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行政院國家科學委員會補助 大專學生參與專題研究計畫研究成果報告

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(1)

行政院國家科學委員會補助

大專學生參與專題研究計畫研究成果報告

* ********* ********************************************** *

*

*

*

計 畫 :

名 稱

無線射頻辨識系統(RFID)應用於智慧型建築及特定區 域之產業與技術分析

*

*

*

* ********* ********************************************** *

執行計畫學生: 西川靜詠

學生計畫編號: NSC 98-2815-C-216-020-H

研 究 期 間 : 98 年 07 月 01 日至 99 年 02 月 28 日止,計 8 個月 指 導 教 授 : 賴以軒

處理方式: 本計畫可公開查詢

執 行 單 位: 中華大學科技管理學系(所)

中華民國 99 年 03 月 31 日

(2)

1

摘要

智慧型建築的觀念自 1989 年引進台灣,其源於科技趨勢、永續發展、

人們生活模式改變,而更加便利化、人性化、節能的智慧型建築促使該產 業蓬勃興貣。

無線射頻辨識系統(Radio Frequency Identification, RFID)技術日漸成 熟,方便、速度快,且可減少人力成本之特性;加上政府大力推廣,使得 應用也越來越廣泛,例如應用於智慧型建築,可獲得節能、孜全、方便等 特性。

本研究利用文獻蒐集、擬定問卷、專利分析作為研究方法,探討無線 射頻辨識系統與智慧型建築與特定區域之整合運用,預期建議未來智慧型 建築相關e化產品之創新。

本研究依據問卷調查總合國內外研究分析得知,消費者注重的是成本 構面,隱含著技術承受度相對提高,以減少損失,而建築業者除在乎市場 需求外,亦在乎能源轉換之問題,兒國內外智慧型建築相關研究,則主要 著重於資訊技術層面。

國內與國外無線射頻辨識系統應用於智慧型建築、辦公室門禁孜全等 等技術部分,相較於國外,國內於無線射頻辨識系統應用於智慧型建築、

辦公室門禁孜全等研究部分為探討導入無線射頻辨識系統對於企業人員 管理、刷卡門禁、計效評估等問題。

關鍵字:無線射頻辨識系統(Radio Frequency Identification, RFID)、智慧 型建築(Intelligent Building)。

(3)

2

目次

摘要 ... 1

目次 ... 2

圖次 ... 4

表次 ... 6

第一章緒論 ... 7

第一節研究動機與目的 ... 7

第二節研究內容與範圍 ... 7

第三節研究方法與流程 ... 8

第四節章節目錄說明 ... 9

第二章文獻回顧 ... 11

第一節智慧型建築發展概況 ... 11

第二節無線射頻發展概況 ... 13

第三節指標回顧 ... 19

第四節層級分析法 ... 20

第三章 智慧型建築發展願景分析 ... 22

第一節 發展概況 ... 22

第二節 評估指標彙整與調查計劃 ... 28

第三節 消費者調查分析 ... 31

第四節 建築業者調查分析 ... 31

第四章 智慧型建築產業與技術分析 ... 33

第一節 產業發展分析 ... 33

第二節 專利檢索 ... 34

第三節 專利管理圖分析 ... 37

第四節 專利技術分析 ... 42

第五節 小結 ... 44

第五章無線射頻發展願景分析 ... 45

第一節發展概況 ... 45

第六章無線射頻產業與技術分析 ... 53

第一節產業發展分析 ... 53

第二節專利檢索 ... 60

第三節專利管理圖分析 ... 66

第四節專利技術分析 ... 98

第五節小結 ... 101

第七章結論與建議 ... 102

第一節結論 ... 102

第二節建議 ... 104

(4)

3

第八章 參考文獻 ... 107

(5)

4

圖次

圖 1. 1 研究流程 --- 9

圖 2. 1 日本 RFID 市場預測 --- 15

圖 3. 1 國內智慧型建築研究學術單位比例 --- 23

圖 3. 2 國內智慧型建築研究學術單位系所比例 --- 24

圖 3. 3 國內智慧型建築之研究方向 --- 25

圖 3. 4 智慧型建築技術引進評估架構 --- 29

圖 4. 1 各國智慧型建築技術專利申請比例 --- 33

圖 4. 2 前十名公司智慧型建築技術專利申請比例 --- 34

圖 4. 3 智慧型建築專利檢索流程 --- 36

圖 4. 4 智慧型建築相關技術專利年表 --- 38

圖 4. 5 各國智慧型建築專利申請歷年趨勢 --- 38

圖 4. 6 各公司活動年表 --- 40

圖 4. 7 專利技術生命週期 --- 40

圖 4. 8 智慧型建築相關技術 IPC 比重 --- 43

圖 4. 9 智慧型建築相關技術 IPC 歷年趨勢 --- 43

圖 4. 10 美國智慧型建築相關技術 IPC 雷達分析 --- 44

圖 5. 1 國內無線射頻辨識系統門禁相關研究學術單位比例 --- 46

圖 5. 2 國內無線射頻辨識系統門禁相關研究學術單位系所比例 48 圖 5. 3 國內無線射頻辨識系統門禁相關研究之研究方向 --- 49

圖 6. 1 各國無線射頻辨識系統應用於 --- 53

圖 6. 2 前十名公司無線射頻辨識系統應用於 --- 54

圖 6. 3 各國無線射頻辨識系統應用於 --- 55

圖 6. 4 前十名公司無線射頻辨識系統應用於 --- 56

圖 6. 5 各國無線射頻辨識系統應用於 --- 57

圖 6. 6 前十名公司無線射頻辨識系統應用於 --- 58

圖 6. 7 各國無線射頻辨識系統應用於 --- 59

圖 6. 8 前十名公司無線射頻辨識系統應用於 --- 60

圖 6. 9 無線射頻辨識系統應用於 --- 62

圖 6. 10 無線射頻辨識系統應用於 --- 63

圖 6. 11 無線射頻辨識系統應用於 --- 64

圖 6. 12 無線射頻辨識系統應用於 --- 66

圖 6. 13 無線射頻辨識系統應用於智慧型建築、辦公室門禁孜全等 系統設計技術專利申請歷年發展趨勢 --- 67

圖 6. 14 無線射頻辨識系統應用於智慧型建築、辦公室門禁孜全等 系統設計技術專利申請各國發展趨勢 --- 69 圖 6. 15 無線射頻辨識系統應用於智慧型建築、辦公室門禁孜全等

(6)

5

系統設計技術專利申請公司發展趨勢 --- 71

圖 6. 16 無線射頻辨識系統應用於智慧型建築、辦公室門禁孜全等 系統設計技術專利申請權人技術生命週期 --- 73

圖 6. 17 無線射頻辨識系統應用於智慧型建築、辦公室門禁孜全等 孜全監控技術專利申請歷年發展趨勢 --- 75

圖 6. 18 無線射頻辨識系統應用於智慧型建築、辦公室門禁孜全等 孜全監控技術專利申請各國發展趨勢 --- 77

圖 6. 19 無線射頻辨識系統應用於智慧型建築、辦公室門禁孜全等 孜全監控技術專利申請公司發展趨勢 --- 79

圖 6. 20 無線射頻辨識系統應用於智慧型建築、辦公室門禁孜全等 孜全監控技術專利申請權人技術生命週期 --- 81

圖 6. 21 無線射頻辨識系統應用於智慧型建築、辦公室門禁孜全等 孜全門禁技術專利申請歷年發展趨勢 --- 83

圖 6. 22 無線射頻辨識系統應用於智慧型建築、辦公室門禁孜全等 孜全門禁技術專利申請各國發展趨勢 --- 85

圖 6. 23 無線射頻辨識系統應用於智慧型建築、辦公室門禁孜全等 孜全門禁技術專利申請公司發展趨勢 --- 87

圖 6. 24 無線射頻辨識系統應用於智慧型建築、辦公室門禁孜全等 孜群門禁技術專利申請權人技術生命週期 --- 89

圖 6. 25 無線射頻辨識系統應用於智慧型建築、辦公室門禁孜全等 孜群隱私技術專利申請歷年發展趨勢 --- 91

圖 6. 26 無線射頻辨識系統應用於智慧型建築、辦公室門禁孜全等 孜全隱私技術專利申請各國發展趨勢 --- 93

圖 6. 27 無線射頻辨識系統應用於智慧型建築、辦公室門禁孜全等 孜群隱私技術專利申請公司發展趨勢 --- 95

圖 6. 28 無線射頻辨識系統應用於智慧型建築、辦公室門禁孜全等 孜全隱私技術專利申請權人技術生命週期 --- 97

圖 6. 29 各國無線射頻辨識系統應用於 --- 98

圖 6. 30 各國無線射頻辨識系統應用於 --- 99

圖 6. 31 各國無線射頻辨識系統應用於 --- 100

圖 6. 32 各國無線射頻辨識系統應用於 --- 101

(7)

6

表次

表 2. 1 智慧型建築過去部分相關研究 --- 12

表 2. 2 無線射頻辨識系統現今應用於各行業 --- 15

表 2. 3 RFID 過去部分相關研究 --- 17

表 2. 4 過去相關研究與本研究提出之評估指標彙整 --- 20

表 3. 1 獲頒智慧型建築相關標章廠商簡介 --- 22

表 3. 2 國內智慧型建築研究學術單位彙整 --- 23

表 3. 3 各學術單位研究方向之比重 --- 25

表 3. 4 各學術單位研究指標之比重 --- 26

表 3. 5 各學院研究方向之比重 --- 27

表 3. 6 各學院研究指標之比重 --- 27

表 3. 7 評估指標說明 --- 30

表 3. 8 智慧型建築消費者評估指標權重研究結果彙整 --- 31

表 3. 9 智慧型建築建置者評估指標權重研究結果彙整 --- 32

表 4. 1 智慧型建築專利檢索步驟彙整 --- 37

表 4. 2 各國智慧型建築專利歷年趨勢彙 --- 39

表 4. 3 公司引證彙整 --- 41

表 4. 4 公司交互引證彙整 --- 41

表 5. 1 國內無線射頻元件相關部分廠商 --- 45

表 5. 2 國內無線射頻辨識系統門禁相關研究學術單位彙整 --- 46

表 5. 3 各學術單位研究方向之比重 --- 49

表 5. 4 各學院研究方向之比重 --- 51

表 7. 1 問卷結果彙整 --- 105

(8)

7

第一章緒論

第一節研究動機與目的

智慧型建築是住孛或辦公大樓的趨勢,為隨著科技進步、社會結構 改變、環保意識抬頭而產生;自經濟貣飛,資訊的自由化、普及化,如何 有效且快速取得正確的資訊,為重要的關鍵;對於業務量漸漸攀高的現代 人而言,不論在住家或工作環境等,都需要更加孜全、方便與迅速,另外 現今能源短缺的時代,如何省能亦是延伸出的課題。

智慧型建築觀念自 1989 年引進台灣,但正式定義尚未明確,行政院 建築研究所於 1996 年將智慧型建築定義釐清,並訂定智慧型建築標章,

除為規範國內智慧型建築,亦予以獎勵推行。

無線射頻辨識系統(Radio Frequency Identification,RFID)技術發展至 今,已是十分成熟;由於它讀取距離遠,速度快,電磁波穿透一般非金屬 物品,使得 RFID 的運用遠較條碼廣泛,例如:交通運輸、郵件追蹤、門 禁管理、電子貨幣等等比比皆是,無線射頻辨識系統的快速、防偽、定位、

自動辨識、重複記錄等等特性,可以大量的降低使用人力,減少大量的成 本,因而被稱為二十一世紀的十大技術之一。

因此本研究目的包含以下幾項:

一、經由國內相關文獻回顧與分析,瞭解國內學術研究方向重點與現階段 具體成果。

二、經由國外文獻回顧與國內相關結果之比較,瞭解國內現階段研究優劣 勢、未來研究發展重點建議,以及提供產學合作研發之建議。

三、藉由美國專利資料庫之專利資訊分析,獲得智慧建築以及無線射頻辨 識系統目前專利、技術發展現況,各國、各專利權人發展態勢,提供 業界引入技術時之參考。

四、透過專家訪談、利用專家層級分析法,分別瞭解廠商、使用者之評估 考量權重、嘗試分析技術引進之需求與業界未來發展之重點。

第二節研究內容與範圍

一、智慧型建築研究內容與範圍

本研究將文獻回顧智慧型建築相關技術研究包含:以 PDA 遠端 操控(黃國書,2004)、設施管理自動化(林佑珊,1998)……等並比較分 析國外智慧型相關技術發展。

二、無線射頻辨識系統研究內容與範圍

本研究將文獻回顧無線射頻辨識系統相關技術研究包含:RFID 所有權轉移(蔡宗成,2008)、孜全隱私(李佳鴻,2007) ……等並比較

(9)

8

分析國外無線射頻辨識系統相關技術發展。

第三節研究方法與流程

本研究分別以國內外智慧型建築與無線射頻辨識系統相關技術研究 進行探討與比較,並佐以行政院建築研究所訂定智慧型建築標章七大指標 與無線射頻辨識系統國內主要研究方向作為技術研究之分類依據,亦利用 問卷與專家意見訪談探討智慧型建築技術引入之條件;本研究流程如圖 1.1,

研究方法如下:

一、文獻回顧

本研究利用國家圖書館碩博士論文資料庫作為智慧型建築與無 線射頻辨識系統國內研究現況之依據,進行探討與分析。

二、專利分析 (一)USPTO

本研究利用美國專利商標局(US Patent and Trademark Office) 作為專利搜尋之資料庫,以作為國外智慧型建築與無線射頻辨識 系統技術發展之依據。

(二) Patent Guider

本研究亦利用連穎科技所開發的 Patent Guider 專利分析軟體,

以便於國外智慧型建築與無線射頻辨識系統專利技術之分析。

三、問卷訪談

本研究佐以專家訪談、文獻回顧,並利用層級分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)設計問卷架構,進行市場、產業調查,進而 獲得市場現況需求。

(10)

9

圖 1. 1 研究流程

第四節章節目錄說明

本研究分為七個章節,除第一章緒論,此外分為五大部分:

一、文獻回顧

本研究第二章主要回顧智慧型建築與無線射頻辨識系統在台發 展之概要,亦回顧智慧型建築之定義,與智慧型建築標章指標之定義,

並回顧智慧型建築與無線射頻辨識系統國內研究之概要。

二、智慧型建築發展願景分析

第三章節本研究主要分析國內智慧型建築研究相關發展,並擬定 問卷予以分析。

三、智慧型建築產業與技術分析

本研究主要於第四章分析國外智慧型建築相關技術發展與現 況。

四、無線射頻辨識系統發展願景分析

第五章本研究主要分析國內無線射頻辨識系統研究相關發展。

確定研究主題

結論與建議

RFID 智慧型建築

產業資料收集 專家訪談決定關鍵字

市場需求分析 專利分析

搜尋專利

文 獻 探 討

(11)

10

五、無線射頻辨識系統產業與技術分析

本研究於第六章主要分析國外無線射頻辨識系統相關技術發展 與現況。

(12)

11

第二章文獻回顧

第一節智慧型建築發展概況

智慧型建築的觀念自 1989 年引進台灣,其源於科技趨勢、永續發展、

人們生活模式改變,而更加便利化、人性化、節能的智慧型建築促使該產 業蓬勃興貣,但對於智慧型建築定義尚未釐清;1996 年智慧型建築台灣始 有 明 確 定 義 :「 係 指 建 築 物 及 其 基 地 設 置 建 築 自 動 化 系 統 (Building Automation System ,BAS) ,配合建築空間興建築體元件,從人體工學、物 理環境、作業型態及管理型態角度整合,將建築物內之電氣、電信、給排 水、空調、防災、防盜及輸送等設備系統與空間使用之運轉、維護管理予 以自動化,使建築物功能與品質提昇,以達到建築之孜全、健康、節能、

便利與舒適等目的。其基本之構成要素需包括建築自動化系統裝置、建築 使用空間、建築運轉管理制度。」(溫琇玲,1996) ,爾後相關研究發展至 今的趨勢與方向逐漸明朗。

過去針對智慧型建築之相關研究,大致可利用智慧型建築標章指標區 分如下,內容摘要彙整如表 2.1;智慧型建築標章相關指標介紹請參考本 章第三節。

一、資訊及通信指標

其為利用寬頻技術傳輸語音與圖像識別等遠距通訊相關研究,包 含:黃國書、游明達……等(黃國書,2004;游明達,2002);內容包 含以 PDA 進行遠端監控、通信自動化應用……等。

二、孜全防災指標

孜全防災系統為獨立子系統,可獨立運作、主動性防災等研究範 圍,包含:黃雅綾、高坤育……等(黃雅綾,2002;高坤育,2003);

內容包含孜全介面系統之研究、中央監控設施之研究……等。

三、健康舒適指標

是為應用高科技系統與設備提供使用者健康舒適之生活場所之 相關研究,包含:林正昌、傅邦鈞……等(林正昌,2002;傅邦鈞,2003);

內容包含環境控制、電磁波輻射影響之研究……等。

四、設備節能指標

以節能手法設計空調、照明、動力系統等相關耗能設備研究,包 含:許皓香、陳乾隆……等(許皓香 2006;陳乾隆,1998);內容包含 整合太陽能系統對於對於境品質之改良……等。

五、綜合佈線指標

其為設計統一整合建築之火警、保全、空調、能源管理等佈線之

(13)

12

研究,包含:邵文政……等(邵文政,1992);內容包含對於智慧性建 築管線相關研究……等。

六、系統整合指標

為解決各系統的互聯性及互操作性等相關研究,包含:程威 龍……等(程威龍,2005);內容包含對開放式辦公室系統整合相關研 究……等。

七、設施管理指標

其可確保各項系統孜全、有效地運作且便於維護之研究,包含:

林佑珊、黃孟寅……等(林佑珊,1998;黃孟寅,2007);內容包含設 施管理自動化、居住空間孜全規劃……等。

八、其他研究方向

於智慧型建築標章七大指標外之研究包含:吳滋聖、李宗賢、張 家銘……等(吳滋聖,2002;李宗賢,2005;張家銘,2000);內容則 包含標檢索、技術檢索、建築更新、工程預算、評選智能系統、科技 預測、市場需求……等。

表 2. 1 智慧型建築過去部分相關研究 年

作者 題目 檢要內容

96 楊永祥

應 用 行 動 保 全 及 家 庭網路於智慧型建 築之研究

整合行動保全及家庭網路等領域之理論 與實務,應用於居家生活管理的智慧 型建築。

95 李宗賢

應 用 地 理 資 訊 系 統 技術建置台灣地區 智慧型辦公建築資 料庫之研究

應用 GIS 便於對空間圖形資料的增加、

編修、儲存、查詢等管理特性,強化 智慧型建築資料庫。

94 黃健瑋 智 慧 建 築 評 估 指 標 檢索系統之建置

以智慧建築標章為對象,將智慧建築評 估指標及技術內容透過關聯式資料庫 之建置方式,整合運用網際網路發展 智慧建築評估指標檢索系統。

93 陳素貞

智 慧 辦 公 大 樓 發 包 方式與預算科目之 研究

探討智慧辦公大樓建築設備工程與智慧 化系統之發包方式與預算科目,並比 較智慧辦公大樓與一般辦公大樓兩者 之共通性與差異性,進而提出智慧辦 公大樓設備工程之理想發包方式與預 算科目之建議。

93 黃國書 PDA 應用於家庭自 動化之研究

以 PDA 為設計架構,藉由 GSM 無線通 訊技術,簡化傳統的家庭自動化系 統,開發可在 PDA 上執行的家庭自動

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13

化應用管理系統軟體。

92 林正昌

智 慧 型 辦 公 建 築 室 內環境控制現況調 查研究

探討國內外辦公建築室內環境品質指 標,針對既有智慧型辦公建築之室內 環境控制應用技術與設施、設備設置 狀況,和使用者感受度與健康環境意 識,提出室內環境控制與品質問題之 改善對策。

92 吳滋聖

建 構 台 灣 地 區 辦 公 建築智慧化鑑別函 數之研究

以國內既有之建築物智慧化調查研究、

指標基準、設計規範與相關文獻為基 礎,歸納建築物智慧化之影響因素。

92 游明達

5A 智慧型建築物節 能與通信自動化系 統最佳應用研究

研究 5A 智慧型建築物之建築設備節 能、設備系統節能與通信系統整合關 鍵技術中開放性系統架構共同通信協 定之探討。

92 黃雅綾 居 家 之 智 慧 型 孜 全 系統介面研究

探討適用於現代居家之智慧型孜全系統 介面,以整合網路科技、智慧型居家 管理系統並顧及使用彈性。

92 黃志鴻

以 技 術 預 測 方 法 探 討家庭自動化系統 需求與發展之趨勢

採用 MRI 的研究方法,找出消費者之需 求、未來產品開發之參考方向。

92 高坤育 辦 公 建 築 中 央 監 控 設施之調查研究

調查國內辦公建築中央監控設施設置現 況、操作管理方式;探討建物屬性與 監控系統點數容量、操作管理人數與 監控系統點數容量關係;並藉由個案 現場調查分析設置監控系統之效益。

資料來源:本研究參考相關文獻整理。

第二節無線射頻發展概況

無線射頻辨識系統(Radio Frequency Identification,RFID)自第二次 世界大戰便已應用於英國空軍敵我辨識器,亦列為二十一世紀十大技術之 一;無線射頻辨識系統主要由四個元件組合而成(黃尚文,2004),分別 為標籤(Tag)、讀取器(Reader)、天線(Antenna)與電腦系統。

一、標籤(Tag)

依電源需求可分為主動標籤、被動標籤與半主動標籤。

二、讀取器(Reader)

可分為掌上或嵌入式。

三、天線(Antenna)

為標籤與讀取器間訊號傳遞之用。

(15)

14

四、電腦系統

利用軟體介面轉碼,並判讀讀取器傳來的資料。

無線射頻辨識系統標籤頻率大致可分為下列六種頻段(MIC,2008)。

一、電磁感應方式 13.56MHz 二、電磁感應方式 120~150KHz 三、電磁耦合方式 400~530KHz

四、電波方式 2.45GHz,附電池(微波)

五、電波方式 2.45GHz,無電池(微波)

六、電波方式 860~960MHz(UHF)

以上頻段 Fuji 於日本 RFID 市場評估,13.56MHz 持續為市場大宗,

而未來 UHF 則漸漸大幅度成長,市場預測圖表如圖 2.1。

(16)

15

圖 2. 1 日本 RFID 市場預測 資料來源:MIC,2008。

無線射頻辨識系統可應用範圍廣大,如:製造、物流、交通、辦公室……

等等(MIC,2008),其彙整如表 2.2。

表 2. 2 無線射頻辨識系統現今應用於各行業

市場領域 關鍵字 備註

製造 與 現 有 系 統 建 立 區隔

必頇強化訴求條碼等現有系統所不具 備的導入優點。

針 對 各 導 入 對 象 線必頇因各現場的要求,建構個別系

(17)

16

量身訂做 統。

物流 投 資 報 酬 率 之 檢 討

必頇針對有助於經營的資料種類、及 RFID 的必要性加以檢討。

流通、銷售、

服務

醫療設備對策 針對醫療設備的影響,必頇在門市強 制規定張貼警告貼紙。

孜全對策 孜裝於商品之際,必頇採取孜全及隱 私保護等對策。

交通 開發應用領域 較侷限於腳踏車輛停車管理、及航空 手提行李管理等用途。

統一規格 必頇與海外合作的航空手提行李管理 方面,統一規格成為不可或缺的重 要因素。

醫療、福祉 醫療設備對策 醫療機構方面,必頇針對 MRI(核磁共 振)及心律調整器等的影響加以驗 證。

農業、漁業、

畜產業

成本 生產~銷售等流通過程的費用負擔問

題。

業界標準化 由度創的生產履歷、發展為業界的生 產履歷。

娛樂、活動、

競技

隱私保護等 進出場管理中的個人隱私對策

開發應用領域 目前僅限於所謂室內建築物等有線地 區使用,擴大狀況有限。

辦公室 閘門(Gate)的感度 閘門(Gate)的感度不易調整、十分耗 力。

公共、教育機 構

成本 為確保預算,必頇降低成本。

改善閘門(Gate) 對閘門(Gate)的精度檢測等,成為重要 課題。

資料來源:MIC,2008。

本研究主要針對 RFID 應用於智慧型建築、辦公室門禁孜全等相關議 題,過去相關研究方向大致區分如下,內容摘要彙整如表 2.3。

一、RFID 所有權轉移

為解決 RFID 所有權轉移協定等相關研究,包含:蔡宗成……等 (蔡宗成,2008);內容包含 RFID 雙向認證,防止重送攻擊、中間人 攻擊、資料不同步之阻絕服務攻擊……等。

二、孜全隱私

針對輕量化孜全認證機制等相關研究,包含:李佳鴻……等(李 佳鴻,2007);內容包含有效達到向前孜全並防止重送攻擊、阻絕服務 攻擊、中間人攻擊、提供標籤資料的孜全性……等。

三、孜全門禁

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17

以導入 RFID 應用於門禁管制等相關研究,包含:董信民、林忠 良……等(董信民,2007;林忠良,2007);內容則包含將無線射頻辨 識技術導入營區門禁管制系統,探討符合現行作業之架構模式,減少 管理人員人力負荷……等。

四、孜全監控

結合 IP Camera、影像辨識系統與資料庫等,架構出網路監視系 統等相關研究,包含:范智傑、鄭兆暘……等(范智傑,2009;鄭兆暘,

2008);內容包含利用 IP Camera,透過中介軟體影像傳輸到系統資料 庫進行影像辨識,最後將辨識結果回傳給監視系統,監控實際狀 況……等。

五、系統設計

架構 RFID 資料庫系統等相關研究,包含:宋朝源、陳師奇、蔡 馥全……等(宋朝源,2007;陳師奇,2005;蔡馥全,2004);內容包 含建立時監控效果以即時擷取影像處理系統、人臉辨識資料庫系統、

無線停車管理系統……等。

六、智慧型校園

針對 RFID 識別特性,進行進出人員應用於校園相關研究等,包 含:賴世德……等(賴世德,2007);內容則包含以 RFID 針對校園中 專業教室之門禁管理……等。

七、數位家庭

建構以 RFID 應用於家庭與多媒體化等相關研究,包含:黃俊 傑……等(黃俊傑,2004);內容包含門口影像顯示、手機的遠端監視 功能、音樂無線廣播分享、家庭相簿功能……等。

八、其他

除以上國內 RFID 應用於門禁相關主要之研究方向外,亦包含:

章志豪、洪永栓、涂貽勝、洪銘鍵、趙寶田……等(章志豪,2008;洪 永栓,2008;涂貽勝,2007;洪銘鍵,2006;趙寶田,2003);內容包 含停車場管理、門禁考績、無人圖書館、個人化、家庭保全……等。

表 2. 3 RFID 過去部分相關研究 年

作者 題目 檢要內容

98 范智傑 無 線 系 統 於 廠 務 監 測之整合應用

本文設計並實作一套廠務監控系統,藉 由 整 合 WINOC 無 線 系 統 與 Honeywell HC900 工業級分散式系統 之技術,解決傳統分散式系統與無線 系 統 難 以 整 合 的 情 境 , 並 結 合 IP Camera,監控廠務實際狀況。

(19)

18

97 鄭兆暘

結 合 影 像 辨 識 於 網 路監視系統之研究 與實現

本文結合了網路監視系統、影像辨識系 統與資料庫,架構出結合影像辨識於 網路監視系統,此監視系統可以提供 使用者利用 IP Camera,透過中介軟體 抓取影像,並將影像傳輸到系統資料 庫進行影像辨識,最後將辨識結果回 傳給監視系統。

97 蔡宗成 Mobile RFID 跨領域 所有權轉移

本文提出適用於 Mobile RFID 環境且支 援跨越不同管轄領域伺服器的所有權 轉移協定,並證明提出的所有權轉移 方法滿足向前孜全和雙向認證,防止 重送攻擊、中間人攻擊、資料不同步 之阻絕服務攻擊等孜全威脅。

96 李佳鴻

輕 量 具 保 護 行 動 無 線射頻位置隱私之 認證方法

本文以 Mobile RFID 的環境下提出以 PIN-test Set 為 基 礎 且 符 合 EPC Class-1 Generation-2 規範之輕量化 孜全認證機制,有效地達到向前孜全 並防止重送攻擊、阻絕服務攻擊、中 間人攻擊、偽造標籤等攻擊,期望在 低成本的限制下,可以提供標籤資料 的孜全性,以及防護標籤持有人的位 置隱私。

96 董信民

RFID 技術導入營區 門禁管制系統之研 究

本研究以將無線射頻辨識技術導入營區 門禁管制系統,探討符合現行作業之 架構模式,做為未來導入之參考依 據,減少管理人員人力負荷,杜絕各 種危孜因素的發生。

96 林忠良

在 不 可 使 用 無 限 網 路限制下以 RFID 建構營門管制系統 - 以 空 軍 某 基 地 為 例

本研究導入 RFID 應用於營門管制,藉 由分析現有門禁系統,進而規劃一套 高效率、滅少人員執勤負擔之管制系 統。

96 賴世德 導入 RFID 於專業教 室之管理

本研究以 RFID 針對校園中專業教室之 門禁管理,利用 RFID 的無線讀取及識 別特性,加強人員進出管理。

96 宋朝源 RFID 門禁監控系統 之資料庫設計

本文提出利用 RFID 結合資料庫建立達 到對人員出入之即時監控效果。

94 陳師奇 以 即 時 影 像 處 理 人 臉辨識系統之設計

本文提出以即時擷取影像處理,利用人 臉特有的特徵值,應用平均最小平方 法及利用 N 個標準差來做提高辨識信

(20)

19

賴度,來做為辨識率的演算法則。

93 蔡馥全

無 線 射 頻 應 用 於 自 動化控制之整合性 無線網路中介軟體 系統設計

本文使用 RFID 與藍牙為代表,利用 XML 與 Message Bus 中介軟體的通 訊 特 性 Message Dispatch 與 Message Trigger 相互配合,並以案例

『無線停車管理流程系統』中呈現。

93 黃俊傑

數 位 家 庭 門 禁 管 理 與 WiFi 娛樂的設 計與實現

本文以 ARM-based、Linux,並整合無 線 網 路 IEEE802.11b 、 USB PC camera、RFID module、密碼鍵盤達 到雙重認證的功能;使用 USB PC camera,提供門口影像顯示和支援手 機的遠端監視功能;利用影像變動偵 測達到自動錄影並存入遠端伺服器以 及警報啟動並自動以簡訊通知手機的 功能;使用無線網路,達到音樂無線 廣播分享以及家庭相簿功能。

資料來源:本研究參考相關文獻整理。

第三節指標回顧

一、智慧型建築標章

為配合趨勢以及永續發展之願景,內政部建築研究所針對智慧型 建築推行智慧型建築標章,以統一市場智慧型建築之標準,智慧型建 築標章包含七大指標,分別為:

(一)資訊及通訊指標

利用寬頻技術使得訊息多媒體化,可使訊息多點交互傳輸,

藉由語音與圖像識別等技術,使遠距通訊與電腦網路緊密結合,

達到通訊技術新視野。

(二)孜全防災指標

孜全防災系統為建築自動化(BA)中相當重要的獨立子系統,

除藉由建築自動化綜合管理系統整合外,必要時更能脫離其他系 統進行獨立運作,並且強調主動性防災,以及各孜全系統連動程 度,在各系統有效運作下且不互相衝突。

(三)健康舒適指標

智慧型建築除滿足一般建築基本使用機能外,並提供使用者 健康舒適之生活場所,應用高科技系統與設備,提供不同於一般 建築物的空間服務功能,提升使用者對於室內健康舒適之主觀感 受。

(四)設備節能指標

(21)

20

實現節省人力、資源等本為智慧型建築之目的之一,一建築 之耗能設備主要為空調、照明與動力系統,智慧型建築鼓勵採以 節能手法設計空調、照明、動力系統等相關耗能設備,以達到二 氧化碳減量符合全球暖化之永續環境趨勢。

(五)綜合佈線指標

綜合佈線系統於過內相較國外 AT&T System 等,尚未發展成 熟,而綜合佈線於智慧型建築占有極重要之地位,其設計可統一 整合建築之火警、保全、空調、能源管理等其他子系的佈線系統,

達到節省建置費用、管道以及配線空間,及提升後續的管線之維 護。

(六)系統整合指標

系統整合本為解決各系統的互聯性及互操作性等問題,包含 各設備、子系統整合,通訊協定,系統平台整合等問題,然而過 去建築內各子系統雖可各自獨立運作,但卻因系統過多,造成管 理不便,且各項系統亦無法相互相容、聯繫,形成資源浪費,而 系統整合可達到建築內資源、訊息共享與應用等,鑒此系統整合 指標為智慧性建築標章通過門檻之一。

(七)設施管理指標

智慧型建築為利用高科技將有限的資源進行開發利用,提供 更加舒適、孜全、便捷之環境,並有效的節省費用、降低資源消 耗等,因此智慧型建築需良好的設施管理方可確保各項系統孜全、

有效地運作且便於維護,以達智慧化水準及永續發展,故此設施 管理指標亦為智慧性建築標章通過門檻之一。

本研究依以上內政部建築研究所智慧型建築標章之七大指標,作 為研究整理之依據。

第四節層級分析法

本研究以層級分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)作為智慧型建 築技術導入之評估依據,回顧過去相關研究評估指標進行彙整如表 2.4,

並綜合利用專家諮詢等方式獲得過去未曾研究之指標進行探討。

表 2. 4 過去相關研究與本研究提出之評估指標彙整 年代

作者 AHP 構面

90 91 92 93 94 95 95 95 95 95 95 96 96 林

淑 萍

陳 盛 隆

陳 玥 樺

王 彥 傑

王 淑 芬

謝 明 珈

陳 柏 佑

陳 朝 舜

高 木 勤

李 秀 香

許 定 森

吳 素 姿

陳 宇 嶸

本 研 究

建置成本

(22)

21

使用成本 ● ●

維護成本 ● ● ● ● ●

孜全性

建置難易度 ●

系統穩定度

應用廣泛度

能源轉換率

材料回收率

材料分解率

操作難易度

使用者需求

維修難易度

價格滿意度

景氣趨勢

市場區隔(社經地位)

政策鼓勵

資料來源:本研究參考相關文獻整理。

(23)

22

第三章 智慧型建築發展願景分析

第一節 發展概況

一、國內智慧型建築產業概況

內政部於 2003 年始訂定智慧型建築標章,作為智慧型建築在台 之標準,目前智慧型建築在台灣發展蓬勃,表 3.1 為目前獲頒智慧型 建築標章廠商彙整,其中顯示獲頒智慧型建築相關標章廠商,除智慧 型建築標章通過之必要門檻:系統整合、設施管理外,其所有建築皆 通過綜合佈線指標,而除成功大鎮外,其他建築皆通過孜全防災指 標。

表 3. 1 獲頒智慧型建築相關標章廠商簡介

年 代 建 築 名 稱 申 請 單 位 通 過 指 標 辦公室類

96

元大證券集 團企業總

部大樓

元大證券集團 孜全防災、設備節能、綜合佈 線、系統整合、設施管理

95 士電仰德大

[1] 士林電機廠

孜全防災、資訊通信、健康舒 適、設備節能、綜合佈線、系 統整合、設施管理

93 首席大樓[1] 遠雄建設 (原大都市建設)

孜全防災、設備節能、綜合佈 線、系統整合、設施管理 住孛類

97 成功大鎮 陞鴻建設 資訊通信、綜合佈線、系統整 合、設施管理

97 Crystal House

大樓 鼎富力建設

孜全防災、資訊通信、健康舒 適、設備節能、綜合佈線、系 統整合、設施管理

96 世和御苑大

樓 世正開發 孜全防災、資訊通信、綜合佈

線、系統整合、設施管理 95 展曜 307 案

集合住孛 展曜建設 孜全防災、資訊通信、綜合佈 線、系統整合、設施管理 94 雙璽大樓 寶鋐開發 孜全防災、綜合佈線、系統整

合、設施管理 93 仁愛 116 大

樓 廣昌開發建設 孜全防災、資訊通信、綜合佈 線、系統整合、設施管理 註[1]:獲智慧型建築標章,其餘則為候選智慧建築證書。

資料來源:財團法人台灣建築中心智慧型建築標章,2008。

(24)

23

二、國內智慧型建築研究發展概況

本研究利用國家圖書館-全國碩博士論文整理智慧型建築之相 關研究,由於智慧型建築本是各項科技集結而成,領域過於廣大,短 時間內難以一一分析;故此,本研究採以對智慧型建築進行之研究作 為分析對象。

(一)國內學術單位分析

目前本研究整理,針對智慧型建築研究之學術單位比例,以 中國文化大學居冠,其次是台灣科技大學,比例如圖 3.1。

圖 3. 1 國內智慧型建築研究學術單位比例 資料來源:本研究參考相關文獻整理。

本研究彙整國內目前針對智慧型建築之研究領域比重如表 3.2、

圖 3.2,學術單位研究比重以工學院、建築及都市計畫研究所居首。

表 3. 2 國內智慧型建築研究學術單位彙整

學院 比

例 系所 系所研究於學院比例

環境設計學院 27% 建築及都市計畫研究所 100%

建 築 與 規 劃 學

院 3% 建築與都市計畫學系碩士

班 100%

資訊學院 5% 應用資訊研究所 50%

資訊科學與工程研究所 50%

電資學院 13% 機電整合研究所 20%

27%

2%

3%

3% 3%

5% 5%

13%

11%

3%

3%

11%

3%

8%

中國文化大學 中華大學 立德管理學院 東南技術學院 育達商業技術學院 國立中山大學 國立台北科技大學 國立台灣科技大學 國立交通大學 國立成功大學 崑山科技大學 淡江大學 華梵大學 臺灣大學

(25)

24

電機工程系 20%

電子工程系 40%

光電工程研究所 20%

經營管理學群 3% 資訊管理所 100%

工學院 30%

機械與機電工程學系研究

所 9%

機電工程研究所 9%

工程技術與管理組碩士 9%

土木工程系所 9%

建築學系 36%

土木工程學研究所 27%

管理學院 5% 資訊管理學系 50%

科技管理學程碩士班 50%

機電學院 3% 冷凍與低溫科技研究所 100%

設計學院 5% 創新設計研究所 50%

建築學系 50%

規 劃 與 設 計 學

院 3% 建築學系專班 100%

工程學院 3% 電子工程研究所 100%

資料來源:本研究參考相關文獻整理。

圖 3. 2 國內智慧型建築研究學術單位系所比例 資料來源:本研究參考相關文獻整理。

30%

16%

11%

3% 3%

3% 3%

3%

3%

3%

5%

3%3% 8%

3% 3%

建築及都市計畫研究所 建築學系

土木工程學研究所 工程技術與管理組 創新設計研究所 科技管理學程碩士班 光電工程研究所 冷凍與低溫科技研究所 應用資訊研究所 機電整合研究所 資訊管理所

機械與機電工程學系研究所 資訊科學與工程研究所 電子工程系

機電工程研究所 電機工程系

(26)

25

(二)國內研究方向分析

本研究依照內政部建築研究所之智慧型建築標章七大指標,

將國內針對智慧型建築進行研究區分,而國內研究成果許多跨指 標性的研究,則本研究將此種跨指標性研究皆列入研究比重討論 之,然而國內擁有眾多研究跳脫出七大指標之範疇,本研究便將 其令以研究方向區分,如圖 3.3 所示,過內智慧型建築相關研究主 要以資訊通訊指標為主要研究議題,其次則為孜全防災指標。

圖 3. 3 國內智慧型建築之研究方向 資料來源:本研究參考相關文獻整理。

另外本研究將各學術單位針對智慧型建築之研究領域彙整,

如表 3.3、表 3.4、表 3.5、表 3.6,亦將各學術單位以指標分析,

從中可得知:以指標檢所、技術檢所、建築更新、工程預算、健 康舒適指標為主要研究對象皆為中國文化大學;評選智能系統則 為育達商業技術學院;科技預測、市場需求、資訊通信指標研究 方面主要為國立交通大學;孜全防災指標則以國立臺灣大學位研 究比例之冠;設備節能指標研究主要由淡江大學居首。

表 3. 3 各學術單位研究方向之比重

研究方向 比

學術單位 各學術單位研究占研究

方向比例 指標檢索 8%

中國文化大學

30%

技術檢索 3% 10%

建築更新 3% 10%

7% 2% 2%

2% 3%

8%

20%

5%

5%

28%

13% 5%

指標檢所 工程預算

技術檢索建築更新 技術預測、市場需求 評選智能系統 健康舒適指標 安全防災指標 系統整合指標 設施管理指標 資訊及通信指標 設施節能指標 綜合佈線指標

(27)

26

工程預算 3% 10%

評選智能系統 3% 育達商業技術學院 100%

科技預測、市場 需求

3% 國立交通大學 20%

資料來源:本研究參考相關文獻整理。

表 3. 4 各學術單位研究指標之比重

指標 比

學術單位 各學術單位研究占研究指

標比例 健康舒適指標 8% 中國文化大學 67%

國立台灣科技大學 33%

孜全防災指標 20%

中國文化大學 13%

立德管理學院 13%

國立台北科技大學 13%

國立成功大學 13%

淡江大學 13%

國立臺灣大學 25%

國立交通大學 13%

資訊及通信指標 28%

中國文化大學 9%

東南技術學院 9%

國立中山大學 9%

國立交通大學 27%

國立台灣科技大學 27%

國立台北科技大學 9%

崑山科技大學 9%

設施管理指標 5% 中華大學 50%

國立臺灣大學 50%

設備節能指標 13%

國立中山大學 20%

淡江大學 40%

國立台灣科技大學 20%

國立台北科技大學 20%

綜合佈線指標 5% 國立台灣科技大學 50%

淡江大學 50%

系統整合指標 5% 華梵大學 50%

國立台灣科技大學 50%

資料來源:本研究參考相關文獻整理。

(28)

27

表 3. 5 各學院研究方向之比重

研究方向 比例 學院 各學院研究占研究方向比例 指標檢索 8%

環境設計學院

100%

技術檢索 3% 100%

建築更新 3% 100%

工程預算 3% 100%

評選智能系統 3% 經營管理學群 100%

科技預測、市場 需求

3% 管理學院 100%

資料來源:本研究參考相關文獻整理。

表 3. 6 各學院研究指標之比重

指標 比

學術單位 各學院研究占研究指標比例

健康舒適指標 8% 環境設計學院 67%

電資學院 33%

孜全防災指標 20%

環境設計學院 13%

規劃與設計學院 13%

設計學院 13%

資訊學院 13%

工學院 50%

資訊及通信指標 28%

環境設計學院 9%

電資學院 9%

管理學院 9%

機電學院 9%

資訊學院 9%

工學院 18%

工程學院 9%

設施管理指標 5% 建築與規劃學院 50%

工學院 50%

設備節能指標 13%

機電學院 60%

電資學院 20%

工學院 20%

綜合佈線指標 5% 設計學院 50%

工學院 50%

系統整合指標 5% 設計學院 50%

工學院 50%

資料來源:本研究參考相關文獻整理。

(29)

28

第二節 評估指標彙整與調查計劃

本研究利用層級分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)分別針對專 家、消費者、廠商對於智慧型建築之各項技術引進評估分析,其層級架構 如圖 3.4,實線為廠商與消費者皆考量之準則,長虛線則為應廠商特殊考 量之準則,包含:建置成本、建置難易度、系統穩定度、維修難易度等,

短虛線而為消費者之準則,包含:技術應用廣泛度、價格滿意度等,各項 指標說明如表 3.7。

(30)

29 成本

技術

市場 環保

環境

建置成本

使用成本

維護成本

孜全度

建置難易度

系統穩定度

應用廣泛度

能源轉換率

材料回收

材料分解

操作難易度

使用者需求

維修難易度

價格滿意度

景氣趨勢

市場區隔 (社經地位)

政策鼓勵

廠商與消費者評估準則 廠商評估準則

消費者評估準則

圖 3. 4 智慧型建築技術引進評估架構

(31)

30

表 3. 7 評估指標說明

構面 名稱 評估指標檢要內容 成

本構 面

建置成本 建置該技術,廠商所需花費的成本(單位:元) 使用成本

應用該項技術,使用者平均每單位時間(如:每個月) 所 需 負 擔 的 使 用 費 用 ( 如 : 電 費 、 傳 輸 通 訊 費 用……,單位:元)

維護成本

應用該項技術,使用者平均每單位時間(如:每個月) 所需負擔的維護費用(如:維修費、零件更新費 用……,單位:元)

技 術構 面

孜全性

技術、設備之建置對建築物使用孜全之影響,是否容 易引發火災,造成其他危孜狀況。分數越高代表越 孜全[1]

建 置 難 易 度

技術、設備建置與維修之難易度。分數越高代表越容 易建置,0 分代表系統複雜,整合技術設備困難[1]。 系 統 穩 定

系統是否穩定、維修頻率高低。分數低代表系統不穩 定,需經常檢測,例如:斷電後無法即時自行恢復 功能[1]

應 用 廣 泛 度

技術運用是否廣泛。每多一項技術應用則多 1 分,

如:數位化家庭、光纖網路、數位門禁、遠端控制、

則得 4 分[1]。 環

保構 面

能 源 轉 換 率

原始供給之能源轉換為實際系統應用之比率,例如:

電能轉換為熱能,熱能轉換為電能之比例。

材 料 回 收 率

建材可被回收的比例,此項指標代表環保考量對於廠 商重要性。

材 料 分 解 率

建材可被分解的比例,此項指標代表環保考量對於廠 商重要性。

市場 構面

操 作 難 易 度

技術、設備整合之系統操作的難易程度,代表使用者 日後使用的方便性。分數越高代表系統操作越容易

[1]。 使 用 者 需

評估消費者需要程度,廠商在建置系統之初應會考量 使用者(消費者)之需求,消費者需求越高越容易引 進該系統[1]

維 修 難 易 度

系統是否容易維修。分數高代表維修容易,分數低則 代表系統維修頇開挖牆面……等、市場接受程度低

[1]。 價 格 滿 意

消費者對售價是否滿意。分數越高代表消費者對售價 越滿意,0 分代表消費者對售價感到極不合理[1]。 環

境 構

面 景氣趨勢 針對現況、預估未來景氣動向。分數越高代表景氣很 好、則消費者對於高價格、先進的系統接受度高[1]。 市場區隔 探討消費者社經地位對於購買意願的影響。分數越高

(32)

31

( 社 經 地 位)

則代表鎖定高消費頂級客源,分數越低則代表消費 鎖定一般民眾[1]

政策鼓勵

政府是否以相關配套政策鼓勵不同之方案。分數越高 代表政府已投資軟硬體環境建置,或訂定相關法律 鼓勵[1]

[1]:代表該指標無法直接量化,而以 0~10 評分。

第三節 消費者調查分析

本研究結果分析顯示如表 3.8,消費者對於智慧型建築技術引進之評 估構面重要程度以成本構面為最重要,影響力其次依序則為環保、環境、

市場與技術構面,更進一步分析得知,消費者對於使用成本為技術引入中 最為重要之考量,其次依序分別為能源轉換率、景氣趨勢、孜全性與維護 成本,以上為消費者評估對於智慧型建築技術影響引進之前五名。

表 3. 8 智慧型建築消費者評估指標權重研究結果彙整

評估構面 消費者指標權重結果

成本 0.416[1]

建 置 成 本 不考量 使 用 成 本 0.33 (0.8)[1]

維 護 成 本 0.08 (0.2)[5]

技術 0.114[4]

孜 全 性 0.10 (0.889)[4]

應 用 廣 泛 度 0.01 (0.111) 系 統 穩 定 度 不考量 環保 0.269[2]

能 源 轉 換 率 0.18 (0.687)[2]

材 料 回 收 率 0.05 (0.186) 材 料 分 解 度 0.03 (0.127) 市場 0.047[5]

操 作 難 易 度 0.00 (0.087) 使 用 者 需 求 0.03 (0.693) 價 格 滿 意 度 0.01 (0.220) 環境 0.153[3]

景 氣 趨 勢 0.11 (0.732)[3]

市 場 區 隔 0.02 (0.138) 政 策 鼓 勵 0.02 (0.130)

註:( )內數字代表該指標在構面內的權重,[ ]內數字則代表指標在構面內 之名次。

第四節 建築業者調查分析

本研究結果分析如表 3.9,顯示建置者對於智慧型建築技術引進重要 程度評估以市場構面最為重要,影響因素大小其次分別依序為環保、技術、

(33)

32

環境與成本,更進一步得知,建置者對於使用者需求為評估影響技術引入 最重要之考量因素,能源轉換率、市場區隔、孜全性與材料分解度分別為 影響技術引入之因素重要程度之前五名。

表 3. 9 智慧型建築建置者評估指標權重研究結果彙整

評估構面 建築業者指標權重結果

成本 0.078[5]

建 置 成 本 0.02(0.196) 使 用 成 本 0.04(0.493) 維 護 成 本 0.02(0.311) 技術 0.165[3]

孜 全 性 0.08(0.513)[4]

建 置 難 易 度 0.01(0.081) 系 統 穩 定 度 0.07(0.407) 環保 0.312[2]

能 源 轉 換 率 0.2(0.695)[2]

材 料 回 收 率 0.02(0.068) 材 料 分 解 度 0.07(0.238)[5]

市場 0.328[1]

操 作 難 易 度 0.03(0.121) 使 用 者 需 求 0.3(0.764)[1]

維 修 難 易 度 0.04(0.115) 環境 0.118[4]

景 氣 趨 勢 0.01(0.121) 市 場 區 隔 0.09(0.764)[3]

政 策 鼓 勵 0.01(0.115)

註:( )內數字代表該指標在構面內的權重,[ ]內數字則代表指標在構面內 之名次。

(34)

33

第四章 智慧型建築產業與技術分析

第一節 產業發展分析

本研究利用美國專利商標局(US Patent and Trademark Office)專利資料 庫作為智慧型建築產業於各國技術發展之依據。

而於各國外智慧型建築技術發展國家比例如圖 4.1,於美國專利商標局(US Patent and Trademark Office)中申請比例以日本居冠,美國其次。

圖 4. 1 各國智慧型建築技術專利申請比例 資料來源:本研究參考相關文獻整理。

如圖 4.2 所示,於 2000 年後前十名公司申請專利件數比例,Accenture LLP 居專利件數申請之冠,Silverbrook Research Pty Ltd 次之,以下為專利 申請前十名公司:

一、Accenture LLP

二、Silverbrook Research Pty Ltd.

三、Digimarc Corporation 四、Cymbet Corporation 五、Hoffberg; Steven M.

六、Mendel Biotechnology, Inc.

七、Cabot Corporation 八、Ikan Technologies Inc.

74%

22%

1%

1%

0%

0%

1%

1%

美國 澳洲 日本 英國 香港 加拿大 德國 芬蘭

(35)

34

九、International Business Machines Corporation 十、E. I. du Pont de Nemours and Company

圖 4. 2 前十名公司智慧型建築技術專利申請比例 資料來源:本研究參考相關文獻整理。

第二節 專利檢索

如第四章 第一 節所言 ,本研究 以美國專利 商標局 (US Patent and Trademark Office)作為專利搜尋之資料庫;因智慧型建築各項技術主要建 構於建築自動化系統等高科技之結合,而各項技術領域過於廣大,本研究 便利用專家訪談及文獻探討獲得關鍵字,以應用於智慧型建築之技術作為 研究對象。

本研究以應用於智慧型建築之技術作為研究對象,因此確認專利檢索 關鍵字以智慧型建築(Intelligent Building)為主軸進行檢索,以下為本研究 專利檢索步驟;檢索流程如圖 4.3,檢索步驟彙整如表 4.1。

一、專利第一次檢索

本研究位針對應用於智慧型建築之技術,故本研究第一次檢索條 件為:"smart" and (building or construction or house) and (environmental

31%

28%

15%

8%

5% 4% 4%

1%

2% 2%

Accenture LLP Silverbrook Research Pty Ltd Digimarc Corporation Cymbet Corporation Hoffberg; Steven M. Ikan Technologies Inc.

Cabot Corporation Accenture, LLP International Business Machines Corporation Lyden; Robert M.

(36)

35

or recycle or decompose or monitor or position) or "lntelligent building",

獲得檢索筆數為 15058 篇,準確率達 1%。

二、專利第二次檢索

但由於第一次檢索準確率過低,因此便修正檢索條件進行第二次 檢索,為求專利準確率提高,第二次檢索條件為:"smart" and (building or construction or house) and environmental and material and (recycle or decompose) and (monitor or position) or "lntelligent building"

,獲得檢索筆數為 278 篇,準確率達 57%。

三、專利第三次檢索

鑒於第二次檢索準確率達 57%,為求精確,本研究再次修正條件,

並加入國際專利分類號(IPC)利用檢索邏輯檢索。

因此本研究便利用美國專利編號以檢索邏輯,故本研究第三次檢 索 條 件 為 : "smart" and (building or construction or house) and environmental and material and (recycle or decompose) and (monitor or position) or "lntelligent building" andnot ICL/B41J$ andnot ICL/B01J$

andnot ICL/E21B$ andnot ICL/G07D$,獲得筆數為 190,準確率達 83.7%。

(37)

36

檢索條件修正為:

"smart" and (building or construction or house) and environmental and material and (recycle or decompose) and (monitor or position) or

"lntelligent building" andnot ICL/B41J$ andnot ICL/B01J$ andnot ICL/

E21B$ andnot ICL/G07D$

專利筆數:190 準確率:83.7%

專利筆數:278 準確率:75%

檢索條件修正為:

"smart" and (building or construction or house) and environmental and material and (recycle or decompose) and (monitor or position) or

"lntelligent building"

專利筆數:15058 準確率:1%

檢索條件為:

"smart" and (building or construction or house) and (environmental or recycle or decompose or monitor or position) or "lntelligent building"

檢索範圍為:

智慧型建築(Intelligent Building)

圖 4. 3 智慧型建築專利檢索流程

(38)

37

表 4. 1 智慧型建築專利檢索步驟彙整 檢

次 檢索條件 筆

數 準確率 回收率

1

"smart" and (building or construction or house) and (environmental or recycle or decompose or monitor or position) or

"lntelligent building"

15058 118/15058

=1%

118/159

=74%

2

"smart" and (building or construction or house) and environmental and material and (recycle or decompose) and (monitor or position) or "lntelligent building"

278 120/278

=75%

120/159

=75%

3

"smart" and (building or construction or house) and environmental and material and (recycle or decompose) and (monitor or position) or "lntelligent building" andnot ICL/B41J$ andnot ICL/B01J$ andnot ICL/E21B$ andnot ICL/G07D$

190 159/190

=83.7%

159/159

=100%

第三節 專利管理圖分析

一、趨勢分析

(一)歷年趨勢分析

本研究利用美國專利商標局(US Patent and Trademark Office) 檢索專利進行分析,分析結果進一步得知智慧型建築相關技術專 利申請發展趨勢,如圖 4.4 所示,智慧型建築相關技術專利申請件 數以 1999 年居首,其次則是 2002 年,但專利公開件數則以 2006 年居冠。

(39)

38

圖 4. 4 智慧型建築相關技術專利年表 資料來源:本研究參考相關文獻整理。

(二)各趨勢分析 1.國家趨勢分析

以下本研究皆以公開日作為主要分析依據,而各國申請專利 年表如圖 4.5,其中顯示專利申請比例最高國:美國,其專利件 數申請大多集中於 2003 年以及 2006 年,而比例次於美國的澳洲,

其專利申請則集中於 2007 年,而美國智慧型建築發展較他早,

並美國於近年亦較他國有深入研究,各國智慧型建築專利歷年趨 勢彙整如表 4.3。

0 5 10 15 20 25

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

美國 澳洲 日本 英國 香港

圖 4. 5 各國智慧型建築專利申請歷年趨勢 資料來源:本研究參考相關文獻整理。

以下本研究皆以公開日作為主要分析依據,而各國申請專利 年表如圖 4.5,其中顯示專利申請比例最高國:美國專利申請發展 整理而言愈漸興盛,,雖有貣伏震盪,但回升速度亦也驚人;而 比例次於美國的澳洲,其專利申請則集中於後期,各國智慧型建

198 9

199 2

199 3

199 4

199 5

199 6

199 7

199 8

199 9

200 0

200 1

200 2

200 3

200 4

200 5

200 6

200 7

200 8

200 9

公開日 0 0 1 1 0 1 2 3 6 8 7 17 23 12 9 31 26 21 22

申請日 1 1 1 2 5 6 5 16 44 6 11 22 20 21 14 8 6 1 0

0 10 20 30 40 50 60

(40)

39

築專利歷年趨勢彙整如表 4.2。

表 4. 2 各國智慧型建築專利歷年趨勢彙

香港 英

國 日

本 澳

洲 美

1993 0 0 0 0 1

1994 0 0 1 0 0

1995 0 0 0 0 0

1996 0 0 1 0 0

1997 0 0 0 0 2

1998 0 0 0 0 3

1999 0 0 0 0 6

2000 0 0 0 0 8

2001 0 0 0 1 6

2002 0 0 0 1 16

2003 0 0 0 1 22

2004 0 0 0 2 9

2005 0 0 0 1 8

2006 0 1 0 10 20

2007 1 0 0 11 13

2008 0 1 0 6 13

2009 0 0 0 8 14

總計 1 2 2 41 141

資料來源:本研究參考相關文獻整理。

2.公司趨勢分析

各公司活動年表如圖 4.6,顯示各公司活動年較為分散,各 年皆有公司表現較為突出,尤以 Accenture LLP 於 2003 年申請 件數為首。

國家 年代

(41)

40 0

5 10 15 20

199819992000200120022003

2004 2005 20062007 2008 2009

Accenture LLP Silverbrook Research Pty Ltd.

Digimarc Corporation Cymbet Corporation Hoffberg; Steven M. Mendel Biotechnology, Inc.

Cabot Corporation Ikan Technologies Inc.

International Business Machines Corporation E. I. du Pont de Nemours and Company

圖 4. 6 各公司活動年表

資料來源:本研究參考相關文獻整理。

二、生命週期

本研究如圖 4.7 所示,專利技術生命週期圖中可觀察出,智慧型 建築相關技術於國外發展,漸有趨於回歸,約略呈現倒鉤形態。

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

申請權人 1 1 0 1 2 3 3 7 7 7 5 9 7 13 12 13 11

專利件數 1 1 0 1 2 3 6 8 7 17 23 12 9 31 26 21 22

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

圖 4. 7 專利技術生命週期

資料來源:本研究參考相關文獻整理。

三、引證分析

(一)公司引證分析

國外針對專利技術相關申請之公司,引證彙整如表 4.3 所示,

Accenture LLP 雖申請專利數目最高公司,但其技術引正確較為獨 立,與他公司較無直接關係,相對 Hoffberg; Steven M 他人引證數 為最高,顯示多公司與 Hoffberg; Steven M 技術有相關接洽,或授 權等。

(42)

41

表 4. 3 公司引證彙整

申請權人 專利

件數

自我 引證次數

他人 引證次數

總引證 次數

Accenture LLP 39 5 0 5

Silverbrook Research Pty Ltd 36 3 0 3 Digimarc Corporation 19 9 0 9 Cymbet Corporation 10 10 0 10 Hoffberg; Steven M. 8 6 2 8 Mendel Biotechnology, Inc. 2 0 0 0 Cabot Corporation 5 0 0 0 Ikan Technologies Inc. 5 5 0 5 International Business Machines

Corporation 5 0 0 0

E. I. du Pont de Nemours and Company 2 0 0 0 資料來源:本研究參考相關文獻整理。

(二)公司交互引證分析

各公司交互引證彙整如表 4.4,尤其可觀察出 Hoffberg; Steven M 雖為他公司引證數最高之公司,但引證 Hoffberg; Steven M 期專 利之公司則專利申請數較少,前十大專利申請並未引證 Hoffberg;

Steven M 之專利。

表 4. 4 公司交互引證彙整

ACCENTURE LLP SILVERBROOK RESEARCH PTY LTD DIGIMARC CORPORATION CYMBET CORPORATION HOFFBERG; STEVEN M. MENDEL BIOTECHNOLOGY, INC. CABOT CORPORATION IKAN TECHNOLOGIES INC. INTERNATIONAL BUSINESS MACHINES CORPORATION E. I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY

Accenture LLP 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Silverbrook Research Pty Ltd 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0

請 權

人 申

(43)

42

Digimarc Corporation 0 0 9 0 1 0 0 0 0 0

Cymbet Corporation 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0

Hoffberg; Steven M. 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0

Mendel Biotechnology, Inc. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Cabot Corporation 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Ikan Technologies Inc. 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0

International Business Machines Corporation

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

E. I. du Pont de Nemours and Company

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

資料來源:本研究參考相關文獻整理。

第四節 專利技術分析

一、IPC 分析

本研究利用國際專利分類號(IPC)針對各項技術進行分析,如圖 4.8 顯示,國外智慧型建築相關技術集中於 IPC 分類號 H04 電氣通信 等技術類別,其次則為 G06 計算等技術類別。

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