智能标签技术的进展及对包装技术的影响
1 自动识别技术简介
自动识别技术在近些年来已经逐步发展成为一个独立的跨学科的专业领域。这个领域与任何学科都不相同,它将不同的专业领域的技术综合到一起,如电信、制造技术、密码学、半导体技术、电磁技术、高频技术等许多专业的应用领域。从方法上分,自动识别技术大致可分为条形码识别、光学识别、IC卡识别、生物识别和射频识别等5 种方法。表1 是几种方法的比较[ 1 ] 。目前看来,射频识别即智能标签技术在各个领域特别是在包装技术应用上前景广阔。
2 智能标签技术在国内外的发展概况
智能标签(smart tag) 技术,又称射频识别(RFID) 技术,射频识别技术在国外发展得很快,RFID 产品种类很多,象德州精仪Texas Instruments、摩托罗拉Motoro1a、菲利浦Phllips、日立Hitachi、微软MicroSoft 等等世界著名厂家都生产Smart Tag产品,并且它们的产品各有特点,自成系列。射频识别技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、物流控制管理等众多领域:汽车、火车等交通监控;高速公路自动收费系统;停车场管理系统;物品管理;流水线生产自动化;安全出入检查;车辆防盗等等,RFID 的应用几乎覆盖所有领域。如澳大利亚将它的RFID 产品用于澳机场旅客行李管理中并发挥了出色的作用。欧共体宣布1997 年开始生产的新车型必须具有基于RFID 技术的防盗系统,瑞士国家铁路局在瑞士的全部旅客列车上安装RFID 自动识别系统,调度员可以实时的掌握火车运行情况,不仅利于管理,还大大减小发生事故可能性。1996 年1 月,韩国在汉城的600 辆公共汽车上,安装RFID 系统用于电子月票,还计划将这套系统推广到铁路和其它城市,德国汉莎航空公司试用非接触的射频卡作为飞机票,改变了传统的机票购销方式,简化了机场入关的手续,德国BMW 公司将射频识别系统Smart Tag ,应用在汽车生产流水线的生产过程控制中,Motoro1a 公司在超净车间里利用RFID 系统来控制流水线的零件流向等。日本经济产业省于2004 年1 月,在服装和图书等4 种行业开展RFID 标签实用性检测试验,以找出亟待解决的问题。同时还将于2004 年4 月开始实施旨在将RFID 标签单价降低到5 日元以下的"反响工程"。
据有关权威数据显示,射频识别产品在全世界的销量,1993 年为990 万套,1994 年猛增到2030 万套,1997 年有关产品的销量为9810 万套,而在全世界范围内射频产品的销售额,1989 年为0. 81 亿美元,1992 年为1. 41 亿美元、1997 年为4.33 亿美元,1999 年则为6. 85 亿美元,其中在1992～1999 年间,射颇识别产品在全世界销售额的年平均增长率达25. 3 %。由此可见,射频识别技术具有广阔的市场前景 。
我国政府在1993 年制定的金卡工程实施计划及全国范围的金融卡网络系统的10 年规划,是一个旨在加速推动我国国民经济信息化进程的重大国家级工程。由此各种自动识别技术的发展及应用十分迅猛。现在,射频识别技术作为一种新兴的自动识别技术,也将在中国很快地普及,可以说、我国射频识别产品的市场是十分巨大的,利用射频识别技术的不停车高速公路自动收费系统是将来的发展方向,人工收费包括IC 卡的停车收费方式也终将被淘汰。随着经济交流、旅游的发展、我国的高速公路发展势头十分强劲,对自动收费系统的需求会日益增长,我国的国土面积大、公路多、车辆多,预计在未来10 年内将有数10 亿元的需求。
国内已有几家公司在引进国外的先进技术,开发自己的射频识别系统。现在,在个别高速公路上,已应用了非接触射频卡自动收费,上海的公共汽车使用了电子月票、北京的机场高速公路上、深圳的皇岗口岸也使用了射频识别系统等等。在这里仅仅罗列了RFID 技术应用的一部分,但都是可行的且十分高效。可以毫不夸张的预测,任何一种应用如果成为现实, 都将会孕育一个庞大的市场。基于RFID 的智能标签将是未来一个新的经济增长点。
3 智能标签标准问题和价格
目前,智能标签尚无统一的国际标准和国家标准,而且智能标签的价格较高(2 元人民币左右) 。关键是智能标签国际标准将降低价格。为了实现这一目标,日本将于2004 年度开始实施"反响工程"。
日本反响工程的目的之一,就在于将智能标签的单价降低到5 日元以下。将召集约100 家相关企业组成联盟,开发可生产低成本IC 芯片和天线的技术。将在反响工程中制定智能标签的日本统一规格方