射频识别(RFID)标签综述
人们对单项级标签越来越感兴趣,无线射频识别技术(RFID)也越来越多地用于电子产品代码。供应链防止产品伪造、盗窃和转移的需求,也推动了该技术的不断发展。虽然RFID技术发展不会像分析师预言和经销商希望的那样快,但它正以稳定的速度不断的发展。根据英国剑桥IDTechEX公司的统计数据,2005年售出了600米各种用途的RFID标签。《RFID行业:RFID预测、博弈与机会2006—2016》研究报告预言:2006年出售的RFID标签数量将增长到13亿米,包括500米包装箱标签和货盘标签。
到2016年,标签总数量有望突破;十年内将增长450倍,销售额达到5,850亿美元。用于货盘、包装箱和单项标识的标签将极大地促进总销售数量的增加。在随后的十年里,RFID的价值,包括硬件、系统和服务,预计将增加10倍,从2006年的27.1亿美元(合人民币216.4亿元)增加到2016年的262.3亿美元(合人民币2094.5亿元)。
很多公司已经迅速地行动起来了。对于早期的先行者而言,实际上已经完成了用于包装箱和货盘标签的电子产品代码技术的转变。公司虽然开始时只是为了满足零售商和政府对标签的要求,然而由于近几年来包装箱标签和货盘标签的发展,其相关知识的积累使其一开始已经占了优势。
为了实现利益最大化,消费品公司并不仅仅满足于符合规定的要求。公司开始逐渐意识到RFID提供的信息能够提高他们的操作效率并减少成本付出。所以,他们的注意力也从单独标签转移到将RFI D标签操作和按来源贴标签的包装方法综合起来,在转移过程中将标签塞入瓶中或者瓦楞箱中。
许多行业对单项级标识也越来越感兴趣,服装行业和制药行业尤其如此。有几家医药公司正在在产品运输中使用单项标识。参与该活动的美国制药公司有:纽约辉瑞(Pfi zer)制药公司、斯坦福PurduePharma公司、密苏里州圣路易斯Connecticut and Mall inckrodt制药公司。英国一家主要的制药公司葛兰素史克(GIaxoSmithKli ne)也在产品运输中使用单项标识。
Onlron RFID公司(伊利诺斯州Omron EIectronics of Schaumburg公司分公司)首席战略家Bill ArnoId说: “目前,RFID单项级标识是许多大型制药公司的目标。当这些公司能够使用RFID数据把他们的促销活动和销售结果实时联系起来的时候,公司所广泛寻求的投资回报将更加明显。”他解释道, “这是我所期望的RFI D特点的有力应用,我们将看到在接下来的几年里,它同样会分阶段式的发展。”
加州Avery Denni son Retail Information Services of WestIakevillage公司的RFID营销总监Mi scha Rei s说: “RFID能够解决一个最大的问题:商品要在商店而不是还在库房,或放在商店错误的地方,导致顾客无法找到。”
如果一家公司打算使用单项级标识,首先要决定的就是使用的频率。有些人强烈提倡超高频(UHF)和高频(HF),也有一些人讨论使用130千赫兹的低频。
制药公司进行的几个小规模试验计划是建立在高频基础上的,因为高频相当精确而且对金属和液体具有更强的兼容性。但是超高频由于其天线设置和其它设计也使它运行起来比较令人满意。
超高频的最大的一个优点是用包装箱标签和货盘标签编码的电子产品都是使用该频率,并且相关基础设施的下游供应链合作伙伴,特别是零售级别的合作伙伴也是使用这种频率。但是,双频读卡器能够确认并读出其中的任何一种频率,并且这种能够插入蜂窝手机、个人数字设备或销售终端读卡器模块非常便宜,可以减少相关基础设备和费用。
随着“通用”双频单项级读卡器和支持RFID技术的蜂窝手机的出现, 目前兼容两种带宽的硬件设备也已经问世。乔治亚州Al pharetta 的Siemens Energy&Automation公司生产的SIMATlCRF610超高频移动读卡器也已经投入市场。插入的卡片为移动设备(例如个人电脑、笔记本和个人数字辅助产品等)添加了RFlD扫描功能。
大批公司已经为单项级标识设计了RFID插口。其中有AMe rYDenni son RFlD公司(Avery Denni son Retai l l nformationServices公司的兄弟公司)、芬兰Tampere的UPM Raff atac公司(在其Fletcher、NC和Omron中使用了美国设备)。
由于AveryDenni sonRFlD公司生产的AD-81 2插口,与EPCgfobaI的超高频第二代(Gen 2)标准一致,能够测量2.5平方厘米,所以它适用于药瓶。它“从不挑剔方向”,能够从各个方向对其进行扫描。其变体AD一811,专门设计用于欧洲的865—868兆赫兹的超高频范围。类似尺寸的Rafsec G2 Mini CIass 1,EpUPM RafIatac公司的第二代超高频标签也是全方向式的。Rafl atac公司的其它产品还包括了药品应用的圆形高频插口。
UPM Rafl atac公司与澳大利亚悉尼的Magel l an Technology公司以及密歇根州布赖顿Balogh U.S.A.公司合作,目的是生产能够综合高频1 3.56兆赫兹的标签和以Magel l an的相位抖动调制技术(PJM)为基础的读卡器解决方案,在功率领域PJM技术传递数据值只变动非常小的相位。因此产生了三轴网关。RF隧道读卡器增加了读写标签的速度,同时能够读出标签的数量。该过程还能减少读出堆在一起的标签的困难,从而有机会从成打的产品中获取单项级别信息。
用PJM技术在标签上书写特殊的96位识别数字,每分钟能够写入超过3,000个代码。读出的速度甚至可以更-陕,每分钟达到15,000个代码。安全特征包括独特的芯片lD,在RFlD芯片制造期间写入并上锁,密码控制输入模式,锁指针用于防止日后修改和篡改已经写了保护的存储单元。
对于药品来说,RFID单项级标识被看作是收集数据的手段。人们希望该标签能够提供系列化信息,用于供应链追踪产品并且建立监管链记录(或称“谱系”记录)。美国食品及药物管理局(FDA)将把这一措施定为强制性要求。
产品能够从包装线追踪到顾客手中,不仅减少了假冒伪劣产品和转换产品的威胁,而且有潜力节约大量成本。负责政策和计划的FDA副局长RandalJ Lutter博士曾在2006年3月《RFlD世界》会议上讲话说,该次会议成功达到了“在供应链各级水平上进行更好的存货管理”。
几家药品生产商正在运用电子谱系导向仪,其中有Pu rduePharma公司和美国费城的Cephalon of Frazer公司。 然而,追踪系统还没有完全做好实现RFlD战略的准备。Purdue Pharma 公司供应链副总监Mike celentano说: “我们需要更多的试验。”
在Purdue Pharma生产线上给盐酸羟氢可待因酮(OxyContin)瓶贴上标签,然后校验标签的可读性并从三点收集项目数据:装箱工的工作量、包装箱进入传送带时和离开传送带进行运输时。当一只包装箱已经被运出,公司的数据库能够把每只瓶与一批或很多产品的代号以及运输目的地链接在一起。
该过程不仅提供用于电子谱系记录的基础,而且帮助减少受污染的容器,并且能够在召回时查明他们的行踪。但是,完备的电子谱系依赖于相应的数据收集并且要求供应链的每个站点上都能保证,然而这些下游系统却并未配备到位。
辉瑞公司(Pfizer)也正准备采取电子谱系系统。该公司已经在法国的Viagra包装线上安装了一个单项级标识系统,其应用的智能标签是13.56兆赫兹的标签。设备能够使用追踪软件进行管理和监测,该软件是由新泽西州Systech of Cranbury公司开发的系列化产品之一。这种包装线技术可以书写标签、记录电子产品代码并发送电子产品代码信息到综合激光编码器,该编码器能够在商标上标记二维代码。
该系统也连接条形码和RFID数据,处理不合格产品,具有保证质量的功能。辉瑞公司(Pfizer)也标记包装箱和标签瓶货盘。通过在每个点收集数据,货盘或包装箱级数据能够被连接到单独的药瓶上。Systech公司营销总监Joseph Costa说: “该解决方案帮助药品制造商防止假冒伪劣产品和掉包的发生:而且通过监督供应链更好的保证了专利安全。”
很多美国公司为包装箱和货盘标签提供智能商标。伊利诺斯州Arlington Heights的Weber标识系统将Avery Denni son、Omron、UPM Raflatac和加州Morgan Hills 的Alien Technology公司提供的插口插到对压力敏感的面板和释放垫之间制造SmartTrak标签。第二代产品兼容的读写插口被并入四英寸宽的标签。标签长度从两英寸到六英寸不等。Weber也提供第二代兼容的打印机编码器和在线打印机编码器。
几家插口供应商也提供硬件,例如读卡器或智能标签编码器。Avery Dennison公司的ALS 204gALS 206打印机系统能够分别操作四英寸和六英寸宽的自粘标签纸,而且在全金属lP65级包装箱上所占面积更小。
Avery Dennison Printer Systems公司的营销主管DanWilliams解释说: “智能标签的规格和个性化外形能够适用于现有包装线的紧凑空间。”ALS 204能够每分钟生产40米标签,ALS206每分钟生产30米。为了获得最大化的灵活性,各部分都可以从各个角度进行装置(包括倒转)。设备也能与各种编码器和通讯方式配套装置,例如以太网、串行接口、并行接口和USB接口。
Markem Corporat i on 公司的800系列编码器每分钟能编码超过100个RFlD智能标签,因此它适用于包装线的一体化。更高的生产能力和比以前的RFID编码器快两倍多的速度归功于Markem公司编码器的创新以及第二代超快速的编码速度。
复杂的间隙传感和角度配送使得有可能通过压制或吹送进行智能标签编码。斜面、裸板、潮湿的插口上粘贴标签成本更低。该单元有足够的灵活性以满足不同标签的定位要求而且可选择用于高速吹风的配置。该机器也能识别和拒绝遗留在包装机上的有问题的插口。
Markem公司业务拓展总监Steve Gryczka说: “800系列能够在保证更高通量的情况下,更好地处理有问题插口,这使得客户能够根据包装线的速度进行工作,而且能够拒绝有问题的RFI D插口,而不是在每个包装箱上统统进行标签编码。”
Ma rkem软件平台是一个生产线环境下的可扩张软件平台。它通过使用RFI D和自动I D技术提供完全产品追踪功能。Ma rkem公司的CoLOS平台负责数据收集、设备管理和连接可编程逻辑控制器以及企业资源规划系统。包装线自动操作和管理识别数据使CoLOS能支持其它应用。它们包括了企业编码、召回管理、产品标志一致和RFID一致。此外,Markem公司为单个地方公司或跨国企业提供开发、执行以及完整的RFlD和自动ID系统。
最终,标签步骤可以将上游信号传送到转换器中,减少终端用户建立二级标签操作的需要或者将它并入包装线。美国伊利诺州芝加哥 urfit-Stone Container公司已经展示了标签瓦楞箱的原型,它在加工过程中就具备了RFlD功能。
这些原型,或下一代产品的概念的推出,只是Smurfit-Stone公司计划执RFID包装线之牛耳的一个步骤。原型应用已有的带子技术,其中的带子附属于一个带天线的包装底座。生产过程中RFI D的使用能减少包装线上对智能标签的应用。由于Smurfit—Stone大规模应用了Strap—on—Box技术,其初始配置有望应用于高容量包装线上并将长期运行。
Smurfit-Stone公司研发副总裁Joseph LeBlanc博士说: “该技术有益于大规模生产,我们想要保证我们能够提供RFID标签盒,这对于主要的消费品制造商来说是最有价值的建议。”