注：原作者是Dr.Bahar密歇根州立中学包装学院副院长，翻译为高珉。
编者按：
新的包装科技无法帮助企业监控产品以及周边的环境，同时对它们的差异采取相应的举措。这些变革可以帮助企业大大提高供应链运营中的弊端，但是前提是企业必需要消除一些挑战。
增强产品的可溯性是指在供应链的任何节点上都可以确认产品信息和位置的程度，这是企业无法作出关键的供应链优化之一。引用1可跟踪性无法保证供应链中的每个节点都可以对产品的位置进行确定。它帮助供应链的成员检测产品能否来自生产商，是否再运输过程中被转移，是否在不合适的时间或地点被引入或再次启用，或者是否在确认产品尚未被管控之后再次开启供应链。简单来说，通过增加可溯性，企业可以更好地知道产品能否再运输或保存过程中被转移、伪造或以其它形式篡改。
企业提升产品可溯性的其中一种方式就是使用或创造新的包装科技，可以称之为智能包装。智能包装的缓解方案可以大大提升供应链的有效性和强度，特别是在肉类和食品、制药和医疗美容等产业。然而，目前主要的挑战依然是怎样全面引入这种新科技的方法。在应用之前，企业需要充分知道智能包装的优势和挑战。
一、什么是智能包装？
智能包装是指不仅产品之外，还提供“额外附加”的任何模块。这些部件可以是任何事物以及技术，从延长保质期到室温、PH值、湿度和新鲜度的显示器和指示器，再到追踪设备。从这个意义上说，智能包装与变革包装产品的其它术语密切相关。如有源包装和智能包装。
1.主动包装（）
主动包装技术的主要目的是维持产品的品质和延长保质期。主要动过从包装产品或其周边环境中积聚或吸附物质来影响应触发事件（如暴露于紫外线或压力增加等）。通常，这包含不同的成份，如水分或氧气清除剂或抗酸薄膜等。引用2、3主动包装的一个较好的举例是氧消除技术，它被用于包装对氧敏感的产品，如药品、化妆品、食品和添加剂。除氧剂除去或减少包装内的气体浓度，有助于维护产品的安全，延长保质期。
2.感知包装（）(狭义的智能包装)
大多数学者将其解释为，感知包装主要用于“检测包装产品的状况”以及“捕获并提供有关包装产品在运输或保存过程中品质的信息”。引用4智能包装的一个简洁定义是“感知和通知的包装”。因此，感知包装系统包含软件创建，例如时间-温度指示器（TTI）、气体检测器、新鲜和/或催熟指示器，以及射频辨识（RFID）系统。
3.智能包装（Smart）
我们理解的智能包装需要是上述的认知包装（）与主动包装（）的结合。这类型型的高级包装系统可以监控产品或其环境的差异（智能的），并按照这种差异进行操作（主动的）。引用5它可以主动检测和控制封装内的环境，并与内部接口（电气或光学）通信。
智能包装（Smart）一般使用传感器或智能标签来监控产品品质、储存条件或内部环境。引用6例如，使用TTIS的智能包装可以记录时间和温度，并提供产品的个别或全部温度历史。引用7另外一个实例是基于RFID的包装。基于传感器的EFID技术可以集成到产品的包装中，跟踪和追踪产品的来源及其供应链中的任何污染源或篡改源。
这三种包装的最后目标包含延长保质期、新鲜度监控、与消费者交流质量信息、安全优化、提高方便性、增强可溯性或者有效的缓解目标召回等。据2018年行业研究将来报告显示，全球智能包装行业约为467.4亿港元，引用8预计2017年到2023年将以5.16%的复合年下降率（CAGR）进行下降。智能包装的预期下降说明，企业必须大幅了解和学习这种包装科技的变革才能跟上市场差异的步伐。
二、在供应链中的应用
智能包装有许多潜在的应用领域，传统包装已不能充分满足用户希望和产品不断下降的复杂性。消费者正在寻求具备性价比高、易于运输、美观的包装。不仅可以确保产品的新鲜度和完整性，同时能够随时知道产品的历史或状态。同时智能包装还可以借助消费者的电脑或其它设施进行信息交互、传递。
特别是在可溯性要求非常高的产业细分市场中，智能包装科技具备很大的演进潜力，例如食品、饮料、医药和卫生保健等方面。
1.食品供应链
包装已变成食品供应链中必不可少的一项技术，用来保证安全，避免不良反应、满足消费者的希望同时延长产品的保质期。引用9因此，食品和饮料市场是现在最大的智能包装行业也就不足为奇了。2015年，食品和啤酒市场占世界销售额的45%（108亿美金）以上。引用10事实上，大多数智能包装解决方案都是对于视频供应链开发的，旨在提高食品的代价和浪费。
据联合国粮食及农业组织（FAO）的数据显示，全球每年会约有三分之一（13亿吨）的粮食存在丢失和耽误的状况，造成了很大的经济代价和资源浪费。引用11仅在中国，2017年就浪费了1.26亿吨的油料，其中5700万吨小麦在肉类供应链的消费者阶段形成。引用12虽然食物链中的所有参与者都可以在防止和提高食品浪费方面发挥功效，但是家庭垃圾的普遍存在说明，智能包装在缓解减少腐败和延长保质期的能力上发挥重要的作用。
现在有众多科技可以跟踪或检测（但一般不会并存）农产品在供应链中的浪费情况。然而这种技术费用昂贵，而且因为随机样本的鉴别和定量检测一般是借助内部技术和认证试验室进行。此外，由于数据流中的间隙或中止或难以与使用者共享信息，目前很难将分析和跟踪数据提供给最后用户。因此，仍然必须在整个供应链中进行无缝跟踪、预测和共享有关农业食品的数据科技的不断升级。例如，业界对完善一个有效的测试和测量平台更加感兴趣，该平台可以提供关于指定目标任何状况的数据，例如有机和无机挥发性化合物和病真菌的数学、物理或化学指标。这些数据可以用在物理建模中，生成关于产品品质和保质期的分析。
以商品包装或容器上的跟踪和传感的标签技术为例，标签上的数据将被上传到互联网上，无需人工干预，进行信息共享和预测，例如，智能RFID标签可以与互连元件集成，例如物理反应涂层、石蕊试纸或导电点击，可以测试食物中的任何腐败变化。然后智能RFID标签阅读器可以将这种信息读取，使企业除了可以跟踪产品的位置，还可以跟踪其品质。虽然RFID基础设备发展良好，并且在过去的三年中取得了明显的发展成绩，但现在唯有少数商用智能包装系统使用RFID标签跟踪和记录食品质量。
2.医药保健供应链
医药保健产业也有智能包装的很大潜在市场。引用13据2018年行业研究将来报告显示，2015年世界智能包装行业中，医疗保健约占15%，预计2016年至2024年的复合年下降率将达到20%。
医疗美容和医药细分市场被视为智能包装的主要增长行业，因为这种领域必须增加供应链的可视性。智能包装解决方案（比如支持RFID的包装、支持WIFI设备和智能自动分配器）可以帮助企业更好地检查潜在的盗窃、伪造和药物污染。为了保证病人无法取得真实、高品质的药物防治，企业需要才能追踪单个产品的制造厂商，并在产品离开和前往整个供应链的各个节点时追踪和监控产品。他们还期望看到产品转移时的推进状态，从而有机会监控和操作，弥补因盗窃或损坏而导致的利润损失风险，以及运用该产品生产假冒产品的或许性。通过提供这些可见性和可追溯性，智能包装还可以帮助企业违反法律规章或者医疗改革。
智能包装还可以向消费者释放信息，帮助人们更好地知道产品或者怎么安全地与产品进行交互。它可以帮助患者坚持它们的医嘱用药诊断方案。例如，智能药瓶、智能瓶盖、智能自动配药器和智能药柜可以与消费者的智能手机、平板电脑或其它支持WIFI的通信设施，提醒人们服药。这些智能包装解决方案可以为消费者提供一个剂量计划智能包装技术，已超过最佳效果。一些商业上只用的产品包含（但不限于），TAD，，，，和。
智能包装的应用不局限于酒类和药品市场。其他产业，如个人护理、汽车和运输业可能采取智能包装，用来提升产品保护和即时追踪，并避免盗窃、转移、有组织贩毒和伪造伪劣事件的出现。
三、未来的挑战
虽然智能包装的前途一片光明，但是在广泛的应用和推广道路还很艰难。以下是企业必须注意的几个主要问题：
1.额外成本
智能包装解决方案并不实惠，特别是与特色的包装解决方案相比，例如瓦楞纸板、弹性包装和托盘。造成这一额外费用的一个主要因素是，智能包装还没有处于大体量的制造阶段。
2.缺乏可靠的商业案例
另外智能包装技术，由于大多数智能包装产品仍进入研发的初期阶段，因为没有大量可靠的顺利案例。由于缺少数据，因此很难为该产品制定一个靠谱的商业业务模型。此外，目前还不知道智能包装的总拥有成本，也没有任何相关这项科技可以从供应链中获取利润以及它所能提供价值的全名评估。行业必须全面的端到端价值链的研究，其中包含包装解决方案的最后成本，这些解决方案可以在哪里部署，关键用户最愿意采取新的包装解决方案，以及该科技在哪里具有最大的潜力，能够形成很大的影响，
对制造科技的全新要求：在将智能包装应用于各类产品之前，制造商必须研发与当前包装标准兼容的传感器和指示器生产科技。印刷技术成为一种重要的生产科技，受到了研究和制造界的广泛关注。引用14、15、16、17研究人员看到，打印模式是生产智能包装的革命性原则，因为它们无法以高效、可伸缩和低成本的方法将电子产品（如传感器、电池、RFID标签和显示器）直接沉积在柔性基板上。
3.可持续性
智能包装的许多组建都不是完全可大幅的，有些或者不符合用户所希望的环保、绿色标准。在这种状况下，其中一些部件（如电源、传感器、显示器和电路）很难回收。如果没有一定程度的可大幅性，智能包装在这个“可大幅发展的全球”中推动其应有的作用是不可能的。了解和评判智能包装组件以及大量对环境的妨碍是至关重要的。解决方法或许包含使用将太阳能等自然能源转换为电能的电子产品，或应用安装在纸张等可物理降解材料上的“绿色”柔性电子设备。
4.立法
智能包装的复杂性也构成了相关法律的复杂性。由于智能包装是由许多不同的模块构成，它比特色包装得到更多的规章和法律的约束。跟踪和违反这种要求将必须来自生产商机器用户的长期时间和资源。此外，由于变革解决方案发展很快，制造商和用户期望将这种新科技纳入它们的包装，立法框架必须灵活和便于升级，以支持和跟上这个高度创新和迅速发展的产业。
5.隐私问题
针对具有即时监控和追踪用途的智能包装系统，安全和数据隐私问题也有最受关注的难题。智能包装可以收集关于用户的敏感非公开信息（比如身份、行为、位置或者偏好）。这些资料需要加以保护，以仿被盗。密码学系统和区块链是缓解这种弊端的主要方法之一。密码学将帮助智能包装储存信息，这样不仅预期的接收者此外，任何人都能够抓取信息。区块链是一个包括交易记录的数字“块链，在该技术下篡改单个记录基本是不可能的。
四、下一步
智能包装在增加供应链有效性和强度方面具备很大的潜力。有许多应用程序可以减少用户满意度；缩短可见性；增加供电的安全性和可靠性；避免产品转移、假冒、盗窃；提高产品浪费。将智能包装解决方案集成到现有的端到端供应链中，可以借助改善关键步骤，减少盗窃和管控浪费来提高用户满意度和忠诚度并增加利润，从而帮助公司增加销售额。
虽然，业界需要用户实施智能包装的一些重大障碍，例如大体量生产费用高、将智能设备集成到当前包装制造线的复杂性，以及对安全性、数据隐私和可大幅性的问题。
在这些状况下，先进的生产科技，如卷对卷印刷，以及物联网和区块链的应用，也可以缓解这种弊端。但是，为了缓解与推动智能包装相关的所有基本难题，需要在工业供应链的每个结点之间进行跨协作。需要生产业、分析科学、预测建模、数据剖析、犯罪学和商业领域的学者来定义一种平台的方式，将智能包装解决方案集成到供应链当中。此外，学术界和产业界必须一同尽力，以知道供应链的所有战术和操作，从长远来看，将得到这项新科技的妨碍。组织和探究机构可以缩小学术界和市场之间的差别。最后，企业必须一个集成的平台方式，帮助人们知道包装趋势，调整它们的包装和供应链，以满足不断变化的意愿。
