RFID技术在智能化包装中的应用

摘要：RFID标签都具有全世界唯一的ID，可附着在物体上来标识目标对象，俗称电子标签或智能标签。目前，高档商品或奢侈品的造假现象屡禁不止，而此种具有全世界唯一ID的电子标签就可以用到该类产品防伪中，以其自身的优势在未来的产品生产中将逐渐取代传统的防伪技术。

关键词：RFID技术;电子标签;智能包装;RFID应用

1 RFID技术与智能包装技术简介

射频识别（Radio frequency of identification，RFID）技术，可通过天线、无线读写器（固定的或手持）与计算机或相关的企业管理信息系统数据库建立联系，特别是在产品包装标识和自动跟踪管理技术的研究及应用上迅速发展。其可粘贴在单件商品（如服装、食品、药品等）上，以实现对单件商品的信息管理和对商品生产、包装、入库、出库、销售、防伪查询、售后服务等全过程的监控和跟踪（如图1），因此成为商品防伪的主流。运用智能包装技术可以溯源防伪，给消费者更放心的商品、更透明的生产过程，让消费者享受更多的商品服务。智能包装，就是在现有包装技术上，添加更多的相关信息，采用RFID电子标签，存储更多的商品信息。在智能包装上，通过不断创新，加入更多的机械、电气、电子和化学性能等新技术，使其既具有通用的包装功能，又具有一些特殊的性能，以满足商品的特殊要求和特殊的环境条件。智能包装应用在几乎所有的产品应用领域，包括电子产品、食品、饮料、医药、生活用品等[1，2，3]。

2 基于RFID技术的智能化包装研究现状

从RFID应用角度来看，在国内已经广泛使用RFID天线技术，例如IC卡、电子门票、地铁票、高速公路上的ETC通道等。目前天津方通的RFID标签已应用在天津地铁票、津酒标签、天津图书馆图书标签、山西汾酒标签等优质项目。[4]

在国外，RFID技术同样发展很快，例如日本。日本Toppan Printing Co.公司的RFID标签系统技术是非常成熟的，目前有两家酒水进口商和化妆品制造商都在应用，这些商家主要是将这些智能标签用于产品防伪[5]。Toppan公司标签的设计非常有吸引力并能为客户提供可视化的防伪验证，标签内含2.4GHZ的无源射频识别（RFID）标签芯片和独特的全息图像，读距约20mm，称他们的标签为Crystagram标签。

目前很多商品都是通过互联网进行销售，所以伪造品的数量越来越多。又因零售层面的商家及顾客不太可能持有RFID阅读器，所以可以借助全息图辨别产品真伪。为此，Toppan Printing Co.在日立公司的帮助下开发出一种混合型的RFID全息图标签，可适用于高价值的物品，如葡萄酒和电子产品等。Crystagram标签正是结合了带有RFID芯片的全息图设备。每个芯片上都带有独特的编号，并有128位的存储功能，编码可以连接到后端系统存储的产品信息。另外，标签采用“脆处理”方法制造，如果有人试图将标签从产品上撕下来，则标签的外层会掉下来但全息图和RFID标签依然附着在产品上。

总的来说，无论国内还是国外，都对RFID标签的设计、生产成本很重视，在满足各种应用的条件下，逐渐缩减成本，以达到普遍应用的目的。

3 用于智能化包装的RFID原理及制作方法

一般来说，典型的RFID系统由RFID读写器和RFID标签组成，RFID标签依靠读写器发射的电磁信号供电，并通过反射调制电磁信号与读写器通信。RFID标签由RFID标签芯片和标签天线组成。其中读卡器主要读取（有时还可以写入）电子标签信息，可设计为手持式或固定式;天线负责在标签和阅读器间传递射频信号;标签是由耦合元件及芯片组成，每个RFID标签具有唯一的ID，附着在物体上标识目标对象。图2为RFID的工作原理示意图。

目前，我国已成为世界上RFID标签的最大制造国和主要应用市场，通常RFID标签天线制造技术包括金属铝/铜真空溅镀法、金属铜箔电镀法、金属铝箔腐蚀法、导电油墨丝网印刷法等。其中，金属铝箔腐蚀法是现阶段国内外普遍使用的RFID标签天线制造技术，但制造速度慢、精度低、尺寸大、污染严重、天线基材单一。国内外印刷RFID天线的厚度在（0.01-0.04） mm，且墨层厚度比较均匀。图3为丝网印刷制备的RFID的示意图。

随着RFID标签天线对小尺寸、低成本、高精度、高效率等要求的提高，印刷天线墨层细微结构越丰富，导线厚度越大，各印刷参数之间的矛盾将越突出，RFID标签天线的成品率和制造成本将受到更加严峻的考验。因此，用导电油墨丝网印刷技术制造RFID标签天线的前景是光明的，道路是曲折的。

4 RFID在其他生产中的应用

RFID是一种快速、实时、非接触式信息采集与处理的髙新技术，有望在产品包装、生产制造、交通运输、商品防伪、超市管理等行业得到普及应用。[6]。RFID技术是21世纪前沿信息技术之一，它与网络技术、电子商务相结合，催生了一种新型的網络——物联网。RFID在其他行业中的应用可以从图4看出。

RFID智能包装技术是集合了多元知识基础的一种新兴技术分支。RFID智能包装技术的出现，让商品和人、机交互式沟通更为简捷;它的巨大市场及其潜在的机遇，也将预示着这一朝阳产业将成为经济发展的新的起跃点。将具有实际的指导价值和现实意义。在RFID无线射频技术的帮助下，使企业的商品生产、销售、快速盘点、快速查找、定位、跟踪服务等成为了现实。RFID无线射频识别技术的应用给现代商业带来了一次跨时代的革命，使商品经营管理数字化建设更上一层楼。

参考文献：

[1] 焦琦。直击RFID技术与产品应用，印刷工业，2012年。

[2] 翟庆彬。网版印刷在印刷电子中的应用，丝网印刷，2014年。

[3] 罗春彬，彭龑，易彬，昌学年。基于RFID的酒产品防伪系统的设计，通信技术，2010 年。

[4] 吕治安，肖艳萍。一种基于RFID的商品防伪方法研究，商业研究，2008年。

[5] 李银，龙伟，朱莫恕。基于RFID的酒类产品防伪架构设计与研究，现代电子技术，2007年。

[6] 游战清，刘克胜，张义强等。无线射频识别技术（RFID）规划与实施。北京：电子工业出版社，2005年。

作者简介：

高康明，男，汉族 广东中山 2016年 7.11，本科，中级工程师，中南大学 研究方向：包装印刷