Устройство с функцией бесконтактного считывания информации в виде наклейки

Полезная модель относится к электронным носителям информации с функцией бесконтактного (удаленного) считывания информации и может быть использована в качестве транспортной, социальной карты, карты лояльности, для прохода на охраняемые территории.
Полезная модель обеспечивает возможность легкой оплаты транспортных услуг в общественном транспорте и служит альтернативой существующим смарт-картам.
Из уровня техники известен электронный носитель в виде смарт-карты, со встроенной в нее как минимум одной RFID-меткой с микросхемой и антенным модулем (US 2015/021402 А1, приоритет 22.01.2015 г.).
Основным недостатком такого устройства является то, что в нем отсутствуют слои, препятствующие влиянию различных электронных устройств, например таких, как телефон, на работу RFID-метки.
Также такая карта имеет большой вес и является очень громоздкой.
Из уровня техники известен пластиковый брелок с полноцветной печатью, оснащенный встроенной RFID-меткой (RU 2629143 С1, приоритет 21.07.2016 г.).
Пластиковый брелок выполнен с полноцветной печатью и оснащен встроенной RFID-меткой. Пластиковый брелок выполнен прямоугольной формы и имеет сквозное круглое отверстие под кольцо.
Углы брелока закруглены, причем три угла брелока имеют один радиус, а четвертый отличается от них.
Брелок содержит последовательно совмещенные слои пластикового ламината, декоративно-информационного слоя лицевой стороны, центрального преламината с установленной как минимум одной RFID-меткой, декоративно-информационного слоя обратной стороны, пластикового ламината, образующих вместе основу, а поверх основы с двух сторон нанесены слой клея и композитной линзы.
Основным недостатком такого устройства является то, что в конструкции этого устройства отсутствуют слои, препятствующие влиянию различных электронных устройств, в частности, таких как телефон, на работу RFID-метки.
Ближайшим аналогом заявленного устройства является устройство, выполняющее функцию бесконтактной смарт-карты (RU 187799 U1, приоритет 06.11.2018 г.).
Устройство, выполняющее функцию бесконтактной смарт-карты, оснащено как минимум одной встроенной RFID-меткой с микросхемой и антенной и содержит слой пластикового ламината и два слоя пленки - по одному на каждой стороне, причем с одной стороны пленка носит информационно-декоративную функцию.
Устройство выполнено в форме овала с наибольшим диаметром до 9 см и толщиной ≤ 1 мм, причем на слой пленки нанесен клеящий слой таким образом, что устройство представляет собой наклейку.
На поверхность информационно-декоративного слоя может быть нанесен уникальный серийный номер наклейки.
Информационно-декоративный слой может быть выполнен с полноцветной печатью.
Устройство оснащено как минимум одной встроенной микросхемой и присоединенной к ней антенной, которые в комплексе выполняют функции RFID-метки и являются ею. Устройство выполнено в форм-факторе наклейки. Наклейка состоит из слоев пластикового ламината и двух слоев пленки - по одному на каждой стороне, причем с одной стороны пленка носит информационно-декоративную функцию.
На поверхность информационно-декоративного слоя может быть нанесен уникальный серийный номер RFID-метки или наклейки.
Информационно-декоративный слой может быть выполнен с полноцветной печатью.
Наклейка оснащена встроенной RFID-меткой, отвечающей стандартам ISO 14443, ISO 15693, ISO18000, ISO 11784/IS011785. Такая наклейка, прикрепленная к тыльной стороне мобильного телефона, заменяет пластиковые карты и брелоки и может использоваться в транспортных системах в качестве социальной карты, карты лояльности, для прохода на охраняемые территории.
Основное назначение наклейки: использование в качестве замены традиционной транспортной карты, позволяющей оплатить проезд в метрополитене и других видах городского и пригородного транспорта путем прикладывания или поднесения карты к считывающему устройству на транспорте.
Недостатком такого устройства является то, что в нем отсутствуют возможности, препятствующие влиянию различных электронных устройств, таких как телефон, на работу RFID-метки, вследствие чего невозможно обеспечить стабильное считывание информации.
Задачей заявленного устройства является исключение недостатков ближайшего аналога, а именно исключение влияния различных электронных устройств, например, таких как телефон, на работу RFID-метки и обеспечение бесконтактного стабильное считывания информации с помощью RFID-метки.
Техническим результатом является исключение влияния различных электронных устройств, в частности телефона, на работу RFID-метки для обеспечения стабильного бесконтактного считывания информации устройством с помощью RFID-метки.
Технический результат достигается за счет того, что заявленное устройство включает слой материала, препятствующего влиянию таких электронных устройств, как например телефон, на работу RFID-метки.
Заявленное устройство может быть выполнено в виде круга, квадрата, овала, капли, прямоугольника, звезды и треугольника, толщиной > 1 мм, а именно от 1 мм до 7 мм:
- с диаметром от 20 мм до 90 мм, если устройство выполнено в виде круга;
- с диаметром в закругленных частях от 20 мм до 90 мм, а также с длиной или шириной от 20 мм до 90 мм, если устройство выполнено в виде овала или капли;
- с длиной любой из сторон от 20 мм до 90 мм, если устройство выполнено в виде прямоугольника и треугольника;
- с длиной сторон от 20 мм до 90 мм, если устройство выполнено в виде квадрата.
С внешней стороны заявленное устройство содержит клейкий слой, позволяющий использовать его в виде наклейки.
В общем виде заявленное устройство представляет собой устройство с функцией бесконтактного считывания информации со встроенной как минимум одной RFID-меткой, выполненное в виде многослойной конструкции, включающей слой листового инлея, состоящий из соединенных между собой слоев пластика, с расположенными между ними как минимум одним чипом и как минимум одной антенной, слой с ферромагнитной защитой, прикрепленный к одной стороне слоя листового инлея при помощи клеевого слоя, выполненного из термоплавкого клея с температурой плавления 65-180°С, включающий ферромагнитный порошок и обеспечивающий стабильное бесконтактное считывание устройством информации, информационно-декоративный слой, с нанесенной на него как минимум одной RFID-меткой, прикрепленный к другой стороне слоя листового инлея при помощи клеевого слоя, выполненного из термоплавкого клея с температурой плавления 65-180°С, защитный слой ламината, соединенный с информационно-декоративным слоем и препятствующий деформации изображений на информационно-декоративном слое, внешний слой из полиуретановой смолы, расположенный поверх защитного слоя ламината и закрывающий торцы устройства, а к внешней стороне слоя с ферромагнитной защитой присоединен клейкий слой, обеспечивающий крепление к плоской поверхности и содержащий чувствительный к давлению клей, не переходящий в твердое состояние после нанесения.
Конструктивно заявленное устройство включает следующие слои: внутренние клеевые слои, выполненные из термоплавкого клея с температурой плавления 65-180°С; внешний клейкий слой, содержащий чувствительный к давлению клей, не переходящий в твердое состояние после нанесения; слой с ферромагнитной защитой; слой листового инлея; информационно-декоративный слой и внешний слой из полиуретановой смолы.
Наглядно расположение слоев в заявленном устройстве проиллюстрировано на фиг. 1-5.
На фигуре 1 проиллюстрировано заявленное устройство в разрезе, с расположением слоев и указанием следующих позиций:
1 - Слой с ферромагнитной защитой;
2 - Слой листового инлея;
3 - Информационно-декоративный слой;
4 - Внешний слой из полиуретановой смолы;
5 - Клеевой слой, выполненный из термоплавкого клея с температурой плавления 65-180°С;
6- Защитный слой ламината (Оверлея);
7- Клейкий слой, содержащий чувствительный к давлению клей;
На фигуре 2 проиллюстрирован частный случай заявленного устройства в разрезе, выполненного в виде круга, с иллюстрацией расположения слоев в устройстве.
На фигуре 3 проиллюстрирован частный случай заявленного устройства, выполненного в виде круга, с расположением всех слоев в готовом изделии.
На фигуре 4 проиллюстрирован частный случай выполнения заявленного устройства в виде круга (вид сверху).
На фигуре 5 проиллюстрирован внешний вид заявленного устройства (вид сбоку) в частном случае выполнения в виде круга.
Слой с ферромагнитной защитой содержит материал, включающий ферромагнитный порошок, в качестве такого материала может быть использован пластик, винил или резина. С внешней стороны на него нанесен клейкий слой для возможности крепления устройства к плоской поверхности.
Обеспечение стабильного бесконтактного считывания информации за счет использования в заявленном устройстве слоя с ферромагнитной защитой заключается в следующем.
Как правило, катушки индуктивности излучающего и приемного устройств настроены так, чтобы резонанс был на рабочей частоте.
В состав устройств, подобных заявленному устройству, входят согласующие цепи. Однако наличие проводящей поверхности (например, батареи, заземления, металлического корпуса) препятствует нормальной связи из-за эффектов экранирования этих устройств. Поток, генерируемый считывающим устройством, проходит по проводящему слою, вызывая вихревые токи. Эти токи генерируют противоположно направленный поток, уменьшая эффективность связи.
В то же время проводящий материал, находящийся рядом с одной из катушек устройств, уменьшает их индуктивность. В результате резонансная частота смещается от рабочей, что увеличивает число отказов и препятствует эффективному установлению связи.
Уменьшение индуктивности вызвано увеличением потерь в катушках из-за потерь в проводящем материале, обусловленных вихревыми токами. В результате возрастает сопротивление катушки по постоянному току, а добротность контура падает. Согласующей схеме очень трудно компенсировать изменение частоты и добротности.
Анализ и измерения параметров индуктивно связанных устройств показали, что эти параметры можно улучшить путем использования слоя с ферромагнитной защитой, включающего ферритовые материалы, такие как ферромагнитный порошок. Управляя магнитным потоком, эти материалы обеспечивают превосходное экранирование устройств в таких критичных к помехам приложениях, как передача электроэнергии и беспроводная связь ближнего радиуса действия.
Слой с ферромагнитной защитой очень гибкий и поэтому очень удобен для использования RFID-меток.
Слой листового инлея включает два слоя пластика, с расположенными между ними как минимум одним чипом (микросхемой) и как минимум одной антенной.
На поверхность информационно-декоративного слоя может быть нанесен уникальный серийный номер.
Информационно-декоративный слой может быть выполнен с полноцветной печатью.
Защитный слой ламината (оверлей) выполнен из прозрачного листа ПВХ (поливинилхлорида), служит для защиты изображений на информационно-декоративном слое, чтобы при нанесении слоя из полиуретановой смолы изображения не поплыли.
Внешний клейкий слой, расположенный с внешней стороны слоя с ферромагнитной защитой, выполнен из чувствительного к давлению клеевого состава PSA (Pressure Sensitive Adhesive). Такие клеевые составы не переходят в твердое состояние после нанесения на материал или его приклеивания, а остаются постоянно липкими.
Внутренний клеевой слой, выполненный из термоплавкого клея, нужен для крепления слоя с ферромагнитной защитой, слоя листового инлея и информационно-декоративного слоя между собой. Клеевой слой выполнен из термоплавкого клея с температурой плавления 65-180°С, который при комнатной температуре является твердым и не содержит ни воды, ни растворителя. Такой клей обеспечивает конструкции заявленного устройства необходимую твердость после склеивания слоев между собой.
Внешний слой из полиуретановой смолы выполнен из жидкого материала на основе полиуретана и нанесен он поверх защитного слоя ламината (Оверлея), с заливкой торцов изделия жидким материалом на основе полиуретана со всех сторон, что позволяет исключить отслаивание слоев в готовом изделии в процессе его использования.
Заявленное устройство оснащено встроенной RFID-меткой, отвечающей стандартам ISO 14443, ISO 15693, ISO 18000, ISO 11784/IS011785.
Такая наклейка, прикрепленная, например, к тыльной стороне мобильного телефона, заменяет пластиковые карты и брелоки и может использоваться в транспортных системах в качестве социальной карты, карты лояльности, для прохода на охраняемые территории.
Основное назначение наклейки является использование в качестве замены традиционной транспортной карты, позволяющей оплатить проезд в метрополитене и других видах городского и пригородного транспорта путем прикладывания или поднесения карты к считывающему устройству на транспорте.