智能包裝指人們通過創新思維,在包裝中融入新技術,使其既具有包裝的基本功能,又有一些特殊性能。這些包裝的特殊性可滿足商品的特殊要求及環境條件,它涉及多種學科技術,例如計算機、微電子、材料、化學、人工智能和微生物技術等。智能包裝大致分為功能結構型、功能材料型和信息型3類。信息型智能包裝技術主要是以反映包裝內容物及其內在品質和運輸、銷售過程信息為主的新型技術。信息型智能包裝又稱為電子信息組合包裝,一般由記錄信息的電子芯片、軟件和條形碼組成,是最有發展活力和前景的包裝技術之一。當前,此類信息型智能包裝從一維碼、二維碼識別技術,發展到多維碼、RFID、NFC、EPC技術,正向高級智能包裝階段邁進,廣泛應用到產品溯源、智能物流、智慧倉儲、票證防偽、人員管理、移動支付等生活的全方位,呈逐年上升趨勢
RFID、NFC和EPC射頻識別技術應用
1.RFID技術應用
RFID即無線射頻識別,俗稱電子標簽。它是一種通過無線電波實現非接觸的資料存取技術,此技術利用無線通訊結合資料存取技術,連結背后的資料庫系統,形成一個龐大且串連在一起的系統。按照能量供給方式的不同,RFID標簽分為有源、無源和半有源3種;按照工作頻率的不同,RFID標簽分為低頻(LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)和微波頻段(MW)的標簽。當前國際上RFID應用以LF和HF標簽產品為主;UHF標簽已被規模生產,由于其具有可遠距離識別和低成本制造的優勢,有望在未來幾年內成為主流;MW標簽只在部分國家得到應用。我國HF芯片已實現產業化,UHF芯片也已經完成開發。從技術應用上分析,RFID標簽正從單芯片電子標簽向多電子標簽識讀、無線可讀可寫、無源電子標簽的遠距離識別、適應高速移動物體的RFID方向發展。RFID更多地被應用在生產、物流、跟蹤、資產管理上,具體應用實例如下:
①RFID標簽逐步從芯片型向無芯片型方向發展,無芯RFID標簽指的是不含有硅芯片的射頻識別標簽。由于硅芯片價格昂貴,即使不考慮硅芯片的花費,其安裝費用就相當于所使用的條形碼費用的95%。而無芯標簽的主要優勢是能以很低的成本直接印在產品和包裝上,因此在特定的應用領域很有前途。例如空運包裹、動物、住院或者受監護的人員等。
?、谛滦筒牧先〈鷤鹘y的RFID。例如石墨烯材料制成的電子標簽,傳統電子標簽一般以金屬鋁為原料,制造工藝不環保、使用壽命短。而由石墨烯材料制成的電子標簽,只需在普通白紙上直接印刷,制成的標簽不僅性能更優,壽命也長(約是鋁制材料的3倍),接收信號的距離更長,而且節能環保、質地柔軟,可直接粘貼在衣服等軟性材料上。目前已實現石墨烯射頻標簽的產業化,例如由安德烈?海姆研發制造的石墨烯電子標簽及射頻天線于2017年10月在南京鼎騰石墨烯研究院有限公司實現了規?;a。
2.NFC技術應用
NFC(Near Field Communication),即近距離無線通訊技術。它是一種非接觸式識別和互聯技術,可以在移動設備、消費類電子產品、PC和智能控件工具間進行近距離無線通信。NFC技術支持多種應用,包括移動支付與交易、對等式通信及移動中信息訪問等。其具體特點有:NFC采取了獨特的信號衰減技術,它具有距離近(NFC傳輸范圍比RFID小)、帶寬高、能耗低的特點;NFC與現有非接觸智能卡技術兼容,已經逐漸成為越來越多主要廠商支持的正式標準;NFC是一種近距離連接協議,提供各種設備間輕松、安全、迅速而自動的通信,NFC在公交、門禁、手機支付等領域內發揮著重要作用,如付款、電子票證、交換和傳輸數據等?,F在很多手機內置NFC芯片,可以用來支付,也可以用作數據交換與采集。例如華為、中興、小米等有多款NFC手機,如圖3所示手機界面,開啟NFC后,然后將兩臺設備距離保持在10cm以內。系統就會開始連接,再點擊要發送的東西就可以發送到對方的設備,還可以查詢地鐵、公交卡余額等。