CN100578532C - 用于物品标识及识别的系统、标识方法及识别方法 - Google Patents

Abstract

一种用于物品标识及识别的系统、标识方法及识别方法，其先将相互对应的条形码标签单元及射频标签单元分别设置在待标识物品上，其中，射频标签单元具有的密钥由射频信息读写单元预先写入，当用户要识别物品时，先由条形码读取单元读取设置在物品上的条形码标签单元中的授权码信息，然后由射频信息读写单元经过预设的加密算法将其转换为相应密钥，接着射频标签单元将所述密钥与其自身具有的密钥进行比较，当密钥验证通过后即可读取射频标签单元中的物品身份信息，由于射频识别技术与条形码识别技术具有可靠、快速、准确、非接触识别等优点，利于自动化生产，并且条形码能扩充RFID芯片的内存，为固化信息提供存储空间，此技术的实用价值很高。

Description

用于物品标识及识别的系统、标识方法及识别方法

技术领域

本发明涉及一种用于物品标识及识别的系统、标识方法及识别方法。

背景技术

目前，造假者在利益的驱使下，不断在仿造技术和手段上变本加厉，甚至形成了专业化、集团化、系统化、网络化的生产模式，令用户防不胜防、倍受其害。同时，合法的生产厂商及企业也因此而蒙受了巨大的损失，其产品及品牌形象将受到严重的损害。为了打击假冒厂商、保护渠道商、提高客户的忠诚度，企业需要一套完善的产品防伪、识别和追踪系统。因而，90年代出现的无线射频识别技术(RFID技术)被应用到防伪领域，该技术由于其芯片的UID码全球唯一，信息稳定，仿制成本极高，可存储大量信息，并可简便地进行读写，可使消费者通过商家提供的专用识别装置方便的识别商品的身份的特点，可以实现商品流通中的全程跟踪。此技术在2000年以后得到快速的发展，在仓储物流、产品防伪、产品流通及产品维护追踪等领域有着广泛的应用潜力。并且由于其安全、高效、快捷、储存容量大、储存信息更改自如等特点被称为新一代的“电子守护神”。

而在实际应用中，单品的形体和材质千姿百态，特定的贴标处往往严重影响RFID标签的数据读写。如贴标处有金属物质，水以及液体类物品会吸收由读写器发射过来的电磁波能量，或某区域存在严重的电磁干扰，致使RFID标签无法正常工作，最终使读写器不能对RFID标签进行数据的读写。另外一种情况，如贴标处并非平面(异形曲面等)，也会使RFID标签的响应频率发生漂移，而使读写距离变小，或使读写准确率降低，甚至无法正常读写数据。此外还有其他一些不宜直接使用RFID标签的应用环境，在此不再一一例举。

针对上述情况，国内外的RFID研发机构从芯片设计，天线设计，改善电磁环境等角度去解决上述问题。现在应用最多是用一种特殊的防金属磁性材料和柔性标签(inlay)封装在一起做成的金属附着型电子标签。这种标签加了一层磁性材料，致使标签的厚度以毫米级增加，而且标签的成本也成倍上升，难以适用在精美的小型物品上。再者一些频率漂移补偿办法也常因单品本身存在诸多不确定因素而难以奏效。

同时，目前市场上的RFID标签多采用纸质或塑料薄膜为基材生产，这就给了不法分子以乘之机，因为不法分子可将贴于产品表面的RFID标签通过一定的物理化学手段将其完整的与被贴物剥离，并被再次使用。这就违背了作为防伪产品最基本的要求——即防伪产品的一次使用性。

综上所述，如何解决现有技术存在的诸多问题实已成为本领域技术人员亟待解决的技术课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于物品标识及识别的系统，以提高各类射频标签应用范围的灵活性，使更多不同形态的产品可得到有效识别。

本发明的另一目的在于提供一种物品标识方法及识别方法，以有效避免各类物品的标签被非法盗用。

为了达到上述目的，本发明提供的用于物品标识及识别的系统，其包括：设置在待标识物品上且用于提供授权码信息的条形码标签单元、设置在所述待标识物品上，且具有与所述授权码信息相对应的密钥，并用于密钥验证及密钥验证通过后提供相应的所述待标识物品的身份信息的射频标签单元、用于读取条形码标签单元的授权码信息的条形码读取单元、在物品标识时，其用于根据读取的授权码信息生成相应密钥，并将所述密钥写入对应的射频标签单元，在物品识别时其用于根据读取的授权码信息生成的相应密钥提供至相应射频标签单元用于密钥验证，并当密钥验证通过后读取相应射频标签单元提供的身份信息的射频信息读写单元。

其中，条形码标签单元设置在所述待标识物品的易被损毁处，所述易被损毁处为所述待标识物品包装的拆卸口，条形码标签单元采用的材料为易碎纸、离型纸及带切口材料中的一种，射频标签单元与条形码标签单元分开设置在所述待标识的物品上，射频标签单元包括：基材、设置在所述基材上的天线及芯片，所述基材的材质为纸、PP(聚丙烯)及PET(聚酯)材料中的一种。

再有，本发明的物品标识方法包括步骤：1)将具有授权码信息的条形码标签单元设置在待标识物品上；2)条形码读取单元读取所述待标识物品上设置的条形码标签单元中的授权码信息；3)射频信息读写单元根据预先约定的加密算法将所述授权码信息转换为相应密钥；4)射频信息读写单元将所述密钥写入相应射频标签单元；5)将所述相应射频标签单元设置在所述待标识物品上，其中，所述相应射频标签单元还具有密钥验证功能且包含所述待标识物品身份信息。

其中，条形码标签单元与相应射频标签单元分开设置在待标识物品的不同之处，条形码标签单元设置在所述待标识物品的易被损毁处，所述授权码信息为随机信息。

还有，本发明的物品识别方法包括步骤：1)当需要识别已设有条形码标签单元和射频标签单元的待识别物品时，条形码读取单元读取所述待识别物品上的条形码标签单元的授权码信息；2)射频信息读写单元根据预设的加密算法将所述待识别物品的授权码信息转换为相应密钥；3)射频信息读写单元将所述相应密钥传送至所述待识别物品的射频标签单元，所述射频标签单元将所述相应密钥与其自身具有的密钥相比较以进行密钥验证；4)当密钥验证通过后射频信息读写单元读取所述待识别物品上的射频标签单元具有的身份信息。

综上所述，本发明的用于物品标识及识别的系统、标识方法及识别方法通过将条形码标签和射频标签联合使用，并将其分开设置，可提高各类射频标签应用范围的灵活性，例如在一些因有金属物质、液体类等物品导致存在电磁干扰的环境、及因在异形曲面等使RFID标签的响应频率发生漂移而导致读写距离变小、或使读写准确率降低，甚至无法正常读写数据的环境中也都可采用射频标签，同时一旦条形码标签被损坏，相应的RFID标签中的有效信息就无法读取，由此也可有效地防止RFID标签被非法转移使用。

附图说明

图1为本发明的用于物品标识及识别的系统的基本架构示意图。

图2为本发明的用于物品标识及识别的系统的条形码标签单元的完整结构示意图。

图3为本发明的用于物品标识及识别的系统的条形码标签单元的破损结构示意图。

图4为本发明的用于物品标识及识别的系统的射频标签单元的结构示意图。

图5为本发明的物品标识方法的操作流程示意图。

图6为本发明的物品识别方法的操作流程示意图。

具体实施方式

请参阅图1，本发明的用于物品标识及识别的系统至少包括：条形码标签单元、射频标签单元、条形码读取单元、及射频信息读写单元。

所述条形码标签单元设置在待标识的物品的上，用于提供授权码信息(请参见图2)，须注意的是，当所述条形码标签单元破损后，由一部分授权码信息无法推知另一部份授权码信息内容。通常在制作所述条形码标签单元时，先在选定的材料或结构上印制好条形码，例如在一些能防止转移重复使用的材料或结构(如易碎纸、离型纸、带切口材料或其他设定的结构等)上承印条形码，并且印刷上的条形码是随机的，至少不是统一的，可允许小批量的重复，但不可连续重复。为确保条形码单元不被重复使用，其可设置在所述待标识物品的易被损毁处，例如，所述待标识物品包装的封口处，当使用者拆开所述包装时就会将所述条形码标签单元损毁，或者将授权码信息分解成两部分(请参见图3)，如此即可有效避免条形码标签单元被不法分子重复使用。

所述射频(RFID)标签单元设置在所述待标识的物品上，其具有与所述授权码信息相对应的密钥，所述射频标签单元用于验证密钥，并于密钥验证通过后提供相应的所述待标识的物品的身份信息，请参见图4，所述RFID标签单元主要由基材、天线和芯片组成，其可通过蚀刻、印刷等方法先将天线制作在基材上，然后再把芯片用焊接或导电胶固化在天线上即可，其中，基材可以是纸、PP(聚丙烯)及PET(聚酯)等材料，天线也可以是由金属漆包线绕制而成，然后将成品辅以其他包装工艺即可制成表面贴附式标签(RFID tabel)，也可作成是缀挂式标签(RFID tag)，置放在合适位置，当然，为避免被不法分子的重复利用，可将RFID标签与单元与所述条形码标签单元在空间上自然分离，即将两者分开设置在所述待标识的物品上。需注意的是，所述密钥与所述条形码标签单元的授权码信息为一对组合，其由所述射频信息读写单元预先写入所述射频标签单元，其写入过程容后陈述。

所述条形码读取单元用于读取条形码标签单元的授权码信息，若所述条形码标签单元已设置在待识别的物品上，当物品在流通过程中，使用者想要确定所述待识别的物品的真伪或者想要确定所述待识别的物品的身份，其可采用条形码读取单元读取所述待识别物品上的条形码标签单元的条形码信号并将所述条形码信号经光电转换及标准译码后转换成数字信号即授权码信息，其中，所述条形码读取单元的工作原理及结构已为本领域技术人员所知悉，在此不再予以详述。

所述射频信息读写单元在物品标识时，其用于根据读取的授权码信息生成相应密钥，并将所述密钥写入对应的射频标签单元，在物品识别时其用于将生成的相应密钥提供至相应射频标签单元用于密钥验证，并当密钥验证通过后读取相应射频标签单元提供的身份信息。例如，在物品标识时，先由条形码读取单元读取了相应的条形码标签单元的授权码信息，所述射频信息读写单元将所述授权码信息中指定的字符串和一读写器主控密钥通过预设的加密算法(如RSA和椭圆曲线算法等)生成一串数据即密钥，再将所述密钥写入相应的射频标签单元的芯片中，使所述射频标签单元和所述条形码标签单元相互对应。再例如，在物品识别时，所述射频信息读取单元生成密钥后将其送入相应的射频标签单元，当密钥验证通过后即可读取身份信息，若验证未通过时则读取所述身份信息就会失败。

请参见图5，本发明的物品标识方法可用于对物品的防伪，其首先执行步骤S10，将具有授权码信息的条形码标签单元设置在待标识的物品上，所述授权码信息为随机信息，为确保条形码单元不被重复使用，可将所述条形码标签单元设置在所述待标识物品的易被损毁处，例如，所述待标识物品包装的封口处，当使用者拆开所述包装时就会将所述条形码标签单元损毁，或者将授权码信息分解成两部分(如图3所示)，如此即可有效避免条形码标签单元被不法分子重复使用，接着执行步骤S11。

在步骤S11中，读取所述待标识物品上设置的条形码标签单元中的授权码信息，即由一条形码读取单元将相应的条形码信号读入，经光电转换由译码器按标准译成数字信号，接着执行步骤S12。

在步骤S12中，射频信息读写单元根据所述预先约定的加密算法将所述待标识物品上设置的授权码信息转换为相应密钥，即射频信息读写单元将所述数字信号中指定的字符串和一读写器主控密钥通过预设的加密算法(如RSA和椭圆曲线算法等)生成一串数据即认证密钥，接着执行步骤S13。

在步骤S13中，射频信息读写单元将所述密钥写入相应射频标签单元，如此可确保射频标签单元与所述条形码单元相互对应，接着执行步骤S14。

在步骤S14中，将所述相应射频标签单元设置在所述待标识物品上，且与所述条形码单元分开设置在待标识物品的不同之处，其中，所述相应射频标签单元还具有密钥验证功能且包含所述待标识物品身份信息，例如，当射频标签单元为表面贴附式标签(RFID tabel)，可将其贴在所述待标识物品表面，当射频标签单元为缀挂式标签(RFID tag)，则可将其挂在所述待标识物品上，如此即完成了对物品的标识。

本发明的物品识别方法首先执行步骤S20，即当需要识别已设有条形码标签单元和射频标签单元的待识别物品时，条形码读取单元读取所述待识别物品上的条形码标签单元的授权码信息，通常所述条形码读取单元将读取的条形码经过光电转换为数字信号即授权码信息，接着执行步骤S21。

在步骤S21中，射频信息读写单元根据预设的加密算法将所述待识别物品的授权码信息转换为相应密钥，通常在识别过程中生成密钥所采用的加密算法与标识过程中生成密钥所采用的加密算法相同，在此不再重述，接着执行步骤S22。

在步骤S22中，射频信息读写单元将所述相应密钥传送至所述待识别物品的射频标签单元，所述射频标签单元将所述相应密钥与其自身具有的密钥相比较以进行密钥验证，若验证通过则执行步骤S23，否则结束，即读取失败。

在步骤S23中，射频信息读写单元读取所述待识别物品上的射频标签单元具有的身份信息，如此用户即可识别所述待识别物品的身份，以确定其的真伪。

综上所述，本发明的用于物品标识及识别的系统、标识方法及识别方法通过将条形码标签与射频标签联合使用，并将其分开设置，可有效解决因金属物质、液体类等物品周围存在着电磁干扰而导致RFID标签无法正常工作的问题，也可解决因在异形曲面等使RFID标签的响应频率发生漂移而导致读写距离变小、或使读写准确率降低，甚至无法正常读写数据的问题，同时当设有条形码标签和RFID标签的物品到达用户手中后，随着用户的使用时极易将条形码损毁，如此即相当于密码丢失，进而导致相应的RFID标签中的数据无法被读取，由此可有效地防止RFID标签被非法转移使用。

Claims (12)

1.一种用于物品标识及识别的系统，其特征在于包括：

条形码标签单元，设置在待标识物品上，用于提供授权码信息；

射频标签单元，设置在所述待标识物品上，其具有与所述授权码信息相对应的密钥，所述射频标签单元用于密钥验证，并于密钥验证通过后提供相应的所述待标识物品的身份信息；

条形码读取单元，用于读取条形码标签单元的授权码信息；

射频信息读写单元，在物品标识时，其用于根据读取的授权码信息生成相应密钥，并将所述密钥写入对应的射频标签单元，在物品识别时其用于根据读取的授权码信息生成的相应密钥提供至相应射频标签单元用于密钥验证，并当密钥验证通过后读取相应射频标签单元提供的身份信息。

2.如权利要求1所述的用于物品标识及识别的系统，其特征在于：条形码标签单元设置在所述待标识物品的易被损毁处。

3.如权利要求2所述的用于物品标识及识别的系统，其特征在于：所述易被损毁处为所述待标识物品包装的拆卸口。

4.如权利要求1所述的用于物品标识及识别的系统，其特征在于：条形码标签单元采用的材料为易碎纸、离型纸及带切口材料中的一种。

5.如权利要求1所述的用于物品标识及识别的系统，其特征在于：射频标签单元与条形码标签单元分开设置在所述待标识的物品上。

6.如权利要求1所述的用于物品标识及识别的系统，其特征在于：射频标签单元包括：

基材、设置在所述基材上的天线及芯片。

7.如权利要求6所述的用于物品标识及识别的系统，其特征在于：所述基材的材质为纸、PP(聚丙烯)及PET(聚酯)薄膜材料中的一种。

8.一种物品标识方法，其特征在于包括步骤：

1)将具有授权码信息的条形码标签单元设置在待标识物品上；

2)条形码读取单元读取所述待标识物品上设置的条形码标签单元中的授权码信息；

3)射频信息读写单元根据预先约定的加密算法将所述授权码信息转换为相应密钥；

4)射频信息读写单元将所述密钥写入相应射频标签单元；

5)将所述相应射频标签单元设置在所述待标识物品上，其中，所述相应射频标签单元还具有密钥验证功能且包含所述待标识物品身份信息。

9.如权利要求8所述的物品标识方法，其特征在于：条形码标签单元与相应射频标签单元分开设置在待标识物品的不同之处。

10.如权利要求8或9所述的物品标识方法，其特征在于：条形码标签单元设置在所述待标识物品的易被损毁处。

11.如权利要求8所述的物品标识方法，其特征在于包括：所述授权码信息为随机信息。

12.一种物品识别方法，其特征在于包括步骤：

1)当需要识别已设有条形码标签单元和射频标签单元的待识别物品时，条形码读取单元读取所述待识别物品上的条形码标签单元的授权码信息；

2)射频信息读写单元根据预设的加密算法将所述待识别物品的授权码信息转换为相应密钥；

3)射频信息读写单元将所述相应密钥传送至所述待识别物品的射频标签单元，所述射频标签单元将所述相应密钥与其自身具有的密钥相比较以进行密钥验证；

4)当密钥验证通过后射频信息读写单元读取所述待识别物品上的射频标签单元具有的身份信息。

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