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23 Mar. 2015 HF 高頻無線射頻識別 標準之簡介 A Brief of 18000-3: RFID for Item Management-Part 3: Parameters for Air Interface Communications at 13.56 MHz /GS1 Taiwan客戶服務部專案經理 呂惠娟 By Marisa Lu, Project Manager of Customer Services Dept., GS1 Taiwan ISO/IEC 18000-3是高頻無線射頻識別標準 的編號,本標準已於2014年根據201的版本再次 修訂完成;此標準內容也與EPCglobal發行的HF 規格書相容。依循本系列標準第一部之要求, 本標準提供操作於13.56 MHz品項識別管理之無 線射頻識別 (Radio Frequency Identification,RFID) 系統之實體層、碰撞管理系統及協定值。 ISO/IEC 18000-3 is the number of high frequency radio frequency identification standard, which was revised again in 2014 depending on the 201 version of the standard; this standard content is also compatible to HF specifications issued by EPCglobal. Following the requirements of the first section in this series of standards, this standard provides the operation on the physical layer, collision management system and the agreement value to Radio Frequency Identification (RFID) of 13.56 MHz item identification managements. 前言 Introduction ISO/IEC 18000-3是高頻無線射頻識別標準的編 號。本標準已於2014年根據201的版本再次修訂完成。 此標準內容也與EPCglobal 發行的HF規格書相容。 依循本系列標準第一部之要求,本標準提供操作 13.56 MHz品項識別管理之無線射頻識別(Radio Fre- quency IdentificationRFID)系統之實體層、碰撞管 理系統及協定值。 本標準三種MODE精要介紹 The Brief Introduction for the Three MODEs of the Standard 本標準具有三種MODE ,以因應不同的應用, MODE之間技術細節差異顯示於參數表中。MODE間無 法相互運作,所以彼此間不會相互干擾。相關的符合 性測試方法另定義於ISO/IEC TR 18047-3(註:最新公 告的標準,預訂於2016年完成)。本標準適用之最新 專利權資訊,參照www.iso.org/patents1. MODE 1之實體層、碰撞管理系統及協定 MODE1所描述之系統,係使用「詢答器先言」技 術之讀/寫系統。其實體層碰撞管理與ISO/IEC 15693容。而指令的部份,也支援15962之規定。有關的參 數規定,請參考12. MODE 2之實體層、碰撞管理系統及協定 MODE2所描述之系統係使用實體和介質存取控制 MAC)參數,與MODE 1是不太相同的。請參閱2 之參數表。 協定操作方法:標籤可為被動式。藉由使用詢答 器和標籤中耦合天線,高頻率的磁場可將功率由詢答 器轉移至標籤。功率場頻率(fc)係為13.56 MHz ±7 kHz。詢答器應能於詢答器操作內之任何位置對標籤 供電。 詢答器傳輸至標籤之命令,藉由功率場之相位抖 動調變(PJM)。PJM傳輸資料,係藉由功率場中非 常小的相位改變。此等相位之改變,介於+/-3.0°和 +/-4.0°之間。在PJM其間,轉移至標籤之功率無減 少。PJM之頻寬,不大於資料之原始雙邊頻譜。邊帶 位準和資料速率經過解耦,如此允許邊帶位準設為任 無線射頻識別&物聯網

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Page 1: 高頻無線射頻識別 標準之簡介 - gs1tw.org · Mar 2015 23 HF高頻無線射頻識別 標準之簡介 A Brief of 18000-3: RFID for Item Management-Part 3: Parameters for

23Mar. 2015

HF高頻無線射頻識別標準之簡介A Brief of 18000-3: RFID for Item Management-Part 3: Parameters for Air Interface Communications at 13.56 MHz文/GS1 Taiwan客戶服務部專案經理 呂惠娟By Marisa Lu, Project Manager of Customer Services Dept., GS1 Taiwan

ISO/IEC 18000-3是高頻無線射頻識別標準

的編號,本標準已於2014年根據201的版本再次

修訂完成;此標準內容也與EPCglobal發行的HF

規格書相容。依循本系列標準第一部之要求,

本標準提供操作於13.56 MHz品項識別管理之無

線射頻識別 (Radio Frequency Identification,RFID)

系統之實體層、碰撞管理系統及協定值。

ISO/IEC 18000-3 is the number of high frequency radio frequency identification standard, which was revised again in 2014 depending on the 201 version of the standard; this standard content is also compatible to HF specifications issued by EPCglobal. Following the requirements of the first section in this series of standards, this standard provides the operation on the physical layer, collision management system and the agreement value to Radio Frequency Identification (RFID) of 13.56 MHz item identification managements.

前言Introduction

ISO/IEC 18000-3是高頻無線射頻識別標準的編號。本標準已於2014年根據201的版本再次修訂完成。此標準內容也與EPCglobal 發行的HF規格書相容。

依循本系列標準第一部之要求,本標準提供操作

於13.56 MHz品項識別管理之無線射頻識別(Radio Fre-quency Identification,RFID)系統之實體層、碰撞管理系統及協定值。

本標準三種MODE精要介紹The Brief Introduction for the Three MODEs of the Standard

本標準具有三種MODE,以因應不同的應用,MODE之間技術細節差異顯示於參數表中。MODE間無法相互運作,所以彼此間不會相互干擾。相關的符合

性測試方法另定義於ISO/IEC TR 18047-3(註:最新公告的標準,預訂於2016年完成)。本標準適用之最新專利權資訊,參照www.iso.org/patents。

1. MODE 1之實體層、碰撞管理系統及協定MODE1所描述之系統,係使用「詢答器先言」技

術之讀/寫系統。其實體層碰撞管理與ISO/IEC 15693相容。而指令的部份,也支援15962之規定。有關的參數規定,請參考表1。

2. MODE 2之實體層、碰撞管理系統及協定MODE2所描述之系統係使用實體和介質存取控制

(MAC)參數,與MODE 1是不太相同的。請參閱表2

之參數表。

協定操作方法:標籤可為被動式。藉由使用詢答

器和標籤中耦合天線,高頻率的磁場可將功率由詢答

器轉移至標籤。功率場頻率(fc)係為13.56 MHz ±7 kHz。詢答器應能於詢答器操作內之任何位置對標籤供電。

詢答器傳輸至標籤之命令,藉由功率場之相位抖

動調變(PJM)。PJM傳輸資料,係藉由功率場中非常小的相位改變。此等相位之改變,介於+/-3.0°和+/-4.0°之間。在PJM其間,轉移至標籤之功率無減少。PJM之頻寬,不大於資料之原始雙邊頻譜。邊帶位準和資料速率經過解耦,如此允許邊帶位準設為任

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3424 Mar. 2015

參引 參數名稱 描述/限制值 選項/說明

M1-Int: 1 操作頻率範圍 ㄧ個詢答器至標籤鏈路頻道於(中心頻率)13.56 MHz ± 7 kHz

M1-Int: 1a 預設操作頻率 13.56 MHzM1-Int: 1b 操作頻道(展頻系統) 不適用

M1-Int: 1c 操作頻率準確度 ± 100 ppm± 50ppm於日本

M1-Int: 1d 跳頻速率(跳頻系統[FHSS]) 不適用

M1-Int: 1e 跳頻序列(跳頻系統[FHSS]) 不適用

M1-Int: 2 佔用頻道頻寬 依6.1.4規定調變模式13.56 MHz ± 7 kHz

M1-Int: 2a 接收器最小頻寬 13.56 MHz ± (423.75 kHz ± 40 kHz)13.56 MHz ± (484.28 kHz ± 40 kHz) 以副載波頻率為中心

M1-Int: 3

詢答器傳輸最大磁場強度

通訊區域中之磁場強度限制

於大小如ISO卡片尺寸規範般標籤之體積上任何部份,詢答器應不產生大於12 A/m 之場強。

最大操作場強:依ISO/IEC 7810之規定,ISO卡片尺寸規範般標籤為5 A/m。製造者應標明最大操作場強為其他標示形式要項。

感應式耦合

若當地法規規定低於本節所決定之磁場強度限制,則當地使用時性能降低係可預期的。

測定詢答器操作場強之測試方法規定於 ISO/IEC TR 18047-3技術報告相關章節中。

M1-Int: 3a 最小操作場強

最小操作場強:ISO卡片尺寸規範般標籤為150 mA/m。不同應用可能導致不同之最小操作場強要求,於該狀況中,標籤製造者應宣稱最小操作場強。

M1-Int: 4 詢答器傳輸混附發射 符合法規

M1-Int: 4a~M1-Int: 10 以下略 以下略 請參閱標準。

表1、MODE1詢答器至標籤鏈路參數表

參引 參數名稱 描述

M2-Int: 1 操作頻率範圍 13.56 MHz ± 7 kHz M2-Int: 1a 預設操作頻率 13.56 MHz

M2-Int: 1b 操作頻道(展頻系統) 不適用

M2-Int: 1c 操作頻率準確度 ±100 ppm(parts per million)日本:±50 ppm

M2-Int: 1d 跳頻速率(跳頻系統[FHSS]) 不適用

M2-Int: 1e 跳頻序列(跳頻系統[FHSS]) 不適用

M2-Int: 2 佔用頻道頻寬調變旁帶之振幅很低但分散很寬。其符合歐洲電信標準化協會(ETSI)、美國聯邦通信委員會(FCC)法規,並應符合國內相關電信法規。(日本廣播法未規範佔用頻道頻寬)

M2-Int: 2a 接收器最小頻寬 適合接收之標籤頻道或有意接收之頻道。

M2-Int: 3 詢答器傳輸最大磁場強度於大小如ISO卡片尺寸規範般標籤之體積上任何部份,詢答器應不產生大於12 A/m 之場強,並應符合國內相關電信法規。

M1-Int: 3a 最小操作場強

最小操作場強:ISO卡片尺寸規範般標籤為150 mA/m。不同應用可能導致不同之最小操作場強要求,於該狀況中,標籤製造者應宣稱最小操作場強。

M2-Int: 4 詢答器傳輸混附發射 參照下述

M2-Int: 4a 詢答器帶內傳輸混附發射(展頻系統) 不適用

M2-Int: 4b 詢答器帶外傳輸混附發射 符合ETSI、ARIB STD-T82及FCC最大帶外允許場強,並應符合國內相關電信法規。M2-Int: 5 詢答器傳輸器頻譜遮罩 符合ETSI、ARIB STD-T82及FCC最大帶外允許場強,並應符合國內相關電信法規。M2-Int: 6 時序 參照下述

M2-Int:6a傳輸至接收轉返時間(指命令結束後與當詢答器首次準備接收一個回覆時之時段)

0−50 µs

M2-Int: 6b接收至傳輸轉返時間(指回覆結束後與當詢答器可傳輸一個命令時之時段)

大於0 µs

M2-Int: 6c 駐留時間或詢答器傳輸功率上升 0−10 µsM2-Int: 6d 衰減時間或詢答器傳輸功率下降 0−10 µs

表2、MODE2詢答器至標籤鏈路參數表

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25Mar. 2015

意位準而不影響資料速率。命令之資料速率係423.75 kbps;編碼使用修改式調頻 (MFM)。

詢答器可為全雙工或半雙工通信鏈路。若詢答

器為全雙工傳輸操作,則能傳輸命令,且同時接收多

重標籤回覆。標籤係半雙工傳輸操作,標籤回覆至詢

答器係藉由感應式耦合,其透過標籤天線線圈之電壓

係藉由副載波調變。副載波係由功率場頻率之劃分所

導引而來。詢答器傳輸命令至標籤,係藉由功率場之

PJM。命令資料速率為423.75 kbps;所有的命令於PJM調變器前皆為MFM編碼。

3. MODE 3之實體層、碰撞管理系統及協定詢答器藉使用脈波區間編碼 ( P u l s e - I n t e r v a l

E n c o d i n g,P I E ) 格式,採用雙旁波帶幅移鍵控 (Double-Sideband Amplitude Shift Keying) 調變技術,將資訊調變一個無線射頻載波而傳送至一或多個標

籤。標籤從收到調變之無線射頻載波接收操作能量。

詢答器藉傳輸一個未調變之無線射頻載波及傾聽

一個負載調變回覆信號,而從標籤接收資訊。標籤則

藉由負載調變無線射頻載波之振幅及/或相位接收或發

送資訊。針對詢答器命令之回應,選定之編碼格式為

副載波調變Manchester式、或Miller式、或FM0基頻調變之一。詢答器與標籤之通訊鏈路為半雙工,其意為

標籤於負載調變時應不需要解調詢答器之命令。標籤

不應使用全雙工通訊回應之必備或選項命令。

詢答器及標籤實體層,詢答器至標籤之發送可選

項地提供具相位抖動調變 (Phase Jitter Modulation,PJM)的修改式調頻(Modified Frequency Modula-tion,MFM)編碼,以及標籤至詢答器之發送可選擇地提供具二元相移鍵控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)副載波調變的修改式調頻(MFM)編碼。請參閱表3。

參碼 參數名稱 描述 參照引述子節

M3-Int: 1 操作頻率範圍 固定單一頻率 參照Int: 1a 6.3.3.3.1

M3-Int: 1a 預設操作頻率 13.56 MHz 6.3.3.3.1

M3-Int: 1b 操作頻道(展頻系統)

不適用不適用

M3-Int: 1c 操作頻率準確度 遵循本地法規 6.3.3.3.1.2.1

M3-Int: 1d 跳頻速率(跳頻系統[FHSS]) 不適用 不適用

M3-Int: 1e 跳頻序列(跳頻系統[FHSS]) 不適用 不適用

M3-Int: 2 佔用頻道頻寬 不適用 不適用

M3-Int: 2a 接收器最小頻寬 不適用 不適用

M3-Int: 3

詢答器傳輸最大磁場強度

通訊區域中之磁場強度限制

於調協ISO卡片般大小標籤可能出現之體積上的任何部份,詢答器應不產生大於12 A/m 之場強。最大磁場強度:規定於ISO/IEC 7810之ISO卡片般大小標籤為5 A/m。測試法定義於ISO/IEC TR 18047-3。對於其他標籤形式因子製造者應標明最大操作場強。

不適用

M3-Int: 3a 最小操作場強

最小操作場強:協調ISO卡片大小般標籤為150 mA/m。應用要求可能產生不同最小操作場強,於該狀況下,標籤製造者應宣告最小操作場強。

不適用

M3-Int: 4 詢答器傳輸混附發射 遵循本地法規 6.3.3.3.1.2.5

M3-Int: 4a 詢答器帶內傳輸混附發射(展頻系統)

遵循本地法規 6.3.3.3.1.2.5

M3-Int: 4b 詢答器帶外傳輸混附發射 遵循本地法規 6.3.3.3.1.2.5

M3-Int: 5 詢答器傳輸器頻譜遮罩 遵循本地法規 不適用

M3-Int: 6 時序 參照下述 6.3.3.3.1.6

M3-Int: 6a~ M3-Int: 15. 以下略 以下略 請參閱標準

表3、MODE3詢答器至標籤(R=>T)之通訊

結語Conclusion

本文精要說明H F高頻無線射頻識別標準的三種MODE,更多詳細的英文原文標準內容,請參考EPCgboal HF的規格書或ISO/IEC 18000-3的標準;中文標準,則可查閱或於標準檢驗局購買。

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3426 Mar. 2015

解決方案Solutions for GS1 Standards in the Textile Industry文/GS1 Taiwan客戶服務部專案經理 呂惠娟By Marisa Lu, Project Manager of Customer Services Dept., GS1 Taiwan

紡織業從原布料提供者到製造商、或設計

者到零售業者,分佈遍佈全球,是真正全球化

生產的產業。紡織業比起其他快速移動消費品

(FMCG)的產品,有更複雜的資料屬性,例

如:尺寸、顏色、樣式、季節、型態等。面對複

雜的紡織產業鏈商業模組與交易行為,GS1相關

標準已臻完備,且有許多成功案例經驗可供參

考。隨著全球應用案例的普及化,可為後來加入

使用GS1標準的紡織業者,節省許多時間與提供

寶貴經驗。

From the original provider to manufacturers or designers to retailers, the textile fabric industry distributed around the world, is a truly global industrial production. Compared to other fast-moving consumer goods (FMCG), textile industry products, have more complex data attributes, such as: size, color, style, season, patterns and so on. Faced with the complexity of business modules and transaction behaviors in the textile chain, GS1 standards will ever be perfect, and there are many successful stories of experience for reference. With the popularization of the global application cases, the textile industry joined later to use GS1 standards can save a lot of time and be provided with valuable experience.

紡織產業背景分析Background of the Textile Industry

紡織業是最古老也是最大的外銷產業之一。其亦是

真正全球化生產的產業,從原布料提供者到製造商、或

設計者到零售業者,分佈遍佈全球。故當一樣服飾品項

運送到商店準備販售時,其實已經旅行幾萬公里了!

服飾業的生產,早已從歐洲、美國移至亞洲,

而消費主要是集中在三個主要區域:美國、歐盟與日

本。近幾年服飾進口在金磚五國BRICS(Brazil, Russia, India, China and South Africa)與拉丁美洲,有明顯的增長。中國已連續主宰鞋業、紡織與家飾品織物的製

造多年。然而由於人民幣增值、勞動工資上升,讓中

國喪失了部分優勢,使得產線外移至非洲、越南、斯

里蘭卡、孟加拉、菲律賓、柬埔塞等。

根據世貿組織(World Trade Organization,WTO)的統計,中國的布料與服飾品的進口量,從1999年168.9億美元至2010年攀升至2067.4億美元。從美國貿易管理局發布的資料,美國2012年的布料與服飾品的進口量是1009.3億美元。就全球而言,世貿組織WTO指出:布料與服飾品的出口量是逐年增長。

產業鏈的變化與更動Changes and Modifiers of the Industry Chain

由背景分析,可以看出紡織產業進出口與生產製

造者間的板塊移動與產業鏈的複雜性。故衍生不同的商

務模組與工具應用在今日的紡織、流行服飾與鞋業產業

鏈(Apparel, Fashion, and Footwear,簡稱AFF)。在AFF這個行業領域裡,比較特殊的是,每個季節都有它的高峰與特定的顧客群。故彈性,顧客集中導向的商業

模組,零售業需要新的結構調整與工具。

此外,紡織業比起其他的FMCG(快速移動消費品,Fast Moving Consumer Goods)的產品,有更複雜的資料屬性,例如:尺寸、顏色、樣式、季節、型

態等。

GS1標準於紡織產業的

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27Mar. 2015

GS1標準的應用層面Application Level of GS1 Standards

GS1標準系統在資料正確性的前置作業能達到關鍵

的效果,使用全球交易品項識別碼GTIN定義品牌化的

交易品項與全球位置碼(GLN)。

GS1標準亦提供通信的基礎,使用EDI能應用於網

頁、線上商店、零售業者間的資訊交換。在即時庫存

管理、顧客服務加強與商品失竊的防範,EPC/RFID亦

有很好的解決方案。根據美國的零售服飾大廠的實際

回報資訊,例如:Dillard、Macy與JCPenny,可改善

95%的資料正確性,基本上已達到實際庫存量與IT系統

回報的數值相同。請參閱圖1紡織產業鏈應用GS1標準

之示意圖。

最近幾年,我們可以發現EPC/RFID標籤貼標佈署

的動作,正在美國與歐洲悄悄的展開;同時在拉丁美

洲與亞洲,也有很多成功的實作案例。2010年美國,

EPC/RFID貼標的實作已經是協同合作模式,像是GS1

美國與VICS協同將Wal-Mart、GAP、JCPenny、Macy、

Dillard、America Apparel、Jones Apparel Group、

Bloomingdales和Banana Republic等知名企業,都投

入EPC/RFID貼標的行列;在美國投資回報率(ROI,

Return On Investment)大約是12-18個月。在歐洲的

紡織零售業者部份,投入EPC/RFID貼標的廠商有Marks

& Spencer、Serge Blanco、Gerry Weber、Charles

Voegele與Trasluz等公司。

GS1資訊透明化解決方案Solutions of GS1 Information Transparency

比起其他產業,紡織服飾產業品項貼標的數量是

遙遙領先的!僅從2010至2013年來看,光此產業全球RFID標籤的銷售量就成長了7倍!現階段200個美國服飾品牌,已經全面使用EPC/RFID貼標或進行先導計畫,共超過6,000個商店,使用此GS1標準技術。另一方面,也可以利用安裝EPC電子商品監視標準系統(EAS,Electronic Article Surveillance)達到防盜、庫存監控、銷售預測與加強顧客服務的功能。

除了EPC有助於推動紡織產業向前外,面對複雜的產業鏈商業模組與商業交易行為無縫接軌的需求,正是

GS1標準eCom能夠發揮的地方。使用EDI與EPCIS,能使紡織業供需兩端的流程更透明化!

以資訊流程透明化而言,可以區分三個層次探討:

1. Identify識別: █ 公司─使用前置碼Company Prefix、全球位置碼GLN、EPC管理人號碼 EPC Manager Number; █ 產品─使用全球交易品項識別碼GTIN、運送容器序號SSCC、序列化全球交易品項識別碼SGTIN; █包裝棧板─使用GTIN、 SSCC、SGTIN; █位置─使用GLN、SGTIN; █ 資產─使用全球單一資產識別碼GIAI、全球回收資產識別碼GRAI、全球文件型態識別碼GDTI; █服務─使用全球服物關係碼GRSN與GDTI。

圖1、GS1標準應用於紡織產業鏈之示意圖

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3428 Mar. 2015

2. Capture擷取:不同資料載體,例如:一維條碼、

二維條碼、資料矩陣或低頻與高頻標

籤。請參閱圖2、圖3與圖4。

3. Share分享:主檔資料 (Master Data) 使用全

球資料同步網路G D S N;交易資料 (Transaction Data) 使用EDI或XML;實體事件(Physical Event) 使用EPCIS。請參閱圖5所示GS1資訊透明化解決方案。

圖4、棧板運送(SSCC、GS1 128)

圖2、紡織單品識別(GTIN)

圖3、盒裝運送(SSCC)

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無線射頻識別

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29Mar. 2015

圖5、GS1美國資訊透明化平台

總結而言,GS1的解決方案為: █使用EDI與EPCIS整合上游資訊; █EPC與RFID(EAS)貼標作業; █EDI與EPCIS資料分享與交換; █ 使用GTIN/SGTIN (Serialized Global Trade Item Number) 識別與追蹤追溯。

以服飾零售業者而言,EPC貼標最主要的目的,是可以加強來店

客戶的服務!藉由減少日常的收

貨、結帳與防盜的時間,來達到有

效倉儲管理、貨品即時補貨上架、

庫存管理、貨物周轉率;甚至是趨

勢預測、強化顧客滿意度,形成良

好的商業循環!請參照圖6EPC服飾應用管理示意圖。

圖6、EPC應用於紡織業的節點示意圖

結論Conclusions

GS1的相關標準已臻完備,可以運作於紡織產業的供應鏈中,也有許多成功的案歷經驗可以參考。Avery Dennison曾經說過:「第一次10億個EPC標籤完售,總共花了6年才達成。而第二次10億個EPC標籤完售,卻僅花了18個月就達到了!」

初始的應用總是最難的!隨著全球應用案例的普及化,可為後來加入使用GS1標準的紡織業者,節省許多時間與提供寶貴經驗!

參1. Apparel Management Kit.

參考資料

無線射頻識別&物聯網

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3430 Mar. 2015

見發先進科技與恆隆科技,合作開發RFID

管控的電池交換站,在每個電池貼上EPC C1G2

被動式超高頻(UHF RFID)標籤,以監控電

池本身狀況,同時能即時監控交換站內電池使

用資訊,獲得美國、香港及大陸廣東三地多項

RFID大獎,贏得環保署在高雄設立30個電池交

換站的合約。

Kentfa Advanced Technology Corp and EPC Solutions Taiwan Inc. develop the motor vehicle battery exchange station, which are RFID based solution. Each battery was attached EPC C1G2 passive UHF (UHF RFID) tags to monitor the status of the battery itself. At the same time it can monitor the batteries within the exchange station. This application won lots of awards in The US, Hong Kong and mainland China. Kentfa and EPC Solutions Taiwan also earn the contract from Environmental Protection Administration to set up 30 battery exchange stations in Kaohsiung.

台灣高密度汽油機車帶來嚴重空氣污染High-Density Motorcycles Bring Serious Air Pollution

日本NHK去年所播映,一幕大量機車密密麻麻由台北大橋引道傾瀉而下,有如瀑布的畫面,讓國人

看後都觸目驚心!心裡也都會問,台灣真有這麼多機

車?(如圖1)

圖1、汽油機車帶來嚴重的空氣污染

EPC C1G2 應用突破

根據行政院主計總處中華民國統計資訊網所公佈

資料,截至2014年9月,台灣地區的機車數量為1,381萬台,近兩年這個數字是呈現下降趨勢,最高記錄是

2012年的1,514萬台。即使是1,381萬台,也是平均每兩個人就有1.2台機車。

環保電動機車vs高汙染汽油機車Electric Motorcycle VS Gasoline Powered Motorcycles

這是一個大部分人都知道的問題:機車汽油引擎

會排放大量二氧化碳(CO2)、一氧化碳(C O)、碳化氫(HC)、一氧化氮(NO)等廢氣及懸浮微粒(PM),還有製造噪音。假如有無污染零排放、價錢及方便性和汽油機車相差不多的電動機車,想必大部

分人都願意改騎電動機車,為環境保護盡一分心力。

但目前大部分電動機車有兩項重大缺點,見發先

進科技(Kentfa Advanced Technology Corp.)的黃枝樹總經理說:「第一是充電時間太久,至少需要2∼3小時。第二是續航焦慮症,怕騎得出去,騎不回來!」見發先進本身是個電動機車製造商。環保署先前也曾廣

設充電站,希望能克服這兩項重大缺點,但成效不彰。

大部份機車騎士還是選擇汽油機車,目前電動機車數量

還不到機車全部數量的1%,只佔0.9%,約12萬台。兩年前行政院環保署改弦更張,改與廠商合作設

立電池交換站方式,計劃將電動機車電池充飽電時間

由原先的2~3小時,藉由電池交換方式,大幅減少到2~3分鐘;加上車款補助,俾能給電動機車的推廣,帶來更多的誘因。

RFID電動機車電池交換站EPC C1 G2 Break through - RFID Motor Vehicle Battery Exchange Station文/ GS1 Taiwan專業服務部經理 彭永新By James Perng, Manager of Professional Service Dept., GS1 Taiwan

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31Mar. 2015

電動機車RFID電池交換站架構及相關元件介紹The Introduction of RFID Based Battery Exchange Station for Electric Motorcycle

為克服電動機車的兩項重大缺點,見發先進科技找

到恆隆科技(EPC Solutions Taiwan),合作開發RFID管控的電池交換站,贏得環保署在高雄設立30個電池交換站的合約。

圖2是RFID電池交換站的架構及相關RFID的元件。交換站有大型與小型兩種,操作的方式相同,小型的外

形像個自動販賣機,整個交換站運作的構想如下:

1. 在每個電池貼上被動式超高頻(UHF RFID)標籤,以監控電池本身狀況,同時能即時監控交換站內電

池使用資訊。

2. 使用者先以悠遊卡確定其身分及後續的付款;悠遊卡本身就是一高頻(HF)的RFID,在台灣地區的發卡量,截至2014年11月已達5,000萬張。

3. 身分確定後,交換站上電池空位格子會自動打開,使用者將電力耗盡電池放回。系統會自動偵測該電

池是否已達使用極限?若到達極限者,使用者會被

要求到他處換個新的。

4. 交換站上有充飽電池格子會自動打開,使用者即可拿出,裝到其機車上,完成交換。

圖2、RFID電池交換站的架構及相關RFID的元件

▲ 恆隆科技劉台華總經理及研究團隊研發成功的「RFID電池交換站」,從構想到完成的創新突破,目前獲得美國、香港及大陸廣東三地多項RFID大獎。

低溫度變化的RFID標籤,則是另一項挑戰!恆隆科技經無數次實驗,成功開發了符合上述所有

要求的RFID標籤!並成功開發一款柔性、可以彎曲、適合在金屬結構中,曲折穿梭的RFID天線,取名「可撓式天線(FlexANT)」。因傳統遠場天線,向四面八方發散,無法將輻射波限定在小區域內,且容易誘發非預期雜訊。恆

隆科技的劉台華總經理說:「可撓式天線類似同軸電纜,

可順著狹窄金屬孔道配線,以產生近場電波。」

RFID電池交換站系統挑戰成功金屬環境RFID Based Battery Exchange Station Successfully Challenged the Metal Environment

恆隆科技的劉台華總經理說:「這個RFID系統的最大挑戰是金屬環境!」由於成本考量,整個交換站及電

池格子都是金屬結構,RFID標籤在金屬環境中讀取率偏低是業界公認的困難。另外,需創新開發一種可以嵌入

電池外殼、能在金屬環境中使用、尺寸不大,並能耐高

※資料來源:恆隆科技

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※資料來源:恆隆科技

3432 Mar. 2015

這個創新發明,順利解決RFID電池交換站內金屬環境的技術難題。「可撓式天線(FlexANT)」在電池交換站內裝設情形,如圖3所示。此項發明也獲得

美國、台灣、中國的專利,並刊登在美國知名專業期

刊,如圖4所示。

RFID創新應用讓騎乘電動機車將為全民運動RFID Innovative Applications Makes Electric Motorcycles Popular

見發先進科技的黃枝樹總經理說:

「這是個成功的計畫!」這個RFID管控電池交換站計畫,成功達成當初所設定

的目標,其主要項目包括:

1. 大量建置電池交換站,以電池交換取代電池充電。電動機車騎士可以不必

擔心沒電、騎不遠的問題,提高使用

電動機車誘因。

2. 透過RFID系統,可以遠端監控、管理電池交換站內電池狀態,使得無人看

管自動電池交換站可以大量設置(如

圖5、圖6)。

圖5、小型RFID電池交換站

3. RFID可自動偵測電池狀況,電池回收機制得以建立(如圖7)。

4. 成功研發可撓式天線(FlexANT)。5. 成功研發嵌入式電池標籤。

圖3、 「可撓式天線(FlexANT)」在電池交換站內裝設情形

圖4、 「可撓式天線(FlexANT)」已獲得專利並刊登在美國知名專業期刊※資料來源:恆隆科技

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33Mar. 2015

RFID電池交換站從構想到完成,其科技研發、創新突破,獲得很多肯定!到目前獲得美國、香港及大

陸廣東三地多項RFID大獎,分別為:1. Green Award:美國RFID Journal(2014年4月)。2. Implementat ion Exce l lence & Appl icat ion

Innovation Awards:香港GS1(香港貨品編碼協會)IOT Awards(2014年9月)。

3. 最具創意物聯網應用獎:廣東省物聯網聯盟(2014年10月)。

高雄RFID電動機車電池交換站設立,已依合約逐步設立中。目前每天平均有200顆的電池交換量,已踏出成功的第一步!見發先進也將整套系統,包括電動

機車及電池交換站,推廣到國內墾丁公園、小琉球等

風景區;大台中、日月潭等地也在籌劃洽談中。國外

部份,包括澳門、大陸江西吉安、江蘇淮安等地,也

陸續洽談中,有部份已簽約。2015年可預見應可看到更多的開花結果,為環境的保護盡心盡力!

圖7、RFID在整個電池交換創新模式中扮演的角色

圖6、高雄市三多圓環的大型RFID電池交換站

※資料來源:恆隆科技

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