罗士哲博士RFID资讯平台架构课件.ppt

1、羅士哲羅士哲 博士博士第二章 RFIDRFID資訊平台架構1內容大綱與學習目標一.RFID資訊系統n解釋何謂RFID資訊系統 ，並指出其所包含之五大元素n說明 RFID資訊系統與企業策略之關係二.RFID硬體科技n列舉RFID資訊系統硬體元件三.RFID軟體科技n列舉RFID資訊系統硬體元件四.RFID與資料庫系統n解釋如何透過RFID資訊系統進行資料存取2內容大綱與學習目標五.RFID與通訊網路n說明RFID傳訊方式及頻率範圍六.RFID與網路安全n說明企業運用資訊科技時所面臨之倫理道德與安全性問題七.RFID資訊系統應用n列舉RFID資訊系統主要類型之範例八.結論與問題討論一、RFID資訊

2、系統4RFIDRFID資訊系統n資訊(Information)n系統(System)n資訊系統(Information System)5RFIDRFID資訊系統之組成n使用者n硬體科技n軟體科技n資料庫系統n通訊網路6RFIDRFID資訊系統之五大元素RFIDRFID資訊系統之應用環境8資訊系統與企業策略之關係9資料來源：IBM Business Consulting Services analysis 發展RFIDRFID資訊系統之企業價值( (一) )n策略lRFID系統如何配合企業之策略遠景 l業者應該作為領導者或是快速的追隨者 l業者應與哪些貿易伙伴一起開發RFID系統l業者需使得新舊

3、系統並行運轉與否n組織l企業之管理方式如何改變 l導入RFID的風險為何 n財務l投資RFID資訊系統之期望收益 lRFID應用可以帶來之價值為何lRFID如何造成企業模式之改變、改變速率為何10發展RFIDRFID資訊系統之企業價值( (二) )n技術l導入RFID資訊系統所需的技術為何l哪些架構較適合於企業之策略技術計畫l導入RFID之後會影響到哪些現有的應用二、RFID硬體科技12RFIDRFID硬體科技nRFID標籤(Tags)l又稱為RFID詢答機(Transponder)nRFID讀寫器(Reader/Writer) l透過無線電波進行辨識，從外部讀取或是寫入資料之裝置 13RFI

4、DRFID標籤之組成n天線nAC to DC電路n解調變電路 n微處理器n記憶體n調變電路 14RFIDRFID詢答機 資料來源：RFID HandbookRFIDRFID讀寫器之組成n天線n系統頻率產生器 n相位鎖位迴路(PLL) n調變電路n微處理器 n記憶體n解調變電路nRS-232界面或USB介面16RFIDRFID讀寫器 資料來源：RFID HandbookRFIDRFID讀寫器之分類n低頻 VS.高頻n主動VS.被動n固定VS.手持18RFIDRFID系統之使用頻率 n低頻頻率(Low Frequency, LF) l頻率範圍：125 kHz134 kHzn高頻頻率(High Fr

5、equency, HF) l頻率範圍： 13.56 MHzn超高頻頻率(Ultra High Frequency, UHF)l頻率範圍：860 MHz930 MHzn頻率範圍之制定l美國，聯邦通訊委員會(Federal Communications Commission, FCC)l歐洲，歐盟電信標準協會(European Telecommunications Standards Institute, ETSI) 19RFID RFID 標籤與天線形式 資料來源：RFID HandbookRFIDRFID系統之硬體21nRFID詢答機nRFID讀寫器n電腦硬體 三、RFID軟體科技22RFID

6、RFID軟體科技n控制用應用程式l控制讀卡機的運作,接收讀卡所回傳的資料，並作出相對應的處理，如開門、結帳、派遣、記錄等。n資料庫l儲存所有標籤相關的資料，供控制程式叫用。23四、RFID與資料庫系統建立 ERPERP與 RFID RFID 資料之整合介面 n進入RFID應用領域之主要業者lIBM自2002年併入PWC公司後，即跨入RFID領域 lSun第一家以大型平台業者之姿投入RFID市場戰局 lMicrosoft在RFID領域的起步較晚 lOracle以資料庫管理系統起家，優勢即資料處理與整合 lSAP國際ERP大廠 25推動導入RFIDRFID業者IBMIBM26n全球164個國家設有

7、據點n營業項目l採購、委託設計與製造、關鍵零組件業務、專利及技術授權業務、資訊產品及服務業務等nIBM RFID單位l企業諮詢服務（Business Consulting Services, BCS）l整合技術服務（Integrated Technology Services, ITS）l軟體與研究nRFID導入案例lFishkill半導體廠 推動導入RFIDRFID業者昇陽 SunSun27nRFID 解決方案 lJava System RFID軟體 l全球客戶服務 l達拉斯的全球RFID測試中心 nSun RFID ISA nRFID導入案例l日本成田國際機場的行李進階轉運系統 l固特異（

8、Goodyear）輪胎供應鏈系統 l2005年與台北醫學院共同成立RFID健康與醫療應用發展聯盟，應用RFID技術於及早醫療及疫情追蹤系統 推動導入RFIDRFID業者MicrosoftMicrosoftnRFID相關研究中心 l美國、印度、台灣 nRFID資料過濾與讀寫器管理軟體l加入至其現存之商業解決軟體BizTalk以及SQL Server中nRFID解決方案l整合GolobeRanger或是Manhattan Associates所提供的RFID功能nRFID導入案例lTrenStar採用微軟系列產品 l與丹麥最大的一家食品業者 KiMs合作推動導入RFIDRFID業者OracleOr

9、aclenRFID與以感測為基之服務（RFID and Sensor-Based Services） l以Oracle Database 10g、Oracle Application Server 10g、Oracle Enterprise Manager 10g以及Oracle E-Business Suite 11i.10為基礎 nRFID導入案例l2004年協助NASA導入以感測為基服務的進階危險材料管理系統（Advanced Hazardous Material Management Program）推動導入RFIDRFID業者SAPSAPnRFID解決方案 l資料整合l資料選徑（Da

10、ta Routing） l讀取器的管理功能 nSAP 與Sybase結合 lSAP ALL（Auto-ID Infrastructure）nRFID導入案例l參與知名METRO Group的RFID計畫 l共同與Mieloo & Alexander、Zebra Technologies及Symbol加入Sony歐洲配銷中心供應鏈系統的導入 l協助Wal-Mart供應商之一的Acsis建置RFID供應鏈系統 五、RFID與通訊網路 RFIDRFID頻率範圍( (一) ) nRFID通常使用頻率範圍 l30Hz5.8GHz nRFID主要使用頻段 l低頻的134.2 KHz 及13.56MHz l

11、傳輸距離較短，約5公分70公分左右l資料傳輸率約10kbps nRFID之頻率範圍32頻率頻率範圍範圍Low-Frequency (LF)125 KHz 134 KHzHigh-Frequency (HF)13.56 MHzUltra-High Frequency (UHF)303.8 MHz 433 MHz 868 MHzMicrowave Frequency (MW)915 MHzRFIDRFID頻率範圍( (二) )n智慧型的RFID標籤開發l致力於300MHz 1GHz的UHF頻帶及2.4GHz的SHF頻帶上nUHF頻段 l傳輸距離最遠可達近5公尺 l傳輸速率每秒最多達40個封包 nR

12、FID所具備功能 l有些僅為、寫IC資僅可取資、僅可寫入資一次、可以無限次重複寫入資等3種 l有些則具備運算功能和認證/加密 各地理區域使用之RFIDRFID系統頻率 34六、RFID與網路安全 RFIDRFID網路安全36nRFID系統被應用於高安全性環境中l門禁系統l電子錢包l智慧型運輸系統 n高安全性的RFID系統需處理之攻擊l未經授權之資料被讀取、複製l將外部資料儲存單位置於RFID讀取器的詢答區域範圍 l擷取在空氣中傳播之無線通訊 互斥對稱的授權模式( (一) )nToken 1 = eK(RB|RA|IDA|Text1)nToken 2 = eK(RA2|RB |Text2)資料來

13、源：RFID Handbook互斥對稱的授權模式( (二) )n優點l共用的加密鑰匙K從不在空氣中傳遞，只有加密的隨機數值被傳送。l兩個隨機數值總是同步被加密，這排除了利用RA獲得Token 1的反向轉換計算的可能。lToken 1和Token 2可以用任何演算法加密。l持續使用隨機數值表示紀錄此授權程序反覆使用是會失敗的。l可利用雙方所產生的隨機數值去產生隨機鑰匙，以便此次資料傳輸溝通之用。n缺點l所有在相同的應用環境下的詢答機都是使用相同的加密鑰匙K，例如大眾運輸系統的票證系統。 演算鑰匙授權模式n讓每個詢答機各自擁有一個不同的加密鑰匙 n主加密鑰匙KM n推演加密鑰匙KX 資料來源：RF

14、ID HandbookRFIDRFID資訊安全的防護措施 n身份認證l透過一定程序來辨識使用者之身分 l阻擋未授權之侵入 n存取控制 l提供安全之政策(Policy) l避免非法存取資料n稽核追蹤 l記錄與追蹤所有與資訊安全相關的事件 l保護該紀錄不被未授權者進行竄改 七、RFID資訊系統之應用 RFIDRFID資訊系統之應用( (一) )42n身份辨識相關應用lRFID條碼系統l指紋與聲音之辨識l光學辨識nRFID系統結合資料庫、電腦網路與防火牆 l即時監控系統功能n國內RFID應用 l動物晶片、悠游卡 、門禁的管制、汽車晶片防盜器等RFIDRFID資訊系統應用架構 資料來源：Auto ID

15、 Lab RFIDRFID自動身份辨識相關應用 RFIDRFID資訊系統之應用( (二) )n條碼系統(Barcode systems) l被使用超過20年l利用二元碼形成一組之長條狀組織 l透過條碼機的雷射光束黑白反射中辨識出其組成 n光學字元辨識(Optical character recognition, OCR) l1960年代開始被使用 l應用於生產、服務與管理領域 n智慧卡(Smart Cards) l電子資料儲存系統 l卡片易損壞與髒污l讀取器昂貴且易故障 RFIDRFID的應用問題46n屬 l保持一公分左右的距 l標籤背面貼高導磁鐵氧體 n水分l2.45GHz頻帶之電波容被水吸

16、收 n標籤l多件商品通過取器時l現場處的方式修補 八、結論 總結nRFID優點l可讀寫 l資料量大l不需對準標的物l可同時讀取多個l堅固、不易仿製nRFID應用領域l生產、零售、物流、交通 nRFID技術l無線射頻標籤、無線射頻讀取器、中介軟體、無線射頻應用系統 問題與討論( (一) ) n為何RFID資訊系統對企業來說很重要？nRFID資訊系統的五大元素為何？nRFID依頻率分類有哪些種類？nRFID標籤的組成為何？nRFID讀寫器的組成為何？問題與討論( (二) )n資料如何從RFID標籤中傳輸到系統中？nRFID資訊系統如何協助企業的作業流程與管理決策？n軟體、硬體、資料與網路等各種資源

17、，如何透過輸入、處理、輸出、儲存、控制，而能轉換為有用的資訊應用在RFID資訊系統中？nRFID資訊系統的主要類型有哪些？問題與討論( (三) )n指出企業管理者於組織內運用資訊科技時，在兼顧有效管理、倫理道德與安全的考量下，所將面臨的挑戰。nRFID資訊系統應用有哪些？資料來源nRoy Want, “RFID: A Key to Automating Everything,” Scientific American, pp.56-65, January 2004.nKlaus Finkenzeller, RFID Handbook Fundamentals and Applications in Contactless Smart Cards and Identification, Wiley, Second Edition, 2003.nDaniel W. Engels Sanjay E. Sarma, “Standardization Requirements within the RFID Class Structure Framework,” MIT Auto-ID Labs Technical Report, Auto-ID Labs, January 2005.