趙冬菁

在繁榮的市場經濟和快速發(fā)展的物流業(yè)的大環(huán)境下，我國包裝工業(yè)快速發(fā)展，包裝生產在促進國民經濟建設，改善人民群眾物質文化生活中的地位和作用日益顯現。傳統(tǒng)的包裝是為了達到保護產品、方便運輸、促進銷售的功能而產生的包裝形式。但目前，隨著互聯(lián)網的普及及數字化發(fā)展的深化，在云計算、大數據的“互聯(lián)網+”的大環(huán)境下，傳統(tǒng)的包裝已經不能滿足人們日益增長的對美好生活的需求，與此同時，更具數字化、智慧化、更好的保護產品、服務消費者、傳遞信息功能的智能包裝就應運而生了。

智能包裝技術

智能包裝即通過包裝、產品、或產品與包裝組合中的集成元件或固有特性，在產品功能中或產品的本身使用中增加了一種或幾種符合特點要求的職能成分的一項技術。具體來講，智能包裝即利用一些新型的包裝材料、結構和形式通過一系列的智能功能（如：檢測、傳感、記錄、跟蹤、溝通、應用科學邏輯）對包裝件的溫度、壓力、密封程度、時間、內容物泄露物等環(huán)境因素進行控制、識別、判斷、指示的一套包裝系統(tǒng)，以此來延長包裝件的貨架壽命，保證包裝件的安全質量，提供給消費者商品從原材料采購、生產、包裝、運輸及儲運環(huán)節(jié)的信息特性及對消費者在購買和使用時可能出現的問題作出警示，最大限度地保障商品的質量和營養(yǎng)價值。

根據智能包裝的應用特點可將其分為3類：為了實現改善和增加包裝的功能，而應用新型智能包裝材料，以達到和完成特定包裝目的的功能材料型智能包裝，如防泄漏氣體指示包裝、時間-溫度指示劑等；為了使包裝具有某些特殊功能和智能型特點，而增加或改進部分包裝結構的功能結構型智能包裝，如自動加熱食品包裝、自動冷卻罐等；能反映包裝內容物及其內在品質和儲存、運輸、銷售過程信息的信息型智能包裝，如牛奶可溯源RFID包裝等，如表1所示。

隨著科技的發(fā)展和互聯(lián)網技術的普及，信息型智能包裝發(fā)展迅速，其主要是反映包裝內容物的安全性、內在品質和運輸、銷售過程中產品的信息的一類包裝形式。信息型智能包裝主要由芯片、軟件和條形碼組成，是目前最具發(fā)展前景的包裝技術之一。信息型智能包裝的發(fā)展經歷了一維碼、二維碼到現在的多維碼、RFID、NFC、EPC等高智能技術，其廣泛應用于物流、倉儲、防偽、溯源、移動支付等多個領域，極大地方便了人們的生產及生活。

RFID標簽

1.RFID標簽定義

作為智能包裝的新寵，RFID標簽技術目前是最具活力和發(fā)展前景的包裝技術之一。射頻識別技術RFID（Radio Frequency Identification），俗稱電子標簽，是一種利用無線射頻進行非接觸雙向通信的識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，如圖1（a、b）所示。圖1（a）是食品包裝中顯示溫度的RFID標簽，它反映食品必須低于8℃的溫度中儲存，如果高于指示溫度，標簽則會發(fā)生顏色變化指示產品將會變質；圖1（b）是常見的RFID標簽，消費者可通過掃描條形碼得到所需的產品信息。

2.RFID標簽的組成與特點

RFID系統(tǒng)主要由電子標簽、讀寫器、應用系統(tǒng)組成，它主要是通過RFID標簽產生特定的工作頻率將產品的信息傳遞給讀寫器，然后由讀寫器完成對產品信息的錄入與輸出，最后傳給應用系統(tǒng)，由系統(tǒng)完成對產品信息的統(tǒng)計與管理。其與傳統(tǒng)標簽相比，具有掃描速度快、掃描數量多、體積小、耐久性好、信息安全度高、穿透性好、數據存儲量大、重復性高、安全性高等特點，如表2所示。

3.RFID標簽的制作過程

RFID標簽具體的制作過程如圖2所示，利用有凸點的芯片在壓力和超聲波振動作用下消磨特殊膠層，然后通過金腳與導電油墨天線銀層接觸形成金屬熔著層，接著特殊膠層冷凝固化芯片，完成內嵌，最后檢驗、層壓、沖裁制得RFID標簽成品。

RFID標簽的應用現狀

目前，隨著國民及企業(yè)對智能包裝的高度認可，智能包裝技術的不斷完善，RFID技術也隨之興起，展現出巨大的市場應用潛力，在食品、藥品、化妝品等生產領域發(fā)展迅速，對商品的溯源管理、物流管理、防偽等應用場景也展現出技術優(yōu)勢，其主要應用如下：

1.食品

隨著生活水平的提高，人們對食品質量和食品安全問題越來越重視了，但是由于各種因素導致物流鏈上缺乏實時監(jiān)控，致使一些產品不能在物流倉儲過程中保證產品所需環(huán)境，特別是溫度的控制，容易造成產品變質。而RFID標簽可以解決這個難題：RFID標簽一般貼在產品的外包裝上，當產品在倉儲與物流過程中進入人為設置的磁場感應區(qū)時，電子標簽會產生感應電流，獲得能量，然后傳遞給讀寫器，由讀寫器讀取并解碼商品信息，進而將信息傳遞給應用系統(tǒng)數據庫供生產商和經銷商查詢，從而實現對產品的遠距離監(jiān)控和控制，保證產品質量。

2.藥品

目前好多藥品包裝已使用RFID標簽技術，既利于生產商、銷售商的產品推廣，又利于消費者的使用安全。生產商可以將藥品信息輸入到電子標簽中，更直接地宣傳并介紹產品信息；醫(yī)藥公司可以通過后臺數據驗證并追蹤產品的使用狀況，更好地掌握產品銷售情況，及時制定銷售策略；消費者可以掃描標簽得到藥品的相關信息及是否被開封，從而確定產品的真?zhèn)?。有的藥品包裝還可以制作成電話的形狀，不僅做到儲存藥品的功能，還可以將信息發(fā)送至患者的手機上，提醒患者按時、按量服藥，還可以通過后臺系統(tǒng)將病人取藥時間等信息發(fā)送給醫(yī)生，醫(yī)生可以準確掌握患者的服藥信息，進而可以做出下步治療方案，避免了因患者記憶錯誤和描述不準確造成信息的不準確，從而影響醫(yī)生判斷。

3.化妝品

隨著人們健康意識和消費結構的改變，日化用品也用到了智能包裝，與其他商品相比，化妝品包裝屬于高附加值包裝，有更大的發(fā)展空間，智能包裝將在這一領域大顯身手?，F在有的化妝品包裝已經用到了智能標簽，如有的化妝品包裝上貼有可以檢測紫外線的標簽，當外界紫外線強烈時，標簽就會變色，提醒使用者及時涂防曬霜，既可以減少紫外線對消費者的肌膚傷害，又可以促進消費。

4.商品溯源管理

當生產商、銷售商、消費者的對應關系確定后，即可通過智能標簽對產品信息進行不同的獲取與管理。生產商可以對產品信息進行初始化設置，并實現對產品的信息輸入，銷售商可以通過掃描智能標簽獲得產品的銷售信息，及時對市面流通的產品進行控制管理，及時進行庫存與補貨管理，消費者可以通過智能標簽了解產品信息，正確使用商品，并可以了解到出產地以及是否開封等信息，防止收到假冒偽劣商品。

5.物流管理

RFID技術可以實現對商品的全程跟蹤，對于商品在運輸過程中的控制與管理具有重要意義。如寶潔公司將RFID標簽嵌入洗衣粉包裝，實現了對產品的全程跟蹤，實時掌握商品的出庫和出售情況，最大程度地降低庫存和運輸成本，實現了庫存最優(yōu)化以及無縫供應鏈管理，不僅省去了人工成本，還縮短了管理時間，實現了產品的自動化管理；美國Newgistics公司用智能標簽解決了對于小包裝的消費者退貨問題，對于需要退貨的商品，顧客只需要貼上智能標簽，然后將包裝好的產品送至郵局，Newgistics公司會將郵局中自己的產品分揀處理，運回工廠，工作人員再通過智能標簽中產品信息進行處理，然后將更換的產品重新發(fā)給消費者，讓客戶在最短時間內解決問題，從而提高客戶滿意度。

6.防偽

在包裝的生產工作線上將產品的信息輸入到RFID標簽中，當消費者拿到商品時通過掃描標簽，便可通過信息辨別產品的真?zhèn)?。另外，RFID標簽還可以與產品撕裂包裝設計在一起，當商品被開啟后，RFID標簽便失效，實現了第二層防偽。

RFID標簽的發(fā)展趨勢

目前，我國的包裝產業(yè)總值已突破1.2萬億元，并且仍在不斷增長之中，包裝產業(yè)擁有無限商機，隨著國家政策的鼓勵，及市場的不斷激勵，包裝產業(yè)逐漸向智能、綠色、高效方向轉型，智能包裝將是未來我國包裝產業(yè)的一大發(fā)展趨勢。作為智能包裝的新技術，RFID標簽技術是包裝工業(yè)的一項前沿技術行業(yè)，其發(fā)展具有巨大的潛力。根據國內外調查研究發(fā)現，2017年無線射頻識別標簽的年需求量達到了1萬億枚，預計在未來幾年獨立包裝的產品都會使用到智能標簽。雖然智能標簽技術發(fā)展迅速，但同時也存在不少問題。

①數據安全問題：原始數據的精確捕捉對于RFID技術的實施至關重要，但當商品距離讀取設備較遠時或者RFID標簽被玷污損壞時，數據的準確度就很難保證了，因此，數據安全問題將是智能標簽技術下一步應重點解決的問題。

②成本問題：目前由于設備和技術的局限性，造成了智能標簽高成本問題，使得智能標簽不能普及使用，因此，如何降低成本，實現利益最大化將是智能標簽行業(yè)的又一難題。

③國家政策支持：適應國情且完善的標準關系到國家的利益和信息安全，我國在智能包裝的很多領域仍不夠完善。

發(fā)展智能包裝已成為當今社會包裝的主要發(fā)展趨勢，中國對智能標簽的研究雖然起步較晚，但發(fā)展迅速，我國應該抓住現在的機遇，積極解決存在的問題，大力研發(fā)智能包裝技術，適應產品包裝新形勢，打造智能化、信息化的智能包裝，逐步提升產品的價值，不斷推動經濟的發(fā)展。

結語

隨著“中國制造2025”和“德國工業(yè)4.0”的到來，加之人們對產品質量與安全的高度重視，我國包裝技術逐漸走向綠色化、數字化、智能化的新趨勢。智能標簽可利用云端存儲、云計算、大數據等技術，通過對產品信息的檢測、追蹤到智能驗貨等自動化流程，提高產品的附加價值，構建新型智能化產業(yè)模式，將是包裝行業(yè)的大勢所趨。

智能標簽技術通過信息的交互，拉近了消費者與商品的距離，便利了人們的生活，且其在維持市場平衡、商務簡便化、維護權益方面也起著重要的作用。智能標簽技術具有不可想象的發(fā)展前景，我國應好好把握機會，搶先發(fā)展智能包裝行業(yè)，提高技術水平，快速適應全球一體化的發(fā)展境遇。

作者單位：曲阜師范大學