美國(guó)防部供應(yīng)鏈整合副秘書長(zhǎng)Alan Estevez表示，導(dǎo)入射頻技術(shù)能讓國(guó)防部更妥善的支持戰(zhàn)線上的軍人，使軍械倉(cāng)庫儲(chǔ)藏及運(yùn)輸管理更佳，各武器系統(tǒng)運(yùn)作更順暢，以最少的武器庫存，發(fā)揮最大的攻擊火力。
一 執(zhí)行構(gòu)想
由于國(guó)軍(注：臺(tái)灣部隊(duì))近年來各部隊(duì)因軍品管理不當(dāng)、少數(shù)不肖官兵心懷歹念，致使軍品盜賣及外流事件頻傳，其中又以槍械及彈藥管理不當(dāng)，以致影響社會(huì)治安甚巨。運(yùn)用現(xiàn)行RFID無線射頻技術(shù)，可以有效管理國(guó)軍機(jī)敏性軍品、人員裝備攜出、歸還、保養(yǎng)修護(hù)、物流管理、帳籍清點(diǎn)……等作為。透過先進(jìn)之信息設(shè)備（后端伺服數(shù)據(jù)庫）逐項(xiàng)紀(jì)錄，減少紙本紀(jì)錄謄寫、大幅降低人力工時(shí)，在現(xiàn)今國(guó)軍精進(jìn)政策方針指導(dǎo)下，實(shí)為有效并可推行之管理概念及機(jī)制。
本案初期系統(tǒng)規(guī)劃作法，以本校軍械庫儲(chǔ)運(yùn)管實(shí)施驗(yàn)證，其規(guī)劃執(zhí)行構(gòu)想內(nèi)容為：
（一）運(yùn)用無線射頻卡片有效管理軍械庫管人員、學(xué)生之進(jìn)出管制及開啟軍械庫管系統(tǒng)之憑證與權(quán)限。
（二）槍枝建置射頻標(biāo)簽，有效管制其攜出、歸還數(shù)量；領(lǐng)用、歸還時(shí)間；槍枝保養(yǎng)維修作業(yè)紀(jì)錄。
（三）使用可程序邏輯控制器（Programmerable Logical Controller）、極限開關(guān)（Limit Switch）、儲(chǔ)位燈號(hào)系統(tǒng)，管制庫儲(chǔ)槍枝儲(chǔ)位、儲(chǔ)位自動(dòng)清點(diǎn)作業(yè)及燈號(hào)導(dǎo)引指示。
（四）建置白金溫度感應(yīng)器，全天候24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控庫儲(chǔ)環(huán)境之溫度。
（五）運(yùn)用射頻卷標(biāo)內(nèi)建內(nèi)存及后端數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，推動(dòng)裝備ｅ化教學(xué)（知識(shí)管理建立）。
（六）系統(tǒng)規(guī)劃建置（如圖1）。
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二 軟、硬件系統(tǒng)設(shè)備規(guī)劃
（一）讀取器（Reader）
采用可讀取13.56MHz頻段之讀取器。
（二）無線射頻標(biāo)簽（Tag）
采用頻段13.56MHz之Philips研制之Mifare card。
（三）可程序邏輯控制器（Programmerable Logical Controller）
早期PLC被發(fā)展的目的是用來取代傳統(tǒng)電回路，隨著機(jī)電工業(yè)的進(jìn)步， PLC的功能越來越強(qiáng)，體積越來越小，現(xiàn)今已不局限于當(dāng)時(shí)取代工業(yè)配線的原始用途。功能朝向多元、高功能和整合化的方向發(fā)展，例如語法的多元化，除了階梯圖（Ladder Chart）外，也可以使用C語言或程序式流程圖(Sequential Function Chart)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。PLC已成為世界各國(guó)所接受的泛用控制器之一，除了小巧與功能強(qiáng)大外，為了迎合各種的應(yīng)用場(chǎng)合，PLC也發(fā)展出多樣的模塊，例如溫度控制，馬達(dá)定位等。
演算控制部
即中央處理單元(CPU)由內(nèi)存部中讀出程序解讀并執(zhí)行的地方，CPU之動(dòng)作如下圖所示，執(zhí)行后再讀出并執(zhí)行下個(gè)步驟，直到程序完成然后重復(fù)相同的工作，這里讀出、解讀、執(zhí)行等一連貫作業(yè)稱為周期，處理全程所需的時(shí)間稱為周期時(shí)間或掃瞄時(shí)間，PLC的Scan Time通常也代表其等級(jí)，速度越快價(jià)格也越高。
內(nèi)存部
貯存程序與數(shù)據(jù)的地方。由于PLC的動(dòng)作由韌體階梯圖所決定，因此內(nèi)存的大小會(huì)以可容納的Step來計(jì)算，最大容量視PLC所能夠?qū)ぶ?Address)的Step決定，除了主機(jī)內(nèi)附的內(nèi)存外，能夠在外掛ROM擴(kuò)充其容量且外掛ROM亦具有保護(hù)功能；內(nèi)存提供RAM，EEPROM與EPROM三種供使用者選擇，亦可使用韌體決定內(nèi)存部分區(qū)塊為斷電保持或是非斷電保持。
輸入與輸出模塊
連接開關(guān)或感應(yīng)器等控制機(jī)器，并處理內(nèi)部輸入狀態(tài)的地方，輸出埠是 連接指示燈或馬達(dá)等控制機(jī)器，并處理輸出結(jié)果的地方。輸入的規(guī)格視 不同機(jī)型之PLC而不同通常為DC24V；輸出規(guī)格在一般的應(yīng)用上有繼電器輸出，SSR與晶體管輸出(開集集回路)。
電源回路
PLC主機(jī)常會(huì)包含電源部分，提供主機(jī)使用的AC電源，或提供DC24V的直流電源供應(yīng)端提供DC電源給光電、近接等檢之器使用。
特殊模塊
PLC在設(shè)計(jì)的初始為泛用型取代傳統(tǒng)的電工回路，隨著不同應(yīng)用場(chǎng)合的出現(xiàn)，開始強(qiáng)調(diào)其彈性，因此PLC廠商除了主機(jī)之外也會(huì)生產(chǎn)各種不同用途之模塊，讓使用者依需要如同積木般的擴(kuò)充，例如模擬輸入/輸出模塊、溫度模塊，脈波輸出、單軸NC、旋鈕輸入、七段顯示器輸出等特殊模塊。從PLC的應(yīng)用層面而言，它廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)機(jī)械，如小型機(jī)械：輸送機(jī)、包裝機(jī)等；中型機(jī)械：自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)、立體停車場(chǎng)；大型系統(tǒng)：鐵路號(hào)志、地下鐵等。PLC已成為世界各國(guó)所能接受的標(biāo)準(zhǔn)行控制器之一。在階梯圖程序編寫方面除了傳統(tǒng)的書寫器，近年來已逐漸改為由計(jì)算機(jī)編寫階梯圖，各家PLC廠商都有其對(duì)應(yīng)的階梯圖編寫軟件，如MITSUBISHI公司的FXGP軟件與OMRON公司的CX-P軟件。PLC的生命周期已經(jīng)有數(shù)十年的歷史，穩(wěn)定性與耐用性遠(yuǎn)勝過變動(dòng)快速的PC系統(tǒng)與簡(jiǎn)單的單芯片系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)安全性高的系統(tǒng)時(shí)，往往將其擺在工作現(xiàn)場(chǎng)的第一線配合外部電路等組成強(qiáng)大的控制核心，PLC可程序邏輯控制機(jī)組（如圖2）。
（四）白金溫度感應(yīng)器
溫度在許多控制系統(tǒng)都是很重要的環(huán)境參數(shù)，溫度感測(cè)隨著工業(yè)發(fā)展也 出現(xiàn)多樣性的量測(cè)組件，常用溫度感測(cè)方式有熱敏電阻、熱電耦、感溫 IC、白金溫度傳感器PT100、石英溫度傳感器等等。依據(jù)不同使用場(chǎng)合選用不同感溫組件。以下介紹溫度感測(cè)組件為PT100。PT100又稱白金溫度傳感器，是以細(xì)白金（Pt）金屬絲纏繞而成。因?yàn)榻饘賹?dǎo)體的電阻與其截面積成反比，與長(zhǎng)度成正比，所以白金溫度傳感器內(nèi)部的材料必須是又細(xì)又長(zhǎng)這樣電阻才會(huì)大，且對(duì)溫度敏感度也會(huì)增加。白金溫度傳感器之所以稱為PT100是指此白金溫度傳感器在0℃時(shí)，所纏繞的細(xì)長(zhǎng)白金金屬絲雙端電阻值恰好為100Ω，PT100的電阻值會(huì)隨著外界溫度增加而增加，稱為具有正溫度系數(shù)，亦即當(dāng)溫度上升時(shí)其電阻亦增加，所以可以利用這種特性來感測(cè)溫度，PT100內(nèi)部構(gòu)造與實(shí)體圖（如圖3）。
（五）圖型監(jiān)控系統(tǒng)
圖形監(jiān)控系統(tǒng)是指以圖形操作接口達(dá)到監(jiān)控機(jī)臺(tái)之目的。工業(yè)革命初期，人們直接操作機(jī)器從事生產(chǎn)，直到自動(dòng)化生產(chǎn)時(shí)期，則改由控制器操作機(jī)器。此時(shí)期人們面對(duì)的是控制器的操作面板。今日電子信息革命結(jié)果完全改變生產(chǎn)形式，人們面對(duì)的接口已換成計(jì)算機(jī)。透過計(jì)算機(jī)與機(jī)器溝通，可以看到圖形監(jiān)控在現(xiàn)代自動(dòng)化中所占有的地位。廣義的人機(jī)接口應(yīng)該是泛指人與機(jī)器之間的接口關(guān)系與溝通管道。例如操作面板、指示燈、人機(jī)接口軟件MMI（Man-Machine Interface）等，都屬人機(jī)界面。十之八九的工作成分都是在處理人與控制器之間的關(guān)系?，F(xiàn)階段在臺(tái)灣市場(chǎng)上較普遍的MMI軟件有Intouch、Lookout、FIX與Genie等。這些PC-based的圖形監(jiān)控規(guī)劃軟件不必撰寫程序語言，規(guī)劃容易，所以能輕易迅速的執(zhí)行。但是在應(yīng)用上會(huì)受制于使用控制器的廠牌與控制場(chǎng)合，且成本高昂，通常是以點(diǎn)數(shù)(tag name)論價(jià)格。若不限點(diǎn)數(shù)的軟件，往往要新臺(tái)幣二、三十萬以上。本次研究采用的是自行以Borland C++ Builder(BCB6.0)為發(fā)展MMI工具，以配合實(shí)際的應(yīng)用需要，在整個(gè)系統(tǒng)的整合上也較具有彈性。
三、后端數(shù)據(jù)（軟、硬件）系統(tǒng)研發(fā)
本校軍械及庫儲(chǔ)運(yùn)管先導(dǎo)實(shí)驗(yàn)軟、硬件設(shè)計(jì)是以本校武器系統(tǒng)課程組針對(duì)兵器班隊(duì)學(xué)生（以一個(gè)班隊(duì)四十員學(xué)生，保修分組實(shí)作課程區(qū)分八組，每組五員）為先導(dǎo)驗(yàn)證對(duì)象。其驗(yàn)證項(xiàng)目區(qū)分如下：
人員進(jìn)出方面
運(yùn)用RFID無線射頻系統(tǒng)（頻率采13.56MHz），區(qū)分庫管人員進(jìn)、出之門禁權(quán)限，全時(shí)紀(jì)錄人員登入、注銷紀(jì)錄（如圖4）。
軍械槍枝借還方面
運(yùn)用RFID無線射頻系統(tǒng)、極限開關(guān)（Limit Switch）、PLC可程序邏輯控制器、各式燈號(hào)系統(tǒng)，對(duì)軍械槍枝借出、歸還紀(jì)錄、槍枝庫儲(chǔ)定位、清點(diǎn)，做全時(shí)動(dòng)態(tài)紀(jì)錄及數(shù)據(jù)備份（如圖5）。
庫儲(chǔ)控溫方面
運(yùn)用白金溫度感應(yīng)器系統(tǒng)，全時(shí)紀(jì)錄軍品（彈藥）庫儲(chǔ)環(huán)境之干球溫度、 濕球溫度及相對(duì)濕度（如圖6）。
管理程序系統(tǒng)
運(yùn)用Borland C++ Builder(BCB6.0)軟件，開發(fā)本系統(tǒng)之人機(jī)接口，有效記錄并管制前述（一）、（二）、（三）項(xiàng)所有動(dòng)作歷程與時(shí)間。
ｅ化教學(xué)方面
運(yùn)用RFID無線射頻系統(tǒng)，射頻卷標(biāo)（Tag）內(nèi)部之內(nèi)存功能、或與后端數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)鏈路，可就各類庫儲(chǔ)軍品之性能、諸元、構(gòu)造、功用、裝備補(bǔ)保紀(jì)錄，進(jìn)行實(shí)時(shí)登載與更新（如圖7）。
四 系統(tǒng)導(dǎo)入之效益評(píng)估
人員進(jìn)出方面
透過RFID無線射頻系統(tǒng)認(rèn)證、系統(tǒng)登入密碼認(rèn)證、非法取用槍枝聲光警報(bào)……等各項(xiàng)強(qiáng)化管制作為，可有效區(qū)分各級(jí)庫管人員進(jìn)、出庫房門禁之權(quán)限、借還槍枝權(quán)限、并全時(shí)紀(jì)錄人員對(duì)于該系統(tǒng)注銷、入紀(jì)錄。配合國(guó)軍現(xiàn)行各項(xiàng)庫管作為及規(guī)定，定可大幅提升各類機(jī)敏性軍品庫儲(chǔ)管理之安全性，降低庫管人員填寫管制表簿、各項(xiàng)紙本的困擾。
軍械槍枝借還方面
透過PLC可程序邏輯控制器（Programmerable Logical Controller）、極限開關(guān)（Limit Switch）、各式燈號(hào)系統(tǒng)運(yùn)用，所生之優(yōu)點(diǎn)如后：
可將現(xiàn)行RFID無線射頻系統(tǒng)對(duì)金屬環(huán)境或水份所造成及產(chǎn)生的不良影響完全消弭。大幅增加系統(tǒng)對(duì)機(jī)敏性軍品如軍械槍枝借出、歸還記錄、槍枝庫儲(chǔ)定位、清點(diǎn)的穩(wěn)定性。
以往人員對(duì)于軍品借、還作業(yè)會(huì)因?yàn)椴皇熘獌?chǔ)位或裝備品項(xiàng)，而產(chǎn)生許多不便及耗費(fèi)尋找時(shí)間。透過本系統(tǒng)燈號(hào)指引，可大幅將上述狀況所耗費(fèi)的時(shí)間降低，使得庫儲(chǔ)作業(yè)變得更速捷、更有效率（如圖8）。
計(jì)算機(jī)全時(shí)記錄及計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)備份，同樣可降低人員每次填寫大量窗體及數(shù)據(jù)的時(shí)間。
庫儲(chǔ)控溫方面
臺(tái)灣位屬亞熱帶地區(qū)，海島型氣候高溫高濕、沿海鹽害、多臺(tái)及豐雨效應(yīng)，全年平均相對(duì)濕度（Relative Humidity）高達(dá)80％；國(guó)軍各地區(qū)庫儲(chǔ)環(huán)境也因濕害狀況，對(duì)裝備產(chǎn)生諸多不良變化而影響妥善率，如”材料膨脹”、”絕緣特性退化”、”電系導(dǎo)通短路”、”物理強(qiáng)度減弱”、”化學(xué) 性質(zhì)改變”、”潤(rùn)滑油劑污濁卡死”、”金屬氧化腐蝕”、”材質(zhì)塑性喪失”、”彈藥高溫?zé)峤狻⒊睗袼?、自?dòng)催化爆燃”等，使得精密武器功能衰退，妥善率降低、庫儲(chǔ)環(huán)境危安肇生。透過白金溫度感應(yīng)器系統(tǒng)，全時(shí)紀(jì)錄軍品（彈藥）庫儲(chǔ)環(huán)境之相對(duì)溫、濕度，可有效降低現(xiàn)有人力每天入庫抄寫紀(jì)錄溫、濕度數(shù)據(jù)，并可以最少人力監(jiān)控管制所有庫儲(chǔ)設(shè)施溫、濕度。大幅提升機(jī)敏軍品（彈藥）庫儲(chǔ)環(huán)境之妥善與安全性、同時(shí)亦降低、節(jié)省庫管人員工時(shí)。
本案就彈藥庫儲(chǔ)管理部份之探討，因考慮無線射頻所產(chǎn)生頻波恐會(huì)對(duì)電擊發(fā)之彈體產(chǎn)生電磁幅射危害（Hazards of Electromagnetic Radiation to Ordnance，HERO），故僅研究系統(tǒng)對(duì)其庫儲(chǔ)溫度之控管，并未對(duì)彈藥本體進(jìn)行RFID無線射頻標(biāo)簽外掛測(cè)試。另美國(guó)國(guó)防部于2005年11月間研究報(bào)告中述及，RFID無線射頻主動(dòng)式標(biāo)簽、讀取器與爆炸品保持至少一呎距離。但尚未對(duì)被動(dòng)式標(biāo)簽、讀取器訂定如此距離。由于讀取器須釋出更大能量以啟動(dòng)被動(dòng)式標(biāo)簽，預(yù)計(jì)讀取器與爆炸品的距離將多于一呎以上。
管理程序系統(tǒng)
使用Borland C++ Builder(BCB6.0)軟件，開發(fā)本系統(tǒng)之人機(jī)接口，有效記錄并管制前述（一）、（二）項(xiàng)所有動(dòng)作歷程與時(shí)間。
知識(shí)管理之建立
透過RFID無線射頻系統(tǒng)，可以就庫儲(chǔ)軍品性能、諸元、構(gòu)造、功用、裝備補(bǔ)保紀(jì)錄進(jìn)行實(shí)時(shí)登載與更新。并就各級(jí)長(zhǎng)官、保養(yǎng)（修）操作者之教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及知識(shí)管理進(jìn)行整合與分享，充份強(qiáng)化國(guó)軍裝備重要信息、補(bǔ)保履歷ｅ化管理之可溯性追蹤能力（Trace ability）。
結(jié)語
本案研究RFID無線射頻辨識(shí)技術(shù)導(dǎo)入軍械庫房管理，大幅節(jié)省庫儲(chǔ)人員裝備清點(diǎn)時(shí)間、裝備借還時(shí)效及精減人力于表簿謄寫作業(yè)時(shí)間。對(duì)于庫儲(chǔ)環(huán)境溫、濕度之有效控制，亦減低庫儲(chǔ)裝備免于潮濕、銹（腐）蝕狀況。對(duì)于國(guó)軍配合組織再造、人員精進(jìn)所產(chǎn)生的管理暇隙，實(shí)為一大助力。
各先進(jìn)國(guó)家對(duì)于RFID無線射頻辨識(shí)技術(shù)之運(yùn)用，亦快速全面的導(dǎo)入人民日常生活中。它不但將取代條形碼，在物流領(lǐng)域掀起旋風(fēng)，在智能型商店購(gòu)物、動(dòng)物芯片、電子貨幣等各領(lǐng)域都將會(huì)看見RFID大規(guī)模革命性的運(yùn)用。利用RFID技術(shù)提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力已成為全球重要產(chǎn)業(yè)主流，國(guó)軍亦需對(duì)此議題深加研析，擇優(yōu)導(dǎo)入實(shí)施驗(yàn)證。但要如何將此系統(tǒng)，有效導(dǎo)入及運(yùn)用在國(guó)軍管理之各環(huán)節(jié)當(dāng)中，尚須端賴”人”的用心規(guī)劃、反復(fù)驗(yàn)證測(cè)試，實(shí)可達(dá)到所要求之目標(biāo)，提升部隊(duì)?wèi)?zhàn)力，向科技管理、建軍備戰(zhàn)之目標(biāo)邁進(jìn)。
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