信息型智能包装技术应用分析

　　智能包装指人们通过创新思维，在包装中融入新技术，使其既具有包装的基本功能，又有一些特殊性能。这些包装的特殊性可满足商品的特殊要求及环境条件，它涉及多种学科技术，例如计算机、微电子、材料、化学、人工智能和微生物技术等。智能包装大致分为功能结构型、功能材料型和信息型3类。信息型智能包装技术主要是以反映包装内容物及其内在品质和运输、销售过程信息为主的新型技术。信息型智能包装又称为电子信息组合包装，一般由记录信息的电子芯片、软件和条形码组成，是最有发展活力和前景的包装技术之一。当前，此类信息型智能包装从一维码、二维码识别技术，发展到多维码、RFID、NFC、EPC技术，正向高级智能包装阶段迈进，广泛应用到产品溯源、智能物流、智慧仓储、票证防伪、人员管理、移动支付等生活的全方位，呈逐年上升趋势，如图1所示。

　　RFID、NFC和EPC射频识别技术应用

　　1.RFID技术应用

　　RFID即无线射频识别，俗称电子标签。它是一种通过无线电波实现非接触的资料存取技术，此技术利用无线通讯结合资料存取技术，连结背后的资料库系统，形成一个庞大且串连在一起的系统。按照能量供给方式的不同，RFID标签分为有源、无源和半有源3种;按照工作频率的不同，RFID标签分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和微波频段(MW)的标签。当前国际上RFID应用以LF和HF标签产品为主;UHF标签已被规模生产，由于其具有可远距离识别和低成本制造的优势，有望在未来几年内成为主流;MW标签只在部分国家得到应用。我国HF芯片已实现产业化，UHF芯片也已经完成开发。从技术应用上分析，RFID标签正从单芯片电子标签向多电子标签识读、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RFID方向发展。RFID更多地被应用在生产、物流、跟踪、资产管理上，具体应用实例如下：

　　①RFID标签逐步从芯片型向无芯片型方向发展，无芯RFID标签指的是不含有硅芯片的射频识别标签。由于硅芯片价格昂贵，即使不考虑硅芯片的花费，其安装费用就相当于所使用的条形码费用的95%。而无芯标签的主要优势是能以很低的成本直接印在产品和包装上，因此在特定的应用领域很有前途。例如空运包裹、动物、住院或者受监护的人员等。

　　②新型材料取代传统的RFID。例如石墨烯材料制成的电子标签，传统电子标签一般以金属铝为原料，制造工艺不环保、使用寿命短。而由石墨烯材料制成的电子标签，只需在普通白纸上直接印刷，制成的标签不仅性能更优，寿命也长(约是铝制材料的3倍)，接收信号的距离更长，而且节能环保、质地柔软，可直接粘贴在衣服等软性材料上。目前已实现石墨烯射频标签的产业化，例如由安德烈•海姆研发制造的石墨烯电子标签及射频天线于2017年10月在南京鼎腾石墨烯研究院有限公司实现了规模化生产。

　　2.NFC技术应用

　　NFC(Near Field Communication)，即近距离无线通讯技术。它是一种非接触式识别和互联技术，可以在移动设备、消费类电子产品、PC和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC技术支持多种应用，包括移动支付与交易、对等式通信及移动中信息访问等。其具体特点有：NFC采取了独特的信号衰减技术，它具有距离近(NFC传输范围比RFID小)、带宽高、能耗低的特点;NFC与现有非接触智能卡技术兼容，已经逐渐成为越来越多主要厂商支持的正式标准;NFC是一种近距离连接协议，提供各种设备间轻松、安全、迅速而自动的通信，NFC在公交、门禁、手机支付等领域内发挥着重要作用，如付款、电子票证、交换和传输数据等。现在很多手机内置NFC芯片，可以用来支付，也可以用作数据交换与采集。例如华为、中兴、小米等有多款NFC手机，如图3所示手机界面，开启NFC后，然后将两台设备距离保持在10cm以内。系统就会开始连接，再点击要发送的东西就可以发送到对方的设备，还可以查询地铁、公交卡余额等。