• Pamela

線上研討會重點整理 - RAIN RFID標籤設計

2021年2月17日,我們舉辦了一場線上研討會,討論關於RAIN RFID標籤設計和執行貼標的未來方向,研討會的成員包含Avery Dennison的Matti Tavilampi 、Impinj的Steve Berry和Voyantic的 Jesse Tuominen。

  • 假如你錯過了該研討會,歡迎觀看研討會紀錄回顧

在這場研討會中,討論的主題從行業趨勢和標準,到讀寫器、系統、ICs、製造技術和智慧包裝的發展。如果您無法觀看網路研討會的回播紀錄,我們將對網路研討會過程中提及的主題和重點進行快速回顧:


推動RAIN行業發展的大趨勢

在研討會的一開始,我們請與會者們仔細思考他們認為哪兩大趨勢會影響到RAIN行業的發展。



RAIN RFID和循環經濟 Circular Economy

大約在10到15年前,零售業使用RAIN RFID標籤數量不斷增加,現在,這些標籤也在產品生產過程和供應鏈中,也就是在未抵達零售店面之前就已經被大量使用來進行商品追蹤,我們的期望是,這些標籤還能夠在POS(point of sale)以外能夠被廣泛的使用。


標籤在物品製造中已被廣泛的應用,若想要對RAIN RFID標籤執行源頭貼標(Source tagging),就必須符合以下要求: 標籤應同時能夠在FCC和ETSI區域使用,並能夠在標籤密集的應用環境下表現穩定,標籤的耐用性要求也須不斷地提高,例如: 在服裝上的標籤必須在該產品的整個生命週期期間都能夠正常使用,當標籤會由多個使用者(如: 製造商、零售商和消費者)讀取時,這時就應該將數據隱私的顧慮考慮進去。


雙頻標籤(Dual-frequency tags)也是一種方法,在某些應用中,標籤可以將供應鏈追蹤(RAIN)和消費者互動功能(NFC)進行結合。



標準

Gen2 Air Interface已是一個成熟穩定的國際標準,RAIN RFID技術在這一標準下更能有效的應用在各領域。在RAIN IC市場中,我們可以將IC功能大概分成兩類:

  • 單純讀取TID/EPC功能

  • 或較複雜的協議,例如: 具有安全認證功能

遵循協議標準能夠有效讓標籤數據免於受到異常讀寫器的讀取,已有許多使用者對RAIN標籤進行加密保護和啟動驗證功能,以確保標籤資料的安全。基本上,使用者應針對不同的使用案例選用合適的IC,系統規劃人員應在某種程度上要了解Gen2 Air Protocol內容,之後再針對目標市場(如: 航太工業或輪胎RFID領域)的行業特定標準進行研究。


系統規劃人員應注意頻段分配問題,特別是新的ETSI頻段(upper ETSI)。新的ETSI頻段使得貼標更為容易,同時也提供了標籤最佳化的可能性,新的ETSI頻段也提供了RAIN RFID市場擁有全球共用頻段(約在920MHz)的機會。


讀寫器和系統

在研討會的過程中有提到,RAIN RFID手持式掃描機似乎已沒辦法完全滿足市場應用的需求。目前,市場已陸續使用吊掛式(overhead)讀寫器來取代手持式掃描機,除了吊掛式讀寫器之外,EAS閘門和其他固定式讀寫器類型的使用也在增加。但若想要使用新型讀寫器(吊掛式讀寫器),有兩個障礙須克服: 第一,市場無法立即調適新的商業流程和習慣,第二,拉長了讀距將會增加對標籤性能的要求。


在零售應用當中,我們不僅僅只注重零售商品數量的計算,同時也十分注重零售商品的動向和轉運過程訊息,因此讀寫器扮演了一個很重要的角色,為了達到這個目標,讀寫器就必須具有高等演算(advanced algorithms)的功能。此外,Imping一直致力於提高最新讀寫器的接收靈敏度,這是因為在很多情況下,讀寫器的靈敏度不理想經常是我們面臨的瓶頸之一。


ICs

在過去15年中,IC的靈敏度提高了約15 dB,和最初的設計比起來,他的讀取距離已增加了六倍,同時,IC的尺寸面積也不斷地在縮小,舉個例子,最新Monza版本的尺寸比Monza 1的尺寸小了十倍,他的性能也比Monza1要高。隨著IC尺寸的減小,IC的成本也隨之降低。


隨著技術發展成熟,現代RAIN ICs的使用狀況都十分穩定,已不再出現記憶體損壞、時序等問題,另一方面,有一些特別的IC具有較大的記憶容量、資料匯流排和記錄等功能。


我們也討論到傳感器ICs,被動式RAIN RFID技術在許多傳感器應用中都能夠輕易地套用,但有項挑戰是,傳感標籤必須在有主動電源(讀寫器)環境下才能傳遞訊息,例如,在data logging應用。RAIN RFID技術並非萬能,但有件事可以肯定,RAIN傳感標籤的數量將會越來越多,例如,在冷凍冷藏供應鏈應用當中。


標籤生產與植入式標籤

截至今日,要進行大量生產就必須使用大型機器,這對於RFID標籤製造來說也是如此,無論是用於製造inlays還是將inlays覆合成標籤。但因為標籤個性化的需求和植入式標籤發展的趨勢,這將改變原本RFID標籤生產的模式,也就是說標籤的製造流程將被劃分並整合到不同特定商品的製程中。


植入式標籤已在各種應用中被使用,例如,運動品牌迪卡農已將標籤植入到商品上,同樣的,部分輪胎廠也開始將標籤整合到輪胎當中。



許多工業和醫療保健領域,我們須更進一步的將標籤進行標準化以應付未來植入式標籤在這些領域當中的應用,舉個例子,輪胎行業已有了專用的ISO標準,這能夠有效的讓RAIN技術在輪胎行業中規模化並提升他的互用性。此外,植入式標籤已陸續出現在我們的生活當中,例如,在商品包裝盒裡已整合了RFID標籤,以取代傳統的作法: 將標籤個別貼附在商品包裝盒上。


新的天線種類和材料

在未來幾年,鋁蝕刻天線還不會消失,因為有許多現有的機器和生產流程都是用來製造鋁蝕刻天線的,同時,鋁石刻天線也有他的好處。回收紙類包裝裡的RFID標籤是一個常見的問題,不過,在目前的回收過程中已能夠自動將紙和塑膠中的金屬材料有效的移除。


製造標籤的方式將不斷的演進,製造過程也將變得更加環保,例如,減少使用化學用品並減少浪費。新的天線材料將首先應用於食品包裝中,因為在食品包裝中需盡量避免使用金屬材料。


以上觀點是線上研討會的簡要總結,若想要了解更多,歡迎觀看研討會的完整回顧



Source: Highlights from the Future of RAIN RFID Tag Design Panel Discussion

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