日本的特殊电子标签

日本的三菱技术在中国闻名遐迩，三菱制造的电梯、三菱生产的汽车、三菱出产的AC 伺服交流电动机和变频器等为大家所熟悉。但是，三菱是个庞大的集团，下属许多的分公司，甚至有些分公司之间没有什么直接的联系，业务内容也是各有千秋。例如三菱汽车、三菱重工、三菱化学等等。这次，本刊记者所要采访和介绍的是三菱材料公司的一项技术——用于金属表面的特殊电子标签。

在金属材料上使用电子标签有什么应用价值呢？让我们来回顾一下解放日报2005 年11 月5 日登载的对上海市应用RFID 的案例所作的相关报道吧：

“上海至烟台的航线上，集装箱有了‘电子身份证’。‘电子身份证’的芯片储存着集装箱几乎所有的信息：货物名称、件数、起运港、目的港、船公司、货主等,不但融合了物流和信息流，而且还具有‘电子侦察’的作用。有了它，集装箱开了几次门、什么时候开的、开了多久，一查便清清楚楚了。想走私、想在运输途中玩调包就难上加难了。”

“这个‘电子身份证’就是电子标签（RFID），即射频识别。它是一种非接触式的自动识别技术，通过相距几厘米到几米距离内传感器发射的无线电波，可以读取电子标签内储存的信息，识别物品、人和器具的身份。易燃、易爆、有毒、有害等危险化学品向来被视为城市的‘不定时炸弹’。我国是仅次于美国的世界液氯化工产品生产国，上海液氯产量又占全国60％，仅上海氯碱股份公司，1 吨以上的大型液氯钢瓶就达7000 多个。今年，全市已有20 万个液氯钢瓶、乙炔气瓶被电子标签牢牢地盯梢了，详细记录着气瓶充装、检验、配送及所有人等信息。无论气瓶流动到哪儿，经手人员只需用读写器一照，就能读取其中的信息。后台人员也能轻而易举地追踪气瓶的踪迹，判断它是否去了该去的地方。”

“据悉，今后本市所有的液氨钢瓶、氧气瓶都将佩戴电子标签。明年，民用液化石油气瓶也将由电子标签把门。”

在这些案例中所涉及的安装电子标签的对象物品，例如集装箱箱体、钢瓶都是金属材料。另外，可以用电子标签进行管理的还有机械设备、贵重仪器、工具等等。一般说来，金属类材料上很难使用电子标签，这是因为金属材料对电波具有屏蔽作用，贴在金属品上的电子标签很难接受读写器发来的电波。所以在金属上使用电子标签需要进行特别处理。为此，本刊记者特意来到位于东京附近琦玉县三菱集团下属的三菱材料的电子材料公司，采访了RFID 部门的负责人后藤究先生。

记者：据了解，贵公司在特殊RFID 电子标签及应用上作了很多工作，您能告诉我们，贵公司的一些研究开发背景吗？

后藤：近十多年来，RFID 技术开始在美国、日本等国重视起来，并且得到一些应用。三菱与美国的一家名为CPS（Check Point System）的公司联手开发特殊的RFID 标签。CPS 是全球最大的在店铺等环境下利用电磁波原理作防盗报警装置的制造公司。我们把共同开发和制造的RFID 读写器、电子标签及从其他公司购入的相关器材用于很多领域，并且取得了不错的效果。

记者：贵公司的产品目前用在哪些领域？
后藤：在图书馆里，我们的设备得到广泛应用。在这个方面，三菱与CPS 共同占有市场的覆盖率与著名的内田洋行、TRC 图书流通中心并驾齐驱，成为日本的三大家。同时，我们在金属材料上使用的电子标签在国内也是最著名的。

记者：三菱材料公司的强项在于材料，而RFID 标签主要是电子产品，您们在开发电子标签时是否发挥了自己材料技术的优势呢？

后藤：是的，电子标签直接貼附在金属表面时电波容易受到屏蔽，RFID 不能正常工作。我们发挥了独自的材料技术优势，使我们研发的电子标签可以用在几乎所有种类的金属材料上。原理说起来十分简单，在电子芯片和被按装标签的技术之间放入一层高诱磁率的薄片即可。其他公司也有这样做的，但是由于我们的材料技术与众不同，因此电子标签的性能远远优于其它公司的产品。另外，不可忽视的还有电子标签上的天线设计技术。总之，材料研究和天线设计是支撑我们RFID 技术的两大支柱。

记者早就了解到日本的材料和天线设计的确在世界上首屈一指。经后藤先生这一番解释明白了即使在几个到十几平方毫米的这么小的电子芯片上也包含着材料和天线两方面的技术难题。

记者：您能向我们的读者介绍一下这种电子标签为何能够用于金属表面的吗？

藤先生拿出了相关资料，对记者作了解释：“把一般的电子标签放在金属表面上时，穿过标签上的天线的磁力线是与金属表面垂直的，穿过金属的磁力线在金属上产生电涡流，因此损耗了大量能量，也就是说，金属对电波产生了屏蔽作用。我们把能在金属上使用的电子标签称为金属上的电子标签（ON-METAL），ON-MATAL 标签上天线的设置方向使得磁力线的方向平行于金属表面，在加上标签与金属表面之间的特殊磁性材料的作用，使得电波不易受到金属的屏蔽。因此，ON-MATEL 可以用在金属表面。”



记者：据了解，125KHz 的低频电子标签由于频率低而受金属影响小，您们是否也采用了125KHz 的频率呢？

后藤：不是，我们采用的频率是13.56MHz。这是高频段的电子标签。尽管高频段低频段受金属的影响大，但是由于有很多RFID 厂家的配套产品是用在这个频段上的，所以兼容性好。换句话说，我们很容易与其他公司进行配合，共享资源。另外，低频电子标签的线圈是由漆包线绕制的，且圈数很多，成本相应较高。与低频相比，高频电子标签的天线是由印刷线路生成，即用“印刷-腐蚀”的工艺制造出来的，便于进行大规模生产，所以成本较低。

记者：在中国，也有一些ON-MATEL 标签的应用事例。您可以为我们读者介绍一些在日本的应用实例吗？

后藤：我们有很多这方面的应用实例。例如，埋设在地面下的各种金属管道、阀门和接头，这有利于管理那些不易察觉的设备故障。再如，电影的金属胶片盒，对于电影档案库管理可以大大提高查找效率。又如，在汽车制造、组装线上，可以自动检出所需要的金属零部件，保证生产顺利、有效地进行。另外，集装箱运输、大卡车运货、公司内的设备管理等等都可以使用我们的ON-MATEL 标签。

记者：您对贵公司RFID 产品市场的展望如何？贵公司有没有在中国开展业务、开拓市场的打算？

后藤：如刚才自我介绍的那样，我们在日本国内已经在图书馆管理市场上取得了骄人的业绩，但是ON-MATEL的应用规模并没有得到长足地展开。我们十分看好中国市场，当我们充分得到日本国内市场后，会到贵国开拓市场的。

一个国家或地区，当技术水平发展到了一定的高度，为了实现持续发展，技术应用就变得十分紧迫。对于RFID这样的技术也是一样的。提高产品质量和生产效率、加强自动化程度和降低成本、提高人们的生活水准等就成为重要的课题。记者发现，与中国对RFID 的推进要依靠政府的财力和政策导向所不同的是，诸如三菱材料这样的日本企业会在政府部门的指导下自发地、积极地进行RFID 产品的研发和应用。这是工业发展到一定规模的结果，也是对企业的生存和发展的竞争力的考验。记者热盼我国的企业减小对政府的依赖、加大自主研发的信心，提高企业的核心技术的竞争能力，使中国企业的技术产品走出国门、走向世界。

版权声明：文章版权归作者及杂志所有，RFID世界网转载此文已经过杂志方授权。若未经杂志方许可，不得非法转载，否则自负法律责任!