用于提供產(chǎn)品信息的設(shè)備和方法
【專利摘要】一種傳感器系統(tǒng)包括標(biāo)簽。標(biāo)簽包括至少一個(gè)射頻芯片和第一天線。芯片包括存儲(chǔ)器元件和輸出端子，存儲(chǔ)器元件包括二進(jìn)制編碼的包括至少一個(gè)位的詞的電存儲(chǔ)。標(biāo)簽還包括至少一個(gè)導(dǎo)電聚合物體系，所述導(dǎo)電聚合物體系設(shè)置成與芯片的至少一個(gè)輸出端子電連通并且適于與所述導(dǎo)電聚合物體系的環(huán)境的預(yù)定變化相關(guān)聯(lián)地改變電狀態(tài)。第一天線設(shè)置成與芯片的一個(gè)或多個(gè)輸出端子和導(dǎo)電聚合物體系電連通。
【專利說明】用于提供產(chǎn)品信息的設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于確定關(guān)于產(chǎn)品的信息的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明尤其涉及對(duì)產(chǎn)品信息的遠(yuǎn)程咨詢和所獲信息的后續(xù)使用。
【背景技術(shù)】
[0002]具有按物品的消耗量限定的使用壽命的消費(fèi)品是人們所熟知的。使用壽命可被看作是與物品的有效量的至少一部分的消耗相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)事件?？纱嬖谂c物品的使用環(huán)境和/或使用過的物品和剩余可用物品的數(shù)量相關(guān)聯(lián)的信息，但所述信息一般來講也可能是典型的物品消費(fèi)者所不可觸及的。需要一種用于以如下方式來提取產(chǎn)品相關(guān)信息的系統(tǒng)和方法，所述方式使得所述信息易于被消費(fèi)者觸及和使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在一個(gè)方面,一種傳感器系統(tǒng)包括標(biāo)簽。標(biāo)簽包括至少一個(gè)射頻芯片和第一天線。芯片可為有源芯片或無源芯片。芯片包括存儲(chǔ)器元件和輸出端子，存儲(chǔ)器元件包括二進(jìn)制編碼的包括至少一個(gè)位的詞的電存儲(chǔ)。標(biāo)簽還包括至少一個(gè)導(dǎo)電聚合物體系，所述體系設(shè)置成與芯片的至少一個(gè)輸出端子電連通并且適于與所述導(dǎo)電聚合物體系的環(huán)境的預(yù)定變化相關(guān)聯(lián)地改變電狀態(tài)。第一天線設(shè)置在電路中，所述電路也包括芯片和導(dǎo)電聚合物體系。
[0004]在一個(gè)方面，一種確定產(chǎn)品信息的方法包括以下步驟:提供包括標(biāo)簽的產(chǎn)品和適于檢測與標(biāo)簽的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的輻射的詢問器；詢問標(biāo)簽的狀態(tài)；解釋標(biāo)簽的狀態(tài)；以及提供與標(biāo)簽的所解釋狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的輸出。標(biāo)簽包括用于存儲(chǔ)與產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的數(shù)字存儲(chǔ)器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]通過參見附圖，本發(fā)明的另外的特征和有益效果將變得更加顯而易見。
[0006]圖1示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0007]圖2示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0008]圖3示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】[0009]定義:
[0010]下文闡述本發(fā)明眾多不同實(shí)施例的廣泛說明。本說明應(yīng)被視為僅是示例性說明，并且未述及每一個(gè)可能的實(shí)施例，因?yàn)槊枋雒恳粋€(gè)可能的實(shí)施例即便是可能的話，也是不切實(shí)際的，并且應(yīng)當(dāng)理解，本文所述的任何特征、特性、組件、組成、成分、產(chǎn)品、步驟或方法均可被刪掉、整個(gè)或部分地與本文所述的任何其它特征、特性、組件、組成、成分、產(chǎn)品、步驟或方法相組合或用后者取代。可使用當(dāng)前技術(shù)或在本專利的提交日期之后開發(fā)的技術(shù)來實(shí)施眾多可供選擇的實(shí)施例，所述在本專利的提交日期之后開發(fā)的技術(shù)將仍然屬于本權(quán)利要求的范圍。
[0011]還應(yīng)當(dāng)理解，除非一個(gè)術(shù)語在本專利中使用句子“如本文所用，術(shù)語‘_’被
定義為是指…”或一個(gè)類似的句子明確定義，否則并不意圖將該術(shù)語的含義明確或隱含地限制超出其平常的或普通的含義，并且此類術(shù)語不應(yīng)當(dāng)被解釋為被限制在基于本專利的任一部分中所作出的任何語句(除了權(quán)利要求書的語言之外)的范圍之內(nèi)。沒有任何術(shù)語對(duì)本發(fā)明而言是必不可少的，除非這樣規(guī)定。當(dāng)在本專利中以符合單一意義的方式來提及本專利最后的權(quán)利要求書中敘述的任一術(shù)語時(shí)，只是為了清晰起見以便不使讀者感到困惑，并非旨在隱含地或換句話講將這種權(quán)利要求術(shù)語限制為該單一的含義。最后，除非權(quán)利要求要素是通過描述措辭“裝置”和功能而沒有描述任何結(jié)構(gòu)來定義的，否則并不是意圖基于35U.S.C.§ 112第六款的運(yùn)用來解釋任一權(quán)利要求要素的范圍。
[0012]在一個(gè)方面，一種傳感器系統(tǒng)包括標(biāo)簽。標(biāo)簽可包括印刷在基板上的導(dǎo)電油墨和非導(dǎo)電油墨的一個(gè)或多個(gè)層。示例性基板材料包括聚合物膜、紙材、高介電常數(shù)的介電材料和FR-4材料。多層結(jié)構(gòu) 還可包括非導(dǎo)電材料的局部層，所述局部層隔開導(dǎo)電層的至少部分。示例性導(dǎo)電層包括銅墨和銀墨。標(biāo)簽包括至少一個(gè)射頻芯片、被設(shè)置為卡、硬幣、或嵌體上的電路的第一天線。示例性芯片/第一天線組合包括以下型號(hào):R1-103-112A-03(13.56MHz)、和 RI_INL-R9QM(134.2kHz)、或型號(hào) TRF7970A，它們各自購自Texas Instruments (Dallas, TX)。天線可呈線圈或偶極的物理形式,或可包括與標(biāo)簽的其余部分電連通的產(chǎn)品或包裝件的導(dǎo)電組件。芯片/第一天線組合可整合進(jìn)購自Kovio (SanJose, CA)的單元標(biāo)簽中。標(biāo)簽還包括與芯片和天線電連通的導(dǎo)電聚合物體系。
[0013]所需的用于標(biāo)簽的電源可由RFID電路的收獲能量提供，因?yàn)樗璧碾娏髟谖卜秶鷥?nèi)。隨后可利用諸如供標(biāo)簽使用的電容器之類的元件來存儲(chǔ)所述收獲功率。
[0014]傳感器系統(tǒng)也包括至少一個(gè)導(dǎo)電聚合物體系。導(dǎo)電聚合物可包括聚合物涂層，所述聚合物涂層被配置成使得所述涂層當(dāng)或在其受到侵害或暴露于預(yù)定類型的環(huán)境變化之后停止導(dǎo)電。示例性環(huán)境變化包括:濕度改變、暴露于水分、暴露于特定化學(xué)品或化學(xué)性質(zhì)諸如pH、環(huán)境溫度的變化等。作為另外一種選擇，聚合物體系可包括聚合物涂層，所述聚合物涂層當(dāng)或在環(huán)境侵害之后變成導(dǎo)電的。導(dǎo)電聚合物體系可用來形成標(biāo)簽的電路的多個(gè)部分，所述多個(gè)部分包括輸入和輸出引線或天線或天線的一部分。
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，環(huán)境變化經(jīng)由因環(huán)境變化弓丨起的溶脹或收縮導(dǎo)致聚合物體系的尺度變化。
[0016]標(biāo)簽的電路布置方式可被配置成根據(jù)所用的聚合物體系的類型和電路元件的物理布置方式而提供與環(huán)境侵害關(guān)聯(lián)的正反饋或負(fù)反饋。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中，電路被配置成在電路中具有間隙，使得在不存在附加元件的情況下電路將斷開，因而任何詢問標(biāo)簽的努力均將不從標(biāo)簽產(chǎn)生輸出。在該實(shí)施例中，間隙可由聚合物體系覆蓋，所述聚合物體系在受到侵害之前為導(dǎo)電的從而產(chǎn)生如下標(biāo)簽，所述標(biāo)簽當(dāng)或在環(huán)境侵害發(fā)生之后將改變狀態(tài)而從可讀變成不可讀(標(biāo)簽關(guān)閉，所認(rèn)為的負(fù)反饋)。作為另外一種選擇，間隙可涂覆有如下聚合物體系，其響應(yīng)于環(huán)境變化而從非導(dǎo)電的變成導(dǎo)電的(標(biāo)簽變成可讀的，對(duì)侵害的正反饋)。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，標(biāo)簽可被配置成具有如下聚合物體系，所述聚合物體系被布置成使得所述侵害將改變標(biāo)簽的狀態(tài)而從斷開變成接通(使用從導(dǎo)電變成非導(dǎo)電的聚合物體系)，或從接通變成斷開(使用當(dāng)或在侵害發(fā)生之后從接通轉(zhuǎn)變成斷開的聚合物體系)。在該實(shí)施例中，聚合物體系可被設(shè)置為在電路兩腿上的涂層，從而有效地將這兩個(gè)腿短接在一起并且繞過電路的其余部分。例如，如果涂層設(shè)置成在從芯片至天線的兩個(gè)引線上，則導(dǎo)電涂層將短接電路，使得在詢問時(shí)，芯片將不接收功率并且詢問器將不從標(biāo)簽接收輸出。當(dāng)或在侵害之后，涂層將從接通轉(zhuǎn)變成斷開從而消除電路中的短接并允許功率從天線傳送至芯片從而產(chǎn)生可讀標(biāo)簽。
[0019]在具有相似地設(shè)置的聚合物涂層但利用了當(dāng)或在其受到侵害之后從非導(dǎo)電的轉(zhuǎn)變成導(dǎo)電的聚合物的標(biāo)簽中，當(dāng)或在受到侵害之后標(biāo)簽將(在侵害之前)從接通轉(zhuǎn)變成斷開的。
[0020]也有可能配置更精密的標(biāo)簽，其包括雙芯片和雙天線、或雙芯片和單天線，其中當(dāng)或在標(biāo)簽經(jīng)受單一環(huán)境侵害之后，第一芯片-天線組合將從接通轉(zhuǎn)變成斷開，而第二芯片-天線組合將從斷開轉(zhuǎn)變成接通。為了減輕與制造這種標(biāo)簽系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的載荷，一個(gè)芯片天線對(duì)可包括間隙，而另一個(gè)芯片天線對(duì)包括在天線引線對(duì)上的涂層。在該構(gòu)型中，相同的聚合物體系可同時(shí)設(shè)置在間隙和天線引線上以獲得雙狀態(tài)可讀標(biāo)簽而無論所選擇的聚合物如何。
[0021]作為另外一種選擇，雙標(biāo)簽可包括相同的芯片對(duì)-天線組合并且可讀狀態(tài)的差值可通過如下方式來實(shí)現(xiàn):用當(dāng)或在被侵害之后從接通切換成斷開的聚合物來涂覆一個(gè)芯片-天線組合，同時(shí)用當(dāng)或在相同的侵害發(fā)生之后從斷開切換成接通的聚合物來涂覆第二芯片-天線組合。
[0022]當(dāng)或在其受到侵害之后從接通轉(zhuǎn)變成斷開的聚合物體系包括聚合物基質(zhì)和導(dǎo)電填料。當(dāng)或在侵害之后，聚合物能夠膨脹至其未受侵害時(shí)的體積的約120% -140%，或更大。對(duì)于標(biāo)簽的有用的功能來講，所述膨脹可不且無需為瞬時(shí)的。所述侵害必須持續(xù)足夠長的時(shí)間以便聚合物體系通過吸收所述侵害的液體或濕度而產(chǎn)生反應(yīng)，從而導(dǎo)致導(dǎo)電性的改變。
[0023]聚合物體系可包括水、Triton X-100、聚乙烯醇和銀涂覆的銅薄片的溶液。所述溶液可施加到上述標(biāo)簽的多個(gè)部分上，并且放置在干燥劑腔室中以使標(biāo)簽上的涂層干燥。
[0024]聚合物體系可被配置成在存在水、濕度的情況下膨脹，或作為另外一種選擇，在存在水的情況下保持穩(wěn)定，而在環(huán)境中存在非水液體的情況下改變狀態(tài)。
[0025]在一個(gè)方面，聚合物體系可包括三氯乙烯、聚乙烯共乙酸乙烯酯溶液和銀涂覆的銅薄片。如上所述地將所述溶液設(shè)置在上述標(biāo)簽上并且干燥。
[0026]聚合物體系也可被配置成使得當(dāng)或在侵害之后其將改變狀態(tài)而從非導(dǎo)電的變成導(dǎo)電的。同樣，所述改變可能不會(huì)且無需瞬時(shí)被使用。在該方面，聚合物體系可包括被設(shè)置為涂層的水、聚乙烯醇和氯化鈉。雖然初始時(shí)為非導(dǎo)電的，但在暴露于濕度或水時(shí)，所述電解質(zhì)變得可溶于溶脹的聚合物從而產(chǎn)生現(xiàn)在導(dǎo)電的涂層。
[0027]可使用射頻協(xié)議諸如近場通信(NFC)協(xié)議來讀取標(biāo)簽。當(dāng)標(biāo)簽被詢問或讀取時(shí)，向標(biāo)簽電路供電。標(biāo)簽的存儲(chǔ)器隨后由詢問器讀取。
[0028]標(biāo)簽的相關(guān)通信頻率范圍可為HF、UHF或其它適當(dāng)?shù)剡x定的頻率范圍，所述范圍根據(jù)預(yù)期的環(huán)境和標(biāo)簽的用途由對(duì)標(biāo)簽的具體要求來確定。
[0029]傳感器系統(tǒng)還可包括詢問器。詢問器包括電源和第二天線，所述第二天線適于產(chǎn)生包括第一天線的諧振頻率的電磁輻射；和接收器，所述和接收器適于檢測電磁輻射并解調(diào)所檢測到的輻射，從而從所檢測到的輻射提取嵌入的數(shù)據(jù)。購自GAO RFID (TorontoCanada)的型號(hào)為223012的Bluet00thTMRFID閱讀器舉例說明了一種形式的詢問器。型號(hào)為223012的詢問器能夠詢問射頻標(biāo)簽并確定標(biāo)簽的存儲(chǔ)器的狀態(tài)，并且因此提取與相關(guān)于標(biāo)簽環(huán)境的一個(gè)或多個(gè)傳感器的輸出相關(guān)聯(lián)的信息。所述223012還包括輔助網(wǎng)絡(luò)通信鏈路，所述鏈路利用用于將從標(biāo)簽提取的信息傳送至輔助裝置或輔助詢問器諸如Bluetooth?啟用的計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)的Bluetooth?通信協(xié)議。所述輔助詢問器還可分析關(guān)于標(biāo)簽的狀態(tài)和/或標(biāo)簽環(huán)境的信息并且提供與特定標(biāo)簽和/或標(biāo)簽環(huán)境狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的輸出。詢問器還可包括顯示元件，諸如用于顯示與所分析的標(biāo)簽信息相關(guān)聯(lián)的輸出的LCD或LED屏。詢問器還可包括用于探知與詢問器的環(huán)境相關(guān)聯(lián)的信息的一個(gè)或多個(gè)傳感器。傳感器可包括:溫度傳感器、濕度傳感器、加速度傳感器。詢問器還可包括一個(gè)或多個(gè)照相機(jī)，所述照相機(jī)使得能夠捕獲與產(chǎn)品、標(biāo)簽或環(huán)境相關(guān)聯(lián)的圖像。詢問器可包括全球定位能力，使得詢問器能夠探知并共享關(guān)于詢問器的地理位置的信息。
[0030]在一個(gè)方面，智能手機(jī)可用作所述僅有的詢問器。在該方面，智能手機(jī)可詢問標(biāo)簽，從而從標(biāo)簽的存儲(chǔ)器探知所述信息。詢問器可分析或換句話講解釋所述信息并且可產(chǎn)生輸出。所述輸出可經(jīng)由聽覺輸出、視覺輸出、觸覺輸出或它們的組合提供給系統(tǒng)的使用者。詢問器可利用出自智能手機(jī)的傳感器或系統(tǒng)的輸入，包括得自網(wǎng)絡(luò)資源諸如云計(jì)算資源的信息和分析。被適宜地配置成用作系統(tǒng)詢問器的示例性智能手機(jī)包括:ACer?E320Liquid Express、Blackberry? Bold?970,購自 Research In Motion ；Casio IT-800 ；Google Nexus 7?,購自 Google, Inc.Mountain View Ca.；HTC Desire C?,購自 HTC ；LGOptimus Elite ;Motorola DroidTMRazr?,購自 Motorola ；Nokia700 !Panasonic BizPad? ;和Samsung Galaxy S Advance?。
[0031]在一個(gè)方面，傳感器系統(tǒng)可包括產(chǎn)品。術(shù)語“一種或多種產(chǎn)品”最廣義地使用，并且是指任何產(chǎn)品、產(chǎn)品組、服務(wù)、通信、娛樂、環(huán)境、組織、系統(tǒng)、工具等等。例如，產(chǎn)品組的一個(gè)例子為個(gè)人產(chǎn)品和家用產(chǎn)品，諸如由個(gè)人、家庭使用的產(chǎn)品。個(gè)人產(chǎn)品和家用產(chǎn)品組內(nèi)的產(chǎn)品類別的代表性且非限制性列表的例子包括止汗劑、嬰兒護(hù)理品、古龍香水、商業(yè)產(chǎn)品(包括定向于消費(fèi)者的消費(fèi)品的批發(fā)的工業(yè)和商業(yè)市場模擬物)、化妝品、除臭劑、盤碟護(hù)理品、女性防護(hù)品、毛發(fā)護(hù)理品、毛發(fā)著色劑、保健品、家用清潔劑、衣物洗滌劑、口腔護(hù)理品、紙制品、個(gè)人清潔劑、一次性吸收制品、寵物健康和營養(yǎng)品、處方藥品、名牌芳香劑、護(hù)膚品、食品、小吃和飲料、特殊織物護(hù)理品、剃刮和其它毛發(fā)生長管理產(chǎn)品、小器具、裝置和電池、月艮務(wù)諸如理發(fā)、美容、礦泉療法、內(nèi)科、牙科、眼科服務(wù)、娛樂地點(diǎn)諸如劇院、體育館、以及娛樂服務(wù)諸如電影或影視劇、戲劇和運(yùn)動(dòng)事件。多種產(chǎn)品形式可落入這些產(chǎn)品類別中的每個(gè)內(nèi)。
[0032]示例性產(chǎn)品形式和品牌描述于Procter&Gamble Company的網(wǎng)站www.pg.com、以及其上可見的鏈接網(wǎng)址。應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明還可以想到為產(chǎn)品類別的一部分但不是上文所列那些的消費(fèi)品，并且本發(fā)明還涵蓋不是上文指定網(wǎng)站上公開的那些的可供選擇的產(chǎn)品形式和品牌。
[0033]衣物洗滌類別內(nèi)的示例性產(chǎn)品包括洗滌劑(包括粉末、液體、片劑和其它形式)、漂白劑、調(diào)理劑、軟化劑和防靜電產(chǎn)品，以及清新劑(包括液體清新劑和烘干機(jī)紙)。口腔護(hù)理類別內(nèi)的示例性產(chǎn)品包括牙粉、牙線、牙刷(包括手動(dòng)和電動(dòng)形式)、口腔清洗劑、齒齦護(hù)理品、牙齒美白產(chǎn)品和其它牙齒護(hù)理品。示例性女性防護(hù)品包括襯墊、棉塞、陰唇間產(chǎn)品和衛(wèi)生護(hù)墊。示例性嬰兒護(hù)理品包括尿布、擦拭物、嬰兒圍兜、嬰兒更換物和床墊、以及發(fā)泡的浴室洗手皂。
[0034]示例性保健產(chǎn)品包括瀉藥、纖維補(bǔ)充劑、口腔和局麻劑、腸胃處理產(chǎn)品、呼吸和咳嗽/感冒產(chǎn)品、熱遞送產(chǎn)品和水凈化產(chǎn)品。示例性紙制品包括衛(wèi)生紙、紙巾和面巾紙。示例性毛發(fā)護(hù)理品包括洗發(fā)劑、調(diào)理劑(包括洗去型和保留型)和定型助劑。示例性家用護(hù)理品包括清掃產(chǎn)品、地板清潔產(chǎn)品、木地板清潔劑、抗菌地板清潔劑、織物和空氣清新劑，以及車輛洗滌產(chǎn)品。護(hù)膚品包括但不限于沐浴劑、面部清潔劑、洗手液、保濕劑、調(diào)理劑、收斂劑、剝落產(chǎn)品、微擦皮和剝離產(chǎn)品、嫩膚產(chǎn)品、抗衰老產(chǎn)品、面膜、紫外線防護(hù)產(chǎn)品、和護(hù)膚品泡夫、擦拭物、餅、衣服、薄片、工具和裝置(具有或不具有護(hù)膚品組合物)。
[0035]其它產(chǎn)品組包括但不限于:運(yùn)動(dòng)器材、娛樂類(書籍、電影、音樂等)、視覺類、以及家用醫(yī)療和急救用品，等等。
[0036]標(biāo)簽可附接到產(chǎn)品的封裝，諸如液體產(chǎn)品或顆粒狀產(chǎn)品的初級(jí)封裝。標(biāo)簽可浸入到封裝的液體或顆粒狀產(chǎn)品中或浮置在所述產(chǎn)品的表面上。標(biāo)簽可結(jié)合在產(chǎn)品內(nèi)，諸如結(jié)合在一次性吸收制品內(nèi)，諸如結(jié)合在尿布內(nèi)，目的是檢測對(duì)尿布的吸收芯的侵害。標(biāo)簽可設(shè)置在產(chǎn)品自身的表面上。
[0037]據(jù)信使標(biāo)簽的天線適形于產(chǎn)品外表面的形狀產(chǎn)生如下系統(tǒng)，其中詢問器和標(biāo)簽之間的連通可為全向的或可按詢問器和標(biāo)簽之間的多種角度實(shí)現(xiàn)。
[0038]當(dāng)通信設(shè)備被用在電磁導(dǎo)電體上時(shí)，出現(xiàn)了與創(chuàng)制用于各種產(chǎn)品的通信設(shè)備相關(guān)聯(lián)的這些問題之一。自由空間的無線電波的傳播原理在高度導(dǎo)電的導(dǎo)電體附近不適用。另夕卜，當(dāng)天線靠近金屬放置時(shí)，天線性能被嚴(yán)重劣化。因此，只是將RFID標(biāo)簽放置在電池上或放置在帶有導(dǎo)電體的物體上可能不能實(shí)現(xiàn)所期望的效應(yīng)，例如功率獲取和/或數(shù)據(jù)傳送。值得注意的是，該問題不限于可再充電/ 一次性電池。例如，一罐剃刮凝膠、泡沫等、或包括金屬化膜的包裝件可由于容器的導(dǎo)電性而經(jīng)歷相同的問題。一般來講，緊靠金屬體的RFID標(biāo)簽以IOx減小閱讀器和標(biāo)簽之間的信號(hào)耦合。
[0039]一種防止這種起因于金屬與天線的鄰近性的效應(yīng)的方法是防止電磁場進(jìn)入到所述金屬中。例如，通過在天線和金屬表面之間放置具有合適的電磁特性和尺寸的材料來隔開它們，這樣可使產(chǎn)品的金屬體/導(dǎo)電體周圍的電磁場轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向器材料的特性取決于所用的確切金屬和RFID頻率。磁轉(zhuǎn)向器有效地隔離標(biāo)簽與所述罐。也可利用這些材料之間的充氣間隙來實(shí)現(xiàn)有效隔離。
[0040]在一個(gè)方面，一種確定產(chǎn)品信息的方法包括以下步驟:提供包括如上所述標(biāo)簽的產(chǎn)品。標(biāo)簽包括至少一個(gè)射頻芯片和第一天線。芯片包括存儲(chǔ)器元件和輸出端子，存儲(chǔ)器元件包括二進(jìn)制編碼的包括至少一個(gè)位的詞的電存儲(chǔ)。標(biāo)簽還包括至少一個(gè)導(dǎo)電聚合物體系，所述體系設(shè)置成與芯片的至少一個(gè)輸出端子電連通并且適于與所述導(dǎo)電聚合物體系的環(huán)境的預(yù)定變化相關(guān)聯(lián)地改變電狀態(tài)。第一天線設(shè)置在電路中，所述電路也包括芯片和導(dǎo)電聚合物體系。
[0041]該方法也包括提供詢問器，所述詢問器適于檢測與標(biāo)簽的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的輻射。詢問器可為耦合有如上所述Bluetooth?能力的RF或NFC協(xié)議閱讀器、或智能手機(jī)或包括RF或NFC能力的閱讀器的其它計(jì)算設(shè)備。[0042]詢問器可通過利用RF通信協(xié)議諸如NFC協(xié)議來確定標(biāo)簽的當(dāng)前狀態(tài)。詢問器可使用為所述目的而編寫的軟件應(yīng)用程序來解釋從標(biāo)簽接收的數(shù)據(jù)。
[0043]在一個(gè)方面，詢問器可包含輔助網(wǎng)絡(luò)通信模塊從而提供用以通過蜂窩電話或其它網(wǎng)絡(luò)(包括局域網(wǎng)或wifi網(wǎng))發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的裝置和能力。在這一方面，詢問器可傳送從標(biāo)簽接收的數(shù)據(jù)和/或?qū)υ醋詷?biāo)簽的數(shù)據(jù)的分析。詢問器的軟件應(yīng)用程序可分析得自標(biāo)簽的數(shù)據(jù)以確定是否需要補(bǔ)給與標(biāo)簽相關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品，或根據(jù)經(jīng)由一系列對(duì)標(biāo)簽的詢問建立的產(chǎn)品使用歷史來預(yù)測何時(shí)將需要進(jìn)行此類補(bǔ)給。在該方面，該應(yīng)用可用來完成經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)購買更多的產(chǎn)品。該應(yīng)用還可用來向使用者提供相關(guān)的產(chǎn)品以便購買，或提供不直接與該產(chǎn)品相關(guān)的其它廣品。
[0044]所述系統(tǒng)和方法可用來提供與消費(fèi)品相關(guān)聯(lián)的事件信息。所述系統(tǒng)可嵌入到吸收產(chǎn)品諸如尿布或女性護(hù)理產(chǎn)品內(nèi)，使得聚合物體系將與所吸收的流體相互作用從而改變標(biāo)簽的狀態(tài)并且使得所述方法的使用者能夠檢測標(biāo)簽的改變過的狀態(tài)。系統(tǒng)標(biāo)簽可被配置為與封裝的產(chǎn)品接觸的包裝件的一部分，使得使用并消費(fèi)所述產(chǎn)品將導(dǎo)致除去與聚合物體系接觸的產(chǎn)品，從而改變標(biāo)簽的狀態(tài)并且使得能夠檢測該事件和狀態(tài)的改變。
[0045]在一個(gè)實(shí)施例中，電路可被配置成具有由間隙隔開的兩個(gè)天線元件。在不存在導(dǎo)電的間隙填充材料的情況下，所述天線不被聯(lián)接。天線的設(shè)計(jì)可使得連接到標(biāo)簽的其余部分的第一天線在被詢問時(shí)不足以充分地為標(biāo)簽供電。所述兩個(gè)天線和聯(lián)接間隙填充元件的組合可為足夠的，并且將導(dǎo)致對(duì)標(biāo)簽的成功詢問，從而指示所關(guān)注的間隙填充材料的存在。
[0046]在一個(gè)實(shí)施例中，電路間隙可用如下聚合物元件部分地填充，所述元件適于在存在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境變化的情況下膨脹。聚合物諸如聚(吡咯)、聚(乙炔)、或聚(苯胺)可用來部分地填充電路間隙。在所暴露的聚合物暴露于包含具有類似于標(biāo)簽聚合物的溶解度參數(shù)的溶劑的環(huán)境時(shí)，標(biāo)簽聚合物將溶脹，從而填充間隙并完成電路，從而使得標(biāo)簽由于環(huán)境變化而變成可操作的。
[0047]涂層的實(shí)例:
[0048]以如下方式形成了一種具有高鹽度的高分子電解質(zhì)涂層:將一個(gè)小瓶填充上IOmL的超濾去離子水。將1.1688克氯化鈉加入到小瓶中，并且在室溫下用磁力攪拌棒混合,直到鹽溶解,從而產(chǎn)生2摩爾的鹽溶液。當(dāng)該體系看起來澄清時(shí),加入0.3克聚(乙烯醇)。將溶液加熱至90°C從而允許聚合物進(jìn)入到溶液中。當(dāng)該體系澄清時(shí)，即可隨時(shí)使用10微升的移液管頂端(除去了大約1-2毫米的頂端)將其施加到所述表面上。將移液管設(shè)定為5微升，并且將熱的聚合物溶液施加到RFID標(biāo)簽的受關(guān)注區(qū)域上。然后將該體系置于干燥劑腔室中并讓其在室溫下干燥過夜。
[0049]以如下方式形成了一種化學(xué)電阻器聚合物涂層。將一個(gè)小瓶填充上9mL的超濾去離子水。使用一個(gè)獨(dú)立小瓶將0.1克triton XlOO添加到10毫升超濾去離子水中以形成I重量％的溶液。將I毫升的所述I重量％ Triton X-100添加到所述9毫升超濾去離子水中以形成0.1重量％ Triton X-100溶液。將0.3克聚(乙烯醇)添加到所述0.1重量％Triton X-100溶液中，添加(較低分子量和較高％水解使得該體系比較高分子量和較低％水解的體系響應(yīng)得更快)。將溶液加熱至90°C從而允許聚合物進(jìn)入到溶液中。當(dāng)該體系澄清時(shí)，添加0.1克所述銀涂覆的銅(AgCU550)導(dǎo)電填料,所述填料購自Ferro ElectronicMaterials Systems (Mayfield Heights, OH)。對(duì)所述溶液進(jìn)行超聲處理(除氣模式，第5級(jí))5分鐘。使用10微升的移液管頂端(除去了大約1-2毫米的頂端)將該體系施加到所述表面上。將移液管設(shè)定為5微升，并且將熱的聚合物溶液施加到RFID標(biāo)簽的受關(guān)注區(qū)域上。然后將該體系置于干燥劑腔室中并讓其在室溫下干燥過夜。
[0050]以如下方式形成了被設(shè)計(jì)成不響應(yīng)于水而響應(yīng)于其它環(huán)境化學(xué)品的第二化學(xué)電阻器聚合物涂層。將一個(gè)小瓶填充上IOmL的三氯乙烯。將0.6克[聚(乙烯共乙酸乙烯酯)]添加到小瓶中。使溶液在室溫下混合，直到聚合物進(jìn)入到溶液中。當(dāng)該體系澄清時(shí)，添加0.2克所述銀涂覆的銅(AgCU550)導(dǎo)電填料。使用10微升的移液管頂端(除去了大約1-2毫米的頂端)將該體系施加到所述表面上。將移液管設(shè)定為5微升，并且將熱的聚合物溶液施加到RFID標(biāo)簽的受關(guān)注區(qū)域上。然后將該體系置于通風(fēng)柜中并讓其在室溫下干燥過夜。
[0051]以如下方式形成了一種被設(shè)計(jì)成僅響應(yīng)于具有在目標(biāo)范圍內(nèi)的pH的環(huán)境的化學(xué)電阻器聚合物體系:該方法可使用滑石粉作為防粘劑并且使用檸檬酸三乙酯作為增塑劑或PlasACRYL HTP20作為防粘/增塑劑。在一個(gè)200mL的燒杯中，將購自EvonikIndustries (Essen, Germany)的 41.7mL 的 Eudragit L30D-55 添加到 57mL 的去離子水中，并且添加購自Evonik Industries的14.6mL的PlasACRYL HTP20和4.3克所述銀涂覆的銅(AgCU550)導(dǎo)電填料。用磁力攪拌棒將所述溶液攪拌10分鐘。用所述溶液涂覆RF標(biāo)簽的所期望的區(qū)域，并且在循環(huán)干燥爐中在40°C下固化2小時(shí)。當(dāng)聚合物暴露于具有大于5.5的PH值的環(huán)境時(shí)，所述RFID標(biāo)簽斷開。
[0052]通過如下方式用對(duì)環(huán)境敏感的聚合物取代彈性聚合物形成了 一種對(duì)機(jī)械應(yīng)變敏感的聚合物體系:在燒杯中將8克硅氧烷RTV橡膠與8克導(dǎo)電填料混合以獲得50/50比率的聚合物。將該混合物通過塑料的20mL注射器擠出。將這些條擠出到硅氧烷表面上以便易于取下。允許所述室溫硫化進(jìn)行24小時(shí)。將應(yīng)變傳感器條取下，并且測試其動(dòng)態(tài)導(dǎo)電性和機(jī)械性能(楊氏模量、彈性區(qū)域、屈服點(diǎn))。將Instron設(shè)定為以lmm/sec恒定地伸長，直到斷裂為止。與2831E Measurement (數(shù)據(jù)記錄萬用表)和附接到樣本的小鱷魚夾并聯(lián)地測量電阻。用Instron軟件計(jì)算所述楊氏模量。在不使用鱷魚夾的情況下進(jìn)行輔助測試，其中因斷裂導(dǎo)致的150 %伸長應(yīng)變的最終應(yīng)變發(fā)生在應(yīng)變傳感器的中部。
[0053]如圖1所示，系統(tǒng)1000包括吸收制品300和詢問器200。吸收制品300包括標(biāo)簽100。標(biāo)簽100包括芯片130、導(dǎo)電聚合物體系125和天線140。詢問器200包括傳感器210、電源220、天線230、分析元件240、顯示元件250和網(wǎng)絡(luò)鏈路260。如圖2所示，便攜式電源400包括標(biāo)簽100和屏蔽物150。如圖3所示，包裝件500包括標(biāo)簽100。
[0054]本文所公開的量綱和值不可理解為嚴(yán)格限于所引用的精確值。相反，除非另外指明每個(gè)這樣的量綱旨在表示所列舉的值以及圍繞那個(gè)值功能上等價(jià)的范圍兩者。例如，公開為“40mm”的量綱旨在表示“約40mm”。
[0055]本文引用的每一文件，包括任何交叉引用的或相關(guān)的專利或?qū)＠暾?qǐng)，均特此以其全文引入本文，除非明文予以排除或以其他方式受限。任何文件的引用并非是對(duì)其相對(duì)于本發(fā)明所公開的任何發(fā)明或受權(quán)利要求書保護(hù)的本文，或其單獨(dú)，或以與任何其它參照或參考文獻(xiàn)、教導(dǎo)、建議或公開的任何此類發(fā)明的任何組合的現(xiàn)有技術(shù)的認(rèn)可。此外，當(dāng)本文獻(xiàn)中術(shù)語的任何含義或定義與以引用方式并入的文獻(xiàn)中相同術(shù)語的任何含義或定義沖突時(shí)，應(yīng)以本文獻(xiàn)中賦予該術(shù)語的含義或定義為準(zhǔn)。[0056]盡管已用具體實(shí)施例舉例說明和描述了本發(fā)明，但對(duì)于本領(lǐng)域中技術(shù)人員將顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下可作出多種其它的改變和變型。因此，隨附權(quán)利要求書旨在涵蓋本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些改變和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種包括標(biāo)簽的傳感器系統(tǒng)，所述標(biāo)簽包括: a.包括存儲(chǔ)器元件和輸出端子的至少一個(gè)射頻芯片，所述存儲(chǔ)器元件包括二進(jìn)制編碼的包括至少一個(gè)位的詞的電存儲(chǔ)；至少一個(gè)導(dǎo)電聚合物體系，所述導(dǎo)電聚合物體系設(shè)置成與所述芯片的至少一個(gè)輸出端子電連通并且適于與所述導(dǎo)電聚合物體系的環(huán)境的預(yù)定變化相關(guān)聯(lián)地改變電狀態(tài)； b.第一天線，所述第一天線設(shè)置成與所述芯片的輸出端子和所述導(dǎo)電聚合物體系電連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器系統(tǒng)，還包括詢問器，所述詢問器包括電源和第二天線以及接收器，所述第二天線適于產(chǎn)生包括所述第一天線的諧振頻率的電磁輻射，并且所述接收器適于檢測電磁輻射并解調(diào)所檢測到的輻射，從而從所檢測到的輻射提取嵌入的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器系統(tǒng)，其中所述詢問器還包括:適于解釋所提取的嵌入的數(shù)據(jù)的分析元件和適于顯示所述解釋的結(jié)果的顯示元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器系統(tǒng)，其中所述詢問器還包括傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器系統(tǒng)，其中所述詢問器還包括網(wǎng)絡(luò)通信鏈路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器系統(tǒng)，還包括產(chǎn)品，其中所述標(biāo)簽構(gòu)成所述產(chǎn)品的一部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器系統(tǒng)，其中所述產(chǎn)品包括一次性吸收制品。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳感器系統(tǒng)，還包括設(shè)置在所述天線和產(chǎn)品之間的電屏蔽物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器系統(tǒng)，其中所述產(chǎn)品包括包含消費(fèi)品的包裝件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器系統(tǒng)，其中所述產(chǎn)品包括便攜式電源。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器系統(tǒng)，其中所述標(biāo)簽包括無源射頻芯片。
12.一種確定產(chǎn)品信息的方法，所述方法包括以下步驟: a.提供包括標(biāo)簽的產(chǎn)品，所述標(biāo)簽的狀態(tài)與導(dǎo)電聚合物體系的狀態(tài)相關(guān)聯(lián)；提供詢問器，所述詢問器適于檢測與所述標(biāo)簽的位相關(guān)聯(lián)的輻射； b.相對(duì)于所述導(dǎo)電聚合物體系的環(huán)境來改變所述標(biāo)簽的環(huán)境狀態(tài)； c.在所述導(dǎo)電聚合物體系的環(huán)境已被改變之后，詢問所述標(biāo)簽的狀態(tài)； d.解釋所述標(biāo)簽的狀態(tài)； e.提供與所述標(biāo)簽的所解釋狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的輸出。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中提供詢問器的步驟還包括提供包括網(wǎng)絡(luò)通信鏈路的詢問器，所述方法還包括通過網(wǎng)絡(luò)來共享所述標(biāo)簽的所解釋狀態(tài)的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括通過所述網(wǎng)絡(luò)從所述詢問器傳感器共享數(shù)據(jù)的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括利用所述網(wǎng)絡(luò)購買所述產(chǎn)品單元的步驟。
【文檔編號(hào)】G06K19/07GK104011748SQ201280064616
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月27日
【發(fā)明者】G·E·斯特里莫, M·阿曼, J·L·喬伊斯, F·F·舍曼, J·T·伯里科夫, M·W·莫羅, J·T·V·德卡斯特羅, S·J·A·梅施卡特, M·弗蘭克 申請(qǐng)人:吉列公司