2009年10月19日 星期一

RFID以NFC應用最為火熱 然條碼取代仍是重要應用

NFC(短距無線通訊)是當前RFID最受矚目的應用,尤其取代傳統接觸式磁卡與晶片卡,成為新一代電子錢包的首選;而取代部份標籤應用,作為雙向紀錄的媒介,更大量被使用在許多可回收或是高單價產品的領域。

RFID 的NFC應用是當前最熱的話題,NFC的前身應用近似條碼以及接觸式智慧卡,但NFC相較兩者有更多的優勢。條碼行之有年,是目前用以物流最普遍的特殊編碼,由於成本低廉,僅需透過印刷方式就能製成,早期所採用的一維條碼,是一連串粗細不等的直條所組成,所有的資訊以條碼的寬度所記載,長度則不代表任何意義,然而一維條碼能夠紀錄的資訊有限,應用被侷限在紀錄一般的短訊息上,而後為了擴充條碼所能記載的資訊,二維條碼因應而生;相較於一維條碼,二維條碼的長度與寬度皆有其含意,也因次可紀錄比一維條碼更多的內容,甚至包括圖片等,如雜誌廣告也常利用二維條碼紀錄商品或是節目的網址資訊,消費者只要使用手機上的相機讀取條碼即可藉此連上該活動的網頁。然而條碼所紀錄的訊息無法改變,且容易被複製,因此,接觸式智慧卡因此誕生,接觸式智慧卡的應用主要取代早期的磁條,由於磁條容易受到外力的損害,又容易受到水與磁力毀損,當接觸式智慧卡成本降低後,逐漸轉到接觸式智慧卡;接觸式智慧卡以金屬材質,一般是銅做為與讀取器連接的接點,加上薄型的晶片紀錄資訊,所以可具備資料讀寫功能,應用範圍包括金融卡、手機SIM卡與電子錢包等等。但接觸式智慧卡的缺點則是接點也會因受潮氧化以及不斷的摩擦等因素逐漸失效,使得接觸式智慧卡的壽命不穩定。

RFID可應用於易回收與高單價產品作為辨識用途

除了一般的資料辨識外,RFID用於高價值產品防偽之用,也是近年相當火熱的話題,其中以HP導入於各項可回收產品為相當重要的案例。由於近年環保意識抬頭,辦公室中大量使用之印表機墨水匣與碳粉匣的回收,就成為被環保團體鎖定的目標,尤其印表機生產商鮮少推出可填充式墨水匣與碳粉匣,除了確保品質外,商業利益當然也是其考量,然而造成墨水匣與碳粉匣大量被丟棄造成污染,環保團體而後強制這些印表機生產廠商需擔負回收任務,然而消費者在投入回收箱的墨水匣也非全然都是原廠墨水匣與碳粉匣,常常參雜許多材質不同的副廠產品,並且防不勝防,最後選擇在墨水匣中黏貼RFID標籤作為回收的依據,透過機器自動辨識,將未黏貼標籤的副廠產品過濾出,使產品回收變容易。同樣的情形未來也可能導入部份高價值商品之上,作為辨識產品真偽以及物主資料登記、維修紀錄等,如某些限量收藏品等,還能因導入標籤降低產品被竊率。

RFID非接觸特性延長智慧卡壽命

無論是條碼或是接觸式智慧卡,其讀取的過程都須將條碼以及接點透過讀取器逐一掃瞄,條碼擔心污損,接觸式智慧卡接點必須完全對準讀取器才能完成讀取程序,就程序上總是麻煩許多。RFID的出現,成為次代的數位條碼以及非接觸智慧卡的主要技術根源。相較於傳統條碼,RFID可用於紀錄更多的訊息,最重要的就是使用在高單價物品的生產履歷以及倉儲的管理應用。傳統的條碼至多只能記載印上標籤上當時的產品狀況,然而RFID能一步一步紀錄產品從生產到運輸、銷售的流程;而在倉儲管理方面,包括內容物的增減導致產品數量與重量的變化等等,都可即時透過讀取器修改,更利於倉儲掌控產品的庫存。然而過高的成本使RFID不能如傳統條碼一般用過即丟,RFID標籤回收是當時原本欲將RFID應用於通路銷售的最大障礙。然而現在RFID卻應用在更多的領域。

在生產與製造導入RFID可加速程序與減少流程錯誤

在農業方面,RFID在養殖以及畜牧業獲得不少的好評。由於傳統的養殖與畜牧業管理牲畜依賴人工紀錄,常因人為登記錯誤造成管理上的不便,且牲畜上的標籤僅能作簡單的註記,其他包括病史以及特殊狀況仍需依賴電腦己或是人工抄寫。然而改以RFID取代傳統標籤後,牲畜的資料管理程序大幅簡化,加上RFID標籤能夠針對環境需求作到防水甚至可植入生體,比起傳統管理多半在牲畜耳朵打洞掛上標籤,RFID的優勢顯而易見。此外,如加工製造業導入RFID取代傳統標籤紀錄流程,尤其如多次加工生產品,可因需使用RFID讀取器紀錄,不僅可避免人工登入的疏失,並可清楚分別各個產品加工的進度,變免二次加工或是略過流程造成產品生產的瑕疵,進而提昇產品良率。又如主動式RFID在林業以及遠程貨運等的應用,協助林業維護以及碼頭管理更佳便利。

透過RFID有效控管貨運

台灣官方單位即積極在貨運管理導入RFID,以高雄港為例,每天即有2萬車次左右的車流、每年1000萬隻貨櫃之流量,其中並有一半以上的貨櫃僅為轉口貨櫃,為了控管如此龐大的物流量以及確保貨物的安全性,過往對轉口貨櫃採用人工押運的方式,但需要收取5%的費用,且流程繁雜並影響貨輪以高雄港轉口之意願。目前國際航運控管多數選擇主動式RFID標籤結合車機、GPS定位與GPRS網路,雖然效果良好且具備即時控管能力,然而成本居高不下且需要額外電力驅動標籤,且回收機制與其整體效益始終困擾此類使用模式;相較於採用主動式RFID,被動RFID讀取距離較短,也缺乏主動追蹤能力,然成本是被動式標籤最大的優勢。高雄港選擇採用超高頻被動式RFID標籤作為監控押運流程的方式,相較於其他採用主動標籤之國際港口,全程即時監控能力以及事件通報能力較差,遠端即時安全查詢成本較高,然而標籤本身符合國際標準、系統簡單、且無電池、回收容易等特性,加上內部晶元符合ISO標準具全球唯一碼,幾乎無法偽造,是高雄港採用此套系統之關鍵。此套系統的原理是將RFID標籤上鎖在貨櫃車內桿扣環上,只要外力試圖破壞,標籤就會因此毀損而無法讀取,藉由RFID手持機讀取辨識及在貨櫃車不停等情況下,通過港區內預設安裝在門哨之固定式RFID 讀取器讀取及自動辨識之車道,進而達到自動化安全押運效益。

運輸與RFID的結合可達到防偽與防走私

由財政部高雄關稅局所提供的資料表示,當時開發該套系統的願景,包括建立硬體備援功能與軟體切換技術,可達到系統不需停機之維護效能,甚至單邊遭撞擊時系統亦可正常工作,並且透過結合攝影機,彌補傳統被動式RFID追蹤與監控不易的缺點,並能確保各讀取點系統的正常運作;電子封條在維持具有全球唯一識別碼之安全防偽前提下,採用EPC 第二代規格,除可降低後續採購成本外,重要的是有利於國際接軌,對航商全球經營成本降低產生實質效益,此外,採用磁力取代紅外線,增加讀取的成功率且不易受到天候影響,更適合高雄港的環境。自導入系統後,讀取率平均達到97.42% (讀取距離超過7公尺),而全自動化高安全性作業,有效嚇阻貨櫃走私,加強貨物運輸安全,每年可節省約三千三百小時的通關時間及一千萬元以上的押運費,有效降低航商成本,每年更降低約一萬人次的押運人力,提昇服務品質語形正效率,最重要的還是由於導入系統後,將原本的押運流程每車約縮減0.8天,加速運押效率,更提昇高雄港之競爭力,下一步的計畫是將該套系統普及到台灣其他港口,進而與與WCO世界關務組織推動之國際貨櫃安全SAFE標準架構接軌,達成貨櫃運輸安全目標。

NFC結合電子錢包是目前火熱的話題

然而現在RFID的熱潮除了這些成熟的應用外,NFC更是近年的火熱議題,NFC可說是未來包括身份、電子錢包等等整合的智慧卡最終型態,在日本NFC的應用相當成熟,僅需一張NFC即可搭乘大眾運輸系統以及在超商購物,對消費者是相當便利的方式,並且NFC不僅可以卡片的方式,在日本更有與手機整合的產品。但NFC的推廣不如想像中的容易,NFC本身技術成熟度是毋庸置疑,然而要將NFC推廣至市場,就是相當困難的一件事情。以台灣捷運為例,雖同為捷運,但台北捷運系統與高雄捷運系統就已經不相容,主要的原因仍在於要完成整套以電子錢包應用為前提的NFC系統,必須整合包括系統業者、銀行、商家等機構,而日本當初是以政府為中央統籌單位,而各業者也能拋開自身利益,以追求最高利益為原則的前提下,才能夠完成整套NFC系統之規劃。

電子錢包所屬未明,官民協調是現階段門檻

以台灣目前的情形為例,如先前台北捷運系統所使用之悠遊卡擴大至台鐵的通勤列車,就已經造成不少困擾,由於目前台北捷運悠遊卡的管轄單位智慧卡公司是遊走在目前法規的邊緣,而台鐵的管轄單位又與台北市捷運不同,兩者之間協調不佳的情況下,就又更難達成合作的共識,造成目前悠遊卡僅能用到特定的路段,甚至台鐵還在首頁上擺明萬一屆時台鐵智慧卡系統若是不同公司得標,則需使用另外的卡片。這樣的情況在台灣層出不窮,包括便利商店的電子錢包,彼此之間也無法使用,而為了便利性的NFC型智慧卡,又需申請特定公司之信用卡才能使用。可說在不同政策與時空環境下,NFC的推廣就會出現差異。

因無法整合導致電子錢包優勢不彰

電子錢包導入NFC的最大目的,還是因便利性而起,電子錢包的目的是使消費者僅需透過儲值的動作,身邊不需帶著大筆的現金,更不需帶著找回的一堆零錢;然而不同的單位所合作的單位不同,需要的卡片就越多,彼此系統以及背後儲值的所屬單位不同,使用起來反而更為不便。另外,如日本與韓國將NFC導入手機等其他產品之中,在其他國家更是困難,由於日韓的手機系統發展與全球略有不同,在國家電信單位掌控在少數業者手中的情況下,加上整個NFC產業鍊整合度高,手機在出廠前,即可搭載當地NFC系統所採用之RFID晶片。反觀台灣,光是電子錢包就有數個系統同時營運,彼此之間又無法相通,官方單位與民間業者以自己的利益為優先考量,即便手機系統業者想要搭NFC系統的順風車,也因為各單位系統不同而無所挑選合作夥伴。先前台灣曾有業者推出標榜可對應台北捷運系統之NFC手機,然而與日韓不同的是,由於台灣廠商與手機業者的關係不若國外是系統業者統一向手機供應商下訂單,只要NFC系統完善,即可直接將RFID內嵌於手機內;內嵌的優點在於不必擔心標籤是否因黏貼不當或是受到手機材質干擾,造成讀取效果不佳等情況。

雖然許多組織積極推動RFID的標準化,然而RFID的問題並不在於統一的標準,而是使用在不同的領域,RFID的統籌單位不同,對於標準的定義也不同,若用於一般通路以及農產品,由於統籌單位一般是官方或是國際性組織,取得共識後,RFID標籤即能快速的標準化;然而當統籌單位是牽涉到跨行業且跨組織的時候,就是NFC現階段在各國遭遇到最大的問題,畢竟光大眾運輸,就有許多不同的單位負責管理公車、火車、捷運,加上與商店系統、銀行系統等等的整合,彼此之間的協調,以及金錢的流量管理,是電子錢包應用最大的阻礙。尤其在金錢流向方面,除非由官方單位統一管理此類跨服務之電子錢包,否則各銀行之間的利益糾葛,對於NFC之整合,一直是目前NFC整合的阻礙,然如日本電子錢包的成功案例,仍是台灣在推廣 NFC可以借鏡的。

資料來源: 電子技術 傅偉智 第283期 2009/10/16

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