新時代下的智能標簽技術

陳出新，梁莉娟

(武昌工學院，湖北 武漢 430065)

伴隨著互聯網的飛速發展，智能設備已經成為人們生活不可缺少的一部分。在“人人皆是網民，事事都要智能”的背景下，人們所能交互信息的途徑變得更多、更便利。對于商品，人們不再是只追求于了解價格、生產商等淺顯的信息，而是對商品的運輸、保存、真偽、管理、生產等更多層次的信息需求越來越多。這就導致老式的標簽已經無法承載這么多信息而變得局限，早期的智能標簽也因為造價高昂、技術不太成熟無法廣泛地應用于市場。而新時代下的智能標簽可以更方便高效地提供相關信息的需要，有效地解決之前標簽存在的弊端。

1 新型智能標簽

新型智能標簽技術利用NFC技術來實現用戶和商品之間的信息交互，是在標簽領域的一種全新的技術應用。該標簽可以做成各種形狀，從而應用于各種物品上面。其中新型智能標簽中的智能芯片還能存儲收集各種信息，能夠廣泛地應用于物流、倉儲、檢驗等各個方面。

2 新型智能標簽的優點

老式的智能標簽可以運用云端計算、大數據處理、云端處理等高新技術，對產品的各項信息進行檢測、實時跟蹤等各項自動化流程，來給產品附加其他價值，但是因為成本太高，導致了商品的價格也相應提高，無法讓消費者真正受益。新型智能標簽系統省去了云端計算、大數據、云端處理等技術，同時運用更為便宜的NFC模塊來實現信息的交互，在保持了老式智能標簽的監測功能的條件下，把智能標簽帶到了更加接近消費者的地方，讓智能標簽更加大眾化。同時利用物聯網技術，配合相應的App或者小程序來使用，給消費者帶來更加便捷、安全的消費體驗的同時，也能更好地為企業提供便利。

通過簡易的App或者小程序來與標簽進行交互，實現貨物、設備和倉儲空間的快速匹配，把商品和消費者以及相關生產企業聯系起來。巧妙利用物聯網、移動互聯網等技術及時匯集和整理產品的相關信息。這些智能化、信息化技術的應用可以對相關信息進行實時監控，大大減少和優化了中間環節，降低了人力資源的投入，也是讓智能標簽大眾化和平民化的手段，“新型智能標簽”解決了老式智能標簽應用范圍小等問題，這將消費者與企業和商品的距離拉得更近了。

3 新型智能標簽的結構與設計

新型智能標簽系統的總體設計方案分成兩大模塊：①標簽本體的硬件設計；②相關的交互軟件App的設計。

3.1 硬件系統的設計

3.1.1 標簽載體。其中包含智能芯片和通信線圈，芯片用于信息的存儲，線圈用于通信電路來和其他模塊進行通信。

3.1.2 NFC模塊。在標簽和用戶端之間傳遞信號，實現信息的交互。

3.1.3 主機。集中管理儲存所有信息并且進行加工整理。

3.1.4 閱讀器。從主機中選擇讀取需要了解的相關信息。

圖1 硬件系統設計及其原理

3.2 軟件系統的設計

利用GNU Radio開發軟件來提供信息運行和數據處理，最終將處理好的信號寫入相應的主機數據庫中。兼顧泛用性，對于不同的應用場景，使用不同的軟件版本。

4 新型智能標簽的應用場景

4.1 物流行業

目前來看，物流行業是智能標簽技術應用的最大舞臺。雖然自動化技術推動了物流行業的革新，計算機完成了物流業智能化的發展，大大提高了效率。但是仍有許多的工作需要大量的人工去完成，例如貨物的分揀還是需要人工去掃描條形碼把信息輸入數據庫中。這種人工與產品一對一的方式，在有了智能標簽之后就可以變為一對多的模式，一臺設備可以同時交互讀取多個標簽。老式的手持條形碼二維碼識別器也可以變成更加小巧簡約的NFC交互器，又或者是更方便的智能手機。

4.2 商品的溯源管理

在經銷商、生產商和消費者之間產生了確立的消費關系之后，就可以讓三方通過智能標簽來獲取商品信息以及進行管理。生產商可以把相應的生產信息，例如生產日期、產地，存儲到標簽里；經銷商可以通過標簽來了解生產信息，從而設立銷售信息并存儲到標簽中，同時也對市面上的產品進行把控，及時進行調貨、補貨等操作；而消費者可以通過標簽了解到商品的使用方法、出廠信息等，以及商品在物流途中所到達的地方、產地等，防止收到假冒偽劣產品。

4.3 商品的品質監控

伴隨著人們生活質量越來越好，人們對安全的追求也越來越高，尤其是食品和藥品方面。由于各種原因，食品藥品在供應鏈物流上無法做到實時監控，導致不能確定食品藥品所處環境是否穩定，其質量安全得不到保障，潛在危害性極大。智能標簽可以同時監控環境磁場轉化為信息傳遞到經銷商或者生產商，可以及時地對產品進行檢測查詢，從而保證食品藥品安全。

4.4 倉庫智能化管理

倉庫管理一直都是人力資源投入比較多的地方，工作繁瑣，投入大，容易出錯，效率還較低。商品出入庫，貨架變動都需上報管理員然后記錄。如果規模過大，商品編號繁瑣，可能還會出現編號重復、空號、錯號等問題。智能標簽的應用可以有效地解決這個問題，解放人力，使倉庫管理更加準確、及時、高效。在每個貨架上、每個區域都可以放上智能標簽的感應器，每次商品不管是出貨架還是進入貨架都會被感應到然后自動記錄到數據庫中。這樣一來，需要什么商品直接找到相應的智能標簽號碼就能快速、準確地定位到商品，商品的出庫入庫也不再需要管理員的把控與記錄。

5 新型智能標簽存在的問題

5.1 標準的不統一

因為是全新的智能標簽技術，新型智能標簽尚且未有國際的或者國家的統一標準，對于NFC技術的運用也沒有一個準確的統一技術標準。目前新型的智能標簽還不能保證與老式智能標簽的閱讀器完美兼容，因此想要完成新型智能標簽的轉換可能需要淘汰掉許多老式智能標簽的硬件，造成額外成本。

5.2 數據的安全

所有的智能設備都會面臨的最大難題就是數據安全：①網絡數據，產品生產商的生產信息或者是用戶的安全信息都有可能會通過智能標簽被非法利用；②標簽檢測的數據信息，標簽損壞、檢測距離太遠或者是其他原因，可能會導致數據的準確性降低。因此相關數據信息的安全保障，是新型智能標簽接下來所要重點解決的問題。

6 新型智能標簽的未來前景

從2007年末開始，FRID技術就在全國市場上迅速增長，而后期市場增長的主力軍就是中國的二代身份證、圖書館標簽、醫用就診卡等。基礎設施和FRID卡片總值達到了20億美金，中國由此成了最大的FRID市場。2017年，我國包裝總產值已經突破萬億，直至目前仍處于一個飛速增長的階段，包裝產業具有無限的發展可能。在市場的不斷刺激下，以及國家出臺的相關政策，我國的包裝產業在智能化的浪潮中穩步前行。并且為了貫徹環保理念，老式的一次性標簽也在漸漸地淘汰。包裝正在向綠色、高效的方向轉型。智能包裝技術將是我國一大發展趨勢，作為智能包裝的新型技術，智能標簽是先鋒，是智能包裝技術最先進的體現。

新型智能標簽技術是對老式智能標簽的一種再革新。通過NFC、物聯網等技術的應用，降低了智能標簽的成本；同時相關App和小程序的推廣應用，降低了智能標簽的使用門檻，使得新型智能標簽具有廣泛性。使用技術越簡單，消費者的參與度就會會越高，品牌從消費者那里獲得的參與度才會越高。

包裝智能化已經是當今社會不可阻擋的趨勢，目前中國雖然在智能標簽技術行業上相對落后，但是發展速度還是世界第一，中國應該抓住這個開發機會，積極解決智能標簽的問題。對于現有的問題和缺點，投資大量資源進行智能包裝技術的研究開發，打造適合我國的智能化、信息化包裝，進而提高產品附加價值，推動我國高新信息技術的發展，帶動我國市場經濟的增長。

7 結束語

一直以來，無論是何種形式，標簽的應用都是在產品識別、信息攜帶、內容描述、運輸標記等方面。許多標簽經過各種印刷處理，在不同的產品和不同的用戶群體中發揮著不同的作用。但是標簽的生產和使用已經悄然發生了變化，智能標簽的潛力已不再和印刷的外觀與內容產生聯系，而是逐漸變得智能化。新型智能標簽技術通過更便捷的信息交互模式和更低的制造成本，拉近了商品和消費者的距離，便利了人們的生活，推動了智能包裝技術的發展。新型智能標簽技術有著巨大的發展前景，我國應把握好時機，更加重視智能標簽行業的發展，為全球一體化的發展趨勢做好全面的準備。