信息型智能包装技术应用分析

时间:2018-07-05 15:19:01来源:澳门葡京赌场网作者:王莉、张浩

  智能包装指人们通过创新思维,在包装中融入新技术,使其既具有包装的基本功能,又有一些特殊性能。这些包装的特殊性可满足商品的特殊要求及环境条件,它涉及多种学科技术,例如计算机、微电子、材料、化学、人工智能和微生物技术等。智能包装大致分为功能结构型、功能材料型和信息型3类。信息型智能包装技术主要是以反映包装内容物及其内在品质和运输、销售过程信息为主的新型技术。信息型智能包装又称为电子信息组合包装,一般由记录信息的电子芯片、软件和条形码组成,是最有发展活力和前景的包装技术之一。当前,此类信息型智能包装从一维码、二维码识别技术,发展到多维码、RFID、NFC、EPC技术,正向高级智能包装阶段迈进,广泛应用到产品溯源、智能物流、智慧仓储、票证防伪、人员管理、移动支付等生活的全方位,呈逐年上升趋势,如图1所示。

  图1 2014~2025年智能标签预测图

  RFID、NFC和EPC射频识别技术应用

  1.RFID技术应用

  RFID即无线射频识别,俗称电子标签。它是一种通过无线电波实现非接触的资料存取技术,此技术利用无线通讯结合资料存取技术,连结背后的资料库系统,形成一个庞大且串连在一起的系统。按照能量供给方式的不同,RFID标签分为有源、无源和半有源3种;按照工作频率的不同,RFID标签分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和微波频段(MW)的标签。当前国际上RFID应用以LF和HF标签产品为主;UHF标签已被规模生产,由于其具有可远距离识别和低成本制造的优势,有望在未来几年内成为主流;MW标签只在部分国家得到应用。我国HF芯片已实现产业化,UHF芯片也已经完成开发。从技术应用上分析,RFID标签正从单芯片电子标签向多电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的RFID方向发展。RFID更多地被应用在生产、物流、跟踪、资产管理上,具体应用实例如下:

  图2 石墨烯电子标签

  ①RFID标签逐步从芯片型向无芯片型方向发展,无芯RFID标签指的是不含有硅芯片的射频识别标签。由于硅芯片价格昂贵,即使不考虑硅芯片的花费,其安装费用就相当于所使用的条形码费用的95%。而无芯标签的主要优势是能以很低的成本直接印在产品和包装上,因此在特定的应用领域很有前途。例如空运包裹、动物、住院或者受监护的人员等。

  ②新型材料取代传统的RFID。例如石墨烯材料制成的电子标签,传统电子标签一般以金属铝为原料,制造工艺不环保、使用寿命短。而由石墨烯材料制成的电子标签,只需在普通白纸上直接澳门葡京赌场,制成的标签不仅性能更优,寿命也长(约是铝制材料的3倍),接收信号的距离更长,而且节能环保、质地柔软,可直接粘贴在衣服等软性材料上。目前已实现石墨烯射频标签的产业化,例如由安德烈•海姆研发制造的石墨烯电子标签及射频天线于2017年10月在南京鼎腾石墨烯研究院有限公司实现了规模化生产。

  2.NFC技术应用

  NFC(Near Field Communication),即近距离无线通讯技术。它是一种非接触式识别和互联技术,可以在移动设备、消费类电子产品、PC和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC技术支持多种应用,包括移动支付与交易、对等式通信及移动中信息访问等。其具体特点有:NFC采取了独特的信号衰减技术,它具有距离近(NFC传输范围比RFID小)、带宽高、能耗低的特点;NFC与现有非接触智能卡技术兼容,已经逐渐成为越来越多主要厂商支持的正式标准;NFC是一种近距离连接协议,提供各种设备间轻松、安全、迅速而自动的通信,NFC在公交、门禁、手机支付等领域内发挥着重要作用,如付款、电子票证、交换和传输数据等。现在很多手机内置NFC芯片,可以用来支付,也可以用作数据交换与采集。例如华为、中兴、小米等有多款NFC手机,如图3所示手机界面,开启NFC后,然后将两台设备距离保持在10cm以内。系统就会开始连接,再点击要发送的东西就可以发送到对方的设备,还可以查询地铁、公交卡余额等。

  图3 带NFC功能的手机界面


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