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RFID 業界應用成果與在農業發展之可行性

RFID 業界應用成果與在農業發展之可行性. 建國科技大學 資管系 饒瑞佶 rcjao@ctu.edu.tw 2006/7/7. Outline. Introduction RFID Tag RFID Reader RFID Protocol 業界應用成果 & Demo ZigBee RFID 農業上未來的應用 未來展望. RFID 為何變得如此熱門 ?. RFID 在 1950 年就出現了 Tag Cost Down (USD 1$  $40 cents ) UHF RFID Deregulation

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RFID 業界應用成果與在農業發展之可行性

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Presentation Transcript


  1. RFID業界應用成果與在農業發展之可行性 建國科技大學 資管系 饒瑞佶 rcjao@ctu.edu.tw 2006/7/7

  2. Outline • Introduction • RFID Tag • RFID Reader • RFID Protocol • 業界應用成果 & Demo • ZigBee • RFID農業上未來的應用 • 未來展望

  3. RFID 為何變得如此熱門? • RFID在1950年就出現了 • Tag Cost Down (USD 1$  $40 cents) • UHF RFID Deregulation • Guaranteed Future by Retail Giants & DoD • Asian Country put Government resources to promote RFID industry

  4. RFID議題正火國內應用率偏低一半以上受訪者沒聽過RFID議題正火國內應用率偏低一半以上受訪者沒聽過 • 受訪公司閱讀過RFID相關資料或有深入瞭解的僅有22.3%;另人詫異的是未聽說過RFID的比例高達56.3%;若依行業別來分析,則流通業有聽說過的比例最高(60.0%),其次是醫療業(33.3%)與製造業(19.6%)。有RFID相關應用的受訪公司更是屈指可數,僅8%,其餘92%尚無任何應用。 • 在應用領域上,最主要是用在倉庫管理(66.7%),其次是生產流程(33.3%),再進一步交叉分析,不論製造業或運輸業,主要都是用在倉庫管理,分別為67.5%與100.0%,顯見目前RFID在供應鏈應用上並未見較創新的應用。應用比例低的原因,超過四成(44.4%)的受訪公司坦言技術是在應用上所遭遇的主要困難。 • 面對這一波的RFID應用風潮,我國企業尚在起步階段,因此策略及佈局顯得格外重要。而目前RFID應用有標準未統一、價格過高、新領域應用技術複雜等困難尚待突破,但在國際專家們一致的努力之下,預估最遲到2008年應能真正蓬勃發展。 資料來源:東森新聞報

  5. 如何算導入成功? • 只要有下列兩項要求,短期內無法成功 • 大量讀取 • 100%讀取率 • 目前可預期 • 高單價 • 單一讀取應用(門禁) • 客制化示範性計畫 Slap & ship 決心影響了一切

  6. RFID 具有地域性 • U.S. • more focus on EPC(902-928 MHz) • more focus on active RFID • 歐洲 • more focus on Animal ID(125K) • EPC • Library & NFC Card (Metro future store) • 日本 • More focus on NFC-SmartCard • 台灣/中國 • Diversified • 新加坡 • More focus on Library & EPC

  7. RFID System Construction Tansformer/switch • Middleware • 與現有系統整合 • Filtering • collection Reader Tags

  8. RFID Tag 產業進入門檻高 投資成本高

  9. RFID Tag 成本: • 賣Tag附水果似乎比較划算 • UHF Tag不一定比HF或是LF貴 • 與wafer廠(chip)、inlay廠(chip+antenna+platform)、封裝廠息息相關 • 國外的不一定比較貴(日本5日圓計畫,大陸市場以量制價) 穩定度: • 環境複雜度 • 封裝技術 • 使用年限 (10萬次讀寫,10年) 標準: • EPCGlobal標準未制定完成

  10. RFID Tag 標準 • Class 0 and 1(now C1G2):ratified by EPCGlobal • Passive identity tags • 3-6 m range • Class 2:proposed • Passive identity tags + memory tags • 3-6 m range • Class 3:proposed • Semi-active battery tags • 100 m range • Class 4:proposed • Active battery tags • > 100 m range

  11. RFID Tag 標準 資料來源:工研院IEK(2005/10)

  12. RFID Tag參考價格 (NT$)

  13. Pcb card wristband eSeal Glass tag Metal tag Key tag tag + temp. sensor RFID Tag形式 Blocker tag

  14. 農業上RFID Tag 使用考量因素 • 人體(水):13.56MHz以上影響最大 • 金屬(鐵有ferrite可以阻隔) • 擋風玻璃 • 資料備份問題(tag內的資料損毀時) • 環境溫溼度變化 (-20 ~ 80 °C) • 對象物多含水分(高頻較怕水) • 多數需要加上sensor • 尺寸大小與擺放方式(緊密度影響讀取率) • 可以設置的位置(豬、海鱺) • 管理問題(如何判斷好壞與維修) • Tag上要輔助有barcode或文字說明 …等

  15. RFID Tag vendors

  16. RFID Tag vendors農業應用範例

  17. RFID Reader 產業進入門檻低

  18. Different RFID Reader

  19. 農業上RFID Reader使用考量因素 • 頻率不可太高 (125K, 143K或13.56MHz) FDA試驗使用UHF連續對一瓶裝滿胰島素的藥瓶連續讀取1小時,溫度將升高1°C • 天線設置的位置與角度 • Reader 到達一定數量時,要考慮傳輸速度與管理等問題 • Reader可以加上mask限定讀取範圍 • 與tag匹配與讀取率

  20. RFID Reader vendors

  21. RFID 標準

  22. EPCGlobal • MIT於1999年成立 AUTO-ID Center • 2003年10月,Auto-ID Center 正式宣告結束,並移轉EPC給 EPCglobal Inc • EPC是Electronic Product Code的簡稱,在台灣以「產品電子編碼」稱之 • 下一階段整合ISO變成ISO18000-6C

  23. EPC編碼 • 標頭:為EPC碼的第一部份,主要定義該EPC碼的長度、識別類型和該標籤的編碼結構。 • 一般管理者代碼:具有獨一無二的特性,為一個組織代號,也是公司代碼,並負責維護結構中最後兩組連續號碼。 • 物件類別碼:在EPC編碼結構的角色為辨識物件的形式以及類型,也具有獨一無二的特性。 • 最後則是序列號:連續號也同樣具有單一的特性,賦予物件類別中物件的最後一層,使得同一種物件得以區分不同個體。

  24. EPC編碼

  25. 條碼轉EPC編碼 以EAN13為例 未來農產品供應鏈與進出口需要

  26. EPCGlobal Network 使用EPC碼 、RFID與資訊網路等科技,建立一個RFID全球標準架構,為供應鏈自動化、追蹤與追溯管理要求下增進資訊能見度,提供高效率和資訊準確性的物件資訊交換。

  27. EPCGlobal • 一定要follow它嗎? • DoD的例子 • 付費問題 • 農產品生產履歷network (AG Network)是個可以努力的方向 • 與目前EAN barcode,TraceCode等的整合與轉換

  28. 業界應用成果

  29. 歐美 • Wal-Mart • 2003 年6 月時,Wal-Mart 正式提出聲明,要求旗下100 家供應商自2005年1 月開始必須無條件使用RFID 標籤於所提供的貨箱上, • 美國國防部(DoD) • Gillett • Gillette 希望透過智慧貨架掃描貨架上的商品,若是存貨數量降到偏低的水位,就會透過電腦提醒店員注意,確保貨架上的商品不虞匱乏,且不必再靠店員巡視 • Prada • 他們將繪有Prada 商標與客製化樣式的RFID 標籤附在每一件商品上,這些商品含括了鞋子、皮包及衣服。例如顧客選擇了一件洋裝後,服務人員可以拿著手持式讀取器辨識商品上的標籤,透過螢幕來呈現洋裝的詳細資訊 • Metro:future Store …

  30. 日本 • RFID用於物流監控生酒鮮度 • NTT DATA、TOPPAN FORMS、日本ACCESS、日野自動車等四家公司在3月9日宣布,將以附有溫度感應器的無線IC標籤,進行保存生酒鮮度的物流服務實驗,預期將能經由嚴密的溫度管理擴大銷售通路。 • RFID新應用,養豬戶也很滿意! • 日本富士通社長黑川博昭於日前富士通論壇上表示,富士通的無線射頻辨識技術(RFID)已成功運用在養豬業的生產過程中,更帶領消費者進入安心飲食的時代。農產品生產履歷network (AG Network)是個可以努力的方向 • Toyota • 2000 年豐田汽車南非廠(Toyota S.A.)鑑於舊有的Job Card System 需要許多的人工而且無法提供即時的資訊,為了取得在製工作流程的即時資訊,而決定導入自動追蹤系統。…

  31. 韓國 • 韓國機場的RFID計畫 • 韓國機場的RFID計畫則於2005年5月啟動,以其國內機場為主,包括從濟洲到金浦、金海、大丘、清州、光州等5個國內機場,該計畫也是以強化機場保安與提高行李運輸效率為主,參加測試的航空公司為韓亞航空。 • u-Korea • 在民眾的生活環境裡,佈建智慧型網絡(如IPv6、BcN、USN)、最新的技術應用(如DMB、Telematics、RFID)等先進的資訊基礎建設,讓民眾可以隨時隨地享有科技智慧服務。 …

  32. 台灣 • 認識火車頭---RFID公領域應用推動計畫

  33. 台灣 台灣在經濟部與行政院科技顧問組的推動下,『RFID公領域應用推動計畫』正蓄勢待發,將針對「居家與公眾安全」、「貿易通道安全」、「航空旅運應用」、「食品流通安全」及「健康與醫療應用」等五個公領域

  34. DEMO

  35. 讀取率DEMO • 測試用tag • 125K, 13.56MHz, UHF • 測試項目 • 人佩帶 • 附著鐵 • 附著水(噴霧) • 角度 • 水果 .. 等

  36. 業界應用成果-基礎平台建置 ILink Server DS202可以達到資料分享與定位的功能

  37. 業界應用成果-基礎平台建置 II

  38. 業界應用成果-學生安全通報 LF (125K) • 讀取距離:upto 60 cm • 適合用在不可使用高功率的場合 • 用途:醫療管理、農產品追蹤管理、差勤管理、生產製程管制、學生點名系統等

  39. 業界應用成果-學生安全通報 LF (125K) • PR600 + DS202 + LinkServer

  40. 業界應用成果-學生安全通報 LF (125K) 網路查詢程式(PHP+SQL Server) Tag資料接收程式(VB)

  41. HF (ISO1443A,MIFARE) • 讀取距離:3-5 cm • 適合用在需要進行交易與資料紀錄的場合 • 具備安全機制 • 用途:差勤管理、多媒體展示、會員管理系統、儲值扣款、證照防偽等

  42. 業界應用成果-儲值扣款(NFC) • 13.56 MHz • Up to 5 cm 扣款消費 • PCR310 + AC906 • VB 儲值

  43. 業界應用成果-珠寶管理 • RWM600SK • VB

  44. 業界應用成果-證照防偽 畢業證書、專業證照

  45. 業界應用成果-證照防偽

  46. MIFARE 1 • MIFARE Standard • S50:1K Byte EEPROM • 分成16 Sector • 每個Sector有4個Block (16 Byte) • 每個Sector內有控制欄(Sector Trailer),存放兩組金鑰 • S70:4K Byte EEPROM • 分成40 Sector • 其中32個Sector分成16個Block • 剩下8個Sector分成16個Block • 每個Sector內有控制欄(Sector Trailer),存放兩組金鑰 • 適用於多種不同領域應用功能

  47. 記憶體 Block x 3 Sector Trailer 1 Sector1 Block x 3 Sector Trailer 2 Sector2 . . . Block x 3 Sector Trailer 15 Sector15 Block x 3 Sector Trailer 16 Sector16 MIFARE 1

  48. 記憶體 Block x 4 Sector Trailer 1 Sector1 Block x 4 Sector Trailer 2 Sector2 . . . Block x 4 Sector Trailer 15 Sector15 Block x 4 Sector Trailer 16 Sector16 MIFARE 1

  49. CF (125K, 13.56M, UHF) • 讀取距離:3-5 cm • 適合用在需要可攜式的場合 • 具備安全機制 • 用途:盤點管理、巡場管理、收容所動物管理、導覽系統等

  50. 業界應用成果-財產盤點 • PDA + CF RFID Reader • RDA + SQL Server • PHP

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