ES2225495T3 - Soporte de datos, dispositivo para leer el soporte de datos y sistema de seguridad. - Google Patents
Soporte de datos, dispositivo para leer el soporte de datos y sistema de seguridad.Info
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Abstract
Aparato decodificador para leer un soporte (2) de datos, que tiene una pluralidad de indicadores (4, 6) sobre el mismo, en el que cada indicador tiene un espectro distinguible del resto, comprendiendo el aparato decodificador una fuente (40) de luz de banda ancha dispuesta para iluminar el soporte (2) de datos, caracterizado por dicha fuente de luz que produce luz visible, y el aparato decodificador comprende además un espectrómetro (42) multicanal dispuesto para medir las intensidades de una pluralidad de longitudes de onda para identificar con precisión el espectro del o cada indicador, distinguiendo así entre indicadores que tienen el mismo color para el ojo humano pero espectros diferentes.
Description
Soporte de datos, dispositivo para leer el
soporte de datos y sistema de seguridad.
La presente invención se refiere a un soporte de
datos, un lector para el soporte de datos y a un sistema de
seguridad que comprende el soporte de datos y el lector.
Actualmente, es una práctica extendida codificar
datos legibles por máquina en artículos tales como productos,
documentos, tarjetas de débito, tarjetas de crédito y tarjetas de
seguridad. Normalmente, estos códigos son en forma de un código de
barras negro y blanco impreso sobre el producto, documento o tarjeta
de identidad. Los códigos de barras normalmente utilizan una fuente
tipográfica estándar, de manera que varios sistemas de datos pueden
leer el código para establecer un equivalente alfanumérico al código
de barras. Normalmente, el código de barras representa una palabra
alfanumérica que tiene unos 10 caracteres. Alternativamente, pueden
proporcionarse bandas magnéticas legibles por máquina, tal como
ocurre para tarjetas utilizables en cajeros automáticos. Sin
embargo, la disponibilidad generalizada de lectores y grabadores de
tarjetas ha permitido que tales tarjetas sean reproducidas por
delincuentes.
Se ha propuesto el uso del color en los códigos
de barras. El documento 3.684.868 describe un código de barras que
comprende barras negras, blancas y verdes. El lector de códigos de
barras descrito allí identifica las transiciones del blanco al
negro, del negro al verde y del verde al blanco como señales de 1
binario, y las transiciones del blanco al verde, del verde al negro
y del negro al blanco como transmisiones de 0 binario. El documento
de patente no parece indicar ninguna ventaja asociada con la
utilización de este sistema en comparación con el código de barras
más estándar formado únicamente por barras negras y blancas.
El documento
US-A-5 666 417, que representa la
base para el preámbulo de la reivindicación 1, describe un aparato
decodificador para leer un soporte de datos que tiene una pluralidad
de indicadores sobre el mismo, en el que cada indicador tiene un
espectro distinguible del resto, comprendiendo el aparato
decodificador una fuente de luz de banda ancha dispuesta para
iluminar el soporte de datos y tres detectores dispuestos para medir
intensidades en tres intervalos diferentes de longitud de onda.
Según un primer aspecto de la presente invención,
se proporciona un dispositivo para almacenar datos que comprende un
sustrato que tiene al menos un indicador sobre el mismo, en el que
el o cada indicador está formado de un material que tiene un
espectro predeterminado, siendo dichos indicadores distinguibles
entre sí.
Preferiblemente, el o cada indicador puede tener
una de entre una serie de extensiones espaciales predeterminadas,
tales como la anchura o la forma, de manera que pueda codificarse
información adicional en el indicador además de la codificada por su
espectro.
Ventajosamente, en el soporte de datos se
proporciona un patrón de referencia de manera que la anchura del o
de cada indicador pueda determinarse con precisión, incluso cuando
la tarjeta se mueva manualmente con respecto a un lector.
Pueden proporcionarse bandas de protección entre
indicadores para facilitar la identificación de los límites entre
indicadores. Sin embargo, incluso las bandas de protección pueden
estar moduladas espacialmente, es decir, ser de anchura o forma
variables, para codificar información.
El sustrato puede ser una tarjeta, tal como una
tarjeta de seguridad o una tarjeta bancaria, es decir, una tarjeta
de débito o una tarjeta de crédito. Por tanto, esta tecnología puede
emplearse en lugar o además de las tecnologías de tarjetas
inteligentes y de bandas magnéticas.
Según un segundo aspecto de la presente
invención, se proporciona un aparato para leer un soporte de datos
que tiene una pluralidad de indicadores de color sobre el mismo, en
el que cada indicador tiene un espectro distinguible del resto,
comprendiendo el aparato una fuente de luz de banda ancha dispuesta
para iluminar el soporte de datos y un detector dispuesto para medir
las intensidades de una pluralidad de longitudes de onda para
identificar con precisión el espectro del o de cada indicador.
Tal como se utiliza en el presente documento, se
pretende que el término "luz" englobe no sólo el espectro
visible sino también las partes infrarroja y ultravioleta del
espectro electromagnético.
El uso de un detector que sea sensible a la
intensidad en una pluralidad de longitudes de onda predeterminadas
permite idear un sistema seguro de codificación de datos. Es más, el
sistema es tan seguro que pueden detectarse falsificaciones
visualmente idénticas.
La percepción del color es extraordinariamente
compleja. Se comprenderá que únicamente se empleen unos pocos
pigmentos para sintetizar una amplia gama de colores. Esto puede
entenderse intuitivamente ya que apenas se utilizan cuatro
pigmentos, concretamente el morado, añil, amarillo y negro, en la
mezcla sustractiva de colores (impresión) para reproducir una amplia
gama de colores. No obstante, los colores que son visualmente
similares o idénticos cuando son percibidos por el ojo pueden tener
espectros muy distintos. El uso de la medición espectral en vez de
la mera identificación de colores prevé tanto una sensibilidad
mejorada como una mayor densidad de codificación de
información.
Preferiblemente, el detector es un espectrómetro
o un espectrofotómetro. Por ejemplo, el espectrómetro puede ser un
espectrómetro de dispositivo de carga acoplada de visión directa.
Tales dispositivos están disponibles con un gran número de canales
de detector individuales, los cuales permiten una buena resolución
de los espectros. Además, su rendimiento es relativamente estable en
el tiempo y por tanto es técnicamente posible identificar por
separado un gran número tintes, tintas o pigmentos o mezclas de los
mismos. Por tanto, un sistema así tiene el potencial de identificar
muchos espectros distintos y/o colores por indicador. En un sistema
prototipo, el detector espectral puede identificar fácilmente más de
200 espectros distintos de tintas y pigmentos disponibles
comercialmente.
Al garantizar que el suministro de tintas y
pigmentos está limitado, de manera que sólo puedan obtenerse de
fuentes autorizadas a usuarios autorizados, tales como fabricantes
de tarjetas de crédito y bancos, se posibilita proporcionar un
sistema que tenga un buen nivel de seguridad. Aunque un falsificador
pueda reproducir un color en la tarjeta, es poco probable que pueda
hallar la mezcla correcta de componentes y tintes a fin de
reproducir con precisión los espectros.
Preferiblemente, cada indicador puede ser también
de anchura variable o extensión espacial para codificar
adicionalmente la información transmitida por la marca. En una
realización preferida de la presente invención, puede proporcionarse
una tarjeta de seguridad en la que los indicadores estén impresos
por orden en una banda alargada. Sin embargo, los indicadores pueden
ser de anchuras variables dentro de la banda, de manera que la
anchura codifique información adicionalmente. Es técnicamente
sencillo codificar las anchuras de los indicadores en incrementos de
0,1 mm.
En una realización prototipo, el espectrómetro
fue capaz de distinguir más M espectros diferentes, donde M puede
sobrepasar 200, y un detector adicional fue capaz de resolver N
anchuras de indicador diferentes, donde N = 10. Por tanto, cada
indicador fue capaz de codificar M x N símbolos discretos, es decir,
más de 2000 símbolos. Se apreciará también que también pueden
grabarse múltiples indicadores en una fila, por tanto, si se graban
20 indicadores independientes en una tarjeta de seguridad, esto
brinda el potencial de representar más de 2000^{20} códigos
únicos, o aproximadamente 10^{66} códigos individuales.
Por tanto, puede emplearse una tarjeta o un
esquema de impresión relativamente sencillos y económicos para
codificar una cantidad de datos verdaderamente colosal en un
sustrato. Los símbolos individuales, o la combinación de leerlos
todos, pueden emplearse para direccionar una tabla de consulta a fin
de decodificar información relativa a esa tarjeta o producto. Un
gran número de posibilidades de codificación ofrecidas por este
esquema significa que organizaciones diferentes pueden recibir
tarjetas sustancialmente idénticas con distintos fines, teniendo
cada organización de usuarios flexibilidad para adoptar su propio
esquema de codificación.
Ventajosamente, el aparato incluye un detector de
bordes para determinar con precisión los bordes de los varios
indicadores. La transición de un indicador a otro indicador se
indicará mediante un cambio de incremento cuando se atraviese el
límite entre los indicadores. Sin embargo, una detección de los
bordes puede mejorarse adicionalmente mediante la provisión de
bandas de protección de una anchura predeterminada entre cada
indicador. Las bandas de protección pueden ser transparentes u
opacas. El uso de bandas de protección da un patrón o nivel de
intensidad identificables que pueden buscarse a fin de proporcionar
un alto grado de confianza de que se haya localizado el borde de un
indicador.
Adicional y/o alternativamente, también puede
imprimirse un indicador de referencia, tal como una cuadrícula,
sobre el sustrato, y el aparato lector puede ser sensible a éste a
fin de que pueda usar esta información para estimar con precisión la
anchura de los varios indicadores. Esta información es
particularmente útil en sistemas en los que un usuario pasa la
tarjeta por un lector. Sin embargo, pueden emplearse otros sistemas
en los que la tarjeta se coloca en una región de recepción de un
lector y se emplea un lector para barrer un haz interrogatorio por
los indicadores. En un sistema así, la posición del haz de luz a lo
largo de la tarjeta y la velocidad de movimiento del haz de luz se
conocen con exactitud, y esto puede emplearse para conseguir una
mayor densidad de codificación de información al permitir reducir el
cambio incremental en la extensión espacial de los indicadores.
Según un tercer aspecto de la presente invención,
se proporciona un método de decodificación de datos contenidos en el
soporte de datos, en el que los datos se codifican mediante una
pluralidad de indicadores que tienen espectros diferentes,
comprendiendo el método las etapas de:
- -
- Iluminar un indicador en el soporte;
- -
- leer su espectro, y si fuera adecuado, su extensión espacial; e
- -
- identificar el espectro, y si fuera adecuado, su extensión espacial, y emplear esto para acceder a una tabla de consulta para decodificar la información representada por el indicador.
Según un cuarto aspecto de la presente invención,
se proporciona un método de codificación de datos en un soporte de
datos, comprendiendo el método las etapas de producir una tabla de
consulta que correlacione información con un símbolo de datos,
estando definido el símbolo por un pigmento o tinta predeterminado
que tiene un espectro predeterminado y, opcionalmente, una extensión
espacial sobre la cual se deposita el pigmento; y de imprimir el
símbolo sobre el soporte de datos.
La presente invención se describirá
adicionalmente a título de ejemplo con referencia a los dibujos
adjuntos, en los que:
La figura 1 es una vista en planta de una tarjeta
de seguridad que constituye una realización de la presente
invención;
la figura 2 ilustra esquemáticamente una parte de
una banda de codificación con más detalle; y
la figura 3 ilustra esquemáticamente un aparato
decodificador para el uso con la tarjeta mostrada en las figuras 1 y
2.
La tarjeta mostrada en la figura 1 comprende un
sustrato 2 de plástico que tiene una primera parte 4 para llevar
signos legibles por personas y una segunda parte 6 en la que se
disponen indicadores legibles por máquina en forma de una banda.
La figura 2 ilustra esquemáticamente una parte de
la banda legible por máquina con mayor detalle. En la parte
ilustrada, la sección legible por máquina comprende unas primera a
quinta regiones 10, 12, 14, 16 y 18 de color, respectivamente. Cada
región se imprime empleando una tinta o mezcla de tintas
predeterminada y bien controlada. Por tanto, cada región tiene un
espectro único y reproducible. Cada región está separada de su
vecina por una banda 20 de protección Cada banda de protección tiene
una anchura uniforme y conocida. Las bandas de protección pueden
imprimirse utilizando una tinta conocida, pero por simplicidad son
transparentes, blancas o negras. Adicionalmente, también está
impresa una retícula 22, que comprende una serie de bandas
equiespaciadas que proporcionan por tanto un sistema de medición al
que puede interrogarse a fin de aumentar la precisión de la medición
de la anchura de cualquiera de las regiones 10, 12, 14, 16 y 18.
Se observará en la figura 2 que las regiones 10 -
18 tienen anchuras diferentes. La anchura de cada región puede
emplearse para codificar información adicional. Es más, en esquemas
más complejos, las regiones pueden subdividirse en formas más
complejas de manera que una combinación de la anchura de la región y
del patrón incrustado en élla pueda también transmitir información
además de la transmitida por el pigmento de color. En un esquema
sencillo, la anchura de las barras puede variar de, por ejemplo, 0,1
a 1,0 mm, lo que permite la codificación de los dígitos 0 a 9.
La figura 3 ilustra esquemáticamente un lector.
El lector comprende un canal 30 a través del cual puede pasarse la
tarjeta 2. Una primera fuente 32 emisora de luz y un fotodetector 34
están situados de manera que la luz procedente de la fuente 32 puede
ser interceptada por los indicadores en la retícula 22. Esto
proporciona una indicación instantánea de la velocidad de la tarjeta
2 a lo largo de la ranura 30. Una segunda fuente 36 de luz está
dispuesta enfrente de un segundo fototransistor 38 en una posición
de manera que la luz de la fuente 36 atraviese las regiones de color
y las bandas de protección hacia el detector 38. Esta combinación de
fuente de luz y detector forma un sistema de detección de bordes
para identificar los límites de la región de color. Esta información
puede utilizarse en conjunción con la medición instantánea de
velocidad de la retícula a fin de determinar con precisión la
extensión espacial (anchura) de cada región de color. Las fuentes 32
y 36 de luz pueden ser económicos diodos emisores de luz.
Una tercera fuente 40 de luz proporciona una luz
"blanca". Ésta puede ser una bombilla incandescente, aunque
también pueden estar disponibles otras fuentes de luz adecuadas
tales como LED blancos. Éstos tienen un espectro que es
significativamente diferente al de una bombilla incandescente. No
obstante, la respuesta espectral combinada del LED y del pigmento es
todavía claramente identificable. La fuente 40 de luz blanca está
colocada enfrente de un espectrómetro 42 de dispositivo de carga
acoplada multicanal que realiza un seguimiento de las intensidades
relativas de una pluralidad de longitudes de onda diferentes de luz
(o al menos bandas de luz). Tales detectores pueden obtenerse
comercialmente, por ejemplo, de MICROPARTS. Este detector utiliza la
modificación del espectro que recibe tras filtrar la luz por la
imposición de una de las regiones 10, 12, 14, 16 ó 18 de color para
identificar el espectro característico de la tinta o pigmento
empleado para formar esa banda. Cada uno de los detectores 34, 38 y
42 está conectado a un dispositivo 44 de acondicionamiento de señal
que sirve para almacenar temporalmente las señales, aplicar la
detección de bordes o la histéresis a fin de limpiar las señales
procedentes de los detectores 34 y 38, y que también puede
normalizar y convertir la salida del dispositivo 42 de carga
acoplada de un formato analógico a uno digital. Las señales
digitalizadas se suministran luego a un procesador 46 de datos, el
cual usa los datos concernientes al espectro característico y a la
extensión espacial de cualquiera de las una o más regiones 10 a 18 a
fin de determinar qué información está representada por cada
región.
Esto puede realizarse empleando un algoritmo
matemático, pero lo más probable es que se implemente en una tabla
de consulta puesto que esto es tanto rápido como flexible.
La tarjeta se ha descrito como leyéndose en un
modo de transmisión de luz. Sin embargo, también puede analizarse la
luz reflejada procedente de la superficie de la tarjeta/soporte de
datos. Como opción adicional, también puede medirse el espectro de
fluorescencia, bien como alternativa a, o bien además del espectro
de transmisión o de reflexión.
El código puede utilizarse para autenticar la
titularidad de la tarjeta. La disposición puede proporcionarse
dentro de cajeros automáticos. Se espera que puedan imprimirse
decenas de barras de color en una banda sobre una tarjeta de
crédito. Para más opciones de codificación, también pueden
proporcionarse múltiples bandas.
Por tanto, se puede proporcionar un soporte de
datos y un lector que puede codificar un gran número de símbolos de
datos de una manera económica y segura.
Claims (6)
1. Aparato decodificador para leer un soporte (2)
de datos, que tiene una pluralidad de indicadores (4, 6) sobre el
mismo, en el que cada indicador tiene un espectro distinguible del
resto, comprendiendo el aparato decodificador una fuente (40) de luz
de banda ancha dispuesta para iluminar el soporte (2) de datos,
caracterizado por dicha fuente de luz que produce luz
visible, y el aparato decodificador comprende además un
espectrómetro (42) multicanal dispuesto para medir las intensidades
de una pluralidad de longitudes de onda para identificar con
precisión el espectro del o cada indicador, distinguiendo así entre
indicadores que tienen el mismo color para el ojo humano pero
espectros diferentes.
2. Aparato decodificador según la reivindicación
1, en el que dicho aparato decodificador incluye un detector (36,
38) de bordes dispuesto para detectar los bordes de dichos
indicadores.
3. Aparato decodificador según una cualquiera de
las reivindicaciones 1 ó 2, en el que dicho aparato decodificador
está dispuesto para detectar una retícula prevista sobre dicho
soporte de datos.
4. Dispositivo decodificador según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho aparato decodificador
comprende un espectrofotómetro.
5. Método de decodificación de datos contenidos
en el soporte de datos, en el que los datos se codifican mediante
una pluralidad de indicadores que tienen espectros diferentes,
comprendiendo el método las etapas de:
Iluminar uno de dichos indicadores en el soporte
con una fuente (40) de banda ancha de luz visible;
leer su espectro mediante un espectrómetro (42)
multicanal; e
identificar el espectro y, en respuesta al
espectro identificado, acceder a una tabla de consulta para
decodificar la información representada por el indicador.
6. Método de decodificación de datos según la
reivindicación 6, que comprende además las etapas de:
Determinar la extensión espacial de dicho
indicador iluminado; y acceder a dicha tabla de consulta para
decodificar adicionalmente la información representada por el
indicador.
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