3.2.1 系統概念架構
在規劃工地管理系統之初,僅考量到 RFID 的定位能力,但若僅止如此 的話,只能用來瞭解建築工人所在位置及搜救功能,顯現不出 RFID 與其他 系統整合及多元化的一面。有鑑於 RFID Reader 具有發送及接收等功能,也
考慮到營建業資訊化程度普遍不高,加上業主種類多與差異性大,對於營建 業推動電子化的過程,所面臨的考驗相對就增多[34],因此,將定位能力來 結合傳統人事差勤管理、保全系統後,可發揮更大的功效。
以往的人事差勤管理系統屬於被動式的管理,必須靠「人」來做稽核(如 不定期查勤工作),在結合 RFID 定位功能後,藉由工地內佈滿了 RFID Reader,管理者不再需要靠人稽核,而可直接透過電腦畫面,就能即時掌握 到所有建築工人的動態,以及所有人的出勤情況、工時、人力安排,甚至是 行經之路徑,圖 3-1 為工地內佈建 RFID Reader 意示圖,來掌握所有工人分 佈之情況(另在第四章已做單一樓層之詳細圖解)。
為此,『RFID 工地管理系統』中,除了原本考量到的定位及搜救功能之 外,亦納入人事管理(含統計考勤)、安全保障、人員即時及過去活動紀錄 查詢功能、資訊蒐集及資料庫之功能等功能,透過資料蒐集功能,將所有的 資料保存在資料庫中備查。
圖 3- 1 RFID 工地建構示意圖
3.2.2 硬體架構
在硬體架構的規劃方面,將分為RFID Tag及RFID Reader等兩方面 1、RFID Tags
勞工在工地作業過程時,應符合「勞工安全衛生設施規則」第21-2條、
式電子標籤(Active Tag) (如圖3-2),才能充份發Reader的特性,特別是發 射的功能,方便使用者從電腦端操作系統,如搜尋或危難搜救等功能。
在魚與熊掌不能兼得的情況下,在效能與成本必須取得一個平衡點,
而因考慮在頻段的選擇上因為RF訊號物理特性關係,在433MHz比2.45GHz 頻段訊號不易被環境所干擾,且具有低功耗、穿透力強、可同時辨識多個 標籤、成本較2.4GHz便宜等優點,故採取433MHz的主動式RFID Tags。而 以目前台灣正隆紙廠在板橋廠的部份廠區為例(資訊工業策進會之專 案),也是選擇433MHz的頻段,可同時達到不受金屬不干擾與長距離讀取 的目的,來克服廠中的問題。
硬體規格:
標準尺寸:85 mm x 70mm x 9 mm
識別距離:10-30公尺
工作頻率:433MHz
射頻功率:小於3dBm
工作環境溫度:-10℃ to 60℃
工作電流:小於5uA
ID為唯一識別碼
環境濕度:5% to 90%
圖 3- 2 433MHz RFID Tag
圖片來源:http://www.abrfid.com/Solutions/RTLS/Advanced-Wavetrend 2、RFID Reader
在 FRID Reader 中,可分為固定式的 Reader(如圖 3-3)及手持式的
Reader,在文獻探討中曾經提到:「Reader 主要的功能在於發射及接收無 線電訊號,對於儲存在 Tag 的資料以有線(wire)或無線(wireless)方式傳 回主機,利用相關搜尋技術或協定,達到每秒辨識數百個不同的電子標籤 的辨識能力」。
硬體規格:
識別距離:30-50公尺(依功率調整)
識別速度:每秒可讀取大於50個
防衝突性:可同時識別100張以內的tag
工作頻率:433MHz
射頻功率:3dB
主機通信: RS232,485匯流排,或無線
工作環境溫度:-35℃至+70℃
供電:12V DC
工作濕度:90%
信號強度:可穿透非金屬物質
圖 3- 3 433MHz RFID Reader
圖片來源:http://211.144.155.42/vertnew/showpro.asp?cpid=15234 3、手持式 RFID Reader
在 FRID Reader 中,可分為固定式的 Reader 及手持式的 Reader(如 圖 3-4),本研究中,除過去井下定位系統所規劃之方式-即在工地裡裝
設固定式的 Reader,亦將該系統未提到之部份-手持式的 Reader,規劃
通信接口:CF 接口
波特率:19200
使用溫度:-40℃~+80℃
保存溫度:-60℃~+80℃
抗電磁干擾:10V/m0.1~1000MHzAM 調幅電磁波
圖 3- 4 手持式 RFID Reader 圖片來源:product.rfidworld.com.cn
本研究所選定之硬體規格,經與中國大陸井下定位系統比較後(如表 3-1 與表 3-2),其雙方規格相近,表示本研究所選定之硬體規格,即便是在 環境惡劣之礦坑仍可適用,故相信可適用於建築工地之中。而與井下定位系 統不同的是,本研究為考量矯正不安全行為,將 Tag 置於安全帽之中,而非 製成識別證配戴在身上。
表 3- 1 RFID Tag 比較表
本研究選定規格 井下定位系統規格 標準尺寸 85x70x9mm 60×35×6mm
識別距離 10~30m 30~50m
工作頻率 433MHz 2.4GHz~2.5GHz 可調 射頻功率 小於 3dBm 小於 3dBm
工作環境溫度 -10℃~+60℃ -40℃~+60℃
工作電流 小於 5uA 小於 5uA
ID 為唯一識別碼 是 是
環境濕度 5% to 90% N/A
Tag 設計方式 安全帽 員工識別證
表 3- 2 RFID Reader 規格比較表