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/GS1 Taiwan專業服務部專案經理 程裕翔 By Shawn Chen, Project Manager of Professional Service Dept., GS1 Taiwan GS1 Taiwan 持續培育國內物聯網 與無線射頻識別( Radio-Frequency IdentificationRFID)人才,已連續七年 舉辦相關競賽,旨在推動國內物聯網與 RFID的相關應用,並挖掘更多新的創意, 搭起產官學研的橋樑。 GS1 Taiwan has been provided IoT/RFID Academic Contest for seven consecutive years. Thru these years, many of innovative projects have had showcased in front of publicities, and lots of talents were found by this event. 2016 IoT/RFID Academic Contest 決戰時刻 2016 年第七屆大專院校 物聯網暨 RFID 專題競賽 2016年第七屆大專院校物聯網暨RFID 專題競賽共有13隊參賽,並首次分為「應 用實作組」與「創意專題組」,各隊以實 際作品與生動簡報展開激烈的競爭,並由 來自學術單位老師以及業界專家共6名評 審委員進行評分。 在精彩的決賽後,應用實作組由逢甲 大學以「S-Parking」主題獲得首獎,國立 澎湖科技大學以「應用於活水產品產銷履 歷之RFID讀取器天線」主題獲得特優獎。 創意專題組則由和春技術學院以「NFC全巡檢系統」主題獲得首獎,元智大學以 「綠色寵物」主題獲得特優獎,實踐大學 高雄校區以「停車 Easy Go」獲得佳作。 本文將針對得獎團隊作品進行簡介。 1逢甲大學參賽團隊以「S-Parking」獲得應用實作組首獎 首獎 逢甲大學 / S-Parking First Place: Feng Chia University / S-Parking 在交通繁忙的區域,尋找停車位往往是困擾着駕駛人員的一大問題,而 這項問題不但直接導致時間的浪費,同時也消耗著金錢與資源。為緩解停車問 題,許多停車場已陸續智慧化,其表現包括顯示停車場內之剩餘停車格。然而 這並無法完全解決汽車駕駛者的問題,駕駛者尤其是外來遊客,往往並不清楚 周遭具體有哪些停車場存在,光是尋找停車場已耗損許多時間。而在上述過程 中,由於無法即時得知道路狀況與停車場資訊,駕駛者需要不斷地在目的地周 遭繞路打轉,以尋找尚未被佔滿之停車場。 本專題的系統提供了四項功能,分別為:附近停車場之顯示與推薦,根 據距離、停車費與剩餘車位,進行推薦、預約並導航至所選擇之停車場、停車 場室內導航。在推薦停車場方面,此系統採用了一道原創公式,以實現根據使 用者選項,推薦最符合心意的停車場之功能。在室外導航部分,此系統採用了 Google API輔助實作。室內導航部分則利用 iBeacon 藍牙發送器協助導航,並 尋找合適停車場後開始引導使用者,直至使用者順利在停車場內停車。 應用實作組 Applications Group 2016 2016 2016 無線射頻識別&物聯網 EPCglobal & IoT 28 Sep. 2016

年第七屆大專院校 物聯網暨RFID專題競賽 決戰時刻 · 舉辦相關競賽,旨在推動國內物聯網與 RFID的相關應用,並挖掘更多新的創意, 搭起產官學研的橋樑。

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文/GS1 Taiwan專業服務部專案經理 程裕翔By Shawn Chen, Project Manager of Professional Service Dept., GS1 Taiwan

GS1 Taiwan持續培育國內物聯網與無線射頻識別(Radio-Frequency Identification,RFID)人才,已連續七年舉辦相關競賽,旨在推動國內物聯網與

RFID的相關應用,並挖掘更多新的創意,搭起產官學研的橋樑。

GS1 Taiwan has been provided IoT/RFID Academic Contest for seven consecutive years. Thru these years, many of innovative projects have had showcased in front of publicities, and lots of talents were found by this event.

2016 IoT/RFID Academic Contest

決戰時刻

2016年第七屆大專院校物聯網暨RFID專題競賽

2016年第七屆大專院校物聯網暨RFID專題競賽共有13隊參賽,並首次分為「應用實作組」與「創意專題組」,各隊以實

際作品與生動簡報展開激烈的競爭,並由

來自學術單位老師以及業界專家共6名評審委員進行評分。

在精彩的決賽後,應用實作組由逢甲

大學以「S-Parking」主題獲得首獎,國立澎湖科技大學以「應用於活水產品產銷履

歷之RFID讀取器天線」主題獲得特優獎。創意專題組則由和春技術學院以「NFC保全巡檢系統」主題獲得首獎,元智大學以

「綠色寵物」主題獲得特優獎,實踐大學

高雄校區以「停車 Easy Go」獲得佳作。本文將針對得獎團隊作品進行簡介。

圖1、 逢甲大學參賽團隊以「S-Parking」獲得應用實作組首獎

首獎逢甲大學 / S-ParkingFirst Place: Feng Chia University / S-Parking

在交通繁忙的區域,尋找停車位往往是困擾着駕駛人員的一大問題,而

這項問題不但直接導致時間的浪費,同時也消耗著金錢與資源。為緩解停車問

題,許多停車場已陸續智慧化,其表現包括顯示停車場內之剩餘停車格。然而

這並無法完全解決汽車駕駛者的問題,駕駛者尤其是外來遊客,往往並不清楚

周遭具體有哪些停車場存在,光是尋找停車場已耗損許多時間。而在上述過程

中,由於無法即時得知道路狀況與停車場資訊,駕駛者需要不斷地在目的地周

遭繞路打轉,以尋找尚未被佔滿之停車場。 本專題的系統提供了四項功能,分別為:附近停車場之顯示與推薦,根

據距離、停車費與剩餘車位,進行推薦、預約並導航至所選擇之停車場、停車

場室內導航。在推薦停車場方面,此系統採用了一道原創公式,以實現根據使

用者選項,推薦最符合心意的停車場之功能。在室外導航部分,此系統採用了

Google API輔助實作。室內導航部分則利用 iBeacon 藍牙發送器協助導航,並尋找合適停車場後開始引導使用者,直至使用者順利在停車場內停車。

應用實作組 Applications Group 2016

20162016

無線射頻識別&物聯網 EPCglobal & IoT

28 Sep. 2016

首獎和春技術學院 / NFC保全巡檢系統First Place: Fortune Institute of Technology / NFC Presentation Patrol Examination

現有人工巡邏簽到的方式,無法掌握巡邏人員是否有冒簽或事後補簽的行為。對於管理人員而言,巡檢記

錄之彙整與分析亦耗費時間,無法即時有效呈現巡檢管理績效與及早發現危安徵候。一般保全公司所使用的電子

巡檢棒,僅有單一用途,專門用於蒐集電子簽到記錄,需要使用特殊裝置上傳簽到記錄,實務上並非每天上傳資

料,因此資料即時性不佳。

本專題NFC保全巡檢系統,以智慧型手機取代電子巡檢棒,並以手機中的NFC讀卡功能,讀取設置在巡邏位置的NFC標籤;系統再透過手機內建的WiFi或4G無線寬頻網路,將巡檢記錄資料上傳至系統後端的伺服器中。本專題的

NFC保全巡檢系統的巡檢資料即時性較高,有利大樓安全。其次,目前幾乎人手一支智慧型手

機,只需安裝下載本系統,即可將智慧型手機

變身為電子巡檢棒。本專題預將強化傳統巡邏

簽到方式,清楚記錄保全巡邏的時間、位置,

以及巡邏點的各種狀況。日後若有問題,可快

速的追溯巡邏記錄。操作方式非常簡單也容易

上手,在管理上能即時知道目前保全人員的所

在位置,以及是否有前往巡邏點。 圖3、 和春技術學院以「NFC保全巡檢系統」獲得創意專題組首獎

特優獎:國立澎湖科技大學 / 應用於活水產品產銷履歷之RFID讀取器天線First Runner-up: National Penghu University of Science and Technology / HF RFID Reader Antennas for Traceable Aquatic Products

近年來,為因應食品安全問題,農委會推動農漁產品之產銷可追溯制度,建立產銷履歷追溯系統。一旦食品安

全問題發生時,可藉由此產銷履歷追溯系統,快速釐清廠商責任,並從市場中移除問題產品,降低對消費者危害。因

此,2005年台南市的安平活魚中心,在龍膽石斑魚之鰓蓋上佩掛RFID標籤,餐廳在烹調活魚時,以讀取器讀取標籤上的資訊,主動為消費者提供完整的產

地、種苗、檢驗等資訊。不過由於高頻之RFID標籤及讀取器之天線,易受水影響其性能,導致讀取效果不

佳,須將活魚打撈出來,以讀取佩掛於魚體上的標

籤,造成養殖、物流與銷售人員之操作不便,並且在

打撈過程還會損傷魚體,使得RFID在活水產的產銷履歷應用受到限制。

本專題設計的RFID讀取器天線,可以將水箱中所有活水產品配戴的電子標籤直接一次讀取,適用於

淡水或海水養殖之活水產品,且不需將水產品打撈至

空氣中。尤其對於許多高經濟價值的魚類,可方便養

殖、物流與銷售人員直接進行讀取,避免打撈可能造

成魚體傷害,較易落實鮮活水產之產銷履歷。圖2、 國立澎湖科技大學參賽團隊以「應用於活水產品產銷履歷之

RFID讀取器天線」獲得應用實作組特優獎

應用實作組 Applications Group

創意專題組 Innovations Group

29Sep. 2016

結論Conclusion

GS1 Taiwan為培養國內EPCglobal標準及物聯網人才,連續七年舉辦RFID與物聯網相關競賽,積極扮演國際與台灣產官學

研業界的橋樑角色。雖然並未有任何政府

經費支助,但抱持著盡一份社會責任的力

量,仍持續投注資源及人力於此項專題競

賽活動,並期望除了培育更多的人才外,

更將啟發此產業的未來發展。

佳作實踐大學高雄校區 / 停車Easy GoOutstanding Performance: Shih Chien University Kaohsiung Campus / Easy Go

為解決現實生活中,民眾去百

貨公司或大賣場時,為了尋找停車位

浪費時間,本專題開發出讓消費者停

車時,節省許多時間且節能的「停車

Easy Go」,此APP結合停車位配置與保留、行銷廣告、紅利積點、定位

與電子收費等功能。如需即時救援點

選「SOS」鍵,即可直接與警衛室通報,立即做出最快速的應變措施。「停車 Easy Go」讓每一位消費者在進入停車場時,可以快速得知附近哪裡有空位,還能選擇自己想要的位置,並且

快速的找到停車位,不用再一直繞來繞去。還能利用導航系統,來引導每一

位消費者到還有剩餘停車位的附近停車場停車。 透過「停車Easy Go」,只要此停車場將地理位置資訊儲存於資料庫,

使用者拿出手機,開啟網路與此APP,就會自動尋找附近的停車場,便能協助並快速地偵測附近車位,快速的找到停車位。除了節省時間之外,更能增

進民眾想進賣場購物的慾望。若能依照系統排定的車位停車,即可以累積點

數,換取相對額度的獎品或商品券。除了民眾便利,更能刺激消費買氣。當

消費完畢拿發票去服務台,即可進行停車扣款優惠和累計紅利點數的動作,

在出口時就可直接感應NFC並離開。由於結合電子錢包功能,因此簡化付款流程,提高消費者使用意願以及避免資源的浪費。

圖5、 實踐大學高雄校區以「停車Easy Go」獲得創意專題組佳作

特優獎元智大學 / 綠色寵物First Runner-up: Yuan Ze University / Green Pet

在現在物聯網發達的時代,植物寵物是屬於智慧家

庭領域中的一部分,只要裝上IP CAM即可以得知目前植物的心情。不管在何時何地,只要有網路,就可以開啟

本專題的網路頁面來與植物做互動。本專題利用影像處

理的技術來分析植物的擺動,透過物聯網的方式,將影

像傳送至雲端,統整物與物之間的數位資訊,並做出分

析,傳回給使用者。使用者的頁面將會獲得所分析出的

植物心情;再透過LED的方式,呈現當下植物心情所代表的顏色,植物的喜怒哀樂可以一目了然。經由顏色的改變來與使用者互動,以達到寵物的概念。

本專題藉由IP CAM即時觀測植物,觀察過程中會播放各種類型的音樂,如古典樂、搖滾樂等。藉由不同的音樂播放,觀測植物的葉子擺動,並定時回傳影像截圖,再透過截圖間的差異變化,制定演算法判定植物葉片擺

動是屬於哪一種心情;並藉由觀察出的心情,將結果以不同的顏色,顯示在LED-Strip上。由於許多研究指出,可以透過讓植物聽音樂來幫助它們的生長,而且不同的音樂對於植物的生長有不同的反應。本專題以植物葉子擺動

的幅度,用燈光效果來展示它們的心情;並使用共十六種LED的變化,來代表綠色寵物的心情。

圖4、元智大學以「綠色寵物」獲得創意專題組特優獎創意專題組 Innovations Group

創意專題組 Innovations Group

30 Sep. 2016

無線射頻識別&物聯網 EPCglobal & IoT

文/GS1 Taiwan專業服務部專員 謝晴媺By Yuki Hsieh, Specialist of Professional Service Dept., GS1 Taiwan

國立交通大學、國立宜蘭大學及G S 1 Taiwan在今年度共同合作遠距教學磨課師計畫,並於4月份正式在ewant育網開放教育平臺開立EPC/RFID課程,希望推廣至台灣及華文地區。本課程也結合了國際證照並鼓勵同學們考

取,以期增加同學未來職場上的競爭力。

National Chiao Tung University, National Ilan University and GS1 Taiwan joint cooperation this year on the MOOCs distance learning plan, and in April EPC / RFID courses were officially opened in ewant Education Platforms to promote to Taiwan and Chinese regions. The courses also incorporate the international license and encourage the students to obtain a view to increasing the competitiveness of the students on the job market in the future.

Online Learning for EPC/RFID StandardsNational Chiao Tung University, National Ilan University and GS1 Taiwan Jointly Opening MOOCs Curriculum

背景目的Background Objective

EPC/RFID技術要在供應鏈中完整發揮其效益,必須將資訊技術、商業流程、人力資源做一充分整合,皆需要有專業素養的EPC/RFID人才參與才能成事。GS1 Taiwan在培訓EPC/RFID專業人才方面,始終持續協助國內各界了解EPC/RFID發展趨勢並推廣相關標準。因此國立交通大學、國立宜蘭大學及GS1 Taiwan在今年度共同合作遠距教學磨課師計畫,並於4月份在ewant育網開放教育平臺開立EPC/RFID課程(如圖1),希望推廣至台灣及華文地區。

本課程訓練學生了解RFID之元件、架構、運作原理以及應用服務,並著重介紹EPC/RFID認證考試範圍。現今RFID應用已經充滿在我們的生活之中,像是悠遊卡系統、門禁系統等等。在美國更是被

用來進行商品的物流管理,國內最近也將RFID應用在無人管理圖書館上,在未來一定會有更多的應用及發展。所以本課程鼓勵同學們

參加EPC/RFID基礎認證,以期增加同學未來職場上的競爭力。

EPC/RFID標準線上數位學習

共同開立磨課師課程國立交通大學、國立宜蘭大學及GS1 Taiwan

※資料來源:http://www.ewant.org/aboutus.php

圖1、ewant育網開放教育平臺

31Sep. 2016

無線射頻識別&物聯網 EPCglobal & IoT

合作單位-成員介紹Cooperation Units - Introducing Members

黃朝曦 教授學歷:國立台灣大學物理學系物理博士

現職:教育部磨課師線上社群負責人

國立宜蘭大學資訊工程系專任副教授

國立宜蘭大學TQC+證照推動中心主任

國立宜蘭大學磨課師課程推動計畫執行長

2013年,國立宜蘭大學成立了MOOC計劃執行辦公室,以便更加有效地配合實施台灣教育部針對MOOC推出的一系列計劃。

國立宜蘭大學推出了全台灣第一門收費制MOOC課程《行動裝置程序設計》,目前有389位學習者註冊、114人繳費、80人到現場考試;其中,60人拿到有效證照。另一門收費課程《漫步在雲端》,2,561人修課、1,721人完課繳費、1,404人拿到有效證照,創造了MOOC 67.10%的超高完課率。國立宜蘭大學還推出了多門免費課程,譬如《生活中無所不在的物理》,當時在台灣育網平臺上推

廣,到課率、參加考試及拿到證書的人數等六項指標,皆在該平臺上排名第一。

總體看來,國立宜蘭大學開設的課程以通識課程為主,兼具專業課程。截至

到目前,校內開設了《食在安心》、《片刻體物-行動學物理》、《RFID技術與認證(跟著RFID去旅行)》等八門課程。隨著網路科技的成熟,掀起了學習型態的大改變,而逐漸帶動行動學習的發展。因此,磨課師課程行動學習化已是無可

避免的趨勢,國立宜蘭大學已經開始著手進行磨課師行動學習的APP,將持續數位學習跨校分享與合作之精神,也聯合東部六校成立了「泛太平洋磨課師課程聯

盟」進行跨校合作的磨課師,達到資源共享的目標。

國立交通大學長期關注及投入開放教育,2012年初即發現「大規模開放式線上課程」(Massive Open Online Course,MOOC)的發展條件已然成熟,於同年8月成立高等教育開放資源研究中心,並邀請致力於「開放式課程網站」(Open Course Ware,OCW)的李威儀教授擔任研究中心主任,持續推動MOOC平臺發展及課程規劃製作。在2013年10月建構至今,為全台灣規模最大、擁有最豐富註冊會員、合作夥伴及MOOC延伸計畫的ewant育網開放教育平臺,以推動開放教育展開更進一步的研究發展工作。

在李威儀主任帶領下,至2016年6月ewant育網開放教育平臺已開授超過200門課程、與65所大學簽約成為合作夥伴,也是唯一有能力為平臺上任何MOOC舉辦一年3~5次全國性線下磨課師認證考試的MOOC平臺。不僅在2015年提供課程給全球最大半導體廠商以及台商進行教育訓練,更預計在今(2016)年陸續進行公務員MOOC課程,以及提供給全國大專院校學生的新生學院計畫,持續拓展MOOC課程發展的可能性。

李威儀 教授學歷:美國壬色列理工學院(Rensselaer Polytechnic Inst.)電機工程所博士

現職:國立交通大學電子物理學系教授

國立交通大學高等教育開放資源研究中心主任

無線射頻識別&物聯網 EPCglobal & IoT

32 Sep. 2016

※資料來源:http://www.ewant.org/admin/tool/mooccourse/mnetcourseinfo.php?hostid=4&id=323

課程介紹-RFID技術與認證(跟著RFID去旅行)Course Description -RFID Technology and Certification (To Go along with RFID )

物聯網最前端感知層在做識別時,多半使用的都是RFID技術。《RFID技術與認證(跟著RFID去旅行)》這門課就是為大家介紹物聯網的入門課程RFID技術,並結合了國際證照(如圖2)。除了輔導學生學

習相關知識,並鼓勵同學們參加EPC/RFID基礎認證,增加同學們未來在職場上的競爭力。對於沒有任何工作經驗的人來說,應徵工作時最好準

備兩種必需品,也就是「證照」與「作品」。

本課程共六週的課程,前三週是RFID基礎相關知識,增進對於證照考試題目的理解及因應變化題。第四、五週則是考前衝刺課程,紮實的

介紹EPC的重點Architecture Framework。在最後一週是朝曦老師精心設計的RFID證照相關歷屆試題講解、分析題目,讓學員可以在考場上得心應手,順利取得EPC/RFID國際證照。RFID技術與認證這門課中的證照,是由EPCglobal授權GS1 Taiwan開辦EPC/RFID認證考試,為RFID學程同學提昇EPC/RFID技術能力。認證取得代表學員對於EPC/RFID標準之瞭解與熟悉,有助於專業技術能力之認定規範。

結論Conclusion

國際間快速發展的大規模開放式線上課程

(MOOCs),已讓學習模式產生了顛覆性的創新。全球的教育機構,正以一種前所未見的多元

發展模式與速度,提供以全球學習者為中心的個

人化教育。這種新型態的學習模式,可提供公

平、開放、自主的學習機會,成就每一位學員,

逐步實現全民教育機會。

國立交通大學、國立宜蘭大學及GS1 Taiwan在ewant育網開放教育平臺合辦的EPC/RFID技術認證課程,課程內容深入淺出且豐富多元。學員們

只要順利通過考試測驗,即可取得GS1 Taiwan頒發國際證書。不僅為RFID學程同學提昇GS1 EPC/RFID技術能力,也多一項國際標準認證在手,相當於求職多一份保障!

圖2、國立宜蘭大學RFID技術與認證課程

33Sep. 2016

文/GS1 Taiwan客戶服務部專案經理 呂惠娟By Marisa Lu, Project Manager of Customer Services Dept., GS1 Taiwan

IoT不是單一特定的新科技,此技術事實上已經圍繞在我們身邊多年。GS1系統的根基誕生於1970年代早期,以分配商品一個獨一的單一識別碼在機器可以讀取

的格式開始;45年後相似概念的技術核心擴大了服務範圍,除了找產品資訊,還能

比較價錢、選擇配送方法。GS1所制定的全球商業語言,其定義、擷取與分享的標

準,是IoT的核心基礎。

The IoT is not a single specific new technology, and in fact the technology has been around us for many years. The foundation of GS1 system was born in the early 1970s, beginning to form a unique distribution of goods in the unique identification code read by the machine; 45 years later, a similar concept of the core technology has expanded the range of services, in addition to looking for product information, but also being able to compare prices and choose the distribution method. In the global language of business developed by GS1, standards of the definitions, capture and share are the core foundation of IoT.

GS1 and the Internet of Things

GS1與物聯網

發源The Origin

1990年代中期商業網路的快速崛起,為產業模式「線上化」鋪了一條基礎建設道路。在1998年時,MIT(麻省理工學院)延伸了原本使用RFID標籤在物件上追蹤與追溯的概念。為了實踐使用RFID標籤在供應鏈管理的理想,在現實上標籤的價格必須大幅度的下降。因此,MIT當時建議RFID標籤僅包含參照編碼(產品電子碼),而非物件/物品的實際資料。此一概念當時是違反傳統商業思維的,那時的標籤設計主要是包含物件/物品的實際資料。藉由消除資料儲存標籤的需要,RFID標籤的價格自然就減少了。

到了1999年,Auto-ID Center成立(至2003年授權其研究成果至EPCglobal後整併至GS1),發展風行於全球RFID產業的技術內容與標準,GS1引領EPC商業化與標準化的任務。

近年來隨著物聯網的推動,其架構的規劃視RFID為感知層的一部份,存取貼附於物件/物品上標籤內的唯一識別碼,以在網路上連結特定的物件資料。

物聯網是一個願景而非一個技術IoT Is a Vision, Not a Technology

物聯網可以快速的在某些方面被實現,歸功於下列幾項因素的綜合:

█ 每日使用網路與數位連結的需求,自然導引出所有物品終將可以互聯的期望; █後端資料處理與前端微處理器的成本及通信技術的成熟;

█雲端資料收集、處理與傳播平台的激增。

此將導致系統的實行,裝置與技術將跨頻段的在消費者、醫療業、農業、

交通業等應用領域,多方面的轉變與交互影響。

然而,現今還沒有出現一個普世認同的IoT定義。很多組織各彈其調,因為IoT是一個概念而非一個特定的技術,不同的組織傾向於定義自己認知的內容。

除了定義的分歧外,一般涵蓋在物聯網概念內的願景,也與其他名字例

如: Web of Things、Web of Goods、Internet of Everything、Cloud of Things等,有強烈的關聯性。其他的概念,包括虛實整合系統(Cyber-Physical System,CPS)、工業4.0(Industry 4.0)與機器對機器(Machine to Machine,M2M)的通信等,也與物聯網有緊密的關聯,可視為部份或IoT的延伸補充。

無線射頻識別&物聯網 EPCglobal & IoT

34 Sep. 2016

圖1、IoT的區塊地圖

物聯網的目標範圍非常廣The Scope of IoT Is Wide

物聯網是架基於物體屬性數位

化、數位連結的能力,與泛在網路的

通訊架構。IoT的趨勢,不僅影響數位虛擬與實體真實的世界,也影響消費

者與他們的行為。

無所不在的行動與智能裝置,成

為進入虛實世界的媒介。使得IoT進入個人化、優量化消費者的最大利益

之思維,也使得傳統的公司擁有所有

「大數據」資料的想法,轉換為消費

者也能建立並主導其與同好、社群網

路、品牌商與零售商的連結管道。

IoT的目標範圍,幾乎涉及所有貿易與產業的面向(參考圖1)。IoT的衝擊是漸進的,但有強大潛力快速改

變公司運作。更重要的是,它衝擊個

人的多方面面向,不管個人是被設定

為顧客、公民、或病患的角色。

物聯網的標準Standards for IoT

IoT的重要關鍵之一,是使用甚麼標準定義物件、擷取資料並分享資訊至相關的應用。物聯網創新聯盟(The Alliance for Internet of Things Innovation,www.aioti.eu)的目標,是建立一個動態歐洲IoT生態系統、釋放IoT的能量,定義標準發展組織、產業聯盟與開放原始碼促進會其中有關IoT需求的標準發展(參考圖2)。

諸多標準組織,皆制定發展IoT標準的完成計畫。因為IoT是屬於跨領域的多重應用,許多現有或即將完成的標準,皆可宣稱其是針對IoT的需求而制定的,例如:條碼標準、RFID、感測網路與網際網路等,皆是物聯網的分佈範圍。

圖2、IoT標準組織與聯盟的分佈圖

物聯網參考架構IoT Reference Architecture

許多組織試著描述 IoT的參考架構,例如「IoT-A」(http://www.iot-a.eu/public)是歐盟資助有關架構發展的主要研究計畫。在這個版本,諸多IoT的平台會整合,並針對特定的領域與使

用群組的需要而設計,基於相同的架構

參考模式。

35Sep. 2016

【參考資料】

參1. GS1 and the Internet of Things, DRAFT, 18 May 2016, v0.4。

圖3、「IoT-A」物聯網概念示意樹

圖4、GS1標準體系

「IoT-A」樹木的根莖,是分佈的溝通協定與裝置技術。換言之,其「枝葉」代表整個IoT的應用層面,「樹幹」代表架構參考模組、模式、設計選擇與指引等,可以被引用建立互通性的具體特定的IoT架構 (參考圖3)。

IoT也需整合如:感測器、RFID、網路、雲端、資料探勘、安全資料技術等。這些不同的技術被大量的標準化,是被分別制定的。「參考架

構」是關鍵的根本,使能整合多樣技術成為IoT相關應用。有關IoT的發展參考架構,由下列組織所研擬:

█ 產業網路參考架構-由Industrial Internet Consortium制定,http://www.iiconsortium.org/IIRA.htm; █ P2413物聯網架構平台-由IEEE制定,https://standards.ieee.org/develop/project/2413.html; █ 物聯網參考架構(ISO/IEC 30141文件)-由ISO/IEC WG10物聯網工作小組制定。

在IoT應用中,整合多樣應用,需要不同元件高階上操作的互通性,這是IoT能加速應用發展的關鍵點。市場上不缺標準,反而是太多標準,導致設計IoT應用時選擇的困難。這些困難性,導致部份解決方案提供者,採取防禦性的態度以保護自己的市場,而失去採用開放標準與採用

共同性標準的動力。

GS1標準體系與服務是IoT不可缺乏的一部份The GS1 System of Standards and Services Is an Integral Part of IoT

物件、資產、位址的唯一識別碼與EPC/RFID網絡的資料自動擷取,其互運性(Interoperability)亦是IoT的關鍵需求。IoT因連接異質或同質物件而衍生了大量資料收集,而可靠、無縫式的分享「大數據」資料,亦是

GS1標準體系的一部份。因此,資料品質(Data Quality)更是日趨重要,受到各方重視!

GS1標準,建立正確、可分享與搜尋的連結資料(參考圖4):

1. 識別(Identification)標準GS1的識別編碼,可被資訊系統應用明確地參照至實體的物件,例

如:交易品項、物流單元、實體位置、文件、服務關係與其他實體等。

2. 資料擷取(Capture)標準 █ 定義條碼與無線射頻識別RFID的資料載體,使得GS1的識別碼與補充資料,能夠附加於實體物件;

█ 標準規定一致的讀取器、印表機與其他連接資料載體及商業應用的軟硬體元件介面。

3. 資料分享(Sharing)標準 █定義Master Data、商業交易資料與實體事件資料; █最佳化線上產品搜尋工具;

█應用者與交易夥伴間的資料分享通信標準;

█ 探索(Discovery)標準有助於發現供應鏈中相關資料的定位點; █ 可靠資料(Trust Data)標準有助於建立資料分享的安全條件。

後記The Postscript

IoT不是單一特定的新科技,此技術事實上已經圍繞在我們身邊多年。GS1系統的根基誕生於1970年代早期,以分配商品一個獨一的單一識別碼在機器可以讀取的格式開始。這個簡單的技術,使得使用者可以連結產品與服務,轉變了零售業管理結帳操作的方法。

45年後相似概念的技術核心,擴大了服務範圍。除了找產品資訊,還能比較價錢、選擇配送方法。GS1所制定的全球商業語言(The Global Language of Business),其定義、擷取與分享的標準,是IoT的核心基礎。

36 Sep. 2016

無線射頻識別&物聯網 EPCglobal & IoT

GS1 Taiwan物聯網編碼中心服務,包含三項主要業務:物件編碼輔

導、編碼訓練課程暨物聯網人才認證

業務、軟體工具。

GS1 Taiwan IoT coding center service includes three main activities: coding consultancy, coding training and IoT certification, software tools.

物聯網包含了感知層、網路層與應用層,其中以「感知層」達成全面感知、運

用既有成熟的「網路層」達成可靠傳遞,並以「應用層」規劃智慧處理,達成加值

應用乃至於商業模式之創新。感知層為物聯網中的實體層,其作用主要是負責物體

訊息的蒐集,因此主要是由無線射頻識別(RFID)技術、感測器技術以及行動通訊技術所組成。

「RFID技術」主要提供了物品的訊息獲取、資訊的儲存、更新與交換,尤其是物品商業標記資訊的交換。「感測器技術」則著重於各式物理量測,提供物體本身

與周遭環境感知,相關資訊可與RFID技術所得資料交互參考。「行動通訊技術」較為廣泛,可以是移動式的感測器節點,到人手上的智慧手機,與RFID標籤、感測器等共同工作,共同實現物聯網中物與物、物與人的訊息交換。

物聯網三層式架構中不論是感知層各式元件識別,或是應用層訊息運算及交

換,都需要有統一的國際標準,以實現物聯網中物與物、物與人的訊息交換。GS1 EPC編碼最適合擔任這項工作,同時GS1 EPC編碼也是全球在零售及物流使用最多的國際標準。

GS1 Taiwan物聯網編碼中心服務包含三項主要業務:物件編碼輔導、編碼訓練課程暨物聯網人才認證業務、軟體工具。

物件編碼輔導Coding Consultancy

█ GS1 EPC編碼與國際同步接軌,支援國內物聯網廠商建置跨地域、跨產業、跨客戶之間物件編碼系統;

█ 支援國內RFID廠商、出口商、服飾成衣及零售業等商品RFID貼標及物件編碼,符合Wal-Mart及Macy's等國際性公司RFID規範; █ 協助客戶RFID品項物件序號管理(Serialization Management for SGTIN-96),管理大量物件編碼;

█ 提供客戶GS1編碼軟體,簡易快速發展GS1編號系統; █GS1條碼與EPC物件編碼可相互轉換。

文/ GS1 Taiwan專業服務部經理 彭永新By James Perng, Manager of Professional Service Dept., GS1 Taiwan

GS1 Taiwan IoT Coding Center Service

物聯網編碼中心服務GS1 Taiwan

圖片出處:https://www.renalmd.org/Nephrology-Coding-and-Billing-Seminars/

37Sep. 2016

無線射頻識別&物聯網 EPCglobal & IoT

為使客戶了解GS1編碼機制,今年7月起GS1 Taiwan每月提供免費「GS1物聯網編碼及商業應用課程」。二小時的課程中,介紹GS1物聯網物件編碼方式、ISO-29161與中國物聯網編碼國家標準 Ecode、編碼軟體展示操作、EPCIE物聯網工程師認證考試介紹、國際商業應用等內容,致力推廣GS1相關標準及應用。

GS1 Taiwan物聯網編碼中心協助客戶物聯網物件編碼分析,適用於何種GS1 Key?多少數量物件需要編碼?是否產品編號依循國外客戶指引?GS1 Taiwan物聯網編碼中心同仁將提出最佳方案,提供客戶選擇。同時GS1物聯網編碼符合ISO-29161,與中國物聯網編碼國家標準 Ecode,編碼機制皆符合全球標準。

物聯網的概念是多種物件、感測裝置、機器、消費者、病患及服務等得以提升連接性,從而

以更多嶄新及有效的途徑解決問題,每一項物聯網的物件識別即是完整服務運作的基礎。而這種

概念的願景,是藉提升連接性以協助服務的自動化、提升應用系統效能,GS1物聯網編碼更可以實現不同資訊平台物件資訊交換標準化。由於日常的數據及網路中的物件得以「連接」,同時物

聯網亦帶動感測器及通訊科技的普及化,從而令其成本下降;再加上雲端數據、處理及交換平台

迅速增長,讓原本物聯網的願景成為真實!

編碼訓練課程暨IoT人才認證業務Coding Training and IoT Certificate

身為物聯網要角之一的RFID標準組織GS1,於2011年6月陸續推出物聯網教科書「物聯網核心技術、原理與應用」,同時也推出物聯網證照「EPC Certified Internet of Things Expert(EPCIE)」考試。其目的是透過EPCglobal的整合,讓國內產學研界能夠認識物聯網技術,提早開始部署物聯網相關發展,搶先進入物聯網市場。目前己有超過2,500人次參加EPCIE認證,同時與資策會數位教育研究所合作開立相關課程。

另外,北科大李達生教授、天津大學翁仲銘教授依據物聯網整體架構的感知層、網路層和

應用層等三個層次,共同撰寫物聯網教材、實驗、簡報,搭配EPCglobal物聯網認證考試及年度專題競賽,建立完整物聯網人才培育計畫。

軟體工具Software Tool

目前GS1 Taiwan先提供GTIN、GIAI、GID三種網頁轉換工具,依據TDS 1.9版本撰寫而來,方便客戶快速編成16進制編碼及應用,並提供全中文化介面。未來將會再提供API給會員,可應用於企業內部系統大規模編碼使用。GTIN、GIAI、GID三種編碼的應用包括:

█GTIN+序號(AI 01+AI 21):應用於一般RFID貼標單品及物流單元(紙箱、棧板); █GIAI (AI 8004):應用於資產、車輛; █GID:應用於感測元件等。

「GS1物聯網編碼及商業應用課程」免費訓練課程

「GS1物聯網編碼及商業應用課程」免費訓練課程報名網址: http://www.gs1tw.org/twct/web/edutraining.jsp?MKIND=05

EPCIE 物聯網工程師認證考試

EPCIE物聯網工程師認證考試報名網址:http://www.gs1tw.org/twct/web/gct.jsp

無線射頻識別&物聯網 EPCglobal & IoT

38 Sep. 2016

結論Conclusion

具感測或辨識能力的元件,可嵌入各種真實物體,

使其更具智慧。當感測層物件數量增加應用變廣時,物

件編碼將是一個愈來愈重要的課題!物件編碼格式符合國

際標準,更加容易在應用層各平台收集交換感測數據資

料,不再需要任何轉換即可使用,物聯網應用及整合將

表1、電器生產工廠將棧板貼附RFID標籤出貨

EPC 代碼格式 棧板GTIN-14 Serial

紙箱、棧板貨物

標籤記憶體為: 96bit

GTIN 80614141123458 6789

資訊系統儲存格式:urn:epc:id:sgtin:0614141.812345.6789RFID記憶體格式:30D4257BF7194E4000001A85

表2、感測器廠牌、感測功能分類、感測器序號分配

感測器產品線 A產品線 B產品線管理號碼 31415 31416感測功能 溫度 濕度 距離 高度

物件分類碼 271828 271829 271830 271831感測器序號 1414∼1513 1414∼1513 1414∼1513 1414∼1513

2感測器公司採用GID-96替分佈在各地的感測器進行編碼,因GID-96分

為標頭(Header)、管理號碼(General Manager Number)、物件分類碼(Object Class)、序號(Serial Number)等四個部份。除標頭無法更動外,「管理號碼」代表感測器的廠牌、「物件分類瑪」代表感測器的感測功能分

類、「序號」代表感測器序號。溫度、濕度、距離、高度等四類感測器,各

生產100個,序號範圍為1414∼1513。目前所使用的感測器廠牌、感測功能分類、感測器序號分配如表2。

在轉換成EPC RFID標籤編碼後,每個感測器序號的EPC編碼如表3。

GS1物聯網編碼案例:感測元件

1 GS1物聯網編碼案例:紙箱、棧板貨物(如表1)

更加普及。物聯網編碼中心服務相關訊息,請參閱:

www.gs1tw.org產品與服務物聯網編碼中心。若有任何問題,請聯絡GS1 Taiwan物聯網編碼中心 彭永新,電話:(02)2393-9145分機508,E-mail: [email protected]

表3、每個感測器序號的EPC編碼

A產品線溫度感測器序號1414EPCIS URI呈現 urn:epc:id:gid:31415.271828.1414標籤URI呈現 urn:epc:tag:gid-96:31415.271828.1414編碼(16進位) 350007AB70425D4000000586

A產品線濕度感測器序號1415EPCIS URI呈現 urn:epc:id:gid:31415.271829.1415標籤URI呈現 urn:epc:tag:gid-96:31415.271829.1415編碼(16進位) 350007AB70425D5000000587

B產品線距離感測器序號1416EPCIS URI呈現 urn:epc:id:gid:31416.271830.1416標籤URI呈現 urn:epc:tag:gid-96:31416.271830.1416編碼(16進位) 350007AB80425D6000000588

B產品線高度感測器序號1417EPCIS URI呈現 urn:epc:id:gid:31416.271831.1417標籤URI呈現 urn:epc:tag:gid-96:31416.271831.1417編碼(16進位) 350007AB80425D7000000589

✽ 圖片來源:http://www.mpilabels.com/upload/images/products/RFID/RFID_Applications/RFID_tracking_sm.JPG

✽ 圖片來源:https://josenieves.files.wordpress.com/2011/04/sensor-1.jpg

39Sep. 2016

文/GS1 Taiwan專業服務部專案經理 程裕翔By Shawn Chen, Project Manager of Professional Service Dept., GS1 Taiwan

中國已於日前發佈物品編碼Ecode,並作為物聯網國家標準。其用意是替物

聯網最終端的物件編號,讓所有物件能

夠在龐大的物聯網網路中,有獨一無二

的專屬身份證字號。

China has published Ecode standard as the national standard. Ecode will help each of single item in the Internet of Things (IoT) to have its own identification number. It will be easily to identify the items in the IOT.

The Encoding Standard of Internet of Things of China – Ecode

物品編碼 Ecode中國物聯網編碼國家標準

術 語 定 義

版本(Vesion,縮寫V) 用於區分不同Ecode編碼結構的代碼。

編碼體系標識(Numbering System Identifier,縮寫NSI) 用於某一識別標準的代碼。

主碼(Master Data Code,縮寫MD) 某一行業或應用系統中,主要數據的代碼。

物品編碼Ecode最大長度 代碼字元類型

V NSI MD

(0000)2 8 bits ≦ 244 bits 256 bits 二進位

1 4位數 ≦ 20位數 25位數 十進位

2 4位數 ≦ 28位數 33位數 十進位

3 5位數 ≦ 39位數 45位數 文數字

4 5位數 未定義長度 未定義長度 Unicode

(0101)2 ∼ (1001)2 預留

(1010)2 ∼ (1111)2 禁用

表1、物品編碼Ecode術語與定義

表2、Ecode的編碼結構

※註1:(...)2 代表二進位。※註2: 以上五個版本的Ecode依次命名為Ecode-V0、Ecode-V1、Ecode-V2、Ecode-V3、Ecode-V4。※註3:V與NSI定義MD的結構與長度。※註4:最大長度為V、NSI、MD的長度總和。

由於物聯網的應用日益廣泛,因此

各國或各國際性或產業組織,也陸續開

始制訂相關標準,其中中國於日前發佈

了以物聯網辨識層為主的國家標準《物

聯網標識體系-物品編碼Ecode》(GB/T 31866-2015)。有別於一般所討論的物聯網應用與產業標準,此標準是應用

於物聯網中,終端的物品辨識標準,有

助於物品在物聯網中,能夠有專屬獨一

無二的身份證字號,進而應用於追蹤追

溯,或是感測器的識別等用途。

物品編碼Ecode標準Ecode Standard

物品編碼Ecode標準,主要是應用GS1的幾項自動辨識標準,並加以定義在Ecode編碼裡。在Ecode的編碼體系中,是有術語與定義,如表1。

Ecode的編碼是由表1的V、NSI、MD三部分組成,選擇不同組合的V、NSI、MD,其所佔的位元長度也不同。且依照不同的組合,所採用的字元也不一樣,分別有二進位、十進位、文數字、Unicode等四種類型,如表2。

無線射頻識別&物聯網 EPCglobal & IoT

40 Sep. 2016

Ecode-V0的編碼組合

V NSI MD

(0000)2

(0011 0000)2 SGTIN-96

(0011 0110)2 SGTIN-198

(0011 0010)2 SGLN-96

(0011 1001)2 SGLN-195

(0011 0001)2 SSCC-96

(0011 0011)2 GRAI-96

(0011 0111)2 GRAI-170

(0011 0100)2 SGTIN-96

(0011 1000)2 GIAI-202

Ecode-V1的編碼組合

V NSI MD

1

0003 GTIN

0004 GLN

0005 SSCC

0006 GRAI

0007 GIAI

0008 GSRN

0009 感測器節點身份識別

0010 ENUM

0064 Ecode64編碼結構

0096 Ecode96編碼結構

Ecode-V0主要是與ISO/IEC 29161 Information technology -- Data structure -- Unique identification for the Internet of Things相容,同時也和EPC編碼相容,如表3。

Ecode-V1基本上是採用十進位制來表示,其中NSI在十進位制的長度為4位數,MD則是小於或等於20位數。Ecode-V1最大長度為25位數,除了一般已制訂的NSI外,還有較為特殊的Ecode64與Ecode96兩種編碼方式,其編碼方式,如表4。

當Ecode-V1在無線射頻辨識(Radio Frequency Identification,RFID)等載體標識編碼時,需要轉換為二進位制。需注意的是,Ecode-V1的Ecode64為自編碼,V的值為1、NSI的值為0064、MD的值由應用碼(Application Code,AC)與識別碼(Identification Code,IC)所組成。而Ecode-V1的Ecode96為自編碼V的值為1、NSI的值為0096、MD的值由分區碼(Domain Code,DC)、應用碼、識別碼所組成,如表5。

Ecode-V2採用十進位制的編碼表示,NSI的十進位制長度為4位,MD小於或等於28位,最大總長度為33位。在特殊情況下,會採用Ecode128。Ecode-V2已被分配的NSI,如表6。

Ecode64

Ecode64最大長度 代碼字元類型V NSI

MD

AC IC

1 0064 6位數 6位數 17位數 十進位制

Ecode96

Ecode64最大長度 代碼字元類型V NSI

MD

DC AC IC

1 0096 1位數 1∼9位數 18∼10位數 25位數 十進位制

Ecode-V2

V NSI MD

2 0128 Ecode128編碼結構

表3、Ecode-V0的編碼組合 表4、Ecode-V1的編碼組合

表5、Ecode64與Ecode96的編碼結構

表6、Ecode-V2已被分配的NSI

當Ecode-V2在RFID等載體標識編碼時,需要在十進位制與二進位制間的進行相互轉換。當MD無特定意義的編碼需求時,可採用Ecode128。Ecode128為Ecode-V2在特殊情況下使用。

Ecode-V3的編碼以文數字為主,NSI的文數字長度為5位數,MD小於或等於39位數,最長可到45位數。當Ecode-V3在RFID等載體標識編碼時,需要在十進位制與二進位制間進行相互轉換。

Ecode-V4用於Unicode編碼,NSI的十進位制長度為5位數,MD則為不定長度。當Ecode-V4在RFID等載體標識編碼時,需要在文數字與二進位制間進行相互轉換。

41Sep. 2016

Ecode應用於中國農業物聯網與食品品質安全控制體系範例The Example of Ecode Utilities into China Agriculture IoT and Food Safety Control System

根據農業物聯網專案中,涉及到的對象主要包括農產品、農產品追溯單元,與農業物聯網參與方的

位置等物件的編碼。對其中已經採用GS1標識體系的,除了GS1的應用外,還可以實現與物聯網標識公共服務平台無縫對接,在查詢和資訊交互時可直接與標識平台進行傳輸;對非GS1標識體系的使用者採用Ecode農產品編碼標識方案,編碼以農業標識管理平台為系統申請Ecode標頭,並通過版本號碼,對不同編碼進行區分。另外,需注意的是,採用Ecode編碼方案用於農產品追溯和農戶合作社等自身的供應鏈管理,無法用於零售商的結算。

當Ecode農產品追溯代碼用於標識單個或批次的農產品,並選擇二維條碼載體時,主體代碼(MD)為:35678676001130712200017、版本V=2、NSI為0005,其對應的Ecode編碼為:2 0005 35678676001130712200017,如表7與圖1。

當採用使用最廣泛的EPC GEN 2超高頻RFID標籤時,由於此編碼為版本2與數字型,採用4位元的二進位制表示即可。其對應的編碼資料為:「Ecdoe = 0010 0000 0101 0011 010 0110 0111 1000 0110 0111 0110 0000 0000 0001 0001 0011 0000 0111 0001 0010 0010 0000 0000 0000 0001 0111」,如表8。

Ecode農產品編碼方案版本 NSI 主體代碼

2 0005Ecode農產品追溯代碼

廠商代碼 產品代碼 序號

X1, X2⋯X8 X9X10X11 X12X13⋯X23範 例

版本 NSI 主體代碼

Ecode農產品追溯代碼廠商與品項代碼 日期 批號 序號

2013年7月12日 第二批 第17項商品X12X13X14X15X16X17 X18 X19X20X21X22X23

0 0005 35678676001 130712 2 00017Ecode

Ecode 2000535678676001130712200017

表7、農產品編碼方案的NSI代碼表示

※ 資料來源:中國國家物聯網標識管理與公共服務平台

圖1、Ecode農產品追溯代碼QR Code

內存區 域名 值 說明

Bank 1

循環冗餘校驗 (1001 0100 0111 1001) 2 校驗位元

PC協定控制位元(預設於標籤內)

長度指示字符 (0011 0) 2 4個字符使用者數據指示字符 02 無使用者數據區

延伸標記協議指示字符 02 無延伸標記協議

應用領域指示字符 12 X2=1AFI (0000 1010) 2 Ecode標頭

使用者唯一識別區(使用者寫入)

版本 (0010) 2

由於標籤的數據寫入時,是按照字符寫入,當Ecode編碼長度不足16 bit,需在版本前方補0

NSI (0000 0000 0101) 2 12 bit

Master Data(0011 010 0110 0111 1000 0110 0111 0110 0000 0000 0001 0001 0011 0000 0111 0001 0010 0010 0000 0000 0000 0001 0111) 2

MD

Ecode0010 0000 0101 0011 010 0110 0111 1000 0110 0111 0110 0000 0000 0001 0001 0011 0000 0111 0001 0010 0010 0000 0000 0000 0001 0111

表8、在RFID標籤中的記憶體結構編碼示例

結語Conclusion

Ecode物聯網標識管理與公共服務平台二期已於2015年底建設完成,Ecode編碼方案在茶葉、高級酒類、農資、進口食品、乳品飲料等領域也相繼有了實際應用。此外,GS1 China也開發了行動應用軟體一掃通,支援各種編碼類型的識別,其中就包括了Ecode編碼的查詢。顯見中國已經開始大量運用Ecode,影響與應用也陸續擴大。

無線射頻識別&物聯網 EPCglobal & IoT

42 Sep. 2016