臺灣博碩士論文加值系統

近年來營建業提倡工程生命週期供應鏈之整合，然因仍缺乏決定性之自動化技術，使得供應鏈各成員資料難以整合一致，增加整合難度。因此，應用RFID技術，將工程生命週期各階段相關資訊做一有效整合，以追踨構材來源規格、施工品質，促使生產製作廠商，更嚴謹看待建築工程品質技術，便利有用構材之拆組與再利用，延長建築物之使用年期，將是未來營建建築及土木相關領域主要研究方向之一。
有鑑於此，本研究利用開放式建築可變性及構件模組化等特色，配合RFID技術可儲存定量資料的功能及履歷管理的特性，建立「開放式建築生命週期之RFID 應用模式」，將RFID 技術導入開放式建築生命週期各階段中，以整體生命週期為考量，有效整合各個階段的資訊需求，期望建立一套有效的儲存方法，使建物擁有自動提供資訊能力，以達到資訊正確傳遞與介面銜接整合之效，更能利於開放式建築進行有效率的變動及循環再生。
為了讓使用者快速整合生命週期各階段之構件資訊，本研究利用RFID讀取器設備即時(Real time）擷取現場最新資訊，開發建置「開放式建築工程監控資訊整合系統」，根據開放式建築物生命週期，分析歸納出每一階段中所須讀寫之必要資料項目，更新儲存於RFID標籤記憶體中，透過標籤中資料的存取，達成生命週期資訊整合之目的，以期更精確的掌控構件資訊，提升開放式建築作業效率。

In recent years, although the construction industries encourage the ooperation of the engineering life-cycle supply chain, it increases the difficulty to make the data of participants of the supply chain consistent without the critical automatic information technologies. Therefore, this research applies the Radio Frequency Identification, RFID technology in engineering life-cycle to efficiently integrate the information of each stage. That can force the vendors of materials more seriously and carefully consider the technologies of construction qualities, facilitation of the assembling, disassembling and reusability of constructional components, to extend of the working period of the building. In the future, it will be one of the mainstream researches in construction industries.
This research relied on the changeability and component module of open building, and cooperating with the ability of storing data and resume anagement of RFID technique to establish “The Applications Mode of RFID for Life-Cycle of Open Building.” In order to integrate the information demand of open building’s life-cycle, considering the entire life-cycle, the RFID technique is applied to each stage to develop an efficiently strategy to store data.
This research uses the RFID reader to extract the newest information on-site, and proposes the “Information Monitoring and Integrating System of Open Construction Engineering.” According to the life-cycle of open building, this system induces the indispensable data, and assists to integrate the information of each stage. Then, the integrity of information will be rchived. Finally, the component information can be handled more accurately and the efficiency of open building can be upgraded by this system.

目錄
第一章 緒論...........................................................................................................1
1-1 研究動機.....................................................................................................1
1-2 研究目的.....................................................................................................3
1-3 研究範圍及限制..........................................................................................4
1-4 研究內容及流程..........................................................................................5
1-4-1研究內容..........................................................................................5
1-4-2研究流程..........................................................................................6
1-5 論文架構...................................................................................................10
第二章 文獻回顧.................................................................................................. 11
2-1 無線射頻辨識(RFID)技術.........................................................................11
2-1-1無線射頻辨識(RFID)技術之簡介..................................................11
2-1-2無線射頻辨識(RFID)技術之組成、類型及特性...........................13
2-1-3無線射頻辨識(RFID)技術與條碼系統(Bar-Code)技術之比較......19
2-1-4無線射頻辨識(RFID)技術於國外營建產業之應用現況................20
2-1-5無線射頻辨識(RFID)技術於國內營建產業之應用現況................23
2-2 開放式建築(Open Building) ......................................................................24
2-2-1開放式建築(Open Building)之基本理念及特性............................24
2-2-2開放式建築(Open Building)於國外之發展現況............................27
2-2-3開放式建築(Open Building)於國內之發展現況............................29
2-3 營建生命週期（Life Cycle）....................................................................32
2-3-1營建生命週期之簡介.....................................................................32
2-3-2建築生命週期之應用.....................................................................34
第三章 開放式建築生命週期RFID應用模式之建立.........................................36
3-1 生命週期各階段RFID 應用模式之確立..................................................36
3-1-1規劃設計階段.................................................................................37
3-1-2生產製造階段.................................................................................39
3-1-3營造施工階段.................................................................................41
3-1-4使用維護階段.................................................................................44
3-1-5循環再生階段.................................................................................48
3-2 生命週期各階段RFID Tag 必要讀寫參數之彙整與分析........................52
3-2-1生命週期各階段RFID資訊項目及行為.......................................52
3-2-2 RFID資訊實體/功能矩陣..............................................................61
第四章 RFID開放式建築工程監控資訊整合系統之規劃與發展.......................63
4-1 RFID設備需求定義及評選......................................................................64
4-1-1 RFID需求定義...............................................................................64
4-1-2 RFID設備介紹...............................................................................65
4-1-3 RFID Tag記憶體配置及儲存容量.................................................67
4-1-4 RFID Tag資料儲存形態及應用.....................................................68
4-1-5 RFID Tag資料儲存規劃................................................................69
4-1-6 RFID Tag讀寫方式........................................................................74
4-2 使用者需求定義........................................................................................76
4-3 開發工具與作業環境................................................................................77
4-4 系統模組規劃與功能說明........................................................................80
4-4-1規劃設計階段模組.........................................................................81
4-4-2生產製造階段模組.........................................................................82
4-4-3營造施工階段模組.........................................................................82
4-4-4使用維護階段模組.........................................................................84
4-4-5循環再生階段模組.........................................................................86
4-5 系統操作示範............................................................................................87
4-5-1規劃設計階段模組.........................................................................88
4-5-2生產製造階段模組.........................................................................90
4-5-3營造施工階段模組.........................................................................94
4-5-4使用維護階段模組.......................................................................100
4-5-5循環再生階段模組.......................................................................106
第五章 結論與建議............................................................................................109
5-1 結論.........................................................................................................109
5-2 建議......................................................................................................... 110
參考文獻............................................................................................................... 111
圖目錄
圖1.1 研究範圍.........................................................................................4
圖1.2 研究內容.........................................................................................5
圖1.3 研究流程.........................................................................................7
圖1.4 論文架構圖...................................................................................10
圖2.1 RFID 操作方式.............................................................................11
圖2.2 無線射頻辨識RFID系統基本架構圖..........................................13
圖2.3 卡片Tag........................................................................................15
圖2.4 標籤Tag........................................................................................15
圖2.5 螺栓Tag........................................................................................15
圖2.6 貼紙Tag........................................................................................15
圖2.7 钮扣Tag........................................................................................15
圖2.8 鑰匙圈Tag ....................................................................................15
圖2.9 內建式天線佈線圖........................................................................18
圖2.10 傳統條碼.....................................................................................19
圖2.11 工業管線追蹤..............................................................................21
圖2.12 機械檢定.....................................................................................21
圖2.13 工程設備.....................................................................................21
圖2.14 廠製材料.....................................................................................21
圖2.15 物料查驗.....................................................................................21
圖2.16 設備檢驗.....................................................................................22
圖2.17 維修紀錄.....................................................................................22
圖2.18 設備資訊.....................................................................................22
圖2.19 人事管理.....................................................................................22
圖2.20 車隊管理.....................................................................................22
圖2.21 訂料.............................................................................................23
圖2.22 入出庫.........................................................................................23
圖2.23 構件資訊.....................................................................................23
圖2.24 Tag於預鑄牆...............................................................................23
圖2.25 Tag於SRC 粱.............................................................................23
圖2.26 自主檢查.....................................................................................23
圖2.27 兩階段供給示意圖......................................................................24
圖2.28 構件層級化示意圖......................................................................24
圖2.29 開放式建築構件分類..................................................................26
圖2.30 Next 21 實驗住宅........................................................................27
圖2.31 Next 21 實驗住宅(續)..................................................................27
圖2.32 框架系統.....................................................................................28
圖2.33 各建築構件系統關係..................................................................28
圖2.34 住戶單元變更..............................................................................28
圖2.35 住戶單元設計..............................................................................28
圖2.36 Matura 系統(上層).......................................................................29
圖2.37 Matura 系統(下層).......................................................................29
圖2.38 模距化設計.................................................................................29
圖2.39 插合.............................................................................................29
圖2.40 模距系統規劃..............................................................................30
圖2.41 可動隔間牆系統..........................................................................30
圖2.42 台科一號外觀..............................................................................31
圖2.43 台科一號外觀(續) .......................................................................31
圖2.44 系統層級化.................................................................................31
圖2.45 模距系統設計..............................................................................31
圖3.1 規劃設計階段作業流程與RFID應用.........................................38
圖3.2 生產製造階段作業流程與RFID應用.........................................40
圖3.3 營造施工階段作業流程與RFID應用.........................................43
圖3.4 使用維護階段作業流程與RFID應用.........................................47
圖3.5 循環施工階段作業流程與RFID應用.........................................50
圖4.1 RFID 開放式建築構件整合資訊管理系統之規劃與發展步驟....63
圖4.2 RFID 讀取器(USB 介面)...............................................................65
圖4.3 UMPC(含無線網卡)......................................................................66
圖4.4 RFID Tag(ISO15693).....................................................................66
圖4.5 RFID 讀取器+UMPC....................................................................67
圖4.6 RFID Tag 記憶體配置示意圖......................................................67
圖4.7 規劃設計階段RFID資料配置....................................................71
圖4.8 生產製造階段RFID資料配置....................................................71
圖4.9 營造施工階段RFID資料配置....................................................72
圖4.10 使用維護階段RFID資料配置..................................................73
圖4.11 循環再生階段RFID資料配置...................................................74
圖4.12 RFID Tag讀取╱寫入之資料轉換流程圖..................................75
圖4.13 開放式建築生命週期資訊應用架構..........................................77
圖4.14 整體作業環境.............................................................................79
圖4.15 功能模組架構規劃圖.................................................................80
圖4.16 規劃設計階段模組功能架構圖..................................................81
圖4.17 生產製造階段模組功能架構圖..................................................82
圖4.18 營造施工階段模組功能架構圖..................................................84
圖4.19 使用維護階段模組功能架構圖..................................................85
圖4.20 循環再生階段模組功能架構圖..................................................87
圖4.21 使用者登入畫面.........................................................................87
圖4.22 規劃設計階段操作流程圖.........................................................88
圖4.23 規劃設計階段主畫面.................................................................89
圖4.24 選取專案畫面.............................................................................89
圖4.25 模組功能畫面.............................................................................90
圖4.26 選取基本資訊.............................................................................90
圖4.27 資訊寫入標籤.............................................................................90
圖4.28 生產製造階段模組操作流程圖..................................................91
圖4.29 模組功能畫面.............................................................................92
圖4.30 選取配對構件.............................................................................92
圖4.31 確認構件出廠時程.....................................................................93
圖4.32 選擇項目畫面.............................................................................93
圖4.33 條件查詢....................................................................................93
圖4.34 Tag黏貼原則...............................................................................94
圖4.35 營造施工階段模組操作流程圖..................................................95
圖4.36 營造施工階段模組操作流程圖（續）......................................95
圖4.37 營造施工模組功能畫面.............................................................96
圖4.38 儲存管理功能選項.....................................................................97
圖4.39 構件進場登入.............................................................................97
圖4.40 構件品質稽核.............................................................................97
圖4.41 品質紀錄儲存寫入.....................................................................97
圖4.42 時程管理畫面.............................................................................98
圖4.43 施工監控畫面.............................................................................99
圖4.44 施工紀錄功能選項...................................................................100
圖4.45 工程異常畫面...........................................................................100
圖4.46 異常紀錄儲存寫入...................................................................100
圖4.47 設計參數畫面...........................................................................100
圖4.48 使用維護階段模組操作流程圖................................................101
圖4.49 使用維護階段模組操作流程圖（續）....................................101
圖4.50 使用維護階段模組功能...........................................................102
圖4.51 構件查詢畫面...........................................................................103
圖4.52 結構分析畫面...........................................................................104
圖4.53 結構模型..................................................................................104
圖4.54 門牌資訊畫面...........................................................................104
圖4.55 公共需求資訊...........................................................................104
圖4.56 住戶別需求資訊.......................................................................105
圖4.57 標籤健康度畫面.......................................................................105
圖4.58 標籤測試..................................................................................105
圖4.59 循環再生階段模組操作流程圖................................................106
圖4.60 循環施工階段模組功能...........................................................107
圖4.60 構件查詢畫面...........................................................................108
表目錄
表2.1 自動辨識系統的比較【9】..........................................................11
表2.2 RFID 系統發展史【9】................................................................12
表2.3 RFID 依記憶體讀寫功能區分型式【9】.....................................16
表2.4 RFID 依使用頻率不同區分型式【9】.........................................17
表2.5 RFID 系統之優缺點【1】【8】【9】.............................................19
表2.6 BarCode vs RFID...........................................................................20
表2.7 開放式建築特性............................................................................26
表3.1 規劃設計階段RFID應用說明....................................................38
表3.2 生產製造階段RFID應用說明....................................................41
表3.3 營造施工階段RFID應用說明....................................................44
表3.4 使用維護階段RFID應用說明....................................................48
表3.5 循環再生階段RFID應用說明....................................................51
表3.6 規劃設計階段資訊項目及行為說明............................................53
表3.7 生產製造階段資訊項目及行為說明............................................54
表3.8 營造施工階段資訊項目及行為說明............................................56
表3.9 使用維護階段資訊項目及行為說明............................................58
表3.10 循環再生階段資訊項目及行為說明..........................................60
表3.11 RFID 實體/功能矩陣...................................................................62
表4.1 RFID 硬體設備資料......................................................................65
表4.2 RFID Tag儲存形態及資料應用....................................................69
表4.3 支架體RFID Tag必要儲存資料項目...........................................70

參考文獻
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