专利名称：保护散装产品的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种用于识别、验证、追踪和/或鉴定散装产品的方法和系统，从而保护这类产品及其购买者远离伪造和非法倍増，所述散装产品包括诸如种子、谷粒的颗粒以及其它农业相关的广品。
背景技术：
已经做出多种尝试来识别、追踪和鉴定种子、谷粒以及其它散装易流动的农业相关产品，从而劝阻或防止这类产品的仿造和非法倍増。这些尝试的主要驱动カ已经为种子、谷粒和农业相关产品开发了以下技术
·新涂层和其它处理，其能够使得产品以最佳或期望的方式发芽、生长或者表现，而受到诸如天气(例如，干旱或者洪水)、害虫和/或疾病的外界因素的最小干扰。 植物育种程序，其产生新的植物品系及其种子，所述植物品系及其种子在特定条件下或者经受诸如天气、害虫、疾病、除草剂和/或耐化学性的外部因素吋，适于获得最高产量或其它期望的属性；以及·生物和遗传修饰(GM)技术，其产生新的植物品系及其种子，所述植物品系及其种子在特定条件下或者经受诸如天气、害虫和/或疾病的外部因素吋，适于获得最高产量或其它期望的属性。种子、谷粒和上述类型的其它产品通常以高经济成本开发，并且可以受到法律实施的植物育种家权利以及其它知识产权的保护。但是，所述权利通常难以以实际和经济有效的方式来实施。例如，购买少量的种子和谷粒是便宜的，并且可以将所述种子和谷粒进行便宜的拷贝和复制，这包括通过容易利用的生物技术手段。因而获得的非法伪造的产品通常难以与受到法律保护的认证产品区分开来。出售这类伪造产品可能造成原始的认证产品的开发者经济上受损，并且在某些情况下，不能补偿其在开发产品中的投资。另外，通常不易于将经处理的种子、谷粒以及上述类型的其它产品与并不拥有经处理产品的承诺的和/或期望的属性的未经处理的种子、谷粒或相关产品区分开来。因此，这类产品的购买者通常不能满意地验证所购买产品事实上是需要的产品。这将引起农作物失败，导致巨大的经济损失。就种子和谷粒而言，会导致食品安全的额外风险。出于这些原因和其它的原因，存在对识别、验证、追踪和鉴定种子、谷粒以及其它散装产品的改进方法和系统的需要。
发明内容
本发明人意识到，存在对ー种用于示踪并识别种子、谷粒和其它散装产品批次的改进方法和系统的需要。示踪剂的数据装载应该足够大以至于能够容纳大量批次的识别。示踪剂本身优选是人肉眼看不见的，然而应当是易于识别的。此外，为了避免掺假和/或倍增，一批散装产品中的每个颗粒优选都应该被识别为正当地形成该批次的一部分。然而，新的方法和系统必须是适当便宜的，以便使得低价值的散装材料能被广泛地使用。本发明一方面提供ー种便于识别ー批包括颗粒的散装产品的方法。所述方法包括以下步骤将示踪剂施加到一定数量的颗粒上，所述颗粒的大小与包括所述散装产品的颗粒的大小大致相同；将第一标志物施加到所述一定数量的颗粒上；以及将所述一定数量的颗粒添加到所述批次的散装产品中。所述示踪剂包括用于识别所述批次散装产品的数据，所述第一标志物适于发出人肉眼可见的对激活的响应。所述方法可以进一歩包括将第二标志物施加到所述批次的散装产品中的所有颗粒上的步骤。所述第二标志物适于发出人肉眼看不见的对激活的光谱响应。本发明的另一方面提供ー批包括颗粒的散装产品。所述批次中的每个颗粒都被施加了第一标志物，所述第一标志物在激活时适于发出人肉眼看不见的响应。 所述颗粒的一部分还被施加了示踪剂和第二标志物。所述示踪剂包括用于识别所述批次的散装产品的数据，并且所述第二标志物适于响应于激活而发出人肉眼可见的响应。本发明的另一方面提供ー种识别ー批包括颗粒的散装产品的方法。所述方法包括以下步骤识别所述批次的散装产品中的至少ー个颗粒，所述至少一个颗粒包括用于识别所述量的散装产品的数据；通过检测施加到所述至少一个颗粒以及所述批次的散装产品中不包括所述数据的一个或多个其它颗粒上的第一标志物的存在，验证所述数据是否能代表所述批次的散装产品；以及从所述至少ー个颗粒获得所述数据，并且对所述数据进行处理以识别所述量的散装产品。通过响应于所述第一标志物的激活可检测到所述第一标志物的存在。
以下将仅通过实例并结合附图描述本发明的少量优选实施方案，附图中图I为通过光学显微镜在高放大倍数下所拍摄DataDot微粒示踪剂(taggant)的图像；图2为本发明的一个实施方案的便于识别ー批包括颗粒的散装产品的方法的流程图；图3为通过光学显微镜在高放大倍数下所拍摄的附着在种子小丸上的DataDot微粒不踪剂的图像；图4A和图4B为一批种子小丸的图像,其中包括附着有DataDot全息(hologram)微粒示踪剂的种子小丸；以及图5为本发明的一个实施方案的识别ー批包括颗粒的散装产品的方法的流程图。详细描述本发明的实施方案提供了一种用于识别种子、谷粒和其它散装产品(尤其是农业相关的散装产品)的方法和系统，由此保护这些产品及其购买者远离伪造和非法倍増。本发明的实施方案采用隐藏的示踪剂(即，人肉眼看不见的示踪剂)，其对于增加安全性是可取的。将示踪剂(可以包括微颗粒或纳米颗粒的示踪剂)应用到散装产品的实际颗粒上和/或应用到与散装产品颗粒具有大致相同尺寸的其它(例如，人造的)颗粒。示踪剂包括足以识别经标记的颗粒形成其部分的具体散装产品批次的数据负荷。这种数据的非限制性示例包括微米级(microscopic)或纳米级(nanoscopic)文字数字式字符和/或条形码，利用合适的光学或者电子显微镜人肉眼在高放大倍数下可以看见和读出所述文字数字式字符和/或条形码。优选地，所述数据包括足以表征各批散装产品的信息。隐藏的示踪剂(即，人肉眼看不见的示踪剂)对于增加安全性是可取的。但是，关于这点ー个主要的问题是，对ー批散装产品中的这种示踪剂的识别，尤其是如果在该批散装产品中示踪剂与颗粒的比例或者比率小的情况下。因此，在本发明的实施方案中，将诸如发光染料的标志物施加到施加了示踪剂的颗粒上，所述发光染料当用特定波长或频率的光照射时以人肉眼可见的方式发光或发冷光。例如，所述标志物可以作为涂层施加，或者包括在用于制造诸如种子小丸的颗粒的材料中。标志物的存在使得附着有示踪剂的那些单独的种子、谷粒或者其它颗粒能够被容易地识别出并且易于被从ー批散装产品中挑拣出，用于检查和获得示踪剂数据。在本发明的某些实施方案中，将优选人肉眼看不见的隐藏批次标志物施加到ー批散装产品中的所有种子、谷粒或颗粒上。批次标志物例如可以表现出从发光、吸收、同位素丰度的现象或其它光谱技术等得到的唯一的或者独特的光谱，这些光谱仅在用灵敏电子检测器和/或測量装置询问时才是可识别的。批次标志物的存在使得一批散装产品中的所有 颗粒能够联系起来，从而能够验证来自特定示踪剂的数据代表特定批次的散装产品。此外，批次标志物的存在使得能够检测掺假(例如，在该批次中的杂质)和/或倍増(例如，用其它颗粒稀释该批次)。上述示踪剂、标志物以及批次标志物的结合能够有利地使得散装产品批次以经济有效的方式被识别和验证，这适用于低价的散装产品。示踪剂可以被容易且便宜地识别和询问，尤其当在示踪剂上涂覆发光标志物染料吋。由于易于被识别，所以示踪剂仅需要混入到特定批次中的小部分种子、谷粒或其它散装产品中。这有利于特别经济的应用，尤其是因为用于识别示踪剂的发光标志物染料仅需要施加到已经附着了示踪剂的少部分或者少量颗粒上。此外，电子检测器和/或測量装置远比人眼灵敏，因此能够检测非常少量的合适的标志物,例如光谱标志物。这使得这类标志物能够经济且便宜地施加到一批中的所有种子、谷粒或其它颗粒上，由此确保该批次中的每个种子、谷粒或其它颗粒被标记并且可被识别。批次标志物不必对任何数据进行编码，但是将ー批中的所有种子、谷粒或其它颗粒彼此联系起来。在本发明的实施方案中所使用的示踪剂包括Datadot-DNA微粒,其可从DataDotIechnology (澳大利亚)Pty Ltd(www. datadotdna. com/australia/dtaltechnologyindetail dofchtm)中获得。图I示出了光学显微镜的高放大倍数下的Datadot-DNA微粒110。如图I所示，Datadot-DNA微粒110包括微盘，大约为沙粒的大小，激光蚀刻有多行代码或文字。在某些实例中，可以将唯一的代码用于待施加微粒的每个项目或资产，并将所述代码存储在世界范围的验证数据库内。在其它实例中，微粒简单地携带资产或项目的识别符一例如，汽车制造商所发布的全部车辆识别码(VIN)。然而，本领域的技术人员将会理解，多种其它合适的微粒和示踪剂可以可选择地用于实施本发明的实施方案。例如，通过使用一批产品中代码的分布可以将较小的点(dot)应用于批次识别。在这种情况下，所述点可以仅具有单个符号，并且各个符号的分布可通过统计学来确定。
在本发明的实施方案中用于识别施加了示踪剂的颗粒的特定标志物染料包括发光染料或者荧光染料，这些染料当用特定波长或频率的光的激活或者照射时能发光。可以选择所述标志物染料以发出彩光，从而能相对于颗粒本身的顔色最大化人眼可见的反差。这些标志物染料的实例包括但不限于以下光增白剂家族the UV-Tex and Tinopal (Ciba制造)，Blankophor (Bayer 制造)，Leucophor (Clariant 制造)，以及 Photine (Hickson andWelch 制造)ο在本发明的实施方案中所使用的光谱标志物包括Datatrace_DNA粉末，其可从DataDot Technology (澳大利亚)Pty Ltd获得。Datatrace-DNA粉末是无机陶瓷材料,可以利用高度灵敏的数字电子扫描器(Datatrace Authenticator)经由其光谱信号而单独追踪所述Datatrace-DNA粉末。Datatrace-DNA粉末包括微米颗粒或纳米颗粒的光谱标志物或者示踪剂材料。在本发明的实施方案中所使用的具体光谱标志物是DATATRACE代码#八粉末。
然而，本领域的技术人员将会理解，多种其它合适的光谱标志物或其它标志物可以可选择地用于实施本发明的实施方案。图2是本发明的一个实施方案的便于识别ー批包括颗粒的散装产品的方法的流程图。參照图2，步骤210，将包括用于识别散装产品批次的数据的示踪剂施加到一定数量的颗粒上。所述一定数量的颗粒可以包括散装产品的颗粒或者尺寸与包括散装产品的颗粒大致相同的其它颗粒。示踪剂可以包括附着到所述一定数量的颗粒表面上的微粒，所述微粒包括用于识别散装产品批次的数据。步骤220，将第一标志物施加到所述一定数量的颗粒上。第一标志物适于发出人肉眼可见的对激活的响应。第一标志物可以包括施加到所述一定数量的颗粒上的涂层，所述涂层适于响应于特定波长的光的照射而发光。步骤230，将所述一定数量的颗粒添加到散装产品批次中。步骤240，将第二标志物施加到所述批次的散装产品中的所有颗粒上。第二标志物适于发出人肉眼看不见的对激活的光谱响应。第二标志物可以包括施加到该批次的散装产品中的所有颗粒上的涂层，所述涂层适于在被激活时做出光谱响应。应该注意的是，步骤240对于本发明的所有实施方案而言不是必需的。实施例I以下实施例涉及将示踪剂(Datadot-DNA)施加到制造出的种子小丸上。从多吨大量的种子中取出60，000-100, 000颗的三批种子，并按照如下将其组合成种子和沙砾小丸。用沸石粉末将沙砾制成小丸，以建成原始种子尺寸的150%大小。包括紫色顔料作为着色剂，紫色为通常用于涂覆种子的最深颜色。对每公斤形成小丸的种子添加15-20gPolybright粉末作为光泽剂(shine),并使用标准的混合聚合物来将粉末与沙石乐结合。在所述过程结束时，将5，000-10，000个微粒添加到10-15ml的混合聚合物中并添加到形成小丸的种子中以作为对小丸最后的结合。与彩色混合物相反，将所述微粒引入到清澈的/白色的混合聚合物中，并将所得到的小丸在静态烘干机上烘干。第一批包括90，000个小丸，其中添加了直径为I. Omm的10，000个微粒。第二批包括60，000个小丸，其中添加了直径为O. 5mm的10，000个微粒。第三批包括100，000个小丸，其中添加了 5，OOO个全息(金属)微粒。从三批的每批中选出1000个小丸，并且在解剖显微镜下进行检查。对具有微粒的小丸的数目进行计数，并将结果显示在以下的表格I中。表格I
权利要求
1.ー种识别ー批包括颗粒的散装产品的方法，所述方法包括以下步骤 识别所述批次的散装产品中的至少ー个颗粒，所述至少一个颗粒包括用于识别所述量的散装产品的数据； 通过检测施加到所述至少一个颗粒以及所述批次的散装产品中不包括所述数据的一个或多个其它颗粒上的第一标志物的存在，验证所述数据是否能代表所述批次的散装产品，其中通过响应于所述第一标志物的激活可检测到所述第一标志物的存在；以及 从所述至少ー个颗粒获得所述数据，并且对所述数据进行处理以识别所述批次的散装女ロ)PR O
2.如权利要求I所述的方法，其中识别所述至少一个颗粒的步骤包括以下子步骤 激活施加到所述至少一个颗粒上的第二标志物；以及 通过检测对所述激活的响应，识别所述至少一个颗粒； 其中所述响应是人肉眼可检测到的。
3.如权利要求2所述的方法，其中，通过检测响应于特定波长的光的照射所发出的光来检测所述第ニ标志物。
4.如权利要求I所述的方法，其中，通过检测所述第一标志物响应于激活而发出的光谱响应，检测所述第一标志物的存在；并且 其中所述光谱响应是人肉眼无法检测到的。
5.如权利要求I所述的方法，其中从所述至少ー个颗粒获得所述数据的步骤包括放大并读取所述数据的步骤。
6.如权利要求I所述的方法，其中从所述至少ー个颗粒获得所述数据的步骤包括利用电子显微镜或者光学显微镜读取所述数据的步骤。
7.如权利要求I所述的方法，其中所述散装产品包括农业种子或者谷粒。
8.ー种便于识别ー批包括颗粒的散装产品的方法，所述方法包括以下步骤 将示踪剂施加到一定数量的颗粒上，所述颗粒的大小与包括所述散装产品的颗粒的大小大致相同，所述示踪剂包括用于识别所述批次的散装产品的数据； 将第一标志物施加到所述一定数量的颗粒上，所述第一标志物适于发出人肉眼可见的对激活的响应；以及 将所述一定数量的颗粒添加到所述批次的散装产品中。
9.如权利要求8所述的方法，其还包括以下步骤 将第二标志物施加到所述批次的散装产品中的所有颗粒上，所述第二标志物适于发出人肉眼看不见的对激活的光谱响应。
10.如权利要求8或9所述的方法，其中所述示踪剂包括附着到所述一定数量的颗粒表面上的微粒，所述微粒包括用于识别所述批次的散装产品的数据。
11.如权利要求8或9所述的方法，其中所述第一标志物包括施加到所述一定数量的颗粒上的涂层，其中所述涂层适于响应于特定波长的光的照射而发光。
12.如权利要求8或9所述的方法，其中所述第二标志物包括施加到所述批次的散装产品中所有颗粒上的涂层，其中所述涂层适于在被激活时发出光谱响应。
13.如权利要求8或9所述的方法，其中所述一定数量的颗粒包括所述散装产品的颗粒。
14.如权利要求8或9所述的方法，其中所述一定数量的颗粒包括农业种子或谷粒。
15.如权利要求8或9所述的方法，其中所述散装产品包括农业种子或谷粒。
16.ー批包括颗粒的散装产品，其中 所述批次中的每个颗粒都被施加了第一标志物，所述第一标志物在被激活时适于发出人肉眼看不见的响应；以及 所述颗粒的一部分被施加了示踪剂和第二标志物，所述示踪剂包括用于识别所述批次的散装产品的数据，并且所述第二标志物适于响应于激活而发出人肉眼可见的响应。
17.如权利要求16所述的ー批散装产品，其中所述示踪剂包括附着到所述部分颗粒上的微粒，所述微粒包括用于识别所述批次的散装产品的数据。
18.如权利要求16所述的ー批散装产品，其中所述第一标志物包括施加到所述部分颗粒上的涂层，所述涂层适于响应于特定波长的光的照射而发光。
19.如权利要求16所述的ー批散装产品，其中所述第二标志物包括施加到所述批次的散装产品中所有颗粒上的涂层，所述涂层适于在被激活时发出光谱响应。
20.如权利要求16所述的ー批散装产品，其中所述部分颗粒包括所述批次的散装产品中总颗粒的10%或更小的平均量。
21.如权利要求16所述的ー批散装产品，其中所述散装产品包括农业种子或谷粒。
22.如权利要求16所述的ー批散装产品，其中所述部分颗粒包括农业种子或谷粒。
全文摘要
公开了用于识别一批包括颗粒的散装产品的方法和系统。一种这样的方法包括以下步骤识别所述批次的散装产品中的至少一个颗粒，所述至少一个颗粒包括用于识别所述量的散装产品的数据(510)；通过检测施加到所述至少一个颗粒以及所述批次的散装产品中不包括所述数据的一个或多个其它颗粒上的第一标志物的存在，验证所述数据是否能代表所述批次的散装产品(520)；以及从所述至少一个颗粒获得所述数据，并且对所述数据进行处理以识别所述量的散装产品(530)。
文档编号G01N21/00GK102667821SQ201080053067
公开日2012年9月12日 申请日期2010年9月29日 优先权日2009年10月2日
发明者尼尔·马尔克希, 山卓·拉明斯基, 约翰·克拉特, 葛哈得·福瑞德利克·斯维格斯 申请人:Ag技术财产有限公司