RFID感应网络解决方案及其未来发展方向

RFID作为自动识别技术之一，透过卷标所载对象编号可识别个别产品或对象，以主动式卷标还能应用在长距离（1公尺以上）追踪与定位资产;进一步利用内嵌感应器的RFID标签，加上感应与控（Control）机制，能让卷标所承载数据更多元，功能更丰富。数年前，由美国军方DefenseAdvancedResearchProjectsAgency（DARPA）所进行smartdust项目，即已应用无线感应网络于农产与葡萄园监管。

RFID结合无线感应网络

以感应节点建构的RFID感应网络，在技术上可以透过动作（motion）、图像（image）来驱动归类，同时根据所建逻辑估计标的物行动方向与速度可进行相关协合作业，具有运算、感应与无线通讯能力。不过，要能整合RFID与感应网络于一规模性运算网络，就需要：

·响应于讯息导向的中介软件（Thecorrespondingmessage-orientedMiddleware）

·整合标准化的智能型感应装置与RFID读取器于该网络

对于RFID与感应网络间主要数据流是从网络边界（NetworkEdge）上许多装置流向一些集中服务器（server），而非由中央服务器流向网络上的应用端（client），特别在有条件式维护感应网络与RFID网络在制造商与集散中心应用时。在这些系统中，感应器或RFID读取器侦测到特定事件（event），传输这些数据给中央服务器作一些商业应用，应用业者得以响应这些input与安排相关响应活动，例如在精细组件失灵前先替换之，或在销罄前下新增订单。为了能处理从感应器或RFID读取器所取得的大量数据或事件过滤、集成（aggregation）与摘要（Abstraction），以加速新应用的执行，就需要一个具有弹性且自动化发展的软件。而在销售点POS（pointsofsale）或门禁控制的实时流程控管上，RFID感应系统除了RFID读取器与感应器外，还需要能自动应答的驱动器（actuators）。

智能感应装置与网络的整合

对于RFID读取器与感应装置的组合，通常有三类：

I）第一类是实体感应器或RFID读取器加32位微处理器，以有线通讯与网络连结;主要是感应单位与通信闸或RFID读取器与RFID控制器，这类系统应用可见于工业自动化的实时流程控制。

II）第二类是移动式（类PDA）有电池驱动的手持装置，以无线通讯于backone网络连结;这类系统应用可见于RFID-base存货管理、人员智能感应器系统（例如医疗控管）与远距条件式（可能一天内只启动1或2次）的维护系统，在前两者应用时，则需考虑到电池寿命。

III）第三类是电池驱动、非常低电力、低performance的智能感应单位，这些装置包括实体感应器加上低效能（通常只有8位）微处理器、很小内存与一个低电力、近距的无线射频通讯范围。相较于第二类的使用，在本类中电池寿命可以更长，因为相关系统在99.9%时间下都处于『睡眠（sleep）』mode。这些感应单位需要一通信闸来连结到一般计算机网络。

RFID感应网络运作机制

为取得可接受响应时间，RFID读取器或感应器可直接就最近的（edge）服务器或感应控制器来做相关响应的决定;如果有必要让响应时间再缩短，可以在感应器/RFID控制器上安置能启动（Shifiting）智能与责任响应性（responsibility）的零件。

有些系统有远距（遥控）规格需要，遥控装置软件更新、系统诊治（包括感应器诊治）、网络可靠性与安定性，和基于主题（by-topicbase）而非就每个装置（per-device）来存取数据，特别是在大规模装置架设时，很多装置都架离IT人员很远，这种情形下，要能有效提供mission-criticalinputs以实时诊治与系统概览，包括是RFID产品电子码（EPC）、温度或其它参数等。因此，在特定应用情境下，智能型网络架构自动应答相关数据，同时还能兼顾到一定的网络可信赖度与安全性。

利用感应器单位或RFID读取器连结于通信闸（gateway）与驱动单位之有线或无线网络，其通信闸通常为一感应器或RFID控制器，再加上一个32位的微处理器;不过，在不同情况下还是有所不同。

至于RFID感应网络中所需数据过滤、整合与摘要动作，本来通信闸是第一优先点，但在考虑通信闸效能可能受限于电力与相关内存，而没法在地（local）储存，变通方法是就网络中的感应单位直接连结于通信闸（参考IBM所提出的软件架构，如图1），将部分数据整合与过滤动作在RFIDPremisesSever内完成，至于进阶的数据累积与摘要，则透过RFIDIntegrationServer与不同应用系统驱动来运作。

图1、由IBM所提出的RFIDSoftwareSolutionArchitecture将所感应数据分段处理

未来，更多的可能

RFID感应网络除早期军方应用外，近期也见诸报章更多元的报导，例如在2006年6月，BP石油集团在英国的petrochemical厂所展开的RFID感应网络先导计划，将主动式RFID标签贴附在储存在Hullpetrochemical厂的化学货柜，藉由RFID科技为其改善其油料管理，提升存货可见度与强化库存安全管理。

最新应用则可见美国太空总署NASA与国家科学基金会NSF于南极洲所进行的温度与空气压力监控计划，利用RFID感应节点或卷标收集与传输数据给远在美国的研究中心，让研究人员得每个节点上唯一识别码、环境与内容（包括形式与数量）作远距监控。

不过，若要做到端对端RFID感应网络解决方案，那么整合RFID技术与相对运算的网络架构就是关键之ㄧ，另外，RFID与WSN相关技术所组构的无线感应系统，也代表着新应用的可能。如何在不同系统阶层（level）中，定义出摘要、工程（engineering）准则与沟通概念？以及如何让跨层级（cross-layer）互动更有效？而为求协合作业得以实现，要能减少响应时间、数据集成与清除有问题数据（cleaning）、意外管理等，如何强化back-end与让该系统更具规模性？值得业界持续观察之。