1 有機(jī)RFID標(biāo)簽及其特點(diǎn)

RFID標(biāo)簽的高成本是其大量普及的最大障礙。為了降低成本，RFID研究者一直在尋找新的技術(shù)和生產(chǎn)工藝，近年來有機(jī)RFID技術(shù)成為該領(lǐng)域的重大突破。

傳統(tǒng)的無機(jī)RFID標(biāo)簽由芯片和天線構(gòu)成，芯片部分由傳統(tǒng)IC工藝在硅片上制備得到，然后再把芯片和天線集成在一起構(gòu)成完整的標(biāo)簽。有機(jī)RFID標(biāo)簽則采用印刷電子技術(shù)，把有機(jī)薄膜晶體管制備在便宜的塑料基底上形成電路。依據(jù)此技術(shù)，把有機(jī)物墨水和金屬印刷在塑料基底上形成芯片和天線從而得到有機(jī)RFID標(biāo)簽。通過印刷批量生產(chǎn)有機(jī)RFID標(biāo)簽，簡化了制作工藝，大大降低了成本。

世界各國都認(rèn)為有機(jī)RFID的市場前景巨大，紛紛加大有機(jī)RFID標(biāo)簽技術(shù)的研發(fā)力度，并且已經(jīng)取得了很大成就。一些國家已經(jīng)邁入了從實(shí)驗(yàn)室研究向應(yīng)用轉(zhuǎn)化的起步階段，并且研究也在逐步的深入。

如德國PoIyIC公司在2006年開發(fā)出使用印刷技術(shù)生產(chǎn)的有機(jī)RFID標(biāo)簽該標(biāo)簽集成了數(shù)百個(gè)有機(jī)晶體管，可以保存8bits的數(shù)據(jù)；2007年該公司又開發(fā)出了32和64 bits存儲能力的有機(jī)RFID標(biāo)簽，工作頻率為13．56 MHz； 2008年比利時(shí)微電子研究中心（interuniversity microelectronics centre IMEC ） 開發(fā)出了已接近實(shí)用水平的有機(jī)RFID標(biāo)簽；2007年德國有機(jī)電子大會在其大會票證上采用了有機(jī)RFID標(biāo)簽；另據(jù)報(bào)道，英國曼徹斯特大學(xué)Syngenta傳感器創(chuàng)新中心的研究人員正在開發(fā)一種有機(jī)RFID標(biāo)簽，應(yīng)用于水果等產(chǎn)品進(jìn)入供應(yīng)鏈后的質(zhì)量監(jiān)控和管理，該產(chǎn)品有望在2011年底用于為生產(chǎn)和種植企業(yè)提供可靠的追蹤方案。國內(nèi)關(guān)于有機(jī)RFID研究的報(bào)道幾乎空白，僅有北京交通大學(xué)光電子技術(shù)研究所的徐征等對有機(jī)RFID標(biāo)簽的射頻信號調(diào)制方法進(jìn)行了研究，而對于其應(yīng)用還未見報(bào)道。

有機(jī)RFID作為一種新的技術(shù)，是有機(jī)半導(dǎo)體和RFID技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。有機(jī)RFID標(biāo)簽的工作原理、結(jié)構(gòu)、功能及頻譜劃分等與無機(jī)RFID基本類似，二者主要的區(qū)別在于材料和加工工藝的不同，并由此衍生出來部分差異，具體分析如下：

1）成本。據(jù)Nature Materials Commentary雜志報(bào)導(dǎo)，有機(jī)RFID標(biāo)簽成本有望降至每枚0．01 - 0．02美元甚至更低，而目前常用的無機(jī)RFID標(biāo)簽的成本約為0．2美元。

2）讀取速度。PoIyIC公司的有機(jī)RFID標(biāo)簽最大的讀取速度為196 bits／s。無機(jī)RFID的讀取速度一般較高，意法半導(dǎo)體2010年推出的無機(jī)RFID芯片LRiS64K的讀取速度為53kbits／。

3）存儲容量。目前研發(fā)的有機(jī)RFID標(biāo)簽的存儲容量較小，一般只能存儲幾十到上百bit的數(shù)據(jù)。無機(jī)RFID的存儲容量一般較大，可達(dá)53kb／s。

4）使用壽命。有機(jī)RFID標(biāo)簽的壽命較短。PoIyIC公司的研究表明有機(jī)RFID標(biāo)簽在最初的10個(gè)月特性沒有下降，但是經(jīng)過較長時(shí)間特性會發(fā)生改變，認(rèn)為有機(jī)RFID標(biāo)簽?zāi)軌虼_保la的使用壽命。無機(jī)RFID芯片則具有非常長的壽命，LRiS64K的壽命至少為40a。

5）易用性。有機(jī)RFID標(biāo)簽的基底為塑料，厚度非常小并具有良好的柔韌性，可以制成柔性標(biāo)簽，使用時(shí)可以隨意粘貼，不受軟硬度及厚度等限制。無機(jī)RFID標(biāo)簽由于采用了硅芯片則不具有這方面的優(yōu)勢。

6）重復(fù)使用性。有機(jī)RFID標(biāo)簽在印刷時(shí)己經(jīng)決定了內(nèi)部存儲的數(shù)據(jù)，在使用過程中只能讀取數(shù)據(jù)而無法修改數(shù)據(jù)。無機(jī)RFDI標(biāo)簽由于采用硅芯片，所以在使用中可以多次修改存儲的內(nèi)容，如無機(jī)RFDI芯片LRiS64K可以重復(fù)寫1000，000次。

2 有機(jī)RFID標(biāo)簽與傳統(tǒng)的二維條碼、無機(jī)RFID標(biāo)簽的比較

目前，食品供應(yīng)鏈安全管理的技術(shù)手段主要有2大類技術(shù)：RFID技術(shù)和條碼技術(shù)，結(jié)合有機(jī)RFID標(biāo)簽技術(shù)，這3類標(biāo)簽技術(shù)的比較如表1所示。

由表1可知，有機(jī)RFID標(biāo)簽具有無機(jī)RFID標(biāo)簽方便易用的優(yōu)點(diǎn)，又具有類似于二維條碼的低廉成本，雖然在讀取速度、容量和使用壽命方面劣于無機(jī)RFID，但是這些差距在很多應(yīng)用中并不是必須的，如對于許多貼有RFID標(biāo)簽的消費(fèi)品來說，RFID標(biāo)簽只是用于庫存、POS （point of sale POS）機(jī)及產(chǎn)品退貨，并需要特別長的使用壽命。因此這些應(yīng)用為低成本的有機(jī)RFID標(biāo)簽提供了發(fā)揮積極作用的空間。

3. 有機(jī)RFID標(biāo)簽的應(yīng)用——動(dòng)物食品溯源

動(dòng)物食品安全溯源系統(tǒng)包括從“養(yǎng)殖場”到“消費(fèi)者”的諸多環(huán)節(jié)，主要有：養(yǎng)殖場、運(yùn)輸物流、屠宰場、物流倉儲、超市和消費(fèi)者6個(gè)環(huán)節(jié)，其構(gòu)成的溯源流程和與之相匹配的信息模型如圖1所示。

為了保證消費(fèi)者從餐桌到養(yǎng)殖場的全過程追溯，需要在圖1的6個(gè)環(huán)節(jié)中依靠不同的標(biāo)簽對動(dòng)物進(jìn)行標(biāo)識，并在每個(gè)環(huán)節(jié)中對標(biāo)識的動(dòng)物食品管理和記錄圖中的信息。

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