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被动式RFID电子封条创新全球物流运筹

作者：盛盈射频网

来源：RFID世界网

日期：2005-05-20 10:18:28

摘要：被动式RFID电子封条创新全球物流运筹

关键词：被动式RFID电子封条创新全球物流运筹

无源被动式射频识别封条及在全球物流上的应用。分析国际市场的需求, 台湾航港营运现况,台湾厂商的技术能力, 预期效益和竞争优势, 对RFID在航港货柜装运的保全与效益。

日前，台湾辰晧电子股份有限公司RFID产品事业海外开发部行销拓展经理陈癸壁先生介绍了无源被动式射频识别封条及在全球物流上的应用。

1、 RFID技术的过去和未来

从二次世界大战至现今，六十多年来，RFID的应用一直持续着.从军事上分辨敌我军机的用途 ( IFF系统 , Identify : Friend or Foe ),波斯湾战争的后勤补给管理, 到近日被威玛 ( Wal-Mart )、Tesco、 DoD (美国国防部—Department of Defense) 炒热. RFID技术的应用非常广泛, 包括有下列应用项目: 大众运输、门禁管理、动物身分证、航空行李、公路电子收费、汽车防盗、及全球物流运筹等。其标准主要是由EPCglobal国际组织所主导推广的EPC (Electronic Product Code)为识别核心，使用频率为UHF 频段, 针对全球物流运筹,用以进行RFID卷标的数据编码、纪录和分析产品移动状况，并提升数据收集和处理速度等优点，提供更加正确的产品追踪系统功能,所以RFID在物流运筹上的应用已成雏型。

RFID技术未来的发展趋势, 预计会朝向下列方向为主:

针对不同应用层面,被动式和主动式标签并行

EPC通讯协议标准 ( Wal-Mart采用之标准 )

UHF频段 ( 860 ~ 960MHz )

高速覆晶封装技术 ( Flip Chip Process )

本篇文章将以国际市场的需求, 台湾航港营运现况,台湾厂商的技术能力, 预期效益和竞争优势, 对RFID在航港货柜装运的保全与效益，进行一个全面的探讨。

2、国际市场对RFID电子封条的需求

美国在发生九一一恐怖攻击事件后，为避免恐怖份子利用进口装运毁灭性武器攻击美国，开始进行一系列的国土安全的行动，RFID的技术也被应用在此反恐的措施中, 并陆续推动「货柜保全计划」（The Container Security Initiative，简称CSI）、「输美海运24小时前申报载货舱单规定」及「海关贸易伙伴反恐方案」 (Customs-Trade Partnership Against Terrorism，简称C-TPAT) 」等安全防护措施。

3、台湾航港营运及货柜通关的现况

台湾是以依靠贸易为主。在全球贸易的浪潮下, 其航港营运的作业量与日俱增。

为了配合美国在全球供应链推动CSI / C-TPAT的计划，提升全球物流运筹对货柜的掌控能力和加快货柜进出站检查速度，于货柜上使用RFID的技术进行辨识读取及追踪控管,技术上和实用上确实能提供完整的解决方案。

目前航港货柜通关作业现况有下列几点 :

港务警察局人力单薄,难以落实人,车,货同时进出门哨和货柜场的管控

凭书面文件或临时填写进出单证,人工核准进入码头管制站, 其欠缺比对数据且查对工作难以落实,亦难以管制不法和破坏活动.

整体作业过程之中,书面作业繁复, 车辆需要作多次停靠, 车道壅塞, 行车动线无法流畅和空气品质不良,造成人员工作环境差且增加其危险性

押运货柜需派海关人员随车,造成人力资源浪费. 为协助台湾出口业者因应美国相关需求措施，促进台湾输美货物在美国之通关便利。经济部商业司已经开始着手推行C-TPAT/SST先导计划，期望能尽速与国际接轨，争取及早运作抢商机,否则有技术落后丧失商机之虑, 此先导计划现阶段是以主动式标签来做为测试实验，未来被动式的电子卷标也是此计划的测试重点。

4、被动式RFID电子封条的技术和验证

在国际上，目前已有许多大厂能提供此类电子封条的技术，但多以主动式为主，和被动式RFID电子封条 ( Smart - Seal )比较起来, 主动式电子封条的优点有读取距离较远, 但是缺点为需利用电池电力传输且成本高昂, 因此在需求量庞大时,就需要多加考虑其成本的考量, 所以在考虑各种综合因素之下, 被动式RFID电子封条预期应该有更多潜在的利基。

台湾方面，不管是政府方面或是产业界都极度重视RFID的发展，尤其台湾本身代工能力极强，再加上对Tag、Reader都具有研发制造能力，未来国际上应该有很强的竞争优势。其中，台湾厂商辰晧电子，不仅领先台湾厂商并先于国际一些厂商，已经发展出的被动式RFID电子封条)是用传统货柜锁的基础架构, 加上RFID的应用技术来改善和加强人员车辆, 货柜和货物出入港区的速度和保全监控。不仅有传统货柜锁可作为货柜安全防护管制的用途, 且可以储存更多货柜数据在芯片里, 更可加速货柜查验的速度和效率.其特色为被动式传输和电子封条插销未固定前和插销遭到破坏后RFID芯片皆无法动作. 不仅成本较主动式电子封条低廉, 而且无法重复使用, 更加确保其安全性。

辰晧电子已从2004年中旬起，陆陆续续在北部基隆港和南部高雄港的重要货柜场完成多次被动式RFID电子封条的验证测试，综合其功能测试结果如下：

产品功能：使用于货柜锁头，同时具有防盗、保密及追踪辨识功能

芯片种类：ISO18000-6、EPC class1、EPC1.19等芯片

传输方式 : 被动式传输 ( Passive Transmission )

使用频段 : UHF ( 欧规868MHz / 美规915MHz )

实测距离：

5.4公尺

美国AWID MPR-2010AR (RS-232界面,晴天约摄氏32℃)

5.0公尺	美国AWID MPR-2010AR (RS-232界面,雨天约摄氏25℃)
9.6公尺	美国AWID MPR-3010BN (TCP/ IP界面,晴天约摄氏32℃)
9.1公尺	美国AWID MPR-3010BN (TCP/ IP界面,雨天约摄氏25℃)

实测车速 : 30 ~ 40公里/时速

拉力测试：达220Kg以上

防水性：插销固定后防水

测试读头：美国AWID MPR-2010AR / MPR-3010AN

测试车种：40呎货柜车，搭载2个20呎的货柜，货柜锁头位置为一前一后 (货柜前后方各一个Smart -Seal )

功能要求：插销未固定前和插销遭到破坏后电子封条皆无法动作

备注：尤其空气中湿度和塩度极高的基隆港，测试当天气候是在风大雨大的状态下，最大读取距离仍然可达9.6公尺。测试结果实在水准之上。

综合以上测试验证结果，目前台湾厂商在被动式RFID电子封条的生产技术和研发能力, 确实已达到实用性的品质水准, 也迈进了技术领先国际厂商的第一步。

5、导入被动式RFID电子封条的预期效益

全球推动『智能型安全贸易通道』现况:

目前都在基础(Infrastructure)建设及先导(Pilot)计划阶段

美国国土安全部主推CSI/C-TPAT/Smart Box/ITDS等计划，DoD负责推OSC先导计划(共18项)

欧盟在马德里火车爆炸事件后，已于2004年5月1日在布鲁塞尔成立Security Agency，加强在贸易通道安全之投入

世界最大的港口营运商『香港和记黄埔集团』，已陆续完成香港、深圳盐田、荷兰鹿特丹及英国Felixstowe等港口SST先导基础建设

在各界对RFID技术应用在物流运筹的研究中发现,其中最重要的预期效益不外乎人力成本的降低,提高存货管理的透明度,提升配送流程的效益和精确性,防窃控管......等等。而RFID技术在全球物流运筹上的应用会分成几个步骤来实验进而实施:

航港货柜追踪辨识

配送栈板存货管理

包装纸箱提升信息度

单一产品全面使用RFID识别

对于第一阶段的航港货柜追踪辨识而言,如果导入被动式RFID电子封条其主要的用途和效益有下列几点:

成本比主动式电子封条低廉

封条采用内崁式被动式电子卷标 (Passive Tag ), 使用一次即失效,安全性高

轻易监控货柜,防止货柜被侵入、调换、货物走私等不法情事

强化码头管制工作,进而防止恐怖攻击

有效管理人员,车辆, 货柜出入港区, 落实人员,车辆, 货柜快速进出门哨

海关货柜免押运,通关迅速,强化全球贸易竞争力

卡片阅读机读取封条信息后,经读取系统传送至航港局计算机系统内评估, 辨识判定, 纪录和放行指示

6、未来的竞争优势

在恐怖攻击层出不穷和为了加强全球物流运筹对货柜的掌控能力之下, 未来几年全球各港口都需求低价位RFID电子封条 ,对厂商而言是一项重大商机。而为了因应低成本的电子卷标, 在上文中已经提到预计未来RFID相关技术会朝下列方向发展。

针对不同应用层面,被动式和主动式标签并行

EPC通讯协议标准 ( Wal-Mart采用之标准 )

UHF频段 ( 860 ~ 960MHz )

高速覆晶封装技术 ( Flip Chip Process )

而对于国际通讯协议标准( ISO / EPC ) , 或是系统频率的制定和主导权, 台湾厂商手上并无太多的筹码可谈判和对话( 例如Wal-Mart 这种超大型的消费者 ). 而传输方式(主动式/被动式),在市场需求大增时所需要的是成本的低廉, 所以在全球竞争体系下,台湾制造业者的现阶段竞争力在于发展被动式标签 ( Passive Transmission ) 和高速覆晶封装技术( Flip Chip Process ) 。

辰晧电子是目前台湾唯一有能力整合天线设计研发, 蚀刻和印刷天线制造, 覆晶封装技术和标签贴合封装测试的被动式RFID电子卷标制造商。其中已研发出来Smart-Seal，并已在全省各港务局进行多次的测试实验, 预定在2004年底前会有更进一步的测试计划, 及于提升台湾产业的竞争力，希望能结合更多的同盟厂商和合作伙伴，以此制造和研发优势来为全球货柜装运保全的提供一个新思维。