站监控的例子说明 RFID 系统由 Tag 芯片、天线、接受器所组成，然后再传至计算机系统数据库RFID 系统有三个主要成份： An antenna or coil －天线或电线圈 A transceiver, reader (with decoder)－无线电收发机，读取器（可解碼） A transponder or RF Tag －答询器（RF 卷标、电子卷标）- 11 -Antenna 释出无线电波启动 Tag 及读写数据到 Tag， Antenna 是介于 Tag 及 transceiver间的导线，控制信息的获取及传输，它有不同形状和尺寸，可装入门框内，接收经过的人或物所带有的 Tag 上的资料；亦即 tag－antenna－transceiver通常 antenna 与transceiver，decoder 组装成所谓的 Reader。
因而其系统组件基本架构（图 2-4），常以如下来谈：图 2-4 系统组件基本架构Reader 释出电波从 1 吋到 100 呎的任何区域内，范围根据其电力及所使用频道决定当 RFID Tag 通过电磁波区域，侦测到 Reader 所启动的讯号，Reader 解读在 RFID Tag 电机体（芯片）的数据，再将数据传送到主机处理（参阅图 2-5 RFID 系统概述） 12 -ApplicationRFID ReaderRFID TagsQueriesWrite DataRead DataResponse Unit EncodeDecodeCo mp ute rFo rm att erLo gic 无线射频辨识系统)的研究结果与心得本章共分二节，第一节为结论，第二节为研究小组所有成员历经十个月以来，搜集资料及深入研究讨论了解 RFID 的心得，兹分述如下：第一节 结论看了前面对 RFID 的种种介绍，现在请你深呼吸一口气，闭上眼睛想象一下这场景，有一天你在商场挑选了装满整整一个购物车的商品，走到超市出口的时候，不需要任何条形码扫瞄，几秒中的功夫，总货款被清清楚楚地显示在屏幕上；或当你穿着Nike 运动鞋走过一个街头液晶广告广告牌，原先播放的是可口可乐广告，一下子切换成阿尔卑斯山的旅游风光，除了有画面外还有声音对你说：去这个风景优美的地方，还是穿 Nike 好。
你是否会惊叹技术的神奇，然而，这一天不是遥不可及的，而是离我们不远了RFID 是市场需求的产物根据美国零售连锁业联盟的估计，美国几大零售业者，一年因为货品管理不良而遭受的损失高达七百亿美元1997 宝洁公司的欧蕾保湿乳液上市，商品大为畅销，可是太畅销了，许多商店货架常常空掉，由于商品太多、查询进货的速度太慢，他们眼睁睁的看着钱一分一秒从货架上流失该公司前任营销副总Kevin Ashton 带着切身之痛，花了两年终于找到了答案，那就是用 RFID 取代现在的商品条形码后来在宝洁公司和吉列公司（Gillette）的赞助下，美国麻省理工学院两名研发 RFID 应用技术的教授 Sanjay Sarma 和 David Brock，成立了自动 ID 中心，专门研究 RFID 电子商品条形码研制成功后，它以数据的读写机能、容易小型化和多样化的形状、耐环境性、可重复使用、穿透性、数据的记忆容量大等特性而风糜各大经销商，Gillette、Wal-Mart、Tesco 已经着手安装特制的货架，以便读取商品内嵌芯片所释出的射频波，大型企业零售连锁店及供货商对这种技术充满兴趣，希望利用 RFID来解决店内顺手牵羊、库存短缺，及运筹错误等长期的一些问题。
而在门禁管制、回收资产、货物管理、物料处理、废物处理、医疗应用、交通运输、防盗应用、动物监控、自动控制、联合票证等方面也起了重大的作用 90 -在读取数据方面，RFID 与条形码之差异性非常明显目前全球以千亿计的大小商品，都靠着产品上一条条粗细不一的线条（条形码）来辨别产品身份但是条形码只能记载着产品简单的背景，例如生产商和品项名称，而且还得透过红外线接触扫瞄才能读取数据更重要的是目前全世界每年生产超过五亿种商品，而全球通用的商品条形码，由 13 个阿拉伯数字排列出来的条形码已经快用光了同时条形码是只能被读取的，需要对准标的的、一次只能读一个、容易破损；而 RFID 是可擦写的、使用时不需对准标的、同时可读取多个、坚固全天候使用，可不需人力介入操作所以条形码是有可能被 RFID 标签替代的面对全球化市场与科技进步的改变，RFID 近三年为许多专家推荐为重要的新兴科技之一透过 RFID 自动化、非接触式的信息撷取技术，它将影响生产、物流及管理的作业方式，也将影响我们未来的生活尤其在美国国防部（DOD） 、Wal-Mart、Metro 等积极推展使用电子卷标，EPC C1 Gen2 标准的明朗化后，面对未来这种重大演变，建立更新 RFID 的知识与经验有其必要性。
尽管射频识别技术前景光明，有些问题仍需引起足够重视第一，射频识别作为开放系统的讯息技术，标准开发应先行且应该充份考虑与国际标准兼容问题第二，射频识别技术发展很快，用户在选择解决方案时应充份考虑系统的兼容性及可升级和扩展性第三，同其它技术一样，射频识别技术固然拥有很多的优势，然而这不意味着 RFID 可以很快取代条形码RFID 与条形码的关系是互补而非取代在很多领域，条形码仍将以低成本且高可靠性的技术而得到持续广泛的应用未来会有越来越多结合 RFID 与感应器、嵌入式系统的创新产品出现当温度计、感应器、显示器等物品结合了 RFID 后，RFID 扮演了一种可携式的数据储存煤体、以及与后端系统的沟通接口，另一方面这些物品则是扮演了更容易产生互动的接口角色，并且会嵌入于各式日常生活用品中，如手表、、智慧家电目前这类多功能的卷标，已有可用于监控血袋温度的智能卷标，它主要是结合了温度度传感器、纸张形式的电源供应、以及 RFID 作为纪录储存及数据传送的接口预计未来还会有结合不同用途的 RFID 智能对象被制造出来，并且随着技术的成熟，预计在 2007 年，随着RFID 设备价格的下降到一般。