RFID基本特質為無線電波，易受金屬干擾。尤其是UHF頻段之無線電波RFID標簽，若未經特殊設計，其讀取效果極差。構件以鋼為材質，若想要在鋼質構件之施工場合中應用RFID，鋼質構件對RFID效能之影響，為必須了解與克服之問題。 

基本性能測試 

前提： 

1、RFID標簽種類很多，本次驗證測試以鋼構建材為主，故使用金屬表面專用標簽。目前市面上仍無混凝土專用之標簽，故混凝土測試亦采同樣之標簽。  
2、基本性能測試時尚未安裝RFID標簽于應用物體(鋼構、混凝土)上，測試四周環境無其它無線電波源，或其他足以干擾、反射電波之物件。 
3、由于RFID標簽與reader之相對角度會影響其讀取效能，測試時，采水平及垂直兩種方式測試。 
4、典型之RFID reader完整場型為一3度空間之梨型。限于本次測試之設備及器具，無法量取完整之場型。故采水平面及鉛直面上之場型為代表。 

驗測內容 

1、基本場型測試 
將tag及reader置于無干擾及障礙之環境下，測試其無線電反射場型(Profile)。 

圖1、 無線電反射基本場型 

由于完整3D場型測試不易，故以X-Y 平面及X-Z平面各取7點量測其最大可讀取位置來描繪其大致場型，如上圖所示。測試固定式reader時，固定reader然后移動tag；測試手持式或PDA reader時，固定tag然后移動reader。讀取時，reader 及 tag 間采最佳之相對角度。測試時，reader/tag不應接觸地面，以避免地面干擾。 

量測方式如下圖所示(以X-Y平面為例)： 

以reader表面為原點，沿X-軸方向量取第一點，為X方向最大可讀取距離L。沿Y-軸方向量在1/4L、1/2L、3/4L位置，取Y-軸方向量最大可讀取點。 

圖2、基本場型量測點 

2、基本寫入測試 

將tag及reader置于無干擾及障礙之環境下，測試其資料寫入之效能。測試固定式reader時，固定reader然后移動tag，測試手持式或PDA時，固定tag然后移動reader。不考慮場型，每個Tag至少寫入20次以測試寫入之成功率。  

結論 

1、就基本場型測試結果來看，固定式reader之讀取距離遠大于手持式reader。在可讀取之距離內，其讀取范圍亦較手持式來得大。 
2、就 ISO規格及EPC Gen2規格之結果來看，EPC Gen2規格之效能亦遠較ISO規格之效能為佳。 
3、同一reader，讀取之范圍均大于寫入之范圍。 
4、標簽與reader相對之方向角度對讀取范圍有相當大之影響，若方向不對，則其效果將大幅降低。 

驗證系統測試分析
 
驗證需求功能評估 

本驗證利用RFID技術，建立鋼構吊裝監控管制架構與作業內容，以收集、管理及整合各階段資訊，有效提升吊裝作業施工效率。因此，必需建立一套RFID鋼骨吊裝時程監控資訊整合系統，來控管所有相關事項，包括： 構件進場作業、吊裝準備作業、構件吊裝作業、構件安裝作業、進度控管作業等。為支援上述作業，所需相關之功能分述如下： 

1、無線傳輸系統之運用 
有鑒于營造工地施工環境不佳，基地面積往往有一定之規模，而工程施工面隨著施工進度、作業項目的推展，而成水平面與垂直面之變動，使得工地現場資料來源，不斷隨著工程進度在改變。資料輸入辨識與傳輸若是透過線路傳送往往易造成中斷與不便，尤其是經常性移動之機具或物料，其資料傳輸更為不易。在這種情況下，必須采用無線傳輸系統來處理工地各作業之相關資料。 

2、基本資料庫 
吊裝作業之各項基本資料，必須先建立于系統中來比對控管。這些資料在后續之作業中，可能會被修改更新。所儲存之各項基本資料，包括屬于專案之基本資料(如專案名稱、代號、起始日期、完成日期、工作項目、進度等)，構件之基本資料(規格、編號、ID、吊裝日期、次序…)等。 

3、專案管理 
以每項吊裝工程作為一個專案，作為后續所有作業管理之基礎。專案管理模組提供使用者新增、開啟、修改工程專案之功能，以及構件時程資料、圖形資料與系統資料庫之間連結等相關設定，以供系統后續進行吊裝作業之運作。 

4、排程與進度監控 
每項吊裝作業必須先進行吊裝方式及吊裝次序之規劃。使用者進行吊裝作業排程規劃后，實際吊裝施工時即按照該規劃進行吊裝作業。同時，吊裝作業之預定時程與實際進度，也必須能加以控管，施工人員也能隨時查詢及更新施工進度。 

5、吊裝作業 
施工人員于工地現場，透過操作簡易之介面，以reader讀取構件上Tag，進行構件之登錄、確認、構件基本資訊查詢、儲存區域及吊裝位置查詢、進度回報等工作。 

6、圖形化介面 
提功使用者簡易之圖形介面，將吊裝作業與圖形顯示查詢整合在同一操作介面下，供管理者直接以圖形點選方式進行吊裝作業或進度查詢。 

驗證系統架構 

依現場吊裝作業管理需求，施工時程監控管制架構如下圖所示： 

圖3 、驗證系統架構 

在此架構下，工地現場遠端資料為分散收集方式，再透過無線傳輸，將資料傳至現場管制中心，進行構件查詢與現場吊裝即時監控。此作業架構包含二部份：「現場管制中心」之建置及「鋼骨構件資料收集」，分述如下： 

1、現場管制中心 
設置于工地辦公室內，工地現場構件tag資料，經RFID Reader讀取后，以無線電波傳遞方式將所讀取之構件碼傳回，存入資料庫中，以便進行后續之構件吊裝控管相關作業。此中心為構件碼資訊讀取、傳遞與輸入查詢之伺服端，亦為「RFID鋼骨吊裝時程監控資訊整合系統」之管制中樞。
 
2、鋼骨構件RFID資料收集 
在資料來源處使用手持式reader讀取或手動輸入構件碼后，即時以無線電波傳輸至現場管制中心。本架構中，構件碼資料來源分別應用在「工地出入口─構件入場登錄」與「工地構件儲存區─構件預備吊裝登錄」兩個階段。資料收集時，首先使用RFID reader讀取構件上之tag，經由無線網路傳輸，構件碼資料傳回主電腦，以進行后續之資料搜尋及監控作業。 

就以軟體本身架構來看，系統分成「對話介面」、「資料管理」與「模式管理」三部分如圖4所示： 

1. 對話介面「對話介面」系使用者與系統間溝通之主要管道，亦稱之為「使用者介面」(User Interface)，設計時系從使用者的角度來建構系統，以確保使用者操作時之親善性，同時有效地傳達控制指令與變數。

圖 4、吊裝監控系統架構

2. 資料管理 
系統之文字及數值等資料均是以資料庫的形態儲存，并且以關聯式資料庫(Relational Database)來連結不同資料庫間的資料，再運用資料庫結構式查詢語言(Structured Query Language, SQL)，以Select、From、Where、Order By等組合子句進行存／取、查詢、修改、刪除及新增資料庫中的資料，進而達到資料管理的功能。  

3. 模式管理 
系統之模式均以模式庫的形態存在，而且各個模式均可配合資料的改變來更新模式中的參數，使模式能夠因應現實狀況的改變，同時亦可反復執行指定模式，確保使用者可以得到所需之決策支援，進而達成模式管理的功能。系統目前之模式有： 吊裝作業、專案管理、排程與進度監控及圖形化吊裝作業。 

一、 驗證系統布署 

「現場管制中心」其所需硬體設備，如圖5所示：RFID鋼骨吊裝時程監控資訊整合系統于主電腦中執行，主電腦連接網路系統。無線網路基地臺亦連接網路系統，作為與手持式讀取器連接之通道。

圖 5、現場管制中心硬體設備

「鋼骨構件資料收集」其所需硬體設備，如圖6所示：

其中無線網路基地臺須先行架設，手持式讀取器以其本身之無線通訊功能透過無線網路基地臺，與主電腦溝通。驗測之對象為大小不等之結構用鋼梁，并將RFID標簽貼附于鋼梁之腹部及翼部。此外，于混凝土試體中不同位置，植入RFID標簽，再進行驗測。

圖6、鋼骨構件資料收集所需硬體設備