专利名称：一种标记物品的方法
技术领域：
本发明涉及一种标记物品的方法，并且涉及一种用于物品鉴别的方法。还涉及一种在这样一种方法中使用的标识装置或标记。
具有可检测磁性的永久图案的磁带，从通过参考包含在这里的GB A 1331604、和GB A 2309568得知。这种磁带可从Thorn SecureScience Limited在英国登记商标“WATERMARK”磁带下得到，并且用作对诸如银行信用卡或信用卡之类的重要物品的标识或鉴别装置。
在现有技术的当前状态下，在该磁带大量制造时使用的最大数据存储密度是使用工业标准F2F编码的每英寸39位(每毫米1.53位)。在Watermark(水印)磁带中使用的数据格式需要称作“标志”的标记符部分，一个二进制数位串在连续的标志之间。每个标志包括10位，在标志之间的数据一般包括60位(12个每个包括5位的字符)。在标志之间的数据可以是增量或非增量的。如果数据是非增量的，那么存储在磁带上的数据是周期性的，具有70二进制数位的周期。在每毫米1.3位的数据存储密度下，这意味着超过53毫米的磁带必须用于一个重要物品，以便正确地标识它，而如果部分磁带被损坏，或读磁头在标记的边缘处跳动，那么就没有冗余，并因而不能正确地读数据。因而Watermark磁带对小物品或重要文件的使用不是特别方便。
一种减小这种磁带上的数据节距的方法是减小标志的长度。在GB-A-2 021 835中，建议5位标志和八个5位字符。然而，已经发现这样一种方案是不实用的，因为在标志与数据之间的显著相互影响，导致不可接收的读错误。用该方案的另一个缺点是，只能在正方向而不能在反方向读数据。为了克服这个问题，具有10位的标志已经采用了多年。这通常包括一长串二进制的1，如00111 11101或10111 11000。当与用4位表示十进制字符0至9而第5位用于“奇数”奇偶性的5位数据字符结合时，这保证在十二个5位数据字符中不出现标志。
根据本发明的第一方面，这里提供了一种标记物品的方法，如在权利要求1-15中所述。
根据本发明的第二方面，这里提供了一种用来标记物品的标识装置，如在权利要求19-21中所述。
根据本发明的第三方面，这里提供了一种鉴别物品的方法，如在权利要求16和17中所述。
仅通过例子参照附图，现在将描述本发明的实施例，在附图中
图1表示根据本发明标记的重要物品，图2表示根据本发明的一种标识方法的方块图，及图3表示根据本发明的一种鉴别方法的方块图。
在图1中，表示一种标记物品(2)的标识装置(1)。该标识装置包括一个具有可检测磁性的永久图案的数据携带层(在本实例中层压于重要物品的磁带)。由该层携带的数据包括一列二进制数位，该列具有小于64二进制数位的周期，并且具有大于或等于一个周期的长度。在图1中所示的例子中，数据包括标记符部分或标志(3)，四个其他部分或字符(4、5、6、7)布置在依次的标记符部分之间。每个标志包括二进制数位串，在本例子中是1010000。其他二进制数位串能用作替换例，例如0010100、或0101111等，但已经选择了1010000，因为它是当读时最不可能与其他二进制数位(位)串混淆的串之一。
其他字符的每一个包括一个7位数。尽管在本例子中，有四个字符，但如果需要则可以使用具有2个或多个字符的串。选择包括28位的四字符串(4、5、6、7)表示一种给定类别的物品，例如诸如由公司发行的股票或赠与票据之类的重要文件。在本实施例中，这四个字符给出2,214,841种可能不同的“第一”字符串(即“密钥不同”)，如在下面将解释的那样。在初始字符串中字符越多，不同的密钥数越大，但初始字符串越长，最后磁记录也越长。
在本例中的“第一”字符串包括四个字符。四个字符的每一个由一个7位数表示，该7位数从一个预定查阅表找到，从而除在标记符处之外，如果在任一方向读位序列，则标记符字符(1010000)都不会出现。标记符字符最好不是回文的，从而当以正或反向读数据时，看到不同的图案，从而读设备能算出在使用中已经呈现给它哪条沿字符串的路径。7位长字符的每一个能有128个潜在值。值1010000和其反向0000101必须排除，因为这些会与标记符混淆。数0101×××也必须排出，因为它与相邻字符中的××××000结合产生一个“幻像”标记符。包含长串零的数也必须避免，因为这能混淆F2F编码和/或阅读器区分本发明方法与通常Watermark磁带的方法的能力。在字符2、3和4处必须排除的数表示在表1中，而在第一字符位置处必须排除的另外的数表示在表2中。在本实施例中使用的实际完整查阅表表示在表3中。
表1-在字符2、3和4处排除的代码字D＝排除的代码字的十进位值
表2-在字符1处排除的另外代码字表3-二进制表n＝输入的、未编码的值(b、D、H)＝分别为二进制、十进制和十六进制输出的、未编码的值
<p>对于所有字符位置排除在表3中以粗体表示的二进制数。从字符位置1排除在表3中以斜体表示的二进制数。将注意到，在表3中的数n不形成单调增大序列。这是允许的，因为它是一张查阅表。因而任何值能出现在查阅表中的任何地方，只要该位置对于编码和译码运算都相同。
对于一个7位串128个可能值仅可得到84个可能值用于编码方向。如果在表3所示查阅表的反向(译码)应用中找到，则44个排除值变成奇偶性错误。
为了避免产生幻像标记符，在字符1位置中必须避免70以上的n值。这通过保持使用的最大可能数为2,214,840或更小来实现。可能组合的总数或“密钥不同”是(71×84×84×84)/19，该总数圆整到2,214,841。
现在已经在一些细节中描述了在最佳实施例中由标识装置携带的数据采用的格式，将解释提供数据的方法。
首先，希望标记重要物品的人当使用来自表3的4字符时，必须从2,214,841种组合可能中选择一个字符串。在本例中，这将是一个十进制数，我们将把它叫做N，它位于零与2,214,841之间。该步骤在图2中表示为块20。
该方法中的步骤然后如下，步骤a至h在图2中分别用块21至28表示a)检查N位于零与2,214,841之间。
b)把N乘以数值因数，在本例中为整数19。该因数称作纵向冗余度检查因数，或LRC。
c)把结果(即19N)转换成查阅表的数字基数(在本例中为84)，在基数84中给出一个4数位数，d)取这个4数位数，并且使用表3的查阅表，把数位顺序编码成字符1-4，每一个字符包括一个7位数，e)把标记符101000添加到数据一端，f)经一个已知形式的、将F2F编码用于二进制数据的电路，发送生成的35位序列，g)如上述那样把代码作为可检测磁性的永久结构包含在一个标识装置中，h)重复步骤f)和g)，以在标识装置中提供一个周期性的二进制数位序列。
现在将提供以上方法的一个具体例子。首先，选择标识数1234567(是零与2,214,841之间的一个十进制数)。该数然后乘以整数19以给出23456773。为了转换成一个基数84的数，除以84，留下数279247和余数25。把279247除以84给出3324余31。把3324除以84给出39余48。最后剩下的数(在本例中应该小于71)是39。然后使用表3的查阅表把诸余数按如下转换成位图案39＝100100048＝110010031＝011110025＝0110101把标志1010000置于位图案的一端处，并且把位图案记录到一个标识装置上，象例如磁带上，在以上步骤(e)的结束处的最后位图案读作1010000 1001000 1100100 0111100 0110101。
这完成了标记或标识方法的编码部分。标识装置然后加到或包含在诸如重要文件之类的重要物品中。这可以通过简单地层压标识装置，在本例中把磁带层压到物品上，或通过一种转移方法来实现，在转移方法中，把一个粘合剂层涂到磁带表面上，把物品贴到这个粘合剂层上，并且除去基带在重要物品表面上留下原来是粘合到磁带的上层。
为了鉴别重要物品，必须读或译码如上述那样贴到物品上的鉴别装置。这可以根据如下方法进行，该方法在图3中表示为流程图，其中块30-41分别对应于如下步骤a-la)运动阅读器或扫描装置通过鉴别装置，或者相反，并且使用(如果需要)已知的介质鉴别技术，如在GB 2035659或EP93916121中公开的那些，b)把一种F2F译码算法应用于扫描数据，c)检测首部或尾部零的存在，或指示另一种数据格式存在的其他特征，如通常的“WATERMARK”数据格式，条件是找到作为该格式的译码。如果没有找到，则按下述继续，d)使用已知的错误检测技术、和/或鉴别技术，找到没有读或F2F译码错误的35个连续位，e)通过把35个连续位存储在象例如一个环或旋转圆筒式移位器之类的移位寄存器中，来检查它们中的错误，并且在两个方向旋转它们35位(在1位的步骤中)，检查总共在两个方向35位准确地包含一个标记符或标志-任何其他结果都意味着错误的存在，f)通过旋转，并且如有必要通过颠倒数位的顺序，排列数位，从而标记符出现在字符串的首部，而字符4出现在尾部，g)除去与标记符相对应的位，留下与由4个字符组成的数据相对应的28位，每个字符包括7位，h)对4个字符的每一个反向应用表3的查阅表，以给出基数84中的4个数。如果查阅表不包含匹配一个或多个这些数的项目，则这指示错误存在，i)把该数转换成匹配希望的输出的一个数值基数，象例如在本例中的基数10，j)把在以上步骤i中得到的数除以LRC(本例中的19)，并且如果余数不是零，则作为错误拒绝。
k)把结果与真实重要物品的数值特征N相比较。如果它们相同，那么物品是真实的，l)发信号报告该比较结果。发信号报告的结果包括例如标识数的报告、抽取标识数匹配预定数的确认、或者由于介质鉴别错误或由于数据格式错误鉴别失败的报告。
在以上编码和译码序列中，使用二进制校验和作为错误防护特征是不方便的。借助于LRC因数的乘和除的使用具有与校验和类似的错误防护性能。例如对于模19的乘和除错误防护方案的随机错误在19次中仅有1次产生通过检测的机会。
选择LRC因数为19的原因如下。选择的LRC因数应该与查阅表的数值基数(本例中为84)享有尽可能少的公因数。作为稍大于16的质数使19成为一个良好的候选对象。使用17或13的LRC因数是可能的，这些提供稍差的错误防护，但数值处理稍容易些。在理论上也能使用数16、15、14，然而，这会在LRC因数与查阅表的数值基数之间造成相当大的相互影响，并因此从查阅表中排除的相当多。
除19乘/除LRC因数外，在本方法中通过使用字符查阅表和通过F2F编码，也能实现本质相同的错误检测。
19的因数提供了与在大多数大磁条方案中使用的相类似的防护水平。如果新的用途要求错误防护增大五十倍，那么对于熟悉本专业的技术人员来说，显然能把以上例子中的LRC因数增大到(比如说)1000，这然后将可用的“密钥不同”减少到42,081。
尽管在以上例子中使用了每个包括七位的4个字符，但如果需要，则在方案中也可以采用较多的或较少的字符。每个字符可以包括六个或更多个数位，最好是七个或更多个数位。数位可以用预定数值基数表示，而不必象以上例子中那样等于2。
上述方法的使用使具有27毫米长度的标识装置或标记能够产生具有2,214,841种可能“密钥不同”。作为比较，有类似密钥不同的标准“WATERMARK”磁带记录至少有45毫米的长度，假定两者都以每毫米1.53位编码。
预期本发明将在各领域中发现广泛用途，如a)成套相同代币的提供，如活动入场券、赠品代币、股票、期票、钞票、及证实给定组织或人员已经盖印或密封文件的签名。
b)成本临界用途在成本控制中的一个重要因素是使表面面积最小。对于美学考虑这也是希望的。
作为本发明的另一个方面，以上方法可以以类似的方式应用于这样的情形，其中具有标志或标记符的连续字符串是不同的，而是增大或减小的。在这种情况下，二进制数位序列一般不是周期性的。在这种情况下，数位序列将在登记位置中用于物品，例如文件，从而标记符在文件上的已知位置上。这稍微简化了上述的译码，已不需要旋转圆筒式移位器。这种登记过程在工业中是已知的，尽管在该具体实施例中登记能由磁性装置检测。如果在磁箔制造期间包括适当的光学特征，则更常规的光学检测能用在登记处。一般地说，需要增量数值的用途可能需要多于四个的7位字符。例如，如果在本例中所示的实施例从35位扩展到63位，则它产生1.1×1014种“密钥不同”，而“WATERMARK”需要90位来编码它。因而本发明提供了超过先有技术的、使用较短磁带长度能提供较多“密钥不同”的优点。
权利要求
1.一种标记一个物品(2)的方法，包括步骤a)选择一个包括一个标识数的第一字符串，该标识数选择成表示一个物品或一种给定类别的物品，该字符串包括两个或多个字符(4、5、6、7)，b)把所述字符串中的每个字符表示为一个具有七个或多个数位的二进制数，c)把与所述字符串相对应的一个二进制数位序列存储在一个数据存储装置(1)中，数据存储装置(1)包括一层具有可检测磁性的永久图案的材料，及d)把数据存储装置附着到、或把数据存储装置包含在物品(2)中。
2.一种标记一个物品(2)的方法，包括步骤a)产生一个包括一个增量或减量标识数序列的第一字符串，每个字符串包括两个或多个字符(4、5、6、7)，每个字符包括七个或多个二进制数位，c)把与一个或多个标识数相对应的一个二进制数位序列存储在一个数据存储装置(1)中，数据存储装置(1)包括一层具有可检测磁性的永久图案的材料，及d)把数据存储装置附着到、或把数据存储装置包含在物品(2)中。
3.根据以上任何权利要求所述的方法，其中二进制数位序列包括相同标记符部分(3)，一个二进制数位串布置在连续的标记符部分之间。
4.根据权利要求1和3所述的方法，其中布置在连续的标记符部分之间的每个二进制数位串是彼此相同的。
5.根据权利要求3所述的方法，其中标记符部分不是回文的，并且在二进制数位串或各串中在正或反读取方向上不出现。
6.根据权利要求3-5所述的方法，其中标记符部分包括七个二进制数位。
7.根据权利要求6所述的方法，其中标记符部分包括二进制数位1010000。
8.根据权利要求3-7所述的方法，其中二进制数位串通过第一字符串的编码产生。
9.根据权利要求8所述的方法，其中编码包括把标识数乘以一个整数以形成一个生成的数，接着把生成的数转换成一个基数84的数，该数然后表示为二进制数位串。
10.根据权利要求9所述的方法，其中生成数的转换使用一张查阅表进行，该查阅表略去可能引起与标记符部分混淆的二进制数位串。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中整数位于13至1000的范围内。
12.根据权利要求9或10所述的方法，其中整数位于13至23的范围内。
13.根据权利要求9或10所述的方法，其中整数等于19。
14.根据权利要求8-13所述的方法，其中查阅表如表3中所示。
15.根据以上任何权利要求所述的方法，其中数据存储装置包括一层在预定间隔区域中有永久非随机取向的各向异性磁性颗粒。
16.一种鉴别按照以上任何权利要求所标记的物品的方法，包括步骤选择地进行已知介质鉴别检测；在任一方向读二进制数位序列；由此抽取第一字符串；从该字符串抽取标识数，和可选择地把抽取的标识数与一个预定标识数相比较；及发信号报告鉴别的结果。
17.根据附属于权利要求10的权利要求16所述的方法，其中通过译码给定的二进制数位串得到第一字符串，译码包括反向使用所述查阅表，及以后把由此导出的数除以所述整数。
18.一个按照以上任何权利要求所述的方法标记的物品。
19.一种按照以上任何权利要求所述的方法用来标记物品的标识装置(1)，包括一个具有可检测磁性的永久图案的数据携带层，由该层携带的数据包括一个二进制数位序列。
20.一种按照权利要求1或附属权利要求所述的方法用来标记物品的标识装置(1)，包括一个数据携带层，该数据携带层包括在预定间隔区域中有永久非随机取向的各向异性磁性颗粒，由该层携带的数据包括一个二进制数位序列，该序列具有大于或等于一个周期的长度。
21.根据权利要求20所述的方法，其中序列具有一个小于64个二进制数位的周期。
全文摘要
一种标记一个物品的方法,包括:a)选择一个包括一个标识数的第一字符串,该标识数选择成表示一个物品或一种给定类别的物品,该字符串包括两个或多个字符,b)把所述字符串中的每个字符表示为一个具有七个或多个数位的二进制数,c)把与所述字符串相对应的一个二进制数位序列存储在一个数据存储装置中,及d)把数据存储装置附着到、或把数据存储装置包含在物品中。二进制数位序列最好通过把标识数乘以一个整数产生,接着把生成的数转换成一个基数84的数。数据存储装置最好包括在预定间隔区域中有永久非随机取向的各向异性磁性颗粒。
文档编号G06K1/12GK1255220SQ9880155
公开日2000年5月31日 申请日期1998年11月9日 优先权日1997年11月10日
发明者理查德·瓦尔萨姆 申请人:索恩防护科学有限公司