CN101305385A - 用于产品认证的数字标签 - Google Patents

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CN101305385A CNA2006800415588A CN200680041558A CN101305385A CN 101305385 A CN101305385 A CN 101305385A CN A2006800415588 A CNA2006800415588 A CN A2006800415588A CN 200680041558 A CN200680041558 A CN 200680041558A CN 101305385 A CN101305385 A CN 101305385A
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Abstract

一种用于产品的标签包括用于显示标签信息的电子显示器。该数字标签包括处理器、存储器和显示器，其被配置来存储和显示关于该标签所附着的产品的标签信息。该数据标签还存储用于认证该标签所附着的产品的产品认证数据。

Description

用于产品认证的数字标签
发明背景
本发明通常涉及用于产品的数字标签和标牌(tag)的领域。产品的制造商通常将标签贴到产品，该标签承载该制造商的品牌名称或标志。标签也可以被用于提供产品信息和关于该产品的制造商的信息。因为标签通常很小，所以它们只能够携带有限数量的信息。因此，发现两个或更多标签贴到单个产品的不同位置根本不少见。例如，产品可能携带被置于可见位置的品牌标签，并且可能携带给出产品信息的内部标签。然而，在不使产品混乱的情况下，对可以施加到产品的标签的数目有小的有限限制。
在过去，标签仅仅作为静态的和无源的设备用来传达在时间上固定的标签信息，并且没有被用于扩展产品功能。利用传统的织标、印刷标签或压印的标签(stamped label)，动画设计和标志是不可能的。同样，传统的标签不能够显示可以随着时间变化的信息或显示用户特定的(user-specific)信息。
传统标签的另一缺点是传统标签很容易被伪造者复制。标签的主要功能是标识标签所附着的商品的来源。因而伪造者对标签的复制破坏了标签的实质目的并且导致欺骗消费者。
发明内容
本发明是能够被编程来存储、处理、发送和显示包括标签信息和用户特定的信息的信息的用于产品的数字标签。该数字标签还能够存储认证该产品的认证数据。该数字标签可以使用多种方法被附着到产品。
附图说明
图1是示例性数字标签的功能框图。
图2是示例性数字标签的前视图。
图3示出了用于数字标签的示例性软件体系架构。
图4示出了在网络环境中与其它设备进行通信的数字标签。
图5示出了并入数字标签的产品标牌。
图6是示例性次要包装物(secondary encasement)的侧视图，其以截面(in section)示出。
图7A-7F示出了将数字标签表面安装到各种商品的方法。
图8A-8D示出了将数字标签机械附着到产品的各种方法。
图9A和9B示出了具有用于从产品悬挂数字标签的吊架的数字标签。
图10示出了变化的认证代码的示例性序列。
图11示出了嵌入在产品中的数字标签。
图12示出了通过链条附着到皮夹的拉链头(zipper pull)的数字标签10。
图13示出了通过链条附着到项链的数字标签10。
图14示出了通过穿过数字标签10中的开口的线圈而附着到指环的数字标签10。
图15示出了施加到手表的正面的数字标签10。
图16示出了缝制到手提包的衬里的数字标签10。
图17示出了缝制到围巾的褶边中的数字标签10。
图18示出了施加到药物产品的泡罩包装的数字标签。
图19示出了施加到产品容器的数字标签。
图20示出了嵌入到眼镜的镜腿中的数字标签。
图21示出了利用织物显示技术(textile display technology)制造的柔性数字标签。
图22示出了利用织物显示技术制造的吊牌形式的数字标签。
图23示出了具有利用织物显示技术制造的集成数字标签的纺织材料。
图24示出了用于认证贴有标签的产品的示例性基于因特网的认证过程。
图25A和25B示出了用于基于因特网的认证系统的示例性用户界面。
图26示出了用于认证贴有标签的产品的另一示例性方法。
具体实施方式
现在参考附图，并且特别是参考图1，示出了产品的数字标签10，并且该数字标签通常通过数字10指示。出于本申请的目的，术语“数字标签”意思是一种具有显示器的设备，其主要功能是作为附着或贴到产品以指明其产地、所有者、制造商、内容或成份、用途等的标识装置。术语“标签”在通常意义上被用来指将贴有该标签的产品区分出来并且并不是该产品针对其运行所必需的常见的或固有的功能部件的设备。例如，用于消费电子设备(例如手表、手机、相机等)的计算机监视器和显示器并不被认为是这里使用的术语“标签”，因为这些显示器是固有的产品功能部件。
如下面将更完整地说明的那样，数字标签10存储和显示标签信息和其它信息。术语“标签信息”包括：指示产品的来源或产地的来源信息，描述产品的特征内容、成份或用途的产品信息和提供关于产品制造商的信息的制造商信息。来源信息的例子是品牌名称、标志(包括动画标志)或标识来源或产地的标语(slogan)以及用于检验产品的真实性的认证数据。与传统的静态标签相反，动画商标或标志可以通过显示图像序列来创建。在一个示例性实施例中，这些图像以循环方式以半秒的间隔被显示。产品信息的例子是用于保养或使用产品的指示以及产品的内容或成份的描述。制造商信息的例子是用于联系制造商的地址(包括电子邮件地址)或电话号码和用于找到关于该公司及其产品的附加信息的网页的IP地址。
除了标签信息以外，数字标签10还可以存储消费者信息或用户信息，并且为用户执行定制功能。消费者信息是影响该产品的所有权、历史、使用和效力的个人用户信息。个人信息的例子是注册数据，诸如是姓名、地址、联系信息、体重、身高、年龄、出生日期、性别、DNA、过敏反应、医疗卫生状况和历史、行程安排信息、个人喜好、饮食、帐户信息、其它产品使用数据等。
对于并不以其它方式包含显示器或微处理器作为产品的固有功能部件的产品，数字标签10是特别有用的，但是数字标签10也可以被用在具有显示器或微处理器的产品上。例如，在包含显示器作为产品的功能部件的产品中，制造商仍然可以使用本发明的数字标签10来提供独立的、专用的显示器或微处理器，用于显示和发送商标、标志、品牌、标语或其它标签和产品信息。
图1和2示出了依照一个示例性实施例的数字标签10的主要部件。该数字标签10包括处理电路12、存储器14、显示器16、通信接口18和为该数字标签10提供电力的电池19。处理电路12控制数字标签10依照存储器14中所存储的程序指令的全部操作，并且可以包括一个或多个数字处理设备，诸如微处理器、微控制器、硬件、固件或其组合。存储器14存储操作所需的程序指令和数据。显示器16可以包括液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)。另外，显示器16可以使用印刷电子显示器或织物电子显示器、电子纸显示器或电子墨水技术来提供薄的、柔性的并且耐用的显示器，以使得用户能够观看信息。通信接口18可以包括：诸如蓝牙接口、ZIGBEE或WIFI接口的短程无线接口，远程蜂窝电话或卫星通信接口或诸如RS 232、USB或火线(FIREWARE)接口的有线接口。可以有多于一个通信接口18。
数字标签10的一些实施例可以另外包括一个或多个用户输入设备，这些用户输入设备通常通过数字20来指示。用于数字标签10的用户输入设备20可以包括任何已知的输入设备，这些输入设备包括按钮、小键盘、触摸板、轮、拨号盘、鼠标设备、跟踪球等。触摸屏显示器也可以被用于用户输入。用于识别手势的成像系统和运动或移动系统以及语音识别系统也可以被用于接收用户输入。在图2中，提供了通过数字22、24、26表示的三个软键来接收用户输入。依赖于当前环境，软键22、24、26可以具有不同功能。当软键22、24、26有效时，可以在显示器16上将软键22、24、26的功能显示给用户。例如，图2中所示的中间键26在显示器16上具有显示在该键26之上的文本菜单。在这个环境中按压该软键26将调用屏幕上菜单。在一些实施例中，可以使用更复杂的用户输入设备来使得用户能够输入用户信息。
数字标签10可以从一个或多个传感器或检测器30接收输入，这些传感器或检测器30感测诸如温度、压力和湿度的环境状况；或感测诸如产品的尺寸、体积、重量或产品的化学变化的产品特征。在一些实施例中，传感器30可以被用于检测真产品的材料、部件或成分。如果标签10所附着的产品并没有满足真正产品的产品规范，则可以生成警报并且将该警报显示给用户。传感器或检测器30也可以被用于检测产品使用和/或窜改。数字标签10的传感器或检测器30也可以检测位置、距离或接近性。数字标签10可以并入GPS接收器50或其它位置检测器，以确定位置和位置的历史。时钟和计数器可以给处理电路12提供附加输入。但是，本领域技术人员将理解，处理电路12可以包括内部时钟和计数器。
在数字标签10上可以提供生物技术传感器(biometric sensor)，用于保护敏感信息(诸如认证数据和/或用户信息)。与操作系统结合的生物技术传感器限制对在存储器14中所存储的敏感信息的访问。生物技术传感器也可以被用于限制对数字标签10的某些功能或功能部件的访问。
数字标签10可以包括或控制一个或多个用于警告用户特定事件或状况的报警设备40。报警设备40可以包括：照亮或产生照明效果的指示灯；扬声器、声信号装置、蜂鸣器或其它声音设备；以及振动器或其它触觉设备。数字标签10也可以播放MP3或其它音频文件来警告用户。报警设备40由系统处理器控制，以便当预定事件或状况发生时通知用户。警报可以由用户个人化或定制，以区分这些警报。图2示出了被用作报警设备40的指示灯42。
图3示出了可扩展程序与数字标签10的其它元件的关系。该可扩展程序可以例如包括具有应用接口(API)的操作系统程序，以使得制造商、零售商和终端用户能够为数字标签10开发定制应用。该操作系统可以是例如嵌入式操作系统，诸如Windows CE、Symbian、QNX或嵌入式Linux。也可以使用专有操作系统。用于管理和显示标签信息的标签应用可以由标签制造商预加载和存储在数字标签10的存储器104中。额外的用户定义的应用程序可以由产品制造商、由产品零售商或由产品的终端用户输入和存储，以给数字标签10添加额外的功能。这些定制应用程序可以经由通信接口18之一输入。操作系统或其它可扩展程序能够执行由产品制造商、零售商或终端用户所开发的定制应用。可以由定制应用执行的功能的类型事实上没有限制。例如，应用程序可以执行诸如产品认证、位置跟踪、行程安排、使用跟踪等功能。
数字标签10的一个优点是其与其它设备进行通信和共享信息的能力。数字标签10可以被分配有其自己的IP地址，使得该数字标签10能够跨越因特网直接与其它设备进行通信。图4示出了数字标签10能够与其它设备进行通信的不同方式。图4示出了本地计算机110、基于web的服务器系统120和手机或PDA 140。数字标签10通过局域网与本地计算机110进行通信。数字标签10可以通过连接到web接入点130与基于web的服务器系统120进行通信。该服务器系统120可以例如包括由产品制造商维护的认证服务器，用于如下文所述的那样来认证贴有标签的产品。数字标签10还可以使用标准的蜂窝式或卫星收发机而与手机或PDA 140进行通信。
数字标签10可以存储、处理和传送用户信息。用户信息可以直接由用户输入或可以通过通信接口18被传输到数字标签10。例如，数字标签10可以收集关于该产品的使用的信息并且存储该信息以备随后的观看和分析。数字标签10能够生成历史报告，该历史报告可以由用户在显示器16上观看或被传输到其它设备。同样，在用户购买时被存储在数字标签10中的标签信息可以经由通信接口18来更新。
能够针对数字标签开发的应用的种类事实上是没有限制的。在2006年3月9日提交的题为“Programmable Digital Labels(可编程的数字标签)”的共同未决的美国专利申请No.11/371,530中描述了几个示例性应用。该申请通过引用结合于此。
贴有标签的并且成功的商品(诸如设计师和奢侈的服装、手提包、配件、珠宝、皮箱、药物、酒和备件)的循环(recurring)问题是假冒商品的盛行。如上所述，本发明的数字标签10可以存储使得这样的商品的购买者能够检验他们购买的产品的真实性的认证数据。认证数据可以例如包括购买者可以用来认证真正产品的序列号或代码。在一些示例性实施例中，认证数据可以利用密码来加密，以阻止伪造者复制数字标签10。认证数据也可以随时间变化，以使它更难模仿。对认证数据的访问可以通过密码保护或通过生物技术传感器加以限制。
图5示出了用于诸如皮箱、手提包和公文包的产品的包括数字标签10的标牌200。数字标签10在存储器14中存储序列号202，以使得用户能够认证真正的商品。在这个实施例中，序列号202起认证数据的作用，用于认证该标牌200所附着的产品。用于存储序列号202的存储器14可以是安全的、防止窜改的存储器，以阻止窜改。序列号202也可以由制造商利用密钥来加密。例如，序列号202可以利用制造商的私钥来加密或签名，并且可以由用户通过使用制造商的对应公钥来解密该序列号202而被检验，该公钥可以从制造商的网站获得。如果序列号202被成功解密，则只要制造商的私钥还没有被泄露，用户就能够确信该产品是真正产品。用户也可以通过在用于检验的产品注册期间将序列号202发送给制造商来检验该产品的真实性。序列号202可以由用户从数字标签10读取，或者从数字标签10被发送到用户的计算机或其它设备。在一些实施例中，数字标签10可以经由因特网将序列号202发送到由制造商维护的服务器以进行检验。
参考图10，可以对数字标签10进行编程，以便以预定的间隔改变或更新序列号202，从而使得它更难模仿。数字标签10可以包括用于生成只对产品制造商已知的序列号202的算法。例如，该算法可以包括基于当前时间生成序列号202的函数和被存储在安全的、防止窜改的存储器中的密钥。然后，序列号202将看来是不断变化的随机数，但是制造商基于当前时间能够容易地检验该随机数。每个标签10中所存储的随机数可以由认证服务器存储。
在一些实施例中，生成预定的序列号组的算法可以被存储在每个标签10中。基于该算法的可能的序列号组可以由认证服务器预先计算并存储在存储器中。当为检验提供了序列号时，计算机能够将所提供的序列号与每个所存储的序列号进行比较，以确定是否匹配。这种方法避免了在检验产品时提供当前时间的需要。
本领域的技术人员将理解，尽管序列号能够起认证数据的作用，但是也可以使用独立的认证数据。例如，制造商可以分配用于产品注册的序列号和用于产品检验的独立的认证号。
图24示出了用于认证由数字标签10标识的产品的示例性基于因特网的过程。以传统方式通过因特网访问认证服务器，并且在用户设备上向用户显示具有检验表格的检验页(步骤a&b)。用户设备可以是具有因特网访问的任何设备，这些设备包括本地计算机、个人数字助理设备或蜂窝电话。在图25A中示出了用于用户设备的显示器的示例性认证表格。在产品标签100上所显示的序列号202被输入到认证表格中(图25A)。当用户点击“检验”按钮时，序列号202被发送给认证服务器(步骤c)。该认证服务器确认用户所提供的序列号202并且返回确认响应(步骤d)。图25B示出了其中产品认证成功的确认响应。确认响应为用户提供多个选项。在这个例子中，给予了用户注册为该产品的所有者、请求真实性证书和认证另一产品的选项。
如果用户选取注册为所有者，则该过程以用户向认证服务器发送包括必需的注册信息的注册请求(步骤e)而继续。认证服务器然后将发送表明该注册是否成功的注册响应(步骤f)。在一些实施例中，可以利用检验请求提供用户信息，并且如果产品检验成功，则无需进一步的用户输入即可以自动执行注册。
如果用户请求认证证书(步骤g)，则认证服务器发送电子证书，该电子证书可以利用制造商的私有签名密钥来加密。该电子签名保证该认证证书不容易被伪造。在购买者转售该产品的情况下，认证证书是有用的。当涉嫌二手购买证明是真的设计师商品时，购买者可以请求认证证书的拷贝并且为他们自己检验该商品是真的。
图26示出了检验产品的真实性的另一示例性方法。这种方法并不要求包含认证服务器。在这个例子中，认证数据包括利用制造商的私钥来加密的预定的词或消息，例如，该消息可以读出“你的CHANEL手提包已经被检验为真的。你的序列号是972402”。使用制造商的公钥解密该被加密的文本(步骤a)。如果被解密的消息是可理解的(步骤b)，则显示被解密的文本(步骤c)。如果被解密的消息是不可理解的，则该产品不是真的并且显示表示认证失败的消息(步骤d)。
标牌200或数字标签10可以进一步包括GPS接收器50，以便能够跟踪产品。数字标签10中的GPS接收器50可以周期性地确定和记录产品的位置。例如当用户正在旅行时，可以激活这个特征，以便保持产品移动的历史。产品制造商可以维护基于web的服务器，以便为其注册消费者跟踪产品。数字标签10中的应用程序可以以预定的时间间隔或响应于预定的事件或状况向服务器报告该产品的当前位置。图8示出了用于基于web的跟踪系统的接口，该接口可以由用户经由因特网来访问，以跟踪产品。
数字标签10可以包括主外壳(primary casing)60，以容纳数字标签10的部件。主外壳60优选的是防水或抗水的，以便保护这些部件。主外壳60还应该是耐冲击的和抗震的。外壳60可以由塑料、橡胶、金属、陶瓷或其它材料或容易回收或返回大地的有机的、环境友好的基于蛋白质的材料构成。在一些实施例中，数字标签10可以与产品或产品容器或产品包装集成。在另一些实施例中，也可以使用允许数字标签10从产品被去除的图6中所示的次要包装物62。该次要包装物允许用户将数字标签10随身携带，以便远程相互作用、监视和控制该产品。
还可以使用将数字标签10或次要包装物62附着到产品的任何合适的方法。例如，可以通过粘合剂，通过磁铁，通过缝制或缝合，通过声波焊接、激光焊接或热焊接，通过维可牢(VELCRO)型紧固件或者通过诸如钩、螺丝钉、带扣、拉链、揿钮接头或销的机械紧固件，将数字标签10或次要包装物62固定到产品。数字标签10也可以由产品的用作次要包装物62的其它功能部件来夹住或夹持。例如，标签10可以被设计为在产品上的凹处或陷凹中滑动的盒(cartridge)。数字标签10也可以被设计来通过机械装置咬合到产品中并被释放。数字标签10还可以借助穿过外壳60或次要包装物62中的开口(未示出)的吊架、带子或绳子而被吊起或被固定到产品。
数字标签10还可以作为吊牌(hangtag)或独立的认证设备被附着到产品。对于比数字标签10小的产品，和对于功能、审美、尺寸、形状、形式和设计考虑指示数字产品认证标签不直接被施加到该产品的情况，这种应用是有用的。其中数字标签10可以通过吊牌附着的产品的例子包括手表、珠宝、太阳镜、光学眼镜(optical wear)、皮夹、衣服或配件物品、艺术品、音乐、视频、知识产权、纺织品和耐用商品。这种类型的用于贴数字产品认证标签的附着技术提供了多功能性和认证任何原始产品或知识产权的能力，而不管由于功能、审美、尺寸、形状、形式或设计而引起的集成和直接应用问题。
图7A-7F示出了将数字标签附着到产品的各种方法。图7A示出了通过激光焊接附着到产品的数字标签。图7B示出了通过缝合附着到产品的数字标签10。图7C示出了通过声波焊接附着到产品的数字标签10。图7D示出了通过磁条附着到产品的数字标签10。图7E示出了通过钩和线圈类紧固件附着到产品的数字标签10。图7F示出了通过粘合剂附着到产品的数字标签10。
图8A-8D示出了用于将数字标签10附着到产品的各种机械附着。在这些实施例中，数字标签包括适于特定形式的机械附着的背板。图8A示出被用作将数字标签10紧固到产品的夹钳的背板。图8B示出了与背板整体形成的钩构件。图8C和8D示出了用于将数字标签附着到产品的螺丝钉紧固件。
图9A和9B示出了具有用于吊起或悬挂数字标签的吊架。在这个实施例中，该吊架包括具有开口的垂下物，带子或绳子可以穿过该开口。
图11示出了在产品中嵌入数字标签10的方法。在产品中形成凹处来容纳数字标签10。图11A是示出将数字标签10插入到凹处之前的数字标签10的分解图。图11B示出插入之后的数字标签10。注意，数字标签10通过开口投影到产品的前面。图11C示出了施加到产品的后表面来保持数字标签10的垫片。
图12-15示出了将数字标签10附着到产品的各种方法。图12示出了通过链条附着到皮夹的拉链头的数字标签10。图13示出了通过链条附着到项链的数字标签10。图14示出了通过穿过数字标签10中的开口的线圈附着到指环的数字标签10。图15示出了施加到手表的正面的数字标签10。图16示出了缝制到手提包的衬里的数字标签10。图17示出了缝制到围巾的褶边中的数字标签10。图18示出了施加到药物产品的泡罩包装的数字标签。图19示出了施加到产品容器的数字标签。图20示出了嵌入到眼镜的镜腿中的数字标签。本领域的技术人员将认识到，这些附着技术可以和其它商品一起使用。
在一些实施例中，数字标签10可以包括如图21所示的柔性的或印刷的电子织物显示器。用于制造柔性数字标签的可用技术包括飞利浦(Phllips)的鲜活亮度(Lumalive)织品LED织物显示技术、Aveso/Dow的印刷电子显示器和任何电子墨水制造的柔性或织物显示技术。这些技术可以被用来制造织品状的数字标签(图22)和如图23所示的完全集成在纺织材料之内的嵌入式电子纺织品标签(图23)。
已经描述了本发明的几个例子。但是，在不偏离本发明的精神和实质特征的情况下，可以用不同于这里所陈述的其它特定方式来实现本发明。因此，无论从哪方面来看，应该将本实施例视为说明性而不是限制性的，并且意图将在随附权利要求书的意义和等效范围之内的所有变化包含在本发明中。

Claims (18)

1.一种用于被贴到产品并且向该产品的用户传达标签信息的标签设备，所述标签设备包括：
a)包括处理器和显示器的数字标签，所述处理器被编程来向所述显示器输出标签信息；和
b)所述数字标签中的存储器，用于存储所述标签信息，其中所述标签信息包括用于认证该标签所附着的产品的产品认证数据。
2.根据权利要求1所述的标签设备，其中，所述数字标签进一步包括用于与远程设备进行通信的通信接口。
3.根据权利要求2所述的标签设备，其中，所述通信接口包括无线接口。
4.根据权利要求2所述的标签设备，其中，所述数字标签中的所述处理器被配置来通过所述通信接口与远程设备交换信息。
5.根据权利要求4所述的标签设备，其中，所述处理器被配置来向远程设备发送认证数据。
6.根据权利要求1所述的标签设备，其中，在存储器中所存储的所述认证数据被加密。
7.根据权利要求1所述的标签设备，进一步包括检测贴有标签的产品的材料或成分的传感器。
8.根据权利要求7所述的标签设备，其中，处理器被配置来基于所检测到的成分和材料来认证贴有标签的产品。
9.一种用于贴标签于产品的方法，该方法包括：
a)将数字标签附着到产品，所述数字标签包括处理电路、存储器和被配置来向所述显示器显示输出标签信息的显示器；
b)在所述存储器中存储产品认证数据，用于认证所述数字标签附着的产品。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步在所述显示器上显示所述认证数据。
11.根据权利要求9所述的方法，进一步包括周期性地改变所述认证数据。
12.根据权利要求9所述的方法，进一步包括基于所述存储器中所存储的所述认证数据来检验贴有标签的产品。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，检验贴有标签的产品包括将所述认证信息传输到认证服务器以进行检验。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述认证数据被加密，并且其中检验贴有标签的产品包括解密该认证数据。
15.根据权利要求9所述的方法，进一步包括注册所述贴有标签的产品。
16.一种检验产品的真实性的方法，该方法包括：
在数字产品标签的存储器中存储认证数据；
将该产品标签固定到产品；
基于在该产品标签中所存储的认证数据来检验贴有标签的产品的真实性。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，检验贴有标签的产品的真实性包括将所述认证信息传输到认证服务器以进行检验。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述认证数据被加密，并且其中检验贴有标签的产品的真实性包括解密该认证数据。
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