本刊編輯（以下簡稱編）︰目前無線射頻辨識系統（Radio Frequency Identification，RFID）已成為科技產業的熱門話題之一，可否請李博士就其技術與應用來作一個簡單的介紹。

李︰RFID其實並不是一個新的技術，早在第二次世界大戰時，英、德兩軍在英倫三島的戰役中，為了要辨別敵我兩方的戰機，於是發展出一套利用無線電來作識別驗證的系統，而這套系統就是RFID。

RFID在近年來又被提及，其原因有兩個，其一是美國為了加強海、空運貨物的安全性，所以要求廠商對運進美國的貨櫃都需要加上RFID，以辨別貨櫃裡的貨物內容；其二是美國最大的超級市場Wal Mart，要求其供應商於2005年使用RFID標籤來加強商品的管理。

在911之後，美國國土安全部門（US Department of Defense）即要求所有進出港口的貨櫃都需要加裝RFID標籤來加強貨物的驗證，假如任何貨櫃並未加裝RFID，那麼就必須要經過一道非常麻煩的開箱檢驗程序。目前所有運到美國的貨櫃中，有70%是來自亞洲，而其中的40%則是來自大中華地區（中、港、台），所以RFID不僅僅會盛行於美國，而亞洲各國更是積極地推動RFID的技術。而Wal Mart則是因為要提升商品查驗、管理與流動的效率，這家全美最大的超商要求旗下的100家供應商於2004年底前，為貨架（Pallet）使用RFID的標籤。

至於應用的部份，RFID的技術早期多應用在軍事方面，除了第二次世界大戰外，1990年的波斯灣戰爭，美國政府也使用RFID來管理軍火彈藥的庫存等。在消費市場方面，動物晶片（預防動物走失或遭惡意遺棄時，所使用的資料晶片，有如動物的身份證一般）或汽車防盜鎖都是RFID所應用的範圍。甚至大台北地區所使用的悠遊卡，其技術原理也是RFID的一種。

RFID技術的瓶頸

編：既然RFID技術已受到市場的重視，那麼現今階段為何無法大量在民生消費品上使用呢？

吳：雖然RFID已應用在許多產品上面，而技術也達到了一個可量產的階段，但因為RFID標籤的生產製造價錢並未到達讓廠商能夠接受的程度，所以目前只能使用在貨箱、貨架或貨櫃上。舉例來說，目前每個RFID標籤的單價為4至5美分（約台幣1元）。假如用在貨架（一個貨架可堆放多個貨箱）上面，生產商可分散RFID標籤的成本。不過將RFID標籤使用在低成本的產品上，所花費的成本將會非常可觀，如藥丸、筆或CD等。

基於生產成本的瓶頸，國內外各大研究單位，包括工研院都在研發更低成本的RFID標籤中所使用的晶片，以符合各個產品的需要。而生產的成本大約要降到1美分（與Bar Code相同的價錢），才有可能會被業界大量使用。我在這裡大膽地預言，假如RFID標籤的生產成本能夠達到1美分，它將會顛覆半導體業的製程，甚至創造出半導體業的第二春。

RFID標籤的製程與特性

編：那麼請問李博士，RFID標籤的製程與其它半導體的製程有何不同的地方？需要用到高階的製程嗎？它和使用已久的Bar Code又有什麼不同呢？

吳：基本上，目前RFID標籤中的晶片還是以CMOS的製程為主，以工研院的計畫為例，是採用0.35微米的6吋製程。不過RFID的標籤（Tag）卻是需要以印製的方式來製作。換句話說，生產商必須要將RFID晶片的電子電路，以印製的方式印在一片塑膠片或紙片上面，如同Bar Code印在紙上或產品上一般，只不過Bar Code所使用的是水墨，而RFID標籤則是使用電子電路。

目前大部份RFID標籤的印製方式有兩種，一是以普通印刷的方式來印，這種方式統稱為「Imprinting」；另一種是以噴墨印表機來印，這種方式就像在印微觀報紙一樣（Microfilm Newspaper）。

此外，RFID晶片並不需要用到奈米製程，只需使用0.6或0.35的晶圓就可以製作出來，但需要相當精細的製作過程。不過值得一提的是，目前只有台灣才有辦法降低0.6或0.35晶圓製程的造價，以及量產化。

至於RFID標籤的價錢，要視其接收天線的大小而訂。一般來說，RFID標籤所使用的是銅天線，而其價位也頗高；不過在未來，我們將會研發出低價位的銅天線，並保留其所有特性。

編：請問RFID標籤的傳輸訊號的距離大概有多遠？會不會距離越長，對消費市場越有利？

吳：RFID標籤的傳輸技術又分為兩種，分別為主動式（Active）與被動式（Passive）。主動式的RFID標籤可以傳輸的距離為1 - 2公里，但造價昂貴；因為它本身不但擁有晶片與天線，且有傳輸（需要用到電池）的能力，能夠自動發送訊號給RFID讀取器。所以主動式的RFID標籤一般多用在非商業用途，如波斯灣戰爭時，美軍就利用主動式的RFID標籤來清點彈藥的庫藏。

被動式的RFID標籤造價就便宜許多，因為它本身並不具有傳輸的功能，需要靠RFID讀取器的無線電訊號，來作讀取的動作，所以其收發的距離大約是在3cm - 30cm內。被動式的RFID通常是用在消費性的市場上，或某些特殊的場合，例如汽車的防盜鎖等。當車主要打開車門時，車門中的RFID讀取器會感測到大約3cm內的RFID標籤（或識別證），並作驗證的動作。

假如讀取的距離過長，就算車主不作驗證的動作，RFID讀取器也會自動將30cm內的RFID標籤作自動認證的動作，如此一來，安全上似乎有非常大的隱憂。所以長距離的傳輸並不一定有利於消費市場，有時短距離也能發揮出RFID的重要功效，如台北捷運的悠遊卡等，就需要短距離的RFID技術。

編：被動式的RFID技術對目前的消費性市場來說夠用嗎？

吳：目前被動式的RFID技術對消費性市場來說，已經是很夠用了。除了上述的汽車驗證案例外，還有目前最流行的無線滑鼠、鍵盤或手機等Last Meter產品，都可以套用RFID的技術。舉例來說，無線滑鼠和鍵盤本身就是使用RF功率來作傳輸，所以加入了RFID後，可讓裝在系統端的接收器能夠對這些設備作更精確的辨識。

而手機的SIM卡如裝有RFID標籤，那麼在進到銀行內部後，使用者只到走到櫃台前，連話都不用說，櫃台的電腦系統便會自動列出這名使用者的所有資料。當然所有的過程都必須要有適當的安全機制來管理，否則使用者的資料豈不是很輕易地被其它有心人士給盜取了嗎。

RFID的標準

編：RFID是使用RF功率來作傳輸，如此會不會受到其它的RF功率干擾，如收音機頻道等？而目前全球有沒有RFID功率和協定的統一標準？

吳：RFID的確會受到其它的RF功率甘擾，而各國為了要早一步替日漸盛行的RFID制定規範，目前都訂定各自的標準，如美國使用FCC標準，其功率為902 - 928 MHz、歐盟使用的是ETSI標準，其功率為866 - 868 MHz、日本則使用950 - 956 MHz和2.45 GHz、13.56 MHz等功率；至於中國大陸的標準，應會是在900 MHz左右。除了2.45 GHz功率在微波（Microwave）的範圍內，其餘的功率都是在UHF的範圍裡。

而為了要在RFID上加入不同的產品辨識碼，電子編碼系統也是不可或缺的技術。目前應用在RFID的電子編碼系統有兩種，分別是日本所使用的Ubiquitous ID（UID）編碼系統，以及美、中、歐等國所使用由EPC環球協會所制定的電子產品編碼技術（Electronic Product Code，EPC）。

這兩種標準在不同的領域上有各自擅長發揮的地方，如UID是使用微波的2.45 GHz和13.56 MHz，其電子標籤為128位元，可用在倉儲管理、收發訊息或追蹤管理零組件和產品的動向等。而EPC則是使用UHF的902 - 928 Mhz，其電子標籤為64位元，可用在物流管理或倉儲管理等方面。

不過統一RFID的電子編碼標準是勢在必行，假如每個RFID都用不同的電子編碼，那麼就會造成編碼格式的不相容，如UID的編碼格式就不相容於EPC的格式，如此RFID的推動也會造成不小的阻礙。

編：那麼就博士的觀點來看，那一種會成為全球通用的標準呢？

吳：我想應該會是EPC。因為EPC受到大部份國家的重視與使用，且Wal Mart和英國Tesco等公司也都是EPC的成員之一，而IBM、微軟等公司都有進行技術的研究，因此EPC很有可能會成為全球RFID的電子產品編碼標準。

RFID的應用

編：在談了這麼多的技術話題後，可否談談目前RFID的應用面呢？

吳：一般認為RFID可應用的範圍僅在於倉儲或物流方面，但實際上可用的範圍非常地廣泛。舉例來說，在前一陣子SARS的事件發生時，政府醫療單位並未有一個好的機制來管理大量的可疑病患，但假如這些可疑病患裝上RFID之後，醫院管理單位就能夠病患發病的十分鐘內，得知其所有的訊息，並對該名病患採取有效的措施。

還有就是某醫療單位用錯藥的事件。利用RFID的辨識系統可以避免藥劑師或護士拿錯藥，因為利用RFID所開啟的藥箱，已經核對過該取藥者的身份；假如該取藥者拿錯藥時，藥箱的警報器會響，以警告該取藥者。

目前日本的機場已使用RFID來查驗旅客的行李是否隨著旅客一起搭上飛機，同時美國的機場也即將使用RFID來替旅客找尋遺失的行李，以增加機場勤務的效率。

再舉一例，不久前，美國的某知名車廠所生產的休旅車發生了幾起翻車事件。經過調查後，才發現問題出在輪胎上，於是將輪胎廠一狀告到法院裡。此一事件讓美國政府規定於2008年前，所有的輪胎需裝上RFID，藉以控管其生產流程與品質。目前有許多商業機構已開始使用RFID，不過我預估，要在過5 -10年，RFID才有可能大量地應用在市場上。

編：既然RFID這麼炙手可熱，那麼有沒有安全方面的考量呢？

吳：RFID是以通訊來作傳輸，所以也會有安全方面的考量。例如超級市場為了不讓商品資料流到顧客的手中，於是製造了一個名為「Kill（或稱為Disable）」的動作。意即當顧客的商品在付款時，櫃台人員會用接收器對其RFID標籤作查詢的動作。在這個動作中，同時也抹除RFID標籤裡的資料，讓顧客帶回去的RFID標籤無效化，而商品的資料也不會隨之外洩。

RFID標籤除了可抹除外，當然也可以複寫。不過複寫的功能多用在更新RFID的資料，而更新的動作只需利用接收器就可以辦到了。

總結

編：可否請博士作個總結呢？

吳：RFID是個非常好用的技術，且在我看來，它不但可以帶動新一波的半導體製程革命，且也會促進全球商業市場運作的效率。不過在此之前，統一標準是不可免的動作，假如標準的問題獲得完善的解決，那麼對於推動RFID，將是一大利器。

目前工研院有與其它的研究單位和廠商合作，相信在不久的將來，台灣的RFID可以作到量產化。屆時，將會為台灣的製造業帶來不小的好處，而全球的各個產業運作流程也會發生極大的變化。

＜吳柏成組長口述，本刊編輯部整理＞