無線通訊，在易受干擾造成穩定不佳的情況下，一直只能在部份特殊環境應用，這幾年工業通訊廠商均投入相當資源，開始將無線技術延伸到其他垂直產業，憑藉著長期以來在工業領域淬練出來的穩定品質，工業等級無線通訊在垂直產業的應用漸深漸廣。
通訊在工業控制領域，向來以有線技術居多，尤其是現場端，在穩定考量下，有線通訊幾乎是唯一選擇，至於無線通訊，在易受干擾造成穩定不佳的情況下，一直只能在部份特殊環境應用，雖然這幾年，各工業通訊廠商均投入相當資源，不過無線技術在工控環境的使用率仍然不易突破，在此情況下，多數工業通訊大廠開始將無線技術延伸到其他垂直產業，憑藉著長期以來在工業領域淬練出來的穩定品質（相較於一般消費性無線通訊技術），工業等級無線通訊在垂直產業的應用漸深漸廣。
無線傳輸技術分類
就目前來看，無線通訊依傳輸距離可區分為WAN、MAN、LAN、PAN等，WAN為先從大家最熟悉的LAN開始，LAN是Local Area Network的縮寫，也就是區域網路的意思。PAN是Personal Area Network的縮寫。MAN是Metropolitan Area Network的縮寫。WAN則是Wide Area Network的縮寫。
現代上班族對區域網路應該很熟悉，在一個辦公室裡的數十或數百台個人電腦通常就是用區域網路連結起來的。目前大部分都還是用「網路線」連接，但是更好的方式是用無線的IEEE802.11的「Wireless LAN」。IEEE802.11是美國的電機與電子工程師協會（Institute of Electrical and Electronics Engineers）針對無線區域網路制訂的一個國際的標準，這個協會制訂的標準還有DV攝影機用的IEEE1394，也就是FireWire。
PAN（Personal Area Network）則是藍芽技術問世後才出現的名詞。它可以說是「個人版」的LAN，也就是用無線的藍芽技術將個人用的手機，PDA，無線耳機連接成一個「個人區域網路」，MAN（Metropolitan Area Network）的範圍介於LAN和WAN之間，通常是指限定於某個特定地理區域（如城市）的區域網路。分區的行動電話業者如泛亞和東信的網路就是MAN，當然我們也可以說目前只有在大台北地區可以使用的PHS也屬於MAN，WAN（Wide Area Network）的範圍最大，通常沒有地理區域的限制，所以我們可以說全區的行動電話業者如遠傳和台灣大哥大，或是即將開標的第三代行動電話（3G），都是「廣域網路」。
Zigbee與RFID技術區隔
對工業等級控制來說，這4個無線傳輸技術都各有應用領域，先從短距離的Zigbee與RFID來談， ZigBee由ZigBee Allianc所制定遵循IEEE 802.15.4規範，全球通用之頻譜為2.4GHz，各區域仍有針對ZigBee規範低於1GHz以下之頻譜；在眾多的無線通訊技術，除了低功耗特性外，不同於其他技術往高頻寬發展，ZigBee大反其道，是一種低速的無線通訊標準，最高傳輸速度僅250kbps；然而ZigBee與一般技術節點間不具備溝通能力不同，ZigBee除傳統的點對點傳輸，其核心價值在於支援星狀網路，最多可支援64000個節點，這些節點當中可進行多向溝通，ZigBee的命名更是參照蜜蜂發現花粉時，向同伴傳遞花粉正確位置的飛舞動作ZigZag延伸而來，ZigBee各個節點就宛如蜜蜂一般，當觸動通知條件時，可同時向其他節點通報現象。
ZigBee的傳輸距離可依照功率進行調整，自數十公尺最遠可達數百公尺，且同時在三頻段內使用27個通道進行信號傳遞，可靠性高於其他技術，為了避免採用2.4GHz與其他技術相互干擾，ZigBee亦採用跳頻技術，但不同於藍牙的主動跳頻，當ZigBee發現遭受干擾才會進行跳。
ZigBee的延伸應用囊括各類自動化與監測使用，較為大規模的應用則以大陸的瓦斯水電抄錶系統為典範，由於大陸正處於高速發展，新大樓林立，然為了抑止利用瓦斯水電抄錶的名義潛入大樓犯罪，利用ZigBee構成各大樓住戶的自動抄錶系統，將節點結合水電瓦斯錶，並設定定時自動發送信號匯集於一節點後，再將資料傳送回相關單位。採用ZigBee的優點除了低功耗以外，獨特的星狀網路甚至可在節點異常時，自動發布訊息通知，若為資料匯集節點發生故障，並可以其他節點暫時替代匯集點功能，而在最近通過的智慧能源Smart Energy就是依照大陸水電抄錶的範例，針對自動抄錶系統需求制定之規範。
ZigBee廣泛應用自動化領域
另外，ZigBee更廣泛應用在自動化領域，包括自動化生產與生產環境監控等，工廠自動化如將ZigBee與工廠機台結合進行監控，並設定定時通報以及故障通知，可定期收到機台運作情形，並可即時知道機台是否正常運作，以確保生產力與工廠環境安全；如在飯店業應用，ZigBee則用於火災通報系統，透過各節點的自動偵測功能，確保飯店的安全性，並可在發生火災的第一時間，透過星狀網路通報其他節點，發送疏散通知以及進行撒水；又或者應用於大樓、橋樑與森林監控，ZigBee更能透過星狀網路進行對位置的推算，監控如神木是否遭受砍伐或者是橋墩、大樓是否位移，台北市即有透過802.15.4技術對特定橋樑之橋墩進行監控，確保橋樑的安全性。
RFID成長速度快RFID稱為無線射頻辨識以及電子標籤，是一種透過無線傳送資訊的技術，屬於NFC短距無線通訊；RFID以信號發送特性可粗略分為被動式、半主動式與主動式，被動式與半主動式相似，是較為廣泛使用的技術，被動式的物品端不具備電力，僅靠掃描器發射之電磁波將物品上RFID標籤資訊反射回掃描器，具備低價的優勢，也是市場上RFID應用的主力：半主動式則是為了彌補被動式反應較慢的缺點，在接受掃描器的信號後，再通知內部電池驅動IC發送信號，增加傳輸速度。主動式RFID與前兩者不同，除了內建電池外，更透過功率強化達到長距離資料傳遞，此類標籤通常具備更大的儲存空間記載資訊，目前主要應用於貨輪或是大型貨櫃，用以紀錄貨物以及通關資訊。此外，RFID標籤依照記憶體的特性，可分為一次性寫入、僅可單向寫入以及可複寫，一次性寫入主要使用於賣場標籤，單向寫入適用於生產履歷，可複寫標籤則具備重複使用於不同產品之優點，但價位也較高。
RFID標籤相較於傳統條碼，擁有難以複製性的優點，且可承載大量資訊，然原先欲應用於取代商場標籤達成自動化結帳，卻由於RFID商品通過自動感測器無法達成100％的辨識率而暫緩，然RFID卻活躍於倉儲應用，透過紙箱上的RFID標籤紀錄內容物與數量，縮短清點以及入庫的程序，達到更好的倉儲管理效率。另外，針對產品製造管理，尤其需要複雜加工程序之產品，結合單向寫入標籤，即可在每個生產環節後，將已經完成的程序寫入標籤內，將產品因進行多次製程中的疏失降低；同理也可應用在生產履歷，使用RFID紀錄產品自製造、組裝到販售，甚至結合精品還可作為產品保證書，紀錄商品持有人達到防偽與防盜的目的。另外如電子商務與電子履歷等應用，亦是RFID應用的領域。
ZigBee與RFID的應用並不盡相同，ZigBee的應用屬於主動與自動化應用，RFID則是被動與管理的特性，兩者的應用並未正面交鋒，反而兩者的結合能為自動化與管理帶來更高的效率與不同以往的應用模式，然結合無線的應用目前仍在起步階段，依照需求選擇適合的技術導入，才能發揮更高的效率與優勢，除了Zigbee與RFID，而未來更包括預計於明年正式推出的藍牙低功耗等新標準正式推出後，還會與自動化與管理激盪出更強烈的火花。
ZigBee與RFID最大的應用在於無線感測網路的組成，無線感測網路目前以工業控制與醫療應用較成熟，在美國已有原物料公司建置無線感測網路的實際應用案例，將感測器置於大型、遠距的儲存槽中，檢測液體容量。以前傳統做法是工人將探棒浸入儲存槽中，但因部分液體對人體有害，若不慎接觸恐危及生命；在使用感測網路後，可自動擷取液體容量讀數，並將資料傳回基地台。
短距無線感測網路應用成熟
此外與無線網路整合的資料擷取系統，亦可協助產品運送，偵測震動幅度，確保易損及昂貴產品，例如晶圓製造業者可確保運送過程的產品品質，在環境應用上，資料擷取網路也與消防結合，用於廠區防災，工研院就在其光電所晶圓廠務區利用溫度、煙霧感測器偵測工廠環境。當災難發生時，後端伺服器將自動通知管理人員及消防隊，另可作為逃難指示板引導逃生方向。
在醫療應用方面，由於醫療場所的e化與M化已相當成熟，多將資料擷取網路與RFID整合應用，現階段台灣推動無線感測網路於醫療應用，包含北醫、萬芳、秀傳與新光醫院，這類應用可分為兩個部分：可攜式體能監控系統，如透過感測器量測病人生理資料，如體溫、心跳、血壓，當上述資訊超過正常範圍，再將擷取數據透過無線方式，自動通報醫護人員；其二為即時醫療決策輔助系統。
在環境監控與公安維護部份，自從美國911事件後，喚起全球對於公共、環境安全議題的重視，除影像監控外，無線感測網路可提供更積極、雙向互動的防禦模式。之前的后豐大橋發生斷裂，造成人員傷亡的案例，此種危機各國皆有，政府部門應正視此問題，美國柏克萊大學則將其研發的感測網路技術，應用於橋樑安全監控，透過震動幅度觀測橋樑穩定度，以及橋樑結構是否損傷，當橋樑出現不正常晃動時，將即時通報管理單位，進行交通管制，保障人民安全。
資料來源: 機電整合雜誌第131期 王明德 2009/7/3
無線通訊，在易受干擾造成穩定不佳的情況下，一直只能在部份特殊環境應用，這幾年工業通訊廠商均投入相當資源，開始將無線技術延伸到其他垂直產業，憑藉著長期以來在工業領域淬練出來的穩定品質，工業等級無線通訊在垂直產業的應用漸深漸廣。
通訊在工業控制領域，向來以有線技術居多，尤其是現場端，在穩定考量下，有線通訊幾乎是唯一選擇，至於無線通訊，在易受干擾造成穩定不佳的情況下，一直只能在部份特殊環境應用，雖然這幾年，各工業通訊廠商均投入相當資源，不過無線技術在工控環境的使用率仍然不易突破，在此情況下，多數工業通訊大廠開始將無線技術延伸到其他垂直產業，憑藉著長期以來在工業領域淬練出來的穩定品質（相較於一般消費性無線通訊技術），工業等級無線通訊在垂直產業的應用漸深漸廣。
無線傳輸技術分類
就目前來看，無線通訊依傳輸距離可區分為WAN、MAN、LAN、PAN等，WAN為先從大家最熟悉的LAN開始，LAN是Local Area Network的縮寫，也就是區域網路的意思。PAN是Personal Area Network的縮寫。MAN是Metropolitan Area Network的縮寫。WAN則是Wide Area Network的縮寫。
現代上班族對區域網路應該很熟悉，在一個辦公室裡的數十或數百台個人電腦通常就是用區域網路連結起來的。目前大部分都還是用「網路線」連接，但是更好的方式是用無線的IEEE802.11的「Wireless LAN」。IEEE802.11是美國的電機與電子工程師協會（Institute of Electrical and Electronics Engineers）針對無線區域網路制訂的一個國際的標準，這個協會制訂的標準還有DV攝影機用的IEEE1394，也就是FireWire。
PAN（Personal Area Network）則是藍芽技術問世後才出現的名詞。它可以說是「個人版」的LAN，也就是用無線的藍芽技術將個人用的手機，PDA，無線耳機連接成一個「個人區域網路」，MAN（Metropolitan Area Network）的範圍介於LAN和WAN之間，通常是指限定於某個特定地理區域（如城市）的區域網路。分區的行動電話業者如泛亞和東信的網路就是MAN，當然我們也可以說目前只有在大台北地區可以使用的PHS也屬於MAN，WAN（Wide Area Network）的範圍最大，通常沒有地理區域的限制，所以我們可以說全區的行動電話業者如遠傳和台灣大哥大，或是即將開標的第三代行動電話（3G），都是「廣域網路」。
Zigbee與RFID技術區隔
對工業等級控制來說，這4個無線傳輸技術都各有應用領域，先從短距離的Zigbee與RFID來談， ZigBee由ZigBee Allianc所制定遵循IEEE 802.15.4規範，全球通用之頻譜為2.4GHz，各區域仍有針對ZigBee規範低於1GHz以下之頻譜；在眾多的無線通訊技術，除了低功耗特性外，不同於其他技術往高頻寬發展，ZigBee大反其道，是一種低速的無線通訊標準，最高傳輸速度僅250kbps；然而ZigBee與一般技術節點間不具備溝通能力不同，ZigBee除傳統的點對點傳輸，其核心價值在於支援星狀網路，最多可支援64000個節點，這些節點當中可進行多向溝通，ZigBee的命名更是參照蜜蜂發現花粉時，向同伴傳遞花粉正確位置的飛舞動作ZigZag延伸而來，ZigBee各個節點就宛如蜜蜂一般，當觸動通知條件時，可同時向其他節點通報現象。
ZigBee的傳輸距離可依照功率進行調整，自數十公尺最遠可達數百公尺，且同時在三頻段內使用27個通道進行信號傳遞，可靠性高於其他技術，為了避免採用2.4GHz與其他技術相互干擾，ZigBee亦採用跳頻技術，但不同於藍牙的主動跳頻，當ZigBee發現遭受干擾才會進行跳。
ZigBee的延伸應用囊括各類自動化與監測使用，較為大規模的應用則以大陸的瓦斯水電抄錶系統為典範，由於大陸正處於高速發展，新大樓林立，然為了抑止利用瓦斯水電抄錶的名義潛入大樓犯罪，利用ZigBee構成各大樓住戶的自動抄錶系統，將節點結合水電瓦斯錶，並設定定時自動發送信號匯集於一節點後，再將資料傳送回相關單位。採用ZigBee的優點除了低功耗以外，獨特的星狀網路甚至可在節點異常時，自動發布訊息通知，若為資料匯集節點發生故障，並可以其他節點暫時替代匯集點功能，而在最近通過的智慧能源Smart Energy就是依照大陸水電抄錶的範例，針對自動抄錶系統需求制定之規範。
ZigBee廣泛應用自動化領域
另外，ZigBee更廣泛應用在自動化領域，包括自動化生產與生產環境監控等，工廠自動化如將ZigBee與工廠機台結合進行監控，並設定定時通報以及故障通知，可定期收到機台運作情形，並可即時知道機台是否正常運作，以確保生產力與工廠環境安全；如在飯店業應用，ZigBee則用於火災通報系統，透過各節點的自動偵測功能，確保飯店的安全性，並可在發生火災的第一時間，透過星狀網路通報其他節點，發送疏散通知以及進行撒水；又或者應用於大樓、橋樑與森林監控，ZigBee更能透過星狀網路進行對位置的推算，監控如神木是否遭受砍伐或者是橋墩、大樓是否位移，台北市即有透過802.15.4技術對特定橋樑之橋墩進行監控，確保橋樑的安全性。
RFID成長速度快RFID稱為無線射頻辨識以及電子標籤，是一種透過無線傳送資訊的技術，屬於NFC短距無線通訊；RFID以信號發送特性可粗略分為被動式、半主動式與主動式，被動式與半主動式相似，是較為廣泛使用的技術，被動式的物品端不具備電力，僅靠掃描器發射之電磁波將物品上RFID標籤資訊反射回掃描器，具備低價的優勢，也是市場上RFID應用的主力：半主動式則是為了彌補被動式反應較慢的缺點，在接受掃描器的信號後，再通知內部電池驅動IC發送信號，增加傳輸速度。主動式RFID與前兩者不同，除了內建電池外，更透過功率強化達到長距離資料傳遞，此類標籤通常具備更大的儲存空間記載資訊，目前主要應用於貨輪或是大型貨櫃，用以紀錄貨物以及通關資訊。此外，RFID標籤依照記憶體的特性，可分為一次性寫入、僅可單向寫入以及可複寫，一次性寫入主要使用於賣場標籤，單向寫入適用於生產履歷，可複寫標籤則具備重複使用於不同產品之優點，但價位也較高。
RFID標籤相較於傳統條碼，擁有難以複製性的優點，且可承載大量資訊，然原先欲應用於取代商場標籤達成自動化結帳，卻由於RFID商品通過自動感測器無法達成100％的辨識率而暫緩，然RFID卻活躍於倉儲應用，透過紙箱上的RFID標籤紀錄內容物與數量，縮短清點以及入庫的程序，達到更好的倉儲管理效率。另外，針對產品製造管理，尤其需要複雜加工程序之產品，結合單向寫入標籤，即可在每個生產環節後，將已經完成的程序寫入標籤內，將產品因進行多次製程中的疏失降低；同理也可應用在生產履歷，使用RFID紀錄產品自製造、組裝到販售，甚至結合精品還可作為產品保證書，紀錄商品持有人達到防偽與防盜的目的。另外如電子商務與電子履歷等應用，亦是RFID應用的領域。
ZigBee與RFID的應用並不盡相同，ZigBee的應用屬於主動與自動化應用，RFID則是被動與管理的特性，兩者的應用並未正面交鋒，反而兩者的結合能為自動化與管理帶來更高的效率與不同以往的應用模式，然結合無線的應用目前仍在起步階段，依照需求選擇適合的技術導入，才能發揮更高的效率與優勢，除了Zigbee與RFID，而未來更包括預計於明年正式推出的藍牙低功耗等新標準正式推出後，還會與自動化與管理激盪出更強烈的火花。
ZigBee與RFID最大的應用在於無線感測網路的組成，無線感測網路目前以工業控制與醫療應用較成熟，在美國已有原物料公司建置無線感測網路的實際應用案例，將感測器置於大型、遠距的儲存槽中，檢測液體容量。以前傳統做法是工人將探棒浸入儲存槽中，但因部分液體對人體有害，若不慎接觸恐危及生命；在使用感測網路後，可自動擷取液體容量讀數，並將資料傳回基地台。
短距無線感測網路應用成熟
此外與無線網路整合的資料擷取系統，亦可協助產品運送，偵測震動幅度，確保易損及昂貴產品，例如晶圓製造業者可確保運送過程的產品品質，在環境應用上，資料擷取網路也與消防結合，用於廠區防災，工研院就在其光電所晶圓廠務區利用溫度、煙霧感測器偵測工廠環境。當災難發生時，後端伺服器將自動通知管理人員及消防隊，另可作為逃難指示板引導逃生方向。
在醫療應用方面，由於醫療場所的e化與M化已相當成熟，多將資料擷取網路與RFID整合應用，現階段台灣推動無線感測網路於醫療應用，包含北醫、萬芳、秀傳與新光醫院，這類應用可分為兩個部分：可攜式體能監控系統，如透過感測器量測病人生理資料，如體溫、心跳、血壓，當上述資訊超過正常範圍，再將擷取數據透過無線方式，自動通報醫護人員；其二為即時醫療決策輔助系統。
在環境監控與公安維護部份，自從美國911事件後，喚起全球對於公共、環境安全議題的重視，除影像監控外，無線感測網路可提供更積極、雙向互動的防禦模式。之前的后豐大橋發生斷裂，造成人員傷亡的案例，此種危機各國皆有，政府部門應正視此問題，美國柏克萊大學則將其研發的感測網路技術，應用於橋樑安全監控，透過震動幅度觀測橋樑穩定度，以及橋樑結構是否損傷，當橋樑出現不正常晃動時，將即時通報管理單位，進行交通管制，保障人民安全。
資料來源: 機電整合雜誌第131期 王明德 2009/7/3
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