RU2490708C1

RU2490708C1 - Method of making nano-barcode

Info

Publication number: RU2490708C1
Application number: RU2012104896/08A
Authority: RU
Inventors: Владимир Дмитриевич Шкилев; Николай Павлович Мартынюк; Виталий Иванович Вакарчук; Мринал Дас; Корнелий Васильевич Иову
Original assignee: Владимир Дмитриевич Шкилев; Николай Павлович Мартынюк; Виталий Иванович Вакарчук; Мринал Дас; Корнелий Васильевич Иову
Priority date: 2012-02-13
Filing date: 2012-02-13
Publication date: 2013-08-20

Abstract

FIELD: information technology.

SUBSTANCE: method of making a nano-barcode is realised by applying a basic digital barcode and an individual digital barcode while forming an irreproducible picture in the space between them, wherein the irreproducible picture 5 is formed on nano-paper made by pre-addition of a nanopowder additive to a paper mass, followed by making sheets of nano-paper and simultaneously fixing the arrangement of nanoparticles 6 relative each other in both the space of the irreproducible picture and between the stripes of the basic barcode 2 and the individual 4 barcode.

EFFECT: high reliability of identifying barcodes, easier and safer method of making barcodes.

4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области информационных технологий, в частности к штриховым кодам, и может быть использовано при индивидуальной маркировке товара, при разработке автоматизированных систем управления, способных отличать контрафактный товар от легального.The invention relates to the field of information technology, in particular to barcodes, and can be used for individual product labeling, in the development of automated control systems that can distinguish counterfeit goods from legal ones.

В качестве аналога можно рассмотреть глобальную международную систему товарной нумерации, образованной в 1997 году на основании Европейской (EUROPEAN Article Numbering Association GS1) и Северо-Американской (Uniform Code Council - UCC) ассоциации товарной нумерации и получившей название EAN штрих-кода. Функционирование этого кода реализуется через Национальные организации GS1. В России это делается, например, через ЮНИСКАН/GS1. Национальные организации присваивает каждому предприятию уникальные идентификационные номера. Система EAN - штрихования товара является необязательной и реализуется на добровольной основе. Основной цифровой и штриховой коды содержат информацию об организации - регистраторе кода, регистрационном номере предприятия, порядковом номере продукции внутри предприятия и последняя 13 цифра - контрольное число, которое вычисляется по определенному алгоритму, исходя из знания предыдущих 12 цифр. EAN-штриховой код также способен отличить единичную упаковку от групповой, но не более.As an analogue, we can consider the global international system of commodity numbering, formed in 1997 on the basis of the European (EUROPEAN Article Numbering Association GS1) and the North American (Uniform Code Council - UCC) association of commodity numbering and called the EAN bar code. The functioning of this code is implemented through National Organizations GS1. In Russia, this is done, for example, through UNISCAN / GS1. National organizations give each company unique identification numbers. The EAN - product hatching system is optional and is implemented on a voluntary basis. The main digital and bar codes contain information about the organization - the registrar of the code, the registration number of the enterprise, the serial number of the products inside the enterprise and the last 13 digit is a control number, which is calculated according to a certain algorithm based on knowledge of the previous 12 digits. An EAN barcode is also able to distinguish a single package from a group package, but no more.

К недостаткам такого штрих-кода можно отнести то, что он не способен проявить индивидуальность изделия, а следовательно, не способен отличать легальное изделие от контрафактного. Другими словами, EAN-штрих код способен отличить единичную упаковку от групповой, но не способен отличить одну единичную упаковку от другой единичной. Отсутствие индивидуальной информационно защищенной информации на штрих-коде приводит к возможности тиражирования EAN-штрих кодов теневыми структурами. На использовании классического EAN-штрих кода невозможно построить автоматизированную систему управления, способную отличать легальную продукцию от контрафактной. Классический штрих-код содержит основной штриховой и цифровой коды В качестве прототипа выбран способ изготовления штрих-кода [2] путем нанесения основного штрихового кода и индивидуального штрих-кода с формированием в пространстве между ними невоспроизводимой картинки.The disadvantages of such a barcode include the fact that it is not able to show the individuality of the product, and therefore is not able to distinguish a legal product from a counterfeit one. In other words, the EAN barcode is able to distinguish a single package from a group, but it is not able to distinguish one single package from another single. The lack of individual information-protected information on the barcode leads to the possibility of duplication of EAN-barcodes by shadow structures. Using a classic EAN barcode, it is impossible to build an automated control system that can distinguish legal products from counterfeit ones. The classic barcode contains the main barcode and digital codes. As a prototype, a method for manufacturing a barcode [2] was selected by applying the main barcode and an individual barcode with the formation of an irreproducible picture in the space between them.

Однако примененный способ невоспроизводимой картинки, основанный на применении струйных принтеров и нанесения электроразрядных перфораций, достаточно сложен и не безопасен.However, the applied method of irreproducible pictures, based on the use of inkjet printers and the application of electric discharge perforations, is quite complicated and not safe.

Особенность предлагаемого штрих-кода состоит в том, что параллельно основным штриховым и цифровым кодам расположены индивидуальный информационно защищенный штриховой и цифровой коды, а пространство между основными и индивидуальным штриховыми и цифровыми кодами снабжено невоспроизводимой картинкой. Особенность создания невоспроизводимой картинки, что формирование невоспроизводимой картинки осуществляется на специализированной нанобумаге, полученной путем предварительного внесения добавки нанопорошка к бумажной массе с последующим изготовлением листов нанобумаги и одновременной фиксацией расположения наночастиц относительно друг друга как в пространстве невоспроизводимой картинки, так и между полосами основного и индивидуального штрих-кода.A feature of the proposed bar code is that parallel to the main bar and digital codes are individual information-protected bar and digital codes, and the space between the main and individual bar and digital codes is provided with an irreproducible picture. The peculiarity of creating an irreproducible image is that the formation of an irreproducible image is carried out on specialized nanopaper, obtained by first adding nanopowder to the paper pulp, followed by the manufacture of sheets of nanopaper and simultaneously fixing the location of the nanoparticles relative to each other both in the space of the irreproducible image and between the strips of the main and individual strokes code.

К другим особенностям можно отнести то, что в базу данных вводят расположение частиц между полосами штрих-кода, выбранными по закону случайных чисел, причем полосы штрих-кода используют как базовые реперные полосы при формировании виртуальной информационной сетки. При формировании штрих-кода используют полидисперсные (с размерами от 5 до 100 нм) смеси наночастиц. К полидисперсным смесям частиц добавляют нанопорошок, светящийся после облучения ультрафиолетовым излучением, причем формирование базы данных, построенных на взаимном расположении светящихся наночастиц, создают и хранят в независимой базе данных.Other features include the fact that particles are placed in the database between the bars of the bar code selected according to the law of random numbers, and the bars of the bar code are used as basic reference bands when forming a virtual information grid. When forming a bar code, polydisperse (with sizes from 5 to 100 nm) mixtures of nanoparticles are used. A nanopowder that glows after irradiation with ultraviolet radiation is added to polydisperse mixtures of particles, and the creation of a database built on the mutual arrangement of luminous nanoparticles is created and stored in an independent database.

На рис.1 изображен предлагаемый индивидуальный информационно защищенный штрих-код. Он содержит основной цифровой 1 и штриховой 2 коды. Помимо этого, он содержит индивидуальный цифровой 3 и штриховой 4 коды.Figure 1 shows the proposed individual information-protected barcode. It contains the main digital 1 and barcode 2 codes. In addition, it contains individual digital 3 and 4 barcodes.

Формирование невоспроизводимой картинки 5 осуществляется на специализированной нанобумаге, полученной путем предварительного внесения добавки нанопорошка к бумажной массе с последующим изготовлением листов нанобумаги и одновременной фиксацией расположения наночастиц 6 относительно друг друга как в пространстве невоспроизводимой картинки, так и между полосами основного 2 и индивидуального 4 штрих-кода.The formation of irreproducible image 5 is carried out on specialized nanopaper obtained by preliminarily adding nanopowder to the paper pulp followed by the manufacture of sheets of nanopaper and simultaneously fixing the location of nanoparticles 6 relative to each other both in the space of the irreproducible image and between the bands of the main 2 and individual 4 barcode .

На рис.2 изображен индивидуальный информационный защищенный код, у которого невоспроизводимая картинка сформирована преимущественно между полосами основных 2 или дополнительных 4 полос штрих-кода.Figure 2 shows an individual information protected code, in which an irreproducible picture is formed mainly between the bands of the main 2 or additional 4 bars of the barcode.

На рис.3 выделены отдельно несколько полос штрих-кода с формированием пространства между полосами в виде информационной сетки 7. Заранее выбранная полоса штрих-кода при этом играет роль реперной линии. Разбив всю длину реперной линии на N равных между собой участков, мы задаем параметры виртуальной информационной сетки 7. Для каждого индивидуального штрих-кода разбивка на участки может быть индивидуальной и способ разбивки хранится в базе данных. Фактически это может служить первым уровнем идентификационной проверки штрих-кода. Если для потенциального противника, например, инсайдер предприятия, выпускающего контрафактную продукцию, не имеющего прямого доступа к центральной базе данных, эта информация не известна, то несовпадение параметров формирования информационной сетки 7 может служить признаком, по которому можно признать представленный товар с таким штрих-кодом контрафактным.In Fig. 3, several stripes of a barcode are highlighted separately with the formation of the space between the stripes in the form of an information grid 7. The previously selected barcode strip plays the role of a reference line. Having divided the entire length of the reference line into N equal sections, we set the parameters of the virtual information grid 7. For each individual barcode, the division into sections can be individual and the method of breaking is stored in the database. In fact, this can serve as the first level of barcode identification verification. If for a potential adversary, for example, an insider of an enterprise manufacturing counterfeit products that do not have direct access to a central database, this information is not known, then a mismatch in the parameters of the formation of information grid 7 may serve as a sign by which the presented goods with such a bar code can be recognized. counterfeit.

На рис.4 схематично приведен участок линии изготовления нанотехнологической бумаги. Он почти ничем не отличается от классического процесса изготовления бумаги для лазерных принтеров. За тем исключением, что существует участок для нанесения полидисперсной смеси наночатиц 6. Как правило, выбранный способ получения наночастиц, например плазменный, путем взрыва тонких проволок, или любым другим способом, сопровождается получением довольно узкой по размерам фракции наночастиц. Широкий диапазон размеров наночастиц объективно является дополнительным фактором, позволяющим проявлять индивидуальность. Поэтому, этот участок линии содержит несколько бункеров 9, соединенных со смесителем 10 через дозаторы сыпучих материалов 11. Сами управляемые дозаторы 11 в свою очередь соединены с блоком управления 12, содержащим генератор случайных чисел. Это позволяет получать бесконечное число смесей наночастиц 7. Последний управляемый сыпучий дозатор 13 вносит заранее фиксированную (согласованную с весовыми параметрами бумажной массы) полученную смесь наночастиц 7, подают в чан 14 для равномерного перемешивания бумажной массы смесителем 15. Полученная смесь бумажной массы с нанопорошком 7 участвует в дальнейшей технологии практически без изменений, поскольку размеры наночастиц 7 существенно меньше толщины получаемого листа бумаги.Fig. 4 schematically shows a section of a nanotechnological paper manufacturing line. It is almost no different from the classical process of making paper for laser printers. Except that there is a site for applying a polydisperse mixture of nanoparticles 6. As a rule, the selected method for producing nanoparticles, for example, plasma, by exploding thin wires, or in any other way, is accompanied by the formation of a rather narrow nanoparticle fraction. A wide range of nanoparticle sizes is objectively an additional factor allowing individuality. Therefore, this section of the line contains several hoppers 9 connected to the mixer 10 through the batchers of bulk materials 11. The controlled batchers 11 in turn are connected to the control unit 12 containing a random number generator. This allows you to get an infinite number of mixtures of nanoparticles 7. The last controlled bulk dispenser 13 introduces a pre-fixed (consistent with the weight parameters of the paper pulp) obtained mixture of nanoparticles 7, is fed into the tank 14 for uniform mixing of the pulp with the mixer 15. The resulting mixture of paper pulp with nanopowder 7 is involved in further technology, virtually unchanged, since the size of the nanoparticles 7 is significantly less than the thickness of the resulting sheet of paper.

Работает предлагаемый способ изготовления нанотехнологического штрих-кода следующим образом. После получения нанотехнологических листов бумаги (листов бумаги со случайным расположением на поверхности полидисперсной смеси наночастиц 7) лист бумаги разбивается на участки, соответствующие размерам будущих штрих-кодов. На каждый из участков наносят признаки основного 1 и 3 и индивидуального 2 и 4 штрих-кода. После чего вся поверхность штрих-кода с внесенными наночастицами 7 вносится в базу данных.The proposed method for manufacturing a nanotechnological barcode works as follows. After obtaining nanotechnological sheets of paper (sheets of paper with a random arrangement on the surface of a polydisperse mixture of nanoparticles 7), the paper sheet is divided into sections corresponding to the sizes of future barcodes. The signs of the main 1 and 3 and individual 2 and 4 bar codes are applied to each of the sites. After that, the entire surface of the barcode with the introduced nanoparticles 7 is entered into the database.

При контроле налоговыми службами товарных потоков выявление индивидуального цифрового кода, отсутствующего в базе данных, сразу подтверждает, что перед нами контрафактный товар. Однако у теневой структуры и здесь остается выход - копировать индивидуальные цифровые коды с легальной продукции. Учитывая распыленность товара в торговой сети, теневая структура будет вынуждена многократно повторять одни и те же индивидуальные цифровые коды, что легко можно будет отслеживать по повторам запросов в базу данных. Для быстрого съема индивидуального цифрового кода 3 существует индивидуальный штриховой код 4. Поставленная задача подтверждения индивидуальности штрих-кода решается за счет того, что невоспроизводимая картинка 5 формируется за счет неповторимого расположения набора наночастиц 7. Если товар акцизный и на нее ставится индивидуальная акцизная марка, то наличие базы данных индивидуальных цифровых штрих-кодов и индивидуальных номеров на акцизных марках, совмещенных между собой, существенно осложняет возможности продвижения контрафактной продукции на легальный рынок. When tax authorities control goods flows, identifying an individual digital code that is not in the database immediately confirms that we have counterfeit goods. However, the shadow structure still has a way out - copy individual digital codes from legal products. Given the dispersion of the goods in the distribution network, the shadow structure will be forced to repeat the same individual digital codes repeatedly, which can easily be tracked by repeating queries to the database. To quickly remove an individual digital code 3, there is an individual bar code 4. The task of confirming the identity of the bar code is solved due to the fact that the irreproducible picture 5 is formed due to the unique location of the set of nanoparticles 7. If the product is excisable and an individual excise stamp is placed on it, then the presence of a database of individual digital barcodes and individual numbers on excise stamps, combined with each other, significantly complicates the possibilities of promoting counterfeit products in the legal market.

Пример реализации способа. В бункер №1 засыпан нанопоршок с размером частиц от 5 до 17 нм. Во второй бункер - наночастицы размерами от 25 до 30 нм. В третьем бункере - от 36 до 50 нм, в четвертом - от 50 до 70 нм, в пятом - остатки смесей от предыдущих смесей с набором частиц в диапазоне от 10 до 100 нм. Через генератор случайных чисел задается непредсказуемая смесь разных фракций нанопорошка 7. После тщательного перемешивания в барабанном смесителе получается полидисперсная смесь нанопорошка 7, которая в дальнейшем совещается с бумажной массой и опять тщательно перемешивается. Полученные по такой технологии бумажные листы с внедренными наночастицами 7 можно условно назвать нанобумагой. Ее основное достоинство - наличие воспроизводимого цифрового кода и невоспроизводимой матрицы, основанной на комбинации расположения наночастиц разных размеров.An example implementation of the method. A nanopowder with a particle size of 5 to 17 nm was filled in hopper No. 1. In the second bunker - nanoparticles with sizes from 25 to 30 nm. In the third hopper - from 36 to 50 nm, in the fourth - from 50 to 70 nm, in the fifth - the remains of mixtures from previous mixtures with a set of particles in the range from 10 to 100 nm. An unpredictable mixture of different fractions of nanopowder 7 is set through a random number generator. After thorough mixing in a drum mixer, a polydisperse mixture of nanopowder 7 is obtained, which subsequently confers with the paper pulp and mixes thoroughly again. Obtained by this technology, paper sheets with embedded nanoparticles 7 can be arbitrarily called nanopaper. Its main advantage is the availability of a reproducible digital code and an irreproducible matrix based on a combination of the arrangement of nanoparticles of different sizes.

Опишем механизм проверки налоговой службой товарного потока. Первый признак, по которому осуществляется налоговая проверка, это сравнение индивидуальных цифровых кодов. Идет проверка по базе проданных товаров, если нет повтора с одинаковым цифровым кодом, налоговая полиция проверяет выборочно непроданный товар. В случае обнаружения двух упаковок с одинаковым индивидуальным цифровым кодом 3, наступает этап экспертной проверки путем обращения к базе данных невоспроизводимых картинок 5, жестко связанных с индивидуальным цифровым кодом 3. Любое отклонение от картинки 5 в базе данных позволяет определить товар как контрафактный.We describe the mechanism by which the tax service checks the flow of goods. The first sign by which a tax audit is carried out is a comparison of individual digital codes. There is a check on the basis of goods sold, if there is no repetition with the same digital code, the tax police will check selectively unsold goods. If two packages with the same individual digital code 3 are found, the stage of expert verification begins by referring to the database of irreproducible pictures 5 that are tightly connected with the individual digital code 3. Any deviation from picture 5 in the database allows you to identify the product as counterfeit.

Источник информацииThe source of information

1. Uniscan - ассоциация автоматической идентификации htpp://www.gs1ru.org/art1/art94.html.1. Uniscan - association of automatic identification htpp: //www.gs1ru.org/art1/art94.html.

2. Шкилев В.Д. Патент РФ №2408929 «Способ изготовления штрих-кода».2. Shkilev V.D. RF patent No. 2408929 "A method of manufacturing a bar code."

Claims

1. A method of manufacturing a nano barcode by applying a basic digital and barcode and an individual digital and barcode with the formation of an irreproducible image in the space between them, characterized in that the formation of an irreproducible image is carried out on a specialized nanopaper obtained by first adding nanopowder to paper pulp, followed by the manufacture of sheets of nanopaper and simultaneously fixing the location of the nanoparticles relative to each other in space irreproducible pictures, and between the bands of the main and individual bar codes.

2. The method according to claim 1, characterized in that the location of particles between the bars of the bar code selected according to the law of random numbers is entered into the database, and the bars of the bar code are used as base reference bands when forming a virtual information grid.

3. The method according to claim 1, characterized in that polydisperse (with sizes from 5 to 100 nm) mixtures of nanoparticles are used.

4. The method according to claim 1, characterized in that the nanopowder glowing after irradiation with ultraviolet radiation is added to the polydisperse mixtures of particles, and the creation of a database built on the mutual arrangement of the luminous nanoparticles is created and stored in an independent database.