●技術簡介：
本研究目的為國內、外首度實現無晶片射頻辨識於特定應用，以無晶片標籤紀錄圖書館書籍的入藏號碼；不僅系統建置成本遠比傳統射頻辨識低，人力與時間成本也可縮減，管理效率大幅增加。本技術也拓展至物聯網，為感測器路、定位、票卷防偽、醫療衛生、食品安全等應用提供前瞻技術。
●技術之科學突破性：
本研究有五大創新的學理突破。首先，本研究提出標籤自動成形技術。有鑑於標籤編號多達上百萬、千萬，這些編號必須能自動化地對應至標籤結構，避免人為的逐一設計或軟體的反覆微調。已發表文獻較注重無晶片標籤的編碼容量提升，忽略高容量系統必須具備自動設計的機制。因此，本研究展示如何將數百萬個編號自動對應至標籤的整體結構。若沒有本研究提出的技術，文獻使用模擬軟體設計一個標籤可能需要二十分鐘，當上百萬個標籤必須被設計，顯如此龐大的設計時間無法滿足實務需求。目前本團隊已完成標籤自動成形技術，將上百萬個編號轉化為標籤結構時，僅需花費數分鐘。

第二，本研究提出免除校準的散射場擷取技術。傳統上，無晶片標籤的編碼資訊紀錄於雷達截面積，但是量測雷達截面積必須先校除背景散射場，再量測標籤的轉移函數，這在實務上絕不可行。本團隊提出時頻分析方法，藉由短時距傅立葉轉換與時頻圖，能夠在不校除背景散射場的前提下，就直接將轉移函數轉化為標籤訊號。這麼一來，我們只需要一次量測就能讀取編號，實現實務可行的偵測機制。

第三，本研究不僅能偵測單一標籤的編號，還能一次讀取多個標籤的資訊。已發表文獻較注重一對一的標籤讀取，缺乏一次讀取多個標籤的新技術。此外，有些研究必須在不同地點使用多個讀取機，才能偵測多標籤訊號，實務作法很難接受此機制。本團隊提出「獨立成分分析」方法，已能成功一次讀取四個標籤的編號。未來我們將以一次讀取數十個標籤為方向，完成多標籤偵測的信號處理演算法。

第四，本研究提出的無晶片標籤能夠以任意角度擺放。無晶片標籤的編碼資訊紀錄於雷達截面積，但前提是標籤的擺放方向須與讀取機的電波極化相同。然而，實務上，標籤將以任意方向貼放於物品上，因此標籤勢必與電波極化存在相對角度，造成標籤偵測產生錯誤。相較之下，本團隊設計能夠被任意貼附的標籤，即使標籤和讀取機電波來向存在旋轉角度的差異，標籤編號仍然可以被正確讀取。

第五，本研究提出ISM頻段的無晶片式標籤。已發表的文獻大多將無晶片標籤設計於寬頻帶，並未考慮實務上寬頻帶的採購費用。無晶片射頻辨識的目的為降低標籤成本，但一旦必須購買寬頻帶的頻譜，系統建置成本不降反升。本團隊於ISM頻段設計無晶片標籤，不僅可降低標籤成本，亦可避免使用寬頻設計造成的額外成本。
●技術之產業應用性：
本計畫不僅為圖書館提供低成本、高效率的管理方式，更可為國內RFID產業提供前瞻技術。臺灣的RFID製造商考量研發人力與成本，尚未投入本技術，但 chipless RFID極有潛力成為市場主流；本計畫成果使臺灣RFID產業與國際接軌，甚至領先國際。除了圖書館管理，本研究把技術延伸至多項物聯網應用，包含感測器網路、定位、票卷防偽、食品安全、醫療衛生。首先，我們的研發重點為感測器與標籤的整合。無晶片感測器不另外接上需充電的感測器，它將標籤的部分金屬或基板換成智慧感測材料，例如感測溫度的菲與離子塑晶、感測濕度的聚乙烯醇、感測酸鹼值的導電聚合物、感測瓦斯氣體的奈米碳管、感測光的硫化鎘等等。

此外，本計畫的重要原創議題為「智慧圖書館」，我們將感測濕度、溫度、二氧化碳濃度的材料整合於一片無晶片標籤，並貼附於書籍上；如此一 來，標籤不僅能呈現書籍的入藏號碼，還能輸出所在位置的環境指標。目前臺北科大圖書館的網站能即時提供閱覽室及書庫的濕度、溫度、二氧化碳濃度，這是閱覽品質、書籍保存條件的重要參數。然而，目前本館需擺上各式主動式感測器才能截取這些數據。本計畫使標籤具備記錄資訊及感知環境的雙重功能，除了館員能夠讀取入藏號碼，進行盤點與尋書，圖書館將擺置數個存取點，定時、定點地讀取書籍所呈現的環境參數，進而控制圖書館的濕度、溫度、空氣品質，自動化地維護環境，使讀者隨時處於最佳閱覽條件，書籍也能更妥善地被保存。

另一方面，若能額外知道無晶片式標籤的位置，就能增加另一個維度的資訊，拓展更多應用，甚至將讀取機天線的波束切換至標籤，減少環境與其他標籤的干擾。此一「定位」的技術曾被文獻提及，它不需要新的標籤結構，但需要為讀取機增加雷達的電路區塊，並且使用天線陣列，再修改散射場的信號處理方法。本研究使用信號格式為UWB的短脈衝，先以散射信號的抵達時間計算標籤距離，再利用多根讀取機天線的相位差推算標籤方位，藉此實現定位的功能。

食品安全也是感測器網路的延伸議題，我們利用感測濕度、溫度、酸度的無晶片感測器偵測庫存食品的狀態，並且以無晶片標籤記錄產品的保存期限。此外，在醫療衛生上，我們把無晶片式標籤製作於繃帶上，藉此管控用藥，或是追蹤生理參數。本計畫測試這些應用，成功製作符合實務需求的標籤。

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