RFID技術(shù)感應(yīng)網(wǎng)路更彈性且多元化的回應(yīng)

RFID作為自動(dòng)識(shí)別技術(shù)之一，透過(guò)卷標(biāo)所載對(duì)象編號(hào)可識(shí)別個(gè)別產(chǎn)品或?qū)ο?，以主?dòng)式卷標(biāo)還能應(yīng)用在長(zhǎng)距離(1公尺以上)追蹤與定位資產(chǎn);進(jìn)一步利用內(nèi)嵌感應(yīng)器的RFID標(biāo)簽，加上感應(yīng)與控制(Control)機(jī)制，能讓卷標(biāo)所承載數(shù)據(jù)更多元，功能更豐富。(參1)數(shù)年前，由美國(guó)軍方DefenseAdvancedResearchProjectsAgency(DARPA)所進(jìn)行smartdust項(xiàng)目，即已應(yīng)用無(wú)線感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)于農(nóng)產(chǎn)與葡萄園監(jiān)管。(參2)

　　RFID結(jié)合無(wú)線感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)

　　以感應(yīng)節(jié)點(diǎn)建構(gòu)的RFID感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，在技術(shù)上可以透過(guò)動(dòng)作(motion)、圖像(image)來(lái)驅(qū)動(dòng)歸類，同時(shí)根據(jù)所建邏輯估計(jì)標(biāo)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(yùn)算、感應(yīng)與無(wú)線通訊能力。(參1)不過(guò)，要能整合RFID與感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)于一規(guī)模性運(yùn)算網(wǎng)絡(luò)，就需要：

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

　　·整合標(biāo)準(zhǔn)化的智能型感應(yīng)裝置與RFID讀取器于該網(wǎng)絡(luò)。(參2)

　　對(duì)于RFID與感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)間主要數(shù)據(jù)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(yīng)用端(client)，特別在有條件式維護(hù)感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)與RFID網(wǎng)絡(luò)在制造商與集散中心應(yīng)用時(shí)。在這些系統(tǒng)中，感應(yīng)器或RFID讀取器偵測(cè)到特定事件(event)，傳輸這些數(shù)據(jù)給中央服務(wù)器作一些商業(yè)應(yīng)用，應(yīng)用業(yè)者得以響應(yīng)這些input與安排相關(guān)響應(yīng)活動(dòng)，例如在精細(xì)組件失靈前先替換之，或在銷罄前下新增訂單。為了能處理從感應(yīng)器或RFID讀取器所取得的大量數(shù)據(jù)或事件過(guò)濾、集成(aggregation)與摘要(Abstraction)，以加速新應(yīng)用的執(zhí)行，就需要一個(gè)具有彈性且自動(dòng)化發(fā)展的軟件。而在銷售點(diǎn)POS(pointsofsale)或門禁控制的實(shí)時(shí)流程控管上，RFID感應(yīng)系統(tǒng)除了RFID讀取器與感應(yīng)器外，還需要能自動(dòng)應(yīng)答的驅(qū)動(dòng)器(actuators)。(參2)

智能感應(yīng)裝置與網(wǎng)絡(luò)的整合

　　對(duì)于RFID讀取器與感應(yīng)裝置的組合，通常有三類(參2)：

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

　　II)第二類是移動(dòng)式(類PDA)有電池驅(qū)動(dòng)的手持裝置，以無(wú)線通訊于backone網(wǎng)絡(luò)連結(jié);這類系統(tǒng)應(yīng)用可見(jiàn)于RFID-base存貨管理、人員智能感應(yīng)器系統(tǒng)(例如醫(yī)療控管)與遠(yuǎn)距條件式(可能一天內(nèi)只啟動(dòng)1或2次)的維護(hù)系統(tǒng)，在前兩者應(yīng)用時(shí)，則需考慮到電池壽命。(參2)

　　III)第三類是電池驅(qū)動(dòng)、非常低電力、低performance的智能感應(yīng)單位，這些裝置包括實(shí)體感應(yīng)器加上低效能(通常只有8位)微處理器、很小內(nèi)存與一個(gè)低電力、近距的無(wú)線射頻通訊范圍。相較于第二類的使用，在本類中電池壽命可以更長(zhǎng)，因?yàn)橄嚓P(guān)系統(tǒng)在99.9%時(shí)間下都處于『睡眠(sleep)』mode。這些感應(yīng)單位需要一通信閘來(lái)連結(jié)到一般計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。(參2)

RFID感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作機(jī)制

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

　　有些系統(tǒng)有遠(yuǎn)距(遙控)規(guī)格需要，遙控裝置軟件更新、系統(tǒng)診治(包括感應(yīng)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(shù)據(jù)，特別是在大規(guī)模裝置架設(shè)時(shí)，很多裝置都架離IT人員很遠(yuǎn)，這種情形下，要能有效提供mission-criticalinputs以實(shí)時(shí)診治與系統(tǒng)概覽，包括是RFID產(chǎn)品電子碼(EPC)、溫度或其它參數(shù)等。因此，在特定應(yīng)用情境下，智能型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)自動(dòng)應(yīng)答相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)還能兼顧到一定的網(wǎng)絡(luò)可信賴度與安全性。(參2)

　　利用感應(yīng)器單位或RFID讀取器連結(jié)于通信閘(gateway)與驅(qū)動(dòng)單位之有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，其通信閘通常為一感應(yīng)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(yīng)網(wǎng)絡(luò)中所需數(shù)據(jù)過(guò)濾、整合與摘要?jiǎng)幼鳎緛?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(nèi)存，而沒(méi)法在地(local)儲(chǔ)存，變通方法是就網(wǎng)絡(luò)中的感應(yīng)單位直接連結(jié)于通信閘(參考IBM所提出的軟件架構(gòu)，如圖1)，將部分?jǐn)?shù)據(jù)整合與過(guò)濾動(dòng)作在RFIDPremisesSever內(nèi)完成，至于進(jìn)階的數(shù)據(jù)累積與摘要，則透過(guò)RFIDIntegrationServer與不同應(yīng)用系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)來(lái)運(yùn)作。

圖1、由IBM所提出的RFIDSoftwareSolutionArchitecture將所感應(yīng)數(shù)據(jù)分段處理(參3)

未來(lái)，更多的可能

　　RFID感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)除早期軍方應(yīng)用外，近期也見(jiàn)諸報(bào)章更多元的報(bào)導(dǎo)，例如在2006年6月，BP石油集團(tuán)在英國(guó)的petrochemical廠所展開(kāi)的RFID感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)先導(dǎo)計(jì)劃，將主動(dòng)式RFID標(biāo)簽貼附在儲(chǔ)存在Hullpetrochemical廠的化學(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(qiáng)化庫(kù)存安全管理。(參4)

　　最新應(yīng)用則可見(jiàn)美國(guó)太空總署NASA與國(guó)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(jiān)控計(jì)劃，利用RFID感應(yīng)節(jié)點(diǎn)或卷標(biāo)收集與傳輸數(shù)據(jù)給遠(yuǎn)在美國(guó)的研究中心，讓研究人員得每個(gè)節(jié)點(diǎn)上唯一識(shí)別碼、環(huán)境與內(nèi)容(包括形式與數(shù)量)作遠(yuǎn)距監(jiān)控。(參5)

　　不過(guò)，若要做到端對(duì)端RFID感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)解決方案，那么整合RFID技術(shù)與相對(duì)運(yùn)算的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)就是關(guān)鍵之ㄧ(參1)，另外，RFID與WSN相關(guān)技術(shù)所組構(gòu)的無(wú)線感應(yīng)系統(tǒng)，也代表著新應(yīng)用的可能。如何在不同系統(tǒng)階層(level)中，定義出摘要、工程(engineering)準(zhǔn)則與溝通概念？以及如何讓跨層級(jí)(cross-layer)互動(dòng)更有效？而為求協(xié)合作業(yè)得以實(shí)現(xiàn)，要能減少響應(yīng)時(shí)間、數(shù)據(jù)集成與清除有問(wèn)題數(shù)據(jù)(cleaning)、意外管理等，如何強(qiáng)化back-end與讓該系統(tǒng)更具規(guī)模性？值得業(yè)界持續(xù)觀察之。(參6)

參考數(shù)據(jù)：

　　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