CN102765542A - 具有防伪功能的瓶子 - Google Patents

Abstract

一种具有防伪功能的瓶子，包含：金属瓶盖、瓶身、和RFID(Radio-FrequencyIdentification；射频识别)标签。此RFID标签包含接地面、单极化天线、RFID芯片。此接地面贴附于金属瓶盖上，单极化天线贴附于瓶身并电性连接至接地面。而RFID芯片贴附于瓶身并分别电性连接至单极化天线和接地面，其中RFID芯片、接地面、和单极化天线形成回路结构。当此RFID标签被撕毁时，回路结构被破坏，使得RFID标签无法再被读取而达到防伪的功能。

Description

具有防伪功能的瓶子

技术领域

本发明是有关于一种具有防伪功能的瓶子，且特别是有关于利用具有单极化天线的RFID(Radio Frequency Identification；无线射频识别)标签来达到防伪功能的具有金属瓶盖的瓶子。

背景技术

由于科技不断的进步，RFID标签已被广泛地应用酒类、饮料、药品、化妆品等瓶盖防伪的电子标签。当使用者一旦开启瓶盖，瓶盖上的电子标签随即损毁失效，因而达到一次性防伪功能的目的。此外，通过RFID标签读取器，可同时对多目标进行数据的读取及写入，以避免人为错误，达到讯息实时处理的目的。例如：品名、料号、库存地、销售点、运输过程等信息，皆可记载于电子标签，同时可应用于防窃保全，构成完整的防伪识别及防窃安全管理系统。

对RFID标签而言，由于金属会反射无线射频，而水分会吸收无线射频，因此金属和水分是RFID标签的主要干扰源。由于如高级酒类等产品的瓶盖多为金属外壳，其经常会干扰金属瓶盖上的RFID标签的读取，因此以RFID标签进行如高级酒类等产品的防伪一直缺少有效的技术方案。

美国专利申请案第12/328,292号揭露一种熟知的防伪标签是属于高频段(High Frequency；HF)的RFID标签，其线圈一部分是延伸至瓶盖接缝处。当旋转瓶盖时，标签即被破坏。然而，此HF RFID标签的缺点为读取距离较短且价格较高。

美国专利申请案第11/840,156号揭露另一种熟知的防伪标签，其是超高频段(Ultra High Frequency；UHF)标签。此专利申请案是将此UHF RFID标签由上至下包围在瓶盖外侧，当瓶盖被打开时，标签可同时被撕毁，而达到防伪的功能。虽然熟知的UHF标签已能有效地克服水分对标签读取的干扰，但此种UHF标签仍无法克服金属干扰，因此不适用于金属瓶盖。

请参照第1图，其绘示又一种熟知的RFID标签的示意图。熟知的RFID标签包括：墙板10、二个导电标签12、RFID装置14及反射结构16。导电标签12与RFID装置14是电性连接且设置于墙板10的一个表面上。RFID装置14是电性连接至导电标签12，其中RFID装置14与导电标签12之间具有二个馈入点18、20。反射结构16是设置于墙板10的另一表面。当熟知的RFID标签应用于金属物时，为避免金属干扰，墙板10必须具有相当大的厚度。然而，具有大厚度墙板10的熟知RFID标签不利于应用在讲究轻薄美观的金属瓶盖上，特别是高级酒类的金属瓶盖。

因此，需要提供一种可应用RFID标签于其金属瓶盖的瓶子，以解决上述问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种具有防伪功能的瓶子，藉以避免应用RFID标签在具有金属瓶盖的瓶子时受到金属瓶盖的干扰。

根据本发明的一个实施例，提供一种具有防伪功能的瓶子。此具有防伪功能的瓶子包含：金属瓶盖、瓶身、及RFID标签。此RFID标签包含：接地面、单极化天线及RFID芯片。接地面是贴附于金属瓶盖上，单极化天线是贴附于瓶身上并电性连接至接地面。RFID芯片是贴附于瓶身并分别电性连接至单极化天线和接地面，其中RFID芯片、接地面和单极化天线形成回路结构。

由本发明的实施例可知，本发明的具有防伪功能的瓶子可有效地克服熟知的RFID标签会受到金属干扰的缺点，并具有结构简便及制作成本低的优点。

附图说明

让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图的说明如下。其中附图中的各种特征并未依比例绘示，可任意地放大或缩小各种特征的尺寸。

第1图是绘示熟知的RFID标签的示意图。

第2图是绘示依据本发明的一个实施例的具有防伪功能的瓶子的结构示意图。

第3图是绘示依据本发明的实施例的RFID标签的结构示意图。

第4A图是绘示熟知的Alien 9540型RFID标签贴附于金属面的示意图。

第4B图是绘示依据本发明的实施例的RFID标签贴附于金属面的示意图。

第5A图是熟知的Alien 9540型RFID标签远离和贴附于金属面的阻抗变化模拟结果的史密斯图。

第5B图是本发明的RFID标签远离和贴附于金属面的阻抗变化模拟结果的史密斯图。

第6A图是绘示依据本发明的实施例的具有防伪功能的瓶子的虚刀线断裂示意图。

第6B图是绘示依据本发明的实施例的具有防伪功能的瓶子的金属瓶盖与瓶身分离的示意图。

【主要组件符号说明】

具体实施方式

以下详细讨论本发明的实施例的制作与使用。然而，应该理解的是，这些实施例提供许多可应用的创新概念，其可在各种特定背景中加以体现。所讨论的特定的实施例仅是用以举例说明，并非用以限制本发明的范围。

请同时参照第2图及第3图，第2图是绘示依据本发明的一个实施例的具有防伪功能的瓶子100的结构示意图，而第3图是绘示依据本发明的实施例的RFID标签200的结构示意图。如第2图所示，瓶子100包含有金属瓶盖110、瓶身120、与RFID标签200。如第2图及第3图所示，RFID标签200包含有单极化天线210、RFID芯片220及接地面240。单极化天线210为平面式天线结构，并设置于接地面240的一个侧边上且电性连接至接地面240。在一个实施例中，单极化天线210与接地面240是由相同材料所形成。在又一实施例中，单极化天线210与接地面240为一体成型的结构。在又一实施例中，接地面240与单极化天线210是共平面。

如第2图所示，接地面240是贴附于金属瓶盖110上，而单极化天线210是贴附于瓶身120上并电性连接至接地面240。本发明的一个特征是利用接地面240，降低金属瓶盖110对天线讯号的干扰。RFID芯片220是贴附于瓶身120上并分别电性连接至单极化天线210和接地面240，其中RFID芯片220、接地面240和单极化天线210形成回路结构。当单极化天线210接收讯号来存取RFID芯片220的内容时，接地面240可让讯号不受到金属瓶盖110的反射干扰。若此回路结构被破坏，则单极化天线210和RFID芯片220之间阻抗匹配程度会大幅地降低，使得RFID标签200无法再被读取，因而达到防伪功能。在一个实施例中，若此RFID标签200的材质不容易被撕毁，则在单极化天线210与接地面240的连接处设置虚刀线230，以让使用者可方便地转动金属瓶盖110而开启瓶子100。当瓶子100被开启时，RFID标签200会沿着虚刀线230断裂，而破坏前述的回路结构，使得RFID标签200无法再被读取。

以下仿真本发明的RFID标签贴附于金属面的情况，来说明本发明的RFID标签贴附于金属面时确实具有优良的天线性能。一般，阻抗匹配和天线增益经常被用来评估天线的性能。在此比较熟知的Alien 9540型RFID标签与本发明的RFID标签分别贴附或远离金属面时的阻抗匹配和天线增益，其中熟知的Alien 9540型RFID标签是使用偶极化天线，而本发明的RFID标签是使用单极化天线。

请参照第4A图及第4B图，第4A图是绘示熟知的Alien 9540型RFID标签60贴附于金属面40的示意图，而第4B图是绘示本发明的RFID标签200贴附于金属面40的示意图，其中将熟知的Alien 9540型RFID标签60的一半面积贴附于金属面40，并将本发明的RFID标签200的接地面240贴附于金属面40，以模拟本发明的实施方式。

请也参照第5A图及第5B图，其分别为熟知的Alien 9540型RFID标签60与本发明的RFID标签200远离和贴附于金属面40的阻抗变化模拟结果的史密斯图(Smith chart)。如第5A图所示，曲线50代表Alien 9540型RFID标签60远离金属面40时的天线阻抗，曲线52则代表Alien 9540型RFID标签60贴附于金属面40时的天线阻抗，而区域A代表天线阻抗与芯片阻抗尚能匹配的区域。当Alien 9540型RFID标签200贴附于金属面40时，其天线阻抗的变异量相当大(由曲线50变化至曲线52)，因而远离区域A，即天线阻抗不能与芯片阻抗匹配。另一方面，如第5B图所示，曲线54代表RFID标签200远离金属面40时的天线阻抗，曲线56代表RFID标签200贴附于金属面40时的天线阻抗，而区域B代表天线阻抗与芯片阻抗尚能匹配的区域。当RFID标签200贴附金属面40时，其天线阻抗的变异量相对较小(由曲线54变化至曲线56)，仍在区域B内，即天线阻抗能与芯片阻抗匹配。因此，本发明的RFID标签200可有效地减少金属干扰，在接近或贴附于金属物体时仍可正常运作。

	熟知的Alien 9540型	本发明的RFID标签
			远离金属	1.25dBi	2.15dBi
贴附金属	0.42dBi	2.54dBi

表1

此外，请参照表1，表1为熟知的Alien 9540型RFID标签60与本发明的RFID标签200远离和贴附金属面40的天线增益的仿真结果。由表1可知，在贴附于金属面40的情况下，熟知的Alien 9540型RFID标签60的天线增益会大幅减少，而本发明的RFID标签200的天线增益反而会增加。因此，熟知的Alien 9540型RFID标签60的抗金属性能较差，而RFID标签200的单极化天线210则因接地面240的影响，即使贴附于金属上其增益也不会受到影响，反而相对地会有所帮助。

请参照第6A图和第6B图，第6A图是绘示依据本发明的一个实施例的具有防伪功能的瓶子100的虚刀线230的断裂示意图，而第6B图是绘示依据本发明的实施例的具有防伪功能的瓶子100的金属瓶盖110与瓶身120分离的示意图。在一个实施例中，当转动金属瓶盖110时，具有单极化天线210的RFID标签200会沿着虚刀线230断裂，而使接地面240与单极化天线210分离，因而破坏前述由RFID芯片、接地面和单极化天线所形成的回路结构，以使RFID标签200无法再被读取，来达到防伪的功能。此外，分离后的金属瓶盖110与瓶身120是如第6B图所示。

由上述本发明的实施方式可知，本发明的具有防伪功能的瓶子可克服熟知的RFID标签会受到金属干扰的缺点，并具有结构简便及制作成本低的优点。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，但是其并非用以限定本发明，本领域的任何技术人员在不脱离本发明的精神和范围内应当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当视为由所附的权利要求所界定。

Claims (6)

1. 一种具有防伪功能的瓶子，包含：

金属瓶盖；

瓶身；以及

RFID(Radio-Frequency Identification；射频识别)标签，包含：

       接地面，贴附于该金属瓶盖的上；

       单极化天线，贴附于该瓶身并电性连接至该接地面；以及

       RFID芯片，贴附于该瓶身并分别电性连接至该单极化天线和该接地面，其中该RFID芯片、该接地面、和该单极化天线形成一回路结构。

2. 如权利要求1所述的具有防伪功能的瓶子，更包含：

虚刀线，位于该单极化天线与该接地面的连接处。

3. 如权利要求2所述的具有防伪功能的瓶子，其中当转动该金属瓶盖时，该RFID标签会沿着该虚刀线断裂而使该接地面与该单极化天线分离，因而破坏该回路结构，使得该RFID标签无法再被读取而达到防伪的功能。

4. 如权利要求1所述的具有防伪功能的瓶子，其中该接地面与该单极化天线是由相同材料所形成。

5. 如权利要求4所述的具有防伪功能的瓶子，其中该接地面与该单极化天线为一体成型的结构。

6. 如权利要求1所述的具有防伪功能的瓶子，其中该RFID标签的该接地面与该单极化天线是共平面。

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