RFID技術感應網(wǎng)路更彈性且多元化的回應

RFID作為自動識別技術之一，透過卷標所載對象編號可識別個別產(chǎn)品或?qū)ο?，以主動式卷標還能應用在長距離(1公尺以上)追蹤與定位資產(chǎn);進一步利用內(nèi)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(shù)據(jù)更多元，功能更豐富。(參1)數(shù)年前，由美國軍方DefenseAdvancedResearchProjectsAgency(DARPA)所進行smartdust項目，即已應用無線感應網(wǎng)絡于農(nóng)產(chǎn)與葡萄園監(jiān)管。(參2)

　　RFID結合無線感應網(wǎng)絡

　　以感應節(jié)點建構的RFID感應網(wǎng)絡，在技術上可以透過動作(motion)、圖像(image)來驅(qū)動歸類，同時根據(jù)所建邏輯估計標的物行動方向與速度可進行相關協(xié)合作業(yè)，具有運算、感應與無線通訊能力。(參1)不過，要能整合RFID與感應網(wǎng)絡于一規(guī)模性運算網(wǎng)絡，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。(參2)

　　對于RFID與感應網(wǎng)絡間主要數(shù)據(jù)流是從網(wǎng)絡邊界(NetworkEdge)上許多裝置流向一些集中服務器(server)，而非由中央服務器流向網(wǎng)絡上的應用端(client)，特別在有條件式維護感應網(wǎng)絡與RFID網(wǎng)絡在制造商與集散中心應用時。在這些系統(tǒng)中，感應器或RFID讀取器偵測到特定事件(event)，傳輸這些數(shù)據(jù)給中央服務器作一些商業(yè)應用，應用業(yè)者得以響應這些input與安排相關響應活動，例如在精細組件失靈前先替換之，或在銷罄前下新增訂單。為了能處理從感應器或RFID讀取器所取得的大量數(shù)據(jù)或事件過濾、集成(aggregation)與摘要(Abstraction)，以加速新應用的執(zhí)行，就需要一個具有彈性且自動化發(fā)展的軟件。而在銷售點POS(pointsofsale)或門禁控制的實時流程控管上，RFID感應系統(tǒng)除了RFID讀取器與感應器外，還需要能自動應答的驅(qū)動器(actuators)。(參2)

智能感應裝置與網(wǎng)絡的整合

　　對于RFID讀取器與感應裝置的組合，通常有三類(參2)：

　　I)第一類是實體感應器或RFID讀取器加32位微處理器，以有線通訊與網(wǎng)絡連結;主要是感應單位與通信閘或RFID讀取器與RFID控制器，這類系統(tǒng)應用可見于工業(yè)自動化的實時流程控制。(參2)

　　II)第二類是移動式(類PDA)有電池驅(qū)動的手持裝置，以無線通訊于backone網(wǎng)絡連結;這類系統(tǒng)應用可見于RFID-base存貨管理、人員智能感應器系統(tǒng)(例如醫(yī)療控管)與遠距條件式(可能一天內(nèi)只啟動1或2次)的維護系統(tǒng)，在前兩者應用時，則需考慮到電池壽命。(參2)

　　III)第三類是電池驅(qū)動、非常低電力、低performance的智能感應單位，這些裝置包括實體感應器加上低效能(通常只有8位)微處理器、很小內(nèi)存與一個低電力、近距的無線射頻通訊范圍。相較于第二類的使用，在本類中電池壽命可以更長，因為相關系統(tǒng)在99.9%時間下都處于『睡眠(sleep)』mode。這些感應單位需要一通信閘來連結到一般計算機網(wǎng)絡。(參2)

RFID感應網(wǎng)絡運作機制

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

　　有些系統(tǒng)有遠距(遙控)規(guī)格需要，遙控裝置軟件更新、系統(tǒng)診治(包括感應器診治)、網(wǎng)絡可靠性與安定性，和基于主題(by-topicbase)而非就每個裝置(per-device)來存取數(shù)據(jù)，特別是在大規(guī)模裝置架設時，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以實時診治與系統(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，在特定應用情境下，智能型網(wǎng)絡架構自動應答相關數(shù)據(jù)，同時還能兼顧到一定的網(wǎng)絡可信賴度與安全性。(參2)

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

　　至于RFID感應網(wǎng)絡中所需數(shù)據(jù)過濾、整合與摘要動作，本來通信閘是第一優(yōu)先點，但在考慮通信閘效能可能受限于電力與相關內(nèi)存，而沒法在地(local)儲存，變通方法是就網(wǎng)絡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(shù)據(jù)整合與過濾動作在RFIDPremisesSever內(nèi)完成，至于進階的數(shù)據(jù)累積與摘要，則透過RFIDIntegrationServer與不同應用系統(tǒng)驅(qū)動來運作。

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

未來，更多的可能

　　RFID感應網(wǎng)絡除早期軍方應用外，近期也見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廠所展開的RFID感應網(wǎng)絡先導計劃，將主動式RFID標簽貼附在儲存在Hullpetrochemical廠的化學貨柜，藉由RFID科技為其改善其油料管理，提升存貨可見度與強化庫存安全管理。(參4)

　　最新應用則可見美國太空總署NASA與國家科學基金會NSF于南極洲所進行的溫度與空氣壓力監(jiān)控計劃，利用RFID感應節(jié)點或卷標收集與傳輸數(shù)據(jù)給遠在美國的研究中心，讓研究人員得每個節(jié)點上唯一識別碼、環(huán)境與內(nèi)容(包括形式與數(shù)量)作遠距監(jiān)控。(參5)

　　不過，若要做到端對端RFID感應網(wǎng)絡解決方案，那么整合RFID技術與相對運算的網(wǎng)絡架構就是關鍵之ㄧ(參1)，另外，RFID與WSN相關技術所組構的無線感應系統(tǒng)，也代表著新應用的可能。如何在不同系統(tǒng)階層(level)中，定義出摘要、工程(engineering)準則與溝通概念？以及如何讓跨層級(cross-layer)互動更有效？而為求協(xié)合作業(yè)得以實現(xiàn)，要能減少響應時間、數(shù)據(jù)集成與清除有問題數(shù)據(jù)(cleaning)、意外管理等，如何強化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