CN101128841A - 利用rfid标签的篡改检测 - Google Patents

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Abstract

一种传感器可以用于检测先前的或当前的状态改变，并且可以通过射频识别(RFID)标签报告所述改变。在一些实施例中，所述改变可以表示破坏的安全密封，其可以反过来影响在RFID标签的操作期间由RFID标签感测的电气连接。

Description

利用RFID标签的篡改检测
背景技术
[0001]篡改检测装置以及其他事件检测装置常常依靠对响应于特定事件而永久地改变其机械性能的机构的目视检查(visualinspection)。例如，对于药瓶的篡改检测可以用同时附着在该瓶子和瓶盖上的纸封条(paper seal)来指示，该纸封条使得打开瓶盖就会撕破纸。如果目视检查显示封条已经撕破，那么就指示已经取下瓶盖并且可能已经篡改了瓶子的内容物(contents)。如果封条是完好的，那么就假定还没有打开过该瓶子。这种指示器不贵并且通常是可靠的，同时，该检测取决于人目视地观看封条。对于检查大量容器，或者检查并不容易观看的容器，例如在商用运货车中运货舱(shipping bay)内的内容物，这种技术是无效的。
附图说明
[0002]通过参考用于说明本发明实施例的下列描述和附图可以理解本发明。在附图中：
图1显示了根据本发明实施例的RFID标签和安全传感器的方框图；
图2显示了根据本发明实施例的在容器的门(一个或多个)上的安全装置的图；
图3显示了根据本发明实施例的具有连续回路(continuity loop)的安全传感器的图；
图4显示了根据本发明实施例的具有RFID标签和环境改变指示器的容器；
图5显示了根据本发明的实施例的通过RFID标签执行方法的流程图；
图6显示了根据本发明实施例的通过RFID阅读器执行的方法的流程图。
具体实施方式
[0003]在下面的说明书中，阐明了许多具体细节。然而，应理解的是，没有这些具体细节也可以实行本发明的实施例。在其他情况中，为了不使对该说明书的理解模糊不清，将不显示公知的电路、结构以及技术。
[0004]提及的“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”、“各种实施例”等指示如此描述的本发明的实施例(一个或多个)可以包括特别的特征、结构或特点，但是并不是每一个实施例都必须包括这些特定的特征、结构或特点。此外，所描述的不同实施例可以具有对于其他实施例所描述的特征中的一些、全部或者一个也没有。
[0005]在下面的说明书和权利要求中，可能使用术语“耦合”、“连接”及其衍生词。应当理解的是，这些术语并不旨在作为彼此的同义词。相反，在特定的实施例中，“连接”可以用于指示两个或多个元件彼此直接地物理或电气接触。“耦合”可能意味着两个或多个元件彼此合作或相互作用，但是他们可能直接地物理或电气接触，也可能不直接地物理或电气接触。
[0006]术语“处理器”可能指处理来自寄存器和/或存储器的电子数据以将该电子数据变换成可能存储在寄存器和/或存储器中的其他电子数据的任何装置或装置的任何部分。“计算平台”可以包括一个或多个处理器。
[0007]术语“无线”及其衍生词可以用于描述可以通过使用通过非固体介质(non-solid medium)调制的电磁辐射传送数据的电路、装置、系统、方法、技术、通信通道等。这个术语并不暗示相关装置不包含任何电线，尽管在某些实施例中这些装置可能没有电线。
[0008]正如这里所用，除非特别指明使用序数形容词“第一”、“第二”、“第三”等来描述同一物体，否则这些序数形容词仅仅指示正在提到的是相似物体的不同情况，并且并不旨在暗示所描述的物体在时间或空间上，以排列或任何其他方式，必须是给定的顺序。
[0009]本发明的各种实施例可以用硬件、固件以及软件中的一种或组合来实现。本发明也可以作为存储在机器可读介质上的指令来实现，所述指令可以通过计算平台来读取和执行以进行这里所描述的操作。机器可读的介质可以包括用于以机器(如计算机)可读的形式存储、传输或接收信息的任何机构。例如，机器可读的介质可以包括只读存储器(ROM)；随机存储器(RAM)；磁盘存储介质；光存储介质；闪存装置；所传播信号的电、光、声或其他形式(如载波、红外信号、数字信号等)，传输和/或接收这些信号的接口和/或天线；以及其他。
[0010]在本文的上下文中，射频识别(RFID)标签包括用于在RFID标签内提供数据存储和信号处理的RFID标签电路，以及用于从RFID标签接收信号并向RFID标签传输信号的RFID天线。在本文的上下文中，来自RFID标签的“传输”的定义可以包括由相关的RFID天线所接收的无线信号的调制反射(modulated reflection)。
[0011]本发明的一些实施例包括RFID标签，RFID标签的响应包括安全感测元件的状态。安全感测元件可以指示安全装置的状态，其中通过特定物理事件(例如打开容器)的发生来改变该安全装置的特点。在一些实施例中，例如通过以基本上不可逆的方式破坏电气元件的连续性，或者通过改变感测元件和RFID标签之间的多位读出器(readout)，该事件可以改变感测元件和RFID标签之间的电气耦合。
[0012]图1显示了根据本发明的实施例的RFID标签和安全传感器的方框图。在所示的实施例中，RFID标签包括RFID标签电路190和RFID天线195。也显示了通过可分开的连续回路185耦合到RFID标签电路190的安全传感器装置180。可以将安全传感器装置180构造成当将其安置在可打开的容器上时，如果打开容器，那么安全传感器装置180和连续回路185都将(如沿着指示的虚线)被破坏。
[0013]所示的RFID标签电路190可以包括各种组件，例如，用于接收和传输射频信号的RF电路191、用于将标识RFID标签的代码包含在非易失性电路中的标识寄存器193、用于指示安全传感器180的状态的状态电路194，以及用于提供电力以操作其他各种组件191、193和194的电源电路192。在一些实施例中，可以将来自输入信号的一些电能收集在在电源电路192中(如存储在电容C1中)，所述输入信号通过天线195接收，直到有足够的电能来操作RFID标签电路190的其他组件。而且，当存储有对于这种操作足够的电能时，可以通过连续回路185馈送电压V以将可检测的电压输入提供给状态电路194。在一些实施例中，电阻器R1可以用于通过从电容C1汲取电压来阻止连续回路185和地面之间的短路关闭RFID标签的操作。
[0014]以如果打开容器就会引起连续回路破坏的方式，安全传感器180可以物理地安装到或者附着在具有门、盖子、或其他开口装置的容器上。在所示的实施例中，可以沿着虚线发生这种破坏，进而引起连续回路185物理地破坏成两半。反过来这又可以阻止来自电源电路192的电压到达状态电路194的输入端。各种电路设计技术，无论是当前公知的还是尚未开发出来的，都可以用于确保到状态电路194的操作输入端(operational input)在连续回路185完好时处于一种状态，而在连续回路185被破坏时处于另一种状态。所示的实施例在存在连续性时提供了逻辑高信号，而在缺失连续性时提供了逻辑低信号，但是也可以使用相反的约定。在一些实施例中，当RFID标签不工作时，状态电路194的输入状态无关紧要。
[0015]当RFID标签例如通过接收由RFID阅读器199传输的射频信号来提示传输时，RFID标签可以传输标识寄存器193中的标识码，以及由状态电路194指示的状态。在一些实施例中，可以通过移位寄存器将这种数据移位到RF电路191中，以位串行方式传输这种数据。在一些实施例中，状态电路194可以包括触发器(flip-flop)、寄存器、或者只要电源可供状态电路194使用就存储该状态的其他电路元件。在一些实施例中，状态电路194可以仅仅以非存储状态提供信号电平作为输入，以便只有在必要时进行感测和传输。在一些实施例中，单个位可以用于指示连续性状态，而在其他的实施例中多个位可以提供那种状态。状态位可以位于通过RFID标签传输的数据中的任何可行点上。
[0016]在一些实施例中，当RFID标签做出响应时可以通过RFID阅读器‘查询(poll)’RFID标签。RFID查询可以采取各种形式，但又不限于：1)接收将在电源电路192中积聚的任何RF能量，2)接收适当频带的RF能量，3)接收指示这种要做出响应的特定RFID标签的调制信号，4)等。响应于该查询，RFID标签可以传输标识寄存器193和状态电路194的内容，以及RFID标签设计来传输的任何其他信息(未示出)。
[0017]在一些实施例中，RFID标签可以是“无源”RFID标签，即，可以使用来自输入信号的能量给其自身的电路提供电力，并且在缺失这种输入信号时其电路不工作(non-operational)。在其他实施例中(未示出)，标签可以是“有源”标签，即，其可以从电池或其它内部电源接收操作电力。在任一种情况下，当RFID标签是有源的时，可以在状态电路194处感测回路185的连续性，并且可以连同设计RFID标签用于传输的任何其他有关信息一起传输该连续性状态。
[0018]图2显示了根据本发明的实施例的在容器的门(一个或多个)上的安全装置的图。在所示的实施例中，以当打开门时就会引起安全装置220物理破坏的方式，可以将安全装置220物理地附着在容器270的一个或多个门250、260上。在一些实施例中，锁240也可用于通过使门的未授权打开更困难来提高安全性。虽然显示了具有门的矩形柜，但是同样的原则可以用于具有用作打开和/或关闭容器的可移动部件的任何类型的容器上。这种容器可以包括但不限于，例如下列的事物：1)具有瓶盖的瓶子，2)具有盖子的罐，3)具有封盖的盒子，4)具有门的运货容器，5)具有门的房间，6)具有门的建筑物，7)具有大门的陆地面积(land area)，8)等。
[0019]在关闭开口后可以将安全装置附着在容器上，以便在下次打开容器时，将会破坏该安全装置，并且破坏先前描述的电气连续性。在一些实施例中，安全装置220可以包括，例如，附着在底座上的RFID标签210，其中底座附着在门250、260上，以致当打开一个或两个门时将沿着穿孔225破坏安全装置，从而在同一时刻破坏连续回路230。纸不干胶贴签(paper adhesive label)上的RFID标签可作为这样的一个例子。
[0020]图3显示了根据本发明的实施例的具有连续回路的安全传感器的图。在所示的实施例中，安全传感器可以包括在支持件370上的RFID标签390，其具有在RFID标签390的两个触点之间提供电气连续性的导电回路380。支持件370可以为RFID标签390和回路380的末端提供机械支持，以及用于显示安全传感器在适当位置的可视指示(visual indication)。
[0021]图3显示了通过附着在门350、360上的把手355、365的回路380，使得打开门将破坏导电回路380，并且使RFID标签390的两个触点彼此电气地断开。导电回路380可以有一次连接机构(one-time connection mechanism)(未示出)，其允许该回路通过把手然后以不可逆的方式连接(如，一旦正确连接，在没有以现场不容易修复的方式破坏回路的情况下就不断开回路的连接)。连接机构可以位于RFID标签390的两个触点之间的任何可行的位置，所述RFID标签390包括在支持件370上。
[0022]在一些实施例中，至少部分的回路380可以采用绝缘电线的形式，这种绝缘电线具有由不导电表面覆盖以阻止芯与金属门电气接触的导电内芯。其他的实施例可以采用任何其他的可行形式。导电回路380可以包括在支持件370上或内的导电路径，并且导电回路380可能破坏处的点同样在沿着导电回路380的任何地方，所述导电回路包括部分支持件370。虽然所示的实施例显示了通过两个门把手的回路380，但是假定机械布置是这样的，即一旦该回路处于适当的位置，打开容器就会引起回路所提供的电气连续性破坏，那么其他配置也是可能的。
[0023]图4显示了根据本发明的实施例的具有RFID标签的容器和环境改变指示器。所示的实施例显示了具有用于密封瓶内内容物的盖子420的瓶子(或罐或其他容器)410。在一些实施例中，当盖子紧紧固定时盖子可以提供压力密封，以便如果盖子最初在高压力下关闭瓶子的内部，那么该压力(例如标准大气压)的改变的证明将指示已经打开了该瓶子。所示的实施例显示了与压力传感器440电气连接的RFID标签430。在一个实施例中，当压力传感器经受高的周围空气压力时，压力传感器440可以关闭它内部的电气开关，并且当压力传感器经受标准空气压力时，压力传感器440可以打开该开关。当通过RFID阅读器查阅RFID标签时，如在本文的其他地方所描述的，来自RFID标签的响应可以指示所述瓶中压力的状态，并由此指示该瓶子是否已经被打开。在其他实施例中，可以在低压力下密封该瓶子，并且传感器可以指示瓶中的压力是一直低，还是正常(指示瓶子可能已经打开)。
[0024]虽然图4以及相关文本描述了压力传感器，但是也可使用其他类型的传感器来指示其他的环境因素，例如，但不限于：1)温度(如，用于指示内容物经受高热的熔化的保险丝)，2)辐射(如，用于指示暴露于辐射的量的辐射剂量计)，3)生物传感器(如，用于检测来自较大的密封容器中的较小的密封容器的生物样本的泄漏的生物危害检测器，4)等。
[0025]虽然许多所描述的例子使用电气连续性的改变来指示状况的可检测改变，但是也可以使用其他的技术。例如，传感器可能产生电阻的改变，然后直接测量这种改变并将其转换成数字读数。然后，可能连同标签的标识数字一起传输该读数或者该读数的指示器。以相似的方式，可以将该数字读数同参考值进行比较，然后将所述比较用作状况的改变的指示器。
[0026]图5显示了根据本发明的实施例的通过RFID标签执行的方法的流程图。在流程图500中，在510处，可以由RFID标签接收查询。当接收足够的能量以给RFID标签上的电路提供电力时，在520处，可以确定安全传感器的状态(如，有通过传感器的电气连续性吗？)，并且在530处，RFID标签可以传输包含RFID标签的标识码和安全传感器的状态的数字数据。
[0027]图6显示了根据本发明的实施例的通过RFID阅读器执行方法的流程图。在流程图600中，在610处，RFID阅读器可以传输查询。在一些实施例中，该查询可以是在能够接收信号并对它做出响应的范围内旨在触发来自任何RFID标签的响应的通用信号。在其他实施例中该查询计划用于一个或多个特定RFID标签(如，通过传输查询中的目的地址)。在任何情况下，在620处，可以接收来自RFID标签的响应。在630处，可以通过判定包含在响应中的标识码以及通过判定可以包含在响应中的安全状态来处理所述响应。
[0028]如果所接收的状态指示第一状态，那么可以假定还没有篡改响应RFID标签所附着的容器，并且可以继续正常的处理。在660处，这种正常的处理可以包括注册容器的存在。例如，注册可以包括记录已经在码头处接收的容器，并且可以假定容器中最初的内容物仍然完好。在另一方面，如果所接收的状态指示为第二状态，那么可以假定可能已经打开容器，并且在650处可以产生警报以提示进一步检查容器。警报可以采取任何可行的形式，例如，但不仅限于下列中的任何一个或多个：1)在操作者的视频显示器上的视觉警告指示器，2)可听见的声音，3)通过有线或无线模块传输的消息，4)保障该区域安全的控制信号的产生，5)等。
[0029]在前面的描述旨在说明而不是限制。本领域技术人员可以进行修改。这些修改旨在包含在本发明的各种实施例中，本发明的各种实施例仅由随附的权利要求的精神和范围限制。

Claims (22)

1.一种设备，其包括：
射频识别(RFID)标签电路；
与所述RFID标签电路电气耦合的电气元件，其被机械布置，从而使得特定物理事件的发生将改变与所述RFID标签电路的电气耦合；
其中，如果所述电气耦合未发生改变，则所述设备适于传输第一信号，并且如果所述电气耦合发生改变，则所述设备适于传输不同于所述第一信号的第二信号。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电气元件适于使得所述特定物理事件的发生以由所述RFID标签电路可检测的方式改变所述电气元件和所述RFID标签电路之间的电气连续性。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述电气连续性的改变本质上是不可逆的。
4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述电气元件适于在发生所述特定物理事件时，引起与所述RFID标签电路的电气不连续性。
5.根据权利要求1所述的设备，还包括包含所述电气元件的装置，其中所述装置可以以使得所述电气元件响应于正被打开的物体而改变连续性的方式，附着在所述物体上。
6.根据权利要求5所述的设备，其中所述电气元件是天线。
7.根据权利要求5所述的设备，其中：
所述物体是具有可移动部件的容器，所述可移动部件用于打开和关闭所述容器；以及
所述装置适于物理耦合到所述可移动部件，从而响应于打开所述容器而改变连续性。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述装置可黏附地附着在所述可移动部件上，从而使得响应于打开所述容器而物理地破坏所述电气元件。
9.根据权利要求7所述的设备，其中，所述装置是适于贯通所述可移动部件中的开口放置的、并且适于响应于打开所述容器而被物理地破坏的导电回路。
10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电气元件适于指示所述容器内的环境改变。
11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一和第二信号的每一个都包括附加在用于所述RFID标签的标识码上的至少一个状态位，所述至少一个状态位在所述第二信号中有与在所述第一信号中相比不同的状态。
12.一种系统，其包括：
包含可移动部件的容器，所述可移动部件可以操作以打开所述容器；
射频识别(RFID)标签；
与所述RFID标签电气耦合的电气元件，其被机械布置，从而使得打开所述容器将改变所述电气元件和所述RFID标签之间的电气连续性；
其中，所述RFID标签适于通过传输所述电气连续性的状态来响应RFID查询。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，显示所述容器已经被打开的所述电气连续性的状态本质上是通过所述电气元件不可逆的。
14.根据权利要求12所述的系统，其中，将所述电气元件物理地布置在所述容器上，从而使得打开所述容器将机械地破坏所述电气元件。
15.一种方法，其包括：
由RFID标签接收射频识别(RFID)查询；以及
用数据的传输响应所述RFID查询；
其中，所述数据包括用于指示容器是否已经被打开的至少一位。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：
检测指示所述容器是否已经被打开的电气连续性状态；以及
将所述状态放置在所述至少一位中。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述检测过程包括检测物理地附着在所述容器上的电气元件的所述电气连续性状态。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述检测过程包括检测通过所述容器的开口布置的电气元件的所述电气连续性状态。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，所述检测过程包括如果已经物理地破坏了所述电气元件的连续性，则检测为已经打开了所述容器。
20.一种方法，其包括：
传输无线查询；
接收来自射频识别(RFID)标签的对所述查询的响应；以及
检查所述响应，以判定耦合到所述RFID标签的安全传感器是否已经检测到状态改变。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述检查包括：
判定用于所述RFID标签的标识；以及
判定所述状态改变是否指示在所述RFID标签附近的可能的物理事件。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述物理事件包括下列中的至少一个：
打开容器；以及
检测到所述容器内的环境改变。
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