2006年12月12日 星期二

RFID之我見

前言
本文原刊於此處,原文經過修整與查證後張貼於此處。

RFID正好是我三年前93年6月一篇報告的主題,那時候Wal-Mart 正開始要進行先導式的 RFID 計畫。我就一路追蹤 RFID 的新聞到94年的三月為止。儘我所能的為大家說明這項技術,前景以及它的問題。

首先看好RFID是有跡可循的。前一陣子大家都只注意到茂矽將利用半導體的優勢切入太陽能產業,可是再同一個新聞稿裏茂矽所要切入的還有另外一個新產品就是 RFID 。如果太陽能是過去台股一年半的大熱門到各個領域的廠商(晶圓 LED 家電 DRAM批發商 ...)都要投入,那麼或許RFID 也會慢慢熱起來。


What's RFID?
RFID (Radio Frequency IDentification)簡單的說就是一片接著很長天線的 IC 記憶體與控制晶片,做成很薄的紙片或是卡片 (稱作RFID Tag)當讀取器(Reader) 給與一個電磁能量的時候,在有限的範圍內(視電磁能量的強度而定)藉著電磁效應,就可以在數個ms的時間從這一個 IC記憶體晶片讀出與寫入資料。

RFID Tag與Reader兩者間互動的方式的不同,Tag又進一步分為主動式(active tag)與被動式(passive tag)與半主動式三種。主動式標簽具有內置電源在標簽周圍形成有效活動區,標簽能夠主動獲得位置很低或高處以及距離較遠的電磁波,併傳送到讀取器中。被動系統中,由讀取器發出電磁波響應標簽,被動系統需要較強的電磁波信號,所以當讀取器和標簽距離較近時才能發揮作用。半主動系統則是使用內部能量監測周圍環境,但也需要讀取器發出電磁波響應標簽發出信號。半主動和被動的區別是半自動系統中有內部能量,標簽能夠發揮其他作用,例如監測周圍環境的溫度,震盪情況等,也可以擴展射頻活動範圍。(引用自此)大部份的應用仍是以被動式標籤為主。

其實RFID技術已經在大家的日常生活中使用了,就是非接觸式的感應卡。從屈臣氏的防竊裝置、悠遊卡、到上班打卡用的非接觸式員工證等等都是。

前一陣子大紅特紅的遠通可以用紅外線打贏另一家的RFIDsolution,也是我覺得很奇怪的的地方。因為交通用RFID卡在其他國家已經使用很久了;還不會有天氣與指向性的問題勒。這是題外話。

93.5 那時候的氛圍
Wal-Mart 已經決定投入 RFID 以取代條碼系統,將於2005.1在選定的流通中心導入並且要求前100大供應商加入這個計畫。Wal-Mart的這個宣示讓它的供應商批批挫,因為要是 供應商不配合的話,你就會失去跟這家全世界最大零售商做生意的機會。當時的記者就比擬這是台灣萬客隆推條碼事件的翻版,會造成零售業與供應商天翻地覆的大變化(7年級生,至於什麼是萬客隆請問孤狗大神)。那為什麼RFID會被列為Wal-Mart的大計畫?待我說來。

RFID 的好處
非接觸式
讀資料不需要再靠近了。當你每天使用悠遊卡的時候,你會不會覺得很神奇以前的磁片都要刷過去,悠遊卡放在皮夾裡不用拿出來就可以用了。

做零售業的花最大人力的地方,可能就是盤點了。光把貨架上或是倉庫內進進出出的東西點清楚就要不少的人力。當貨品上都貼有RFID 時,盤點就不用上上下下,只要將一堆貨品推過一個RFID 讀取器的閘門由RFID去讀,就可將商品的種類與數量給讀出來。不用一個一個盤,那可以省多少人力啊!!又不容易出錯。

陳列的商品也是一樣的,具備有 RFID 內容讀取的貨架,只要按一個鍵就可以把貨架上的商品給讀出來,再進一步採用無線傳輸,整個店的盤點按幾個鍵就做完,那豈不大好!!

同時RFID即使是包在樹脂等材料之中也能交換資訊。因此,根據不同的材料,就是在180度的高溫環境中也可以照常使用(某大晶圓廠就是RFID晶片在管理晶舟,可通過酸鹼的反應)。

儲存資料
RFID技術其實已經推出快三十年了,為什麼會在這三年又紅起來,我覺得重點就是半導體的技術讓RFID可以在短時間內讀取其中儲存的資料,與增加其中的資料量(Flash)。依93年6月所得的資料大概一個 RFID Tag可以到 64~256bits 的資料,依摩爾定律,目前我猜應該可以到 2~4 Kbits 了,當然容量越高價格越貴。

耐用性高,再加上RFID可記錄的數據容量大並且可以讀取與寫入資料(reprogrammable)。這些都是條碼無法達成的功能

當RFID 內的資料量不再像防竊盜系統只有 ON/OFF 一個 bit的資料量,那應用就逐漸寬廣起來。比如說你就可以在一個tag 中編入一個ID碼,在流通的每一程序追蹤你貨品流動的資料(UPS 已導入)。RFID也可以替代貨物的條碼並儲存各種的製造資訊比如說供貨商聯絡電話等。


應用系統
Wal-Mart
以Wal-Mart的例子來說,當P&G接到Wal-Mart 的訂單,產品貼上了RFID,RFID是主動讀取的,只要在適當的地點裝讀取器,不需要再花人力。

  1. 出廠,先掃一次,代表出貨
  2. 送到UPS貨車,掃一次
  3. 到UPS的流通中心,掃一次
  4. UPS的流通中心互流,掃一次
  5. 流通中心到Wal-Mart,掃一次
  6. Wal-Mart進貨,掃一次
  7. Wal-Mart上架,掃一次
  8. 消費者取商品,掃一次
  9. 貨品賣出,掃一次
這樣一連串的自動掃描可以把貨品的流程追得清清楚楚。貨品流到哪裡流了多少,資料送到資訊系統一查便知道了。

Metro Future Shop
Metro是德國的零售巨人,在93年推出了一個RFID概念店。你採買的東西都貼有RFID,放在推車上,推車上有個reader,列出你你丟進去的商品,商品相關資訊與金額等。結帳的時候只要把購物車推過結帳台就可以了,不需要再一樣一樣的清點與刷條碼。

RFID 的其他應用
基本上只要涉及貨品品的流通與追蹤都可以採用 RFID Solution。目前SUN, HP, Oracle, Fujitsu 都有在台發表RFID 的系統 Solution,應該都是瞄準台灣的流通業與傳統/電子製造業而來的。

圖書流通
這個大家都知道,拿沒有借過的書經過圖書館大門會嗶嗶叫。更進一步的應用可以在書上,黏上RFID並且在圖書館個各個門戶,區域出入口與書架裝上Reader當一本書不在架上,你也可以追蹤到書本在館內的哪一區。

消費行為蒐集
日本有唱片行在CD內嵌入RFID置於可讀取RFID的貨架上,發現平均一片CD經過三次的拿取以後就可以賣出去。

醫療管理
只要結一個RFID手環在病人身上,就可以倣圖書流通的方式去追蹤病人的趴趴走。也可以在裝液體藥的瓶罐內放一顆RFID膠囊,免得瓶外辨識藥品的紙包裝落掉後,無法作藥品的確認。病床邊建置RFID的Reader協助護士進行用藥的確認。


RFID 問題
成也讀取敗也讀取
由於RFID的讀取是採用電磁波讀取Tag的資料,與金屬對電磁的屏蔽效應,RFID Tag不能放在金屬遮蔽內,所以要去注意物品的包裝材料(由7-11導入RFID的報導得知)與讀取的角度。

另外像購物車的例子,當很多的Tag一起讀取的時候,被感應的Tag間會有交互感應的問題與頻譜頻寬不夠的問題。這個問題比較大,當進行大量讀取的時候可不能掉資料啊。日前Fujitsu實驗室技術(見於此)可以做到1000個Tag 的8bytes讀,4bytes寫入。

Wal-Mart的先導案在94.3月那時的新聞資料來看是不怎麼成功的,就是卡在讀不精確的問題上,還有就是大量資料造成的資訊系統瓶頸。至於目前(2006.06)的Wal-Mart已經將有200的供應商提供RFID標籤了(見於此)。

標準問題
RFID推出能不能大量應用其實跟標準有很大的關係。RFID之前都只用在特定的應用領域,只要我做出來的Tag 我自家的Reader可以讀得到,符合特定的應用領域的系統需求就可以了(如悠遊卡)。但是要大規模佈署的話,就得有一定的標準,總不能一個Tag在P&G寫入10項資料在Wal-Mart讀到3項資料,系統間不具備可互通性(Interoperablity)。

ISO在2006.03針對RFID的規格進行了規範,包含應用介面頻譜讀取方式與萬用條碼(e Product Code)等等,為RFID的整合應用與廠商的佈署開啟曙光。(見於此)

成本問題
93 年6月寫報告的時候,一個通用型的RFID Tag要價約為20~40美分,也就是台幣10元左右。當P&G刮鬍刀售價一隻才1美元,就要花上20%的成本來陪 Wal-Mart 玩 RFID 難怪供應商哇哇叫。一般研究顯示RFID的價格要降到2~5美分約新台幣2元,才有辦法普及。

隱私權
這是公民團體最詬病的地方。如果用RFID做你的員工證,並且寫入一些資料的話,只要有心人安裝一個讀取器在你經過的地方就可以把你的識別資料偷光光。

再以Future Shop來說,你買的東西,只要Tag不重置清除資料,你的購物的內容(如藥品)難保被有心讀取的人利用。


RFID 的現況
台灣使用的新聞
  • 統一超商的流通子公司已經將流通的盒子使用RFID來做追蹤。
  • 新竹貨運好像也有導入。
  • B&Q在2004針對店內的冷氣庫存也導入RFID 來管理。

台灣RFID 製造與應用產業
RFID系統的硬體重點有兩個,一個是 Tag另外一個就是Reader。

RFID Tag 的製造商
Reader 的製造商
  • 零售業解決方案的欣技
另外你用RFID 在 Google/Yahoo 搜尋,自會有買這個關鍵字的廠商跟你說它有賣Solution。


個人看法
最近的產業觀察家的結論表示,由於導入RFID的零售業只限於大部頭的零售商並未擴散,於大規模採用RFID仍有時日。提供各式解決方案的供應商因為錯誤的預估市場,也仍未獲利

RFID不是什麼新的技術,重點是產業的應用層面(如何蒐集與分析蒐集的RFID資料),以及分析RFID資料以後所帶來的成本改善效益。有報導指出導入RFID的製造業可以由原先30個月回本,進步到18個月。我想這應該歸功於解決方案的進步與流程改善的成本的下降吧。

基於台商在世界電子產業供應鏈上的角色,應該會有許多廠商被逼的投入建置。由於零售商與流通業貨品追蹤精確度的提升,會不會壓縮台商的交貨由原先的957、983甚至992,造成台商利潤的壓縮?

製造業一部份成本的就是庫存與在製品。藉由零售業與流通業導入RFID並且配合供應鏈
SCM(Supply Chain Management)軟體的輔助與RosettaNet資料交換,豐田式JIT(Just In Time)
製造方式是否不再是一個夢想?會造成產業什麼樣的影響與成本的變化?

以上幾點這都是可以思考的地方。至於這個概念怎麼在台股獲利,我是不曉得啦。

延伸閱讀

2 則留言:

提到...

Hello, trifire,

看你的文真有一段時間了, 台灣有你們這些部落格主真好! 希望您再接再厲!! 加油!

有一篇2007/09/12中央社的報導(節錄):

正隆RFID傑出表現 榮獲產業科技發展獎

正隆自西元2003年底成立小組廣泛蒐集RFID資料,2004年與工業技術研究院產學合作且於2005年共同向EPCglobal世界標準組織申請認證並通過,設立亞洲地區第一個也是唯一一個通過認證的RFID應用驗測中心。

是否正隆已經領先永豐餘在通過認證這部分了呢?

距離您這篇文章發表已經快一年囉, 不知最近有啥變化? 或者是記者又把舊新聞拿來炒作?

謝囉!!

trifire 提到...

ㄜ ....
我沒有追縱這個產業已經很久了 (94.03 ~ 至今)...
所以沒有什麼可以評論的 ...
Tag的成本下不來 ... 應該離普及還有一段日子 ...