RFID标签的四大主流应用场景与RFID标签的测量和测试方法

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• 日期: 2019-09-24
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随着物联网行业的发展，RFID标签技术逐步大众化，越来越多地应用在我们的日常生活中，给人们的生活带来了方便快捷。RFID标签(Radio Frequency Identification)的实质是借助无线射频技术(RF)来实现对物品的身份和信息识别。 零售业从采购、存储、包装、装卸、运输、配送、销售到服务，整个供应链环环相扣。企业必须实时地、精确地掌握整个商流、物流、信息流和资金流的流向和变化，而RFID标签则有效地为零售业提供业务运作数据的输入/输出、业务过程的控制与跟踪，以及减少出错率等。因此，RFID标签技术对注重物流和库存管理的零售业的吸引力是相当大的，零售业巨头们也对其倾注了极大的热情。

盘点RFID标签在零售业的四大应用场景：

应用场景一：超市卖场基于RFID标签的供应链管理
近几年来，RFID标签技术的迅猛发展为零售行业的供应链管理带来了跨越式的发展机遇。随着沃尔玛、玛莎百货公司、麦德龙、艾伯森、塔吉特等国际零售巨头陆续发布强制使用RFID标签供应链管理技术，成品供应链之间的抗衡已经成为未来零售行业竞争的成败关键所在。

应用场景二：鞋服零售企业基于RFID标签的库存管理
随着RFID电子标签在零售行业拥有越来越高的渗透率，服装业也逐渐开始引入RFID标签技术应用在整个管理体系上。预计在未来的几年，渗透率将得到较快的增长。有数据显示，2016年年底，以服装为主的全球连锁零售行业对RFID标签的需求数量超过50亿枚。诸如国外的迪卡侬、ZARA、优衣库，国内的海澜之家、拉夏贝尔、UR等都已全面实施RFID项目。

RFID电子标签在服装行业应用之高，其中有两大原因：首先，这一场景下的标签属于易耗品，一旦电子标签流转至最终环节，即消费者手里，电子标签的使命随即完成；而另外一个原因，是得益于其越来越低的制造成本，目前国内该应用场景下的单枚电子标签的平均成本不到1元钱，这对于一件服装的售价而言，大体上不到1%。

应用场景三： 无人便利店的RFID标签应用
无人便利店门派林立，然而基本都离不开RFID标签技术，在每件商品上面均贴上RFID标签，用于结账收款，此外还配备了监控系统、远程客服等功能。

应用场景四：供应链物流RFID标签的应用
通过使用RFID标签技术，可以提高供应链物流管理的透明度和库存周转率，有效减少缺货损失，提高企业内的物流效率。

一快：物流效率快，货品交接点数快，提高物流作业效率；
二准：数据准，在物流管理的各个环节对货品的流通数据采集准确。

根据目前仓储管理的现状和对RFID标签技术在物流管理中的可行性研究，在WMS系统中嵌入先进的RFID标签数据采集手段就可以实现对RFID标签标识的库位和托盘的管理。以此，既能实现企业物流管理的信息化与现代化，还能提高企业物流管理水平和管理效率，从而降低企业管理成本。

从未来中外物流发展的动向来看，网络信息化建设是仓储物流未来发展的趋势。以射频识别(RFID)为代表的新技术正在深刻地影响着仓储管理和仓储管理系统，甚至孕育着一场“物流革命”。

在过去的几年中，RFID标签技术一直在不断地发展。RFID标签已由过去的某个特定应用，衍变为一项为物流公司所普遍采用的技术，例如，用于包裹标签或机场行李标签中加密信息的读取。IDTechEx的一份市场调研显示，全球RFID市场，包括标签、读卡器和软件/服务等，预计2009年将达到55.6亿美元(2008年为52.5亿美元)。RFID标签的市场规模也将从2008年的19.7亿个增至2009年的23.5亿个。

PVC或PV等新型基材也像越来越高效和微型化的芯片一样被逐步采用。虽然RFID标签种类繁多，其基本结构却是一样的——即微型芯片与电磁耦合单元的线圈或天线相连接。

确保芯片与天线间的可靠固定和接触是实现RFID正常工作的必要条件。常用的方法是把RFID芯片用胶粘接至标签天线;这样一来，一方面实现了导电功能，另一方面，这种粘接方法可以在批量生产中实现产量最大化。每单位部件上小于1毫克的胶通过热压后足可以几秒内在芯片和天线基材之间建立紧密的材料连接。有鉴于此，选择恰当的粘接过程参数显得尤为重要，否则，RFID标签可能无法满足应达到的要求。例如，新型PVC和PC材料对温度升高更加敏感。由此，高温下的固化过程更加复杂。 准备工作：选胶和制程参数
由于必须考虑众多的参数，例如，芯片类型、基材、组装设备、胶粘剂以及对产品的后续要求等，在RFID标签领域中开发切实可行的粘接方案变得极为困难，其粘接过程也因此远无法做到简单的“即插即用”。基材厂商、胶粘剂供应商和厂房建造商必须紧密合作，以便共同开发出最优化的解决方案。

选胶时不应只考虑粘接强度和良好的耐温耐湿等特性，同时也要确保胶粘剂精确符合全自动生产过程的工艺要求。

几秒内固化首先，在天线表面的芯片粘接预留位置涂胶。精确并可重复的点胶控制成为了首先需要解决的问题。根据客户要求以及实际使用的设备情况，可以采用多种点胶方式，例如，时间压力控制、丝网印刷或喷射点胶。胶量通常控制在每个部件0.1毫克。为确保粘接到位，点胶量不能太少，但是出于成本考虑，过多的胶量也是需要避免的。

点胶后，通过拾放工具将待粘接芯片置于液态胶上 。为确保芯片定位精确，通常使用定位精度《15 μm的固晶机，当今倒装芯片设备均能实现这种精度。芯片放好后，使用例如纽豹公司的热压设备(参见图4)来固化胶粘剂。在实验室中，通常使用小型机台进行初测以调试各类参数。然而，这种热压方式并不符合。

几秒内固化
首先，在天线表面的芯片粘接预留位置涂胶。精确并可重复的点胶控制成为了首先需要解决的问题。根据客户要求以及实际使用的设备情况，可以采用多种点胶方式，例如，时间压力控制、丝网印刷或喷射点胶。胶量通常控制在每个部件0.1毫克。为确保粘接到位，点胶量不能太少，但是出于成本考虑，过多的胶量也是需要避免的。

点胶后，通过拾放工具将待粘接芯片置于液态胶上  。为确保芯片定位精确，通常使用定位精度《15 μm的固晶机，当今倒装芯片设备均能实现这种精度。

芯片放好后，使用例如纽豹公司的热压设备(参见图4)来固化胶粘剂。在实验室中，通常使用小型机台进行初测以调试各类参数。然而，这种热压方式并不符合生产线上的实际情况。实验室的固化步骤也必须依据实际操作情况使用热压方式来进行调试;因此，实验室内测得的温度、压力和时间等各类参数可直接用于实际操作设备上使用。

各种测量和测试方法
由于粘接件在实际的使用中会受到多种应力考验，我们在实验室内会进行不同的测试以确保粘接质量。常用做法是测试用目前生产设备制作的RFID标签。芯片的定位情况我们可通过视觉系统检测，标签的性能可通过读卡系统来进行测试。展示了生产过程中通过使用照相机或电脑监控设备所能够避免的一些粘接错误。

除了这些生产设备自带的快速测试方法外，还有更加详细的后续测试方法，用来测试粘接质量。

芯片的剪切力：利用剪切力测试机的刀具从基材上将芯片推离。剪切测试中，胶粘剂、芯片和基材间粘接力的理想数值应不低于25 N/mm2。

胶粘剂的固化程度：可使用DSC分析(差分扫描量热法)来检测胶粘剂在选定的参数范围内是否完全固化(参见图6)。该测试法能够反映出由于固化时间过短或温度过低而出现的异常情况。

显微照片：芯片和基材的显微照片可显示出芯片及其凸点压入天线的程度。压力不足会导致芯片接触不良，压力太大又会导致芯片或基材破损。

测定读取距离：在本测试中，保持读卡器的功率不 变，将待测标签持续远离读卡器，直到提示读卡错误。或者，持续增大读卡器发射功率，直到标签开始发送数据;这种情况下，标签和读卡器间距离已提前设定好。