數(shù)字印刷助力RFID標簽在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域飛速發(fā)展

桑愷陽 林茂海 劉奔

隨著人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)、量子計算等新一代智能技術(shù)的出現(xiàn)，技術(shù)社會也逐漸從以互聯(lián)網(wǎng)為引擎動力轉(zhuǎn)向智能技術(shù)，與此同時，第四次工業(yè)革命也悄然間拉開了它的大幕。智能技術(shù)的迅猛發(fā)展，推動人類社會大步邁進智能時代，因其應(yīng)用的廣泛性，開始賦予各行各業(yè)新的活力，RFID標簽借此之勢成為了最大的受益者之一。數(shù)字印刷更是憑借自身顯著優(yōu)勢，助力RFID標簽在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域飛速發(fā)展。

數(shù)字印刷——RFID標簽的助推器

R F I D（R a d i o F r e q u e n c y Identification）標簽，意為射頻識別標簽，是一種可通過射頻信號識別特定目標并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無須識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸的標簽（如圖1）。它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，工作原理無須人工干預，適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境。

近年來，在傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)等技術(shù)的不斷進步，以及智能技術(shù)快速發(fā)展的強烈沖擊下，行業(yè)智能化加快，RFID標簽的需求量與日俱增。在各行各業(yè)對RFID標簽的需求日漸高漲而標簽產(chǎn)能效率進展緩慢這一白熱化的局面下，數(shù)字印刷走進大眾視野。數(shù)字印刷與傳統(tǒng)的蝕刻法制作RFID標簽相比，優(yōu)勢明顯，特點突出。蝕刻法因其工藝原理的因素，導致RFID標簽在制作過程中原材料不同程度的浪費，從而使成本大幅度上升，并且還伴隨著一定程度的環(huán)境污染，漸漸被人們所摒棄，數(shù)字印刷則很好地解決了這些問題。在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，數(shù)字印刷和RFID標簽相輔相成，取得的成果相當顯著。無論從印刷導電油墨的配制，再到印刷載體的多樣化，亦或者印刷機的高速印刷上，都使得RFID標簽呈快速上升趨勢發(fā)展。數(shù)字印刷的按需印刷也是其一大特色，可以根據(jù)客戶需求隨時改變標簽樣式，按照需求定制標簽。正值綠色環(huán)境友好的口號響徹在各行各業(yè)的時候，數(shù)字印刷更能順應(yīng)時代潮流，走在綠色環(huán)保領(lǐng)域的前列，為RFID標簽的發(fā)展掃清障礙，一路暢行無阻。全球各大零售商家樂福、沃爾瑪?shù)葒H巨頭，在面對人工成本高、盜竊、缺貨等諸多問題的挑戰(zhàn)下，紛紛啟用RFID技術(shù)，再加上數(shù)字印刷的配合，從制作到銷售再到管理等各方面快速高效地解決了所面臨的困難（如圖2）。

數(shù)字印刷拓寬RFID標簽的發(fā)展之路

隨著各行各業(yè)的智能化發(fā)展，RFID標簽需求的領(lǐng)域越來越寬，其以往的制作工藝不僅限制了它的產(chǎn)能效率，更直接限制了它的發(fā)展領(lǐng)域。而隨著智能技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展，以及數(shù)字印刷技術(shù)的不斷改進完善，RFID標簽的應(yīng)用范圍越來越廣。

1.航空行業(yè)

在2008年，香港國際機場就啟動了RFID行李處理系統(tǒng)，機場內(nèi)所有旅客登記柜臺都可列印綜合RFID行李標簽。它的主要工作流程為旅客在柜臺登記托運行李時，行李檢查沒有問題→直接送到輸送帶→機器貼上RFID標簽→將國際航空運輸協(xié)會（IATA）的行李服務(wù)訊息碼（BaggageServiceMessage，BSM）寫入RFID標簽中→經(jīng)輸送帶送至行李分檢系統(tǒng)進行分類→行李送達班機艙門時，RFID讀取器確認是否為正確行李以及行李件數(shù)是否正確（如圖3）。據(jù)初步統(tǒng)計，若全球所有的機場都采用基于RFID行李處理的系統(tǒng)，航空行業(yè)每年可節(jié)省7.6億美元的開支。

2.零售行業(yè)

近年來，RFID標簽的發(fā)展為零售行業(yè)的供應(yīng)鏈管理帶來了跨越式的發(fā)展機遇，RFID供應(yīng)鏈管理技術(shù)也被沃爾瑪、瑪莎百貨公司、麥德龍等國際零售巨頭陸續(xù)使用，世界第三大零售商麥德龍公布“未來商店”計劃，宣布在其整個供應(yīng)鏈采用RFID技術(shù)。伯克利大學針對麥德龍的最新調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，使用RFID系統(tǒng)識別貨盤、發(fā)貨確認和入庫處理后，每輛貨車的檢查及卸載任務(wù)時間平均節(jié)約15～20分鐘，同時在供應(yīng)鏈中能及時的發(fā)現(xiàn)存在的各種問題，改善了管理中的不足，也大大節(jié)省了開支（如圖4）。

3.醫(yī)療行業(yè)

智慧醫(yī)療涉及到物聯(lián)網(wǎng)、移動信息等方面的技術(shù)，還有與此相關(guān)的各種基礎(chǔ)設(shè)施等。隸屬于物聯(lián)網(wǎng)范疇的RFID標簽，由于具有準確快速的信息讀取與存儲能力，且其操作方便快捷等優(yōu)勢，使得其在智慧醫(yī)療建設(shè)當中發(fā)揮著重要的作用，其中在人員管理方面有著它獨特的優(yōu)勢。RFID門禁考勤通道，醫(yī)務(wù)工作人員需佩戴相應(yīng)的RFID員工卡，自動完成考勤記錄管理。在一些特殊、重要的區(qū)域則需要單獨設(shè)置RFID門禁，對進入員工進行權(quán)限檢測和進出記錄。安保人員佩戴可以定位的RFID標簽，可以對安保巡邏人員的活動進行監(jiān)測?？梢越o病人，特別是一些情況特殊的病人佩戴RFID標簽，這樣可以實時監(jiān)測他們的活動區(qū)域等，及時了解情況（如圖5）。

RFID標簽的未來發(fā)展之路

總體來看，RFID標簽在行業(yè)的各個領(lǐng)域已經(jīng)有了長足發(fā)展，比如商場、汽車制造、圖書館、醫(yī)院等領(lǐng)域進行了深耕發(fā)展，但仍然還會有涉及不到的點點面面，而且在RFID標簽上建立一個標準體系也是十分重要的，即使它是一個龐大的復雜工程。隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，行業(yè)之間的競爭合作將會更加的頻繁和廣泛，RFID標簽的應(yīng)用將還會得到一個質(zhì)的飛躍。數(shù)字印刷作為現(xiàn)如今主流的印刷方式，也將會跟隨時代與技術(shù)發(fā)展的腳步，不斷完善自身，與RFID標簽共同服務(wù)于社會。

作者單位：齊魯工業(yè)大學