無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫（二）

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(1)無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二). 內政部建築研究所補助研究報告中華民國九十八年十二月.

(2) 2.

(3) 無線射頻辨識技術. 於建築餘土之流向管控應用推動計畫二( (RFID). )內政部建築研究所補助研究報告. 年度 98.

(4) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二). II.

(5) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二). 受補助單位：財團法人台灣建築中心中央大學營建管理研究所研究主持人：林杰宏共同主持人：黃榮堯研究助理：陳盈月、陳屏甫、蔡宗益. 內政部建築研究所補助研究報告中華民國九十八年十二月.

(6) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二). ii.

(7) 目次. 目次表次 ...........................................................................................iii 圖次 ............................................................................................ v 摘要 ..........................................................................................vii Abstract .................................................................................... ix 第一章緒論 .......................................................................... 1 第一節研究緣起與背景 .......................................... 1 第二節研究範圍與內容 .......................................... 1 第三節研究方法與流程 .......................................... 2 第四節蒐集資料與文獻分析 .................................. 4 第五節研究成果 .................................................... 19 第二章建築餘土流向管控模式與系統 .............................. 21 第一節規劃整合性營建剩餘土石方申報模式..... 21 第二節建構 RFID 建築餘土流向管控系統......... 25 第三節系統開發工具與硬體設備 ........................ 29 第四節專家建議與修正 ........................................ 33 第三章附屬功能規劃與建置 .............................................. 39 第一節附屬功能分析 ............................................ 39 第二節附屬功能作業流程分析 ............................ 42 第三節附屬功能建置 ............................................ 44 第四章系統模擬測試與修正 .............................................. 47 第一節測試目的與流程 ........................................ 47 第二節模擬測試規劃與內容 ................................ 49 第三節模擬測試問題與修正對策 ........................ 59 第五章現地測試與驗證 ...................................................... 61 第一節現地測試地點介紹 .................................... 61 第二節現地測試規劃與內容 ................................ 65 第三節現地測試驗證 ............................................ 70 第四節現地測試問題與修正對策 ........................ 73 第六章結論與建議 .............................................................. 75 第一節結論 ............................................................ 75 i.

(8) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二). 第二節建議 ............................................................ 76 附件一期初報告審查意見回覆 .......................................... 79 附件二期中報告審查意見回覆 .......................................... 83 附件三期末報告審查意見回覆 .......................................... 87 附件四現地實驗日誌 .......................................................... 91 附件五現地實驗照片 ........................................................ 105 參考文獻 ................................................................................ 129. ii.

(9) 表次. 表次表 1-1 表 1-2 表 1-3 表 1-4 表 1-5 表 1-6 表 1-7 表 1-8 表 2-1 表 2-2 表 2-3 表 2-4 表 2-5 表 2-6 表 2-7 表 4-1 表 4-2 表 4-3 表 4-4 表 4-5 表 4-6 表 4-7 表 4-8 表 4-9 表 4-10 表 4-11 表 4-12 表 4-13 表 4-14 表 5-1. 各年度計畫項目 .......................................................... 2 各國施工物料管理文獻回顧 ...................................... 6 各國施工機具與設備管理文獻回顧 .......................... 7 各國施工品質管理文獻回顧 ...................................... 8 各國 RFID 供應鏈文獻回顧 ...................................... 9 運送公共工程剩餘土石方流向證明文件 ................ 11 刷卡模式設備 ............................................................ 17 現行營造剩餘土方流向追蹤方式比較表 ................ 18 導入 RFID 後之建築餘土流向管控模式效益 ........ 25 系統開發環境一覽表 ................................................ 30 系統開發環境一覽表 ................................................ 31 標籤型態一覽表 ........................................................ 32 讀取器型式優缺點比較 ............................................ 32 本研究選取之設備 .................................................... 33 與會專家名單 ............................................................ 34 出入口提示作業測試環境一覽表 ............................ 49 出入口提示作業測試環境一覽表 ............................ 50 出入口警示功能-改變網路類別............................... 50 出入口警示功能-改變驅動次數............................... 51 斷線備存測試環境一覽表 ........................................ 52 斷線備存-資料處理時間........................................... 52 長時作業測試環境一覽表 ........................................ 53 長時測試-資料處理平均時間................................... 54 多標籤測試環境一覽表 ............................................ 55 2 枚標籤測試表 ....................................................... 56 3 枚標籤測試表 ....................................................... 56 4 枚標籤測試表 ....................................................... 57 斷線測試環境一覽表 .............................................. 58 斷線情境表 .............................................................. 59 系統實驗設備一覽表 ................................................ 69 iii.

(10) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二). 表 5-2 廠商註冊資訊與帳號 ................................................ 70 表 5-3 實驗遭遇問題與影響 ................................................ 71 表 5-4 現地測試資料 ............................................................ 72. iv.

(11) 圖次. 圖次圖 1-1 圖 1-2 圖 1-3 圖 1-4 圖 1-5 圖 1-6 圖 1-7 圖 1-8 圖 1-9 圖 1-10 圖 1-11 圖 1-12 圖 2-1 圖 2-2 圖 2-3 圖 2-4 圖 2-5 圖 2-6 圖 2-7 圖 2-8 圖 2-9 圖 2-10 圖 2-11 圖 2-12 圖 3-1 圖 3-2 圖 3-3 圖 3-4 圖 3-5 圖 3-6. 研究流程圖 .................................................................. 4 無線射頻辨識 RFID 系統基本架構圖 ...................... 5 營建剩餘土石方申報勾稽流程圖 ............................ 12 桃園縣遠端監控選取土資場鏡頭 ............................ 13 系統四分割畫面查詢 ................................................ 13 GPS 流向追蹤示意圖 ............................................... 14 GPS 流向追蹤系統畫面 ........................................... 15 營建剩餘物資訊管理系統關係 ................................ 16 刷卡系統架構圖 ........................................................ 16 刷卡系統畫面 .......................................................... 17 刷卡制度所用卡片 .................................................. 17 台北縣營建工程剩餘物資訊管理系統 .................. 18 建築餘土之流向管控模式 ........................................ 21 註冊流程 .................................................................... 22 RFID 建議讀取範圍 ................................................. 24 系統作業流程圖 ........................................................ 26 系統功能模組架構圖 ................................................ 27 主管機關註冊 ............................................................ 27 清運計畫建立 ............................................................ 28 車輛進場讀取畫面 .................................................... 28 管制站於中間之設備配置圖 .................................... 29 專家會議討論情形(一) ........................................... 34 專家會議討論情形(二) ........................................... 34 修正後之建築餘土之流向管控模式 ...................... 36 系統功能架構圖 ........................................................ 39 出、入口提示作業示意圖 ........................................ 40 作業提示作業流程圖 ................................................ 42 補登作業流程圖 ........................................................ 43 現地系統管理作業圖 ................................................ 44 批次上傳作業圖 ........................................................ 45 v.

(12) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二). 圖 3-7 圖 4-1 圖 4-2 圖 4-3 圖 4-4 圖 5-1 圖 5-2 圖 5-3 圖 5-4 圖 5-5 圖 5-6 圖 5-7 圖 5-8 圖 5-9 圖 5-10 圖 5-11 圖 5-12 圖 5-13 圖 5-14 圖 5-12. vi. 手動上傳作業圖 ........................................................ 45 模擬測試流程圖 ........................................................ 48 單一標籤示意圖 ........................................................ 54 多標籤示意圖 ............................................................ 55 產出端與收容端一對一關係 .................................... 57 現地實驗協調會議 .................................................... 62 現地測試地點 ............................................................ 62 CE01D 標現地配置圖............................................... 63 CE01D 標現地勘查(一)............................................ 64 CE01D 標現地勘查(二)............................................ 64 ME01 標現地配置................................................... 64 ME01 標現地勘查(一).............................................. 65 ME01 標現地勘查(二).............................................. 65 現地測試規劃示意圖 ................................................ 65 出土點現場配置圖 .................................................. 66 收土點現場配置圖 .................................................. 67 測試使用之警示燈 .................................................. 68 現場設備架設(一) ................................................... 69 現場設備架設(二) ................................................... 70 現場交通壅塞示意圖 .............................................. 74.

(13) 摘要. 摘要關鍵詞：建築餘土流向管控、無線射頻技術、管控系統壹. 研究緣起國內重大公共工程與民間建築工程每年產生大量營建剩餘土石方，目前所實施之流向申報制度，雖可一定程度管控土石方之流向與數量，卻必須依賴工地與土資場兩端定期進行申報，對於實際出、入場區之狀況仍無法有效掌握，非法傾倒之情事發生仍時有所聞。且現行四聯單管理之機制，需土資場、清運業者、監造單位與營造廠商等進行簽名與勘查等作業，故意與非故意之資料疏漏在所難免，餘土主管與主辦機關卻不易在有限人力與時間限制下，有效進行相關資料查核，因此申報資料之正確性仍多有疑慮。 RFID 具有非接觸、防偽與身分辨識之特性，適合用於流向管控與追蹤用途，搭配監控設備與網路設備，便可輔助現行之四聯單、每月勾稽與逐月申報等作業，將節省大量人力與時間成本。貳. 研究方法與過程本計畫透過專家會議，針對系統功能與模式進行簡化與優化之探討，並利用模擬試驗與實地試驗確認系統功能正確性與實用性，具體作業項目與研究過程分述如下： 1.. 舉辦專家會議，確認系統功能與附屬功能規劃。. 2.. 附屬功能模組規劃與建置。. 3.. 系統穩定度測試與系統功能調整。. 4.. 透過實地測試，確認系統功能正確性與操作性。. 參. 重要發現本研究經 97 年度建築餘土流向管控之研究過程中，針對 RFID、攝影設備與網路技術等進行整合，開發一可行性之建築餘土流向管控系統。本期將透過專家建議、模擬測試與實地測試等，針對系統穩定性與操作性進行探討，持續更新系統功能與調整整體模式。主要研究發現分述如下： 1.. 經專家會議討論後，發現本系統功能可符合實際需求。專家建議為提升現地作業之便利性與功能介面，應另增加出、入口警示功能與補登作業等附屬功能。.

(14) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二) 2.. 透過分析模擬測試之結論，發現本研究需進行部分系統功能修正，包含：標籤編碼原則、斷線備存作業與補登功能等。. 3.. 經實地試驗與聯單比對，本研究確認本系統之功能均符合實際使用之需求。. 肆. 主要建議事項根據研究成果，本研究針對後續研究提出下列建議： 1.. 增加實地測試案例，尋找有意願配合之營造工地與其對應之土資場一至二處，進行兩週至一個月清運剩餘土石方之紀錄，作為後續推廣與教學之用. 2.. 舉辦系統推廣說明會，針對未來可能使用對象進行詳細說明，將系統實際導入業界。. viii.

(15) Abstract. Abstract KEYWORDS：Construction residual soil, tracking, RFID A. Background It is estimated more than 30~40 millions m3 of construction residual soil are generated each year in Taiwan. These soil are usually transported from the construction sites to proper treatment plants for reuse, recycling or landfill. However, from time to time they are dumped illegally in the roadside, riverside or other remote areas for saving cost, which creates hazard to the public safety as well as the environmental soundness. To track the transportation of construction residual soil and prevent illegal dumping, the administration authority in Taiwan relies on manual control sheets, which need to be signed by the project contractor, the carrier and the receiver. Besides signing of all related members, this current system also needs the project contractor and the superintendent of destination plants to record the amount of projects’ construction residual soil through internet to the control server computer in each month. The sheet controlling system is labor intensive and prone to unintentional and intentional human error, and is vulnerable to conspiracy among related parties. Last year, this research integrated the technique of RFID (Radio Frequency Identification), video camera and the immediate uploading capability of Internet to develop Construction Soil Dumping Control System for tracking the construction residual soil. In the system, a tag ID is put on each truck to carry the soil. When a truck enters and leaves the job site or the destination plant, the reader would read the tag and register the carrying information through internet to the control server computer. The server computer can then match the record for completing a trip of a truck or detect any unusually truck travel. The RFID based system is automatic and not prone to human error and manipulation. It, therefore, enhances the efficiency for tracking the construction residual soil and improves the correct rate of checking. B. Methodology and Procedure For enhancing the efficiency of Construction Soil Dumping Control System, this ix.

(16) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二) research will hold symposiums and invite a real project to participate in system test. Then, according to the comments of symposiums and the results of test, this research will modify or add some modules to improve the accuracy and practicability of this system. The main procedures of the research are as following: 1. To hold a symposium about the tracking the construction residual soil model and confirming the practicability of this system and the functions of the additional module. 2. To plan and develop the additional module. 3. To experiment the stability of this system and adjust main modules. 4. To invite construction job sites and residual soil destination plants to participate in system test. C. Summary This research proposes a new method of the management for the construction residual soil based on the concept and characteristic of RFID. However, through this study’s stability tests and field trials, this research proves the new flow and system that can improve the current framework and administration of the management of construction residual soil. The conclusions of the research are as following: 1. After symposium, these experts of the management of construction residual soil confirm the practicability of the system, and suggest some additional functions to enhance the efficiency for tracking soil, such as the entrance reminding and re-register function. 2. According to the results of the stability and accuracy tests, the research adjusts and modifies some functions that include the coding principle of tag, on-site storing, batch re-register, etc. 3. As an object tracking technology, the field trials found that this system has significant potential to improve amount recording and checking for the management of construction residual soil. D. Suggestion 1. x. Setting up examples and filming of field trials on the system can be.

(17) Abstract conducted to popularize the advantages and characteristic of the system. Construction job sites and residual soil destination plants should be invited to participate in field trials. 2.. Symposiums about tracking the construction residual soil using the developed system can be held to promote the system to the potential users, especially those government departments and local government agencies responsible for the management of construction residual soil.. xi.

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(19) 第一章. 第一章第一節. 緒論. 緒論. 研究緣起與背景. 國內重大公共工程與民間建築工程每年產生大量營建剩餘土石方，目前所實施之「營建剩餘土石方」流向申報制度，雖可一定程度管控土石方之流向與數量，但必須依賴工地與土資場兩端定期於「營建剩餘土石方資訊服務中心」進行申報，對於實際出、入場區之狀況仍無法有效掌握，不僅消耗大量人力資源且非法傾倒之情事發生仍時有所聞。現行四聯單管理之機制，需土資場、清運業者、監造單位與營造廠商等進行簽名與勘查等作業，故意與非故意之資料疏漏在所難免，餘土主管與主辦機關卻不易在有限人力與時間限制下，有效進行相關資料查核與勾稽，因此申報資料之正確性仍多有疑慮。無線射頻辨識系統（Radio Frequency Identification，RFID）已被廣泛利用於辨識功能上，這種透過讀取器(Reader)與標籤(Tags)進行非接觸式的讀取方式，可提供使用者取得物品之基本資訊，應用範圍廣泛。若能將 RFID 技術導入建築餘土流向管控，透過系統辨識清運車輛資料、人員資訊、承包廠商等相關資訊，再利用即時傳送與線上比對之方式，便可輔助現行之四聯單、線上登記與每月勾稽制度等繁複手續，使其透明化、即時化並提升整體申報效率與正確性，可節省大量的人力與時間。. 第二節. 研究範圍與內容. 壹、中程計畫為輔助現行聯單制度與兩階段勾稽之申報效率、正確性，並簡化人力負擔，本團隊利用無線射頻辨識技術導入營建剩餘土石方流向管控中，期望利用無線射頻辨識技術之辨識能力，結合網路設備及攝影系統，改善現行人為申報之模式，達到餘土申報自動化與透明化之目標。本團隊所規劃之中程計畫共分四階段執行，分別為 96 年度，探討 RFID 的技術導入餘土流向之可行性，並發展建築餘土流向管控模式；97 年度，針對管控模式進行系統主要功能開發與規劃。98 年度，則進行系統模式之驗證與現地. 1.

(20) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二) 測試，並依現況提出優化功能；99 年度，預計進行部分縣市試辦與模式推廣。本中程計畫之年度進程與工作項目，如表 1-1 所示：. 表 1-1. 各年度計畫項目. 年度. 工作項目. 96. RFID 應用於營建剩餘土石方流向管控、現場基本配置與讀取實驗. 97. 整合 RFID、監控設備與網路設備，完成管控系統建置與初步測試. 98. 進行系統模式之驗證與現地測試，調整系統功能. 99. 進行系統試辦及模式推廣. (資料來源：本研究整理). 貳、本年度工作範圍與內容本年度計畫之目標延續 97 年度所建置之「RFID 建築餘土流向管控系統」與硬體配置之測試結果，進行系統穩定性與實地測試，並簡化系統作業流程與提升作業性等，主要工作項目如下：一、系統穩定度模擬測試針對系統穩定度與操作性進行模擬測試，包含長期作業測試、斷線資料補登、多標籤辨識等，並利用測試之結論，作為系統功能提升與優化之參考。二、附屬系統功能模組規劃與開發將根據 97 年度系統測試之結論與專家之意見，以提升系統使用之便利性與正確性為目的，探討附屬功能應具備之功能與執行模式。三、系統實地驗證待附屬功能完成與穩定度測試後，遂進行餘土產出端與收受端之實地驗證，測試系統功能與申報流程之可作業性與正確性，期以符合實際作業之需求，作為後續系統推廣之依據。. 第三節. 研究方法與流程. 本研究延續 97 年度所建置之 RFID 建築餘土流向管控系統，首先透過專家. 2.

(21) 第一章. 緒論. 會議，探討主功能模組之適用性與確立附屬模組之功能與執行模式；待系統之附屬模組建置後，進行系統穩定度之測試與實地驗證分析，使本系統更符合實際作業之需求，以達餘土申報即時、透明與自動化之目標。本研究之研究流程如圖 1-1 所示，作業內容概述如下：壹、研究目標與範圍本研究之目標為輔助現行每月申報與兩階段勾稽作業，建立一可操作、正確率高及電子化之系統，供進出產出端與收容端之餘土清運車輛，進行即時監控與記錄使用。貳、舉辦專家會議針對 97 年度「RFID 建築餘土流向管控系統」中所建構之功能，舉辦專家會議，進行主系統功能說明、配置建議與系統操作流程等，並考量實際作業與軟、硬體等需求，彙整可簡化與調整之功能與方向，作為附屬功能模組與現地測試之參考。參、系統穩定度模擬測試長期測試系統穩定度與操作性，探討本系統功能與現實作業之差異，並將測試結論回饋作為系統功能更新之依據與系統驗證之參考。肆、附屬功能模組規劃與開發 97 年度已建構註冊功能、自動申報與比對等主要功能模組，為使系統更臻完善，以專家會議之意見與實際需求為前題，探討附屬功能模組應具備之功能與其執行之模式，進行系統流程簡化與功能調整。伍、實地驗證經實驗室測試系統穩定度與附屬功能無誤後，即進行營建剩餘土石方產出端與收容端之實地驗證，確保系統功能符合實際需求。陸、報告撰寫成果報告之撰寫定稿. 3.

(22) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二). 圖 1-1 研究流程圖 (資料來源：本研究整理). 第四節. 蒐集資料與文獻分析. 壹、無線射頻辨識系統簡介無線射頻辨識即 RFID（Radio Frequency IDentification）技術是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標並讀寫相關數據，而無需辨識系統與特定目標之間建立機械或光學接觸(如圖 2-1)。其組成元件如下一、電子標籤 (Tag) 通常以電池的有無區分為被動式和主動式兩種類型。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。二、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。 4.

(23) 第一章. 緒論. 三、系統應用(Application System) 系統結合資料庫管理系統、電腦網路與防火牆等技術，提供全自動安全便利的即時監控系統功能。. 圖 1-2 無線射頻辨識 RFID 系統基本架構圖 (資料來源：RFID 系統入門--無線射頻辨識系統松崗出版). 貳、無線射頻辨識系統於營建物料之應用 RFID 技術目前雖然已應用於國內外各行業之中，但對於營建業而言尚無法順利推行，由於營建工程專業分工介面較細，且外在環境也較為複雜且惡劣，導致利用 RFID 技術整合營建工程生命週期較為困難。但若利用 RFID 技術導入部分工作流程如施工物料管理、施工機具設備管理、品質管理等方面，不僅能使作業效率提升更可提高營建工程之施工品質。茲將 RFID 國內外營建相關產業之研究及應用，分類彙整如下：一、施工物料管理 RFID 導入營建產業之應用以施工物料管理較為成功，多應用於記錄材料之相關資訊，包含使用記錄、時間及位置所在等，且可較於傳統條碼標籤提供更高之效益。表 1-2 為近年來各國對於施工物料管理之研究：. 5.

(24) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二). 表 1-2 作者姓名. 鄭明淵. Kwon. Jaselskis. Song. 時間. 各國施工物料管理文獻回顧內容概要. 2005. 將 RFID Tag 設置於建築工程中不同的建築材料，針對深度不同及材料不同進行評估，了解 RFID Tag 在建築構建中資料讀取情形，並確立 RFID Tag 在構件上最佳施作方法及位置。. 2006. 在高層建築工地中，可利用 RFID 技術並建立物料管理追蹤系統模型，用以追蹤工地之物料存放位置並規劃派遣方式，而降低二次搬運成本並提升工地之生產效率。. 2006. 針對 RFID 技術應用營建產業的實例中，敘述其基本原理、成本、組成元件、經濟效益及應用現況，並說明其使用上之限制。而其中在工業管線追蹤及機械檢定兩方面相較於現今技術，應用 RFID 技術追蹤及定位工業管線之位置，可以比傳統節省 30%的時間。. 2006. 建立 RFID 追蹤系統平台，並用以取代傳統金屬標籤紀錄管線資料及人力盤點作業，其最大優點在於可一次讀取範圍內之所有標籤，可節省人力而提升工作效率。. 2007. 將 RFID 電子標籤置入 RC 建築構件中，以不同電子標籤之頻率系統與種類測試植入 RC 建築構件之通信狀況及探討施作之可行性。不論何種頻段置入後皆可讀取，藉此獲得建築物整體生命周期資料保存與後續維護管理之功用。. 2007. 利用 RFID 之特性，解決目前消防設備巡查作業頻率不一，人工記錄與紙本儲存作業繁複之問題，應用在具指標性的火警受信總機及滅火相關資訊並建立資料庫，其後整合出應用於消防設備維護管理之流程與模式。. 2007. 利用 RFID 應用在近年來日趨重視的建築防火材料，建立一套防火門生產履歷管理機制，利用記載資訊與防偽功能，讓防火門自工廠出貨到安裝完成所有資料記錄標籤中，提升建物防火確實性，促使防火門廠商良性競爭。. 陳玉姍. 2008. 探討目前航機維修所面臨的問題為人為疏失及庫存失當，並分析航材管制作業上之有效運用及規劃，以實際航材管制作業流程比較現行作業與導入之作業流程之時間作業上差異性。. Chun-Ta. 2008. 應用於內部裝修材料，並進行實際測試，其研究結果為：建. 梁家郡等. 李瀟瀟. 黃飛發. 6.

(25) 第一章作者姓名. 時間. Tzeng. 緒論. 內容概要築材料影響的作用、讀取器與標籤可得讀取距離、被動式標籤的電磁波傳遞狀況，並定義出將會限制 RFID 傳遞範圍的材料種類。. (資料來源：本研究整理). 二、施工機具及設備管理由於營建工程中工程環境複雜，且時常有不可預見之狀況發生，因此若能充分掌握工地中機具及設備的位置，則能掌控整體作業之調度並可提高生產力。表 1-3 為近年來各國對於施工機具及設備管理之研究：. 表 1-3 作者姓名. 時間. 各國施工機具與設備管理文獻回顧內容概要. Goodrum 等. 利用 RFID 技術追蹤營建工地之機具及設備，並確立可讀取範圍及距離，此研究主要利用主動式標籤追蹤工地 2005 內之機具設備，而實驗結果得知利用主動式標籤的確能達到追蹤之效果，但是主動式標籤有其電池壽命問題，通常約三個月需更換標籤上之電池。. Marshutz. 提出一項由 Tool Watch 針對機械工業所作的研究結果 2002 顯示，應用 RFID 導入追蹤工具之企業，其員工找尋工具所耗費之時間較於傳統方法約節省 40%的時間。. 福陸工程(Fluor Construction). 利用主動式的 RFID 系統可以準確追蹤卡車上所載運的 2006 大量管線，從預鑄廠運送到工地，並利用 RFID 協助自動化裝載與運送特殊管線。. 英國管線製造協會 BMPA. 針對 RFID 進行水管正確安置進行研究，以往安裝管線尺寸是否正確往花費許多時間，但若未確認恐怕造成更大之損失，故如何在短時間內確認管線為正確尺寸便成 2006 為需求，其辦法為在生產出之產品上，貼上內有產品規格等資料之標籤，便能縮短確認正確尺寸之時間，用以增加施工安全性。. 王寵惠. 分析危險貨物所造成之海難原因，將兩者相互比對，設 2007 計一貨櫃監控整合系統之軟體，利於船員管理、貨櫃安全及監控的便利性。. (資料來源：本研究整理). 7.

(26) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二) 三、施工品質管理在施工品質管理上，芬蘭使用 13.56 之 MHzEL 高頻系統，以便掌握人員於工地內的行動，控制人員進出特定區域，進而掌握工地內活動的人員資料與包商管控，另外也可應用於柵門與安全管控。在區域內的管控上，將人員、機具、載具、裝置、材料皆貼上標籤，完全透明且即時的場內總量的管控，可提供管理者資源調配的依據資料，並且提供其他股東相當透明的場內營運資訊。另一方面，美國將 RFID 應用在如何正確且適時的將建築物的組件順序上，透過組件上的標籤，可即時掌握現場構件組裝之正確性，來確保現場組裝之品質，防止錯誤，並藉此建立產品組裝之資料庫以供後續順序之改進之用。日本將 RFID 導入發電廠興建中的現地檢測作業，發電廠興建案作業檢查項目數量龐大，背後有其重要目的無法忽略，故發展出結合電子標籤、PDA、影音輸入輸出功能之檢測系統，確認各檢查點都已經過檢查，或有特殊狀況時，能夠把現場狀況做數位資訊儲存，現場立即以正確方法解決，達到品質管控。表 1-4 為近年來各國對於施工品質管理之研究：. 表 1-4. 各國施工品質管理文獻回顧. 作者姓名. 時間. Wale Inc. Identec Solutions. 研發出一種主動式 UHF 標籤並用於放置於混凝土或瀝青澆置上，再使用讀取器接收訊號，以得知混凝土之溫度，而透 2005 過此資訊可掌握混凝土最佳強度之時機，以及養護材齡等品質控制資料，而可以掌握正確拆模時間。. Jaselskis. 利用 RFID 之電子標籤貼附於混凝土預拌車頂上，並在預拌 1995 廠及工地中設置大型天線，當車輛進出預拌廠及抵達工地時記錄其時間，確保混凝土之品質。. 呂芫逢. 研究國內管理混凝土試體皆以人力識別、紙本書寫等方式，而有人為缺失、仿造驗證等問題。因此，將電子標籤埋入於混凝土試體中，並於標籤中紀錄試體本身應有強度之資訊， 2006 在進行混凝土抽樣時，可確保混凝土品質。可以比傳統節省 30%的時間，如此一來方便掌握工程施工品質，並節省工程成本。. 8. 內容概要.

(27) 第一章. 英國 BRE. 美國 Texas A&M University. 緒論. 將無線射頻技術應用在資產設備的維護上，用以提供永續的興建策略，達到減廢與了解其生命週期資料之依據，其方式 2006 為使用在鍋爐、防火門、電梯，做長期性的狀況監控，進而得之最佳維護方式或替換策略，確保資產設備之品質與安全。針對管理工具進行研究，比較兩種管理工具(條碼與 RFID) 掃描所需要的平均花費的時間，並量測其正確性，得知 RFID 2006 在數個目標需感測之情況下，所使用之時間少於條碼，表示能夠用於現地中，短時間統計數量龐大之物件。. (資料來源：本研究整理). 四、供應鏈管理在供應鏈管理上，芬蘭將其 RFID 應用在提升生產力之管理做研究，收集專案各部份之資訊，確保及時的現地狀況，提供相關資訊在有可能影響現地生產力之部分，嘗試去分析專案資訊並將其應用在 3D/4D 之生產力模型上，其後重新驗證工程新的流程或觀念，藉此加快營建生產力之改良。挪威應用於工地現場的料源管控，避免不必要的時間延遲在材料的找尋上，於材料上放置標籤，並將資訊送往伺服器與 GSM 網路中，將能有效的掌握材料之進出、手持式電池供應等問題，另一方面針對產品之生命周期使用 RFID 進行紀錄，使用標籤讓軟體、硬體互相結合，目的是用來詳實記錄產品的流向，從最開始之原料到最終處理步驟，其後可藉由此資料應用在產品流向追蹤、ERP 系統導入之參考資訊。美國在電子標籤應用上，使用無線傳輸與網路科技在搬運、自動化還有零售工業的供應鍊管控，主要成果為發展出一套從製造、運送、安裝之管理流程與軟體，經過最佳化配置，進而減少間接成本而獲得更多利潤。表 1-5 為近年來各國對於供應鏈管理之研究：. 表 1-5 作者姓名 Carnegie Mellon University. 時間. 2004. 各國 RFID 供應鏈文獻回顧內容概要. 利用 RFID 紀錄資訊的特性上，將標籤內紀錄完整的原料、製程，是否有產出有毒物質，並且記載此產品之後將送往何處，將能夠對於產品之流向有更確實的掌控，解決以往書面記錄容易遺失之問題。. 9.

(28) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二) 作者姓名. 尹衍樑. 鄭明淵. 張智陽. 時間. 內容概要. 2005. 提出國內潤弘預鑄廠導入 RFID 於生產流程之應用，主要將 RFID 電子標籤應用於廠區生產預鑄構件中，利用手攜式讀取器連接廠區中之無線網路，並配合行動式生產管理系統，以提升管理效率。. 2005. 藉由 RFID 技術建立一套預鑄工法之施工管理系統，以解決預鑄工法於規劃設計階段、構件製造、施工時因資訊不良而產生之界面問題。. 2008. 模擬應用於物流倉儲作業流程，建構出設有 RFID 技術之虛擬物流倉儲情境，建構出自動化管理的流程作業系統，藉此探討作業流程之改善效率。發現作業流程時間之改善，又以撿貨與出貨作業流程最為顯著，並提升貨物流程之速度與整體營運率之效率。. (資料來源：本研究整理). 参、目前營建剩餘土石方流向追蹤管理制度營建剩餘資源處理是各級機關迫切處理之問題，既行辦法與制度，如審核營建工程餘土處理計畫書、建立運送憑證、要求土資場收受處理月報表及網路兩階段申報資料等，皆須大量管理人力於現場配合查察辦理。有鑑於此，內政部營建署「營建剩餘土石方處理方案」已揭示「經直轄市、縣（市）政府同意裝置具有逐車追蹤流向功能之設備據以管制剩餘土石方流向者，可逕行查核餘土流向監控資訊，得免依規定辦理抽查剩餘土石方處理紀錄」，故地方主管單位各縣市政府除配合內政部營建署構建之二階段申報系統之外，依其實際管理現況，並配合電腦科技及網路技術發展，管理方式也逐漸改善，如台北縣政府辦行之刷卡制度、桃園縣以遠端監視系統來管控土資場運作等。以下，本研究將針對目前國內既行辦法進行簡要說明：一、運送憑證聯單主辦機關為了加強剩餘土石方流向管制，採用運送憑證及網路勾稽等方式管理營建剩餘土石方以避免違規傾倒發生，而運送憑證是指建築工程或拆除工程之承造人或使用人，公共工程之承包商應於工地實際產生剩餘土石方前，將擬送合法收容處理廠所之地址及名稱報直轄縣、市政府備查，並據以核發運送憑證，而清運業者必須依照所指定之場所進行處理，並將副聯回報承造人，給予主管機關備查核。該聯單應有主管機關、承造單位、清運單位、收容單位等四個單位簽名以證明該車次清運過程為合法（台北縣市為五聯單，新增土石方公會）。然而仍 10.

(29) 第一章. 緒論. 有不法業者雖持有運送憑證，但為求降低成本任意進行非法傾倒造成環境污染。公共工程剩餘土石方流向證明文件，如表 1-6 所示。. 表 1-6. 運送公共工程剩餘土石方流向證明文件第. 文件序號(4) 工程名稱工. 程. 地. 點. 弄. 縣市號. 工程主辦單位聯絡人及聯絡電話承包廠商名稱負責人姓名及電話監工單位名稱負責人姓名及電話實際執行人員姓名電話清運單位名稱負責人及電話運. 送. 路. 文件有效期限工程餘土流向管制編號(5) 工程編號(6) 鄉鎮市區. 聯. 年月至年月. 路街. 段. 巷. 駕駛人姓名駕照及身份證字號機具（車輛、船舶）牌號. 線. 土石方數量 ( 7 ). 立方公尺或公噸比重. 合法收容處理場所名稱所在縣市負責人及電話. 載運內容(土質代碼) (8) 收容處理場所餘土流向管制編號 ( 9 ). 承包廠商或指定實核發單位. 駕駛人簽名. 收容處理場所簽名. 際執行人員簽名年月日時分. 年月日時分. 年月日時分. (資料來源：營建剩餘土石方資訊服務中心). 二、網路勾稽營建署為確實掌握土石方之供需數量及去處流向，配合「經濟發展諮詢委員會議」之決議將廢除「棄土證明」，建立全國營建剩餘土石方流向管制兩階段申報查核勾稽制度。兩階段流向申報勾稽系統，需要求收容處理及相關業者按月至「營建剩餘土石方資訊服務中心」申報剩餘土石方種類、數量及去處等。首先由廠商先行上網輸入工程資料取得流向管制編號擬具出土計畫書，再送 11.

(30) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二) 主管機關協助審查，提出審查意見，再轉工程主辦機關或建管處複審，如複審通過則通知廠商同意施工並副知處理地點之縣巿政府。廠商檢附上網申報之工程基本資料表及運送憑證申請表併核備函向主管機關申請運送憑證後正式出土並協助抽查流向。廠商應於每月底前上網申報當月份出土資料，主管機關於每月五日前上網查核上月份出土資料，工程主辦機關於每月五日前上網抽查。透過強制性流向申報，使土石方資訊化、公開化、透明化管控，避免土石方流向不明，防止不肖業者違規棄置造成環境污染及危害公共安全(營建剩餘土石方資訊服務中心)。營建剩餘土石方申報勾稽流程，如圖 3.1 所示，。. 兩階段申報查核及勾稽管制流程. 參與單位. 申請密碼. 申請基本資料（隨時） 1.承包廠商申報工程基本資料 2.場所業者申報場所基本資料. 取得流向編號（工程及場所流向編號）. 申報流向月報表（每月底前）每月出土或借土. 查核確認申報工程基本資料及流向月報表（每月五日前）. 勾稽出土及收土月報表是否一致. 完成出土或借土. 地方政府主管公共工程主辦（管）機關收容處理場所業者承包廠商（或承造人）. 資料來源：營建棄填土資訊通報第40期第45頁. 圖 1-3 營建剩餘土石方申報勾稽流程圖 (資料來源：營建棄土資訊通報第 40 期第 45 頁). 12.

(31) 第一章. 緒論. 三、遠端監控資訊系統為加強營建剩餘土石方流向管理之成效，內政部於 96 年 3 月 15 日函頒修正「營建剩餘土石方處理方案」，其中增列「遠端監控資訊及紀錄設備」為土資場及目的事業處理場設置應有設施，期望以科技方式減輕對餘土流向管理之人力負荷。遠端監控係以攝影設備與網際網路即時查詢進出土資場及目的事業處理場所車輛之高解析度影像。此系統可透過不同角度監看進出土資場及目的事業處理場所車輛之即時影像，利用影像資料與運送憑證及運送報表等相互查核比對，可減少餘土進場不實之疑慮，進而避免不肖業者違規濫倒土石方之情事發生。系統畫面如圖 1-4、1-5 所示。. . 圖 1-4 桃園縣遠端監控選取土資場鏡頭 (資料來源：黃治峰，2003). 圖 1-5 系統四分割畫面查詢 (資料來源：黃治峰，2003). 13.

(32) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二) 四、GPS 台北市政府為了加強管理營建剩餘土石方之流向，除了採用網路申報掌控流量及運送憑證等方式之外，並試辦 GPS 流向追蹤及刷卡制度等流向追蹤方式，試圖掌控營建剩餘土石方之流向，但由於實際實行之困難包含執行及技術上等問題，且目前關於營建清運車輛並無相關規定，造成後續並無擴大實施。內政部營建署曾委託台北科技大學試辦(GPS)全球衛星定位系統用以追蹤營建剩餘土石方之流向，並擇定工務局養工處辦理大湖疏濬工程配合試辦，視其成效再進行後續是否擴大實施。而該研究案主要包含下列七項： 1.. 整合分析評估全球定位系統及無線電通訊之管理工具. 2.. 車機收發器之設計. 3.. 車斗升降感應器之開發. 4.. 監控中心規劃設計. 5.. 車機與監控中心之通訊方法分析. 6.. 運送路線誤差自動緊告設計. 7.. 網路傳輸共享監控資訊設計. 圖 1-6 (資料來源：黃治峰，2003). 14. GPS 流向追蹤示意圖.

(33) 第一章. 緒論. 圖 1-7 GPS 流向追蹤系統畫面 (資料來源：黃治峰，2003). 而此計劃主要將運送剩餘土石方之機具車輛裝置內建 GPS、無線電終端機及車斗感應器。車輛從工地運至土資廠之期間，每 3 秒紀錄一次資料，且每隔 5 分鐘做一次傳輸資料，進而掌控車輛之行駛路線，然而當清運機具之車斗升起時，即觸動感應器，則警示訊息會隨同傳輸回報於電子地圖中，監控中心可立即核對位置是否與土資廠符合。而業主可隨時與監控中心連線取得清運車輛之位置資訊。而執行的成果雖能掌握工程之餘土資訊，但過程仍發現有技術上之問題（黃治峰，2003）分述如下: 1.. 車行管理制度不健全，營造商所找載運餘土之車輛是以無線電呼叫可用之車輛並非找車行，如此導致無法落實每部車輛都加裝 GPS 進行監控。. 2.. 業者意願低落，業者認為會影響隱私權且增加成本因而反對裝設。. 3.. 電子地圖不夠詳實，僅台中以北地圖較為完整，可供實際操作使用。. 4.. 收訊不良，接收訊號主要利用大哥大基地台將車訊回傳至管控中心，而土資廠多位於偏遠山區，導致部分地區收不到即時訊號。. 5.. 法令問題，GPS 之裝設應由法令規定全面加裝，若只有部分業者裝設將引起業者反對。. 四、刷卡制度營建署曾與工研院能源與資源研究所研發營建剩餘土石方流向追蹤系統，其. 15.

(34) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二) 主要是利用刷卡系統及條碼讀取模組作為資料標記及索引，並以寬頻通訊網路作為數據傳輸等技術做資料庫連結，以進行資料查詢核對，如圖 1-8～圖 1-12 所示，該模式設備如表 1-6 所示。. 圖 1-8 營建剩餘物資訊管理系統關係 (資料來源：漢軍科技). WAN. ADSL MODEM. Computer 1. 電話專線. 用戶查詢. MODEM. 土資場 Computer 2. 土資場. 防火牆. 土資場. LAN 集線器. Computer 3. Computer 4 備用主機. 主. 機工作站 KVM. 圖 1-9 刷卡系統架構圖 (資料來源：漢軍科技). 16. 工. 地. 工. 地. 工. 地.

(35) 第一章. 緒論. 圖 1-10 刷卡系統畫面 (資料來源：漢軍科技). 而設置方式主要針對工地及土資場之出入口設置管制站並裝置刷卡機，當清運車輛管制站時必須刷卡才可放行，該設備如下：. 表 1-7. 刷卡模式設備. 設備. 備註運送剩餘土石方之 35 噸拖車綠色卡片. 1.感應式刷卡機. 營建工地 2.電話專線及 110V 電源線運送剩餘土石方之 20 噸卡車藍色卡片運送營建混合物之 20 噸卡車粉紅色卡片. 3.刷卡卡片土資場. 1.感應式刷卡機 2.電話專線及 110V 電源線. (資料來源：朱思戎). 圖 1-11 刷卡制度所用卡片 (資料來源：朱思戎) 17.

(36) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二) 而刷卡機並紀錄該輛司機的基本資料包含姓名、車牌號碼、車輛出土時間等資訊。而可根據這些資訊掌握工地出土時間、運送數量及運送時間是否相符（黃治峰，2003）。該刷卡系統功能亦十分齊全，包含一般查詢、法規查詢、收容場所查詢與營運管理等，系統畫面如下圖 1-11 所示。. 圖 1-12 台北縣營建工程剩餘物資訊管理系統 (資料來源：黃治峰，2003). 綜觀上述之流向追蹤方式，各種方式對於營造剩餘土方流向追蹤仍可能因法規、天候或人為操作，使得不肖清運業者仍可隨意傾倒營造剩餘土方，茲將現行之流向追蹤方式之特性與缺點整理如下表 1-8。. 表 1-8. 現行營造剩餘土方流向追蹤方式比較表. 追蹤制度. 特性. 網路申報. 利用網路申報方式，用以管控營建工地所產生之剩餘土石方流向及流量，並進行核對其申報資料之正確性。. 刷卡系統. 在營建工地及土資場各設置管制站並加裝刷卡機，清運車輛出車時，須刷卡紀錄其資訊，可針對時間及數量進行查核。. GPS. 利用衛星定位系統整握車輛從工地至處理廠全程之行蹤，並紀錄其軌跡可提供隨時進行稽查。. (資料來源：本研究整理). 18. 缺點 z z. 人工自行填寫有錯誤之可能性未能掌控實際狀況僅能做數字分析比對. z. 卡到車不到之缺漏仍無法改善與判斷. z z. 受天候及地區影響未能防止司機偷關機之可能性.

(37) 第一章. 第五節. 緒論. 研究成果. 本計畫依 97 年度所完成之 RFID 建築餘土流向管控系統為中心，並根據專家之意見進行系統主功能模組優化與流程簡化等作業，進而提出附屬功能模組規劃與建置內容，最後透過模擬測試與現地測試，驗證系統功能與優化後之效能。主要研究成果包含： 1.. 進行專家座談會，確認系統功能與使用者介面等，並透過專家建議進行系統主功能模組優化與流程簡化，並提出附屬功能模組之規劃。. 2.. 依據專家建議與功能優化之方向，進行規劃與建置出、入口提示功能與清運資料補登作業等附屬功能。. 3.. 透過模擬試驗與實地試驗，確保系統可操作性與便利性，並依試驗之結論進行系統功能調整與確認。. 19.

(38) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二). 20.

(39) 第二章. 建築餘土流向管控模式與系統. 第二章建築餘土流向管控模式與系統第一節. 規劃整合性營建剩餘土石方申報模式. 本建築餘土之流向管控模式經 96 年度研究之規劃、試驗與訪談，已有明確之操作流程與邏輯，將參考現行四聯單之架構，結合縣市政府、監造單位、承造單位、清運廠商與收容廠商，並以 RFID 防偽且較不受工地現場環境影響之特性，發展適合現今建築餘土清運流向管控模式，並在經過多次專家座談會議後進行模式修正，該模式目前已臻成熟。本模式架構如圖 2-1 所示，依階段可細分為專案申請階段、現場清運階段與資料補登階段等，茲簡述如下。. 圖 2-1 建築餘土之流向管控模式 (資料來源：本研究整理). 壹、專案申請階段本階段流程包含相關單位註冊、清運專案建立、標籤發放與回收。一、相關單位註冊營造單位必須在清運專案申請前，事先決定本專案之相關配合單位，包含清 21.

(40) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二) 運業者、土資場業者、監造單位、主管機關等，並確認各相關配合單位均登錄本系統註冊基本資料後，即可在本系統建置清運專案。二、清運專案建立本研究參考目前清運憑證四（五）聯單之作法，考量責任共同承擔，因此建議整體清運計劃除由營造單位擬定清運計劃書呈交轄內之縣市政府外，亦由營造單位於本系統開啟一新清運專案，並在該專案內輸入工程基本資料與選取配合廠商（監造單位、清運廠商、收容廠商）及主管機關等。專案建立後，經各配合廠商之授權同意，該專案資料始呈送主管機關進行審查，清運專案建立過程如圖 2-2 所示。. 圖 2-2. 註冊流程. (資料來源：本研究整理). 三、標籤發放與回收透過審查清運計劃書與系統內登錄之資料，主管機關即可進行 RFID 標籤之印製，標籤經測試讀取成功後通知營造單位領取。在本清運模式中，設定單一專案之清運車輛對應一張標籤，該標籤將重複使用至該清運專案結束，若有清運車輛變更或是專案結束時，應由清運單位撕下交付營造單位，作為呈送主管機關證明清運專案結束之檢覆文件之一。貳、現場清運階段一、RFID 設備架設當主管機關將標籤核發給營造單位後，營造單位即可將標籤交付清運業者貼 22.

(41) 第二章. 建築餘土流向管控模式與系統. 附於對應之清運車輛上，由監造單位進行查核無誤後開始清運作業。在清運作業開始之前，工地與土資場必須先行架設 RFID 設備與安裝 Client 端系統，RFID 設備將視工地或土資場之出入口類型不同，得進行調整。二、現場資料傳輸俟標籤核發且現場設備佈設妥當後，便可開始執行餘土清運作業。當清運車輛進入工地時，現場辨識系統透過中央伺服器資料庫，先辨識標籤是否符合可通行之權限；確認無誤後，系統便觸發攝影設備進行影像紀錄，並傳送標籤資料與影像紀錄至中央伺服器；當清運車輛完成載運土方作業準備離開時，亦讀取標籤資料，並觸發攝影設備進行影像紀錄，同時將標籤資料與影像紀錄系統傳送至工地端主機與中央伺服器。當清運車輛進入土資場時，現場辨識系統透過中央伺服器資料庫，先辨識標籤是否符合可通行之權限；確認無誤後，系統便觸發攝影設備進行影像紀錄，並傳送標籤資料與影像紀錄至中央伺服器；當清運車輛完成傾卸土方作業準備離開時，亦讀取標籤資料，並觸發攝影設備進行影像紀錄，同時將標籤資料與影像紀錄系統傳送至土資場端主機與中央伺服器，便代表該清運車輛已完成土資場端之傾卸作業。三、資料比對當清運車輛進出工地資料與土資場時間、影像紀錄資料均傳送至中央伺服器時，伺服器將自動比對清運車輛進出工地與土資場之標籤資料以及時間延時，若進出工地與土資場資料短缺，則視同該清運車次並未循既有程序完成土方清運作業，系統將會自動標示其狀態；另外，清運延時也可用來判斷該清運車次是否正常，其容許延時之設定可由使用者自行決定。四、清運紀錄統計當清運車次確認為正常時，電腦將根據前述清運業者所填寫清運車輛基本資料中附掛車斗土方數進行統計，並即時累加專案餘土清運量，供各單位可立即線上查詢目前清運車次之狀態與整體專案進度。. 参、資料補登階段本階段包含清運車次用途變更與資料補登，主要目的在於解決非清運餘土車次出入問題與其他可能造成資料缺漏情況補登之管道。一、清運車次用途變更 23.

(42) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二) 雖然出、入工地之清運車輛主要工作項目為載運餘土，但亦有臨時調派進行載運廢棄物或工地所需材料等行為發生。在本模式中，RFID 設備讀取標籤資訊後，便立刻觸發攝影設備，並將影像資料與清運時間上傳，因此本模式將不分清運用途，完整保留任一清運車次進出場資訊，但由於其他清運用途車次並不循既有流程完成一筆清運記錄，可能造成清運狀態非正常或是後續清運作業無法正常運作，因此本模式賦予監造單位可變更清運車次用途之權責，亦即在系統中更改車次之用途，但仍須檢覆相關證明文件說明該清運車次之實際作為，以供備查。二、資料補登由於工地或土資場可能面臨停電、網路不通或 RFID 設備故障等狀況，相關標籤資料與影像資料將無法上傳至中央伺服器，造成資料短缺，清運資料錯誤等問題，本模式提供資料補登模式，營造單位可根據工地端之清運紀錄與相關影像紀錄等，主動向主管機關申請資料補登作業，並由主管機關根據營造單位所提供之相關文件進行資料補登，以利於後續統計分析。補登機制流程。 96 年度研究結果表示，在經過各種可能影響因子（如標籤種類、標籤高度與角度、標籤與讀取器之距離、車速、雨量大小及防爆隔熱紙等）之測試後亦可得知該模式之可行性高；繼而經實地工地與土資場之試驗後，在粉塵影響下，其現場讀取率仍不受影響，在僅使用單一天線下仍可在特定之區間讀取成功，其讀取範圍如圖 2-3 所示。. 圖 2-3 RFID 建議讀取範圍 (資料來源：本研究整理). 24.

(43) 第二章. 建築餘土流向管控模式與系統. 本研究預期該模式效益包含主管機關、主辦機關、監造單位、承造單位、清運業者、收容場所與用路人，各相關效益如表 2-1 所示：. 表 2-1 單位名稱. 主管機關. 主辦機關（業主）監造單位. 1. 2. 3. 4.. 導入 RFID 後之建築餘土流向管控模式效益預期效益減少非法傾倒與流向管控問題減免大量勾稽業務可比對清運過程時間是否合理，增加系統內資料正確性所需設備與成本較 GPS 模式少，且較無隱私考量，易於推動。. 1. 減免大量勾稽業務 2. 可供統計清運土方量之參考 1. 簡化現場監督營建剩餘土石方處理流程 2. 推動其他營建物料管控. 承造單位. 1. 減免逐月申報業務 2. 可整合工地其他營建物料管理. 清運業者. 1. 不需攜帶四聯單憑證 2. 自動化識別，簡化進出土頭、土尾端作業. 收容場所用路人、道路. 精簡人力與減免逐月申報業務超載狀況減少. (資料來源：本研究整理). 本期研究將進行 RFID 讀取可行性進行分析，透過文獻蒐集、產出與收容場所現場踏勘與專家訪談，歸納 RFID 技術在營建剩餘土石方流向管理可能遭受之挑戰，其後將建立一土石方流向管理系統，且針對系統進行系統操作測試，另一方面對於實際清運狀況進行實地測試，其測試項目包含天線位置與高度、攝影機位置與高度、建議設備數量與配置、網路穩定性等，並實地於土資場及營建工地進行測試，根據測試結果可歸納出一較穩定之區域，供日後施行時之參考。. 第二節. 建構 RFID 建築餘土流向管控系統. 97 年度計畫依照前期規劃之整合性營建剩餘土石方申報模式，搭配 RFID 技術、攝影與網路設備，建構 RFID 建築餘土流向管控系統。本 RFID 建築餘土流 25.

(44) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二) 向管控系統，考量前期整合性營建剩餘土石方申報模式及配合既有聯單之管理機制外，在分析軟、硬體、既有技術與使用者行為後，將功能與資訊以三個階段做為區別，包含「專案申請階段」、「現場清運階段」及「資料補登階段」，如圖 2-4 所示。. 圖 2-4. 系統作業流程圖. (資料來源：本研究整理). 本模式主要參與人員包含土資場、工地與主管單位，因此考量作業性與資料傳輸等問題後，將系統分為清運專案管控子系統與車輛管控子系統兩套子系統，此兩套系統亦針對不同使用者提供其相對應之功能，本系統功能模組架構，如圖 2-5 所示。相關功能敘述如下：. 26.

(45) 第二章. 建築餘土流向管控模式與系統. 圖 2-5 系統功能模組架構圖 (資料來源：本研究整理). 一、使用者註冊作業本系統之會員依廠商種類有所區別，包括主關機關、營建廠商、監造單位、土資場、清運業者及業主單位。系統分別針對各廠商所需欄位與登入介面進行設計，基本欄位包含登入帳號、密碼、聯絡人、聯絡電話、縣市、聯絡地址、電子信箱、傳真等。主管機關註冊畫面，如圖 2-6 所示。. 圖 2-6 主管機關註冊 (資料來源：本研究整理) 27.

(46) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二) 二、清運專案維護與審核作業維護清運計畫建立，將由營造廠商進行登入，輸入欄位包含專案名稱、專案聯絡人、聯絡電話、餘土種類與數量、土資場等配合廠商。於計畫建立後，系統將自動產生專案編號與寄送電子核准信件至各配合廠商，清運計畫建立作業，如圖 2-7 所示。. 圖 2-7 清運計畫建立 (資料來源：本研究整理) 三、標籤辨識與攝影作業透過專案核准之標籤作為通行索引，工地與土資場便可利用本系統與資料庫連接，進行標籤辨識與查詢作業，確認無誤便進行攝影及上傳資訊等動作。清運車輛辨識與攝影之作業，如圖 2-8 所示。. 圖 2-8 車輛進場讀取畫面 (資料來源：本研究整理). 28.

(47) 第二章. 建築餘土流向管控模式與系統. 97 年度亦探討不同出入口之配置與限制，並利用現地與模擬測試，求得攝影設備配置對影像鑑別度之影響及資料傳輸與網路頻寬之限制等，並提出後續系統架設之配置建議。現場配置建議，如圖 2-9 所示。. 圖 2-9 管制站於中間之設備配置圖 (資料來源：本研究整理). 第三節. 系統開發工具與硬體設備. 壹、開發工具與環境 RFID 建築餘土流向管控系統之建置，將依照本章節所分析之內容與需求，進而規畫系統開發所需之環境與工具。本研究考量所規畫之軟、硬體架構，將採用 Visual ASP .NET 2005 及 Visual studio VB .NET 2005 作為系統開發之工具，而系統開發環境則採用 Windows NT 2003 server ，並使用 SQL server 2005 development 與 SQL server 2005 Express 作為後端資料儲存，相關系統開發工具與環境，如表 2-2 所示：. 29.

(48) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二). 表 2-2. 系統開發環境一覽表. 項目. 內容. 開發單位. z z. 開發環境. z Windows NT 2003 server、. 資料庫. 中央大學營建管理研究所網遠科技股份有限公司. z SQL server 2005 development z SQL server 2005 Express. 程式語言. z Visual ASP .NET 2005 (清運專案管控子系統) z Visual studio VB .NET 2005(車輛辨識管控子系統). 測試工具. z IE6.0、IE7.0. 作業環境. z Windows XP 、Windows 2000、Windows Vista. (資料來源：本研究整理). 貳、設備選取與優缺點分析一、頻率 RFID 主要運用的工作頻段是無線電波段和微波波段的底部，根據聯合國國際電信聯合會 ITU(International Telecommunication Union)之規定，RFID 依據使用頻率的不同可以區分為 125/134KHz(LF－低頻)、13.56MHz(HF－高頻)、 850-950Mhz (UHF－超高頻)及 2.45GHz(Microwave－微波)。其規格與特性如下，優缺點分析如表 2-3 所示：. 30.

(49) 第二章. 表 2-3 頻率. 距離. 125/134KHz (LF). 0~0.5m. 13.56MHz (HF). 1.5m 以下. 400MHz~1GHz (UHF). 2.45/5.8 GHz (Microwave). 建築餘土流向管控模式與系統. 系統開發環境一覽表優點. 缺點. 成本. z 金屬或液體的物品上 z 距離短時能夠有效發射訊號 z 傳輸速度慢. 低. z 大多數環境狀況下都 z 金屬物品附近無可以使用法使用. 中. z 傳輸速率較快 z 金屬與液體的物 10m 以下 z 可以同時進行大數量品上的應用較不中高標籤的讀取與辨識理想 z 對於環境的敏感性高 10m 以上 z 讀取距離長 z 傳輸數度較快. z 系統開發流程複雜、標籤尺寸最很高小、易受到水份的影響. (資料來源：RFID 技術與應用、本研究整理). 二、標籤一般 RFID 標籤依其是否內建電池來分類，可分為被動式 (Passive)以及半主動式(Semi-Active)、主動式(Active)等三類，如表 2-4 所示。RFID 標籤形式則依外型及功能需求可分許多型式，普遍為貼紙式、卡片式及特殊造型等三種，其說明分述如下: 1.貼紙型標籤傳統條碼辨識必須依靠人力進行，工作人員必須手持讀取設備，將每一商品條碼一一掃描，因此耗時且浪費人力，而 RFID 讀取設備主要利用無線電波，可瞬間讀取大量標籤，且在條件嚴苛的環境性下 RFID 貼紙型標籤之適應性遠大於傳統條碼。 2.卡片式標籤由於造型輕薄容易放於皮夾之中，因此一般用於門禁管理、人員辨識及停車場管理等。 3.特殊型造型標籤一般為客製化訂做，可依照不同之需求改變標籤的外型，如鑰匙圈型、螺絲型、鈕扣型及手錶型等。. 31.

(50) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二). 表 2-4. 標籤型態一覽表. 種類. 特徵. 主動式. 標籤本身具有電池，可針對讀取機主動傳送. Active. 訊息. 被動式. 標籤本身不具電池，必須由讀取機送出指令. Passive. 與能量，平常保持在待命狀態. 半主動式 Semi-Active. 圖例. 標籤本身具有電池，但是電池主要是維持標籤內 IC 的運作，通訊依然需要讀取機送出指令與能量. (資料來源：RFID 技術與應用、本研究整理). 三、讀取器 RFID 讀取機主要可分為固定式與手持式兩種，如表 2-5 所示。固定式讀取器感應範圍較廣感應距離較長；手持式的讀取機可區分為輕巧型及攜帶型，設計較為輕巧、具方向性，感應距離不長且需時常更換電池。. 表 2-5 種類. 讀取器型式優缺點比較. 優點. 缺點. 備註. 讀取距離長不需額外人員操作. . 成本較高讀取範圍受限. . 固定式. . 讀取距離將依設備等級與製造商亦有所差別. 手持式. . 行動方便成本較低. . 讀取距離短需更換電池人為影響嚴重. 手持式讀取器讀取範圍將受其電池效力影響而衰退. (資料來源：周湘琪，2004、本研究整理). 本模式之進行，除考量成本與相關設備之特性外，應依照防弊模式所需進行 32.

(51) 第二章. 建築餘土流向管控模式與系統. 設備之選取。本模式之作業，首先需將標籤貼附於清運車體之擋風玻璃，並於工地與土資場端架設讀取設備，當車輛進入工地或土資場時，系統需於一定距離且快速辨識完成，以進行後續模式之作業等。因此，在分析標籤特性、模式之辨識行為、防弊模式與成本後，本研究將採 UHF 之頻段、被動型態之貼紙式標籤與固定式之讀取器進行系統之建置。系統設備一覽表，如表 2-6 所示。. 表 2-6. 本研究選取之設備. 項目. 內容. 使用頻率. UHF. 標籤. 背膠式、被動式(Gen2). 讀取器. 固定式(AWID-MPR 3014 WF-OM). 攝影機. 網路攝影機(AXIS 213 PTZ Network Camera). 警示燈. 三色警示燈(客製). (資料來源：本研究整理). 第四節. 專家建議與修正. 壹、專家討論與建議本系統建置之目的在於利用電子化與自動化之申報模式，輔助現行聯單管控模式與勾稽作業。為了確保系統流程與功能符合實際需求，本研究於 2009 年 3 月 27 日假內政部建築研究所會議室進行系統展示與功能探討之專家會議，除展示本系統之功能外，亦針對系統與模式可優化之處進行探討，釐清本系統與現場實際需求之差異與需求，進而提出附屬功能模組規劃與方向等。本次與會專家名單，如表 2-7 所示，會議情形如圖 2-10、2-11 所示。透過各專家討論與建議，本系統之主要功能大致符合期待與實際作業之需，排除部分特殊情形與事件外，系統功能已可減輕現行兩階段勾稽作業之負擔與協助相關作業人員進行清運車輛管理等事宜。本研究茲就會議內容與問題進行彙整，主要分為系統功能與模式修正及附屬功能建議。. 33.

(52) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二). 表 2-7 單位. 與會專家名單與會人員. 職稱. 交通部高鐵局捷運工程處. 張文城. 處長. 交通部國道新建工程局管理組. 廖肇昌. 組長. 水利署工務組. 林榮紹. 科長. 陽光城市開發股份有限公司. 郭家祥. 經理. 希望城堡土石方資源處理場. 鄭宇均. 經理. 泰暘砂石有限公司. 胡毓峰. 經理. 工研院能源與環境研究所. 郭烈銘. 研究員. 台灣世曦工程顧問股份有限公司. 陳世光. 經理. 陳俊芳建築師事務所. 陳俊芳. 建築師. (資料來源：本研究整理). 圖 2-10 專家會議討論情形(一) (資料來源：本研究整理). 圖 2-11 專家會議討論情形(二) (資料來源：本研究整理). 34.

(53) 第二章. 建築餘土流向管控模式與系統. 一、系統功能與模式修正透過會議完整討論後，專家皆認可本系統對申報與勾稽電子化具顯著功效，但現行系統與模式仍有可調整之處，如專案編碼之建立、標籤使用、簡化補登作業與斷線偵測等，內容應以現行作業機制與可實現為原則，才能導入實際使用。本研究針對專家所提及改善之處，彙整如下： 1. 本系統之建立，應以協助聯單作業為原則，並協助進行申報資訊與勾稽作業電子化與自動化等。 2. 本系統建立清運專案之編號，應依據專案建照號碼建立。 3. 利用 RFID 之標籤作為索引，應考量現行聯單所能呈現之內容與權責。 4. 硬體故障時(如停電、雷擊)將造成補登次數增加，故補登之功能應考量整體機制的完整性，應建立補登機制與確立權責。 5. 系統註冊作業應斟酌電子郵件通知之模式，盡可能減少相關單位之作業負擔。 6. 司機人員資料與運送路線應納入系統資料以便利抽查、臨檢及最後土石方完成時申報縣政府審查時使用。 7. 計價部分可配合地磅措施，將資料鍵入本系統內。 8. 本系統應用於河川砂石即採即售供給公共工程使用流向管制部分，有相當效果，建議可朝此方向擴充。 9. 前期工地使用刷卡系統，由於其讀取率不佳，導致額外清運問題。本系統之推行亦應注意讀取率的問題，以免駕駛者因讀取率不佳而影響 RFID 的推行。 10. 現場發生斷線情形，系統應維持其功能，否則將影響清運工作，嚴重將影響系統後續發展。二、附屬功能新增 97 年度已完成本系統之主要功能模組建置與系統可行性測試，本年度透過專家會議討論與研析後，針對系統流程與功能進行簡化與調整，利用附屬功能模組優化系統效能與簡化操作流程。透過各專家商討與評析，針對附屬功能提出建議，分述如下： 1. 可利用鳴笛或燈光等方式協助司機瞭解標籤讀取狀態。 2. 現場斷線情形一旦發生，系統應自動記錄清運資訊，以免資料短缺，造成大量資料需人工補登或造假等問題。 35.

(54) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二) 3. 除現地應儲存資料外，應考量少數資料短缺情形，應建立手動補登或針對缺失資料進行補登等。. 貳、系統修正方向與功能探討一、建築餘土流向管控模式根據專家會議之建議，本研究針對建築餘土清運模式與系統功能進行微調與精進。主要調整內容在於整體餘土清運模式應將斷線與補登作業情境納入，如圖 2-12 所示，當清運車輛進入工地時，系統應判斷系統是否斷線，倘若系統成斷線狀態，應進行現地備存並等候補登上傳，土資場作業亦然。透過斷線辨識之規劃，可協助資料正確上傳及儲存，將可減少資料短缺或遺失等問題，且利用批次上傳、手動上傳等功能，將有效提升補登作業之效用，減少人為疏失之問題。. 圖 2-12 修正後之建築餘土之流向管控模式 (資料來源：本研究整理). 36.

(55) 第二章. 建築餘土流向管控模式與系統. 二、建築餘土流向管控系統本研究依據專家建議與模式調整後之內容，與系統開發廠商進行多次討論，針對系統作業流程進行修正，包含專案申請階段、現場清運階段與資料補登階段等進行部分調整。調整後之系統作業流程，如圖 2-13 所示。針對各階段調整之項目，分述如下：. 圖 2-13. 清運資料與照片補登作業流程圖. (資料來源：本研究整理). 1. 專案申請階段專案申請階段，修正為營造單位建立專案與配合廠商資料後，便等待主管機關進行審核，將簡化電子郵件通知各單位與線上核准之模式，以減少等待相關單位確認之時間及介面問題。 2. 現場清運階段現場清運階段，本次修正則針對進、出工區或收容場所之辨識作業進行功能擴充，將利用出入口警示功能協助司機與現場人員判斷清運作業之狀態，及資訊錯誤之排除。 3. 資料補登階段資料補登階段，依專家與開發廠商之建議將納入斷線機制。斷線機制由辨識標籤開始，每日系統將更新可進入之清運標籤資訊，此機制可 37.

(56) 無線射頻辨識技術(RFID)於建築餘土之流向管控應用推動計畫(二) 於系統斷線時，維持標籤辨識之作用，並避免因無法進入工區而造成之資料損失與錯誤；進入清運階段時，系統應自動判斷連線狀態，斷線時則將清運資料備存於現地資料庫中。當網路正常時，則將現地備存資料進行批次上傳；資料補登功能除批次上傳外，加入手動上傳及合併作業，以確保資料正確性與時效性。. 38.

(57) 第三章. 第三章. 附屬功能規劃與建置. 附屬功能規劃與建置. 為使 RFID 建築餘土流向管理系統更臻完善，本研究將以專家會議之意見與實際需求為目標，探討附屬功能模組應具備之功能與其執行之模式，進行系統後續功能延伸與更新。. 第一節. 附屬功能分析. 根據前期系統測試、使用者操作分析與專家意見後，發現本『RFID 建築餘土流向管控系統』對於提供駕駛人取得讀取及攝影狀態、現地資料備存及後續補登作業之功能較差，將影響駕駛人於出入口等待之時間與資料比對之準確性。因此，本研究考量現地測試與專家會議之結論，以縮短工地或土資場進出之時間並確保資料順利上傳、比對及保存為前提，主要規劃附屬功能主包含：出入口警示功能與資料補登作業，希冀透過此新增之功能與項目可增進系統使用之便利性與操作性，並提升使用人對系統之友善度。本系統功能架構圖將依前期規劃之架構為主，考量附屬功能後進行適度修正，如圖 3-1 所示，相關內容說明分述如下：. 圖 3-1 系統功能架構圖 (資料來源：本研究整理). 39.