第三章 RFID 在陸運業應用

第三章 RFID在陸運業應用 陳瑞順博士

內容大綱 • RFID在大眾運輸業之個案 • 瞭解 RFID 結合大眾運輸及消費機能所帶來的便利 • 認識 RFID在大眾運輸系統所扮演的關鍵角色 • RFID在貨運承攬業之個案 • 瞭解 RFID 降低貨櫃裝卸的時間效益 • 認識 RFID 提高集貨派遣及訊息回報的效率 • RFID在快遞運送業之個案 • 瞭解 RFID 來增進貨物送達的時效性 • 認識 RFID 以掌握貨物運輸的即時性

一、RFID在大眾運輸業之個案

(一) 背景 • 亞洲地區，南韓最先起用「悠遊卡」 • 香港、新加坡等隨後跟進 • 台北智慧卡公司 • 由台北 IC卡票證推動專案小組負責籌劃 • 結合北市府、台北捷運公司、民營公車等成立 • 優點：簡便、感應快、容量大、可記載搭乘記錄等 • 比傳統磁條感應卡好

亞洲之RFID運輸應用 • 香港‧八達通卡 (1997年) • 上海‧ 一卡通 (1999年) • 東京‧Suica卡 (2001年) • 發卡量均超過1,000萬 • 結合捷運、鐵路或停車場等交通運輸，及便利超商、娛樂休閒等小額付款機能

(二) 基本架構：以台北悠遊卡為例 票證交通消費

(二) 基本架構：悠遊卡系統架構

悠遊卡的系統架構

悠遊卡的RFID設備 • 整合台北捷運、聯營公車、及公有路外停車場等繳費票證系統 • 有效讀寫距離約3.75公分 • RFID 以13.56MHz的操作頻率 • 只需輕觸感應區，迅速完成交易資料的存取 • 可長期連續加值，一卡使用多年 • 免除攜帶多種車票及準備零錢的煩擾站務員處理機人工加值機票卡查詢機公車驗票機捷運閘門驗票機停車場閘門驗票機自動加值機 9 資料來源：台北智慧卡公司

悠遊卡的應用架構模式 • 悠遊卡發行速度為全球第二，發行量為世界第六 • 台北縣市聯營公車上所裝設的悠遊卡驗票機，便利民重搭車使用 • 以悠遊卡通過捷運閘門，在10 公分的感應距離內，0.4 秒即可完成扣款，不必分正反面，也不須插入票孔，甚至不必拿出卡片 • 停車時以悠遊卡付費，可省去排隊繳停車費的麻煩

使用Philips MIFARE技術 • 符合ISO/IEC14443A • 每張卡有唯一識別號，為32bits • 使用EEPROM，做為資料之儲存 • 記憶容量為1Kbyte，含有： • 16個sectors • 每一 sector 均含有二個金鑰

悠遊卡的RFID與後端系統之運作 • 相互認證 • 產生交易中央清算處理系統 KMS工作站 Master Key A / B MACing Key 產生不同的 Master Key A Master Key B 發卡機 Master Key A Master Key B 捷運閘門驗票機(讀卡機)

(三) 流程分析 銀行持卡民眾交易記錄台北智慧卡清算中心營運業者轉帳資料轉帳資料

TSCC 後台設備 TCG -WS CCHS ------- TAXI-CPS 前台設備 TAXI-XPS POST TOBU 悠遊卡計程車收費系統清分設備計程車中央處理系統計程車場站電腦資料傳輸設備計程車讀寫設備

(四) 個案分析：台北捷運悠遊卡 • 發卡量：全世界第6大發卡量(僅次於漢城、上海、香港、東京、新加坡) • 交易量：約250萬筆/日 • RFID 設備使用狀況： • 捷運系統：台北捷運全線 • 公車體系：台北縣市5,000 多輛公車 • 計程車輛：臺灣大車隊的300多輛計程車 • 路邊停車：台北市所安裝的路邊停車計時器逾2,000具 • 校園卡證：八所市立高中、國中、小學及台科大、文化大

悠遊卡的重要記事 • 2002年6月，開始發行悠遊卡 • 2004年6月，發行突破400萬張 • 2005年2月，發卡突破500萬張 • 2005年4月，試辦用悠遊卡搭計程車，繼上海成為世界第二個使用交通IC卡付計程車資的城市 • 2005年10月，發卡突破600張 • 2006年7月18日，與國泰世華銀行、中國信託商業銀行、台北富邦銀行、台新銀行合作發行的悠遊聯名卡正式啟用 • 2007年8月，發卡突破1000萬張 • 2007年9月，正式開通基隆票證互通機制 • 2007年12月10日，推出宜蘭悠遊卡

悠遊卡的框架 • 悠遊卡為非接觸式IC 智慧卡 • 內含一顆晶片，以完成所有資料的管理及運算 • 感應線圈則圍繞在卡片四周 • 外觀與一般塑膠卡片相似，其厚度只有0.76mm • 細分為五層 • 中間層含微晶片與感應天線 • 其外兩層為印刷層 • 最外還有兩層護膜。圖左：一般市售悠遊卡圖右：悠遊卡的透明圖圖片來源：科學研習月刊

悠遊卡的RFID運作 • 感應後，於 0.4 秒內完成資料的傳輸、運算與交易 • 工作程序 • 卡片接近讀卡設備的有效距離 • 讀卡設備的天線立即充滿了交流磁場、與運作能量 • 設備有動能以因應資料的驗證與傳遞 • 在雙方資料互相傳遞前，必須先驗證彼此的身份 • 卡片先向讀卡設備發出一訊息 • 設備接獲訊息後予以回應，並再傳訊息給卡片請求「回答」 • 經過三次的來回對答後，完成驗證 • 讀卡設備的程式將此次交易所花費的金額，記錄於悠遊卡的RFID，以利資料交換與扣款

悠遊卡RFID的應用 • 悠遊卡的RFID記憶空間有1KB，目前應用有 • 各種交通領域 • 票務應用：校園、大樓保全、門票等 • 小額付款：公共電話、便利商店、速食店、自動販賣機等 • 悠遊卡的努力擴展使用範圍 • 交通付費：計程車、路邊停車等； • 門禁管制：結合企業員工證，整合交通、差勤紀錄、門禁管理 • 電子錢包：發行悠遊卡聯名卡，俾利有更多消費應用。 • 能不斷重覆加值，使用次數高達10萬次以上 • 與磁卡相比較：RFID智慧卡具環保、防偽等效用

捷運單程的RFID票證 • 單程票處理：磁卡 → IC Token • 大小約 50元硬幣 • 塑膠代幣內建 RFID • 取代原先的單程票磁卡 • 捷運公司將節省營運成本 2千萬 /年圖片來源：台視新聞

數位學生證結合悠遊卡 • 2005年，台北市政府編列新台幣2,850萬元預算，於2006年3月起，市立各級學校將全面換發與悠遊卡結合的數位學生證，9月起更將把數位學生證運用於各校出入校園管理系統，維護學生安全。 • 臺北市「校園e卡計畫」 • 試辨學校：東門國小…等 • 搭捷運、公車上下學 • 出缺勤紀錄 • 學校圖書館借書 • 合作社購物

捷運RFID無人圖書館 • 全球首座捷運線圖書館 • 設立時間：2006年 5月 12日 • 設立地點：臺北捷運西門站地下街 • 館藏書籍：15,000冊 • 服務時間：每天 06:00~24:00 的服務 • 沒有館員服務的圖書館 • 自行刷卡進入館內閱覽圖書資料 • 並利用自助借還書機辦理借閱及歸還手續

(五) 效益分析 • RFID 悠遊卡 • 技術完善、品質穩定 • 感應迅速、準確性高 • 一卡通行、生活便利 • 交通運輸 (捷運、公車、計程車…) • 身份識別 (員工證、學生證…) • 票證服務 (貓空纜車、木柵動物園…) • 小額付款 (咖啡館、便利超商、電影院…) • 金融整合 (聯名卡、電子錢包…)

悠遊卡的跨領域應用及未來發展 • 跨領域應用 • Swatch悠遊錶：手錶+悠遊卡功能 • BenQ悠遊手機：手機+悠遊卡功能 • 未來發展計劃：近距離無線傳輸（Near Field Communication, NFC） • 由Nokia、Sony與Philips三家公司所共同推動 • 應用：「電子錢包」的技術 • 目標：手機+電子錢包，將結合悠遊卡、信用卡、手機SIM卡功能 • 合作單位：經濟部通訊產業小組、明基、中華電信、飛利浦、中國信託和台新銀行、台北智慧卡公司………….

(六) 結論 • RFID應用在大眾運輸系統， • 民眾搭乘更便利 • 市區交通更順暢 • RFID整合各類應用 • 提高民眾生活品質 • 帶動附近商圈發展

二、RFID在貨運承攬業之個案 圖片來源：早川海陸(株)會社

(一) 背景 • 產業型態的轉變 • 不再只是技術、品質、成本 • 「速度」已成為關鍵 • RFID在貨運運輸所提供的支援 • 追蹤貨物 • 倉庫管理 • 掌握資訊 • RFID應用在貨運運輸業的實證結果 • 降低作業成本 • 提高資訊準確 • 加快處理速度

(二) 基本架構：貨物追蹤系統架構 客戶端 (委託者) 發送營業所 (集貨/配送) 到達營業所 (集貨/配送) 客戶端 (接收者) 轉運中心簽收單據交寄單據

貨運M化行動商務架構 • 取貨通知：站務人員告知司機取件 • 貨物追蹤：貨件送達，司機立即將訊息傳回系統 • 網路查詢：www.hct.com.tw 陳先生 3件 0911-234567 新竹市大學路1001號 (1) 取貨通知 Internet 站務人員 (2) 貨物追蹤送達後立即回傳客戶

(三) 流程分析 • 貨物轉運流程 • 顧客→集貨車→營業所→長途轉運車→轉運中心 • 尖峰時刻，貨車須留置在站外 • 使用 RFID • 貨流量大的營業所入口處安裝「讀取器」 • 貨櫃上安裝「RFID標籤」 • 轉運中心掌握貨櫃狀況 • 個案公司 • 8萬多家企業客戶 • 1800輛車輛 • 48個營業所 • 7座自動化轉運中心顧客集貨車長途轉運車營業所轉運中心

TMS運輸管理系統流程 • 運輸決策系統化 • 郵區檢核  送貨模式規劃 • 排車規劃自動劃 • 定位指派  專車排車  共配排車  預排調整  收送貨物 • 任務指派平均化 • 駕駛指派 • 運費計價自動化 • 送貨維護  運費計價  運費分攤 • 績效管理落實化 • 損益檢討  效率檢討

(四) 個案分析 • 個案公司 • 公司名稱：新竹貨運 (HCT) • 成立時間： 1938年 • 資本額： 24.7億元 • 員工數：約3300人 • 主要產品：物流配送 • 市占率：路線貨運35％ • 投入 2億興建倉庫、建置資訊系統 • 整合買方、賣方及貨運物流

RFID導入動機 • 新竹貨運 • 縮短資訊時效 • 減少人為失誤 • 改善運輸延遲 • 協力廠商 • 準確記錄 • 提昇貨櫃資料準確性 • 增加排班調度的效率 • 客戶需求 • 即時取得貨物資訊 • 準確掌握到貨時間

RF PDA運輸倉儲作業系統 使用端資料內容棧板 ID 包裝 ID 訂單 ID 貨物 ID 使用範圍進貨‧出貨補貨‧盤點調儲‧移倉查詢‧退貨資料庫應用主機

貨運電子化架構 • ※電子化 • HHT • GPRS • OCR • RFID (3) OCR • HHT • GPRS • HHT • GPRS 集貨車長途轉運車宅配車長途轉運車收貨人送貨人營業所轉運中心營業所 (1) HHT

新竹貨運RFID先導計劃 資料來源：新竹貨運

(五) 效益分析：貨運RFID導入績效 資料來源：新竹貨運

貨運RFID導入預估效益 資料來源：新竹貨運

(六) 結論 • 新竹貨運內部效益 • 降低人工時間及人為失誤 • 即時掌握貨物裝卸延遲 • 監控貨櫃廂的進出動態 • 每年節省 NT$1,200多萬 • 客戶的價值 • 精確掌握貨物運輸狀況 • 有效降低庫存成本 • 協力商的效益 • 自動記錄貨櫃箱 • 車輛調度更機動資料來源：新竹貨運

RFID執行困難 • RFID 的讀取率 • 金屬的干擾 • 功率的問題 • 太強：重複讀取 • 太弱：讀不到 • 內部人員的確實執行 • 依標準作業程序來進出閘門

三、RFID在快遞運送業之個案 照片來源：FedEx

(一) 背景 • 快遞貨件本身固然重要，但貨件相關的資訊也同樣重要 • 快遞業者的競爭優勢 • 速度 • 成本 • 到達率 • 資訊科技 • 降低貨運成本 • 提升貨運速度

11 產品資訊 (PML 格式) ONS 主機 12 Internet Internet 讀取管理天線交易儲存區將資料寫入RFID標籤貨物貼附RFID標籤應用系統讀取器 RF 交易夥伴系統天線 EDI / XML 8 1 2 3 4 5 6 7 標籤/貨品的關聯資料庫 10 9 (二) 基本架構 • 在運輸箱上貼上RFID • 在標籤裡輸入一個唯一的識別號碼 • 約30分鐘能處理1000個標籤 • 透過讀取標籤訊息將瞭解產品運往何處 • 藉由標籤訊息計算損益

Strategy Services Business Case Strategy Assessment Pilot Definition SC Planning SC Execution Asset Mgmnt CRM Exchanges Business Process Business Process Security Shrink Mgmnt Track & Trace Counterfeiting Promotion Mgmnt Assortment MgMnt Price Optimization Targetted Marketing Partner Performance VMI/SMI CPFR/ SC Collabor Production Planning SC Event Mgmnt Warehouse Mgmnt Order Management Trans. Logistics WPS Portal Partner Collaboration Partners Websphere Business Integration For Collaboration Websphere Business Process Modeling / Workflow Websphere Business Integration Process Integration Architecture DB2 Db2 Integrator Order Mgmnt System Item Master File Internal Catalog / PIM/PML External Catalog /Data Pool/PML RFID Middleware Server External Data Acquisition Auto-ID Enablement Directory Management RFID Edge Server RFID Edge Server WBC Gateway Reader Reader Reader Reader Reader Reader Registry /ONS Auto-ID Tags IBM的RFID解決方案 Communication & Connectivity 資料來源：新竹貨運

運輸規劃及 車輛調派系統網際網路 • 設備清單 • 固定式Reader 將貨物資料傳送至後端資訊系統 PC 掃描外箱上的Tag條碼貨物送達完成收貨作業 (三) 流程分析：轉運站收貨作業流程

網際網路 B-HUB • 設備清單 • 固定式Reader • 條碼scanner • Tag 條碼 printer PC上傳資料至B-HUB Reader將讀取到的資料上傳到PC PC 出貨前利用固定式Reader讀取外箱Tag 利用scanner掃描條碼印製出Tag條碼將Tag條碼貼外箱上 (三) 流程分析：儲運站出貨作業流程

運送資訊的回報 : GPS + RFID 資料來源：RFID.org

(四) 個案分析：UPS • 企業目標：致力於全新的「供應鏈解決方案提供者」 • 1985年即投入RFID科技應用，參與EPCglobal、ISO與ANSI • 創新應用 • 結合Bluetooth, Wi-Fi, GPS • 推出DIAD(速遞資料收集器) ，提供最新包裹信息送達 • UPSnet全球電子數據通信網絡，覆蓋150多個國家和地區的2500多個節點 • 實例： • 利用 RFID 及自動分揀設備，迅速識別貨物及其流向 • 應用到車隊進行送貨監控

(四) 個案分析：DHL • 企業目標：成為世界範圍郵件通訊、包裹快遞、物流及郵政服務領域中的領導者 • 2015年前，遞送的包裹都貼RFID標籤 • 減少書面工作和數據收集工作 • 嚴密控制貨物，降低成本和改善運營情況 • 維修貨物追蹤測試 • RFID中介軟體- IBM WebSphere • RFID硬體管理平台-Intermec • 實例： • 在運輸箱上貼附RFID，記錄運送地點及追蹤碼 • 監控貨物的運輸和接收之狀況

(四) 個案分析：FedEx • 企業目標：「無所不包，全面發展」 • 投資16億美元為了實現「使命必達」的承諾 • 以無線掌上快件信息處理系統，追蹤包裹遞送狀態 • 實例： • 快遞運務員返回貨車，輕按RFID按鈕，可開啟車門及發動引擎 • 離開貨車逾感應範圍，車門自動上鎖 • 貨車進出貨運站，經過Reader 車上的物品資料即回傳 • 定時回報通關的貨件，使客戶知道包裹動態

第三章 RFID 在陸運業應用