制约RFID在包装领域应用的因素

RFID，无线电射频识别技术，自20世纪中期奠定了其理论基础以来，随着科学技术的进步不断地得到丰富和完善。从本世纪初起，RFID产品，如单芯片电子标签、多功能电子标签识读、无线可读可写、无源电子标签的远距离识别、适应高速移动物体的RF1D正在成为现实，在国外发达国家中逐渐得到广泛应用。而且，基于RFID技术的多功能电子标签在包装领域的优势是显而易见的，RFID通过自动的方式迅速简便无误地获得关于产品、地点、时间、交易的信息。不用接触，看见目标，即使物品被牢固包装或是环境不适，也不会影响它的识别功能，这是RFID有别于条形码的一大特点。另外，RFID并不仅仅是代码，它能够读写数据，能够在处理系统中储存资料，并可以将其连接到PC或PLC网络上。RFID能够提高数据质量，货物管理，资料持久保存等。RFID在供货链中的运用能够提高管理，加强终端对终端的连接。RFID的运作不需要人工介入，它无线运作，具有读写功能，也将是物流管理上的一大革命。 
RFID是一种非接触式的自动识别技术，最简单的RFID系统由标签、读写器和天线及数据管理系统等3个主要部分组成。电子标签由天线和RFID芯片组成，每个芯片都含有唯一的识别码，用来表示电子标签所附着的物体。读写器用来读写电子标签中的信息，读写器通过网络和其他计算机或系统通讯，完成对电子标签的信息获取、解释以及数据管理。数据管理系统主要完成数据信息的存储及管理，可以由简单的小型数据库担当，也可以是集成RFID管理模块的大型ERP数据库管理软件。 
RFID工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收读写器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，或者主动发送某一频率的信号，读写器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。 
RFID标签的标准结构应该是三层，压敏型的面纸和电子标签模块复合在一起，然后再添加一层剥离层。其中，电子标签模块包含天线和芯片，它是RFID标签核心的部分。RFID标签大致可以分为几类：根据射频卡的不同可分成可读写卡、一次写入多次读出卡和只读卡。顾名思义，前2种卡可以识读器读取信息，也可以重新改写信息。而只读卡在整个流通过程中只能读取，卡上信息不能被改写。 
电子标签还可分为主动式、半主动式和被动式3种。主动式和半主动式标签本身带有的射频能量，识别范围更大，能记录某些类型传感器发出的信息。被动式标签从识读器的无线射频场获取能量，本身不需要集成能源。 
目前电子标签主要还是应用于集装箱或大包装商品或单品价值较高的商品这个领域，电子标签能够将供应链各环节结为一个有机的整体，在提高物流效率、降低物流成本，以及在产品质量追溯和产品信息加载上具有显著的优势，已表现出强劲的发展势头。但是，RFID技术仍未完全成熟，目前仍有许多因素制约其在包装领域的规模应用。随着计算机技术发展背景的速度，下列的各种因素均可因为科技的进步而改进。这也是本文要重点讨论的内容。 
1 RFID系统成本 
RFID系统成本一直是制约着其广泛应用的一关键因素。RFID标签和组件的成本根据所使用的技术而有所差异。例如：与可写入型的相比，只读型的相对便宜；被动式比主动式相对偏宜。另外，利润空间、标签结构、订单大小都影响标签成本。目前，RFID系统成本虽然已下降了许多，在过去的1O年中，一个RFID标签的平均售价已由100美元降到1美元。许多RFID标签专家预测，未来1～2年内，RFID标签的成本能降到15美分左右，5年之内降到1O美分。但是，电子标签本身不是唯一要考虑的成本，要使用RFID系统还要相应的硬件和软件投资，这也是一笔数目巨大的一次性投资。 
通过对集成电路、天线和制造工艺的改进，集成电路、天线和其它元件的装配费用以及把它们应用到产品包装上的费用都将会适当地降下来。虽然，还有许多的技术障碍需要解决，如加强半导体聚合体的性能，以及在印刷分辨力、套准精度、必要的隔离层和一个干净的印刷环境上得到实质性的改善和提高。但是，相信在不久的将来，RFID和其电子标签的制作成本应该很快就会降到商家可以普遍接受的价格。 
2 材料的因素 
包装产品中有许多是液体或者包装材料是金属的，液体会吸收无线电波，金属会反射无线电波。这就使RFID追踪包装有高含量液体的产品、金属或金属箔包装的产品有一定的难度，这也是制约电子标签在包装领域中应用的因素之一。 
3 阅读器的有效范围 
阅读器的有效范围很大程度上取决于电子标签所选用的频率 。标签的方向也影响着阅读器的有效范围和准确性，当标签从垂直状态变成旋转倾斜状态通过阅读器时，其阅读范围将降低。当输送带上单个标签在阅读有效范围内通过时，阅读可靠性和准确性非常好，多个标签方向各异在传送带阅读的可靠性就不能保证了。标签和阅读的天线尺寸也是一个重要因素，而手持阅读器的阅读距离要大大低于固定阅读器，所以只适合短距离的电子标签阅读。 
4 无线电波的可靠性和稳定性 
任何一个使用手机的人都经历过无线电波在传送中的不可预测性，会出现信号变弱或中断现象，而这种状况也会出现在RFID标签和RFID阅读器之间的传送中。当无线电波不能稳定的情况下，就会使RFID阅读器收不到RFID标签发出的信号，这样就会导致信息的延迟或丢失。这也限制了RFID在包装领域中的应用。 
5 电子标签间的相互影响 
RFID标签和RFID阅读器是靠无线电波来相互传递信息的，但是如果碰到电磁波和其他RFID标签和RFID阅读器的影响和干扰时，信息就不会被准确地传递出去。因为很有可能不同的RFID系统选择的是不同频率，所以在同一区域里，如果有不同频率的RFID系统存在，那各自的RFID系统就会受到另一RFID系统的干扰。这样也会使信息丢失和损坏，因此避免RFID系统被干扰也是一个需要完善解决的问题。 
6 电磁场的干扰 
电磁场的干扰是无处不在的，很多基于无线电的技术会对RFID系统造成干扰，从而导致许多多问题。环境中其他因素，如无线电波、手机、局域网、氖气灯都会产生电磁场的干扰。这种干扰会影响包装领域物流管理时，整个供应链数据的产生、修正及更改的准确性。所以，在选择RFID技术的时候，尤其是在考虑电缆和其他通讯设施的时候，需要重点考虑电磁场的干扰问题。为了找出是否存在这种干扰问题，非常必要实施一些测试措施并做相应解决。 
7 数据库的管理 
物理管理中一个完整供应链，具有潜在的巨大的动态数据和临时数据，这远远超过了目前的数据库管理软件的处理能力。RFID系统的使用必然伴随大量新的数据信息，目前为止，很多供应商还没有建立专门数据库，用以收集和分析这些信息，并根据分析考虑下一步行动，反馈到供应链进行调整。所以，这也是限制了RFID在包装领域中规模应用的一大因素。 
8 编码的兼容性 
RFID的编码标准和通信协议(通信接口)构成了RFID标准的核心。目前，在RFID技术发展进程中，已经形成了EPC global，ISO，UID，AIM和IP—x五大标准组织，分别代表了国上不同团体或者国家的利益。这些标准的不兼容性及与现有的编码系统不调和性将制约着RFID被广泛应用。 
9 多种无线频率的特性 
RFID标签和阅读器工作时所使用的频率称为RFID工作频率。目前，RFID使用的频率跨越低频(LF)，高频(HF)，超高频(UHF)，微波等多个频段。各种无线频率有各自的优缺点。RFID频率的选择影响信号传输的距离和速度等，同时还受到各国法律法规的限制。 
1O 数据共享与隐私权 
RFID实施过程当中，隐私权成为普遍关注的问题。有很多人对于他们的行动和购买习惯被自动眼踪感到很不安，他们认为这是事关个人隐私的问题。当然，一个在它的供应链管理当中实施RFID的公司，绝对不希望它的对手跟踪它的货物和库存情况。如果公众没有在隐私权的保护上有足够的安全感，那么RFID的推行将会遇到极大的阻力。 
除此之外，还有需要考虑的因素，如RFID的国际标准和国家标准的统一性，企业的内部信息的保护问题，以及在电子标签的印刷方式和制作等。