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RFID技術與印刷的前世今生
2012-06-22 10:54:41   作者:   來源:   評論:0 點擊:

  RFID即射頻識別(Radio Frequency IDentification)技術,又稱電子標簽、無線射頻識別,是一種通信技術,可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據,而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。RFID已經發展到真正大眾的技術,對于印刷企業來說,技術問題是如何把發送裝置集成到它們的產品中,什么理念可以讓他們的用戶產生興趣。

  什么是RFID技術

  最初在技術領域,應答器是指能夠傳輸信息回復信息的電子模塊,近些年,由于射頻技術發展迅猛,應答器有了新的說法和含義,又被叫做智能標簽或標簽。RFID電子電梯合格證的閱讀器(讀寫器)通過天線與RFID電子標簽進行無線通信,可以實現對標簽識別碼和內存數據的讀出或寫入操作。典型的閱讀器包含有高頻模塊(發送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術,它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據,識別工作無需人工干預,可工作于各種惡劣環境。RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽,操作快捷方便。RFID是一種簡單的無線系統,只有兩個基本器件,該系統用于控制、檢測和跟蹤物體。系統由一個詢問器(或閱讀器)和很多應答器(或標簽)組成。

  與印刷的關系

  RFID與印刷的關系 在有了標準的訂定之后,下一步便是RFID如何將普及化,因成本問題一直是阻礙RFID普及的主要原因之一,而印刷比起傳統銅皮腐蝕法的方式更快速且成本更低,所以利用印刷的方式將天線印刷到RFID上是既經濟又有效率的方式,已有某些RFID的市場供應者期望網版印刷能使RFID天線的印刷速度每小時超過50,000-80,000個,以符合隨之而來的龐大需求。網版印刷最大的優勢在于--只要利用網目與模板的不同,即可以使用不同的油墨材料來印制所需的產品,也就是說使用的油墨可以是非常多樣的,而其中對于RFID最有助益的便是所謂的導電油墨。就被印材料而言,若是利用印刷的方式,天線便可以被印制到多種的標簽材料上,其中包含聚酯(polyester)、PVC甚至是紙上。在印制天線的過程中,只要根據需要將所需的天線形狀印于被印物上即可,不必像傳統的蝕刻方式破壞被印物的本身,不但可以省下許多成本,并且可以減少化學的浪費與污染,更進一步的說明,印刷可以使制造天線的本身變的更自動化,利用結合其它印刷單位,加強卷標與microchip的自動裝置,如此一來,就能使RFID的制造過程更加快速。

  導電油墨在印刷RFID天線時扮演著非常重要的角色,通常這類的油墨會包括銀或是碳。在近幾年來已有多家RFID卷標的制造廠商正在測試導電聚合物應用在印刷上的可行性。一般的導電油墨是利用銀與碳形成PTF pastes 的型態,而PTF最常見于印刷電路板上。由于Silver PTF有較低的電阻率,對于RFID標簽而言是最佳的印墨系統,另外有利用銅所形成的PTF,但是由于銅氧化的非常快速,因此并不適合運用在RFID上。 由于印刷有上述幾項優勢,再加上RFID的快速發展,印制RFID天線將為印刷產業帶來另一波新的商機,最明顯的例子便是RFID將取代原有的條形碼。條形碼標簽原本就是包裝印刷業的一大業務分支,采用RFID卷標后,印刷有了另一項新任務--以導電油墨來印刷其天線。成本一直是RFID標簽推廣中的一大阻力,目前RFID標簽的成本大約在每枚3角~6角美元之間,對于貴重商品來說當然毫無問題,可是對低價商品來說就行不通了,利用導電油墨印RFID卷標的天線或線路,不僅工效高,更是降低成本的一種有效方法,還減省大量銅質既腐蝕液的污染。

  RFID標簽印刷

  RFID標簽的出現給標簽印刷帶來了更高的含金量。由于其芯片層可以用紙、PE、PET甚至紡織品等材料封裝并進行印刷,制成不干膠貼紙、紙卡、吊標或其他類型的標簽。芯片是RFID標簽的關鍵,由于結構特殊,不能承受印刷機的壓力,所以,一般采用先印刷面層,再與芯片層復合、模切的工藝。

  工藝的要求

  在制印的工藝要求上,主要體現在高成品率、厚紙印刷和復合加工上。高成品率是對標簽印刷的挑戰性要求現狀及趨勢,也是保證高利潤、高回報的重要基礎,RFID標簽本身的價值要高于普通標簽的許多倍,印刷品高成品率尤為重要,尤其是許多產品都要求多色uV墨印刷、上光、上膠,印量大的標簽大多數還采用卷到卷印刷或無接口印刷(通花)等方式加工商業印刷,在此情況下如何保證最終產品的高成品率,將是有意投資RFID印刷企業首先需要解決的難題。

  RFID的廣泛應用

  RFID是一個非常老的技術,首先付諸實際使用的是40年代末轟炸機的敵友識別。在這項技術中,發送器或發送裝置發送一個代碼,由接收器接收和評估。

  這樣的發送裝置的大小從某些應用中(如飛機上使用的龐大的次級雷達系統)的龐然大物縮小到米粒大,甚至更小。日立公司生產的Powder是目前最小已的發送裝置,其尺寸只有0.05×0.05mm,它可以存儲38位的數字,打開了RFID非常廣闊的應用天地。另一項已經開發出來的進步是被動式發送裝置,其產品的特點是不具有電源,而是在被讀取裝置讀取時從讀取裝置得到電源,由于這一點,送裝置的價格也極大的下降了。

  而RFID在具有了最小的尺寸和下降的價格就已經開始在廣泛的方面進行突破了。例如,在醫藥方面,在包裝上裝上RFID芯片或是標簽,其上附有重要的信息,如保質期、藥品使用說明和真實性,其可以傳送到讀取裝置。在防偽的領域,越來越多的國家在識別通行證和護照上裝有RFID技術,為了能夠在邊境過關時快速而無誤地讀取持有人的詳細信息。

  RFID至今為止所取得的最大的成功是在公共運輸,1997年在香港推出的章魚卡,然后是2002年在倫敦推出的牡蠣卡。在這兩種情況中,自動以無接觸式對卡片進行掃描,從信用卡余額中扣除票價。強大的發送裝置和天線集成到卡片上,將卡片放在終端的前面,讀取裝置本身提供電源讀取發送裝置。由NXP半導體提供,牡蠣卡的本身采用了銀行卡的幅面,但是創意的倫敦人從卡中拿出芯片,將它們放到戒指或手環中。躍然倫敦的交通部門很快就禁止了這種行為,但它展示出牡蠣卡可以采用完全不同于經典銀行卡的形式。這樣的形式可以更貴,像旅行者可以隨身攜帶的物體,或者能夠更便宜,就像在里斯本,為訪客發行一張帶有發送裝置的紙質卡片。

  在香港,事情則更進一步。普通的公司和餐館開始接受章魚卡結算,電子票據已經成為這個城市最重要的現金支付方法。德國的公共交通公司多少要慢一些,主要交通運營商只有萊茵魯爾使用電子票據,而在柏林正在試驗基礎設施。

  印刷公司的潛力

  對于印刷企業來說,RFID應用代表著巨大的有利益的業務領域和收入來源,如果他們有必須知道如何將預先建造好的發送裝置裝到產品上,如衣服標簽、包裝或藥品標簽上,甚至是更好的是,如果它們能夠用印刷的方法把發送裝置印上去。
 

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