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RFID於迴轉壽司店之應用研究

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Academic year: 2021

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(1)

九十七學年度實務專題報告

專題名稱:RFID 於迴轉壽司店之應用研究

專題編號:TR-96-01-214

指導老師: 羅 士 哲 教授

研究組員: B9401006 陳裕麟 B9401015 許仁愷 B9401031 李哲宇 B9401040 陳羿帆

中 華 民 國 九十七 年 十二 月 三十一 日

(2)

目錄

表目錄………4

圖目錄………5

致謝………6

摘要………7

第一章 緒論 ………8

1.1前言………8

    1.2研究背景及動機………9

1.3研究目的 ………10

1.4研究架構 ………10

第二章 RFID之文獻探討………12

2.1何謂RFID ………12

2.2 RFID技術發展歷史………13

2.3 RFID系統的組成………13

2.3.1 RFID系統 ………13

2.3.2 RFID與條碼之差異性比較 ………15

2.3.3 RFID的工作原理 ………17

2.4 RFID在應用上的特色………19

2.5 RFID應用之範圍………22

2.5.1應用於物流產業………22

2.5.2應用於醫療產業………23

2.5.3應用於交通運輸………24

2.5.4應用於航空旅遊與國土安全………25

2.5.5其他應用………27

2.6本研究於RFID相關文獻與應用 ………28

第三章 實驗方法與步驟………31

3.1研究流程圖 ………31

3.2系統說明 ………34

3.3檯面監控 ………38

3.4辨識不新鮮 ………39

3.5下架流程 ………41

3.6結帳 ………44

3.7預期結果 ………45

(3)

目錄

第四章 實驗硬體軟體設備簡介………46

4.1硬體設備─場景佈置 ………46

4.2RFID設備 ………48

第五章 結論及建議 ………51

第六章 參考文獻 ………53

(4)

表目錄

表2-1 RFID技術發展史 ………13

表2-2 RFID與條碼之差異性比較 ………16

表2-3 人工登入、掃描辨識及RFID辨識處理速度之比較 ………16

表2-4 RFID頻譜比較分析表 ………19

表4-1 MIFARE 1 重要規格與特性………48

(5)

圖目錄

圖2-1 電子標籤………14

圖2-2 讀取器………14

圖2-3 典型RFID系統………14

圖2-4 被動式標籤………17

圖2-5 主動式標籤………17

圖2-6 電磁感應工作頻率13.56MHz、135KHz以下………18

圖2-7 微波工作頻率433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz等UHF頻……18

圖3-1 研究架構流程圖………31

圖3-2 資料表資料 ………35

圖3-3 SENSOR位置示意 ………36

圖3-4 迴轉台示意圖………36

圖3-5 檯面管理與結帳介面 ………37

圖3-6 保鮮控管與檯面監控………38

圖3-7 保鮮圈數示意圖………40

圖3-8 保鮮警示示意圖………40

圖3-9 保鮮警告示意圖………44

圖3-10 下架流程圖 ………42

圖3-11 特殊狀況下架流程圖………42

圖3-12 保鮮圈數欄位清空………43

圖3-13 補貨資訊登入………43

圖3-14 結帳硬體示意圖………44

圖3-15 結帳程式示意圖………44

圖4-1 700系 新幹線 附燈 ………46

圖4-2 700系客車廂 新幹線中間車………46

圖4-3 軌道配件組 直軌 ………47

圖4-4 軌道配件組 複線外側彎 ………47

圖4-5 場景配件方形透明隧道………47

圖4-6 軌道架設完成圖 ………47

圖4-7 壽司圖卡……… 48

圖4-8 模擬壽司TAG……… 49

圖4-9 壽司模型………49

圖4-10 無外殼模之讀卡機 ……… 49

圖4-11 無外殼模組接線過程 ……… 50

圖4-12 Reader架設於方形隧道上……… 50

(6)

致謝

要感謝的人很多,首先最要感謝的是羅士哲教授的悉心指導,不論我 們遇到什麼難題都會一一為我們有耐心的解釋,也會不斷的督促我們、鼓 勵我們。在製作專題的同時我們也遇到許多困難,不論是迴轉台的硬體、

或者是程式上的Bug,教授總是非常親切的叮嚀我們,讓我們像是打了一 劑強心針,不管遇到什麼問題,只要記得教授的提醒與指導,什麼問題都 變得簡單、都能迎刃而解,真的很感謝教授這麼勞心勞力的付出,我們打 從心底由衷的感謝、謝謝教授。

同時也要感謝研究室的學長姐給予從旁協助,讓我們的專題得以順利 完成,我們在做專題研究的設備測試與系統軟體開發時,都會花很多的時 間待在實驗室,學長姐總是很貼心的幫我們開門,而且總是待到我們要離 開研究室時離開,而且在我們 Visual Basic 遇到程式編寫上的問題時,學 長姐總是會全心全意的幫我們一起想辦法,很謝謝學長姐們的無私付出。

我們在做專題報告時,也領悟到團體、合作是非常的重要,不論是程 式開發、報告書撰寫、軟硬體測試、海報製作以及攝影,這些都需要我們 集思廣益,在多方討論後,總是會出現我們比較想得到結果,也讓我們瞭 解到團隊合作非常的重要,在這段期間裡,無論是困難、挑戰、努力、成 就,都編織成我們人生中美好的回憶,祈望我們在未來的日子裡,不管遇 到什麼困難與挑戰,都能用同樣的態度、從容應對。

(7)

RFID於迴轉壽司店的應用

摘要

本研究專題計畫將發揮工業管理核心的最佳化理念,以無線射頻辨識 系統(Radio Frequency Identification,以下簡稱 RFID)匯入迴轉壽司店營 運的應用。經實地考察,現今的迴轉壽司店經營型態大同小異,在高度現 代化的社會,其電子化自動化程度低,許多問題待解決,可預見會漸漸失 去競爭力。為有效控管食材新鮮度、及時補齊迴轉台上的品項以及改善結 帳流程,我們計畫在迴轉台軌道放置RFID 感應器,藉此當壽司被拿走時,

即可及時補齊檯面品項;且藉由 RFID 紀錄壽司迴轉的圈數,以辨識食材 的新鮮度;當顧客於結帳時,透過 RFID 可即時算出顧客消費的總價,相 信不論是在商品品質、服務品質及與迴轉壽司店獲利最息息相關的顧客週 轉率,經由此研究計畫的匯入,都可望獲得提升。

本研究計畫之核心技術為RFID,計畫運用 RFID 的可同時讀取多筆資 料、辨識度高、及可即時重複寫入資料等特性,由上述各點的角度切入,

相信可使迴轉壽司店的營運獲得補強。

(8)

第一章 緒論 1.1 前言

RFID 是一種自動無線識別和數據獲取技術,已經使用了多年,應用

領域越來越多。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,它 似乎實現了供應鏈業者的理想,它超越了傳統的主從(client/server)架構,

支撐「多對多(many-to-many)」的網站解決方案,滿足分散的訂貨需求,

並能使物料資訊同步。更重要的是,RFID 能結合至與企業相關的全部供 應鏈網站,這包含協力商、客戶、供應商、和經銷商的網站。

事實上,無線通訊科技的發展與進步正改變著人們的生活方式,RFID 就是一個明顯的例子。當顧客在商店選購了商品而要結帳的時候,不需要 經過任何條碼掃描,在短短幾秒,金額就會準確的顯示在螢幕上,顧客也 可以減少等待的時間;另外像是在電子票券的應用方面,因為 RFID 標籤 內置的記憶體可以存放相關的識別資料,加上加密的機制即可把票券的內 容安全地記錄在電子晶片中,故可廣泛應用在小額消費,以免除付現找零 或信用卡簽名等麻煩。由以上例子可知,隨著RFID 短距離無線射頻識別 技術的日漸成熟並應用於日常生活中,結合功能簡單、攜帶方便的嵌入式 無線產品,不僅帶給人們迅速和便利,更意謂著無線通訊技術大幅躍進的 時代已來臨。

(9)

1.2 研究背景與動機

雖然科技日新月異,人們身處在科技化的時代而日漸繁忙,然而「食」

仍然是人們主要生活的重點之一,導入 RFID 系統能為餐飲業帶來何種優 勢及利益是十分令人期待的議題,本專題計畫決定將目標鎖定於現在十分 有人氣的迴轉壽司。自從某連鎖品牌迴轉壽司開賣以來,此一經營型態的 壽司店更加抬頭,有別於傳統的吧台式壽司吧,主打低價、快速又沒有壓 力的自助式用餐環境,非常受到歡迎,甚至使得許多原本傳統經營的居酒 屋、日本料理都跟進,其市佔率相當高。

雖然迴轉壽司有相當多優勢及受歡迎的理由,考察了解造成顧客滿意 度低落的原因,其重大缺點有二:

1.迴轉台上的東西不齊全。

2.新鮮度備受質疑,有些客人只敢選購入座後上架的商品。

迴轉壽司店店面大座位多,往往生意好時,容易造成轉盤上熱門品項 供不應求,有些客人很難拿到鎖定的東西,雖然可以跟廚師直接點,但是 往往因為轉盤太大,所以廚師離客人有段距離,因而難以維持服務品質,

造成顧客滿意度下降。

  在習慣熟食,氣溫及溼度又高的台灣,生魚此類生鮮食品的新鮮度更 是需要嚴格把關,比起吧台式的壽司吧的點餐後才離冷藏現切,壽司做好 就離冷藏上台旋轉供顧客選購的迴轉壽司,其新鮮度不容易保持。開放式 的空間也使廚師對於上迴轉台後的食材的品管更加困難。迴轉壽司的新鮮 度備受質疑,因此使許多台灣人對它望之卻步,成功的經營型態,卻有損 失許多潛在顧客的問題。

(10)

1.3 研究目的

本研究主要目的如下:

1.即時補齊迴轉壽司台上不足的品項

 為了即時補齊迴轉台上被拿走的品項,我們將運用 RFID,在迴轉台軌 道底部放置SENSOR,當壽司被拿走時,可得知並及時補齊食材。

2.食材新鮮度的品質管理

 透過 RFID 紀錄食材在迴轉台上繞的圈數,當食材即將到達規範之不新 鮮的圈數,廚師會能立即換下食材達到優良品管。

3.提高結帳流程效率

 當顧客於結帳時,運用RFID 我們可即時算出顧客消費的總價,不但提 升結帳的效率、並可精確的計算總價、減少人力資源浪費,讓整個流程 自動化程度更高。

1.4 研究架構

各章節內容概述

   本研究計畫所探討的主題是RFID(Radio Frequency Identification)於

迴轉壽司之應用研究,主要針對如何應用 RFID 有效控管食材新鮮度、及 時補齊迴轉台上的品項以及改善結帳流程,達到提升顧客滿意度並使經營 型態更為成功,讓許多望之卻步的潛在客源能持續回流。

  首先,須先針對相關資料進行收集與分析的工作,歸納國內外論文、

期刊與書籍等資料。

本研究的架構主要有:

第一章 緒論

  說明研究的背景、研究的動機、研究的目的及研究流程,了解 RFID 帶給人們迅速和便利的重要性。

第二章 RFID 文獻探討

(11)

  介紹何謂 RFID 及 RFID 的發展史、系統特性、工作原理與應用之 特色和範圍、RFID 與條碼之差異性比較、研究重點中所用到的以 及相關的RFID 原理和應用…等。

第三章 實驗方法與步驟

  詳細說明實驗研究方法及步驟,包括實驗中 RFID 硬體部分的設置 過程與順序、如何利用Visual Basic 2005 來建立實驗所需之資料庫 與程式,以求達到本研究專題期望達到之目標。

第四章 實驗硬體設備簡介

介紹本實驗中所用來模擬的硬體設備、模擬道具、RFID 設備的規 格與特性以及實驗中程式設計所需的軟體 Visual Basic 2005。

第五章 結論與建議

統整本研究專題中之實驗結果並做出結論及各項相關建議。

第六章 參考文獻

記載本專題所參考及飲用的各項資料出處來源。

(12)

第二章 RFID 之文獻探討 2.1 何謂 RFID

RFID 是「Radio Frequency Identification」的縮寫,中文可以稱為「無 線射頻識別系統」。RFID 是一種非接觸式自動識別系統,這個技術被發明 1940 年代,當時正是二次大戰發生的時間,英國深受德國空軍轟炸之 害,為了辨識進入英國領空的戰機是敵機或是友機而發明了這項技術。

RFID 通常是由感應器(Reader)和標籤(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。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。

近幾年來 RFID 技術不再是只被用於軍事用途,它開始成為學界、產 業界的顯學,主要的原因是年營業額佔全球兩成、美國零售業六成,美國 最大的百貨零售公司Wal-Mart 在 2003 年 6 月於芝加哥舉行的零售系統業 展覽會議中宣布,將要求他的前一百大供應商必須對於所有運往Wal-Mart 倉庫的商品上加上RFID 標籤。在 2003 年 11 月,Wal-Mart 又邀請了這一 百大供應商、全球零售相關業者及相關科技公司如; Oracle、SAP、IBM…

等到該公司總部,再次重申使用RFID 標籤的政策。由於 Wal-Mart 掌握了 相關業者的獲利,使得這些供應商都開始進行相關的導入,並開始了解相 關的技術。隨著Wal-Mart 的登高一呼,不單在供應鏈上的應用,其他 RFID 運用的想法都被發表出來,許多RFID 的實驗也開始進行。[1] [2]

(13)

2.2 RFID 技術發展歷史

2-1 RFID 技術發展史

時間 歷程

第二次 世界大戰 期間

英國軍方首先發展非接觸式技術與系統,當時稱為「IFF敵 我辨識系統」,主要用以識別從歐洲大陸返回英國本島的 飛機是友機或敵機。

1977 年

美國的洛薩拉摩斯國家實驗室發展非接觸技術,並應用於 各公立部門裡,亦著手嘗試於牛隻身上植入RFID技術,以 進行追蹤牛隻實驗。

1980 年

一些公司著力於減少射頻技術的尺寸大小和成本,以便能 將RFID技術坎入員工卡內,以取代傳統鎖匙的使用,並進 行資料儲存與實際的門禁管制應用。

1986 年 Atmel公司生產RFID魚標籤,以追蹤鮭魚的回郵路徑。

1989 年

隨著矽晶片技術的發展與一些大廠如德州儀器的TIRIS RFID系統組件的開發,RFID Tag與Reader的成本已大幅滑 落,也使得RFID系統應用領域越來越廣。如:悠遊卡、門禁 管制、盤點管理。

2001 年

智慧卡晶片的最大供應商Infineon發表全系列的RFID產 品,稱為My-d,包括Tag晶粒和Reader專用晶片,同一時期 一些大廠也投入RFID的開發,如:TI、Motorola、Microship、

Philips、Intermec 等。

2004 年

美國零售業龍頭Wal-Mart宣布自2005 年起,前一百大供應 商必須在供貨的紙箱上使用RFID Tag,並自2006 年12月 起,Wal-Mart全部供應商都必須使RFID作為產品供貨認證 之用。

資料來源:無線射頻辨識於建築產業應用之研究[14]

2.3 RFID系統的組成

2.3.1 RFID系統

  最基本的RFID 系統主要由電子標籤、讀取器與資訊系統等三部份共同 組成,圖2-1 為典型 RFID 系統,其中電子標籤與讀取器是屬於硬體部份,

資訊系統則是軟體,各自主要用途分別是:

1. 電子標籤(Tag):由耦合元件、依不同頻率和應用環境而設計的天線,

(14)

以及具有類比和數位的晶片共同組成,可以和讀取器間進行通訊。標籤內 含有一組可供辨識用的電子碼與儲存資料用的記憶體,視使用狀況除可以 進行身分辨識外,同時亦可以將部分資料儲存在電子標籤內做進一步之用 途。

2. 讀取器(Reader):由類比控制、數位控制、中央處理單元以及讀取天 線組所組成,主要用途是讀取電子標籤內之資料(含卡號),然後透過讀 取器的RS232、USB 或 RS485 等介面傳送到後端的資訊系統進行處理,

每秒辨識數百個不同電子標籤或是將資訊系統處理後的資料寫入電子標 籤內。

3. 資訊系統(Information System):用於接收讀取器傳送進來的資料或驅 動讀取器將資料寫入電子標籤,過程中搭配編碼/解碼、資料庫與網路等資 訊技術,來進行資料處理與傳輸,以完成系統之目的。

圖 2-1 電子標籤 圖 2-2 讀取器 資料來源:恆隆科技股份有限公司[17]

圖 2-3 典型RFID 系統[11]

(15)

  RFID 電子標籤、讀取器與資訊系統雖然有各自所負責的功能,但是 ㄧ個基本與可以運作良好的RFID 系統,上述這三者則是缺一不可。電子 標籤與讀取器屬於硬體設備,牽涉到電子、電機、機械與資工等領域之專 業知識,資訊系統則是屬於軟體與韌體,涵蓋資訊管理、資訊科學,資訊 工程與系統整合等領域之專業知識。[3]

2.3.2 RFID與條碼之差異性比較

RFID 系統不同於條碼,可以在產品、貨物或實體物件等流程控管上 貼上「智慧型電子標籤」利用RFID 之無線發送與讀寫能力傳送相關資料,

讓使用者正確有效地瞭解庫存數量與存貨的移動狀況,與條碼技術不同的 是讀取器在貼有電子標籤的物品穿過其周圍時,會自動讀取電子標籤的內 容 , 並 將 標 籤 內 電 子 產 品 碼(Electronic Product Code, EPC) 的 識 別 碼 (Identifier),傳到後端伺服器,提供應用系統所需前端資料的最新異動狀 況,以利於分析與決策判斷。另依據各產業別不同的應用,以高效率自動 化的作業方式,改變供應者與消費者傳統習性。下表 2-2 及 2-3 為基本的 RFID 與條碼之差異性及處理速度的比較。

(16)

表 2-2 RFID與條碼之差異性比較

條碼 RFID

讀取數量 一次一個 可同時多個

遠距讀取 需要光線 不需光線即可讀取、更

資料容量

讀寫能力 條碼資料不可更新 電子資料可以反覆讀寫

(R/W)

讀取方便性 需看得見且清楚 很薄且隱藏包裝內仍可 讀取

資料正確性 有人為疏失可能性 可傳遞資料作貨品追蹤 與保全

堅固性 無耐久性 惡劣環境下仍可讀取資

高速讀取 有限制性 可進行高速移動讀取 資料來源:工研院經資中心整理[18]

2-3 人工登入、掃描辨識及 RFID 辨識處理速度之比較 數據量

登入方式

1 筆 10 筆 100 筆 1000 筆

相對花費 時間 人工登入 10 秒 100 秒 1000 秒 2 小時 47 分 100 掃描條碼 2 秒 20 秒 200 秒 33 分 20 RFID 辨識 0.1 秒 1 秒 10 秒 1 分 40 秒 1

資料來源:工研院經資中心整理[18]

(17)

2.3.3 RFID的工作原理

RFID 系統是標籤(Tag)、讀取器(Reader)及後端資料庫及應用系統等 三者串聯而成,工作原理是藉由Reader (本身內含天線)發射特定頻率之無 線電波給Tag,用以驅動 Tag 之電路,並將晶片之內部資料(如:識別碼 ID Code、製造編碼)傳回,Reader 便可以收到所需資料,再透過後端資 料庫或應用系統,彙整儲存或查詢相關資料,即可整理、清點、存取及應 用所需作業,以達到管理運用之目標。RFID 系統中標籤是其重要之元件,

標籤為貼附在物體上,它主要是由微晶片及天線構成,以儲存資料、運算 及溝通聯絡;標籤之記憶體依功能運用之不同,分為具僅供讀取資料、資 料可寫入一次讀取多次及可重複寫入等多種;標籤之分類主要以電力來源 區分,可分為主動式(active)、半被動式(semi-passive)和被動式(passive)三 種類型,而工作頻率分為電磁感應及微波兩類,如圖 2-2 及圖 2-3 所示。

[12]

圖 2-4 被動式標籤 圖 2-5 主動式標籤

當無線頻率在 125K~135KHz 之間及 13.56MHz 時,則屬於電磁感應 通訊,而當無線頻率為2.45GHz 則屬於微波感應通訊。電磁感應方式主要 藉由磁場的產生來引起電流,稱之為電磁感應現象如圖2-2 所示。電流通 過讀取器的線圈時就會產生磁場,透過這個磁場,就會讓RFID 內的線圈 狀天線產生電流,而這種電流就能啟動 RFID 裡的 IC 晶片。微波的方式 則是利用電波來交換信號。RFID 裡的天線收到讀取器產生之電波,在天 線內部形成共振,進而產生電流。使用這個天線來通信可交換讀取器與Tag

(18)

之間的資料如圖2-3 所示。無論是運用何種方式,收訊的距離都會受到天 線大小及形狀所影響,此外 IC 晶片的性能和讀取器的形狀不同,也會影 響其通信距離。

圖 2-6 電磁感應工作頻率13.56MHz、135KHz 以下

2-7 微波工作頻率433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz 等 UHF 頻帶

利用無線射頻進行資料傳輸的 RFID,各應用領域均針對本身所需挑 選適合頻段,雖然各界所定義的頻段不同,不過就目前的應用主流來看,

可區分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)、微波等,其中 HF 與 UHF 被研究機構 IDtechEx (http://www.idtechex.com/)視為未來產值最大的兩個 頻段,其中 HF 主要應用個人身分識別,如門禁卡或捷運儲值卡等,市場 相當龐大,因此前景可期。

(19)

在射頻技術中,越高頻段的功率越強,傳輸距離也就越遠,RFID 的 低頻LF 傳輸距離僅為數公分,高頻 HF 則在數十公分左右,若加強天線設 計可延伸至1 公尺,超高頻 UHF 為數公尺間,從物流作業特性來看,UHF 的傳輸距離最為適合,成為Wal-Mart 採用的頻段。而防衝撞機制是 RFID 中的重要功能,使得同時處於讀寫區內的多張卡的正確操作成為可能,只 用演算法編程,讀寫器即可自動選取其中一張卡進行讀寫操作。這樣既方 便操作,也提高操作的速度。[13]

而在通訊標準方面,目前 RFID 設備所使用的頻段可為低頻(LF,

125KHz)、高頻 (HF,13.56MHz)、超高頻 (UHF,860~960MHz)和微波 (Microwave,2.45GHz)等四種頻段,各個頻段的設備有不同的功能,如讀 取的距離與讀取的速度,因此在不同的應用環境中會採用不同頻段的設 備。為了避免各國所使用的頻率不一,造成使用上的困擾與混亂,因此各 國大多遵守國際電信聯合會(ITU)的規範(Accenture,2001) 。就商品 物流的實際應用情況看,最好的頻率是超高頻(UHF) 的區間內頻率,像美 國是定在915MHz,歐洲定在 805.8MHz,日本定在 960MHz。表 2-4 顯示 不同頻段RFID 之範圍與標準。[15]

(20)

2-4 RFID 頻譜比較分析表

頻 率 優 點 缺 點 應 用 範 圍

低 頻 (9-135Khz)

1.此 頻 段 在 絕 大 多 數 的 國 家 屬 於 開 放,不 涉 及 法 規 開 放 和 執 照 申 請 的 問 題 。

讀 取 範 圍 受 限 制 1.5 公 尺 內

1.畜 牧 或 寵 物 的 管 理

2. 門 禁 管 理 、 防 盜 系 統

高 頻 (13.56Mhz)

1.高 接 受 度 的 頻

2.在 絕 大 多 數 的 環 境 都 能 正 常 運

1.在 金 屬 物 品 附 近 無 法 正 常 運 作 2.讀 取 範 圍 在 1.5 公 尺 左 右

1.圖 書 館 管 理 2.貨 版 追 蹤 3.大 樓 識 別 証 4.航 空 行 李 標 籤 或 電 子 機 票

超 高 頻 (300-1200Mhz)

1.讀 取 範 圍 超 過 1.5 公 尺

2.不 易 受 天 候 影

1.此 頻 段 在 日 本 不 允 許 作 為 商 業 用 途

2.頻 率 太 相 近 時 會 產 生 同 頻 干 擾 3.在 陰 濕 的 環 境 下 會 影 響 系 統 運

1.工 廠 的 物 料 清 點 系 統

2.卡 車 與 拖 車 的 追 蹤

微 波 (2.45 或 5.8Ghz)

超 過1.5 公 尺 的 取 範 圍

1.此 頻 段 在 某 些 歐 洲 國 家 不 允 許 作 為 商 業 用 途 2.複 雜 的 系 統 開 發 流 程

3.在 先 今 環 境 不 被 廣 泛 使 用

高 速 公 路 收 費 系

資 料 來 源 :Forrester Research, Inc.[19]

2.4 RFID在應用上的特色

無線射頻辨識系統是一項功能強大的管理技術。這套革命性的機制,

擁有許多優異的特性,扮演了現實網路無所不在(ubiquitous)社會的牽線 者,正掀起一陣廣大的旋風。服務業、食品業、物流業等等許多業界已經 開始認真思考,是否要以此代替條碼系統。而總括來看,RFID 主要有以 下特色:

1. 讀取快速:傳統讀取器一次只能讀取一個條碼,而 RFID 技術透過非接

(21)

觸式之辨識技術一次可讀取多個電子標籤,不僅減少人力,更能提高作 業效率。

2. 體積小:一般磁性條碼由於體積限制,較不易嵌在過小的物品上,RFID 則不然,日立(HITACHI)發展出之被動式 RFID 晶片僅 0.4mm X 0.4mm 大小,與一顆沙粒相仿,可貼附在任何大小的商品上。在讀取上並不受 尺寸大小與形狀之限制,更可往小型化與多樣型態發展,以應用在不同 產品。

3. 成本低廉:估計 RFID 晶片被大量應用時單顆成本降至 5 分美金以下。

4. 不易被仿製:RFID 可隱於物品內,除大型 IC 製造廠,否則無法被仿製。

5. 可儲存大量資料:電子標籤的儲存資訊容量可隨著需求而選擇適合之儲 存容量,其容量可達數十 K Bytes 至數十 Mega Bytes 以上。

6. 高可塑性:在讀取上並不受尺寸大小與形狀限制,不需為了讀取精確度 而配合紙張的固定尺寸和印刷品質。此外,RFID 標籤更可往小型化合 多樣性型態發展,以應用於不同產品。

7. 非接觸式技術:由於 RFID 是一種非接觸式的自動識別技術,它透過射 頻信號自動識別目標對象並獲取相關數據,可工作於各種惡劣環境;

RFID 技術亦可一次讀取多個物品條碼,增加辨識速度,減少人力的花 費,使供貨系統變得更容易管理,因而提高物流系統的效率,降低作業 流程複雜度,並提高生產力。

8. 數據資訊之儲存與追蹤:RFID 可用於數據資訊之儲存與追蹤,由於 RFID 晶片有些具有可重複讀寫並重複使用的功能,其記憶體中可儲存 該物件之關鍵數據資訊,並隨著物件的移動,數據資料也跟著移動,因 此當消費者從貨架上取下某件物品時,無線電信號便會提醒商店員工進 行補貨,並告知店員此物品的存貨在何處。

9. 防盜之功能:RFID 不只可隨時追蹤商品,並具有安全防盜的功能,因 為只要標籤中的防盜功能未解除,那麼在商店結帳出口的感應器就會發

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出警示訊息。而在收銀台,帶有標籤的貨物會再經過最後一次掃描,此 時防盜程式會自動取消,並同時更新庫存。

10. 耐環境性:對於水、油和化學藥品等物質具有很強的抵抗力,且在黑 暗無光線之狀況下皆能進行辨識之動作。此外 RFID 標籤是將資訊儲 存於晶片中, 再依其需求訂製外殼以保護晶片,因此可以避免受到破 壞及污損。

11.可重複使用:由於 RFID 為電子數據,可以反覆被覆寫,因此可以回收 標籤重複使用。如被動式 RFID,不需要電池就可以使用,沒有維護保 養的需要。

12.穿透性:RFID 若被紙張、木材和塑膠等非金屬或非透明的材質包覆的 話,也可以進行穿透性通訊。不過如果是鐵質金屬的話,就無法進行通 訊。[14]

2.5 RFID 應用的範圍

2.5.1 應用於物流產業

RFID技術運用無線電波,可以全自動瞬間讀取大量標示在商品上的標 籤資訊,則滿足了物流零售業想要快速處理大量貨品的需求可大量快速的 將貨品入出庫,且簡化了原本倉庫的浩大工程─盤點庫存,不再需要人工 費力的盤點存貨,隨時都能取得最準確的存貨資訊,這也是為何RFID技術 被廣泛應用在零售物流業的原因。以一家大型零售商店而言,在滿足顧客 服務水準的前提下,需整合從製造商到最終消費者之間的供應鏈管理,故 RFID技術包含被運用在前端銷售賣場、後端倉儲中心及原始的生產製造三 方面:

(一) 銷售賣場方面的運用

透過RFID,能直接掃瞄消費者推車裡所有商品,免除消費者排隊結帳 的模式,達到快速自動結帳的運用,並加強防竊。另一方面,除了在商品

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配戴RFID Tag外,在商品陳列架上下亦裝設有RFID感應裝置,並與後端電 腦系統相連,可做為賣場存貨管理運用(提高供貨率、降低缺貨率),進一 步更可藉由RFID儲存顧客購買行為及商品資訊,再往下進行分眾化的消費 型態分析及顧客關係管理(CRM)的運用。

(二) 倉儲中心方面的運用

在商品的所有地方放進RFID之後(包括進出貨時的包裝盒及容器、存 放商品的貨架),將可以監視更多的庫存資料,更可將倉庫的存貨量與賣 場陳列架的庫存資料做整合,以此將補貨訂單流程自動化,使前端賣場不 致有缺貨的狀況發生,也有效降低倉庫商品的存貨水準(不需屯積太多的庫 存)。另一方面也能在龐大的倉庫中,迅速找出商品存放位置,協助倉管人 員執行進出貨、檢貨等自動化作業,也能簡化過去耗費大量人力與時間的 盤點庫存作業。

(三) 生產製造方面的運用

供應商透過從供應鏈上游到下游之間的資訊平台共享機能,取得產品 在市場消費狀況資訊,據此擬訂工廠的生產規劃,以減少商品的存貨量、

控制成本。而當商品從供應鏈上游的供應商運到下游的零售商時,供應鏈 的每一關,透過這個資訊共享機制,可以追蹤商品的流向,以減少造成商 品誤置、送錯、以及庫存錯誤等問題的「耗損」發生。「耗損是消費商品 業裡最嚴重的一個問題。」「產品從製造商到零售商的過程當中消失了,

可能因為偷竊、出貨錯誤、損害等原因──每年這種損失達數十億美金。」

2.5.2 應用於醫療產業

在醫療產業中,RFID技術目前的運用已包括一醫療資源管控、門禁及 追蹤、院內感染控制、分區隔離管制以及廢棄物管理。也可以運用於遠距 醫療及安養院,或是初生嬰兒身分的識別管理。

利用配載在病人身上的RFID Tag,RFID讀取器可追蹤到病人的位置,

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執行院內感染控制,並藉由門禁來辨識人員是否可進出某區域,達到分區 隔離管制。最顯著的例子是在SARS(急性嚴重呼吸道症候群)疫情爆發時,

曾被台北醫學大學附設醫院應用在SARS防疫的兩個重點上:人員的定位 及溫度的監控,可以隨時得知病人的身份、所在位置及偵測到體溫,並從 而得知哪些人、在何時互相有過近距離的接觸,用來掌握病人的完整接觸 史,以控制疫情,避免在醫院擴散。

植入身體或配戴在身上的RFID晶片(Chip)中也可儲存病人的醫療資 訊,如:是否對藥物過敏,供醫生看診時,能正確診斷,降低醫療糾紛。

而在廢棄物處理上,藉由RFID追蹤廢棄物的傳送路徑以及過程中是否曾經 被打開,所到之處廢棄物及處理狀況都會一一被記錄下來,有效提升感染 控制率。

另外因為醫院擁有眾多項目的醫療資源,包括各種醫療器材及藥品,

又有為數眾多的醫護人員使用這些醫療物品,如何適度管控,藉由應用 RFID技術,可建置一套「RFID醫療物品管理系統」,可進行存取人員管 制、藥品數量與存放位置管理、醫療物品安全期限監控等管控。尤其在藥 品的控管方面,RFID甚至可作為一種加密、防偽保護方法,包括優化包裝 及防盜功能,給製藥廠商及經銷商提供一個品質、病人用藥安全及產品確 保的方法。

2.5.3 應用於交通運輸

RFID應用在交通運輸上的顯著案例有台北市的悠遊卡及香港的八達 通智卡,皆為一種非接觸式智慧卡,內含RFID 晶片,透過非接觸式的感 應器,從卡片扣除應付費的金額。

(一) 台北市的悠遊卡

目前使用的地理範圍為大台北地區,使用的方式可搭乘大台北的捷 運、公車以及停車收費,並試辦計程車付款機制,可在各捷運站內「悠遊

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卡售卡/加值機」或貼有悠遊卡標誌的大台北便利商店做加值或購買。

(二) 香港的八達通

能搭乘全香港的各式鐵路(包括地鐵、九廣東鐵、九廣西鐵、九廣輕 鐵等)、 巴士(公共汽車)、電車、太平山頂纜車及渡輪,還具有「小額付 款」的機制,多達200多種小額支付款項,可以支付電話、快照、游泳池 的門票,甚至可以持卡到連鎖速食店麥當勞用餐,看來似乎比台北市的悠 遊卡聰明一點。

2.5.4 應用於航空旅運及國土安全

目前航空公司透過「條碼標籤系統」來分辨將旅客的拖運行李運到何 處,但在理想的狀況下,「條碼標籤系統」只能在10件拖運行李中正確讀 取8至9件,這意味著航空公司必須投入大量的時間與人力以採用人工分辨 行李並運送到正確的航班上,如此常會造成旅客的行李遺失,另外恐怖組 織利用拖運裝有爆炸物的行李但人並未登機,以致造成飛機墜毀的悲劇,

如90年代印度航空公司飛機在大西洋墜毀及美國747在蘇格蘭墜毀,所以 現在航空公司為加強反恐,均強制執行已登機旅客與拖運行李的檢查比 對,然而要人工從一架飛機所載運的所有行李或是由貨載裝置(ULD)準備 裝機的行李當中找到目標行李,是件非常困難的事,還常會因此延誤飛機 起飛時間,間接影響到航空公司聲譽。

所以在恐怖主義盛行及航空市場需求的推動,「RFID行李追蹤系統」

已被應用在行李檢查中。而國際航空運輸組織(International Air Transport Association, IATA)也早於2004年6月在所提出的業務簡化四大計畫中,將

「無線辨識系統(RFID)行李標籤」此項RFID 應用納入其中,計畫以RFID 技術取代條碼。根據美國達美航空測試「RFID行李追蹤系統」,在一次對 4 萬 件 行 李 的 處 理 中 , 裝 有 RFID Tag 的 行 李 讀 取 準 確 率 達 到 了 96.7%~99.8%,比起努力提昇現行的「條碼行李傳送系統」工作效能,行

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李讀取準確率最高仍只能達到85%,準確度明顯強大許多。目前全世界航 空公司每年需拖運大約20億件行李,平均錯領率(包括遺失率)為1%,航 空公司大約得為每件錯領的行李付出一百美元的花費,透過「RFID行李追 蹤系統」的較高讀取準確率,將會大大降低人工介入處理的狀況,如此將 使行李遺失所造成的商譽損失及重運錯領行李的成本也隨之減少,同時也 縮短登機旅客與拖運行李的檢查比對時間,讓飛機航班得以正確時間起 飛,減少旅客久候的不耐。

再者受到911事件的影響,各國為保護自身國家的國土安全,形成全 球民航最大的改變──大幅強化機場內的安檢措施,其中最重要的項目之 一,便是推動旅客行李確認及安全系統。目前全球航空旅運保安已導入 RFID應用與驗證的國家,已經有美國、澳洲、法國、英國、日本、韓國、

新加坡及香港等,皆積極整合RFID技術與相關科技,推動國內航空旅運保 安 機 制 的 發 展 與 建 置 。 如 美 國 聯 邦 航 空 局 ( Federal Aviation Administration;FAA)推動旅客與行李管制(Positive Passenger Baggage Matching;PPBM)驗證計畫,及拉斯維加斯(Las Vegas)的McCarran國 際機場規劃自2004年4月起,開始實施將RFID技術導入行李管理系統的五 年計畫。再如由日本國土交通省2004年3月於成田機場開始導入RFID技術 執行『空手旅行』(SPT/Simplifying Passenger Travel)與『E-Airport』

的試驗計畫,旅客透過事先預約航空公司的貨運服務,貨運在指定時間到 府收取已貼上RFID Tag的行李,直接運送至機場,然後送上正確班機,讓 旅客得以空手直接登機,並可在抵達目的機場時領取行李;過程中,旅客 甚至還可透過網際網路(Internet),追蹤自己行李的動態。更進一步的機 場RFID應用為:若旅客因為停留在海關或免稅商店趕不上登機時間,也可 以掌控旅客的所在位置和情況,用以判斷該如何處理旅客的行李。附帶值 得一提的是,目前國際民航組織正在規劃「電子護照」(e-Passport)的應 用,聲稱2010年要世界各國採用「電子護照」,目前已有歐美、亞太等三

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十多個國家使用新型電子護照。所謂的「電子護照」(又稱「生物護照」) 是在護照內植入RFID電子晶片,其中將儲存照片影像及個人指紋、虹膜等 生物辨識資料,並透過公鑰加密,加強其安全性,並在持有人出入境時,

讀取及辨識這些電子資料。美國聯邦國土安全部早在2006年3月在美國舊 金山國際機場、新加坡樟宜機場,和澳洲雪梨機場展開一場使用生物辨識 科技的電子護照測試,新加坡、澳洲與紐西蘭政府均提供協助,顯示RFID 電子護照是全球性的應用。

2.5.5 其他應用

汽車業—包含了汽車製造業及零件供應商,RFID 的產品以及崁入於 汽車業製造平台上的 RFID 系統,通常被用於製造的程序中,作為供應鏈 以及資產管理之主要技術。在車牌上坎入 RFID 標籤能有有效讀取車牌資 訊,避免傳統車牌偽造、變造或因污損造成無法辨識之情形。Michelin 及 Goodyear 公司將 RFID 電子標籤崁入輪胎中,並紀錄出產日期、地點及時 間,並將輪胎識別碼與車輛連接作為追蹤之依據。

畜牧業—2004 年日本十和田湖高原農場,首度利用 RFID 技術以追蹤 猪隻,在田湖高元農場上所有猪隻耳朵上植入RFID 標籤,並可利用 PDA 感應讀取每一頭猪隻的出生資料、遷移狀況、生病及用藥等資料。澳洲 NLIS 公司利用 RFID 標籤取代傳統的尾簽來改善追查性,其辨識系統能 跟隨牲畜出生至屠宰整個生活過程,以確保食品安全性及完整性。

安全管理業—RFID 射頻卡可應用於門禁保安係統,如作為工作證、

出入証、停車卡、飯店住宿卡甚至旅遊護照等。美國政府委託Infineon 公 司將旅遊護照上植入 RFID 電子標籤,使得更能快速進行出入境檢查,及 邊境地區的巡邏與警戒。ACCESS 公司在國際安全展示會上提出,可利用 RFID 技術建立無人管理之停車場管理系統。

無障礙空間的推廣—如供殘障朋友使用的導盲磚可加設 RFID 裝置,

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當系統偵測到殘障朋友通過街角轉彎處時,會自動發出聲響或其他方式的 通知,指引殘障朋友可順利轉彎,或在紅綠燈號誌裝設 RFID 系統,遇到 殘障朋友要穿越馬路時,自動啟動語音引導方式及加長紅燈停留的時間,

以確保殘障朋友安全通過馬路。可將 RFID 功能整合進消費者的手機中,

擴大商品行銷的服務範圍,不僅在消費者看到廣告的當下提供行銷資訊,

消費者只要在沿途街上看到屬意的捷運或公車廣告、街頭看板,就可以隨 意使用手機去讀取安裝有 RFID 標籤的這些廣告內含的訊息,並傳送儲存 在手機中,以方便消費者有空時再慢慢閱覽。

鈔票的防偽—如德國的 Bundesbank 銀行期望 RFID 在鈔票中的應用,

這種鈔票不同於今天的鈔票,不能單使用彩色列印機或複印機那麼簡單來 偽造,不過這實際上需要晶片製造商能生產出跟紙一樣薄、差不多跟沙粒 一樣大的RFID-IC 才能辦到。[4]

2.6 本研究於RFID相關文獻與應用

一、RFID 導入成本逐年降低

目前 RFID 導入成本居高不下仍是影響 RFID 普及的最主要原因,之 ISO 和 EPC 國際標準不同的問題,隨著 EPC Class1-Gen2 的推出已逐漸 相容,RFID UHF(超高頻被動性)標籤價位亦降到最低美金 12 美分/片, 大 約台幣4 塊/片, 但這是基於一次訂單上百萬片的價格,一般小量購買 UHF 標籤價位大約落在台幣 50 元以上/片。至於 HF 的標籤,例如圖書館用的 標籤一般小量購買大約台幣40 元以上/片。圖表資料顯示 2007 年後,價格 下降更為迅速,估計在2010 年時依般 UHF 報價將低於美金 0.1 元/片,約 為台幣3 塊左右,且量大可以獲得更低價格。[5]

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二、RFID 讓商品銷售量倍增

由「MARUETSU 的實驗中看到 RFID 的實際應用面」報告中,

MARUETSU 超市以平常銷售額差不多的店家和商品為例作出的統計資料 指出,為期一個半月的觀察期中(每 10 天為單位),每期銷售額幾乎都成長 了百分之百,且觀察樣本數在 800 到 1200 之間,足見此調查效度。可以 相信客人對安裝 RFID 的商品好感度增加,銷售額獲得大幅提升。由此了 解使用 RFID 作為此次計畫核心,符合我們其中一個研究目標:增加來客 數及銷售額。[6]

三、淘汰商品下架自動化

造訪並參考相關期刊和網站後,發現本研究計畫並不附合導入自動化 的前提:本計劃研究對象經營場所規模太小,導入自動化後使用率太低,

且改進程度也不附合經濟效益,無疑會大幅提升成本。評估後,本組並不 匯入自動化機械在我們的淘汰商品下架自動化上。[7]

四、透過 RFID 辨識食品種類、立即算出總價

隨著無線射頻辨識系統(Radio Frequency Identification ,RFID)運用於 物流領域帶給全世界創新的思維後,我們可以預期 RFID 的應用領域會越 來越多樣化和普及化。而在改善結帳流程效率方面,其擁有的同時讀取複 數品項之特性,讓我們得以藉由裝設無線辨識系統在迴轉台及盤子上,在 顧客結帳時因為RFID 的運用得以更即時、正確地算出總價。[8]

五、感應式 RFID 讓食品更保鮮

感應式 RFID 標籤內所承載的資料,除了產品識別資料外,還可依設 定之時間間隔來定時檢測產品之現況值(如溫度),加上檢測時間(Time Stamp)並儲存於電子標籤內之記憶體內(如溫度+時間);待收到 Reader 之讀 取資料電波時,感應式 RFID 標籤才將記憶體內之記錄值(如數組的溫度+

時間)回報給 Reader,Reader 再透過中介軟體回傳至後端之資訊系統(如

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EPC Network)。用 RFID 來控管食品新鮮度已不是夢想,在此研究之中是 採用”感應式標籤”紀錄產品現況(如溫度、壓力、光度、動向等)或動態資 料,將這理念應用到迴轉壽司之上,正是我們這次研究的重點之一。[9]

以貨品陳列作為天線,內建讀取功能。透過讀取RFID 的方式,管理 商品的進貨時間、時用期限,以及陳列在貨架上的個數等資訊。一個貨架 上排列有數十個商品,而這些商品的資料全部都可以讀取到,這使得工作 人員不用走到商品或架前,就可以確認貨架上的庫存量、架上是否有以過 期的產品。[10]

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第三章 實驗方法與步驟

3.1 研究流程圖

為提高工作效率及專案可行性,為使研究結果更能符合預期,本組於 本專題研究之初,規畫研究流程如下,其中再經過每一步驟越來越深入的 研究與更新的資訊與知識,逐步的修改、測試出最方便餐廳現場營運使用

,又能達到最佳化原則的方案。

決定研究方向

決定研究主題及目的

蒐集RFID 文獻資料

架設實驗硬體設備

系統開發與程式設計 建立實驗系統資料庫

測試與調整程式

紀錄實驗結果

撰寫專題報告書 3-1 研究架構流程圖

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1. 決定研究方向

有鑑於現代工管技術不斷與時推移,生產類的第二類產業往往無法 及時納入各種技術創造優勢,逃不出傳統的窠臼;為達到練習本系品 質、製程最佳化的核心課程的目的,本組人員在與指導教授討論過所欲 使用的技術和器材後,定出本研究計畫核心技術為無線射頻辨識系統 RFID。

2. 決定研究主題及目的

RFID 相較於市面上流通的各種辨識方式,擁有快速讀取,大量資 料,同時讀取多筆,反覆使用,等多項特點,未充分發揮其特性,本組 反覆思考時下各類產業的缺失已圖改善,發現市場上迴轉壽司業雖以既 成熟,不過由於管理方式過於傳統,若不求改善將會漸漸失去競爭力,

經過討論及實地走訪商家本組人員計改善點如下:

(1) 以 RFID 確實記錄產品鮮度取代無品質保障的傳統人工

RFID 設備讀取迅速,在連結電腦終端機後的可儲存資料量也很 可觀,本組人員欲充分利用此特性規畫一套電子化的管理系統取代傳 統沒有保障的人工,兼有標準化的優點及提供品質保障,本專案欲改 善本產業中產品鮮度品質無保障的缺點。

(2) 以 RFID 確實監控檯面品項提高工作效率及服務品質

本實驗計畫目標產業中,由於是採取自助式,顧客對生產者及服 務員比例比值相當大,顧客取餐時,往往招牌商品被選購一空,廚師 無法兼顧產品數量根總類的多樣性,導致服務品質下降,以RFID 監控 迴轉台商品種類,及商品總量,提高工作效率的同時亦提升了服務品 質。

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(3) 以 RFID 提高結帳流程的速度準確度

本組人員實際走訪過後,統計坊間計價方式主要分為兩種:

A. 商品均一價,以盤數乘以價格計價,本方法準確度較高,卻失去 了靈活性,既無法提供太高價的商品,只能將品牌形象定在平民 化的區域,同時低價商品因相對的不划算就會乏人問津。

B. 商品價格不同,以盤子樣式分開高低價商品,如此商品多樣性雖 多,但難免有放錯盤子或是店員算錯價格的情形發生。以RFID 取 代,可發揮RFID 高辨識度,同時讀取多筆,可隨時更改紀錄資料 的特性,將盤子安置在盤子上,結帳時同時讀取全部,計價準確、

產品多樣性又不會受到限制、品牌形象變高檔,又可提高商品定 價,增加利潤。

3.蒐集 RFID 文獻資料

無線射頻辨識系統對我們來說是完全陌生的設備,儘管在閱讀新聞及 和指導教授討論專題主題時得到了初步的資訊及應用方式,但如何和電腦 資料庫連動?硬體架設的限制?等等…都有賴各組員分頭蒐集學習相關 資訊後的討論,此步驟規劃兩周,完成討論同時完成硬體架設的配置規劃。

4.架設實驗硬體設備

了解 RFID 各種資訊及應用方式後,針對本組人員欲達成之目標,決 定初步購買清單及硬體的架設藍圖,在實驗軌道模型及 RFID 設備的組合 狀態後,排除各種限制及缺失,即完成硬體設備的架設,相關的需考量因 素及配置圖稍後的章節會有詳細介紹。

5.系統開發與程式設計同時建立實驗系統資料庫

RFID 設備的應用方式主要是透過 TAG 及 READER 的作業與電腦資料 庫聯結,讀取或寫入所需資料,但不論是基本的讀寫,或是本組人員需要 的其他功能,為了提高效率和自動化,它的背後都需要一個程式來驅動,

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本實驗計畫使用的作業環境是微軟公司開發的 VISUAL BASIC(以下簡稱 VB)。

以販賣硬體設備的廠商提供的基本功能範例程式為基礎,其他延伸的 更複雜的功能則參考網路及各種 VB 書籍,經過不斷的發現問題、解決問 題,每次Meeting 與教授的討論,乃至最後的測試,隨著 Code 不斷的變長,

也同時著手系統資料庫的建立,完成初步的程式。

6.測試與調整程式

完成初步的程式後,配合硬體設備一齊運作,測試長期運作後有否有

BUG 以外,也需測試各種若投影至實地商家應用時可能遇到的問題,此後 調整程式至最接近本實驗計畫的預期結果,是否能確實幫助到商家?本實 驗計畫的驅動程式方告完成。

7.紀錄實驗結果及撰寫專題報告書

為了能夠完整並清楚的呈現本實驗計畫所有的過程乃至最後的結果,

其間不斷的透過照片、文字或是影片來記錄實驗步驟,參考各種論文格式 後彙整各階段的紀錄,撰寫合宜的專題報告書,幫助所有未參加實驗但有 機會閱讀本專題報告的人能全盤的了解本組這次的實驗計畫。

3.2 系統說明

本研究計畫中,研究方法核心技術為 RFID,其運作時是以 SENSOR 感應 TAG 後存取想要的資訊;本案中可分為兩種方式:一是為直接以讀 取卡片內儲存格的方式,除既有編寫卡號之儲存格(secter00, block00)外,

本次所使用之TAG 規格,其每一格皆可儲存 32 位元的資訊,二是以讀取 卡片既有資料為索引,連結 VISUAL BASIC 資料庫以調出所要的資訊。

RFID 設備並有可一次讀取多筆資料的優點,故不需要在同一個盤子上設 置兩個以上的TAG,是一種現代受到相當重視而快速發展的辨識技術。在 查閱前述資訊並瞭解 RFID 的運作後,本組人員認為為充分利用 VISUAL

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BASIC 介面,及為方便管理,將採用以卡片連結資料庫的方法為核心技 術。是此,資料表中將記載如下資訊:

資料表資料:壽司品名,壽司價錢,壽司食用時限 (單位:圈)

圖 3-2 資料表資料

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3-4 迴轉台示意圖

RFID 設置方法在實際營運時,在迴轉壽司台設置兩組 SENSOR MONITOR,將 MONITOR 設置在壽司師傅出餐的地方,並在軌道之下 設置一組SENSOR,如圖 3-1。 另一處則在於軌道另一側,以同樣方式架 SENSOR,方便觀察過期,或是因被選購而從缺的商品位置,如圖 3-2。

而另一組 SENSOR 和 MONITOR 將設置於櫃檯,在專用的平台之下放置 SENSOR。本研究報告僅為報告本組人員成果,故僅以一組 RFID 設備示 意。

3-3 SENSOR 位置示意圖

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在規劃完所需功能及所需紀錄之資訊後,本組人員決定將此研究計畫 中生產者端兩大功能:品管及商品數量監控功能合併在一個程式中,並使 之同時動作,既可減少判讀上的誤差,也可使系統功能得到最好的發揮,

以下簡單介紹本組人員所寫的兩個程式,參見圖3-3。

程式功能:

“檯面管理”A:顯示軌道上全部壽司種類與數量以方便辨識缺貨事實。

B:記錄壽司運轉圈數和發出超時警示。

“結帳介面”:統計盤數和計算金額。

圖 3-5 檯面管理與結帳介面 於本處顯示品

名字樣及其圖 片方便判讀。

分別記錄以回轉圈數 及保鮮圈數以計算保 存期限。

右方則為檯面監控區,有顯 示之圖片方格代表其對應 商品已就位。

RFID 裝置自我檢查及本次 讀得商品之品名欄。

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3.3 檯面監控

檯面監控壽司師傅做好一系列壽司放上軌道之後,SENSOR 會在 讀取到盤子上之卡號資訊後送回電腦,比對後端資料庫後將所對應之資料 顯示在我們所安排之程式內,得以開始記錄在軌道上所有的壽司種類,並 MONITOR 上顯示,已得知本軌道上共有多少壽司,分別為哪種品項;

更有甚者,在程式辨識到完成本圈之讀取時,會自動與上一圈之資料做比 對,於是若有壽司被拿走,藉由比對此圈比起前一圈少了哪幾個 TAG 被 讀取到,就可以辨認出已被拿走的壽司種類、被拿走了多少量,如圖 3-4 所示。在廚師做好可以上架之產品後,程式的功能能夠辨識此為新上架進 入品管範圍的卡片,同步加入品管功能區及檯面監控區,藉由上述功能,

相信廚師便得以快速正確的補充,供應鏈及對客戶端的最佳化將有長足的 改善。

3-6 保鮮控管與檯面監控 首次納入品管圈的商品

將顯示 First Read

就位之商品於檯面監控 區之品名將反綠。

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如此便能清楚的辨識商品上架,並實現自動納入品管圈的理想,至於被顧 客選購後之品項如何下架,並退出品管圈,其功能容後再述。

3.4 辨識不新鮮

在第一個程式中,左半邊是為從事品管行為而設置的區塊,資料庫中 會有資訊被調閱,並在該區塊顯示各種被讀到的壽司之品名,及其所能食 用的有效時間(以圈數為單位),SENSOR 則會在盤子經過讀取區時讀取盤 子上的TAG,記錄此盤壽司在軌道上的圈數,並將資料回傳給程式運算,

如圖 3-5 所示;當壽司在軌道上所運行圈數接近資料庫規範之對應圈數時 (本案以剩餘兩圈為限),系統將在 MONITOR 上發出第一階段的警告,當 運行圈數超過規範圈數,即代表超過賞味期限,此時程式會發出第二階段 警告,此資訊將會顯示在MONITOR 以警示品管人員,應將之歸類為不新 鮮儘快處理,廚師也一並得知商品被下架,得以保持檯面完善,如圖 3-6 所示。而假設在被下架之前,商品被顧客選購,品管功能中針對此品項的 區塊功能就會停擺,而後在辨識跑完此圈之後,程式將自動清空其所屬欄 位,並在下一次讀取到被辨識為新上架之品項時,自動更新顯示新品項之 產品資訊於該區塊,如此一來,便有足夠的功能控管檯面上商品新鮮度。

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3-7 保鮮圈數示意圖

3-8 保鮮警示示意圖 保鮮圈數減已讀圈數即

為剩餘圈數,本圖以兩組 不同品項為例方便觀察 程式功能,目前為迴轉 8 圈時之情形

設計品管功能為剩餘圈 數兩圈以下時,會以黃燈 提出初步警告,本例為迴 轉 13 圈時之情形。

數據

表 2-2 RFID與條碼之差異性比較  條碼  RFID  讀取數量  一次一個  可同時多個  遠距讀取  需要光線  不需光線即可讀取、更 新    資料容量  小  大  讀寫能力  條碼資料不可更新  電子資料可以反覆讀寫 (R/W)    讀取方便性  需看得見且清楚  很薄且隱藏包裝內仍可 讀取    資料正確性  有人為疏失可能性  可傳遞資料作貨品追蹤 與保全    堅固性  無耐久性  惡劣環境下仍可讀取資 料    高速讀取  有限制性  可進行高速移動讀取  資料來源:工研院經資中心
表 2-4  RFID 頻譜比較分析表 頻 率 優 點  缺 點   應 用 範 圍 低 頻 (9-135Khz)  1.此 頻 段 在 絕 大 多 數 的 國 家 屬 於 開 放,不 涉 及 法 規 開 放 和 執 照 申 請 的 問 題 。 讀 取 範 圍 受 限 制在1.5 公 尺 內   1.畜 牧 或 寵 物 的管 理 2
圖 3-4  迴轉台示意圖    RFID 設置方法: 在實際營運時,在迴轉壽司台設置兩組 SENSOR 和MONITOR,將 MONITOR 設置在壽司師傅出餐的地方,並在軌道之下 設置一組 SENSOR,如圖 3-1。  另一處則在於軌道另一側,以同樣方式架 設SENSOR,方便觀察過期,或是因被選購而從缺的商品位置,如圖 3-2。 而另一組SENSOR 和 MONITOR 將設置於櫃檯,在專用的平台之下放置 SENSOR。本研究報告僅為報告本組人員成果,故僅以一組 RFID 設備示 意。 圖3-3 S
圖 3-7  保鮮圈數示意圖  圖 3-8 保鮮警示示意圖 保鮮圈數減已讀圈數即為剩餘圈數,本圖以兩組不同品項為例方便觀察程式功能,目前為迴轉 8圈時之情形。  設計品管功能為剩餘圈 數兩圈以下時,會以黃燈提出初步警告,本例為迴轉 13 圈時之情形。
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