在“高雄港轉(zhuǎn)口柜免押運(yùn)計(jì)劃”之貨柜運(yùn)輸安全監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用到的RFID 硬體設(shè)備，含攜帶式的RFID 讀取器（查驗(yàn)方式如圖1）、一次性使用的電子封條（開倉時須破壞，如圖2）。 

圖1、手持機(jī)電子封條查核示意圖 

　　而分布于貨柜中心的各個門哨管制站，則建置自動化門哨系統(tǒng)。該系統(tǒng)整合“車牌影像辨識系統(tǒng)”、“貨柜柜號影像辨識系統(tǒng)”、“紅外線車上單元”及固定式RFID 讀取器等，達(dá)成人、車、柜通行比對與放行監(jiān)控的整合系統(tǒng)。 

　　在此監(jiān)控系統(tǒng)中于進(jìn)出貨柜碼頭時，用手持機(jī)來確認(rèn)電子封條是否正常；及電子封條的明、暗碼是否正確。由于電子封條是加封之后才能讀取，所以需要事先將明碼、暗碼對應(yīng)資料安全妥善的存入手持機(jī)中。 

　　為了不增加使用者在手持機(jī)操作上的負(fù)擔(dān)或困擾，當(dāng)要查核電子封條時，我們手持機(jī)系統(tǒng)操作，設(shè)計(jì)成在封條讀取的操作頁面上，只需按扣手持機(jī)手把上的板機(jī)，手持機(jī)就會去讀取電子封條，使用者即可由畫面的顯示判斷電子封條查核的結(jié)果（如圖3）。  
 

圖2、開倉時封條使用畫面 

圖3、手持機(jī)電子封條查核畫面  

　　攜帶式讀取系統(tǒng)問題探索 

　　從圖4所示，目前就手持機(jī)人工讀取的讀取率部分，往往因不明原因造成無查核記錄，讀取狀況不穩(wěn)定甚至比自動化門哨略低，探其原因并非讀取器一次性讀取效能的問題。歸納主因?yàn)椋喝藶槭韬?，狀況有以下幾點(diǎn)。 

圖4、系統(tǒng)讀取綠統(tǒng)計(jì)圖  

　　進(jìn)出車輛太多，造成疏忽 

　　專責(zé)人員必須依據(jù)系統(tǒng)的資料，立即判斷是否進(jìn)行封條押運(yùn)的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，但因貨柜進(jìn)出頻繁，一方面必須維護(hù)出入秩序分秒必爭，另一方面押運(yùn)柜只占一少部分貨運(yùn)量，所以在繁重的工作情況下，專責(zé)人員容易疏漏。 

　　教育訓(xùn)練不足 

　　系統(tǒng)導(dǎo)入之初期，使用者必須正確操作攜帶型讀取設(shè)備，操作方式雖然簡易，系統(tǒng)也有聲音及畫面的提示，但使用者仍必須執(zhí)行應(yīng)用程式，確認(rèn)何地、何時、動作結(jié)果，但是往往容易因讀取距離或角度問題，造成未完成查核而無正確讀取記錄的疏失。 

　　缺乏即時監(jiān)控之后臺系統(tǒng) 

　　因設(shè)備使用的驅(qū)動者是專責(zé)人員，因此若有即時監(jiān)控的后臺系統(tǒng)，當(dāng)天的貨運(yùn)狀況或者使用狀況，可以即時檢視分布于各查核地點(diǎn)的攜帶式設(shè)備查核狀況，進(jìn)而即時提醒進(jìn)行改善的工作。一則提醒使用者，另外可以即時進(jìn)行故障排除的作為，也可讓系統(tǒng)即時產(chǎn)生安全監(jiān)控的效益。 

　　系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)狀況 

　　一般攜帶式設(shè)備，讀取功能方面，功率小、讀取距離短；另外，長時間使用時，電力續(xù)航的問題也是一大考驗(yàn)，所以設(shè)備必需強(qiáng)化部分功能與特性。 

　　系統(tǒng)改善 

　　為簡化系統(tǒng)的操作復(fù)雜度，強(qiáng)化人員的教育訓(xùn)練，建立即時之后臺監(jiān)控系統(tǒng)等，目前隨著計(jì)劃的試行與擴(kuò)大，相關(guān)單位均逐步進(jìn)行強(qiáng)化與改善，所謂“工欲善其事，必須利其器”，攜帶設(shè)備的功能要求，以下將進(jìn)一步探討。 

　　設(shè)備基本功能要求 

　　移動方便，隨時隨地使用 

　　在海關(guān)稽核或航商稽核的查核情境中，電子封條需要被讀取的環(huán)境并無法都架設(shè)固定式裝置，而且架設(shè)固定設(shè)備的成本遠(yuǎn)高于使用行動設(shè)備。因此目前使用之離線操作為事先下載稽核明暗碼對照表于手持機(jī)中，查核完畢后，依規(guī)定地點(diǎn)定期上傳資料，以供后續(xù)的查照作業(yè)。在本研究期間，第一線使用者說明受限于上傳頻率，海關(guān)人員無法即得知封條第一時間的使用狀況，另外考量于廣大的港口范圍布建WIFI 上網(wǎng)的基礎(chǔ)建設(shè)有相當(dāng)?shù)睦щy度，因此建議利用3.5G上網(wǎng)，以解決查核者與監(jiān)控端資料同步的問題。 

　　讀取角度更有彈性 

　　行動式設(shè)備相對提供了更有彈性的讀取方式，使用者可自由改變天線的方向以及角度，就能有效提高標(biāo)簽被讀取的成功率。這項(xiàng)特性在自動門哨無法讀取時，可有效的評判讀取問題，一方面回饋系統(tǒng)上封條加封的正確性或者封條的良率，并對照查驗(yàn)自動門哨系統(tǒng)是否正常？一方面及時處理厘清押運(yùn)柜是否有人為錯誤疏失。 

　　適用于例外處理 

　　當(dāng)辨識到異常短缺時，使用者可在現(xiàn)場使用行動式設(shè)備立即進(jìn)行檢查，而不需透過繁復(fù)的例外處理程序，有效彌補(bǔ)固定式讀取器的不足，提供更快速有效率的處理流程。 

　　針對特定標(biāo)簽讀取 

　　雖然固定式讀取器可同時讀取多個封條，功能固然強(qiáng)大，但由于無線電波難以掌控，有時需要針對特定封條操作時反而有其限制。行動式設(shè)備則可針對特定標(biāo)簽進(jìn)行操作，提供第一線人員判斷貨柜封條狀態(tài)。 

　　與條碼等周邊結(jié)合 

　　在此貨柜運(yùn)輸?shù)倪^程，所有監(jiān)控資料都必須對照貨柜運(yùn)輸準(zhǔn)單，比對所通行的人、車、柜資料。在異常處理時，準(zhǔn)單上的條碼記錄了通行的車號及柜號，因此可借助整合RFID以及條碼讀取功能的行動裝置，快速輸入查核的車號及柜號，并記錄查核結(jié)果，以供后續(xù)分析與查核。 

　　設(shè)備延伸功能要求 

　　在利用電子封條于運(yùn)輸安全的本研究中，攜帶式讀取器之硬體獲得及應(yīng)用軟體開發(fā)時，必須兼顧室外使用環(huán)境、白天日照及夜間使用之讀取與顯示、各式天候狀況下防雨、防塵功能、使用者不慎掉落時是否有耐摔結(jié)構(gòu)、保固時期讀取效能問題及電池壽命等因素均為考慮重點(diǎn)。 

　　故設(shè)計(jì)時需以工業(yè)等級PDA 為討論，其主要考量因素則是系統(tǒng)開發(fā)的相容性、尺寸、重量、設(shè)備強(qiáng)固性（耐摔與防塵、防水）及搭配RFID 的讀取功能。 

　　讀取效能 

　　由于行動式設(shè)備必須考慮攜帶使用的便利性，所以在重量與體積上有其先天的限制，因此往往無法容納太大的天線設(shè)計(jì)，而且在供電上也必須仰賴電池而不若固定式可提供較強(qiáng)的電力，這些限制理所當(dāng)然會反映在讀取距離等效能指標(biāo)上。以同為900MHz，UHF EPCGen2標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)而言，固定式讀取器搭配大型天線讀取距離可達(dá)到10公尺，但PDA可能僅有20公分~3公尺左右。但我們不能單純以讀取距離的遠(yuǎn)近來判定其效能，由于行動式設(shè)備原本就有其特定功能性，所以必須有正確的認(rèn)知并配合適當(dāng)?shù)牧鞒?，才能達(dá)到整體的效益。在本研究中，封條在正確加封之后，讀取器才能讀取，讀取時并還需確認(rèn)封條外碼與通行準(zhǔn)單上的記錄是否一致，因此不需如一般物流應(yīng)用強(qiáng)調(diào)讀取距離。 

　　天線設(shè)計(jì)與防護(hù) 

　　在硬體機(jī)構(gòu)上，讀取器（與天線）與PDA的機(jī)體位置最好能保持一定的距離才會有較佳的讀取效果；大多數(shù)的工業(yè)用RFID PDA在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上，都會著重對天線部分的保護(hù)以避免天線因?yàn)檎鹗幓驔_撞而受到損壞或脫離機(jī)體。在考量目前成本及使用者攜帶的位置，建議需有1.2m以上的防摔，及IP 54 等級以上防潑水及防塵功能，以利使用。 

　　電力 

　　由于RFID讀取器必須常常發(fā)送與接收無線電波，因此相對一般行動設(shè)備的外接模組更為耗電，在設(shè)計(jì)上必須提供更為持久與穩(wěn)定的電源以支撐足夠的使用時間。一般而言，工業(yè)用PDA方能提供實(shí)務(wù)上所需較為充足的電力，而海關(guān)執(zhí)勤為三班制，因此至少需要8 小時以上的使用電力，并提供一天以上的待機(jī)時間。 

　　資料過濾與整合 

　　由于行動設(shè)備的硬體規(guī)格（CPU時脈、記憶體空間）往往不若一般的桌上型電腦，因此在RFID大量資料被讀取時，更需注重多余資訊的過濾，以避免其必須做復(fù)雜的資料處理，否則不但會增加硬體的負(fù)荷，在程式執(zhí)行效率上也會大打折扣。 

　　產(chǎn)品維護(hù)服務(wù) 

　　承商之后續(xù)維運(yùn)要求，因設(shè)備數(shù)量有限，而港口運(yùn)輸十分繁忙及重要。因此，必須要有線上客服處理解決第一線之問題，并提供備品，以供不時之需。 

　　價(jià)格考量 

　　目前攜帶式設(shè)備單機(jī)價(jià)格仍高，未來加入3.5G通訊裝置及設(shè)備2年保固條件后，相信價(jià)格亦不一定會降低，因此必須引入國內(nèi)外產(chǎn)品競爭，并提升國內(nèi)產(chǎn)品的品質(zhì)功能及價(jià)格優(yōu)勢，一方面較有客制化的支援，一方面較有維護(hù)及客服的效率。 

　　其它需求 

　　機(jī)密資料安全議題，手持機(jī)必須建置資產(chǎn)管理系統(tǒng)，限定使用者、使用地及使用時機(jī)。手持機(jī)離線資料必須加密，并限定存取。承商必須簽署保密協(xié)議。 

　　結(jié)論 

　　針對市售攜帶式讀取器的既有規(guī)格、當(dāng)前產(chǎn)品功能，檢討目前的使用狀況，以及未來可分別從硬體周邊功能規(guī)范與應(yīng)用流程改造驗(yàn)證，希望提供給業(yè)界做為未來在港口貨柜運(yùn)輸應(yīng)用上的設(shè)備評估、流程導(dǎo)入時之規(guī)范與參考。 

　?。ㄎ?中山科學(xué)研究院電子系統(tǒng)研究所空用電子組‧ 李明堂組長、資拓科技‧ 陳志全、黃國晉）