當前物聯網（The Internet of Things；IOT）的核心概念，就是讓所有的物體都能夠連結到網際網路，並透過網際網路將所有的物體，聯繫成一整套層次分明的巨型網絡。

RFID＋ZigBee＋NFC＋Wi-Fi

物聯網就是整合感知層的動態網路。感知層技術涵蓋RFID、二維條碼、ZigBee感測器、NFC、Wi-Fi和MEMS等。重點就是要把各種物體所表現出來的類比和數位訊號，完整而精確地蒐集到位。物聯網的各類物體，就具備標識、表現、傳遞自身物理屬性和特性的智慧介面。這個智慧介面，就會以整合各種無線通訊和感測元件技術為核心。藉此，物聯網更擴大了網際網路的應用層面，並且讓物與物和人與物的連結更全面地整合在一起，達到智慧管理、識別、監控、傳遞訊息的目標。

物聯網：整合感知層的動態網路

當前物聯網（The Internet of Things；IOT）的核心概念，就是讓所有的物體都能夠連結到網際網路，並透過網際網路將所有的物體，聯繫成一整套層次分明的巨型網絡。

網際網路若要能掌握各種物體，就必須要能夠掌握各種物體的物理數據，物聯網就必須建立最基礎的感知層和相關技術。感知層的技術重點就是要把各種物體所表現出來的類比和數位訊號，完整而精確地蒐集到位。在這裡，感知層主要的技術內容幾乎包括所有的短距無線感測技術，強調高讀寫辨識能力、存取時間短、資料讀取傳輸速率更高，涵蓋RFID、二維條碼、ZigBee感測器、Wi-Fi和MEMS等。值得注意的是，近距離無線通訊（Near Field Communication；NFC）也將成為物聯網人與物之間重要的資訊傳遞交流技術，特別是透過智慧型手機這個環節。

物聯網包含了已經發展一陣子的無線感測網路（Wireless Sensor Network；WSN），但不僅侷限於此，例如目前火紅的智慧電網（Smart Grid），也是物聯網創新架構下重要的環節。2009年9月歐盟的CERP-IOT（Cluster of European Research Projects on The Internet Of Things）研究小組，就進一步擴展物聯網的定義：按照標準架構、可相互運作的通訊協定，並且具有自配置能力的全球動態網路基礎。這裡面物聯網的各類物體，就具備標識、表現、傳遞自身物理屬性和特性的智慧介面。這個智慧介面，就會以整合各種無線通訊和感測元件技術為核心。因此，不僅是感測元件和MEMS晶片或是RFID晶片廠商，更多無線通訊晶片大廠和模組廠商也紛紛投入物聯網的開發整合工程中。

物聯網管物流 RFID正當家作主

二維條碼和無線射頻辨識（RFID）是取代一維條碼的替代技術，儲存資訊容量成幾何倍數增加，兩者的存取時間辨識讀取速度快，可全方位辨識讀取。但由於RFID需要特製晶片，因此成本較高，估計可佔RFID讀取器整體成本的30～65％左右。

不過傳統的二維條碼印刷之後就不能修改，RFID可以多次讀寫，儲存量更高，讀取器可同時非接觸式識別多個標籤，可適應各種惡劣環境條件，抗污和耐久性高，因此在物流管理、證件安全辨識、票種驗證等應用上，RFID的發展空間相當大。現在二維條碼廠商也藉由後台服務模式，可進一步解決二維條碼不能多次讀寫和儲存容量有限的問題。

目前手機二維條碼應用正被市場看好未來發展潛力，主要包括讀取數據、解碼上網、解碼驗證和解碼通訊這四種應用模式。解碼驗證和解碼通訊被認為是改變既有商品供應鏈和購物方式的應用模式。

越來越多IC廠商已切入可支援兩種主要頻段的RFID晶片，其一是目前主流的高頻HF（13.56MHz）頻段，主要規範為ISO 14443/15693，其二則是發展潛力可期的超高頻UHF（860～960MHz）頻段，後者主要針對供應鏈管理應用。而以供應鏈應用為主的RFID標準化規格ISO 18000-C6（EPC Class 1 Gen 2），是晶片廠商重要的設計參考架構。RFID還包括125～133kHz低頻段、符合ISO 11784/11785規範的設計架構，而2.45或5.8GHz微波頻段則較少被使用作為RFID應用。

恩智浦（NXP）、英飛凌（Infineon）、德州儀器（TI）、奧地利微電子、Alien和Impinj（2008年收購英特爾RFID部門）、意法半導體（STM）、Hitachi是主要推出RFID晶片方案的國際大廠。例如恩智浦推出可支援超高頻、整合耦合元件和晶片的RFID標籤；意法半導體則推出可支援高頻HF作業的RFID晶片。

低頻RFID讀取範圍較容易受限，大約在1.5公尺之內，高頻RFID則會因為金屬物品接近而無法正常運作，超高頻RFID則會因為頻率相近會產生同頻干擾，在陰暗環境下也有可能影響系統運作，而在日本此頻段範圍則不被作為商業用途，也會影響超高頻RFID在不同區域的應用廣度。整體而言，強化安全性、增加記憶體、提昇資料共享與控制機制、內建防衝突機制設計防止相互干擾、並進一步整合其他感測技術，是下一代RFID晶片的設計重點。

RFID加上感測器就能扮演遙測裝置（Telemetry）的角色。RFID應用在無線感測網路架構時，屬於大規模分散系統（Large scale distributed system），不過RFID若要進一步整合各類多樣性的感測器，彼此電壓也不同，降低耗電、讀取器不相互干擾、避免無線長距離被干擾等技術難題，都有待克服，同時要讓價格成本符合商業化需求才能擴大應用。

撰文／鍾榮峯

※延伸閱讀：
‧物聯網／參與中國自主標準 台灣前進世界指日可待

【完整內容請見《零組件雜誌》2011.2月號】

資料來源: 聯合書報攤 2011/2/17