任課教師：張博光 ( 工研院辨識中心研發經理 ) 主辦單位：行政院勞工委員會職業訓練中心執行單位：中國生產力中心

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9696 年度產業人才投資方案年度產業人才投資方案

RFIDRFID 企業主管班企業主管班

〈 RFID/GDSN 連網專案與 RFID 驗測技術〉課程講義

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簡報大綱

壹、 GDSN & RFID/EPC 簡介與整合一、 GS1 & GDSN

二、 EPC Network

三、整合願景貳、 RFID/GDSN 連網專案經驗參、提昇企業 RFID 導入可信度關鍵

－ RFID 性能驗測技術

GDSN & RFID/EPC 簡介與整合


GDSN & GS1 Taiwan GS1 Taiwan 前身為 1985 年成立之 EAN Taiwan( 財團法人中

華民國商品條碼策進會 ) ， 2005 年配合總會更名為 GS1 Taiwan 。

Source: GS1 Taiwan


GDSN －全球商品資料同步網

Step 1: Load DataStep 2: Register DataStep 3: Subscription RequestStep 4: Publish Data

Any Supplier or Retailer selects one data pool as a single point of entry to the GDSN.

• 以 GTIN 為商品碼 (for barcode)• 由 GS1 管理• 各國採用不同 Data Pool• GS1 Taiwan 採用 GXS

Souce: GS1

• 由 GS1 與 GCI 合作推動的全球資料標準化計畫• 從 2000 年開始美英法德日加澳韓港等 20 餘國陸續配合推動


GDSN 效益：一次登錄，全體分享Suppliers

傳統式資料傳輸

Retailers

Suppliers

Suppliers

Suppliers

Retailers

Retailers

Retailers

透過資料同步化服務Suppliers

Suppliers

Suppliers

Suppliers

Retailers

Retailers

Retailers

Retailers

Source: GS1 Taiwan

全球至 2006 年 11 月• 27 個已通過連結測試的資料庫• 10,656 公司 / 交易夥伴使用 GDSN


EPC Network － RFID 電子碼網絡系統

EPCIS Repository

EPCIS AccessingApplication

EPCIS CapturingApplication

EPCIS Capture Interface

EPCIS Query Interface

RFID Reader

Filtering & Collection“Middleware”

Tag Protocol

Reader Protocol

Filtering & Collection Interface

ONS Interface

EPCIS Service

Local ONS

Local DNS

MONS Service

Root ONS

ONS Interface

RFID Reader

Tag Protocol

Reader Protocol

RFID Reader

Tag Protocol

Reader Protocol

Acer Platform Service

Enterprise Application Integration

Data Collection

Root ONS ServiceRoot DNSEPCglobal

Service

Internet

Discovery Service

Search Engine

Discovery Service Interface

Tru

st Service

Souce: Acer


Components of VeriSign’s EPC Network Service

Discovery

Object Naming Service(ONS)

Directs general requests for authoritative product manufacturer information in the EPC Network.

EPC Discovery ServiceDirects requests for trading partner-specific data about EPC’s, thereby enabling track-and-trace.

StorageEPC Information

Service(EPC IS)

Stores and retrieves serial-number-specific product information about products as they move through the supply chain.

Secure Access

EPC Trust ServicesAuthenticates users identity on the EPC Network, thereby controlling access to various information services.

Source: VeriSign’s website


GDSN vs. EPC Network

GDSNGDSN EPCglobal NetworkEPCglobal Network

商業用途商業用途 e-commerce 協同合作- Trade it!

運籌管理協同合作- Move it!

願景願景確認流通在交易夥伴間的資料品質

追蹤物品的實際動態

主要功能主要功能以 GS1 標準為主的驗證功能做資料同步化- 為所有協同合作功能的最基本核心 (B2B electronic commerce)

紀錄所有的物品動態及改變時間- 自動化的物品識別及資料擷取 , 加上標準化的資料傳遞模式

資訊的內容資訊的內容為商品的靜態資料- 主要為商品及交易夥伴關係資料- GTIN and GLN

商品的動態資料- 提供商品立即性的資料- 地點、特定批號或序號追蹤管理- 因為 EPC 編碼關係可以對特定單一商品提供資訊

資料的變動性資料的變動性 Stable– 幾乎可以說變動的機率不大

Changing – 隨時改變的

Source: GS1 Taiwan


GDSN vs. EPC Network (cont.)

歷史性的資料(i.e. 追蹤管理 )

立即性及特定的資料(i.e. Lot/Batch Number)

靜態資料(i.e. 商品的核心資料 )

提供目前這特定商品所在地

及這商品曾在哪裡

提供商品特定批號及序號之資訊

提供商品的基本資料

Dynamic Information- Global Identification Number:

EPC- Network:

EPCglobal Network

Static Information- Global Identification Number:

GLN and GTIN- Network:

GDSN

Source: GS1 Taiwan


3PL

Shipper

DC

GDSN

EDI

EPC

DataRecipient

RecipientDataPool

SourceDataPool

CatalogueItem Notification

Item Publication

Item Confirmation

Register Catalogue Item

Catalogue Item Subscription

Catalogue Item Notification

Catalogue Item Subscription

Catalogue Item Confirmation

DataSource

GS1

GDSNEDI

+ +

EPC Network

BUYERSUPPLIER

Order (GTIN)

PO (850)

ASN (856)

BOL (209)

Invoice (810)

R.Advice (820)

Item Data (832)

Trade Item (GTIN)

Packaging

Containment

Description

Category

Dimensions

Hazmat

Location (GTIN)

Comm. Tag

Exit dock door

Load Truck

Arrive at DC

Leave DC

Arrive Retailer

1

2

3

4

5

6

GDS 的目標 :增加供應鏈中資料的準確性 . 讓供應鏈中平日作業更加有效率：對帳單，訂單

EPC的目標 :提昇商品在供應鏈中的即時狀況的資訊 / 庫存資訊與追蹤能力並同時提昇訂單處理與運籌作業的效率

Source: GS1 Taiwan

企業整合 GDSN & RFID/EPC 願景

RFID/GDSN 連網專案經驗


RFID/GDSN 連網專案簡介• 目的： EPC/GDSN 應用 Scenario 概念展示

模擬上游供應商出貨系統之產品資訊登錄站台模擬物流進出貨之 Event 登錄站台

• 合作單位：GS1 Taiwan: GDSN 登錄介面Acer: EPCDS/EPCIS 測試環境 (from VeriSign)ITRI:

- RFID/SGTIN Encode/Decode - EPCIS LogEvents 登錄介面


RFID/ERPRFID/ERPRFID/ERPRFID/ERP

RFID/ERPRFID/ERP

EPC/GDSN 於供應鏈之應用 Scenario

Supply ChainSupply Chain

EPC NetworkEPC Network

ManufacturerDistributor

Retailer

Root ONSEPC Discovery

Services

LocalONS

GDSN

GTIN SGTIN

SGLNSGTIN

SGLNSGTINSGLNSGTIN

Security

EPC ISEPC IS

產品資料

EPC IS


EPC/GDSN 連網專案架構

Test Product ApplicationTest Product Application

EPCIS Accessing AP

Middleware

Location ALocation A

Reader

Middleware

Reader

Root ONS Global InfrastructureRoot ONS Global InfrastructureDiscovery/Trust ServicesDiscovery/Trust Services

InternetInternet

LocalLocalONSONS

ITRI Test CenterITRI Test CenterEPCISEPCIS

RepositoryRepository


Location BLocation B

GXSGXSQuick ConnectQuick Connect

Data Pool Interface

Data PoolData Pool

GDSNGDSN

ITRI Test Center

Test Product ApplicationTest Product Application

EPCIS Accessing AP

EPCIS Capturing AP

Location ALocation A

EPCIS Capturing AP

Root ONS Global InfrastructureRoot ONS Global InfrastructureDiscovery/Trust ServicesDiscovery/Trust Services

InternetInternetInternetInternet

LocalLocalONSONS

ITRI Test CenterITRI Test CenterEPCISEPCIS

RepositoryRepository


Location BLocation B

GXSGXSQuick ConnectQuick Connect

Data PoolData Pool

GDSNGDSN

Source: GS1 Taiwan


GTIN → RFID EPC Code

C = check digit

Source: GTIN Implementation Guide(UCC) & GS1 Taiwan’s website

• GTIN: 全球交易品項識別代碼(Global Trade Item Number)

• 常用 GTIN– GTIN 8: 前 6 碼補 0 + EAN·UCC-8

僅用在小尺寸的商品 – GTIN 12: 前 2 碼補 0 + UCC-12

通常針對美國與加拿大地區– GTIN 13: 前 1 碼補 0 + EAN·UCC-13 通常是零售點銷售的商品品項 – GTIN 14: EAN·UCC-14 通常應用於物流單位 , 箱子 , 棧板 , 貨櫃 , 包含同質性的一群商品

• 在資料庫與 GDSN 使用時，通常會把 GTIN 補到 14 位碼，讓長度一致。


• SGTIN: 全球交易品項識別連續代碼 (Serialized Global Trade Item Number)

• GTIN 轉換成 SGTIN

• SGTIN 轉換成 RFID EPC Code

GTIN → RFID EPC Code (cont.)

Indicator Digit

Company Prefix Item ReferenceCheckDigit

Serial Number

Indicator Digit

Company Prefix Item Reference Serial Number

GTIN

SGTIN

Source: EPCglobal’s website


EPC Code: SGTIN 64 or SGTIN 96

Encoding Scheme

Encoding

Length

(bits)

HeaderCompany

PrefixItem

ReferenceSerial

Number其他特定參數

SGTIN-96 96 8 bits (6 位數以上 )20~40 bits 24~4 bits 38 bits

6 bits(Filter 3 bits)

(Partition 3 bits)

SGTIN-64 64 2 bitsMember Index

(~16,383) 14 bits

20 bits 25 bits 3 bits (Filter 3 bits)

SGTIN-960011 0000

SGTIN-64

96 bits

64 bits

10

↑GTIN 公司碼只有 5 位數者，只能用 SGTIN64 編碼註 : SGTIN 64 為過渡期標準，現 EPCglobal 已規劃至 192 bits 版本


Tag Data Translation Process

Source: EPCglobal’s website

GTIN=0 10254 00825 7Serial Number = 1001

↓SGTIN 64 = 10254.825.1001

↓Tag ID 64 bits =

1000 0000 0010 10011010 0000 0000 01100111 0010 0000 00000000 0011 1110 1001

GTIN=0 471 2354 08156 2Serial Number = 1001

↓Company Prefix

471 2354 → 902354↓

SGTIN 96 = 1. 902354. 8156.1001↓

Tag ID 96 bits = 0011 0000 0010 11000000 0000 1101 11000100 1101 0010 01111111 0111 0000 00000000 0000 0000 00000000 0011 1110 1001

註 : 台灣地區 SGTIN 公司碼需洽詢 GS1 Taiwan


GDSN & RFID 驗證規劃

• GDSN 與企業 ERP 的協同作業及整合• RFID 系統架設環境、成本與效益• GDSN & RFID 驗證規劃

工研院 / 亞太應用驗測中心• RFID 應用驗測服務• RFID 導入顧問服務• EPC Network 發展測試環境

Acer/VeriSign• EPC Network 發展測試環境

• EPC Network Service• 顧問服務

GS1• BarCodes 申請 / 管理 / 推廣

• GDSN 管理 / 維護 / 推廣• EPCglobal 相關業務

提昇企業 RFID 導入可信度關鍵－ RFID 性能驗測技術


導入 RFID 系統 Key Issue: 讀取率• Tag 與 Reader 選用

– Tag 與 Reader 配合度– 待測物對 Tag 讀取效能的影響– Tag 貼附位置– Reader 天線場形分布– Reader 設定 (Middelware 、功率、 Duty Cycle 設定 )

• 待測物件堆疊方式– 動態讀取– 靜態讀取

• Reader 天線佈設架構 ( 天線數量、讀取距離、角度 )

• 電波干擾• 廠區 RF 環境


RFID H/W 測試驗證類別 EPCglobal 針對 RFID H/W 測試驗證之分種與說明

Test 類別說明認證方式Type

Certification即「型式認證」，係讀取器與標籤需符合一般電器用品之 EMC 、 EMI 等法規要求。

依據產品發行地區相關法規辦理。我國由交通部電信總局進行型式認證。

Conformance & Interoperability

為讀取器與標籤個別或相互間需符合國際標準所訂之 Protocol 要求。

全球集中管理，由 EPCglobal 統籌認證。

Performance & Readability

為讀取器與標籤應用於各產業執行追蹤、監控、認證等，需符合動態與靜態 (Dynamic & Static) 測試標準，以保證產業於供應鏈上下游的互通性和讀取效能。

全球分散式管理，由 EPCglobal授權之區域驗測中心進行認證。工研院成立之亞太 RFID 應用驗測中心已獲得 Conveyor 與 Dock Door兩項動態性能測試認證。

其中 Performance Test又分為 Static 與 Dynamic兩種： Static Tests: Package systems not in motion. Dynamic Tests: Package systems in motion.

另外還有 Simulated Tests: RFID recipe book –package & product ingredients.


PRPS －全球九大∕亞洲唯一應用驗測中心

2005 年取得 EPCglobal Performance Test Center 認證2006 年通過 EPCglobal 年度稽核與驗測程序改版稽核

電波隔離暗室電波隔離暗室門禁 Gate門禁 Gate ConveyorConveyorDock DoorDock Door HF Test PlatformHF Test Platform

Dynamic: Conveyor PortalDynamic: Dock Door Portal

Since 2006/05/31


Since 2005/09/14


Since 2005/09/14


Since 2005/09/14


Since 2006/09/15

Dynamic: Dock Door PortalSince 2005/09/14

Dynamic: Dock Door PortalSince 2006/11/01


Since 2006/01/09


Since 2007/01/23

Updated: 2007/03


PRPS 服務－ RFID 靜態測試 ( 標籤篩選 )

Chamber Dimension: 250 x 300 x 360 cm, with Absorber material

Ambient Temperature: 25 degrees C +/- 5 degrees C.

Ambient Humidity: 70 % RH +/- 5%

Reader and Attenuator Configuration

電波暗室與 Tags 分布讀取率測試

RFIDRFID 靜態測試靜態測試 (( 標籤篩選標籤篩選 )) 量測 RFID 標籤之最低開啟功率符合 EPCglobal 靜態測試標準測試應用範圍

– Tag 與不同材料貼合之效能 (Pmin turn on 、 Frequency shift)

– 最佳的 tag 與箱件的組合– 最佳的 tag黏貼位置– 箱件各角度的讀取能力


PRPS 服務－ RFID 靜態測試 ( 標籤篩選 ) (cont.)

利用靜態測試的手段，確認各實驗室所用的 Tag 之效能接近，排除可能因 Tag 效能不同所造成的誤差

固定天線發射功率，量測 Tag 可讀取的最大距離。固定 Tag 位置 (Reference Point) ，量測 Tag 可讀取之最小

天線發射功率。

挑選 turn on power值為眾數的一群 tag

在衰減器的各衰減值狀態中，讀取率最接近的兩個 tag


PRPS 服務－ RFID 動態測試 ( 讀取率 )

RFIDRFID 動態測試動態測試 (( 讀取率讀取率 )) 量測在移動狀態下 RFID 標籤

可被讀取的效能利用 Dipole 天線量測場形，

以獲得場強資訊測試應用範圍

– Dock Door Portal – 最高速可達 625 ft/min

– Conveyer Portal – 最高速可達 8mph

Conveyor Portal

Dock Door Portal


RFID 動態測試－ Conveyer Portal

待測箱件以 12種擺設方式、 625 ft/min. 通過 Conveyer Portal ，紀錄待測箱件的讀取率。

可量測箱件尺寸 ( 長 x寬 x高 )範圍為 4吋 x 4吋 x 6吋到 48吋 x 29吋 x 30吋。

閘口通道讀取區之輸送帶速度可以下列任一種速度執行測試： 220, 440 或660 呎 / 分，速度控制在 ±5%內。環境條件• 溫度：測試時間內在 10℃到 45 ℃ 之間 • 溼度：測試時間內不可超過 75 % RH • 無線電波強度：在所有頻率上小於 – 24

dBm

ATP Round Robin Test 實驗結果Standard Test Type Result

Test Spec. Ver1.0.8 Dry Case 100％Test Spec. Ver1.0.8 Wet Case 97.5％


RFID 動態測試－ Dock Door Portal

待測箱件以 12種擺設方式、 8mph. 通過 Dock Door Portal ，紀錄待測箱件的讀取率。

涵蓋 1 0呎高 9呎寬 (3m x 2.75m) 的邊界區域，且在內間距距離處達到最低有效功率位準。

詢問場是 9呎高 8.5呎寬 (2.75m x 2.6m)

天線待測物 UUT

速度量測 sensor速度顯示

• 環境條件• 溫度：測試時間內在 10℃到 30 ℃ 之間

• 溼度：測試時間內在 20~80 % RH • 無線電波強度：在所有頻率上小於 – 2

4 dBm

ATP Round Robin Test 實驗結果Standard Test Type Result

Test Spec. Ver1.0.4 Dry Case 83％Test Spec. Ver1.0.4 Wet Case 54％


RFID 導入程序簡介

Source: EPCglobal


PRPS 對外開放之 RFID 驗測服務 RFID static performance test

Tag minimum turn on power (single tag on container) Tag angle test Recommendation of tag selection and tagging methods ISO 18046 General Test Parameters

RFID Dynamic performance* Note: EPCglobal certified Conveyor Portal – Tagged carton readability under

dynamic conditions through a conveyor Dock Door – Large cartons or pallet readability

under dynamic conditions through the dock door Recommendation of tag selection and tagging methods.

Radio frequency testings (RFID antenna analysis) HP4194A dynamic impedance analyzer

Frequency rage: 100Hz to 10MHz Measurement parameters: Impedance Z, admittance Y,

Inductance L, Resistance R, Capacitance C, Dissipation D, Quality factor Q

HP4291B Impedance analyzer Frequency range： 1MHz—1.8 GHz Impedance range: 0.1Ω-50KΩ Measurement parameters: Permittivity ε,

Dielectric Loss D, permeability μ, …etc.

Any Question ?

張博光張博光 (( 工研院辨識中心研發經理工研院辨識中心研發經理 ))[email protected]: 03-5914022Tel: 03-5914022

mailto:[email protected]

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任課教師：張博光 ( 工研院辨識中心研發經理 ) 主辦單位：行政院勞工委員會職業訓練中心 執行單位：中國生產力中心

任課教師：張博光 ( 工研院辨識中心研發經理 ) 主辦單位：行政院勞工委員會職業訓練中心執行單位：中國生產力中心