RU2703226C1 - Method to control authenticity and movement of agro-industrial products and system for its implementation - Google Patents

Method to control authenticity and movement of agro-industrial products and system for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2703226C1
RU2703226C1 RU2018131397A RU2018131397A RU2703226C1 RU 2703226 C1 RU2703226 C1 RU 2703226C1 RU 2018131397 A RU2018131397 A RU 2018131397A RU 2018131397 A RU2018131397 A RU 2018131397A RU 2703226 C1 RU2703226 C1 RU 2703226C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
output
input
manufacturer
phase
Prior art date
Application number
RU2018131397A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Дикарев
Андрей Владимирович Гурьянов
Андрей Николаевич Терехин
Кристина Андреевна Дзичканец
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Авангард"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Авангард" filed Critical Открытое акционерное общество "Авангард"
Priority to RU2018131397A priority Critical patent/RU2703226C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2703226C1 publication Critical patent/RU2703226C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F18/00Pattern recognition
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/14Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation using light without selection of wavelength, e.g. sensing reflected white light
    • G06K7/1404Methods for optical code recognition
    • G06K7/1408Methods for optical code recognition the method being specifically adapted for the type of code
    • G06K7/143Glyph-codes
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07DHANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/005Testing security markings invisible to the naked eye, e.g. verifying thickened lines or unobtrusive markings or alterations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

FIELD: information technology.
SUBSTANCE: invention relates to means of information support in networks of remote access and aimed at identification of agro-industrial products. System implementing the disclosed method comprises a reader, a radio-frequency mark and receiving equipment of the manufacturer. Reader comprises master oscillator 1, duplexer 2, transceiving antenna 3, high frequency amplifier 4, phase detector 5, data base 6 of identification codes, code comparison unit 7, switch 8, delay line 9, pseudorandom sequence generator 10, adder 11, multiplier 12, narrow-band filter 13, phase manipulator 14 and power amplifier 15. Radio-frequency mark comprises piezocrystal 16, microstrip antenna 17, electrodes 18, buses 19 and 20, set 21 of reflectors. Receiving equipment of the manufacturer comprises receiving equipment 22, high-frequency amplifier 23, heterodyne 24, mixer 25, low-pass filter 26, manufacturer data base 27, PLL system 28, multiplier 29, narrow-band filter 30 and phase detector 31.
EFFECT: high noise-immunity and sensitivity of receiving complex signals with phase manipulation by suppressing false signals (interference) received through additional channels used to identify the product.
2 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемые способ и система относятся к области электронных информационных систем, в частности к способам и системам, реализующим информационное обеспечение в сетях удаленного доступа и направленным на идентификацию агропромышленной продукции, поступающий на реализацию.The proposed method and system relates to the field of electronic information systems, in particular to methods and systems that implement information support in remote access networks and aimed at identifying agricultural products that are received for sale.

В настоящее время подлинность реализуемой агропромышленной продукции, как правило, определяется признаками, например, соответствующими документами, сопровождающими агропромышленную продукцию, символьными маркировками, наносимыми на агропромышленную продукцию.Currently, the authenticity of agricultural products sold, as a rule, is determined by signs, for example, relevant documents accompanying agricultural products, symbolic markings applied to agricultural products.

Отсутствие таких внешних признаков, как правило, указывает на то, что агропромышленная продукция относится к категории фальсифицированной, контрафактной или неучтенной. Но даже наличие внешних признаков у агропромышленной продукции в сегодняшних условиях широкого и доступного использования высоких технологий не позволяет достоверно считать, что реализуемая агропромышленная продукция является подлинной.The absence of such external signs, as a rule, indicates that agricultural products are classified as counterfeit, counterfeit or unaccounted for. But even the presence of external signs of agricultural products in today's conditions of widespread and affordable use of high technology does not allow us to reliably consider that the agricultural products sold are genuine.

Известен способ контроля подлинности агропромышленной продукции, по которому подлинность продукции определяют по соответствию ее внешних признаков установленным производителем этой продукции маркировочным данным (ГОСТ 16317-87 "Приборы холодильные электрические «бытовые», общие технические условия, раздел 3.27 «Маркировка», 1987).A known method of controlling the authenticity of agro-industrial products, according to which the authenticity of products is determined by the conformity of its external attributes with the marking data established by the manufacturer of this product (GOST 16317-87 "Electrical household refrigeration appliances, general specifications, section 3.27" Marking ", 1987).

Недостатком данного способа является его низкая эффективность и трудоемкость установления факта соответствия внешних признаков установленным производителем маркировочным данным, так как указанное соответствие может быть установлено только специалистами в результате товароведческой экспертизы. Проведение экспертизы требует времени и является дорогостоящей услугой. Такой подход неприемлем при проведении операций по купле-продаже в отношении агропромышленной продукции, которая поступает не напрямую от изготовителя - производителя, а через посредников.The disadvantage of this method is its low efficiency and the complexity of establishing the fact of conformity of external signs with the marking data set by the manufacturer, since the specified correspondence can only be established by specialists as a result of merchandising expertise. Examination takes time and is an expensive service. This approach is unacceptable when conducting sales transactions in relation to agricultural products, which does not come directly from the manufacturer - manufacturer, but through intermediaries.

Известны также способы и системы контроля подлинности агропромышленной продукции (авт. свид. СССР №1.832.318; патенты РФ №№2106689, 2128856, 2132569, 2181503, 2183349, 2199781, 2225032, 2292587, 2439696, 2538311; патенты США №№4641347, 5170044, 5528490, 6005960, 6542645; патент Франции №2731816; патенты Японии №№5165852, 2001344324; патенты ЕР №№0820029, 0773503, 0773505; патенты WO №№93/22745, 97/19821 и другие).There are also known methods and systems for authenticating agricultural products (ed. Certificate of the USSR No. 1.832.318; RF patents No. 210689, 2128856, 2132569, 2181503, 2183349, 2199781, 2225032, 2292587, 2439696, 2538311; US patents No. 4641347, 5170044, 5528490, 6005960, 6542645; French patent No. 2731816; Japan patents No. 5616852, 2001344324; EP patents No. 080029, 0773503, 0773505; patents WO No. 93/22745, 97/19821 and others).

Из известных способов наиболее близким к предлагаемому является «Способ контроля подлинности и перемещения алкогольной продукции» (патент РФ №2439696, G06K 5/02, 2010), который и выбран в качестве прототипа.Of the known methods closest to the proposed one is the "Method of authenticity and movement of alcoholic beverages" (RF patent No. 2439696, G06K 5/02, 2010), which is selected as a prototype.

Известный способ реализуют ридером, радиочастотной меткой и аппаратурой производителя.The known method is implemented by a reader, radio frequency tag and equipment of the manufacturer.

При этом приемная аппаратура производителя построена по схеме прямого усиления, имеет низкую помехоустойчивость, чувствительность и незначительную дальность действия. Эти недостатки устраняются построением приемной аппаратуры производителя по супергетеродинной схеме.At the same time, the receiving equipment of the manufacturer is built according to the direct amplification scheme, has low noise immunity, sensitivity and a small range. These shortcomings are eliminated by the construction of the receiving equipment of the manufacturer according to the superheterodyne circuit.

Однако в супергетеродинном приемнике одно и то же значение промежуточной частоты ωпр может быть получено при приеме сигналов на двух частотах ω2 и ω3 (фиг. 4), т.е.However, in a superheterodyne receiver, the same value of the intermediate frequency ω pr can be obtained by receiving signals at two frequencies ω 2 and ω 3 (Fig. 4), i.e.

ωпр2г, ωпрг3.ω ol = ω 2g , ω ol = ω g3 .

Следовательно, если частоту настройки ω2 принять за основной канал приема, то наряду с ним существует и зеркальный канал приема, частота ω3 которого расположена симметрично (зеркально) относительно частоты ω2 основного канала приема. Преобразование по зеркальному каналу приема происходит с тем же коэффициентом преобразования kпр, что и по основному каналу приема. Поэтому он наиболее существенно влияет на избирательность и помехоустойчивость супергетеродинного приемника.Therefore, if the tuning frequency ω 2 is taken as the main receiving channel, then along with it there is also a mirror receiving channel, the frequency ω 3 of which is located symmetrically (mirror) with respect to the frequency ω 2 of the main receiving channel. Conversion on the mirror channel of the reception occurs with the same conversion coefficient k CR that the main channel of the reception. Therefore, it most significantly affects the selectivity and noise immunity of a superheterodyne receiver.

Кроме зеркального в супергетеродинном приемнике существуют и другие дополнительные (комбинационные) каналы приема.In addition to the mirror in the superheterodyne receiver, there are other additional (combination) reception channels.

Частота любого комбинационного канала приема определяется следующим выражением:The frequency of any Raman reception channel is determined by the following expression:

ωki=|mωпр-nωг|,ω ki = | mω pr −nω g |,

где ωki - частота i-го комбинационного канала приема;where ω ki is the frequency of the i-th Raman reception channel;

m, n, i - целые положительные числа.m, n, i are positive integers.

Так двум комбинационным каналам приема при m=1 и n=2 соответствуют частоты:So two frequency channels of reception at m = 1 and n = 2 correspond to frequencies:

ωk1=2ωгпр и ωk2=2ωгпр.ω k1 = 2ω gpr and ω k2 = 2ω g + ω pr

Наличие ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам, приводит к снижению помехоустойчивости и чувствительности приема сложных сигналов с фазовой манипуляцией.The presence of false signals (interference) received via additional channels leads to a decrease in noise immunity and sensitivity of reception of complex signals with phase shift keying.

Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости и чувствительности приема сложных сигналов с фазовой манипуляцией путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам.An object of the invention is to increase the noise immunity and sensitivity of the reception of complex signals with phase shift keying by suppressing spurious signals (interference) received via additional channels.

Поставленная задача решается тем, что способ контроля подлинности и перемещения агропромышленной продукции на производстве, заключающийся, в соответствии с ближайшим аналогом, в том, что каждой единице агропромышленной продукции присваивают идентификационный код, который вводят в базу данных сервера производителя, а контроль подлинности агропромышленной продукции определяют путем сравнения идентификационного кода единицы агропромышленной продукции с кодом, имеющимся в указанной базе идентификационных кодов, и при совпадении кодов выдают сообщение о подлинности данной единицы агропромышленной продукции, при этом в качестве носителя идентификационных кодов для каждой единицы агропромышленной продукции используют радиочастотную метку, при производстве на конвейере каждой единицы агропромышленной продукции встраивают радиочастотную метку под этикетку, или пробку, или крышку, осуществляют считывание ридером первичной кодовой информации радиочастотной метки и дополняют первичную кодовую информацию радиочастотной метки кодовой информации о производителе и виде агропромышленной продукции, содержащей как минимум сведения о виде, свойствах, времени изготовления агропромышленной продукции, ее составе, образующих идентификационный код единицы агропромышленной продукции, и электронную подпись, а затем вводят идентификационный код единицы агропромышленной продукции в базу данных сервера производятся, при перемещении агропромышленной продукции с конвейера на склад на последнем производят считывание ридером данных с радиочастотной метки каждой единицы вывозимой агропромышленной продукции и вводят отметку в базу данных сервера на складе о перемещении этой агропромышленной продукции, при этом в качестве радиочастотной метки используют пьезокристалл с нанесенным на его поверхность тонкопленочным алюминиевым встречно-штыревым преобразователем поверхностных акустических волн и набором отражателей, встречно-штыревой преобразователь содержит две гребенчатые системы электродов, соединенные шинами, связанными с микрополосковой антенной, выполненной также на поверхности пьезокристалла, формируют высокочастотное колебание с частотой ω1, облучают им каждую единицу агропромышленной продукции на конвейере, принимают микрополосковый антенной, преобразуют в акустическую волну, обеспечивают ее распространение по поверхности пьезокристалла и обратное отражение, преобразуют отраженную акустическую волну в сложный электромагнитный сигнал с фазовой манипуляцией, внутренняя структуре которого соответствует структуре ветречно-штыревого преобразователя, переизлучают его в эфир, улавливают приемо-передающей антенной ридера, усиливают по амплитуде, осуществляют синхронное детектирование на частоте ω1 с использованием в качестве опорного напряжения зондирующего высокочастотного колебания на чистоте ω1, выделяют низкочастотное напряжение, пропорциональное идентификационному коду M1(t) каждой единицы агропромышленной продукции, задерживают его на время, равное длительности идентификационного кода M1(t), суммируют с идентификационным кодом M2(t) производителя агропромышленной продукции, содержащим как минимум сведения о виде, свойствах, времени изготовления агропромышленной продукции, ее составе, перемножают высокоточное колебание с частотой ω1 само на себя, выделяют высокоточное колебание с частотой ω2=2ω1, манипулируют его по фазе суммарным кодом MΣ(t)=M1(t)+M2(t), формируя тем самым сложный сигнал с фазовой манипуляцией на частоте ω2, усиливают его по мощности, излучают в эфир, принимают антенной аппаратуры производителя, усиливают по амплитуде, отличается от ближайшего аналога тем, что усиленный по амплитуде сложный сигнал с фазовой манипуляцией преобразуют по частоте с использованием частоты ωг гетеродина, которую выбирают равной частоте ω2 принимаемого сложного сигнала с фазовой манипуляцией ωг2, выделяют низкочастотное напряжение, пропорциональное суммарному модулирующему коду MΣ(t), вводят его в базу данных сервера производителя и одновременно перемножают с усиленным по амплитуде сложным сигналом с фазовой манипуляцией, выделяют гармоническое напряжение и сравнивают его по частоте с напряжением гетеродина и если они отличаются по частоте, то формируют управляющее напряжение, амплитуда и полярность которого определяется степенью и стороной отклонения частоты ωг гетеродина от несущей частоты ω2 принимаемого сложного сигнала с фазовой манипуляцией, воздействуют им на управляющий вход гетеродина, автоматически добиваясь равенства частот ωг2.The problem is solved in that the method of authenticity and movement of agricultural products in production, which, in accordance with the closest analogue, is that each unit of agricultural products is assigned an identification code that is entered into the manufacturer’s server database, and the authenticity of agricultural products is determined by comparing the identification code of the unit of agricultural production with the code available in the specified database of identification codes, and if the codes match they give a message about the authenticity of this unit of agricultural production, in this case, an RF tag is used as the carrier of identification codes for each unit of agricultural products, during the production of each unit of agricultural products, an RF tag is inserted under the label, or cork, or cover, the reader reads the primary code reader information of the radio-frequency tag and supplement the primary code information of the radio-frequency tag of the manufacturer’s code information and type e agricultural products containing at least information about the type, properties, time of manufacture of agricultural products, its composition, forming the identification code of the unit of agricultural products, and an electronic signature, and then enter the identification code of the unit of agricultural products in the server database are produced when moving agricultural products from the conveyor to the warehouse on the latter, the reader reads the data from the radio frequency tag of each unit of exported agricultural products and a mark is placed in the server database in the warehouse about the movement of this agricultural product, while a piezocrystal with a thin-film aluminum interdigital transducer of surface acoustic waves and a set of reflectors deposited on its surface is used as an RFID tag, the interdigital transducer contains two comb electrode systems, connected by buses connected to a microstrip antenna, also made on the surface of the piezocrystal, form a high-frequency oscillation with pilots at ω 1 is irradiated they every unit of agricultural products on the conveyor, receiving microstrip antenna is converted into an acoustic wave, ensure its spread over the surface of the piezoelectric crystal and back reflection is converted reflected acoustic wave to complex electromagnetic signal with phase shift keying, the internal structure of which corresponds to the structure vetrechno a pin converter, re-emit it on the air, catch the transmitter-receiver antenna, amplify in amplitude, carry out synchronous detection at a frequency of ω 1 using a probing high-frequency oscillation at a purity of ω 1 as a reference voltage, a low-frequency voltage is proportional to the identification code M 1 (t) of each unit of agricultural products, it is delayed for a time equal to the duration of the identification code M 1 (t ), summarized with the identification code M 2 (t) of the manufacturer of agricultural products, containing at least information about the type, properties, time of manufacture of agricultural products, its composition ve, multiply the high-precision oscillation with a frequency of ω 1 by itself, isolate a high-precision oscillation with a frequency of ω 2 = 2ω 1 , manipulate it in phase with the total code M Σ (t) = M 1 (t) + M 2 (t), thereby the most complex signal with phase shift keying at a frequency of ω 2 , amplify it in power, radiate, receive the manufacturer’s antenna equipment, amplify in amplitude, differs from the closest analogue in that the amplitude-amplified complex signal with phase shift keying is converted in frequency using frequency ω g heterodyne, which is chosen equal to the frequency ω 2 of the received complex signal with phase shift ω g = ω 2 , a low-frequency voltage is allocated proportional to the total modulating code M Σ (t), enter it into the manufacturer’s server database and simultaneously multiplied with the amplitude-amplified complex signal with phase shift key, emit a harmonic voltage and compare it in frequency with the voltage of the local oscillator and if they differ in frequency, then form a control voltage, the amplitude and polarity of which is determined by the degree and side off neniya frequency ω r of the oscillator carrier frequency ω 2 of the received complex signal with phase shift keying, they affect the control input of local oscillator automatically seeking equality frequency ω r = ω 2.

Поставленная задача решается тем, что система контроля подлинности и перемещения агропромышленной продукции, содержащая, в соответствии с ближайшим аналогом, ридер, радиочастотную метку, встроенную под этикетку, или пробку, или крышку каждой единицы агропромышленной продукции, и приемную аппаратуру производителя, при этом ридер содержит последовательно включенные задающий генератор, дуплексер, вход-выход которого связан с приемо-передающей антенной, усилитель высокой частоты, фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, блок сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом базы данных идентификационных кодов, ключ, второй вход которого соединен с выходом фазового детектора, линию задержки, сумматор, второй вход которого соединен с выходом генератора псевдослучайной последовательности, фазовый манипулятор и усилитель мощности, выход которого соединен со вторым входом дуплексера, к выходу задающего генератора последовательно подключены перемножитель, второй вход которого соединен со вторым выходом задающего генератора, узкополосный фильтр, выход которого соединен со вторым входом фазового манипулятора, радиочастотная метка выполнена в виде пьезокристалла с нанесенным на его поверхность тонкопленочным алюминиевым встречно-штыревым преобразователем поверхностных акустических волн и набором отражателей, встречно-штыревой преобразователь содержит две гребенчатые системы электродов, соединенных друг с другом шинами, связанными с микрополосковой антенной, приемная аппаратура производителя содержит последовательно включенные приемную антенну, усилитель высокой частоты, перемножитель, второй вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, и узкополосный фильтр, последовательно включенные фильтр нижних частот и базу данных сервера производителя, отличается от ближайшего аналога тем, что приемная аппаратура производителя снабжена фазовым детектором, гетеродином и смесителем, причем к выходу узкополосного фильтра последовательно подключены фазовый детектор, второй вход которого соединен с вторым выходом гетеродина, гетеродин и смеситель, второй вход которого соединен с выходом усилителя высокой частоты, а выход подключен к входу фильтра нижних частот, частота ωг гетеродина выбрана равной несущей частоте ω2 принимаемого сложного сигнала с фазовой манипуляцией ωг2 и указанное равенство автоматически поддерживается системой фазовой автоподстройки частоты ωг гетеродина, состоящей из перемножителя, узкополосного фильтра и фазового детектора.The problem is solved in that the system of authenticity and movement of agricultural products, containing, in accordance with the closest analogue, a reader, a radio frequency tag embedded under the label, or cork, or cover of each unit of agricultural products, and receiving equipment of the manufacturer, while the reader contains serially connected master oscillator, duplexer, the input-output of which is connected to the transceiver antenna, high-frequency amplifier, phase detector, the second input of which is connected to the output a transmitting generator, a code comparison unit, the second input of which is connected to the output of the identification code database, a key, the second input of which is connected to the output of the phase detector, a delay line, an adder, the second input of which is connected to the output of the pseudo-random sequence generator, a phase manipulator and a power amplifier, the output of which is connected to the second input of the duplexer, a multiplier is connected to the output of the master oscillator, the second input of which is connected to the second output of the master oscillator, co-band filter, the output of which is connected to the second input of the phase manipulator, the RF tag is made in the form of a piezocrystal with a thin-film aluminum interdigital transducer of surface acoustic waves deposited on its surface and a set of reflectors, the interdigital transducer contains two comb systems of electrodes connected to each other tires associated with a microstrip antenna, the receiving equipment of the manufacturer contains a receiving antenna in series, amplifies For high frequency, the multiplier, the second input of which is connected to the output of the low-pass filter, and the narrow-band filter, the low-pass filter and the manufacturer’s server database connected in series, differs from the closest analogue in that the receiving equipment of the manufacturer is equipped with a phase detector, a local oscillator, and a mixer, and a phase detector is connected in series to the output of the narrow-band filter, the second input of which is connected to the second output of the local oscillator, the local oscillator and a mixer, the second input of which is connected to the output the high-frequency amplifier’s house, and the output is connected to the low-pass filter input, the frequency ω g of the local oscillator is chosen equal to the carrier frequency ω 2 of the received complex signal with phase shift ω g = ω 2 and this equality is automatically supported by a phase-locked loop of the frequency ω g of the local oscillator, consisting of multiplier, narrow-band filter and phase detector.

Структурная схема ридера, реализующего предлагаемый способ, представлена на фиг. 1. Функциональная схема радиочастотной метки на поверхностных акустических волнах изображена на фиг. 2. Структурная схема приемной аппаратуры производителя представлена на фиг. 3. Частотная диаграмма, иллюстрирующая образование дополнительных каналов приема, показана на фиг. 4.The structural diagram of a reader implementing the proposed method is presented in FIG. 1. A functional diagram of a radio frequency tag on surface acoustic waves is shown in FIG. 2. The block diagram of the receiving equipment of the manufacturer is shown in FIG. 3. A frequency diagram illustrating the formation of additional receive channels is shown in FIG. four.

Ридер (считыватель) содержит последовательно включенные задающий генератор 1, дуплексер 2, вход-выход которого связан с приемо-передающей антенной 3, усилитель 4 высокой частоты, фазовый детектор 5, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора 1, блок 7 сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом базы данных 6 идентификационных кодов, ключ 8, второй вход которого соединен с выходом фазового детектора 5, линию 9 задержки, сумматор 11, второй вход которого соединен с выходом генератора 10 псевдослучайной последовательности (ПсП), фазовый манипулятор 14 и усилитель 15 мощности, выход которого соединен со вторым входом дуплексера 2. К выходу задающего генератора 1 последовательно подключены перемножитель 12, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора 1, и узкополосный фильтр 13, выход которого соединен с вторым входом фазового манипулятора 14.The reader (reader) contains a serially connected master oscillator 1, a duplexer 2, the input-output of which is connected to the transceiver antenna 3, a high-frequency amplifier 4, a phase detector 5, the second input of which is connected to the output of the master oscillator 1, code comparison unit 7, the second input of which is connected to the output of the database of identification codes 6, key 8, the second input of which is connected to the output of the phase detector 5, the delay line 9, the adder 11, the second input of which is connected to the output of the pseudo-random generator 10 (PsP), phase manipulator 14 and power amplifier 15, the output of which is connected to the second input of duplexer 2. A multiplier 12 is connected to the output of the master oscillator 1, the second input of which is connected to the output of the master oscillator 1, and a narrow-band filter 13, the output of which is connected with the second input of the phase manipulator 14.

Радиочастотная метка выполнена в виде пьезокристалла 16 с нанесенным на его поверхность тонкопленочным алюминиевым встречно-штыревым преобразователем (ВШП) поверхностных акустических волн (ПАВ) и набором 21 отражателей. ВШП содержит две гребенчатые системы электродов 18, соединенных друг с другом шинами 19 и 20, связанными с микрополосковой антенной 17.The radio-frequency tag is made in the form of a piezocrystal 16 with a thin-film aluminum interdigital transducer (IDT) of surface acoustic waves (SAW) deposited on its surface and a set of 21 reflectors. IDT contains two comb systems of electrodes 18 connected to each other by buses 19 and 20, connected with a microstrip antenna 17.

Приемная аппаратура производителя содержит последовательно включенное приемную антенну 22, усилитель 23 высокой частоты, смеситель 25, второй вход которого соединен с первым выходом гетеродина 24, фильтр 26 нижних частот, перемножитель 29, второй вход которого соединен с выходом усилителя 23 высокой частоты, узкополосный фильтр 30, фазовый детектор 31, второй вход которого соединен с вторым выходом гетеродина 24, гетеродин 24. Выход фильтра 26 нижних частот подключен к входу базы данных 27 сервера производителя. Перемножитель 29, узкополосный фильтр 30 и фазовый детектор 31 образуют систему 28 ФАПЧ.The receiving equipment of the manufacturer includes a receiving antenna 22 connected in series, a high-frequency amplifier 23, a mixer 25, the second input of which is connected to the first output of the local oscillator 24, a low-pass filter 26, a multiplier 29, the second input of which is connected to the output of the high-frequency amplifier 23, a narrow-band filter 30 , phase detector 31, the second input of which is connected to the second output of the local oscillator 24, the local oscillator 24. The output of the low-pass filter 26 is connected to the input of the database 27 of the manufacturer's server. A multiplier 29, a narrow-band filter 30, and a phase detector 31 form a PLL system 28.

Предлагаемый способ контроля подлинности и перемещения агропромышленной продукции реализуют следующим образом.The proposed method for controlling the authenticity and movement of agricultural products is implemented as follows.

Особенностью способа является то, что в качестве носителя идентификационных кодов для каждой единицы агропромышленной продукции используют радиочастотную метку в виде пьезокристалла 16 с нанесенным на его поверхность тонкопленочным алюминиевым встречно-штыревым преобразователем (ВПШ) поверхностных акустических волн (ПАВ) и набора отражателей 21. ВПШ содержит две гребенчатые системы электродов 18, которые соединены между собой шинами 19 и 20, связанными с микрополосковой антенной 17.A feature of the method is that as a carrier of identification codes for each unit of agro-industrial products, an RF tag is used in the form of a piezocrystal 16 with a thin-film aluminum interdigital transducer (HPS) of surface acoustic waves (SAW) and a set of reflectors 21. The HPS contains two comb systems of electrodes 18, which are interconnected by buses 19 and 20, connected with a microstrip antenna 17.

Принцип работы встречно-штыревого преобразователя ПАВ основан на том, что переменные в пространстве и времени электрические поля, создаваемые в пьезоэлектрическом кристалле системой электродов, вызывают из-за пьезоэффекта упругие деформации, которые распространяются по поверхности кристалла в виде ПАВ.The principle of operation of the interdigital surfactant transducer is based on the fact that the electric fields in space and time created in a piezoelectric crystal by a system of electrodes cause elastic deformations due to the piezoelectric effect, which propagate in the form of a surfactant over the crystal surface.

В основе работы приборов на ПАВ лежат три физических процесса:The basis of the operation of devices on surfactants are three physical processes:

- преобразование входного электрического сигнала в акустическую волну;- conversion of the input electrical signal into an acoustic wave;

- распространение акустической волны по поверхности звукопровода;- propagation of an acoustic wave along the surface of a sound duct;

- отражение и обратное преобразование ПАВ в кодированный электрический сигнал.- reflection and inverse transformation of the surfactant into a coded electrical signal.

Для прямого и обратного преобразования ПАВ используются ВШП.For direct and inverse conversion of surfactants, IDTs are used.

Центральная частота и полоса пропускания ВШП определяются шагом размещения электродов и их количеством. Порядок размещения электродов несет индивидуальную информацию о единице агропромышленной продукции. Изготовление ВШП осуществляется стандартными методами фотолитографии и травлением тонкой металлической пленки, осажденной на пьезоэлектрическом кристалле. Возможности современной фотолитографии позволяют создавать ВШП, работающие на частотах до 3 ГГЦ.The center frequency and bandwidth of the IDT are determined by the pitch of the electrodes and their number. The order of placement of the electrodes carries individual information about the unit of agricultural production. IDT is fabricated by standard photolithography methods and by etching a thin metal film deposited on a piezoelectric crystal. The capabilities of modern photolithography make it possible to create IDTs operating at frequencies up to 3 GHz.

На производстве радиочастотную метку встраивают в этикетку, или под пробку, или крышку каждой единицы агропромышленной продукции. При прохождении каждой единицы агропромышленной продукции по конвейеру мимо стационарного или переносного контролирующего устройства, включающего в себя ридер, задающим генератором 1 формируется высокочастотное колебание.In production, an RFID tag is embedded in the label, or under the cork, or lid of each unit of agricultural products. When passing each unit of agricultural products along the conveyor past a stationary or portable control device, which includes a reader, a high-frequency oscillation is formed by the master oscillator 1.

u1(t)=U1⋅Cos(ω1t+ϕ1), 0≤t≤Т1,u 1 (t) = U 1 ⋅ Cos (ω 1 t + ϕ 1 ), 0≤t≤T 1 ,

где U1, ω1, ϕ1, T1 - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность высокочастотного колебания, которое через дуплексер 2 поступает в приемо-передающую антенну 3, излучается ею в эфир и облучает ближайшую радиочастотную метку. Высокочастотное гармоническое колебание на частоте ω1 улавливается микрополосковой антенной 17, преобразуется ВШП, настроенным на частоту ω1 в акустическую волну, которая распространяется по поверхности пьезокристалла 16, отражается от набора 21 отражателей и опять преобразуется в сложный сигнал с фазовой манипуляцией (ФМн).where U 1 , ω 1 , ϕ 1 , T 1 is the amplitude, carrier frequency, initial phase, and duration of the high-frequency oscillation, which through the duplexer 2 enters the transceiver antenna 3, is radiated by it into the air, and irradiates the nearest radio-frequency tag. A high-frequency harmonic oscillation at a frequency of ω 1 is captured by a microstrip antenna 17, the IDT is converted by a frequency tuned to a frequency of ω 1 into an acoustic wave that propagates along the surface of the piezoelectric crystal 16, is reflected from a set of 21 reflectors, and is again converted into a complex signal with phase shift keying (PSK).

u2(t)=U2⋅Cos[ω1t+ϕk1(t)+ϕ1], 0≤t≤T1,u 2 (t) = U 2 ⋅ Cos [ω 1 t + ϕ k1 (t) + ϕ 1 ], 0≤t≤T 1 ,

где ϕк1(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с модулирующим кодом M1(t), отображающим идентификационный код единицы агропромышленной продукции, причем ϕk1(t)=coust при kτэ<t<(k+1)τэ и может изменяться скачком при t=kτэ, т.е. на границах между элементарными посылками (k=1, 2, …, N1-1);where ϕ k1 (t) = {0, π} is the manipulated component of the phase, which displays the law of phase manipulation in accordance with the modulating code M 1 (t), which displays the identification code of the unit of agricultural production, and ϕ k1 (t) = coust at kτ e <t <(k + 1) τ e and can change stepwise at t = kτ e , i.e. at the borders between elementary premises (k = 1, 2, ..., N 1 -1);

τэ, N1 - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью T1 (T1=N1⋅τэ).τ e , N 1 - the duration and number of chips that make up a signal of duration T 1 (T 1 = N 1 ⋅τ e ).

При этом внутренняя структура сформированного сложного ФМн сигнала определяется топологией ВШП, имеет индивидуальный характер и содержит информацию о конкретной единице агропромышленной продукции (например, порядковый номер агропромышленной продукции).Moreover, the internal structure of the formed complex QPSK signal is determined by the IDT topology, has an individual character and contains information about a specific unit of agricultural products (for example, the serial number of agricultural products).

Сформированный сложный ФМн сигнал u2(t) излучается микрополосковой антенной 17 в эфир, улавливается приемо-передающей антенной 3 ридера и через дуплексер 2 и усилитель 4 высокой частоты поступает на первый (информационный) вход фазового детектора 5. На второй (опорный) вход фазового детектора 5 в качестве опорного напряжения подается высокочастотное колебание u1(t) с выхода задающего генератора 1. В результате синхронного детектирования на выхое фазового детектора 5 образуется низкочастотное напряжениеThe formed complex PSK signal u 2 (t) is radiated by the microstrip antenna 17, captured by the transmitter-receiver antenna 3, and fed through the duplexer 2 and high-frequency amplifier 4 to the first (information) input of the phase detector 5. To the second (reference) input of the phase detector 5 as a reference voltage, a high-frequency oscillation u 1 (t) is supplied from the output of the master oscillator 1. As a result of synchronous detection, a low-frequency voltage is generated at the output of the phase detector 5

uн1(t)=Uн1⋅Cosϕk1(t), 0≤t≤T1,u н1 (t) = U н1 ⋅ Cosϕ k1 (t), 0≤t≤T 1 ,

где

Figure 00000001
Where
Figure 00000001

пропорциональное модулирующему коду M1(t).proportional to the modulating code M 1 (t).

Это напряжение поступает на первый вход блока 7 сравнения кодов, на второй вход которого подаются коды с выхода базы данных 6 идентификационных кодов. В указанную базу внесены идентификационные коды всех единиц производимой агропромышленной продукции. Если сравниваемые коды равны, то блок 7 сравнения кодов формирует постоянное напряжение, которое поступает на управляющий вход ключа 8 и открывают его. В исходном состоянии ключ 8 всегда закрыт. При этом низкочастотное напряжение uн1(t) с выхода фазового детектора 5 через открытый ключ 8 поступает на вход линии 9 задержки, где задерживается на время τз, равное длительности τ1 модулирующего кода M1(t) (τз1), и поступает на первый вход сумматора 11.This voltage is supplied to the first input of the code comparison unit 7, to the second input of which codes are supplied from the output of the database 6 identification codes. Identification codes of all units of agricultural products manufactured are entered into this database. If the codes to be compared are equal, then the block 7 code comparison generates a constant voltage, which is supplied to the control input of the key 8 and open it. In the initial state, key 8 is always closed. In this case, the low-frequency voltage u n1 (t) from the output of the phase detector 5 through the public key 8 is fed to the input of the delay line 9, where it is delayed for a time τ s equal to the duration τ 1 of the modulating code M 1 (t) (τ s = τ 1 ) , and goes to the first input of the adder 11.

Прохождение низкочастотного напряжения uн1(t) через ключ 8 свидетельствует о подлинности контролируемой агропромышленной продукции.The passage of low-frequency voltage u n1 (t) through the key 8 indicates the authenticity of the controlled agricultural products.

На второй вход сумматора 11 подается моделирующий код M2(t) с выхода генератора псевдослучайной последовательности (ПСП) длительностью τ2. Модулирующий код M2(t) является кодовой информацией о производмиеле и виде агропромышленной продукции, содержащей как минимум сведения о виде, свойствах, составе и времени изготовления агропромышленной продукции. На выходе сумматора 11 образуется суммарный модулирующий кодAt the second input of the adder 11, a modeling code M 2 (t) is supplied from the output of the pseudo-random sequence generator (PSP) of duration τ 2 . The modulating code M 2 (t) is the code information about the producer and type of agricultural products, containing at least information about the type, properties, composition and time of manufacture of agricultural products. The output of the adder 11 is formed of the total modulating code

MΣ(t)=M2(t)+M1(t),M Σ (t) = M 2 (t) + M 1 (t),

длительностью τΣ12,duration τ Σ = τ 1 + τ 2 ,

который поступает на первый вход фазового манипулятора 14.which goes to the first input of the phase manipulator 14.

Высокочастотное колебание u1(t) с выхода задающего генератора 1 одновременно поступает на два входа перемножителя 12, на входе которого образуется гармоническое напряжениеThe high-frequency oscillation u 1 (t) from the output of the master oscillator 1 simultaneously arrives at two inputs of the multiplier 12, at the input of which a harmonic voltage is generated

u3(t)=U3⋅Cos(ω2t+ϕ2), 0≤t≤Т1,u 3 (t) = U 3 ⋅ Cos (ω 2 t + ϕ 2 ), 0≤t≤T 1 ,

где

Figure 00000002
ω2=2ω1, ω2=2ω1, Where
Figure 00000002
 ω2= 2ωone, ω2= 2ωone,

которое выделяется узкополосным фильтром 13 и подается на второй вход фазового манипулятора 14. На выходе последнего формируется сложный сигнал с фазовой манипуляциейwhich is allocated by a narrow-band filter 13 and fed to the second input of the phase manipulator 14. At the output of the latter, a complex signal with phase manipulation is formed

u4(t)=U3⋅Cos[ω2t+ϕk2(t)+ϕ2], 0≤t≤Т1,u 4 (t) = U 3 ⋅ Cos [ω 2 t + ϕ k2 (t) + ϕ 2 ], 0≤t≤T 1 ,

где ϕк2(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с суммарным модулирующим кодом MΣ(t), который после усиления в усилителе 15 мощности через дуплексер 2 поступает в приемо-передающую антенну 3, излучается ею в эфир, улавливается приемной антенной 22 аппаратуры производителя и через усилитель 23 высокой частоты, настроенный на частоту ω2, поступает на первый вход смесителя 25 и перемножителя 29. На второй вход смесителя 25 подается напряжение гетеродина 24where ϕ k2 (t) = {0, π} is the manipulated phase component that displays the phase manipulation law in accordance with the total modulating code M Σ (t), which after amplification in the power amplifier 15 through the duplexer 2 enters the transceiver antenna 3 is radiated by it, captured by the receiving antenna 22 of the equipment of the manufacturer and, through the high-frequency amplifier 23 tuned to the frequency ω 2 , is fed to the first input of the mixer 25 and multiplier 29. The voltage of the local oscillator 24 is supplied to the second input of the mixer 25

uг(t)=Uг⋅Cos(ωгt+ϕг).u g (t) = U g ⋅ Cos (ω g t + ϕ g ).

На выходе смесителя 25 образуются напряжения комбинационных частот. Так как частота ωг гетеродина 24 выбирается равной частоте ω2 принимаемого сложного сигнала с фазовой манипуляцией (ωг2), то фильтром 26 нижних частот выделяется низкочастотное напряжение (напряжение нулевой частоты)At the output of the mixer 25, voltages of combination frequencies are generated. Since the frequency ω g of the local oscillator 24 is chosen equal to the frequency ω 2 of the received complex signal with phase shift keying (ω g = ω 2 ), a low-frequency voltage (zero frequency voltage) is allocated by the low-pass filter 26

uн2(t)=Uн2⋅Cosϕk2(t), 0≤t≤Т1,u n2 (t) = U n2 ⋅ Cosϕ k2 (t), 0≤t≤T 1 ,

где

Figure 00000003
Where
Figure 00000003

пропорциональное суммарному модулирующему коду MΣ(t),proportional to the total modulating code M Σ (t),

которое поступает в базу данных 27 сервера производителя и на второй вход перемножителя 29.which enters the database 27 of the server of the manufacturer and the second input of the multiplier 29.

Следует отметить, что выбор частоты ωг гетеродина 24 равной частоте ω2 принимаемого сложного ФМн сигнала (ωг2), обеспечивает совмещение двух процедур: преобразование принимаемого сложного ФМн сигнала на нулевую частоты и выделение низкочастотного напряжения uн2(t), пропорционального суммарному модулирующему коду MΣ(t), т.е. синхронную демодуляцию принимаемого сложного ФМн сигнала с помощью гетеродина 24, смесителя 25 и фильтра 26 нижних частот. Такая схемная конструкции позволяет избавиться от дополнительных каналов приема и явления «обратной работы», характерной для известных демодуляторов сложных ФМн сигналов (схемы Пистолькорса А.А., Сифорова В.И, Костаса Д.Ф. и Травина Г.А.). Так как частота ω2 принимаемого сложного ФМн сигнала может изменяться под воздействием различных дестабилизирующих факторов, в том числе и эффекта Доплера, то для выполнения и поддержания равенства ωг2 используется система ФАПЧ 28, состоящая из перемножителя 29, узкополосного фильтра 30 и фазового детектора 31.It should be noted that the choice of the frequency ω g of the local oscillator 24 equal to the frequency ω 2 of the received complex PSK signal (ω g = ω 2 ) provides a combination of two procedures: the conversion of the received complex PSK signal to zero frequency and the allocation of the low-frequency voltage u Н2 (t), proportional total modulating code M Σ (t), i.e. synchronous demodulation of the received complex PSK signal using a local oscillator 24, a mixer 25 and a low-pass filter 26. Such a circuit design allows you to get rid of additional receiving channels and the phenomenon of "reverse work", characteristic of the well-known demodulators of complex PSK signals (Pistolkors A. A., Siforov V. I., Kostas D. F. and Travin G. A.). Since the frequency ω 2 of the received complex QPSK signal can vary under the influence of various destabilizing factors, including the Doppler effect, to perform and maintain the equality ω g = ω 2 , the PLL system 28 is used, consisting of a multiplier 29, a narrow-band filter 30, and a phase detector 31.

На выходе перемножителя 29 образуется гармоническое напряжениеThe output of the multiplier 29 produces a harmonic voltage

u5(t)=U5⋅Cos(ω2t+ϕ2), 0≤t≤Т1,u 5 (t) = U 5 ⋅ Cos (ω 2 t + ϕ 2 ), 0≤t≤T 1 ,

где

Figure 00000004
Where
Figure 00000004

которое сравнивается по частоте с напряжением uг(t) гетеродина 24 в фазовом детекторе 31. Если гармонические напряжения uг(t) и u5(t) отличаются друг от друга по частоте, то на выходе фазового детектора 31 формируется управляющее напряжение, амплитуда и полярность которого определяются величиной и стороной отклонения частоты ωг гетеродина 24 от несущей частоты ω2 принимаемого сложного ФМн сигнала u4(t). Управляющее напряжение воздействует на управляющий вход гетеродина 24, автоматически обеспечивая равенство ωг2.which is compared in frequency with the voltage u g (t) of the local oscillator 24 in the phase detector 31. If the harmonic voltages u g (t) and u 5 (t) differ in frequency, then a control voltage is generated at the output of the phase detector 31, the amplitude and the polarity of which is determined by the magnitude and side of the deviation of the frequency ω g of the local oscillator 24 from the carrier frequency ω 2 of the received complex PSK signal u 4 (t). The control voltage acts on the control input of the local oscillator 24, automatically ensuring the equality ω g = ω 2 .

Описанная выше работа способа соответствует контролю подлинности и перемещения агропромышленной продукции на производстве.The work of the method described above corresponds to the control of the authenticity and movement of agricultural products in production.

При перемещении агропромышленной продукции с конвейера на склад на последнем производят считывание ридером данных с радиочастотной метки каждой единицы агропромышленной продукции и вводят полученные данные в базу данных сервера на складе, а при выводе агропромышленной продукции со склада осуществляют считывание ридером данных с радиочастотной метки каждой единицы вывозимой агропромышленной продукции и вводят отметку в базу данных сервера на складе о перемещении этой агропромышленной продукции.When moving agricultural products from the conveyor to the warehouse on the latter, the reader reads the data from the radio-frequency tag of each unit of agricultural products and enters the data into the server database in the warehouse, and when the agricultural products are taken out of the warehouse, the reader reads the data from the radio-frequency tag of each unit of the exported agricultural products products and enter a mark in the server database in the warehouse on the movement of this agro-industrial products.

Вся информация о агропромышленной продукции автоматически заносится в базу данных контролирующего устройства завода, независимо от того, хочет того производитель или нет. Информация метки снабжена электронной цифровой подписью. Доступ к базе контролирующего устройства имеют только соответствующие должностные лица фискальных органов.All information on agricultural products is automatically entered into the database of the plant’s control device, regardless of whether the manufacturer wants it or not. Tag information is digitally signed. Access to the base of the monitoring device is available only to the appropriate officials of the fiscal authorities.

При выносе агропромышленной продукции из торгового зала она проносится или провозится кассиром или другим лицом мимо контролирующего устройства, включающего в себя ридер, закрепленный рядом с кассовым аппаратом или встроен в прилавок. В случае нарушения подлинности информации (поддельная метка или данные) контролирующее устройство издает тревожный звуковой сигнал.When agricultural products are removed from the trading floor, they are carried or transported by the cashier or other person past the control device, which includes a reader mounted next to the cash register or built into the counter. In case of violation of the authenticity of information (fake label or data), the monitoring device emits an alarm sound signal.

Контроль агропромышленной продукции осуществляется на всех этапах производства, сбыта и перемещения:The control of agricultural products is carried out at all stages of production, marketing and movement:

- на стадии производства берется пробная партия агропромышленной продукции и осуществляется проверка соответствия информации, содержащейся в радиочастотной метке, отчетным документам или базам данных в электронном виде;- at the production stage, a test batch of agro-industrial products is taken and the conformity of the information contained in the radio frequency tag, reporting documents or databases in electronic form is checked;

- на стадии импорта осуществляется проверка соответствия информации, содержащейся в радиочастотной метке, сопутствующим документам или базам данных в электронном виде;- at the import stage, the conformity of the information contained in the radio frequency tag with the accompanying documents or databases in electronic form is checked;

- на стадии перемещения и хранения осуществляется проверка соответствия информации, содержащейся в радиочастотной метке, сопутствующим и складским документам или базам данных в электронном виде:- at the stage of moving and storage, the conformity of the information contained in the radio frequency tag with the accompanying and warehouse documents or databases in electronic form is checked:

- на стадии реализации производится контрольная закупка и осуществляется проверка соответствия информации, содержащейся радиочастотной метке, соответствующим документам и агропромышленной продукции.- at the implementation stage, a control purchase is made and the conformity of the information contained in the radio frequency tag, the relevant documents and agricultural products is checked.

К основным характеристикам системы, реализующей предлагаемый способ, можно отнести следующее:The main characteristics of the system that implements the proposed method include the following:

- средняя мощность передатчика ридера - не более 100 мВт;- average reader transmitter power - not more than 100 mW;

- частотный диапазон 400-420 МГц (900-920 МГц);- frequency range 400-420 MHz (900-920 MHz);

- дальность действия - не менее 50 м;- range of action - not less than 50 m;

- количество кодовых комбинаций - 232-2128;- the number of code combinations - 2 32 -2 128 ;

- тип излучаемого сигнала - гармоническое колебание, тип ответного сигнала - сложный сигнал с фазовой манипуляцией;- type of emitted signal - harmonic oscillation, type of response signal - a complex signal with phase shift keying;

- габариты радиочастотной метки - 8×15×5 мм;- dimensions of the RF tag - 8 × 15 × 5 mm;

- срок службы радиочастотной метки - не менее 20 лет;- the service life of the RFID tag is at least 20 years;

- потребляемая радиочастотной меткой мощность - 0 Вт.- power consumed by the RF tag - 0 W.

Предлагаемый способ обеспечивает повышение эффективности и достоверности контроля за подлинной агропромышленной продукцией и ее перемещением. Это достигается использованием радиочастотных меток на поверхностных акустических волнах.The proposed method provides increased efficiency and reliability of control over genuine agricultural products and their movement. This is achieved by using radio frequency tags on surface acoustic waves.

Основной особенностью указанных меток является отсутствие источников питания, малые размеры и использование сложных сигналов с фазовой манипуляцией (ФМн).The main feature of these labels is the lack of power sources, small size and the use of complex signals with phase shift keying (PSK).

Сложные ФМн сигналы обладают высокой помехоустойчивостью, энергетической и структурной скрытностью.Complex PSK signals have high noise immunity, energy and structural secrecy.

Энергетическая скрытность данных сигналов обусловлена их высокой сжимаемостью во времени и по спектру при оптимальной обработке, что позволяет снизить мгновенную излучаемую мощность. Вследствие этого сложный ФМн сигнал в точке приема может оказаться замаскированным шумами и помехами. Причем энергия сложного ФМн сигнала отнюдь не мала, она просто распределена на частотно-временной области так, что в каждой точке этой области мощность сигнала меньше мощности шумов и помех.The energy secrecy of these signals is due to their high compressibility in time and spectrum with optimal processing, which reduces the instantaneous radiated power. As a result of this, a complex PSK signal at the receiving point may be masked by noise and interference. Moreover, the energy of a complex PSK signal is by no means small; it is simply distributed in the time-frequency domain so that at each point of this region the signal power is less than the power of noise and interference.

Структурная сущность сложных ФМн сигналов обусловлена большим разнообразием их форм и значительными диапазонами изменений параметров, что затрудняет оптимальную или хотя бы квазиоптимальную обработку сложных ФМн сигналов априорно неизвестной структуры с целью повышения чувствительности приемника.The structural essence of complex PSK signals is caused by a wide variety of their forms and significant ranges of parameter changes, which makes it difficult to optimize or at least quasi-optimal processing of complex PSK signals of an a priori unknown structure in order to increase the sensitivity of the receiver.

Сложные ФМн сигналы позволяют применять современный вид селекции - структурную селекцию.Complex QPS signals allow the use of a modern type of selection - structural selection.

Таким образом, предлагаемые способ и система по сравнению с прототипами и другими техническими решениями аналогичного назначения обеспечивают повышение помехоустойчивости и чувствительности приема сложных сигналов с фазовой манипуляцией.Thus, the proposed method and system in comparison with prototypes and other technical solutions of a similar purpose provide increased noise immunity and sensitivity of the reception of complex signals with phase shift keying.

Это достигается подавлением ложных сигналов (помех), принимаемых по дополнительным каналам, и устранением явления «обратной работы», характерной для известных демодуляторов сложных ФМн сигналов (схемы Пистолькорса А.А., Сифорова В.И., Костаса Д.Ф. и Травина Г.А.).This is achieved by suppressing false signals (interference) received via additional channels, and eliminating the phenomenon of “reverse operation”, which is characteristic of the well-known demodulators of complex PSK signals (Pistolkors A.A., Siforov V.I., Kostas D.F. and Travin G.A.).

Система ФАПЧ, состоящая из перемножителя, узкополосного фильтра и фазового детектора, обеспечивает автоматическое слежение за изменениями несущей частоты ω2 принимаемого ФМн сигнала, которые могут возникать под влиянием различных дестабилизирующих факторов, в том числе и эффекта Доплера, выполнения и поддержания равенства ωг2.The PLL system, which consists of a multiplier, a narrow-band filter, and a phase detector, provides automatic tracking of changes in the carrier frequency ω 2 of the received FMN signal, which can occur under the influence of various destabilizing factors, including the Doppler effect, the fulfillment and maintenance of the equality ω g = ω 2 .

Claims (2)

1. Способ контроля подлинности и перемещения агропромышленной продукции на производстве, заключающийся в том, что каждой единице агропромышленной продукции присваивают идентификационный код, который вводят в базу данных сервера производителя, а контроль подлинности агропромышленной продукции определяют путем сравнения идентификационного кода единицы агропромышленной продукции с кодом, имеющимся в указанной базе идентификационных кодов, и при совпадении кодов выдают сообщение о подлинности данной единицы агропромышленной продукции, при этом в качестве носителя идентификационных кодов для каждой единицы агропромышленной продукции используют радиочастотную метку, при производстве на конвейере каждой единицы агропромышленной продукции встраивают радиочастотную метку под этикетку, или пробку, или крышку, осуществляют считывание ридером первичной кодовой информации радиочастотной метки и дополняют первичную кодовую информацию радиочастотной метки кодовой информацией о производителе и виде агропромышленной продукции, содержащей, как минимум, сведения о виде, свойствах, времени изготовления агропромышленной продукции, ее составе, образующих идентификационный код единицы агропромышленной продукции, и электронную подпись, а затем вводят идентификационный код единицы агропромышленной продукции в базу данных сервера производителя, при перемещении агропромышленной продукции с конвейера на склад на последнем производят считывание ридером данных с радиочастотной метки каждой единицы агропромышленной продукции и вводят полученные данные в базу данных сервера на складе, а при вывозе агропромышленной продукции со склада осуществляют считывание ридером данных с радиочастотной метки каждой единицы вывозимой агропромышленной продукции и вводят отметку в базу данных сервера на складе о перемещении этой агропромышленной продукции, при этом в качестве радиочастотной метки используют пьезокристалл с нанесенным на его поверхность тонкопленочным алюминиевым встречно-штыревым преобразователем поверхностных акустических волн и набором отражателей, встречно-штыревой преобразователь содержит две гребенчатые системы электродов, соединенный шинами, связанными с микрополосковой антенной, выполненной также на поверхности пьезокристалла, формируют высокочастотное колебание с частотой ω1, облучают им каждую единицу агропромышленной продукции на конвейере, принимают микрополосковой антенной, преобразуют в акустическую волну, обеспечивают ее распространение по поверхности пьезокристалла и обратное отражение, преобразуют отраженную акустическую волну в сложный электромагнитный сигнал с фазовой манипуляцией, внутренняя структура которого соответствует структуре встречно-штыревого преобразователя, переизлучают его в эфир, улавливают приемо-передающей антенной ридера, усиливают по амплитуде, осуществляют синхронное детектирование по частоте ω1 с использованием в качестве опорного напряжения зондирующего высокочастотного колебания с частотой ω1, выделяют низкочастотное напряжение, пропорциональное идентификационному коду M1(t) каждой единицы агропромышленной продукции, задерживают его на время, равное длительности идентификационного кода M1(t), суммируют с идентификационным кодом M2(t) производителя агропромышленной продукции, содержащим, как минимум, сведения о виде, свойствах, времени изготовления агропромышленной продукции, ее составе, перемножают высокочастотное колебание с частотой ω1 само на себя, выделяют высокочастотное колебание частотой ω2=2ω1, манипулируют его по фазе суммарным кодом MΣ(t)=M2(t)+M1(t), формируя тем самым сложный сигнал с фазовой манипуляцией на частоте ω2, усиливают его по мощности, излучают в эфир, принимают антенной аппаратуры производителя, усиливают по амплитуде, отличающийся тем, что усиленный по амплитуде сложный сигнал с фазовой манипуляцией преобразуют по частоте с использованием частоты ωг гетеродина, которую выбирают равной частоте ω2 принимаемого сложного сигнала с фазовой манипуляцией ωг2, выделяют низкочастотное напряжение, пропорциональное суммарному модулирующему коду M(t), вводят его в базу данных сервера производителя и одновременно перемножают с усиленным по амплитуде сложным сигналом с фазовой манипуляцией, выделяют гармоническое напряжение и сравнивают его по частоте с напряжением гетеродина и если они отличаются по частоте, то формируют управляющее напряжение, амплитуда и полярность которого определяется степенью и стороной отклонения частоты ωг гетеродина от несущей частоты ω2 принимаемого сложного сигнала с фазовой манипуляцией, воздействуют им на управляющий вход гетеродина, автоматически добиваясь равенства частот ωг2.1. A method of controlling the authenticity and movement of agro-industrial products in production, namely, that each unit of agro-industrial products is assigned an identification code that is entered into the manufacturer's server database, and the authenticity of agro-industrial products is determined by comparing the identification code of the agro-industrial unit with the code available in the specified database of identification codes, and if the codes match, they give a message about the authenticity of this unit of agro-industrial products and, at the same time, a radio-frequency tag is used as a carrier of identification codes for each agricultural product unit, during the production of each agricultural product unit, a radio-frequency tag is inserted under the label, or cork, or cover, the reader reads the primary code information of the radio-frequency tag and supplement the primary code RFID information with code information about the manufacturer and type of agricultural products containing, at a minimum, information about the type, with properties, the time of manufacture of agricultural products, their composition, forming the identification code of the unit of agricultural production, and an electronic signature, and then enter the identification code of the unit of agricultural production in the database of the manufacturer’s server, when moving agricultural products from the conveyor to the warehouse, the reader reads the data from radio-frequency tags of each unit of agricultural production and enter the received data into the server database in the warehouse, and when exporting agricultural of these products from the warehouse, the reader reads the data from the radio frequency tag of each unit of exported agricultural products and enters the server database in the warehouse about the movement of this agricultural product, while a piezocrystal with a thin-film aluminum interdigital transducer deposited on its surface is used surface acoustic waves and a set of reflectors, the interdigital transducer contains two comb systems of electrodes, soy dyed with tires associated with a microstrip antenna, also made on the surface of the piezocrystal, a high-frequency oscillation with a frequency of ω 1 is formed , each unit of agro-industrial products is irradiated with it on a conveyor, it is received by a microstrip antenna, converted into an acoustic wave, ensure its propagation over the surface of the piezocrystal and back reflection, convert the reflected acoustic wave into a complex electromagnetic signal with phase shift keying, the internal structure of which corresponds to the structure Strečno interdigital transducer reemit in ether catch transceiver antenna reader, increase in amplitude is performed synchronous detection by ω 1 frequency by using as a reference voltage probe high-frequency oscillation with a frequency ω 1, allocate a low-frequency voltage proportional to the identification code M 1 (t) of each unit of agricultural production, hold it for a time equal to the duration of the identification code M 1 (t), summarize with the identification code M 2 (t) of an agricultural producer who contains at least information about the type, properties, time of manufacture of agricultural products, their composition, multiply the high-frequency oscillation with a frequency of ω 1 by itself, allocate a high-frequency oscillation with a frequency of ω 2 = 2ω 1 , manipulate it in phase with the total code M Σ (t) = M 2 (t) + M 1 (t), thereby forming a complex signal with phase manipulation at a frequency of ω 2 , amplify it in power, radiate it into the air, receive the manufacturer’s antenna equipment, amplify in amplitude, different reinforced of the amplitude of a complex signal with a phase shift keyed is converted in frequency by using frequency ω g oscillator, which is selected equal to the frequency ω 2 of the received composite signal with a phase shift keying ω r = ω 2, allocate a low-frequency voltage proportional to the total modulating code M (t), introducing it into the manufacturer’s server database and at the same time multiply with a phase-shift-amplified complex signal, the harmonic voltage is extracted and its frequency is compared with the local oscillator voltage and if they are differ in frequency, then generates a control voltage whose amplitude and polarity is determined by the degree and side deflection frequency ω g oscillator on the carrier frequency ω 2 of the received complex signal with phase shift keying, influence them to control the local oscillator input, automatically achieving equality of frequency ω r = ω 2 . 2. Система контроля подлинности и перемещения агропромышленной продукции, содержащая ридер, радиочастотную метку, встроенную под этикетку, или пробку, или крышку каждой единицы агропромышленной продукции, и приемную аппаратуру производителя, при этом ридер содержит последовательно включенные задающий генератор, дуплексер, вход-выход которого связан с приемо-передающей антенной, усилитель высокой частоты, фазовый детектор, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, блок сравнения кодов, второй вход которого соединен с выходом базы данных идентификационных кодов, ключ, второй вход которого соединен с выходом фазового детектора, линию задержки, сумматор, второй вход которого соединен с выходом генератора псевдослучайной последовательности, фазовый манипулятор и усилитель мощности, выход которого соединен с вторым входом дуплексера, к выходу задающего генератора последовательно подключены перемножитель, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, и узкополосный фильтр, выход которого соединен со вторым входом фазового манипулятора, радиочастотная метка выполнена в виде пьезокристалла с нанесенным на его поверхность тонкопленочным алюминиевым встречно-штыревым преобразователем поверхностных акустических волн и набором отражателей, встречно-штыревой преобразователь содержит две гребенчатые системы электродов, соединенных друг с другом шинами, связанными с микрополосковой антенной, приемная аппаратура производителя содержит последовательно включенные приемную антенну, усилитель высокой частоты, перемножитель, второй вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, и узкополосный фильтр, последовательно включенные фильтр нижних частот и базу данных сервера производителя, отличающаяся тем, что приемная аппаратура производителя снабжена фазовым детектором, гетеродином и смесителем, причем к выходу узкополосного фильтра последовательно подключены фазовый детектор, второй вход которого соединен с вторым выходом гетеродина, гетеродин и смеситель, второй вход которого соединен с выходом усилителя высокой частоты, а выход подключен к входу фильтра нижних частот, частота ωг гетеродина выбрана равной несущей частоте ω2 принимаемого сложного сигнала с фазовой манипуляцией ωг2 и указанное равенство автоматически поддерживается системой фазовой автоподстройки частоты ωг гетеродина, состоящей из перемножителя, узкополосного фильтра и фазового детектора.2. A system for controlling the authenticity and movement of agricultural products, containing a reader, a radio frequency tag embedded under the label, or cork, or cover of each unit of agricultural products, and the receiving equipment of the manufacturer, while the reader contains a serially connected master oscillator, a duplexer, whose input-output is connected to a transceiver antenna, a high-frequency amplifier, a phase detector, the second input of which is connected to the output of the master oscillator, a code comparison unit, the second input of which is connected with the output of the database of identification codes, a key, the second input of which is connected to the output of the phase detector, a delay line, an adder, the second input of which is connected to the output of the pseudo-random sequence generator, a phase manipulator and a power amplifier, the output of which is connected to the second input of the duplexer, to the output of the master of the generator, a multiplier is connected in series, the second input of which is connected to the output of the master oscillator, and a narrow-band filter, the output of which is connected to the second input of the phase manipulator a, the radio frequency tag is made in the form of a piezocrystal with a thin-film aluminum interdigital transducer of surface acoustic waves deposited on its surface and a set of reflectors, an interdigital transducer contains two comb systems of electrodes connected to each other by buses connected to a microstrip antenna, receiving equipment of the manufacturer contains a receiving antenna in series, a high-frequency amplifier, a multiplier, the second input of which is connected to the output of the filter and a low-pass filter, and a narrow-band filter, a series-included low-pass filter and a database of the manufacturer’s server, characterized in that the manufacturer’s receiving equipment is equipped with a phase detector, a local oscillator and a mixer, and a phase detector, the second input of which is connected to the second, is connected in series to the output of the narrow-band filter the output of the local oscillator, the local oscillator and the mixer, the second input of which is connected to the output of the high-frequency amplifier, and the output is connected to the input of the low-pass filter, the frequency ω g of the local oscillator is chosen equal to the carrier frequency ω 2 of the received complex signal with phase shift ω g = ω 2 and this equality is automatically supported by the phase-locked loop system of the frequency ω g of the local oscillator, consisting of a multiplier, a narrow-band filter and a phase detector.
RU2018131397A 2018-08-30 2018-08-30 Method to control authenticity and movement of agro-industrial products and system for its implementation RU2703226C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018131397A RU2703226C1 (en) 2018-08-30 2018-08-30 Method to control authenticity and movement of agro-industrial products and system for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018131397A RU2703226C1 (en) 2018-08-30 2018-08-30 Method to control authenticity and movement of agro-industrial products and system for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2703226C1 true RU2703226C1 (en) 2019-10-15

Family

ID=68280417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018131397A RU2703226C1 (en) 2018-08-30 2018-08-30 Method to control authenticity and movement of agro-industrial products and system for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2703226C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080002882A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-03 Svyatoslav Voloshynovskyy Brand protection and product autentication using portable devices
RU2439696C1 (en) * 2010-09-20 2012-01-10 Открытое акционерное общество "Авангард" Method to control authenticity and flow of alcohol goods
RU2538311C2 (en) * 2013-05-14 2015-01-10 Вячеслав Адамович Заренков Method of authenticating and monitoring movement of alcoholic product and system therefor
US20170011246A1 (en) * 2014-10-10 2017-01-12 Sun Chemical Corporation Authentication system
WO2018049272A1 (en) * 2016-09-08 2018-03-15 Thomas Villwock Methods and systems for authenticating goods using analyte encoded security fluids

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080002882A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-03 Svyatoslav Voloshynovskyy Brand protection and product autentication using portable devices
RU2439696C1 (en) * 2010-09-20 2012-01-10 Открытое акционерное общество "Авангард" Method to control authenticity and flow of alcohol goods
RU2538311C2 (en) * 2013-05-14 2015-01-10 Вячеслав Адамович Заренков Method of authenticating and monitoring movement of alcoholic product and system therefor
US20170011246A1 (en) * 2014-10-10 2017-01-12 Sun Chemical Corporation Authentication system
WO2018049272A1 (en) * 2016-09-08 2018-03-15 Thomas Villwock Methods and systems for authenticating goods using analyte encoded security fluids

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ahson et al. RFID handbook: applications, technology, security, and privacy
Yuan et al. Specific emitter identification based on Hilbert–Huang transform‐based time–frequency–energy distribution features
Vena et al. Design of compact and auto-compensated single-layer chipless RFID tag
CN103430193B (en) The property of the material of loading UHF RFID label tags is detected by analyzing interflection backscattering in different frequency and power level
Scharfeld An analysis of the fundamental constraints on low cost passive radio-frequency identification system design
Curty et al. Remotely powered addressable UHF RFID integrated system
US9395434B2 (en) Multitone harmonic radar and method of use
Nair et al. Temporal multi-frequency encoding technique for chipless RFID applications
CN101208729A (en) Multiple frequency detection system
CN106533591B (en) Small base station electromagnetic interference identification method
Garbati et al. Chipless RFID reader design for ultra-wideband technology: design, realization and characterization
US20110109440A1 (en) System for reading information transmitted from a transponder
RU2439696C1 (en) Method to control authenticity and flow of alcohol goods
RU2703226C1 (en) Method to control authenticity and movement of agro-industrial products and system for its implementation
Tian et al. Fully digital multi‐frequency compact high‐frequency radar system for sea surface remote sensing
RU2538311C2 (en) Method of authenticating and monitoring movement of alcoholic product and system therefor
Shirokov The multitag microwave RFID system with extended operation range
RU2434108C1 (en) Method of subject identification on serviced facility
Shirokov The multitag microwave RFID system
Azarfar et al. Motion-modulated chipless RFID
RU2716905C1 (en) Method of agricultural products authenticity and movement verification and system for implementation thereof
RU2150120C1 (en) Method for detection and identification of hidden electronic units and device which implements said method
RU2426148C1 (en) Telemetry system for identification of objects
RU2514130C2 (en) Method of identifying objects
RU2431870C1 (en) Method of detecting location of filled bio-objects or remains thereof and device for realising said method