CN111771212A - 将电子防篡改装置与显示元件连接 - Google Patents

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Abstract

一种防篡改装置，其将RFID部件和物品监视或安全部件与视觉指示器结合在一起。物品监视或安全部件操作性地耦合至显示器，使得RFID部件的中断由显示器可见地指示。视觉指示器在指示没有篡改的第一状态和指示篡改的第二状态之间移动而不需要电池或外部电源。

Description

将电子防篡改装置与显示元件连接
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年12月28日提交的美国临时实用专利申请第62/611,332号的优先权和权益，其全部内容通过引用合并于此。
背景技术
本发明的装置总体上涉及用于物品监视类型的应用中的防篡改(anti-tamper)装置。具体地，该设备将具有防篡改能力的射频识别(“RFID”)标签与视觉指示器连接。尽管本说明书在物品监视类型的应用中具体参考了该装置的使用，但是必须意识到，本发明主题的各方面也同样适用于其他类似的应用。
RFID(射频识别)使用由读取器系统传输的磁场、电场或电磁场来刺激响应装置(称为RFID“标签”或应答器)以识别其自身，并在某些情况下提供额外存储的数据。RFID标签通常包括通常被称为“芯片”的半导体装置，在该芯片上形成存储器和操作电路，其连接至天线。通常，RFID标签充当应答器，响应于从读取器(也称为询问器)接收的射频(“RF”)询问信号，提供存储在芯片存储器中的信息。在无源RFID装置的情况下，询问信号的能量还提供了操作RFID装置所需的能量。
RFID标签可以被结合到或附着到要追踪的物品。在某些情况下，标签可以通过粘合剂、带(tape)或其他方式附着到物品的外部。在其他情况下，RFID标签可被插入物品内，例如被包括在包装中、位于物品的容器内或被缝入衣服中。RFID标签制造有唯一的标识号，该标识号通常是几个字节的简单序列号，并附带有校验位。该标识号在制造过程中被并入RFID标签中。用户不能更改此序列号/标识号，并且制造商保证每个序列号仅被使用一次。这样的只读RFID标签通常永久性地附着到要跟踪的物品，并且一旦被附着，标签的序列号就与其计算机数据库中的宿主物品相关联。
在零售环境中的传统物品监视涉及将安全标牌(label)或标签(tag)嵌入或附着到零售物品上以防止入店行窃。这些装置通常用于在商店中当带标签的物品通过具有检测设备的关卡区域时识别带标签的物品。附着到产品上的标签响应于发射器天线发射的特定频率。然后，接收天线接收来自安全标签的响应，该接收天线处理标签响应信号，并在满足某些标准时触发警报。一种类型的标签基本上使用谐振峰值频率在大约2MHz到10MHz之间的谐振或LC电路，并且可以使用商店员工使用的停用垫(deactivation pad)进行停用，从而允许标签和相关商品通过关卡区域而不会发出警报。更具体地，停用垫使标签在谐振频率下经受强磁场，以感应超过击穿电压的电压，并通过部分破坏电容器来使电路失谐。另一种类型的安全标签是一种基于谐振器在50-60kHz范围内的声磁响应的安全标签，其中，通过更改并入标签的偏置磁体来实现停用。不幸的是，停用过程不会导致标签的视觉变化。结果，误报是常见的，因为没有视觉指示来指示标签是否已被停用。
本发明公开了一种防篡改装置，其将RFID部件和安全部件与视觉指示器相结合。该安全部件操作性地耦合到RFID部件，使得该RFID部件的中断由该安全部件可见地指示。视觉指示器在指示没有篡改的第一状态与指示篡改的第二状态之间移动，而不需要电池或单独的电源。
发明内容
下面给出简化的概述，以便提供对所公开的发明的一些方面的基本理解。该概述不是详尽的综述，并且无意于标识关键/重要元素或界定其范围。其唯一目的是以简化的形式提出一些概念，作为稍后提出的更详细描述的序言。
本文公开和要求保护的主题，在其一个方面是一种防篡改装置，其包括RFID部件和操作性地耦合到RFID部件的物品监视或安全部件。物品监视或安全部件包括显示元件和视觉指示器，该视觉指示器提供RFID部件的完好性的指示。更具体地，视觉指示器通知用户RFID部件是否完好或是否被损坏。
在优选的实施例中，RFID部件还包括形成完好电路的微芯片和电容器。该电路与物品监视或安全部件的显示元件电连通。该显示元件是双稳态显示器，不需要单独的电源来指示RFID部件的状态的变化。当电路完好时，显示元件指示第一状态。当电路中断时，电压的变化允许显示元件指示第二状态。第二状态在视觉上不同于第一状态，从而允许用户容易地看到防篡改装置是否受到篡改。
为了实现前述和相关目的，本文结合以下描述和附图描述了所公开的发明的某些说明性方面。然而，这些方面仅指示可以采用本文所公开的原理的各种方式中的几种，并且旨在包括所有这些方面及其等同物。当结合附图考虑时，根据以下详细描述，其他优点和新颖特征将变得显而易见。
附图说明
图1示出了根据所公开的架构的具有射频识别(RFID)功能和电子物品监视(EAS)功能的防篡改装置的框图。
图2示出了根据所公开的架构的防篡改装置，该防篡改装置在启用状态下附着至商品。
图3示意性地示出了根据所公开的架构的防篡改装置的实施例。
图4示意性地示出了根据所公开的架构的处于启用状态的防篡改装置。
图5示意性地示出了根据所公开的架构的处于停用状态的防篡改装置。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明，其中，贯穿全文，相似的参考标号用于指代相似的元件。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对其的透彻理解。但是，很明显，没有这些具体细节也可以实践本发明。在其他实例中，以框图形式示出了公知的结构和装置以便于对其进行描述。
对于零售商而言，重要的是要有一种方法来识别产品和库存以进行库存控制和后勤目的。对于零售商而言，同样重要的是使用防盗特定(通常称为物品监视系统)的盗窃控制过程。这样的系统利用技术来防止入店行窃或任何其他未经授权从商店环境移走财产。更具体地，将电子标签附着到商店商品，在正常地将商店商品出售或发放给顾客之后可以移除或停用电子标签。商店出口处还设有检测系统，以检测是否有人试图移走带有启用的标签的物品，这时会发出警报，以向商店员工警告该情况。不幸的是，无法在视觉上查看标签是否已正确停用，这会导致许多误报和对合法客户的潜在骚扰。因此，期望将具有视觉指示器的物品监视或安全技术结合到现有的RFID标签中，该RFID标签用于在商店环境中跟踪商品。此外，单个多用途装置将减少商家的总成本。迄今为止，使用视觉指示器的物品监视或安全系统需要单独的电源(例如电池)，使得此类技术的组合成本高昂。
本发明公开了一种双重用途的物品监视或安全系统，该系统将诸如商品标签的RFID装置与EAS系统的防篡改能力连接，其还包括视觉指示器，用于视觉地指示标签是否处于启用状态或已被停用。过去，由于LCD受电流影响，因此使用液晶显示器(“LCD”)来显示产品信息。然而，传统的LCD需要相对大量的功率，并且经常需要存在电池或外部电源。
双稳态或“零功率”显示器是可以在没有功率的情况下保持图像的LCD。液晶存在于两种稳定的取向之一，例如“白色”和“黑色”，而没有功率输入。仅需要功率来改变图像。胆甾型液晶显示器(“ChLCD”)采用手性的螺旋结构液晶。ChLCD类似地具有稳定状态的特点，该稳定状态不需要功率即可长时间保持显示信息。这些状态是焦锥(focal conic)状态(暗状态)和平面状态(亮状态)。因此，这些显示器可以长时间保持图像，而不会消耗任何可观的功率，并且仅需要很小的电压即可将图像从一种状态切换到另一种状态。
首先参考附图，图1示出了与商品10一起使用的EAS系统100。物品监视或安全系统100包括防篡改装置102。防篡改装置102具有RFID能力，并且进一步包括RFID部件104和与RFID部件104电通信或可操作地耦合到该RFID部件104的物品监视或安全部件114。如图2所示，防篡改装置102可以附着到商品10，或将从物品监视或安全保护中受益的任何物件。
如图3中最佳示出的，RFID部件104优选地包括微芯片106、至少一个天线108和电容器110。微芯片104可以是能够操作RFID部件104和物品监视或安全部件114的的双重用途或双重模式类型的微芯片。至少一个天线108操作性地耦合到微芯片106，并且可以是可与RFID标签一起使用的任何类型的天线，例如但不限于偶极天线、缝隙天线、单桅天线(sloopantenna)、环形天线等或其任意组合。电容器110与微芯片106集成以形成电路112。电容器可以在连接到充电电路时存储电能，并且当与充电电路断开连接时可以耗散所存储的能量，从而充当临时电池。因此，当更换电池或不存在电池时，电容器通常用于电子装置中以维持电源。尽管该特定实施例采用电容器110作为电源，但是RFID部件104可以替代地包括本领域普通技术人员已知的任何其他电源。
图3中的物品监视或安全部件114进一步包括显示元件116。显示元件116电耦合或以其他方式操作性地耦合到RFID部件104。显示元件116包括视觉指示器118，其能够向用户指示RFID部件104是否是完好的。这样，RFID部件104作为电子密封件进行操作，并且物品监视或安全部件114用该密封件提供篡改的视觉指示。如图4最佳所示，当RFID部件104的电路112不断开(unbroken)时，显示元件116指示防篡改装置102的完好性。
如图5最佳地所示，当电路112断开或中断时，显示元件116指示防篡改装置102已被更改。当电路112被中断时，视觉指示器118发生光学改变。更具体地，当完好的电路断开或短路时发生的来自电容器110的电压改变提供了驱动显示元件116的改变的电力。然后，当RFID部件104中的电压改变时，视觉指示器118启用。这样，不需要电池或其他外部电源来提供视觉指示器118的变化，该变化示出了防篡改装置102是否已经被篡改。
因此，显示元件116不需要外部电源来指示当RFID部件104完好时的第一状态120(如图4所示)，和第二状态120，如图5所示。在一个实施例中，显示元件116是双稳态显示器。双稳态显示器可以是ChLCD显示器。这是有利的，因为它可以在没有电源的情况下保持指示第一状态120的图像。指示RFID部件104何时完好的第一状态120可以是相对暗的状态或颜色，例如黑色。指示何时RFID部件104不再完好的第二状态122可以是相对亮的状态或颜色，例如白色。第一状态120也可以是焦锥状态，而第二状态122可以是平面状态。双稳态显示器的另一个优点是状态变化通常是单向的或永久的。这样，将会存在无法被轻易逆转的完好性和篡改的状态的明显的可见指示。
上面已经描述的内容包括所要求保护的主题的示例。当然，不可能为了描述所要求保护的主题的目的而描述组件或方法的每种可能的组合，但是本领域的普通技术人员可以认识到，所要求保护的主题的许多进一步的组合和置换是可能的。因此，要求保护的主题旨在涵盖落入所附权利要求书的精神和范围内的所有这样的改变、修改和变化。此外，就在详细描述或权利要求中使用术语“包括”的程度而言，该术语旨在以当在权利要求中用作过渡词时解释“包含”时类似于术语“包含”的方式是包含性的。

Claims (20)

1.一种防篡改装置，包括：
RFID部件；和
具有显示元件的物品监视或安全部件，所述显示元件用于指示对所述防篡改装置的篡改。
2.根据权利要求1所述的防篡改装置，其中，所述RFID部件包括微芯片、可操性地耦合到所述微芯片的天线以及与所述微芯片集成的电容器，并且进一步地，其中，所述显示元件操作性地耦合到所述RFID部件以指示所述RFID部件的完好性。
3.根据权利要求2所述的防篡改装置，其中，所述天线选自由偶极天线、缝隙天线、单桅天线和环形天线组成的组。
4.根据权利要求2所述的防篡改装置，其中，所述微芯片和所述电容器形成电路。
5.根据权利要求4所述的防篡改装置，其中，所述显示元件指示所述电路何时完好。
6.根据权利要求4所述的防篡改装置，其中，所述显示元件指示所述电路何时断开。
7.根据权利要求1所述的防篡改装置，其中，所述显示元件包括视觉指示器。
8.根据权利要求7所述的防篡改装置，其中，所述视觉指示器能够在没有外部电源的情况下进行操作。
9.根据权利要求1所述的防篡改装置，其中，所述显示元件是双稳态显示器。
10.根据权利要求1所述的防篡改装置，其中，所述显示元件是胆甾型液晶显示器。
11.根据权利要求1所述的防篡改装置，其中，在不使用外部电源的情况下，所述显示元件在所述RFID部件完好时指示第一状态，并且在所述RFID部件不完好时指示第二状态。
12.根据权利要求11所述的防篡改装置，其中，所述第一状态是相对暗的状态，并且所述第二状态是相对亮的状态。
13.一种RFID防篡改装置，包括：
RFID部件；并且
所述RFID部件操作性地连接至显示元件，该显示元件具有视觉指示器，该视觉指示器电耦合至所述RFID部件以指示所述RFID部件的完好性。
14.根据权利要求13所述的防篡改装置，其中，所述显示元件是双稳态显示器。
15.根据权利要求13所述的防篡改装置，其中，当所述RFID部件完好时，所述视觉指示器指示第一状态。
16.根据权利要求13所述的防篡改装置，其中，当所述RFID部件不完好时，所述视觉指示器指示第二状态。
17.根据权利要求13所述的防篡改装置，其中，所述视觉指示器的改变是单向的。
18.一种电子物品监视系统，包括：
RFID部件；和
物品监视或安全部件，所述物品监视或安全部件具有显示元件，该显示元件具有电耦合至所述RFID部件的视觉指示器，其中，所述视觉指示器能够在第一状态和第二状态之间交替，而无需外部电源。
19.根据权利要求18所述的防篡改装置，其中，所述视觉指示器由于所述RFID部件中的电压变化而被启用。
20.根据权利要求18所述的防篡改装置，其中，所述第一状态是焦锥状态，并且所述第二状态是平面状态。
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