RFID印表机RFID印表机与编码器I-建国科技大学

RFID週邊系統建國科技大學資管系饒瑞佶RFID週邊設備RFID系統的週邊指的是：可以提供標籤確認與編碼、驅動辨識動作與因為資料產生與被辨識所產生相關事件互動的設備都是。目前有部份讀取器逐漸發展成類似電腦功能的智慧型裝置，不但可以過濾、處理及儲存由純讀取器衍生的資料，同時可以透過硬體輸出入介面來管理週邊設備。RFID週邊設備RFID印表機與編碼器－可以對標籤內的資料進行編碼，同時將可視的資訊列印在標籤外表貼標機－可以將RFID標籤準確快速的黏貼於產品上分配器－搭配輸送帶使用，可以將物品依照設定決定輸送的通道與目的地感測器或致動器－例如動作感測或是紅外線感測回饋裝置－例如燈號與警報等RFID印表機RFID印表機與編碼器Iㄧ台RFID印表機就可以讓使用者快速的在其產品上標示具備有EPC碼的電子標籤，這樣的動作被稱之為slap-and-ship大部分的RFID印表機都是由條碼列印機發展

改進而來，例如Zebra、Printronix、Intermec與Paxar等公司就是採用將RFID讀取器進ㄧ步整合到原有的條碼列印機內的作法最早期的作法就是單純的將RFID讀取器拴鎖在條碼列印機背後來運作，這是最早的陽春機RFID印表機與編碼器II目前的RFID印表機除了可以驗標籤上列印資訊外，同時可以透過無線傳輸對標籤內的資料進行編碼與驗證如果標籤驗證結果是錯誤的，印表機將在其上列印”void”或是一個大”X”字樣，提醒操作人員該標籤可能無法正常使用RFID印表機與編碼器錯誤原因IX代表這個標籤無法正確攜帶與傳遞標籤內資料或是此標籤的運作頻率與印表機內的讀取器❹不相同標籤內的通訊協定與印表機所使用者❹不相同RFID印表機與編碼器錯誤原因II印表機內讀取器辨識標籤的位置不正確而導致驗證錯誤，ㄧ般印表機廠商都會公告可被辨識標籤的規格大小與天線位置，解決方式除了使用正確規格的標籤外，當然也可以針對印表機進行調校可能是標籤在製造過程中就損壞或是有缺陷，損壞原因可能是外部物理性破壞或是靜電放電（electrostatic

discharge,ESD）所造成靜電放電ESD(I)ESD指的是ㄧ個累積在人體或物品上電荷快速放電的現象，大部分的物品都可以透過摩擦而在其表面累積電荷，累積的量則取決於材質、摩擦的速度與距離及環境中的溼度。ESD會造成電子設備的損壞，同時也會造成人員的受傷，不得不正視。靜電放電ESD(II)根據ESD組織表示，走在地磚上，在相對濕度

65%~90%的環境中，會產生約250V的靜電但如果把溼度降低到10%~25%，產生的靜電

可以達到12,000V，而很多的電子設備只要約100V甚至10V就可能被破壞。ESD對RFID印表機之危害IESD會對RFID印表機造成傷害，主要是導致

於印表機滾軸的滾動與色帶的摩擦，常常導致印表機與標籤晶片的故障。這個問題可以透過在印表機內放置避免ESD產生的刷毛與接地來解決。ESD對RFID印表機之危害IIESD也有可能在將標籤的基板移除（例如貼紙式標籤後面的白色材質）時產生，會有短暫的蓄積現象，同時也可能隨著貼附到產品上時而轉移到產品，導致產品或是RFID電子標籤損壞因此有些標籤製造商在製作電子標籤時就考慮到此效應，使用可以去除靜電的材質。ㄧ般來說，最好還是養成接地的好習慣，同時維持環境在一

個固定的溼度來保護您的設備與人員。接地Signalground這個部份是指訊號接地，在電路板上也就是指共同的零電位，但❹不是指Earth接地設備接地：即設備外殼接地，當內部有漏電時，保護設備可獲得相關訊息，進行保護。而因為有接地Earth，所以主要的漏電大電流會流向Earth，不致使人員造成感電事故。訊號接地：使用銅披覆層的電纜或是有洩流線之電纜。這是一種屏蔽保護，說起來像是防電磁干擾用的。它可將其它外在的電或磁導入大地Earth，防止電纜中傳訊的訊號受到干擾。(這跟電子電路的Signal

Ground是不同的)RFID印表機列印方法目前RFID印表機的列印方法主要有兩種，分別是熱感印（direct

thermal）與熱轉印（thermaltransfer）熱感印需要使用對熱敏感的材質，印表機沒有色帶。資料透過列印頭在熱感材質上進行加熱而轉印。好處是：

不需要色帶，但有些廠商仍建議使用，以保護列印頭。壞處是：熱感材質價格較高

列印後的品質維持不易，尤其當使用的環境也是高溫環境時，列印的字樣將逐漸退去。熱轉印熱轉印式的需要有色帶裝置，色帶上具有臘質或是樹酯材料，在打印過程中將色帶上的材質打印到標籤上去。好處是：列印後的品質維持較好列印標籤材質不需要熱敏感性材質可以在高溫環境下作業壞處是：需要增加色帶的成本印表機的調校可以直接透過印表機上的控制面板、專屬的軟體或是透過遠端來進行完整的RFID印表機設定包括印表機本身、

RFID設定與整個系統網路設定RFID的設定主要是指RFID電子標籤，需要設

定使用的電子標籤種類（EPC

Class

0、Class

1、Class

1

Generation

2或是ISO

18000）、EPC電子碼長度（64或96

bit）與內部記憶體大小貼標機RFID貼標機貼標機的功用主要是希望可以自動或半自動地將列印後的標籤固定或黏貼在產品上可以跟RFID印表機一起搭配使用，標籤先經過印表機編碼列印後，再透過貼標機固定在產品上為了自動化，貼標機適合應用於產品大小是較固定或是變化較小的場合，如此才能有高效率與高準確性RFID貼標機種類全自動式：油壓或是氣動式的自動貼標籤都是常見的種類，通常是搭配輸送帶或是生產線使用，貼標的速度極快。半自動式：先使用人工放置標籤後，再由貼標機將此標籤貼上產品，通常使用於小規模貼標測試或是自動貼標機的備援系統。手持式：類似於零售商店用的標價機，ㄧ樣適用於移動式場合與小規模測試場合整合式：同時具備有列印與貼標功能，列印後可以自動把標籤貼到產品上，使用的機制仍然是油壓或是氣壓式的裝置。回饋裝置RFID週邊回饋設備為了確保當RFID系統產生錯誤時可以有適當的反應動作，需要有回饋裝置可以將錯誤訊息傳送到管理人員或是後台設定好的管理程式。除此之外，回饋裝置也被使用在需要驗證的節點上，即時回饋電子標籤被讀取的狀況、被編碼的狀況與被貼到產品上的狀況等。這些回饋裝置常見的有警示燈號、聲音與轉換器。警示燈號通常有紅、綠與黃三種燈號，用來指示電子標籤是否被正常讀取與使用紅色可以代表讀取失敗，綠色則代表讀取成功除了提供是否正常讀取的資訊外，警示燈號可以提供更多額外資訊，例如紅燈是代表讀取失敗，黃燈則代表系統正在重新啟動，使用者可以自行指定各種燈號顏色的意義聲音警示傳呼器聲音、蜂鳴器或喇叭聲等可以產生聲音的裝置可以用來輔助警示燈號或是當作業員離開辨識區域時的警示但是這樣的裝置不適合使用在非常吵雜的環境或是需要很安靜的場合上這樣的方式很適合用於貴重物品的進出門禁管制，可以同時搭配攝影機使用，來確實追蹤貴重物品的流向分配器分配器I分流轉換器或是切換器通常是使用在生產線上，在讀取標籤內的資訊後決定產品的流向通道同時可以將失去作用的電子標籤流到維修區進行測試維修。以往多是搭配條碼來使用，現在則多半改用

RFID來取代分配器II分配器多數設置在辨識區域之後，用來決定物品的分流管道，正常的物品就繼續下ㄧ關的流程，不正常的就暫時進入維修區，待維修後再重新進

入此條分流管道上。這樣的分流邏輯ㄧ樣可以搭配PLC來進行設定，可以彈性且方便地決定流程。例外或是錯誤的處置I為了確保RFID系統是有效率且工作正常的，當系統有例外或是錯誤發生時應該要可以自動進行標示判別與處理當錯誤發生時如何定義處理動作是在規劃系統之初就應該要設想的，這也就是為什麼RFID系統設計與商業流程是密不可分的例外或是錯誤的處置II在設計RFID系統時需要注意是否在適當的節點上設置有驗證設備？在貼標機後應當設置讀取與回饋裝置，除了可以驗證電子標籤的好壞外，同時可以利用這些回饋資訊做出正確的決策而進行分流作業例外或是錯誤的處置III決定驗證點後就要確保所有的回饋訊號都可以被確實看到或是聽到如果現場有作業人員，那麼使用燈號警示是很好的做好，如果沒有，那採用聲音警示是另外一個選擇除此之外，也可以透過網路把回饋訊號傳送到遠端的中繼站或是伺服器上例外或是錯誤的處置IV最後要確保所有警示都可以被確實紀錄，這可以透過資訊系統來進行自動登錄與紀錄紀錄發生的事件種類、時間、負責處理人員、處理狀態或是其他相關資訊這些資訊可以用來對您的系統做個檢視，同時可以做為決策的依據RFID即時定位系統RFID除了可以用來驗證與辨識單一物品外，也可以用來對物品的位置做出精確的定位透過主動式RFID就可以做到即時定位系統（real-time

location

systems,

RTLS）RTLS利用RTLS來定位的方式有很多種，最常用的一種是三角定位法計算電子標籤到三個參考讀取點（放置有讀取器）間距離的方式來定出位置，實際使用時會將讀取參考點增加，以確保可以有三點來決定出位置一種方式是使用標籤到存取點間的通訊時間長短來決定出標籤的位置，稱之為DTOA（differential

time

of

arrival）RTLSRTLS另外一種是利用讀取點讀取到標籤的強度值來

決定位置，稱之為RSSI（received

signal

stren