【正文】 性能優(yōu)良，而且還可大量節(jié)省材料。 在智能標(biāo)簽制印中，導(dǎo)電油墨主要用于印制 RFID 天線，替代傳統(tǒng)的壓箔法或腐蝕法制作的金屬天線。它具有兩個主要的優(yōu)點(diǎn)，首先，傳統(tǒng)的壓箔法或腐蝕法制作的金屬天線，工藝復(fù)雜，成品制作時間長，而應(yīng)用導(dǎo)電油墨印刷天線 是利用高速的印刷方法，高效快速，是印刷天線和電路中首選的既快又便宜的方法。如今，導(dǎo)電油墨已開始取代各頻率段的蝕刻天線，如超高頻段 (860～ 950MHz)和微波頻段(2450MHz)，用導(dǎo)電油墨印刷的天線可以與傳統(tǒng)蝕刻的銅天線相比擬，此外，導(dǎo)電油墨還用于印制智能標(biāo)簽中的傳感器及線路印刷。其第 32 頁 共 114 頁 次，傳統(tǒng)的壓箔法或腐蝕法制作的金屬天線要消耗浪費(fèi)金屬材料，成本較高，而導(dǎo)電油墨的原材料成本要低于傳統(tǒng)的金屬天線，這對于降低智能標(biāo)簽的制作成本有很大的意義。 (3)獨(dú)特的工藝要求。智能標(biāo)簽制印對制作工藝有其獨(dú)特的要求，主要 應(yīng)注意高成品率、厚紙印刷和復(fù)合加工。 在高成品率上，由于智能標(biāo)簽本身的價值要高于普通印刷標(biāo)簽許多倍，所以給企業(yè)帶來高利潤的同時，印刷品高成品率尤為重要。尤其是許多產(chǎn)品都要求多色 UV 墨印刷、上光、上膠，印量大的標(biāo)簽大多數(shù)還采用卷到卷印刷或無接口印刷 ( 通花 ) 等方式加工，由于加工工序多，也加大了成品的篩選難度。 對于厚紙印刷，在卡紙加工中，必須注意設(shè)備對 350 克厚的卡紙要有良好的印刷適性，卡紙印刷中要保持紙帶的張力穩(wěn)定，保證印刷累計(jì)套印誤差降到最小，因此如果每個畫面都套印很準(zhǔn)，但是畫面之間的間距產(chǎn)生 誤差較大，也會給智能標(biāo)簽印刷后的復(fù)合和模切工序造成麻煩。 至于復(fù)合加工，它是智能標(biāo)簽加工中的關(guān)鍵工序，在復(fù)合加工中不僅要求每個標(biāo)簽之間的尺寸不會因?yàn)閺埩ψ兓淖?，而且對于薄膜類材料，還要考慮拉伸變形造成標(biāo)簽間距增加，并做適當(dāng)調(diào)整。 返回 第 33 頁 共 114 頁 SAW 射頻識別無源電子標(biāo)簽技術(shù)及應(yīng)用 射頻識別系統(tǒng) 射頻識別 (RFID)技術(shù)是一種無接觸自動識別技術(shù)，其基本原理 是利用射頻信號及其空間耦合、傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對靜止的或移動中 的待識別物品 的自動機(jī)器識別。 射頻識別系統(tǒng)一般由兩個部分組成，即電子標(biāo)簽和閱讀器。電子 標(biāo)簽與閱讀器之間通過耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號的空間 (無接觸 )耦合， 在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換。發(fā)生 在閱讀器和電子標(biāo)簽之間的射頻信號的耦合類型有兩種： (1)電感耦合，通過空間高頻交變磁場實(shí)現(xiàn)耦合，依據(jù)的是電磁 感應(yīng)定律。 (2)電磁反向散射耦合：雷達(dá)原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰 到目標(biāo)后反射，同時攜帶回目標(biāo)信息，依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī) 律。 電感耦合方式一般適合于 中、低頻工作的近距離射頻識別系統(tǒng)。 典型的工作頻率有： 125kHz、 225kHz 和 。識別作用 距離小于 1m，典型作用距離為 10cm～ 20cm。電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識別系統(tǒng)。典型的工作頻率有： 433MHz， 868MHz， 915MHz， ， 。識別作用 距離大于 1m，典型作用距離為 3m～ l0m。 電子標(biāo)簽又稱為射頻標(biāo)簽、應(yīng)答器、數(shù)據(jù)載體，電子標(biāo)簽附著在 待識別的物品上，是射頻識別系統(tǒng)真正的數(shù)據(jù)載體。一般情況下，電 第 34 頁 共 114 頁 子標(biāo)簽由 標(biāo)簽天線和標(biāo)簽專用芯片組成。 依據(jù)電子標(biāo)簽供電方式的不同，可以分為有源標(biāo)簽 (Active tag) 和無源標(biāo)簽 (Passive tag)兩種，有源標(biāo)簽內(nèi)裝有電池，無源標(biāo)簽沒有內(nèi)裝電池。 閱讀器又稱為讀出裝置，閱讀器可以是讀 /寫或只讀裝置，用于 當(dāng)附著有電子標(biāo)簽的待識別物品通過其讀出范圍內(nèi)時，自動以無接觸 的方式將電子標(biāo)簽中的約定識別信息取出，從而實(shí)現(xiàn)自動識別物品或 自動收集物品標(biāo)識信息的功能。 聲表面波器件技術(shù) 聲表面波 (SAW)是傳播于壓電晶體表面的機(jī)械波，其聲速僅為 電 磁波速的十萬分之一，傳播衰耗很小。 SAW 器件是在壓電基片上采用微電子工藝技術(shù)制作叉指形電聲換能器和反射器耦合器等，利用基片材料的壓電效應(yīng)，通過輸入叉指換能器 (IDT)將電信號轉(zhuǎn)換成聲 信號，并局限在基片表面?zhèn)鞑?，輸?IDT 將聲信號恢復(fù)成電信號，實(shí)現(xiàn)電 聲 電的變換過程，完成電信號處理過程，獲得各種用途的電子器件。采用了先進(jìn)微電子加工技術(shù)制造的聲表面波器件，具有體積小、重量輕、可靠性高、一致性好、多功能以及設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)點(diǎn)，在通信、電視、遙控和報(bào)警系統(tǒng)中已得到廣泛應(yīng)用，數(shù)以億計(jì)的手機(jī)和電視機(jī)中都應(yīng)用了多個聲表 面波濾波器。隨著加工工藝的飛速發(fā)展，SAW 器件的工作頻率已覆蓋 10MHz～ ，是現(xiàn)代信息化產(chǎn)業(yè)不可或缺的關(guān)鍵元器件。 SAW 無源電子標(biāo)簽工作原理 第 35 頁 共 114 頁 SAW 無源電子標(biāo)簽采用反射調(diào)制方式完成電子標(biāo)簽信息向閱讀器的傳送。 SAW 標(biāo)簽是由叉指換能器和若干反射器組成，換能器的兩條總線與電子標(biāo)簽的天線相連接。閱讀器的天線周期地發(fā)送高頻詢問脈沖，在電子標(biāo)簽天線的接收范圍內(nèi)，被接收到的高頻脈沖通過叉指換能器轉(zhuǎn)變成聲表面波，并在晶體表面?zhèn)鞑?。反射器組對入射表面波部分反射，并返回到叉指換能器，叉指換能器 又將反射聲脈沖串轉(zhuǎn)變成高頻電脈沖串。如果將反射器組按某種特定的規(guī)律設(shè)計(jì)，使其反射信號表示規(guī)定的編碼信息，那么閱讀器接收到的反射高頻電脈沖串就帶有該物品的特定編碼。通過解調(diào)與處理，達(dá)到自動識別的目的。 由于聲表面波傳播速度低，有效的反射脈沖串在經(jīng)過幾微秒的延 遲時間后才回到閱讀器，在此延遲期間，來自閱讀器周圍的干擾反射 已衰減，不會對聲表面波電子標(biāo)簽的有效信號產(chǎn)生干擾。 SAW 無源電子標(biāo)簽應(yīng)用 利用聲表面波技術(shù)的電子標(biāo)簽始于上世紀(jì) 80 年代末，近年來聲表面波標(biāo)簽的研究成為一個熱點(diǎn)。聲表面波 電子標(biāo)簽是應(yīng)用現(xiàn)代電子學(xué)、聲學(xué)、半導(dǎo)體平面工藝技術(shù)和雷達(dá)及信號處理技術(shù)的系統(tǒng)新成就，它是有別于 IC 芯片識別的另一種新型非接觸自動識別技術(shù)。 由于 SAW 器件本身工作在射頻波段，無源且抗電磁干擾能力強(qiáng)， 因此 SAW 技術(shù)實(shí)現(xiàn)的電子標(biāo)簽具有一定獨(dú)特的優(yōu)勢，是對集成電路技術(shù)的補(bǔ)充。其主要特點(diǎn)是： ，可達(dá)數(shù)米； 第 36 頁 共 114 頁 ； ，制作工藝成本低； ，而且能識別速度達(dá) 300 千米 /小時的高速 運(yùn)動物體； (100℃～ 300℃ )、強(qiáng)電磁干擾等惡劣環(huán)境下使 用。 電子標(biāo)簽技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，包括物流管理、路橋收費(fèi)、公 共交通、門禁控制、防偽、農(nóng)場的健康與安全監(jiān)控識別、超市防盜和 收費(fèi)、航空行李分揀、郵包跟蹤、工廠裝配流水線控制和跟蹤、設(shè)備 和資產(chǎn)管理、體育競賽等。 SAW 標(biāo)簽也適用于壓力、應(yīng)力、扭曲、加速度和溫度等參數(shù)變化的測量，如鐵路紅外軸溫探測系統(tǒng)的熱軸定位、軌道衡、超偏載檢測系統(tǒng)、汽車輪胎壓力等。 德國的 Baumer Ident GmbH 公司生產(chǎn)的 OISW 聲表面 波標(biāo)簽、 Siemens 公司的 SOFIS 聲表面波系統(tǒng)已成功用于挪威奧 斯陸汽車過橋自動收費(fèi)系統(tǒng)以及德國慕尼黑火車進(jìn)站定位系統(tǒng)。在美 國， Identtronix、 iRay、 RFSAW 等公司也均生產(chǎn)商業(yè)化的 SAW 電子標(biāo)簽。 SAW 研發(fā)情況 中國電子科技集團(tuán)公司第五十五研究所 (下簡稱五十五所 )是國 家重點(diǎn)軍工研究所，已有數(shù)十年的高頻微波器件部件的成熟經(jīng)驗(yàn)。 目前五十五所已發(fā)展成為國內(nèi)領(lǐng)先國際認(rèn)可的高頻聲表面波器第 37 頁 共 114 頁 件研發(fā)與生產(chǎn)基地，具備制作 m(2GHz)高頻聲表面波器件 的能力。 ND 系列高頻聲表面波器件批量生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)范與國外同類產(chǎn)品的相當(dāng)，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行態(tài)勢良好，年增長率大于 30%。 434MHz 和 915MHz 是民用非管制無線電頻段，一般民用遙控設(shè) 備都使用這些頻段， ISO 也建議開放用于射頻識別。因此我們從 2020 年初開始了本項(xiàng)目有關(guān)產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)和樣品樣機(jī)的試制，現(xiàn)已試制開 發(fā)了數(shù)種應(yīng)用器件樣品和樣機(jī)，達(dá)到預(yù)期效果。 發(fā)展 SAW 電子標(biāo)簽的關(guān)鍵 ； ； 的電子標(biāo)簽天線； ； 。 SAW RFID 的突破 SAW（表面聲波） RFID 已出現(xiàn)了一段時間，應(yīng)用在移動電話、尋呼機(jī)中的數(shù)以億計(jì)的非 RFID SAW 方案具有可靠性高，成本低的特點(diǎn)， SAW RFID 技術(shù)也從這些優(yōu)點(diǎn)中受益良多。 SAW RFID 首先出現(xiàn)在美國加利福尼亞和挪威的不中斷式公路收費(fèi)系統(tǒng)中，但是數(shù)量不多。并且在加利福尼亞它們被貼到汽車擋風(fēng)玻璃上的硅芯片 RFID 標(biāo)簽代替了。在挪威， MicroDesign 公司供應(yīng)采用這種技術(shù)的只讀被動式 標(biāo)簽有十幾年的時間，后來它就以 QFree 的名義開始供應(yīng)針對不中斷式公路收費(fèi)系統(tǒng)和其他設(shè)備的硅芯片 RFID 可讀寫設(shè)備與系統(tǒng)。實(shí)第 38 頁 共 114 頁 際上直到今天，沒人知道如何制造主動式的或可讀寫的 SAW RFID標(biāo)簽，盡管 Dallas 公司的 RFSAW 已作了一些很好的工作來顯示它不需額外的傳感器就可感應(yīng)張力或溫度的變化。感應(yīng)張力或溫度的功能用硅芯片和分離式傳感器也是可以實(shí)現(xiàn)的，但是這種方式的成本太高。今天，溫度檢測 RFID 標(biāo)簽在家畜和食品方面都有應(yīng)用案例，但是數(shù)量非常少。 然而，雖然 SAW RFID 的一個缺陷是仍然采用了類似 硅材料的易碎芯片，但它的加工過程所需的步驟更少，所要求的精確性也沒有那么高，因此它的成本比硅芯片 RFID 也要低一些，當(dāng)然這在市場中還沒有真正地實(shí)現(xiàn)。 RFSAW 已向許多行業(yè)銷售了 SAW RFID 設(shè)備，另外在創(chuàng)建一個包括這種設(shè)備的 ISO 18000 的子標(biāo)準(zhǔn)方面，它也是主要的推動者。 滅菌過程耐受性 SAW ID 芯片的獨(dú)特物理特性解決了 RFID 的主要問題，并且實(shí)現(xiàn)了： ◆ 標(biāo)簽與閱讀器相互距離較大時的可靠讀取。 ◆ 克服了讀取信號可能被液體和金屬阻斷的情況。 ◆ 商業(yè)化的 全貨盤讀取，這是 RFID 的一個非常重要的能力。 在許多應(yīng)用場合中， SAW 的讀取距離是足夠大的，因此被動式標(biāo)簽可以代替用電池驅(qū)動的高成本主動式標(biāo)簽。 SAW RFID 系統(tǒng)具有與生俱來的能力來檢測標(biāo)簽位置、運(yùn)動的方向和標(biāo)簽溫度等，這些功能如果用其他的技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)或需要很高成本。另外， SAW 標(biāo)簽可第 39 頁 共 114 頁 以經(jīng)受一些與安全相關(guān)的過程，如一些食品或醫(yī)藥的生產(chǎn)過程會升高操作溫度、通過高能量的 X 射線或用伽馬射線滅菌等。 例如， RFSAW 標(biāo)簽采用了成本比較低的芯片和尺寸較小的低成本天線，與基于 IC 的標(biāo)簽相比，它的 成本就很有優(yōu)勢。另外，通過加入關(guān)鍵信號處理功能（如多標(biāo)簽讀取功能），整個系統(tǒng)的成本被進(jìn)一步優(yōu)化了。它通過多路訪問可擴(kuò)展頻譜信號實(shí)現(xiàn)了這一功能，這種信號在具備高速讀取速度的同時，還具有較高的抗干擾性，與其他無線射頻系統(tǒng)和 RFID 讀取器也有較好的頻譜相容性。與 UHF 不同的是，目前它在全世界都可以合法的操作，不需要等待歐洲、中國和其他國家的無線管制規(guī)定的審查。 256 位的版本也是可能的，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了產(chǎn)品級別、貨盤和包裝箱所要求的存儲空間要求，更不用說運(yùn)輸和車輛上的標(biāo)簽了。 其他開發(fā) SAW RFID 的公司 澳大利亞的 Carinthian Tech Research (CTR)公司最近開發(fā)了一種新型被動式 RFID 標(biāo)簽。這種標(biāo)簽?zāi)軌蚰褪芎捅O(jiān)測工程與工業(yè)應(yīng)用環(huán)境（與 RFSAW 的大范圍低成本的應(yīng)用場合不同）中的溫度變化情況。 返回 第 40 頁 共 114 頁 成本高標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一 電子標(biāo)簽中國推行遇困 南方網(wǎng)訊 當(dāng)沃爾瑪提著籃子來中國上億元上億元地采購時，中國的供應(yīng)商們怎么也不會想到，有一天要在商品上加貼一個叫“電子標(biāo)簽”的東西。 沃爾瑪電子標(biāo)簽計(jì)劃夭折？ “年初就收到過沃爾瑪?shù)耐ㄖ?，今年以來，沃爾瑪為此還特意舉辦了多次有關(guān)‘無線射頻識別系統(tǒng)（ RFID）’的講座培訓(xùn)，公司的信息官都有參加?！? 電話那頭，廈門“進(jìn)雄”企業(yè)有限公司鄭總對 RFID 毫不陌生。在中國， RFID 簡稱電子標(biāo)簽。鄭提及的通知是指，沃爾瑪要求其前 100 位供應(yīng)商在 2020 年 1 月底之前必須在每個貨箱托盤上加貼電子標(biāo)簽。 2020 年年底，沃爾瑪?shù)乃泄?yīng)商都要采用電子標(biāo)簽。 廈門“進(jìn)雄”是美資公司 ，主要生產(chǎn)戶外用品，早年已進(jìn)入沃爾瑪供應(yīng) 體系。不過，在沃爾瑪體系中，“進(jìn)雄”還僅是年供貨額為 6000 萬美元的“中型供貨商”，因此并不在沃爾瑪 TOP100 供貨商名單中。不過，鄭表示，沃爾瑪肯定會要求所有供貨商朝著這個方向發(fā)展，所以他們也在做著各