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第三章 RFID 在陸運業應用

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第三章 RFID 在陸運業應用

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Presentation Transcript

  1. 第三章 RFID在陸運業應用 陳瑞順 博士

  2. 內容大綱 • RFID在大眾運輸業之個案 • 瞭解 RFID 結合大眾運輸及消費機能所帶來的便利 • 認識 RFID在大眾運輸系統所扮演的關鍵角色 • RFID在貨運承攬業之個案 • 瞭解 RFID 降低貨櫃裝卸的時間效益 • 認識 RFID 提高集貨派遣及訊息回報的效率 • RFID在快遞運送業之個案 • 瞭解 RFID 來增進貨物送達的時效性 • 認識 RFID 以掌握貨物運輸的即時性

  3. 一、RFID在大眾運輸業之個案

  4. (一) 背景 • 亞洲地區,南韓最先起用「悠遊卡」 • 香港、新加坡等隨後跟進 • 台北智慧卡公司 • 由台北 IC卡票證推動專案小組負責籌劃 • 結合北市府、台北捷運公司、民營公車等成立 • 優點:簡便、感應快、容量大、可記載搭乘記錄等 • 比傳統磁條感應卡好

  5. 亞洲之RFID運輸應用 • 香港‧八達通卡 (1997年) • 上海‧ 一卡通 (1999年) • 東京‧Suica卡 (2001年) • 發卡量均超過1,000萬 • 結合捷運、鐵路或停車場等交通運輸,及便利超商、娛樂休閒等小額付款機能

  6. (二) 基本架構:以台北悠遊卡為例 票證 交通 消費

  7. (二) 基本架構:悠遊卡系統架構

  8. 悠遊卡的系統架構

  9. 悠遊卡的RFID設備 • 整合台北捷運、聯營公車、及公有路外停車場等繳費票證系統 • 有效讀寫距離約3.75公分 • RFID 以13.56MHz的操作頻率 • 只需輕觸感應區,迅速完成交易資料的存取 • 可長期連續加值,一卡使用多年 • 免除攜帶多種車票及準備零錢的煩擾 站務員處理機 人工加值機 票卡查詢機 公車驗票機 捷運閘門驗票機 停車場閘門驗票機 自動加值機 9 資料來源:台北智慧卡公司

  10. 悠遊卡的應用架構模式 • 悠遊卡發行速度為全球第二,發行量為世界第六 • 台北縣市聯營公車上所裝設的悠遊卡驗票機,便利民重搭車使用 • 以悠遊卡通過捷運閘門,在10 公分的感應距離內,0.4 秒即可完成扣款,不必分正反面,也不須插入票孔,甚至不必拿出卡片 • 停車時以悠遊卡付費,可省去排隊繳停車費的麻煩

  11. 使用Philips MIFARE技術 • 符合ISO/IEC14443A • 每張卡有唯一識別號,為32bits • 使用EEPROM,做為資料之儲存 • 記憶容量為1Kbyte,含有: • 16個sectors • 每一 sector 均含有二個金鑰

  12. 悠遊卡的RFID與後端系統之運作 • 相互認證 • 產生交易 中央清算處理系統 KMS工作站 Master Key A / B MACing Key 產生不同的 Master Key A Master Key B 發卡機 Master Key A Master Key B 捷運閘門驗票機(讀卡機)

  13. (三) 流程分析 銀行 持卡民眾 交易記錄 台北智慧卡 清算中心 營運業者 轉帳資料 轉帳資料

  14. TSCC 後台設備 TCG -WS CCHS ------- TAXI-CPS 前台設備 TAXI-XPS POST TOBU 悠遊卡計程車收費系統 清分設備 計程車中央處理系統 計程車場站電腦 資料傳輸設備 計程車 讀寫設備

  15. (四) 個案分析:台北捷運悠遊卡 • 發卡量:全世界第6大發卡量(僅次於漢城、上海、香港、東京、新加坡) • 交易量:約250萬筆/日 • RFID 設備使用狀況: • 捷運系統:台北捷運全線 • 公車體系:台北縣市5,000 多輛公車 • 計程車輛:臺灣大車隊的300多輛計程車 • 路邊停車:台北市所安裝的路邊停車計時器逾2,000具 • 校園卡證:八所市立高中、國中、小學及台科大、文化大

  16. 悠遊卡的重要記事 • 2002年6月,開始發行悠遊卡 • 2004年6月,發行突破400萬張 • 2005年2月,發卡突破500萬張 • 2005年4月,試辦用悠遊卡搭計程車,繼上海成為世界第二個使用交通IC卡付計程車資的城市 • 2005年10月,發卡突破600張 • 2006年7月18日,與國泰世華銀行、中國信託商業銀行、台北富邦銀行、台新銀行合作發行的悠遊聯名卡正式啟用 • 2007年8月,發卡突破1000萬張 • 2007年9月,正式開通基隆票證互通機制 • 2007年12月10日,推出宜蘭悠遊卡

  17. 悠遊卡的框架 • 悠遊卡為非接觸式IC 智慧卡 • 內含一顆晶片,以完成所有資料的管理及運算 • 感應線圈則圍繞在卡片四周 • 外觀與一般塑膠卡片相似,其厚度只有0.76mm • 細分為五層 • 中間層含微晶片與感應天線 • 其外兩層為印刷層 • 最外還有兩層護膜。 圖左:一般市售悠遊卡 圖右:悠遊卡的透明圖 圖片來源:科學研習月刊

  18. 悠遊卡的RFID運作 • 感應後,於 0.4 秒內完成資料的傳輸、運算與交易 • 工作程序 • 卡片接近讀卡設備的有效距離 • 讀卡設備的天線立即充滿了交流磁場、與運作能量 • 設備有動能以因應資料的驗證與傳遞 • 在雙方資料互相傳遞前,必須先驗證彼此的身份 • 卡片先向讀卡設備發出一訊息 • 設備接獲訊息後予以回應,並再傳訊息給卡片請求「回答」 • 經過三次的來回對答後,完成驗證 • 讀卡設備的程式將此次交易所花費的金額,記錄於悠遊卡的RFID,以利資料交換與扣款

  19. 悠遊卡RFID的應用 • 悠遊卡的RFID記憶空間有1KB,目前應用有 • 各種交通領域 • 票務應用:校園、大樓保全、門票等 • 小額付款:公共電話、便利商店、速食店、自動販賣機等 • 悠遊卡的努力擴展使用範圍 • 交通付費:計程車、路邊停車等; • 門禁管制:結合企業員工證,整合交通、差勤紀錄、門禁管理 • 電子錢包:發行悠遊卡聯名卡,俾利有更多消費應用。 • 能不斷重覆加值,使用次數高達10萬次以上 • 與磁卡相比較:RFID智慧卡具環保、防偽等效用

  20. 捷運單程的RFID票證 • 單程票處理:磁卡 → IC Token • 大小約 50元硬幣 • 塑膠代幣內建 RFID • 取代原先的單程票磁卡 • 捷運公司將節省營運成本 2千萬 /年 圖片來源:台視新聞

  21. 數位學生證結合悠遊卡 • 2005年,台北市政府編列新台幣2,850萬元預算,於2006年3月起,市立各級學校將全面換發與悠遊卡結合的數位學生證,9月起更將把數位學生證運用於各校出入校園管理系統,維護學生安全。 • 臺北市「校園e卡計畫」 • 試辨學校:東門國小…等 • 搭捷運、公車上下學 • 出缺勤紀錄 • 學校圖書館借書 • 合作社購物

  22. 捷運RFID無人圖書館 • 全球首座捷運線圖書館 • 設立時間:2006年 5月 12日 • 設立地點:臺北捷運西門站地下街 • 館藏書籍:15,000冊 • 服務時間:每天 06:00~24:00 的服務 • 沒有館員服務的圖書館 • 自行刷卡進入館內閱覽圖書資料 • 並利用自助借還書機辦理借閱及歸還手續

  23. (五) 效益分析 • RFID 悠遊卡 • 技術完善、品質穩定 • 感應迅速、準確性高 • 一卡通行、生活便利 • 交通運輸 (捷運、公車、計程車…) • 身份識別 (員工證、學生證…) • 票證服務 (貓空纜車、木柵動物園…) • 小額付款 (咖啡館、便利超商、電影院…) • 金融整合 (聯名卡、電子錢包…)

  24. 悠遊卡的跨領域應用及未來發展 • 跨領域應用 • Swatch悠遊錶:手錶+悠遊卡功能 • BenQ悠遊手機:手機+悠遊卡功能 • 未來發展計劃: 近距離無線傳輸(Near Field Communication, NFC) • 由Nokia、Sony與Philips三家公司所共同推動 • 應用:「電子錢包」的技術 • 目標:手機+電子錢包,將結合悠遊卡、信用卡、手機SIM卡功能 • 合作單位:經濟部通訊產業小組、明基、中華電信、飛利浦、中國信託和台新銀行、台北智慧卡公司………….

  25. (六) 結論 • RFID應用在大眾運輸系統, • 民眾搭乘更便利 • 市區交通更順暢 • RFID整合各類應用 • 提高民眾生活品質 • 帶動附近商圈發展

  26. 二、RFID在貨運承攬業之個案 圖片來源:早川海陸(株)會社

  27. (一) 背景 • 產業型態的轉變 • 不再只是技術、品質、成本 • 「速度」已成為關鍵 • RFID在貨運運輸所提供的支援 • 追蹤貨物 • 倉庫管理 • 掌握資訊 • RFID應用在貨運運輸業的實證結果 • 降低作業成本 • 提高資訊準確 • 加快處理速度

  28. (二) 基本架構:貨物追蹤系統架構 客戶端 (委託者) 發送營業所 (集貨/配送) 到達營業所 (集貨/配送) 客戶端 (接收者) 轉運中心 簽收單據 交寄單據

  29. 貨運M化行動商務架構 • 取貨通知:站務人員告知司機取件 • 貨物追蹤:貨件送達,司機立即將訊息傳回系統 • 網路查詢:www.hct.com.tw 陳先生 3件 0911-234567 新竹市大學路1001號 (1) 取貨通知 Internet 站務人員 (2) 貨物追蹤 送達後立即回傳 客戶

  30. (三) 流程分析 • 貨物轉運流程 • 顧客→集貨車→營業所→長途轉運車→轉運中心 • 尖峰時刻,貨車須留置在站外 • 使用 RFID • 貨流量大的營業所入口處安裝「讀取器」 • 貨櫃上安裝「RFID標籤」 • 轉運中心掌握貨櫃狀況 • 個案公司 • 8萬多家企業客戶 • 1800輛車輛 • 48個營業所 • 7座自動化轉運中心 顧客 集貨車 長途轉運車 營業所 轉運中心

  31. TMS運輸管理系統流程 • 運輸決策系統化 • 郵區檢核  送貨模式規劃 • 排車規劃自動劃 • 定位指派  專車排車  共配排車  預排調整  收送貨物 • 任務指派平均化 • 駕駛指派 • 運費計價自動化 • 送貨維護  運費計價  運費分攤 • 績效管理落實化 • 損益檢討  效率檢討

  32. (四) 個案分析 • 個案公司 • 公司名稱 :新竹貨運 (HCT) • 成立時間 : 1938年 • 資本額 : 24.7億元 • 員工數 :約3300人 • 主要產品 :物流配送 • 市占率 :路線貨運35% • 投入 2億興建倉庫、建置資訊系統 • 整合買方、賣方及貨運物流

  33. RFID導入動機 • 新竹貨運 • 縮短資訊時效 • 減少人為失誤 • 改善運輸延遲 • 協力廠商 • 準確記錄 • 提昇貨櫃資料準確性 • 增加排班調度的效率 • 客戶需求 • 即時取得貨物資訊 • 準確掌握到貨時間

  34. RF PDA運輸倉儲作業系統 使用端 資料內容 棧板 ID 包裝 ID 訂單 ID 貨物 ID 使 用 範 圍 進貨‧出貨 補貨‧盤點 調儲‧移倉 查詢‧退貨 資料庫 應用主機

  35. 貨運電子化架構 • ※電子化 • HHT • GPRS • OCR • RFID (3) OCR • HHT • GPRS • HHT • GPRS 集貨車 長途轉運車 宅配車 長途轉運車 收貨人 送貨人 營業所 轉運中心 營業所 (1) HHT

  36. 新竹貨運RFID先導計劃 資料來源:新竹貨運

  37. (五) 效益分析:貨運RFID導入績效 資料來源:新竹貨運

  38. 貨運RFID導入預估效益 資料來源:新竹貨運

  39. (六) 結論 • 新竹貨運內部效益 • 降低人工時間及人為失誤 • 即時掌握貨物裝卸延遲 • 監控貨櫃廂的進出動態 • 每年節省 NT$1,200多萬 • 客戶的價值 • 精確掌握貨物運輸狀況 • 有效降低庫存成本 • 協力商的效益 • 自動記錄貨櫃箱 • 車輛調度更機動 資料來源:新竹貨運

  40. RFID執行困難 • RFID 的讀取率 • 金屬的干擾 • 功率的問題 • 太強:重複讀取 • 太弱:讀不到 • 內部人員的確實執行 • 依標準作業程序來進出閘門

  41. 三、RFID在快遞運送業之個案 照片來源:FedEx

  42. (一) 背景 • 快遞貨件本身固然重要,但貨件相關的資訊也同樣重要 • 快遞業者的競爭優勢 • 速度 • 成本 • 到達率 • 資訊科技 • 降低貨運成本 • 提升貨運速度

  43. 11 產品資訊 (PML 格式) ONS 主機 12 Internet Internet 讀取管理 天線 交易儲存區 將資料寫入RFID標籤 貨物貼附RFID標籤 應用系統 讀取器 RF 交易夥伴系統 天線 EDI / XML 8 1 2 3 4 5 6 7 標籤/貨品的關聯資料庫 10 9 (二) 基本架構 • 在運輸箱上貼上RFID • 在標籤裡輸入一個唯一的識別號碼 • 約30分鐘能處理1000個標籤 • 透過讀取標籤訊息將瞭解產品運往何處 • 藉由標籤訊息計算損益

  44. Strategy Services Business Case Strategy Assessment Pilot Definition SC Planning SC Execution Asset Mgmnt CRM Exchanges Business Process Business Process Security Shrink Mgmnt Track & Trace Counterfeiting Promotion Mgmnt Assortment MgMnt Price Optimization Targetted Marketing Partner Performance VMI/SMI CPFR/ SC Collabor Production Planning SC Event Mgmnt Warehouse Mgmnt Order Management Trans. Logistics WPS Portal Partner Collaboration Partners Websphere Business Integration For Collaboration Websphere Business Process Modeling / Workflow Websphere Business Integration Process Integration Architecture DB2 Db2 Integrator Order Mgmnt System Item Master File Internal Catalog / PIM/PML External Catalog /Data Pool/PML RFID Middleware Server External Data Acquisition Auto-ID Enablement Directory Management RFID Edge Server RFID Edge Server WBC Gateway Reader Reader Reader Reader Reader Reader Registry /ONS Auto-ID Tags IBM的RFID解決方案 Communication & Connectivity 資料來源:新竹貨運

  45. 運輸規劃及 車輛調派系統 網際網路 • 設備清單 • 固定式Reader 將貨物資料傳送至後端資訊系統 PC 掃描外箱上的Tag條碼 貨物送達 完成收貨作業 (三) 流程分析:轉運站收貨作業流程

  46. 網際網路 B-HUB • 設備清單 • 固定式Reader • 條碼scanner • Tag 條碼 printer PC上傳資料 至B-HUB Reader將讀取到的資料上傳到PC PC 出貨前利用固定式Reader讀取外箱Tag 利用scanner掃描條碼 印製出Tag條碼 將Tag條碼貼外箱上 (三) 流程分析:儲運站出貨作業流程

  47. 運送資訊的回報 : GPS + RFID 資料來源:RFID.org

  48. (四) 個案分析:UPS • 企業目標:致力於全新的「供應鏈解決方案提供者」 • 1985年即投入RFID科技應用,參與EPCglobal、ISO與ANSI • 創新應用 • 結合Bluetooth, Wi-Fi, GPS • 推出DIAD(速遞資料收集器) ,提供最新包裹信息送達 • UPSnet全球電子數據通信網絡,覆蓋150多個國家和地區的2500多個節點 • 實例: • 利用 RFID 及自動分揀設備,迅速識別貨物及其流向 • 應用到車隊進行送貨監控

  49. (四) 個案分析:DHL • 企業目標:成為世界範圍郵件通訊、包裹快遞、物流及郵政服務領域中的領導者 • 2015年前,遞送的包裹都貼RFID標籤 • 減少書面工作和數據收集工作 • 嚴密控制貨物,降低成本和改善運營情況 • 維修貨物追蹤測試 • RFID中介軟體- IBM WebSphere • RFID硬體管理平台-Intermec • 實例: • 在運輸箱上貼附RFID,記錄運送地點及追蹤碼 • 監控貨物的運輸和接收之狀況

  50. (四) 個案分析:FedEx • 企業目標: 「無所不包,全面發展」 • 投資16億美元為了實現「使命必達」的承諾 • 以無線掌上快件信息處理系統,追蹤包裹遞送狀態 • 實例: • 快遞運務員返回貨車,輕按RFID按鈕,可開啟車門及發動引擎 • 離開貨車逾感應範圍,車門自動上鎖 • 貨車進出貨運站,經過Reader 車上的物品資料即回傳 • 定時回報通關的貨件,使客戶知道包裹動態