CN109344949B - 一种天线和电路分离的防伪防盗rfid标签 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天线和电路分离的防伪防盗RFID标签。天线模块的环形天线内圈线圈端部经径向连接线和外圈线圈端部连接形成闭合，径向连接线的缺口处分别连接有天线电容极板；芯片电路模块的芯片电容极连接到RFID芯片元件的两端；芯片电容极板和天线电容极板上下重叠对齐布置，形成双电容耦合结构，球形颗粒压迫固定于两极板之间，形成电容效应，天线模块与芯片电路模块之间开有胶面矩形间隙，两模块固定在衬纸上表面，且均覆有胶面，衬纸印刷有物品信息，胶面上表面覆有剥离片，剥离片撕取后粘贴在物品表面。撕取RFID标签时，两模块分离，球形颗粒脱落。本发明结构简单、成本低、易加工、可分离，可恢复读取数据，能够达到很好的物品防盗和防伪等功能。
Description
技术领域
本发明涉及RFID标签领域，尤其涉及了一种天线和电路分离的防伪防盗RFID标签。
背景技术
RFID技术作为一种较为成熟的射频技术，广泛应用于物资流通追踪、贵重物品标识、智能零售等方方面面。在智能零售行业中，采用读取RFID标签监测商品的方案不在少数。RFID标签具有读取方便、识别高效、数据容量大、使用寿命长等种种优势，给智能零售等行业的快速发展提供了良好契机，同时也推动了相关制造行业的发展。
但在目前智能零售行业对RFID标签的使用中，使用单一的RFID标签监测方案不能很好地完成商品计数防盗的要求。现有的RFID标签可与商品完整分离，通过撕取标签盗取商品的行为偶有发生，这也是智能零售货损率居高不下的一个重要因素。如果通过增加其他传感器如压力传感器来协同判断商品信息，那么无疑会增加一笔较大的货架成本和运营维护成本。
发明内容
为了更好地防止撕取标签盗取商品的行为，降低货架成本和运营维护成本，本发明通过改进RFID标签结构，提供了一种新型的天线和电路分离的RFID标签，具有防伪、防盗功能。
本发明的技术方案如下：
本发明包括天线模块、芯片电路模块、胶面、衬纸和剥离片。
天线模块包括带有绝缘表面的环形天线和两块天线电容极板，环形天线主要由沿螺旋线布置的线圈构成，环形天线内圈的线圈端部经径向连接线和环形天线外圈的线圈端部连接形成闭合，径向连接线上开有缺口，缺口的两端分别连接两块天线电容极板；环形天线主要由线圈沿矩形或者圆形的螺旋线布置构成。
芯片电路模块主要由位于同一平面的RFID芯片元件和两块芯片电容极板组成，两块芯片电容极板经由导线连接到RFID芯片元件的两端；芯片电路模块布置在天线模块的环形天线内圈的中间，且芯片电容极板和天线电容极板上下重叠对齐布置，芯片电容极板与天线电容极板形成双电容耦合结构，两个电容均为可分离式电容，在外力的作用下极板可分离；球形颗粒压迫固定于天线电容极板与芯片电容极板之间，球形颗粒的大小决定了极板间距，球形颗粒的放置使得芯片电容极板与天线电容极板相隔离形成电容效应，极板分离时球形颗粒脱落。
芯片电路模块和天线模块均固定在衬纸上，芯片电路模块、天线模块和衬纸上表面均覆有胶面，衬纸印刷有物品信息，衬纸的规格与胶面一致，以能够完整包含天线模块为准，胶面与衬纸紧密贴合以固定包含于胶面与衬纸之间的芯片电路模块和天线模块模块，胶面上表面覆有剥离片，用于保护胶面，剥离片撕取后胶面粘贴在物品表面。
天线模块与芯片电路模块之间的胶面开有环形通槽形成胶面矩形间隙。
RFID标签和外部的读卡器无线连接，RFID标签通过内部电容和电感耦合结构与读卡器天线发射的特定频率的无线电波形成谐振，获取能量，激活芯片将内部的数据送出，读卡器依序接收并解读数据处理。
胶面矩形间隙将胶面分隔成内部和外部两部分，胶面内部部分和芯片电路模块连接成一体，胶面外部部分和天线模块连接成一体；撕取RFID标签时，由于胶面上有胶面矩形间隙存在，标签不能被完整撕下，胶面外部部分和天线模块一起被撕取，胶面内部部分和芯片电路模块一起保留在物品表面，芯片电路模块与天线模块的分离导致天线电容极板和芯片电容极板分离，球形颗粒脱落，使得RFID标签完整性被破坏，无法被读卡器读取。在没有球形颗粒的情况下若将两个电容极板再次重叠则无法产生电容效应，标签无法恢复。
对于完整性被破坏的RFID标签，在精密制造工厂内通过清洗、重贴填充胶面的粘合胶、精确对齐天线电容极板和芯片电容极板以及在两电容极板间重新添加球形颗粒的操作，完成对RFID标签的复原和重新利用，且完整保留芯片内部信息。
防伪功能具体体现在：芯片电路模块内部带有唯一防伪信息，读卡器天线向RFID标签发射的特定频率的无线电波，经RFID标签的电磁感应形成谐振获取能量，激活唯一防伪信息发送到读卡器，读卡器接收并解读处理获得唯一防伪信息。
防盗功能具体体现在：物品上带有本发明的RFID标签，RFID标签附近有读卡器识别，读卡器识别到RFID标签，则认为物品存在；然而经常出现防盗的情况是人工取走了物品，但是将RFID标签放回物品原处，使得RFID标签附近的读卡器依然识别到RFID标签，依然认为物品存在，出现了误判的情况。
本发明针对上述情况进行了防盗改进，具体是通过天线电容极板和芯片电容极板在撕取时的分离以及在两电容极板间球形颗粒的脱落，使得被破坏的RFID标签无法再人工进行重新组装形成完整的复原的RFID标签，实现物品的防盗。
本发明的有益效果是：
本发明结构简单、成本低、易加工、可分离，可恢复读取数据，能够达到很好的物品防盗和防伪等功能。
附图说明
图1是RFID系统示意图；
图2是RFID标签的双电容耦合结构原理示意图；
图3是RFID标签结构示意图；
图4是芯片模块细节图。
图5是RFID标签结构剖面图；
图6是撕取RFID标签前后对比图。
图中：1、天线模块，2、芯片电路模块，3、胶面矩形间隙，4-1天线电容极板，4-2芯片电容极板，5、球形颗粒，6、胶面，7、衬纸，8、剥离片。
具体实施方式
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：本实例以本发明结构为前提，给出了具体实施方案与规格，本发明的保护范围包括但不限于下述实例。
如图1所示，一套完整的RFID系统，是由读卡器与电子标签RFID及软件系统三部分组成，其工作原理是读卡器天线发射一个特定频率，如13.56MHz的无线电波，RFID标签通过内部电容和电感耦合结构与读卡器天线发射的无线电波形成谐振，获取能量，激活芯片将内部的数据送出，读卡器依序接收并解读数据处理，并发送到软件系统做分析处理。
如图3和图4所示，天线模块1包括带有绝缘表面的环形天线和两块天线电容极板4-1，环形天线主要由沿螺旋线布置的线圈构成，环形天线内圈的线圈端部经径向连接线和环形天线外圈的线圈端部连接形成闭合，径向连接线上开有缺口，缺口的两端分别连接两块天线电容极板4-1；环形天线主要由线圈沿矩形或者圆形的螺旋线布置构成。
芯片电路模块2的规格为5mm*5mm，主要由位于同一平面的RFID芯片元件和两块芯片电容极板4-2组成，两块芯片电容极板4-2经由导线连接到RFID芯片元件的两端；芯片电路模块2布置在天线模块1的环形天线内圈的中间，且芯片电容极板4-2和天线电容极板4-1上下重叠对齐布置，芯片电容极板4-2与天线电容极板4-1形成双电容耦合结构，两个电容均为可分离式电容，在外力的作用下极板可分离；球形颗粒5压迫固定于天线电容极板4-1与芯片电容极板4-2之间，球形颗粒5的大小决定了极板间距，球形颗粒5的放置使得芯片电容极板4-2与天线电容极板4-1相隔离形成电容效应，极板分离时球形颗粒5脱落。
天线模块1作为电感线圈，芯片电路模块2作为IC单元，天线模块1和芯片电路模块2之间的电容极板形成电容，由此形成如图2所示的电路结构关系。
芯片电路模块2和天线模块1均固定在衬纸7上，芯片电路模块2、天线模块1和衬纸7上表面均覆有胶面6，衬纸7印刷有物品信息，衬纸7的规格与胶面6一致，以能够完整包含天线模块1为准，胶面6与衬纸7紧密贴合以固定包含于胶面6与衬纸7之间的芯片电路模块2和天线模块1，胶面上表面覆有剥离片8，用于保护胶面，剥离片8撕取后胶面6粘贴在物品表面。
天线模块1与芯片电路模块2之间的胶面6开有环形通槽形成胶面矩形间隙3。
具体实施中，天线模块1的规格为30mm*15mm，天线外部包裹有绝缘层保证天线重叠处不出现短路，芯片电路模块2的规格为5mm*5mm，天线电容极板4-1和芯片电容极板4-2的规格均为2mm*2mm，两模块通过电容耦合连接，形成可分离的RFID标签结构。
如图5所示，胶面矩形间隙3将胶面6分隔成内部和外部两部分，胶面内部部分和芯片电路模块2连接成一体，胶面外部部分和天线模块1连接成一体；撕取RFID标签时，由于胶面6上有胶面矩形间隙3存在，标签不能被完整撕下，胶面6外部部分和天线模块1一起被撕取，胶面6内部部分和芯片电路模块2一起保留在物品表面，芯片电路模块2与天线模块1的分离导致天线电容极板4-1和芯片电容极板4-2分离，球形颗粒5脱落，使得RFID标签完整性被破坏，无法被读卡器读取。在没有球形颗粒5的情况下若将两个电容极板再次重叠则无法产生电容效应，标签无法恢复，这种结构加深了标签的防盗属性。
具体实施中，衬纸7与胶面6的大小以覆盖包含胶面6与衬纸7之间的芯片电路2、天线模块1为准，本实施例中，选取胶面6的大小为32mm*17mm，选取衬纸7的大小为32mm*17mm，极板间的球形颗粒5的直径为1mm，胶面矩形间隙3的宽度为1mm，在此间隙内没有粘合胶。
防伪功能具体实施方式如下：
芯片电路模块2内部带有唯一防伪信息，读卡器天线向RFID标签发射的特定频率的无线电波，经RFID标签的电磁感应形成谐振获取能量，激活唯一防伪信息发送到读卡器，读卡器接收并解读处理获得唯一防伪信息。
防盗功能具体实施方式如下：
在实际操作中，物品上带有本发明的RFID标签，RFID标签附近有读卡器识别，读卡器识别到RFID标签，则认为物品存在；然而经常出现防盗的情况是人工取走了物品，但是将RFID标签放回物品原处，使得RFID标签附近的读卡器依然识别到RFID标签，依然认为物品存在，出现了误判的情况。本发明针对上述情况进行了防盗改进，具体是通过天线电容极板4-1和芯片电容极板4-2在撕取时的分离以及在两电容极板间球形颗粒5的脱落，使得被破坏的RFID标签无法再人工进行重新组装形成完整的复原的RFID标签，实现物品的防盗。
如图6所示，撕取粘贴在商品上的标签时，由于胶面矩形间隙3的存在，位于标签中心的芯片电路模块2留存在商品表面而天线模块1被撕下。同时，由于电容的两极板在撕扯中分离，球形颗粒5脱落，导致标签完整性被破坏。客户在现场难以通过对齐芯片电路模块2和天线模块1来复原标签，即使客户完成了对齐操作，球形颗粒5的缺失也会导致标签的失效。
而通过精密制造工厂，用户通过对胶面6内的粘合胶进行重新清洗和粘贴，重新添加球形颗粒5以及精确的电容极板对齐操作，可以完成标签的复原，且芯片内部信息得到完整保留。该标签结构保证了包含存储信息的芯片电路留在商品上，在盗取行为发生后若追回商品，可通过重新安装天线模块恢复标签的可用性，从而读取商品信息。在智能零售行业中，这将在很大程度上起到防盗止损的作用。
Claims (4)
1.一种天线和电路分离的防伪防盗RFID标签，其特征在于：包括天线模块(1)、芯片电路模块(2)，胶面(6)、衬纸(7)和剥离片(8)；天线模块(1)包括环形天线和两块天线电容极板(4-1)，环形天线由沿螺旋线布置的线圈构成，环形天线内圈的线圈端部经径向连接线和环形天线外圈的线圈端部连接形成闭合，径向连接线上开有缺口，缺口的两端分别连接两块天线电容极板(4-1)；芯片电路模块(2)由位于同一平面的RFID芯片元件和两块芯片电容极板(4-2)组成，两块芯片电容极板(4-2)经由导线连接到RFID芯片元件的两端；芯片电路模块(2)布置在天线模块(1)的环形天线内圈的中间，且芯片电容极板(4-2)和天线电容极板(4-1)上下重叠对齐布置；球形颗粒(5)压迫固定于天线电容极板(4-1)与芯片电容极板(4-2)之间，使得芯片电容极板(4-2)与天线电容极板(4-1)相隔离形成电容效应；芯片电路模块(2)和天线模块(1)均固定在衬纸(7)上，芯片电路模块(2)、天线模块(1)和衬纸(7)上表面均覆有胶面(6)，胶面(6)上表面覆有剥离片(8)，衬纸(7)印刷有物品信息，剥离片(8)撕取后胶面(6)粘贴在物品表面；天线模块(1)与芯片电路模块(2)之间的胶面(6)开有环形通槽形成胶面矩形间隙(3)；
所述的胶面矩形间隙(3)将胶面(6)分隔成内部和外部两部分，胶面(6)内部部分和芯片电路模块(2)连接成一体，胶面(6)外部部分和天线模块(1)连接成一体；撕取RFID标签时，胶面(6)外部部分和天线模块(1)一起被撕取，胶面(6)内部部分和芯片电路模块(2)一起保留在物品表面，芯片电路模块(2)与天线模块(1)的分离导致天线电容极板(4-1)和芯片电容极板(4-2)分离，球形颗粒(5)脱落，使得RFID标签完整性被破坏，无法被读卡器读取。
2.根据权利要求1所述的一种天线和电路分离的防伪防盗RFID标签，其特征在于：
所述的环形天线由线圈沿矩形或者圆形的螺旋线布置构成。
3.根据权利要求1所述的一种天线和电路分离的防伪防盗RFID标签，其特征在于：
所述的RFID标签和外部的读卡器无线连接。
4.根据权利要求1所述的一种天线和电路分离的防伪防盗RFID标签，其特征在于：对于完整性被破坏的RFID标签，在制造工厂内通过清洗、重贴填充胶面(6)的粘合胶、对齐天线电容极板(4-1)和芯片电容极板(4-2)以及在两电容极板间重新添加球形颗粒(5)的操作，完成对RFID标签的复原和重新利用，且完整保留芯片内部信息。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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