RFID技術(shù)感應網(wǎng)路更彈性且多元化的回應

RFID作為自動(dòng)識別技術(shù)之一，透過(guò)卷標所載對象編號可識別個(gè)別產(chǎn)品或對象，以主動(dòng)式卷標還能應用在長(cháng)距離(1公尺以上)追蹤與定位資產(chǎn);進(jìn)一步利用內嵌感應器的RFID標簽，加上感應與控制(Control)機制，能讓卷標所承載數據更多元，功能更豐富。(參1)數年前，由美國軍方DefenseAdvancedResearchProjectsAgency(DARPA)所進(jìn)行smartdust項目，即已應用無(wú)線(xiàn)感應網(wǎng)絡(luò )于農產(chǎn)與葡萄園監管。(參2)

　　RFID結合無(wú)線(xiàn)感應網(wǎng)絡(luò )

　　以感應節點(diǎn)建構的RFID感應網(wǎng)絡(luò )，在技術(shù)上可以透過(guò)動(dòng)作(motion)、圖像(image)來(lái)驅動(dòng)歸類(lèi)，同時(shí)根據所建邏輯估計標的物行動(dòng)方向與速度可進(jìn)行相關(guān)協(xié)合作業(yè)，具有運算、感應與無(wú)線(xiàn)通訊能力。(參1)不過(guò)，要能整合RFID與感應網(wǎng)絡(luò )于一規模性運算網(wǎng)絡(luò )，就需要：

　　·響應于訊息導向的中介軟件(Thecorrespondingmessage-orientedMiddleware)。

　　·整合標準化的智能型感應裝置與RFID讀取器于該網(wǎng)絡(luò )。(參2)

　　對于RFID與感應網(wǎng)絡(luò )間主要數據流是從網(wǎng)絡(luò )邊界(NetworkEdge)上許多裝置流向一些集中服務(wù)器(server)，而非由中央服務(wù)器流向網(wǎng)絡(luò )上的應用端(client)，特別在有條件式維護感應網(wǎng)絡(luò )與RFID網(wǎng)絡(luò )在制造商與集散中心應用時(shí)。在這些系統中，感應器或RFID讀取器偵測到特定事件(event)，傳輸這些數據給中央服務(wù)器作一些商業(yè)應用，應用業(yè)者得以響應這些input與安排相關(guān)響應活動(dòng)，例如在精細組件失靈前先替換之，或在銷(xiāo)罄前下新增訂單。為了能處理從感應器或RFID讀取器所取得的大量數據或事件過(guò)濾、集成(aggregation)與摘要(Abstraction)，以加速新應用的執行，就需要一個(gè)具有彈性且自動(dòng)化發(fā)展的軟件。而在銷(xiāo)售點(diǎn)POS(pointsofsale)或門(mén)禁控制的實(shí)時(shí)流程控管上，RFID感應系統除了RFID讀取器與感應器外，還需要能自動(dòng)應答的驅動(dòng)器(actuators)。(參2)

智能感應裝置與網(wǎng)絡(luò )的整合

　　對于RFID讀取器與感應裝置的組合，通常有三類(lèi)(參2)：

　　I)第一類(lèi)是實(shí)體感應器或RFID讀取器加32位微處理器，以有線(xiàn)通訊與網(wǎng)絡(luò )連結;主要是感應單位與通信閘或RFID讀取器與RFID控制器，這類(lèi)系統應用可見(jiàn)于工業(yè)自動(dòng)化的實(shí)時(shí)流程控制。(參2)

　　II)第二類(lèi)是移動(dòng)式(類(lèi)PDA)有電池驅動(dòng)的手持裝置，以無(wú)線(xiàn)通訊于backone網(wǎng)絡(luò )連結;這類(lèi)系統應用可見(jiàn)于RFID-base存貨管理、人員智能感應器系統(例如醫療控管)與遠距條件式(可能一天內只啟動(dòng)1或2次)的維護系統，在前兩者應用時(shí)，則需考慮到電池壽命。(參2)

　　III)第三類(lèi)是電池驅動(dòng)、非常低電力、低performance的智能感應單位，這些裝置包括實(shí)體感應器加上低效能(通常只有8位)微處理器、很小內存與一個(gè)低電力、近距的無(wú)線(xiàn)射頻通訊范圍。相較于第二類(lèi)的使用，在本類(lèi)中電池壽命可以更長(cháng)，因為相關(guān)系統在99.9%時(shí)間下都處于『睡眠(sleep)』mode。這些感應單位需要一通信閘來(lái)連結到一般計算機網(wǎng)絡(luò )。(參2)

RFID感應網(wǎng)絡(luò )運作機制

　　為取得可接受響應時(shí)間，RFID讀取器或感應器可直接就最近的(edge)服務(wù)器或感應控制器來(lái)做相關(guān)響應的決定;如果有必要讓響應時(shí)間再縮短，可以在感應器/RFID控制器上安置能啟動(dòng)(Shifiting)智能與責任響應性(responsibility)的零件。(參2)

　　有些系統有遠距(遙控)規格需要，遙控裝置軟件更新、系統診治(包括感應器診治)、網(wǎng)絡(luò )可靠性與安定性，和基于主題(by-topicbase)而非就每個(gè)裝置(per-device)來(lái)存取數據，特別是在大規模裝置架設時(shí)，很多裝置都架離IT人員很遠，這種情形下，要能有效提供mission-criticalinputs以實(shí)時(shí)診治與系統概覽，包括是RFID產(chǎn)品電子碼(EPC)、溫度或其它參數等。因此，在特定應用情境下，智能型網(wǎng)絡(luò )架構自動(dòng)應答相關(guān)數據，同時(shí)還能兼顧到一定的網(wǎng)絡(luò )可信賴(lài)度與安全性。(參2)

　　利用感應器單位或RFID讀取器連結于通信閘(gateway)與驅動(dòng)單位之有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，其通信閘通常為一感應器或RFID控制器，再加上一個(gè)32位的微處理器;不過(guò)，在不同情況下還是有所不同。(參2)

　　至于RFID感應網(wǎng)絡(luò )中所需數據過(guò)濾、整合與摘要動(dòng)作，本來(lái)通信閘是第一優(yōu)先點(diǎn)，但在考慮通信閘效能可能受限于電力與相關(guān)內存，而沒(méi)法在地(local)儲存，變通方法是就網(wǎng)絡(luò )中的感應單位直接連結于通信閘(參考IBM所提出的軟件架構，如圖1)，將部分數據整合與過(guò)濾動(dòng)作在RFIDPremisesSever內完成，至于進(jìn)階的數據累積與摘要，則透過(guò)RFIDIntegrationServer與不同應用系統驅動(dòng)來(lái)運作。

圖1、由IBM所提出的RFIDSoftwareSolutionArchitecture將所感應數據分段處理(參3)

未來(lái)，更多的可能

　　RFID感應網(wǎng)絡(luò )除早期軍方應用外，近期也見(jiàn)諸報章更多元的報導，例如在2006年6月，BP石油集團在英國的petrochemical廠(chǎng)所展開(kāi)的RFID感應網(wǎng)絡(luò )先導計劃，將主動(dòng)式RFID標簽貼附在儲存在Hullpetrochemical廠(chǎng)的化學(xué)貨柜，藉由RFID科技為其改善其油料管理，提升存貨可見(jiàn)度與強化庫存安全管理。(參4)

　　最新應用則可見(jiàn)美國太空總署NASA與國家科學(xué)基金會(huì )NSF于南極洲所進(jìn)行的溫度與空氣壓力監控計劃，利用RFID感應節點(diǎn)或卷標收集與傳輸數據給遠在美國的研究中心，讓研究人員得每個(gè)節點(diǎn)上唯一識別碼、環(huán)境與內容(包括形式與數量)作遠距監控。(參5)

　　不過(guò)，若要做到端對端RFID感應網(wǎng)絡(luò )解決方案，那么整合RFID技術(shù)與相對運算的網(wǎng)絡(luò )架構就是關(guān)鍵之ㄧ(參1)，另外，RFID與WSN相關(guān)技術(shù)所組構的無(wú)線(xiàn)感應系統，也代表著(zhù)新應用的可能。如何在不同系統階層(level)中，定義出摘要、工程(engineering)準則與溝通概念？以及如何讓跨層級(cross-layer)互動(dòng)更有效？而為求協(xié)合作業(yè)得以實(shí)現，要能減少響應時(shí)間、數據集成與清除有問(wèn)題數據(cleaning)、意外管理等，如何強化back-end與讓該系統更具規模性？值得業(yè)界持續觀(guān)察之。(參6)

參考數據：

　　1.2007-10-10EPCSensorNetworkE-martApplication,DaeyoungKim

　　2.RFIDandSensorNetworks-FromSensor/ActuatortoBusinessApplication,RolfClaubergofIBMResearch,ZurichResearchLaboratory,Switzerland

　　3.2007年IBMWebSphereRFIDDataCapturePartnerEnablementWorkshop

　　4.2006-06-21(RFIDJournal)BPTestsRFIDSensorNetworkatU.K.Plant

　　5.2008-06-12(RFIDJournal)RFIDSensorsHelpNASAtoMonitorConditionsinAntarctica

　　6.2007-11-01CoBIs,CollaborativeBusinessItems,Chapter7OutlookandSummary