CN100397407C - 对物品编码的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明关于一种标记方法和一种相应的编码中心设备，用于在各个项目(1)，如保密文件、货币、税票、标签、多个包裹、物品或传输装置上标记显示了它们的本质和/或内容、产地和/或目的地等的有关信息，以及它们登记在一远程中心数据库中，能启动跟踪和追踪在其上施加了所述项目的货物。本发明的方法基于印刷、读取、取消(PRC)三步序列，该方法在一种设备上实施，该设备包括一印刷单元(P)、一读取单元(R)和一取消单元(C)，该设备被按序布置在一集成设备上并在信息处理装置(IP)的控制下操作。

Description

对物品编码的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种标记方法，其尤其适用于沿着分布链无失败地追踪商品或价值文件。
背景技术
用于追踪商品和价值文件的有效技术在全球经济中相当重要，其中人和物品的便捷运输是至关重要的。至于其实践方面，要达到对文件或项目的有效追踪，要求逐个解决不同的技术问题并将其结合在一起构成一个集成系统。显然，追踪系统要求：
(a)用信息对要被追踪的各个项目进行标记，该信息与它们的性质和产地有关；
(b)能够就地用机器读取/验证包含在所述项目中的标记信息；
(c)能够将检索的标记信息传输到一远程数据库；
(d)能够在中央数据库上远程处理所检索的数据。
所需技术的某些元配件已经能从现有技术中获得，并已经被用于类似的环境。特别是用于读取标记信息的设备、用于传输往来于远程数据库的信息的通信装置以及数据库和其本身的管理。
US5918910涉及对各个项目的标记和追踪，其目的是为了避免在大量打包项目的运输和解包时产生混淆。该系统基于一加外框的多部分标签，其承载着印刷或编码在其每一部分上的完整产品信息。特别地，该标签承载着涉及所标记的产品将被安装的机器的信息。在将标记产品传送到所述机器后，该标记的至少一部分被从产品上去除，并与机器的识别信息相比较。
US5725253和US5607187涉及一种识别系统，包括对如日志、装运容器或邮包的分组项目的标记和追踪，以及报告所识别的项目在运输、加工和存储期间的当前位置。该产品信息优选地为可机读的、冗余(尤其可参照拉丁方)可视编码，其可由图像处理装置读取和校验。因此该图像处理装置可以是现场或远程的。
US4857716涉及一种医用和相关应用的病人识别和校验系统以及相应的方法。该系统包括一个包含一中心数据库的中心计算机，该计算机通过传统的电话线相互连接到大量的远程终端。该系统另外包括便携式条形码读取设备，其包括一条形码读入器、一液晶显示器和一键座。该便携式条形码读取设备经由无线电传输、调制解调器和电话线与中心计算机通信，被允许读取病人的标识手镯及贴在医院中使用的不同项目上的标识标签。所取得的信息自动地被传到中心数据库，在那里被适当地相互关联和储存。
然而，这些现有技术的系统没有解决与授权和责任项目追踪有关的特殊技术问题和要求。特别地，保密文件、货币、税票、授权标签、责任或保证项目，就像对商品的追踪，需要(i)能被识别的能力，和(ii)所包含的信息的100％可读性。为了提高对文件或项目的保护而防止伪造的企图，相关信息进一步(iii)优选地以隐蔽方式印刷，即对普通肉眼是不可见的。
发明内容
上面提及的要求，特别是该100％可读性(没有假阴性)的要求，需要特殊的解决方法，到目前为止在现有技术中没有提供。本发明的目的是提供一种用于标记各个项目的方法，例如标记保密文件、货币、税票、授权标签、责任或保证项目，以及特殊商品的方法，该方法保证印刷信息被识别的能力，通过后来的确认可达到接近100％的可读性，如果需要的话，也允许隐蔽地施加标记信息。
本发明的另一个目的是提供一种实施所述标记方法的“编码中心”设备，它能利用数据通信线路，通过在一中心数据库中登记所标记的文件或项目来启动对它们的跟随和追踪。
这些和其它目的可通过在独立权利要求中定义的一种标记方法和一种相应的设备解决。
依照本发明的标记方法明显由下列步骤组成：
a)提供将被施加到项目的信息，所述信息可由任一个信息源或产生装置提供，例如存储器、包含一种生成算法的处理器，或连接到远程服务器的数据链路；
b)将对应于提供的所述信息的第一标记施加到该项目上。所述第一标记能以任何方式施加于该项目，但是优选是通过一种非接触印刷方法施加，例如喷墨印刷或激光标记，其能够进行快速和灵活的连续标记操作；
c)读取在步骤b)中施加到所述项目上的所述第一标记和信息，并将其与在步骤a)中提供的原始信息相比较；
d)如果在步骤c)读取的第一标记与步骤a)提供的信息不相对应，则将第二标记施加到所述项目；
e)可选地，在标记前，将所述项目粘贴到一载体或一传送基板上。这样允许高速按序处理多个项目，如印花、标签、飘带、小货物或包裹，等等，它们通过该工序被施加到一载体或传送基板上，例如载体材料的带上或薄片上。这样也允许在标记前后的简单操控。将标记后的标签、印花等施加到货物上，就能够间接地标记任一种大体积的或其他难以处理的物品。
提供信息、施加对应于所提供的信息的第一标记、读取所述第一标记和信息、以及如果所述读取信息与提供的所述信息不对应则施加第二标记，上述这些步骤在一个设备上作为一个连续操作而被执行，该设备能够在一电子处理器的控制下执行这些步骤。
值得注意的，最初的标记可通过印刷而施加，优选为非击打式印刷或通过激光标记，但是也可以通过击打式印刷、浮雕或打孔、加热或传输印刷设备等。
信息的读取可依靠传统的光电方式，例如一光电管(用于读取线性条形码)，但是也可通过一光电管阵列(用于读取阵列条形码)，或通过一连接到图形处理装置的电子照相机。
优选地以机器可读编码的形式施加该信息，例如条形码、编号或者其他一维或多维编码。
在第二标记步骤中，项目上的原始信息可能被破坏，例如通过套印第一标记，或可将第二标记简单地加到项目上。第二标记的目标是以一种潜在的方式说明该项目无效，也就是说防止以后它被使用。这可通过施加来实现，例如在其上印刷某物，也可通过取走其某物，例如通过机械的或化学的或其他方式改变该项目。由于第二标记有“取消”原始施加的信息的有效性的目的——因而，被标记的项目——在说明书中，相应的步骤被描述为“取消”。
如果第一标记过程，也就是信息的施加通过印刷执行，第二标记过程也优选为通过印刷完成，更优选为通过套印原始信息或标记完成。
比较步骤可使用一信息处理设备以一种已知的方式执行。如果提供的和印刷的信息不对应，则所述设备的输出可用于启动取消步骤。
通过印刷可在项目上施加相关信息，该项目可为文件、货币、印花、标签、包裹、物品、运输装置等。该信息(其优选为一定制的信息)可使用任一种已知的印刷或施加技术印刷，但在本发明的内容中，特别考虑到了“可变信息印刷”技术，例如喷墨印刷、色粉印刷或激光标记等。要被施加或印刷的信息可被在线、本地和/或远程地定制，及施加到前面讨论的项目上。在优选实施例中，所述信息在远程数据库中产生，传送到“编码中心”。该信息可进一步被加密，或如本领域的技术人员所知，可带有一加密部分(例如一数字水印)。该印刷媒体(墨、色粉、用于激光标记的基础涂料，例如通过加热标记或磨蚀)优选包括至少一种基于材料的安全成分，该标记在喷墨印刷的情况下，优选地选择隐蔽，也就是对普通肉眼而言是不可见的。隐蔽标记和一种基于材料的安全成分例如基于发光材料、磁性材料、UV吸收材料、IR吸收材料等。
该过程中的跟随着施加或印刷步骤的第二步骤，即读取步骤，优选地在第一步骤后立即执行。如果在印刷步骤中使用了一种可变信息印刷技术，它作为质量控制尤其需要，则最终产品的尽可能接近100％可靠性必定能实现。读取步骤由适当装置执行，对应于第一步骤中印刷的信息的性质。如果第一步骤中的印刷信息为一线性条形码，一个如在条形码读取器中使用的简单光电管组件，将是可选择的技术。多阵列条形码要求多光电管阵列组件；更复杂的印刷图案，例如矩阵编码，需要照相机和图像处理装置。在第二步骤中从标记中读取的信息被解码并与在第一步骤中已经印刷的信息相比较。
如果检测出读取的信息和应当被印刷的信息之间不相符，则启动该过程的第三步骤，即按序的取消操作。该取消通过取消站点执行，其为上述讨论的项目施加一取消标记，该项目可以是标签、税票、包裹等。优选使用一喷墨印刷站点用于该取消操作，该项目的无效性通过以鲜明的彩墨印刷而标识出来，优选为还包含一可机读成分，例如发光成分。这样能对有效的项目进行一系列自动的施加，例如对要标记的商品。
值得注意的是，本发明按序的印刷-读取-取消3步工序能够排除所有带有印刷错误的项目，因而即使它们是以可变信息印刷技术生产的，也能实现了生产标记的接近100％可读性。在责任问题的领域这一点尤其重要，其中仅有正确印刷的项目，例如部分标签，被保留在中心数据库中，或在税票的情况下，其中仅有印刷正确的票据被兑换给用户。
本发明进一步公开了一种编码中心设备，其实施上述印刷-读取-取消(PRC)序列方法。该编码中心被布置成能在高流量速度下操作，且按序结合有：第一印刷站点，其优选为一喷墨印刷站点；控制读取站点，其优选为基于照相机和图像处理装置；如果需要，接着是用于执行取消操作的第二印刷站点。第二印刷站点也优选为一喷墨印刷站点。执行PRC方法的编码中心的特征在于：将被标记的项目在经过PRC序列的三个站点的同一传送列车上移动；及在需要的情况下，印刷标记的确认(控制读取)和取消操作能在全速印刷的速度下执行。执行PRC方法的编码中心另外包括所需的数字处理装置，该装置用于将可变信息分配给印刷站点，分析和比较控制读取，和在需要的情况下启动取消操作。所述处理装置优选地也能用于成功印刷项目的装订保存，例如在中心数据库中为其注册。
被“编码中心”标记的项目本身可以是责任项目，例如货币或ID文件，或者它们可将责任授予另一项目，例如一个对其含量有担保的药剂包，在其空白处贴有一个标签来证明其产地，或用于官方文件的印章来支持其真实性。最后，标记也可应用于选择的商业项目，也可直接用于传送装置，或仅用于跟踪和追踪目的而通过包裹、标签、密封以及类似的方式来实施。这样的应用对研究市场流通有益，也有益于竞争转换和并行贸易。
附图说明
下面，本发明进一步通过对照附图和非限定实施例来阐述。
图1示出了依照本发明和实施本发明方法的编码中心设备的一个实施例的示意图。
图2示出了一个在处理器(IP)的控制下执行项目(1)的连续的按序的标记、读取和“取消”序列的示意图：位于一传送带(2)上的项目(1)在方向(d)上移动，在印刷单元(P)处被印上第一标记(3)，该第一标记在读取单元(R)处被读取。非指定的项目在取消单元(C)处被印上取消标记(4)。
具体实施方式
跟踪和追踪安全系统的编码中心被实施为一用户设计单元，其由在市场上买得到几个部分组装而成，如图1所示。其包含一带电机(M)的移动卷筒(W)，沿着在图1中由箭头示出的移动方向布置：第一检测器单元(DC1)，带印刷头控制器(PHC)的印刷头(P)，第二检测器单元(DC2)，带读取照相机控制器(RCC)的读取照相机(RC)，第三检测器单元(DC3)，带取消印刷头控制器(OPHC)的取消印刷头(OP)，以及质量控制检测器单元(QDC)。另外还需要其它的电子部件，用来操作传送带(电室(EC)、手动电位器(MP))，用于同步(编码器E)及用于读取用照相机的照明(闪光灯F)。整个编码中心的操作最终由系统的计算机(C)控制，其经由一传输速率大于500KB/s的局域网(LAN)与一中心数据库(服务器(S))连接。将印刷头(P)、读取照相机(RC)和取消印刷头(OP)布置为分别距离检测器单元(DC1、DC2和DC3)为D1、D2、和D3，其足以允许通过DC1、DC2和DC3产生的信号来分别控制印刷头(P)、读取照相机(RC)和取消印刷头(OP)。
总体上，该方法包括下列处理步骤：
1)要被印刷的编码由计算机(C)产生(其可从外部服务器(S)接收编码)，并被送往印刷头控制器(PHC)。
2)当在传送带上检测到项目时，第一检测器单元(DC1)将一信号送到印刷头控制器(PHC)。
3)印刷头控制器(PHC)使用由编码器(E)产生的脉冲，确定实际的传送带速度，在要标记的项目的适当地方和外延印刷从计算机(C)接收到的信息，所述项目是在传送带上移动的项目。
4)当项目被第二检测器单元(DC2)检测时，读取照相机控制器(RCC)使用由编码器(E)产生的脉冲，确定实际的传送带速度，在合适的瞬间激活同步闪光灯(F)和照相机(RC)，以抓取先前印刷信息的数字图像帧。
5)读取照相机控制器(RCC)解码该抓取的图像帧，取出其信息，例如它的阿尔法数值(alphanumerical)编码，并将其送往控制计算机(C)。该控制计算机(C)将该读取信息与最初产生的信息相比较。如果相符，该信息被认为有效，并送往外部服务器(S)作为“良好”存储。如果相反，该编码也可被存储在外服务器(S)上，但标记为“劣”。
6)如果编码为“劣”，控制计算机(C)将一信号送到取消印刷头控制器(OPHC)，以印刷一可视的取消标记。该取消标记的印刷通过取消印刷头(OP)执行，由一来自第三检测器单元(DC3)的信号和由编码器(E)产生的脉冲引发，决定实际的传送带速度和施加该标记的位置。
7)可使用位于印刷-读取-取消链末端的可选择的质量控制检测器单元(QDC)用来检查取消标记是否有效地被施加到要被取消的项目上。
该过程被特另设计为适应变化的传送带速度。这要求传送带速度可被一编码器(E)感知，并被输入到系统的不同部分，其需要分别计算印刷位置和印刷速度。这样，传送带速度的变化将不会影响印刷信息的显示，通过主传送电机(M)的电子控制可容易地开启或关闭编码中心。
该过程以操作程序系统的形式实现，其主要部分在控制计算机(C)上运行，其辅助部分在印刷头控制器(PHC)、读取照相机控制器(RCC)、取消印刷头控制器(OPHC)和远程数据库(外服务器)上运行。
在依照本发明的一实施例中，编码中心被设计为一外部尺寸(1×w×h)为2.1×1.5×1.5m的“窄幅轮转(narrow web)”机器，在220V50/60Hz的主电源上运行。其接受用于施加标记的卷筒纸，其最大宽度为150mm，纸重在60g/m2到100g/m2的范围内，在可选择的在0到60米/分钟的速度范围内传送。
检测器单元为在市场上买得到的光电检测器，如SICK反射式检测器WT12-2，构建用于检测卷筒纸上的标签或特定标记的开始。
印刷头控制器为在市场上买得到的DOMINO A-200系统，其利用静电偏转来控制DOMINO连续喷墨印刷头。同样的设备可用于取消站点。
DMxAUTOID-A1B2C2D3F012系统用作读取照相机和读取照相机控制器。
控制计算机实施为以500MHz时钟频率运行的标准PC，并配备本地局域网(LAN)接口以及所需数目的串行端口。其中的四个用于控制编码中心，并与i)印刷头控制器(PHC)、与ii)读取照相机控制器(RCC)、与iii)取消印刷头控制器(OPHC)以及与iv)电柜(EC)中的通用机器接口通信，用于使能编码中心的总体自动化操作。
图2示出了一传送带(2)上的标签(1)，其在印刷方向(d)移动。所述标签在第一喷墨印刷单元(P)上印刷了第一标记(3)。所述标记，即一2维条形码，对应于在处理器(IP)上产生的信息。印刷标记依次被读取并在具有内置图像处理工具(读取单元(R))的电子照相机的帮助下被译码。处理器(IP)将读取操作的结果与原先传送到印刷单元(P)的信息作比较。这样带印刷错误的项目就被检测出来，并在后面的取消喷墨印刷单元(C)处被印刷上取消标记(4)。
标记3对应于被提供的信息，如结合图1所描述的那样，该信息或者可在一个项目与另一项目之间不同，或者在某系列的项目上保持不变。
如本领域的普通技术人员所知，该技术实施例也包含实现其正确的功能所需的所有那些辅助的机械的和电子的部件。
基于本发明公开的技术细节，本领域的熟练技术人员将能实现该编码中心的其他实施例，例如用于“宽幅轮转”印刷，或用于板料送进操作。他也能将编码中心与辅助操作结合起来，例如印刷和转换操作，以及自动的标签或封装记载，或者包装操作，这些操作可先于或后于本发明所公开的编码操作而进行。

Claims (20)

1.一种为了无失败地追踪商品或价值文件而标记项目的方法，包含如下步骤：
a)提供将被施加到该项目上的信息；
b)将对应于在步骤a)中提供的信息的第一标记施加到该项目上，其中所述第一标记以隐蔽方式印刷；
c)读取步骤b)中施加的所述第一标记，并将其与步骤a)中提供的信息相比较；
d)如果在步骤c)中读取的第一标记与步骤a)中提供的信息不相对应，则将第二标记施加到该项目上；
其中在施加第一标记之前，将所述项目粘贴到一载体或一传送基板上，并且其中所述第一标记的所述施加，所述第一标记的所述读取，以及所述第二标记的所述施加作为连续的操作而被执行。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤a)到d)在一电子处理器的控制下，在一集成设备上被按序执行。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述第二标记的所述施加包含利用取消标记套印所述项目。
4.如权利要求1到3之一所述的方法，其中所述第一和所述第二标记由一印刷过程施加。
5.如权利要求1到3之一所述的方法，其中所述第一标记和/或所述第二标记通过一非接触式印刷方法而被施加。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述非接触式印刷方法从喷墨印刷和激光标记的一组中选出。
7.如权利要求1到3之一所述的方法，其中对应于所述信息的所述第一标记为条形码或矩阵码。
8.如权利要求1到3之一所述的方法，其中所述第一标记是使用一种包含一基于材料的安全成分的墨水印刷的。
9.如权利要求5所述的方法，其中所述第一标记是由激光束施加到一个带有光敏或热敏涂层的表面上的。
10.如权利要求1到3之一所述的方法，其中所述信息被加密，或带有一加密部分。
11.如权利要求1到3之一所述的方法，其中所述信息被一设备读取，该设备可从由光电管组件、多光电管阵列组件和与图像处理装置连接的照相机组成的组中选择。
12.如权利要求1到3之一所述的方法，其中所述信息在一远程服务器上产生。
13.如权利要求1到3之一所述的方法，其中所述第二标记或取消标记是通过一非接触式印刷方法施加的。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述非接触式印刷方法是喷墨印刷。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述喷墨印刷以一种包含鲜明彩色物质的墨水执行。
16.如权利要求1到3之一所述的方法，其中所述标记包含一可机读成分。
17.如权利要求1到3之一所述的方法，其中所标记的项目被粘贴到物品或货物上以标记该物品或货物。
18.一种用于执行如权利要求1到3所述的方法的设备，包括：
a)第一单元，用于将对应于信息的第一隐蔽标记施加到该项目上，该项目被粘贴到一载体或一传送基板；
b)与所述第一单元按序结合的读取单元，用于读取所述项目上的所述第一标记和相应信息；
c)电子处理器单元，用于比较在步骤b)读取的所述信息和在步骤a)施加的所述信息；
d)在所述电子处理器单元之后的第二单元，如果在步骤b)读取的所述信息与在步骤a)施加的所述信息不相对应，则第二单元给所述项目施加一第二标记；
其中所述第一单元、所述读取单元，以及所述第二单元被按序布置。
19.如权利要求18所述的设备，其中所述第一单元、所述读取单元和所述第二单元被按序布置为一集成设备，并在一电子处理器的控制下操作。
20.如权利要求18或19所述的设备，其另外包括一质量控制检测器单元。
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