運作原理

基本上RFID 系統主要是由三個部分所組成；無線射頻標（Transponder or RF Tag）、讀取器或接收器（Readeror Transceiver with decoder）及應用程 式等三部份，如下圖 5.1 所示：

圖 5.1 RFID 系統基本架構圖

參考來源：財團法人工業技術研究院無線辨識科技中心

1.電子標籤（Tag）：通常以有無電池來區分為被動式和主動式兩種類型

（表 5.1）。被動式Tag 是接收讀取器所傳送的能量，

轉換成電子標籤內部電路操作電能，不需外加電池；

可達到體積小、價格便宜、壽命長以及數位資料可攜 性等優點。另外依標籤的功能分類如下表 5.2 所示。

表 5.1 主動式與被動式標籤比較

項目 主動式標籤 被動式標籤

記憶體 64k~228k bits 64~8k bits 距離 約 5~100 公尺 3 公尺以下

電源 附加電池 電磁感應或微波

體積 大 小

重量 約 50~200 公克 約 0.5~5 公克 壽命 約 2~7 年 可達 10 年 價格 約台幣 640~2,300 元 約台幣 20~350 元

技術成熟度 低 高

表 5.2 標籤功能分類

分類 說明

Class 0

（只供讀取）

此為最基本的標籤，製造商在生產時已將 EPC²¹

（Electronic Product Code）碼植入標籤的晶 片中，編碼後無法變更。

Class 1

（可寫一次）

生產時不會植入任何資料，由購買者自行透過編 碼器植入數據一次。

Class 2

（重覆讀寫）

可供重覆讀寫的被動式標籤，除儲存貨品編碼 外；可加入更多的資料，如有效日期、產地及其 它參考編號等，由於寫入的數據較多，故記憶體 容量也較大。

21 在台灣以「產品電子編碼」稱之，它可以是任何物件（Objects）的標準編碼，適合以 RFID 標籤來承 載，結合網際網路的環境與資訊科技，連接物件與電腦成一網絡，促成雙方相互溝通。EPC 科技的實際 操作起於將 EPC 碼存放在標籤中，隨著物品的移動，沿途讀碼器(Reader)發射無線電波感應物品上的 標籤，後端系統便展開資料的查詢與存取。

Class 3

（內設感應器）

此類標籤有 Class 2 的讀寫功能外，亦包含感應 器。能偵察溫度、氣壓、動向等環境數據。由於 標籤需要偵測感應效能，多為半主動或主動式。

Class 4

（天線）

標籤本身含有電池，如同一個天線。能夠發出訊 息與其它標籤進行訊號傳遞，不須經過其它讀取 器，但實際應用的案例不多。

2.讀取器（Reader）：利用高頻電磁波傳遞能量與訊號，電子標籤的辨識 速率每秒可達 50 個以上。可以利用有線或無線通 訊方式，與應用系統結合使用。

3.工作原理：以被動式標籤來說，當電腦應用程式命令讀取器讀取標籤 資料，隨後讀取器便發射內含指令之無線電波訊號。當標 籤內的天線接收到無線電信號後，標籤內電路便從中產生 電源，取得指令，而根據指令取出識別碼資料。接著，標 籤透過內部天線，將調變過且內含識別碼的資料反射無線 電波傳送至讀取器。此時，讀取器經過解調變之處理，便 可取得標籤識別碼的資料，並傳給電腦應用程式處理。透 過上述程序，即完成資料讀取與辨識。

4.工作頻率：目前標籤使用的頻率（表 5.3）與範圍（表 5.4）有四種，

分別為 134KHz 以下（低頻）、13.56MHz（高頻）、860 MHz~960MHz（超高頻）、2.45GHz（微波）。

（1）低頻：標籤讀取距離數公分至數十公分，讀取資料速度慢。但該 頻段應用的產品範圍也最廣，在國際中都是開放的，不涉 及法規解禁及執照申請的問題，且標籤不易受到周圍金屬 與水份的影響。目前應用的範圍有動物晶片、門禁、追蹤 系統、汽車晶片及防盗鎖等。

（2）高頻：標籤讀取距離有數公分至一公尺，不過在絕大部份的國家

中也不受限制，在大多數的環境中都能正常運行（金屬品 與水環境除外），所以是被高度接受的頻段。目前應用範圍 有電子防盗系統、悠遊卡、智慧卡、病患識別、物品追蹤、

行李管理、圖書館及ISM²²。

（3）超高頻：標籤中的感應距離最長，但礙於頻段涉及各國電信法的 規範，較難制定國際間統一的標準。例如美國使用 915 MHz 附近頻段，歐洲使用 868MHz 附近頻段，日本使用 950~956MHz 頻段，我國則使用 922~928MHz。此頻段的 標籤較易受到金屬與水氣影響。目前應用範圍有物流管 理、物品追蹤、庫存清點、運輸管控及道路電子收費等。

（4）微波：標籤的特性與超高頻段標籤差異不大。由於標籤的讀取距 離較短，對於追蹤較大型或堆疊於棧板上的物品，易因角 度或距離的關係；形成接收產品資訊的困難，目前已漸漸 被超高頻段系統所取代。主要應用的範圍有物流管理、物 品追蹤、庫存清點、運輸管控、道路電子收費等。

表 5.3 各類標籤比較

工作頻率 頻段 最大讀取距離 優點 缺點 134KHz 以下 低頻 ＜60 ㎝ 應用廣、金屬

及水氣干擾低

讀取範圍小、

、讀取速度慢 13.56MHz 高頻 10 ㎝~1m

應用廣、溼氣 影響低

訊號易受馬 達及開關電 源干擾

860MHz~960MHz 超高頻 1m~20m

感 應 距 離 最 長、通信範圍 高於其它標準

易受溼氣影 響、標籤間太 靠近易產生 頻差

2.45GHz 微波段 約 1m 讀取範圍高、 普及率不高、

22 ISM（Industrial Scientific Medical）：供工業、科研及醫療用途之頻段。

可用微帶天線 製作小型讀取 器及標籤

、實作複雜、

不易穿透障 礙物

表 5.4 各類標籤使用範圍

工作頻率 應用範圍

134KHz 以下（低頻） 動物晶片、門禁、追蹤系統、汽車晶片及防盗 鎖等。

13.56MHz（高頻） 電子防盗系統、悠遊卡、智慧卡、病患識別、

物品追蹤、行李管理、圖書館等。

860MHz~960MHz（超高頻） 物流管理、物品追蹤、庫存清點、運輸管控、

道路電子收費等

2.45GHz（微波段） 物流管理、物品追蹤、庫存清點、運輸管控、

道路電子收費等。