CN103922029A - 一种基于rfid的包装瓶封口装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于RFID的包装瓶封口装置，包括一封套和一电子标签，所述封套包覆在所述包装瓶的瓶口和瓶盖的连接处，所述电子标签包括一RFID芯片和一天线，所述RFID芯片与所述天线电性连接，所述封套上设有一分割装置。所述封套为金属材质制成，所述封套为所述天线的一部分。本发明的优点在于，在饮品包装瓶的瓶口处设置RFID芯片和天线，在包装瓶的瓶盖被打开的瞬间，毁坏电子标签的天线，使得RFID识别功能失效，再也不能被反复使用，有效提升本发明所述饮品包装瓶的防伪性能。

Description

一种基于RFID的包装瓶封口装置

技术领域

本发明涉及一种包装瓶封口装置，特别是一种基于RFID的包装瓶封口装置。

背景技术

很多高端饮品，例如茅台、五粮液等名酒，其包装盒、酒瓶、瓶盖等经常被高价回收，从而用于制作各种假冒伪劣饮品，近年来假酒层出不穷，严重损害了消费者的经济利益，甚至危害消费者的健康。现有的高价饮品的包装上存在一些防伪技术，例如防伪标贴、防伪码、特制瓶口等，不过这些防伪标志或防伪产品依然可以伪造或者重复使用，并不能从根本上解决高端饮品的仿冒问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，现有技术存在的防伪产品容易被伪造或者重复使用，很容易被不法分子反复使用，从而用于制造假冒伪劣的饮品，损害消费者的利益。

本发明公开技术方案如下：

一种基于RFID的包装瓶封口装置，包括一封套和一电子标签，所述封套包覆在所述包装瓶的瓶口和瓶盖的连接处，所述电子标签包括一RFID芯片和一天线，所述RFID芯片与所述天线电性连接，所述封套上设有一分割装置。

所述封套为金属材质制成，所述封套为所述天线的一部分。

所述封套设有一竖直方向的直线形缝隙，所述封套形成封套缝隙天线。

所述RFID芯片置于所述直线形缝隙中，所述RFID芯片分别与所述直线形缝隙两侧的封套缝隙天线电性连接。

所述天线还包括一置于所述瓶盖顶部的环形天线，所述环形天线设有一缺口，位于所述缺口两侧的两个天线端部分别设有一金属箔片，所述金属箔片沿着所述瓶盖的上表面和所述封套的侧面向下延伸至所述封套的底部，两个金属箔片之间设有一弯折缝隙，形成弯折缝隙天线，所述弯折缝隙天线的缝隙与所述封套缝隙天线的直线形缝隙相对应，两个金属箔片分别与所述直线形缝隙两侧的封套电性连接或容性连接。

所述天线为蚀刻天线或印刷天线。

所述RFID芯片置于所述直线形缝隙中，所述RFID芯片分别与所述直线形缝隙两侧的金属箔片电性连接。

一种基于RFID的包装瓶封口装置，还包括一贴片，所述贴片上设有所述RFID芯片和两个触片，每一触片分别与所述RFID芯片电性连接，所述RFID芯片置于所述直线形缝隙中，每一触片分别与置于所述直线形缝隙两侧的折线形天线电性连接。

两个金属箔片同在所述瓶盖上表面或侧面的部分天线彼此平行。

所述环形天线和弯折缝隙天线的材质皆为金属。

所述封套设有一水平方向的环形缝隙，所述封套形成封套缝隙天线。

所述RFID芯片置于所述环形缝隙中，所述RFID芯片分别与所述环形缝隙两侧的封套电性连接。

所述封套通过挤压或加热方式紧箍在所述包装瓶的瓶口和瓶盖的连接处。

所述分割装置为一分割线，所述瓶盖和RFID芯片分别置于所述分割线的两侧。

所述分割装置为一撕开装置，所述瓶盖和RFID芯片分别置于所述分割线的两侧。

本发明涉及一种基于RFID的包装瓶封口装置，在饮品包装瓶的瓶口处设置RFID芯片和天线，可以用于RFID识别，便于统计数字和辨识真伪。在包装瓶的封口装置被打开的同时，毁坏电子标签的天线，使得RFID识别功能失效，再也不能被反复使用，从而杜绝了因包装瓶及瓶盖被反复使用而产生的饮品真伪难辨、管理混乱、监管困难等问题，有效提升本发明所述饮品包装瓶的防伪性能。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2的结构示意图；

图3为本发明实施例3的结构示意图；

图4为本发明实施例4的结构示意图；

图中标号意思如下：

1、封套，2、RFID芯片，3、瓶盖，4、环形天线，5、缺口，6、折线形天线，7、贴片、11、直线形缝隙，12、分割装置，13、环形缝隙、71、触片，72、触片。 

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明的具体实施方式，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本发明。应当理解，尽管结合其优选的具体实施方案描述了本发明，但这些实施方案拟阐述，而不是限制本发明的范围。

实施例1

如图1所示，实施例1所述的一种基于RFID的包装瓶封口装置，包括一封套1和一电子标签，封套1包覆在所述包装瓶的瓶口和瓶盖3的连接处，电子标签包括一RFID芯片2和一天线， RFID芯片2与所述天线电性连接，所述天线为蚀刻天线或印刷天线。

封套1为金属材质制成，所述天线包括封套1，确切地说，在本实施例中，封套1即为天线的一部分。封套1设有一竖直方向的直线形缝隙11，封套1形成封套缝隙天线，也可以说是形成远场天线。本发明中的天线既可以在近场区工作也可在远场区工作。天线周围的场区通常分为三部分，即近场感应区，辐射近场区和远场区。一般的uhf标签（UHF RFID标签）都能够工作在远场区，为了减小天线尺寸，单极子标签应用较为普遍，但是其性能受限于接地面积的大小，很多标签并不能获得理想的增益、带宽，且辐射效率较低。本发明中的标签采用缝隙单极子结构，缝隙以外的无限大空间相当于金属平面。

RFID芯片2置于直线形缝隙11中， RFID芯片2通过导电胶或触片与直线形缝隙11两侧的封套1形成的封套缝隙天线分别电性连接。

封套1通过挤压或加热方式紧箍在所述包装瓶的瓶口和瓶盖3的连接处，包装瓶一般是装有液体，有可能会发生挥发或蒸发，因此，必须确保封套密封良好。

所述瓶口和瓶盖3之间可以为螺纹连接，瓶盖3可以在所述瓶口上拧开或拧紧。

封套1上设有一分割装置12，分割装置12可以为一分割线，所述分割线是指在包装瓶口加装封套时，用机械在封套1上压出的一条水平方向的环形印记，便于将瓶盖由此拧开。分割装置12可以为一撕开装置，所述撕开装置是指设于封套1上的一圈水平拉环，封套原本是一体的，瓶口在被打开时，可以从瓶盖边缘处直接将拉环拉开，封套被分成两部分。

瓶盖3和RFID芯片2分别置于所述分割线或所述撕开装置的两侧，瓶盖被拧开后，RFID芯片2与天线的连接关系还在，但是作为天线的封套1已经完全被破坏了。这样，本发明中这种基于RFID的包装瓶封口装置一旦被破坏，其芯片和天线就不能再次被使用，使得这样包装瓶再也不能被不法分子重复使用。

实施例2

如图2所示，实施例2所述的一种基于RFID的包装瓶封口装置的技术方案大部分与实施例1相同，其区别技术特征在于：所述天线还包括一置于瓶盖3顶部的环形天线4，环形天线设有一缺口5，位于缺口5两侧的两个天线端部分别设有一金属箔片6，每一金属箔片6沿着瓶盖3的上表面和封套1的侧面向下延伸至封套1的底部，两个金属箔片之间设有一弯折缝隙，两个金属箔片6形成弯折缝隙天线，所述弯折缝隙天线的缝隙与所述封套缝隙天线的直线形缝隙11相对应，两个金属箔片6分别与所述直线形缝隙两侧的封套电性连接或容性连接。金属箔片形成的弯折缝隙天线与与金属封套1形成的封套缝隙天线一起组成完整的天线，每一金属箔片6分别通过导电胶层或触片与RFID芯片2电性连接。

两个折线形天线6同在瓶盖3上表面或侧面的部分天线彼此平行。金属箔片6与金属封套1通过导电胶层电性连接，或者通过绝缘胶层容性连接。

本发明中的天线既可以在近场区工作也可在远场区工作。天线周围的场区通常分为三部分，即近场感应区，辐射近场区和远场区。

一般的uhf标签（UHF RFID标签）都能够工作在远场区，为了减小天线尺寸，单极子标签应用较为普遍，但是其性能受限于接地面积的大小，很多标签并不能获得理想的增益、带宽，且辐射效率较低。本发明中的标签采用缝隙单极子结构，缝隙以外的无限大空间相当于金属平面，金属箔直臂相当于辐射的单极子，此结构就相当于具有无限大接地平面的单极子天线的互补结构，只是它们电场和磁场的辐射方向图互换。所述近场天线最远端与RFID芯片2的折线距离L遵循公式                                                （c为光速，W为缝隙宽度，为相对介电常数，折线距离L相当于RFID芯片2与封套1顶端的距离、封套1上表面的半径与环形天线4的半径的总和，也相当于缺口5处与RFID芯片2之间的缝隙长度与环形天线4在该缝隙方向上的直径长度的总和。

近场感应区是一个储能场，其中的电场与磁场的转换类似于变压器中的电场、磁场之间的转换。在超高频段近场的耦合机制主要是磁场耦合，一般近场区是距离发射天线距离小于一个波长的区域，在915mhz的近场距离大约是小于16cm。因为本发明中主要通过磁场耦合，且大部分的非金属材料的相对磁导率都接近1，所以标签的性能不受此类介质的影响。

为了能在天线近场工作，标签必须设计成一个闭合回路，本发明中的金属箔圆环2即为近场天线。虽然磁通量的变化可以产生感应电动势，但只能在回路中产生电流， 若不闭合则不会形成电流。

对于标签的近场天线而言，影响其性能的主要因素有两个：

其一为闭合回路线圈的匝数，在hf频段标签有很多线圈，首尾跳线连接组成闭合回路，越多的线圈其感应电动势就越大，但是从法拉第电磁感应定律可以看出uhf近场磁耦合的电压是hf的60多倍，所以uhf频段的近场标签需要更少的线圈来耦合磁场，省去跳线等工艺，降低生产成本。

其二为闭合回路面积，根据公式，E为感应电动势，n为线圈匝数，为磁通量的变化量，为变化时间，S为闭合回路面积。得出S越大感应电动势越大。标签性能越好，此款标签在环形回路处又加一段延伸回路，扩大了回路面积，进一步提升标签近场性能。

综上所述，只有天线保持完整，才能使得本发明中的天线既可以在近场区工作也可在远场区工作。一旦饮品包装瓶的瓶盖被拧开，瓶盖外的金属封套就会被损坏，RFID芯片与天线之间的电性连接关系被破坏，形成天线不可恢复的损毁，致使RFID标签失效，丧失其射频识别功能。金属箔层损毁的包装瓶及瓶盖，即使重复使用也不能构成RFID标签，有效防止伪劣产品的生产销售，真品包装瓶具有射频识别功能，RFID芯片中还记录有相关的商品信息，假冒包装瓶不会具有上述功能，易于分辨识别，可以有效保证正宗商品的防伪效果。

实施例3

如图3所示，实施例3所述的一种基于RFID的包装瓶封口装置的技术方案大部分与实施例2相同，其区别技术特征在于：所述的包装瓶封口装置，还包括一贴片7，贴片7上设有RFID芯片2和两个触片71、72，每一触片71、72分别与RFID芯片2电性连接，RFID芯片2置于直线形缝隙11中，每一触片分别与置于直线形缝隙11两侧的折线形天线电性连接。RFID芯片和天线电性连接形成RFID标签，一旦电路出现问题，天线就无法正常工作，因此如何能快捷地确保电路导通是最重要的问题。芯片安装过程过于粗放，就会使得电路连接出现问题较多，导致成品率降低；安装过程过于精细，就会使得成本上升。此处设计的贴片7，使得包装瓶的封口装置在包装瓶口时，简单方便，操作快捷，各部分电路连接都不会出现问题。

实施例4

如图4所示，实施例4所述的一种基于RFID的包装瓶封口装置的技术方案大部分与实施例1相同，其区别技术特征在于：封套1设有一水平方向的环形缝隙13。RFID芯片2置于环形缝隙13中，RFID芯片2分别与环形缝隙13两侧的封套1电性连接。近似于实施例1，金属的封套1形成缝隙天线。

分割装置12为一分割线或一撕开装置， RFID芯片2置于所述分割线上或所述撕开装置上。当分割装置12被打开时，RFID芯片2就被拉下来，使得天线也被破坏。这样，本发明中这种基于RFID的包装瓶封口装置一旦被破坏，其芯片和天线就不能再次被使用，使得这样包装瓶再也不能被不法分子重复使用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种基于RFID的包装瓶封口装置，包括一封套和一电子标签，所述封套包覆在所述包装瓶的瓶口与瓶盖的连接处，其特征在于，所述电子标签包括一RFID芯片和一天线，所述RFID芯片与所述天线电性连接，所述封套上设有一分割装置。

2.如权利要求1所述的一种基于RFID的包装瓶封口装置，其特征在于，所述封套为金属材质制成，所述封套为所述天线的一部分。

3.如权利要求1或2所述的一种基于RFID的包装瓶封口装置，其特征在于，所述封套设有一竖直方向的直线形缝隙，所述封套形成一封套缝隙天线。

4.如权利要求3所述的一种基于RFID的包装瓶封口装置，其特征在于，所述RFID芯片置于所述直线形缝隙中，所述RFID芯片分别与所述直线形缝隙两侧的封套缝隙天线电性连接。

5.如权利要求3所述的一种基于RFID的包装瓶封口装置，其特征在于，所述天线还包括一置于所述瓶盖顶部的环形天线，所述环形天线设有一缺口，位于所述缺口两侧的两个天线端部分别设有一金属箔片，每一金属箔片沿着所述瓶盖的上表面和所述封套的侧面向下延伸至所述封套的底部，两个金属箔片之间设有一弯折缝隙，两个金属箔片形成弯折缝隙天线，所述弯折缝隙天线的缝隙与所述封套缝隙天线的直线形缝隙相对应，两个金属箔片分别与所述直线形缝隙两侧的封套电性连接或容性连接。

6.如权利要求1、2或5所述的一种基于RFID的包装瓶封口装置，其特征在于，所述天线为蚀刻天线或印刷天线。

7.如权利要求5所述的一种基于RFID的包装瓶封口装置，其特征在于，所述RFID芯片置于所述直线形缝隙中，所述RFID芯片分别与所述直线形缝隙两侧的金属箔片电性连接。

8.如权利要求5所述的一种基于RFID的包装瓶封口装置，其特征在于，还包括一贴片，所述贴片上设有所述RFID芯片和两个触片，每一触片分别与所述RFID芯片电性连接，所述RFID芯片置于所述直线形缝隙中，每一触片分别与所述直线形缝隙两侧的两个折线形天线电性连接。

9.如权利要求5所述的一种基于RFID的包装瓶封口装置，其特征在于，两个金属箔片同在所述瓶盖上表面或侧面的部分天线彼此平行。

10.如权利要求5-8中任一项所述的一种基于RFID的包装瓶封口装置，其特征在于，所述环形天线和弯折缝隙天线的材质皆为金属。

11.如权利要求1或2所述的一种基于RFID的包装瓶封口装置，其特征在于，所述封套设有一水平方向的环形缝隙，所述封套形成封套缝隙天线。

12.如权利要求10所述的一种基于RFID的包装瓶封口装置，其特征在于，所述RFID芯片置于所述环形缝隙中，所述RFID芯片分别与所述环形缝隙两侧的封套电性连接。

13.如权利要求1或2所述的一种基于RFID的包装瓶封口装置，其特征在于，所述封套通过挤压或加热方式紧箍在所述包装瓶的瓶口和瓶盖的连接处。

14.如权利要求1所述的一种基于RFID的包装瓶封口装置，其特征在于，所述分割装置为一分割线，所述瓶盖和RFID芯片分别置于所述分割线的两侧。

15.如权利要求1所述的一种基于RFID的包装瓶封口装置，其特征在于，所述分割装置为一撕开装置，所述瓶盖和RFID芯片分别置于所述撕开装置的两侧。