壹、前言

RFID 技術的應用日益廣泛，舉凡寵物植入晶片、商品防盜、門禁安全管理，甚至於美軍在伊拉克戰爭中的後勤補給及2003年初才爆發的 SARS 疫情，都可透過 RFID 的技術來獲得良好的追蹤及管控¹。醫療領域成為國內少數優先導入 RFID 技術的領域，正好符合「生命無價」的觀念。根據市調機構研究，2003年 RFID 全球使用量有440萬個，預估2005年會遽增到48億個，2009達到432億個，成長率相當驚人，而在產值部份，2002年全球產值11.54億美元，到2008年產值可達到38.43億美元，年複合成長率 (CAGR, Compound Annual Growth Rate) 達22%²，即每年的產值均比前一年成長兩成以上。

貳、RFID 基本構造及原理

無線射頻辨識系統是指小於2公厘見方，有如芝麻顆粒般大小的無線通信IC和天線所購成的組件³。形狀與大小因應用領域而有不同，其中包括卡片型 (圖一)、玻璃型 (圖二)、硬幣型 (圖三)、手錶型 (圖四)、鑰匙型 (圖五) 和有印刷天線的紙張 (圖六) 等，然其基本功能卻是相同，只要搭配專用的讀寫器 (Reader/Writer) 即可從外部讀取或寫入資料。

圖一 卡片型RFID

圖二 玻璃型RFID

圖三 硬幣型RFID

圖四 手錶型RFID

圖五 鑰匙型RFID

圖六 印刷天線型

RFID 系統架構基本上包含了幾個元件 (圖七)：(1) 讀寫器：利用高頻電磁波之波段特性 (表一)傳遞能量與訊號，此裝置可被使用於讀寫 RFID 標籤裡的資料。(2) 電子標籤 (RFID Tag)：通常以電池的有無區分為主動式 (有電池) 和被動式 (無電池) 兩種類型。如果透過電池 (battery)，一般稱之為 active (主動式) tag，主動式 Tag 可儲存較大的記憶體及較遠的讀取距離，但唯一的缺點為價格較昂貴。被動式 Tag 是接收讀寫器所傳送的能量，轉換成電子標籤內部電路操作電能，不需外加電池；可達到體積小、價格便宜、壽命長以及數位資料可攜性等優點。(3) 應用系統：RFID 系統結合資料庫管理、電腦網路與防火牆等技術，可提供全自動安全便利的即時監控功能。相關整合應用包括航空行李監控、生產自動化管控、倉儲管理、運輸監控、保全管制以及醫療管理等。

圖七 RFID 元件

 

表一 RFID 頻段特性

波段	描述	作用距離	穿透能力
125~134 KHz	低頻 (LF)	10 cm	能穿透大部分物體
13.553~13.567 MHz	高頻 (HF)	1 m	勉強能穿透金屬和液體
400~1000 MHz	超高頻 (UHF)	3~9 m	穿透能力較弱
2.45 GHz	微波 (Microwave)	100 m	穿透能力最弱

 

參、無線射頻辨識系統規格

目前 RFID 標籤以標籤是否內建電池的有無區分為主動式 RFID (active RFID) 與被動式 RFID (passive RFID)^4,5；主動式 RFID (圖八) 由於內建電池，可提供標籤與讀取器之間持續交換資料，而被動式 RFID (圖九) 則是當 RFID 的標籤接近讀取器時，藉由電磁感應或微波的方式由讀取器供給電源以驅動標籤中的晶片，進而讀取其中的資料。而內建電池的有無將決定標籤訊號的強弱、可被讀取距離的遠近及可儲存資料的多寡等不同特性。

 

 

1. RFID 標籤特性，如表二。

 

表二 RFID 標籤的特性

	主動式 RFID	被動式 RFID
標籤電力來源	標籤內部	使用 RFID 技術從讀取器轉換電力來源
標籤電池	有	無
電力可得性	持續	僅有在讀取器範圍內
標籤訊號強度的需求	非常低	非常高
標籤距離	超過100公尺	3至5公尺，通常更短
多標籤讀取	在每小時160公里時速下，可同時讀取超過1000個標籤	在讀取器前3公尺，可同時讀取少於100個標籤
資料儲存	128位元以上的儲存容量	僅128位元的讀寫容量

 

2. RFID 的主要種類、特徵、主要運用領域及成本之高低詳如表三。

 

表三 RFID 的種類

RFID的 種類	特徵	主要運用領域	成本
讀取專用RFID	只能讀取資料。主要是寫入由數十位元構成的特定ID編號。	1、製程管理 2、物流系統 3、防止偽造 4、手提行李的管理等	低
可寫入資料的RFID	內建數十位元至數百萬位元記憶體，可寫入資料。		低-中
內建微型處理器的RFID	內建微型處理器。主要是運用在非接觸型IC卡等需提高安全性的用途上。	1、電子結帳 2、出入管理 3、會員卡等	高
含有感應器的RFID	以內建溫度感應器為市場主流。此外，也開始有內建壓力感應器等裝置產品的開發。	1、動物的識別 2、輪胎的管理等	高

 

3.與目前被大量使用的 bar code 比較，RFID 的成本比 bar code 較高，然而由於其具備可儲存之資料量與可讀取距離較大、無讀取方向性以及一次可讀取多個標籤等 bar code 無法提供的優勢，因此 RFID 被稱為是「殺手級應用」，RFID 與 bar code 特性的比較如表四。

 

表四 RFID 與 Bar Code 特性比較

功能	RFID	Bar Code
感應 原理	讀取機發出初電磁波，晶片感應後以無線電波發出訊號，送回掃讀機，來儲存、讀取、整理資料	以紅外線讀取條碼代表的資訊
讀取 數量	可同時讀取多個 RFID 標籤資料	條碼讀取時只能ㄧ次一個
遠距 讀取	RFID 標籤不需光線即可讀取或更新	讀條碼時需光線
資料 容量	儲存資料的容量大	儲存資料容量小
讀寫能力	電子資料可以反覆被讀寫(R/W)	條碼資料不可更新
讀取方便性	智慧型標籤可以很薄，隱藏在包裝時仍然可讀取資料	條碼讀取時需可看見且清楚
資料正確性	RFID標籤可傳遞資訊做為貨品追蹤與保全	條碼需藉由人工讀取，易造成人為疏失的可能性
堅固性	RFID標籤在嚴酷、惡劣與汙穢的環境下仍可讀取資料	當條碼污穢或損壞將無法讀取，無耐久性
高速讀取	可以進行高速移動讀取	移動中讀取有所限制

 

4.人工登錄、條碼掃描與 RFID 辨識之速度比較，如表五。

 

肆、無線射頻辨識系統運用

1. 門禁管制：人員出入門禁監控、管制及上下班人事管理。2. 回收資產：棧板、貨櫃等可回收容器管理。3. 貨物管理：航空運輸的行李識別，存貨、物流運輸管理。4. 物料處理：工廠的物料清點、物料控制系統。5. 廢物處理：垃圾回收處理、廢棄物管控系統。6. 交通運輸：高速公路的收費系統。7. 防盜應用：超市的防盜、圖書館或書店的防盜管理。8. 動物監控：畜牧動物管理、寵物識別、野生動物生態的追蹤。9.自動控制：汽車、家電、電子業之組裝生產。

伍、醫療界運用

一、 應用於醫院管理上，並與醫院資訊系統整合

來自 RFID 的資訊可與臨床照護環境的電子病歷、電腦化醫師醫囑輸入系統以及藥物資訊系統 (Pharmacy Information System, PIS) 整合，目前已有大型醫療院所開始小規模的應用 RFID。

運用 RFID 進行醫院內部的管理，如藥物管理、輸血、病人辨識、醫院緊急地點手術室的管理，如醫護人員的規範，各種手術設備，以及手術周邊資訊的收集等，RFID 可成為未來醫院管理的良好工具⁶。

二、應用於醫療物品管理系統

RFID 可應用於供應鏈的管理，具有物品追蹤的優點，並可對物品的存量進行即時且準確的掌控。如 RFID 可應用於醫療物品管理時之存取人員管制、藥品數量與存放位置管理、醫療物品安全期限監控等。

三、 對於疾病狀況的管理，操控相當方便

RFID 電子標籤最大的利基，在對於疾病管理狀況操控的方便性，如令人恐懼的感染性疾病如 SARS，或是在加護病房或急診室生命受到威脅的病人管理應用上。醫院對於任何新病人可以進行及時追蹤，也可以偵測到病人目前的狀況。

四、病人植入式 RFID 晶片的應用

這種名為 VeriChip、米粒大小的晶片 (如圖十) 是第一項獲得 FDA 批准的相關設備，該膠囊狀晶片只須利用注射方式即可植入皮下，能將一種特殊碼傳送到掃描器，好讓醫生能辨識病人的身分，並從一組資料庫中取得病人的詳盡醫療資訊。

圖十 VeriChip 晶片

五、病人的自我健康管理

將 RFID 晶片置於稱為「健康卡」的卡片上，晶片裡可記載自身完整的醫療記錄。任何醫師、藥師或其他健康照護提供者皆能即時存取關鍵的健康資訊，世界衛生組織目前正致力於取得並整合所有資訊，促使個人無論在哪裡皆能得到良好的照護。

陸、RFID 的缺點

RFID 目前的成本除了標籤部分外，配套的周邊與服務對一般企業來說仍然偏高，通常只有大企業負擔的起。因此，雖然市場普遍看好 RFID，但需要各個領域的多數廠商加入，才可讓 RFID 如同條碼一樣普及。

此外，引人爭議的是因消磁不完全而引發「個人隱私」的問題；例如傳統磁性條碼常會因消磁不完全造成感應器誤判，進而影響消費者購物心情與店家商譽，甚或引發法律糾紛；RFID 也可能有類似的情形。再者，購物內容皆是個人隱私，若每一樣物品都內建 RFID，不肖份子便可能輕易地在一定的範圍內窺視與收集到每個人的購物商品內容。

對於個人消費情形隱私權，已讓大眾產生疑慮，隨著 RFID 技術普及到各層面，未來更可能使用在證照或身分證件等方面，資料曝光的危險性顯得更高；同時，隨之而來的如駭客或是政府的監視，也都影響民眾的權益。因此，我們可說 RFID 未來的市場有多大，安全與隱私權維護的憂慮就有多大。

柒、結論

台灣醫療產業自2003年起，因應加強後 SARS 時期對傳染病的預防控管觀念，由工研院系統中心與竹北市的東元醫院合作進行首座「醫療院所接觸史 RFID 追蹤管制系統」⁷，做為國內醫療院所預防傳染病院內感染的示範。之後，秀傳、和信及高雄榮總等醫院，也陸續導入 RFID 技術，在「生命無價」的觀念下，醫療領域成為國內少數優先導入 RFID 技術的領域。經濟部更於2006年推出 RFID 計畫，策略性支持北醫、萬芳、小港醫院等建置 RFID 應用系統^7-8，將 RFID 應用於醫療院所內的血袋管理、社區長期照護、藥品管制與緊急醫療等四大面向，帶動國內醫療產業大量應用 RFID 技術解決院內醫務與管理需求⁹。期盼醫療界未來有更多的應用以保障病人生命安全。

參考資料：

1. 蕭伊廷、鄭玉龍。射頻識別技術於醫療系統之應用。

2. http://www.cardweb.com.tw/card/rfid/news/RFIDNews_001.htm

3. http://www.waigha.com.tw/rfid.htm

4. 江美欣。國內外廠商應用RFID之現況。工研院ITIS產業資訊服務網，2004。

5. 吳念祖。「RFID 產業發展與市場應用趨勢」研討會講義資料。工研院，2004。

6. 黃淮琪。應用RFID建構安全就醫與行醫環境。經濟部技術尖兵，2004

7. 莊伯達。RFID在醫院追蹤與管制之應用~以東元醫院為例。商品條碼策進會，2003-1；81~87。

8. 張煌仁。療程管理精確自動，醫院紛紛導入RFID。資訊傳真月刊，4月刊，2004；70~71。

9. 鍾蕙安、蕭榮興、許育嘉。無線射頻技術的應用與發展趨勢。資策會電子商務研究所。電子商務導航，2004；6(13)。