366期
2024 年 10 月 09 日
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【為台灣加油打氣專欄】
國產RFID技術
李家同/博幼社會福利基金會董事長;黃博雄

這篇文章要介紹台灣一家RFID公司。我們現在進入大樓,常常會使用一個小玩意兒,靠近門上的一個東西,門就會打開,這種技術就是無線射頻(Radio Frequency Identification, RFID)技術。


圖片來源 : shutterstock、達志影像

RFID原理

RFID的原理可以用圖1來顯示。RFID一定和一個RFID讀卡機(RFID reader)配合的,以門禁為例,我們的門上一定裝上了一個讀卡機,當我們想進門的時候,會拿出一個玩意兒靠近讀卡機,我們將這個玩意兒稱之為RFID標籤(RFID tag)。


圖1. RFID原理;圖片來源:《為台灣加油打氣專欄》

此時讀卡機會經由它的天線送出一個電磁波,RFID標籤收到信號以後,會回傳一個信號給讀卡機,讀卡機比對一下機內所儲存的資料,如果確認是住戶,就可以啓動開門機制了。

由上可知,RFID標籤內部有一個晶片,也有一組天線。RFID可以使用的頻率主要有低頻(LF)、高頻(HF)及超高頻(UHF)三種。LF是135KHz以下的應用,傳輸距離約10公分,被廣泛使用在門禁卡; HF主要規範為13.56MHz,傳輸距離在1公尺以內,主要應用在付款機制方面;而UHF的頻段在860~930MHz,傳輸距離可達5公尺,同時進行大量標籤的讀取與辨識,適合物流及供應鏈領域。

RFID標籤可以被視為一個身分證明,如同我們的身分證、健保卡、護照等等,我們以後會讓大家知道,RFID標籤也已被用在很多大家意想不到的地方,以下我舉幾個例子。

運用實例

實例1:用在紗布上
在美國每年有2,000多萬次的手術。手術時,所使用各種手術器械、紗布、海綿、夾子和其他物品。如果醫生跟護理師意外地將這類物品留在患者體內,而將手術切口縫合,就留下了「手術遺留物品」。一份報告稱,美國每年約有1,500起「手術遺留物品」案例。報告指出,大約70%被遺忘的物品是紡織物品,剩下的30%是金屬物品。病人體內意外或非計劃性的遺留異物,是一種可以預防的醫療疏失。

台灣有一家公司所開發的RFID標籤能嵌入手術紗布(及各種物品)。RFID技術可以使醫院在動手術以前紀錄準備了多少塊紗布,手術結束後可以很快而且正確的知道仍然有多少紗布,如果有減少了,就知道大事不妙。RFID可以正確而且快速的偵測知道紗布有沒有留在病患的身體裡面。

實例2:用在衣服上
很多高科技公司都需要無塵室,進入無塵室必須穿上特別的衣服。我們當然希望每一位員工有其固定的這種衣服,台灣的這家公司因此可以將RFID標籤嵌入這種衣服,這對於員工有很大的好處。

實例3:用在白蟻防治藥上
有些木造房屋會被白蟻侵蝕,有一種藥可以引誘白蟻吃,吃了以後會死亡。治白蟻的人將這種藥埋在房屋四周的土地內,事後要定期補充藥劑。所以這家公司可以在藥劑上面加上RFID標籤,即使埋在土中也可以用讀卡機可以找到。只要在RFID標籤可感測的距離內,RFID標籤就會有反應,也就可以找到藥。

現在我們要解釋這家公司所擁有的幾個特別技術。

特別技術

技術1:設計天線
位可以看出RFID可以用在不同場合,天線當然也就要跟著有所改變。天線是根據電磁波原理的,所以這家公司一定要有對電磁波很了解的工程師。

技術2:封裝
RFID標籤內有一個晶片,晶片必須加以封裝。晶片的封裝絕非易事,麻煩的是,這家公司的RFID標籤用在各種不同的地方,每一次的封裝都會跟著有些改變。半導體封裝公司當然不會替他們封裝的,因此這家公司擁有自己的封裝技術。

技術3:和紡織業結合
這家公司和紡織業有密切的合作,他們的RFID技術可以和紡織技術結合。

技術4:完全自己發展出來的自動檢測
這家公司發展了相當複雜的自動檢測系統,使得檢測可以日以繼夜地進行,而且相當穩定和精確。

結語

RFID技術在各個領域挹注萬物聯網。從醫療、零售業,從物流管理到智慧建設,RFID的應用將為我們的生活帶來更多便利和效率。透過這種無線射頻辨識技術,我們能夠更加智能地追蹤和管理物品,從而提高生產力、節省成本,並提供更好的服務和體驗。隨著科技的不斷演進,RFID將繼續成為未來智慧化世界的關鍵基礎元件。

我們應該注意到,這家公司的確是擁有關鍵性技術的,而且願意和客戶合作發展出新產品。這種企業文化是很不容易的,但是工程師仍然必須有學問也有經驗,我國有這種公司是值得慶幸的。

 

※ 本文獲《為台灣加油打氣專欄》授權轉載

【本文僅反映專家作者意見,不代表本報立場。】

作者: 李家同
現任: 清華大學、靜宜大學、暨南大學、台北商業大學榮譽教授
博幼社會福利基金會董事長
相關連結: 為台灣加油打氣專欄
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(300)新竹市光復路清華大學資訊工程系

 

 

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