專利名稱：篡改指示saw標(biāo)簽系統(tǒng)及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及SAW識(shí)別標(biāo)簽，并且更具體地，涉及具有增強(qiáng) 的數(shù)據(jù)內(nèi)容的篡改指示表面聲波(SAW )識(shí)別標(biāo)簽及其操作和制造方 法。
背景技術(shù)：
對(duì)于識(shí)別系統(tǒng)和服務(wù)存在全球市場。這種識(shí)別系統(tǒng)對(duì)于郵政機(jī) 構(gòu)、航空和機(jī)場、大型運(yùn)輸機(jī)構(gòu)來說是具有重大利益的，如果它們能 夠證明即使不能抗篡改，也能指示篡改。
大家都熟悉的是商業(yè)上用來執(zhí)行識(shí)別功能的條形碼以及用來讀 取它們的各種設(shè)備。條形碼最常見的是通過掃描儀(比如條形碼掃描
聯(lián)的物品。 一種這種可讀性的限制是其可被使用的范圍。它們都是需 要讀取器接觸或非常接近于(至多幾厘米)條形碼以解碼數(shù)據(jù)的短距 離系統(tǒng)。它們還被這一事實(shí)限制即讀取器和條碼之間不能有任何障 礙物以便讀取器能夠準(zhǔn)確地解碼數(shù)據(jù)。由于這些問題，每個(gè)單獨(dú)的讀 取操作都需要人類操作員進(jìn)行人工掃描，如果需要高讀取準(zhǔn)確率的 話。因此，對(duì)條形碼標(biāo)簽進(jìn)行篡改能夠通過親自看見條形碼被另一個(gè) 代替物覆蓋或取代的操作而被容易地識(shí)別。
射頻識(shí)別("RFID")標(biāo)簽是另一種現(xiàn)有技術(shù)的識(shí)別器件。如其 名字所表明的，當(dāng)RFID標(biāo)簽^f皮查詢時(shí)，它們反射或轉(zhuǎn)發(fā)返回編碼識(shí) 別信息的無線電信號(hào)。RFID標(biāo)簽具有很多用途，范圍從高速公路和 橋梁費(fèi)用的收集到被嵌入物體中以避免偽造以及到識(shí)別包括貨物集 裝箱在內(nèi)的容器內(nèi)的內(nèi)容。RFID標(biāo)簽對(duì)于條形碼的一個(gè)優(yōu)勢在于它 們通?？梢栽谏晕⑦h(yuǎn)一些的距離被感測到，而不具有十分嚴(yán)格的視線
和朝向問題，像條形碼系統(tǒng)中所必須的那樣。然而，這種優(yōu)勢對(duì)于墓 改指示來說是一種缺陷，因?yàn)槿祟惒僮鲉T也許無法從視覺上檢查該標(biāo) 簽。
RFID標(biāo)簽器件有兩種基本類型包含有微芯片的和不具有孩t芯 片的。這兩種類型之間在成本和性能上具有明顯差別；以至于在4吏用 類型上它們已經(jīng)到了幾乎不會(huì)互相竟?fàn)幍某潭取?一般規(guī)則是，芯片標(biāo) 簽比無芯片的標(biāo)簽成本高但具有更大的數(shù)據(jù)容量。例如，集成電路芯 片(IC-CHIP)標(biāo)簽在訂購數(shù)量少于一百萬時(shí)，單位成本不大可能低 于1美元；而很多無芯片標(biāo)簽的單位成本都在20美分以下，即4吏訂 購數(shù)量是十萬。
IC-CHIP標(biāo)簽比其他類型的標(biāo)簽具有更廣泛的用途。 一個(gè) IC-CHIP標(biāo)簽包括四個(gè)元件或特征(1)計(jì)算機(jī)微芯片；(2 )用于 將無線電信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)以及轉(zhuǎn)換回?zé)o線電信號(hào)的電路； (3)天線；(4)用于對(duì)該芯片電路提供DC電能的裝置。在低成本 RFID芯片標(biāo)簽中，前兩個(gè)特征通常部分地或全部集成到單個(gè)微芯片 上，該集成需要在標(biāo)簽性能(讀取范圍、比特?cái)?shù)量等)中有所折衷。 該特征的組合也帶來了一定的集成電路(IC)成本和/或?qū)υ趩蝹€(gè)IC 上同時(shí)容納數(shù)字和無線電頻率電路的設(shè)計(jì)折衷。這些設(shè)計(jì)折衷的影響 可以通過使用較低的無線電頻率(RF)工作頻率而被部分地補(bǔ)償，但 是反過來，這又需要更大和更貴的天線。
芯片標(biāo)簽最困擾的問題是芯片電路對(duì)DC電能的需求。與對(duì)成 本、尺寸和重量這些嚴(yán)格限制關(guān)聯(lián)的環(huán)境問題的組合通常要求標(biāo)簽不 具有電池或其他板載電源。唯一普遍適用的解決方案是通過將從標(biāo)簽 讀取器信號(hào)接收的RF功率轉(zhuǎn)換成標(biāo)簽中的DC電能。本領(lǐng)域的技術(shù) 人員將不具有電池或其他電源的標(biāo)簽稱作"無源"標(biāo)簽，而將包含電池
或其它電源的標(biāo)簽叫做"有源"標(biāo)簽。為芯片標(biāo)簽提供DC電能的無源 方法需要更有效的標(biāo)簽天線(即，更大的尺寸和成本)和來自讀取器 的更高的傳輸功率水平。還需要添加一些組件，這要么增加微芯片的 成本，要么增加標(biāo)簽的成本以用于標(biāo)簽中所需要的額外的電子元件，而額外的組件還將導(dǎo)致標(biāo)簽尺寸增大。然而，IC-CHIP標(biāo)簽?zāi)軌蛴性?地發(fā)送它們被篡改的指示，只要電池電能沒有耗盡。
"無標(biāo)簽"RFID不包含微芯片，但是作為替換，其依賴于磁性材 料或無晶體管薄膜電路來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。無芯片RFID標(biāo)簽的主要優(yōu)勢在 于它們較低的成本。無芯片標(biāo)簽的缺陷包括它們的距離有限(最多幾 厘米)并且僅可包含有限量的信息。這些問題的嚴(yán)格性妨礙了它們的 市場接受率，而不管它們的低成本潛力如何。
另一種類型的基于SAW的識(shí)別標(biāo)簽RFID已經(jīng)由RF SAW (Richardson,德克薩斯州)開發(fā)出來，它使用表面聲波技術(shù)來提供 識(shí)別信息。這種標(biāo)簽和與其一起使用的讀取器在2004年7月6日授 權(quán)的美國專利號(hào)6,759,789和在2004年3月23日授權(quán)的美國專利號(hào) 6，708，881中公開，這兩份專利都?xì)w屬于Clinton S. Hartmann。這兩 份專利都轉(zhuǎn)讓給本專利申請(qǐng)的受讓人，在此以引用的方式結(jié)合進(jìn)來。
因此，本領(lǐng)域中所需要的是提供一種使用基于SAW的RFID的 識(shí)別標(biāo)簽，其可指示可能的墓改。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)前述背景技術(shù)，本發(fā)明的實(shí)施例提供了 一種篡改指示系統(tǒng)。 這是通過使用 一個(gè)或多個(gè)標(biāo)簽器件來實(shí)現(xiàn)的。
在一個(gè)實(shí)施例中，第一標(biāo)簽器件響應(yīng)于查詢返回識(shí)別信號(hào)，以及 第二標(biāo)簽器件響應(yīng)于查詢返回篡改指示。
在另一個(gè)實(shí)施例中，在沒有對(duì)查詢的響應(yīng)時(shí)，單個(gè)標(biāo)簽被用來指 示篡改。
在另 一個(gè)實(shí)施例中，變形折疊偶極天線被用在門閂密封設(shè)備中。 天線組件包括導(dǎo)電元件，每個(gè)導(dǎo)電元件被變形以形成部分螺旋。 一個(gè) 元件相對(duì)于另一個(gè)元件以相反的方向盤旋，并且其中兩個(gè)元件以部分 雙螺旋的方式彼此相對(duì)地放置。
因此，本發(fā)明的實(shí)施例的系統(tǒng)和方法解決了現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)現(xiàn)的問 題并且提供了額外的優(yōu)點(diǎn)。


這樣已經(jīng)籠統(tǒng)地描述了本發(fā)明，現(xiàn)在將參考附圖，其不一定是按
實(shí)際比例繪制的，并且其中
圖1圖示了具有天線的SAW識(shí)別標(biāo)簽的實(shí)施例的平面圖，該標(biāo) 簽被配置為提供一個(gè)利用脈沖位置和相位將特定的號(hào)碼編碼在里面 的返回信號(hào)；
圖2A顯示了通過電纜連接的兩個(gè)SAW標(biāo)簽；
圖2B顯示了通過電纜連接的兩個(gè)SAW標(biāo)簽，其中電纜已經(jīng)被
斷開；
圖3A顯示了在玻璃板上的兩個(gè)SAW標(biāo)簽； 圖3B顯示了在玻璃板上的兩個(gè)SAW標(biāo)簽，其中一個(gè)標(biāo)簽已經(jīng) 被斷開；
包括圖4A到4D的圖4圖示了數(shù)字PPM的一個(gè)例子，顯示了用 于使用傳統(tǒng)PPM發(fā)射數(shù)據(jù)的時(shí)間跨度的四個(gè)位置； 圖5圖示了沒有封條的標(biāo)簽ID信號(hào)；
圖6A圖示了 SAW器件被短路為一個(gè)指示封條時(shí)的標(biāo)簽ID信
號(hào)；
圖6B圖示了指示墓改的標(biāo)簽ID信號(hào)；
圖7A是顯示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的配置的框圖7B圖示了圖7A中的配置在封條未破壞的情況下的返回信號(hào)；
圖7C圖示了圖7A中的配置的指示篡改的返回信號(hào)；
圖8A是顯示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)其他實(shí)施例的配置的框圖8B圖示了圖8A中的配置在封條未破壞的情況下的返回信號(hào)；
圖8C圖示了圖8A中配置的指示墓改的返回信號(hào)；
圖9圖示了附接到典型的鎖桿的另一個(gè)實(shí)施例，該鎖桿被用來鎖
住集裝箱；
圖10圖示了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的篡改指示門閂密封設(shè)
備；
圖11圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)其他實(shí)施例的篡改指示門閂密封設(shè)
備；以及
圖12圖示了變形折疊偶極天線，其可被用于本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施 例和其它應(yīng)用中。
具體實(shí)施例方式
以下，本發(fā)明將參照附圖被更全面地描述，在附圖中顯示了本發(fā) 明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明可被具體實(shí)施為多種不同的形式，并 且不應(yīng)被解釋為限制在這里列出的實(shí)施例中；相反，這些實(shí)施例凈皮提 供以使得本公開內(nèi)容是徹底和完整的，并且能夠完全地將本發(fā)明的范 圍傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。實(shí)施例中的一些內(nèi)容可能包括RFID非 SAW標(biāo)簽器件，但不應(yīng)把這種限制帶入到權(quán)利要求中。相同的標(biāo)號(hào) 始終是指相同的元件。
下面將描述遞送服務(wù)給接收實(shí)體的系統(tǒng)和方法。
現(xiàn)在返回到圖1,其是圖示具有天線105的SAW識(shí)別標(biāo)簽100 的實(shí)施例的平面圖，天線105被配置為提供一個(gè)返回信號(hào)，利用脈沖 位置和相位將一個(gè)特定的號(hào)碼編碼在該返回信號(hào)中。該SAW標(biāo)簽100 在天線105被用來從SAW標(biāo)簽讀取器接收查詢信號(hào)的一端具有換能 器IIO。 SAW被產(chǎn)生，沿著SAW標(biāo)簽100的表面向下前進(jìn)并遇到按 照脈沖位置和相位排列的反射器120，以使返回信號(hào)中編碼有與被查 詢的SAW識(shí)別標(biāo)簽100唯一關(guān)聯(lián)的號(hào)碼。申請(qǐng)人還杜撰了術(shù)語"全球 表面聲波標(biāo)簽(GST)"來稱呼這種器件，也被稱為SAWRFID系統(tǒng)。 SAW RFID系統(tǒng)提供了比典型RFID系統(tǒng)所能提供的更長的讀取范 圍。所描述的標(biāo)簽器件可提供容器的識(shí)別信息、容器的內(nèi)容、容器將 經(jīng)過的路線以及任何其它能夠描述或識(shí)別運(yùn)輸中的物品或運(yùn)輸這些 物品的容器的信息。因此，盡管術(shù)語"識(shí)別"可被使用在本說明書中， 但是其它信息也可被編程到標(biāo)簽中。使用GST的好處之一是相對(duì)于 以前的RFID標(biāo)簽，更多比特的信息可被編程到標(biāo)簽中。
處于SAW標(biāo)簽100的表面上的是按照脈沖位置和相位排列的一
組或多組140縫隙130。當(dāng)然，它們也可按照脈沖位置、相位和幅度 位置排列，并且依舊處于本發(fā)明所意在的范圍之內(nèi)?？p隙130的數(shù)目 以及它們的排列取決于所使用的編碼系統(tǒng)。反射器120可被設(shè)置為使 相位正交。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解本發(fā)明的其它實(shí)施例可以使 用不同的相位，需要一組140中的縫隙130的不同排列或者縫隙130 和組140的不同數(shù)量，并且依舊處于本發(fā)明的意圖范圍之內(nèi)。
SAW識(shí)別標(biāo)簽讀取器與SAW標(biāo)簽100 —同使用，SAW標(biāo)簽100 具有位于換能器110和縫隙130的組140之間的成幀反射器150。這 樣的成幀反射器150可被認(rèn)為是在返回信號(hào)中SAW識(shí)別標(biāo)簽讀取器 可以開始檢測編碼的識(shí)別號(hào)碼的起點(diǎn)。端反射器160位于SAW標(biāo)簽 100上并且在縫隙130的一個(gè)或多個(gè)組140之后。端反射器160和成 幀反射器150用于形成返回信號(hào)以供SAW識(shí)別標(biāo)簽讀取器解碼。圖 示的SAW標(biāo)簽還顯示了分隔每個(gè)組140的死區(qū)170。死區(qū)170用于 分隔組340并降低符號(hào)間干擾。
為了理解SAW標(biāo)簽100上的反射器120和上面編碼有唯一號(hào)碼 的返回信號(hào)的配置，考慮相關(guān)的信號(hào)調(diào)制方法是有幫助的。在傳統(tǒng)脈 沖位置調(diào)制(PPM)中，數(shù)據(jù)流可通過將其分割為分離的釆樣數(shù)值而 被編碼，其中單脈沖被用來發(fā)送在一個(gè)釆樣中包含的信息。在預(yù)定的 時(shí)間跨度上改變?cè)搯蚊}沖的時(shí)間位置可用于在該采樣中發(fā)送信息。后 面的時(shí)間跨度內(nèi)的單脈沖被類似地用于在后面的采樣值中發(fā)送信息。
返回到圖2A，兩個(gè)SAW標(biāo)簽210和220被包括在密封結(jié)構(gòu)200 中。標(biāo)簽被固定在基板230上并且與電纜240互連。如圖2B所示， 電纜240可從SAW標(biāo)簽210或220斷開。
圖3A圖示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。圖3A中的結(jié)構(gòu)300顯示 了附加到同一基板350上的兩個(gè)標(biāo)簽310和320。這些標(biāo)簽可被互連 325并可被提供天線315?；?50可以是玻璃或其他材料，并且可 被刻痕以提供在基板350受壓時(shí)可被破壞的區(qū)域。因此，結(jié)構(gòu)300被 用于密封開口并且在嘗試進(jìn)入開口時(shí)，壓力被施加到基板上，基板將 在刻痕的區(qū)域4皮破壞，比如在兩個(gè)標(biāo)簽310和320的互連325的區(qū)域。
金屬絲線也可被用來使得基板是易碎的。
圖3B顯示了一個(gè)變型，其中一個(gè)標(biāo)簽370可被附接到連接于開 口的第一部分的基板上。第二標(biāo)簽360被附接到開口的第二部分并且 在正常情況下通過導(dǎo)線365耦接到標(biāo)簽370而未被墓改。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到包括圖4A到4D的圖4，其圖示了數(shù)字PPM的例子， 顯示了在可使用傳統(tǒng)PPM發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間跨度的四個(gè)脈沖位置。在 這種情況下，將被發(fā)射的采樣是數(shù)字的并且具有四個(gè)可能數(shù)值之一 。 所顯示的是四個(gè)可能的波形，其由時(shí)間位置可集中于四個(gè)時(shí)間位置或 脈沖位置之一的名義上相同的單脈沖波形組成。為了確保相鄰脈沖位 置的邊緣在任意選定的脈沖的峰值上基本為零，脈沖位置之間所需的 最小時(shí)間間隔是Tmin。當(dāng)然，比Tmin更廣的脈沖間隔可被使用而不 影響解調(diào)PPM信號(hào)的能力，然而，如果脈沖位置相距比Tmin更接 近，那么將一個(gè)脈沖與其相鄰脈沖明確地區(qū)分就變得更困難。在四個(gè) 可能峰值脈沖位置的每一個(gè)上使用讀取器來采樣PPM波形并且選擇 最大的一個(gè)將導(dǎo)致傳統(tǒng)PPM的解調(diào)。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員很顯 然的是，該解調(diào)過程必須使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的同步方法之一來同 步。
四個(gè)可能的脈沖位置代表了兩個(gè)二進(jìn)制比特的數(shù)據(jù)。下一組由單 脈沖占用的四個(gè)脈沖位置可代表額外兩個(gè)二進(jìn)制比特的數(shù)據(jù)。如果必 要的話，多組后續(xù)的四個(gè)脈沖位置可被用于代表包含許多比特信息的 期望的數(shù)據(jù)字。
PPM調(diào)制是基于SAW器件的RFID標(biāo)簽的優(yōu)選調(diào)制方法，因?yàn)?(1)單脈沖可被很容易地創(chuàng)建并由位于SAW基板上的SAW反射器 編程，(2)多種脈沖時(shí)間位置直接相關(guān)于可能的SAW反射器的空間 位置，(3)數(shù)據(jù)位的數(shù)量大于信號(hào)脈沖的數(shù)量，這減少了標(biāo)簽插入 損耗，以及(4) SAW反射器的數(shù)量對(duì)于所有可能的標(biāo)簽識(shí)別號(hào)碼保 持不變，因?qū)τ谌魏螛?biāo)簽標(biāo)識(shí)都具有統(tǒng)一的脈沖幅度，這將導(dǎo)致相當(dāng) 低損耗的標(biāo)簽。然而，將PPM用于SAW RFID還具有以下限制(1) PPM數(shù)據(jù)密度低，這增加了芯片尺寸(并因此增加了成本)；(2)
低數(shù)據(jù)密度與用于SAW芯片的實(shí)際最大尺寸合在一起產(chǎn)生了用于實(shí) 際標(biāo)簽的比特?cái)?shù)量的上限；以及(3)在PPM SAW標(biāo)簽中的各種反 射器之間的多跳反射產(chǎn)生了不需要的脈沖，其會(huì)干擾PPM脈沖串的 后面部分。
圖5在時(shí)域中顯示了來自標(biāo)簽的典型的返回信號(hào)。
圖6A顯示了標(biāo)簽器件的時(shí)域信號(hào)，其中來自標(biāo)簽器件的信號(hào)在 時(shí)域中被延遲，用短路(short)作為封條。圖6B顯示了標(biāo)簽器件的 時(shí)域信號(hào)，但是封條被破壞(即，第二標(biāo)簽器件在時(shí)間上沒有短路)。 應(yīng)注意如在圖6A中短路的那樣，沒有來自第一標(biāo)簽器件的返回信號(hào)。 然而，如在圖6B中所示的那樣，第二標(biāo)簽器件在短路被消除時(shí)返回 了一個(gè)信號(hào)以指示篡改。
圖7A是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例使用單個(gè)標(biāo)簽的電路的框 圖。結(jié)構(gòu)700包括天線710、具有阻抗受控的拖尾反射器720的標(biāo)簽 器件、可破壞的傳輸線730和終端電阻740。可破壞的線可以由帶刻 痕的金屬線、導(dǎo)電油墨或?qū)щ姺鄣痊F(xiàn)有技術(shù)中已知的東西制成。
圖7B圖示了在可破壞的傳輸線730未被破壞(即沒有發(fā)生篡改) 的情況下來自圖7A中的結(jié)構(gòu)的返回信號(hào)，而圖7C圖示了在可破壞 的傳輸線730已被破壞(即發(fā)生了篡改)的情況下來自圖7A的結(jié)構(gòu) 的返回信號(hào)。注意未破壞的傳輸線750的拖尾脈沖到被破壞的傳輸線 755的拖尾脈沖的改變。因?yàn)樵撾娐凡辉倬哂信c電路的其余部分相連 接的終端電阻器，所以拖尾脈沖的幅度在被破壞的傳輸線信號(hào)中更 高。
圖8A是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例使用兩個(gè)標(biāo)簽器件的電路 的框圖。結(jié)構(gòu)800包括天線810、第一標(biāo)簽器件820、經(jīng)由可破壞傳 輸線830連接到第一標(biāo)簽器件的第二標(biāo)簽器件840?？善茐牡膫鬏斁€ 可以由帶刻痕的金屬線、導(dǎo)電油墨或?qū)щ姺鄣痊F(xiàn)有技術(shù)中已知的材料 制成。
圖8B圖示了在可破壞的傳輸線830未被破壞(即沒有發(fā)生篡改) 的情況下來自圖8A中的結(jié)構(gòu)的返回信號(hào)。圖8C圖示了在可破壞的
傳輸線830已被破壞(即發(fā)生了篡改)的情況下來自圖8A中的結(jié)構(gòu) 的返回信號(hào)。圖中顯著的是在850的時(shí)間區(qū)域內(nèi)的信號(hào)中的改變。識(shí) 別信息還是由第 一標(biāo)簽器件820提供，因?yàn)榈?一標(biāo)簽器件還是耦合到 天線810。然而，讀取器無法獲得來自第二標(biāo)簽器件840的信號(hào)，因 為第二標(biāo)簽器件840已經(jīng)從天線810斷開了。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的系統(tǒng)可以是封條本身或被附加到現(xiàn)有的 密封技術(shù)中以提供對(duì)墓改的電子識(shí)別。 一個(gè)例子是膠帶，其具有在被 篡改時(shí)就會(huì)改變的特性。本發(fā)明的實(shí)施例可以部分是在被篡改時(shí)會(huì)改 變顏色的墓改指示膠帶。對(duì)該膠帶封條的一個(gè)改進(jìn)可以是導(dǎo)電粉或?qū)?電油墨被用來對(duì)于多個(gè)SAW或其他類型的標(biāo)簽器件之一阻隔信號(hào)。 當(dāng)膠帶封條完整時(shí)，查詢信號(hào)不能到達(dá)覆蓋有導(dǎo)電膠帶的識(shí)別器件。 破壞封條也就破壞了膠帶的導(dǎo)電性，也就允許了查詢信號(hào)通過膠帶并 到達(dá)外面由導(dǎo)電膠帶覆蓋的標(biāo)簽器件。這將對(duì)篡改提供視覺上和電子 的指示。
申請(qǐng)人認(rèn)為在沒有期望信號(hào)時(shí)接收到信號(hào)和在期望一個(gè)信號(hào)時(shí) 沒有接收到都是對(duì)篡改的電子指示。換句話說，對(duì)篡改的電子指示包 括標(biāo)簽被破壞以阻止對(duì)查詢作出響應(yīng)。
對(duì)墓改的另一種指示會(huì)導(dǎo)致短路或非短路該SAW器件。例如， SAW器件可被永久地安裝到容器的門或其他類型的開口上。諸如膠 帶一類的篡改指示封條可以跨過開口和SAW器件被安裝，以便短路 SAW天線終端。當(dāng)該膠帶被從門上剝離以將門打開時(shí)，該SAW器件 就變成非短路并使用篡改指示信號(hào)來響應(yīng)查詢讀取器。
SAW或其他類型的標(biāo)簽器件也可被嵌入在模塑的塑料殼體中。 該殼體可以以下述方式被安裝到位，即打開容器就破壞了殼體、天線 和/或識(shí)別器件本身。
圖9圖示了與具有滑動(dòng)桿鎖定機(jī)構(gòu)-也叫做"鎖桿，，-的典型集 裝箱一同使用的篡改指示系統(tǒng)910。系統(tǒng)900包括集裝箱門901，其 連接有鎖桿機(jī)構(gòu)，該鎖桿機(jī)構(gòu)還包括鎖桿920環(huán)以將鎖桿920保持在 位置940，閂桿(latch bar ) 930 ^皮放入可鎖定的插銷(latch ) 935中。
鎖桿920可自由地向上移動(dòng)并旋轉(zhuǎn)以使閂桿930可被拉起并脫離插銷 935。線915是絕緣導(dǎo)體，其第一端固定到第一標(biāo)簽器件，第二端可 被連接到第二標(biāo)簽器件。各種方法可被用來將第二端連接到第二標(biāo)簽 器件，比如硬連線連接、插頭插座連接等。這些連接可在連接盒910 中進(jìn)行，然后由固定的不可移動(dòng)的蓋子覆蓋。另一種提供互連的方式 是使第二端穿過連接盒910中的接收孔，穿過一個(gè)單向閂，該單向閂 具有齒盤，其使得線纜可進(jìn)入到盒910中但是不能從另一個(gè)方向拉出。 從第二方向的拉動(dòng)會(huì)使得齒盤下降，刺破絕緣并與第二標(biāo)簽器件導(dǎo)通。
作為導(dǎo)線的替換，如上所述的模塑的塑料殼體也可通過這種方式 被放置于鎖桿920和容器門901之間以使得旋轉(zhuǎn)該桿會(huì)破壞該模塑的 塑料殼體并因此破壞天線或標(biāo)簽器件本身。這將對(duì)篡改提供視覺和電 子的指示。
圖10圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的篡改指示門閂封條。篡改指示 門閂封條器件1000包括具有軸的門閂1020、標(biāo)簽插入孔、鉆孔(bore hole)或通道1030，該鉆孔或通道1030可處于門閂的縱軸中央或在 軸中被鉆得偏離門閂的縱軸中央。天線1010可以是單極天線、偶極 天線、環(huán)形天線、螺旋天線、貼片天線(patch antenna )、陶瓷天線 等。天線可由任何導(dǎo)電材料制成，包括但不局限于金屬、導(dǎo)電墨水、 比如聚合體的有機(jī)化合物以及陶瓷。天線還可具有在門閂內(nèi)、在門閂 外或與門閂1020的構(gòu)造結(jié)為一體的結(jié)構(gòu)，以提供經(jīng)由傳輸線1040到 設(shè)置在門閂內(nèi)部的標(biāo)簽器件1050的查詢信號(hào)或來自其的返回信號(hào)。 位置可以放在門閂內(nèi)部的任何地方。優(yōu)選地位置應(yīng)是這樣的，即對(duì)門 閂1020的切割同樣會(huì)破壞標(biāo)簽器件1050。然而，當(dāng)門閂1020受到切 割、酸的使用或其他破壞機(jī)制的危害時(shí)，機(jī)械手段或化學(xué)試劑可被用 來破壞標(biāo)簽器件1050。門閂本身可由比如玻璃的材料制成，在被擊打 時(shí)會(huì)粉碎，以而破壞標(biāo)簽或天線或者它們二者，并提供對(duì)篡改的視覺 和電子指示。
該門閂具有某些材料特性，比如強(qiáng)度、導(dǎo)電性等。門閂1020內(nèi)
可具有制劑，其可作用于門閂來改變其特性。強(qiáng)度可以通過這種方式 被改變以危害門閂結(jié)構(gòu)的完整性，并由此提供自毀機(jī)制。制劑可以是 腐蝕性的，比如酸或堿。該制劑也可以是二元制劑，其在受到危害時(shí) 相結(jié)合以毀壞標(biāo)簽器件。二元制劑可以在結(jié)合時(shí)變成導(dǎo)電的并且在標(biāo) 簽器件周圍阻止對(duì)標(biāo)簽器件的查詢。另一個(gè)變型是該化學(xué)制劑為有源 標(biāo)簽提供能量以提供信標(biāo)，該信標(biāo)廣播警告以指示篡改正在或已經(jīng)發(fā) 生。
門閂1020可通過在鎖定接收單元1060的插入而4皮用于封住比如 集裝箱、運(yùn)輸袋等的入口 。門閂1020的鎖定結(jié)構(gòu)1065是插入鎖定接 收單元1060。鎖定結(jié)構(gòu)1065可以是凹槽或凹槽組以對(duì)應(yīng)于鎖定接收 單元1060的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。鎖定接收單元1060是單向鎖定設(shè)備，即門閂 1020 —旦插入就不能被移除，除非使用特定工具和/或毀壞門閂1020。 鎖定接收單元1060可具有鎖到門閂的軸上的凹槽的環(huán)。也可使用對(duì) 鎖定接收單元1060的其他變形。如圖11所示的雙環(huán)鎖定機(jī)制也可被 使用。門閂經(jīng)過容器墻壁上的孔并進(jìn)入將被封住的門上的接收孔。標(biāo) 簽1050可包含容器本身的識(shí)別查詢指示篡改之后不可用的其他信息。 容器識(shí)別標(biāo)簽也可永久地附著到容器上并且共同標(biāo)簽可在門閂中以 使得容器可一直具有電子ID，而缺少來自門閂標(biāo)簽的信息就指示了墓 改。
門閂1020可以由一種材料制成，該材料在嘗試妨礙門閂時(shí)可粉 碎或毀壞標(biāo)簽器件。
在一種替換方式中，可用來構(gòu)建門閂1020的材料能夠承受被焊 接到容器上，以作為密封容器的另一種方式。
容器可以是行李、郵箱、貨運(yùn)箱和其他類似的容器。
圖11圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)附加實(shí)施例的篡改指示門閂密封 設(shè)備。篡改指示門閂密封設(shè)備1100包括門閂1120、標(biāo)簽插入孔或通 道1150和SAW標(biāo)簽器件1150。然而，與圖10的鎖定結(jié)構(gòu)1065不 同，通過使用多個(gè)凹槽，鎖定結(jié)構(gòu)1165具有雙鎖定結(jié)構(gòu)以使得嘗試 打開接收單元更困難?？梢允褂玫慕邮諉卧愃朴趫D10中的1060， 但被構(gòu)建為鎖到多個(gè)凹槽上。門閂1020的鎖定結(jié)構(gòu)1165被插入到鎖 定接收單元(圖11上沒有示出)但類似于圖10中顯示的那樣。鎖定 接收單元1160是單向鎖定設(shè)備，即門閂1120 —旦被插入就不能^L移 開，除非使用特殊工具和/或毀壞門閂1120。
篡改指示門閂密封設(shè)備1100還包括平衡的(對(duì)稱的)傳輸線 1140,以在對(duì)稱變形的折疊偶極天線1110和SAW標(biāo)簽器件1150之 間傳輸信號(hào)。
平衡傳輸線被用來降低構(gòu)建門閂所用的材料帶來的影響。 對(duì)稱變形的折疊偶極天線1110并不局限于篡改指示門閂密封設(shè) 備lllO，其也可被用作其他系統(tǒng)上的天線。對(duì)稱變形的折疊偶極天線 1110是一種折疊式偶極天線，但具有類似于雙螺旋體的相對(duì)螺旋的部 分圏的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)提供了允許從最多的角度進(jìn)行讀取的全方向的 傳輸模式。對(duì)這種新天線結(jié)構(gòu)的深入描述被提供在以下對(duì)圖12的描 述中。
該天線組件被封裝在絕緣材料1180套中，其足夠牢固來保護(hù)該 天線。最好是該絕緣材料盡可能地?zé)o損以不使查詢或響應(yīng)信號(hào)衰落。 然而，對(duì)于有源標(biāo)簽和其他應(yīng)用，可以引入鐵電材料，通過施加的電 壓來改變電介質(zhì)的絕緣特性。
圖12圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的變形折疊偶極天線。本領(lǐng) 域技術(shù)人員可根據(jù)所需要的樣式和所使用的材料來確定各種其他尺 寸，因?yàn)榻殡姵?shù)隨著尺寸的改變而改變天線的調(diào)諧。因此，對(duì)于變 形折疊偶極天線的以下描述僅僅是舉例性的。圖12顯示了變形的折 疊偶極天線1200。天線1200分為兩個(gè)部分，即元件1203和1205， 它們每一個(gè)都由平衡傳輸線的不同導(dǎo)體來驅(qū)動(dòng)。元件1203和1205可 被連接到該導(dǎo)體或可以是該導(dǎo)體的一端。每個(gè)元件都被變形為螺旋體 的部分圏。 一個(gè)元件沿著另一個(gè)的相反方向盤旋。當(dāng)被一同安裝到門 閂或其他設(shè)備上時(shí)，它們形成了部分雙螺旋。 一個(gè)示例的近似尺寸為 直徑1210是21.3毫米，高度1230是18.5毫米，而間隔1220是13.3 毫米。
在所呈現(xiàn)的前述描述和相關(guān)附圖的教導(dǎo)下，本發(fā)明的許多修改和 其他實(shí)施例將會(huì)呈現(xiàn)在本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員的頭腦中。因此，應(yīng) 理解本發(fā)明并不局限于所公開的特定實(shí)施例，而修改和其他實(shí)施例也 意在包含于所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。盡管這里使用了特定術(shù)語，但是 它們僅被用于 一般性和描述性的意義，而并不意在進(jìn)行限制。
權(quán)利要求
1.一種用于給容器提供封條的篡改指示系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少一個(gè)表面聲波標(biāo)簽器件；耦接到所述表面聲波標(biāo)簽器件的天線；以及篡改指示器。
2. 如權(quán)利要求1所述的篡改指示系統(tǒng)，其中至少一個(gè)表面聲波 標(biāo)簽器件響應(yīng)于查詢返回識(shí)別信號(hào)；并且其中第二表面聲波標(biāo)簽器件 響應(yīng)于查詢返回對(duì)墓改的指示。
3. 如權(quán)利要求1所述的篡改指示系統(tǒng)，還包括耦接到所述至少 一個(gè)表面聲波標(biāo)簽器件的笫二表面聲波標(biāo)簽器 件，用于產(chǎn)生指示所述封條的狀態(tài)的組合信號(hào)。
4. 如權(quán)利要求3所述的篡改指示系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)表面 聲波標(biāo)簽器件和所述第二表面聲波標(biāo)簽器件被安裝到易碎板上并通 過該易碎板中的劃刻線耦合到天線，當(dāng)該易碎板被破壞時(shí)，天線連接 就被破壞。
5. 如權(quán)利要求3所述的墓改指示系統(tǒng)，其中所述識(shí)別信號(hào)提供 所述封條的標(biāo)識(shí)。
6. 如權(quán)利要求3所述的墓改指示系統(tǒng)，其中所述識(shí)別信號(hào)提供 所述容器的標(biāo)識(shí)。
7. 如權(quán)利要求6所述的篡改指示系統(tǒng)，其中即使所述封條被破 壞，所述容器的標(biāo)識(shí)也被提供。
8. 如權(quán)利要求7所述的篡改指示系統(tǒng)，其中篡改指示系統(tǒng)被永 久地貼附到所述容器。
9. 一種用于在貨物的運(yùn)輸中提供篡改指示系統(tǒng)的方法，所述方 法包括將多個(gè)要運(yùn)輸?shù)奈锲贩胖迷谌萜髦校粦?yīng)用墓改指示器件到該容器，所述器件響應(yīng)于查詢信號(hào)并返回至 少所述容器的標(biāo)識(shí)和對(duì)篡改的指示。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述墓改指示器件被應(yīng)用到 所述容器的封條，并且其中對(duì)封條的篡改產(chǎn)生對(duì)墓改的視覺和電子的 指示。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中該封條是膠帶，其具有在 篡改時(shí)發(fā)生改變以提供對(duì)篡改的視覺指示的特性。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中通過跨過所述容器的開口 放置所述膠帶，所述膠帶被應(yīng)用到所述容器。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述封條環(huán)繞所述容器的 至少兩個(gè)垂直桿，其中為了打開所述容器，所述至少兩個(gè)垂直桿必須 被旋轉(zhuǎn)，并且其中，旋轉(zhuǎn)這兩個(gè)垂直桿會(huì)破壞所述封條。
14. 如權(quán)利要求10所述的方法，還包括 應(yīng)用第二篡改指示器件，其中該第二篡改指示； 從篡改指示器件之一提供識(shí)別信號(hào)；以及 提供墓改指示信號(hào)。
15. 如權(quán)利要求1所述的篡改指示系統(tǒng)，還包括門閂，具有軸和在所述軸的所述門閂的縱軸內(nèi)的鉆孔，至少一個(gè) 表面聲波標(biāo)簽器件可放置在該鉆孔中； 至少一個(gè)連接到所述門閂的導(dǎo)線； 連接到所述傳輸線的天線；以及 單向鎖定裝置，用于以特定方式固定門閂。
16. 如權(quán)利要求15所述的篡改指示系統(tǒng)，還包括 所述門閂內(nèi)的制劑，用以改變?cè)撻T閂的至少一個(gè)特性。
17. 如權(quán)利要求16所述的篡改指示系統(tǒng)，其中改變門閂的特性。
18. 如權(quán)利要求16所述的篡改指示系統(tǒng)，其中改變門閂的特性。
19. 一種天線組件，包括兩個(gè)導(dǎo)電元件，每個(gè)所述元件都被變形以形成一個(gè)元件沿與另一 個(gè)相反的方向盤旋的部分螺旋，并且其中，所述元件以部分雙螺旋的 形式彼此相對(duì)地i殳置。
20. 如權(quán)利要求19所述的天線組件，還包括 用于天線組件的絕緣套，其足夠堅(jiān)固以防止天線組件被破壞。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種使用表面聲波標(biāo)簽器件的篡改指示系統(tǒng)。這是使用至少兩個(gè)表面聲波標(biāo)簽器件實(shí)現(xiàn)的。在一個(gè)實(shí)施例中，第一表面聲波標(biāo)簽器件(820)響應(yīng)于查詢返回識(shí)別信號(hào)，而第二表面聲波標(biāo)簽器件響應(yīng)于查詢返回篡改指示(840)。提供天線組件，其包括導(dǎo)電元件，其中每個(gè)元件都被變形以形成部分螺旋。一個(gè)元件以相對(duì)于另一個(gè)相反的方向盤旋，并且其中這兩個(gè)元件以部分雙螺旋的形式彼此相對(duì)地設(shè)置。
文檔編號(hào)G08B26/00GK101189648SQ200680015355
公開日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2006年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月18日
發(fā)明者保羅·S.·布朗, 克林頓·S.·哈特曼, 劉易斯·T.·克萊本 申請(qǐng)人:射頻表面聲波公司