關鍵字:RFID 整體化
電子卷標對于網絡無所不在社會的意義 面臨突破點的RFID市場 日本總務省“網絡無所不在時代的電子卷標高度運用情形調査研究會”指出,預計RFID業務將在2007年出現突破點,并于2010年度達到超過17兆日圓的市場規模。 根據我們實際經手業務的感想,這個突破點似乎將會來得更早,或許是在2005年度或2006年度時出現。 理由是,以住在2003年度時,只需向客戶說明什么是RFID就夠了,但進入到2004年度之后,以制造業、流通業為主的咨詢案件急速增加,至今仍有持續上升的趨勢,預估2005年度時,除了進行測試導入的企業會比前一年度增加,連正式展開運作的企業數量也將隨之攀升。 當然,這種情形有一部份也是來自于日本總務省、經濟產業省、國土交通省、農林省等各機關、業界團體與媒體等運作的結果。 預測今后在邁向網絡無所不在的社會時,RFID仍將是一個最基本的要素,并且發揮出極為重要的效果。 UHF頻帶登場 在這樣的情勢之中,今年4月日本總務省也修正法律,開放UHF頻帶的使用。 UHF頻帶和過去的13.56MHz等頻帶相比之下,不論是在讀取或寫入范圍方面,都具有遙遙領先的優勢地位。 以13.56MHz為例,它雖然可以進行60cm左右的通信,但UHF頻帶更可達到超過2.5m的長距離通信效果。 通信距離越長,就越能送達至以往周波數頻帶無法讀取的目標位置物品,藉此不但能夠提升讀取時的準確度,可供批次讀取的可能性也越高,優點相當地多。因此,UHF頻帶得以運用在過去難以導入RFID的業務上,可說是具有促進RFID加速發展的效果。 然而,通信距離越長,多個讀寫機之間的電波干擾問題(共享化),以及設置讀寫機時,必須考慮到傳送訊號越大,對于人體所造成的影響等問題,都不得不令人注意。 因此,雖然并非所有業務都適合使用UHF頻帶,但它的確可以發送至過去以13.56MHz或2.45GHz無法傳達到的距離,目前富士通也正在為眾多客戶展開UHF頻帶的導入作業。 RFID業務的優點 富士通所提供的項目,從構成IC卷標的芯片、到讀寫機、天線等各種硬件,以及從客戶本身運用觀點出發的各種業務套裝方案、實驗室、系統整合、RFID系統導入咨詢等軟件服務商品也很齊全,提供了RFID系統的整體化解決方案。 從RFID的最小構成系統來看,包括了對于儲存數據用的IC卷標(芯片)進行讀寫的讀寫機、可從端末控制的API及執行其上層指示的業務應用軟件。 為了完成能夠充份發揮RFID性能的系統,必須徹底了解這些零件才行。因此富士通也自行制造各種RFID相關硬件。 擁有了自行制造的硬件之后,就可以達成各種設計目標,例如:為了提升IC卷標的讀取性能,而將天線形狀調整到優化。并且采用FRAM芯片,力求芯片層級的高速化。由于我們充分了解硬件的可能性,及其他應該由軟件處理范圍的分界點,更可著重于性能的提升。 我們也了解應該如何運用其他公司的產品,以發揮出最佳性能,系統工程師要進行最佳的整合作業時,是否能夠運用自家公司制造的產品,也變得越來越重要了。 當然所謂自行開發的產品,必須是擁有最尖端科技的硬件才行,因此我們也結合了整體力量,挑戰UHF頻帶的產品制作。 富士通目前正在推動新的對策,強化與富士通研究所之間的合作關系,將最新研究開發成果立即加以實用化。 RFID的最新動向 正式導入時的課題 過去大家一再檢討導入RFID時的各種問題,主要的課題可分為下述4點。 成本過高 性能(是否能100%讀寫數據) 安全性 隱私權的保護 其中,在實際業務現場特別受到關注的問題,在于安全性和性能。成本方面,已在供貨商之間的價格競爭和銷售量增加等情形之下,逐漸地降價。 而在安全性方面,也隨著透過硬件/軟件控制內存的架構,以及限制特定讀寫機與IC卷標傳送訊號的概略架構出現,隱私權的問題,在交付給末端用戶時,可以刪除IC卷標里的數據等技術的運用已漸穩固,因此這些課題正逐步獲得解決。 符合業務需求的RFID運用方式富士通所實現的導入案例業種可分類如下圖。
各業種的運用場景 接下來,讓我們來思考掀起話題的UHF頻帶運用情形吧。 UHF頻帶有兩大規格,分別是目前富士通所提供的ISO18000-6 Type B(1)與EPC global(2)。 EPC global是以該組織的前身Auto-ID中心所開發之商品編碼體系為基礎,制定RFID的技術規格及展開各種教育訓練活動。目前正逐漸被美國沃爾瑪超市等,以流通業為主的業種加以運用,報章雜志也常有報導。 這種規格的運用方式,是假定于一開始就將64位或96位商品代碼等數據,寫入IC卷標里,在各個業務流程中讀取后,透過中央服務器對照詳細數據。 相對之下,ISO18000-6 Type B不僅可以讀取數據,還能自由地寫入數據,可以在各個流程中覆蓋或替換一部份的數據,很適合用在制造業的工程管理上。用戶所運用的內存雖是由供貨商決定,但通常都有數十字節以上的大小。富士通的UHF頻帶IC卷標擁有192字節的內存空間,可以運用在各種業務場合。 用戶可以視其運用場景,從上述兩種規格中選擇,不過EPC global已有美國的先行案例,可以運用在大規模的流通業中,而ISO18000-6 Type B則可于各項工程中讀/寫數據,應該是適合于制造業和需要追蹤的事物上。 富士通在UHF頻帶硬件方面,目前僅提供對應ISO18000-6 Type B的產品,預定今年底也將開始提供對應EPC的產品。 將RFID的價値進一步提升 之前提到,對業務現場來說,成本與性能是RFID的重大課題,但隨著導入作業順利展開后,卻可以實現 隨著導入業務而降低成本 提升了作業的準確度 獲得前所未有的經驗等價値。 例如,在客戶的工廠里生產訂制的車輛時,以往都是采用條形碼來管理車輛的工程。然而,由于必須將條形碼讀寫機貼近車輛來讀取,工程中停車的時間過長,讀取時也曾出現人為的疏失。 在導入RFID之后,車輛進入到IC卷標的讀取范圍內,就會自動讀取信息,需要停下車輛的時間相當短,也不會再發生讀取時的人為疏失,大幅地提升了作業時的準確度。而且,還可以減少負責處理條形碼讀寫機的工作人手,得以降低成本。 還有其他的案例,是在通信企業的展示室里,運用主動式卷標,掌握展示室內的顧客位置,以簡訊方式傳送到顧客的手機,說明接下來即將觀賞的展示系統信息,創造出全新的體驗。 RFID的導入作業正在各種運用場景中逐步開展,而成本也在近年來有降低的趨勢,預估成本的問題不用多久將可獲得解決。 相對之下,現在的課題似乎偏重于性能方面,不過這個問題卻不能被動地等待技術進歩而讓性能隨之提升,而是應該去思考如何將目前的性能提升,或是創造出具有實用性的架構,才是最重要的。 1 ISO18000-6 Type B: ISO18000-6是指管理商品用的Radio Frequency Identification(RFID)。 Part 6:860~960MHz空中接口的通信參數規格 2 EPC global。: EPCglobal是由EAN.international與美國UCC(Uniform Code Council)所設立的非營利性法人。 EPCglobal目前可運用的規格有Generation1的Class0與Class1。 Top Story(4)讓富士通成為RFID的操作高手—踏入軟件服務時代 RFID的最新動向 成為RFID運用高手的提示 富士通常接到客戶的咨詢案件,表示雖然已試著導入RFID,但卻有著無法順利運作的問題。 這些客戶的問題如下。 1. 硬件的選擇不適當 大多是在選擇IC卷標與讀寫機時,未做出適當地選擇。原本應該在一開始就選擇符合環境或對象物品的周波數頻帶、讀寫機與IC卷標的類型,卻直接選用了容易取得的規格。 2. 對于實現的可能性研究不足 沒有經過實際貼附在運用環境與對象物品上的測試,就直接導入系統,因此無法取得預期的效果。 3. 設置場所與系統結構不適當 天線/讀寫機的設置場所及系統結構不適當,使得機器的性能無法充分發揮。 4. 需讀寫的數據量過大 在IC卷標上讀寫過多的數據時,會花費較長時間,對于需要取得響應訊號的業務來說并不適合。 在這些失敗的案例中,隱含著推動RFID實用化時的暗示。想要根據這些提示來成為RFID運用高手,就得留意下列4點。 1. 業務分析 導入前需將業務流程詳細分析,檢討適當的運用方法。首先,可定義出業務所需的IC卷標數據內容處理方式,以及應該何時/如何進行IC卷標的初期發行作業等問題。此外,進行讀寫動作的時機與規則等運用設計也很重要。 RFID即使是在和條形碼不同的位置,也可以讀寫數據,對于以傳統條形碼為前提的業務內容,會造成業務流程的改變。 而且,選擇適當的時機來進行寫入的動作,將有助有提升整體業務的準確度。 2. 實現可能性的研究/測試 RFID是利用電波來進行數據通信,所使用的環境會影響其性能。 各家供貨商所公開的性能,都是在實驗室里的性能。如果放在工廠或物流中心等場所時,多少會因為不容易特定出來的原因,造成通信距離等稍微減弱。不過,新的隱藏式配線地板等辦公環境,有時反而會拉長通信距離。這也要依據地面造成的電波反射情況而定。因此導入前需就實現的可能性進行研究,盡量在實際環境中加以確認,這一點將是影響RFID性能的最關鍵要素。 3. 選擇符合對象物品/環境/業務的適當硬設備 透過實現可能性的研究,來選擇適當的硬件。 有時欲使用UHF頻帶或2.45GHz的客戶,在經過實現可能性的研究之后,會發現選擇13.56MHz反而比較合適。 4. RFID系統的優化 在通過上述(1)~(3)的運用階段之后,要踏上運用高手的這個等級,還是得進行系統的優化作業才行。 |