制約RFID在包裝領域的規模應用的十因素

RFID，無線電射頻識別技術，自20世紀中期奠定了其理論基礎以來，隨著科學技術的進步不斷地得到豐富和完善。從本世紀初起，RFID產品，如單芯片電子標簽、多功能電子標簽識讀、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RF1D正在成為現實，在國外發達國家中逐漸得到廣泛應用。而且，基于RFID技術的多功能電子標簽在包裝領域的優勢是顯而易見的，RFID通過自動的方式迅速簡便無誤地獲得關于產品、地點、時間、交易的信息。不用接觸，看見目標，即使物品被牢固包裝或是環境不適，也不會影響它的識別功能，這是RFID有別于條形碼的一大特點。另外，RFID并不僅僅是代碼，它能夠讀寫數據，能夠在處理系統中儲存資料，并可以將其連接到PC或PLC網絡上。RFID能夠提高數據質量，貨物管理，資料持久保存等。RFID在供貨鏈中的運用能夠提高管理，加強終端對終端的連接。RFID的運作不需要人工介入，它無線運作，具有讀寫功能，也將是物流管理上的一大革命。

　　RFID是一種非接觸式的自動識別技術，最簡單的RFID系統由標簽、讀寫器和天線及數據管理系統等3個主要部分組成。電子標簽由天線和RFID芯片組成，每個芯片都含有唯一的識別碼，用來表示電子標簽所附著的物體。讀寫器用來讀寫電子標簽中的信息，讀寫器通過網絡和其他計算機或系統通訊，完成對電子標簽的信息獲取、解釋以及數據管理。數據管理系統主要完成數據信息的存儲及管理，可以由簡單的小型數據庫擔當，也可以是集成RFID管理模塊的大型ERP數據庫管理軟件。

　　RFID工作原理并不復雜：標簽進入磁場后，接收讀寫器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息，或者主動發送某一頻率的信號，讀寫器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統進行有關數據處理。

　　RFID標簽的標準結構應該是三層，壓敏型的面紙和電子標簽模塊復合在一起，然后再添加一層剝離層。其中，電子標簽模塊包含天線和芯片，它是RFID標簽核心的部分。RFID標簽大致可以分為幾類：根據射頻卡的不同可分成可讀寫卡、一次寫入多次讀出卡和只讀卡。顧名思義，前2種卡可以識讀器讀取信息，也可以重新改寫信息。而只讀卡在整個流通過程中只能讀取，卡上信息不能被改寫。

　　電子標簽還可分為主動式、半主動式和被動式3種。主動式和半主動式標簽本身帶有的射頻能量，識別范圍更大，能記錄某些類型傳感器發出的信息。被動式標簽從識讀器的無線射頻場獲取能量，本身不需要集成能源。

　　目前電子標簽主要還是應用于集裝箱或大包裝商品或單品價值較高的商品這個領域，電子標簽能夠將供應鏈各環節結為一個有機的整體，在提高物流效率、降低物流成本，以及在產品質量追溯和產品信息加載上具有顯著的優勢，已表現出強勁的發展勢頭。但是，RFID技術仍未完全成熟，目前仍有許多因素制約其在包裝領域的規模應用。隨著計算機技術發展背景的速度，下列的各種因素均可因為科技的進步而改進。這也是本文要重點討論的內容。

　　1、RFID系統成本

　　RFID系統成本一直是制約著其廣泛應用的一關鍵因素。RFID標簽和組件的成本根據所使用的技術而有所差異。例如：與可寫入型的相比，只讀型的相對便宜；被動式比主動式相對偏宜。另外，利潤空間、標簽結構、訂單大小都影響標簽成本。目前，RFID系統成本雖然已下降了許多，在過去的1O年中，一個RFID標簽的平均售價已由100美元降到1美元。許多RFID標簽專家預測，未來1～2年內，RFID標簽的成本能降到15美分左右，5年之內降到1O美分。但是，電子標簽本身不是唯一要考慮的成本，要使用RFID系統還要相應的硬件和軟件投資，這也是一筆數目巨大的一次性投資。

　　通過對集成電路、天線和制造工藝的改進，集成電路、天線和其它元件的裝配費用以及把它們應用到產品包裝上的費用都將會適當地降下來。雖然，還有許多的技術障礙需要解決，如加強半導體聚合體的性能，以及在印刷分辨力、套準精度、必要的隔離層和一個干凈的印刷環境上得到實質性的改善和提高。但是，相信在不久的將來，RFID和其電子標簽的制作成本應該很快就會降到商家可以普遍接受的價格。

　　2、材料的因素

　　包裝產品中有許多是液體或者包裝材料是金屬的，液體會吸收無線電波，金屬會反射無線電波。這就使RFID追蹤包裝有高含量液體的產品、金屬或金屬箔包裝的產品有一定的難度，這也是制約電子標簽在包裝領域中應用的因素之一。

　　3、閱讀器的有效范圍

　　閱讀器的有效范圍很大程度上取決于電子標簽所選用的頻率。標簽的方向也影響著閱讀器的有效范圍和準確性，當標簽從垂直狀態變成旋轉傾斜狀態通過閱讀器時，其閱讀范圍將降低。當輸送帶上單個標簽在閱讀有效范圍內通過時，閱讀可靠性和準確性非常好，多個標簽方向各異在傳送帶閱讀的可靠性就不能保證了。標簽和閱讀的天線尺寸也是一個重要因素，而手持閱讀器的閱讀距離要大大低于固定閱讀器，所以只適合短距離的電子標簽閱讀。

　　4、無線電波的可靠性和穩定性

　　任何一個使用手機的人都經歷過無線電波在傳送中的不可預測性，會出現信號變弱或中斷現象，而這種狀況也會出現在RFID標簽和RFID閱讀器之間的傳送中。當無線電波不能穩定的情況下，就會使RFID閱讀器收不到RFID標簽發出的信號，這樣就會導致信息的延遲或丟失。這也限制了RFID在包裝領域中的應用。

　　5、電子標簽間的相互影響

　　RFID標簽和RFID閱讀器是靠無線電波來相互傳遞信息的，但是如果碰到電磁波和其他RFID標簽和RFID閱讀器的影響和干擾時，信息就不會被準確地傳遞出去。因為很有可能不同的RFID系統選擇的是不同頻率，所以在同一區域里，如果有不同頻率的RFID系統存在，那各自的RFID系統就會受到另一RFID系統的干擾。這樣也會使信息丟失和損壞，因此避免RFID系統被干擾也是一個需要完善解決的問題。

　　6電磁場的干擾

　　電磁場的干擾是無處不在的，很多基于無線電的技術會對RFID系統造成干擾，從而導致許多多問題。環境中其他因素，如無線電波、手機、局域網、氖氣燈都會產生電磁場的干擾。這種干擾會影響包裝領域物流管理時，整個供應鏈數據的產生、修正及更改的準確性。所以，在選擇RFID技術的時候，尤其是在考慮電纜和其他通訊設施的時候，需要重點考慮電磁場的干擾問題。為了找出是否存在這種干擾問題，非常必要實施一些測試措施并做相應解決。

　　7、數據庫的管理

　　物理管理中一個完整供應鏈，具有潛在的巨大的動態數據和臨時數據，這遠遠超過了目前的數據庫管理軟件的處理能力。RFID系統的使用必然伴隨大量新的數據信息，目前為止，很多供應商還沒有建立專門數據庫，用以收集和分析這些信息，并根據分析考慮下一步行動，反饋到供應鏈進行調整。所以，這也是限制了RFID在包裝領域中規模應用的一大因素。

　　8、編碼的兼容性

　　RFID的編碼標準和通信協議(通信接口)構成了RFID標準的核心。目前，在RFID技術發展進程中，已經形成了EPCglobal，ISO，UID，AIM和IP—x五大標準組織，分別代表了國上不同團體或者國家的利益。這些標準的不兼容性及與現有的編碼系統不調和性將制約著RFID被廣泛應用。

　　9、多種無線頻率的特性

　　RFID標簽和閱讀器工作時所使用的頻率稱為RFID工作頻率。目前，RFID使用的頻率跨越低頻(LF)，高頻(HF)，超高頻(UHF)，微波等多個頻段。各種無線頻率有各自的優缺點。RFID頻率的選擇影響信號傳輸的距離和速度等，同時還受到各國法律法規的限制。

　　1O、數據共享與隱私權

　　RFID實施過程當中，隱私權成為普遍關注的問題。有很多人對于他們的行動和購買習慣被自動眼蹤感到很不安，他們認為這是事關個人隱私的問題。當然，一個在它的供應鏈管理當中實施RFID的公司，絕對不希望它的對手跟蹤它的貨物和庫存情況。如果公眾沒有在隱私權的保護上有足夠的安全感，那么RFID的推行將會遇到極大的阻力。

　　除此之外，還有需要考慮的因素，如RFID的國際標準和國家標準的統一性，企業的內部信息的保護問題，以及在電子標簽的印刷方式和制作等。