教你定制一款心儀的RFID電子標(biāo)簽

為什么需要定制化

RFID技術(shù)作為目前數(shù)據(jù)自動(dòng)采集的主要手段之一，電子標(biāo)簽是RFID系統(tǒng)中不可或缺的組成部分，但在多數(shù)情況下，標(biāo)簽的通用性并不強(qiáng)，而是可以根據(jù)場(chǎng)景需求選擇不同的電子標(biāo)簽。

比如說，從頻段上來說，可以分為L(zhǎng)F，HF，UHF，2.4G和5.8G等，不同頻段有各自的優(yōu)勢(shì)和不足——低頻產(chǎn)品有很好的穿透性，但數(shù)據(jù)傳輸速率有限，就可以適用于動(dòng)物管理;高頻(HF)因其讀距和協(xié)議的限制往往適用于支付和各種身份識(shí)別;無源超高頻(UHF)可以遠(yuǎn)距離讀取，最重要的特性是一次性批量讀取，卻容易受環(huán)境干擾，尤其是金屬與液體，主要應(yīng)用于服裝零售與物流倉儲(chǔ);2.4G和5.8G有源產(chǎn)品信號(hào)穩(wěn)定，數(shù)據(jù)傳輸量大，讀取距離非常遠(yuǎn)，但電池耐用性差和價(jià)格高是應(yīng)用的短板。

同一頻段的產(chǎn)品，因?yàn)槭褂铆h(huán)境的不同，其封裝形態(tài)，安裝方式也有巨大的差異，以HF為例，用于支付和身份管理，往往采用PVC卡的形式;用于防偽溯源時(shí)，可以選用易碎紙或銅版紙的方式。同一頻段產(chǎn)品的同一應(yīng)用，因?yàn)榭蛻羲鰡栴}的特殊性，也呈現(xiàn)出一定的差異性。比如，HF易碎標(biāo)簽用于奶粉的追溯時(shí)，若奶粉罐表面是塑料材質(zhì)，可以直接黏貼，若是金屬材質(zhì)，還要考慮加上一層吸波材料。

總體而言，標(biāo)簽的頻段特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景、性能指標(biāo)和安裝方式的不同要求，影響了RFID的標(biāo)準(zhǔn)化，因此RFID電子標(biāo)簽定制化開發(fā)是決定RFID系統(tǒng)應(yīng)用能否成功的關(guān)鍵因素。

如何進(jìn)行標(biāo)簽定制

電子標(biāo)簽定制化開發(fā)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，以筆者的經(jīng)驗(yàn)大致需要經(jīng)歷6個(gè)階段：需求評(píng)估，初步選型，成本評(píng)估，樣品開發(fā)，場(chǎng)景實(shí)測(cè)，選型優(yōu)化，耗費(fèi)的時(shí)間依項(xiàng)目需求的復(fù)雜程度不盡相同，短的可能只要半個(gè)月，長(zhǎng)的或需三個(gè)月以上。

1需求評(píng)估

需求評(píng)估是最關(guān)鍵的步驟，我們需要根據(jù)用戶的應(yīng)用場(chǎng)景評(píng)估是否需要RFID技術(shù)。并不是所有的應(yīng)用都適合采用RFID技術(shù)，比如許多初級(jí)的農(nóng)業(yè)和工業(yè)產(chǎn)品的溯源——白菜，柚子，鋼材，管件等，這類產(chǎn)品因?yàn)楸旧韮r(jià)值不高，成本上無法承受，在應(yīng)用過程中還會(huì)因?yàn)槲锲返母蓴_而影響應(yīng)用效果。因此往往選用成本更低的條碼技術(shù)解決問題。

那么何時(shí)選用RFID技術(shù)呢?以機(jī)場(chǎng)行李分揀為例，首先是成本上，航空業(yè)體量大，服務(wù)價(jià)值高，對(duì)效率的要求非常高，同時(shí)對(duì)效率成本的容納也高;其次是技術(shù)上，行李條碼標(biāo)識(shí)無法固定在位置上，若采用條碼技術(shù)，很難進(jìn)行批量的讀取和處理，一對(duì)一的讀取往往還需要人工協(xié)助，效率低而成本高。這就形成了對(duì)RFID技術(shù)的一種強(qiáng)需求——UHF技術(shù)可以采用相對(duì)較低的成本極大提高行李分揀速度，同時(shí)保證準(zhǔn)確性。即需求評(píng)估是根據(jù)用戶的應(yīng)用場(chǎng)景確認(rèn)RFID能否滿足技術(shù)和成本兩大指標(biāo)的要求，若能滿足，則采用此項(xiàng)技術(shù)。

2初步選型

在明確使用RFID技術(shù)可以解決需求的“痛點(diǎn)”后，那么下一步的關(guān)鍵就是標(biāo)簽的選型。根據(jù)需求評(píng)估的結(jié)果，選定標(biāo)簽頻段，產(chǎn)品尺寸，芯片類型，封裝形態(tài)和安裝方式等。

我們以一款易碎標(biāo)簽的選型為例，介紹流程：A客戶需求一款標(biāo)簽用于高檔消費(fèi)類產(chǎn)品的外包裝紙盒，目的是防偽和溯源。為了便于消費(fèi)者驗(yàn)證，我們建議采用高頻14443A協(xié)議;紙盒是方形的，折口位置有一定的彈力，我們建議采用既有防撕效果，又很柔韌的銅版紙材質(zhì)封裝。為了便于安裝，我們采用背膠黏貼的方式。

在芯片選型時(shí)，客戶提出采用他們提供的一款芯片，為此， 我們根據(jù)芯片資料重新研發(fā)了一款線型;考慮到折口位置需要略長(zhǎng)的標(biāo)簽，尺寸過大會(huì)增加成本，我們推薦給客戶一款尺寸合宜的長(zhǎng)方形標(biāo)簽。

3成本評(píng)估

在初步選型滿足客戶要求后，根據(jù)其結(jié)果，進(jìn)行成本評(píng)估。影響成本的因素主要是芯片類型，封裝形態(tài)，產(chǎn)品尺寸和數(shù)據(jù)要求，首先是芯片，根據(jù)需求的不同可以選用進(jìn)口或國(guó)產(chǎn)的芯片，一般而言，進(jìn)口芯片的價(jià)格會(huì)高一些，存儲(chǔ)容量越大的芯片價(jià)格越高，功能越多的芯片價(jià)格越高，如加密功能，TD功能，雙頻功能等。其次是封裝，封裝的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，封裝的難度越大，成本是越高的。

尺寸也是影響因素，一般是尺寸越大價(jià)格越高，但在微型標(biāo)簽領(lǐng)域，由于加工難度變大，反而是尺寸越小價(jià)格越高。數(shù)據(jù)要求主要涉及表面打碼，寫入數(shù)據(jù)，提取數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)等，每一項(xiàng)都會(huì)增加成本。因?yàn)檫@些因素的影響，我們一般會(huì)提供3~4套方案給客戶參考，從中選擇最優(yōu)的方案進(jìn)行樣品開發(fā)。

4樣品

樣品開發(fā)的過程，最重要的并不是研發(fā)費(fèi)用的多少，而是研發(fā)周期的長(zhǎng)短。這部分工作花費(fèi)的時(shí)間越短，項(xiàng)目后期的應(yīng)變空間越大，項(xiàng)目的成功率也越高。樣品研發(fā)需要幾個(gè)必備的步驟，包括天線設(shè)計(jì)，材料制作、天線蝕刻，手工制作，實(shí)測(cè)驗(yàn)證等。

我們?nèi)砸訟客戶為例，天線設(shè)計(jì)5—10個(gè)工作日，制作和驗(yàn)證10個(gè)工作日。在這里需要強(qiáng)調(diào)一下，如果是常規(guī)的封裝形態(tài)與工藝技術(shù)已確認(rèn)的情況，主要的開發(fā)時(shí)間在天線的設(shè)計(jì)上;如果碰到一種新的封裝形態(tài)需要嘗試不同的工藝技術(shù)，在研發(fā)過程中的不確定因素會(huì)比較多，無法保證一次性成功，需要耗費(fèi)更長(zhǎng)的時(shí)間。樣品開發(fā)速度的快慢是考驗(yàn)一家RFID電子標(biāo)簽企業(yè)定制化能力的關(guān)鍵指標(biāo)。

樣品開發(fā)最快速的方案是選擇現(xiàn)有的近似產(chǎn)品進(jìn)行微調(diào);

其次是明確大致方向進(jìn)行整合;

最后，如果還是無法解決問題，就要從0開始重新研發(fā)。

5場(chǎng)景實(shí)測(cè)

樣品開發(fā)出來后，如果有條件的話需要先模擬應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行測(cè)試，并做相關(guān)可靠性的測(cè)試。客戶收到樣品后，會(huì)進(jìn)行場(chǎng)景實(shí)測(cè)，評(píng)估效果，提出優(yōu)化建議，包括性能是否達(dá)標(biāo)，尺寸是否調(diào)整，印刷和數(shù)據(jù)是否變更等。

UHF標(biāo)簽性能的幾個(gè)指標(biāo)：頻點(diǎn)，靈敏度，角方向場(chǎng)，一致性

6選型優(yōu)化

如果初次樣品未能達(dá)到項(xiàng)目需求，需要分析客戶測(cè)試反饋的數(shù)據(jù)，甚至有必要到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)研，匯總各種信息，確認(rèn)優(yōu)化方案，并進(jìn)行第二次打樣和實(shí)測(cè)。因此，一個(gè)完整的樣品研發(fā)周期，最快大約需要一個(gè)月的時(shí)間。

測(cè)試曲線-標(biāo)簽制作過程的變量分析與品質(zhì)把控

小結(jié)

如上所述不難看出，RFID系統(tǒng)方案電子標(biāo)簽定制化的探討和選型需要時(shí)間，過程中的諸多因素需要逐一確認(rèn)，一名合格的銷售人員在接到客戶詢盤的初期，需要為客戶提供有價(jià)值的需求分析與產(chǎn)品方案評(píng)估，而不只是糊里糊涂地報(bào)價(jià)，這是不負(fù)責(zé)的做法。但在實(shí)際的工作實(shí)踐中，客戶往往忽略了需求的本質(zhì)，急忙忙地要求供應(yīng)商報(bào)價(jià)，一旦報(bào)完價(jià)格結(jié)果經(jīng)常是不了了之。任何產(chǎn)品只有讓客戶的商業(yè)價(jià)值獲得成功才是真正有價(jià)值的，RFID也不例外，所以要定制化一款性價(jià)比高的RFID電子標(biāo)簽，就需要供應(yīng)鏈的上下游相互信任，共同參與、互通有無。