智能包装技术-（精品）

第3章智能包装2TTI标签例如第三节智能包装技术原理及应用FreshpointwasfoundedinSwitzerlandin2004.ThecompanyhassincecontinueditsR&DworkinlabsinHaifa,IsraelandBayreuth,Germany.

Towardstheendof2004FreshpointsignedanexclusiveagreementwithgloballeaderCibaSpecialtyChemicalsforthedevelopment,marketingandworldwidesalesoftheirrecentlydevelopedtimetemperatureindicators.

In2007,FreshpointandCibajointlylaunchedtheirfirstcommercialproduct,theOnVuTimeTemperatureIndicator,atthe

IFFAInternationalMeatShow

(INTERNATIONALTRADEFAIRFORTHEMEATINDUSTRY,国际肉类工业展览会简称IFFA)inFrankfurt,Germany.TodateFreshpointcontinuestodevelopandlaunchlineextensionstotherangeofexistingTimeTemperatureIndicators.第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术根底第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用Thebestideasarethesimpleones!

Timestrips®arepatenteddisposablesmartlabelsthatmonitorhowlongaproducthasbeenopenorhowlongithasbeeninuse.

Theycanmeasureelapsedtimefromminutesuptooverayear,inthefreezer,refrigerator,atnormalambientorevenatelevatedtemperatures.AttheheartoftheTimestrip®isaspecialporousmembranethroughwhichafood-gradeliquiddiffusesinaconsistentandrepeatableway.

TheTimestrip®isactivatedbysqueezingastartbuttonwhichmovestheliquidintodirectcontactwiththemembrane.

Thelawsofphysicsthentakeoverandtheliquiddiffusesthroughthemembraneinaconsistentandtotallyrepeatableway.OnthetopsurfaceoftheTimestrip®weprintmarkerswhichcommunicatetheallimportanttimesinceactivation,aswellasspaceforbrandingandothergraphics.

SincemostapplicationsrequiretheTimestrip®toadheretoapackageoraproduct,wecanchoosefromawiderangeofadhesivetapesontheundersidetosuitthespecificneedsofthecustomer.Sothereyouhaveit.

Atrulysmartlabelthatmeasureselapsedtime.

Allweneedtoknowfromthecustomeristheamountoftimestobemonitored,thetemperaturerangeinwhichtheTimestrip®willbeused,thesurfacetowhichitwillneedtoadhereandanycustomartworksuchaslogosandinstructionsforprintingonthesurface.Forsomethingsosimplewethinkitreallyquiteclever.第三节智能包装技术原理及应用根本原理第三节智能包装技术原理及应用Thefoodretailingindustry

requiresahighstandardofqualityandsafetyinbothfoodandpackaging.

Thereisagrowingdemandtohavemoreinnovationandagreateramountofinformationonpackaging.

Frontofpacklabellingcallsforclearerinformationonnutritionand‘useby’and‘usewithin’dates.Timestrip®isatimeandtemperaturesensitivesmartlabeldesignedtoprovideclear,visualinformationandgreatercontrolforconsumers.

Itisaninnovativeandversatiletechnologythateasilyprovidesintelligentclearlabellingtopackaging.Thetechnologyisnewbuttheproblemitsolvesisalongstandingone:Timestrip®smartlabelshelpconsumersrecognisewhenfoodisatitsnutritionalbestandissafetoeatandwhenitshouldbedisposedoftoavoidillhealth.

Asaresult,wasteisreducedandconsumershavegreaterconfidenceintheproduct.

TherearemanyadvantagestointegratingTimestrip®smartlabelsintoproductpackaging:•

Actsasanticounterfeitingdevice•Actsasatamperevidentdevice•Clear,visuallabelling–moreeffectivecommunication•Encourageswastereduction•Eliminatesconfusionover‘usewithin’dates•

Addsbrandvalue第三节智能包装技术原理及应用Medical第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术根底第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术根底第三节智能包装技术根底RFID射频识别技术〔RadioFrequencyIdentification〕第三节智能包装技术原理及应用RFID技术是智能包装中应用的又一热点，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID芯片不易被伪造，在标签上可以对数据采取分级保密措施，数据在供给链上的某些点可以读取。1.射频识别〔RFID〕的含义RFID是RadioFrequencyIdentification的缩写，通常称为电子标签。一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。智能是指由芯片、天线等组成的射频电路，而标签是由标签印刷工艺使射频电路具有商业化的外衣。2.RFID标签的特点RFID标签具有可读写、反复使用和耐高温、不怕污染等传统条形码所不具备的优势，处理数据过程无需人工干预。第三节智能包装技术原理及应用3.RFID的根本工作原理标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，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〔无源标签或被动标签〕，或者主动发送某一频率的信号〔有源标签或主动标签〕；解读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。最根本的RFID系统由标签、阅读器、天线三局部组成。RFID芯片是非常不易被伪造的，在标签上可以对数据采取分级保密措施，数据在供给链上的某些点可以读取。4.RFID与传统标签印制技术的区别从印刷的角度来看：RFID的芯片层可以用纸、PE、PET甚至纺织品等材料封装并进行印刷，制成不干胶贴纸、纸卡、吊标或其他类型的标签，芯片是RFID的关键，由其特殊的结构决定，不能承受印刷机的压力，所以，除喷墨印刷外，一般是采用先印刷面层，再与芯片层复合、模切的工艺。第三节智能包装技术原理及应用RFID电子标签以丝网印刷为首选，使用导电油墨，而印刷导电油墨较好的丝网是镍箔穿孔网，属于高技术丝网，由镍箔钻孔而成箔网，网孔呈六角形，也可用电解成形法制成圆孔形。整个网面平整匀薄，能极大地提高印迹的稳定性和精密性，用于印刷导电油墨、晶片及集成电路等高技术产品效果较好，能分辨0.1mm的电路线间隔、定位精度可达0.01mm。导电油墨的应用：导电油墨可在UV油墨、柔版水性油墨或特殊胶印油墨中参加可导电的载体，使油墨具有导电性。导电油墨主要由导电填料、连接剂、添加剂、溶剂等组成；导电油墨是一种功能性油墨，在印刷中主要有碳浆、银浆等导电油墨；在RFID印制中，导电油墨主要用于印制RFID天线，替代传统的压箔法或腐蚀法制作的金属天线。优点：印刷方法高效快速，是印刷天线和电路中首选的既快又廉价的方法；导电油墨的原材料本钱要低于传统的金属天线。第三节智能包装技术原理及应用独特的工艺要求：高成品率、厚纸印刷和复合加工。RFID价值高、利润高，印刷品高成品率尤为重要。尤其是许多产品都要求多色UV墨印刷、上光、涂布，印量大的标签大多数还采用卷筒纸或无接缝印刷〔通花〕等方式加工，由于加工工序多，也加大了成品的筛选难度。印制卡纸要有良好的印刷适性，应保持张力稳定，使累计套印误差降到最小。因此，如果每个画面都套印很准，但是画面之间的间距产生误差较大，也会给RFID印刷后的复合和模切工序造成麻烦。复合加工是RFID加工中的关键工序，不仅要求每个标签之间的尺寸不会因为张力变化而改变，而且对于薄膜类材料，还要考虑拉伸变形造成标签间距增加程度，并做适当调整。第三节智能包装技术原理及应用5.RFID技术典型应用案例在科技奥运的理念作用下，电子门票作为奥运会科技亮点备受媒体青睐。许多旅游景点、演出会、运动会都规模化应用电子标签门票。奥运门票详细记录门票的购票时间、地点、何时入场、座位区域等信息，使奥运赛场的平安秩序管理更加方便。奥运会电子门票还应用了由清华大学、同方微电子公司共同研制的中国最小尺寸的RFID芯片，该芯片最小面积为0.3mm2，厚度最小为50μm，可嵌入纸张内，最远识别距离在5m左右。美国FDA已经提倡使用RFID作为药品防伪的手段之一；全球首条集装箱电子标签国际航线诞生于上海，对整个航运业产生了深远的影响；中国第一张“RFID地铁票〞在广州正式试用；国家数字图书馆、武汉图书馆RFID工程成功启动。芬欧蓝泰投资1亿元在广州兴建了世界最大的电子标签生产基地来强化与中国电子标签使用者、系统集成商的联系。结果有效地提高了其对中国大陆市场的影响力，同时也辐射了整个亚太地区。第三节智能包装技术原理及应用市场的快速形成与成长，势必导致智能包装的迅猛开展。据专家预测，到2021年全球预计每年将需要约1万亿枚射频标签，其中大多数将是用在智能包装上。沃尔玛公司已经要求前100家大供货商2006年开始，所有运到主要集散工厂的产品和各个经销点的产品都要配有或使用RFID标识。德国麦德龙集团于2004年11月开始大规模地扩展RFID的应用试验——“未来超市〞。许多大应用系统开发商如Sun、SAP、Oracie、IBM、Microsoft等公司已经看到RFID〔射频识别〕技术的商机，纷纷在其产品中集成RFID技术以满足未来这方面的巨大需求。仅仅从RFID的需求就可以看到智能包装的巨大的市场及其潜在的机遇。第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用第三节智能包装技术原理及应用中国射频识别(RFID)技术政策白皮书(2006)第三节智能包装技术原理及应用射频识别〔RadioFrequencyIdentification，RFID〕技术，是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术〔以下通称RFID技术〕。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点，可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。RFID技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。RFID技术应用于物流、制造、公共信息效劳等行业，可大幅提高管理与运作效率，降低本钱。随着相关技术的不断完善和成熟，RFID产业将成为一个新兴的高技术产业群，成为国民经济新的增长点。因此，研究RFID技术，开展RFID产业对提升社会信息化水平、促进经济可持续开展、提高人民生活质量、增强公共平安与国防平安等方面产生深远影响，具有战略性的重大意义。第三节智能包装技术原理及应用技术开展现状RFID技术最早的应用可追溯到第二次世界大战中飞机的敌我目标识别，但是由于技术和本钱原因，一直没有得到广泛应用。近年来，随着大规模集成电路、网络通信、信息平安等技术的开展，RFID技术进入商业化应用阶段。由于具有高速移动物体识别、多目标识别和非接触识别等特点，RFID技术显示出巨大的开展潜力与应用空间，被认为是21世纪的最有开展前途的信息技术之一。RFID技术涉及信息、制造、材料等诸多高技术领域，涵盖无线通信、芯片设计与制造、天线设计与制造、标签封装、系统集成、信息平安等技术。一些国家和国际跨国公司都在加速推动RFID技术的研发和应用进程。在过去十年间，共产生数千项关于RFID技术的专利，主要集中在美国、欧洲、日本等国家和地区。第三节智能包装技术原理及应用按照能量供给方式的不同，RFID标签分为有源、无源和半有源三种；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。目前国际上RFID应用以LF和HF标签产品为主；UHF标签开始规模生产，由于其具有可远距离识别和低本钱的优势，有望在未来五年内成为主流；MW标签在局部国家已经得到应用。中国已掌握HF芯片的设计技术，并且成功地实现了产业化，同时UHF芯片也已经完成开发。目前RFID标签天线制造以蚀刻/冲压天线为主，其材料一般为铝或者铜，随着新型导电油墨的开发，印刷天线的优势越来越突出。RFID标签封装以低温倒装键合工艺为主，也出现了流体自装配、振动装配等新的标签封装工艺。中国低本钱、高可靠性的标签制造装备和封装工艺正在研发中。第三节智能包装技术原理及应用RFID读写器产品类型较多，局部先进产品可以实现多协议兼容。中国已经推出了系列RFID读写器产品，小功率读写模块已到达国外同类水平，大功率读写模块和读写器片上系统〔SoC〕尚处于研发阶段。在应用系统集成和数据管理平台等方面，某些国际组织提出基于RFID的应用体系架构，各大软件厂商也在其产品中提供了支持RFID的效劳及解决方案，相关的测试和应用推广工作正在进行中。中国在RFID应用架构、公共效劳体系、中间件、系统集成以及信息融合和测试工作等方面取得了初步成果，建立国家RFID测试中心已经被列入科技开展规划。中国已经将RFID技术应用于铁路车号识别、身份证和票证管理、动物标识、特种设备与危险品管理、公共交通以及生产过程管理等多个领域。第三节智能包装技术原理及应用标准现状RFID标准体系主要由空中接口标准、物理特性、读写器协议、编码体系、测试标准、应用标准、数据管理、信息平安等标准组成。目前国际上制订RFID标准的主要组织是国际标准化组织〔ISO/IEC〕，ISO/IECJTC1负责制订与RFID技术相关的国际标准，ISO其他有关技术委员会也制订局部与RFID应用有关的标准，还有一些相关的组织也开展了RFID标准化工作。值得注意的是，相关标准之间缺乏达成一致的根底，国际标准化组织正在积极推动RFID应用层面上的互联互通。第三节智能包装技术原理及应用中国在RFID技术与应用的标准化研究工作上已有一定根底，目前已经从多个方面开展了相关标准的研究制定工作。制定了?集成电路卡模块技术标准?、?建设事业IC卡应用技术?等应用标准，并且得到了广泛应用；在频率规划方面，已经做了大量的试验；在技术标准方面，依据ISO/IEC15693系列标准已经根本完成国家标准的起草工作，参照ISO/IEC18000系列标准制定国家标准的工作已列入国家标准制订方案。此外，中国RFID标准体系框架的研究工作也已根本完成。第三节智能包装技术原理及应用开展趋势近年来，RFID技术已经在社会众多领域开始应用，对改善人们的生活质量、提高企业经济效益、加强公共平安以及提高社会信息化水平产生了重要影响。根据预测，RFID标签技术将在未来2～5年逐渐开始大规模应用，到2021年RFID标签仅在全球供给链领域的市场需求将到达40亿美元。在未来的几年中，RFID技术将继续保持高速开展的势头。电子标签、读写器、系统集成软件、公共效劳体系、标准化等方面都将取得新的进展。随着关键技术的不断进步，RFID产品的种类将越来越丰富，应用和衍生的增值效劳也将越来越广泛。RFID芯片设计与制造技术的开展趋势是芯片功耗更低，作用距离更远，读写速度与可靠性更高，本钱不断降低。芯片技术将与应用系统整体解决方案紧密结合。第三节智能包装技术原理及应用RFID标签封装技术将和印刷、造纸、包装等技术结合，导电油墨印制的低本钱标签天线、低本钱封装技术将促进RFID标签的大规模生产，并成为未来一段时间内决定产业开展速度的关键因素之一。RFID读写器设计与制造的开展趋势是读写器将向多功能、多接口、多制式，并向模块化、小型化、便携式、嵌入式方向开展。同时，多读写器协调与组网技术将成为未来开展方向之一。RFID技术与条码、生物识别等自动识别技术，以及与互联网、通信、传感网络等信息技术融合，构筑一个无所不在的网络环境。海量RFID信息处理、传输和平安对RFID的系统集成和应用技术提出了新的挑战。RFID系统集成软件将向嵌入式、智能化、可重组方向开展，通过构建RFID公共效劳体系，将使RFID信息资源的组织、管理和利用更为深入和广泛。第三节智能包装技术原理及应用关键技术共性根底及前瞻性技术研究具有国际领先水平的、有较大开展潜力的共性技术和前瞻性技术，如：用于标签芯片的超低功耗电路研究；可用于标签芯片的平安算法及其实现技术研究；超高频〔UHF〕读写器核心模块的研发；基于不同应用对象的超高频和微波频段RFID标签天线研究；标签封装设备关键技术研究；RFID与其它技术的集成与融合研究；RFID系统检测、认证相关技术研究；基于IPv6网络技术的RFID信息效劳体系研究等等。第三节智能包装技术原理及应用RFID产业化关键技术RFID产业化关键技术包括芯片设计与制造、天线设计与制造、电子标签封装技术与装备、RFID标签集成、读写器设计与制造技术等。〔1〕芯片设计与制造开发低本钱、低功耗RFID芯片的设计与制造技术、适合标签芯片实现的新型存储技术、防冲突算法及电路实现技术、芯片平安技术、标签芯片与传感器的集成技术等。〔2〕天线设计与制造研究标签天线匹配技术、针对不同应用对象的RFID标签天线结构优化技术、多标签天线优化分布技术，片上天线技术、读写器智能波束扫描天线阵技术等，开发具有自主知识产权的RFID标签天线设计仿真软件等。第三节智能包装技术原理及应用〔3〕RFID标签封装技术与装备研发基于低温热压的封装工艺、精密机构设计优化、多物理量检测与控制、高速高精运动控制、装备故障自诊断与修复、在线检测技术等。〔4〕RFID标签集成研发芯片与天线及所附着的特殊材料介质三者之间的匹配技术，标签的一致性、抗干扰性和平安可靠性技术等。〔5〕读写器设计研发多读写器防冲突技术、抗干扰技术、低本钱小型化读写器集成技术、超高频读写器模块开发、读写器平安认证技术等。第三节智能包装技术原理及应用RFID应用关键技术对RFID应用体系架构、RFID系统集成与中间件、RFID公共效劳体系、RFID测试技术与标准等RFID应用关键技术进行研究和攻关，形成中国RFID技术开展的支撑效劳体系。〔1〕RFID应用体系架构研究RFID应用系统中各种软硬件和数据的接口技术及效劳功能，协调系统间各局部的关系，为供给商及用户提供系统集成指南。〔2〕RFID系统集成与数据管理研发RFID与无线通信、传感网络、信息平安、工业控制等的集成技术，RFID应用系统中间件技术，海量RFID信息资源的组织、存储、管理、交换、分