墨水屏在現代倉儲管理中的應用

代允

摘要：電子墨水屏是本世紀一項獨特的創新，除了在電子閱讀器領域獲得廣泛認可之外，正在現代物流倉儲貨運領域展現出普通電子晶體管屏幕難以望其項背的優勢。本文從電子墨水屏的原理和特點切入，結合現代物流倉儲行業的特點與需求，全面總結闡述了電子墨水屏在現代物流倉儲管理業中的應用現狀和優勢，包括（1）構造簡單、廉價耐用（2）安裝方便、顯示可靠（3）保護視力、節約能源。最后在此基礎上基于現代物流產業發展的趨勢對未來電子墨水屏在現代物流倉儲行業的進一步推廣與應用做出展望，具體表現為（1）成本與質量進一步優化（2）應用廣度與深度的進一步強化（3）電子墨水屏顯示信息互聯更加智能化。

關鍵詞：電子墨水瓶; 應用; 發展趨勢

一、引言

電子顯示屏的誕生是二十世紀的一項重大發明，為人類生活提供了豐富多彩的娛樂休閑形式，發展至今已經成為人類生活中必不可少的科技產品，大到廣告、電視屏幕，小到手機、智能手表，電子顯示屏與人類生活已然密不可分?，F代電子顯示屏的基本結構是發光二極管的高密度陣列，因此電子顯示屏需要持續性的電源供給方可使用。但是，在電子顯示屏大行其道之時，一種只能顯示黑白色彩的電子墨水屏卻橫空出世，并逐漸以不傷眼的特點通過電子閱讀器這一形式在市場中占領了一席之地[1]。

綜上，我國的物流行業盡管成績斐然，但在物流中心倉儲管理環節中依然訊在信息管理方面的不足之處，特別是在貨品標簽管理等方面存在人力浪費和效率折損的狀況，如果能夠充分發揮電子墨水屏的優勢，則有望事半功倍。

二、電子墨水屏概述

2.1電子墨水屏的發明與發展

電子墨水屏技術的發明最早可以追溯到1996年，彼時電子顯示屏已經在世界各國實現了廣泛的商業化，色彩顯示廣度和圖像清晰度均已有了長足的進步，顯示屏未來的發展方向似乎已經十分明朗。但子啊美國麻省理工學院的媒體實驗室（MIT Media Lab）中，研究人員在進行電泳技術（EPD）的實現顯示過程中驚喜的發現，使用該技術進行顯像可以讓顯示效果最大程度的接近傳統紙張的效果，并且顯示出來的圖像可以在斷開電源后維持較長的一段時間，因為與普通紙張打印后的效果和特點非常類似，這種技術就被命名為“電子紙”技術[3]。隨后，麻省理工學院的Joseph Jacobson教授迅速的意識到了這一技術的商業化價值，將這種技術正式命名為E-link技術，并創立了E- Iink公司，正式面向市場推出配置電子墨水屏的電子閱讀器。令人意想不到的是，這種電子閱讀器得到了市場的快速積極響應，第一年就賣出了接近十萬臺，墨水屏電子閱讀器一時間成為潮流。

時至今日，電子墨水屏閱讀器已經成為電子閱讀市場主流，甚至對傳統的紙質書籍都產生了不小的沖擊，如今國內外各大出版社在發行紙質圖書的同時，一定會在線上同步發行適配于電子書閱讀器的電子版圖書，由此可見電子書閱讀器的普及度之高[4]。根據亞馬遜公司的財務報表顯示，2020年亞馬遜公司生產的Kindle閱讀器的年銷售額已經逼近驚人的100億美元，而其配套電子書商城的年銷售額也正式突破十億美元，商城年下載量也達到了數億次[5]。這些數據都證明了電子墨水屏閱讀器的受歡迎程度。

2.2電子墨水屏的基本技術原理

電子墨水屏幕的核心組件是電子墨水，它是電子墨水屏幕能夠顯示文字與圖形的核心。電子墨水的性狀與日常印刷所使用的墨水十分相似，都是由黑色顏料制成的液體狀物質，因此電子墨水屏的顯示效果才可以做到與傳統紙張十分相似。電子墨水屏的基本構造是由兩層薄膜將電子墨水充滿其中制成的薄膜狀顯示屏，兩層薄膜之間充斥大量的微囊，這些微囊的尺寸通常與人類頭發的尺寸相當[6]。與普通墨水最大的不同的是，電子墨水屏中間的微囊中的黑白小球均事先加入了不同電荷的色素顆粒。電子墨水屏在原始狀態下，微囊中的色素顆粒全部均勻的懸浮在微囊當中，此時電子墨水屏不會顯示任何圖案，而當需要電子墨水屏顯示圖案時，會對電子墨水屏施加一定方向的電場，使得微囊中的帶電顆粒被推到薄膜頂部，導致微囊顯示出不同的顏色，最終這些微囊排布就組成了所需顯示的各種文字和圖案[7]。

由此可見，電子墨水屏的顯示原理與普通的電子顯示屏有著本質的區別，其顯示原理更為簡單，顯示效果接近于紙張，其顯像的核心就是帶點顆粒在電場作用下的電泳現象。隨著近年來科技水平的進步，電子墨水屏中微囊的尺寸越來越小，墨水屏的顯示效果也更加清晰，墨水屏設備的尺寸也更加小巧。

2.3電子墨水屏產品的多樣化應用

當然，電子墨水屏除了在電子書領域的廣泛應用，隨著電子墨水屏技術的迭代，其顯示憑借其省電和柔性的特點，其產品也逐漸多樣化，目前的電子墨水屏早已可以顯示灰度而非單純的黑白顯示，應用領域進一步拓展。例如2014 年 APEC 峰會期間俄羅斯總統普京作為國禮送給習近平總書記的墨水屏手機YotaPhone（圖2-1）以及可以變換圖案的手機保護殼Inkcase（圖2-2）都給人了耳目一新的感覺，此外還有當前隨處可見的電子墨水屏廣告牌，這些產品的問世和逐步普及都預示著電子墨水屏在未來的更多可能性。

2020年3月，國內電子書龍頭科大訊飛發布了兩款搭載有彩色電子墨水屏的千元級電子書閱讀器，開創了業界先河，盡管色彩的顯示細膩度還有待提升，但也為電子墨水屏的未來開啟了無限的可能性。

三、電子墨水屏在物流倉儲行業的應用

3.1電子墨水屏在現代物流倉儲中的應用

前文已經述及，物流倉儲是現代物流中非常重要的一個環節，貨品的物流運輸的一般流程并非從發貨人到收貨人的點對點直線運輸，而是需要經歷發貨人—發貨人所在地集散中心—公路/航空/水路運輸—收貨人所在地集散中心—收貨人所在區域次級集散中心—收貨人這一流程（圖3-1）[9]，其中的集散中心也就是物流倉儲中心，由此可見物流倉儲中心的重要性。

在貨品到達收貨地的物流倉儲中心中后，貨品分揀人員需要首先對所到貨品的數量進行核對，隨后對這些貨品按照種類進行分類，最后按照收貨地所處的行政區或街道等進行第二次分類之后暫時放置于物流倉儲中心的貨架上。因此，物流中心的所有貨架都必須按照收貨地、物品品類等原則進行詳細的標識，以便于分揀人員進行識別并存放分揀過后的貨品。

貨品分揀并最終放置在正確的貨架上面這一分揀流程的管理是物流倉儲中心內很重要的一環，直接決定了貨物最終配送的準確度和準時性，也是物流倉儲中心的核心工作內容。目前我國除了極少部分的物流倉儲中心能夠實現全自動分揀意外，大部分物流中心還是通過在每個貨架上做物料卡、貼打印標簽甚至是編號與點檢表格搭配的方式來進行管理的，這樣的傳統做法具有諸多弊端。第一，手寫或打印的物料卡和標簽需要經過人工輸入和人工張貼兩個人工流程，極大的增加了差錯的發生率。第二，由于打印卡片的材質多為紙張，其上文字很容易收到污染或是損壞，一旦造成顯示不清或閱讀錯誤便會導致貨物被錯誤分揀，造成后續運輸的一系列麻煩。第三，物流倉儲中心通常占地面積很大，當有貨物出入庫作業時，這樣的信息登記方式導致工作人員需要時刻來回跑動做信息標識與更改工作，造成人力浪費的同時也具有不小的安全隱患[10]。

綜上所述，在如今物流總量連年攀升的背景下，物流倉儲中心傳統的貨架管理標識方式已然落伍。經過一些現代物流中心的嘗試，實踐證明采用電子墨水屏代替傳統的標簽、點檢表等形式具有諸多優勢，這也是當前電子墨水屏在現代物流倉儲中心中最為重要的應用。

3.2電子墨水屏在物流倉儲的應用優勢

3.1.1構造簡單、廉價耐用

前文已經述及，電子墨水屏的現象原理較電子顯示屏而言簡單很多，不需要發光二極管的高密度陣列，只需要微囊、墨水和屏幕薄膜的組合即可完成。因此電子墨水屏相較于普通的電子顯示屏來講首先必然更加便宜。據統計，一座一線城市的市級現代物流倉儲中心一天的貨品吞吐量甚至可以達到百萬件之多，這些貨品需要的貨架數量數以萬計，而一般而言每一個貨架分為三到四層，每層需要兩個標簽，標簽總計需求量就會達到十萬級別，如此大的需求量如果成本過高的話對于物流倉儲中心的經營者來講也是難以承受的。此外，結構原理簡單的電子墨水屏在使用年限方面也會更加持久[10]。普通電子顯示屏以發光二極管為基本結構，其壽命本身就有限，而當用于倉儲中心的顯示時又需要保持持續不斷的發光，壽命將會再打折扣。而這一問題對于電子墨水屏而言并不存在，因為電子墨水屏在施加電場顯示圖象后便可以完全切斷電源供應，理論上可以保持圖像數年之久，期間完全不會發生結構和墨水的損耗。綜上，電子墨水屏做物流倉儲中心的貨架標簽相較于電子顯示屏可以大大節省設備采購和使用成本[11]。

3.1.2安裝方便、顯示可靠

上一段落中已經提到，現代物流倉儲中心中標簽顯示屏的需求量十分巨大，而普通的電子顯示屏由于需要持續的供電，因此通常需要提供電源，而大規模的電源供應不僅在前期施工設計階段需要消耗大量的成本，明露的電源線還會給過往的工作人員進行貨品分揀整理帶來極大的困擾。此外，另一個非常大的隱患在于電子顯示屏由于需要持續的電力供應，一旦倉庫中出現供電電源故障或停電的狀況，就會立刻導致顯示屏無法顯示任何信息，造成分揀工作的停滯甚至是整個物流系統的癱瘓，后果不堪設想。為了避免這樣的情況發生，一些采用電子小視屏的倉儲中心只得同時再使用傳統的標簽方式進行貨架標識或設置備用電源或電池，造成系統的累贅。但電子墨水屏的顯示原理可以很好的規避這一風險，其顯示原理決定了電子墨水屏只需要在成像之初消耗電力，后續可以在沒有電源的狀態下長久顯示，因此電子墨水顯示屏通常只需要安裝一顆電池就可以正常工作數月乃至數年，完全解決了電力供應的困擾[12]。

3.1.3保護視力、節約能源

在前面兩個段落的敘述中已經闡述過電子墨水顯示屏與普通電子顯示屏的優勢。但在發明之初，電子墨水顯示屏就是憑借其不傷眼的特性得到了市場的認可，因此不得不提其接近紙張的顯示效果對人體視力的保護作用。除此之外，電子墨水屏的另一個優勢就是節能能源。前文已經提到，電子墨水屏的圖像顯示只需要在最初施加電場的過程中消耗電能，后續顯示為單純的物理過程，不消耗任何電能，這對于顯示屏需求數以萬計的現代倉儲物流中心來講也是一項不小的成本開支。同時，電子墨水屏的使用也省去了使用過程中很多的設備維護、調試工作，節省了人工成本[13]。當然，電子墨水屏的使用也相應了當前國家對于物流行業節能減排的號召，可謂一舉多得。

四、電子墨水屏在物流倉儲行業的應用發展趨勢

4.1生產成本與顯示質量進一步優化

電子墨水屏的結構核心就是墨水和微囊，其中墨水就是常規的染色劑墨水，目前并沒有技術突破點，但電子墨水顯示屏單個微囊的尺寸一直在不斷優化，這個微囊的尺寸可以與電子顯示屏單個發光管的尺寸進行類比，微囊尺寸越小，同樣尺寸顯示器中的微囊密度就越高，圖像顯示的細膩程度就越高，因此隨著如今納米技術的不斷發展，未來電子墨水顯示屏微囊的尺寸也必將越來越小，顯示效果越來越細膩。與此同時，隨著工業生產智能化、自動化的進一步推進，電子墨水屏的生產效率必將進一步提升，解決導致當前電子墨水屏價格居高不下的低產量問題[12]。

同時，電子墨水屏的刷新率也會實現大提升。前文已經述及，電子墨水屏的顯示原理是通過對其中需要顯示的微囊施加電場，使其中的帶電墨水運動至薄膜表面，完成著色。這一過程顯示屏的運算單元需要首先對所需要顯示的圖像按照屏幕微囊密度進行柵格化處理，隨后將命令傳達至每一處微囊，等待電場作用最終完成圖像顯示。相較于電子顯示屏的光信號傳播，電子墨水屏的顯像過程步驟運算復雜，速度慢，導致了電子墨水屏的刷新率往往偏低，這也是早期電子閱讀器的閱讀體驗飽受詬病的主要因素之一。但是，隨著如今電子芯片運算能力的提升和生產成本的下降，加之電泳技術的革新，未來電子墨水屏的刷新率完全可以達到和電子顯示屏相當的級別[14]。

4.2應用廣度與深度的進一步強化

目前，電子墨水屏在現代物流倉儲貨運中心的應用幾乎全部集中在物流貨架標簽顯示這個單一領域上，未來隨著電子墨水顯示屏技術更新，電子墨水屏在倉儲中心內的應用區域和應用方式還將進一步拓展。

應用深度方面，隨著電子墨水屏技術的發展，彩色電子墨水屏和可手寫電子墨水屏已經正式進入市場，賦予現代物流倉儲行業更多的使用可能性。例如使用彩色電子墨水屏通過不同顏色來對貨品的區域進行直觀的劃分，提高分揀和識別效率。再例如在顯示標簽的墨水屏旁邊增加可手寫的電子墨水屏供分揀人員在分揀或核對貨物時進行標記，提高工作效率[12]。

應用廣度方面，在國家加大對物流行業節能減排要求的時代背景下，隨著彩色電子墨水屏的出現和發展，未來物流倉儲中心內大面積使用電子墨水屏替代原有的用于顯示物流信息的電子顯示屏已然成為大勢所趨[3]。甚至在物流配送車、廣告牌等宣傳性質的位置放置電子墨水屏，節能頻繁更換帶來的損耗，實現成本降低。

4.3電子墨水屏顯示信息互聯更加智能化

電子墨水屏與物流互聯網和結合將是未來的一個重要趨勢。速度和準確度是當今物流行業的生命，為此一些大型龍頭物流企業的物流中心已經開始全面進行物流中心的網絡搭建，使用電子計算機強大的計算能力進行貨品的分揀與調度[13]。在這樣的趨勢下，貨架的電子墨水屏標簽也勢必需要與物流中心的互聯網系統進行連接與交流，通過在電子墨水屏中植入接受信息的無線接收器，在物聯網工業標簽替代紙質標簽顯示信息的同時，實現顯示屏與信息系統無縫對接，通過物聯網工業電子標簽，生產環節中的物料信息直接與企業信息管理系統交互。同步更新修改貨架標簽管理信息，簡單便捷，提升工作效率、降低人工成本以及人為出錯概率。

五、總結

電子墨水屏的發明開辟了電子顯示屏領域的新時代，這一看似在“開倒車”的發明憑借其工作原理方面的特點充分揚長避短，在眾多特定的應用場景下展現出了普通發光二極管電子顯示屏永遠無法匹敵的優勢。

現代物流倉儲是物流行業中非常重要的一個環節，而貨品分揀、分類整理又是物流運輸中的核心步驟，直接決定了物流貨品運輸的準確率和準時率。在現代物流倉儲中心的分揀貨架上使用電子墨水屏代替傳統的打印標簽等形式可以大大提升分揀效率和準準率，相比于普通電子顯示屏具有廉價耐用、顯示可靠以及節約能源三大優勢，是現代物流倉儲中心貨架標簽顯示的首選產品。

如今，在國家推進物流行業節能減排的大背景下，隨著未來電子墨水屏技術的進一步發展，電子墨水屏在物流倉儲行業應用的廣度和深度正在不斷深化，并將通過與物流倉儲中心互聯網絡的連接發揮出更大的價值。

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