电子标签是射频识别(RFID)的也称,RFID是射频辨识科技的英文(RadioFrequencyIdentification)的缩写,射频识别科技是一项借助射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并借助所释放的信息超过自动识别目的的科技。电子标签(RFID)技术是上世纪90年代迅速发展出来的物品自动识别科技。当每件产品生产完成时给它带给惟一信息的电子标签有源标签,使它不管流通到那里,人们都无法通过识别器(或称读写器)随时获取这件产品的相关信息。电子标签是时下最为先进的非接触感应技术,自从1998年,美国德州仪器(TI)和强盛科技(Philips)宣布研发出了一种廉价的非接触感应芯片,到了2000年,国际标准化组织已把这些非接触感应芯片读取了国际标准ISO15693。因独有的特征跟特点,现正广泛应用于各个行业、领域。
电子标签的应用主要是满足下列的一个或几个要求:
(1)对物品信息的跟踪性和能追溯性的规定;
(2)对高准确度、高安全性的要求;
(3)对唯一识别、无法伪造的规定;
(4)对处理长期物品的快捷性的需求;
(5)对物品实时监控的需求。 可见,应用行业不限于如上所述,只要系统有以上方面的规定,电子标签都可以得以应用。
RFID电子标签在各个领域是怎样应用的呢?
1、物流:物流过程中的货物追踪,信息自动收集,仓储应用,港口应用,快递。
2、零售:商品的经销数据实时统计,补货,防盗 。
3、制造业:生产数据的即时监控,质量追踪,自动化生产。
4、服装业:自动化生产,仓储管理,品牌管理,单品管理,渠道管理 。
5、医疗:医疗器械管理,病人身份辨识,婴儿防盗。
6、身份识别:电子签证,身份证,学生证等各类电子证件。
7、防伪:贵重物件(烟,酒,药品)的防伪,票证的防伪等。
8、资产管理:各类资产(贵重的或数目大相似性高的或危险品等)。
9、交通:高速不停车,出租车管理,公交车枢纽管理,铁路机车识别等 。
10、食品:水果,蔬菜,生鲜,食品等保鲜度管理。
11、动物识别:训养动物,畜牧牲口,宠物等识别管理。
12、图书馆:书店,图书馆,出版社等应用。
13、汽车:制造,防盗,定位,车钥匙。
14、航空:制造有源标签,旅客机票,行李包裹追踪 。
15、军事:弹药,枪支,物资,人员,卡车等识别与追踪。
但是该怎么选择RFID电子标签呢?我们来说道说道。
为什么应该定制化
RFID技术成为现在数据自动收集的主要方式之一,电子标签是RFID系统中不可或缺的构成个别,但在多数状况下,标签的通用性并不强,而是可以按照画面需求选用不同的电子标签。比如说,从频段上来说,可以分为LF,HF,UHF,2.4G和5.8G等,不同频段有各自的优势跟不足——低频产品有很高的穿透性,但数据存储速度有限,就可以适用于动物管理;高频(HF)因其读距和合同的限制通常适用于支付和各类身份识别;无源超高频(UHF)可以远距离读取,最重要的特点是一次性批量读取,却易于受环境干扰,尤其是金属与液体,主要应用于服装零售与运输物流;2.4G和5.8G有源产品信号稳定,数据存储量大,读取距离相当远,但电池耐用性差和费用高是应用的难题。
同一频段的产品,因为使用环境的不同,其封装形态,安装方法还有很大的差别,以HF为例,用于支付和身份管理,往往采取PVC卡的方式;用于防伪溯源时,可以选择易碎纸或铜版纸的方法。同一频段产品的同一应用,因为用户所遇问题的特殊性,也展现出一定的差异性。比如,HF易碎标签用于奶粉的追溯时,若奶粉罐表面是金属颜色,可以直接黏贴,若是塑料材质,还要考量加上一层吸波材料。
总体而言,标签的频段特性、应用场景、性能指标和安装方法的不同要求,影响了RFID的标准化,因此RFID电子标签定制化开发是决定RFID系统应用能够顺利的关键原因。
如何进行标签定制
电子标签定制化开发是一项系统工程,以笔者的心得大致应该经历6个阶段:需求评估,初步选型,成本评估,样品研发,场景实测,选型优化,耗费的时间依项目需求的复杂程度不尽相似,短的或许只要半个月,长的或需三个月以上。
1需求评估
需求评估是很关键的流程,我们必须按照客户的应用场景评估能否需要RFID技术。并不是所有的应用都合适运用RFID技术,比如许多高级的农业跟工业产品的溯源——白菜,柚子,钢材,管件等,这类产品由于原本价值不高,成本上难以承受,在应用过程中都会由于物品的干扰而妨碍应用效果。因此通常采用成本最低的条码技术解决难题。
那么何时选择RFID技术呢?以机场行李分拣为例,首先是利润上,航空业体量大,服务价值高,对精度的要求比较高,同时对精度成本的容纳也高;其次是技术上,行李条码标识无法固定在位置上,若采取条码技术,很难进行批量的调用和处理,一对一的抓取往往还必须人工协助,效率低而成本高。这就产生了对RFID技术的一种强需求——UHF技术可以运用相对较低的费用极大提高行李分拣速度,同时确保准确性。即需求评估是按照客户的应用场景确认RFID能否满足科技和费用两大指标的规定,若可满足,则采取此项技术。
2初步选型
在明确使用RFID技术可以缓解需求的“痛点”后,那么下一步的关键就是标签的选型。根据意愿评估的结果,选定标签频段,产品型号,芯片类型,封装形态跟安装方法等。
我们以一款易碎标签的选型为例,介绍流程:A顾客需求一款标签用于高端消费类产品的外包装纸盒,目的是防伪和追溯。为了方便消费者验证,我们建议采取高频14443A协议;纸盒是圆形的,折口位置有一定的弹力,我们建议采取既有防撕效果,又更柔软的铜版纸材质封装。为了方便安装,我们采取背胶黏贴的方法。
在芯片选型时,客户强调采取他们提供的一款芯片,为此,我们按照芯片资料再次开发了一款线型;考虑到折口位置必须略长的标签,尺寸过大会降低费用,我们推荐给用户一款型号合宜的长方形标签。
3成本评估
在初步选型满足用户规定后,根据其结果,进行费用评估。影响利润的诱因主要是芯片类型,封装形态,产品规格跟数据要求,首先是芯片,根据需求的不同可以选择进口或国产的芯片,一般而言,进口芯片的价位会高一些,存储容量越大的芯片价格越高,功能越多的芯片价格越高,如加密功能,TD功能,双频功能等。其次是封装,封装的构架越复杂,封装的难度越大,成本是越高的。尺寸也有制约因素,一般是长度越大价格越高,但在微型标签领域,由于加工难度变大,反还是重量越小价格越高。数据规定主要涉及表面打码,写入数据,提取数据和数据关联等,每一项都会降低费用。因为这种原因的妨碍,我们通常会提供3~4套方案给用户参考,从中选择最优的细则进行样品开发。
4样品开发
样品开发的过程,最重要的并不是研发成本的多少,而是研发周期的长短。这部分工作耗费的时间越短,项目前期的应变空间越大,项目的成功率也越高。样品研发必须几个必备的流程,包括天线设计,材料制做、天线蚀刻,手工制做,实测验证等。
我们却以A用户为例,天线设计5—10个工作日,制作跟验证10个工作日。在这里需要指出一下,如果是常规的封装形态与工艺科技未确定的状况,主要的研发时间在天线的设计上;如果遇到一种新的封装型态必须尝试不同的工艺科技,在开发过程中的不确定因素会非常多,无法确保一次性成功,需要花费最长的时间。样品研发速度的快慢是考量一家RFID电子标签企业定制化能力的关键指标。
5场景实测
样品开发出来后,如果有条件的话应该先模拟应用情景进行检测,并做相关可靠性的检测。客户收到样品后,会进行场景实测,评估效果,提出改进建议,包括性能是否达标,尺寸是否调整,印刷和数据能否变更等。
6选型优化
如果初次样品尚未超过项目需求,需要预测用户检测反馈的数据,甚至有必要到现场实地调研,汇总各类信息,确认优化方案,并进行第二次打样和实测。因此,一个完整的样品研发周期,最快至少应该一个月的时间。
小结
如上所述,我们不难看出,RFID系统方案电子标签定制化的阐述和选型需要时间,过程中的众多原因应该逐一确认,一名合格的销售人员在接到客户询盘的早期,需要为用户提供有价值的意愿分析与产品方案评估,而不仅仅糊里糊涂地报价,这是不负责的做法。但在实际的工作实践中,客户通常忽略了需求的本质,急忙忙地要求供应商报价,一旦报完价格结果就会是不了了之。任何产品只有使顾客的商业价值赢得成功才是真正有价值的,RFID也不例外,所以要多元化一款性价比高的RFID电子标签,就必须供应链的上下游相互认同,共同参与、互通有无。
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