RFID引入傳統包裝 E-包裝隨之產生
近幾年,信息技術強烈地影響著與人們日常生活息息相關的包裝業。盡管包裝機械制造商和消費產品包裝制造商都用最好的技術進行產品制造,但是直至現在,產品包裝卻沒有多大的變化,但這種狀況會在新的信息技術引入產品包裝后發生很大的改變。
例如,應用RFID(無線射頻技術,Radio Frequency Identification)制造產品包裝上的電子標簽就成不IT界最熱門的創新之一。該項技術早在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行研究。由于RFID技術的不斷完善和該技術良好的應用前景,加上各大零售業巨頭如Tesco\Metro和IT界的Phlipe、IBM等的積極參與,在不遠的將來,RFID將極有可能取代現今廣泛使用的傳統條碼而走進人們的日常生活。沃爾瑪決定其前100家供應商在2005年前必須使用RFID電子標簽,其間的市場是不言而喻的。
驅使包裝業不斷使用新技術來進行信息交流和傳播的根本動力是提高生產力,提升企業競爭力。IT技術是目前世界技術發展的潮流,包裝業自然不能忽視信息技術在產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-包裝是對傳統包裝功能的拓展。傳統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品的性能而且要輕便;同時要在產品的整個生命周期內對產品進行應有的保護;要具有一定的強度、緊度和穩定性;當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-包裝使用了傳統包裝所沒有的信息技術,這使得商品在外觀、功能、產品包裝的實施、物流管理等方面都不同于傳統產品的包裝。E-包裝的關鍵創新之處在于其無需人工接觸、無需光學可觀、無需人工干預即可完成信息輸入和處理,完全優化產品的供應鏈。
E-包裝的組成
E-包裝的主要組成部分包括能源、智能標簽、電子導電油墨、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,這種標簽在產品外包裝上沒有能源,要依靠外部能量對其激活后才能進行數據信息的處理;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%的產品包裝質量,所以不適合用在產品外包裝上。作為其替代品,一種輕質、無毒、易于使用的固體電解質蓄電池應運而生。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據信息。通過多年的努力,芯片的厚度不斷降低,可以用在包裝產品的一些柔性材料上。智能標簽(也稱電子標簽)就是由耦合元件和芯片集成在薄膜上來完成數據的存儲、發送和搜集數據的。
  傳感器
  對于E-包裝來說,數據接收部件十分關鍵。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。如生物測量傳感器可以用來為顧客復制信息,而CMOS(互補金屬氧化物半導體隨機存取存儲器),因為其便宜的價格、小巧的體積和便于大規模制造而適用于集成在商品的外包裝上。
  導電油墨
  導電油墨是一種允許電流流動的特殊油墨,它是由細微導電粒子和導電聚合物等組成。印刷到承印物上,可用于連接標簽的各組成部分,充當芯片和天線的作用。
現在大部分電子標簽多采用沖壓或蝕刻的方法來制作,如果采用導電油墨通過印刷來完成的話,從兩方面節約了RFID標簽的成本。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,而導電油墨印刷天線電路速度高、成本低、效率高。而且導電油墨不僅可用于絲網印刷,不可應用到膠印、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是:有機發光顯示和電子紙。有機發光顯示是基于一種用有機物體制制造的薄的合成半導體在電子激發狀態下會發出光的原理而制造的,這種技術相對于傳統的LCD的優點是簡便、便宜、低能耗。
電子紙是一層很薄的薄膜,薄膜內部有很多充滿白色和黑色顏料的微小膠囊集成在一個導電層上。當受到電子激發時,這些微小膠囊就會改變它們的排列,從而就可以產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,信息可以重復顯示,所以用于E-包裝是十分理想的。
  數據信息傳送系統
  目前用于數據傳送的系統很多,如藍牙技術、導電薄膜和RFID技術等都適合于E-包裝。另外一種稱為"人體接觸網絡系統"的特殊技術也可以用于E-包裝中。當人體接觸到包裝上的這個系統后就會進行信息傳送。這里重點講述一下目前方興未艾的RFID系統。
RFID系統包括智能標簽、閱讀器和天線:
智能標簽 智能標簽是由耦合元件及芯片組成標簽,相當于條碼技術中的條碼符號,用來存儲需要識別傳播的信息。每個標簽具有唯一的電子編碼,它是由EPCGLOBAL統一編制的,每個編碼共有96bit,信息容量非常大。當電子標簽受到無線射頻信號照射時,能反射回攜帶有數字字母編碼信息的無線射頻信號,閱讀器就會將該信號進行處理識別。
閱讀器 它的任務是控制射頻收發器發射射頻信號:通過射頻收發器接收來自標簽上的已編碼射頻信號,對標簽的認證識別信息進行解碼;將認證識別信息連帶標簽上其它相關信息傳輸到主機以供處理。
天線 在電子標簽和閱讀器之間發射和接收射頻信號。
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