BR102019013991A2

BR102019013991A2 - processo baseado em rfid para dissuasão de roubo de cargas de produtos eletrônicos

Info

Publication number: BR102019013991A2
Application number: BR102019013991-9A
Authority: BR
Inventors: Allan Roberto Amorim Da Silva; Jeferson Bentes Da Costa; Caio Felipe Soares Da Cruz; Xianpan Chen; Jose Eduardo Lima Fernandes; Romulo De Souza Fabricio Junior; Agemilson Pimentel Da Silva; Aguinaldo Da Silva
Original assignee: Envision Industria De Produtos Eletronicos Ltda
Priority date: 2019-07-05
Filing date: 2019-07-05
Publication date: 2021-01-19

Abstract

O roubo de carga é um grande problema nas cadeias logísticas de eletrônicos de consumo, devido a custos adicionais com esquemas de segurança, os quais objetivam evitar o roubo, rastrear os produtos, ou evitar perdas financeiras, as quais ocorrem quando os criminosos têm sucesso na tentativa de roubo. Embora abordagens típicas, como escolta armada e iscas eletrônicas sejam, de alguma forma eficazes, eles normalmente precisam de suporte adicional de outros departamentos e não tornam os dispositivos inoperantes. Para minimizar os custos de produção e custos associados à um esquema de segurança tradicional, um processo baseado em RFID para desabilitar e habilitar produtos pode ser criado se utilizando de leitores de RFID; etiquetas de RFID com duas interfaces, uma, permitindo a comunicação com o hardware do produto a ser protegido, e outra, podendo comunicar-se com os leitores de RFID via RF, a qual pode conter informações criptografadas.
O processo também pode se utilizar de servidores remotos e locais para garantia da robustez do sistema, os quais podem comunicar-se com dispositivos de desbloqueio. Os dispositivos de desbloqueio podem ser portáteis ou fixos, para desbloqueio individual de produtos, ou podem ser fixos, no formato de portal, para desbloqueio de quantidades maiores de produtos (paletes). O processo pode dispor de uma página web para configuração, cadastro, monitoramento e gerenciamento de entregas.

Description

PROCESSO BASEADO EM RFID PARA DISSUASÃO DE ROUBO DE CARGAS DE PRODUTOS ELETRÔNICOS

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere a um processo de dissuasão de roubos de cargas aplicada à equipamentos eletrônicos através do uso de etiquetas RFID passivas

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] A cadeia logística é uma etapa crítica para todas as empresas modernas. Tal fato levou as comunidades científicas e industriais a trabalhar em conjunto, a fim de encontrar soluções para melhorar a eficiência e minimização de perdas durante esse processo. Muitas também utilizam algumas tecnologias recentes, tais como como a indústria 4.0 e a internet das coisas (IOT); no entanto, qualquer abordagem deve levar em conta os custos operacionais, já que eles podem prejudicar os possíveis resultados.

[003] Um passo importante (e sensível) em cadeias logísticas típicas, relacionado à produtos de eletrônica de consumo, é a fase de distribuição, que consiste em entregar uma certa quantidade de produtos acabados para retalhistas. Normalmente, essa carga é carregada em caminhões, que usam a infraestrutura rodoviária, ou mesmo enviada através de serviços de entrega por via navegável.

[004] Assim que esse tipo de carga sai da fábrica, começa a utilizar as formas de transporte público ou privado, que normalmente são propensos ao roubo. De fato, devido ao alto valor inerente de determinados produtos eletrônicos, estes passam a ser de grande interesse de criminosos e do crime organizado, o que pode resultar em perdas financeiras para as empresas.

[005] Consequentemente, a fim de fornecer algum nível de segurança, os fabricantes solicitam apólices de seguro e/ou mesmo contratam serviços de escolta.

[006] Embora efetivas, essas opções são muito caras, aumentam custos operacionais e precisam de apoio de outros departamentos. Como consequência, abordagens baseadas em tecnologias, como as iscas eletrônicas, estão se tornando populares e têm o potencial de fornecer um monitoramento mais simples e uma resposta rápida. Eles consistem em elementos auxiliares com transceptores móveis e módulos de localização baseados em GPS, que são incorporados aos produtos, e enviam informações periodicamente para uma central de monitoramento e, em última análise, permitem a localização dos bens roubados.

[007] Pode-se argumentar que as iscas eletrônicas representam uma solução final; no entanto, seu uso ainda é caro, podem ser desabilitados por dispositivos de bloqueio de sinais (“jammers”) e, geralmente, muitos deles devem ser espalhados entre a carga embarcada, para aumentar a probabilidade de recuperação.

[008] Idealmente, cada dispositivo deve ter um módulo do tipo baseado em GPS, mas isso é inviável, devido às limitações econômicas e ao modelo comercial. Além disso, no intuito de mitigar ainda mais o roubo de carga, deve haver uma maneira simples de tornar, os dispositivos roubados, inúteis para os criminosos.

[009] Uma possível solução seria baseada em módulos de controle individuais, sem capacidades de rastreamento aprimoradas, mas que são eficazes em bloquear produtos não autorizados. Resumidamente, módulos complementares são adicionados aos produtos, de modo que estes últimos sejam automaticamente desativados ao deixar as instalações da fábrica, e somente habilitados quando um destino prédefinido é alcançado.

[010] Na literatura de patentes é possível destacar o documento US20080093463A1, que trata de um método e um dispositivo para dissuasão de roubos e prevenção de transmissões de dados indevidas. Diferentemente da proposta em questão, essa patente prevê a integração do TAG ao processador de um circuito eletrônico, bloqueando o dispositivo, ao passo que o presente trabalho visa a utilização de um TAG junto à placa principal do produto, de forma que estes possam trocar informações que permitam o bloqueio/desbloqueio desejado.

[011] Ainda no que diz respeito às invenções para dissuasão de roubo de produtos, a patente US20050240498A1 refere-se à um módulo de verificação e ativação integrado ao produto. Esse módulo permite comunicação externa, de forma que o produto em questão possa ser auditado em caso de suspeita de atitude fraudulenta por parte do cliente final. Essa abordagem difere em propósito e em custo de implementação, uma vez que visa a garantia de que determinado produto, devolvido ou revendido pelo cliente final, tenha uma origem legal. Sua implementação exige dispositivos adicionais, tais como GPS e módulos Wifi, e sua utilização requer alimentação elétrica constante. A proposta em questão, por sua vez, visa a garantia da entrega dos produtos aos clientes da fábrica, objetivando a prevenção do roubo de cargas ao longo do trajeto. Dessa forma, sua implementação leva em conta o custo, em primeiro lugar, pois só utiliza uma placa de fenolite e um chip de RFID, e a necessidade de retrabalhos (abertura de caixas) visto que as operações de bloqueio e desbloqueio são realizadas com o produto ainda na caixa.

OBJETIVO DA INVENÇÃO

[012] A presente invenção propõe um processo de bloqueio e desbloqueio não invasivo de produtos eletrônicos, baseado em identificação por radiofrequência (RFID), com o propósito de dissuadir a prática do roubo de cargas. A proposta também permite que tais produtos, comumente de alto valor agregado, não sejam onerados pela inclusão dos elementos de bloqueio. O processo proposto também abrange aspectos logísticos e de segurança, implementando um caminho completo de gerenciamento da carga bloqueada, desde a sua produção até a entrega ao cliente. Ademais, o processo proposto prevê tentativas de uso indevido do sistema, permitindo à empresa o total controle das atividades relacionadas ao bloqueio dos produtos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[013] O processo proposto faz uso de tecnologias consolidadas, objetivando a interferência mínima em relação ao processo logístico, redução de custos, o que é alcançado através do controle do produto sem a intervenção do usuário e sem necessidade de retrabalhos.

[014] É de suma importância, na área de eletrônicos de consumo, manter a competitividade de um determinado produto, o que leva diretamente a baixos preços associados; no entanto, a provisão de segurança de cargas, desde a fábrica até os centros de distribuição, resulta em aumento de custos, o que sempre deve ser minimizado. Além disso, também há o impacto nos processos de produção, dada a necessidade de configuração (comandos de controle), que também deve ser levada em consideração.

[015] Desta forma, devido à premissa de controlar (habilitar / desativar) produtos eletrônicos sem aumentar significativamente os custos de produção, mantendo todo processo transparente para o usuário final, o presente processo foi desenvolvido se utilizando de etiquetas de RFID passivas, comumente usadas como substitutos para identificação por código de barras (identificação do produto).

[016] Vale a pena notar que a aplicação de etiquetas de RFID para a segurança de um produto traz duas características essenciais: dado que é importante desativar e habilitar esses produtos, para torná-los inoperacionais durante o transporte, as etiquetas devem executar operações de leitura e gravação (normalmente são somente lidas) e devem funcionar corretamente junto à gabinetes ou estruturas metálicas. Na verdade, a operação próxima à superfícies metálicas é um dos maiores desafios da tecnologia RFID, já que estas causam problemas para ondas de alta frequência (reflexão de energia e interferência da antena), o que compromete a leitura (códigos armazenados na memória das etiquetas) e operações de escrita. Esta última operação é mais afetada, uma vez que requer mais energia.

[017] As etiquetas RFID passivas propostas nesse trabalho, possuem duas interfaces de comunicação, uma física (I2C) e outra sem fio (antena). Estas, apresentam um custo significativamente menor quando comparadas com dispositivos baseados em GPS, normalmente utilizados para esse propósito. Uma vez integradas ao circuito principal, estas oferecem também, a capacidade de comunicação, permitindo a possibilidade de desabilitar equipamentos eletrônicos no final das linhas de produção.

[018] Uma vez bloqueados, os produtos tornam-se inúteis. Para que estes voltem a operar, é necessário que informações fornecidas pelo sistema proposto sejam atualizadas nos produtos, os quais sem estas, permanecem desabilitados (inutilizados) durante todo o itinerário (da fábrica às instalações dos clientes), o que torna o sistema robusto e de difícil sabotagem. Vale ressaltar que as informações de desbloqueio permanecem sob a guarda da empresa e são exclusivas para cada produto.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[019] A figura 1 ilustra a interação entre um leitor 100 e uma etiqueta de RFID 102, evidenciando o hardware do leitor e a simplicidade da etiqueta RFID 102.

[020] A figura 2 ilustra como os produtos 200 podem ser desativados (bloqueados), enquanto estão na linha de produção. As informações dos produtos são armazenadas no servidor de sincronismo 204 e, posteriormente, enviados para o servidor na nuvem 205.

[021] A figura 3 indica que há uma aplicação web que permite associar um portal a uma determinada entrega, além da relação entre a aplicação de gerenciamento 300, o servidor em nuvem 205 e o processo de entrega de produtos (206,207), bem como algumas partes fundamentais do portal 208 de desbloqueio: antenas RFID 210 e antena para comunicação 3G 209.

[022] As figuras 4-1 e 4-2 mostram a necessidade de um portal de desbloqueio 208, capaz de lidar com um conjunto de produtos (palete), de tal forma que os impactos nos procedimentos de descarga sejam minimizados. Também mostram a organização dos produtos na forma de paletes 206 para garantir que o procedimento de desbloqueio seja o mais breve possível.

[023] As figuras 5 e 6 ilustram um tipo de dispositivo utilizado para desbloqueio de produtos um a um, evidenciando suas antenas RFID e sua interface visual.

[024] A figura 7 mostra as diversas posições 400 401 402 403 onde uma etiqueta RFID pode ser instalada em um produto 200, nesse caso, uma TV.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[025] O processo proposto baseia-se em seis elementos principais: leitor de fábrica 203, módulo de segurança do produto (componente de software embarcado no produto 200), aplicativo web 300, servidor em nuvem 205, servidor local 204 e o portal 208. O primeiro é responsável pela coleta de informações do produto por meio de RF, de forma segura. Em outras palavras, ele lê o ID de um dispositivo/produto e sua respectiva chave de segurança (pública), que pode ser usada para validação adicional. O segundo está localizado dentro dos produtos (componente de software embarcado no produto 200) e é responsável por desabilitar (e ativar posteriormente) o produto em questão imediatamente após um procedimento de “reset”, durante o processo produtivo, bloqueando as interfaces de entrada e saída. O terceiro elemento monitora a entrega de cargas e a configuração do portal de habilitação. O quarto, por sua vez, é responsável pelo armazenamento de dados adquiridos de todos os produtos produzidos e que passaram por este processo. Além disso, uma vez que a cadeia de produção depende de uma informação contínua e o fluxo de material não deve parar, um servidor local é usado como backup temporário, com o objetivo de manter os processos de produção em andamento mesmo que os links de comunicação estejam inativos (sem conexão com o servidor remoto (servidor na nuvem). Finalmente, o último é responsável por habilitar (desbloquear) os produtos em seu destino programado (sites de clientes), através de um procedimento de validação envolvendo chaves públicas. Na verdade, os portais 208 são compostos por antenas 210, leitor RFID UHF, unidade de processamento, módulo GPS e uma interface de rede móvel 209. Eles também fornecem interfaces visuais 301 e audíveis para informar quando os dispositivos estão de fato habilitados ou apresentam algum problema. Em resumo, o objetivo do processo é manter os produtos desativados durante todo o seu caminho, desde a fábrica até os clientes finais.

[026] Vale a pena notar que a abordagem atual não impede que os ativos (produtos) sejam roubados; no entanto, uma vez que torna os produtos inúteis para os criminosos, age como um método eficaz de dissuasão, desencorajando grupos criminosos ou indivíduos malintencionados.

A. Bloqueio de produtos

[027] A figura 2 ilustra como os produtos podem ser desativados (bloqueados), durante o processo produtivo. Basicamente, há quatro etapas para se conseguir isso:

• Enquanto os produtos ainda estão ligados, em uma linha de produção, um leitor RFID 203, chamado leitor de fábrica, adquire informações específicas da etiqueta RFID, por exemplo: número de série e chave pública;
• Pouco depois, o respectivo leitor 203 encaminha esses dados para um servidor local 204 para manter um backup dessas informações críticas;
• Uma vez que o procedimento de “upload” é confirmado pelo respectivo servidor local 204, este último ressincroniza seu banco de dados com um servidor em nuvem 205, mantendo as informações consistentes tanto na fábrica como no campo.
• Finalmente, os produtos 200 são desabilitados após um procedimento de “reset”, e logo em seguida, movidos para um centro de distribuição, de onde passam a ser enviados para clientes finais.

B. Associando um portal a uma ordem de entrega

[028] Antes de liberar uma carga de produtos para transporte, os usuários do sistema devem associar um portal 208 àquela entrega específica, o que é feito através de uma página web 300.

[029] Quando uma empresa vende produtos a seus clientes, informações registradas anteriormente, em um sistema interno, automaticamente alimentam o banco de dados do servidor na nuvem 205. Em seguida, os usuários do sistema (funcionários da empresa), após efetuarem um login na página web 300, fazem a associação de um portal 208 a uma determinada entrega, confirmando local e data em que a carga associada deve ser entregue, como mostrado na figura 3.

[030] A partir desse ponto, o servidor em nuvem 205 está pronto para validar um determinado portal 208 e liberar as informações necessárias, a fim de fornecer os dados necessários ao procedimento de desbloqueio de produtos.

[031] Em caso de roubo de carga, os dados do respectivo produto são armazenados em uma lista negra (“black list”). Como consequência, apenas em casos especiais e com autorização de um super-usuário, esses produtos podem ser removidos dessa lista e passar pelo procedimento de desbloqueio de produtos.

[032] Com o objetivo de aumentar a segurança, o processo proposto prevê que todas as outras ações devam ser realizadas automaticamente, exceto a associação de um portal.

C. Habilitando os produtos

[033] Nos sites dos clientes (local de entrega), os produtos devem ser habilitados antes de ir para as lojas de varejo. Nesse momento, é necessário um portal 208, como mostrado na figura 4, de tal forma que os impactos nos procedimentos de descarga sejam minimizados.

[034] Normalmente, um grupo de produtos, organizado em um palete 206, são desbloqueados em um único procedimento através de um portal, para economizar tempo; no entanto, também é possível descarregar os produtos um a um, em dispositivos de desbloqueio unitário, ilustrado nas figuras 5 e 6.

[035] As etapas necessárias para desbloquear produtos são:

• Quando um portal 208 é ligado, ele deve se conectar a um servidor em nuvem 205 a fim de verificar todos os requisitos associados a um dado procedimento de desbloqueio, que incluem as coordenadas de geolocalização, janela de tempo de entrega, identificação do portal e existência de pedidos de entrega, entre outros. Resumindo, para poder desbloquear produtos, um determinado portal deve ter uma identificação própria correta e estar no lugar correto, no momento certo, com uma ordem de entrega associada válida.
• Se o servidor em nuvem 205, conectado ao portal 208, decidir este portal cumpre todos os requisitos para esse procedimento específico, ele libera as informações necessárias, incluindo uma lista, descrevendo a carga a ser liberada. Essa lista contém, para cada produto, um número de série e um arquivo criptografado. Sendo este último, criado pelo servidor em nuvem 205 com a mesma chave pública adquirida pelo leitor de fábrica 203 (leitor RFID) durante o procedimento de desativação anterior, na fábrica de origem.
• Depois que a lista de informações dos produtos é recebida, o respectivo portal 208 começa a identificar qual produto está disponível no palete 206 (grupo de produtos) e, em seguida, grava todas as informações necessárias no produto, usando a interface sem fio disponível (RFID).
• Na casa do usuário final, assim que os produtos são retirados de suas caixas e ligados, seus módulos de segurança (software embarcado no produto) tentam desencriptar os arquivos criptografados recebidos do servidor 205, usando suas chaves privadas internas. Se esse passo for bem-sucedido, o respectivo produto simplesmente mostra sua interface de usuário, como qualquer outro produto; caso contrário, é exibida uma mensagem, que informa que este está desativado e não pode ser utilizado.

Claims

PROCESSO PARA DISSUASÃO DE ROUBO DE CARGAS, caracterizado por compreender: sistema de segurança integrado ao produto a ser protegido; leitor de RFID (leitor de produção) para coleta de dados para criptografia; sistema de backup para sincronismo do banco de dados local e remoto; etiqueta de RFID com duas interfaces de comunicação, uma para comunicar com o produto e outra para comunicar com o portal de desbloqueio e/ou leitor de produção; portal para desbloqueio de produtos baseado em geolocalização e auto identificação; uso de criptografia para desbloqueio de produtos; geração de informações de desbloqueio baseada em notas fiscais de um lote específico; bloqueio de produtos por inclusão em “black list”; flexibilidade de gerenciamento de dados para desbloqueio em tempo real através de uma página web; proteção contra duplicação acidental e/ou intencional de identificação de produtos no sistema; e manutenção de histórico de dados de acesso de dispositivos de desbloqueio.
PROCESSO PARA DISSUASÃO DE ROUBO DE CARGAS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por manter o produto bloqueado, não podendo ser utilizado quando o sistema de segurança interno não reconhecer a informação na memória da etiqueta de RFID.
PROCESSO PARA DISSUASÃO DE ROUBO DE CARGAS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por permitir o acesso ao produto pelo leitor de RFID durante o processo produtivo, e as informações lidas, enviadas para o servidor de sincronismo local.
PROCESSO PARA DISSUASÃO DE ROUBO DE CARGAS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por garantir a integridade dos dados, gerados na linha de produção, através de um servidor de sincronismo local, os quais serão sincronizados com o servidor remoto e utilizados posteriormente para desbloqueio dos produtos.
PROCESSO PARA DISSUASÃO DE ROUBO DE CARGAS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por prover duas interfaces de acesso à uma etiqueta de RFID, onde a primeira, cabeada, a conecta diretamente ao produto, permitindo a adição e recuperação de informações para desbloqueio; e a outra, sem fio, para comunicar-se com o portal de desbloqueio e/ou leitor de RFID de produção.
PROCESSO PARA DISSUASÃO DE ROUBO DE CARGAS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por manter o portal inerte até que os requisitos de geolocalização, janela de tempo de entrega de produtos, existência de uma ordem de entrega válida para os produtos em questão, satisfaçam os requisitos do procedimento de desbloqueio.
PROCESSO PARA DISSUASÃO DE ROUBO DE CARGAS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por desbloquear os produtos mediante o uso de informações criptografadas.
PROCESSO PARA DISSUASÃO DE ROUBO DE CARGAS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por gerar automaticamente as informações necessárias para desbloqueio de produtos a partir da nota fiscal de um lote específico.
PROCESSO PARA DISSUASÃO DE ROUBO DE CARGAS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por bloquear imediatamente um lote específico de produtos após a constatação de irregularidades, através do procedimento de inclusão de lotes/produtos em “black list”.
PROCESSO PARA DISSUASÃO DE ROUBO DE CARGAS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por permitir operações de desbloqueio em pontos definidos pela empresa por meio de um sistema web, garantindo flexibilidade à cadeia de distribuição diante de necessidades específicas, quando o operador poderá reposicionar a área de desbloqueio permitida para: retrabalhos em campo ou endereço de entrega for diferente daquele especificado na nota fiscal.
PROCESSO PARA DISSUASÃO DE ROUBO DE CARGAS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ser imune a duplicação de produtos, visando propósitos escusos, em seu banco de dados, evitando assim que uma entrada seja feita no banco de dados do sistema de forma a permitir que um produto, outrora bloqueado, seja desbloqueado em campo.
PROCESSO PARA DISSUASÃO DE ROUBO DE CARGAS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por manter um histórico dos acessos ao servidor de cada dispositivo de desbloqueio, permitindo a visualização dos dados de geoposicionamento, horário e identificação de dispositivo e os motivos pelos quais as tentativas de conexão foram recusadas e/ou aceitas.