何波 (中国上海市张江高科技园区高斯路497号, Shanghai 0, 201210, CN)
WANG, Yong (497 Gaosi Road, Zhangjiang High-Tech Park, Shanghai 0, 201210, CN)
王勇 (中国上海市张江高科技园区高斯路497号, Shanghai 0, 201210, CN)
上海集成电路研发中心有限公司 (中国上海市张江高科技园区高斯路497号, Shanghai 0, 201210, CN)
HE, Bo (497 Gaosi Road, Zhangjiang High-Tech Park, Shanghai 0, 201210, CN)
何波 (中国上海市张江高科技园区高斯路497号, Shanghai 0, 201210, CN)
WANG, Yong (497 Gaosi Road, Zhangjiang High-Tech Park, Shanghai 0, 201210, CN)
| 权利要求 1、 一种基于射频技术的电子封装标识， 其特征在于， 包括： 电子部分， 其设有射频发射端和射频接收端； 以及 射频信号传输通道， 其两端分别与所述电子部分的射频发射端和射频接收端连接； 其中， 所述电子部分的射频发射端发射的射频信号通过所述射频信号传输通道传输到 所述电子部分的射频接收端， 所述电子部分实时检测所述射频接收端接收的射频信号， 由 此判断所述射频信号传输通道是否被破坏， 并记录检测结果。 2、 根据权利要求 1 所述的基于射频技术的电子封装标识， 其特征在于， 所述电子部 分包括专用集成电路芯片和电池， 所述电池为所述专用集成电路芯片供电， 所述专用集成 电路芯片用于实时检测所述射频信号传输通道是否被破坏。 3、 根据权利要求 2 所述的基于射频技术的电子封装标识， 其特征在于， 所述专用集 成电路芯片包括： 所述射频发射端， 用于发射射频信号； 所述射频接收端， 用于接收所述射频发射端发射的经所述射频信号传输通道传输的射 频信号； 判决模块， 与所述射频接收端连接， 所述判决模块用于生成一设定数据， 将所述射频 接收端接收的射频信号与所述设定数据进行比对， 并根据比对结果判断所述射频信号传输 通道是否被破坏； 接口模块， 用于传递所述判决模块产生的信息。 4、 根据权利要求 3 所述的基于射频技术的电子封装标识， 其特征在于， 所述射频发 射端连续或间歇地发射射频信号。 5、 根据权利要求 3 所述的基于射频技术的电子封装标识， 其特征在于， 所述判决模 块产生的信息包括所述射频信号传输通道的使用状态以及所述射频信号传输通道被破坏 的时间。 6、 根据权利要求 3 所述的基于射频技术的电子封装标识， 其特征在于， 所述专用集 成电路芯片还包括存储模块， 与所述判决模块连接 , 所述存储模块用于保存信息。 7、 根据权利要求 6 所述的基于射频技术的电子封装标识， 其特征在于， 所述存储模 块保存的信息包括标识对象的信息以及所述判决模块产生的信息， 其中， 所述标识对象是 指使用所述基于射频技术的电子封装标识作标识的物体。 8、 根据权利要求 7 所述的基于射频技术的电子封装标识， 其特征在于， 所述标识对 象的信息包括标识对象的名称、 数量、 质量、 生产厂家、 运输始发地、 运输目的地以及与 该特定标识对象相对应的唯一识别码。 9、 根据权利要求 7 所述的基于射频技术的电子封装标识， 其特征在于， 所述判决模 块产生的信息包括所述射频信号传输通道的使用状态以及所述射频信号传输通道被破坏 的时间。 10、 根据权利要求 3所述的基于射频技术的电子封装标识， 其特征在于， 所述接口模 块内集成有超高频电子标签芯片， 所述超高频电子标签芯片用于将电子封装标识的信息传 递给外部阅读器。 11、根据权利要求 10所述的基于射频技术的电子封装标识， 其特征在于， 所述电子封 装标识对访问其的外部阅读器设置权限， 无权限的外部阅读器访问电子封装标识时， 只能 读取、 不能擦除或改写电子封装标识的信息。 12、 根据权利要求 2所述的基于射频技术的电子封装标识， 其特征在于， 所述电子部 分还包括超高频电子标签芯片， 所述超高频电子标签芯片与所述专用集成电路芯片连接， 用于将电子封装标识的信息传递给外部阅读器。 13、 根据权利要求 12 所述的基于射频技术的电子封装标识， 其特征在于， 所述超高 频电子标签芯片通过 I2C线与所述专用集成电路芯片连接。 14、 根据权利要求 12 所述的基于射频技术的电子封装标识， 其特征在于， 所述电子 封装标识对访问其的外部阅读器设置权限， 无权限的外部阅读器访问电子封装标识时， 只 能读取、 不能擦除或改写电子封装标识的信息。 15、 根据权利要求 1所述的基于射频技术的电子封装标识， 其特征在于， 所述射频信 号传输通道是同轴线、 波导、 微带线、 平行馈线或双绞线。 16、 根据权利要求 1所述的基于射频技术的电子封装标识， 其特征在于， 所述射频信 号传输通道的形状为圆形、 椭圆形、 正方形、 长方形、 三角形、 梯形、 棱形、 其他规则多 边形或者不规则多边形。 |
本发明涉及集成电路设计和制造技术领域， 尤其涉及一种基于射频技术的电子封装标 识。
背景技术
随着经济的飞速发展， 港口已成为现代物流与供应链的一个重要节点 ， 其中， 来往于 港口间的集装箱运输以其高效、 便捷、 安全的特点成为交通运输现代化的重要形式。
目前集装箱运输中存在较多的问题， 一是货物盗窃严重， 随着集装箱运输快速发展， 集装箱货物被盗问题越来越严重， 据统计， 全球因集装箱失窃造成的直接损失达 300 ~ 500 亿美元， 若包括间接损失在内， 全球每年损失 2000亿美元； 二是集装箱识别精度低， 人 工釆集数据有 35%是不准确或不实时的， 而釆用图像识别方式进行监管， 则需要用 4至 5 台摄像头同时拍摄， 成本较高， 识别率仅达 80% ~ 90%, 雨雾中识别率还要低， 影响到整 个供应链的效率； 三是安全和效率之间的冲突， 港口运输模拟实验表明， 当对集装箱的随 机抽检率达到 5%时， 港口就会陷入瘫痪， 如果降低抽查率， 又无法有效防止犯罪分子用 集装箱走私或者运输违禁物品。
鉴于集装箱运输的特殊性， 集装箱在运输途中是不能被私自开启的。 因此， 目前人们 釆用了很多技术来防止此类事情的发生， 如塑料电子封条技术， 釆用检测导电塑胶绳索电 阻变化的方法， 灵敏地识别绳索开启以及任何对电子封条绳索 进行故意破坏和作弊动作。 但是此种方法仍存在着漏洞， 如果在此绳索的中间一小段处并联上一段电阻 值非常小的导 体， 再将此一小段绳索剪断， 这期间绳索的电阻值只会发生细微的变化， 检测的成本和难 度都很高。
封装标识常用于检验或校定后的封装装置， 封装标识由设定者设定后一旦被破坏就难 以复原 , 它可揭示破坏行为， 比如传统上使用的锡封。 封装标识虽然不能阻止破坏行为， 但它可以揭示破坏行为， 并以此震摄破坏者。
发明内容
为了解决现有封装标识检测可靠性低的问题， 本发明提供一种基于射频技术的电子封 装标识， 釆用电子方法检测破坏行为并记录检测结果， 检测灵敏、 可靠。 为了达到上述的目的， 本发明提供一种基于射频技术的电子封装标识 ， 其包括： 电子 部分， 其设有射频发射端和射频接收端； 以及射频信号传输通道， 其两端分别与所述电子 部分的射频发射端和射频接收端连接， 其中， 所述电子部分的射频发射端发射的射频信号 通过所述射频信号传输通道传输到所述电子部 分的射频接收端， 所述电子部分实时检测所 述射频接收端接收的射频信号， 由此判断所述射频信号传输通道是否被破坏， 并记录判断 结果。
所述电子部分包括专用集成电路芯片和电池， 所述电池为所述专用集成电路芯片供 电， 所述专用集成电路芯片用于监督所述射频信号 传输通道是否被破坏。
所述专用集成电路芯片包括： 射频发射端， 用于发射射频信号； 射频接收端， 用于接 收所述射频发射端发射的经所述射频信号传输 通道传输的射频信号； 判决模块， 与所述射 频接收端连接， 所述判决模块用于生成一设定数据， 将所述射频接收端接收的射频信号与 所述设定数据进行比对， 并根据比对结果判断所述射频信号传输通道是 否被破坏； 接口模 块， 用于传递信息； 控制模块， 分别与所述射频发射端、 射频接收端、 判决模块、 存储模 块和接口模块连接， 控制这些模块有序工作。
本发明基于射频技术的电子封装标识的有益效 果为： 本发明提供的基于射频技术的电 子封装标识包括电子部分和射频信号传输通道 ， 电子部分设有射频发射端和射频接收端， 射频发射端发射的射频信号通过射频信号传输 通道传输至射频接收端， 电子部分实时检测 射频接收端接收的射频信号， 由此判断射频信号传输通道是否遭到破坏， 并将检测结果发 送出去， 使电子封装标识能实时检测自身是否被破坏； 电子部分将检测结果发送出去， 实 现了外部信息交互系统平台对标识对象的实时 监管， 到外部信息交互系统平台与电子封 装标识之间监控信息实时自动釆集、 交换和处理； 检测结果只能被有权限的访问者擦除或 改写， 大大提高了货物运输的安全性和可靠性， 提高了通关速度、 检验检疫效率； 釆用电 子方法检测其灵敏度高、 效率高。 附图说明
本发明的基于射频技术的电子封装标识由以下 的实施例及附图给出。
图 1是本发明基于射频技术的电子封装标识的示 图。
图 2是本发明基于射频技术的电子封装标识中电 部分的结构示意图。
图 3是本发明基于射频技术的电子封装标识使用 的示意图。
图 4是本发明一具体实施例的基于射频技术的电 封装标识的结构示意图。 具体实施方式
以下将通过具体实施例并结合附图对本发明的 基于射频技术的电子封装标识作进一 步的详细描述。
请参见图 1 , 本发明基于射频技术的电子封装标识包括：
电子部分 100, 其设有射频发射端 111和射频接收端 112; 以及
射频信号传输通道 200, 其两端分别与所述电子部分 100的射频发射端 111和射频接 收端 112连接；
其中， 所述电子部分 100的射频发射端 111发射的射频信号通过所述射频信号传输通 道 200传输到所述电子部分 100的射频接收端 112, 所述电子部分 100实时检测所述射频 接收端 112接收的射频信号， 由此判断所述射频信号传输通道 200是否被破坏， 并记录检 测结果。
所述射频信号传输通道 200可以是同轴线、 波导、 微带线、 平行馈线或双绞线等， 所 述射频信号传输通道 200的形状为圆形、 椭圆形、 正方形、 长方形、 三角形、 梯形、 棱形、 其他规则多边形或者不规则多边形。
请参见图 2, 所述电子部分 100包括专用集成电路芯片（ Application Specific Integrated Circuit, ASIC ) 110和电池 120, 所述电池 120为所述专用集成电路芯片 110供电， 所述 专用集成电路芯片 110在所述电池 120供电的帮助下， 全程实时检测所述射频信号传输通 道 200是否被破坏。
请继续参见图 2, 所述专用集成电路芯片 110包括：
射频发射端 111 , 用于连续或间歇地发射射频信号；
射频接收端 112, 用于接收所述射频发射端 111发射的经所述射频信号传输通道 200 传输的射频信号；
判决模块 113 , 与所述射频接收端 112连接， 所述判决模块 113用于根据射频发射端 111发射的射频信号生成一与之相应的设定数据 ， 将所述射频接收端 112接收的射频信号 与所述设定数据进行比对， 并根据比对结果判断所述射频信号传输通道 200是否被破坏； 接口模块 114, 用于传递信息；
控制模块 115 , 分别与所述射频发射端 111、 射频接收端 112、 判决模块 113和接口模 块 114连接， 所述控制模块 115用于控制所述射频发射端 111、 射频接收端 112、 判决模块 113和接口模块 114有序工作。 现以一具体实施例详细说明本发明基于射频技 术的电子封装标识的应用及工作原理： 请参见图 3 , 使用本发明基于射频技术的电子封装标识时， 将该电子封装标识粘贴在 集装箱 300的封口 301处， 所述射频信号传输通道 200穿过所述集装箱 300的封口 301 , 私自开启所述集装箱 300时， 所述射频信号传输通道 200就会遭到破坏。
请参见图 4,本实施例中，电子封装标识的电子部分 400包括超高频电子标签芯片 430、 专用集成电路芯片 410和电池 420;
外部阅读器访问电子封装标识时，所述专用集 成电路芯片 410内的信息需要传递出去， 所述超高频电子标签芯片 430的作用就在于此， 所述超高频电子标签芯片 430通过 I 2 C线 与所述专用集成电路芯片 410连接；
所述专用集成电路芯片 410内的信息也可通过所述超高频电子标签芯片 430发送给外 部信息交互系统平台， 实现外部信息交互系统平台对标识对象的实时 监管， 到外部信息 交互系统平台与电子封装标识之间监控信息实 时自动釆集、 交换和处理， 其中， 所述标识 对象是指使用本发明基于射频技术的电子封装 标识作标识的物体（如集装箱）；
所述电池 420为所述专用集成电路芯片 410供电；
所述专用集成电路芯片 410包括射频发射端 411、 射频接收端 412、 判决模块 413、 存 储模块 414、 I 2 C接口模块 415和控制模块 416;
所述射频发射端 411与所述控制模块 416连接， 所述控制模块 416控制所述射频发射 端 411每 1ms向所述射频信号传输通道 200发射一次射频信号， 每次发射持续时间为 lus (即间歇地发射射频信号）， 射频信号的频率为 700MHz、 功率为 OdBm, 如图 4所示； 所述射频接收端 412实时接收所述射频信号传输通道 200传输过来的射频信号； 所述判决模块 413分别与所述射频接收端 412和所述控制模块 416连接， 所述控制模 块 416控制所述判决模块 413在所述射频发射端 411每次发射射频信号的同时， 为射频接 收信号生成一个 5us宽的窗口 （即设定数据）， 在该窗口内若成功收到射频信号， 且在该窗 口外的 995us时间段都未收到任何射频信号，则认为所 射频信号传输通道 200未遭破坏， 否则，判断所述射频信号传输通道 200已被破坏，并将该检测结果发送给所述存储 模块 414, 由所述存储模块 414保存；
所述判决模块 413可实时向所述存储模块 414发送检测结果， 也可只在判断所述射频 信号传输通道 200被破坏时， 向所述存储模块 414发送检测结果；
所述检测结果包括所述射频信号传输通道 200的使用状态 （未遭破坏或者已被破坏） 以及检测时间， 从所述检测结果可知所述射频信号传输通道 200遭到破坏的时间； 所述存储模块 414与所述判决模块 413连接， 所述存储模块 414内保存有标识对象的 信息以及所述判决模块 413产生的信息等， 其中， 所述判决模块产生的信息即所述检测结 果；
电子封装标识对外部阅读器设置权限， 只有有权限的外部阅读器才能对所述存储模块 414 内的保存信息进行擦除和改写， 无权限的外部阅读器访问电子封装标识时， 所述存储 模块 414内保存的信息只能被读取， 不能被擦除或改写， 提高了检测的可靠性；
所述标识对象的信息包括标识对象的名称、 数量、 质量、 生产厂家、 运输始发地、 运 输目的地以及与该特定标识对象相对应的唯一 识别码等；
所述 I 2 C接口模块 415与所述超高频电子标签芯片 430通过 I 2 C线连接， 当外部阅读 器访问电子封装标识时， 所述超高频电子标签芯片 430通过所述接口模块 415读取所述存 储模块 414内的信息， 并将该信息通过无线方式传递给外部阅读器；
所述控制模块 416控制所述射频发射端 411、 射频接收端 412、 判决模块 413、 存储模 块 414和 I 2 C接口模块 415有序工作。
本实施例中所述射频发射端 411每 1ms向所述射频信号传输通道 200发射一次射频信 号， 每次发射持续时间为 lus, 所述判决模块 413为所述射频接收端 412生成一个 5us宽 的窗口 （即设定数据）， 然而， 本领域的技术人员可以容易地釆用其他方式发 射射频信号， 并根据射频信号的发射方式设计相适应的设定 数据。
本实施例中所述存储模块 414设置在所述专用集成电路芯片 410内， 然而， 本领域的 技术人员也可以将该存储模块 414设置在所述超高频电子标签芯片 430内， 或者其它合适 的地方。
本实施例中利用所述超高频电子标签芯片 430将所述专用集成电路芯片 410内的信息 传递给外部阅读器， 然而， 本领域的技术人员可以容易地釆用其他无线方 式替代所述超高 频电子标签芯片 430传递信息， 或者釆用有线方式替代所述超高频电子标签芯 片 430传递 信息； 另外， 本领域的技术人员也可以将所述超高频电子标 签芯片 430或具有所述超高频 电子标签芯片 430功能的其它芯片集成在所述 I 2 C接口模块 415内。 虽然本发明已以较佳实施例揭露如上， 然其并非用以限定本发明。 本发明所属技术领 域中具有通常知识者， 在不脱离本发明的精神和范围内， 当可作各种的更动与润饰。 因此， 本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为 准。