從工廠出貨到船運、倉儲、商店上架，產品在供應鏈上移動，並每天24小時、一週7天不斷地送到消費者的手中。過去是以手動的方法來計算這些在供應鏈上的產品庫存量和訂單量，這些方法包括：實體的計算和條碼（bar code）掃瞄，但是都會延誤資訊傳遞的速度。藉由先進的「射頻識別（Radio Frequency Identification；RFID）」技術，讓即時的全球供應鏈變成可能。不過，必須等到我們將這種行動化的資產追蹤技術和供應鏈、後勤管理系統縝密地結合在一起之後，才能建立起真正的即時供應鏈。

從軍用到商業用途

RFID是在第二次世界大戰期間被開發出來的技術。藉由安裝在飛機上的射頻雷達收發機（transponder），就可以辨別出對方來機是友軍或敵軍。之後，軍方仍繼續使用這個技術，例如：美軍在沙漠風暴（Operation Desert Storm）任務中，就是使用RFID來辨識攜帶著裝備的容器，不管是箱、罐、櫃、包...等。

首次將RFID技術商業化是發生在歐洲，當時是以RFID標籤來管理牲畜。到了1990年代，此技術已經成熟，並配合衛星科技（GPS）來追蹤汽車的位置。今天，RFID被應用來驅動即時的供應鏈管理系統。

RFID的運作方式

RFID標籤包含有記憶體晶片和射頻天線，記憶體裡有編碼資料，記錄著可供追蹤或辨識的內容。標籤分成主動式（發射固定的訊號）或被動式（回應RFID掃瞄器的掃瞄），工作頻率在3 KHz到300 KHz之間，或者3MHz到30 MHz之間。RFID不需要直接接觸或在視線（line of sight）內掃瞄標籤，這是條碼掃瞄器無法辦到的。

RFID掃瞄器藉由射頻載波來傳送訊號，以啟動RFID標籤。在標籤內的收發機在收到此訊號之後，會將儲存在記憶體裡的資料傳給RFID掃瞄器。此資料可以包含產品名稱、數量、製造日期、或其它可程式化的資料。RFID掃瞄器可能是簡易的手持式裝置；或者是裝在網路上的感測器（sensors），直接將蒐集到的資料送給倉管系統。

與標準的「統一產品編碼（Uniform Product Code；UPC）」相比較，RFID標籤可以儲存更多的資料，譬如：製造日期、批號、有效日期、上架日期、運送方式、序號。此標籤並記載著產品的全部運送歷程，包含：寫入和讀出的日期及時間、掃瞄地點，從工廠的生產線到商店的展示架，直到送至消費者的手中為止。

供應鏈魔法 － RFID

為何RFID能在供應鏈的世界，產生如此大的鼓舞？因為RFID能為全球供應鏈帶來真正的「能見度」，就好像我們能透視產品一樣。供應鏈專家將RFID視為基礎建設的骨幹，能辨識和追蹤全球數十億的產品，而且是即時完成。

目前有許多公司正積極地想要開發出一些創新的RFID技術應用，這些應用能夠解決現實世界的問題，從後勤到保全、醫療，也包括其它工業領域。藉由RFID所蒐集到的資料，可以很容易地傳給資訊管理平台，經由高交易量的「自動辨識和資料收集（Automated Identification and Data Collection；AIDC）」軟體的處理，就可以達到真正即時的供應鏈管理。除了RFID以外，其它屬於AIDC的技術還包含：語音辨識系統、光學字元辨識（OCR）、揀料作業系統（pick-to-light）、雷射掃瞄器、CCD掃瞄器、穿戴型電腦。

從RFID掃瞄得到的資料，能夠提供更加正確的資訊。其追蹤的範圍可以擴大，也可以依照不同的環境，設定環境感測參數，來監看溫度、震動、和其它可能影響運送品質的因素。這些措施可以驗證產品是否有被妥善地運送，以確保產品到達目的地時，能完好如初。

RFID的安全管理

RFID具有「存取權限管理（unauthorized access management）」機制，可以保護資料不被讀出盜拷和惡意寫入修改。這是因為RFID具有加密的功能。RFID標籤會將最後一筆合法寫入的內容，通告給友善代理人（friendly agents）知道，以警告和防止竄改；緊急時，還能將最後一筆資料還原。若是不同類型產品上的RFID標籤，彼此也可以交換訊息，知道附近產品的狀態、樣式，據以推論出辨識的規則。

當貨物進入海關時，海關人員可以使用RFID掃瞄器，來確認包裝內的貨物，而不需要開箱倒櫃。標籤內的加密機制可以防止竄改。萬一記憶體內的資料遭到竄改，RFID標籤也會立即通知海關人員。因此，RFID可以加快通關的速度，並能防堵不法走私的行為發生。

RFID標籤允許代理人將儲存在主動式RFID中的期望號碼和被動式RFID中的號碼做比較。例如：在醫院病房裡，護士可以比較病人手上的RFID標籤和藥盒上的RFID標籤，以辨識兩者的關係是否吻合，確保病人所服用的藥物是正確的。

RFID通訊協定

RFID掃瞄器和標籤之間的通訊協定標準，目前有ISO 15693和ISO 18000-3在高頻（HF）的頻段工作，或者ISO 18000-6和EPC在超高頻（UHF）工作。一般而言，當RFID掃瞄器開機後，它開始在860~915MHz（UHF）或13.56 MHz（HF）頻段發射一個掃瞄訊號。若附近的RFID標籤接收到此訊號，此訊號的電波能量會喚醒此標籤，並提供足夠的電力給標籤內部的電路使用。若此標籤在將此訊號解碼以後，發現此訊號是正確的，該標籤會回應RFID掃瞄器，並藉由調變來改變掃瞄器的電磁場，以證明它是存在的。

若有數個標籤同時對一個RFID掃瞄器做回應，就會產生碰撞（collision）的問題。RFID掃瞄器是利用「反碰撞演算法（anti- collision algorithm）」來解決這個問題。它將標籤分類和做個別選取。目前有許多種不同的反碰撞演算法存在，譬如：二元樹（binary tree）、Aloha...等，它們已經被定義成RFID通訊協定的一部份。發生碰撞時，RFID一次能夠辨識的標籤總數目，是根據頻率大小和通訊協定的不同而異的。一般而言，在高頻時是每秒50個標籤，在超高頻時可以達到每秒200個標籤。

發生碰撞的其中一個標籤，一旦被RFID掃瞄器選上，就可以進行讀出或寫入的作業。當RFID掃瞄器完成讀寫作業後，它會將此標籤從待處理名單中移除，或者將它放在待命狀態中。這些程序是持續由「反碰撞演算法」控制著，直到所有的碰撞標籤都被選上為止。

《圖一　典型的RFID系統》

RFID的超級應用

RFID技術為供應鏈世界開啟了一個遠景。RFID標籤代表著另外一種資料來源，它使資訊更加正確、豐富和保持最新，而且還能監看全部的運送過程。為了能真正了解RFID技術的優點，我們必須將RFID和分散式資訊系統、事件管理系統整合在一起，並過濾掉許多來自於RFID的射頻雜訊。

RFID結合跨企業間的商務管理系統之後，這些企業能夠為他們的客戶提供即時的產品供需資訊，可以大幅降低庫存量、增加吞吐量、加速貨物的流通；當情況發生變化時，還能夠啟動預警管理機制。這些作業可以分為：全球的即時追蹤、物料管理、訂貨監督、回報和分析...等。

RFID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，支援「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。

隨時掌握物流

現在若採用RFID技術，將使企業可以在未來增加效能，有能力應付突發狀況，並掌握市場的變化。這都是藉由RFID，讓經理人能夠清楚且正確地看出完整的供應鏈現況。例如：全球性的物流企業若採用RFID技術，可以大幅改善營運，降低風險，並為母公司帶來巨大的利潤。

當貨物到達經銷據點的倉庫時，RFID標籤包含有轉運的指示，可以快速地卸貨和分類，節省時間和人力。經RFID掃瞄之後，若確認到達其旅程的第一站，此資訊將會傳送至總公司的供應鏈軟體做更新。當貨物在運送的過程中，如果有任何的突發狀況發生，新的運送指示將會被產生，能快速地回應這些變化。

當產品離開倉庫時，它們的RFID標籤將會被掃瞄。當運到最後的目的地時，這些產品又會被掃瞄一次，此掃瞄得到的資訊將成為庫存資料庫的一部份。這些產品被放在展示架上的這段時間裡，它們可能會被掃瞄許多次，以協助盤點，或防止資料遭竄改，或避免被竊。

最後，當產品被賣出，從展示架卸下時，RFID標籤可以讓客戶快速結帳。這時，庫存資料庫的資料會被更新，店員將會被告知，必須補充該產品的數量。這是依照預先制定好的庫存量標準，來決定補充量。

RFID技術的任一個成功的例子，是來自於生命週期很短的消費性產品市場。由於這些產品的生命週期短，因此它們必須要能準時上架，而且品質要保持良好。當消費性產品被包裝好之後，有效日期可以被編碼寫入RFID標籤中，因此，店員可以隨時掌握住產品的「新鮮度」。如果運送的時間比預期的久，經理人員可以在任何一個時間點，採取權宜措施，這是根據產品剩餘的有效時限和賣點來決定的。

產品一旦上架之後，銷售管理系統可以即時了解該產品的狀態。當產品的有效期即將來臨時，可以根據該產品的庫存量和有效期限，來決定售價和促銷的策略。

類似的成功試驗實例，發生在許多零售商、製造商和物流業者身上，他們正利用RFID技術來加強競爭實力。供應鏈的未來發展趨勢是，RFID將結合跨企業的商務管理系統，而未來的遠景就是現在投資的結果。

RFID結合EPC

圖二是一個典型的「電子產品編碼（electronic product codes；EPC）」系統。若中間沒有經過中介軟體（middleware）的處理，則大量的資料將直接從RFID掃瞄器到達後端的資料庫，最後會造成企業資訊系統的癱瘓。這種中介軟體也稱為「RFID學者（savant）」，它位於RFID掃瞄器和資料伺服器之間，幾乎是隱形的。它將沒有結構化的標籤資料，分別送給適切的資訊管理系統。此中介軟體也能執行許多不同的作業，譬如：監視RFID掃瞄器、管理錯誤的讀取、暫存資料、最後查詢「物件命名服務（object naming service；ONS）」模組。

《圖二　EPC架構》

「物件命名服務」模組是用來查詢產品的統一編號（EPC），以確認目前掃瞄到的是何種產品。這種機制類似網際網路所使用的「領域名稱系統（domain name system；DNS）」。ONS伺服器提供「實體標示語言（physical markup language；PML）」伺服器的IP位址；在PML伺服器裡面，儲存有與EPC相關的資訊。

PML語言是源自於「延伸式標示語言（XML）」，是一種文件格式的標準，應用在網際網路上交換資料。因此，EPC RFID系統架構充份利用了現有的網際網路技術。

PML是被設計用來儲存產品的任何相關資訊，例如：

RFID的隱藏成本和機會

前文談論了許多關於RFID的優點和應用之內容，底下來觀察RFID的隱藏成本和機會。

目前許多公司正努力地想要符合威瑪百貨（Wal-Mart）的要求，威瑪百貨要求前100大的零售品供應商必須在2004年底之前，全部採用RFID標籤。這將使每家零售商大約平均得花費2百萬美金來採購RFID，以符合這個要求。

當RFID標籤、掃瞄器（reader）、軟體、電子產品編碼（EPC）持續地在演進，這時想要把它們都整合在一起，將變得越來越困難。短期內，全面性的整合將不可能發生，因為目前的企業還能依賴現存的ERP或倉儲管理系統，只要結合短期應變的解決方案即可，而這樣實施的成本並不高。

但是，長期而言，這種情況將會改變。業者將會逐漸思考RFID所能帶來的長期效益。大型企業不願意只為了威瑪百貨的要求，就對RFID大肆投資。他們希望能更深入了解，整個公司要如何才能有效地利用經由RFID技術所收集到的資料。這可是一項數百萬美元的專案，而且是一項長期的專案。

《圖三　市場對RFID接受度因不同產業而異》

若想對現存的企業資訊管理系統做任何的改變，都需要經過架構重新規劃、系統程式設計、測試與除錯的開發過程，最後在全公司裡，進行流程的導入和訓練。當大型的供應商，例如：日常消費性產品的巨人-美國寶鹼公司（Procter & Gamble），當他們準備要將RFID資料庫、資訊管理系統和多家代理商的管理系統結合在一起時，他們極需要技術協助。到2006年時，這樣的需求量約有10億美金的規模。到2007年，從RFID系統整合所獲得的收益，將超越單純由RFID產品所產生的利潤。

美國許多商業顧問公司和系統整合公司現在正準備要分食這塊大餅。他們正加緊擴充人手和密集訓練。不過，眼前他們還有很長的路要走。由於前無來者，沒有前例可循，所以他們勢必要邊做邊調整，才能發現哪些地方準備不足，哪些構想是不切實際的。

結語

國內OEM業者在RFID產品的設計與製造上，應該可以在兩年後，在國外市場獲利；但因為國內的IT市場規模本來就不大，國內的系統整合業者若想要在本地的RFID系統整合市場中獲利，可能就必須先在技術和成本上，超越外商IT公司未來推出的解決方案才行。

（作者聯絡方式:su2b08@saturn.seed.net.tw）

延 伸 閱 讀	奈米晶片可以吃下肚嗎？ 一顆只有0.4mm×0.4mm×0.06mm的體積、接近粉末狀的IC可以吞進肚子裡嗎？照理說，要把那樣一個微小的物體嚥下喉嚨，對任何人來說都是毫無困難的動作，甚至一點感覺也沒有。Hitachi與Renesas合作研發RFID晶片"μ-chip"即是一款兼顧產品性能與輕薄體積的新產品。但是「奈米晶片可以吃下肚嗎？」就算是日立事業部長井村亮，目前也無法依據任何相關的實驗或測試對這個問題提供明確答案。 RFID風起雲湧，談RFID發展關鍵因素 RFID具備改變產業模式之潛力，然其市場發展，仍有賴於應用平台之轉換與普及，才足以產生真正之結構性變化。

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