RFID技術(shù)在智能化包裝中的應(yīng)用

摘要：RFID標(biāo)簽都具有全世界唯一的ID，可附著在物體上來標(biāo)識目標(biāo)對象，俗稱電子標(biāo)簽或智能標(biāo)簽。目前，高檔商品或奢侈品的造假現(xiàn)象屢禁不止，而此種具有全世界唯一ID的電子標(biāo)簽就可以用到該類產(chǎn)品防偽中，以其自身的優(yōu)勢在未來的產(chǎn)品生產(chǎn)中將逐漸取代傳統(tǒng)的防偽技術(shù)。

關(guān)鍵詞：RFID技術(shù);電子標(biāo)簽;智能包裝;RFID應(yīng)用

1 RFID技術(shù)與智能包裝技術(shù)簡介

射頻識別（Radio frequency of identification，RFID）技術(shù)，可通過天線、無線讀寫器（固定的或手持）與計(jì)算機(jī)或相關(guān)的企業(yè)管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建立聯(lián)系，特別是在產(chǎn)品包裝標(biāo)識和自動跟蹤管理技術(shù)的研究及應(yīng)用上迅速發(fā)展。其可粘貼在單件商品（如服裝、食品、藥品等）上，以實(shí)現(xiàn)對單件商品的信息管理和對商品生產(chǎn)、包裝、入庫、出庫、銷售、防偽查詢、售后服務(wù)等全過程的監(jiān)控和跟蹤（如圖1），因此成為商品防偽的主流。運(yùn)用智能包裝技術(shù)可以溯源防偽，給消費(fèi)者更放心的商品、更透明的生產(chǎn)過程，讓消費(fèi)者享受更多的商品服務(wù)。智能包裝，就是在現(xiàn)有包裝技術(shù)上，添加更多的相關(guān)信息，采用RFID電子標(biāo)簽，存儲更多的商品信息。在智能包裝上，通過不斷創(chuàng)新，加入更多的機(jī)械、電氣、電子和化學(xué)性能等新技術(shù)，使其既具有通用的包裝功能，又具有一些特殊的性能，以滿足商品的特殊要求和特殊的環(huán)境條件。智能包裝應(yīng)用在幾乎所有的產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域，包括電子產(chǎn)品、食品、飲料、醫(yī)藥、生活用品等[1，2，3]。

2 基于RFID技術(shù)的智能化包裝研究現(xiàn)狀

從RFID應(yīng)用角度來看，在國內(nèi)已經(jīng)廣泛使用RFID天線技術(shù)，例如IC卡、電子門票、地鐵票、高速公路上的ETC通道等。目前天津方通的RFID標(biāo)簽已應(yīng)用在天津地鐵票、津酒標(biāo)簽、天津圖書館圖書標(biāo)簽、山西汾酒標(biāo)簽等優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目。[4]

在國外，RFID技術(shù)同樣發(fā)展很快，例如日本。日本Toppan Printing Co.公司的RFID標(biāo)簽系統(tǒng)技術(shù)是非常成熟的，目前有兩家酒水進(jìn)口商和化妝品制造商都在應(yīng)用，這些商家主要是將這些智能標(biāo)簽用于產(chǎn)品防偽[5]。Toppan公司標(biāo)簽的設(shè)計(jì)非常有吸引力并能為客戶提供可視化的防偽驗(yàn)證，標(biāo)簽內(nèi)含2.4GHZ的無源射頻識別（RFID）標(biāo)簽芯片和獨(dú)特的全息圖像，讀距約20mm，稱他們的標(biāo)簽為Crystagram標(biāo)簽。

目前很多商品都是通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行銷售，所以偽造品的數(shù)量越來越多。又因零售層面的商家及顧客不太可能持有RFID閱讀器，所以可以借助全息圖辨別產(chǎn)品真?zhèn)?。為此，Toppan Printing Co.在日立公司的幫助下開發(fā)出一種混合型的RFID全息圖標(biāo)簽，可適用于高價(jià)值的物品，如葡萄酒和電子產(chǎn)品等。Crystagram標(biāo)簽正是結(jié)合了帶有RFID芯片的全息圖設(shè)備。每個芯片上都帶有獨(dú)特的編號，并有128位的存儲功能，編碼可以連接到后端系統(tǒng)存儲的產(chǎn)品信息。另外，標(biāo)簽采用“脆處理”方法制造，如果有人試圖將標(biāo)簽從產(chǎn)品上撕下來，則標(biāo)簽的外層會掉下來但全息圖和RFID標(biāo)簽依然附著在產(chǎn)品上。

總的來說，無論國內(nèi)還是國外，都對RFID標(biāo)簽的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)成本很重視，在滿足各種應(yīng)用的條件下，逐漸縮減成本，以達(dá)到普遍應(yīng)用的目的。

3 用于智能化包裝的RFID原理及制作方法

一般來說，典型的RFID系統(tǒng)由RFID讀寫器和RFID標(biāo)簽組成，RFID標(biāo)簽依靠讀寫器發(fā)射的電磁信號供電，并通過反射調(diào)制電磁信號與讀寫器通信。RFID標(biāo)簽由RFID標(biāo)簽芯片和標(biāo)簽天線組成。其中讀卡器主要讀?。ㄓ袝r還可以寫入）電子標(biāo)簽信息，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式;天線負(fù)責(zé)在標(biāo)簽和閱讀器間傳遞射頻信號;標(biāo)簽是由耦合元件及芯片組成，每個RFID標(biāo)簽具有唯一的ID，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象。圖2為RFID的工作原理示意圖。

目前，我國已成為世界上RFID標(biāo)簽的最大制造國和主要應(yīng)用市場，通常RFID標(biāo)簽天線制造技術(shù)包括金屬鋁/銅真空濺鍍法、金屬銅箔電鍍法、金屬鋁箔腐蝕法、導(dǎo)電油墨絲網(wǎng)印刷法等。其中，金屬鋁箔腐蝕法是現(xiàn)階段國內(nèi)外普遍使用的RFID標(biāo)簽天線制造技術(shù)，但制造速度慢、精度低、尺寸大、污染嚴(yán)重、天線基材單一。國內(nèi)外印刷RFID天線的厚度在（0.01-0.04） mm，且墨層厚度比較均勻。圖3為絲網(wǎng)印刷制備的RFID的示意圖。

隨著RFID標(biāo)簽天線對小尺寸、低成本、高精度、高效率等要求的提高，印刷天線墨層細(xì)微結(jié)構(gòu)越豐富，導(dǎo)線厚度越大，各印刷參數(shù)之間的矛盾將越突出，RFID標(biāo)簽天線的成品率和制造成本將受到更加嚴(yán)峻的考驗(yàn)。因此，用導(dǎo)電油墨絲網(wǎng)印刷技術(shù)制造RFID標(biāo)簽天線的前景是光明的，道路是曲折的。

4 RFID在其他生產(chǎn)中的應(yīng)用

RFID是一種快速、實(shí)時、非接觸式信息采集與處理的髙新技術(shù)，有望在產(chǎn)品包裝、生產(chǎn)制造、交通運(yùn)輸、商品防偽、超市管理等行業(yè)得到普及應(yīng)用。[6]。RFID技術(shù)是21世紀(jì)前沿信息技術(shù)之一，它與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子商務(wù)相結(jié)合，催生了一種新型的網(wǎng)絡(luò)——物聯(lián)網(wǎng)。RFID在其他行業(yè)中的應(yīng)用可以從圖4看出。

RFID智能包裝技術(shù)是集合了多元知識基礎(chǔ)的一種新興技術(shù)分支。RFID智能包裝技術(shù)的出現(xiàn)，讓商品和人、機(jī)交互式溝通更為簡捷;它的巨大市場及其潛在的機(jī)遇，也將預(yù)示著這一朝陽產(chǎn)業(yè)將成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新的起躍點(diǎn)。將具有實(shí)際的指導(dǎo)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。在RFID無線射頻技術(shù)的幫助下，使企業(yè)的商品生產(chǎn)、銷售、快速盤點(diǎn)、快速查找、定位、跟蹤服務(wù)等成為了現(xiàn)實(shí)。RFID無線射頻識別技術(shù)的應(yīng)用給現(xiàn)代商業(yè)帶來了一次跨時代的革命，使商品經(jīng)營管理數(shù)字化建設(shè)更上一層樓。

參考文獻(xiàn)：

[1] 焦琦。直擊RFID技術(shù)與產(chǎn)品應(yīng)用，印刷工業(yè)，2012年。

[2] 翟慶彬。網(wǎng)版印刷在印刷電子中的應(yīng)用，絲網(wǎng)印刷，2014年。

[3] 羅春彬，彭龑，易彬，昌學(xué)年。基于RFID的酒產(chǎn)品防偽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通信技術(shù)，2010 年。

[4] 呂治安，肖艷萍。一種基于RFID的商品防偽方法研究，商業(yè)研究，2008年。

[5] 李銀，龍偉，朱莫恕?；赗FID的酒類產(chǎn)品防偽架構(gòu)設(shè)計(jì)與研究，現(xiàn)代電子技術(shù)，2007年。

[6] 游戰(zhàn)清，劉克勝，張義強(qiáng)等。無線射頻識別技術(shù)（RFID）規(guī)劃與實(shí)施。北京：電子工業(yè)出版社，2005年。

作者簡介：

高康明，男，漢族 廣東中山 2016年 7.11，本科，中級工程師，中南大學(xué) 研究方向：包裝印刷