RFID标签能否与条码技术并驾齐驱

自20世纪70年代以来，条码技术一直是商品清单管理的主流方法。一个条码的价格不到0.01美元，并且还有统一的管理标准，推动了零售业的革命化与商品的物流管理。与条码技术相比，RFID标签识别技术更有特点，解决了有些条件下条码等其他识别技术无法使用的问题，并开拓了许多新的应用领域。但由于其价格高于条码，且缺乏统一的标准等原因，尽管不少业内人士认为RFID标签将成为"下一代的条码"，但在相当长的时间内，RFID标签还将与条码技术并存。

    RFID的标准化问题。条码自动识别技术，在许多行业中都有共同的标准，并且已有多年的实践传统。RFID技术不像条码，目前还缺乏统一的标准。虽有常用的共同频率范围，但制造厂商可以自行改变。此外，标签上的芯片性能，存储器存储协议与天线设计约定等，也都没有统一标准。尽管RFID的有关标准正在逐步开发制订、不断完善，但是不同国家又有自己的规则。有的业内人士担心，比制订条码标准更为困难的是，如果一个国家把某个频率权卖给某个商业企业后，在出现对其他系统的干扰时，这个国家就很难对这个频率段的使用情况进行监督管理。

    由于制造技术较为复杂，生产费用相应较高，在新的制造工艺没有普及推广之前，高成本的RFID标签只能用于一些本身价值较高的产品。美国目前一个RFID标签的价格约为0.30～0.60美元，对比较贵重或高档的产品来说，0.50美元左右的价格还比较容易被厂商接受，在这些厂商看来，RFID标签是一个优秀的识别跟踪装置。当然，对一些价位较低的商品，如果采用高档RFID标签显然有些不划算了。不过，随着新的RFID标签制造技术的推广应用，将会促使RFID标签价格大幅度降低，RFID标签必将得到更广泛的应用。

    据介绍，有些研究单位正在利用RFID技术创制新的通用、开放的网络和相应的标准，当产品在全球供应链流通时，通过标签能对产品进行跟踪。例如，美国MIT高等学府的Auto-ID Center(自动化识别中心)正在开发包括标签、读出器与计算机组合的Electronic Product Code(EPC)网络，能使制造商与零售商实现实时跟踪，进行准确的商品库存管理，其关键技术就是采用了RFID标签。这类新型的跟踪管理网络技术的推出使条码技术的前景变得十分暗淡。

    然而，这些研发单位的初衷并不是要取代条码。Auto-ID Center并不主张完全用该技术代替条码，因为基于条码的系统已成为许多行业标准的自动化识别技术，并且已有多年的应用历史。为RFID标签生产导电油墨的Flint Ink公司认为：与条码相比，RFID标签的价格显得略高，因此，条码仍然会继续使用若干年。虽然RFID技术被认为是"下一代的条码"，但现在正在大量使用的条码不可能很快被取代。许多观察家预言，RFID将与条码并存，两种技术各有特点。在许多情况下，需要根据具体情况来确定该采用RFID技术还是条码技术，以满足不同的使用要求。

    磁性印刷是磁性油墨印刷的简称，它以掺入氧化铁等磁性物质作为油墨颜料，并通过一定的印刷方式完成磁性记录体的制作，使印刷品具有所要求的特殊功能。近年来，随着计算机科技及网络技术的发展，磁性印刷品在很多领域得到应用，如银行存折、支票、身份证、信用卡、电话卡、车船票及价目表等。

    1.基本组成

    在磁性印刷中，构成磁性记录体的材料为磁性油墨。

    磁性油墨属特种油墨，其基本组成方式与普通印刷油墨相似，即由颜料、连结料、填充料和辅料组成，但磁性油墨所采用的颜料不是色素，而是强磁性材料。所谓强磁性材料是指将其插入磁场中即被磁化，即使去掉磁场也能保留磁性的特殊材料。磁化前油墨本身是没有磁性的，之所以具有磁性，是因为油墨配方中所用的颜料在经过磁场处理后具有保留磁性的能力。当然，影响磁性记录层特性的因素较多，如颜料的磁性、油墨中磁性颜料的含量、磁性膜厚度等，实验表明，干燥后的磁性膜的厚度以10～20μm为宜。此外，为了提高磁性膜表面的平滑度和耐磨性，印刷后可用合成树脂进行表面上光。

    在磁性油墨中起功能作用的是强磁性颜料，起印刷辅助作用的是与之相适应的油墨连结料，以下将按材料特性进行介绍。

    2.磁性颜料

    强磁性材料主要有铁（Fe）、钴（Co）、镍（Ni）等磁性元素，Fe-Mo和Fe-W强磁性合金，以及具有Mn-Al和Mn-Bi那样的NiAs型结构的合金等。而作为磁性油墨的颜料大多是铁素体，即一般是用XO-Fe2O3表示的无机化合物，其中X为二价金属离子，依据X的种类不同，分别有锰-铁素体、铁-铁素体、铜-铁素体等。将上述强磁性材料置入磁场中，改变磁场强度，测试其所对应的磁化值，即可以得到强磁性材料的H-B曲线。H-B曲线是表示磁性材料特性的重要曲线，其中oa代表饱和磁化值，ob代表残余磁化值，oc代表磁阻值。

    检测常规印刷品质量，往往是以印刷密度值和色相作为评价参数；而对于磁性印刷，则是以H-B曲线的残余磁化值和磁阻值作为印刷品质量评价的参数。例如，在计数与计量磁性记录体印刷中，强磁性材料的磁阻值应为20000～30000A/m，残余磁化值为0.08～0.11T。因此，进行磁性印刷必须了解强磁性材料的基本特性，合理选择强磁性材料，确定磁性油墨配方，这是获得优良磁性印刷品的关键。

    常用磁性颜料有氧化铁黑（Fe3O4）、氧化铁棕（γ-Fe2O3）、含钴的γ-Fe2O3和氧化铬(CrO2)。

    3.连结料

    连结料是构成油墨流体的重要组分，其主要作用是赋予颜料等固体粉状物以流动性，使之在研磨分散后形成浆状流体，印刷后在承印物表面干燥固定下来。

    油墨的流变性、黏度、干性以及印刷性能等主要取决于连结料。因此，高质量的磁性油墨不光要有好的磁性材料作为颜料，也要采用性能优良的连结料。

    磁性油墨常用连结料有植物油（亚麻油）和合成树脂（醇酸树脂）。

    1.印刷方式

    磁性印刷过去通常采用平版、凸版印刷，以及显影磁性潜像三种方式。

    随着各种磁卡的普及，磁性印刷已开始采用凹印、网印等多种印刷方式。此外，还有特种印刷，如用喷射方式形成磁性图像；非冲击装置高速印刷；磁性胶囊印刷及磁性层转印方式。

    2.性能要求

    大多数印刷油墨的功能是为了得到平面图文，而磁性印刷则是利用印刷得到的特殊图文作为检测和记录使用。评价磁性油墨的性能除了以油墨的磁性参数作为重点指标外，还应重视印刷适性和油墨附着性。例如，用于平版印刷的磁性油墨必须解决因磁性材料亲水而造成油墨乳化的问题，因为乳化现象会使油墨附着在空白部位，减弱图文部位的磁性，给下一步的磁性检测与判别带来不良影响。一般来说，磁性颜料相对于其他油墨颜料，具有密度大、含量高的特点，因此，必须确保连结料和颜料的亲和性良好。

    为了改善磁性油墨的印刷适性和油墨附着性，目前是采用把铁粉及其他永磁性物质和聚酰胺树脂、热塑性环氧树脂、沥青纤维、聚苯乙烯、氧（杂）茚—茚等树脂混合后，在融熔或液体状态下使之悬浮于水性介质中，以得到适用sp;由于磁卡采用的磁记录材料的物理、化学性能较稳定，可靠性好；便于长期保存，感化性能好，且可反复使用；消除磁性后可再次录制，经济性好；读写设备简单，可实现小型、轻型化，便于携带和使用；其种类及应用领域正在逐步扩大。

    1.磁卡的分类

    (1)按用途分类：一般分为磁卡、密码卡、预付现金卡。

    (2)按制作及信息读取方式分类：一般分为磁卡、专用磁卡。

    2.磁卡片基材料及规格

    用于磁卡的片基材料需要满足一些基本要求，从使用条件考虑，应具有相应的物理、化学性能，要求耐久性良好，在使用和长期保存期间，性能不发生较大变化。

    （1）材料类型：常用的磁卡片基材料可分为塑料片基和复合纸片基。塑料片基材料要求力学性能良好，尺寸稳定，表面光洁，但需要进行印前处理；复合纸片基材料印刷适性好，不需要进行印前处理，但其综合指标远不如塑料片基材料。

    （2）塑料片基材料的性能特点：塑料片基按材料组成可分为聚酯（涤纶）片基、醋酸纤维素及聚氯乙烯片基。几种常用片基材料的性能对比。

    （3）塑料磁卡的尺寸规格：国际标准化机构制定了塑料磁卡的尺寸规格，即ISO规格，规定了标准磁卡尺寸为：

    长：85.47～85.72mm；

    宽：53.92～54.03mm；

    厚：0.68～0.84mm。

    塑料磁卡ISO标准尺寸。

    另外，各国在满足ISO标准的前提下，根据本国实际情况又制定了相应的国家标准。如日本制定了JIS-X6301标准，其中分为Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型卡的磁条位于塑料磁卡的背面；Ⅱ型卡的磁条位于塑料磁卡的正面。

    3.磁卡加工工艺

    （1）生产工艺流程

    设计→组版、校正→制版→印刷→覆膜→贴磁条→整平→断裁、成型→扩充加工→磁检查、消磁→数据写入→最终检查→成品

    （2）主要生产过程

    磁加工和扩充加工是磁卡印制加工中的重要工序，包括磁加工、热压塑字和着色、签名标条加工等。

    ①磁加工，将6mm左右宽的磁条贴在磁卡的指定区域，经整平、磁检和消磁等工序，最后写入必要的磁信息。

    ②热压塑字和着色，通过热压装置对磁卡表面进行文字凸起加工，形成诸如编号、有效期等文字，也可采用色箔进行着色加工。

    ③签名标条加工，采用丝网印刷或粘贴、热压的方式制作。