专利名称：一种带防伪功能可计数的物联网咖啡机及其防伪分销方法
技术领域：
本发明涉及商品销售领域，尤其涉及冲泡咖啡胶囊的咖啡机，或者冲泡类似于咖啡胶囊的饮料胶囊包或五谷杂粮胶囊包的设备；同时涉及咖啡胶囊的防伪识别及其加密方法；进一步涉及带防伪识别功能的咖啡胶囊的分销方法；进一步涉及冲泡这种带防伪识别功能咖啡胶囊的咖啡机的识别方法和计数方法。
背景技术：
随着商业化步伐的不但加快，承包加盟形式的商业模式已经进入到各种行业中，对于一些购货渠道比较固定的行业，厂商对各级代理商和终端客户，以及各级代理商对下级代理商和终端客户都可以进行有效的销售监控，掌控其销量从而保障自己的利益。然而对于一些行业，比如咖啡、果汁、豆浆等各种饮料制作行业，由于饮料包与加工饮料的机器相互独立，下级代理商和/或终端客户可仅购买机器而选择加工其它厂商的饮料包来谋取利润，致使上级代理商和/或厂商无法监控其产品流向及产品销售情况，其经济利益难以得到保障。同时由于加工其他厂商提供的不同的饮料包，难以保证饮料包的质量和品牌，严重的侵犯了消费者的权益。
发明内容
本发明目的在于提供一种带防伪功能的咖啡胶囊、冲泡这种咖啡胶囊的具有可计数功能的智能咖啡机，以及对咖啡胶囊和咖啡机进行加密和相互认证的方法，以便于厂商以及代理商可对产品流向及其销量进行精确监控，保障其利益。为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是
一种带防伪功能的咖啡胶囊，所述咖啡胶囊包装上固定有电子标签，所述该电子标签具有内存空间，用于储存由唯一的序列号、生产商信息、经销商信息、生产日期、权限数、厂家设定的防伪参数以及电子标签的硅晶元的物理排列特性参数通过加密算法计算出来的特征值组成的防伪信息。一种专用于冲泡上述带防伪功能咖啡胶囊的物联网咖啡机，包括连接至咖啡机总控制系统的咖啡冲泡系统，所述咖啡机上还设有，
防伪认证单元，所述防伪认证单元连接于咖啡机总控制系统，用于识别装有电子标签的咖啡胶囊包装，进行防伪认证，并获取加工的权限数，以及用于识别授权的配置卡并配置咖啡机的系统参数；
刷卡授权单元，所述刷卡授权单元连接于咖啡机总控制系统，用于识别随咖啡机销售的配置卡后授权咖啡机工作；
计数显示单元，所述计数显示单元连接于咖啡机总控制系统，用于显示本咖啡机经授权的可加工权限次数，并随咖啡机加工次数累计而递减，当权限数为零时，终止咖啡机工作，直至获得新的加工权限数；
通讯单元，所述通讯单元连接于咖啡机总控制系统，用于通过无线通讯或者有线通讯
4的方式跟后台管理平台通讯。一种对上述咖啡胶囊及物联网咖啡机进行防伪认证、计数、相互认证和分销管理及交换授权和权限数的方法，所述防伪认证方法包括如下步骤
a,智能咖啡机获取电子标签产生的随机号，
b,智能咖啡机以随机号为条件，获取电子标签的物理排列特性参数，
c,智能咖啡机以获得的物理排列特性参数通过特定的算法计算该电子标签的特征
值，
d,智能咖啡机获取电子标签的特征值与计算出来的特征值进行比较，从而判断电子标签的真伪，保证了电子标签的不可复制性。所述计数方法为咖啡胶囊电子标签内存储有使用数量权限数信息，咖啡机读取咖啡胶囊电子标签内的使用数量权限数，冲泡出相应数量的咖啡胶囊，同时咖啡机删除电子标签内的使用数量权限数。所述相互认证方法为咖啡胶囊电子标签及咖啡机内的配置卡上均储存有系统管理软件通过配置写卡设备写入的厂家信息，代理商信息，分销商信息，生产日期信息和生产流水号等信息，使用时，咖啡机判断内存中的信息和电子标签内的信息看是否匹配，如果匹配，则咖啡机获取电子标签内的授权信息，冲泡出相应数量的咖啡胶囊，同时咖啡机删除电子标签内的授权信息；如果不匹配，则咖啡机不获取授权。所述分销管理方法包括如下步骤
a、生产厂家初始化咖啡胶囊的电子标签和随咖啡机分销的配置卡；
b、总经销商对咖啡胶囊的电子标签和随咖啡机分销的配置卡写入由总经销商写入的相关信息，这时，咖啡机只识别经过生产厂家和总经销商授权的咖啡胶囊；
C、分代理商对从总经销商处拿到的咖啡胶囊包和随咖啡机分销的配置卡写入属于分销商写入的相关信息，这时咖啡机只识别经过生产厂家和总经销商和分经销商授权的咖啡胶囊包；
d、以此类推，终端客户使用从分经销商处拿到的咖啡机，第一次使用时，先在咖啡机的刷卡处刷随咖啡机销售的配置卡，获取相应的配置信息同时对咖啡机进行相应的初始操作，再在咖啡机的刷卡处刷咖啡胶囊的电子标签获取冲泡一定数量咖啡胶囊的权限数，使咖啡机获得冲泡相应数量咖啡胶囊的授权。所述交换授权和权限数方法包括如下步骤
a、客户通过网络向生产厂家提出交换授权和权限数的申请，
b、确认另外一个客户与其交换授权和权限数，C、生产厂家与交换的双方签署交换合约，
d、生产厂家通过有限或无线网络通知智能咖啡机取消一个客户的部分权限数，同时通过有限或无线网络授权另一个客户的智能咖啡机增加相应权限数，
e、客户双方实体交换完成。进一步的，所述防伪认证方法也包含了采用不公开算法的带SAM加密功能的智能卡做为智能咖啡机和电子标签相互认证的防伪认证方法。本发明咖啡胶囊以及咖啡机均采用数据加密的方式进行唯一性锁定，需要指定的授权才能进行打开使用，使厂商以及各级代理商可对其产品流向及其销量进行精确监控，保障其利益，同时，也可有效防止商家以劣质产品冒用优质产品，保障消费者的权益。
图1为本发明带电子标签的咖啡胶囊的结构示意图。图2为本发明咖啡机结构示意图。图3为本发明咖啡胶囊分销流程图。图4为本发明配置卡及咖啡机分销流程图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明结构进行详细说明。如图1所示为本发明带电子标签的咖啡胶囊的结构示意图。咖啡胶囊1按照一定数量来包装，包装上有标识这种咖啡胶囊品牌、生产商、销售商、生产日期，数量等信息的电子标签2。该电子标签有唯一识别码，防伪认证信息和一定的内存空间用于存储咖啡胶囊品牌、生产商、销售商、生产日期，数量等信息，这些信息通过专属的加密算法进行加密存储于电子标签内，只有通过专属的读写设备才能还原其信息。该电子标签通过非接触式的方法来读取相关数据。其权限数根据该包装内咖啡胶囊的个数设为一个或多个，即如果该包装内仅有一个咖啡胶囊，则其包装上电子标签的权限数就为一，仅能授权咖啡机做一次；如果该包装内有五十个咖啡胶囊，则其包装上电子标签的权限数就为五十，可授权与其对应的咖啡机做五十次。每一个咖啡胶囊1都有一个与电子标签2相关联的二维条码或者一维条码。更重要的是，每一个电子标签2都有一个不可复制的，以其芯片的硅晶元的物理排列特性通过特定的算法计算出来的特征值。由于每一个芯片的硅晶元的物理排列特性都不一样，因此每一个电子标签通过特定算法计算出来的特征值都不相同。就是说，每一个电子标签除了唯一的序列号外，还有一个唯一的特征值，而这个具有特征值的电子标签根本不可复制，因为不可能做出来一模一样的具有相同硅晶元物理排列特性的电子标签。图2为本发明咖啡机结构示意图。该咖啡机包括常规的由胶囊转动系统、供水系统、加热系统、蒸汽系统以及打奶系统构成的咖啡冲泡系统，所述咖啡冲泡系统连接至咖啡机总控制系统。所述咖啡机总控制系统上还连接有防伪认证单元，用于识别该咖啡机的唯一序列号信息，判断出该咖啡机所属厂商、生产日期，出厂日期以及各级代理商信息等身份识别。该功能使咖啡机只能加工授权的带有防伪认证功能的咖啡胶囊，不能加工其他咖啡胶囊和没有带防伪认证的咖啡胶囊。所述咖啡机总控制系统上还连接有刷卡授权单元，用于识别随咖啡机销售的唯一配置卡后授权咖啡机工作。只有授权的使用者才能使用咖啡机，这种授权方式可以包含密码授权、智能卡授权、指纹授权等方式。智能咖啡机认证授权的使用者后，才能打开相应的添加装置，允许使用者添加咖啡胶囊。所述咖啡机总控制系统上还连接有计数显示单元，所述计数显示单元连接于咖啡机总控制系统，用于显示本咖啡机经授权的可加工权限次数，并随咖啡机加工次数累计而递减，当权限数为零时，终止咖啡机工作，直至获得新的加工权限数。
所述咖啡机总控制系统上还连接有通讯单元，智能咖啡机可以通过无线通讯或者有线通讯的方式跟后台管理平台通讯，后台可以清楚知道每台智能咖啡机在某时间段内做了多少杯咖啡，什么口味的咖啡等信息，更方便的为客户服务。通讯方式包含wifi，3G, 4G，TCP/IP等网络通讯方式。所述咖啡机总控制系统上还连接有GPS定位单元，每台咖啡机都具备GPS定位功能，每台智能咖啡机都有唯一设备号，配合相关的用户信息，厂家可以清楚的知道每台咖啡机的准确位置，方便资产管理，方便为客户服务。所述咖啡机总控制系统上还连接有付费单元，用于对该咖啡机所产生的费用进行结算支付，可通过刷银行卡，地铁卡、交通卡或者其他有支付功能的卡进行支付，也可以采用现金收费装置。如图3及图4为本发明咖啡胶囊及配置卡和咖啡机进行防伪认证、计数、相互认证、分销管理及交换授权和权限数的方法流程图。防伪认证方法防伪认证的第一步
智能咖啡机在认证电子标签的时候首先，获取电子标签产生的随机号；其次，智能咖啡机以随机号为条件，获取电子标签的物理排列特性参数；第三，智能咖啡机以获得的物理排列特性参数通过特定的算法计算该电子标签的特征
值；
第四，智能咖啡机获取电子标签的特征值与计算出来的特征值进行比较，从而判断电子标签的真伪，保证了电子标签的不可复制性。防伪认证的第二步
每一个电子标签都含有唯一的序列号，而且都有一定的内存空间。内存空间可以储存特定的防伪信息，该防伪信息由唯一的序列号，厂家设定的防伪参数和电子标签的硅晶元的物理排列特性参数通过加密算法计算而来。基于防伪认证第一步的论述，防伪认证第二步保证了电子标签防伪信息的不可复制性。所有信息的的写入和读出都需要通过防伪认证的验证。所述防伪认证方法也包含了采用不公开算法的带SAM加密功能的智能卡做为智能咖啡机和电子标签相互认证的防伪认证方法。计数方法
每一个电子标签都含有唯一的序列号，而且都有一定的内存空间。内存空间除了储存特定的防伪信息之外，还可以存储厂家信息，代理商信息，分销商信息，生产日期信息和生产流水号等信息，还存储有使用数量权限数信息。在使用的时候，咖啡机读取电子标签内的使用数量权限数，就可以冲泡相应数量的咖啡胶囊，同时咖啡机删除电子标签内的使用数量权限数。使用数量权限数可以累加。相互认证方法
每一个电子标签都含有唯一的序列号，而且都有一定的内存空间。内存空间除了储存特定的防伪信息之外，还可以存储厂家信息，代理商信息，分销商信息，生产日期信息和生产流水号等信息。还存储有数量权限数信息。相应的厂家信息，代理商信息，分销商信息，生产日期信息和生产流水号等信息也可以通过配置卡转存到咖啡机内。相应的厂家信息，代理商信息，分销商信息，使用权限数、生产日期信息和生产流水号等信息是系统管理软件通过配置写卡设备把这些信息分别写到电子标签和配置卡内。再由配置卡把相应信息转存到咖啡机内。在使用的时候，咖啡机判断内存中的信息和电子标签内的信息看是否匹配，如果匹配咖啡机获取电子标签内的授权信息，可以冲泡相应数量的咖啡胶囊，同时咖啡机删除电子标签内的授权信息；如果不匹配则咖啡机不获取授权。标识一定数量的咖啡胶囊的电子标签也可以是其他类似方式的智能卡。分销管理方法
分销过程是由咖啡机，配置卡，配置写卡设备，标识包装一定数量咖啡胶囊的电子标签组成。根据在分销过程中的不同环节，和在不同环节内行使功能的权限不同，系统管理软件对电子标签和配置卡写入不同的信息。配置卡是咖啡机的附件，随着咖啡机的销售流程在各个环节由系统管理软件通过配置写卡设备写入相应的信息。同时配置卡还可以作为客户的保修卡。电子标签是一定数量咖啡胶囊的识别标识。随着咖啡胶囊的销售流程在各个环节由系统管理软件通过配置写卡设备写入相应的信息。与配置卡的区别是1、防伪认证密码不同；2、配置卡没有使用数量权限数的信息。生产厂家对出厂的咖啡胶囊写入防伪标识信息和相应信息，只有生产厂家授权的咖啡机才能允许冲泡咖啡胶囊。第一步生产厂家初始化咖啡胶囊的电子标签和随咖啡机分销的配置卡；第二步总经销商对咖啡胶囊的电子标签和随咖啡机分销的配置卡写入由总经销商写
入的相关信息，这时，咖啡机只识别经过生产厂家和总经销商授权的咖啡胶囊；
第三步分代理商对从总经销商处拿到的咖啡胶囊包和随咖啡机分销的配置卡写入属于分销商写入的相关信息，这时咖啡机只识别经过生产厂家和总经销商和分经销商授权的咖啡胶囊包；
第四步以此类推，终端客户使用从分经销商处拿到的咖啡机，第一次使用时，先在咖啡机的刷卡处刷随咖啡机销售的配置卡，获取相应的配置信息同时对咖啡机进行相应的初始操作。再在咖啡机的刷卡处刷咖啡胶囊的电子标签获取冲泡一定数量咖啡胶囊的权限数。这样咖啡机就获得了冲泡一定数量咖啡胶囊的授权。所述交换授权和权限数方法包括如下步骤
第一步、客户通过网络向生产厂家提出交换授权和权限数的申请，第二步、确认另外一个客户与其交换授权和权限数，第三步、生产厂家与交换的双方签署交换合约，
第四步、生产厂家通过有限或无线网络通知智能咖啡机取消一个客户的部分权限数，同时通过有限或无线网络授权另一个客户的智能咖啡机增加相应权限数，第五步、客户双方实体交换完成。整个流程由一套软件管理系统进行全面管理，同时对整个销售的产品进行统计和分析，以最大化保障厂家及各级代理商的利益。
权利要求
1.一种带防伪功能的咖啡胶囊，其特征在于所述咖啡胶囊包装上固定有电子标签，所述该电子标签具有内存空间，用于储存由唯一的序列号、生产商信息、经销商信息、生产日期、权限数、厂家设定的防伪参数以及电子标签的硅晶元的物理排列特性参数通过加密算法计算出来的特征值组成的防伪信息。
2.根据权利要求1所述的带防伪功能的咖啡胶囊，其特征在于所述电子标签的权限数为至少一个。
3.一种专用于冲泡如权利要求1所述带防伪功能咖啡胶囊的物联网咖啡机，包括连接至咖啡机总控制系统的咖啡冲泡系统，其特征在于所述咖啡机上还设有，防伪认证单元，所述防伪认证单元连接于咖啡机总控制系统，用于识别装有电子标签的咖啡胶囊包装，进行防伪认证，并获取加工的权限数，以及用于识别授权的配置卡并配置咖啡机的系统参数；刷卡授权单元，所述刷卡授权单元连接于咖啡机总控制系统，用于识别随咖啡机销售的配置卡后授权咖啡机工作；计数显示单元，所述计数显示单元连接于咖啡机总控制系统，用于显示本咖啡机经授权的可加工权限次数，并随咖啡机加工次数累计而递减，当权限数为零时，终止咖啡机工作，直至获得新的加工权限数；通讯单元，所述通讯单元连接于咖啡机总控制系统，用于通过无线通讯或者有线通讯的方式跟后台管理平台通讯。
4.根据权利要求3所述的物联网咖啡机，其特征在于，所述咖啡机上还设有GPS定位单元，所述GPS定位单元连接于咖啡机总控制系统，用于对该咖啡机位置进行定位监控。
5.根据权利要求3所述的物联网咖啡机，其特征在于，所述咖啡机上还设有付费单元，所述付费单元连接于咖啡机总控制系统，用于对该咖啡机所产生的费用进行结算支付。
6.根据权利要求5所述的物联网咖啡机，其特征在于，所述付费单元至少包括刷卡付费及现金付费中的一种。
7.—种对如权利要求1所述的咖啡胶囊及如权利要求2所述的物联网咖啡机进行防伪认证、计数、相互认证、分销管理及交换授权和权限数的方法，其特征在于所述防伪认证方法包括如下步骤a,智能咖啡机获取电子标签产生的随机号，b,智能咖啡机以随机号为条件，获取电子标签的物理排列特性参数，c,智能咖啡机以获得的物理排列特性参数通过特定的算法计算该电子标签的特征值，d,智能咖啡机获取电子标签的特征值与计算出来的特征值进行比较，从而判断电子标签的真伪，保证了电子标签的不可复制性；所述计数方法为咖啡胶囊电子标签内存储有使用数量权限数信息，咖啡机读取咖啡胶囊电子标签内的使用数量权限数，冲泡出相应数量的咖啡胶囊，同时咖啡机删除电子标签内的使用数量权限数；所述相互认证方法为咖啡胶囊电子标签及咖啡机内的配置卡上均储存有系统管理软件通过配置写卡设备写入的厂家信息，代理商信息，分销商信息，生产日期信息和生产流水号等信息，使用时，咖啡机判断内存中的信息和电子标签内的信息看是否匹配，如果匹配，则咖啡机获取电子标签内的授权信息，冲泡出相应数量的咖啡胶囊，同时咖啡机删除电子标签内的授权信息，如果不匹配，则咖啡机不获取授权；所述分销管理方法包括如下步骤a、生产厂家初始化咖啡胶囊的电子标签和随咖啡机分销的配置卡，b、总经销商对咖啡胶囊的电子标签和随咖啡机分销的配置卡写入由总经销商写入的相关信息，这时，咖啡机只识别经过生产厂家和总经销商授权的咖啡胶囊，C、分代理商对从总经销商处拿到的咖啡胶囊包和随咖啡机分销的配置卡写入属于分销商写入的相关信息，这时咖啡机只识别经过生产厂家和总经销商和分经销商授权的咖啡胶囊包，d、以此类推，终端客户使用从分经销商处拿到的咖啡机，第一次使用时，先在咖啡机的刷卡处刷随咖啡机销售的配置卡，获取相应的配置信息同时对咖啡机进行相应的初始操作，再在咖啡机的刷卡处刷咖啡胶囊的电子标签获取冲泡一定数量咖啡胶囊的权限数，使咖啡机获得冲泡相应数量咖啡胶囊的授权；所述交换授权和权限数方法包括如下步骤a、客户通过网络向生产厂家提出交换授权和权限数的申请，b、确认另外一个客户与其交换授权和权限数，C、生产厂家与交换的双方签署交换合约，d、生产厂家通过有限或无线网络通知智能咖啡机取消一个客户的部分权限数，同时通过有限或无线网络授权另一个客户的智能咖啡机增加相应权限数，e、客户双方实体交换完成。
8. —种对如权利要求6所述的进行防伪认证、计数、相互认证、分销管理及交换授权和权限数的方法，其特征在于所述防伪认证方法也包含了采用不公开算法的带SAM加密功能的智能卡做为智能咖啡机和电子标签相互认证的防伪认证方法。
全文摘要
本发明涉及商品销售领域，尤其涉及冲泡咖啡胶囊的咖啡机，或者冲泡类似于咖啡胶囊的饮料胶囊包或五谷杂粮胶囊包的设备；同时涉及咖啡胶囊的防伪识别及其加密方法；进一步涉及带防伪识别功能的咖啡胶囊的分销方法；进一步涉及冲泡这种带防伪识别功能咖啡胶囊的咖啡机的识别方法和计数方法。本发明咖啡胶囊以及咖啡机均采用数据加密的方式进行唯一性锁定，需要指定的授权才能进行打开使用，使厂商以及各级代理商可对其产品流向及其销量进行精确监控，保障其利益，同时，也可有效防止商家以劣质产品冒用优质产品，保障消费者的权益。
文档编号A47J31/44GK102556531SQ20121000258
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月6日 优先权日2012年1月6日
发明者牛光涛 申请人:肖丹