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RFID标签有望突破价格瓶颈


作者:闵耀霞/编译 来源:中国新闻出版网 2008-04-01 12:55:10

摘要:有专家认为,价格为5美分的无线射频识别(RFID)标签将在2010年成为现实。本文从RFID嵌体结构、载体材料、成本问题等几个部分进行了分析阐述。

关键词:RFID标签[381篇]  标签成本[3篇]  

    当前,无线射频识别(RFID)装置的数量差不多每过一年就会翻一番,在2006年达到了12亿个(其中2005年为6亿个)。2006年总体RFID装置的近70%被用于标签领域,而非标签领域RFID装置则占剩下的30%。  

  无线射频识别(RFID)装置数量持续戏剧般地增长据预测会持续多年,这一数字将在2010年达到180多亿个,到2015年为7000多亿个。在2015年的总数中,约有2600亿个是贴在薄膜材料上的RFID硅芯片嵌体,还有3900亿个是无芯片的RFID标签,非标签领域的RFID装置所占总体的份额将减少至7%。  

  这意味着,在2015年对承载RFID芯片嵌体的薄膜的需求达到2.6亿平方米~5.2亿平方米(该数字基于RFID嵌体的载体面积为0.001平方米~0.002平方米的平均估计值)。这并不包括预测将在2015另外使用3900亿枚无芯片RFID标签所需的薄膜。  

  不同无芯片技术的种类一直在发展。由于工作原理差异甚远,导致材料的要求也可能往往大不相同。  

  嵌体结构   

  一个无线射频识别(RFID)嵌体本质上是贴在薄膜底基上的一个硅芯片与一个无线天线的组合。当前针对硅芯片标签有两种截然不同的无线射频技术在使用:UHF(超高频:868MHz~915MHz)与HF(高频:13.56 MHz)。  

  两种无线射频技术都有各自的优点和缺点,迄今尚未出现一个主要的行业标准。在两类RFID标签的结构上存在重大的差异。   

  高频RFID标签在历史上获得了最广泛的应用,目前这种状况仍将持续。同时,在2006年生产了数亿枚新型EPC超高频RFID标签,而且这种标签的供应和需求正在增长。  

  RFID嵌体通常由标签印刷商购买。印刷商为了制作RFID标签,采取把嵌体像“三明治中间的肉”一样地插入压敏标签材料(可以是纸张或者薄膜)的层与层之间,从而将嵌体集成进了智能标签中。  

  一枚高频RFID标签包括一个高频天线(被制作成线圈的形式),该天线与硅芯片相连,整体被薄膜基片支撑住。  

  超高频RFID天线以卷状形式供应,贴有硅芯片的小型RFID带也是如此。两个组件(天线和芯片)必须连接在一起,从而制作出完整的超高频RFID嵌体。   

  单个带的尺寸通常约为9mm×3mm,所用材料是75微米厚的聚酯(PET)。天线所占的面积明显更大,一般超高频天线的尺寸约为90mm×25mm,与尺寸为30mm×30mm的高频天线形成了对比。  

  作为一个选择方案,RFID天线可以使用导电油墨印刷,这比用传统方法(蚀刻或者模压)制作的同等尺寸的铜或铝天线节省了30%~50%的成本,同时还具有与之相同的性能。  

  RFID嵌体或者印刷天线通常可以在市场上购买到,它们不是作为嵌体随后被标签加工设备插入,就是被当作一个完整的RFID标签。  

  载体材料  

  多种薄膜材料能够适应RFID嵌体基材的生产要求,其中包括聚酯、聚酰胺、聚氯乙烯或者聚碳酸酯。质量、性能和可靠性是决定RFID嵌体的关键因素。  

  即使一批产品中只有极少比例的不合格RFID标签,也不会被多数应用所接受。因此具有专业水准和更高利润的材料必须加以指定。要注意防止静电积聚。  

  此外,耐久性也是需要考虑的因素。由于嵌体基材在生产时被绕成卷状,接着由标签加工设备展开,分发后被插入标签材料的层与层之间,因此嵌体基材必须能够支撑嵌体。嵌体基材的作用必须贯穿所有阶段。  

  成本问题  

  今天,被嵌入不干胶标签材料中的RFID嵌体的增长率通常少于10%。这样的一枚成品标签如果是经过模切的非印刷VIP标签,其成本可能是12美分~20美分;如果是经过高度修饰的优质标签,其成本则高达20美分~30美分。  

  另一方面,印刷条码的边际成本(incremental cost)通常远远低于RFID嵌体,估计在0.1美分与 0.2美分之间。条形码可以轻而易举地直接被印刷在标签和包装上,通常采取与其他人可读(human-readable)的印刷数据相同的途径。  

  我们的目标是获得成本明显更低的5美分的RFID标签。据预测到2010年或者可能在更近的将来成为现实。  

  沿着这条道路进一步走下去,市场有望看到单枚标签成本降低至1美分。这将需要不同的技术,同时发展处于良性状态。这种发展的主要推动力是努力消除硅芯片以获得所谓的无芯片RFID标签。  

  为了把RFID标签技术推向低价格、大型零售市场的快速消费品,成本为0.1美分~1.0美分的RFID标签将是必需的。这仍需在未来等待多年才能成为现实。  

  单枚RFID标签成本的下降过程将受到以下技术的推动作用。  

  (1)具有传统蚀刻天线的芯片/具有印刷天线的芯片;  

  (2)无芯片;  

  (3)塑料聚合物电子电路。  

  上图举例说明了一连串的技术和单枚RFID标签成本的相应变化。每种技术将提供一个固有的降低成本的解决方案,一些情况下功能会受到某种程度的损失。例如,许多对于低成本RFID智能标签的实际/潜在应用不必需要一个EPC第二代96位硅芯片的全部功能。  

  由终端应用部门从低成本RFID标签寻求到的优先权利益容易因市场部门而异,这些部门已经进行了总结。正确评价这些问题对从事RFID标签事业的人员有所帮助。

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