CN112784933A - 关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统和其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统，其包括无线射频辨识标签、读取器、解译器以及注册解析云。无线射频辨识标签装载实体关联数字服务的标识码，无线射频辨识标签具备第一频段和第二频段的双频段功能。读取器通过第一频段传送读取讯号至无线射频辨识标签，用以读取标识码，无线射频辨识标签通过第二频段广播连结讯号。解译器接收连结讯号，通过解译后将标识码传送至读取器，再通过注册解析云认证后取得关联数字服务。通过私有射频频率及解译器的转发程序，避免误读一个恶意的标识码。

Description

关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统和其操作方法

技术领域

本发明是关于一种提供真实世界中的实体关联到虚拟世界的数字服务的系统和其操作方法，特别是关于一种具有不同发射频率的无线射频辨识系统和相应的操作方法。

背景技术

在一个实体上取得数字服务的方法，先将数字服务的网路的路径给予编码后成为标识符，再印刷成条码标签，或者以电子讯号封入无线射频辨识(RFID)标签中，条码标签经过光学扫描机以扫描标识符，无线射频辨识标签经读码机以射频技术取得电子讯号，经过软体解析为标识码后取得资讯。取得数字服务常用以手机应用程式扫描QR code，标识符经解析后取得网址前往数字世界取得内容、交易等等数字服务，这样的应用存在下列的问题：

印刷标签及无线射频辨识标签是通用标准规格，这些标签容易取得而仿制，实体可被任意人标识恶意的资讯。

在使用通用的读码应用程式进行扫描取得数字服务过程中，只有使用者的应用程式及访问的数字服务接口的二方会有访问的记录，此记录容易被否认、变造或伪造。

目前以手机应用程式扫图形码的应用，以QR code后取得数字服务如电子交易、小额支付等为多，如Line pay、Apple pay及微信支付宝等等，这些为有公信力、知名的大型实体公司，以建全的网路通讯架构及安全交易认证的机制，提供数字服务。在参与实体提供标签被扫描方及用手机应用程式进行读码方，都是事先已登录此交易平台的会员，完成特定的数字服务，但仍存在一个风险，使用者在读码时无法判断其标签的真伪，若扫描到一个伪制的标签，可能有前往钓鱼网站的风险，所以在读码时可以判断标签的真伪，是决定访问取得数字服务的一个重要的安全课题。

综上所述，在现有的无线射频辨识系统及操作当中，仍然具有部分安全上的问题，因此，本发明的发明人思索并设计一种无线射频辨识系统和相应的操作方法，以针对现有技术的缺失加以改善，进而增进产业上的实施利用。

发明内容

有鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的就是在提供真实世界中的关联到虚拟世界的数字服务的方法，以一个私有的射频频率的技术，建构一个封闭式无线射频辨识系统，解决被仿、被骇等现有问题。

根据本发明的一目的，提出一种关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统，其包括无线射频辨识标签、读取器以及解译器。无线射频辨识标签装载关联数字服务的标识码，无线射频辨识标签具备第一频段和第二频段的双频段功能。读取器通过第一频段传送读取讯号至无线射频辨识标签，用以读取标识码，无线射频辨识标签通过第二频段广播连结讯号。解译器接收连结讯号，通过解译后将标识码传送至读取器。

优选地，关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统还可包括注册解析云，注册解析云存储标识码的标识码注册数据，标识码注册数据包括连结和元数据。

优选地，关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统还可包括数字服务目标云，读取器传送标识码至注册解析云，通过标识码注册数据将连结和元数据回传至读取器，使读取器连至数字服务目标云以存取当中的服务内容。

优选地，注册解析云可存储读取器的读取器注册数据，读取器注册数据包括读取器识别码和解译器识别码。

优选地，读取器注册数据还可包括对应读取器识别码的读取器演算法和对应解译器识别码的解译器演算法。

根据本发明的另一目的，提出一种关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统的操作方法，其包括以下步骤：通过读取器传送第一频段的读取讯号至无线射频辨识标签；无线射频辨识标签通过第二频段将装载关联数字服务的标识码以连结讯号播送至解译器；以及解译器将连结讯号解译后，将标识码传送至读取器。

优选地，无线射频辨识标签的标识码注册数据可存储于注册解析云，标识码注册数据包括连结和元数据。

优选地，操作方法还可包括以下步骤：读取器将标识码传送至注册解析云；以及注册解析云将连结和元数据回传至读取器，使读取器连至数字服务目标云以存取当中的服务内容。

优选地，注册解析云可存储所述读取器的读取器注册数据，读取器注册数据包括读取器识别码和解译器识别码。

优选地，注册解析云可传送对应读取器识别码的读取器演算法和对应解译器识别码的解译器演算法至读取器，读取器传送解译器演算法至解译器，解译器和读取器分别通过解译器演算法和读取器演算法计算令牌。

优选地，读取器接收解译器的令牌，通过读取器演算法计算新的令牌，并通过注册解析云验证令牌后至数字服务目标云取得授权。

承上所述，依本发明的关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统及其操作方法，其可具有一或多个下述优点：

(1)一个数字服务的网址路径，可被编码标识化后，封装在一个不容易被仿制及窜改、不易污损、可耐久使用的载体标签，无线射频辨识标签的特性最为适当的选择，且让大众使用普遍的行动装置如手机，即可随手读取无线射频辨识标签探索实体关联的数字服务，如多媒体内容、交易、控制及沈浸式服务如AR等等，为了避免无线射频辨识标签被伪造、被骇等等网路恶意的风险，在现有的无线射频辨识技术应用中，增加鉴别无线射频辨识标签真伪的手段，通过转发器使用私有射频频率接收无线射频辨识标签的标识码，再转发给手机的读码应用程式，提前在读取无线射频辨识标签的标识码的取码过程中，增加一个转发器避免误读一个恶意的标识码。

(2)建立一个注册解析云，将整个读码、解析及取数字服务的流程，创链在一个安全、不可否认及有记录的平台，形成一个封闭型的无线射频辨识系统，在真实世界的实体可以在虚拟世界可有多个数字服务的关联，如个人、商务、公共事业及各行各业，都可以使用此封闭型的RFID系统为做多样化的开放性的数字服务。

(3)一个实体可能具有个相同的多个实体被安置在不同的地点，可对应相同的标识码取得相同的数字服务，但在不同地点时会因对象、地点、时间等等条件，给予不同分级的数字服务，所以多个相同的标识码可给予不同的令牌，则可让实体拥有者可以根据访问者设计更精准的客制化数字服务。

(4)一般行动装置都具有GPS或即时的地理位置资料，绑定手机识别码及解译器可以让提供数字服务的拥有者，可以认证访问者的身份，及适合使用注册的工具，且在正确的位置读取正确的无线射频辨识标签，这些是以本发明的无线射频辨识的私有射频标签、解译器、令牌、演算法及注册解析云都是在建构一个以前台无线射频辨识系统，能让对的访问者，使用正确的工具，在什么地点取得正确的标识码，数字服务目标云依这些的条件，派送对应的数字服务，在整过流程过程中经过不同的射频转发，身份注册管理、演算法及令牌等等不同的软、硬件系统的转换，达到鉴权、解析、授权的目的，其目的在建构一个安全的万物都可连网取得虚拟世界的数字服务的关联入口系统。

附图说明

为使本发明的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效更为显而易见，兹将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下：

图1为本发明实施例的封闭型无线射频辨识系统的示意图；

图2为本发明实施例的无线射频辨识标签的示意图；

图3为本发明实施例的解译器的示意图；

图4为本发明实施例的封闭型无线射频辨识系统的系统功能示意图；

图5为本发明实施例的无线射频辨标签注册方法的流程图；

图6为本发明实施例的封闭型无线射频辨识系统的操作方法的流程图；

图7为本发明另一实施例的封闭型无线射频辨识系统的操作方法的流程图。

具体实施方式

为了解本发明的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效，兹将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的图，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本发明实施后的真实比例与精准配置，故不应就附图的比例与配置关系解读、局限本发明于实际实施上的权利范围，合先叙明。

在附图中，为了清楚起见，放大了层、膜、面板、区域、导光件等的厚度或宽度。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的组件。应当理解，当诸如层、膜、区域或基板的组件被称为在另一组件“上”或“连接到”另一组件时，其可以直接在另一组件上或与另一组件连接，或者中间组件可以也存在。相反地，当组件被称为“直接在另一组件上”或“直接连接到”另一组件时，不存在中间组件。如本文所使用的“连接”，其可以指物理及/或电性的连接。再者，“电性连接”或“耦合”可为二组件间存在其它组件。此外，应当理解，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”在本文中可以用于描述各种组件、部件、区域、层及/或部分，其用于将一个组件、部件、区域、层及/或部分与另一个组件、部件、区域、层及/或部分区分开。因此，仅用于描述目的，而不能将其理解为指示或暗示相对重要性或者其顺序关系。

除非另有定义，本文所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属技术领域的通常知识者通常理解的含义。将进一步理解的是，诸如在通常使用的字典中定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术和本发明的上下文中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化的或过度正式的意义，除非本文中明确地如此定义。

请参阅图1，其为本发明实施例的封闭型无线射频辨识系统的示意图。如图所示，封闭型无线射频辨识系统100包括无线射频辨识标签10、读取器20、解译器30、注册解析云40以及数字服务目标云50。无线射频辨识标签10装载实体关联数字服务的标识码，无线射频辨识标签10是具备第一频段和第二频段的双频段功能。第一频段可为现有无线传电通讯的频段，如蓝牙/WiFi射频，读取器20可为具有无线通讯功能的手持装置，如手机。读取器20可安装特定的应用程式(APP)，通过无线传电通讯传送读取讯号至无线射频辨识标签10，用以读取标识码90。无线射频辨识标签10的封装讯息为标识码，接受读取器20的射频传电后得到电能，启动内部的控制器将标识码90由第二频段广播。第二频段可为私有射频频段，其要为政府特许专用的射频频段，如VHF/UHF，或者此某ISM射频频段经自定的封包、信号的调变、资料加密演算法及通讯协议，他人无法使用，此无线射频辨识标签10使用此私有射频频段将包括标识码90的连结讯号广播。解译器30具有和无线射频辨识标签10的相同私有射频频段、手机通用射频频段如蓝牙/WiFi，以及无线传电通讯的模块，收到无线射频辨识标签10在私有射频广播的标识码，可经过演算解译后，再由手机通用射频将该资料转发给读取器20。

读取器20通过互联网连接到注册解析云40以及数字服务目标云50。注册解析云40存储标识码90的标识码注册数据，标识码注册数据包括连结和元数据。读取器20传送标识码90至注册解析云40，通过标识码注册数据将连结和元数据回传至读取器20，使读取器20连至数字服务目标云50以存取当中的服务内容。数字服务内容51可包括远端遥控、人工智能多媒体交易、电子交易、软件、计算、存储等数字服务。

此外，注册解析云40可存储读取器20的读取器注册数据，读取器注册数据包括读取器识别码和解译器识别码，以及对应读取器识别码的读取器演算法和对应解译器识别码的解译器演算法。上述编码及演算法可用来计算下列参数：

标识码：一个代码，以数字、文字及符号所组成，标示一个实体对应到数字服务的关联代码，此标识码经由注册解析云40的解析，可取得此实体注册的元数据及取得数字服务的网址(URL)。

信标：一个代码，以数字、文字及符号所组成，标示以读取器20读码应用程式对一个无线射频辨识标签10读码时的注记。

令牌：一个代码，以数字、文字及符号所组成的集合，可被分割、重组、运算或者能被自然语言处理。

请参阅图2，其为本发明实施例的无线射频辨识标签的示意图。如图所示，无线射频辨识标签11的架构具有无线传电通讯模块12、私有射频传电通讯模块13、电源管理模块14、主控制器15及记忆体16等主要功能模块，可以由无线传电通讯模块12或者私有射频传电通讯模块13由射频取得传电及讯令，将电能供给主控制器15及私有频通讯模块13，主控制器15把存储在记忆体16中的标识码读出，由私有射频通讯模块13将标识码后广播，记忆体16由只写一次记忆体及其他可覆写的记忆体所组合，除了记录提供标识码外，也存储讯令、令牌及信标等参数，以及存储主控制器15运行所需的程式及参数。

请参阅图3，其为本发明实施例的解译器的示意图。如图所示，解译器31的架构具有手机通用射频模块32、私有射频传电通讯模块33、电源管理模块34、主控制器35、电源36、IO接口37及记忆体38等主要功能模块的组合，在解译器31需和读取器，如手机进行配对，当读取器的读码应用程式对无线射频辨识标签进行读码时，即同步通知解译器以私有射频传电通讯模块33扫码，收到无线射频辨识标签的标识码后以手机通用射频模块32传给读取器。主控制器35可以控制标识码的转发程序，主控制器35可以执行演算法，记忆体38由只写一次记忆体及其他可覆写的记忆体所组合，除了记录提供标识码外，也存储讯令、令牌及信标等参数，以及存储主控制器35运行所需的程式及参数。IO接口37为对外部其他装置的讯令接口，解译器31可以单独工作，或者控制其他装置，也能被其他装置所控制。

请参阅图4，其为本发明实施例的封闭型无线射频辨识系统的系统功能示意图。本发明的注册解析云40，其主要负责的功能架构图，如图所示，具有标识码注册41、用户注册42、标识码解析43及数字服务访问授权44等功能。标识码注册41让一个实体的拥有者注册关联数字服务的网址连结及元数据，元数据包括对应数字服务的网址路径、说明描述、访问者认证及授权访问的方式，注册解析云40根据元数据的特性给予一个标识码，对数字服务有授权访问有授权管理时，则会加发一个令牌，实体拥有者可将此标识码及令牌经手机或者写入装置写入无线射频辨识标签。用户注册42是提供访问者将其使用读码工具：手机读码应用程式21及解译器30进行绑定及注册，在访问数字服务的应用中有需对访用者进行授权管理，但应用程式及网路的安全不容易保障，所以在手机读码应用程式21及解译器30注册后，各取得一个私有、唯一及不重复演算法，演算法在读码解析过程中会对令牌进行运算，注册解析云40在取得最后结果后，则可判断访问者的身份真实性，给予访问数字服务的授权。标识码解析43的功能为接受手机读码应用程式21的标识码后，提供网址及元数据。数字服务访问授权44的功能为接受到手机读码应用程式21的标识码及运算后令牌进行认证，经确认正确后转发数字服务目标云50取得访问令牌，再转发给手机读码应用程式21。

本发明的手机读码应用程式21为安装在行动装置如手机的一个读取无线射频标签10的应用程式，其手机读码应用程式21可控制行动装置的射频传电及读码，以及执行演算法。

请参阅图5，其为本发明实施例的无线射频辨标签注册方法的流程图。如图所示，无线射频辨标签注册方法包括以下步骤(A01～A03)：步骤A01：由实体的拥有者向注册解析云40注册(网址和元数据)后；步骤A02：传送标识码给手机读码应用程式21；以及A03：经由读取器以近场通讯(NFC)传电和写标识码，写入无线射频标签10的可写一次记忆体中。

请参阅图6，其为本发明实施例的封闭型无线射频辨识系统的操作方法的流程图。如图所示，封闭型无线射频辨识系统的操作方法包括以下步骤(B01～B08)：

步骤B01：蓝牙通讯读码(信标)：由手机读码应用程式21通知解译器30要读码的信标，解译器30开始以私有射频扫描信号。

步骤B02：近场通讯(NFC)传电(信标)：把手机靠近无线通讯射频标签10，手机读码应用程式21会用手机的近场通讯(NFC)功能对无线通讯射频标签10传电，且通讯中载入讯令及此次读码的信标。

步骤B03：私有射频(标识码+信标):无线通讯射频标签10得到足够的电能后，以私有射频广播标识码及信标。

步骤B04：蓝牙射频(标识码+信标):解译器30扫描到无线通讯射频标签10广播的标识码且具有相同的信标，则用蓝牙射频将标识码及信标传回给手机读码应用程式21。

步骤B05：解析(标识码+手机ID):手机读码应用程式21取得标识码，将代表访问者身份的手机识别码(ID)及标识码传送给注册解析云40。

步骤B06：目的位址(URL+元数据):注册解析云40认证访问者身份后，将标识码解析后，回传手机读码应用程式21的解析结果，即网址(URL)及元数据。

步骤B07：取数字服务(URL+手机ID):手机读码应用程式21将取数字服务网址及手机标识码，访问数字服务目标云50。

步骤B08：数字服务：数字服务目标云50确认手机识别码的访问者身份，则派送手机读码应用程式21数字服务。

请参阅图7，其为本发明另一实施例的封闭型无线射频辨识系统的操作方法的流程图。如图所示，封闭型无线射频辨识系统的操作方法包括以下步骤(C01～C15)：

步骤C01：蓝牙配对连线：手机读码应用程式21蓝牙射频和解译器30配对连线建立通讯。

步骤C02：(解译器ID)：解译器30将内罝的解译器识别码(ID)传送给手机读码应用程式21。

步骤C03：注册(转发解译器ID和手机ID)：手机读码应用程式21将(转发解译器识别码(ID)和手机识别码(ID))向注册解析云40注册，绑定手机及转发解译器为代表访问身份及工具。

步骤C04：(转发解译器演算法和手机演算法)：注册解析云40对注册的手机及转发解译器各派送唯一的演算法，用于对要授权的数字服务的令牌可进行验证运算。

步骤C05：(转发解译器算法)：手机读码应用程式21转派送转发解译器演算法。

步骤C06：近场通讯(NFC)传电读码(信标):把手机靠近无线通讯射频标签10，手机读码应用程式21会用手机的近场通讯(NFC)功能对无线通讯射频标签10传电，且通讯中载入讯令及此次读码的信标。

步骤C07：蓝牙通讯读码(信标)：手机读码应用程式21以蓝牙通讯传送解译器读码信标进行扫描。

步骤C08：私有射频(标识码和令牌和信标):无线通讯射频标签10得到足够的电能后，以私有射频广播标识码、信标和令牌。

步骤C09：蓝牙射频(标识码和令牌1和信标):解译器30以私有射频扫描到无线通讯射频标签10广播的标识码且具有相同的信标，将同时接收到令牌以被注册解析云40派送的演算法进行运算后得到令牌1，则用蓝牙射频将标识码、令牌1和信标传回给手机读码应用程式21。

步骤C10：解析(标识码和手机ID和令牌2):手机读码应用程式21取得标识码、信标和令牌1后，检验信标正确性后，将令牌1进行内置的演算法得到令牌2，将标识码、识别码(ID)和令牌2传送给注册解析云40。

步骤C11：取授权(URL和手机ID):注册解析云40确认令牌2正确后，将标识码解析后取得网址，将(网址(URL)和识别码(ID))传送给数字服务目标云50。

步骤C12：授权访问(手机ID和URL和令牌3)：数字服务目标云依照(网址和手机识别码(ID))的使用者身份及要取的数字服务内容，派送一次性的令牌3，将授权访问(手机识别码(ID)和网址(URL)和令牌3)传送给注册解析云40。

步骤C13：解析结果(URL和元数据和令牌3)：注册解析云40接送到数字服务目标云的授权问令牌3后，将解析结果(网址(URL)和元数据和令牌3)传送给手机读码应用程式21。

步骤C14：取数字服务(URL和手机ID和令牌3)：手机读码应用程式21取得解析结果后，将(网址(URL)和手机识别码(ID)和令牌3)访问数字服务目标云50。

步骤C15：数字服务：数字服务确认手机识别码(ID)访问者身份及令牌3正确性后，即可派送手机读码应用程式21数字服务。

以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括于权利要求书中。

Claims (11)

1.一种关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统，其特征在于，所述关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统包括：

无线射频辨识标签，装载关联数字服务的标识码，所述无线射频辨识标签具备第一频段和第二频段的双频段功能；

读取器，通过所述第一频段传送读取讯号至所述无线射频辨识标签，用以读取所述标识码，所述无线射频辨识标签通过所述第二频段广播连结讯号；以及

解译器，接收所述连结讯号，通过解译后将所述标识码传送至所述读取器。

2.如权利要求1所述的关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统，其特征在于，所述关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统还包括注册解析云，所述注册解析云存储所述标识码的标识码注册数据，所述标识码注册数据包括连结和元数据。

3.如权利要求2所述的关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统，其特征在于，所述关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统还包括数字服务目标云，所述读取器传送所述标识码至所述注册解析云，通过所述标识码注册数据将所述连结和所述元数据回传至所述读取器，使所述读取器连至所述数字服务目标云以存取当中的服务内容。

4.如权利要求3所述的关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统，其特征在于，所述注册解析云存储所述读取器的读取器注册数据，所述读取器注册数据包括读取器识别码和解译器识别码。

5.如权利要求4所述的关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统，其特征在于，所述读取器注册数据还包括对应所述读取器识别码的读取器演算法和对应所述解译器识别码的解译器演算法。

6.一种关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过读取器传送第一频段的读取讯号至无线射频辨识标签；

所述无线射频辨识标签通过第二频段将装载关联数字服务的标识码以连结讯号播送至解译器；以及

所述解译器将所述连结讯号解译后，将所述标识码传送至所述读取器。

7.如权利要求6所述的关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统的操作方法，其特征在于，所述无线射频辨识标签的标识码注册数据存储于注册解析云，所述标识码注册数据包括连结和元数据。

8.如权利要求7所述的关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统的操作方法，其特征在于，还包括以下步骤：

所述读取器将所述标识码传送至所述注册解析云；以及

所述注册解析云将所述连结和所述元数据回传至所述读取器，使所述读取器连至数字服务目标云以存取当中的服务内容。

9.如权利要求8所述的关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统的操作方法，其特征在于，所述注册解析云存储所述读取器的读取器注册数据，所述读取器注册数据包括读取器识别码和解译器识别码。

10.如权利要求9所述的关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统的操作方法，其特征在于，所述注册解析云传送对应所述读取器识别码的读取器演算法和对应所述解译器识别码的解译器演算法至所述读取器，所述读取器传送所述解译器演算法至所述解译器，所述解译器和所述读取器分别通过所述解译器演算法和所述读取器演算法计算令牌。

11.如权利要求10所述的关联数字服务的封闭型无线射频辨识系统的操作方法，其特征在于，所述读取器接收所述解译器的令牌，通过所述读取器演算法计算新的令牌，并通过所述注册解析云验证后至所述数字服务目标云取得授权。

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