無線射頻識別系統

圖 2.1 為一個基本的情境感知系統架構圖，在 Context-Aware 中，最主要的 目的就是利用環境或是使用者的資料來取得一個更好的服務，像是一個大家最 常看到的例子：利用手機來找到使用者週遭的餐廳，當使用者使用這個服務時，

可以根據使用者的位置及個人喜好來取得一份適合的資料回傳給使用者。

情境感知或環境感知意指一個人可以使用上述所提及相關情境資訊。一個 系統若可以萃取、詮釋並使用有關情境上的資訊來改善系統的功能就可稱之為 是具有情境感知的能力（財團法人資訊工業策進會，2004）。如何擷取與處理複 雜的情境上資料，就是一個研究課題；擷取資訊通常會用到一些額外的感應機 制或程式上的處理，後文會提到本研究的擷取機制，與程式上對於時間的情境 資訊處理。

第二節 無線射頻識別系統

RFID（Radio Frequency Identification），中文稱為「無線射頻識別系統」， 是指由微小的基體電路（Integrated Circuit）組件包括了無線通信與天線所構成 的通稱；使用具有天線及讀寫器將資料寫入微小的基體電路晶片，或是讀取已 有的資料。由於是以無線方式進行通信，因此被稱為 RFID，加上 ID 這個字，

是因為所以 RFID 都具有特定的識別碼[4]。RFID 已經被列為本世紀十大重要技 術之一，該系統針對接觸式系統的缺點，利用射頻訊號以無線電波的方式傳送 數碼資料，因此感應器不需與接收器接觸即可做資料的交換。此種無線方式的

資料傳送並無方向性的要求、且無需接觸。圖 2.2 是經濟部商業司在產業科技 策略會議中推出的 RFID 整體策略以及推動藍圖：

圖 2.2 RFID 整體策略以及推動藍圖

（資料來源：http://rfid.more.org.tw/edm/ver01_b.html）

RFID 通常是由感應器（Reader）和 RFID 標籤（Tag）所組成的系統，其 運作的原理是利用感應器發射無線電波，觸動感應範圍內的 RFID 標籤，藉由 電磁感應產生電流，供應 RFID 標籤上的晶片運作並發出電磁波回應感應器

[5]。圖 2.3 是 RFID 的硬體架構圖：

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圖 2.3 RFID 架構圖

(資料來源：http://nknucc.nknu.edu.tw/~kuoch/framework.htm)

Yi-Shyuan WU（2006）在 LANDMARC：Indoor Location Sensing Using Active RFID 文章[15]提到 RFID 系統的組成基本可細分為以下三個部份：

1. 讀取機（Reader），在不同的應用中又可稱為讀卡機或閱讀器，Reader 本身包括二個部分：

（1）與主電腦相連結的介面。

（2）控制電路、收發模組與收發天線。

2. 天線（Antenna），其功能為產生感應磁場，及接收 Tag 回傳的資料。

3. 電子標籤（Tag）：

（1）主、被動：被動 Tag 是藉由外部電磁感應產生電力來傳送資料，

優點是內部無需任何電力，缺點是傳輸距離相較於主動 Tag 為短；

主動 Tag 具備內 部電力，缺點是體積大且須定期更換電池。

（2）讀寫方式可分為：唯讀（R/O，Read Only）、可寫入一次讀取多次

（WORM，Write Once Read Many）、重複讀寫（R/W，Read/Write）。

（3）記憶容量：視使用者的需求而定，R/O Tag 大多僅具備 Tag ID，無 多餘記憶容量，其他以 64bits-256 bits 為主流，但也有高達數 K 容 量產品。

（4）Tag 型式：因應不同需求 Tag 可以製作成多種型式，如與 Barcode 標籤整合之一般 Tag、PCB 型式可崁入物流箱及塑膠棧板、陶瓷型 式可耐酸鹼及高溫。甚至於可製作成特殊型式，如不鏽鋼螺絲提供 引擎、鋼瓶等運用；鐵弗龍螺絲提供晶片（Wafer）、磁片（Disc）

之載具（Cassette）等運用。

圖 2.4 RFID 標籤類型

（資料來源：http://nknucc.nknu.edu.tw/~kuoch/framework.htm）

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圖 2.4 將 RFID 標籤的種類做詳細的分析，若以驅動能量來源區別，RFID 標籤可分為主動式及被動式兩種：被動式的標籤本身沒有電池的裝置，所需電 流全靠感應器的無線電波電磁感應產生，所以只有在接收到感應器發出的訊號 才會被動的回應感應器；而主動式的標籤內置有電池，可以主動傳送訊號供感 應器讀取，訊號傳送範圍也相對的比被動式廣。

其實 RFID 早已存在你我日常生活環境中，出門搭乘捷運會用到的“悠遊 卡＂，開車上高速公路不用停下車來繳回數票所使用的“ETC＂儲值卡，去 7-11 買個飲料用到的“VISA WAVE＂信用卡，心愛的寵物身上的植入的“寵物晶 片＂，商店或圖書館內的防盜晶片，回到家裡開啟大門門禁所用的“MiFare＂

晶片卡，這些都是 RFID 的實際應用。RFID 的特性特別適合用來作為人或物品 在通路上的管控追蹤及識別。所以 RFID 廣泛應用在門禁控制、流程管控以及 電子票券等方面。將射頻類別技術與現有條碼（Barcode）技術相互比較，射頻 類別擁有許多優點，如：

1. 可容納較多容量。

2. 通訊距離長。

3. 難以複製。

4. 對環境變化有較高的忍受能力。

5. 可能時讀取多個標籤。

而其相對的也有缺點，就是建置成本較高，由於所有使用者有不同的應用

材料、不同的天線設計需求、不同的使用環境、不同的國家規範以及不同的資 訊應用需求等等，往往需要許多系統整合與客製化系通開發的成本，例如：

Reader 需要配合應用市場國家之規範進行調整設計、認證與測試；Tag 應用天 線需要配合使用者之應用材料與尺寸限制修改設計；系統應用之資訊也須與使 用者之 IT 系統整合；Reader 的裝設也須配合使用者的不同環境做整合測試，

以確保達到預期的 100%正確讀取的期望，這些都會產生許多客製化的應用成 本，不過目前透過該技術的大量使用，生產成本可望大量降低。