RFID技術為印刷行業發展帶來新的契機
2006-02-27 09:13 來源:中華印刷包裝網 責編:中華印刷包裝網
自2004年以來,與RFID技術相關的文章在各個媒體上不斷涌現,相關的報道讓這個歷史其實并不短的技術在短時間內成為國際追逐的焦點。
究竟什么是RFID呢?
RFID是Radio Frequency Identification的縮寫,即射頻識別,俗稱電子標簽。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無須人工干預,可工作于各種惡劣環境。RFID技術可同時識別多個標簽,操作快捷方便。
RFID射頻標簽就是承印物與電子技術的一個典型組合應用。其在承印物上就包含了存有產品信息的IC芯片與天線組成的射頻電路,通過天線接收來自專用閱讀器所發射的射頻信號,并應答出標簽芯片中所包含的數據信息,也可送入主計算機進行處理,從而實現產品非接觸式的識別、查找與管理,打破了傳統條形碼識別的局限性。
RFID標簽大致可分三大類:被動式、半主動式及主動式。
被動式最簡單,由前述2個基本部分組成。其能量來自讀取器的射頻場。本身不配置電源,成本也就最低。
半主動式及主動式標簽均需要內置電源,以擴大其有效作用范圍,或進一步具有從感應器記錄數據的功能。這些標簽比較復雜,價格也較貴,但是其功能與作用也就更大。
只讀式標簽所賦予的編碼是不容改變的,但多數是可以多次讀出的。即可讀又可寫的標簽其所存有的資料就可根據需要多次修改更正。
近年來, RFID因其所具備的遠距離讀取、高儲存量等特性而備受矚目。它不僅可以幫助一個企業大幅提高貨物、信息管理的效率,還可以讓銷售企業和制造企業互聯,從而更加準確地接收反饋信息,控制需求信息,優化整個供應鏈。
和傳統條形碼識別技術相比,RFID有以下優勢:
1、快速掃描
條形碼一次只能有一個條形碼受到掃描; RFID辨識器可同時辨識讀取數個 RFID標簽。
2、體積小型化、形狀多樣化
RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制,不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質。此外, RFID標簽更可往小型化與多樣形態發展,以應用于不同產品。
3、抗污染能力和耐久性
傳統條形碼的載體是紙張,因此容易受到污染,但 RFID對水、油和化學藥品等物質具有很強抵抗性。此外,由于條形碼是附于塑料袋或外包裝紙箱上,所以特別容易受到折損; RFID卷標是將數據存在芯片中,因此可以免受污損。
4、可重復使用
現今的條形碼印刷上去之后就無法更改, RFID標簽則可以重復地新增、修改、刪除RFID卷標內儲存的數據,方便信息的更新。
5、穿透性和無屏障閱讀
在被覆蓋的情況下, RFID能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質,并能夠進行穿透性通信。而條形碼掃描機必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下,才可以辨讀條形碼。
6、數據的記憶容量大
一維條形碼的容量是 50Bytes,二維條形碼最大的容量可儲存 2至3000字符, RFID最大的容量則有數 MegaBytes。隨著記憶載體的發展,數據容量也有不斷擴大的趨勢。未來物品所需攜帶的資料量會越來越大,對卷標所能擴充容量的需求也相應增加。
7、安全性
由于 RFID承載的是電子式信息,其數據內容可經由密碼保護,使其內容不易被偽造及變造。
正是因為電子標簽有如此多的優點,早在2003年6月,沃爾瑪百貨公司就公布了正式引進RFID射頻標簽計劃。沃爾瑪要求它的前100名供應商在運往得克薩斯分銷中心的貨箱和貨盤上使用RFID標簽;2005年初,在紐約舉辦的零售協會貿易展覽上,沃爾瑪首席信息官Linda Dillman宣布,沃爾瑪的104家超市、36家山姆會員店和3個分銷中心都已經使用了RFID技術。
這種應用RFID技術的標簽由2個必要部分組成:一個硅芯片和天線。芯片通過天線接受并傳輸數據,比如商品識別的編碼、價格或其它信息。這些數據可以由一個“讀取器”發出的射頻信號從芯片中讀出,而“讀取器”就是一個自備天線與計算機網絡連通的電子模塊。當讀取器向RFID標簽發出特定信號時,這些標簽就會回答,報出編碼,由讀取器處理并傳遞給計算機網絡。就這樣,沃爾瑪的結帳小姐可以整推車地結帳而不用把商品一件件清點,而超市的管理人員也可以整貨架地,而且是隨時了解貨架的銷出與存貨情況。
在沃爾瑪、美國國防部等國際大型領先應用方的推動之下,RFID已經成為標簽行業的熱門話題。在經歷了2004年以及更早時期的概念普及階段后,RFID技術走出實驗室,快速滲入到各個行業領域,走向更廣泛、更深入的行業應用。
先進的RFID技術也賦予傳統印刷技術以新的生命力,RFID標簽將印刷行業和電子行業更加緊密地結合起來。雖然傳統的線路板和傳統印刷行業關系不是很大,但是智能標簽出現以后,印刷的重要性就很突出了。
印刷業本是傳統的加工行業,通過印刷天線可以提高產品的附加值,一張小卡片不值錢,但做成一張含導電銀天線的標簽,價格就不一樣了。美國、日本等印刷專家都在研究怎樣用印刷的方式來完成天線的構成。深圳市華陽微電子有限公司可以說是國內比較早采用印刷方法來制作RFID標簽天線的企業,在RFID標簽方面形成了自己的產品特色。
用導電油墨來印刷RFID標簽也不失為一個好辦法,但用導電材料印刷時,不僅僅是一個真實還原圖像的問題,還要有一定的橫截面積。如果用很薄的油墨來印刷雖然也可以,但印刷的面積會很大,也就是說線印得寬,而智能標簽本身就處于輕、薄,小的發展趨勢,不能印得寬。所以要求線與線之間的距離要小,但是每根線要有一定的印刷厚度,目前國內外印刷天線的厚度在0.01~0.04mm,所以要印刷天線的話,目前最有效的做法是采用絲網印刷的方式,并要求網印機的印刷厚度要非常均勻。因為印刷合格并不等于電性能合格,這里面有一些微小的裂縫或凹陷的話,就會影響電性能。因此,RFID標簽天線的制作首先建立在好用的基礎上,而且兩根線之間的間隙越小越好,但是在網印機上,把間隙做得很小是非常困難的,所以相對地說,印刷天線的密度不能太密。
傳統的印刷廠對于環境的要求是不高的,往往充滿粉塵、灰塵等,但在印刷天線的過程中,要求沒有任何雜質摻加在里面,否則會影響導電效果,或有導電的灰塵橫在兩個導線之間就會連通它們。另外,烘干溫度的控制也很重要,因為溫度不合適,會使天線的基材發生變形超過標準,還會對后面的工序造成問題。這樣,傳統印刷中不會注意到的問題反而會變得非常突出。這就對印刷廠的生產管理提出更高的要求,同時也會促進印刷廠在技術細節、管理水平上的提高。
同時,RFID標簽的生產要結合幾方面的廠家,涉及到導電材料的研發,絲網設備的精密、干燥設備的配套和基材的生產。印刷從來都是高檔產品的配套工序,但是配套之后,會有更多新的問題產生。比如紙張厚薄要均勻,干燥的時間和干燥的器材、紅外燈管的質量。波長的穩定等都是問題,所以每件產品都會有一大堆相關的事,就像一個拳頭,五個手指頭中有一個捏不攏,拳頭就抓不緊。因此,RFID標簽給印刷廠、印刷材料及設備供應商都提出了新的要求,也為其開辟了新的產品線。更為重要的是,RFID技術與商標印刷的結合,給國內標簽印刷廠帶來了新的利潤增長點,開辟新的市場。
但是,國內企業要做RFID標簽,還是需要做很多工作的。雖然國外也有一些廠商在國內推銷生產RFID標簽的設備,但是都很貴。全球做RFID標簽的公司,每家的工藝都不同,沒有標準。因此,要想在這個市場上搶得先機,就要注重生產工藝和材料的研發和選擇、以及天線生產的設計。 如今,互聯網已經對全球產生革命化的影響,而RFID的出現,使Internet of Things(物聯網)的影響將日趨擴大。 (文/王斌)
究竟什么是RFID呢?
RFID是Radio Frequency Identification的縮寫,即射頻識別,俗稱電子標簽。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無須人工干預,可工作于各種惡劣環境。RFID技術可同時識別多個標簽,操作快捷方便。
RFID射頻標簽就是承印物與電子技術的一個典型組合應用。其在承印物上就包含了存有產品信息的IC芯片與天線組成的射頻電路,通過天線接收來自專用閱讀器所發射的射頻信號,并應答出標簽芯片中所包含的數據信息,也可送入主計算機進行處理,從而實現產品非接觸式的識別、查找與管理,打破了傳統條形碼識別的局限性。
RFID標簽大致可分三大類:被動式、半主動式及主動式。
被動式最簡單,由前述2個基本部分組成。其能量來自讀取器的射頻場。本身不配置電源,成本也就最低。
半主動式及主動式標簽均需要內置電源,以擴大其有效作用范圍,或進一步具有從感應器記錄數據的功能。這些標簽比較復雜,價格也較貴,但是其功能與作用也就更大。
只讀式標簽所賦予的編碼是不容改變的,但多數是可以多次讀出的。即可讀又可寫的標簽其所存有的資料就可根據需要多次修改更正。
近年來, RFID因其所具備的遠距離讀取、高儲存量等特性而備受矚目。它不僅可以幫助一個企業大幅提高貨物、信息管理的效率,還可以讓銷售企業和制造企業互聯,從而更加準確地接收反饋信息,控制需求信息,優化整個供應鏈。
和傳統條形碼識別技術相比,RFID有以下優勢:
1、快速掃描
條形碼一次只能有一個條形碼受到掃描; RFID辨識器可同時辨識讀取數個 RFID標簽。
2、體積小型化、形狀多樣化
RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制,不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質。此外, RFID標簽更可往小型化與多樣形態發展,以應用于不同產品。
3、抗污染能力和耐久性
傳統條形碼的載體是紙張,因此容易受到污染,但 RFID對水、油和化學藥品等物質具有很強抵抗性。此外,由于條形碼是附于塑料袋或外包裝紙箱上,所以特別容易受到折損; RFID卷標是將數據存在芯片中,因此可以免受污損。
4、可重復使用
現今的條形碼印刷上去之后就無法更改, RFID標簽則可以重復地新增、修改、刪除RFID卷標內儲存的數據,方便信息的更新。
5、穿透性和無屏障閱讀
在被覆蓋的情況下, RFID能夠穿透紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質,并能夠進行穿透性通信。而條形碼掃描機必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下,才可以辨讀條形碼。
6、數據的記憶容量大
一維條形碼的容量是 50Bytes,二維條形碼最大的容量可儲存 2至3000字符, RFID最大的容量則有數 MegaBytes。隨著記憶載體的發展,數據容量也有不斷擴大的趨勢。未來物品所需攜帶的資料量會越來越大,對卷標所能擴充容量的需求也相應增加。
7、安全性
由于 RFID承載的是電子式信息,其數據內容可經由密碼保護,使其內容不易被偽造及變造。
正是因為電子標簽有如此多的優點,早在2003年6月,沃爾瑪百貨公司就公布了正式引進RFID射頻標簽計劃。沃爾瑪要求它的前100名供應商在運往得克薩斯分銷中心的貨箱和貨盤上使用RFID標簽;2005年初,在紐約舉辦的零售協會貿易展覽上,沃爾瑪首席信息官Linda Dillman宣布,沃爾瑪的104家超市、36家山姆會員店和3個分銷中心都已經使用了RFID技術。
這種應用RFID技術的標簽由2個必要部分組成:一個硅芯片和天線。芯片通過天線接受并傳輸數據,比如商品識別的編碼、價格或其它信息。這些數據可以由一個“讀取器”發出的射頻信號從芯片中讀出,而“讀取器”就是一個自備天線與計算機網絡連通的電子模塊。當讀取器向RFID標簽發出特定信號時,這些標簽就會回答,報出編碼,由讀取器處理并傳遞給計算機網絡。就這樣,沃爾瑪的結帳小姐可以整推車地結帳而不用把商品一件件清點,而超市的管理人員也可以整貨架地,而且是隨時了解貨架的銷出與存貨情況。
在沃爾瑪、美國國防部等國際大型領先應用方的推動之下,RFID已經成為標簽行業的熱門話題。在經歷了2004年以及更早時期的概念普及階段后,RFID技術走出實驗室,快速滲入到各個行業領域,走向更廣泛、更深入的行業應用。
先進的RFID技術也賦予傳統印刷技術以新的生命力,RFID標簽將印刷行業和電子行業更加緊密地結合起來。雖然傳統的線路板和傳統印刷行業關系不是很大,但是智能標簽出現以后,印刷的重要性就很突出了。
印刷業本是傳統的加工行業,通過印刷天線可以提高產品的附加值,一張小卡片不值錢,但做成一張含導電銀天線的標簽,價格就不一樣了。美國、日本等印刷專家都在研究怎樣用印刷的方式來完成天線的構成。深圳市華陽微電子有限公司可以說是國內比較早采用印刷方法來制作RFID標簽天線的企業,在RFID標簽方面形成了自己的產品特色。
用導電油墨來印刷RFID標簽也不失為一個好辦法,但用導電材料印刷時,不僅僅是一個真實還原圖像的問題,還要有一定的橫截面積。如果用很薄的油墨來印刷雖然也可以,但印刷的面積會很大,也就是說線印得寬,而智能標簽本身就處于輕、薄,小的發展趨勢,不能印得寬。所以要求線與線之間的距離要小,但是每根線要有一定的印刷厚度,目前國內外印刷天線的厚度在0.01~0.04mm,所以要印刷天線的話,目前最有效的做法是采用絲網印刷的方式,并要求網印機的印刷厚度要非常均勻。因為印刷合格并不等于電性能合格,這里面有一些微小的裂縫或凹陷的話,就會影響電性能。因此,RFID標簽天線的制作首先建立在好用的基礎上,而且兩根線之間的間隙越小越好,但是在網印機上,把間隙做得很小是非常困難的,所以相對地說,印刷天線的密度不能太密。
傳統的印刷廠對于環境的要求是不高的,往往充滿粉塵、灰塵等,但在印刷天線的過程中,要求沒有任何雜質摻加在里面,否則會影響導電效果,或有導電的灰塵橫在兩個導線之間就會連通它們。另外,烘干溫度的控制也很重要,因為溫度不合適,會使天線的基材發生變形超過標準,還會對后面的工序造成問題。這樣,傳統印刷中不會注意到的問題反而會變得非常突出。這就對印刷廠的生產管理提出更高的要求,同時也會促進印刷廠在技術細節、管理水平上的提高。
同時,RFID標簽的生產要結合幾方面的廠家,涉及到導電材料的研發,絲網設備的精密、干燥設備的配套和基材的生產。印刷從來都是高檔產品的配套工序,但是配套之后,會有更多新的問題產生。比如紙張厚薄要均勻,干燥的時間和干燥的器材、紅外燈管的質量。波長的穩定等都是問題,所以每件產品都會有一大堆相關的事,就像一個拳頭,五個手指頭中有一個捏不攏,拳頭就抓不緊。因此,RFID標簽給印刷廠、印刷材料及設備供應商都提出了新的要求,也為其開辟了新的產品線。更為重要的是,RFID技術與商標印刷的結合,給國內標簽印刷廠帶來了新的利潤增長點,開辟新的市場。
但是,國內企業要做RFID標簽,還是需要做很多工作的。雖然國外也有一些廠商在國內推銷生產RFID標簽的設備,但是都很貴。全球做RFID標簽的公司,每家的工藝都不同,沒有標準。因此,要想在這個市場上搶得先機,就要注重生產工藝和材料的研發和選擇、以及天線生產的設計。 如今,互聯網已經對全球產生革命化的影響,而RFID的出現,使Internet of Things(物聯網)的影響將日趨擴大。 (文/王斌)
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