RFID引入傳統(tǒng)包裝 E-包裝隨之產(chǎn)生
近幾年,信息技術(shù)強烈地影響著與人們?nèi)粘I钕⑾⑾嚓P(guān)的包裝業(yè)。盡管包裝機械制造商和消費產(chǎn)品包裝制造商都用最好的技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品制造,但是直至現(xiàn)在,產(chǎn)品包裝卻沒有多大的變化,但這種狀況會在新的信息技術(shù)引入產(chǎn)品包裝后發(fā)生很大的改變。
例如,應(yīng)用RFID(無線射頻技術(shù),Radio Frequency Identification)制造產(chǎn)品包裝上的電子標(biāo)簽就成不IT界最熱門的創(chuàng)新之一。該項技術(shù)早在80年代就由美國國防部和世界第一大商品零售商——沃爾瑪公司首先提出并進(jìn)行研究。由于RFID技術(shù)的不斷完善和該技術(shù)良好的應(yīng)用前景,加上各大零售業(yè)巨頭如Tesco\Metro和IT界的Phlipe、IBM等的積極參與,在不遠(yuǎn)的將來,RFID將極有可能取代現(xiàn)今廣泛使用的傳統(tǒng)條碼而走進(jìn)人們的日常生活。沃爾瑪決定其前100家供應(yīng)商在2005年前必須使用RFID電子標(biāo)簽,其間的市場是不言而喻的。
驅(qū)使包裝業(yè)不斷使用新技術(shù)來進(jìn)行信息交流和傳播的根本動力是提高生產(chǎn)力,提升企業(yè)競爭力。IT技術(shù)是目前世界技術(shù)發(fā)展的潮流,包裝業(yè)自然不能忽視信息技術(shù)在產(chǎn)品包裝方面提高功能和增強吸引力的作用。
E-包裝的概念
正如前面所述,E-包裝是對傳統(tǒng)包裝功能的拓展。傳統(tǒng)包裝所具有的功能在E-包裝中必須保留,如包裝不能影響被包裝產(chǎn)品的性能而且要輕便;同時要在產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)對產(chǎn)品進(jìn)行應(yīng)有的保護(hù);要具有一定的強度、緊度和穩(wěn)定性;當(dāng)然也要滿足如便于倉儲、便于充填、便于消費者使用和吸引消費者眼球等功能。但更為重要的是E-包裝使用了傳統(tǒng)包裝所沒有的信息技術(shù),這使得商品在外觀、功能、產(chǎn)品包裝的實施、物流管理等方面都不同于傳統(tǒng)產(chǎn)品的包裝。E-包裝的關(guān)鍵創(chuàng)新之處在于其無需人工接觸、無需光學(xué)可觀、無需人工干預(yù)即可完成信息輸入和處理,完全優(yōu)化產(chǎn)品的供應(yīng)鏈。
E-包裝的組成
E-包裝的主要組成部分包括能源、智能標(biāo)簽、電子導(dǎo)電油墨、電子紙等部分。
能源
能源對于E-包裝來說是十分重要的組成部分。目前的E-包裝能源形式有兩種,一種是被動式E-包裝,這種標(biāo)簽在產(chǎn)品外包裝上沒有能源,要依靠外部能量對其激活后才能進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的處理;而主動式E-包裝則是一種在包裝上自帶能源的包裝形式。因為鋰電池會增加35%的產(chǎn)品包裝質(zhì)量,所以不適合用在產(chǎn)品外包裝上。作為其替代品,一種輕質(zhì)、無毒、易于使用的固體電解質(zhì)蓄電池應(yīng)運而生。另外一種小型可折疊的太陽能電池也正在研制中,這樣就可以滿足E-包裝對于能源的需求。
芯片
芯片的主要作用是處理數(shù)據(jù)信息。通過多年的努力,芯片的厚度不斷降低,可以用在包裝產(chǎn)品的一些柔性材料上。智能標(biāo)簽(也稱電子標(biāo)簽)就是由耦合元件和芯片集成在薄膜上來完成數(shù)據(jù)的存儲、發(fā)送和搜集數(shù)據(jù)的。
傳感器
對于E-包裝來說,數(shù)據(jù)接收部件十分關(guān)鍵。這些部件可以直接固定在外包裝上,也可以作為包裝的一個外設(shè)。如生物測量傳感器可以用來為顧客復(fù)制信息,而CMOS(互補金屬氧化物半導(dǎo)體隨機存取存儲器),因為其便宜的價格、小巧的體積和便于大規(guī)模制造而適用于集成在商品的外包裝上。
導(dǎo)電油墨
導(dǎo)電油墨是一種允許電流流動的特殊油墨,它是由細(xì)微導(dǎo)電粒子和導(dǎo)電聚合物等組成。印刷到承印物上,可用于連接標(biāo)簽的各組成部分,充當(dāng)芯片和天線的作用。
現(xiàn)在大部分電子標(biāo)簽多采用沖壓或蝕刻的方法來制作,如果采用導(dǎo)電油墨通過印刷來完成的話,從兩方面節(jié)約了RFID標(biāo)簽的成本。首先,從材料成本上,油墨要比沖壓或蝕刻金屬線圈的價格低;其次,從材料耗用量上說,沖壓或蝕刻要消耗大量金屬,而導(dǎo)電油墨印刷天線電路速度高、成本低、效率高。而且導(dǎo)電油墨不僅可用于絲網(wǎng)印刷,不可應(yīng)用到膠印、凹印、柔性版印刷等各種印刷工藝,大大拓寬了印刷的新領(lǐng)域,如紙箱等包裝印刷、不干膠印刷等。
電子紙
目前用于E-包裝上商品信息顯示的兩種主要技術(shù)是:有機發(fā)光顯示和電子紙。有機發(fā)光顯示是基于一種用有機物體制制造的薄的合成半導(dǎo)體在電子激發(fā)狀態(tài)下會發(fā)出光的原理而制造的,這種技術(shù)相對于傳統(tǒng)的LCD的優(yōu)點是簡便、便宜、低能耗。
電子紙是一層很薄的薄膜,薄膜內(nèi)部有很多充滿白色和黑色顏料的微小膠囊集成在一個導(dǎo)電層上。當(dāng)受到電子激發(fā)時,這些微小膠囊就會改變它們的排列,從而就可以產(chǎn)生必要的反差以顯示可讀的信息。目前電子紙的研究十分深入和廣泛,因其可以制造成像紙張一樣柔軟且重量輕,信息可以重復(fù)顯示,所以用于E-包裝是十分理想的。
數(shù)據(jù)信息傳送系統(tǒng)
目前用于數(shù)據(jù)傳送的系統(tǒng)很多,如藍(lán)牙技術(shù)、導(dǎo)電薄膜和RFID技術(shù)等都適合于E-包裝。另外一種稱為"人體接觸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)"的特殊技術(shù)也可以用于E-包裝中。當(dāng)人體接觸到包裝上的這個系統(tǒng)后就會進(jìn)行信息傳送。這里重點講述一下目前方興未艾的RFID系統(tǒng)。
RFID系統(tǒng)包括智能標(biāo)簽、閱讀器和天線:
智能標(biāo)簽 智能標(biāo)簽是由耦合元件及芯片組成標(biāo)簽,相當(dāng)于條碼技術(shù)中的條碼符號,用來存儲需要識別傳播的信息。每個標(biāo)簽具有唯一的電子編碼,它是由EPCGLOBAL統(tǒng)一編制的,每個編碼共有96bit,信息容量非常大。當(dāng)電子標(biāo)簽受到無線射頻信號照射時,能反射回攜帶有數(shù)字字母編碼信息的無線射頻信號,閱讀器就會將該信號進(jìn)行處理識別。
閱讀器 它的任務(wù)是控制射頻收發(fā)器發(fā)射射頻信號:通過射頻收發(fā)器接收來自標(biāo)簽上的已編碼射頻信號,對標(biāo)簽的認(rèn)證識別信息進(jìn)行解碼;將認(rèn)證識別信息連帶標(biāo)簽上其它相關(guān)信息傳輸?shù)街鳈C以供處理。
天線 在電子標(biāo)簽和閱讀器之間發(fā)射和接收射頻信號。
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