Opakowania inteligentne – z korzyścią dla wszystkich
Przez wiele lat przyzwyczailiśmy się, że opakowanie produktu to tylko odpowiednia konstrukcja, której głównym zadaniem jest ochrona produktu przed uszkodzeniami podczas magazynowania czy transportu. Dodatkową funkcja opakowania jest zwrócenie uwagi potencjalnego klienta na produkt oraz zachęcenie go do zakupu, poprzez szatę graficzną, chwytliwe hasła reklamowe, przykłady zastosowania czy opisanie zalet produktu. W ostatnich latach, w dobie szybkiego rozwoju technologii i cyfryzacji, coraz więcej otaczających nas przedmiotów określanych jest mianem inteligentnych. Trend ten nie ominął również branży opakowań, które coraz częściej wyposażone są w technologie pozwalające określać je mianem inteligentnych.
Opakowania inteligentne to stosunkowo nowa kategoria opakowań, które mają wbudowane czujniki, elektronikę i oprogramowanie, które pozwala na interakcję z produktami, konsumentami i systemami logistycznymi. Opakowania te mają za zadanie m.in. zmniejszenie strat produktowych, zwiększenie wydajności logistycznej, ulepszenie bezpieczeństwa żywności czy zapewnienia lepszego doświadczenia użytkownikom. Opakowania inteligentne mogą mierzyć temperaturę, wilgotność, ciśnienie, a nawet śledzić położenie i przemieszczanie produktu czy czas jego użycia. Następnie te dane mogą być przekazane do różnych systemów, które umożliwiają lepszą kontrolę jakości i bezpieczeństwa produktów. Czyli główną funkcją opakowań inteligentnych jest zbieranie i przetwarzanie danych. Na opakowaniach inteligentnych można umieszczać kody QR lub RFID czy też NFC (skanowane za pomocą smartfonu), które pozwalają konsumentom uzyskać więcej informacji na temat produktu. Na opakowaniach inteligentnych mogą również znajdować interaktywne elementy marketingowe, które przyciągają uwagę konsumentów na przykład z wykorzystaniem technologii rozszerzonej rzeczywistości. Opakowania inteligentne mogą także zawierać elementy związane z bezpieczeństwem, takie jak zabezpieczenia antykradzieżowe lub zabezpieczenia przed otwarciem.
Opakowania inteligentne mają wiele zastosowań w różnych branżach. W branży farmaceutycznej mogą pomóc w monitorowaniu temperatury i wilgotności leków, co jest niezwykle ważne dla ich skuteczności. W przemyśle spożywczym mogą być stosowane do monitorowania jakości żywności i zapewnienia, że żywność jest przechowywana w odpowiednich warunkach, aby zapobiec psuciu się, czy nawet przewidywać datę przydatności do spożycia. Dzięki temu producenci mogą poprawić jakość swoich produktów i zwiększyć lojalność klientów, a konsumenci mogą mieć pewność, że kupują produkt wysokiej jakości i bezpieczny do spożycia. W branży logistycznej mogą pomóc w monitorowaniu położenia i przemieszczania produktów, a także w śledzeniu przesyłek, co ułatwia zarządzanie magazynami i zapobiega niepotrzebnym kosztom.
Opakowania inteligentne są również korzystne dla środowiska naturalnego. Dzięki możliwości monitorowania i optymalizacji łańcucha dostaw, mogą zmniejszać ilość odpadów i zapobiegać marnowaniu produktów. Mogą również pomóc w przeciwdziałaniu fałszerstwom i oszustwom, co pozwala na ochronę marki i konsumenci mogą mieć większą pewność, co do jakości i autentyczności produktów. Ponadto czujniki wbudowane w opakowanie umożliwiają monitorowanie stanu produktu i środowiska, w którym się znajduje.
Opakowanie z kodem RFID to opakowanie wyposażone w tag RFID (Radio Frequency Identification), który jest specjalnym elementem elektronicznym zdolnym do przechowywania danych i komunikowania się bezprzewodowo z czytnikami RFID za pomocą fali radiowej. Tagi RFID są coraz powszechniej stosowane w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym i logistycznym do identyfikacji i śledzenia produktów w czasie rzeczywistym. Kod RFID na opakowaniu może zawierać informacje ważne dla klienta na przykład nazwę producenta i produktu, logo, skład, datę produkcji, warunków przechowywania czy przydatności do spożycia, co w znaczący sposób przyspiesza procesy identyfikacji oraz inwentaryzacji produktów w miejscu ich dystrybucji lub sprzedaży. Kody RFID mogą być też wykorzystywane jako znaczniki antykradzieżowe.
Rysunek 1. Przykład opakowania z kodem RFID, źródło
Opakowania z kodem QR (Quick Response) to opakowania wyposażone w specjalny kod dwuwymiarowy, który można odczytać za pomocą smartfona wyposażonego w odpowiednie oprogramowanie. Opakowania z kodem QR są coraz powszechniej stosowane w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym i kosmetycznym, aby zapewnić łatwy dostęp do informacji o produkcie dla klientów i konsumentów. Za pomocą kodów QR można uzyskać informacje na temat składu produktu, wartości odżywczych, daty przydatności do spożycia, wskazówek dotyczących przechowywania i wiele innych. Kod QR może przechowywać różnego rodzaju informacje, takie jak adresy stron internetowych produktu, czy bezpośrednie dane kontaktowe. Dzięki opakowaniom z kodem QR można zwiększyć świadomość konsumentów na temat produktów, a także zapewnić łatwiejszy dostęp do informacji o produktach, co może przyczynić się do zwiększenia zaufania do marki.
Rysunek 2. Przykład opakowania z kodem QR, źródło
Opakowania z wykorzystaniem techniki rozszerzonej rzeczywistości (AR – Augmented Reality) to opakowania, które umożliwiają wyświetlanie dodatkowych informacji, animacji, wizualizacji produktów i innych elementów za pomocą aplikacji AR na smartfonach lub tabletach. AR pozwala na interaktywną prezentację produktu w sposób, który nie jest możliwy za pomocą tradycyjnych opakowań. Dzięki opakowaniom z wykorzystaniem AR można zwiększyć zaangażowanie klientów i wyróżnić się na rynku. AR może być wykorzystana do prezentacji wirtualnej wizualizacji produktu, animacji opakowania, porad dotyczących użytkowania lub pokazywania, jak produkt może być stosowany w praktyce. Opakowania z AR są coraz bardziej popularne w branży kosmetycznej, spożywczej, modowej oraz elektronicznej, gdzie klienci mogą łatwo zeskanować opakowanie i zobaczyć, jak produkt będzie wyglądał lub jak będzie działał, przed zakupem.
Rysunek 3, Przykład opakowania z wykorzystaniem AR, źródło
Opakowania z kodem NFC (Near Field Communication) to opakowania wyposażone w specjalny tag NFC, który pozwala na komunikację z urządzeniami NFC bez potrzeby połączenia z Internetem. Tagi NFC umożliwiają łatwe i szybkie udostępnianie danych bezprzewodowo w pobliżu urządzenia odbiorczego. Opakowania z kodem NFC mogą być stosowane w różnych branżach, w tym w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym i kosmetycznym, aby zapewnić łatwy dostęp do informacji o produkcie na temat składu, wartości odżywczych, daty przydatności do spożycia, wskazówek dotyczących przechowywania i wiele innych. Dodatkowo, opakowania z kodem NFC mogą być wykorzystane do innych celów, takich jak płatności bezdotykowe, otwieranie drzwi lub uruchamianie aplikacji mobilnych, co może zwiększyć funkcjonalność opakowania i ułatwić korzystanie z produktu. Technologia NFC na opakowaniach może być wkomponowana w materiał którego zbudowane jest samo pudełko, dzięki temu klient zbliżając telefon do opakowania może uzyskać więcej informacji o produkcie, łącząc się bezpośrednio ze stroną producenta.
Rysunek 4, przykład opakowania ztechnologią NFC, źródło
Opakowanie z wskaźnikiem nieszczelności to opakowanie wyposażone w specjalny wskaźnik, który informuje użytkownika, czy opakowanie zostało uszkodzone. Wskaźnik taki może mieć postać specjalnej etykiety, taśmy lub plomby, która zmienia kolor lub teksturę w przypadku naruszenia opakowania. Opakowania z wskaźnikiem nieszczelności są stosowane w różnych branżach, przede wszystkim w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym, gdzie ważne jest, aby zapewnić bezpieczeństwo produktów. Jeśli wskaźnik nieszczelności jest naruszony lub zmienił kolor, może to wskazywać na to, że opakowanie zostało uszkodzone lub było narażone na nieodpowiednie warunki przechowywania, co może wpłynąć na jakość produktu. Opakowania z wskaźnikiem nieszczelności są szczególnie przydatne w przypadku produktów, które wymagają szczelnej ochrony, takich jak leki, produkty spożywcze czy kosmetyki. Wskaźniki nieszczelności reagują na zmiany odpowiednio zmodyfikowanej, dobranej do produktu atmosfery wokół niego, czyli na niepożądaną w opakowaniu obecność tlenu i dwutlenku węgla. Przykład stanowi detektor tlenu Ageless Eye. Przekazuje on informację konsumentowi poprzez zmianę koloru. W warunkach beztlenowych pozostaje różowy, zaś w obecności tlenu w ciągu kilku minut staje się niebieski.
Rysunek 5, Przykład opakowania z wskaźnikiem nieszczelności, źródło
Opakowanie z wskaźnikiem świeżości to opakowanie, które informuje konsumentów o tym, jak świeży jest produkt, który znajduje się wewnątrz. Wskaźnik świeżości może przyjmować różne formy, na przykład etykiety, naklejki lub specjalnych pasków, które zmieniają kolor lub teksturę wraz z upływem czasu. Opakowania z wskaźnikiem świeżości są szczególnie ważne w przypadku produktów spożywczych, które mają krótki okres przydatności do spożycia, takich jak mięso, ryby, warzywa czy owoce. Dzięki opakowaniom z wskaźnikiem świeżości, klienci mogą dokładnie monitorować, jak długo produkt był przechowywany i kiedy należy go spożyć, aby uniknąć spożycia nieświeżego lub zepsutego produktu. Dodatkowo, opakowania z wskaźnikiem świeżości mogą pomóc w zapobieganiu marnowaniu żywności. Opakowania z wskaźnikiem świeżości są również stosowane w innych branżach na przykład kosmetycznych i farmaceutycznych. Dzięki opakowaniom z wskaźnikiem świeżości, producenci mogą zwiększyć zaufanie klientów do ich produktów i przyczynić się do zmniejszenia ilości odpadów. Wskaźniki świeżości działają na zasadzie wykrywania metabolitów (enzymy, aminy, dwutlenek siarki, toksyny, siarkowodór, kwasy organiczne, amoniak,) wytwarzanych przez namnażające się w produkcie szkodliwe dla zdrowia drobnoustroje. Mogą to być wskaźniki z wkładką pierścieniową umieszczoną w jej wnętrzu od strony opakowania, które wraz ze wzrostem stężenia powstających amin zmieniają kolor na termometrycznej skali. W przemyśle owocowo-warzywnym wykorzystuje się wskaźniki dojrzałości produktu, w którym sensory umieszczone mogą być w etykiecie oddziałując z aromatami wydzielającymi się z owoców podczas dojrzewania.
Rysunek 6, Przykład opakowania ze wskaźnikiem świeżości, źródło
Opakowanie z wskaźnikiem czasu i temperatury to opakowanie, które umożliwia monitorowanie czasu i temperatury, w jakiej produkt był przechowywany, transportowany lub magazynowany. Wskaźniki czasu i temperatury mogą występować w różnych formach na przykład etykiet, naklejek lub specjalnych pasków zmieniających kolor lub teksturę w zależności od czasu lub temperatury, w jakiej produkt był przechowywany. Przykładowo, jeśli produkt był narażony na temperaturę powyżej określonego poziomu, indykator zmienia kolor, informując użytkownika, że produkt mógł ulec uszkodzeniu lub zepsuciu. We wskaźnikach może dochodzić do reakcji polimeryzacji na skutek, której postępuje ciemnienie wewnętrznego kręgu.
Rysunek 7. Przykład opakowania z wskaźnikiem czasu i temperatury, źródło
Ciekawym przykładem inteligentnego opakowania jest rozwiązanie z dokumentu patentowego US20090294521A1 dotyczące interaktywnego pojemnika na leki. Pojemnik ten posiada pasek informacyjny, przekazujący pacjentowi informacje o receptach i lekach oraz przypomina o czasie ich przyjmowania. Dodatkowo śledzi i zbiera informacje, takie jak czas spożycia czy informacje o częstotliwości otwierania opakowania.
Podobnym rozwiązaniem do powyższego jest rozwiązanie z dokumentu patentowego US20160120758A1 tj. butelka na tabletki wyposażona w czujniki do wykrywania obecności lub braku pigułek, zdejmowania zakrętki butelki oraz posiadająca moduł komunikacyjny do bezprzewodowej komunikacji z urządzeniem zewnętrznym i usługami internetowymi. Usługa internetowa wysyła odpowiednie powiadomienia i przypomnienia do uprawnionych użytkowników.
Podsumowując, opakowania inteligentne mają ogromny potencjał i zapewniają wiele korzyści dla konsumentów, producentów i środowiska. Przyczyniają się do lepszej jakości i bezpieczeństwa żywności, leków i kosmetyków, poprawy efektywności logistycznej oraz ochrony środowiska.
Artykuł opublikowany 6 kwietnia 2023 roku w magazynie Świat Przemysłu Farmaceutycznego.
