Маркировка, способ ее изготовления и носитель информации
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к маркировке, выполненной с возможностью электромагнитного считывания с основы, способу изготовления такой маркировки и запоминающему носителю информации. Технический результат - маркировка обеспечивает хранение объема информации, во много раз большего, чем известные электрические маркировки. Маркировка содержит первые участки на основе, расположенные на расстоянии друг от друга, включающие в себя, по меньшей мере, один электропроводящий материал, электропроводимость которых превышает заданное пороговое значение, и вторые участки, размещаемые между первыми участками и имеющие электропроводимость, меньше или равную упомянутому пороговому значению. Согласно изобретению, по меньшей мере, две первых участка отличаются по существу друг от друга электропроводимостью. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 11 ил.
Реферат
Настоящее изобретение относится к записи информации в форме, позволяющей осуществить ее электромагнитное считывание. В частности, изобретение относится к маркировке, выполненной с возможностью электромагнитного считывания и включающей в себя электропроводящие участки на основе, кроме того, изобретение относится к способу изготовления такой маркировки и запоминающему носителю информации, реализованному с помощью такой маркировки.
Известна запись информации на упаковочную тару с помощью оптически распознаваемых маркировок, таких как штриховые коды, или схем, выполненных с возможностью электромагнитного считывания, таких как схемы радиочастотной идентификации (RFID). Недостатком визуальной маркировки является то, что участок, занимаемый ею на поверхности упаковки, соответственно уменьшает площадь поверхности, которую можно использовать под товарный знак и продвижение продукта. С другой стороны, визуальная маркировка дешева и проста в использовании. Штриховые коды UPC (Универсальный товарный код) и EAN (Европейский шифр предметов торговли) обычно содержат индивидуальные сведения об изготовителе продукта и типе продукта в виде номера серии, закодированного в одномерной (1-D) форме. Кроме того, штриховые коды содержат контрольное число, которое можно использовать для определения успешности считывания кода. При желании использовать штриховой код в качестве основы для определения, например, наименования изготовителя необходимо знать идентификационный номер по UPC или EAN, присвоенный изготовителю, а, кроме того, визуальные маркировки можно легко подделать.
Преимуществом схем RFID является большой объем их памяти, который обеспечивает запись в явной форме, например, производственных данных. Кроме того, считывание схем RFID может быть осуществлено с относительно большого расстояния. Однако их недостатком является относительно высокая стоимость, которая при нынешнем уровне цен не позволяет в полной мере их использовать с большинством потребительских упаковок, таких как коробки для кондитерских изделий или сигарет. В настоящее время такая технология годится, например, для маркировки паллет или больших контейнеров и не подходит для маркировки упаковки отдельных предметов потребления, кроме того, материалы, используемые в этих схемах, могут оказаться неподходящими для повторного использования.
Распознаваемую маркировку также можно изготовить, например, с использованием проводящего материала на бумаге. В опубликованных патентах США 6168080 и 6202929 раскрыт способ, в котором используется проводящая печатная краска для печати на бумаге узора штрихового кода, который считывается при перемещении в электрическом поле, создаваемом одним электродом, путем определения изменений емкости, вызванных штриховым кодом, с использованием по меньшей мере еще одного электрода. Хотя преимуществом данного способа являются низкие затраты на производство маркировки, объем используемой в этом случае информационной памяти чаще всего имеет тот же порядок, что и при использовании оптически считываемых штриховых кодов, т.к. электрическая связь маркировки с различными компонентами считывающего устройства, а также создание достаточного уровня проводимости при помощи печатной краски, устанавливают нижний предел физического размера маркировки.
В публикации ЕР 504446 раскрыт способ изготовления маркировки в виде штрихового кода, выполненной с возможностью электромагнитного считывания, например, на металлических поверхностях. Здесь электрические свойства поверхности меняются в заданных местах, тогда как другие места остаются необработанными. Созданный при этом узор имеет небольшую емкость памяти.
В патенте США 4181251 описана карта, применяемая, например, в целях защиты и содержащая химически однородный слой, который расположен между поверхностным слоем карты и проводимость которого может быть изменена на конкретных участках, например, при помощи термокомпрессии, для получения маркировки типа штриховой код с информацией в двоичной форме. Также способ изготовления штрих-кода, несущего информацию в двоичной форме и выполненного с возможностью электромагнитного считывания, описан патенте США 5430278.
В патенте США 4350883 приведен способ изготовления изделий, содержащих параллельные проводящие металлические провода, размещенные во внутреннем слое изделия. Такая маркировка является дорогостоящей и сложной в изготовлении. Она не пригодна в серийном производстве, например, для маркировки потребительской упаковки, т.к. провода должны быть размещены внутри изделия уже на стадии его производства.
В публикации WO 05/027599 описан способ изготовления электрических компонентов на бумажной основе. В данном способе бумажное полотно пропускается через валки высокой печати, благодаря чему в бумаге формируются углубления и выступы. После этого на всю поверхность бумаги наносят проводящий материал. На последнем этапе проводящий материал удаляют с выступающих участков, в результате чего формируется узор проводника, заданный формой углублений. Способ может использоваться в тех случаях, когда электропроводимости различных частей узора проводника не отличаются одна от другой. Кроме того, при этом необходимо знать форму узора проводника уже на стадии изготовления бумаги.
Предлагаемое изобретение относится к созданию маркировки нового типа, обладающей повышенной емкостью памяти относительно площади участка, ею занимаемого, а также способу изготовления такой маркировки.
Основная идея изобретения заключается в размещении на подложке зоны распознавания, т.е. маркировки, которая содержит первые участки (называемые также «проводящими участками»), сформированные по меньшей мере из одного электропроводящего материала, размещенные на расстоянии друг от друга и имеющие электропроводимость, которая превышает заранее заданное пороговое значение, а также вторые участки (называемые также «промежуточными участками»), электропроводимость которых меньше указанного порогового значения или равна ему. Первые участки имеют несколько отличающихся уровней проводимости, так что зона распознавания включает в себя по меньшей мере два первых участка, электропроводимости которых существенно различаются. Маркировка может быть считана с основы с помощью электромагнитной связи.
В качестве порогового значения может использоваться нулевая проводимость, но в зависимости от конструктивного исполнения пороговое значение всегда может быть также задано в виде некоторой величины, отличной от нуля. Можно задать различные уровни электропроводимости, например, посредством выбора электропроводящих материалов, изменения размеров или узора первых участков, или, например, за счет химического изменения свойств электропроводящего материала, нанесенного на основу, после такого нанесения. Уровни электропроводимости первых участков также могут быть заданы узором участка, например, сформированного посредством трафаретной печати, в результате чего только часть поверхности первого участка оказывается покрытой электропроводящим веществом. Электропроводящим материалом может служить, например, полимер. Согласно одному примеру осуществления изобретения промежуточные участки также могут содержать электропроводящий материал, однако его электропроводимость по существу уступает электропроводимости проводящих участков. Конечно, промежуточные участки могут также оставаться «голыми».
В этом случае термин электропроводимость участка относится к совокупности факторов, определяемых материалом и геометрическими характеристиками участка и влияющих на сигнал, который можно измерить посредством установки электромагнитной связи с участком. Термин электромагнитная связь относится к емкостным, индуктивным и гальваническим формам связи. В идеальном случае электропроводимость можно определить, зная активную и реактивную проводимости (т.е. полную проводимость) используемого материала и форму участка. Таким образом, электропроводимость строго связана с частотой и используемым методом распознавания. На практике на измеряемые величины также неизбежно влияют, например, материалы, окружающие участок, электрические свойства основы, а также других проводящих участков, расположенных поблизости.
В качестве основы может использоваться относительно дешевый материал, например бумага или картон.
Более конкретно, маркировка по изобретению характеризуется признаками, заявленными в отличительной части п.1 формулы изобретения.
Запоминающий носитель информации по изобретению характеризуется признаками, заявленными в отличительной части п.12 формулы изобретения.
Способ по изобретению характеризуется признаками, заявленными в отличительной части п.20 формулы изобретения.
Использование изобретения дает много преимуществ. С его помощью различные уровни электропроводимости могут использоваться в качестве одномерного кодирования информации, значительно увеличивающего объем информации на единицу площади участка. Таким образом, в соответствии с количеством заданных различных уровней проводимости может быть во много раз увеличен объем информации, сохраняемой в маркировке, по сравнению с «одномерными» маркировками. Предлагаемая маркировка может быть невидима невооруженным глазом, и/или она может быть расположена где-нибудь во внутреннем слое или между слоями основы, что затруднит ее подделку при одновременном высвобождении участка основы большей площади, например, для печати.
В оптически считываемых маркировках, типа штриховых кодов, соответствующее преимущество может быть получено использованием для кодирования серых тонов или оттенков вместо узора, состоящих только из белых и черных участков.
Изобретение может использоваться во многих отраслях промышленности, в которых информация, распознаваемая оптически или с помощью электроники, хранится в материалах, например, пакетов, документов, строительного картона, текстильных изделий или на поверхности. Такие отрасли промышленности имеют отношение к пищевым продуктам, лекарственным препаратам, товарам повседневного спроса, строительству, а также логистике, учету и лабораторным услугам. Таким образом, изобретение может использоваться, например, в управлении доставкой почтовых грузов, при грузовых перевозках, в авиации, аптеках и больницах.
Изобретение также позволяет создавать новый и безопасный вид аутентифицирующих проверяющих средств, наносимых на поверхность изделия или между его слоями и видимых или не видимых невооруженным глазом. Кроме того, можно разработать маркировки, которые можно считывать только с помощью специального считывающего устройства, затрудняя таким образом доступ неправомочных лиц к информационному содержимому маркировки. Это позволит создать, например, проверяющие системы в соответствии с требованиями заказчика. Кроме того, проводящую маркировку, постоянно нанесенную на изделие или его упаковку, чрезвычайно трудно незаметно подделать. Информация, содержащаяся в маркировке, может также быть зашифрована.
Было замечено, что достаточная распознающая способность и достаточная электрическая контрастность в такой маркировке могут быть получены без наличия в ней металлической проводимости. Проводимость проводящих участков типовой маркировки составляет порядка 10-10-10 См/см, что на несколько порядков меньше проводимости металлов.
Способ согласно изобретению может использоваться в промышленном масштабе. Проводящий материал, или несколько проводящих материалов могут быть нанесены на бумажное или картонное изделие, например, с помощью офсетной, глубокой и флексографической печати для формирования проводящих участков (так называемый прямой метод). Также проводящий материал может быть размещен в виде однородного слоя на бумажной или картонной основе на стадии нанесения покрытия, клейки или покрытия лаком в качестве самостоятельного слоя либо в смеси с пастообразным покрытием, клеем или лаком. В этом случае, проводящим участкам и промежуточным участкам придают различную проводимость позже, например, химической или механической обработкой. Химическую обработку производят, например, нанесением какого-либо соответствующего химического реагента, меняющего электропроводимость материала («разлегирование»/легирование), на верхнюю часть слоя, содержащего проводящий материал, или соответственно на верхнюю часть слоя, содержащего непроводящий электричество материал (так называемый непрямой метод). Электропроводимость участка, подвергнутого ранее «разлегированию» или легированию, также может быть изменена впоследствии путем разлегирования, легирования, или каким-либо другим способом. Таким образом, электропроводимость может быть изменена на нескольких стадиях обработки в сторону повышения или понижения электропроводимости. Этот вариант изобретения может использоваться, например, при изменении маркировки на различных стадиях цепочки поставок изделия. В этом документе термин «разлегирование» обозначает уменьшение электропроводимости участка путем ввода в него какого-либо другого вещества. Соответственно, термин «легирование» обозначает увеличение электропроводимости участка путем ввода в него какого-либо другого вещества.
Кроме использования вышеупомянутых способов также можно комбинировать различные способы, в которых, например, проводящий узор сначала наносят на бумажное или картонное изделие методом офсетной, глубокой и флексографической печати, а на следующей стадии уровни проводимости проводящих участков меняют химически, другими словами, на них записывают информацию. Первый этап обычно выполняют на стадии производства упаковочной тары, а последний этап может быть выполнен в связи с этой стадией или, например, только на стадии упаковки изделия.
Предлагаемый способ может использоваться в малых масштабах даже в домашних условиях. В этом случае проводящие материалы, например различные полимеры или те же самые полимеры, состав которых варьируют для изменения электропроводимости, наносят на бумагу струйным принтером (прямой метод). В другом случае «разлегирующий»/легирующий состав (составы) может быть размещен на верхней части слоя полимера, нанесенного ранее посредством струйного метода для создания маркировки по изобретению (непрямой метод). Струйную печать также можно использовать в промышленном масштабе.
Изобретение может использоваться для записи данных об изделии таким же образом, как и обычные штриховые коды. Однако в этом случае можно записать значительно большее информации, например, об изготовителе изделия, его адрес, время изготовления изделия или другие данные относительно его происхождения. Поскольку информационная емкость увеличивается, эти данные могут быть даже записаны в явной форме (т.е. без кодовых чисел или кодовых слов), например, при помощи системы ASCII (американского стандартного кода для обмена информацией), благодаря чему предлагаемую маркировку можно использовать значительно шире, чем традиционные штриховые коды на основе оптических или электрических маркировок. Кроме того, предлагаемая маркировка также может включать, например, числовые данные, содержащиеся в традиционных UPC и EAN штриховых кодах, благодаря чему обработка предлагаемой маркировки в случае этих данных совместима с широко распространенной общепринятой системой.
Большая информационная емкость в сочетании с цифровой печатью, например, струйным методом также обеспечивает идентификацию упаковочной тары на индивидуальном уровне. Таким образом, изобретение может использоваться для записи информации в соответствии со стандартом хранения данных в традиционных RFID-метках. Согласно стандарту организации «ЕРС Global Inc.» объем информации, содержащейся в RFID-метках, насчитывает 96 бит, поделенные на заголовочную часть, которая определяет структуру информации, содержащейся в метке; часть изготовителя изделия; часть, содержащую информацию о типе изделия, и часть, содержащую индивидуальную информацию об изделии. Указанных 96 бит информации вполне достаточно для индивидуализации любого изделия в мире.
Предлагаемая маркировка также может быть сконфигурирована для конкретных целей, например для использования внутри компаний, или в качестве части их операций с клиентами, в случае чего информационное содержимое маркировки будет определено в соответствии с требованиями конкретной компании. Информация может также храниться в маркировке во многих различных форматах. Примерами этого могут служить семи- или восьмибитовые строки ASCII, которые можно легко преобразовать в текст или числовой ряд. Информация в маркировке также может содержаться в зашифрованном виде, что потребует использования шифрующих и дешифрующих средств при изготовлении маркировки и ее обработке. Одним из примеров могут служить система проверки подлинности.
По одному варианту изобретения маркировка расположена на поверхности изделия. С одной стороны, маркировку на поверхности легко изготавливать, но, с другой стороны, в этом случае она подвержена износу, например, из-за ударов и царапин, что может через какое-то время отрицательно повлиять на возможность ее считывания. Однако маркировка также может быть расположена, например, на внутренней поверхности упаковки, где она при этом защищена от износа.
По второму варианту изобретения маркировка расположена во внутреннем слое изделия, в который она может быть помещена, например, на стадии изготовления бумажного или картонного изделия, например, упаковочной тары, причем в этом случае клей, покрытие, печатная краска или слой лака, защищающие маркировку, могут быть нанесены на ее верхнюю поверхность.
По третьему варианту изобретения маркировка расположена в месте клеевого соединения упаковочной тары. В этом случае маркировка может быть сформирована в месте, предназначенном для склеивания заготовки упаковочной тары, когда упаковка еще не сложена или сложена только частично. В этом случае маркировка может остаться под клеем между слоями картона. Этот вариант обладает тем преимуществом, что места соединения достаточно прочны, поэтому маркировка будет хорошо защищена от воздействий и износа. Кроме того, места клеевого соединения сложно смять, а наносить маркировку на стадии их формирования в упаковке очень удобно, благодаря чему отпадает необходимость в совершенно новых операциях, которые замедлили бы процесс упаковки.
По четвертому варианту изобретения предлагаемая маркировка выполнена с возможностью изменения в зависимости от окружающих условий. В этом случае предлагаемый способ может быть использован, например, для упаковочной тары, которая чувствительна к состоянию окружающей среды и изменениям, происходящим в ней (так называемые «умные упаковки»); для упаковочной тары, используемой при контроле процесса производства или иного процесса, либо для строительных материалов, которые отслеживают условия существования какой-либо структуры и ее состояние.
Предлагаемая маркировка может также использоваться на обычных листах бумаги. Например, на полях многих официальных бланков, документов, анкет и счетов часто размещены маркировки в виде оптически считываемого штрихового кода или служащие для совмещения. Эти маркировки зачастую придают бланкам неопрятный внешний вид и при этом во многих случаях бесполезны для людей, заполняющих данный бланк. Они используются только, например, при автоматическом считывании бланка или в архивном делопроизводстве. С помощью настоящего изобретения такие маркировки могут быть выполнены невидимыми для невооруженного глаза, что приводит к значительному улучшению внешнего вида бланков и их внешнему упрощению. Например, это поможет избавиться от «бланкофобии» при работе в правительственных учреждениях. С помощью изобретения можно также разработать бланки, на которые незаметные маркировки могут быть нанесены впоследствии.
Предлагаемый способ может быть легко применен, например, в существующих технологических процессах тароупаковочного производства и бумажной промышленности, тем самым, благодаря чему его реализация не потребует больших затрат. Способ не требует размещения микросхем в упаковочной таре для обеспечения работы, хотя в некоторых случаях они могут использоваться как часть маркировки.
Проводимости первых участков зоны распознавания существенно различаются, так что их можно идентифицировать (отличить друг от друга и от вторых участков) с использованием электромагнитных средств при распознавании со стороны основы. В этом случае разность значений проводимости двух последовательных проводящих уровней может составлять, например, 20-100% от разности значений проводимости самого высокого и порогового уровней. При этом условии можно использовать от двух до шести различных проводящих уровней, что может найти применение в типовых маркировках с достаточно малым информационным содержимым, в которых используются, например, 4-6 уровней проводимости. Такие маркировки могут считываться надежно и быстро и, таким образом, подходят для использования, например, в магазинах, торгующих товарами повседневного спроса, или центрах снабжения. Согласно второму предпочтительному варианту осуществления изобретения разность проводимостей двух последовательных уровней может составлять порядка, например, 5-100% от разности проводимостей самого высокого и порогового уровней. В этом случае существует возможность создания маркировок, в которых имеется, например, 7-22 уровней проводимости. Такие маркировки уже могут содержать достаточно много информации, но для их производства и надежного считывания требуется больше технических ресурсов. При наличии в маркировке большого количества уровней проводимости (например, четырех или более) для их производства наиболее подходящим окажется, например, метод легирования/разлегирования, более подробно описанный ниже.
Согласно одному варианту осуществления изобретения проводимость одного (более высокого) уровня на 20-100% превышает разность проводимостей рассматриваемого уровня и предшествующего (более низкого). Это позволит получить уровни проводимости таких величин, которые становятся плотнее по мере возрастания, обеспечивая, таким образом, эффективное использование проводимости на всем доступном диапазоне.
Другие характеристики и преимущества изобретения очевидны из следующего подобного описания со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых
на фиг.1 приведено плоское изображение одного варианта маркировки согласно изобретению с участками, имеющими четыре различных уровня проводимости, на непроводящей основе;
на фиг.2 приведено плоское изображение одного варианта маркировки согласно изобретению с участками, имеющими четыре различных уровня проводимости, и синхрогруппой на непроводящей основе;
на фиг.3 приведено плоское изображение одного варианта маркировки согласно изобретению с участками, имеющими четыре различных уровня проводимости, на слабопроводящей основе;
на фиг.4 приведено плоское изображение одного варианта многоканальной маркировки согласно изобретению с участками, имеющими четыре различных уровня проводимости, на непроводящей основе;
на фиг.5 приведено плоское изображение одного варианта многоканальной маркировки согласно изобретению, с участками, имеющими четыре различных уровня проводимости, которые получены благодаря геометрическому узору, на непроводящей основе;
на фиг.6 показано плоское изображение одного варианта картонного изделия согласно изобретению, содержащего заготовку упаковочной тары, в которой место клеевого соединения содержит зону распознавания различных уровней проводимости;
на фиг.7 представлено перспективное изображение одного варианта считывающего устройства с электродами возбуждения и электродами ответного сигнала;
на фиг.8 представлено перспективное изображение одного варианта считывающего устройства с электродами возбуждения и электродами ответного сигнала;
на фиг.9 показана принципиальная электронная схема считывающего устройства;
на фиг.10 показана диаграмма с координатами «время-амплитуда», иллюстрирующая ответный сигнал, проходящий по каналу и выдаваемый маркировкой, содержащей синхрогруппу, а
на фиг.11 показана диаграмма с координатами «время-амплитуда», иллюстрирующая ответный сигнал, выдаваемый маркировкой, содержащей первые участки четырех уровней электропроводимости различных размеров.
Маркировка, т.е. зона распознавания, на фиг.1-5 содержит последовательные высокопроводящие первые участки 12, 22, 32, 42, 52 (также называемые «проводящими участками»), параллельные поверхности основы, между которыми расположены непроводящие или слабопроводящие вторые участки 14, 24, 34, 44, 54 (также называемые «промежуточными участками»). Проводимости проводящих участков могут быть заданы в виде нескольких дискретных значений, выбранных из диапазона, например, 2-500, в частности 2-128, обычно 2-32. Проводимость промежуточных участков по существу уступает проводимости проводящего участка с наименьшей проводимостью.
Непременным условием достоверного считывания маркировки является достаточная «электрическая контрастность» проводящих участков, т.е. должна быть обеспечена возможность различения участков друг от друга. Поэтому расстояние между первыми участками предпочтительно выбрано так, что электропроводимость двух последовательных участков во время распознавания может быть определена по существу независимо одна от другой. Кроме отличия в уровне электропроводимости на «электрическую контрастность» также оказывают влияние частота возбуждения, расстояние между электродами считывающего устройства и маркировкой, а также свойства носителя или носителей, электрические свойства основы и скорость считывания. Поскольку раскрытый здесь способ может быть применен к различным объектам, маркировке различных размеров и с различным информационным содержимым а также к различным считывающим устройствам, то для каждого случая применения необходимо задать соответствующее количество уровней проводимости так, чтобы обеспечить как достаточный объем информации, так и достаточную «электрическую контрастность». При этом приведенные ниже абсолютные значения даются только в качестве примера.
Понятие «маркировка, выполненная с возможностью электромагнитного считывания» относится к маркировке, первые участки которой могут быть распознаны при помощи емкостной, индуктивной или гальванической связи с основой. Емкостное считывание может быть реализовано с использованием нескольких электродов, по меньшей мере один из которых обеспечивает связь возбуждающего сигнала с маркировкой посредством электрического поля и по меньшей мере другой из которых принимает сигнал, полученный в результате этой связи. Индуктивное считывание может быть реализовано, например, при помощи нескольких катушек, одна из которых обеспечивает связь магнитного поля с маркировкой и по меньшей мере другая из которых принимает связанный сигнал. На практике обязательно имеют место одновременно как индуктивная, так и емкостная связи, даже если только одна из них используется в качестве основной. При этом неосновной сигнал может вызывать помехи в основном, которые необходимо учитывать при разработке маркировок и считывающих устройств. В частности, при низких уровнях проводимости, когда установленная связь слабее, необходимо идентифицировать источники помех и шумовых сигналов. Конечно, также можно рассматривать, например, маркировки, выполненные с возможностью емкостного или индуктивного считывания, но в этом случае следует понимать, что на полученный сигнал также оказывает влияние вторая, соответственно, индуктивная или емкостная связь.
Частота возбуждающего сигнала, используемого при распознавании маркировки, может быть выбрана, например, из диапазона 1 кГц - 1 ГГц. Также можно использовать считывающие устройства, использующие несколько различных частот или диапазонов частот. Частота и материал, используемый в маркировке, который связан с ней постоянно, предпочтительно выбраны так, что обеспечена максимальная электрическая контрастность различных участков маркировки для сокращения ошибочных идентификаций.
Далее в описании в качестве примера для измерения проводимости используются относительные величины от 0 до 100, при этом 0 соответствует непроводящему или слабопроводящему участку, а 100 - высокопроводящему участку. Это описание приводится для иллюстрации различных вариантов и возможностей реализации маркировки.
По одному варианту осуществления изобретения, именуемому здесь линейной маркировкой или дискретной маркировкой с равными интервалами, значения электропроводимости первых участков обычно распределены от установленного порогового значения до заданного максимального значения. В этом случае проводящим участкам может быть придана проводимость со значениями, содержащими ноль и значения, превышающие заданное (пороговое значение проводимости) через равные интервалы. Например, такая маркировка содержит разрешенные значения 0, 30, 35, 40 …, 90, 95 и 100 (16 значений). Один штрих маркировки содержит 4 бита информации (сравним, например, с оптическим штриховым кодом, в котором одна линия содержит один бит информации). При считывании маркировки измеренный ответный аналогово-цифровой сигнал преобразуется и интерпретируется, например, округлением до ближайшего разрешенного значения, при этом все значения менее 27,5 интерпретируются как 0, а соответственно, например, значение 68 интерпретируется как 70; или же соответственно таким округлением, при котором значения меньше 25, интерпретируются как 0, а, например, значение 66 интерпретируется как 70.
По одному варианту осуществления изобретения, именуемому здесь нелинейной маркировкой или дискретной маркировкой с возрастающей плотностью, значения электропроводимости первых участков распределены плотнее с увеличением электропроводимости от заданного порогового значения до максимального значения. Проводящим участкам в этом случае может быть придана проводимость со значениями, которые содержат ноль и которые становятся более плотными при превышении заданного значения проводимости (порогового значения). Такой маркировке можно присваивать значения по шкале, например, 0, 30, 50, 65, 76, 82 …, 97, 99 и 100. Преимуществом такой нелинейной маркировки является возможность более полного использования ресурсов считывающего устройства. Экспериментально установлено, что чувствительность считывания возрастает пропорционально проводимости считываемого участка. Другими словами, при малых значениях проводимости отношение сигнал/шум (SNR) хуже, чем при больших значениях. Таким образом, для достоверной идентификации одного уровня с малой проводимостью смежные уровни проводимости должны достаточно отличаться друг от друга, тогда как при уровнях с высокой проводимостью интервалы между уровнями могут быть незначительными. Соответственно, в такой маркировке может быть размещено больше информации, потому что она при ее увеличении уплотняется по сравнению с информацией, размещенной в маркировке с равными интервалами, и всегда соответствует считывающему устройству и диапазону используемых значений проводимости.
В ряде вариантов осуществления изобретения вышеупомянутая дискретная маркировка может также быть скомбинирована для получения других значений уровней проводимости.
На фиг.1 показана простая одноканальная маркировка 10, содержащая первые (проводящие) участки 12 четырех различных проводящих уровней. В проиллюстрированном техническом решении проводящие участки 12 и вторые участки 14 (промежуточные участки) расположены на равных интервалах параллельно поверхности основы. Конечно, могут быть выбраны различные расстояния между участками и их размеры. Пример ответного сигнала, выданного маркировкой этого типа, приведен на фиг.11.
На фиг.2 показана маркировка 20, содержащая кроме элементов, приведенных на фиг.1, также проводящие синхронизирующие участки 26, отделенные промежуточными участками друг от друга и от проводящих участков по фиг.1. Участки 26 могут рассматриваться в качестве подгруппы первых (проводящих) участков. В предпочтительной реализации изобретения их взаимная электропроводимость является постоянной величиной. Синхронизирующие участки расположены в направлении считывания маркировки, например, рядом с каждым проводящим участком, так что они формируют в маркировке новый «канал». Сигнал, создаваемый каналом синхронизации, может при считывании маркировки использоваться для устранения проблем, вызванных изменением скорости считывания при обработке маркировки. На фиг.10 показан ответный сигнал, выдаваемый маркировкой такого вида, отдельно по двум каналам. Синхронизирующий сигнал обозначен 104, а информационный сигнал 102. Из этого чертежа видно, что при считывании маркировки по мере приближения к ее концу скорость считывания возрастает, однако этот эффект оказалось возможным устранить с помощью синхронизирующего сигнала.
На фиг.3 показана маркировка 30, в которой кроме проводящих участков также имеются промежуточные участки 34, обладающие слабой проводимостью. Такие маркировки наиболее предпочтительны в ряде случаев и в связи с конкретной технологией производства маркировки. Ниже эти технологии описываются более подробно.
На фиг.4 показана трехканальная маркировка 40, которая содержит несколько рядов проводящих участков 42 в направлении считывания и промежуточные участки 44. Участки между рядами подвергают интерпретационной обработке как промежуточные участки. В такой маркировке может содержаться значительно больше информации, чем в одноканальной маркировке, в зависимости от способа кодирования информации. Каждый канал может быть подвергнут интерпретационной обработке независимо, при этом информационный объем маркировки по фиг.4 будет в три раза больше по сравнению с информационным объемом одноканальной маркировки, или, например, каждая вертикальная линия, показанная на фиг.4, может интерпретироваться как единичная, при этом число битов, содержащихся в маркировке, будет утроено. Таким образом, небольшое увеличение площади участка маркировки позволяет значительно увеличить информационный объем.
Маркировки с изменяемым уровнем проводимости/удельного сопротивления могут быть выполнены на подложке многими различными способами. Согласно одному примеру осуществления изобретения на различные части маркировки могут быть нанесены различные материалы или смеси, имеющие проводимости требуемых значений. Также можно использовать одно вещество, состав которого изменен химически до нанесения, с целью получения требуемых уровней проводимости. Например, состав полианилина может быть изменен управляемым способом, так что с помощью этого вещества может быть получено несколько уровней проводимости, по существу отличающихся друг от друга. Также можно использовать несколько материалов с измененной проводимостью, чтобы охватить больший диапазон проводимости, и, тем самым, еще более увеличить информационную емкость маркировки.
Согласно другому примеру осуществления изобретения можно использовать какой-либо проводящий полимер, далее «полимер-проводник», такой как полианилин, политиофен, полиацетилен или полипиррол, проводимость которого можно регулировать, например, путем изменения состава полимера или «разлегирования» полимера в растворенной форме, или только после нанесения полимера. Значения проводимости, полученные путем разлегирования, могут, в свою очередь, регулироваться, например, за счет концентрации «разлегирующего» состава и/или его используемого количества, что жестко определяется используемым полимером или смеси полимеров, а также толщиной слоя полимера. Полимером может быть покрыт только конкретный участок поверхности основы или вся ее поверхность, например, на стадии изготовления основы. Если основа является бумажной или картонной, это может быть осуществлено на бумажной фабрике каким-либо известным спос