日本青山學(xué)院大學(xué)(簡稱青學(xué))環(huán)境電磁工程研究所的橋本修(Osamu Hashimoto)(理工學(xué)部電氣與電子工程系教授)和須賀良介(Ryosuke Suga)(理工學(xué)部電氣與電子工程系助教)等成功地制作了超高密度無線識別(RFID)標(biāo)簽的原型。借助該RFID標(biāo)簽，用戶可以通過無線電波立即掃描全部標(biāo)簽信息，不再需要單獨(dú)掃描目前廣泛使用的條形碼。該研究所希望與制造商聯(lián)合研究以實現(xiàn)實際應(yīng)用。
RFID技術(shù)是使用無線電波以非接觸方式讀寫RF標(biāo)簽數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。當(dāng)前，廣泛使用的條形碼使用激光、紅外等技術(shù)來掃描各個標(biāo)簽，但是有了RFID就能通過無線電波立即掃描全部標(biāo)簽。
再加上，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省決定在2025年之前對所有由7-11、Family Mart、Lawson、Ministop和New Days售賣的商品(估計每年1000億件)使用電子標(biāo)簽。在這樣的條件下，該研究所已經(jīng)與各公司達(dá)成協(xié)議，并共同制定了“便利店千億電子標(biāo)簽聲明書”，目前示范實驗正在推動中。
橋本修實驗室設(shè)計的這款超高密度無芯片無線識別(RFID)標(biāo)簽的原型，通過設(shè)計使用銅箔有效反射無線電波的圖案，可以在0.676cm2(長13mm x寬5.2mm)的區(qū)域中寫入10位信息量(1024)數(shù)據(jù)，與傳統(tǒng)條形碼類型標(biāo)簽相比，該面積大約是當(dāng)前最小標(biāo)簽面積的五分之一。
讀取的頻率是超寬帶無線電(UWB)高頻段，范圍是7.25 GHz至10.25 GHz。為了配合該頻帶，充分利用電磁波模擬技術(shù)，在銅箔上設(shè)置了長寬適度的狹縫，從而能夠在各個頻率下高效地反射電波。這樣，通過改變在閱讀器側(cè)發(fā)射的無線電波的頻率，可以立即讀取10位反射波(信息)。
信息由反射波返回到閱讀器(有反射)時為1以及不反射(無反射)時為0的機(jī)制來識別。為了實現(xiàn)高密度，有必要抑制相鄰狹縫之間的相互干擾，但橋本修教授等人通過在狹縫和上下狹縫之間排列較短的左右狹縫(如下圖所示)，抑制住了這種相互干擾。橋本修認(rèn)為，通過電磁波模擬技術(shù)，可以找到最佳的狹縫寬度、長度和間距，實現(xiàn)超小型化。
當(dāng)用無線電波照射原型標(biāo)簽并測量反射波時，在設(shè)計的UWB頻帶頻率內(nèi)確認(rèn)了10個反射峰。橋本修他們已經(jīng)證實了超高密度標(biāo)簽的模擬結(jié)果，該標(biāo)簽可以寫入甚至更高位的20位信息。此外，該超高密度RF標(biāo)簽可寫入各種產(chǎn)品的名稱和制造日期等最低限度的信息。
因為RFID標(biāo)簽是一次性的，所以為了廣泛應(yīng)用，廉價是必要條件。通過電波讀取信息的RFID標(biāo)簽，一張3日元左右，價格昂貴這一點(diǎn)妨礙了普及，橋本修期待著降低成本，“如果在紙基材料上印刷導(dǎo)電性墨水制作標(biāo)簽的話，標(biāo)簽成本應(yīng)該能在3日元以下”。
也就是說，通過使用印刷技術(shù)在紙材料上利用導(dǎo)電性墨水等對試制出的RF標(biāo)簽進(jìn)行圖案形成等制造方法，有可能滿足這一要求，因此，為了實現(xiàn)實用化，橋本修實驗室期待與制造廠商進(jìn)行共同研究。
*這次原型化的標(biāo)簽沒有內(nèi)置存儲器。