一种在用户设备和食品包装之间进行无线信息交换的方法与流程

本发明涉及包装技术。更具体地说，它涉及一种在装有液体食品的食品包装和用户设备(如移动电话)之间进行无线信息交换的方法。

背景技术：

1、如今，在食品工业中，食品包装的识别和可追溯性对生产商、分销商、零售商和消费者都很重要。食品包装上通常直接印有产品的产地、生产地点和日期、保质期和内容物等信息。然而，食品包装上可印刷的信息量是有限的。已知二维码(qr code)作为一种提供更多信息的方式，已被用于食品包装上。消费者可以用手机等设备扫描二维码，获取更多信息。然而，在打印二维码之后，就无法在食品包装上添加信息了。

2、目前已有一些技术可以满足提供唯一标识符以及交换信息的要求。这就是射频识别(rfid)设备，或者更具体地说是近场通信(nfc)设备，有时也称为nfc标签。不过，这些标签对附近导电材料可能造成的电磁干扰很敏感。这可能是食品包装的一个问题，因为包装材料可能含有金属层，或者产品本身可能是导电的。

3、如今，为了克服这个问题，有一些nfc标签可以在靠近导电材料(如金属)的地方工作。这可以通过在标签和金属之间提供铁氧体屏蔽层来实现。铁氧体层减少了金属层的影响，但读取性能无论如何都会受到影响。此外，铁氧体层还导致成本增加。

技术实现思路

1、本发明的目的是至少部分克服上述现有技术的一个或多个局限性。特别是，本发明旨在提供一种利用包装材料或产品可能具有的导电性能与装有液体食品的食品包装进行无线信息交换的经济有效的方法。

2、已经意识到的是，考虑到包装材料和/或食品包装中容纳的产品的导电性能的影响，可以在没有屏蔽层的情况下生产出一种nfc设备，其工作频率不同于标准的nfc频率，与包装材料和/或食品结合后，就能与标准的nfc阅读器进行通信。换句话说，与其试图通过使用屏蔽层来减少包装材料和/或食品的影响(这是迄今为止一直选择的途径)，已经意识到食品包装可以以精确的方式生产，例如层厚度在较小的范围内，包装材料的影响可以是一致的，这反过来提供在生产nfc设备时可以考虑包装材料的影响。由于当今的食品加工也可以使得能够将食品的性能控制在较小的范围内，即可以实现一致且明确的产品特性，因此食品的导电性能也可以精确定义。因此，如上文所述，可以考虑包装材料和食品对无线信息交换的影响，而不是通过使用屏蔽层来减少影响。在包装材料不影响无线信息交换的情况下，可以只考虑与食品有关的影响。

3、本文中使用的″液体食品″是指在室温下非固态、半液态或可浇注的任何食品，包括饮料，如果汁、葡萄酒、啤酒、苏打水，以及乳制品、调味汁、油、奶油、蛋羹、汤等，还包括液体中的固态食品，如豆类、水果、番茄、炖菜等。

4、由于nfc设备中不需要昂贵的屏蔽层，因此这一新方法具有成本效益。此外，还可以提供更紧凑的nfc设备，使其可以与食品包装更好地结合在一起。此外，由于去掉屏蔽层后，nfc设备中需要的金属更少，因此还具有环保优势。

5、根据第一方面，提供了一种在用户设备和装有液体食品的食品包装之间进行无线信息交换的方法，其中食品包装可以由包装材料制成，并可以包括具有第一工作频率的第一射频通信(rfc)设备，其中第一射频通信设备可以是非屏蔽的。用户设备可包括用户界面和具有第二工作频率的第二射频通信设备，其中第二工作频率可大于第一工作频率。该方法可包括：在用户设备的通信范围内提供食品包装；通过用户设备产生的电磁场激活第一rfc设备；由第二rfc设备发出第一信号，其中第一信号可对应于第二工作频率上的信息交换请求；利用包装材料和/或食品包装中容纳的产品的导电性能将第一信号转换为第二信号，其中第二信号可对应于第一工作频率上的信息交换请求、由第一rfc设备接收第二信号，由第一rfc设备发出第三信号，其中第三信号可以是与第一工作频率上的信息交换请求相对应的响应，利用包装材料和/或食品包装中容纳的产品的导电性能将第三信号转化为第四信号，其中第四信号可以是与第二工作频率上的信息交换请求相对应的响应，以及由用户设备接收第四信号。

6、换言之，第一和第二rfc设备按第二工作频率通信。然而，在隔离状态下，即与任何导电材料隔离时，第一rfc设备配置为按第一频率通信。但当第一rfc设备安装在食品包装上，并靠近导电材料时，它就能按第二工作频率通信。标签下具有导电性能的材料的存在应被理解为改变了第一rfc设备的工作条件，使其能够与第二rfc设备进行通信。

7、第一rfc设备无屏蔽应理解为它没有屏蔽层，如铁氧体层，目的是防止附近导电材料的电磁干扰或以任何其他方式屏蔽标签。

8、如今，包装材料的制造精度很高，以确保生产质量。此外，产品的内容也非常精确。这样做的好处是可以高精度地确定导电性能，这在选择rfc设备的工作频率时非常有利。

9、使用本公开方法的另一个优点是，由于无需在第一rfc设备中设置屏蔽层，因此可以降低成本。这在大量生产时可能非常重要。此外，第一rfc设备的厚度可以通过不设屏蔽层而减小，这可能是一个优点，因为它可以减小对食品包装的尺寸和结构的影响。

10、此外，建议的rfc设备所提供的厚度减小的优势还在于可以将nfc设备集成到包装材料中，例如外塑料层下。

11、用户设备的通信范围可以是20毫米。

12、包装材料可包括厚度小于1毫米的纸板层。

13、包装材料可进一步包括厚度为2-20微米的铝层。

14、包装材料还可包括至少一层塑料层。

15、包装材料和第一rfc设备之间可以有一个附着层，厚度为0.05-0.3毫米。该层的优点是可以提高读取性能。

16、第二工作频率可以是10-15mhz，或更优选13.56mhz，这是近场通信(nfc)设备的标准频率。

17、第一工作频率可以是6-12mhz。

18、用户设备可以是移动电话。

19、第二rfc设备可以是支持nfc的设备，即与nfc标准兼容。

20、信息交换请求可以是从第一rfc设备读取数据的请求，也可以是在第一rfc设备上写入数据的请求。

21、这样做的好处是，食品包装上存储的信息可以在食品包装的生命周期内进行更新。例如，可以在生产线的不同阶段更新信息，也可以由消费者在购买、打开、清空或回收食品包装时更新信息。

22、根据第二方面，提供了一种可用于无线信息交换的包装材料件，所述包装材料件可包括包装材料和第一射频通信(rfc)设备，其中第一射频通信设备是非屏蔽的，并且第一射频通信设备与包装材料和/或食品包装中容纳的产品的导电性能相结合，被配置成将第二频率的传入信号转换为第一工作频率，并将射频通信设备的所述第一工作频率的传出信号转换为第二频率。

23、包装材料可包括厚度小于1毫米的纸板层。

24、包装材料还可包括厚度为2-20微米的铝层。

25、包装材料还可包括至少一层塑料层。

26、包装材料和第一rfc设备之间可以设置有一个附着层，其厚度为0.05-0.3毫米。

27、包装材料可以是连续排列的多个包装材料件的卷幅。

28、上述第一方面的优点同样适用于第二方面。

29、根据第三方面，提供了一种用于生产根据第二方面所述的包装材料件的方法，该方法可包括生产包装材料，并向包装材料提供第一rfc设备，从而形成包装材料件。

30、本发明的其他目标、特征、方面和优点将从以下详细描述和附图中显现出来。除非另有明确说明，否则针对某一方面所描述的相同特征和优点也适用于其他方面。