CN103080923B - 加标签和验证具有标识符的物品 - Google Patents

Abstract

一种用于制造标签的系统，包括标记读取器、计算机以及标签写入器。所述标记读取器至少部分地基于由所述标记读取器所读取的数据来确定标识符。所述计算机接收标识符、密钥和货物信息，并提供消息认证代码。所述标签写入器接收消息认证代码并提供标签。

Description

加标签和验证具有标识符的物品

相关申请的交叉引用

本申请对2010年6月14日提交的、标题为加标签和验证具有标识符的物品、编号为61/354,639(代理人案号No.CBIOP004+)的美国临时专利申请要求优先权，其为所有目的通过引用被结合于此。

背景技术

物品(包括此类物品的配料以及组分)，特别是但不限于，高价值的物品的生产者或者分销商，例如制造商，但是也包括在整个供应和分配链中的其他方，诸如供应商、批发商、经销商、重新包装商以及零售商，面临物品的伪造。伪造包括与其预期的产品规格相比，替换、稀释、增加或省略物品的配料或组分，以及将包装物品从其预期的销售过程进行歪曲或转移。由于伪造的物品代替真的物品而被售卖，这导致了潜在收益的损失。而且，可能存在由不使用与伪造品相反的真实物品所引起的与健康或产品有关的损害，例如，与真实的物品相比，伪造品可能不同地履行或完全不履行。这在可能影响健康和安全的产业中尤其严重，诸如，在涉及制药、营养补充、医疗设备、食品和饮料、建筑、运输以及国防的产业中。

由于国际犯罪组织变得更加老练，现有的包装安全被证明是不够的。许多产业供应链(例如，制药产业的供应链)的复杂性导致其自身成为一个或多个掺杂的或伪造的产品的入口点，该一个或多个掺杂的或伪造的产品经常在仔细伪造的或高质量的包装中被发现，并且有时在已经被偷取或者作为重新包装操作的一部分的真实的包装中被发现。

在复杂的产品供应链和具有可变定价的市场中，对于不择手段的团伙存在歪曲产品定价而不对基本的产品做出任何改变的套利的机会，并且从而在金钱上受益，例如，在回报，折扣或拒付(charge-back)欺骗时。对交易任何一方的金钱的获利或损失也可能起因于记录保持上的错误。

除伪造或产品歪曲外，在物理上表现相同或类似的物品，例如，某些营养补充品，可能实际包含不同的配料或组分，但是由于相似的外观而可能无意地被不正确地包装或贴标签。即使物品是另外相同的，它们可能具有与特定的批号或批次情况相关联的不同的属性；例如，另外表现相同的药物可能具有不同的截止日期，并且由于确认这种区别的质量保证协议中的疏忽或局限性而被不正确地贴标签。

对于产品的开发和探究而言，可能时常有益的是，研究和鉴别表现相同但不同地制造的物品的性能来获悉那些区别是否或者如何影响最终用途。有时，在这种研究中能够确信地标识基本物品而不对研究参与者展示真实身份是重要的，例如，在导致制药开发的临床掩饰的(或“盲”)研究中。在制药开发和临床试验的情况下，物品级别的身份错误可能被引入，例如，在将各种产品配方重新包装成掩饰的单位剂量的优选法试验(contractresearch)组织处被引入。大量时间、成本和努力加入到统计采样和化学分析中以验证最终给药的单位剂量的真实身份。

在以更成本效率和适时的方式获得正面的健康成果的努力中，保健供应商需要聚焦在对健康体系的依附，而不仅仅是特定药物的功效。了解药品何时、何处以及多久由医生所开处方，准确地且适时地从药房被配药，被病人接收，以及被病人消耗，有助于了解和验证整个健康体系的有效性。在每个阶段记录并收集用于适当的分析和研究的，也同时能够确认药品的基本身份的数据对所收集的信息的可靠性是重要的。

附图说明

本发明的各种实施例在以下的详细描述和附图中被公开。

图1图示了一种包装生产器的实施例的方框图。

图2图示了一种贴标签器的实施例的方框图。

图3图示了一种读取器的实施例的方框图。

图4图示了一种标志UID计算机的实施例的方框图。

图5图示了一种数字签名计算机的实施例的方框图。

图6图示了一种标签写入器的实施例的方框图。

图7图示了一种验证器的实施例的方框图。

具体实施方式

本发明可以通过多种方式实现，包括作为过程；装置；系统；物质的合成；体现在计算机可读存储介质上的计算机程序产品；和/或处理器，诸如被配置成执行存储在与处理器耦合的存储器上的和/或由与处理器耦合的存储器所提供的指令的处理器。在本说明书中，这些实现方式，或本发明可以采用的任意的其他形式，可被称为技术。总的来说，可在本发明的范围内改变所公开的过程的步骤的次序。除非另有陈述，否则被描述为被配置成执行任务的部件(诸如处理器或存储器)，可被实现为在给定的时间暂时被配置成执行该任务的通用的部件，或被制造来执行该任务的专用的部件。如在此处所使用的，术语“处理器”指的是一个或多个设备、电路和/或处理核心，其被配置成处理数据，诸如计算机程序指令。

对本发明的一个或多个实施例的详细描述在下面结合附图被提供，这些附图图示了本发明的原理。本发明结合这些实施例被描述，但是本发明不限于任何实施例。本发明的范围仅由权利要求所限定，并且本发明包含多种替代、修改和等价物。许多具体细节在下面的描述中被阐述，以便提供对本发明的完全理解。这些细节出于示例的目的被提供，并且本发明可以根据不具有这些特定细节中一些或所有特定细节的权利要求被实践。出于清楚的目的，与本发明有关的技术领域中所已知的技术材料不再被详细描述，使得本发明不被不必要地变含糊。

公开了一种用于加标签和验证具有标识符的物品的系统。该系统包括包装生产器和验证器。该包装生产器生产具有标签的包装。该包装包括一个或多个物品，均带有被放置在物品上的位置中的关联的一个或多个选定的标记标识符。验证器通过使用以下来验证该一个或多个物品：1)在通过使用光谱测量所检测时的关联一个或多个选定的标记标识符，或2)在通过使用成像器所检测时的物品上的标记标识符的位置和/或形状，以及3)在通过使用标签读取器所读取时的标签。

在各种实施例中，包装包含个别识别的物品，包装包含利用用于一种类型的物品的标识符，或者一个或多个标识符和/或物品类型的任何其他适当的映射所识别的一种类型的物品，或者任何适当的物品或物品类型。例如，每个物品(例如，个别的艺术品)具有个别可识别的标记集合或者每种类型的物品(例如，一系列艺术品中的所有艺术品，一系列平板印刷复制品等等)具有相同的标记。因此，每个个别物品由于其具有不同的标记而是可识别的，或者相同类型的所有物品具有相同的标记，使得该类型的物品不能被个别区分但是却能与其他类型的物品进行区别(例如，维他命C片相对于维他命D，或是低剂量类型的药品相对于其高剂量对应物，等等)。

在各种实施例中，标签被包括在与被包装物品有关的信息(此处表示为货物信息或货物情报)的一部分中，其对鉴别物品是有用的。例如，药品的货物情报可以包含剂量信息、过期日期、批号等等。货物信息可包括取决于相关联的物品的不同类型的信息，例如，一种或多种配料、SKU数目、标识符、物理特性(例如，重量、尺寸、体积等)、以及营养信息等等。

在各种实施例中，该包装包括药物包装，其包括一个或多个固体口服量剂型(SODF：例如，片剂、胶囊、囊片、粉剂、晶体、以及薄膜等等)，液体(例如，乳膏、凝胶、搽剂、软膏、洗剂、注射剂、以及油膏等等)，和/或任意其他适当的药品。该药品具有一个或多个添加的标记标识符，其被添加到外涂层中，被分布在无涂层药品(例如，SODF)的外层上，遍布SODF或液体进行分布，或者添加标记标识符的任意其他适当的方式。在一些实施例中，每个标记包括褶皱滤光器(rugate filter)。在一些实施例中，物理布局被用于标识，例如，标记按照使用成像设备可检测的图案(例如，几何形状，条形码等等)进行布置。在一些实施例中，标记的形状被表征并且该表征被用于识别。

在各种实施例中，该包装包括药物包装，其包括一个或多个药丸、液体、测试条，透皮贴剂或任意其他适当的药品或者医疗设备。该药品具有添加的标记标识符，其被添加到外涂层中，被分布在无涂层药品(例如，药丸)的外层上，遍布药丸或液体进行分布，或者添加标记标识符的任意其他适当的方式。在各种实施例中，包装包括物品，例如，电子芯片、子部件、医疗设备、汽车或飞机零件、建筑物或材料供应、服装、玩具、化妆品、珠宝，手表、艺术品、货币、票券、官方识别文档、酒，或美食。在一些实施例中，标记包括褶皱滤光器。在一些实施例中，物理布局被用于识别，例如，标记按照使用成像设备可检测的形状(例如，圆形，正方形等等)或图案(例如，棋盘，条形码等等)进行布置。在一些实施例中，标签自身中一个或一个以上的形状被表征并且该表征被用于识别。在一些实施例中，个别标记布局由于在标记布局过程中包含随机或伪随机步骤而是部分地可变的，允许对每个标记群集唯一的或近乎唯一的标记布局。在一些实施例中，验证器测量在物品或标签上的一个或多个标记的位置，并且借助于算法从标记的位置和/或形状产生签名。在一些实施例中，该算法使用带有或不带有信用标志的多个标记的相对布置和/或形状来产生单个物品签名。在一些实施例中，该算法从每个标记的位置和/或形状来产生签名，并且然后将来自物品上的一个以上的标记的签名组合成单个签名。在一些实施例中，该算法产生从一个或多个标记的位置和/或形状得到的多个签名。在一些实施例中，验证器从一个或多个标记的位置和/或形状产生单个签名。例如，标记形状或者标记形状的组合的使用，一个或多个标记按照图案或布置的布局或者一个或多个标记的相对位置，或者一个标记或一个以上的标记的光谱签名，被单独使用或组合使用来确定用一个或多个标记所做标志的物品是否是真实的物品。

在一些实施例中，标记由硅石制造(被FDA视为“公认为安全的”(或者GRAS))，致使它们是生物学惰性的并且可食用的。每个几乎不可视的标记包含从超过十亿可能性中选择的定制制造的光谱签名，然而每个物品只花费一美分的几分之一到标签。每个标记的唯一的光学签名可被低成本的扫描器所读取，并被链接到安全数据库中的标签，在该安全数据库可以存储关于物品的附加信息，诸如参考未来的电子档案(e-pedigree)追踪和示踪系统。标记包括硅晶片，其被蚀刻以具有通过蚀刻来编码的光谱码。该晶片被划分成小的标记，并且得到的标记包含复杂的多孔纳米结构，其在电化学合成期间被规划以显示唯一的反射性光谱。该标记然后通过高温烘烤步骤被氧化以将结晶的纳米多孔硅标记转变成非结晶的纳米多孔硅石。该烘烤步骤稳定了纳米多孔结构来对抗进一步的氧化(因此稳定了光谱签名)并为标记被表征为GRAS赋形剂作准备。该光谱通过简单的低成本的基于光谱仪的读取器来进行测量，然后针对在包装上印刷的其他信息来快速验证，使得药品和包装一起被鉴别；篡改包装或者内容都将标为安全违背。该标记也能独自被使用仅充当用于质量保证或其他目的的标签。信息容量被设计为潜在地达到一万亿可能的唯一光谱，其使用峰值数、峰值布局、峰值褶皱相位，和/或峰值振幅作为调制参数。该标记是无源的、不显眼的、并可被附着到要被读取的药品或者食品产品的外面，例如，通过清晰的或半透明的吸塑包装，或者作为取证(forensics)赋形剂而被混合到药品或者食品中，以被读取作为由授权的安全或质量保证人员所进行的调查或者检查过程的一部分。

在一些实施例中，标记属性包括：

·多于十亿的代码可用

·不显眼的尺寸范围(20μm到150μm)允许隐藏或半隐藏用途

·由清洁的高纯度硅石所制造，致使它们在生物学上惰性并且可食用

·耐高温，熔点在1600℃以上

·无源的—没有能量输入或输出

·可被用于产品、包装、标签或者安全性纤维之中或者之上

·可通过喷雾、涂层、墨水、涂漆或作为薄片的一部分来被应用

·可在多个制造阶段被集成—将不减缓FDA批准

·使用随机标记形状的高安全性级别可能；安全性可被缩放以适合特定的产品需要

·可被进行自鉴别并降低与在线数据库和维护相关联的成本和安全风险

·每片硅石微标记包含编码信息，对取证是有用的。

在一些实施例中，一种用于制造标签的系统包括标记读取器、计算机、以及标签写入器。所述标记读取器至少部分地基于由所述标记读取器所读取的数据来确定标识符。所述计算机接收标识符、密钥和货物信息，并提供消息认证代码。所述标签写入器接收消息认证代码并提供标签。

图1是图示了包装生产器的实施例的框图。在所示的例子中，包装生产器100包括标识符添加器102、贴标签器104、和包装器106。标识符添加器102接收标识符(例如一个或多个标记)和一个或多个物品并将所述标识符添加到所述一个或多个物品。在一些实施例中，所述标识符添加器102是物品制造系统的一部分。在一些实施例中，所述标识符添加器102在物品制造之前或之后被放置。具有标识符的物品由贴标签器104针对来自标记的光谱信息、在物品上的标记的布局信息(例如，按照图案，按照代码，形成形状等等)，以及标记形状和/或特性信息来进行测量。贴标签器104基于从物品检测到的信息和/或密钥和/或货物信息，生成用于物品的包装的标签。使用包装器106来将标签添加到所述包装。在一些实施例中，贴标签器104还发送一些或全部信息到数据库处理器。

图2是示出了一种贴标签器的实施例的方框图。在一些实施例中，贴标签器200被用于实现图1的贴标签器104。在所示的例子中，贴标签器200包括读取器202、标志UID计算机204、数字签名计算机206、和标签写入器208。贴标签器200接收具有标识符和货物信息以及私有密钥的一个或多个物品，并提供一个或多个标签。读取器202读取与一个或多个物品相关联的标识符。读取器202使用的多个读取方法来读取物品，使得物品的标记和/或物品的布局和/或物品的类型被读取。标志UID计算机204计算标志唯一标识符，所述标志唯一标识符包括与光谱内容、空间布置和/或构成标志的标记的形状有关的信息。数字签名计算机206使用货物信息(例如，关于所述物品的信息)来计算数字签名和标志UID。在一些实施例中，数字签名计算机206被省略，并且所述标志UID被直接传递到标签写入器208。标签写入器208写入包括机器可读的(例如，一维和/或二维条形码)和人可读的(例如，字母数字印刷代码和/或其它印刷字符)特征和/或符号的标签。

图3图示了一种读取器的实施例的方框图。在一些实施例中，读取器300被用于实现图2的读取器202。在所示的例子中，读取器300包括照明器302、光谱测量器304，和成像器306。读取器300检查具有标识符的物品并且提供输出光谱和图像。照明器302照明所述物品使所述物品能够被读取。在各种实施例中，照明器302利用用于光谱测量器304(例如，宽带照明)，用于成像器306(例如白光，单色光等)的不同的照明，或任何其它合适的照明来进行照明。光谱测量器304测量具有标识符的物品的反射或透射光谱响应。例如，测量光谱峰值、它们的振幅(例如，相对或绝对振幅)、它们的频率。成像器306对具有标识符的物品进行成像—例如，与放置在物品中的标记相关联的布局或形状信息(例如，形状或与置信物的关系)。在一些实施例中，成像器306从读取器300中省略。在一些实施例中，光谱测量器304从读取器300中省略。

图4是图示了一种标志UID计算机的实施例的方框图。在一些实施例中，标志UID计算机400被用于实现图2的标志UID计算机204。在所示的例子中，标志UID计算机400包括标识符提取器402、图像取指纹器404、和UID确定器406。标志UID计算机400接收光谱和图像信息并提供标志UID。标识符提取器402从与物品相关联的标识符(例如标记)的光谱信息中提取标识符。图像采指纹器404提取与标记形状或布局信息相关联的信息。UID确定器406基于从光谱中提取的标识符和图像提取信息来确定UID。在一些实施例中，标识符提取器402被省略，而UID确定器406只使用图像取指纹器404的输出。在一些实施例中，图像取指纹器404被省略，而UID确定器406只使用标识符提取器402的输出。

图5是图示了一种数字签名计算机的实施例的方框图。在一些实施例中，数字签名计算机500被用于实现图2的数字签名计算机206。在所示的例子中，数字签名计算机500包括组合器502和消息认证器504。数字签名计算机500接收货物信息和标志UID以及密钥，并提供消息认证代码。组合器502将货物信息和标志UID进行组合。消息认证器504使用密钥来对组合器502的输出进行数字签名，并输出该结果。

图6是图示了一种标签写入器的实施例的方框图。在一些实施例中，在600中标签写入器被用于实现图1的贴标签器104。标签写入器600包括标签确定器602、人可读贴标签器604和机器可读贴标签器606。标签写入器600接收标志UID、货物信息、消息认证代码并提供人可读标签和机器可读标签。标签确定器602接收标志UID、货物信息、可选地接收消息认证代码并确定人可读标签和机器可读标签。人可读贴标签器604提供人可读标签—例如，利用字母数字代码或可理解的图像或二者的组合或者利用任何其它适当的人可解码的标签来产生标签。机器可读贴标签器606提供机器可读标签—例如，利用1-d或2-d条形码来产生标签。在一些实施例中，标签写入器600还向安全数据库输出标签确定器602输出。

图7是示出一种验证器的实施例的方框图。在所示的例子中，验证器700包括成像器703、读取器702、标签读取器704、物品标志UID计算机706、标签标志UID提取器708、标签数字签名提取器710、标签货物信息提取器712、标签数字有效性确定器714、标志UID有效性确定器716、以及产品有效性确定器718。验证器700利用标识符对物品进行操作，利用标签对包装进行操作，并且提供了有效性确定。成像器703和读取器702通过测量至少一个信息标记的一个或多个光谱以及信息标记中的至少一个的位置和/或形状的图像，来提取信息。物品标志UID计算机706从成像器703和读取器702接收信息，并确定标志UID。标签读取器704读取物品包装标签并提取信息。标签标志UID提取器708接收信息并确定所述标志UID。标志UID有效性确定器716确定由标签标志UID提取器708和物品标志UID计算机706所产生的标志UID的有效性。标签读取器704也确定用于标签数字签名提取器710和标签货物信息提取器712的信息。标签数字有效性确定器714从标签货物信息提取器712、标签数字签名提取器710、标签标志UID提取器708和公共密匙接收信息，以确定从标签数字签名提取器710接收的所述数字签名的有效性。产品有效性确定器718接收UID有效性和标签数字有效性信息并产生产品有效性确定。

尽管已经出于清楚地理解的目的而以一些细节描述了前述实施例，但本发明不限于所提供的细节。存在实现本发明的许多替代的方式。所公开的实施例是说明性的且不是限制性的。

Claims (20)

1.一种用于制造标签的系统，其特征在于，包括:

标签读取器，其中所述标签读取器包括光谱测量器和成像器，其中所述标签读取器从具有一个或多个标签的物品读取数据，其中通过使用所述光谱测量器，所述数据包括所述一个或多个标签的反射性光谱，其中所述反射性光谱包括一个或多个光谱峰值，每个光谱峰值具有响应于宽带照明所测量的幅度和频率，其中通过使用所述成像器，所述数据还包括所述具有一个或多个标签的物品的图像，其中所述一个或多个标签是生物学惰性的并且可食用的；

计算机，其中所述计算机接收从所述具有一个或多个标签的物品读取的数据、密钥以及货物信息，至少基于从所述具有一个或多个标签的物品读取的数据确定标识符，并且通过用所述密钥对所述标识符与所述货物信息的组合进行数字签名来生成消息认证代码以及提供该消息认证代码；以及

标签写入器，其中所述标签写入器接收所述消息认证代码并提供标签。

2.如权利要求1中所述的系统，其特征在于，其中所述标识符至少部分地基于标记的光谱内容。

3.如权利要求1中所述的系统，其特征在于，其中所述标识符至少部分地基于一个标记或多于一个标记的空间布置。

4.如权利要求1中所述的系统，其特征在于，其中所述标识符至少部分地基于一个标记的形状或多于一个标记的形状。

5.如权利要求1中所述的系统，其特征在于，其中所述货物信息是配料。

6.如权利要求1中所述的系统，其特征在于，其中所述货物信息是SKU数目。

7.如权利要求1中所述的系统，其特征在于，其中所述货物信息是物理特性。

8.如权利要求1中所述的系统，其特征在于，其中所述货物信息是营养信息。

9.一种标签，其特征在于，包括:

标签，其中所述标签被添加到一个或多个物品的包装，并且其中所述标签具有由人可读取的部分和由机器可读取的部分，并且其中标签包括通过用密钥对标识符与货物信息的组合进行数字签名来生成的信息，

其中所述由机器可读取的部分包括多孔纳米结构，所述多孔纳米结构在电化学合成期间被规划以提供唯一的反射性光谱，所述反射性光谱通过使用峰值特性来调制，所述反射性光谱包括一个或多个光谱峰值，每个光谱峰值具有响应于宽带照明所测量的幅度和频率，

其中所述由机器可读取的部分在电化学合成之后通过高温烘烤步骤被氧化以被转变成所述多孔纳米结构。

10.如权利要求9中所述的标签，其特征在于，其中所述标识符至少部分地基于标记的光谱内容。

11.如权利要求9中所述的标签，其特征在于，其中所述标识符至少部分地基于一个标记或多于一个的标记的空间布置。

12.如权利要求9中所述的标签，其特征在于，其中所述标识符至少部分地基于一个标记的形状或多于一个的标记的形状。

13.如权利要求9中所述的标签，其特征在于，其中所述货物信息是配料。

14.如权利要求9中所述的标签，其特征在于，其中所述货物信息是SKU数目。

15.如权利要求9中所述的标签，其特征在于，其中所述货物信息是物理特性。

16.如权利要求9中所述的标签，其特征在于，其中所述货物信息是营养信息。

17.如权利要求9中所述的标签，其特征在于，其中一个或多个物品中的一个物品包括固体口服量剂型。

18.如权利要求17中所述的标签，其特征在于，其中所述固体口服量剂型包括以下中的一个:片剂、胶囊、囊片、粉剂、晶体、薄膜。

19.如权利要求9中所述的标签，其特征在于，其中一个或多个物品中的一个物品包括液体。

20.如权利要求19中所述的标签，其特征在于，其中所述液体包括以下中的一个:乳膏、凝胶、搽剂、软膏、洗剂、注射剂、油膏。