CN101308548A - 射频识别标签装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种实现方便、可由用户控制且可根据需要实现隐私保护功能的基于物理特性的RFID标签装置。根据本发明，提供了一种RFID标签装置，其包括：包括天线和芯片的RFID标签；以及屏蔽部件，其可在屏蔽去往或来自所述RFID标签的RF信号的第一状态和不屏蔽去往或来自所述RFID标签的RF信号的第二状态之间切换。

Description

射频识别标签装置
技术领域
本发明总地涉及射频识别(Radio Frequency Identification，简写为RFID)标签装置，更具体而言涉及具有隐私保护功能的RFID标签装置。
背景技术
RFID技术实现了物体和信息系统以及物体和物体之间的识别和通讯。目前，人们已经尝试并实现了基于RFID技术的电子身份证、基于RFID技术的电子护照，基于RFID技术的EPC(电子产品代码)系统，它们给物品的生产、物流、销售、使用、维护以及人们的出行带来方便，也给国家个人身份管理带来效率。随着RFID技术的发展和大范围应用，人们在享受RFID技术带来的好处的同时，信息的隐私和安全也渐渐成为了受到关注的问题。
一些国家已经规定在护照中使用RFID技术，这些技术通常在护照中安装一个包括芯片和天线的RFID标签。然而随之而来的问题是，持有处于RFID标签的可读范围内的RFID读取器的不法分子可以很容易地读取RFID标签的芯片中包含的隐私信息。可见，需要一种可靠的手段来在这种情况下保护用户的隐私。
中国已经在全国范围内应用基于RFID技术的第二代电子身份证。目前管理的手段是通过在RFID读取器一方设置安全芯片，保证电子身份证和读取器之间的通讯。但这样的设置为电子身份证在各个行业使用带来极大限制。可以预见，在不久的将来电子身份证将在各个行业普遍使用，而如何保护个人隐私，将会是一个普遍的社会问题。
诸如沃尔码(Walmart)这样的大型连锁超市已经在其物流和超市对大部分商品粘贴了符合EPC标准的RFID标签，以提高沃尔玛的销售和物流效率。消费者购买商品后，可以销毁(KILL)RFID标签，从而使RFID标签无法再被读取。这样做的好处是消费者可以放心隐私不会泄漏，但坏处是在之后的诸如自定义使用、维护、召回等阶段，RFID的应用无法得以扩展。可以预见，在产品的销售后阶段，RFID技术也将有深入应用。因此，对于物品本身的隐私保护，也是一个很现实的问题。
目前对于RFID系统的隐私保护方法包括软件保护和物理保护。一种方案是利用KILL开关保护RFID标签。这种方案又分为两种情况，一是软件保护，即内置KILL命令。该命令可通过读取器发出。标签在执行该命令后，将永远不响应任何指令，标签的生命周期结束。另一种情况是物理保护，即从物理上毁坏标签的天线，以阻止标签返回信息。
另一种方案是带有阻塞功能的标签。这种方案包括利用电磁干扰防止读取器读取标签信息。在多个标签放置在一起时，读取器发出命令，只有带阻塞功能的标签会响应，而其他标签不会响应。
还有一种方案是读取距离可变标签，即利用标签天线特性、大小等改变标签响应的物理距离，从而实现隐私保护。
另有一种方案是算法标签，即利用标签内部运算能力和密码算法保护未授权信息不被复制。
在这些解决方案中，利用物理特性的标签实现起来是较为方便的。然而，对于物理保护型RFID标签，目前的解决方案存在着问题。下面以IBM公司的截断型标签(Clipped tag)为例来说明现有技术中存在的问题。IBM的截断型标签的原理在图1中示出。如图1所示，IBM的截断型标签10包括天线11、芯片12、基板13和可刮除材料14。利用IBM设计的截断型标签，用户可以改变天线连接，实现天线的物理损坏，从而保护隐私。其好处在于可以从物理上隔绝对芯片内容的读取，而坏处则是标签将无法再次使用。
由此可见，需要一种实现方便、可由用户控制且可根据需要实现隐私保护功能的基于物理特性的RFID标签装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实现方便、可由用户控制且可根据需要实现隐私保护功能的基于物理特性的RFID标签装置。
根据本发明，提供了一种RFID标签装置，其包括：包括天线和芯片的RFID标签；以及屏蔽部件，其可在屏蔽去往或来自所述RFID标签的RF信号的第一状态和不屏蔽去往或来自所述RFID标签的RF信号的第二状态之间切换。
本发明具有许多优点，包括：1)实现非常容易，只要具有基础的芯片封装能力的公司，都可以实现本发明；2)用户可以很容易地控制隐私保护功能；3)可以保证隐私保护功能的重复利用，且不影响到标签的任何性能和功能；4)隐私保护彻底，由于是隔离RF信号，切断标签和读取器之间的通信，因此可以可靠地确保隐私不被读取；5)使用方式多样，即可应用在电子身份证，电子护照等个人信息的隐私保护，也可以对物品的一些隐私进行保护。
附图说明
通过参考附图理解以下具体实施方式部分的描述，可以更明白本发明的以上和其他特征和优点。在各附图中，以相同或相似的标号来代表相同或相似的元件。附图中：
图1示出了现有技术的一种物理保护型标签的原理。
图2示出了根据本发明的RFID标签装置的原理。
图3A-3F示出了根据本发明的第一至第六实施例的RFID标签装置。
具体实施方式
下面，将参考附图详细说明本发明的原理及实现方式。
本发明的原理在图2中示出。如图所示，本发明的RFID标签装置100包括具有天线1021和芯片1022的RFID标签102、屏蔽RF信号的屏蔽部件104、薄膜106以及用于安装上述部件的基板108。在本发明的实施例中，屏蔽部件104是可印刷的金属片或金属膜，例如铝片或铝膜。基于法拉第罩原理，在标签102和读取器(未示出)之间，具体而言是标签的天线1021和读取器之间设置起隔绝作用的金属片或金属膜104，从而实现对RF信号的物理隔离，保证标签102内的信息无法被读取。基板108一般是塑料制成，用于粘贴在需要附着RFID标签装置100的物品上。薄膜104可用于保护标签102，以防止在金属片或金属膜104被去除时标签102被损坏。
下面参考图3A-3F详细描述根据本发明的各个实施例的RFID标签装置。
图3A示出根据本发明的第一实施例的RFID标签装置。如图3A所示，RFID标签装置100包括RFID标签102、金属膜104、塑料薄膜106以及基板108。基板108被粘贴在需要附着RFID标签装置100的物品上。标签102被粘贴在基板108上。在标签102上覆盖有塑料薄膜106，用于防止在金属膜104被撕开时标签102遭到损坏。金属膜104被粘贴在塑料薄膜106上，以使得金属膜104完全遮盖标签102，或者至少完全遮盖标签102的天线1021。同时，金属膜104被粘贴在基板108上，在粘贴边缘有密集、规则的小孔，便于撕裂。在撕开之后，金属膜104不能再次被粘贴。
如图3A上半部所示，在状态1下，即金属膜104至少遮盖标签102的天线1021的情况下，去往和/或来自标签102的RF信号被屏蔽，标签中的信息不能被读取。当用户确定需要读取标签102的芯片1022中包含的信息时，例如进行防伪认证时，用户可以撕开金属膜104，以使天线1021暴露出来，从而使得读取器和标签之间能够进行通信以便标签中的信息被读取(状态2)。
在第一实施例中，由于塑料薄膜106和金属膜104粘贴在一起而没有和标签粘贴在一起，所以在撕开金属膜104时塑料薄膜106将被一起带走，且不影响标签102的使用。但是可以看出在这种情况下屏蔽部件104(金属膜)只能使用一次，在被撕掉之后就不能再次被粘贴上以发挥屏蔽功能。
图3B示出根据本发明的第二实施例的RFID标签装置。如图3B所示，RFID标签装置100包括RFID标签102、金属膜104、硬塑料薄膜106以及基板108。与第一实施例中类似，基板108被粘贴在需要附着RFID标签装置100的物品上，并且标签102被粘贴在基板108上。与第一实施例中不同的是，在标签102上覆盖有硬塑料薄膜106，用于防止在金属膜104被撕开时标签102遭到损坏，在金属膜104被撕开之后，硬塑料薄膜106不会被携带离开。金属膜104被粘贴在硬塑料薄膜106上，以使得金属膜104完全遮盖标签102，或者至少完全遮盖标签102的天线1021。同时，金属膜104被粘贴在基板108上，在粘贴边缘有密集、规则的小孔，便于撕裂。与第一实施例不同的是，在第二实施例中，金属膜104可再次被粘贴在硬塑料薄膜106上，以完全遮盖标签102或至少完全遮盖天线1021。
如图3B上半部所示，在状态1下，即金属膜104至少遮盖标签102的天线1021的情况下，去往和/或来自标签102的RF信号被屏蔽，标签中的信息不能被读取。当用户确定需要读取标签102的芯片1022中包含的信息时，用户可以撕开金属膜104，以使天线1021暴露出来，从而使得读取器和标签之间能够进行通信以便标签中的信息被读取(状态2)。在状态2中，塑料薄膜106保留在标签102上，并且塑料薄膜106和金属膜104之间的粘合剂保持粘性。
当之后用户又需要保护隐私时，可以将金属膜104再次粘贴在硬塑料薄膜106上，从而再次屏蔽去往和/或来自标签102的RF信号。可以看出，根据第二实施例，可以多次使用屏蔽部件104(金属膜)的屏蔽功能。
图3C示出根据本发明的第三实施例的RFID标签装置。如图3C所示，RFID标签装置100包括RFID标签102、金属片104、硬塑料薄膜106以及基板108。在本发明的第三实施例中，金属片104是带缺口的可绕圆心旋转的圆形金属片，其圆心被固定在基板108上。该缺口的大小略大于或等于标签102的大小，或者至少略大于或等于天线1021的大小。与第二实施例中类似，基板108被粘贴在需要附着RFID标签装置100的物品上，标签102被粘贴在基板108上，并且在标签102上覆盖有硬塑料薄膜106，用于防止在金属片104被旋转时标签102遭到损坏。
如图3C上半部所示，在状态1下，即金属片104被旋转到至少遮盖标签102的天线1021的情况下，去往和/或来自标签102的RF信号被屏蔽，标签中的信息不能被读取。当用户确定需要读取标签102的芯片1022中包含的信息时，用户可以将金属片104旋转到其缺口与天线1021相对应的位置以使天线1021暴露出来，从而使得读取器和标签之间能够进行通信以便标签中的信息被读取(状态2)。当之后又需要保护隐私时，可以旋转圆形金属片104，使之至少完全遮盖天线1021，从而再次屏蔽去往和/或来自标签102的RF信号。可以看出，根据第三实施例，同样可以多次使用屏蔽部件104(金属片)的屏蔽功能。
图3D示出根据本发明的第四实施例的RFID标签装置。如图3D所示，RFID标签装置100包括RFID标签102、金属膜104、硬塑料薄膜106、基板108以及设置在标签102一侧的用于卷绕金属膜104的滚轴110。可选地，RFID标签装置100还包括设置在标签102的与滚轴110的轴线相垂直的两侧的一对档板112，用于在金属膜104被拉伸时规范其相对于标签的位置。与第二、三实施例中类似，基板108被粘贴在需要附着RFID标签装置100的物品上，标签102被粘贴在基板108上，并且在标签102上覆盖有硬塑料薄膜106，用于防止在金属膜104被拉伸或卷绕时标签102遭到损坏。
如图3D上半部所示，在状态1下，即金属膜104被拉伸以至少遮盖标签102的天线1021的情况下，去往和/或来自标签102的RF信号被屏蔽，标签中的信息不能被读取。当用户确定需要读取标签102的芯片1022中包含的信息时，可旋转滚轴110使金属膜104被卷绕在滚轴110上以使天线1021暴露出来，从而使得读取器和标签之间能够进行通信以便标签中的信息被读取(状态2)。当之后又需要保护隐私时，可以再次拉伸金属膜104使之至少完全遮盖天线1021，从而再次屏蔽去往和/或来自标签102的RF信号。可以看出，根据第四实施例，同样可以多次使用屏蔽部件104(金属膜)的屏蔽功能。
图3E示出根据本发明的第五实施例的RFID标签装置。如图3E所示，RFID标签装置100包括RFID标签102、金属片104、硬塑料薄膜106、基板108，以及用于在金属片104被推拉时规范其相对于标签102的位置的门框式档板114。与第二、三、四实施例中类似，基板108被粘贴在需要附着RFID标签装置100的物品上，标签102被粘贴在基板108上，并且在标签102上覆盖有硬塑料薄膜106，用于防止在金属片104被推拉时标签102遭到损坏。
如图3E上半部所示，在状态1下，即金属片104被拉到至少遮盖标签102的天线1021的位置的情况下，去往和/或来自标签102的RF信号被屏蔽，标签中的信息不能被读取。当用户确定需要读取标签102的芯片1022中包含的信息时，可将金属片104推动到使天线1021暴露出来的位置，从而使得读取器和标签之间能够进行通信以便标签中的信息被读取(状态2)。当之后又需要保护隐私时，可以再次拉动金属片104使之至少完全遮盖天线1021，从而再次屏蔽去往和/或来自标签102的RF信号。可以看出，根据第五实施例，同样可以多次使用屏蔽部件104(金属片)的屏蔽功能。
图3F示出根据本发明的第六实施例的RFID标签装置。如图3F所示，RFID标签装置100包括RFID标签102、金属片104以及基板108-1和108-2。根据第六实施例的RFID标签装置主要可应用于诸如护照、书籍、电子钱包等等可在打开和合上这两个状态之间切换的书本状物品。下面以应用在护照上的情形为例来说明第六实施例。如图3F所示，基板108-1被粘贴在护照在一页上，并且标签102被粘贴在基板108-1上。与上述第二、三、四、五实施例中类似，在标签102上覆盖有硬塑料薄膜106，用于防止磨擦造成标签102损坏。
基板108-2被粘贴在护照的另一页，并且金属片104被粘贴在基板108-2上。基板108-1和108-2的位置使得当护照被合上时，金属片104能够遮盖标签102，或者至少能够遮盖标签102的天线1021。
如图3F上半部所示，在状态1下，即护照被合上使得金属片104至少遮盖标签102的天线1021的位置的情况下，去往和/或来自标签102的RF信号被屏蔽，标签中的信息不能被读取。另一方面，在状态2下，即用户确定需要读取标签102的芯片1022中包含的信息时，只需打开护照以使天线1021暴露出来，从而使得读取器和标签之间能够进行通信以便标签中的信息被读取。很明显，通过打开或合上护照，可以很容易地在屏蔽去往和/或来自标签102的RF信号的状态和不屏蔽去往和/或来自标签102的RF信号的状态之间切换。因此，根据第六实施例，同样可以多次使用屏蔽部件104(金属片)的屏蔽功能。
以上已经参考附图描述了本发明的一些实施例。但是，本领域的技术人员在阅读本发明的教导之后，可以很容易明白其他修改和替换。
例如，在上述实施例中，屏蔽部件是可印刷的金属片或金属膜。但是本发明并不限于此。屏蔽材料可以不是金属，只要是能够屏蔽RF信号的材料即可。例如水也可以隔离高频电磁波。另外，金属片或金属膜的附着方式不一定是印刷，只要使之能够在某种状态下遮盖在标签上方即可。
另外，在上述实施例中，利用了底板来将标签等等附着在物品上。但底板并非必需的，可以直接将标签等附着在物品上。
此外，在上述实施例中，设置了用于保护标签的薄膜，并且薄膜优选是塑料或硬塑料材质的。很明显，薄膜也可以由其他能够保护标签的材料制成。另外，薄膜并非必需的。

Claims (11)

1.一种射频识别标签装置，包括：
包括天线和芯片的射频识别标签；以及
屏蔽部件，其可在屏蔽去往或来自所述射频识别标签的射频信号的第一状态和不屏蔽去往或来自所述射频识别标签的射频信号的第二状态之间切换。
2.如权利要求1所述的射频识别标签装置，其中，所述屏蔽部件由金属制成。
3.如权利要求2所述的射频识别标签装置，其中，所述屏蔽部件是金属片或金属膜，其在处于第一状态时至少遮盖所述天线，而在处于所述第二状态时不遮盖所述天线。
4.如权利要求3所述的射频识别标签装置，其中，所述屏蔽部件在处于所述第一状态时被直接或间接地附着在所述射频识别标签上以至少遮盖所述天线，在处于所述第二状态时被与所述射频识别标签脱离以不遮盖所述天线，并且所述屏蔽部件可在所述第一状态和所述第二状态之间切换至少一次。
5.如权利要求3所述的射频识别标签装置，其中，所述屏蔽部件是带缺口的可绕圆心旋转的圆形金属片，所述圆形金属片的圆心的位置相对于所述射频识别标签是固定的，所述缺口的大小与所述天线的大小相对应，所述屏蔽部件在处于所述第一状态时被旋转到至少遮盖所述天线的位置，在处于所述第二状态时被旋转到所述缺口与所述天线的位置彼此对应的位置以不遮盖所述天线。
6.如权利要求3所述的射频识别标签装置，还包括：
设置在所述射频识别标签一侧的用于卷绕所述屏蔽部件的滚轴，并且其中
所述屏蔽部件在处于所述第一状态时被拉伸以至少遮盖所述天线，而在处于所述第二状态时被卷绕在所述滚轴上以不遮盖所述天线。
7.如权利要求3所述的射频识别标签装置，其中，所述屏蔽部件是金属片，并且所述射频识别标签装置还包括门框式挡板，用于在所述屏蔽部件被推拉时规范其相对于所述射频识别标签的位置，并且其中
所述屏蔽部件在处于所述第一状态时被推动到至少遮盖所述天线的位置，而在处于所述第二状态时被拉动到不遮盖所述天线的位置。
8.如权利要求3所述的射频识别标签装置，其中，所述射频识别标签被附着在至少包括相对位置可发生改变的第一部分和第二部分的产品的所述第一部分上，而所述屏蔽部件被附着在所述第二部分上，并且所述屏蔽部件的第一状态是通过改变所述第一部分和第二部分的相对位置以使所述屏蔽部件至少遮盖所述天线来得到的，所述屏蔽部件的第二状态是通过改变所述第一部分和第二部分的相对位置以使所述屏蔽部件不遮盖所述天线来得到的。
9.如权利要求4至8中任何一个所述的射频识别标签装置，还包括标签保护部件，用于防止所述屏蔽部件在所述第一状态和所述第二状态之间切换时所述射频识别标签遭到损坏。
10.如权利要求9所述的射频识别标签装置，其中，所述标签保护部件是在所述屏蔽部件在所述第一状态和第二状态之间切换时保持遮盖在所述射频识别标签之上的硬塑料膜。
11.如权利要求1所述的射频识别标签装置，还包括底板，其中所述射频识别标签被附着在所述底板上。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20081119