JP2009503521A - 物品のラベル付けおよび検出の方法、およびその装置 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図1
Description
表面に塗布される塗料と同じように、通常、液体は筆と共に小瓶に入れられる。データベースで各クライアントの専門コードを生成するこのタイプは、商業資産または世帯資産の保護に広く適している。ラベル付けされた物品から小さい検体を抽出し、専用のセンターで分析する。しかし、ラベル付けされたオーナーシップのみを確認可能であり、ラベル付けされた物品の表面から検体を抽出する工程は、前記物品の表面に損傷を与える可能性がある。例えば、前記表面の磨耗または溶解が起こり得る。検証工程全体を終えるまでに1〜2日かかる場合がある。この分析システムが特定するのはラベル付け用液体のコードであり、ラベル付けされた物品のコードではないため、ラベル付けされた物品のオーナーのオーナーシップを区別することはできず、データホストと遠隔通信して前記物品のオーナーシップを検証することはできない。
現在、ダイヤモンドの検証および買い戻しの工程はレーザー電子技術を使っている。そのような技術はダイヤモンドに「指紋」を与える。低密度のレーザー光線を生成する装置でダイヤモンドの表面を照射する。単一のレーザー光線を前記ダイヤモンドの数多くの切削表面に照射し、屈折させて多くのレーザー光線にする。そのような特定の屈折をしたレーザー光線は、各ダイヤモンドの唯一の光信号である。そのような信号を電子的に分析し、測定したダイヤモンドの限定的テキスト情報と共にデータベースに格納する。買い戻したダイヤモンドを照合するコンピュータの情報を用いて、正確に前記ダイヤモンドをテストすることができる。使用者は販売会社が発行する鑑定書のコピーを受領することができ、それにより前記ダイヤモンドの質が保証される。しかし、そのような識別方法は、切削および研磨済みの完成ダイヤモンドのような特定の品のみに限定される。これに類似した方法は、適用範囲が非常に狭い。
排他的なデジタルコードを有する微小網状の液体を適用し、物品にラベル付けする。そのような少量の液体を特別の小型読み取り機で検出することができる。この顆粒デジタルコードの読み取りは、定められたオーナーシップにそのような顆粒デジタルコードを通信方法により提供することができるので、第1段落で説明した液体コードより高速である。前記顆粒デジタルコードは第1段落で説明した液体コードにはない2つの主要な長所(すなわちポータブル検出装置が利用可能であること、およびオーナーシップ検証能力があること)を有し、これら長所によって盗難を防止することができる。
マイクロチップは米粒ほどの大きさしかなく、その重量は統合電子回路よりはるかに軽い。前記マイクロチップはサイズ10mmのガラスのカプセルに封入されることが多く、任意のコンテンツを追加可能な排他的且つ設定済みのデジタルシーケンスを発することができる。バーコードと異なり、この「チップ」はほとんどの品の中に配置することができ、読み取り機で検出することができる。この方法は、可視ラベル付け(ラベルおよびシリアル番号など)にはないより優れた利点を提供する。マイクロチップはメンテナンスの必要がなく、健康に害を与えない。電池駆動式やポータブル式など様々なタイプがある。チップが近くにあれば、ボタンを押すだけで前記チップを駆動し、一意のデジタルコードを迅速に取得することができる。マイクロチップは、盗難による損失の防止のほか、多くの商業用途で補助的な役割を果たしている。しかし、金属によって遮へいされたマイクロチップを検出することはできない。加えて、可視マークとしての使用には適さない。
予め定められたコードを刻み込んだ耐久性のあるエッチング加工ラベルは、化学物質を適用することによりラベル上に特殊な多孔性構造を作ることによって保存される。この方法は、非常に重要な表面を持つ物品およびエッチング加工をできない物品には適さない。また、解読器による検出は可視光を必要とする。
通常、このような盗難防止ラベルは有形のラベルと組み合わされ、その表面に高濃度のエポキシ接着剤で接着される。これらは、会社のロゴおよびバーコードを有するラベルにすることができる。しかし、ほとんどの供給業者はデータベースシステムを設定することができない。通常、そのようなラベルの貼付では、アップロードする転送機に詳細な登録証明または監査証明を提供する必要がある。
照合規則を用いるこれらのラベルは商業分野に適用されており、コンピュータや他の高価値の商品に接続することによって作られるラベルである。より遠距離での読み取り範囲を制御するために電池駆動式であり、通常、盗難防止装置を生成する。タッチ式装置およびモニタリング装置との組み合わせにより、そのようなシステムはより容易に関連産業を保護することができる。特定の桁を適用し、自由に変更することができる。
(1)物品に使用されるラベルを定義する工程であって、前記ラベルは、前記物品に固有であり当該物品から選択される少なくとも1つの化学元素および/または付加的化学元素を含むものである、前記ラベルを定義する工程と、
(2)前記ラベルに関するデータを含むデータベースを提供する工程と、
(3)前記物品が発する信号を検出して検出データを生成し、さらに前記検出データを使用して前記データベース内のデータと比較する工程と。
(4)前記比較の結果に基づいて、前記データベースにより、検出された物品がラベル付けされた物品かラベル付けされていない物品かを決定する工程とを含むものである。
本発明のラベル付けおよび検証方法は主に蛍光分光法に基づくものであり、最適には蛍光X線分光法に基づくものである。
以下は、化学元素ラベル付け法およびその実用性の予備的説明を提供する一例である。
合成DNA(S−DNA:Synthetic DNA)は、当業者に既知または未知の、蛍光X線による検出を含む検出により検出可能な任意の適切な元素および/または化学物質が可能である。理論上は、元素として周期表に記載されている任意の1若しくはいくつかの元素またはそれらの化学物質が可能であるが、検出の容易さやスペクトルの低毒性のためなど当然の要因を考慮し、5より大きい原子番号を有する元素が最適である。さらにより最適なのは22(チタン)より大きい原子番号を有する元素であり、周期表のdブロックおよびfブロック周期の元素である。より最適なのは、ストロンチウム、ルビジューム、イットリウム、セシウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ルビジューム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、エルビウム、イッテルビウムの15の化学元素から選択される元素である。
1014−1=99,999,999,999,999の可能な一意の化学元素ラベルが存在可能である。加えて、前記元素の濃度レベル、相対濃度レベル、およびラベル位置があるので化学元素の数は非常に多く、したがって適用中に繰り返し使用する必要はない。
図1を参照する。ラベル付けされた物品かどうかを決定するために物品を検出する必要がある場合、励起源(例えばX線放射装置101が発するX線11)を用い、検出対象である前記物品をスキャンする。蛍光X線検出器の検出器は前記物品の化学元素ラベルが発する蛍光X線を検出し、ADを介して検出データに変換する。前記検出データをデータベース104に格納されているラベルデータと比較し、それら2つが同一であるかどうかによって、検出対象である前記物品がラベル付けされた物品かどうかを決定する。ラベル付けされた物品であれば、前記物品に関して必要な情報をデータベースから取得することができる。当業者であれば、前記2つのデータが同一であるかどうかを決定するための前述の原則は、前記2つのデータが同一であるか、若しくはそれらの差異が許容範囲内であることだと理解できる。物品の定義をラベル付けする工程に応じて、検出される蛍光X線スペクトルのデジタル信号をさらに符号化して様々な符号化データにすることが可能であり、例えば、元素を含む情報、元素濃度レベルに関する情報、元素濃度レベル比の情報、配合情報、および物品の情報に関するいわゆる指紋データを生成することができる。そのような指紋データを送信し、予めデータベース104に格納されているデータと比較する。ここではそのような符号化または非符号化データを総じて「検出データ」と呼ぶ。
本発明の方法およびシステムは物品のラベル付けおよび検出工程中の完全なソリューションを構成することができるものであり、その重要な特徴は、安全および管理のためのデータベースシステムを有することである。
1.情報ポイントサンプリング:
前記システムは専用ADC(analog to digital converter:アナログ−デジタル変換器)を用い、蛍光X線フィードバックをアナログからデジタルに変換し、そのデジタルデータをエネルギースペクトルで受信し、分析および処理を行うためにコンピュータ通信インターフェイスを介してその取得された予備的データをコンピュータに送信する。
2.データ分析:
最初に、前記コンピュータは、送信された前記データを存続性のために遠隔通信手段によって処理し、前記データセンターで前記コンピュータのメモリ媒体に格納する。次に、前記データセンターの前記コンピュータは指紋データとの比較を行い、標的データとソースデータの類似度指数を取得し、そのような類似度指数に基づき前記物品の適合性を決定した後、最終的に前記適合性を端末処理プログラムに返信する。
3.遠隔通信および遠隔制御:
検出器にケーブルで直接接続されるコンピュータ装置は高度な拡張性を有し(ポータブル検出器上のPDAなど)、その遠隔通信モジュール(WiFi、Bluetooth(登録商標)、およびGPRS)を介して遠隔コンピュータまたはコンピュータ代用品と交信する。前記遠隔コンピュータは、前記遠隔通信モジュールを介して前記検出器の作動/停止、承認、有効化/無効化を遠隔制御し、リアルタイムに前記検出器のステータスおよび位置を追跡することができる。
4.分散型計算:
前記データセンターで、前記コンピュータはクラスターシステムおよび分散型計算を用い、前記検出器が返信したデータを処理する。前記クラスターシステムはネットワークによって相互接続されており、計算リソースを共有する。高速ネットワークで接続されたクラスターシステムでは、主制御ノードが1つの試験の結果データをいくつかのデータブロックに分割する(1データブロックは1つの計算タスクであり、1データブロックはある範囲内の元素データを含む)。この時点で、前記主制御ノードは、様々な計算ノードが計算リソースを完全に利用して確実に前記データの分析および処理をするよう、計算タスクダイナミクスを周囲の計算ノードに分散して計算させる。前記計算が完了した後、前記計算ノードは結果を前記主制御ノードに返信する。前記主制御ノードは前記計算結果をソートし、前記結果データの処理を行う。計算を繰り返す必要がある場合、結論が得られるまで上述の動作を繰り返す。試験の計算では、計算の精度を高め、より低い誤差の結論を得るよう、計算とソートのために前記主制御ノードと前記計算ノード間のやり取りを何度も必要とする場合がある。本システムはコンピュータリソースを有効利用し、計算の精度と性能を向上し、試験時間を短縮する。
データの無作為なアクセス性はかなり高く、個別データのサイズは制限される。しかし、総合データ量はかなり大きい。伝送されるデータは存続性のための処理を毎回必要とし、そのために大きなデータ格納スペースを必要とする。本システムはグリッド格納システムを用い、格納スペースを物理的に分離して中央管理する。このようなスペースの拡張はシンプル且つセキュアであり、データの保全性を確保する。グリッド・データ・システムは計算性能および格納性能を別々に拡張することにより、試験データの比較のための精度要求を満たすことができる。
商品の検証および識別によって製造業者、ブランド品、および有名ブランドの利益を保護することができ、消費者の正当な利益の保護性を高めることができる。
本発明の技術を用いることにより、ショッピングモールおよびスーパーマーケットは多くのソリューションを設計することができる。
自動車は高価な商品であり、その製造業者および消費者の両者にとって自動車のラベル付けおよびモニタリングは非常に重要である。評判に対する要求が極めて高い中古車市場ではその重要性はさらに高まる。
証明書および免許は主に以下を含む。自然人が所有する身分証明書、世帯登録カード、パスポート、パス、雇用に関する身分証明書、学歴証明書、結婚許可証、医療保険カード、不動産権利書、車両運転許可証、運転免許証、車両ナンバープレート、および様々な技能証明書など、および事業許可証、組織コード証明書、税金登録証明書、権利書、出生許可証、販売許可証、衛生許可証、およびCCC証明書RS9000証明書、および環境保護証明書などのような様々な証明書。証票は、主に、請求書、税務当局の税金証明書および税金支払い済み証明書、税関の税関申告書および関税書式、金融機関の入金伝票、小切手、手形、融資契約書、および信用状など、郵便局の郵便切手、郵便受領書、および送金通知など、交通関係当局の航空券、列車乗車券、バス乗車券、船舶乗船券、タクシー料金領収書、および発送書類など、芸能関係当局の映画館入場券、演劇等のチケットおよび入場券、裁判所の召喚状など。
銃および弾薬の安全な管理は重要である。銃および弾薬の管理が制御されていない場合、あるいはそのような物品の盗難および損失が起きた場合、深刻な結果を生むことがある。本発明のS−DNA元素ラベルが有する強力な浸透性および金属物質の表面および分子構造を抜ける浸透能力のような技術的特徴および性能を用いて、銃および弾薬に直接にラベル付けをすることができる。
Claims (33)
- 物品をラベル付および検出するための方法であって、
(1)物品に使用されるラベルを定義する工程であって、前記ラベルは、当該物品に固有であり当該物品から選択される少なくとも1つの化学元素および/または付加的化学元素を含むものである、前記ラベルを定義する工程と、
(2)前記ラベルに関するデータを含むデータベースを提供する工程と、
(3)前記物品が発する信号を検出して検出データを生成し、さらに前記検出データを使用して前記データベース内のデータと比較する工程と、
(4)前記比較結果に基づいて、前記データベースにより、検出された物品がラベル付けされた物品か、またはラベル付けされていない物品かを決定する工程と
を含む方法。 - 物品を管理する方法であって、
(1)前記物品に使用されるラベルを定義する工程であって、前記ラベルは、当該物品に固有であり当該物品から選択された少なくとも1つの化学元素および/または付加的化学元素を含むものである、前記ラベルを定義する工程と、
(2)前記ラベルに関するデータを含むデータベースを提供する工程と、
(3)前記物品が発する信号を検出して検出データを生成し、さらに前記検出データを使用して前記データベース内のデータと比較する工程と、
(4)前記比較結果に基づいて、前記データベースにより、検出された物品がラベル付けされた物品か、またはラベル付けされていない物品かを決定し、前記物品に関する少なくとも1つの情報を読み込む工程と
を含む方法。 - 請求項1または請求項2記載の方法において、前記ラベルは少なくとも2つの化学元素を含むことを特徴とするものである。
- 請求項1または請求項2記載の方法において、前記化学元素の少なくとも1つは5より大きい原子番号を有する元素であることを特徴とし、最適な元素は22より大きい原子番号を有し、さらにこれらの元素は周期表のdブロックおよびfブロック元素であり、より最適な元素は、ストロンチウム、ルビジューム、イットリウム、セシウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ルビジューム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、エルビウム、およびイッテルビウムの化学元素から選択される元素である。
- 請求項3記載の方法において、この方法は、前記元素の1若しくはいくつかをベンチマークとして使用する標識元素として定義することを特徴とするものであり、前記ベンチマークとして使用する標識元素として最適な元素は22より大きい原子番号を有し、さらにこれらの元素は周期表のdブロックおよびfブロック元素であり、より最適な元素は、ストロンチウム、ルビジューム、イットリウム、セシウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ルビジューム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、エルビウム、およびイッテルビウムの化学元素から選択される元素であり、さらに最適な元素は、イットリウム、ランタン、セリウム、ユウロピウム、およびイッテルビウムから選択される元素であり、その他の元素の体積は、前記ベンチマークとして使用する標識元素の体積に整数または小数を掛けた体積となるものである。
- 請求項1または請求項2記載の方法において、前記標識元素の最低含有量は100ppb〜50ppmであり、当該最低含有量は技術の進歩と共にさらに減少し得ることを特徴とするものである。
- 請求項1または請求項2記載の方法において、前記データソースは1若しくは複数の元素と、元素の濃度レベルと、前記元素間の濃度レベル比と、前記物品に対する1次元、2次元、または3次元の分布と、それらの任意の組み合わせとを含むことを特徴とするものである。
- 請求項1〜5のうちのいずれか1つに記載の方法において、前記元素ラベルを物品の生産工程前および/または生産工程中、または生産工程後に付加することができること、および被覆、噴霧、沈着、含浸、混合、および印刷などの方法を用いることができることを特徴とするものである。
- 請求項1または請求項2記載の方法において、ラベル付けに用いられる化学物質および/または前記元素の単体は担体物質によって結合することが可能であり、前記担体物質は気体、液体、および/または固体を含むことを特徴とするものである。
- 請求項1〜5、および請求項9のうちのいずれかに1つに記載の方法において、元素ラベル付けのための特定の配合はデータベースシステムおよび/または人により選択および生成され、且つ当該データはデータベースに格納されることを特徴とするものである。
- 請求項10記載の方法において、定量的配合管理はデータベースシステムおよび/または人および/または自動装置によって行われることを特徴とするものである。
- 請求項1〜11のうちのいずれか1つに記載の方法において、この方法は、励起源を含む装置を用いて物品をスキャンして検出することを特徴とし、前記励起源は、X線励起源、γ線励起源、α線励起源、電子ビーム励起源、紫外線励起源、可視光励起源、赤外線励起源、レーザー励起源、核共鳴励起源、またはそれらの組み合わせから選択されるものである。
- 請求項10記載の方法において、物品の検出に用いられる前記検出装置は蛍光X線検出器が最適であることを特徴とするものである。
- 請求項1〜13のうちのいずれか1つに記載の方法において、前記データベースは、前記蛍光X線検出器自体が有する端末データベース、および/または前記蛍光X線検出器に接続されたローカルデータベース、および/または前記蛍光X線検出器および/またはローカルデータベースに接続された遠隔中央データベースを含むことを特徴とするものである。
- 請求項1〜11のうちのいずれか1つに記載の方法において、前記蛍光X線検出器は有線または無線ネットワークを介して前記ローカルデータベースおよび/または遠隔中央データベースに接続され、前記ローカルデータベースと遠隔中央データベースは有線または無線ネットワークを介して接続されることを特徴とするものである。
- 請求項15記載の方法において、前記ネットワークは、CDMAネットワークおよびGSMネットワーク間などの複数のネットワーク間のデータの伝送および共有を支援することを特徴とするものである。
- 請求項11〜16のうちのいずれか1つに記載の方法において、前記データは、物品のスキャン、データベースによる計算および/または組み合わせ、手計算および/または組み合わせ、または前記方法の組み合わせなどの方法によって取得される、スペクトルデータを含むデータを含むことを特徴とするものである。
- 請求項17記載の方法において、前記取得されるデータは選択的に定義され、さらに、定義された後、当該データは指紋データに形成されることを特徴し、前記指紋データは、さらに、前記元素に関する情報、前記元素の濃度レベルに関する情報、前記元素の濃度レベル比に関する情報、配合に関する情報、および前記物品に関する情報を含むものである。
- 請求項18記載の方法において、前記データベースは指紋データを格納し、物品の検出によって取得されたデータを前記データベースに格納された指紋データと比較することにより、検出対象の物品がラベル付けされた物品か、またはラベル付けされていない物品かを決定し、前記物品に関する少なくとも1つの情報を読み込むことを特徴とするものである。
- 請求項12〜16のうちのいずれか1つに記載の方法において、DGPS+GSM+GPRS/CDMA追跡技術および位置検出技術によって、前記方法の遠隔中央データベースは前記方法の蛍光X線検出器の端末データベース、および/または前記蛍光X線検出器に接続されたローカルデータベースを追跡、位置検出、および遠隔制御することを特徴とするものである。
- 請求項12〜16のうちのいずれか1つに記載の方法において、この方法は、前記蛍光X線検出器を承認すること、または前記承認を取り消すことが可能であることを特徴とし、前記承認または承認の取り消しは、前記蛍光X線検出器に具備される承認制御装置を介して完了され、および/または前記承認または承認の取り消しは、前記蛍光X線検出器に接続された端末データベースを介して、および/または前記蛍光X線検出器に接続されたローカルデータベースを介して、および/または前記遠隔中央データベースを介して、遠隔制御されるものであり、前記承認制御装置は開始パスワードと、生体センサーと、機械的スイッチと、電源スイッチとを含むものである。
- 請求項19記載の方法において、承認および符号化の後に前記データは前記データベースに格納されること、若しくは承認および符号化の後に前記データは前記データベース内の指紋データと比較されることを特徴とするものである。
- 上記請求項のうちのいずれか1つに記載の方法において、前記情報は、物品の識別または前記物品の所有者の識別に用いられる情報、前記物品または前記物品の所有者の管理に用いられる情報、および他のカスタム情報のうちの1若しくは複数の組み合わせを含むことを特徴とし、前記他のカスタム情報は、ラベル付けの後に前記データベース内で継続的に追加、削除、および変更され、これにより、前記物品に必要な特定のデータ、および前記所有者によって使用される特定のデータに基づいて、前記物品に関連する任意のタイプおよび内容の情報をカスタム化することが容易になるものであり、前記情報は様々なレベルで並行または段階的にデータベースに格納され、相互にアクセスおよび使用することが可能になるものである。
- 請求項19記載の方法において、前記データベースはクラスターシステムおよび分散型計算を用いることを特徴とするものである。
- 請求項1〜24のうちのいずれか1つに記載の装置において、この装置は、前記化学元素ラベルを検出するために用いられる試験装置と、前記試験装置に接続されたデータベースとを有することを特徴とするものである。
- 請求項25記載の装置において、前記試験装置には、励起源、検出器、データ処理装置および分析装置、前記データ処理および分析装置に配置された表示装置または独立した表示装置が具備されており、
前記データベースは、前記試験装置自体の端末データベース、および/または前記試験装置に接続されたローカルデータベース、および/または前記試験装置および/またはローカルデータベースに接続された遠隔中央データベースであり、
前記試験装置は、前記端末データベース、および/またはローカルデータベースおよび/または遠隔中央データベースに有線または無線のネットワークを介して接続され、前記端末データベース、およびローカルデータベースおよび遠隔中央データベースは有線または無線ネットワークを介して相互接続されることを特徴とするものである。 - 請求項25または請求項26記載の装置において、前記励起源は、X線励起源、γ線励起源、α線励起源、電子ビーム励起源、紫外線励起源、可視光励起源、赤外線励起源、レーザー励起源、核共鳴励起源、またはそれらの組み合わせから選択されることを特徴とするものである。
- 請求項25〜27のうちのいずれか1つに記載の装置において、前記データ処理および分析装置は、様々なパームトップコンピュータ、PDA、また高性能携帯電話のような、有線および/または無線伝送能力を有する電子装置であることを特徴とするものである。
- 請求項25〜28のうちのいずれか1つに記載の装置において、前記試験装置は、さらに、
承認制御装置、追跡装置、位置検出装置、および/または遠隔制御装置を含むことを特徴とするものである。 - 請求項25〜29のうちのいずれか1つに記載の装置において、前記試験装置は、さらに、
バーコード読取り機と、ICカード読取り機と、RFID読取り機と、磁気カード読取り機と、2次元コード読取り機と、生体読取り機とを含むことを特徴とするものである。 - 請求項25〜30のうちのいずれか1つに記載の装置において、前記試験装置は一体型携帯機器または着脱式携帯機器から選択されることが最適的であることを特徴とするものである。
- 請求項25〜31のうちのいずれか1つに記載の装置において、前記試験装置は前記DGPS+GSM+GPRS/CDMA追跡技術および位置検出技術に基づく装置およびソフトウェアも含むことを特徴とするものである。
- 請求項25〜32のうちのいずれか1つに記載の装置において、前記試験装置は、プレート・レベル・スキーム、モジュールスキーム、およびさらにチップ・レベル・スキームを含む内蔵スキームを提供することを特徴とし、DSPと、分析プログラムおよび処理プログラムを有するROMチップと、RAMチップとが統合されて1つのFPGAチップとして包括され、読み込みのためのセンサー部分は汎用外部装置として製造され、豊富な周辺割り当てインターフェイスが提供されることにより、X線、レーザー、および赤外線などの他の装置と接続されるものである。
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