Метка rfid

Авторы патента:


Метка rfid
Метка rfid
Метка rfid
Метка rfid
Метка rfid
Метка rfid
Метка rfid
Метка rfid

 


Владельцы патента RU 2541846:

КАРДЛАБ АПС (DK)

Изобретение относится к метке RFID. Техническим результатом является обеспечение защищенной метки RFID, которую невозможно считать с расстояния до ее активации. Метка RFID содержит катушку, микросхему RFID, имеющую два входа, причем каждый вход соединен с катушкой, при этом микросхема имеет первое самое низкое рабочее напряжение, метка дополнительно содержит электрическую схему, соединенную с входами, причем схема выполнена с возможностью работы при втором самом низком рабочем напряжении, которое ниже, чем первое самое низкое рабочее напряжение, и средство для управления работой электрической схемы. 4 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Настоящее изобретение относится к метке RFID (радиочастотная идентификация) и, в частности, к более защищенной метке RFID, которую невозможно считать с расстояния до ее активации.

Обычно метка RFID работает при приеме запрашивающего электромагнитного поля из устройства считывания и выводит сигнал, формируемый в результате загрузки поля, на основе данных идентичности, сохраненных в микросхеме метки. Метки такого типа широко используют, и считается, что такие метки можно использовать даже на одежде, на продовольственных товарах, а также на лекарственных средствах и на крупных банкнотах. Проблема возникает в связи с тем, что такие метки могут быть определены и идентифицированы не только авторизованными устройствами считывания, но также и другими. Таким образом, поскольку человеку было бы нежелательно, чтобы другие знали размер его одежды или обуви, и поскольку человеку было бы нежелательно, чтобы на расстоянии можно было определить сумму наличных денег в его бумажнике, желательно, чтобы работой меток RFID можно было управлять для поддержания требуемого эффекта, когда это требуется, а в остальном предотвращать отклик меток.

Один тип таких защищенных меток RFID можно найти, например, в продукте Peratech (<http://www.peratech.com/security.php>), в котором антенна метки остается разомкнутой и может быть замкнута при нажатии пальцем, для того чтобы обеспечить возможность обмена данными с меткой.

В первом аспекте изобретение относится к метке RFID, содержащей:

катушку,

микросхему RFID, имеющую два входа/выхода, причем каждый вход/выход соединен с катушкой,

причем метка дополнительно содержит электрическую схему, соединенную с входами/выходами, схема выполнена с возможностью работы в одном из двух режимов, первый режим представляет собой режим, в котором, по существу, сигнал не поступает на входы/выходы, и второй режим представляет собой режим, в котором сигнал поступает на входы/выходы, и средство для управления тем, в каком из первого и второго режимов работает электрическая схема.

В настоящем контексте метка RFID может представлять собой любой тип портативного элемента, адаптированного для выполнения беспроводной связи, предпочтительно, беспроводной связи малой дальности, с одним или более объектами. Более общий термин «беспроводная связь в ближней зоне» (NFC), которую можно использовать в сотовых телефонах или тому подобном, в то время как широко используемый протокол RFID можно использовать для продуктов питания, одежды, кредитных карт, элементов управления доступом (подвеска для ключей или тому подобное), паспорта или тому подобном. В зависимости от размера, цены и уровня защиты такие метки могут быть выполнены более мелкими или более крупными и защищены в большей или в меньшей степени от кражи, потери или тому подобного.

Предпочтительный в настоящее время вариант осуществления представляет собой использование протокола RFID в элементах типа кредитной карты для идентификации пользователя или банковского счета, например, для банкоматов или точек продажи.

Естественно, может использоваться любого типа антенна или ретранслятор. В настоящее время для протокола RFID предпочтительна катушка, но также могут использоваться антенны другого типа для других длин волн или расстояний. В настоящее время катушка может представлять собой катушку любого типа, такую как спиральная катушка, обычно предусмотренную как плоская катушка, размещенная в большей или меньшей степени в одной и той же плоскости.

Предпочтительно, микросхема RFID представляет собой стандартную микросхему RFID, имеющую только одинаковые два входа/выхода, по которым микросхема принимает сигнал и/или питание и на которые передается выходной сигнал. Современная, высокозащищенная микросхема RFID имеет только эти два входа/выхода, и желательно обеспечить метку с более высокой степенью защиты, адаптированную для микросхемы RFID такого типа. Как будет упомянуто ниже, микросхемы RFID, имеющие входы/выходы сигнала, а также входы только для питания, также можно использовать в соответствии с настоящим изобретением. Таким образом, фактически на вывод микросхемы могут поступать входные/выходные сигналы, и/или может поступать энергия питания.

Обычно входы/выходы соединены с катушкой, каждый вход/выход соединен с одним из двух концов проводника катушки из одного проводника.

В настоящем контексте электрическая схема может представлять собой схему из одного или нескольких электронных компонентов, таких как триггеры, транзисторы, диоды или тому подобное, вплоть до ASIC (специализированная интегральная схема), процессоров, процессоров сигналов, логических схем, реализованных аппаратными средствами, FPGA (программируемая пользователем вентильная матрица) или тому подобное. Естественно, желательны два режима, но даже триггер может работать в двух режимах и может действовать для предотвращения или для подачи питания или для пропуска сигналов через него.

В этом контексте сигнал может представлять собой специфичный сигнал, который генерируется и выводится из схемы, но сигнал также может быть выведен просто путем подключения нагрузки к любому источнику питания из входов/выходов, в частности в описанной ниже ситуации, когда энергия принимается из катушки.

Средство для управления тем, в каком из первого и второго режимов работает электрическая схема, может представлять собой контроллер любого типа, такой как элемент, выполненный с возможностью вывода сигнал, на который реагирует схема. Такой отклик может представлять собой переход из одного из режимов в другой или определение режима, в который должен быть выполнен переход, если схема еще не находится в этом режиме. Такое средство управления может представлять собой простой переключатель или тому подобное, выполненный с возможностью передачи сигнала (или отсутствия сигнала) в схему. В качестве альтернативы, средство может генерировать и передавать более сложный сигнал в схему, которая может быть способна определять по сигналу, следует ли изменить режим или нет.

Естественно, источник питания, такой как батарея или другой источник питания, может быть предусмотрен для питания схемы, средства управления и/или микросхемы. Однако предпочтительно, чтобы электрическая схема была выполнена с возможностью принимать энергию питания из катушки и работать, предпочтительно, во втором режиме, на основе принятой энергии. Обычно то же относится к микросхеме RFID. Такая энергия питания может быть запасена, как в стандартных микросхемах RFID. В качестве альтернативы, могут быть предоставлены батареи или другое средство.

В этом или в другом предпочтительном варианте осуществления средство управления представляет собой механически приводимый в действие элемент, приспособленный, при приведении в действие, выводить сигнал, причем схема выполнена с возможностью перехода в первый режим при приеме этого сигнала. Таким образом, средство управления может, как упомянуто выше, представлять собой простой переключатель. Однако, предпочтительно, средство управления представляет собой пьезоэлемент, выполненный с возможностью вывода напряжения при деформации, в то время как схема выполнена с возможностью реагирования и перехода в первый режим при приеме напряжения, превышающего пороговое значение.

В одном предпочтительном варианте осуществления схема выполнена с возможностью, при работе во втором режиме, выводить стохастический/случайный сигнал на входы/выходы. Таким образом, комбинированный сигнал представляет собой стохастический/случайный сигнал и, таким образом, является бесполезным. В этом отношении стохастические или случайные сигналы могут быть сгенерированы множеством способов, и даже полуслучайные/стохастические сигналы (такие как повторяющиеся сигналы) можно использовать, если не требуется слишком высокий уровень защиты.

В качестве альтернативы, схема выполнена с возможностью, при работе во втором режиме, выводить сигнал, с изменением одного или больше битов, в сигнале, выводимом микросхемой. Таким образом, комбинированный сигнал будет аналогичен сигналу, выводимому микросхемой, но один или более битов будут изменены, что, предпочтительно, делает ошибочным CRC или другой бит, обозначающий ошибку.

Второй аспект изобретения относится к способу работы метки RFID в соответствии с первым аспектом, причем способ содержит следующие этапы:

принимают/воспринимают электромагнитное поле с помощью катушки и передают сигнал и/или энергию питания в микросхему,

схема работает в своем втором режиме и выводит сигнал на входы/выходы микросхемы,

средство управления передает сигнал в схему, переводя схему в ее первый режим,

микросхема действует для вывода заданной информации в катушку.

В данном контексте электромагнитное поле будет наводить напряжение/ток в катушке, которые могут быть переданы или сохранены или могут использоваться в микросхеме.

Предпочтительно, эти этапы выполняются в указанном порядке, в результате чего метка может начать работу при приеме сигнала, но схема выводит сигнал, который предотвращает вывод микросхемой сигнала или скремблирует любой выходной сигнал. Вследствие этого, средство управления задействуется, например, пользователем, воздействующим на переключатель (например, деформирует пьезоэлемент), чтобы инструктировать схему перейти в ее первый режим и, таким образом, позволяя микросхеме работать в соответствии с ее назначением. Такая операция обычно содержит вывод заданной информации, сохраненной в микросхеме. В большинстве ситуаций работа микросхемы содержит вывод информации в ответ на прием правильной или ожидаемой информации.

Как отмечено выше, сигнал, передаваемый средством управления, может представлять собой что угодно, от одиночного напряжения/тока или его отсутствия до более сложных, многобитовых или даже зашифрованных сигналов.

В предпочтительном варианте осуществления этап работы схемы во втором режиме содержит этап, на котором электрическая схема принимает питание из катушки. Таким образом, не требуется какой-либо внутренний или другой источник питания.

В этом или другом предпочтительном варианте осуществления этап передачи средством управления сигнала содержит задействование механически приводимого в действие элемента, который затем выводит сигнал.

Кроме того, предпочтительно этап работы схемы во втором режиме содержит вывод схемой на входы/выходы стохастического/случайного сигнала. В качестве альтернативы, схема может работать так, что она изменяет один или более битов или частей сигнала, выводимых микросхемой, чтобы комбинированный сигнал отличался от сигнала, выводимого микросхемой. Это может потребовать, чтобы схема знала сигнал, выводимый из микросхемы, или схема может выводить заданный бит до тех пор, пока сигнал, выводимый из микросхемы, не будет отличаться от этого бита, таким образом, что комбинированный сигнал будет иметь измененный бит.

Может быть предпочтительно, что этап работы схемы во втором режиме содержит потребление схемой изменяющейся по времени величины энергии питания. Такое изменяющееся количество потребляемой энергии питания также будет выводить сигнал, и, как упомянуто выше, может быть предпочтительным, чтобы этот сигнал и, таким образом, потребление энергии питания были стохастическими/случайными.

Третий аспект изобретения относится к метке RFID, содержащей:

катушку,

микросхему RFID, имеющую два входа, причем каждый вход соединен с катушкой, микросхема имеет первое самое низкое рабочее напряжение,

метку, дополнительно содержащую электрическую схему, соединенную с входами, причем схема выполнена с возможностью работы при втором самом низком рабочем напряжении, которое ниже, чем первое самое низкое рабочее напряжение, и

средство для управления работой электрической схемы.

Как упомянуто выше, настоящая метка RFID и микросхема могут быть адаптированы для выполнения любого типа беспроводной связи, предпочтительно малой дальности, включая, но без ограничений, протокол RFID.

Поэтому можно использовать антенну или приемопередатчик любого типа, хотя катушка является предпочтительной, такая как спиральная катушка, предпочтительно выполненная из одного проводника.

Настоящая микросхема RFID имеет два входа, соединенные с катушкой. Предпочтительно, эти входы предназначены для приема энергии питания из катушки. В одном типе микросхемы RFID только два входа предусмотрены и используются как для приема энергии питания из катушек, так и для передачи сигнала в катушку, и потенциально также для приема сигнала из катушки. Другие типы микросхем RFID также имеют описанные выше входы приема энергии питания и выходы для сигналов, для передачи сигнала в катушку и потенциально также для приема сигнала из катушки.

Также в этом аспекте электрическая схема может быть любой, от очень простой схемы, такой как регулятор напряжения, до сложных схем, таких как процессоры или тому подобное, выполняющие намного более сложные функции.

В настоящем контексте самое низкое рабочее напряжение представляет собой самое низкое напряжение, при котором работает микросхема или схема. Обычно такое напряжение определено используемой технологией, например, для генерирования микросхемы или ASIC, или может быть определено, например, падением напряжения на требуемых элементах (таких как диоды). Для ASIC и других микросхем обычно установлено самое низкое рабочее напряжение.

В этой ситуации более низкое напряжение должно быть только незначительно ниже, но для учета изменений в производстве и т.п. желательно, чтобы рабочее напряжение в схеме составляло 90% или ниже, например, 80% или ниже, предпочтительно 75% или ниже, например, 60% или ниже, чем самое низкое рабочее напряжение микросхемы.

Вновь предусмотрено средство для управления работой электрической схемы. Это средство может быть таким, как описано в отношении первого аспекта.

В одном варианте осуществления электрическая схема выполнена с возможностью принимать энергию питания из катушки и работать на основе принятой энергии питания. Таким образом, не требуется использовать внутренний источник питания. Схема может иметь средство для сохранения принимаемой энергии питания, по меньшей мере, в течение ограниченного периода времени, такое как батарея или конденсатор.

В этом или другом варианте осуществления схема адаптирована для работы, когда энергия питания или сигнал принимается из катушки. Таким образом, прием энергии питания/сигнала из катушки будет запускать или приводить в действие схему, которая может продолжать работать до момента, когда сигнал/энергия питания больше не будут приниматься или пока не будет выполнено управление с этой целью средством управления.

В общем случае вновь средство для управления представляет собой механически приводимый в действие элемент, выполненный с возможностью передачи сигнала, при его приведении в действие, в схему, причем схема выполнена с возможностью прекращения работы при приеме сигнала.

Четвертый аспект изобретения относится к способу работы метки RFID в соответствии с третьим аспектом, причем способ содержит следующие этапы:

принимают/воспринимают электромагнитное поле с помощью катушки и передают энергию питания в микросхему и в схему,

схема работает и понижает напряжение, доступное для микросхемы, до напряжения ниже, чем первое самое низкое рабочее напряжение,

средство управления передает сигнал в схему, переводя схему в нерабочее состояние,

микросхема действует для вывода заданной информации в катушку.

Как отмечено выше, размещение катушки в электромагнитном поле приводит к генерированию напряжения/тока в катушке, которые в данном аспекте передают в микросхему и в схему.

Схема во время работы уменьшает напряжение, доступное для микросхемы, до напряжения ниже, чем первое самое низкое рабочее напряжение. Такое уменьшение напряжения может быть просто получено путем потребления достаточной энергии питания, подаваемой катушкой, для уменьшения напряжения на катушке. Такое уменьшение может быть выполнено множеством способов, таких как выполнение операции процессором и/или запоминающим устройством, или просто путем предоставления энергии питания через элемент потребления энергии питания, такой как резистор, для того чтобы затратить или удалить энергию питания.

Как также было отмечено выше, средство управления может предоставлять простой или сложный сигнал в схему, чтобы оказывать воздействие на схему.

В настоящем контексте схема, принимающая сигнал, переводится в нерабочее состояние, что означает, что схема больше не уменьшает принимаемое напряжение. Предпочтительно, схема, переведенная в нерабочее состояние, по меньшей мере, по существу, не потребляет энергию питания вообще, чтобы обеспечить получение микросхемой как можно большей доступной энергии питания, когда ей разрешено работать.

Как также отмечено выше, нормальная работа микросхемы состоит в выводе заданной информации в катушку. Кроме того, микросхема может принимать информацию из катушки, анализировать сигнал и выводить информацию только, если принимаемая информация будет удовлетворительной.

В одном варианте осуществления этап работы схемы содержит прием электрической схемой энергии питания из катушки и работу на основе принятой энергии питания.

В этом или в другом варианте осуществления этап работы схемы включает в себя работу схемы, когда энергия питания или сигнал принимаются из катушки. Таким образом, не требуются инициирующие инструкции какого-либо типа.

Кроме того, как отмечено дополнительно выше, этап передачи средством управления сигнала, предпочтительно, содержит задействование механически приводимого в действие элемента, который затем передает сигнал.

Пятый аспект изобретения относится к метке RFID, содержащей:

катушку,

микросхему RFID, имеющую два входа/выхода, причем каждый вход/выход соединен с катушкой, и выполненную с возможностью работы в одном из двух режимов, второй режим представляет собой режим, в котором, по существу, сигнал не выводится на входы/выходы, а первый режим представляет собой режим, в котором сигнал выводится на входы/выходы, причем микросхема дополнительно содержит один или более входов сигнала, предназначенных для приема сигнала, обеспечивающего переход микросхемы из первого во второй режим или наоборот,

средство для предоставления сигнала на один или более входов сигнала,

при этом:

средство предоставления выполнено с возможностью выполнения биометрических измерений и идентификации человека на основе биометрических измерений и вывода сигнала, если человек идентифицирован, и

средство предоставления выполнено с возможностью вывода сигнала в виде зашифрованного сигнала, микросхема выполнена с возможностью определения по зашифрованному сигналу, следует ли выполнить переход в первый режим.

Как отмечено выше, данные термины "метка RFID", "катушка" и "микросхема RFID" следует рассматривать в широком значении, как включающие в себя также другие типы передачи данных и антенн.

Представленная микросхема RFID теперь дополнительно имеет вход для сигнала, инструктирующего изменение режима работы микросхемы или для перехода в заданный режим. Кроме того, такой сигнал представляет собой зашифрованный сигнал, который анализируется микросхемой, и изменение режима происходит только, если зашифрованный сигнал является приемлемым.

В настоящем контексте биометрическое измерение может представлять собой биометрическое измерение любого типа, такое как получение отпечатков пальцев человека, сканирования радужной оболочки, изображения, 3D-изображения лица человека или даже генетический анализ.

Такое измерение используется для идентификации человека или пользователя, и результат измерения используется для передачи инструкции в микросхему для перевода ее в конкретный режим или изменения режима.

Однако для обеспечения канала связи, который может быть последовательным или параллельным или может содержать любое количество проводников, его шифруют. Таким образом, средство предоставления выполнено с возможностью шифровать инструкцию для микросхемы и передавать эту зашифрованную инструкцию.

Естественно, что одна и та же инструкция может быть зашифрована во множества разных форм, или к инструкции может быть добавлена внешняя информация (заполнение) перед шифрованием, для того чтобы обеспечить, что одна и та же инструкция не будет выглядеть всегда одинаковой в канале связи.

Шестой и конечный аспект изобретения относится к способу работы метки RFID в соответствии с пятым аспектом, причем способ содержит следующие этапы:

принимают/воспринимают электромагнитное поле с помощью катушки и передают энергию питания в метку и в схему,

микросхема работает в ее втором режиме,

средство предоставления выполняет биометрические измерения, относящиеся к человеку, и выводит зашифрованный сигнал,

микросхема принимает зашифрованный сигнал и переходит в первый режим, если зашифрованный сигнал относится к идентифицированному человеку.

Ниже описаны предпочтительные варианты осуществления изобретения со ссылкой на чертежи, на которых:

на фиг.1 иллюстрируется общая компоновка,

на фиг.2-5 иллюстрируются разные варианты осуществления, которые во время работы генерируют сигнал или вариацию энергии питания для воздействия на работу микросхемы RFID,

на фиг.6-7 иллюстрируются разные варианты осуществления, которые во время работы уменьшают доступное напряжение до уровня, на котором микросхема RFID не может работать, и

на фиг.8 иллюстрируется альтернативный вариант осуществления.

На фиг.1 иллюстрируется общая компоновка ряда разных вариантов осуществления. В такой компоновке метка 10 RFID содержит микросхему 12 RFID, которая может быть стандартной микросхемой RFID, подключенной к катушке 14 RFID.

Даже при том что данные чертежи описаны в отношении микросхемы RFID, в которой используется катушка в качестве антенны или датчика, можно использовать любой тип связи в ближней зоне поля, обычно называемой NFC, используя любой тип протокола передачи данных и любой тип антенны или ретранслятора.

Как дополнительно описано ниже, на работу микросхемы RFID можно влиять в определенные моменты времени, но в режиме, когда на нее на оказывается влияние, работа микросхемы RFID и катушки может представлять собой стандартную работу, при которой сигнал воспринимается катушкой 14, и сигнал и энергия питания передаются на входы/выходы 12' и 12" микросхемы 12, которая сохраняет энергию питания и на ее основе выводит через входы/выходы 12' и 12" сигнал обратно в катушку 14, причем этот сигнал содержит данные, содержащиеся в микросхеме 12, и может быть воспринят удаленной антенной/терминалом. Данные, сохраненные в микросхеме 12 и введенные в выходной сигнал, обычно относятся к идентификации метки 10 и могут относиться к продукту, на котором находится метка 10 или на которой она должна быть закреплена. Метка также может относиться к человеку или банковскому счету таким образом, что метка используется для идентификации человека или банковского счета, например, в банкомате.

Метка 10 дополнительно содержит контроллер или схему 16, который также соединен через входы/выходы 16'/16" с катушкой 14 и входами/выходами 12'/12". Такая схема 16 выполнена с возможностью влиять на работу микросхемы 12, когда это требуется. Этот эффект может быть получен множеством способов.

Для того чтобы пользователь мог определять, когда этот эффект является желательным или не желательным, предусмотрен переключатель 18, задействуемый пользователем. Когда переключатель 18 приводится в действие, операция контроллера или микросхемы 16 может быть изменена с операции, влияющей на работу микросхемы 12, на операцию, которая не влияет на ее работу, или наоборот.

Естественно, переключатель 18 может представлять собой переключатель любого типа. Точный тип переключателя 18 будет зависеть от фактической формы и требований к метке 10. Обычно метка должна быть малой и дешевой, например, иметь форму кредитной карты или намного меньше. В этой ситуации соответствующий переключатель может быть выполнен в форме пьезоэлемента, который, при его деформации, выводит напряжение, которое может быть подано в контроллер 16 и которое может им восприниматься. Такая деформация может быть получена в результате изгиба или в результате постукивания по метке 10 или переключателю 18. Естественно, также можно использовать другие типы более стандартных переключателей, которые могут осуществлять беспроводный обмен данными с другими элементами, такими как терминал или устройство считывания, если это требуется.

В одной группе предпочтительных вариантов осуществления работа контроллера 16 состоит в том, чтобы выводить сигнал на входы/выходы 16'/16", который добавляется к любому сигналу, выводимому из микросхемы 12, и, таким образом, делает общий сигнал, выводимый катушкой 14, бесполезным.

Кроме того, такой сигнал также может скремблировать любой сигнал, определяемый катушкой 14 и передаваемый в микросхему 12 таким образом, что микросхема 12 не будет иметь возможности различать информацию в нем и предоставлять воспринимаемый результат на входы/выходы 12′/12".

Фактически такое скремблирование может быть получено путем изменения потребления энергии питания контроллером 16, когда он получает энергию питания от катушки через входы/выходы 16'/16", поскольку это в равной степени будет нарушать работу микросхемы 12.

Если батарея или другой источник/накопитель энергии питания не желательны, что является нормальным в данном случае, желательно, чтобы контроллер 16 был выполнен с возможностью, как и в нормальных микросхемах 12 RFID, получать энергию питания от катушки 14 при восприятии электромагнитного поля. В такой ситуации контроллер 16 может действовать для вывода сигнала при приеме энергии питания (и, таким образом, получении возможности работы) и до приема сигнала с переключателя 18.

Обычно может быть желательным, чтобы выходной сигнал микросхемы 12 был как можно в большей степени скремблирован и неразличим. Таким образом, может быть желательно, чтобы выход контроллера 16 был стохастичным или случайным. Множество способов получения этого доступно для специалиста в данной области техники, в зависимости от количества вычислительных мощностей и любых аналоговых входов в контроллер 16, а также других факторов.

Общие варианты осуществления этой группы показаны на фиг.2-5, где на фиг.2 контроллер 16 имеет источник 20 питания, принимающий энергию питания от катушки 14, процессор 22, получающий энергию питания от источника 20 питания, соединенный с переключателем 18, и внутренний процесс 24 потребления тока, управляемый процессором 22 и выводящий сигнал по соединениям 16'/16" в катушку 14.

Источник 20 энергии питания действует, как, например, в типичных метках RFID, принимая энергию питания от катушки 14 и обеспечивая возможность работы процессора 22. Когда энергия питания доступна, процессор 22 действует от импульсов из переключателя 18, и процесс 24, также принимающий энергию питания от катушки 14, начинает работу, как описано ниже.

Процессор 22 выполнен с возможностью определения активации переключателя 18 и прекращения работы процесса 24 так, чтобы микросхема 12 получала возможность определять любую информацию, присутствующую в сигнале, из катушки 14, и выводить требуемый отклик.

Процесс 24 может представлять собой процесс любого типа, генерирующий достаточно возмущающий выходной сигнал или потребление энергии, поскольку такой процесс получает энергию питания непосредственно от входов/выходов 16'/16".

Количество таких соответствующих процессов практически бесконечно, но считывание в/из запоминающего устройства, такого как EEPROM (электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство) или флэш-память будет генерировать переменное потребление энергии питания, а также смену между разными тактовыми частотами процессора. Одним таким процессом может быть управление управляемым ограничителем напряжения. Естественно, ограничитель напряжения может быть предусмотрен множеством способов, один из которых представляет собой простой стабилитрон, используемый как шунтирующий регулятор. Также управляемые шунтирующие регуляторы известны и используются в настоящем контексте.

В качестве альтернативы, процесс 24 может действовать для вывода информации на входы/выходы 16'/16", для внесения возмущений в работу микросхемы 12 и любую информацию, выводимую ею. Такая информация может быть определена как функция информации, которая должна быть выведена микросхемой 12, но которая изменяется заданным способом, или информация, выводимая процессом 24, может быть скремблированной или может быть стохастической.

На фиг.3 показана сходная установка, в которой процесс 24' является внешним относительно фактического контроллера 16. Процесс 24' на фиг.3 может работать таким же образом, как и процесс 24 на фиг.2.

На фиг.4 внешняя нагрузка 24" влияет на входы/выходы 16'/16" через ее потребление энергии, отбираемой из источника 20 питания. И снова процесс 24", который является внешним, но который также может быть внутренним для фактического контроллера 16, управляется с помощью процессора 22 и теперь получает питание от источника 20 питания. Таким образом, потребление энергии питания в процессе 24" будет влиять на подачу 20 энергии питания, которая, в свою очередь, отбирает переменное количество энергии питания из катушки 14 и, таким образом, вносит возмущения в любые сигналы между микросхемой 12 и катушкой 14.

На фиг.5 показано очень простое решение, аналогичное показанному на фиг.4 контроллеру 16 скремблирования, в котором источник 20 питания осуществляет подачу энергии питания для триггера 22', имеющего выход от переключателя 18, соединенный со входом сброса. Энергия питания от источника 20 питания поступает на вход триггера 22', а также на вход установки триггера 22' и на внутренний ограничитель 24"' напряжения. Таким образом, перед сбросом триггера 22' будет действовать ограничитель 24"' напряжения, ограничивая или потребляя энергию питания от источника питания через триггер 22'. После сброса триггер 22' предотвращает подачу энергии питания от источника 20 питания в ограничитель 24"' так, что микросхема 12 получает возможность нормальной работы.

Альтернатива описанным выше вариантам осуществления представляет собой решение, в котором общее скремблирование сигнала на входах/выходах 12'/12" не выполняется, но выполняется намного более тонкое изменение информации. Информация, поступающая в микросхему 12, естественно, представляет собой сигнал, содержащий CRC, который будет ошибочным, если один или более битов исходного сигнала будут изменены во время передачи. Таким образом, процессор 16 может просто действовать путем перезаписи одного или более битов сигнала, выводимого микросхемой 12 во время работы. Следует отметить, что процессор 16 через входы/выходы 12'/12"/16'/16" имеет возможность принимать информацию, выводимую микросхемой 12. Таким образом, выполняющий пассивный перехват объект будет принимать, очевидно, недействительный пакет данных, но не будет иметь возможности определять, какой бит (биты) были изменены, в результате чего информация становится бесполезной.

В другой группе предпочтительных вариантов осуществления операция контроллера 16 состоит в том, чтобы приводить микросхему 12 в неработоспособное состояние, когда это требуется. Очень простой способ получения этого состоит в том, что процессор 16 во время работы отбирает так много энергии питания от катушки 14 и, таким образом, с входов/выходов 12'/12", что микросхема 12 становится неработоспособной.

Микросхема 12 имеет хорошо известное минимальное рабочее напряжение, и в таких вариантах осуществления контроллер 16 выбирается так, чтобы он имел более низкое минимальное рабочее напряжение, так что контроллер 16 во время работы отбирает напряжение, принимаемое из катушки 14, настолько низкое, что оно падает ниже самого низкого рабочего напряжения микросхемы 12. Тогда микросхема 12 не будет работать, в то время как контроллер 16 продолжит работу.

Естественно, что напряжение может превышать минимальное рабочее напряжение микросхемы 12 для более коротких периодов времени, но предпочтительно не более длинных, чем заданный период времени, который может быть определен в отношении (или просто ограничен) периода времени, требуемого микросхемой 12 для вывода желательной информации.

Затем контроллер 16 может прекратить работу при приеме сигнала из переключателя 18, перевести напряжение, принятое из катушки 14, на уровень выше минимального рабочего напряжения микросхемы 12, в результате чего микросхема 12 будет работать и выполнять предназначенную функцию.

Как упомянуто выше, предпочтительным образом переключение переключателя 18 переводит микросхему 12 в рабочее состояние.

Один вариант осуществления такого типа показан на фиг.6, где контроллер 16 имеет источник 20 питания, такой, как отмечено выше, и процессор 25 может управлять переключателем 18. Кроме того, предусмотрен ограничитель 26 напряжения, который во время работы будет отбирать достаточное количество энергии питания от источника 20 питания, чтобы делать энергию питания, доступную для микросхемы 12, слишком низкой для функционирования микросхемы 12. Таким образом, самое низкое рабочее напряжение контроллера 16 и, таким образом, процессора 25 и ограничителя 26 будет ниже, чем у микросхемы 12. Предпочтительно, естественно, допустим запас, по меньшей мере, 10% от самого низкого рабочего напряжения микросхемы 12, так что гарантируется, что напряжение на входах/выходах 12'/12" не превышает минимальное рабочее напряжение микросхемы 12 до той степени, в которой микросхема 12 может работать и отвечать на любой сигнал, присутствующий на входах/выходах 12'/12".

Как упомянуто выше, работа ограничителя 26 может представлять собой любой тип операции, потребляющей энергию, такой как простое использование резистора, преобразующего энергию в тепло. Кроме того, простая работа контроллера/процессора/ASIC/запоминающего устройства будет потреблять энергию питания, например, постоянное суммирование или умножение чисел, запись/считывание в/из запоминающих устройств, сдвиг тактовой частоты и т.п.

Другой вариант осуществления показан на фиг.7, где процессор 25 управляет ограничителем 26' (внешним или внутренним для фактического контроллера 16), который теперь получает энергию питания непосредственно с входов/выходов 16'/16". И снова, операция ограничителя 26' может представлять собой любую операцию, потребляющую энергию питания, и такая операция может быть прекращена процессором 25 при приеме сигнала из переключателя 18.

Другая альтернатива показана в ситуации, когда микросхема 12 имеет не только два входа/выхода 12'/12", но также и один или более входов питания/напряжения. В этой ситуации все описанные выше варианты осуществления можно использовать для воздействия на микросхему 12 через ее входы питания, и те, которые показаны на фиг.2-5, можно использовать для дополнительного или альтернативного обеспечения сигнала/нарушения для воздействия на входы/выходы 12'/12".

Еще одна дополнительная альтернатива показана на фиг.8, в которой микросхема 12 имеет, в дополнение к входам/выходам 12'/12", вход 27 для сигнала, инструктирующую микросхему 12, работать или нет.

Для того чтобы перевести микросхему 12 в рабочее состояние только предусматриваемым лицом, предусмотрен биометрический чувствительный элемент 28, который может идентифицировать это предусмотренное лицо, обычно с использованием его отпечатка пальца, но также можно использовать любой способ биометрических измерений (детектирование радужной оболочки, распознавание голоса или тому подобное).

Естественно, микросхема 12, а также элемент 28 могут получать питание от катушки, как и в описанных выше вариантах осуществления, или может быть предусмотрена батарея 30 или другое средство подачи питания, если желательно, по меньшей мере, для элемента 28.

Для того чтобы сделать невозможным простое разделение канала 29 передачи данных между биометрическим элементом 28 и микросхемой 12, такой канал 29 передачи данных шифруют. Таким образом, биометрический элемент 28 передает информацию, относящуюся к определяемому лицу, в микросхему 12 в зашифрованной форме, так что нарушение канала 29 передачи данных и замена его замкнутой или разомкнутой цепью не переводит микросхему 12 в рабочее состояние.

Таким образом, вместо простого переключателя можно использовать биометрическое операционное средство.

Естественно, можно использовать любой тип шифрования, и любое количество проводников может быть предусмотрено в канале 29, в зависимости от уровня требуемой защиты.

Из приведенного выше очевидно, что работа вариантов осуществления, показанных на фиг.1-7, в большей или в меньшей степени является аналогичной в том, что, изменяя потребление энергии, можно одновременно обеспечить сигнал на входах/выходах 12'/12" и уменьшить энергию питания, доступную для микросхемы 12, до той степени, когда микросхема 12 становится не работоспособной. Кроме того, те же типы процессов можно использовать для обеспечения изменяющегося или постоянного потребления питания, когда ничто из описанного выше не предназначено для использования в качестве ограничения только одной из функций или операций. Может использоваться комбинация, как и комбинация вариантов осуществления, описанных со ссылкой на фиг.8, с любой из конструкций, описанных со ссылкой на остальные чертежи.

Естественно, настоящая метка может использоваться во множестве разных ситуаций, например, на одежде, на продуктах питания, на банкнотах, и конкретным представляющим интерес вариантом является использование в элементах типа кредитной карты, на которых RFID или другая беспроводная связь малой дальности используется для идентификации пользователя или номера счета для, например, банкомата.

1. Метка RFID, содержащая:
катушку,
микросхему RFID, имеющую два входа, причем каждый вход соединен с катушкой, при этом микросхема имеет первое самое низкое рабочее напряжение,
метка дополнительно содержит электрическую схему, соединенную с входами, причем схема выполнена с возможностью работы при втором самом низком рабочем напряжении, которое ниже, чем первое самое низкое рабочее напряжение, и
средство для управления работой электрической схемы.

2. Метка по п.1, в которой электрическая схема выполнена с возможностью принимать энергию питания из катушки и работать на основе принятой энергии питания.

3. Метка по п.1, в которой схема выполнена с возможностью работать, когда энергия питания или сигнал принимается из катушки.

4. Метка по п.1, в которой микросхема RFID выполнена с возможностью принимать сигнал, воспринимаемый катушкой, и в которой электрическая схема выполнена с возможностью работать в своем втором режиме, когда катушкой воспринимается сигнал.

5. Способ работы метки RFID по п.1, причем способ содержит этапы, на которых:
принимают/воспринимают электромагнитное поле с помощью катушки и передают энергию питания в микросхему и в схему,
схема работает и снижает напряжение, доступное для микросхемы, до напряжения ниже, чем первое самое низкое рабочее напряжение,
средство управления передает в схему сигнал, переводящий схему в нерабочее состояние,
микросхема работает, чтобы выводить заданную информацию в катушку.

6. Способ по п.5, в котором этап работы схемы содержит прием электрической схемой энергии питания из катушки и работу на основе принятой энергии питания.

7. Способ по п.5, в котором этап работы схемы содержит работу схемы, когда энергия питания или сигнал принимается из катушки.

8. Метка RFID, содержащая:
катушку,
микросхему RFID, имеющую два входа/выхода, причем каждый вход/выход соединен с катушкой,
причем метка дополнительно содержит:
электрическую схему, соединенную с входами/выходами, причем схема выполнена с возможностью работать в одном из двух режимов:
первый режим представляет собой режим, в котором, по существу, никакой сигнал не выводится на входы/выходы; и
второй режим представляет собой режим, в котором стохастический/случайный сигнал выводится на входы/выходы, и средство для управления тем, в каком из первого и второго режимов работает электрическая схема.

9. Метка по п.8, в которой электрическая схема выполнена с возможностью принимать энергию питания из катушки и работать на основе принятой энергии питания.

10. Метка по п.8, в которой микросхема RFID имеет не более двух входов/выходов.

11. Метка по п.8, в которой средство для управления является элементом, выполненным с возможностью выводить сигнал, отвечать на который предназначена схема.

12. Метка по п.8, в которой средство для управления является механически управляемым элементом, выполненным с возможностью выводить при работе сигнал, причем схема выполнена с возможностью вводить первый режим при приеме этого сигнала.

13. Метка по п.8, в которой микросхема RFID выполнена с возможностью принимать мощность из катушки и работать на основе принятой мощности.

14. Метка по п.8, в которой электрическая схема выполнена с возможностью работать в своем втором режиме и добавлять стохастический/случайный сигнал к любому сигналу, выводимому микросхемой RFID.

15. Способ работы метки RFID по п.7, причем способ содержит этапы, на которых
1) принимают/воспринимают электромагнитное поле с помощью катушки и передают сигнал и/или энергию питания в микросхему,
2) схема работает в своем втором режиме и выводит стохастический/случайный сигнал на входы/выходы микросхемы,
3) средство управления передает сигнал в схему, переводя эту схему в ее первый режим,
4) микросхема действует для вывода заданной информации в катушку.

16. Способ по п.15, в котором этап (2) содержит этап приема электрической схемой энергии питания из катушки.

17. Способ по п.15, в котором этап (2) содержит потребление схемой изменяющегося во времени количества энергии питания.

18. Способ по п.15, в котором этап (3) содержит механическое приведение в действие средства для управления.

19. Способ по п.15, в котором этап (1) содержит прием микросхемой RFID энергии питания из катушки и работу на основе принятой мощности.

20. Способ по п.15, в котором этап (2) содержит вывод микросхемой RFID сигнала, к которому добавлен стохастический/случайный сигнал.

21. Способ по п.15, в котором этапы (1) и (2) выполняются одновременно, так что схема выводит стохастический/случайный сигнал, который добавлен к передаваемому сигналу, который принимается схемой RFID.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системе и способу для проведения компьютерных судебных криминалистических экспертиз карт с магнитной полосой. Техническим результатом является возможность проведения экспертизы карт с магнитной полосой путем использования аппаратных и программных средств системы из нескольких автоматизированных рабочих мест (АРМ), что позволяет снизить ресурсоемкость и повысить оперативность компьютерной криминалистической экспертизы.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах идентификации объектов. .

Изобретение относится к оптике и предназначено для отклонения лазерного луча на значительный угол с частотой, превышающей 300 Гц. .

Изобретение относится к облаете автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в читающих автоматах при вводе информации в вьяислительные системы. .

Изобретение относится к вычислительной технике. .

Изобретение относится к защитной конструкции для изделия, например документа. .

Изобретение относится к способам защиты носителя данных от несанкционированного использования и подделки. .

Изобретение относится к портативному носителю данных, содержащему биометрический шаблон. .

Изобретение относится к технике защиты различных объектов от доступа посторонних лиц, в частности к носителям информации. .

Изобретение относится к способу управления фазами заряда и разряда опорного конденсатора (К) (С) носителя данных, причем опорный К (С) перед зарядом разряжается только до предварительно определенного уровня напряжения.

Изобретение относится к защищенным запоминающим устройствам и может быть использовано, в частности, для обеспечения протокола аутентификации для защиты от перехвата и набора паролей для считывания и записи в области памяти защищенного запоминающего устройства пользователем.

Изобретение относится к электронной технике и предназначено для защиты от манипулирования информации, содержащейся в интегральной схеме. .

Изобретение относится к средствам для авторизации пользователей в системах контроля доступа. Техническим результатом является упрощение конструкции карты и устройства ее считывания, а также исключение возможности считывания информации с карты за счет электромагнитного излучения, образующегося в процессе передачи информации от карты. Модуль авторизации с электронным ключом-картой имеет электронный ключ-карту, при этом электронный ключ-карта имеет отверстие в карте, а электронный ключ имеет форму цилиндра с торцами из электропроводного материала, и средства крепления электронного ключа в отверстии карты; форма входного окна во внешнем металлическом корпусе и окна во внутренней оболочке соответствует форме сечения в месте расположения электронного ключа-карты плоскостью, проходящей через центр электронного ключа; во внутренней оболочке около выходного отверстия закреплено, по меньшей мере, два контакта, взаимодействующие с торцами электронного ключа, соединенного с выводами микросхемы; выводы от двух контактов соединены с фильтр-разъемом для подключения интерфейса. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх