CN102272779B - 用于在加标签物品中运行的过程的有源rfid标签中的安全非易失记录的方法 - Google Patents

Abstract

在过程的记录之前，在标签的记录区域的全部地址处用于锁定的标志借助于询问器设置到状态1。确定物理参数的这样的值(v)的间隔(l-h)的上限(h)和下限(l)，它们对于保持加标签物品的可用性是适当的。通过观察所述极限(l、h)，用传感器获得的所述值(v)和与其相关的获得时间被转换成特征化过程的较少量数据。特征化过程的所述数据被记录在所述记录区域中。所述过程记录在以后阶段不能按任何方式修改。本发明也保证在加标签物品中的过程的较长时段的高效观察，以便检查其可用性。

Description

用于在加标签物品中运行的过程的有源RFID标签中的安全非易失记录的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在对于在13.56MHz下的频带预见的有源RFID标签中的安全非易失记录的方法，该方法通过借助于位于有源RFID标签内的传感器在随后取样周期中获得物理参数的值，存储在加标签物品中运行的过程，这些值确定在获得时间在加标签物品中运行的所述过程，并且过程记录代表重要信息，该重要信息用来检查或发现加标签物品在已经被观察某一时间段之后是否保持可用。

背景技术

除识别物品之外，有源RFID标签-它也包括集成在其集成电路内的传感器或外部传感器以便获得某一物理参数的值，例如包括用来获得温度的传感器，也例如在运输或存储期间，通过获得所述物理参数的值，记录在加标签物品中运行的过程。过程记录代表用来检查或发现加标签物品的可用性是否保持的重要信息。

在随后的取样周期中，在这样的有源RFID标签中的数据记录器自动地，即对于在有源RFID标签属于的RFID系统中的询问器没有任何影响地，激活所述物理参数的值以及与其有关的获得时间的获得和此后的模数转换，并且将所述数据记录在有源RFID标签的非易失存储器中。询问器仅在当将有源RFID标签投入工作中时的开始处，才激活数据记录器。

在有源RFID标签内的非易失存储器NVM被划分成三个区域(图1)。对于在有源RFID标签内的集成电路的操作必需的参数被记录在系统区域SA中。用户数据被记录在非易失存储器NVM的用户区域UA中。由传感器获得的所述物理参数的值或从其导出的数据被记录在记录区域LA中。

有源RFID标签设有非易失存储器NVM，该非易失存储器NVM的记录区域LA通常具有高到一千个地址的存储容量。所述物理参数的一个值的获得的结果被记录在一个地址处。按十分钟的取样周期的过程的记录因此可只在七天的时段内进行。这个时段通常足以检查在完成道路运输之后是否还保持加标签物品的可用性。然而，这个时段对于船舶运输常常太短。较长时段可借助于较长取样周期而实现，然而，在太长取样周期的情况下，可能未能注意到所述过程的某些重要事件。

一种有源RFID标签也是已知的(WO2007/145911A2)，在该有源RFID标签中，人工激活所述物理参数的值的获得。当所述物理参数的值超过某一值或降低到它以下时，标签发出警报。这可能是在过程的观察期间反常事件的结果，并且在这种情况下，将遗漏有关所述物理参数的异常值的持续时间或发生频率的信息。

另一方面，存在将伪造在有源RFID标签中记录的过程的高概率。某些标准预见到在记录之前数据的加密，这有助于记录数据的高安全水平。如果要保持RFID系统的现有基础结构，则不使用数据的加密。然而，应该考虑到，对于在13.56MHz下的频带对于在有源RFID标签内的非易失存储器NVM的访问不受限制(标准ISO 15693)。

这是提出通过使用口令防止对于这样的RFID标签的非易失存储器的越权访问的原因(GB 2 413 197 A)，询问器必须将该口令附加到每条指令上。在RFID系统中的全部询问器必须知道口令，以便为了读取和记录能够访问RFID标签的整个非易失存储器。然而，不能允许仅对于特定询问器的访问。

也存在已知的RFID系统，在这些已知的RFID系统中，如果询问器使用口令，则允许询问器读取。未加密口令在询问器与RFID标签之间按未保护方式传输。因此按越权方式可截获口令。它可用于在有源RFID标签内的非易失存储器NVM中的数据的解锁和未许可修改。

已知用于借助于RFID标签的可运输物品的文档材料和识别的另一种方法，在该RFID标签上连接获得如温度、湿度、加速度和/或GPS定位的物理变量的值的传感器(DE 19955120 A1)。必须存储在运输中所涉及的所有船舶代理的标签代码的数据载体中，借助于此，代码存储器区域被设置为自由地存储在相应船舶代理的责任区内所获得的值。存储某些感测的物理变量已经向上或向下穿越阈值的时刻，以及属于所述时刻的获取的值。在检测到阈值穿越的情形中，内部地锁定数据载体。

GB 2308947涉及连接到RFID标签的传感器的配置。WO2004/023391 A1建议了几种当物品穿过分配链时存储物品的定位数据的方法。US 2008/0136596 A1涉及高效功率的数据记录。

发明内容

本发明的技术问题是提出由询问器用来初始化有源RFID标签的这样的方法，此后，询问器将不能够在标签的非易失存储器的记录区域中写入，而是只有较少量数据将按安全和非易失方式记录在所述记录区域中，这些较少量数据特征化在加标签物品中的过程，并且源于由传感器获得的物理参数的值。

所述技术问题由用于将在加标签物品中运行的过程安全非易失记录在有源RFID标签中的本发明的方法解决，该方法的特征在于第一权利要求的特征部分的特征。然而，从属权利要求特征化实施例的变形。

用于将在加标签物品中运行的过程安全非易失记录在有源RFID标签中的本发明的方法的不同之处在于，在标签的非易失存储器的记录区域中记录的过程数据在以后阶段不能按任何方式修改。此外，使得以安全方式在加标签物品中的过程的较长时段的高效观察以便检查所述物品的可用性成为可能。

附图说明

现在通过实施例以及其变形的描述、和参照附图，将更详细地解释本发明，附图按如下表示：

图2是物理参数的值的时间依赖性、以及所述物理参数的值的极限，这些值在随后取样周期中获得，并且确定在获得时间处在加标签物品中的过程，这些极限是相关的以在观察结束处断定加标签物品的可用性，并且

图3首先是用来记录紧在记录在向上或向下方向上穿越所述极限的所述物理参数的值之后的获得时间的地址，并且然后还有用来记录在由所述极限所确定的所述物理参数的值的特定间隔中所述物理参数的值出现的总数的第一、第二、第三及第四地址。

具体实施方式

通过借助于本发明提出的询问器将标签的集成电路初始化，开始用来将过程安全记录在有源RFID标签的非易失存储器NVM内的记录区域LA(图1)中的本发明的方法，该过程在加标签物品中运行，并且对于该过程，由传感器在随后取样周期中获得物理参数的相关值。

在所述记录之前，借助于单条指令由本发明提出的询问器在标签的非易失存储器NVM内的记录区域LA的全部地址处(图1)，尤其将锁定标志设置到状态1。所述指令执行锁定各个地址的操作，这些操作与为了记录在记录区域LA中预见的地址一样多。

根据本发明按描述的方式，通过询问器，将在有源RFID标签的非易失存储器NVM内的记录区域LA中的全部地址锁定到写入。锁定标志状态1以后不能再改变。然而，借助于初始化，用户本身首先也确定在记录区域LA中的地址的必需数量。

如果在有源RFID标签中的通信接口在记录区域LA的特定地址处接收到指令写入块，则它读取在所述地址处的锁定标志的状态。由于锁定标志在记录区域LA中的任何地址处都在状态1下，所以通信接口不允许询问器在根据本发明初始化的有源RFID标签中的所述地址处写入。

数据记录器具有对于记录区域LA的直接访问。它因此可保持记录，而不顾在记录区域LA内的特定地址处锁定标志的状态。因此本发明方法的呈现第一步骤不阻止在加标签物品中运动的所述过程在有源RFID标签的非易失存储器NVM内的记录区域LA中的这样的记录。然而，由数据记录器写入的所述数据记录将被保护，免于借助于询问器的任何修改或伪造。

本发明的用于在加标签物品中运行的过程的有源RFID标签中的安全非易失记录的方法的如下步骤使得可能的是：只有那些较少量数据按公开安全方式记录在标签的非易失存储器NVM中，这些较少量数据大体上特征化在加标签物品中的所述过程。所述数据确定地源于由在有源RFID标签中的传感器所获得的所述物理参数的值。

用户首先确定所述物理参数的值v的间隔l-h的上限h以及下限l，它们对于加标签物品甚至在观察时段(即对于道路或船舶运输需要的时段)的过去之后，保持其可用性也是适当的(图2)。

根据基本实施例，数据记录器然后将所述物理参数的获得值和与其相关的获得时间转换成特征化所述过程的较少量数据。所述转换观察所述物理参数的所述适当值的间隔l-h的正常间隔N的上限h和下限l。

并且最后，特征化过程的所述数据被记录在有源RFID标签的非易失存储器NVM内的所述记录区域LA中。

在第一变形实施例中，由传感器获得的所述物理参数的值和与其相关的获得时间转换成特征化所述过程的所述较少量数据，通过仅将所述物理参数的该值和与其相关的获得时间记录到记录区域LA中而进行，在该记录区域LA中，所述物理参数的获得值位于所述物理参数的正常值v的间隔N外，这些正常值v对于保持加标签物品的可用性是适当的。

对于模拟过程所述物理参数的值v随时间t的变化表示在图2中，该时间t按取样周期sp的单位被测量。

22个获得值位于正常间隔N外。只有这些被记录在有源RFID标签的非易失存储器NVM内的记录区域LA中。记录的值的数量(22)比由传感器获得的所述物理参数的值的数量(36)低得多，尽管模拟过程很不稳定。

在第二变形实施例中，由传感器获得的所述物理参数的值和与其相关的获得时间转换成特征化所述过程的所述较少量数据，通过仅将获得时间thui、thdi；tldi、tlui记录到记录区域LA中而进行，这些获得时间thui、thdi；tldi、tlui放置成紧随分别在向上和向下方向上穿越上限h、和分别在向下和向上方向上穿越下限l的所述物理参数的值。指数i指示每种穿越的顺序号。

只记录所述获得时间thui、thdi；tldi、tlui，这些获得时间thui、thdi；tldi、tlui放置成紧随分别在向上和向下方向上穿越上限h、和分别在向下和向上方向上穿越下限l的所述物理参数的值。它们被分别记录在有源RFID标签的非易失存储器NVM内的记录区域LA内的存储区域hu、hd、ld及lu中(图3)。图3代表在从将标签投入操作中到第三十五个取样周期sp的结束的时段内过程的探测路线。

像这样的关于放置成紧随分别在向上和向下方向上穿越上限h、和分别在向下和向上方向上穿越下限l的所述物理参数的值的所述获得时间thui、thdi；tldi、tlui的数据，足以导出为检查和找出加标签物品在观察持续时间之后是否也保持可用的必需信息。所述穿越时间可用来计算所述物理参数的值v在上限h以上的总时间，并且也用来计算所述物理参数的值v在下限l以下的总时间。也可进行过程的时间发展的重建。

在第二变形实施例中，在有源RFID标签的非易失存储器NVM内的记录区域LA内记录的数据的数量(7)显著地比由传感器所获得的所述物理参数的值的数量(36)低，尽管实际上模拟过程很不稳定。对于真实稳定过程所述两个数量的比值非常高。因而根据本发明，大大地减小待被记录的数据的数量。

根据本发明可按如下方式改进在第一和第二变形实施例中的方法：所述物理参数的值v在上限h以上的每次发生，将在非易失存储器NVM内的记录区域LA中的第一选中地址HC处的状态增加1；并且所述物理参数的值v在下限l以下的每次发生，将在标签的非易失存储器NVM内的记录区域LA中的第二选中地址LC处的状态增加1。

所述第一选中地址HC和所述第二选中地址LC代表计数取样周期sp的总数的计数器，在这些取样周期sp期间，加标签物品处于使所述物理参数的值v分别在上限h以上和下限l以下的状态下，即在不适当状态下。

在挑选地址HC和LC处记录的可能性不受观察时段的长度的限制，并且当由于长观察时段已经填充存储区域hu、hd、ld及lu时，也执行记录。甚至在这样的情况下，用户也将获得关于超过上限h以及下限l的数据。

在第三十五取样周期sp过去之后，读出在正常间隔N以上或以下的加标记物品的存在的如下总数；计数器HC表示16个取样周期sp，并且计数器LC表示6个取样周期sp。

图2和图3代表按如下方式改进的和在下面描述的变形实施例。

可按更平滑方式描述根据本发明的在加标签物品中运行的过程，因为另外确定位于所述物理参数的适当值的所述间隔l-h的所述上限h以上的非常高上限hh和位于其所述下限l以下的非常低下限ll。所述物理参数的获得的值v和与其相关的获得时间通过观察上限h、非常高上限hh、下限l及非常低下限ll现在也转换成特征化所述过程的较少量数据。

这意味着，除所述物理参数的值v的正常间隔N外，得到在值h与hh之间的新较高间隔H还有在值hh以上的非常高间隔HH、在值l与ll之间的新较低间隔L还有在值ll以下的非常低间隔LL。根据改进的第二变形实施例，只有放置成紧随在向上和向下方向上穿越上限h、hh和下限l、ll的所述物理参数的值的获得时间thui、thhui、thhdi、thdi、tldi、tlldi、tllui及tlui，被分别记录在记录区域LA内的存储区域hu、hhu、hhd、hd、ld、lld、llu及lu中。现有有四个选中地址：HC、HHC、LC及LLC。

为了实现另外的安全性，根据本发明保护在标签的非易失存储器NVM内的系统区域SA、用户区域UA及记录区域LA，每一个借助于其自己的用于询问器对于相应区域的访问的口令被保护。所述口令彼此独立。特定访问器可访问某些区域，但不知道用于对其它区域的访问的口令。在记录区域LA中，保持保护记录的数据免于修改，即使当探测到属于其的口令时也是如此。

Claims (6)

1.一种用于在加标签物品中运行的过程在有源RFID标签中的安全非易失记录的方法，

在于在随后取样周期中，传感器获得物理参数的值，

这些值确定在获得时间在加标签物品中运行的所述过程，

在此确定所述物理参数的对于保持加标签物品的可用性适当的这样的值的间隔(l-h)的上限(h)和下限(l)，以及

通过观察所述物理参数的对于保持加标签物品的可用性适当的所述值的间隔(l-h)的上限(h)和下限(l)，由数据记录器将所述物理参数的获得的值和与其相关的获得时间转换成特征化所述过程的较少量数据，

其特征在于

在所述记录之前，在标签的非易失存储器内的记录区域的全部地址处用于锁定的标志借助于询问器设置到状态1，

及特征化所述过程的所述数据被记录在标签的非易失存储器内的所述记录区域中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于

通过记录所述物理参数的获得的值和与其相关的获得时间，所述物理参数的获得的值和与其相关的获得时间被转换成特征化所述过程的所述较少量数据，

在这些获得时间中，所述物理参数的获得的值位于所述物理参数的对于保持加标签物品的可用性适当的所述值的间隔(l-h)外。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于

通过仅记录紧随分别在向上和向下方向上穿越上限(h)、和分别在向下和向上方式上穿越下限(l)的所述物理参数的值的获得时间(thui、thdi；tldi、tlui)，所述物理参数的获得的值和与其相关的获得时间被转换成特征化所述过程的所述较少量数据。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于

每当发生所述物理参数的值在上限(h)以上时，将在标签的非易失存储器内的记录区域中的第一选中地址处的状态增加1；并且

每当发生所述物理参数的值在下限(l)以下时，将在标签的非易失存储器内的记录区域中的第二选中地址处的状态增加l。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于

另外确定位于所述物理参数的对于保持加标签物品的可用性适当的这样值的所述间隔(l-h)的所述上限(h)以上的非常高上限(h h)和位于所述物理参数的对于保持加标签物品的可用性适当的这样值的所述间隔(l-h)的所述下限(1)以下的非常低下限(ll)，

并且通过观察所述物理参数的对于保持加标签物品的可用性适当的值的间隔(l-h)的上限(h)、非常高上限(h h)、下限(1)及非常低下限(ll)，所述物理参数的获得的值和与其相关的获得时间被转换成特征化所述过程的所述较少量数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于

全部位于所述非易失存储器内的系统区域、用户区域及记录区域借助于其自己的用于询问器对于相应区域的访问的口令被保护，

所述口令彼此独立。

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