RFID 應用於建造工地管理技術研究

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1、前言RFID應用於建造工地管理技術研究中鼎工程（股）公司前言前期研究案目標為利用無線射頻辨識之技術(RadioFrequencyIdentification;RFID)，建立一套適用於工地人員管理之技術，因用於工地廠房工程此類大規模營建應用並不多，而其現場施作之特性，工地不確定因子繁多，這種種之因素必定會影響建置RFID自動辨識與資料收集，故建立穩定滿足實務應用上為該研究案之重點。在前期之研究中，研究人員針對中鼎公司之需求開發印有中鼎logo之RFID標籤天線，並針對中鼎公司之建築工地進行架設評估。在本期的研究中，研究人員除了繼續進行著前期研究的改良和評估外，並提出新的研發和設計

2、:RFID基本概念第一章RFID基本概念RFID無線射頻辨識的技術最早起源於二次世界大戰，發展至今已有幾十年的歷史，近年來由於WEL-MART的大力推廣，使的RFID的應用更廣泛且更多元化，因為其可以節省大量的人力和時間，在使用距離上也比傳統條碼磁卡等方式更有彈性，使其漸漸成為未來辨識應用上的主流技術。深入RFID的結構來看，它主要是由RFID標籤、RFID讀取器及RFID應用程式三部份所組成。其中標籤裡頭包含了IC與天線，而藉由天線與IC的調整匹配，便會使得標籤有不一樣的效能。如圖1-1所示，其工作原理是利用reader發射的電磁波，經由Tag上的天線取得足夠的能量驅動IC，再

3、將資料由電磁波回傳至reader，這樣的動作便完成無線傳輸的資料存取。接著，只要讀取器獲得資料，在電腦上再配合middleware的使用，資料即能有效過濾、管理。1RFID基本概念圖1-1被動式RFID無線射頻辨識系統工作原理2前期概述第二章前期概述為了解決建造工地人員出入之的管制複雜的問題，本研究案利用RadioFrequencyIdentification(RFID無線射頻辨識)技術之研發，來加強建築工地人員進出之管理。為了因應本案開發的目的，研究人員利用光纖電纜系統於桃園大潭火力發電廠工地成功架設完成RFID射頻辨識系統，利用光纖電纜系統傳輸接收後的資料，可以達到低成本、遠

4、距離、高速度及高準確度的傳輸工作，且光纖電纜有很好的隱密性，可以埋藏於地底下，除了不破壞建築物美觀外，又可避免外在因素對於光纖電纜的破壞，對於容易受到外在因素所影響的建築工地，可說相當的合適。研究人員並針對實際架設地點的RFID無線辨識系統的Reader天線擺設位置進行實際的安裝和評估，在此我們採用的天線為2支線性極化天線和兩支圓形極化天線，並將這四支天線架設於工地的出入口，工地的出入口由兩個閘門所構成，兩個閘門分別用來當作出口跟入口，將這四支天線架設於此兩個閘門的兩端可以成功地建造成一個RFID無線辨識系統的辨識環境。藉由光纖電纜和RFID無線射頻辨識系統的Reader天線架設

5、，我們可以順利的將從工地出入口所架設的Reader天線讀取到的Tag標籤的資料，再經由埋藏於地底下的光纖電纜成功的傳回辦公室電腦，如此位於辦公室的行政人員只需透過有連接於光纖的電腦，即可順利得到當日的人員出缺勤的情況，研究人員並針對貴公司的需求開發出相對應的中介軟體及使用介面使得整套系統的使用更加方便。3前期概述第一節工地管理情境之介紹我們將由下圖來對此情境作簡單介紹。圖2-1表示人員進出管理模型，首先資料藉由電磁波處理後再經由讀取器發射出去，經過一段距離後，在標籤上的晶片中取得其內部資料後，最後標籤再將電磁波反射回到讀取器，完成資料傳遞，而後便可由電腦裡應用軟體(RFIDmid

6、dleware)來處理大量人員進出的資料。圖2-1人車進出管理模組第二節RFID標籤天線之開發RFID無線辨識系統的好壞，取決於其Tag標籤的設計是否良好，一個設計良好的RFID無線射頻辨識標籤，可以使整個RFID無線射頻辨識系統發揮其最大的效能，基於此項因素，RFID無線射頻辨識系統的Tag標籤的設計必須要符合其共軛匹配(complexconjugate)的要求，如此才能使其RFID無線射頻辨識系統發揮最大的效能和最遠的讀取距離。由於使用目的的不同，RFID無線射頻辨識系統可以依其使用的不同頻段，來讓其RFID4前期概述無線射頻辨識系統的Tag標籤產生不同的讀取距離和不同的使用

7、效果，目前在市面上最常被用來做實際應用的頻段分別是高頻HF(HighFrequency，工作頻率為13.56MHz)和超高頻UHF(UltraHighFrequency，工作頻率為915MHz)這兩個工作頻率不同的RFID無線射頻辨識系統。第三節RFID無線辨識系統之關口模擬與標籤天線實測利用首次完成的RFIDTag第一次進行RFIDTag應用於安全帽之實際測試，如圖2-3所示，並於戶外搭建一關口，關口的大小為4mx4mx8m，是仿造桃園大潭火力發電廠的所欲架設的地點進行實地空間