CN111316263A

CN111316263A - 认证对象实例

Info

Publication number: CN111316263A
Application number: CN201780096465.3A
Authority: CN
Inventors: 斯蒂芬·波拉德; 费萨尔·爱资哈尔; 盖伊·亚当斯; 斯蒂芬·J·西姆斯克
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2017-10-30
Filing date: 2017-10-30
Publication date: 2020-06-19
Also published as: WO2019088966A1; US20200311245A1; EP3682354A4; EP3682354A1

Abstract

用于认证对象的实例的方法包括：将源自与对象的实例相关的身份数据的对象‑实例身份传送至对象服务器，从表示多个对象‑实例‑专用虚拟标志的各个虚拟标志的位置的对象服务器接收位置数据，以及将源自一个或多个虚拟标志的数据传送至对象服务器。

Description

认证对象实例

背景技术

可使用制造工艺产生三维对象。这可包括增材制造或渲染工艺，其涉及以逐层基础产生对象。多个三维对象可产生为相同的规格，以提供多个对象实例，其每个看上去基本上相同。其可旨在识别每个对象，例如，以认证实例。

附图说明

结合附图，某些示例的各种特征将从以下的详细描述中是明显的，附图仅通过示例一起阐释了许多特征，并且其中：

图1为根据示例用于认证对象的实例的方法的流程图；

图2为根据示例的系统的示意性表示；

图3为根据示例的对象的实例的示意性表示；并且

图4为根据示例的方法的流程图。

具体实施方式

在下述描述中，为了解释的目的，阐释了某些示例的许多具体细节。在本说明书中，提及“示例”或类似的语言意思是结合示例描述的特别的特征、结构或特点包括在至少该一个示例中，但是不必须包括在其他示例中。

增材制造可用于通过构建材料的固化来产生或渲染三维对象。在一些示例中，构建材料可为粉末样粒状材料，其可例如为塑料、陶瓷或金属粉末。构建材料可沉积在例如打印床上并且在例如制造腔室中逐层加工。其他制造技术，包括例如浇铸、注射模塑和机械加工也可用于产生三维对象。在每种情形下，由于制造工艺的随机元件，这种制造工艺的成品中具有明显的变化。因此，将存在实例至实例的表面特征的变化，其可被用于确保实例认证。主要参考增材制造系统描述示例，然而，本文所述的方法和系统适于用于其他制造工艺。

在增材制造系统中，可基于结构设计数据产生对象，其可包含产生待产生的对象的三维模型的设计者，例如使用计算机辅助设计(CAD)应用。模型可限定对象的固体部分。为了使用增材渲染系统产生对象的三维实例，可处理模型数据，以产生模型的平行平面的切片。每个切片可限定待固化或使得通过增材渲染系统聚结的构建材料的各个层的一部分。

设计数据可被制造设备使用，以产生多个三维对象实例，全部根据相同的规格。可期望每个对象是可识别的，使得可能确定特别的实例是否是使用特别的制造设备产生的实例，或实例是否是伪造的。

根据示例，对象的实例可提供一个或多个对象-实例-专用虚拟标志或可识别的特征。虚拟标志或一组虚拟标志可用作用于实例的标识符，其可用于认证实例或以其他方式证明其出处。

在示例中，虚拟标志可提供或存在于对象实例的区域上、区上或体积上或区域中、区中或体积中，使得存在可识别的方面或特征，其可在稍后的某一时间用于识别对象实例。在一些实施例中，组成虚拟标志的可识别的特征可包括对象实例本身的物理结构、特征或特点。例如，可测量和记录用于在感兴趣的区域中产生对象的三维实例的构建材料的特别的特征。在其他实施例中，可识别的特征可包括来自感兴趣的区域中的对象实例的一部分的表面性质(例如，光散射量度)、表面的一部分的形状、表面质地、颜色量度、化学组成或吸收光谱量度。

在一些示例中，对象实例身份可编码在在实例中或实例上产生的身份标志或对象中，比如条形码、QR码、化学爆炸物示踪剂、嵌入标识符或量子点。根据示例，对象实例的身份可源自标志或对象中编码的身份数据，其可位于对象的实例的表面上。例如，标志或对象可编码实例的系列号，其可用于识别对象实例的一个或多个特征，比如下述的一个或多个：对象的类型、制造的日期、制造的地区、有效期等。可提供一个或多个其他法定-质量标志，以证明真实性。

根据示例，如源自身份标志或对象的对象实例的身份可用于确定一个或多个对象-实例-专用虚拟标志的位置。在示例中，已经制造的对象的每个实例可包括可用于识别实例的身份标志或对象。对于对象的每一个实例，身份标志或对象的位置可相同或可不同。该身份可映射到用于实例的一个或多个虚拟标志的位置，其可用于认证实例。

例如，在限定对象实例的虚拟标志的感兴趣的区域处测量的数量可在稍后的时间测量并且与之前的测量(比如在制造的点进行的测量)比较，以确认虚拟标志是否对应于该预期。

这样，虚拟标志可视为基准，并且可视为包括物理识别特征。然而，在示例中，基准是虚拟的，从而感兴趣的区域看上去与对象实例的邻近区域无法区分。可识别的特征可为对象本身的性质，比如渲染人工制品。可识别的特征可视为对象的指纹。可检查指纹(例如，提取并且与存储在数据库或云中的相应的指纹比较)，以确认其身份。

图1为根据示例的用于认证对象的实例的方法的流程图。实例可为例如增材制造的或渲染的实例，或使用任何其他制造工艺制造的实例，其中制造工艺的随机元件导致实例之间成品的变化。在方框101处，对象-实例的身份源自与对象的实例相关的身份数据。例如，位于实例的表面上的身份标志或对象可被读取或询问，以便确定实例身份，其可编码在标志上或对象上或标志中或对象中，并且其可以以加密的或未加密的形式提供。在后一种情形下，可提供适当的钥匙，以确保实例身份的解密。在示例中，身份数据可编码在对象中，嵌入对象实例中。例如，RFID标签可提供在表面上或仅仅提供在下面，从而其对肉眼不可见。在后一种情形下，可提供一个或多个注册标志，以便确保待确定的对象的位置，用于询问的目的。可选地，一些RFID对象可经长距离读取，意思是不使用这种注册标志。

在方框103中，将身份数据传送至对象服务器。在示例中，对象服务器可为基于云的服务器，其配置为接收表示对象实例的身份的数据。对象服务器可包括数据库，所述数据库包括一组元组，其将各个对象实例身份映射至一组对象-实例-专用虚拟标志位置。即，数据库可包括将对象实例身份映射至可发现用于讨论的实例的一个或多个虚拟标志的一组位置的数据。

对象服务器也可包括表示虚拟标志的可识别的特征的数据，由此确保来自与表示应出现在讨论的位置处的特征的已知数据比较的对象-实例的虚拟标志的测量。因此，可通过比较在各个位置的可识别的特征的测量与表示存储在对象服务器处的可识别的特征的数据来认证实例。

即，根据示例，在方框105处，可从表示多个对象-实例-专用虚拟标志的各个虚拟标志的位置的对象服务器接收位置数据。这些位置数据对应于如使用身份数据识别的专用的实例而变化。

在方框107中，源自一个或多个虚拟标志的数据可传送至对象服务器。该数据可用于认证对象实例。如上所述，源自一个或多个虚拟标志的数据的比较可与表示在位置处可识别的特征的已知数据比较。如果可识别的特征相同，则实例可视为可信的。如果一个或多个可识别的特征不同，则实例可为伪造的。这可包括故意欺诈的的实例，从重新包装至复制，并且也可暗示制造商、分发商、仓库和/或零售商的问题。在示例中，可批准耐受的程度，使得如果预定数量的比较结果是合格的，则实例视为可信的。

在示例中，方框105中传送的位置数据可包括仅仅表示选择的位置的数据。即，可提供用于对象实例的虚拟标志的所有可用位置的子集。例如，如果一些位置视为是盗用的，则可将它们从集合中去除，从而仅仅使用虚拟标志的未被盗用的位置。

在示例中，对象实例的身份可包括确保待从注册表确定的有关专用的对象实例的更多信息的明确代码。可选地，身份可为统计上的识别身份，例如小于10^-9分之一的几率的误报读数。

因此，在示例中，对象的实例，比如增材渲染的实例，包括可用于指示哪个虚拟识别标志为具体可用的另外的信息。例如，一些种类的另外可见的条形码或嵌入RFID标签可提供关于在当前部件上虚拟识别标志位于哪里的信息。通过从固定的集合直接指出一个或多个位置，这可为例如在该部件上的直接位置。可选地，另外的编码可提供串行化数据，其允许从在被系列号索引的对象服务器处的数据库恢复进一步的信息。

在示例中，串行化数据可用作定制网页的指针，其然后允许使用者、网站和对象之间任何种类的交互步骤。因为多个虚拟识别标志的专用的位置可基于实例而在实例上改变，所以可能使用对象服务器，以控制其用于特别的调查。基于之前的验证，这可为随机的或在某种程度上是确定的。该方法将确保用于高价值项目，即使位置被拷贝(例如，通过物理去除)，伪造者也不知道还需要哪个其他区域。也允许这样的情况：其中不同的识别用于不同的使用者角色，或代理，比如消费者、零售商、仓库、分发商、制造商、客户代理、检查员、秘密购物者等。在示例中，可通过身份(例如，生物测定确认)、所有权(例如，正确的移动电话的所有权)和/或知晓(例如，知晓正确的密码、通行码等)的组合建立角色。

根据示例，‘n’个虚拟标志位置的集合可分成多个子集，一个用于随机选择并且取决于“验证”中需要的统计置信，一个或多个被保留用于合法验证(即仅作为最后的手段披露)。此外，虚拟识别标志的多个位置的使用提供了由于磨损或损伤的复原(补偿)。

图2为根据示例的系统的示意性表示。系统200可用于认证对象203的实例201。在图2的示例中，对象服务器205可接收源自与对象203的实例201相关的身份数据209的对象-实例身份207。例如，身份数据209可位于实例201的表面211的一部分上。

对象服务器可提供为例如基于云的SaaS 206的一部分，并且包括数据库213(或能够获取可存储在另一远程位置的数据库)。在示例中，对象服务器可提供为局域服务器(比如，在例如使用者器材上)从而确保实例的认证，而不需要网络连接。

对象服务器可传送表示多个对象-实例-专用虚拟标志217中的各个虚拟标志的位置的位置数据215。在示例中，对象服务器205可接收源自一个或多个虚拟标志217的数据219。

可在设计时为对象203的每个实例201指定多个虚拟标志217的位置。因此，每个实例201可具有多个虚拟标志，其位置基于实例而在实例上改变。

图3为根据示例的对象的实例的示意性表示。实例301包括位于实例的表面上或表面中的标记303。例如，标记303可为位于实例301的表面上的条形码或RFID标签，或嵌入实例301的表面下方的RFID标签等。上面叙述了标记303的其他示例。

在示例中，标记303编码表示对象实例301的身份的身份数据305。这可为识别专用的实例301的串行化数据。如参考图2描述的，身份数据305可被传送至对象服务器205，其中其可被一个或多个对象-实例-专用虚拟标志307的位置映射。在这些选择的位置处，标志307设置在实例301的表面之上，并且位置基于实例而在实例上改变，使得虚拟标志的位置对于对象的每个实例而言都不同。

在示例中，多个对象-实例-专用虚拟标志307为渲染的人工制品。例如，在增材制造中，实例的表面将显示实例之间变化的不规则，使得没有两个实例在微观水平(例如，在1-10微米特征尺寸下)是相同的。在对象实例的设计或制造时，可选择一组表面位置，其每个为实例确定多个虚拟标志中的一个虚拟标志的位置。因此，虚拟标志可在预先选择的位置处包括实例的表面结构。每个虚拟标志的尺寸可为选择的面积，比如例如，1mm²至1cm²之间或更大的面积。

在示例中，标记303可为位于对象实例301的表面上的已知位置处或在已知位置处可见的虚拟标志。即，初始的主虚拟识别标志可用作串行化特征。因为这允许部件本身的识别，所以其可用作进入含有一列实例专用的虚拟识别标志的数据库的钥匙。因此，对于每个实例，可存在一个或多个初始虚拟识别，其位置对于渲染的特别模型而言是固定的。然而，对于相同对象的每个实例，将存在许多其他虚拟标志，其位置将不同，并且对其而言，认证可为随机的。第一标志的解码将识别实例并且指导随后的认证过程。

所以，根据示例，另外的信息或串行化可包括为可见的条形码或RFID标签，以唯一地识别个体对象的实例，比如例如增材渲染的部件。虚拟标志的实例专用的位置可存储在云数据库中，因此产生两层的安全工作流，其使用可见的条形码或RFID标签，以首先验证实例并且然后转播虚拟标志的位置。虚拟标志的位置不需要存储为元数据或3D模型的部件，其允许有关虚拟标志的位置的信息在云数据库(比如，例如数据库213)中是安全的。另外的信息可用于(以加密的形式)存储虚拟标志中含有的位置和签名，因此确保局域(脱机)确认，并且可使用局域和云虚拟标志位置和随后识别确认的混合方法。

图4为根据示例的方法的流程图。可基于对象的CAD设计或全3D扫描，限定实例专用的3D隐式或虚拟标志(基准)位置。如上所述，条形码或RFID标签可用于将对象的每个实例关联(或映射)至可明确地存储在条形码中或在使用数据库的对象服务器中引用的虚拟标志(一个或多个)的位置。在方框401中，对象的CAD或全3D模型与使用3D注册方法的实例的扫描比对。随后，在方框403中，读取条形码或RFID标签并且发送至数据库，以识别对象的实例。

在方框405中，在对象服务器中验证对象的实例。在方框407中，实例专用的虚拟位置可用于扫描装置，以便确保来自位置的数据被读取或确定。例如，成像装置可用于在讨论的位置为虚拟标志确定实例的表面结构。

在方框407中，来自虚拟标志的位置的扫描的信息(2D或3D)被发送回到云数据库，其与实例-专用的标签一起使用，以验证实例是否是真实的或伪造的。

在示例中，实例的模型的表面上的虚拟标志的每个位置可与已经提取或可被提取的实例的识别签名的位置相关。其可包括在实例的表面上的位置和方位。扫描装置可用于从这些虚拟标志位置提取2D或3D信息，用于验证打印的部件。

根据示例提供的系统和方法确保无成本的3D虚拟基准，用于限定识别标志的位置，也提供了在单个3D部件上对多个基准位置的扩展，用于针对3D部件的磨损的鲁棒性，以及用于其中单个位置可被机械移植的高价值项目。通过限制知晓多个位置在何处，隐蔽认证是可能的。

如上述，可使用在CAD和3D扫描阶段处发现的自动位置。提供多个虚拟标志确保了基于角色的工作流。例如，在连接至数据库和/或网站之后，可适应后验限定的工作流。

在示例中，对象的3D扫描和(CAD)模型之间的误差可用于验证、检查、质量控制以及认证的测量。例如，在比对之后，如果对象表面的均方误差大于阈值，则该步骤单独可用于使对象作废，而不需要任何继续识别评估。另外，图像差别本身(一种或多种)可用作适于作废的对象集群和/或分类的特征，其可允许非法的供应链通过集群/分类进行逆向工程化。

所以，提供的额外水平的安全性使得更难以拷贝对象并且增加了伪造者的困难程度，以及部件本身用作其自身的基准。可适应制造中的容差，并且可提供获取基准位置描述符的多个平均值。在示例中，另外的信息可用于存储虚拟标志的位置和用于局域(脱机确认)的识别签名(一个或多个)，以及混合使用的局域和云位置(一个或多个)以及签名(一个或多个)。

尽管已经参考某些示例描述了方法、设备和相关的方面，但是在不背离本公开的精神的情况下，可进行各种修饰、改变、省略和替换。特别地，来自一个示例的特征或方框可与另一示例的特征/方框组合或被另一示例的特征/方框替换。

词“包括”不排除存在权利要求中列举的那些之外的要素，“一个”或“一种”不排除复数，并且单个处理器或其他单元可实现权利要求中叙述的数个单元的功能。

任何从属权利要求的特征可与任何独立权利要求或其他从属权利要求的特征组合。

Claims

1.一种用于认证对象的实例的方法，所述方法包括：

将源自与所述对象的实例相关的身份数据的对象-实例身份传送至对象服务器；

从表示多个对象-实例-专用虚拟标志的各个虚拟标志的位置的所述对象服务器接收位置数据；和

将源自一个或多个所述虚拟标志的数据传送至所述对象服务器。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在所述对象服务器处存储下述中的至少一种：所述身份数据、位置数据和表示所述对象-实例-专用虚拟标志的数据。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

从下述中的一种确定所述对象-实例身份：位于所述对象实例的表面上已知位置处或在所述对象实例的表面上已知位置处可见的虚拟标志、2D条形码和射频识别标记。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

使用源自选择的所述虚拟标志的多个虚拟标志的数据来认证所述对象的所述实例。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在所述对象实例的设计或制造时，限定用于所述对象实例的多个对象-实例-专用虚拟标志的各个虚拟标志的所述位置。

6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：

将用于所述对象实例的所述多个对象-实例-专用虚拟标志的各个虚拟标志的所述位置映射至所述对象-实例身份。

7.一种对象的实例，所述实例包括：

与编码表示所述对象实例的身份的身份数据的所述实例相关的标记；和

多个对象-实例-专用虚拟标志。

8.根据权利要求7所述的对象的实例，其中所述身份数据被编码在条形码或被动射频识别标记中。

9.根据权利要求7所述的对象的实例，其中所述多个对象-实例-专用虚拟标志为在所述对象实例的表面的各个选择部分上的渲染人工制品。

10.根据权利要求7所述的对象的实例，其中所述多个对象-实例-专用虚拟标志的各个位置编码在所述标记中。

11.根据权利要求7所述的对象的实例，其中所述标记为位于所述对象实例的所述表面上已知位置处的虚拟标志或在所述对象实例的所述表面上已知位置处可见的虚拟标志。

12.根据权利要求7所述的对象的实例，其中在所述对象实例的设计或制造时，限定用于所述对象实例的多个对象-实例-专用虚拟标志的各个虚拟标志的所述位置。

13.一种包括对象服务器的系统，用于：

将源自与对象的实例相关的身份数据的对象-实例身份映射至表示多个对象-实例-专用虚拟标志的各个虚拟标志的位置的数据；

使用源自一个或多个所述虚拟标志并且在所述对象服务器处接收的数据认证所述对象-实例。

14.根据权利要求13所述的系统，所述对象服务器进一步用于：

传送表示多个对象-实例-专用虚拟标志的各个虚拟标志的位置的数据。

15.根据权利要求13所述的系统，所述对象服务器进一步用于：

传送表示多个对象-实例-专用虚拟标志的各个虚拟标志的子集的位置的位置数据，由此确保基于角色的工作流。