有鑑於中國大陸對於煤礦探採工業相當重視，而全國能源消耗的 70%來 自於煤礦，在整個國民經濟發展上，一直佔有相當重要的地位，但也由於因 為在地面之下，有許多狀況較難以被掌握，以致於重大事件的一再發生。為 此，一方面考慮如何加強及改善生產的安全性，另一方面也要提高定位精確 度及搜救的成功率等，也是不斷持續在改善中。透過 RFID (Radio Frequency Identification)技術的運用，工作站人員可有效掌握與地道人員的動向，
對於人員的分布及情形，也能精確的定位，亦可改善過去搜救效果差的情況。
本研究將從 RFID 的應用面來探討，最主要目的在於將 RFID 技術運用於 建築工地及工人之管理上，並提升其安全性。除研究動機中提到的「不安全 行為」及「缺乏安全衛生教育訓練」之外，職業災害的根源則為「不良管理」， 基本上是管理不善、不重視安全、安全政策及決定。整個系統是建立在工地 人員配戴附有 Tag 的安全帽，與裝置在工地中之 RFID Reader，除透過系統 的建立，跟進人員在工地作業的去向外，又能保障人員、工地及設備的安全，
更藉由 RFID 技術的導入，來改善過去工人管理不當的問題。
透過在工地建立 RFID 管理系統，期望能達到之目的如下：
1、透過系統主動警示的功能，改善工作環境，提供一個讓勞工安全的 工作環境
2、藉由資訊系統的導入後，輔以教育訓練的方式，來矯正工作態度，
進而降低勞工的職業災害
3、整合人事及相關管理系統及應用，來強化工地人員、工地及設備安 全之管理，亦可減輕人事成本
4、匯集上述之各項目的，降低企業及社會成本，並提升其整體形象 1.4 研究限制
在研究過程中，因無法實際在工地中進行測試，所以會以系統規劃及模 擬為主軸。而在討論過程之中，發現仍有些問題即使透過實做，也是現階段 無法克服的，包括有人員配戴安全帽及室內定位誤差等兩部份，以下說明之：
一、人員實際配戴安全帽工作的情形
在研究目的中已有提過，由於人為的不安全行為是職業災害發生的最主 要因素之一，必須要勞工在工作中，確實配帶安全帽，才能讓系統發揮作用，
來發揮本系統之各種功能，包括差勤管理、人員搜救…等。但以目前工地之 現況，其實還是有諸多工人因為天氣炎熱或習慣的問題，不願配戴安全帽，
甚至只是用來應付檢查的安全設備。
上述之不安全的行為除影響到自身安全外，也會嚴重影響到系統的準確 性及可信度，如工人在感應上班進入工地中後，即把安全帽置放於地面上，
在進行人員定位時，就會發現該員一天八小時持續在原地而不動，即無法管 控該員誤入危險地區或進入非屬工作地點閒聊之舉動。還是得靠工地管理人 員在工地內巡視，規勸該員在工地中必須配戴安全帽，以確保自身安全及系 統能正常運作。
二、室內定位的挑戰
雖然未能實際在工地中進行實做測試，但依據過去研究結果，室外與室 內的定位在設備建置上，其考量點及受干擾的方式皆有所不同，以室外環境 而言，多為寬廣的地區或大型的障礙物，因此訊號因多重路徑所產生的影響 較不明顯，因此如GPS的定位，只要在戶外且雲層不厚，很快就能完成定位。
但相對於室內的定位，物件（如人）的平均速度較為快速，考慮到定位 技術的計算定位方式不同（如傳播速度），且因為室內會擺設各式各樣的物 品，容易造成訊號傳遞與接收的時間差，導致對於訊號的吸收率各有不同，
無線訊號在室內傳遞時很容易受到干擾[10]。
因此工人在工地中活動，甚至因為工地發生倒塌，在實際定位上，仍會 有誤差（以 TOA 為例，1 微秒的時間誤差，會造成 300 公尺的距離誤差）， 因此，在災難真正發生時，即便是行之多年的井下定位系統，在網路線完整 之情況或使用手持式 RFID Reader 協助，也只能做為搜救之輔助工具，藉以 提高搜救成功的機會，並無法完全依賴系統。
1.5 論文架構
本文共分五章，第一章為緒論，說明研究背景、研究動機與研究目的。
第二章為與本研究議題相關的文獻探討，包含 RFID 及定位技術的應用。第 三章 RFID 應用在建築工地之設計規劃，界定出預期的功能設定，也包括各 項硬體之選定。第四章為系統設計與效益評估，透過規劃的方式，將第三章 的內容能充分運用在工地中，期以降低工地的危險性，以及人員及工地安全 之管理，並在本章中提出本研究所能帶來之效益，也是本研究中最重要的一 部份。第五章為結論與建議，除了對本研究進行最後總結說明及建議外，並 進一步提出未來可繼續發展的部分。
二、文獻探討
RFID中文稱為無線射頻辨識系統，而RFID Tags與RFID Reader在不需要 接觸的情況下，即可完成資料的交換，主要是因為透過射頻訊號以無線方式 來傳送及接收識別資料。對於RFID這一突破性的技術，埃森哲實驗室首席科學家弗格森認為RFID 是一種突破性的技術[11]：
第一、可以識別單個的非常具體的物體，而不是像條碼只能識別一類物體；
第二、採用無線電射頻，可以透過外部材料讀取資料，也無須直接接觸即可 讀取資料，而條碼必須靠雷射來讀取資訊；
第三、可以同時對多個物體進行識別及讀取，而條碼只能一個一個逐一讀取。
2.1.1 RFID 歷史
RFID是近年來最熱門的科技之一[12]，也是被CNN列為2004年的全球十 大重點科技技術之一[38]，在生活中已經無所不在（如門禁卡）。其發源為 第二次世界大戰期間，當時是用於分辨出敵方飛機與我方飛機。我方的飛機 上裝載有主動式標籤(Active Tag)，當雷達發出詢問的訊號，這些標籤就會 發出適當的回應，藉此辨識是友軍或是敵軍。此系統稱為IFF(Identify:
Friend or Foe)。目前世界上的飛安管制系統仍是以此為概念，以確保飛航 上的安全性。
到了70年代末期，美國政府透過Los Alamos科學實驗室將RFID技術轉移 到民間。最先是應用在動物身上。到了80年代，美國與歐洲的幾家公司開始 著手生產RFID標籤；此時，由於使用情況日益增加，RFID的研究轉為針對效 能的提升、降低價格成本以及晶片尺寸，以因應各行各業的需求及普及化 [39]。
在過去因為沒有統一的標準及共識，故無法普及；近期由於美國國防部 及 Wal-Mark 的關係，使得 RFID 重新受到重視，Wal-Mark 在供應鏈運用方 面，自 2005 年起要求供應商所提供的商品，都必須使用附有 Tag 的箱子及 托盤。除此之外，也已經被廣泛應用於各個領域並充斥於生活之中，包括人 事差勤管理（如識別證）、門禁管制（如大樓門禁卡）、交通運輸（如 ETC、
悠遊卡、停車收費）、智慧型教室（學生自動簽到退），甚至是醫療上的使 用（如住院病人手圈），皆可以見到其蹤跡。
就技術面而言，RFID 的問世已代表整個社會是可以邁入「完全控制」
的時代，但顯然，關於道德方面的爭論很難有定論。部分業界人士認為，在
「人」的身上或許行不通，但 RFID 將在畜牧業上獲得發展，如同牧場的乳 牛植入晶片一般。這將讓 RFID 成為本世紀一項極為重要，卻飽受爭議的技 術。[40]
2.1.2 RFID 元件
RFID系統的原理是，Reader會不斷發射一個特定頻率的無線電波（如 2.4GHz），當Tag進入此無線電波傳遞範圍內時（如悠遊卡接觸匣門讀卡機，
閘門開啟及確定卡片金額），無線電波將驅動Tag內部的電路，進而使 Tag 傳送出已儲存於內部的資訊（如感應起站及迄站），RFID Reader便依序接 收解讀此資訊，將其送給電腦系統做處理及應用（計算費用及扣款）[41]，
其系統構成圖如圖2-1。
圖 2- 1 RFID 系統構成圖
圖片來源：http://dns.jtron-tech.com:168/tw/service/rfid.html 一套完整的RFID系統，其構成元件主要有三部分：
1、讀取器(RFID Reader)
讀取器之主要組成元件包括有：無線電模組（傳送器與接收器）、類 比控制（Analog Control）、數位控制（Digital Control）、中央處理單元（單 晶片或單板電腦）以及讀取天線組。
Reader的主要功能在於發射及接收無線電訊號，對於儲存在Tag的資 料以有線或無線方式傳回主機，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。此外，很多讀取器會配備有額外的介 面（如RS232、RS485等），讓其已接收的資料傳遞至另一個系統（如PC，
控制系統）。
2、電子標籤(RFID Tag)
主要是藉由具有類比(Analog)、數位(Digital)與記憶體(Memory)功能的 晶片，以及依不同頻率、應用環境而設計之天線（Antenna）所組成。
若以功能角度面來看，電子標籤產品可分成以下兩種型式[13]
(1)主動式電子標籤(Active Tag)
可讀寫並重複使用，也具有環保及節省成本的優點。電子標籤是透 過電池來啟動，則稱之為主動式電子標籤。主動式電子標籤可提供較遠 的讀取距離，傳輸速度也較快，可以附掛多樣的感測器(溫度、震動、光 感)，但唯一的缺點為價格較昂貴，且每隔3～5年需更換電池。其運作意 示圖如圖2-2。
圖 2- 2 主動式電子標籤運作意示圖
圖片來源：http://www.eefocus.com/article/08-03/37918s.html (2)被動式電子標籤（Passive Tag）
唯讀，不可重複使用，且成本也較低。電子標籤如果是以讀取器所 提供的能量作為本身操作所需的能源，靠內感電耦作動，則稱之為被動 式電子標籤。被動式電子標籤尚未進入讀取器的感測範圍時，它是完全 靜止的；只有等到標籤進入感測範圍時才會轉為啟動的狀態（如悠遊卡
感應扣款之過程）。被動式電子標籤可以達到體積小、價格便宜、無須安
感應扣款之過程）。被動式電子標籤可以達到體積小、價格便宜、無須安