DE102019008885A1

DE102019008885A1 - Device and method for marking objects

Info

Publication number: DE102019008885A1
Application number: DE102019008885.9A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2019-12-19
Publication date: 2021-06-24
Also published as: WO2021123400A1

Abstract

In einer Trägerflüssigkeit werden kleine Partikel suspendiert. Diese Suspension wird auf die zu markierenden Objekte gedruckt. Durch das Eintrocknen der Flüssigkeit werden die Partikel an zufälliger Positionen in einer Trägermatrix immobilisiert, im Folgenden als Partikelcode bezeichnet. Da diese Verteilung nicht reproduzierbar ist, ist somit eine absolute Fälschungssicherheit gegeben. Anschließend wird die Verteilung der Partikel in der Matrix elektronisch erfasst und abgespeichert. Aus den elektronisch erfassten Daten wird dann ein elektronischer Code (Zuordnungswert) generiert. Dieser Zuordnungswert kann dann in einer Datenbank gespeichert werden. Wird das markierte Objekt gescannt wird von der Software des Scanners dieser Zuordnungswert erneut errechnet und mit dem gespeicherten Zuordnungswert verglichen. Bei Verdacht auf eine Manipulation kann dann das Bild des gedruckten Partikelcodes aufgenommen und kann mit dem Originalabbild verglichen werden.Small particles are suspended in a carrier liquid. This suspension is printed on the objects to be marked. As the liquid dries out, the particles are immobilized at random positions in a carrier matrix, referred to below as the particle code. Since this distribution cannot be reproduced, there is absolute security against forgery. The distribution of the particles in the matrix is then electronically recorded and saved. An electronic code (assignment value) is then generated from the electronically recorded data. This assignment value can then be stored in a database. If the marked object is scanned, the scanner software recalculates this assignment value and compares it with the saved assignment value. If manipulation is suspected, the image of the printed particle code can then be recorded and compared with the original image.

Description

Viele Gegenstände wie z.B. Geräte, Kunstgegenstände, Münzen (insbesondere antike Münzen), Computerchips, Elektronikartikel und Elektronikbausteine werden häufig gefälscht und zum Schaden der Kunden und der Hersteller auf den Markt geworfen. Während einfache Plagiate leicht zu erkennen sind, ist die Verwendung minderwertiger Elektronikkomponenten in Geräten wie z.B. Autos schwer zu erkennen und kann gravierende Konsequenzen für den Besitzer haben. Sicherungssysteme wie z.B. Barcodes, DNA Barcodes, Seriennummern sind relativ groß und leicht zu fälschen. Versteckte System wie DNA Barcodes sind zudem aufwändig auszulesen und für den Laien daher auch nicht verifizierbar. Gesucht wird hier ein System, das leicht herzustellen ist, leicht auszulesen ist und (weitgehend) fälschungssicher ist. Für viele Anwendungen muss das System zudem miniaturisierbar sein.Many items such as devices, works of art, coins (especially antique coins), computer chips, electronic items and electronic components are often counterfeited and thrown onto the market to the detriment of customers and manufacturers. While simple plagiarism is easy to spot, the use of inferior electronic components in devices such as cars is difficult to spot and can have serious consequences for the owner. Security systems such as barcodes, DNA barcodes, serial numbers are relatively large and easy to forge. Hidden systems such as DNA barcodes are also laborious to read and therefore cannot be verified by laypeople. We are looking for a system that is easy to manufacture, easy to read and (largely) forgery-proof. For many applications, the system must also be miniaturizable.

Die Lösung dieser Probleme lässt sich folgendermaßen realisieren: In einer Trägerflüssigkeit werden kleine Partikel suspendiert (Mikropartikelzubereitung). Diese Suspension wird auf die zu markierenden Objekte gedruckt. In einer Ausführungsform ist dabei die Position auf dem Gegenstand, wohin der Partikelcode gedurckt wird, vorbestimmt (Z.B. linke obere Ecke, Rand, Zielstruktur). Durch das Eintrocknen der Flüssigkeit werden die Partikel in einer Trägermatrix immobilisiert. Diese wird im Folgenden als Partikelcode bezeichnet. Anschließend wird die Verteilung der Partikel in der Matrix elektronisch erfasst und abgespeichert (im nachfolgenden als Bild bezeichnet). Aus den elektronisch erfassten Daten wird dann ein elektronischer Code generiert (im weiteren als Zuordnungswert bezeichnet). Dieser Zuordnungswert kann dann in einer Datenbank gespeichert werden. Wird das markierte Objekt gescannt, wird von einer Software dieser Zuordnungswert erneut errechnet und mit dem gespeicherten Zuordnungswert verglichen. Bei Verdacht auf eine Manipulation kann dann das Bild des gedruckten Partikelcodes aufgenommen und mit dem Originalabbild verglichen werden.The solution to these problems can be implemented as follows: Small particles are suspended in a carrier liquid (microparticle preparation). This suspension is printed on the objects to be marked. In one embodiment, the position on the object where the particle code is printed is predetermined (e.g. upper left corner, edge, target structure). As the liquid dries out, the particles are immobilized in a carrier matrix. This is referred to below as the particle code. The distribution of the particles in the matrix is then electronically recorded and stored (hereinafter referred to as image). An electronic code is then generated from the electronically recorded data (hereinafter referred to as the assignment value). This assignment value can then be stored in a database. If the marked object is scanned, this assignment value is recalculated by software and compared with the saved assignment value. If manipulation is suspected, the image of the printed particle code can then be recorded and compared with the original image.

Die relative Fälschungssicherheit wird dadurch erzeugt, dass die Partikel in einer bestimmten Konzentration in der Trägerflüssigkeit vorliegen. So sind bevorzugt pro Partikelcode 5-50 Partikel eingesetzt, die bevorzugt nicht mehr als 5% der Fläche des Partikelcodes belegen. Die Verteilung der Partikel erfolgt zufällig. Insbesondere wenn wenige Partikel gedruckt werden, so erfolgt die Auswahl der gedruckten Partikel statistisch. D.h. bei einer Zielzahl von 10 Partikeln ist mit Verteilungen von 7-13 Partikeln zu rechnen, die sich an jeweils einer zufälligen Position der Markierung befinden. Aufgrund der zufälligen Verteilung ist es auch unmöglich solche Partikelcodes, außer in ganz besonderen Ausnahmefällen und nur mit hohem Aufwand, nachzumachen. Um eine möglichst statistische Verteilung der Partikel zu gewährleisten ist es vorteilhaft, wenn die Partikel so beschichtet sind, dass sie nicht zum Zusammenlagern neigen. Solche beschichteten Partikel sind kommerziell erhältlich und können z.B. durch durch Aufbringen von Carboxy- oder Glykolgruppen auf Polymerpartikel erzeugt werden.The relative security against forgery is generated by the fact that the particles are present in a certain concentration in the carrier liquid. For example, 5-50 particles are preferably used per particle code, which preferably do not occupy more than 5% of the area of the particle code. The particles are distributed randomly. In particular, when a few particles are printed, the selection of the printed particles takes place statistically. This means that with a target number of 10 particles, distributions of 7-13 particles are to be expected, each of which is at a random position on the marking. Due to the random distribution, it is also impossible to reproduce such particle codes, except in very special exceptional cases and only with great effort. In order to ensure the most statistical distribution of the particles possible, it is advantageous if the particles are coated in such a way that they do not tend to agglomerate. Such coated particles are commercially available and can be produced, for example, by applying carboxy or glycol groups to polymer particles.

In einer Ausführungsform werden die Partikel in einer Lösung aufgebracht, die einen Lack enthält, der beim Eintrocknen die Partikel fixiert und/oder schützt. Dieser Lack kann organisch sein (z.B. Acrylatlack) oder anorganisch (z.B. Wasserglas). Besonders wichtig ist, dass ein solcher Lack in der Lage ist lange genug stabil zu bleiben. Zudem ist es von Vorteil, wenn der Lack eine andere optische Dichte als die Partikel hat und wenn der Lack für die Art oder Wellenlänge der Detektion durchlässig ist. Bei Lumineszenzmessungen ist es von Vorteil, wenn der Lack nicht mit Anregung und Detektion der Lumineszenz interferiert. Eine Interferenz kann z.B. dadurch stattfinden, dass der Lack in der gleichen Wellenlänge wie die Partikel fluoresziert. Für Detektion des Partikelcodes kann es hilfreich sein, wenn der Lack für die Kamera erkennbar ist. Dazu kann der Lack in eingefärbt sein. Farbe erstreckt sich dabei nicht nur auf den Bereich der Reflektion von Licht sondern auch auf den Bereich der Fluoreszenz. Die Farbe des Lacks darf dabei nicht mit der Detektion des Partikelcodes interferieren. Z.B. Lack fluoresziert gelb und die Partikel fluoreszieren rot.In one embodiment, the particles are applied in a solution that contains a lacquer that fixes and / or protects the particles when they dry. This paint can be organic (e.g. acrylate paint) or inorganic (e.g. water glass). It is particularly important that such a paint is able to remain stable long enough. In addition, it is advantageous if the lacquer has a different optical density than the particles and if the lacquer is permeable to the type or wavelength of the detection. In the case of luminescence measurements, it is advantageous if the lacquer does not interfere with the excitation and detection of the luminescence. Interference can occur, for example, when the paint fluoresces in the same wavelength as the particles. For the detection of the particle code, it can be helpful if the paint can be recognized by the camera. For this purpose, the paint can be colored in. Color extends not only to the area of reflection of light but also to the area of fluorescence. The color of the paint must not interfere with the detection of the particle code. E.g. paint fluoresces yellow and the particles fluoresce red.

Partikel können verschiedene Größen und Eigenschaften haben. Für eine einfache Detektion sind Partikel von 30 µm Durchmesser (z.B. aus Polystyrol) geeignet. Für komplizierte Nachweise können die Partikel aber auch farbig oder bevorzugt fluoreszierend sein. Dabei sind anorganische Fluoreszenzfarbstoffe wegen ihrer Stabilität besonders bevorzugt (z.B. Quantum Dots, Calcium-Wolframat, Titandioxid). Die Fluoreszenzfarbstoffe können beispielsweise dabei dem Polymer der Mikropartikel in feindisperser Form zugefügt sein. Geeignete Verfahren sind dem Fachmann bekannt und markierte Partikel können kommerziell erworben werden. Weitere Verfahren zum Nachweis der Partikel sind nicht auf Fluoreszenz beschränkt, sondern können alle Arten der Lumineszenz sein, z.B. Elektrolumineszenz. Es könne auch andere Arten des Nachweises verwendet werden wie z.B. Photoakustik (in diesem Falle kann der Code mit einem Richtmikrofon gescannt werden), oder auch magnetische Verfahren. Der Detektion sind in ihren Verfahren keine Grenzen gesetzt, solange das Nachweisverfahren die Anzahl und die Position der Partikel nachweisen kann.Particles can have different sizes and properties. Particles with a diameter of 30 µm (e.g. made of polystyrene) are suitable for simple detection. For complicated proofs, the particles can also be colored or preferably fluorescent. Inorganic fluorescent dyes are particularly preferred because of their stability (e.g. quantum dots, calcium tungstate, titanium dioxide). The fluorescent dyes can, for example, be added in finely dispersed form to the polymer of the microparticles. Suitable methods are known to those skilled in the art and labeled particles can be purchased commercially. Further methods for detecting the particles are not limited to fluorescence, but can be all types of luminescence, e.g. electroluminescence. Other types of evidence can also be used, such as photoacoustics (in this case the code can be scanned with a directional microphone), or magnetic methods. There are no limits to the method of detection, as long as the detection method can prove the number and position of the particles.

Geeignete Partikel für den lichtmikroskopischen Nachweis weisen bevorzugt eine Größe von 1 µm bis 100 µM auf, in einer besonders bevorzugten Ausführungsform 2 µm bis 40 µm. Geeignete Partikel bestehen aus Polymeren z.B. Polystyrol, Latex, Polypropylen, Polyethylen oder anorganischen Substraten wie z.B. Glas, Siliziumdioxid, Titandioxid. Fluoreszierende Mikropartikel können z.B. von Thermo Fischer bezogen werden (C36950, AccuCheck Counting Beads, ca. 6,4 µm Durchmesser).Suitable particles for detection by light microscopy preferably have a size of 1 μm to 100 μm, in a particularly preferred one Embodiment 2 µm to 40 µm. Suitable particles consist of polymers such as polystyrene, latex, polypropylene, polyethylene or inorganic substrates such as glass, silicon dioxide, titanium dioxide. Fluorescent microparticles can be obtained from Thermo Fischer, for example (C36950, AccuCheck Counting Beads, approx. 6.4 µm diameter).

In einer besonderen Ausführungsform sind neben Partikeln im Bereich von über 2 µm noch deutlich kleine Partikel vorhanden, die mit einfachen optischen Mitteln nicht mehr anzumessen sind. Die kleineren Partikel sind in einer besonders bevorzugten Ausführungsform fluoreszierend. Wenn Zweifel an der Echtheit des Partikelcodes bestehen, kann eine zweite Lage des Sicherheitssystems, die Nanopartikel herangezogen werden. Für diese Messung ist dann ein spezielles Mikroskop - z.B. ein Laser Scanning Mikroskop nötig. Die zweite Lage des Sicherheitssystems kann auch aus mehreren verschiedenen fluoreszierenden Nanopartikeln bestehen. Die fluoreszierenden Nanopartikel können auch zur Detektion der Position des Partikelcodes verwendet werden. Werden z.B. Quantum Dots verschiedener Größen verwendet, kann die Anregung des Partikelcodes mit einer Wellenlänge stattfinden und der Tropfen und die Partikel im Tropfen mit einer Farbkamera abgebildet werden.In a particular embodiment, in addition to particles in the range of more than 2 μm, there are also significantly small particles which can no longer be measured with simple optical means. In a particularly preferred embodiment, the smaller particles are fluorescent. If there are doubts about the authenticity of the particle code, a second layer of the security system, the nanoparticles, can be used. A special microscope - e.g. a laser scanning microscope - is then required for this measurement. The second layer of the security system can also consist of several different fluorescent nanoparticles. The fluorescent nanoparticles can also be used to detect the position of the particle code. If, for example, quantum dots of different sizes are used, the excitation of the particle code can take place with a wavelength and the drop and the particles in the drop can be imaged with a color camera.

In einer weiteren Ausführungsform wird nicht nur die Anzahl und Position der Partikel gemessen sondern auch das Vorhandensein weiterer Merkmale, wie z.B. Clusterbildung (mehrere Partikel lagern sich zusammen), erfasst. Dabei können auch mehrere Sorten Partikel mit unterschiedlicher Fluoreszenz bzw. Größe und Fluoreszenz verwendet werden (z.B. 10 nm - Cy5 und 15 nm - Cy3). Wird nur eine Art der Fluoreszenz verwendet, kann das Anregungslicht durch einen Filter z.B. einen Bandpassfilter gefiltert werden, so daß nur das Fluoreszenzlicht detektiert wird. Entsprechende Verfahren sind im Stand der Technik bekannt.In a further embodiment, not only is the number and position of the particles measured, but also the presence of other features, such as cluster formation (several particles accumulate), recorded. Several types of particles with different fluorescence or size and fluorescence can be used (e.g. 10 nm - Cy5 and 15 nm - Cy3). If only one type of fluorescence is used, the excitation light can be filtered by a filter, for example a band pass filter, so that only the fluorescence light is detected. Corresponding methods are known in the prior art.

Fläche: weitgehend plan - RMS < 50% Partikeldurchmesser der Mikropartikel.Area: largely flat - RMS <50% particle diameter of the microparticles.

Weitgehend plan umfasst auch gebogene, gewölbt, gewellte oder anders geformte Oberflächen.Largely flat also includes curved, arched, corrugated or other shaped surfaces.

In einem einfachen Ausführungsbeispiel findet die Markierung in Form eines Tropfen statt. Der Tropfen hat den Durchmesser von 1mm. In dem Tropfen befinden sich 10 Partikel mit einem Durchmesser von 10 µm (1/100 des Durchmessers des Tropfens). Die Partikel sind aus wasser-suspendierbarem Polystyrol. In dem Tropfen befindet sich zusätzlich 1% eines wasserlöslichen transparenten Trägers (z.B. ein PMMA, MAGE Copolymer). In einer weiteren Ausführungsform werden die Partikel in einer Lösung zubereitet, die das Sedimentieren der Partikel verhindert. Solche Lösungen können eine höhere Dichte als Wasser haben. Partikel aus Polystyrol haben eine Dichte von ca 1,0 g/cm³ bis zu 1,04 g/cm³. Diese Dichten lassen sich durch Wahl eines geeigneten Lösungsmittels und eines Lacks als Trägermedium einstellen, z.B. Acrylatlack in Wasser. Werden höhere Dichten benötigt, kann z.B. ein anderes flüssiges Medium wie z.B. Glycerin oder eine Glycerin-Wasser Mischung verwendet werden. Diese Trägerflüssigkeit muss dann nach dem Aufbringen noch verdampft werden (z.B durch Temperatur / Vakuum). Ein solcher Lack ist bevorzugt für die Anregung und Emissionswellenlängen der Mikropartikel durchsichtig bzw. fluoresziert nicht in der gleichen Wellenlänge in der die Mikropartikel fluoreszieren.In a simple embodiment, the marking takes place in the form of a drop. The drop has a diameter of 1mm. In the drop there are 10 particles with a diameter of 10 µm (1/100 of the diameter of the drop). The particles are made of water-suspendable polystyrene. The drop also contains 1% of a water-soluble, transparent carrier (e.g. a PMMA, MAGE copolymer). In a further embodiment, the particles are prepared in a solution that prevents sedimentation of the particles. Such solutions can have a higher density than water. Polystyrene particles have a density of approx. 1.0 g / cm ³ up to 1.04 g / cm ³ . These densities can be set by choosing a suitable solvent and a lacquer as the carrier medium, for example acrylate lacquer in water. If higher densities are required, another liquid medium such as glycerine or a glycerine-water mixture can be used. This carrier liquid then has to be evaporated after application (eg by temperature / vacuum). Such a lacquer is preferably transparent for the excitation and emission wavelengths of the microparticles or does not fluoresce in the same wavelength in which the microparticles fluoresce.

Ein solcher Tropfen kann mit handelsüblichen Pipetten, z.B. der Firma Eppendorf aufgebracht werden. Kleine Partikelcodes können z.B. mit Mikropipetten der Firma Scienion erzeugt werden. Diese Pipetten dosieren Tropfenvolumina zwischen 300pl und 400pl. Durch das Dosieren mehrerer Tropfen auf eine Position können fast beliebige Größen der Partikelcodes erzeugt werden, z.B. 100 µm, 200 µm, 300 µm. Nach dem Eintrocknen können die Mikropartikel mit einer Mikroskopkamera fotografiert werden und die Bilder dann elektronisch ausgewertet werden. Mikrodosiersysteme sind z.B. von der Firma Biodot oder der Firma Scienion auch für Hochdurchsatzanwendungen (Massenproduktion) verfügbar.Such a drop can be applied with commercially available pipettes, e.g. from Eppendorf. Small particle codes can be generated e.g. with micropipettes from Scienion. These pipettes dispense drop volumes between 300pl and 400pl. By dosing several drops at one position, almost any size of particle code can be generated, e.g. 100 µm, 200 µm, 300 µm. After drying, the microparticles can be photographed with a microscope camera and the images can then be evaluated electronically. Microdosing systems are available e.g. from Biodot or Scienion for high throughput applications (mass production).

In einer Ausführungsform kann über den Tropfen ein 100x100 Felder Raster gelegt werden und die Felder, in denen ein Partikel seinen Schwerpunkt hat, werden abgespeichert. Somit sind 10.000 Felder theoretisch möglich. Bei 10 Partikeln ergeben sich so fast 10⁴ × 10¹⁰ Kombinationen. Partikel mit der Größe 10 µm können unter 200facher Vergrößerung, wie sie z.B. mit Smartphone-Kameravorsätzen möglich ist, noch gut erkannt werden.In one embodiment, a 100 × 100 field grid can be placed over the drop and the fields in which a particle has its center of gravity are saved. Thus 10,000 fields are theoretically possible. With 10 particles there are almost 10 ⁴ × 10 ¹⁰ combinations. Particles with a size of 10 µm can still be recognized well under 200x magnification, as is possible, for example, with smartphone camera attachments.

In einer weiteren Ausführungsform werden Partikel verwendet, die eine andere Form der Lumineszenz als die Fluoreszenz aufweisen können, so z.B. Phosphoreszenz, Elektrolumineszenz, Thermolumineszenz. In a further embodiment, particles are used which can have a different form of luminescence than fluorescence, for example phosphorescence, electroluminescence, thermoluminescence.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Mikropartikel zudem lumineszierend, insbesondere fluoreszierend. In einer weiteren Ausführungsform sind die Partikel kleiner als 1 µm und mineralisch und somit lichtmikroskopisch kaum nachweisbar. Diese Partikel können dann aber entweder in einem Elektronenmikroskop oder einem speziellen Mikroskop nachgewiesen werden. Solche Partikel eignen sich besonders für Mikromarkierungen oder als zweite Lage in einer normalen Markierung um zusätzliche Sicherheiten einzuführen.In a preferred embodiment, the microparticles are also luminescent, in particular fluorescent. In a further embodiment, the particles are smaller than 1 μm and mineral and thus hardly detectable with a light microscope. These particles can then be detected either in an electron microscope or a special microscope. Such particles are particularly suitable for micro-marking or as a second layer in a normal marking to introduce additional security.

Im Falle reflektierender Oberflächen, kann die Reflektion über einen Filter der das Anregungslicht der Fluoreszenz blockiert, nicht aber das Emissionslicht, ausgeschaltet werden.In the case of reflective surfaces, the reflection can be switched off using a filter that blocks the excitation light of the fluorescence, but not the emission light.

In einer weiteren Ausführungsform wird neben dem Partikelcode noch ein oder mehrere weitere Tropfen aufgebracht, der eine genaue Positionierung ermöglicht (der z.B. „oben“ definiert). In einer weiteren Ausführungsform ist die Trägermatrix des Partikelcodes selbst fluoreszierend oder phosphoreszierend, so dass die Stelle des Partikelcodes schnell und einfach gefunden werden kann. Wird ein photolithografischer Lack verwendet, so kann auch ein Maskenprozess genutzt werden um den Partikelcode so zu gestalten, dass eine örtliche Zuweisung (oben, 0°, 180° etc) erfolgen kann. Diese kann z.B. durch Einführung einer keilförmigen Struktur erfolgen. In einer weiteren Ausführungsform ist bereits auf dem Zielobjekt eine Markierung zur Positions-bestimmung vorhanden.In a further embodiment, in addition to the particle code, one or more additional drops are applied, which enables precise positioning (which e.g. defines "above"). In a further embodiment, the carrier matrix of the particle code is itself fluorescent or phosphorescent, so that the location of the particle code can be found quickly and easily. If a photolithographic lacquer is used, a mask process can also be used to design the particle code in such a way that a local assignment (above, 0 °, 180 °, etc.) can take place. This can be done, for example, by introducing a wedge-shaped structure. In a further embodiment, a marking for determining the position is already present on the target object.

In einer weiteren Ausführungsform wird der Partikelcode als Teil einer größeren Struktur aufgebracht. Z.B. kann der Partikelcode ein Teil eines „normalen“ Barcodes, z.B. eines 2D-Barcodes sein. Dabei kann der Partikelcode innerhalb des 2D Barcodes liegen oder auch an einer Position außerhalb des Barcodes. In einer bevorzugten Ausführungsform wird dabei die Position des Partikelcodes durch den Barcode vorgegeben (Z.B. linke untere Ecke etc.).In a further embodiment, the particle code is applied as part of a larger structure. For example, the particle code can be part of a "normal" barcode, e.g. a 2D barcode. The particle code can lie within the 2D barcode or at a position outside the barcode. In a preferred embodiment, the position of the particle code is specified by the barcode (e.g. lower left corner, etc.).

In einer weiteren Ausführungsform wird dabei der Partikelcode ohne einen Lack zur Fixierung aufgebracht und dann durch Laminieren mit einer Trägerfolie fixiert. Dabei kann die Trägerfolie auch gedruckte Positionierungshilfen für den Partikelcode enthalten. Solche Markierungen können z.B. geometrische Figuren wie Kreise oder Pfeile sein.In a further embodiment, the particle code is applied without a lacquer for fixing and then fixed by lamination with a carrier film. The carrier film can also contain printed positioning aids for the particle code. Such markings can be, for example, geometric figures such as circles or arrows.

Nach dem Aufbringen werden die Mikropartikel bei Bedarf fixiert (z.B. durch UV-Licht, Eintrocknen oder Wärmebehandlung) und dann dokumentiert. Dazu wird z.B. ein hochauflösendes Mikrophoto der Partikel erstellt. Das Bild wird zusammen mit den Informationen über das markierte Objekt in einer Datenbank abgespeichert. In einer bevorzugten Form wird nun aus dem Bild ein Zuordnungswert errechnet. Der Zuordnungswert kann auch von einer Software errechnet werden, die zur Identifikation von Objekten verwendet wird. Der Zuordnungswert kann mit einer Datenbankabfrage mit dem gespeicherten Zuordnungswert verglichen werden, wie auch im Sicherungs- und Prüfverfahren beschrieben. So wird ein sicherer Abgleich mit der Datenbank mit geringem Rechenaufwand ermöglicht ohne den Aufbau des Partikelcodes zu verraten.After application, the microparticles are fixed if necessary (e.g. by UV light, drying or heat treatment) and then documented. For this purpose, e.g. a high-resolution photomicrograph of the particles is created. The image is stored in a database together with the information about the marked object. In a preferred form, an assignment value is now calculated from the image. The assignment value can also be calculated by software that is used to identify objects. The assignment value can be compared with the stored assignment value using a database query, as is also described in the backup and test procedure. This enables a reliable comparison with the database with little computing effort and without revealing the structure of the particle code.

Wird zum Beispiel ein 25 × 25 Segmente Raster über den Partikelcodes gelegt so können bei 10 Partikeln rund 9×10²⁷ verschiedene Partikelcodes erzeugt werden. Da das Sicherungsverfahren es nicht erlaubt das Aussehen des Partikelcodes daraus rückzuerschließen, kann eine sicherer Abgleich der Zuordnungswerte im Internet stattfinden. Selbst der Diebstahl gültiger Zuordnungswerte würde es nicht erlauben die Original Bilder der Partikelcodes über reverse enineering zu errechnen, da jeder Zuordnungswert einem eigenen einmaligen Schlüssel entspricht. Wird eine Datenbank kompromittiert, so lassen sich durch Änderung der Zuordnungswertgenierung neue Zuordnungswerte erzeugen. Z.B. kann einfach das Raster geändert werden 21x21 statt 25x25 oder ein dynamisches Raster verwendet werden. Wichtig dabei ist, dass die Abbilder des Partikelcodes nicht in einer öffentlich zugänglichen Datenbank gespeichert sind.For example, if a 25 × 25 segment grid is placed over the particle code, around 9 × 10 ²⁷ different particle codes can be generated for 10 particles. Since the security process does not allow the appearance of the particle code to be deduced from it, a reliable comparison of the assignment values can take place on the Internet. Even the theft of valid assignment values would not allow the original images of the particle codes to be calculated using reverse engineering, since each assignment value corresponds to its own unique key. If a database is compromised, new assignment values can be generated by changing the assignment value generation. For example, the grid can simply be changed to 21x21 instead of 25x25 or a dynamic grid can be used. It is important that the images of the particle code are not stored in a publicly accessible database.

Beim Sicherungsverfahren wird aus dem digitalen Bild eine eindeutig wiedererkennbare Zeichenkette (Zuordnungswert) generiert. Dies geschieht zum Beispiel mit Hilfe von Raster-/Pixelmatrizen, Abständen, Positionen, Farb-/Schwarz-/Fluoreszenzwerten und/oder (Teil-)Formen über Vektoren und/oder Matrizen. Verschlüsselt wird das Ergebnis mit einem sicheren Verschlüsselungsverfahren, zum Beispiel dem Hash-Verfahren SHA-2. Dieses Ergebnis wird mit einer Ende-zu-Ende Verschlüsselung an einen Server gesendet und dort mit Zuordnung zum markierten Objekt gespeichert (z.B.: In einer Datenbank).In the security process, a clearly recognizable character string (assignment value) is generated from the digital image. This is done, for example, with the help of raster / pixel matrices, distances, positions, color / black / fluorescence values and / or (partial) shapes via vectors and / or matrices. The result is encrypted with a secure encryption process, for example the SHA-2 hash process. This result is sent to a server with end-to-end encryption and saved there with assignment to the selected object (e.g. in a database).

In einer weiteren Ausführungsform wird der Zuordnungswert aus dem Partikelcode in einer Weise errechnet, bei der die Ausrichtung des Partikelcodes keine Rolle spielt. D.h. Hilfsmittel wie Positionsmarker werden nicht benötigt, da der Zuordnungswert keine Positionierung in oben/unten benötigt (D.h. die Erfassung des Zuordnungswertes aus dem Partikelcode ist ausrichtungsunabhängig). Zum Beispiel wird hierzu der sichtbare Rand des Partikelcodes als Oval in eine zuvor definierte kreisförmige Norm gebracht. Anschließend kann der Partikelcode entlang der Achse der zwei am weitesten voneinander entfernten Partikel vertikal auf einer Nord-Süd-Achse ausgerichtet werden. Dabei kann der Teil mit einer höheren Partikeldichte die Westseite bilden. Sollten beide Seiten die gleiche Partikeldichte besitzen, kann der Teil mit dem Partikel welcher dem achsenbildenden Partikel im Norden am nächsten ist die Westseite bilden.In a further embodiment, the assignment value is calculated from the particle code in a manner in which the orientation of the particle code is irrelevant. This means that aids such as position markers are not required because the allocation value does not require any positioning in the top / bottom (i.e. the acquisition of the allocation value from the particle code is not dependent on the orientation). For example, the visible edge of the particle code is brought into a previously defined circular standard as an oval. The particle code can then be aligned vertically on a north-south axis along the axis of the two most distant particles. The part with a higher particle density can form the west side. If both sides have the same particle density, the part with the particle which is closest to the axis-forming particle in the north can form the west side.

Beim Prüfverfahren wird das digitale Bild, auf die gleiche Weise wie beim Sicherungsverfahren, in einen entsprechenden Schlüssel gewandelt. Dieser wird beim entsprechenden Server mit Ende-zu-Ende Verschlüsselung abgefragt. Der Server vergleicht die Prüfwerte der Schlüssel und liefert das gewünschte Ergebnis. Das Ergebnis beruht auf der im Sicherungsverfahren gespeicherten Referenz. Das Ergebnis kann je nach Anforderung und Anfrage variieren und z.B.: ein einfacher Wert (Boolean, Integer, String, etc.), eine Wertesammlung (Array/Objekt), eine Datei (pdf, mp3, mp4, etc.), ein Datenstrom oder Kombinationen daraus sein.In the test procedure, the digital image is converted into a corresponding key in the same way as in the security procedure. This is queried from the relevant server with end-to-end encryption. The server compares the check values of the keys and delivers the desired result. The result is based on the reference stored in the backup procedure. The result can vary depending on the requirement and request and, for example: a simple value (Boolean, Integer, String, etc.), a collection of values (array / object), a file (pdf, mp3, mp4, etc.), a data stream or Be combinations of these.

In einer weiteren Ausführung kann mit der eigentlichen Abfrage und der damit verbundenen direkten Antwort auch eine weitere Verarbeitung ausgelöst werden. Zum Beispiel können Validierungsprozesse oder Prozesse bei denen Sicherheitsrückfragen notwendig sind vom Server initiiert werden.In a further embodiment, further processing can also be triggered with the actual query and the direct response associated with it. For example, validation processes or processes in which security queries are necessary can be initiated by the server.

In einer weiteren Ausführungsform können aus einem Bild mehrere Schlüssel generiert werden, diese sind einzeln vergleichbar und können an Komplexität variieren.In a further embodiment, several keys can be generated from an image; these are individually comparable and can vary in complexity.

In einer Ausführungsform kann der Zuordnungswert durch ein Mobiltelefon (z.B. iPhone6) und einer Vorsatzoptik mit 200facher Vergrößerung ausgelesen und erstellt werden.In one embodiment, the assignment value can be read out and generated by a mobile phone (e.g. iPhone6) and an auxiliary lens with 200x magnification.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Partikelcode auf eine Verpackung eines Produktes (z.B. einer Blisterpackung Tabletten) aufgebracht (nicht auf die Umverpackung aus Pappe). Die Stelle ist gekennzeichnet und kann vom Benutzer verwendet werden um den Partikelcode mit z.B. einer Vorsatzoptik für das Mobiltelefon mit Hilfe einer Applikation auszulesen. Die Applikation erzeugt dann einen Zuordnungswert der dann zum Datenabgleich mit dem Server über das Mobiltelefon verwendet wird (z.B. über das Internet). Die Authentizität der Packung Tabletten kann damit in kürzester Zeit überprüft und bestätigt werden.In a preferred embodiment, the particle code is applied to a packaging of a product (e.g. a blister pack of tablets) (not to the cardboard outer packaging). The position is marked and can be used by the user to read out the particle code with e.g. an optical attachment for the mobile phone with the help of an application. The application then generates an assignment value which is then used to synchronize data with the server via the mobile phone (e.g. via the Internet). The authenticity of the pack of tablets can thus be checked and confirmed in a very short time.

Claims

Microparticle arrangement for identifying objects, characterized in that - the microparticle preparation is applied to the object - and the microparticles take up random positions on the surface wetted by the microparticle preparation - and are immobilized on this surface

Microparticle arrangement according to Claim 1 , characterized in that the microparticles can be recognized with physical measurement methods

Microparticle arrangement according to Claim 2 , characterized in that the physical measuring methods are selected from optical, acoustic, electrical, electromagnetic and magnetic measuring methods

Microparticle arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the microparticles are smaller than 1/10 of the area of the arrangement

Microparticle arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that two types of microparticles are present, but only one of which can be recognized with a light microscope.

Arrangement according to one of the preceding claims, in which the second type microparticles are nanoparticles.

Arrangement according to one of the preceding claims, in which the nanoparticles fluoresce in a different wavelength than the microparticles

Arrangement according to one of the preceding claims, in which the positioning of the microparticle arrangement is predetermined by auxiliary structures.

A method for identifying objects, characterized in that a) the object is provided with a microparticle arrangement b) this microparticle arrangement is recorded electronically c) an allocation value is calculated from this arrangement and stored d) this allocation value is recorded at least one more time from the microparticle arrangement can be and e) this assignment value can be compared with the stored assignment value

Procedure according to Claim 9 in which the allocation value is calculated from the particle code using an orientation-independent method.

Preparation for the production of microparticle arrangements in which the microparticles have the same density as the carrier medium

Preparation for the production of microparticle arrangements in which the carrier medium is transparent to the excitation and emission wavelength of the particles and has no significant intrinsic fluorescence in this wavelength range.

Preparation after Claim 13 in which the carrier medium has features to determine the position of the particle code