自带双模“微波炉”的自动售货机上岗！揭秘其中全新固态源RF加热技术

其中，2018年非饮料类食物自动售卖机的出货量不到4万台，占整个自动售卖设备的7.5%左右。

恩智浦与博威射频2019年自助售卖行业调研报告中，从商业趋势、主流加热技术瓶颈与缺陷、新技术研究与改善效果、商业模式的革新四个方面，针对现有行业提出了新的观点和方向。

▲自动售卖应用场景（图源：网络）▲

随着中国城市化进程的不断深入和工作生活节奏的日益紧凑，写字楼、社区、商场、交通枢纽、工业园区以及景区等人员密集场所和区域，对餐食的需求缺口在不断扩大，也因此催生了庞大的外卖和自动售卖业态。这两种商业模式各有自己的特点：

• 配送范围区域限制明显，5公里已是最大极限。

• 时间和人力成本巨大，由消费者承担的额外成本矛盾日益突出。

• 食品安全主体为餐饮企业，风险由消费者承担。

• 以水、饮料、咖啡为主，其他食物的自动售卖尚未大规模普及。

• 目前的加热技术对食物加热效果和还原度仍有局限，转化率和损耗率不够理想是商业模式最大的阻力。

• 食品自动售卖相关食品加工、运输配送、售卖机点位绝大多数局限在区域性运营，尚未出现全国性的运营以及供应链公司和企业布局。

目前应用在食品自动售卖机上的加热方案主要有微波穿透加热和热传导两种。热传导方案以电热管热风循环、蒸汽循环以及电热板传导为主，这种加热方式决定了热量需通过外包装由外及内进行加热，最高温度不能超过外包装承受的温度，且加热时间较长，只适用于时间要求不高的应用场景。本文将重点讨论微波加热方案。

磁控管微波技术已面世70多年，因其技术成熟、便宜可靠，已在家用市场广泛应用。微波以2450MHz的振荡频率穿透食物，吸引其中的极性分子如水和脂肪以高频振荡摩擦来产生热量，其原理使得加热效率和效果较热传导方式有了极大的提升，是目前食品自动售卖机上采用的主流方案，为了加快食品加热速度，制造商一般会设计多路磁控管来增大微波功率。

设备制造商针对磁控管微波的部分缺陷也采取了相对应的解决方案，如使用转盘和微波搅拌器就是目前解决加热均匀性的主要手段，另外通过多路磁控管和波导口设计也能获得更优化的电磁场分布。但对于高频穿透深度和冰冻状态下极性分子的激励受限于磁控管频率，还没有手段来应对，因此食品自动售卖机的设计和运营，仍需要挑选能适应现有微波能力的食材并且以冷藏温度来进行加热。

针对此瓶颈，恩智浦与博威射频深入研究和开发了低频915MHz射频RF单模激励方案，原理上较2450MHz微波穿透能力可以提高约三倍，可对食物在广度和深度呈现更大范围的激励，减小负载牵引对加热过程的影响。同时因为预知了单模电磁场分布，可以较容易的实现均匀加热和获得理想的一致性效果。下图为915MHz在谐振腔内形成的某种单模场分布。

▲915MHz在谐振腔内形成的某种单模场分布▲

恩智浦与博威射频创新地提出了『固态源915MHz+磁控管2450MHz』双微波加热解决方案，结合传统磁控管成本低、功率大的优点以及固态源精准控制的优点，以高低频结合来弥补现有方案的缺陷。固态源射频技术以毫秒级的响应速度进行功率计算和频率控制，可即时获知食物吸收功率的状态并动态进行频率跟踪以改善吸收效率，批量化生产的加热食品可匹配不同的算法来达到理想的加热效果。

经过大量的实际测试和实物验证，双源微波加热方案带来了显著的效果提升：

• 支持零下-18℃直接加热

• 加热时间较单独磁控管方案缩短30%~40%

• 食材适应性更为广泛

• 理想的加热均匀性和一致性

恩智浦与博威射频创新的『固态源915MHz+磁控管2450MHz』双微波加热解决方案，实现了真正意义上的零下-18℃微波快速加热，且获得具有一致性的加热均匀性和食物还原度，并将为商业模式带来变革：

• 食材加工，运输以及储存：从冷藏向零下-18℃冷冻转变，不再受较短保质期和周转时间限制，使得跨区域、全国性的食材供应链成为可能。

• 消费体验：立等可取的自动售卖在热点区域会逐步替代传统餐饮和外卖模式，尤其是食品安全和时间资源越来越被人们所重视，公共卫生带来的交叉感染风险使得自动售卖优势越发明显。

• 终端运营：因新技术带来的消费体验提升可带来高转化率，同时损耗率的降低可极大的减少终端运营和维护的成本压力。

• 食品安全：从生产到消费的全程-18℃冷链可确保食品安全。

▲双微波加热方案与磁控管加热方案的比较▲

2020年伊始，中国遭遇了自SARS之后又一次全国范围内的新冠肺炎疫情，在悲怀壮烈的全国抗疫和可歌可泣的逆行者让我们心怀激荡与感恩的同时，也在思考个人、公司、行业能为国家和社会做些什么。为那些奋战在抗疫一线的白衣天使、人民警察、环卫工人、社区工作者，以及所有复工的公司企业人员，提供一份营养、安全、快速的食物更为迫切与实际。

可以预见，在不久的将来，食品自动售卖会呈现爆发式增长，跨区域的运营也即将出现，终端消费者的消费体验提升是商业模式成立和壮大的基础，而支持公共安全突发应急的属性经过此次抗疫得以突显。

我们希望创新射频技术的不断演进和导入可以助力行业良性发展，突破食物快速加热技术瓶颈，使得食品安全，冷链存储与运输、快速加热各个环节能打破地域和时间限制，为全国性部署和跨区域供应链提供助力。