RFID技術在智能化包裝中的應用

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

關鍵詞：RFID技術;電子標簽;智能包裝;RFID應用

1 RFID技術與智能包裝技術簡介

射頻識別（Radio frequency of identification，RFID）技術，可通過天線、無線讀寫器（固定的或手持）與計算機或相關的企業管理信息系統數據庫建立聯系，特別是在產品包裝標識和自動跟蹤管理技術的研究及應用上迅速發展。其可粘貼在單件商品（如服裝、食品、藥品等）上，以實現對單件商品的信息管理和對商品生產、包裝、入庫、出庫、銷售、防偽查詢、售后服務等全過程的監控和跟蹤（如圖1），因此成為商品防偽的主流。運用智能包裝技術可以溯源防偽，給消費者更放心的商品、更透明的生產過程，讓消費者享受更多的商品服務。智能包裝，就是在現有包裝技術上，添加更多的相關信息，采用RFID電子標簽，存儲更多的商品信息。在智能包裝上，通過不斷創新，加入更多的機械、電氣、電子和化學性能等新技術，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境條件。智能包裝應用在幾乎所有的產品應用領域，包括電子產品、食品、飲料、醫藥、生活用品等[1，2，3]。

2 基于RFID技術的智能化包裝研究現狀

從RFID應用角度來看，在國內已經廣泛使用RFID天線技術，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標簽已應用在天津地鐵票、津酒標簽、天津圖書館圖書標簽、山西汾酒標簽等優質項目。[4]

在國外，RFID技術同樣發展很快，例如日本。日本Toppan Printing Co.公司的RFID標簽系統技術是非常成熟的，目前有兩家酒水進口商和化妝品制造商都在應用，這些商家主要是將這些智能標簽用于產品防偽[5]。Toppan公司標簽的設計非常有吸引力并能為客戶提供可視化的防偽驗證，標簽內含2.4GHZ的無源射頻識別（RFID）標簽芯片和獨特的全息圖像，讀距約20mm，稱他們的標簽為Crystagram標簽。

目前很多商品都是通過互聯網進行銷售，所以偽造品的數量越來越多。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品真偽。為此，Toppan Printing Co.在日立公司的幫助下開發出一種混合型的RFID全息圖標簽，可適用于高價值的物品，如葡萄酒和電子產品等。Crystagram標簽正是結合了帶有RFID芯片的全息圖設備。每個芯片上都帶有獨特的編號，并有128位的存儲功能，編碼可以連接到后端系統存儲的產品信息。另外，標簽采用“脆處理”方法制造，如果有人試圖將標簽從產品上撕下來，則標簽的外層會掉下來但全息圖和RFID標簽依然附著在產品上。

總的來說，無論國內還是國外，都對RFID標簽的設計、生產成本很重視，在滿足各種應用的條件下，逐漸縮減成本，以達到普遍應用的目的。

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系統由RFID讀寫器和RFID標簽組成，RFID標簽依靠讀寫器發射的電磁信號供電，并通過反射調制電磁信號與讀寫器通信。RFID標簽由RFID標簽芯片和標簽天線組成。其中讀卡器主要讀取（有時還可以寫入）電子標簽信息，可設計為手持式或固定式;天線負責在標簽和閱讀器間傳遞射頻信號;標簽是由耦合元件及芯片組成，每個RFID標簽具有唯一的ID，附著在物體上標識目標對象。圖2為RFID的工作原理示意圖。

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

隨著RFID標簽天線對小尺寸、低成本、高精度、高效率等要求的提高，印刷天線墨層細微結構越豐富，導線厚度越大，各印刷參數之間的矛盾將越突出，RFID標簽天線的成品率和制造成本將受到更加嚴峻的考驗。因此，用導電油墨絲網印刷技術制造RFID標簽天線的前景是光明的，道路是曲折的。

4 RFID在其他生產中的應用

RFID是一種快速、實時、非接觸式信息采集與處理的髙新技術，有望在產品包裝、生產制造、交通運輸、商品防偽、超市管理等行業得到普及應用。[6]。RFID技術是21世紀前沿信息技術之一，它與網絡技術、電子商務相結合，催生了一種新型的網絡——物聯網。RFID在其他行業中的應用可以從圖4看出。

RFID智能包裝技術是集合了多元知識基礎的一種新興技術分支。RFID智能包裝技術的出現，讓商品和人、機交互式溝通更為簡捷;它的巨大市場及其潛在的機遇，也將預示著這一朝陽產業將成為經濟發展的新的起躍點。將具有實際的指導價值和現實意義。在RFID無線射頻技術的幫助下，使企業的商品生產、銷售、快速盤點、快速查找、定位、跟蹤服務等成為了現實。RFID無線射頻識別技術的應用給現代商業帶來了一次跨時代的革命，使商品經營管理數字化建設更上一層樓。

參考文獻：

[1] 焦琦。直擊RFID技術與產品應用，印刷工業，2012年。

[2] 翟慶彬。網版印刷在印刷電子中的應用，絲網印刷，2014年。

[3] 羅春彬，彭龑，易彬，昌學年。基于RFID的酒產品防偽系統的設計，通信技術，2010 年。

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

[5] 李銀，龍偉，朱莫恕。基于RFID的酒類產品防偽架構設計與研究，現代電子技術，2007年。

[6] 游戰清，劉克勝，張義強等。無線射頻識別技術（RFID）規劃與實施。北京：電子工業出版社，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 研究方向：包裝印刷