WO2022200177A1 - Schmuckgegenstand mit rfid-transpondern - Google Patents

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WO2022200177A1
WO2022200177A1 PCT/EP2022/057039 EP2022057039W WO2022200177A1 WO 2022200177 A1 WO2022200177 A1 WO 2022200177A1 EP 2022057039 W EP2022057039 W EP 2022057039W WO 2022200177 A1 WO2022200177 A1 WO 2022200177A1
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WO
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rfid
jewelry
transponders
item
reading
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/057039
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jochen Kuhn
Original Assignee
Jochen Kuhn
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.)
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Publication date
Application filed by Jochen Kuhn filed Critical Jochen Kuhn
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07758—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card arrangements for adhering the record carrier to further objects or living beings, functioning as an identification tag
    • G06K19/07762—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card arrangements for adhering the record carrier to further objects or living beings, functioning as an identification tag the adhering arrangement making the record carrier wearable, e.g. having the form of a ring, watch, glove or bracelet
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A44—HABERDASHERY; JEWELLERY
    • A44C—PERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
    • A44C25/00—Miscellaneous fancy ware for personal wear, e.g. pendants, crosses, crucifixes, charms
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/50—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols using hash chains, e.g. blockchains or hash trees
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2209/00—Additional information or applications relating to cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communication H04L9/00
    • H04L2209/80—Wireless
    • H04L2209/805—Lightweight hardware, e.g. radio-frequency identification [RFID] or sensor

Definitions

  • the invention relates to a piece of jewelry, in particular a ring or a watch, which is equipped with RFID transponders, and a method for communicating the piece of jewelry with a reading device. Particular attention is paid to the storage and transmission of data based on blockchains, especially in the context of a cryptocurrency.
  • Objects that can be worn on the body and that enable data to be exchanged for identification or localization using RFID technology have existed for a long time. They are often plastic tokens that can be attached to a belt or bunch of keys, for example, and enable data to be exchanged with readers, e.g. to allow access to a building.
  • RFID (English: “radio-frequency identification”, in German: “identification with the help of electromagnetic waves”) describes a technology for transmitter-receiver systems for automatic and contactless data exchange in the near field.
  • An RFID system normally consists of a number of RFID transponders, each of which contains identification information, and a number of readers for reading the data from the RFID transponders (or “transponders” for short).
  • a transponder is coupled to a reading device by means of alternating magnetic fields generated by the reading device within a short range or by means of high-frequency radio waves, which not only transmit data but can also be used to supply the transponder with energy.
  • the reader contains software that controls the actual reading process.
  • a transponder typically consists of a microchip (often millimeters in size), an antenna, and a carrier or housing for protection.
  • An energy source is not necessary for passive transponders, since the energy is supplied externally via the antenna, as already mentioned.
  • an active transponder also requires an energy source, such as a battery.
  • the communication between transponders and readers usually takes place in a defined frequency range, which sometimes differs due to regional regulations. Frequently used frequency ranges are:
  • transponders that are typical today are not suitable for wearing as jewelry and are therefore elements that are not automatically carried on the body or clothing. They can be forgotten or misplaced. Their handling is also cumbersome as a result. They often have to be taken out of a pocket before they can be used, or the pocket in question has to be held cumbersomely on a reading device.
  • the blockchain principle has been known since the 1990s and relates to a continuously expandable list of data records (“blocks”) that are linked together using cryptographic processes.
  • a popular application of blockchain technology are so-called "cryptocurrencies” such as Bitcoin or Etherum.
  • a cryptocurrency also “crypto money” is a digital means of payment that is based on cryptographic tools such as blockchains and digital signatures.
  • the shares of a cryptocurrency assigned to the owners are stored in digital accounts.
  • an access code private key, also known as a "private key” is required to view an account and make transactions.
  • each new participant generates a key pair of an asymmetric cryptosystem, namely a public key and a private, secret key (private keys").
  • the public key is published over a network or otherwise.
  • the private (kept secret) key allows the respective participant to cryptographically sign orders for transactions.
  • Each user can open an account himself in this way.
  • the account has a zero balance as a newly created account.
  • the published key is practically the account number and is referred to as "Account Address" in English.
  • the private key secures control of the account. Since each participant can in principle generate any number of such key pairs, these are stored in a file known as a “wallet”.
  • hot wallets With regard to wallets, a distinction is made between “hot wallets” and “cold wallets”. Online wallets are referred to as “hot wallets”, for example an account on a trading platform or a computer connected to the Internet. Cold wallets, on the other hand, are not connected to the internet. These wallets have various advantages and disadvantages or areas of application. The most important are that hot wallets can be used to move a cryptocurrency, e.g. to trade or transfer it to another wallet. Cold wallets ensure a high level of security, as they cannot be accessed from outside via a network.
  • a major disadvantage of handling cryptocurrencies is that the keys are essential, especially the private key. In the event of a loss, access to an account is no longer possible, which is usually accompanied by a loss of crypto money.
  • the private key can be stored, e.g. on an RFID transponder, which makes it easy to use, the same applies if the transponder is lost or destroyed: access to the assets is no longer possible.
  • a piece of jewelry according to the invention (designed) to be worn on the body or on clothing comprises a number, preferably a plurality, of RFID transponders inside the piece of jewelry.
  • Each of these (particularly passive) transponders includes a memory unit, a processing unit and an antenna, which enable the respective transponder to be read.
  • the RFID transponders are preferably arranged and designed in such a way that they can be read independently of one another.
  • the term "inside” means in the context of the invention that the RFID transponders are located completely inside the item of jewelry, ie are surrounded on each side by material of the item of jewelry. Active transponders can be used, but passive RFID transponders are preferred because they do not require their own voltage source.
  • RFID transponders are known in the prior art. So far, however, it has not been known that pieces of jewelry, which are usually made of a precious metal, are suitable for receiving several RFID transponders and that these transponders can also be read independently of one another. Depending on the item of jewellery, even arranging several transponders can be a challenge. For example, an arrangement of several transponders in a small piece of jewelry, such as an ear stud, a ring or a small pendant, is severely restricted by their size and in particular by their antenna structure. In this regard, a magnetic near-field antenna, for example, is advantageous, as it enables metal jewelry to be reliably read out. For example, a range of about 10 mm is preferred.
  • An inventive RFID system includes a number (“number”: at least one, but certainly more) of these jewelry items and a number of reading devices, as described in particular below.
  • the reading devices are designed for data communication with at least one RFID transponder each of the jewelry items. While there may be a single transponder or reader in the system, it is preferred that multiple transponders or readers be included in the system. However, it may be the case that individual transponders can only be read by specific reading devices in the RFID system.
  • a reading device of the RFID system is preferably designed both to read out individual RFID transponders and to read out a plurality of RFID transponders sequentially. Appropriate protocols for selection of chips at a multiple reading are known in the prior art, eg the anti-collision protocol IS018000-6C.
  • a reading device for such an RFID system is designed to read both individual RFID transponders of a piece of jewelry according to the invention and also to read several RFID transponders (this piece of jewelry) sequentially.
  • a transponder may have to be brought into a specific position in relation to the reading device. Multiple reading can be sequential or simultaneous.
  • the range of the reading device can be used to set when an individual readout can take place; this is usually the case when the range is smaller than the distance between two transponders in the piece of jewelry.
  • the reading device preferably comprises a first antenna and a second antenna, the reading device being designed in such a way that the first antenna preferably has a smaller range than the second antenna. It can thus be achieved that the first antenna can be used for individual reading and the second antenna for multiple reading.
  • the antennas are shaped or arranged in such a way that the first antenna (with a suitable positioning of the jewelery item) can communicate with only one single RFID transponder of the jewelry at a time and the second antenna allows communication with multiple RFID transponders of the jewelry simultaneously or sequentially without the need to move the jewelry.
  • the range of the first antenna is preferably less than 5 mm, in particular less than 2 mm.
  • the range of the second antenna is preferably greater than 5 mm, in particular greater than 10 mm or even greater than 20 mm.
  • the reading device can have an arrangement of several reading units, which in turn can each make contact with a transponder in order to implement multiple reading. It may be the case that a reading device is designed to communicate only with a very specific group of RFID transponders in an RFID system and does not allow communication with another group in this RFID system.
  • a preferred reading device can be designed, for example, as a so-called watch winder.
  • a method according to the invention for data communication in an RFID system comprises the following steps: - arranging an ornament of the system in a readout area of a reading device of the system,
  • the reading device makes contact with a first RFID transponder of the item of jewelry, and in particular the reading device supplies the first RFID transponder with energy
  • the reading device makes contact with a second RFID transponder of the item of jewelry, and in particular the reading device supplies the second RFID transponder with energy
  • the reading or the writing can take place sequentially or simultaneously.
  • an antenna can be used for (sequential) multiple reading, or multiple reading units can be used, which sequentially or simultaneously write to or read from individual transponders.
  • sensitive data e.g. a private key for a cryptocurrency
  • sensitive data should be stored in the writing device in a non-volatile memory so that a power failure during the writing process does not result in the permanent loss of data.
  • the piece of jewelery can simply be placed in or on a reading area of the reading device or, depending on the maximum reading distance, held nearby. If the item of jewelry is in the form of a ring, it can simply be worn on the finger, for example, and this finger can be guided into or onto the readout area. If the item of jewelery is in the form of a wristwatch, this can simply be held on the arm in front of the reading area.
  • the basic principles of how the reading device makes contact with an RFID transponder is well known. In the course of the method according to the invention, however, at least two RFID transponders of the piece of jewelery are read out or written to one after the other (or simultaneously).
  • the transponders are preferably supplied with energy by the reading device.
  • a memory area is read out or written to first after an enabling information item, for example a password or a PIN, has been entered.
  • the communication in particular a reading process, according to the method according to the invention can only take place after a special requirement has been checked.
  • the same private key for a cryptocurrency can be stored in each transponder of a piece of jewelry.
  • the piece of jewelry is placed in front of or in the reading area of a reading device, e.g. placed on a specific spot, and a single transponder is read. If this transponder is defective, a transaction is still possible because in this case the other transponders containing identical private keys are read.
  • the invention can therefore ensure a very high level of data security through redundancy of important information. Because a piece of jewelry can be securely attached to a body or clothing item (to minimize the risk of loss), this also minimizes the loss of data. A ring or a watch in particular can be carried safely day and night and is usually always worn on the body in emergency situations, e.g. when escaping a fire.
  • the item of jewelery is preferably a ring, in particular a finger ring. Rings can be easily worn on the body with minimal risk of loss and maximum flexibility for positioning on or in a reader, including in emergency situations. Because the transponders are arranged inside the ring, it is not apparent when you look at them that they can contain data, which offers additional protection against theft. A thief would only steal such a ring because of its intrinsic value and not because of an alleged fortune in Bitcoin, since he does not notice its hidden function.
  • Other preferred jewelry items are bangles, pendants, earrings, brooches, chains and watches.
  • Watches in particular offer similar advantages to a ring, since they are worn on the arm or in the hand (easy to position on a reading device) and are often worn 12 or even 24 hours a day or carried on the body .
  • they can be attached (in particular in a ring) in the area of the dial (e.g. in the number circle), the watch glass, the side border, in a (preferably rotatable) 24-hour ring or the lower watch cover.
  • attachment in the area of the watch glass e.g. in the groove into which the watch glass is inserted, has the advantage that easy attachment, safe storage and easy reading is possible.
  • the antenna of a transponder could also be guided in a ring shape in the groove of the watch glass.
  • the groove for the watch glass could be made a little deeper, a carbon ring could be introduced into it and the transponder positioned, further carbon or a sealing compound or an adhesive could be applied over it (possibly solidified ) and then put on the watch glass.
  • the RFID transponders are preferably arranged in the ring (or in another ring-shaped piece of jewelry) in such a way that they can be read through an outer or inner surface of the ring.
  • An arrangement for external reading has the advantage that a hand with the ring only has to be guided into or onto a reading device. In the case of an arrangement for internal reading, the ring must be pulled out, but the transponders are also hidden as much as possible. Since metal cannot be used for reading, and most items of jewelry are made of metal, the item of jewelry over the transponders should have a non-metallic material (which can also be achieved with a gemstone).
  • Magnetic excitation is preferred for selecting the piece of jewelry, in particular the ring mentioned above, since a piece of jewelry often contains metal.
  • a readout is generally also possible using electromagnetic excitation, this can lead to shorter ranges or more readout errors, depending on the initial situation and the materials present.
  • Magnetic excitation has the particular advantage of a clearly defined range, since there are usually no reflections, as is the case with electromagnetic waves.
  • a magnetic readout is advantageous for the range of a transponder in the vicinity of metal.
  • RFID transponders typically have two connections for an antenna. Some transponders are also already manufactured with ready-made antennas.
  • a preferred antenna of an RFID transponder is in the form of a coil between the terminals of the transponder chip. Sometimes only a single turn is required for some applications according to the invention, but several turns are also possible.
  • a preferred antenna can also be shaped as a spiral (round or with a polygonal shape). The antenna can also have an elongated structure.
  • the RFID transponders are designed to communicate in a frequency range greater than 300 MHz and in particular less than 3 GHz (UHF frequency range). Examples of preferred frequencies are 433 MHz, 868 MHz (in Europe), 915 MHz (in the USA) and 950 MHz (in Japan). A frequency range around 900 MHz +/- 50 MHz is particularly preferred. This has the advantage of space-saving accommodation, since antennas for this frequency range can be made comparatively small.
  • Preferred antennas of the RFID transponder have a length greater than 1 mm and preferably less than 20 mm. Even though UHF is primarily used for medium and long ranges, the inventors surprisingly found that very good communication quality can be achieved in the near field, particularly with metallic pieces of jewellery. Communication in the near field is always preferred, ie at a distance closer than 10 cm, in particular closer than 5 cm.
  • Preferred antennas for magnetic coupling work on the air-core coil principle. With an air-core coil, the magnetic fields inside the coil are the most strongest, then run in a ring (or adapted to the shape of the antenna) around the coil and forward, out of the opening of the coil. These properties allow the antenna to have a design similar to a peg, inside which the coil is attached. If the RFID function ring approaches, the RFID transponder will be detected, regardless of the direction.
  • the jewelery item according to the invention sometimes only achieves ranges in the range of a few centimeters or a few mm. This is because jewelry is usually made of metal and the antenna is comparatively short. However, such small ranges are also preferred, in particular for an individual reading of transponders.
  • the range can be set according to the desired requirements by suitably selecting the performance of the reading device and its antenna length and the selected transponder structure. The range is preferably 8 to 10 mm.
  • the range on the transponder side can be influenced, for example, by the antenna length, impedance matching and the material used for the jewelry around the transponder.
  • the range for a single contact is preferably chosen such that only a single transponder is in the communication range of the reading device or a reading unit of the reading device.
  • Preferred ranges are greater than 0.1 mm, in particular greater than 1 mm. However, preferred ranges are less than 10 mm, in particular less than 8 mm.
  • the antenna structures of adjacent transponders do not overlap, since in this way an individual readout is possible easily and without interference.
  • the item of jewelry is preferably made of metal, in particular a non-ferromagnetic metal, and a non-metal.
  • the non-metal is particularly preferred for trouble-free transmission.
  • the RFID transponders are arranged in the piece of jewelery in such a way that there is a minimum distance of 0.001 mm between the metal and the RFID transponders, in particular a minimum distance of 0.05 mm.
  • a maximum distance of 1 mm can be specified, whereby this is usually determined by the dimensions of the item of jewelry (the transponders must be arranged inside the item of jewelry and must therefore not protrude sticking out of this).
  • a non-metal above and below the RFID transponders there is a non-metal above and below the RFID transponders, below for insulation and above (where the antenna is located) for minimal shielding of the radiation by the metal of the jewelry item.
  • a preferred non-metal is preferably selected from the group of carbon, precious stone, semi-precious stone, glass, plastic and wood.
  • the item of jewelery preferably comprises a metal from the group consisting of gold, silver, platinum, bronze and (in particular non-magnetic) steel.
  • a transponder thus "floats" held by the non-metal in the item of jewelery at a distance from its edge and metal body, in particular between 0.1 mm and 0.7 mm.
  • the non-metal can take the form of decorative structures on the outside of the item of jewellery, e.g. a cut stone or an inlay. Precious stones such as diamond, ruby, sapphire, emerald, zircon or others, glass or plastic are also preferred non-metals.
  • the transponders are attached to a carbon layer in a ring and then covered with carbon or another non-metal.
  • the inventors found that the transponders can be read out easily and without problems using very low magnetic fields, particularly when communicating in the preferred UHF frequency range, so that sensitive components are not magnetized.
  • a high-quality, mechanical watch that has a closed metallic case after production will not be damaged by a selection.
  • a reading device with a radiated power of 2 watts could be used for reading without problems, particularly in the UHF range.
  • a preferred jewelry item includes a (default) readout page.
  • the piece of jewelry has a non-metal above the RFID transponders on the reading side. This ensures optimal signal transmission with simultaneous optimal camouflage of the transponder.
  • the piece of jewelry is preferably made of metal on the opposite side of the RFID transponder.
  • the processing unit of at least one of the RFID transponders preferably includes an encryption unit which is designed to encrypt data received from the RFID transponder and/or to encrypt data to be output, in particular a personal key. This has the advantage that no plain data is transmitted, which is particularly advantageous with regard to transactions with a cryptocurrency.
  • the RFID transponders are designed to store at least one private key for a cryptocurrency on their memory units in such a way that additional release information, in particular a password or a PIN, is required to read out this private key.
  • additional release information in particular a password or a PIN
  • Use for other data on any blockchain is also preferred.
  • the release information can also consist in the fact that the transponders are read out in a particular order.
  • the RFID transponders are preferably designed to store at least two private keys for a cryptocurrency on their memory units in such a way that release information associated with the respective key is required to read one of the private keys. This has the advantage that in the event of a robbery, only the data relating to a small amount of money can be revealed.
  • a piece of jewelery which is made of metal and a non-metal and has a number of RFID transponders (at least one) inside, the number of RFID transponders being designed to operate in a frequency range greater than 300 MHz and less than 3 GHz to communicate in the near field.
  • a frequency range enables reliable communication with a very small design of the transponder, particularly with regard to its antenna.
  • the transponders are written in such a way that a plurality of RFID transponders of the item of jewelery are written with different information according to a predetermined pattern, in particular information based on a private key for a cryptocurrency.
  • Each transponder preferably has an individual identifier, for example a number.
  • the first transponder is described normally, the second from back to front and the third with pairs of reversed number tuples.
  • one half of the data can also be written to one half of the transponder and the other half to the other half of the transponder.
  • a readout then preferably takes place in such a way that a plurality of RFID transponders of the item of jewelry are read out and their information is processed, checked and/or reconstructed according to the predetermined pattern. This increases the security against forgery. In this way, however, it is also possible to obtain release information through a specific selection of the transponders of a piece of jewelry.
  • transponder 4 received the first part, transponder 2 the second part, transponder 1 the third part and transponder 3 the fourth part of the private key included
  • the transponders of the ring would have to be read individually in the order 4, 2, 1, 3 to reconstruct the private key.
  • the ring could be rotated like the mechanism of a safe in front of a reading device.
  • a particularly preferred embodiment of the item of jewelery has a movable, preferably rotatable, in particular ring-shaped segment, in which a plurality of such RFID transponders is arranged and/or on which a metal structure is formed.
  • This can advantageously be realized by a rotatable 24-hour ring of a watch or a rotatable part of a ring.
  • the Meta II structure can be designed as an antenna structure and/or as a shielding structure.
  • a shielding structure is designed in such a way that it can cover a number of RFID transponders when the segment rotates, so that the relevant number of RFID transponders in the area of the shielding structure cannot be read.
  • An antenna structure is designed in such a way that when the segment rotates, it couples to the antenna inputs of a number of RFID transponders (conductive, inductive or capacitive) so that the relevant number of RFID transponders in the area of the shielding structure can be read (and the other RFID transponders, as these do not couple properly to the antenna structure or are even shielded by it).
  • a metal structure that is movable relative to RFID transponders (e.g. rotatable as mentioned above or also movable) and that can be positioned in such a way that it can cover a plurality of RFID transponders and thus prevent them from being read out or can be coupled as an antenna structure a special kind of selection.
  • the shielding structure can be realized by a simple metal plate that is placed over the segment and covers part of the segment.
  • An antenna structure can be realized with a simple metal strip or two Metal strips that form a dipole with a coupled RFID transponder.
  • both an antenna structure and a shielding structure could be realized from a C-shaped metal ring (where the 'C' can certainly also be interrupted), which is optionally formed as a complete ring with a non-conductor.
  • the RFID transponders (or their antennas) that lie under the metal are shielded, the RFID transponder whose two antenna inputs couple with the two ends of the C-shape can use this Meta II structure as an antenna structure.
  • Meta II structure is interrupted by a plurality of non-conductors. It is also possible that one antenna input of an RFID transponder couples to the antenna structure and the other antenna input uses another part of the piece of jewelery as an antenna.
  • the information read out can vary. For example, with four RFID transponders that send the numbers 1 to 4 in a position where the RFID transponder that sends the "4" is covered, a first function (by reading the numbers 1 to 3) can be activated and in another position, in which the RFID transponder that sends the "1" is covered, a second function (by reading the numbers 2 to 4) can be activated.
  • the rotation allows a different RFID transponder to couple to the antenna structure and the piece of jewelry to send the numbers 1 to 4 individually. In this way, it would also be possible to enter a PIN by turning a segment several times and reading the piece of jewelry alternately.
  • a preferred embodiment includes a Meta II structure in the form of an antenna structure and/or shielding structure, the Meta II structure and a plurality of RFID transponders being movable relative to one another and the Meta II structure moving to the plurality of RFID transponders can cover one after the other, so that a covered RFID transponder cannot be read or can couple to antenna inputs of the RFID transponder, so that the Meta II structure acts as an antenna for the RFID transponder in question.
  • a suitable reading device comprises information about the strategy by means of which information has been written onto the transponders of the jewelry item. It is always preferable to store data redundantly on different transponders. Two pieces of jewelry, for example two wedding rings, can preferably also be used for certain transactions.
  • the communication preferably takes place within the framework of a cryptocurrency protocol, with the RFID transponders of the item of jewelry containing information on the private key for a wallet of the cryptocurrency.
  • this information on the private key is preferably stored redundantly on the RFID transponders, with the complete private key in particular being stored on at least two transponders or parts of the private key on a plurality of transponders. All parts are preferably contained at least twice on different RFID transponders. This has the advantage that the private key can still be read out if a transponder is defective.
  • At least one private key is preferably present in encrypted form on the transponders. Alternatively, the private key can also be encrypted when it is issued.
  • At least one piece of jewelery is a ring, whereby for communication with the reading device a hand with the ring must touch a predefined reading area of a reading device of the number of reading devices or at least be brought close to the reading area.
  • This area is preferably a hand rest or a hole into which the piece of jewelry must be inserted for selection.
  • the ring can also be placed in a specific area.
  • the reading device preferably comprises a plurality of readout areas, and the item of jewelery can be brought into different readout areas for communication.
  • Release information can also be given in this way. For example, it can be specified in which order of the readout areas which transponder of the piece of jewelery has to be read out in order to obtain a release.
  • Release information is preferably generated by the item of jewelery being read out in a predetermined order at different readout areas and/or by bringing the item of jewelery to a readout area in different positions in such a way that different RFID transponders of the item of jewelery are read out in a predetermined order will.
  • FIG. 1 shows an example of a piece of jewelery according to the invention in the form of a ring
  • FIG. 2 shows part of the ring from FIG. 1 in an unrolled representation
  • FIG. 3 shows an example of a piece of jewelery according to the invention in the form of a ring
  • FIG. 4 shows an example of a piece of jewelery according to the invention in the form of a watch
  • FIG. 5 shows an RFID transponder according to the prior art
  • FIG. 6 shows an example of an inventive RFID system
  • FIG. 7 shows an example of a method according to the invention in the form of a block diagram.
  • FIG. 1 shows an example of a piece of jewelry 1 according to the invention in the form of a ring in a perspective view.
  • the ring comprises a multiplicity of RFID transponders 2, which are arranged in a ring in a groove of the ring. A section of this ring is shown enlarged on the right-hand side.
  • a transponder 2 which is embedded in the annular body 1a and surrounded by an insulator 4, is clearly visible.
  • the transponders 2 will be covered by a surface comprising a non-metallic element 3 so that they lie completely inside the ring.
  • the ring-shaped arrangement means that the RFID transponders 2 are arranged in such a way that they can be read independently of one another.
  • FIG. 2 shows part of the ring as in FIG. 1 in an unrolled representation.
  • the transponders 2 which are embedded in the insulator 4 in the annular body 1a and which are to be covered by the non-metallic element 3 can be seen.
  • FIG. 3 shows an example of a piece of jewelry 1 according to the invention in the form of a ring as shown in perspective in FIG. 1, now in a side view (an enlarged detail can be seen again on the right).
  • the ring body 1a is made of metal here, for example gold or silver, and the transponders 2 are arranged in a ring around the ring body 1a, so that the read-out side A is on the outside.
  • insulation 4 is fitted between the transponders 2 and the annular body 1a, for example a strip or a plate made of plastic or carbon.
  • a non-metallic element 3 is located above the transponders 2.
  • FIG. 4 shows an example of a piece of jewelry 1 according to the invention in the form of a watch. This is equipped with RFID transponders 2 (not all labeled for the sake of clarity), which are arranged inside under the watch glass, e.g. in the groove into which the watch glass is inserted.
  • RFID transponders 2 not all labeled for the sake of clarity
  • FIG. 5 shows an RFID transponder 2 according to the prior art.
  • a processing unit 2a In its interior (indicated by dashed lines) there is a processing unit 2a and a memory unit 2b.
  • An antenna 2c is attached to two connections of the processing unit 2a.
  • This transponder is a passive transponder and does not contain any energy storage. In its passive state, however, it could well have a capacitor for short-term energy storage.
  • FIG. 6 shows an example of an inventive RFID system.
  • a ring (as an example of a piece of jewelry 1) is arranged in a reading device 5 in a holder 7 here.
  • This holder 7 can definitely be designed as a reading unit 7 and read transponder 2 when the inside of the ring is the reading side A or when a multiple reading is to be carried out.
  • readout side A is the outside of the ring.
  • the ring is surrounded by several readout units 6, each of which can read out a transponder 2 of the ring.
  • a single readout unit 6 would also be conceivable, which has two antennas, one of which is tuned for individual readout and one for multiple readout.
  • the holder 7 can be designed in such a way that the ring can be rotated (see also the explanations relating to FIG. 7). If only a single antenna is to be used for reading or for writing, then this can be arranged in the holder 7 or this can be configured as a reading unit 7 . Instead of the reading units 6, however, an antenna encompassing the ring can also be arranged in the reading device 5.
  • FIG. 7 shows an example of a method according to the invention for data communication in an RFID system 8 as shown in FIG. 6, for example.
  • step I a piece of jewelery 1, as can be seen in FIG.
  • the holder 7 in the middle of the reading device 5 is only used to arrange the ring and the reading units 6 around the ring are designed to read individual transponders 2 .
  • step 2 the reading device 5 contacts a first RFID transponder 2 of the item of jewelery 1 together with the first RFID transponder 2 being supplied with energy by the reading device 5.
  • a memory area 2b is read (see figure 5) of the first RFID transponder 2, with a private key S being issued by the RFID transponder 2 after a release information F has been entered.
  • step 3 the reading device 5 contacts a second RFID transponder 2 of the item of jewelery 1 together with the second RFID transponder 2 being supplied with energy by the reading device 5.
  • a memory area 2b is read (see figure 5) of the second RFID transponder 2, in which case the private key S is issued again by the RFID transponder 2 without re-entering the release information F.
  • step 4 the received data is now processed by the reading device 5.
  • a private key S can be reconstructed from the received data or, as in this example, it can simply be checked whether the private key has been received correctly (both received keys are identical).
  • the data transmission can be encrypted or encrypted data can be transmitted.
  • the release information F used here can come from a user input, but the ring shown in FIG. 6 can also be rotated in the holder 7 according to a specific pattern and the release information F can be generated as a result.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schmuckgegenstand (1) zum Tragen am Körper oder an der Kleidung umfassend eine Mehrzahl von RFID-Transpondern (2), jeweils mit einer Verarbeitungseinheit (2a), einer Speichereinheit (2b) und einer Antenne (2c), im Inneren des Schmuckgegenstandes (1). Die Erfindung betrifft des Weiteren eine ein RFID-System, eine Lesevorrichtung sowie ein Verfahren.

Description

Schmuckgegenstand mit RFID-Transpondern
Die Erfindung betrifft einen Schmuckgegenstand, insbesondere einen Ring oder eine Uhr, welcher mit RFID-Transpondern ausgestattet ist, sowie ein Verfahren zur Kommunikation des Schmuckgegenstandes mit einer Lesevorrichtung. Besonderes Augenmerk wird dabei auf die Speicherung und Übertragung von Daten basierend auf Blockchains gelegt, insbesondere im Rahmen einer Kryptowährung.
Seit längerer Zeit existieren Gegenstände, die am Körper getragen werden können und mittels der RFID-Technologie einen Datenaustausch zur Identifikation oder der Lokalisie rung ermöglichen. Oftmals sind es Kunststoff marken, die z.B. an einem Gürtel oder Schlüsselbund befestigt werden können und einen Datenaustausch mit Lesegeräten ermöglichen, z.B. um Zutritt zu einem Gebäude zu ermöglichen.
RFID (englisch: „radio-frequency Identification“, auf Deutsch: „Identifizierung mit Hilfe elektromagnetischer Wellen“) bezeichnet eine Technologie für Sender-Empfänger- Systeme zum automatischen und berührungslosen Datenaustausch im Nahfeldbereich. Ein RFID-System besteht normalerweise aus einer Anzahl von RFID-Transpondern, welche jeweils Identifizierungsinformationen enthalten und einer Anzahl von Lesegeräten zum Auslesen der Daten der RFID-Transponder (oder kurz „Transponder“).
Die Kopplung eines Transponders mit einem Lesegerät geschieht durch vom Lesegerät erzeugte magnetische Wechselfelder in geringer Reichweite oder durch hochfrequente Radiowellen, mittels denen nicht nur Daten übertragen werden, sondern auch der Transponder mit Energie versorgt werden kann. Das Lesegerät enthält eine Software, die den eigentlichen Leseprozess steuert.
Typischerweise besteht ein Transponder aus einem Mikrochip (oftmals mit einer Größe im Millimeterbereich), einer Antenne und einem Träger oder Gehäuse zum Schutz. Eine Energiequelle ist bei passiven Transpondern nicht notwendig, da die Energieversorgung, wie gesagt, über die Antenne von außen erfolgt. Ein aktiver Transponder benötigt jedoch zusätzlich eine Energiequelle, beispielsweise eine Batterie. Die Kommunikation zwischen Transpondern und Lesegeräten erfolgt in der Regel in einem definierten Frequenzbereich, die sich zuweilen aufgrund regionaler Bestimmungen unterscheiden. Häufig verwendete Frequenzbereiche sind:
- Langwellen (LF, 30-500 kHz), welche eine geringe bis mittlere Reichweite (< 1 Meter) bei geringer Datenrate ermöglichen,
- Kurzwellen (HF, 3-30 MHz), welche eine kurze bis mittlere Reichweite bei einer mittleren bis hohen Übertragungsgeschwindigkeit ermöglichen, wobei im Bereich um 13,56 MHz preisgünstige Systeme angeboten werden,
- Sehr hohe Frequenzen (UHF, 300 MHz - 3 GHz), welche eine hohe Reichweite (2-6 Meter für passive Transponder bei einer hohen Lesegeschwindigkeit ermöglichen,
- Mikrowellen-Frequenzen (SHF, > 3 GHz), welche kurze Reichweiten für ausschließlich semi-aktive Transponder von 0,5 m bis 6 m bei höherer Lesegeschwindigkeit ermöglichen.
Die heutzutage typischen Transponder eignen sich nicht zum Tragen als Schmuckstücke und sind daher Elemente, die nicht automatisch am Körper oder an der Kleidung mitgeführt werden. Sie können vergessen oder verlegt werden. Auch ihre Handhabung ist dadurch umständlich. Sie müssen oftmals zum Einsatz erst aus einer Tasche geholt werden oder die betreffende Tasche umständlich auf ein Lesegerät gehalten werden.
Das Prinzip der Blockchain (englisch für „Blockkette“) ist seit den 90ger Jahren bekannt und betrifft eine kontinuierlich erweiterbare Liste von Datensätzen („Blöcke“), die mittels kryptographischer Verfahren miteinander verkettet sind. Eine populäre Anwendung der Blockchain-Technologie sind sogenannte „Kryptowährungen“ wie z.B. Bitcoin oder Etherum.
Als Kryptowährung (auch „Kryptogeld“) wird ein digitales Zahlungsmittel bezeichnet, das auf kryptographischen Werkzeugen wie Blockchains und digitalen Signaturen basiert. Die den Eigentümern zugeordneten Anteile einer Kryptowährung sind auf digitalen Konten gespeichert. In der Regel ist ein Zugangscode (privater Schlüssel, auch Englisch als „private key“ bezeichnet) notwendig, um ein Konto einzusehen und Transaktionen vorzunehmen.
Eine typische Vorgehensweise ist im Folgenden dargestellt: Zunächst erzeugt jeder neue Teilnehmer ein Schlüsselpaar eines asymmetrischen Kryptosystems, nämlich einen öffentlichen Schlüssel („public key“) und einem privaten, geheimen Schlüssel („private key“). Der öffentliche Schlüssel wird über ein Netzwerk oder anderweitig veröffentlicht. Der private (geheim gehaltene) Schlüssel erlaubt es dem jeweiligen Teilnehmer, Aufträge für Transaktionen kryptographisch zu signieren. Jeder Benutzer kann auf diese Weise selbst ein Konto eröffnen. Das Konto weist als neu erzeugtes Konto ein Guthaben von Null auf. Der veröffentlichte Schlüssel ist dabei praktisch die Kontonummer und wird auf Englisch als „Account Address“ bezeichnet. Der private Schlüssel sichert die Verfügungs gewalt über das Konto. Da jeder Teilnehmer grundsätzlich beliebig viele solcher Schlüs selpaare erzeugen kann, werden diese in einer als „Wallet“ (englisch für Brieftasche) bezeichneten Datei aufbewahrt.
Bezüglich der Wallets wird zwischen „Hot Wallets“ und „Cold Wallets“ unterschieden. Als „Hot Wallets“ werden Online-Wallets bezeichnet, zum Beispiel ein Account auf einer Handelsplattform oder einem mit dem Internet verbundenen Rechner. „Cold Wallets“ sind dagegen nicht mit dem Internet verbunden. Diese Wallets haben verschiedene Vor- und Nachteile bzw. Einsatzgebiete. Die wichtigsten sind, dass Hot Wallets dazu verwendet werden können, eine Kryptowährung zu bewegen, z.B. zum Handel oder Transfer in eine andere Wallet. Cold Wallets gewährleisten eine große Sicherheit, da ein Zugriff auf sie von außen über ein Netzwerk nicht möglich ist.
Ein großer Nachteil bei der Handhabung von Kryptowährungen ist, dass die Schlüssel essentiell sind, insbesondere der private Schlüssel. Bei einem Verlust ist kein Zugriff mehr auf ein Konto möglich, was in der Regel mit einem Verlust des Kryptogeldes einhergeht. Zwar kann der private Schlüssel abgespeichert werden, z.B. auf einem RFID- Transponder, was eine einfache Anwendung ermöglicht, jedoch gilt bei einem Verlust oder einer Zerstörung des Transponders dasselbe: Es ist kein Zugriff mehr auf das Vermögen möglich.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und einen Gegenstand zur Verfügung zu stellen, der eine RFID- Kommunikation mit einer minimalen Gefahr eines Verlustes von Daten ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch einen Schmuckgegenstand gemäß Patentanspruch 1, ein RFID-System gemäß Patentanspruch 10, eine Lesevorrichtung gemäß Patentanspruch 11 sowie ein Verfahren gemäß Patentanspruch 12 gelöst. Ein erfindungsgemäßer Schmuckgegenstand (ausgelegt) zum Tragen am Körper oder an der Kleidung umfasst eine Anzahl, bevorzugt eine Mehrzahl, von RFID-Transpondern im Inneren des Schmuckgegenstandes. Jeder dieser (insbesondere passiven) Transponder umfasst eine Speichereinheit, eine Verarbeitungseinheit und eine Antenne, die ein Auslesen des jeweiligen Transponders ermöglichen. Die RFID-Transponder sind dabei bevorzugt so angeordnet und gestaltet, dass sie unabhängig voneinander auslesbar sind. Der Ausdruck "im Inneren" heißt im Sinne der Erfindung, dass die RFID-Transponder komplett im Inneren des Schmuckgegenstandes liegen, also an jeder Seite von Material des Schmuckgegenstandes umgeben sind. Es können aktive Transponder verwendet werden, bevorzugt sind jedoch passive RFID-Transponder, weil diese keine eigene Spannungsquelle benötigen.
RFID-Transponder sind im Stand der Technik bekannt. Bisher ist jedoch nicht bekannt, dass Schmuckstücke, die zumeist aus einem Edelmetall hergestellt sind, zur Aufnahme von mehreren RFID-Transpondern geeignet sind und diese Transponder insbesondere auch noch unabhängig voneinander ausgelesen werden können. Je nach Schmuckge genstand ist bereits die Anordnung mehrerer Transponder eine Herausforderung. Beispielsweise wird eine Anordnung mehrerer Transponder in einem kleinen Schmuck stück, wie etwa einem Ohrstecker, einem Ring oder einem kleinen Anhänger durch deren Größe und insbesondere durch deren Antennenstruktur gravierend eingeschränkt. In dieser Hinsicht ist z.B. eine magnetische Nahfeldantenne vorteilhaft, da sie bei metallischen Schmuckgegenständen eine sichere Auslese ermöglicht. Bevorzugt ist z.B. eine Reichweite von ca. 10 mm.
Ein erfindungsgemäßes RFID-System umfasst eine Anzahl ("Anzahl": mindestens eins, aber durchaus auch mehr) dieser Schmuckgegenstände und eine Anzahl von Lesevor richtungen, wie insbesondere nachfolgend beschrieben. Die Lesevorrichtungen sind dabei zur Datenkommunikation mit zumindest jeweils einem RFID-Transponder der Schmuck gegenstände ausgelegt. Zwar kann ein einziger Transponder bzw. eine einzige Lesevor richtung in dem System vorliegen, jedoch ist es bevorzugt, dass mehrere Transponder bzw. Lesevorrichtungen in dem System enthalten sind. Es kann aber der Fall vorliegen, dass einzelne Transponder nur von bestimmten Lesevorrichtungen des RFID-Systems ausgelesen werden können. Eine Lesevorrichtung des RFID-Systems ist bevorzugt dazu ausgelegt, sowohl einzelne RFID-Transponder auszulesen als auch mehrere RFID- Transponder sequenziell auszulesen. Geeignete Protokolle zur Selektion von Chips bei einer Mehrfachauslese sind im Stand der Technik bekannt, z.B. das Antikollisionsprotokoll IS018000-6C.
Eine erfindungsgemäße Lesevorrichtung für ein solches RFID-System ist dazu ausgelegt, sowohl einzelne RFID-Transponder eines erfindungsgemäßen Schmuckgegenstandes auszulesen als auch mehrere RFID-Transponder (dieses Schmuckgegenstandes) se quenziell auszulesen. Für eine Einzelauslese muss ggf. ein Transponder in eine bestimm te Stellung zur Lesevorrichtung gebracht werden. Eine Mehrfachauslese kann sequenziell erfolgen oder gleichzeitig. Durch die Reichweite der Lesevorrichtung kann eingestellt werden, wann eine Einzelauslese erfolgen kann, dies ist in der Regel der Fall, wenn die Reichweite kleiner ist als der Abstand zweier T ransponder im Schmuckgegenstand.
Bevorzugt umfasst die Lesevorrichtung dazu eine erste Antenne und eine zweite Antenne, wobei die Lesevorrichtung so gestaltet ist, dass die erste Antenne bevorzugt eine kleinere Reichweite hat als die zweite Antenne. Damit kann erreicht werden, dass die erste Anten ne zur Einzelauslese verwendet werden kann und die zweite Antenne zur Mehrfachausle se. Dazu sind die Antennen so geformt bzw. angeordnet, dass die erste Antenne (bei einer geeigneten Positionierung des Schmuckgegenstandes) eine Kommunikation mit nur einem einzigen RFID-Transponder des Schmuckgegenstandes zu einem Zeitpunkt erlaubt und die zweite Antenne eine Kommunikation mit mehreren RFID-Transpondern des Schmuckgegenstandes gleichzeitig oder sequentiell ohne die Notwendigkeit einer Bewegung des Schmuckgegenstandes erlaubt. Die Reichweite der ersten Antenne ist bevorzugt kleiner als 5 mm, insbesondere kleiner als 2 mm. Die Reichweite der zweiten Antenne ist bevorzugt größer als 5 mm, insbesondere größer als 10 mm oder gar größer als 20 mm.
Alternativ oder zusätzlich kann die Lesevorrichtung eine Anordnung von mehreren Aus leseeinheiten aufweisen, die ihrerseits zu jeweils einem Transponder Kontakt aufnehmen können, um eine Mehrfachauslese zu realisieren. Es kann der Fall vorliegen, dass eine Lesevorrichtung dazu ausgelegt ist, nur mit einer ganz bestimmten Gruppe von RFID- Transpondern eines RFID-Systems zu kommunizieren und eine Kommunikation mit einer anderen Gruppe dieses RFID-Systems nicht zulassen. Eine bevorzugte Lesevorrichtung kann z.B. als ein sogenannter Uhrenbeweger ausgestaltet sein.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Datenkommunikation in einem erfindungsgemäßen RFID-System umfasst die folgenden Schritte: - Anordnen eines Schmuckgegenstands des Systems in einem Auslesebereich einer Lesevorrichtung des Systems,
- Kontaktaufnahme der Lesevorrichtung mit einem ersten RFID-Transponder des Schmuckgegenstands, und insbesondere Versorgung des ersten RFID-Transponders mit Energie durch die Lesevorrichtung,
- Auslese und/oder Beschreiben eines Speicherbereichs des ersten RFID-Transponders, bevorzugt nach einer Eingabe einer Freigabeinformation,
- Kontaktaufnahme der Lesevorrichtung mit einem zweiten RFID-Transponder des Schmuckgegenstands, und insbesondere Versorgung des zweiten RFID-Transponders mit Energie durch die Lesevorrichtung,
- Auslese und/oder Beschreiben eines Speicherbereichs des zweiten RFID-Transponders (ggf. nach einerweiteren Freigabeinformation).
Weitere Transponder können entsprechend ausgelesen werden.
Die Auslese bzw. das Beschreiben kann sequenziell oder gleichzeitig erfolgen. Beispiels weise kann eine Antenne zur (sequentiellen) Mehrfachauslese verwendet werden oder es können mehrere Leseeinheiten verwendet werden, die sequenziell oder gleichzeitig ein zelne Transponder beschreiben oder von diesen lesen. Insbesondere bei dem Beschrei ben der Transponder mit sensiblen Daten, z.B. einem privaten Schlüssel für eine Krypto- währung, sollte darauf geachtet werden, dass kein Undefinierter Zustand entstehen kann. Beispielsweise sollten sensible Daten in dem Schreibgerät in einem nichtflüchtigen Spei cher abgespeichert werden, so dass ein Stromausfall während des Schreibvorgangs nicht zum endgültigen Verlust von Daten führt. Auch sollte nach einem Schreibvorgang ein Lesevorgang zur Überprüfung der geschriebenen Daten erfolgen. Ein gleichzeitiges oder nahezu gleichzeitiges Beschreiben hat den Vorteil, dass der gesamte Schreibvorgang nicht unnötig lange dauert, ein sequenzielles Schreiben hat den Vorteil, dass sensible Daten bei einer Unterbrechung zumindest auf einigen Transpondern bereits vorliegen.
Eine Anordnung eines Transponders in einer Lesevorrichtung ist bekannt. Der Schmuck gegenstand kann dazu einfach in oder auf einen Auslesebereich der Lesevorrichtung gelegt werden oder je nach maximaler Auslesedistanz in die Nähe gehalten werden. Hat der Schmuckgegenstand die Form eines Ringes, kann dieser z.B. einfach am Finger getragen werden und dieser Finger in oder auf den Auslesebereich geführt werden. Hat der Schmuckgegenstand die Form einer Armbanduhr, kann diese einfach am Arm vor den Auslesebereich gehalten werden. Die grundlegenden Prinzipien einer Kontaktaufnahme der Lesevorrichtung mit einem RFID-Transponder ist hinlänglich bekannt. Im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens werden jedoch mindestens zwei RFID-Transponder des Schmuckgegenstands nachein ander (oder gleichzeitig) ausgelesen bzw. beschrieben. Zur Kommunikation werden die Transponder bevorzugt durch die Lesevorrichtung mit Energie versorgt. Zur Sicherheit der Daten und um unzulässigen Zugriff zu verhindern erfolgt eine Auslese bzw. ein Beschrei ben eines Speicherbereichs erste nach einer Eingabe einer Freigabeinformation, z.B. einem Passwort oder einer PIN.
Die Kommunikation, insbesondere ein Lesevorgang, nach dem erfindungsgemäßen Ver fahren kann erst nach Überprüfung einer besonderen Voraussetzung erfolgen. Insbeson dere erfolgt zunächst nur die Auslese eines einzigen Transponders des Schmuckgegen standes. Wenn diese Auslese ergibt, dass der Transponder fehlerhaft oder defekt ist, erfolgt eine Mehrfachauslese gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren. Beispielsweise kann in jedem Transponder eines Schmuckgegenstands jeweils der gleiche private Schlüssel für eine Kryptowährung abgespeichert sein. Für eine Transaktion wird der Schmuckgegenstand vor oder in den Auslesebereich einer Lesevorrichtung gebracht, z.B. auf eine bestimmte Stelle aufgelegt, und ein einziger Transponder ausgelesen. Wenn dieser Transponder defekt ist, ist trotzdem noch eine Transaktion möglich, da in diesem Falle die übrigen Transponder ausgelesen werden, welche identische private Schlüssel enthalten.
Die Erfindung kann also durch Redundanz wichtiger Informationen eine sehr hohe Datensicherheit gewährleisten. Weil ein Schmuckstück sicher an einem Körper oder einem Kleidungsstück befestigt werden kann (um die Gefahr eines Verlusts zu minimieren) wird auch dadurch der Verlust von Daten minimiert. Insbesondere ein Ring oder eine Uhr kann Tag und Nach sicher mitgeführt werden und wird auch in der Regel in Notsituationen, z.B. bei einer Flucht vor einem Brand, stets am Körper getragen.
Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, wobei die Patentansprüche einer bestimmten Kategorie auch gemäß den abhängigen Ansprüchen einer anderen Kategorie weitergebildet sein können und Merkmale verschie dener Ausführungsbeispiele zu neuen Ausführungsbeispielen kombiniert werden können. Wie vorangehend bereits erwähnt wurde, ist der Schmuckgegenstand bevorzugt ein Ring, insbesondere ein Fingerring. Ringe können bei einem minimalen Risiko eines Verlustes und maximaler Flexibilität zur Positionierung an oder in einer Lesevorrichtung einfach am Körper getragen werden, auch in Notsituationen. Dadurch dass die Transponder im Inneren des Rings angeordnet sind, fällt es bei einem Blick auf diesen nicht auf, dass er Daten bergen kann, was einen zusätzlichen Schutz vor Diebstahl bietet. Ein Dieb würde einen solchen Ring höchstens wegen dessen Eigenwerts und nicht wegen eines vermeintlichen Millionenvermögens in Bitcoin stehlen, da er dessen verborgene Funktion nicht bemerkt. Sonstige bevorzugte Schmuckgegenstände sind Armreifen, Anhänger, Ohrringe, Broschen, Ketten und Uhren.
Insbesondere Uhren (bevorzugt Armbanduhren oder Taschenuhren) bieten ähnliche Vor teile wie ein Ring, da sie am Arm oder in der Hand getragen werden (gute Positionierbar- keit an einer Lesevorrichtung) und oftmals 12 oder gar 24 Stunden am Tag getragen oder am Körper mitgeführt werden. Im Hinblick auf die Anordnung der Transponder können diese (insbesondere ringförmig) im Bereich des Zifferblattes (z.B. im Ziffernkreis), des Uhrenglases, der Seitenumrandung, in einem (bevorzugt drehbaren) 24-Stunden-Ring oder dem unteren Uhrdeckel angebracht sein. Insbesondere eine Anbringung im Bereich des Uhrglases, z.B. in der Nute, in die das Uhrglas eingesetzt wird, bringt den Vorteil, dass eine einfache Anbringung, eine sichere Lagerung sowie ein einfaches Auslesen möglich ist. Auch könnte die Antenne eines Transponders in der Nute des Uhrenglases ringförmig geführt werden. Beispielsweise könnte bei einer normalen Uhr, insbesondere mit einem metallischen Gehäuse, die Nute für das Uhrglas etwas tiefer gestaltet werden, in diese ein Carbonring eingebracht und die Transponder positioniert werden, weiteres Carbon oder eine Dichtmasse oder ein Klebstoff darüber aufgebracht werden (ggf. verfestigt werden) und dann das Uhrglas aufgesetzt werden.
Die RFID-Transponder sind bevorzugt so in dem Ring (oder in einem anderen ringförmi gen Schmuckgegenstand) angeordnet, dass sie durch eine äußere oder innere Mantelflä che des Rings auslesbar sind. Eine Anordnung zur äußeren Auslese hat den Vorteil, dass eine Hand mit dem Ring nur in oder auf eine Lesevorrichtung geführt werden muss. Bei einer Anordnung zur inneren Auslese muss der Ring zwar ausgezogen werden, dafür sind die Transponder aber auch maximal verborgen. Da eine Auslese durch Metall nicht möglich ist, und Schmuckgegenstände zumeist aus Metall gefertigt sind, sollte der Schmuckgegenstand über den Transpondern ein nichtme tallisches Material aufweisen (was auch durch einen Schmuckstein erreicht werden kann).
Zur Auslese des Schmuckgegenstandes, insbesondere des vorgenannten Ringes, ist eine magnetische Anregung bevorzugt, da ein Schmuckgegenstand häufig Metall enthält. Zwar ist eine Auslese generell auch mittels einer elektromagnetischen Anregung möglich, jedoch kann diese je nach Ausgangslage und vorliegenden Materialien zu geringeren Reichweiten oder zu mehr Auslesefehlern führen. Eine magnetische Anregung hat als besonderen Vorteil eine klar definierte Reichweite, da in der Regel keine Reflexionen entstehen wie bei elektromagnetischen Wellen. Außerdem ist eine magnetische Auslese vorteilhaft für die Reichweite eines Transponders in der Nähe von Metall.
Typischerweise weisen RFID-Transponder zwei Anschlüsse für eine Antenne auf. Einige Transponder werden auch bereits mit vorgefertigten Antennen hergestellt. Eine bevorzug te Antenne eines RFID-Transponders hat die Form einer Spule zwischen den Anschlüs sen des Transponder-Chips. Man benötigt für einige erfindungsgemäße Anwendungen zuweilen nur eine einzige Windung, wobei auch mehrere Windungen möglich sind. Eine bevorzugte Antenne kann auch als Spirale geformt sein (rund oder mit einer Mehrecksform). Die Antenne kann auch eine längliche Struktur haben.
Bei einem bevorzugten Schmuckgegenstand sind die RFID-Transponder dazu ausgelegt, in einem Frequenzbereich größer als 300 MHz und insbesondere kleiner als 3 GHz zu kommunizieren (UHF-Frequenzbereich). Bevorzugte Frequenzen sind z.B. 433 MHz, 868 MHz (in Europa), 915 MHz (in den USA) und 950 MHz (in Japan). Ein Frequenzbereich um die 900 MHz +/- 50 MHz ist besonders bevorzugt. Dies hat den Vorteil einer platzsparenden Unterbringung, da Antennen für diesen Frequenzbereich vergleichsweise klein gestaltet werden können. Bevorzugte Antennen der RFID-Transponder haben eine Länge größer als 1 mm und bevorzugt kleiner als 20 mm. Auch wenn UHF vorwiegend für mittlere und lange Reichweiten verwendet wird, stellten die Erfinder überraschend fest, dass insbesondere bei metallischen Schmuckstücken eine sehr gute Kommunikations qualität im Nahfeld erreicht werden kann. Bevorzugt ist stets eine Kommunikation im Nahfeld, also mit einem Abstand näher als 10 cm, insbesondere näher als 5 cm.
Bevorzugte Antennen für eine magnetische Einkopplung arbeiten nach dem Prinzip der Luftspule. Bei einer Luftspule sind die magnetischen Felder im Inneren der Spule am stärksten, verlaufen dann ringförmig (bzw. an die Form der Antenne angeglichen) um die Spule herum sowie nach vorne, aus der Öffnung der Spule nach außen. Diese Eigen schaften erlauben bei der Antenne eine Bauform ähnlich einem Zapfen in dessen Inneren die Spule angebracht ist. Nähert sich der RFID-Funktionsring und zwar egal aus welcher Richtung wird der RFID-Transponder erfasst.
Auch wenn bei den bevorzugten Frequenzbereichen Übertragungswege von einigen Metern möglich sind, werden bei dem erfindungsgemäßen Schmuckgegenstand zuweilen nur Reichweiten im Bereich einiger Zentimeter oder einiger mm erreicht. Dies liegt daran, dass ein Schmuckgegenstand zumeist aus Metall gefertigt ist und die Antenne vergleichs weise kurz ist. Solch geringe Reichweiten sind jedoch auch bevorzugt, insbesondere für eine Einzelauslese von Transpondern. Die Reichweite kann durch geeignete Wahl der Leistung der Lesevorrichtung und deren Antennenlänge und die gewählte Transponder struktur nach den gewünschten Anforderungen eingestellt werden. Die Reichweite ist bevorzugt 8 bis 10 mm. In der Praxis kann die Reichweite auf der Transponderseite z.B. über die Antennenlänge, eine Impedanzanpassung und das verwendete Material des Schmuckgegenstandes um den Transponder herum beeinflusst werden.
Die Reichweite für einen Einzelkontakt (mit nur einem einzigen Transponder) ist bevor zugt so gewählt, dass jeweils nur ein einziger Transponder im Kommunikationsbereich der Lesevorrichtung bzw. einer Leseeinheit der Lesevorrichtung liegt. Bevorzugte Reichweiten sind größer als 0,1 mm, insbesondere größer als 1 mm. Bevorzugte Reichweiten sind jedoch kleiner als 10 mm, insbesondere kleiner als 8 mm.
Im Hinblick auf die in einem Schmuckgegenstand angeordneten Transponder ist bevorzugt, dass sich die Antennenstrukturen benachbarter Transponder nicht überlappen, da auf diese Weise eine Einzelauslese einfach und störungsfrei möglich ist.
Bevorzugt ist der Schmuckgegenstand aus Metall, insbesondere einem nicht-ferromag netischen Metall, und einem Nichtmetall gefertigt. Das Nichtmetall ist für eine störungs freie Übertragung besonders bevorzugt. Die RFID-Transponder sind dazu dermaßen in dem Schmuckgegenstand angeordnet, dass zwischen Metall und RFID-Transpondern ein Mindestabstand von 0,001 mm herrscht, insbesondere ein Mindestabstand von 0,05 mm. Ein maximaler Abstand kann mit 1 mm angegeben werden, wobei dieser zumeist durch die Abmessungen des Schmuckgegenstandes vorgegeben ist (die Transponder müssen ja im Inneren des Schmuckgegenstandes angeordnet sein und dürfen daher nicht aus diesem herausragen). Über und unter den RFID-Transpondern befindet sich dabei jeweils ein Nichtmetall, unterhalb zur Isolation und oberhalb (dort wo deren Antenne angeordnet ist) für eine minimale Abschirmung der Abstrahlung durch das Metall des Schmuckgegen standes. Dadurch, dass an der Antennenseite des Transponders eine mit einem Nichtme tall verschlossene Öffnung angeordnet ist, wird verhindert, dass sich der Transponder in einem Faradayischen Käfig befindet. Ein bevorzugtes Nichtmetall ist bevorzugt aus der Gruppe Carbon, Edelstein, Schmuckstein, Glas, Kunststoff und Holz gewählt. Der Schmuckgegenstand umfasst bevorzugt ein Metall aus der Gruppe Gold, Silber, Platin, Bronze und (insbesondere nichtmagnetischen) Stahl.
Ein Transponder "schwebt" somit durch das Nichtmetall gehalten im Schmuckgegenstand mit einem Abstand zu dessen Rand und Metallkörper insbesondere zwischen 0,1 mm und 0,7 mm. Das Nichtmetall kann auf der Außenseite des Schmuckgegenstandes die Form von schmückenden Strukturen haben, z.B. als geschliffener Stein oder eine Intarsie. Edelsteine bzw. Schmucksteine wie Diamant, Rubin Saphir, Smaragd, Zirkon oder andere, Glas oder Kunststoff sind ebenfalls bevorzugte Nichtmetalle. Beispielsweise werden die Transponder auf einer Carbonschicht in einem Ring befestigt und dann mit Carbon oder einem anderen Nichtmetall überdeckt.
Auf der anderen Seite stellten die Erfinder fest, dass ein einfaches und problemloses Auslesen der Transponder mit sehr geringen Magnetfeldern möglich ist, insbesondere bei einer Kommunikation in dem bevorzugten UHF-Frequenzbereich, so dass keine Magneti sierung von sensiblen Bauteilen erfolgt. Beispielsweise wird eine hochwertige, mechani sche Uhr, die nach der Fertigung ein geschlossenes metallisches Gehäuse aufweist, kei nen Schaden durch eine Auslese nehmen. Beispielsweise könnte eine Lesevorrichtung mit einer abgestrahlten Leistung von 2 Watt ohne Probleme zur Auslese verwendet werden, insbesondere im UHF-Bereich.
Ein bevorzugter Schmuckgegenstand umfasst eine (vorgegebene) Ausleseseite. Der Schmuckgegenstand weist dabei über den RFID-Transpondern auf der Ausleseseite ein Nichtmetall auf. Dies gewährleistet eine optimale Signalabstrahlung bei gleichzeitiger optimaler Tarnung der Transponder. Bevorzugt ist der Schmuckgegenstand auf der gegenüberliegenden Seite der RFID-Transponder aus Metall gefertigt.
Bevorzugt umfasst die Verarbeitungseinheit mindestens eines der RFID-Transponder eine Verschlüsselungseinheit, welche dazu ausgelegt ist, vom RFID-Transponder empfangene und/oder auszugebende Daten, insbesondere einen persönlichen Schlüssel, zu verschlüsseln. Dies hat den Vorteil, dass keine Klardaten übertragen werden, was insbesondere im Hinblick auf Transaktionen mit einer Kryptowährung sehr vorteilhaft ist.
Bei einem bevorzugten Schmuckgegenstand sind die RFID-Transponder dazu ausgelegt, mindestens einen privaten Schlüssel für eine Kryptowährung auf ihren Speichereinheiten so abzuspeichern, dass zum Auslesen dieser privaten Schlüssel eine zusätzliche Freigabeinformation notwendig ist, insbesondere ein Passwort oder eine PIN. Auch ist eine Verwendung für andere Daten zu beliebigen Blockchains bevorzugt. Die Freigabeinformation kann auch darin bestehen, dass eine besondere Auslesereihenfolge der Transponder durchgeführt wird.
Die RFID-Transponder sind bevorzugt dazu ausgelegt, mindestens zwei private Schlüssel für eine Kryptowährung auf ihren Speichereinheiten so abzuspeichern, dass zum Ausle sen eines der privaten Schlüssel eine dem jeweiligen Schlüssel zugeordnete Freigabe information notwendig ist. Dies hat den Vorteil, dass bei einem Überfall nur die Daten zu einem geringen Geldbetrag offenbart werden können.
Bevorzugt ist ein Schmuckgegenstand, welcher aus Metall und einem Nichtmetall gefertigt ist und eine Anzahl von RFID-Transpondern (mindestens einen) in seinem Inneren umfasst, wobei die Anzahl der RFID-Transponder dazu ausgelegt ist, in einem Frequenz bereich größer als 300 MHz und kleiner als 3 GHz im Nahfeld zu kommunizieren. Eine solcher Frequenzbereich ermöglicht eine sichere Kommunikation bei einer sehr kleinen Bauform der Transponder, insbesondere im Hinblick auf deren Antenne.
Gemäß einem bevorzugten Verfahren erfolgt ein Beschreiben der Transponder dermaßen, dass eine Mehrzahl von RFID-Transpondern des Schmuckgegenstands mit unterschiedlichen Informationen gemäß einem vorbestimmten Muster beschrieben werden, insbesondere Informationen basierend auf einem privaten Schlüssel für eine Kryptowährung. Jeder Transponder hat dabei bevorzugt eine individuelle Kennung, z.B. eine Nummer. Der erste Transponder wird z.B. normal beschrieben, der zweite von hinten nach vorne und der dritte mit paarweise vertauschten Zahlentupeln. Es kann aber auch auf die eine Hälfte der Transponder die eine Hälfte der Daten geschrieben werden und auf die andere Hälfte der Transponder die andere. Bevorzugt erfolgt dann eine Auslese dermaßen, dass eine Mehrzahl von RFID-Transpon- dern des Schmuckgegenstands ausgelesen werden und deren Informationen gemäß dem vorgegebenen Muster verarbeitet, überprüft und/oder rekonstruiert werden. Dies erhöht die Fälschungssicherheit. Auf diese Weise ist aber auch möglich, eine Freigabeinforma tion durch eine bestimmte Auslese der Transponder eines Schmuckgegenstandes zu erreichen. Würde zum Beispiel ein Schmuckgegenstand vier Transponder aufweisen und vier Teile eines privaten Schlüssels einer Kryptowährung so auf den Transpondern verteilt sein, dass Transponder 4 den ersten Teil, Transponder 2 den zweiten Teil, Transponder 1 den dritten Teil und Transponder 3 den vierten Teil des privaten Schlüssels umfasst, dann müssten die Transponder des Ringes zur Rekonstruktion des privaten Schlüssels in der Reihenfolge 4, 2, 1, 3 einzeln ausgelesen werden. Der Ring könnte dazu wie der Mechanismus eines Safes vor einer Lesevorrichtung entsprechend gedreht werden.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Schmuckgegenstandes weist dazu ein bewegliches, bevorzugt drehbares, insbesondere ringförmiges, Segment auf, in dem eine Mehrzahl von solchen RFID-Transpondern angeordnet ist und/oder auf dem eine Metall struktur ausgebildet ist. Dies kann vorteilhaft durch einen drehbaren 24-Stunden-Ring einer Uhr oder einem drehbaren Teil eines Ringes realisiert werden. Die Meta II Struktur kann als Antennenstruktur und/oder als Abschirmstruktur gestaltet sein. Eine Abschirm struktur ist dabei so gestaltet, dass sie bei einer Drehung des Segments eine Anzahl von RFID-Transpondern abdecken kann so dass die betreffende Anzahl von RFID-Transpon- dern im Bereich der Abschirmstruktur nicht ausgelesen werden kann. Eine Antennen struktur ist dabei so gestaltet, dass sie bei einer Drehung des Segments mit Antennen eingängen einer Anzahl von RFID-Transpondern koppelt (leitend induktiv oder kapazitiv) so dass die betreffende Anzahl von RFID-Transpondern im Bereich der Abschirmstruktur ausgelesen werden kann (und die anderen RFID-Transponder nicht, da diese nicht geeignet an die Antennenstruktur koppeln oder gar von dieser abgeschirmt werden).
Eine Metallstruktur, die relativ zu RFID-Transpondern beweglich ist (z.B. drehbar wie oben gesagt oder auch verschiebbar) und die so positioniert werden kann, dass sie eine Mehrzahl von RFID-Transpondern verdecken kann und damit ihre Auslese unterbindet oder als Antennenstruktur koppeln kann, ermöglicht eine besondere Art der Auslese.
Beispielsweise kann die Abschirmstruktur durch eine einfache Metallplatte realisiert werden, die sich über dem Segment befindet und einen Teil des Segments abdeckt. Eine Antennenstruktur kann durch einen einfachen Metallstreifen realisiert werden bzw. zwei Metallstreifen, die mit einem gekoppelten RFID-Transponder einen Dipol bilden. Beispiels weise ließe sich aus einem C-förmigen Metallring (wobei das ,C‘ durchaus auch unterbro chen sein kann), der ggf. mit einem Nichtleiter als kompletter Ring ausgeformt ist, sowohl eine Antennenstruktur als auch eine Abschirmstruktur realisieren. Die RFID-Transponder (bzw. deren Antennen), die unter dem Metall liegen werden abgeschirmt, derjenige RFID- Transponder, dessen beiden Antenneneingänge mit den beiden Enden der C-Form koppeln, kann diese Meta II Struktur als Antennenstruktur nutzen. Selbstverständlich sind noch weitere Ausführungsformen möglich, bei denen die Meta II Struktur von mehreren Nichtleitern unterbrochen wird. Es ist auch möglich, dass ein Antenneneingang eines RFID-Transponders mit der Antennenstruktur koppelt und der andere Antenneneingang einen anderen Teil des Schmuckgegenstandes als Antenne nutzt.
Je nachdem welcher RFID-Transponder abgedeckt wird oder mit einer Antennenstruktur koppelt, kann die ausgelesene Information variieren. Beispielsweise kann bei vier RFID- Transpondern, welche die Zahlen 1 bis 4 senden in einer Stellung, bei der der RFID- Transponder verdeckt ist, der die „4“ sendet, eine erste Funktion (durch Lesen der Zahlen 1 bis 3) freigeschaltet werden und in einer andren Stellung, bei der der RFID-Transponder verdeckt ist, der die „1“ sendet, eine zweite Funktion (durch Lesen der Zahlen 2 bis 4) freigeschaltet werden. In einem anderen Beispiel kann durch die Drehung immer ein anderer RFID-Transponder mit der Antennenstruktur koppeln und der Schmuckgegen stand damit die Zahlen 1 bis 4 einzeln senden. Auf diese Weise wären auch PIN-Einga- ben durch mehrmaliges Drehen eines Segments und alternierendes Auslesen des Schmuckgegenstandes möglich.
Eine bevorzugte Ausführungsform umfasst dazu eine Meta II Struktur in Form einer Antennenstruktur und/oder Abschirmstruktur, wobei die Meta II Struktur und eine Mehrzahl von RFID-Transpondern zueinander beweglich sind und wobei die Meta II Struktur bei einer Bewegung zu der Mehrzahl von RFID-Transpondern diese nacheinander überdecken kann, so dass ein überdeckter RFID-Transponder nicht ausgelesen werden kann oder mit Antenneneingängen der RFID-Transponder koppeln kann, so dass die Meta II Struktur als Antenne für den betreffenden RFID-Transponder wirkt.
Eine passende Lesevorrichtung umfasst Informationen über die Strategie mittels der Informationen auf die Transponder des Schmuckgegenstandes geschrieben worden sind. Es ist dabei stets bevorzugt, Daten redundant auf unterschiedlichen Transpondern zu speichern. Bevorzugt können auch für bestimmte Transaktionen zwei Schmuckgegenstände, z.B. zwei Trauringe, verwendet werden.
Bevorzugt erfolgt die Kommunikation im Rahmen von Protokollen einer Kryptowährung, wobei die RFID-Transponder des Schmuckgegenstands Informationen zum privaten Schlüssel für einen Wallet der Kryptowährung enthalten. Wie vorangehend angemerkt wurde, sind diese Informationen zum privaten Schlüssel bevorzugt redundant auf den RFID-Transpondern abgespeichert, wobei insbesondere der komplette private Schlüssel auf mindestens zwei Transpondern oder Teile des privaten Schlüssels auf mehreren Transpondern abgespeichert sind. Dabei sind bevorzugt alle Teile mindestens zwei Mal auf unterschiedlichen RFID-Transpondern enthalten. Dies hat den Vorteil, dass bei einem Defekt eines Transponders der private Schlüssel immer noch ausgelesen werden kann. Bevorzugt liegt zumindest ein privater Schlüssel verschlüsselt auf den Transpondern vor. Alternativ kann der private Schlüssel auch bei der Ausgabe verschlüsselt werden.
Bevorzugt ist mindestens ein Schmuckgegenstand ein Ring, wobei zur Kommunikation mit der Lesevorrichtung eine Hand mit dem Ring einen vordefinierten Auslesebereich einer Lesevorrichtung der Anzahl von Lesevorrichtungen berühren muss oder zumindest in die Nähe des Auslesebereichs gebracht werden muss. Dieser Bereich ist vorzugsweise eine Handauflage oder ein Loch, in den der Schmuckgegenstand zur Auslese hineinge steckt werden muss. Es kann aber auch der Ring in einen bestimmten Bereich eingelegt werden.
Die Lesevorrichtung umfasst bevorzugt mehrere Auslesebereiche, und der Schmuckge genstand kann zur Kommunikation in unterschiedliche Auslesebereiche verbracht werden. Auf diese Weise kann auch eine Freigabeinformation erfolgen. Es kann beispielsweise vorgegeben sein, in welcher Reihenfolge der Auslesebereiche welcher Transponder des Schmuckgegenstandes ausgelesen werden muss, um eine Freigabe zu erhalten.
Bevorzugt wird also eine Freigabeinformation dadurch erzeugt, dass der Schmuckgegen stand in einer vorgegebenen Reihenfolge an unterschiedlichen Auslesebereichen ausge lesen wird und/oder das der Schmuckgegenstand so in unterschiedlichen Positionen an einen Auslesebereich verbracht wird, dass unterschiedliche RFID-Transponder des Schmuckgegenstands in einer vorgegebenen Reihenfolge ausgelesen werden. Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Die Figuren sind in der Regel nicht maßstäblich. Es zeigen:
Figur 1 ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen Schmuckgegenstand in Form eines Rings,
Figur 2 einen Teil des Rings aus Figur 1 in einer ausgerollten Darstellung,
Figur 3 ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen Schmuckgegenstand in Form eines Rings,
Figur 4 ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen Schmuckgegenstand in Form einer Uhr, Figur 5 einen RFID-Transponder gemäß dem Stand der Technik,
Figur 6 ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes RFID-System,
Figur 7 ein Beispiel für einen erfindungsgemäßes Verfahren in Form eines Blockschaltbildes.
Figur 1 zeigt ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen Schmuckgegenstand 1 in Form eines Rings in einer perspektivischen Ansicht. Der Ring umfasst eine Vielzahl von RFID- Transpondern 2, die ringförmig in einer Nute des Rings angeordnet sind auf der rechten Seite ist ein Ausschnitt dieses Rings vergrößert dargestellt. Deutlich sieht man einen Transponder 2, der in den Ringkörper 1a eingebettet und von einem Isolator 4 umgeben ist. Wenn der Ring fertig gearbeitet ist, dann werden die Transponder 2 von einer Oberfläche, die ein nichtmetallisches Element 3 aufweist bedeckt sein, so dass sie komplett im Inneren des Rings liegen. Durch die ringförmige Anordnung sind die RFID- Transponder 2 so angeordnet, dass sie unabhängig voneinander auslesbar sind.
Figur 2 zeigt einen Teil des Rings wie in Figur 1 in einer ausgerollten Darstellung. Zu erkennen sind die im Isolator 4 im Ringkörper 1a eingebetteten Transponder 2, welche von dem nichtmetallischen Element 3 bedeckt werden sollen. Figur 3 zeigt ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen Schmuckgegenstand 1 in Form eines Rings wie er in Figur 1 perspektivisch dargestellt ist, nun in Seitenansicht (rechts ist wieder ein vergrößerter Ausschnitt zu sehen). Der Ringkörper 1a ist hier aus Metall gefertigt, z.B. Gold oder Silber, und die Transponder 2 sind ringförmig um den Ringkörper 1a herum angeordnet, so dass die Ausleseseite A außen liegt. Damit die Transponder nicht den Ringkörper 1a berühren, ist zwischen Transpondern 2 und Ringkörper 1a eine Isolierung 4 angebracht, z.B. ein Band oder eine Platte aus Kunststoff oder Carbon. Über den Transpondern 2 befindet sich ein nichtmetallisches Element 3.
Figur 4 zeigt ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen Schmuckgegenstand 1 in Form einer Uhr. Diese ist mit RFID-Transpondern 2 ausgestattet (der Übersicht halber nicht alle bezeichnet), die in ihrem Inneren unter dem Uhrenglas angeordnet sind, z.B. in der Nute, in welche das Uhrenglas eingesetzt wird.
Figur 5 zeigt einen RFID-Transponder 2 gemäß dem Stand der Technik. In seinem Inneren (gestrichelt angedeutet) befindet sich eine Verarbeitungseinheit 2a und eine Speichereinheit 2b. An zwei Verbindungen der Verarbeitungseinheit 2a ist eine Antenne 2c angebracht. Dieser Transponder ist ein passiver Transponder und enthält keinen Energiespeicher. Er könnte in seinem passiven Zustand jedoch durchaus einen Kondensator zur kurzzeitigen Energiespeicherung aufweisen.
Figur 6 zeigt ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes RFID-System. Ein Ring (als Beispiel für einen Schmuckgegenstand 1) ist hier in einer Lesevorrichtung 5 in einer Halterung 7 angeordnet. Diese Halterung 7 kann durchaus als Leseeinheit 7 ausgestaltet sein und Transponder 2 auslesen, wenn die Innenseite des Ringes die Ausleseseite A ist oder wenn eine Mehrfachauslese durchgeführt werden soll. In diesem Beispiel ist die Auslese seite A die Außenseite des Rings. Der Ring ist hier von mehreren Ausleseeinheiten 6 um geben, welche jeweils einen Transponder 2 des Rings auslesen können. Denkbar wäre auch eine einzige Ausleseeinheit 6, die zwei Antennen aufweist, von denen eine zur Einzelauslese und eine zur Mehrfachauslese abgestimmt ist. Die Halterung 7 kann so ausgestaltet sein, dass der Ring gedreht werden kann (s. dazu auch die Ausführungen zu Figur 7). Wenn nur eine einzige Antenne zur Auslese bzw. zum Beschreiben verwendet werden soll, dann kann diese in der Halterung 7 angeordnet sein, bzw. diese zur Leseeinheit 7 ausgestaltet sein. Es kann aber auch an Stelle der Leseeinheiten 6 eine den Ring umfassende Antenne in der Lesevorrichtung 5 angeordnet sein. Figur 7 zeigt ein Beispiel für einen erfindungsgemäßes Verfahren zur Datenkommunika tion in einem RFID-System 8 wie es beispielsweise in Figur 6 dargestellt ist.
In Schritt I wird ein Schmuckgegenstand 1 wie z.B. in Figur 6 zu sehen in einem Auslese bereich B einer Lesevorrichtung 5 des RFID-Systems 8 angeordnet. In diesem Beispiel kann man annehmen, dass die Halterung 7 in der Mitte der Lesevorrichtung 5 lediglich der Anordnung des Ringes dient und die Leseeinheiten 6 um den Ring herum dazu ausgelegt sind, einzelne Transponder 2 auszulesen.
In Schritt 2 erfolgt eine Kontaktaufnahme der Lesevorrichtung 5 mit einem ersten RFID- Transponder 2 des Schmuckgegenstands 1 zusammen mit einer Versorgung des ersten RFID-Transponders 2 mit Energie durch die Lesevorrichtung 5. Im Rahmen dieser Kontaktaufnahme erfolgt eine Auslese eines Speicherbereichs 2b (s. Figur 5) des ersten RFID-Transponders 2, wobei nach einer Eingabe einer Freigabeinformation F vom RFID- Transponder 2 ein privater Schlüssel S ausgegeben wird.
In Schritt 3 erfolgt eine Kontaktaufnahme der Lesevorrichtung 5 mit einem zweiten RFID- Transponder 2 des Schmuckgegenstands 1 zusammen mit einer Versorgung des zweiten RFID-Transponders 2 mit Energie durch die Lesevorrichtung 5. Im Rahmen dieser Kontaktaufnahme erfolgt eine Auslese eines Speicherbereichs 2b (s. Figur 5) des zweiten RFID-Transponders 2, wobei hier ohne die erneute Eingabe der Freigabeinformation F vom RFID-Transponder 2 erneut der private Schlüssel S ausgegeben wird.
In Schritt 4 erfolgt nun eine Verarbeitung der empfangenen Daten seitens der Lese vorrichtung 5. Dabei kann z.B. aus den empfangenen Daten ein privater Schlüssel S rekonstruiert werden oder wie in diesem Beispiel einfach überprüft werden, ob der private Schlüssel korrekt empfangen worden ist (beide empfangenen Schlüssel sind identisch).
Es kann aber auch eine Mehrzahl von RFID-Transpondern 2 des Schmuckgegenstands 1 mit unterschiedlichen Informationen beschrieben worden sein und es werden mehrere RFID-Transponder 2 ausgelesen und deren Informationen gemäß einem vorgegebenen Muster verarbeitet, überprüft, kombiniert (z.B. zum Zusammensetzen eines privaten Schlüssels aus einzelnen Datenpaketen) und/oder rekonstruiert. Natürlich kann die Datenübertragung verschlüsselt erfolgen oder verschlüsselte Daten übertragen werden. Die hier verwendeten Freigabeinformation F können aus eine Benutzereingabe stammen, es kann aber auch der in Figur 6 gezeigte Ring in der Halterung 7 nach einem bestimmten Schema gedreht werden und die Freigabeinformation F dadurch erzeugt werden. Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Vorrichtungen lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließen die Begriffe wie „Element“ oder "Vorrichtung" nicht aus, dass diese auch aus mehreren, gegebenenfalls auch räumlich getrennten, Untereinheiten bestehen.
Bezugszeichenliste
1 Ring / Schmuckgegenstand 1a Ringkörper 2 RFID-Transponder
2a Verarbeitungseinheit 2b Speichereinheit 2c Antenne 2d Verbindung 3 nichtmetallisches Element
4 Isolierung
5 Lesevorrichtung
6 Leseeinheit
7 Halterung / Leseeinheit 8 RFID-System
A Ausleseseite B Auslesebereich F Freigabeinformation S privater Schlüssel

Claims

Patentansprüche
1. Schmuckgegenstand (1) zum Tragen am Körper oder an der Kleidung umfassend eine Mehrzahl von RFID-Transpondern (2), jeweils mit einer Verarbeitungseinheit (2a), einer Speichereinheit (2b) und einer Antenne (2c), im Inneren des Schmuckgegenstandes (1).
2. Schmuckgegenstand nach Anspruch 1, wobei die RFID-Transponder (2) so angeordnet sind, dass sie durch eine Fläche des Schmuckgegenstandes (1) durch eine magnetische Anregung auslesbar sind.
3. Schmuckgegenstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend ein bewegliches, bevorzugt drehbares, insbesondere ringförmiges, Segment, in dem eine Mehrzahl der RFID-Transponder (2) angeordnet ist oder auf dem eine Meta II Struktur, bevorzugt in Form einer Antennenstruktur und/oder Abschirmstruktur, ausgebildet ist, wobei die Meta II Struktur und eine Mehrzahl von RFID-Transpondern (2) zueinander beweglich sind und wobei die Meta II Struktur bei einer Bewegung zu der Mehrzahl von RFID-Transpondern (2) diese nacheinander überdecken kann, so dass ein überdeckter RFID-Transponder (2) nicht ausgelesen werden kann oder mit Antenneneingängen der RFID-Transponder (2) koppeln kann, so dass die Meta II Struktur als Antenne für den betreffenden RFID-Transponder (2) wirkt.
4. Schmuckgegenstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der
Schmuckgegenstand (1) aus Metall, insbesondere einem nicht-ferromagnetischen Metall, und einem Nichtmetall gefertigt ist und die RFID-Transponder (2) dermaßen in dem Schmuckgegenstand (1) angeordnet sind, dass zwischen Metall und RFID-Transpondern (2) ein Abstand von mindestens 0,05 mm herrscht, der bevorzugt kleiner als 1 mm ist, wobei sich über und unter den RFID-Transpondern (2) jeweils ein Nichtmetall befindet, bevorzugt aus der Gruppe Carbon, Edelstein, Schmuckstein, Glas, Kunststoff, und Holz, und/oder wobei der Schmuckgegenstand ein Metall aus der Gruppe Gold, Silber, Platin, Bronze und Stahl umfasst.
5. Schmuckgegenstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die
Verarbeitungseinheit (2a) mindestens eines der RFID-Transponder (2) eine Verschlüsselungseinheit umfasst, welche dazu ausgelegt ist, vom RFID-Transponder (2) empfangene und/oder auszugebende Daten, insbesondere einen persönlichen Schlüssel, zu verschlüsseln.
6. Schmuckgegenstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die RFID- Transponder (2) dazu ausgelegt sind, mindestens einen privaten Schlüssel (S) für eine Kryptowährung auf ihren Speichereinheiten (2b) so abzuspeichern, dass zum Auslesen dieses mindestens einen privaten Schlüssels (S) eine zusätzliche Freigabeinformation (F) notwendig ist, insbesondere ein Passwort oder eine PIN, wobei die RFID-Transponder (2) bevorzugt dazu ausgelegt sind, mindestens zwei private Schlüssel (S) für eine Kryptowährung auf ihren Speichereinheiten (2b) so abzuspeichern, dass zum Auslesen eines der privaten Schlüssel (S) eine dem jeweiligen Schlüssel zugeordnete zusätzliche Freigabeinformation (F) notwendig ist.
7. Schmuckgegenstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die RFID- Transponder (2) so angeordnet und gestaltet sind, dass sie unabhängig voneinander auslesbar sind.
8. Schmuckgegenstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Mehrzahl von RFID-Transpondern (2) mit unterschiedlichen Informationen gemäß einem vorbestimmten Muster beschrieben wurden, wobei Jeder RFID-Transponder (2) bevorzugt eine individuelle Kennung aufweist.
9. RFID-System (8) umfassend eine Anzahl von Schmuckgegenständen (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche und eine Anzahl von Lesevorrichtungen (5), wobei die Anzahl der Lesevorrichtungen (5) zur Datenkommunikation mit zumindest jeweils einem RFID-Transponder (2) der Anzahl der Schmuckgegenstände (1) ausgelegt ist, und bevorzugt dazu ausgelegt ist, sowohl einzelne RFID-Transponder (2) auszulesen als auch mehrere RFID-Transponder (2) auszulesen.
10. Lesevorrichtung (5) für ein RFID-System (8) nach Anspruch 9, welches dazu ausgelegt ist, sowohl einzelne RFID-Transponder (2) eines Schmuckgegenstandes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszulesen als auch mehrere RFID-Transponder (2), insbesondere sequenziell, auszulesen,
- bevorzugt umfassend eine erste Antenne (6, 7) und eine zweite Antenne (6, 7), wobei die Lesevorrichtung (5) so gestaltet ist, dass die erste Antenne bevorzugt eine kleinere Reichweite hat als die zweite Antenne, und/oder
- bevorzugt umfassend eine Anzahl von Leseeinheiten (6), die zur Auslese eines RFID- Transponders (2) ausgelegt sind, bevorzugt wobei die Lesevorrichtung (5) dazu ausgelegt ist, nur mit einer ganz bestimmten Gruppe von RFID-Transpondern (2) des RFID-Systems (8) zu kommunizieren und eine Kommunikation mit einer anderen Gruppe von RFID-Transpondern (2) des RFID-Systems (8) nicht zulassen.
11. Verfahren zur Datenkommunikation in einem RFID-System (8) nach Anspruch 9, umfassend die Schritte:
- Anordnen eines Schmuckgegenstands (1) des RFID-Systems (8) in einem Auslesebereich (B) einer Lesevorrichtung (5) des RFID-Systems (8),
- Kontaktaufnahme der Lesevorrichtung (5) mit einem ersten RFID-Transponder (2) des Schmuckgegenstands (1), und insbesondere Versorgung des ersten RFID- Transponders (2) mit Energie durch die Lesevorrichtung (5),
- Auslesen und/oder Beschreiben eines Speicherbereichs (2b) des ersten RFID- Transponders (2), bevorzugt nach einer Eingabe einer Freigabeinformation (F),
- Kontaktaufnahme der Lesevorrichtung (5) mit einem zweiten RFID-Transponder (2) des Schmuckgegenstands (1), und insbesondere Versorgung des zweiten RFID- Transponders (2) mit Energie durch die Lesevorrichtung (5),
- Auslesen und/oder Beschreiben eines Speicherbereichs (2b) des zweiten RFID- Transponders (2).
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei ein Beschreiben dermaßen erfolgt, dass eine Mehrzahl von RFID-Transpondern (2) des Schmuckgegenstands (1) mit unterschiedlichen Informationen gemäß einem vorbestimmten Muster beschrieben werden, insbesondere Informationen basierend auf einem privaten Schlüssel (S) für eine Kryptowährung, und dass eine Auslese dermaßen erfolgt, dass eine Mehrzahl von RFID-Transpondern (2) des Schmuckgegenstands (1) ausgelesen werden und deren Informationen gemäß dem vorgegebenen Muster verarbeitet, überprüft, kombiniert und/oder rekonstruiert werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Kommunikation im Rahmen von Protokollen einer Kryptowährung erfolgt, wobei die RFID-Transponder (2) des Schmuckgegenstands (1) Informationen zum privaten Schlüssel (S) für einen Wallet der Kryptowährung enthalten, wobei diese Informationen zum privaten Schlüssel (S) bevorzugt redundant auf den RFID-Transpondern (2) abgespeichert sind, insbesondere der komplette private Schlüssel (S) auf mindestens zwei RFID-Transpondern (2) oder Teile des privaten Schlüssels (S) auf mehreren RFID-Transpondern (2), wobei alle Teile bevorzugt mindestens zwei Mal auf unterschiedlichen RFID-Transpondern (2) enthalten sind, wobei bevorzugt zumindest die privaten Schlüssel (S) verschlüsselt auf den RFID- Transpondern (2) vorliegen oder bei der Ausgabe verschlüsselt werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei zur Kommunikation mit der Lesevorrichtung (5) der Schmuckgegenstand (1) einen vordefinierten Auslesebereich (B) einer Lesevorrichtung (5) der Anzahl von Lesevorrichtungen (5) berühren muss oder zumindest in die Nähe des Auslesebereichs (B) gebracht werden muss, wobei dieser Auslesebereich (B) vorzugsweise eine Handauflage oder ein Loch ist, in den der Schmuckgegenstand (1) zur Auslese hineingesteckt werden muss, bevorzugt wobei die Lesevorrichtung (5) mehrere Auslesebereiche (B) umfasst, und der Schmuckgegenstand (1) zur Kommunikation in unterschiedliche Auslesebereiche (B) verbracht werden kann und/oder wobei eine Freigabeinformation (F) dadurch erzeugt wird, dass der Schmuckgegenstand (S) in einer vorgegebenen Reihenfolge an unterschiedlichen Auslesebereichen (B) ausgelesen wird und/oder das der Schmuckgegenstand (1) so in unterschiedlichen Positionen an einen Auslesebereich (B) verbracht wird, dass unterschiedliche RFID- Transponder (2) des Schmuckgegenstands (1) in einer vorgegebenen Reihenfolge ausgelesen werden.
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