技术领域
[0001] 本
发明涉及防伪瓶盖，具体涉及一种基于低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖及其防伪系统。
背景技术
[0002] 现有用于酒类防伪的技术手段，按出现年代的早晚列举，包括了瓶身结构防伪、激光防伪标签、二维码验证防伪、RFID/NFC标签防伪等。
[0003] 随着科技的进步和技术的普及，利用特殊的瓶身结构设计和制造工艺来防伪，已经没有任何作用了。而其他的这些防伪技术手段，也已被事实证明无法真正起到防伪效果。
[0004] 1）激光防伪标签：从其生产工艺上看，只要是相同的模板，压制出来的标签就是相同的。因此，只要仿制出与生产真品标签相同的模板，即可使其防伪作用失效。
[0005] 2）二维码验证防伪：二维码本身并不能防伪，需要有一个手机APP应用端和企业商品信息
数据库的配合才能实现防伪的效果。其原理是通过给每个商品分配一个唯一的二维码，消费者在购买商品时通过手机APP查询二维码，核对商品信息、制造企业信息等来辨别真伪。因此，只要通过读码程序读取了真品的二维码，即可进行复制仿冒。有的企业通过限制查询的次数和时间范围来阻止仿冒后的二维码查询，但是对于酒类这种在被消费之前可能经历较长时间、较多环节的流转的商品而言，这种限制并不合理。
[0006] 3）RFID/NFC标签防伪：RFID标签在商品防伪中的做法，是将商品信息通过加密运算处理，生成商品识别码（即防伪码），并写入RFID芯片，同时也存入中心数据库。验证时通过专用阅读器读取芯片内的信息，再通过系统
软件与中心数据库内的信息进行比对。由于需要专用的阅读器，对于普通消费者来说进行验真就比较困难。但是，现在已经可以通过专用的
硬件与软件相配合来获取RFID标签内的信息（即使这些信息被加密），这就意味着RFID标签可以被复制。此外，也存在着RFID标签供应商复制相同的标签，同时提供给真品生产厂商和造假者的可能。NFC技术源于RFID，因此其防伪机制和存在的
缺陷也与RFID类似。NFC目前也没有作为所有智能手机的标准配置，因此对于普通消费者来说仍然存在进行验真的障碍。
[0007] 由于上述所有防伪手段都以酒瓶或
包装为物理载体，因此造假者能够通过回收酒瓶或包装，获取克隆真品用的“母体”。有的厂商为提高防伪的效果，需要将酒的包装打开后才能进行验真。从购买方的立场来看，这一设计无疑是非常不合理的。采用螺旋
瓶口的保健品、药品的瓶盖等也存在类似需求和问题。
发明内容
[0008] 鉴于以上情形，为了解决上述技术存在的问题，本发明提出一种基于低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖及其防伪系统，以提升采用螺旋瓶口的酒类产品、保健品、药品的防伪效果，避免被复制仿冒的情况出现。
[0009] 一种基于低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖，具有瓶盖体，所述瓶盖体内设有蓝牙仓、
电池仓和
活塞，所述蓝牙仓内设有蓝牙模
块，电池仓内设有电池，电池仓内嵌电池导电弹片；在所述瓶盖体盖于瓶口处于密封状态时，所述活塞被瓶口向上顶起，推动电池通过所述电池导电弹片与蓝牙模块的供电线路接通并给蓝牙模块供电；在所述瓶盖体从瓶口旋开后，所述活塞下落，电池与所述电池导电弹片脱离
接触，所述蓝牙模块失电停止运行。
[0010] 作为一种优选方式，所述瓶盖体内从上向下依次设有蓝牙仓、电池仓和活塞。当然，可以理解，电池仓也可以和蓝牙仓互换
位置。通过活塞顶起电池或蓝牙模块去触发电池与蓝牙模块的供电或断电。
[0011] 本
申请所述的防伪瓶盖，主要是指采用螺旋拧开或拧紧的瓶盖。本申请所述瓶盖体采用与传统白酒瓶盖一致的螺旋拧开或拧紧结构，但是高度会适当增加以容纳防伪部件。凡是采用螺旋拧开或拧紧方式的瓶盖，也可以适用本申请的防伪技术。
[0012] 在根据本发明
实施例的基于低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖中，优选地，所述蓝牙模块采用兼容蓝牙4.0以上标准的蓝牙芯片，内设有
微处理器，以运行对称加密
算法，将芯片自身物理
地址码、商品信息等进行加密，并和滚动码组合成加密信息。
[0013] 在根据本发明实施例的基于低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖中，优选地，所述蓝牙仓设有用于安装蓝牙模块的卡槽。卡槽可以设置在蓝牙仓四
角，也可以设置在对角或蓝牙仓内其它位置，所述卡槽可以是限制蓝牙模块各向移动的固定槽，作为另一种选择，也可以是仅限制蓝牙模块单向移动的滑槽。
[0014] 在根据本发明实施例的基于低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖中，优选地，所述电池仓内设有电池座，所述电池安装在所述电池座中。
[0015] 在根据本发明实施例的基于低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖中，优选地，所述蓝牙模块采用兼容蓝牙标准的蓝牙芯片。
[0016] 在根据本发明实施例的基于低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖中，优选地，所述电池为3V锂锰扣式电池(CR系列)或1.5V
碱性锌锰扣式电池(LR及SR系列)，优选直径24mm的CR24一次性锂电池。
[0017] 在根据本发明实施例的基于低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖中，优选地，所述瓶盖体为防
水结构。
[0018] 一种基于低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖的防伪系统，还包括移动终端及其应用程序和中心
数据库管理系统，所述移动终端通过蓝牙连接与蓝牙仓内的蓝牙模块进行数据通讯并供移动终端中安装的应用程序调用；所述移动终端通过联网通讯与中心数据库管理系统连接。
[0019] 在根据本发明实施例的基于低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖的防伪系统中，优选地，所述应用程序包括手机APP或微信小程序。
[0020] 一种基于低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖的防伪系统，其工作方法在于，向蓝牙模块中写入包括商品规格、出厂时间等在内的商品信息；蓝牙模块内置的微处理器运行对称加密算法，将芯片自身物理地址码、商品信息进行加密，并和滚动码组合成加密信息；蓝牙模块通电后，通过蓝牙芯片内不同的服务通道，分别定时广播数据，所述广播数据包括广播明文数据和加密信息数据；移动终端在蓝牙打开的情况下，通过其应用程序接收蓝牙模块广播的数据；或者，蓝牙模块通电后，处于休眠状态；移动终端在蓝牙打开的情况下，通过其应用程序唤醒蓝牙模块，使蓝牙模块发送数据并进行接收；应用程序将加密信息数据解密后，对比收到的明文数据和解密后的加密信息数据，若两者中包含的芯片自身物理地址码相同，则判断为真品。
[0021] 在根据本发明实施例的基于低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖的防伪系统中，优选地，在移动终端联网时，其应用程序将包括芯片自身物理地址码在内的信息以非对称加密算法再次加密生成密文数据，通过联网通讯与中心数据库管理系统连接，将得到的密文数据发送至中心数据库；中心数据库管理系统将密文数据解密，将其中包含的芯片自身物理地址码与中心数据库内存储的芯片自身物理地址码信息进行比对，若两者一致，则判断为真品，并通过联网通讯将判断结果传送至移动终端。
[0022] 在根据本发明实施例的基于低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖的防伪系统中，优选地，所述蓝牙模块定时广播数据且其广播
频率可调，优选的频率为20秒一次；或者，所述蓝牙模块一般处于休眠状态，并可被移动端应用程序唤醒。
[0023] 在根据本发明实施例的基于低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖的防伪系统中，优选地，所述明文数据包括芯片自身物理地址码和时间戳数据。
[0024] 在根据本发明实施例的基于低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖的防伪系统中，优选地，所述蓝牙模块失去电池的电
力供应/断电后，蓝牙模块启动复位机制，擦除内部所有算法和数据。
[0025] 在采取本发明提出的技术后，根据本发明实施例的基于低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖及其防伪系统，基于蓝牙芯片技术的防伪机制，较好地解决了仿制技术
门槛低、单方内部泄密、不开封不可验证、回收二次使用等问题。
具体实施方式
[0026] 下面将参照对本发明的优选的实施方式进行描述。本领域技术人员将认识到，可对这里描述的实施方式进行各种改变和
修改，而不脱离本发明的范围和精神。而且，为了使
说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。
[0027] 一种基于低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖，具有瓶盖体，所述瓶盖体内从上向下依次设有蓝牙仓、电池仓和活塞，所述蓝牙仓内设有蓝牙模块，电池仓内设有电池，电池仓内嵌电池导电弹片；在所述瓶盖体盖于瓶口处于密封状态时，所述活塞被瓶口向上顶起，推动电池通过所述电池导电弹片与蓝牙模块的供电线路接通并给蓝牙模块供电；在所述瓶盖体从瓶口旋开后，所述活塞下落，电池与所述电池导电弹片脱离接触，所述蓝牙模块失电停止运行。
[0028] 根据本申请的基于低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖，为内置蓝牙模块的特制瓶盖。其在现有瓶盖的
基础上加高，加高部分高度约1.5cm，包括三个部分：最上部设计为一个长方体的空仓即蓝牙仓，用于安装蓝牙模块，四角有卡槽设计，用于固定蓝牙模块；中部设计为电池仓，内嵌电池导电弹片，设计最大可安放直径为24mm的CR24xx系列一次性锂电池；下部设计为活塞，瓶盖处于密封状态时，活塞向上运动，顶住电池，通过导电弹片给模块供电，使模块处于工作状态。瓶盖旋开后，活塞向下坠落，电池与导电弹片脱离接触，模块失去电源供应。瓶盖防水，其具体措施在于加高的瓶盖体与传统的瓶盖一样为整体结构，只有底部一个开口，在旋紧到瓶口上时，由于活塞与瓶口压紧，同时活塞受力
变形压紧瓶盖体内壁，从而在瓶盖体内形成一个密闭的空间，实现防水目的。
[0029] 基于上述低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖的防伪系统，还包括移动终端及其应用程序和中心数据库管理系统，所述移动终端通过蓝牙连接与蓝牙仓内的蓝牙模块进行数据通讯并供移动终端中安装的应用程序调用；所述移动终端通过联网通讯与中心数据库管理系统连接。所述应用程序包括手机APP或微信小程序。
[0030] 换言之，基于上述低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖的防伪系统由特制瓶盖即上述基于低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖及其内部设置的蓝牙防伪模块、专用手机APP（和微信小程序）以及中心数据库管理系统组成。
[0031] 所述蓝牙模块为四层PCB上以SMT方式贴合低功耗蓝牙（BLE）芯片及周边组件，尺寸约为20x16mm；本实施例中，蓝牙模块以一枚CR电池作为电源，在通电状态下，本实施例中每隔20s广播一次数据信息。或者作为另一种较优的实施方式，在通电状态下，处于休眠状态，当且仅当被移动端应用程序唤醒后才广播一次数据信息。
[0032] 每一瓶酒在出厂时，根据管理需要，向模块中写入诸如商品规格、出厂时间等商品信息。
[0033] 蓝牙芯片内含微处理器（MCU），运行对称加密算法，将芯片自身物理地址码、商品信息等进行加密，并和滚动码组合成加密信息。
[0034] 通过蓝牙芯片内不同的服务通道，分别广播明文数据（包括芯片的ID、时间戳等）和加密信息，任何具备蓝牙功能的智能手机在距离产品不超过5米的圆形范围内可接收到这些数据。
[0035] 在电池耗尽或其他原因例如旋开瓶盖断电后，模块启动复位机制，擦除内部所有算法和数据。
[0036] 所述手机APP（和微信小程序）中，手机APP可在应用商店及官方
网站免费下载、安装和使用。手机微信小程序可在手机微信中搜索安装。
[0037] 手机APP和微信小程序内置解密算法，用于解密蓝牙模块广播的加密信息；解密后的数据与收到的明文数据进行比对，如果一致，则可验证为真。此验证不需要联网。
[0038] 在联网的情况下，手机APP将收到的明文信息，以非对称加密算法进行加密，发送至中心数据库管理系统。
[0039] 运行非对称加密算法所需接收端密钥，由酒类生产厂家提供，通过数据开发
接口写入APP中；用于发送数据的手机账号相关信息，包括APP账号、手机号、查询时间、地理位置等信息，也同时发送至中心数据库，用于生成防伪查询链。
[0040] 所述中心数据库管理系统中，中心数据库由酒类生产厂家维护；每一瓶酒在出厂时，将该瓶酒内置蓝牙模块的识别码，连同其他商品信息录入中心数据库；在进行联网验证时，将手机APP发来的加密信息进行解密，并于存于中心数据库内的对应数据信息进行比对，即完成在线验证。
[0041] 根据本申请的基于低功耗蓝牙技术的防伪瓶盖及其防伪系统工作过程如下。
[0042] 1. 在瓶盖内部，
自上而下依次排列：蓝牙模块、电池座、电池、活塞结构。
[0043] 2. 装配瓶盖时，由于瓶盖高度限制，活塞结构向上移动，将电池顶入电池座。蓝牙模块因而通电，开始工作，以间隔20秒一次（可调）的频率广播数据；或者，所述蓝牙模块处于休眠状态，并可被移动端应用程序唤醒。
[0044] 3. 广播的数据包括以下信息：
[0045] 1）蓝牙芯片的ID即芯片自身物理地址码，以明文广播；
[0046] 2）将蓝牙芯片ID、滚动码以及生成滚动码的时间，以对称加密算法加密得到的密文；
[0047] 3）明文和密文分别从不同的数据通道广播。
[0048] 4. 手机在蓝牙打开的状态下，在瓶盖附近（1米之内且不打开包装），移动端APP接收到瓶盖广播的信息；或者，在蓝牙模块处于休眠状态的情况下，移动端APP通过唤醒蓝牙模块使蓝牙模块广播数据，并接收到瓶盖广播的信息。
[0049] 5. APP端显示此瓶盖的ID，并对收到的密文数据进行解密。
[0050] 6. 如解密后的信息中包含的瓶盖ID与收到的明文广播的ID相同，APP显示此瓶酒为真品。
[0051] 7. 在手机联网的情况下（2G/3G/4G/WiFi），APP将瓶盖ID以非对称加密算法再次加密，得到的密文数据与其他相关信息（如手机号、地理位置等）发送至厂商中心数据库。
[0052] 8. 中心数据库将密文数据解密后，将其中包含的瓶盖ID信息与中心数据库内的产品ID信息进行比对。如比对成功，则APP显示此瓶酒系原厂出品。
[0053] 9. 当瓶盖被打开取下后，活塞结构因重力作用下坠，电池因而脱离电池座，蓝牙模块因此断电。此时存储于芯片中的加密算法等被全部清除，芯片回到原始状态。
[0054] 本发明为一种基于低功耗蓝牙芯片的酒类防伪瓶盖。其主要应用的技术是低功耗蓝牙数据传输和加密技术。它向下兼容了RFID/NFC防伪技术，并因蓝牙芯片的技术特性，进一步完善了防伪机制，同时提升了普遍适用性和便利性。
[0055] 1. 蓝牙芯片的物理地址在出厂时唯一确定，理论上只有芯片生产厂商能够修改。以此物理地址作为瓶盖的识别码，复制难度非常大。
[0056] 2. 相较于RFID/NFC芯片，蓝牙芯片能够承载更大的数据量，其内建的微处理器能够运行加密算法。因此，加密信息不是在一开始就被写入芯片，而是在芯片中对识别码进行加密运算后生成的。
[0057] 3. 芯片内建算法能够在不同的时间生成不同的滚码，从而使得同样的识别码在不同时间可生成不同的加密信息。
[0058] 4. 目前蓝牙已是各种智能手机的标准配置，因此运行专门的APP的智能手机都可用于验证酒的真伪。
[0059] 5. 由于蓝牙技术是无线数据传输技术，因此可以在不打开商品包装的情况下进行验真。
[0060] 6. 由于蓝牙芯片具备多个数据通道，因此可以同时发送采用不同加密算法处理的多组数据，分别用于离线校验和在线校验，兼顾灵活性和安全性。
[0061] 7. 在线校验中，手机APP端将用非对称加密算法加密的数据发往中心数据库进行校验。由于数据解密需要酒类生产厂家提供的密钥，因此即使因加密算法泄露而遭仿冒，其发送至中心数据库的数据也回因缺少密钥而无法被解密并进行校验。
[0062] 8. 本发明设计为瓶盖打开后，蓝牙芯片的供电即停止。由于芯片断电后将会清除全部内置信息和设置，因此即使芯片被不法分子回收，也无法用于复制防伪瓶盖，无法继续发送防伪数据。
[0063] 由此可见，基于蓝牙芯片技术的防伪机制，较好地解决了仿制技术门槛低、单方内部泄密、不开封不可验证、回收二次使用等问题。
[0064] 以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
[0065] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可实施。当然，以上所列的情况仅为示例，本发明并不仅限于此。本领域的技术人员应该理解，根据本发明技术方案的其他变形或简化，都可以适当地应用于本发明，并且应该包括在本发明的范围内。
