一种融合自验证全息交互与区块链生命周期管理的智能包装系统及方法与流程

本发明涉及智能包装，特别是一种融合自验证全息交互与区块链生命周期管理的智能包装系统及方法。

背景技术：

1、高端消费品包装广泛采用的防伪技术，主要包括全息标签、二维码、rfid/nfc电子标签等。

2、全息标签，虽然能够实现防伪标识很难被仿造，但由于包装开启行为和全息标签失效无直接关联，存在破坏包装而保留图像标签有效的情况，依然存在真品包装被再次利用而无法识别的问题。二维码或条形码的验证信息为静态码，容易被复制和仿冒，无法判断包装是否已被开启。rfid/nfc电子标签：虽然可实现无线识别和云端验证，但标签与包装盒呈可拆卸连接或非附着结合，容易整体拆除而不破坏包装本体，且含有芯片和天线等不可降解电子部件，包装不能回收利用。

3、总之，现有的此类防伪验证标签，要么附着于包装本体而无法实现开启验证，要么很容易在不破坏包装本体的情况下与包装本体分离，原包装的防伪标识可以被完整取下，并重新贴附于另外的包装之上，存在专属包装容易被复制、仿冒且难以验证包装是否开启的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：针对现有技术中的智能包装技术，防伪标签附着于包装本体而无法实现开启验证，或者容易在不破坏包装本体的情况下与包装本体分离，存在防伪标签或结构容易被复制、仿冒或重新利用，且难以验证包装是否开启的问题，提供一种融合自验证全息交互与区块链生命周期管理的智能包装系统及方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种融合自验证全息交互与区块链生命周期管理的智能包装方法，包括以下步骤：

4、s1、制全息图标：通过印刷电路工艺，在元包装物理层的基材印制导电回路层，所述导电回路层电连接于元包装物理层的封口线电路；

5、s2、将预制的全息光刻膜对位并粘贴于所述导电回路层，使所述全息光刻膜的状态指示微区与所述导电回路层电连接；通过塑封工艺在全息光刻膜的外部固化透明保护层；

6、s3、用标准光照射所述全息图标，通过光谱仪采集所述全息图标的光谱数据，并通过电子扫描显微镜获取所述全息图标的全息图案，处理所述光谱数据和所述全息图案；

7、s4、从所述光谱数据和所述全息图案，获取所述全息图标的原始光学特征，并计算所述原始光学特征的第一哈希值；

8、s5、模拟或实验所述封口线电路处于断开状态，再次执行所述s3，从所述光谱数据和所述全息图案，获取所述全息图标的更新光学特征，进而计算所述更新光学特征的第二哈希值；

9、s6、将所述第一哈希值和所述第二哈希值分别存储于服务端的区块链；通过区块链技术，将第一哈希值和相匹配的第二哈希值与加密数字凭证nft锚定，进而生成元包装的数字身份；

10、s7、全息图标的动态验证：当服务端收到全息图标的验证光学特征时，计算所述验证光学特征的第三哈希值；

11、如果所述第三哈希值与所述第一哈希值的相似度大于或等于预设阈值，则判定为验证通过，并提示为未开启；

12、如果所述第三哈希值与所述第二哈希值的相似度大于或等于预设阈值，则判定为验证已生效，并提示为已开启。

13、本发明所述融合自验证全息交互与区块链生命周期管理的智能包装方法，通过将导电回路作为元包装物理层的一部分而非附着物，建立物理层与数据层之间的可靠锚定机制，使链上数据与具体包装物理实体一一对应，导电回路通断状态通过全息图光学特征的变化被服务端读取，用户端通过常规的ar扫描可获取全息图标的验证光学特征，当服务端收到全息图标的验证光学特征时，能够判定并获取已开启失效或验证通过为真的信息，实现同步验证元包装物理层真伪和是否开启使用，如果开启使用，将提供已开启失效的信息，降低全息图防伪标识被拆除复制或仿冒风险的基础上，实现开启即断裂的不可逆物理自验证，将物理防伪、ar交互与区块链数据管理有机融合于包装载体，实现包装载体的唯一数字身份验证，提升元包装的防伪、防复制或防替换使用的性能。

14、优选的，本发明所述所述融合自验证全息交互与区块链生命周期管理的智能包装方法，所述s7还包括步骤：

15、s71、当服务端连续收到一个数字身份对应的至少两个所述验证光学特征时，分别计算获得所述验证光学特征的第三哈希值和第四哈希值；

16、s72、如果所述第三哈希值和所述第四哈希值，分别匹配于所述第一哈希值和第二哈希值；则判定为验证通过且验证已生效，并调用所述数字身份的智能合约，执行数字资产领取。

17、作为本发明的优选方案，通过对连续收到数字身份的晾干验证光学特征进行验证，则能够确定对应数字身份的元包装物理层为验证通过后进行开启，实现开启即确权智能管理，进而执行数字资产领取，实现元包装生命周期关键事件的自动化链上执行，提升真实用户的数字资产确认的准确性，提升消费者参与回收的积极性，被动的防伪验证转化为主动的数字资产获取体验，消费者参与意愿达90%，较传统包装的参与意愿仅27%，本方案能够提升63%，提升包装产品的消费者信任度。

18、优选的，本发明所述的融合自验证全息交互与区块链生命周期管理的智能包装方法，所述执行数字资产领取，具体包括步骤：

19、s721、验证消费者身份，根据所述消费者身份调用对应的智能合约，并获取数字身份对应的数字参数；

20、s722、根据所述数字参数，验证所述数字身份在区块链的开启状态、哈希值是否有效、时间戳是否有效；

21、s723、如果所述数字身份验证通过，则制作数字资产并将所述数字资产转移至消费者，向消费者发送领取成功指令；更新所述数字身份在区块链的状态。

22、作为本发明的优选方案，通过所述具体的数字资产领取方法，能够进一步增强数字资产领取的准确性，并提升数字资产领取的效率，降低数字资产领取错误率，进一步提升用户参与验证和交互验证的积极性，提升用户使用体验。

23、优选的，本发明所述的融合自验证全息交互与区块链生命周期管理的智能包装方法，所述导电回路层和所述封口线电路均由导电油墨印制而成；所述封口线电路在断裂前的第一电阻值大于断裂后的第二电阻值。

24、作为本发明的优选方案，通过常规的导电油墨印制的量控制，能够设置所述封口线电路在断裂前的第一电阻值大于断裂后的第二电阻值，即使在封口线电路断开后后通，由于第一电阻值大于第二电阻值，可通过回收终端或检验人员进行电阻测量，降低已生效的包装本体被重复利用的可能性，进一步提升本发明所述元包装物理层的防替换和冒用防伪性能。

25、优选的，本发明所述的融合自验证全息交互与区块链生命周期管理的智能包装方法，获取所述全息图标的原始光学特征或更新光学特征，具体包括步骤：

26、对处理后的所述全息图案进行傅里叶变换，提取频域特征，计算衍射光谱分布，生成第一特征向量；

27、对处理后的所述全息图案进行表面纹理的特征提取，生成第二特征向量；

28、根据多个全息图案的差别，计算所述全息图标在不同角度下的光变响应曲线，生成第三特征向量；

29、将所述第一特征向量、第二特性向量和所述第三特征向量拼接，形成综合特征向量，所述综合特征向量v_current；所述综合特征向量用于表征所述原始光学特征。

30、作为本发明的优选方案，进一步提升获取原始光学特征或更新光学特征的全面性，降低全息图案识别误差，提升防伪识别的有效性和可靠性。

31、优选的，本发明所述的融合自验证全息交互与区块链生命周期管理的智能包装方法，所述s7具体包括步骤：

32、设定相似阈值，通过余弦相似度法或欧氏距离算法，将所述第三哈希值分别与所述第一哈希值和第二哈希值比对；

33、如果所述第三哈希值与与所述第一哈希值的第一相似度≥所述相似阈值，则判定为验证通过；

34、如果所述第三哈希值与与所述第二哈希值的第二相似度≥所述相似阈值，则判定为验证已生效；

35、否则，判定为验证未通过，并提示疑似仿冒。

36、作为本发明的优选方案，进一步提升判定的精确性，降低因判别较小相似度存在的误差，提升防伪识别的有效性和可靠性。

37、优选的，本发明所述的融合自验证全息交互与区块链生命周期管理的智能包装方法，还包括步骤s8、设置回收终端，回收元包装物理层：

38、如果所述第三哈希值匹配于所述第二哈希值，则提示消费者将所述元包装物理层投入回收终端；

39、在所述回收终端验证元包装物理层，如果识别所述所述第三哈希值匹配于所述第二哈希值，则通过所述数字身份的智能合约，向消费者发放回收奖励。

40、作为本发明的优选方案，通过回收即激励智能合约，实现包装生命周期关键事件的自动化链上执行的基础上，实现回收激励的自动化、透明化发放，解决了中心化积分平台的信任赤字问题，使包装实际回收率从30.1%提升至75.2%。包装回收事件自动触发碳积分发放，构建透明可信的回收激励闭环。

41、为实现本发明的目的，本发明提供了另一种技术方案：

42、一种融合自验证全息交互与区块链生命周期管理的智能包装系统，用于实现所述融合自验证全息交互与区块链生命周期管理的智能包装方法，包括：全息图标、ar识别终端、区块链存储端、计算模块、分析模块、控制模块；

43、所述全息图标印制于元包装物理层，设有全息光刻膜和导电回路层，能够感知元包装的开启操作；

44、所述ar识别终端，用于采集所述全息光刻膜的全息图案，并能够将全息图案传递至所述区块链存储端；

45、所述区块链存储端，用于存储元包装的数字身份和全息图标的光学特征；

46、所述计算模块用于计算所述光学特征的哈希值；

47、所述分析模块用于根据所述哈希值和数字身份，判断是否验证通过或是否验证已失效；

48、所述控制模块用于控制所述区块链存储端、计算模块、分析模块执行指令。

49、本发明所述的融合自验证全息交互与区块链生命周期管理的智能包装系统，实现防伪功能与包装本体的一体化，使包装开启行为本身成为不可逆的鉴真信号，建立物理层与数据层之间的可靠锚定机制，使链上数据与具体包装物理实体一一对应，将防伪验证、数字交互与价值分配整合于同一包装载体，提升消费者参与度。

50、为实现本发明的目的，本发明的一种技术方案：

51、一种元包装全息图标结构，用于实现所述融合自验证全息交互与区块链生命周期管理的智能包装方法，包括：依次层叠设置于元包装物理层的基材的导电回路层、全息光刻层、透明保护层；所述导电回路层通过印刷电路印制于所述基材；所述导电回路层电连接于元包装物理层的封口线电路；所述全息光刻层附着于所述导电回路层；所述全息光刻层设有状态指示微区和全息图案，所述状态指示微区电连接于印刷电路层；所述透明保护层附着于所述全息光刻层。

52、本发明所述的元包装全息图标结构，将导电回路作为包装结构的一部分而非附着物，实现开启即断裂的不可逆物理自验证，实现导电回路通断状态通过全息图光学特征的变化被读取，全息图在撕开前后呈现两种不同的、可被ar系统识别的光学状态，从静态防伪标识升级为动态状态传感器，实现视觉防伪、ar识别锚点、开启状态载体和数字资产入口四重功能，实现物理包装开启状态与链上数据的唯一锚定，配合服务端的数据处理和区块链技术，能够自动触发数字资产所有权转移，无需第三方介入，导电回路无需通信元件，通过全息图光学状态变化间接感知回路断裂，降低成本、提升可靠性。

53、优选的，本发明所述的元包装全息图标结构，所述全息光刻层的可视角度设置为115~125°。

54、作为本发明的优选方案，通过设置所述全息光刻层的可视角度，用于使移动终端在0°至60°的握持角度范围内完成全息图光学特征提取，覆盖人眼自然观察范围为正视范围的±60°，提升消费者的观看体验；全息图的可视角度越宽，意味着其微纳结构的复杂度和信息密度越高，使得通过扫描或拍照复制全息图的难度显著增加，进一步提升防伪性能；并且，能够配合ar引擎采集全息图的光学特征，提升全息图标特征采集和提取的完整性，有利于快速提取和验证，提升用户使用体验。

55、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

56、1、所述智能包装系统，通过全息图的光学状态变化承载包装开启状态信息，消费者通过移动终端扫描即可完成真伪验证和开启状态检测，实现物理包装与数字世界的互联互通。ar验证通过后自动触发数字资产领取，将线下消费行为与线上数字权益分配有机结合，为高端消费品提供了从防伪验证到数字资产确权再到回收激励的完整线上线下闭环体验。所述元包装不仅适用于传统线下零售场景，亦可通过其ar交互界面和区块链数字身份，无缝接入品牌方的线上元宇宙空间，成为连接物理消费与数字体验的桥梁，是适应未来线上线下融合消费模式的智能包装解决方案；

57、2、通过将导电回路作为元包装物理层的一部分而非附着物，建立物理层与数据层之间的可靠锚定机制，使链上数据与具体包装物理实体一一对应，导电回路通断状态通过全息图光学特征的变化被服务端读取，用户端通过常规的ar扫描可获取全息图标的验证光学特征，当服务端收到全息图标的验证光学特征时，能够判定并获取已开启失效或验证通过为真的信息，实现同步验证元包装物理层真伪和是否开启使用，如果开启使用，将提供已开启失效的信息，降低全息图防伪标识被拆除复制或仿冒风险的基础上，实现开启即断裂的不可逆物理自验证，将物理防伪、ar交互与区块链数据管理有机融合于包装载体，实现包装载体的唯一数字身份验证，提升包装的防伪、防复制或防替换使用的性能；

58、3、防伪功能嵌入包装本体而非附着于表面，导电回路的不可逆断裂使每次包装开启构成一次唯一的、不可复制的物理数字签名。任何试图回收真包装灌装假货的行为必然导致回路断裂，从物理法则层面杜绝了真瓶装假酒的造假模式。经测试，本发明的自验证成功率达99.2%；

59、4、全息图的双状态光学特征哈希值与区块链数字身份（nft）绑定，实现了物理包装与链上数据的唯一对应关系，解决了现有区块链溯源方案中链上唯一、链下不唯一的脱节问题；

60、5、将被动的防伪验证转化为主动的数字资产获取体验，消费者参与意愿达90%，较传统包装的27%提升63个百分点，消费者参与度的显著提升；

61、6、将物理防伪、数字交互与数据管理三大功能模块集成于单一包装载体，无需额外的防伪标签、rfid芯片或二维码贴纸，综合成本可控将物理防伪、数字交互与数据管理三大功能模块集成于单一包装载体，无需额外的防伪标签、rfid芯片或二维码贴纸，综合成本可控。

62、7、所述智能包装系统，通过全息图光学状态变化承载包装开启状态信息，消费者通过移动终端扫描即可完成真伪验证和开启状态检测，实现物理包装与数字世界的互联互通。ar验证通过后自动触发数字资产领取，将线下消费行为与线上数字权益分配有机结合，为高端消费品提供了从防伪验证到数字资产确权再到回收激励的完整线上线下闭环体验。所述元包装可作为连接物理消费与数字世界的桥梁，适应未来线上线下融合的消费模式。