具有用于封装产品的射频验证系统的封装的制作方法

具有用于封装产品的射频验证系统的封装
1.相关申请的交叉引用
2.本专利申请要求2019年3月15日提交的美国专利申请第16/354,730号的优先权，该专利申请的内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
3.所述的实施方案整体涉及零售封装。更具体地，本实施方案涉及使用通信系统诸如近场通信(“nfc”)的“智能”封装，以便在用户打开封装时提供自动激活、验证等。


背景技术：

4.连通封装或“智能”封装可包括特定传感器或通信工具以追踪运输中的封装件，或向消费者提供关于产品的附加信息(例如，通过数字应用程序或可视显示器)。此类工具只是提供信息。当用户打开或接纳(receive)封装时，此类工具不参与产品的激活、验证等。


技术实现要素：

5.一些实施方案包括封装，诸如封套或盒子。
6.作为封套，该封装可包括开口或腔体，该腔体可容纳(contain)在使用之前需要激活或受益于激活的产品(例如，礼品卡、信用卡、会员卡或其他合适的产品)。数据芯片(例如，rfid芯片，该rfid芯片可以是nfc芯片等)可嵌入该封装内，或附连到该封装的表面(内部或外部)，并且可与用户的个人电子设备结合使用以激活容纳在该封装中的产品。
7.就无源数据芯片(例如，由芯片附近的另一设备根据需要临时无线供电的芯片)而言，诸如无源nfc芯片，例如，如果用户的个人电子设备(诸如具有nfc收发器的移动电话)在范围之内，则该电子设备可识别该nfc芯片，并且经由该电子设备自动初始化产品的验证或激活。有利地，不需要(例如，有源nfc芯片的)向外搜索功能。
8.该封装可由不同于产品的材料形成(例如，该封装可由基于纤维素的材料形成，而产品可由塑料和/或金属材料形成或包括塑料和/或金属材料)。例如，该封装可完全由可回收利用的材料制成，例如由纸材、模制纤维、瓦楞纸板等制成。在一些实施方案中，该封装的全部或部分可由聚合物材料制成。在任何情况下，该封装均可由无线电传输材料形成。该封装可包括用于接纳不需要验证或激活的第二产品的附加空间。
9.在一些实施方案中，该封装可采用封套的形式，特别是由分层面板构成。在该分层面板的层叠结构内，可形成接纳通道，使得数据芯片被平坦地隐藏在该封装的面板内。这为芯片提供了保护、为面板提供了美观浮雕，并且例如，就卡产品而言，提供了沿着封套的平坦平面平滑插入产品。可提供附加装运封装件(诸如具有撕条的瓦楞纸封套)，将成品封装件(例如，封套)装运给最终用户以保护成品封装件。
10.有利地，这改进了现有系统，该现有系统具有例如可提供较困难的客户体验的手动验证或激活。与需要用户手动拨打激活热线或手动导航到网站的现有系统相比，通过消除进行验证或激活的这些障碍，客户体验得以改善。通过设计自动验证或激活封装产品的
智能、连通的封装，对用户的影响最小化，使效率以及用户体验得以改善。
附图说明
11.通过以下结合附图的具体实施方式，将容易理解本公开，其中类似的附图标号指代类似的结构元件，并且其中：
12.图1示出了具有卡产品的封装系统。
13.图2示出了图1中所示的封套形式的成品封装件。
14.图3a示出了图2中所示的成品封装件的分解图。
15.图3b示出了沿图2的线3b
‑
3b截取的横截面示意图。
16.图4a示出了具有被放入装运封装件中的封套的封装系统的打开构型。
17.图4b示出了展示出被闭合的装运封装件的闭合构型。
18.图5示出了封装和示出的电子设备的示意图，该封装被打开并且数据芯片与该电子设备通信。
19.图6示出了封装和示出的电子设备的示意图，该封装被打开并且数据芯片与该电子设备通信，并且电子设备与服务器通信。
具体实施方式
20.现在将具体地参考在附图中示出的代表性实施方案。应当理解，以下描述不旨在将实施方案限制于一个优选实施方案。相反，其旨在涵盖可被包括在由所附权利要求书限定的所述实施方案的实质和范围内的另选形式、修改形式和等同形式。
21.产品封装是顾客体验中不可分割的部分。它将顾客引入到他们的产品中，并且可以影响顾客对产品和创建产品的公司的感受。允许个人自动验证或激活产品(消除使用它们的任何屏障)的无缝封装可能是特别期望的。
22.同样，公司可能对封装成本敏感，并且可能希望推广环保的封装。某些封装材料由于其加工而使得成本较高，并且虽然工程师可能能够设计单一组分的封装，但某些材料的成本可能过高。在材料使用方面优化封装可有助于保持低成本，并且如果进展顺利，则可能不会妨碍并且可能促进积极的用户体验。由可回收利用和/或可生物降解的材料(诸如纸材或其他基于纤维素的产品)制成的封装可减少环境影响。文字上具有趣味性并且提高用户对其所含产品的初始体验的封装可提升产品或品牌的声誉，从而吸引新顾客并留住老顾客。
23.本文档中所描述的封装通过平衡智能连通和效率、结构坚固性、环保材料和美观元件来实现这些和其他有益特性。
24.该封装可以是人们可期望在零售店的货架上找到并且可在购买后打开以直接使用他们的产品的零售封装(即，用于容纳产品并将其传送给用户诸如可用于零售环境中的成品封装，或者可以在外部装运封装件内运送给客户的成品封装件)。该封装所容纳的产品可以是例如信用卡、礼品卡、会员卡等；或电子设备诸如，例如膝上型电脑、平板电脑或智能电话。
25.封装产品可能需要验证，或者可能需要激活(例如，信用卡或礼品卡)。可由被授权用户发起验证或激活。封装可包括可与用户的电子设备进行通信以实施验证或激活功能的
电子器件，诸如nfc芯片。例如，与电子设备进行通信以进行验证或激活的所需电子器件中的一些电子器件可容纳在封装内而非产品内。有利地，这允许增加产品内的空间和效率，使得仅用于验证的电子器件不容纳在产品内。对于具有较小的设计占有面积的产品而言，或如果产品仅需要一次性激活或验证，这尤其有益。
26.以下参考附图讨论这些和其他实施方案。然而，本领域的技术人员将容易地理解，本文相对于这些附图所给出的详细描述仅出于说明性目的，而不应被理解为是限制性的。
27.图1示出了包括产品100、成品封装200和装运封装件300的封装系统10的示意图。在图1和图2中，封装200被示出为双折封套构型，并且包括验证电子器件，诸如数据芯片214(在图3a中以分解图示出)，例如无源数据芯片214。数据芯片214可以是包括芯片部分和天线部分的数据标签。产品100可以是卡产品诸如信用卡。产品100可包括限定卡产品的平坦表面的大致周边的纵向表面104和横向表面103。产品100可包括附加芯片102，该附加芯片不用于产品的验证或激活—相反，其可被绑定到账户，使得卡产品可用于例如在信用和/或银行系统中提取针对用户的账户的信用。
28.参照附图将会知道，可将产品100插入到封装200的接纳部分206中。保持面板208可在产品100接纳部分206上方延伸，以在将产品100设置在由接纳部分206的下表面形成的凹坑内时帮助保持产品100。当将产品100设置在封装200中时，压花边缘210可以相似地接合产品100。例如，如图2所示，封装200通常可具有双折构型，该双折构型具有在其中保持产品100的第一面板204。封装200可围绕折叠部分212折叠以由相对的第二面板202闭合。
29.继而，装运封装件300可在接纳部分306中接纳封装200，该接纳部分的尺寸被设定成紧密地将封装200保持在其中(例如，参见图4a和图4b)。装运封装件300的面板302可在装运封装件300的面板304上折叠并闭合，通过粘合剂308(诸如粘合条、热熔胶等)附接。当闭合时，撕条310可由用户移除以打开面板302并移除封装200。
30.返回图3a，示出了封装200的分解图。在一些实施方案中，封装200包括层压在一起的多个层(例如，使用纸面板之间的涂层的高频焊接)。如图3a和图3b所示，封装200、封装200可被配置为上面板，该上面板包括相对的第二面板202、第一面板204和保持面板208的表面。框架面板216可将数据芯片214的至少一部分“夹在”框架面板216与第一面板204的相对表面之间(例如，可如此夹置芯片214的天线215)。继而，框架面板216被“夹在”第一面板204的相对表面与构成接纳部分206的下表面的面板之间。如此，面板204和部分206可粘结到面板216。另外，面板202和面板220也粘结在一起。内周边218可限定开口并且与下面板配合以用作接纳部分。图中所示的数据芯片214的放置方式并非限制性的，其可被设置在各种可接受的位置，例如，朝向封套的中心、上部或用于其设置的其他合适的空间。
31.在一些实施方案中，凹坑、狭槽、开口或其他凸出特征部226可在面板204和部分206之间接纳数据芯片214的至少一部分。这实现了两种目标：保护数据芯片214，并且还保持了平坦的构型，使得面板204和部分206均不包括显示下层数据芯片214的任何鼓包或凸起。在一些实施方案中，凸出特征部226可位于面板中的一个或多个面板中，并且面板的位置是灵活的。数据芯片214的芯片部分217的厚度可大于天线215的厚度，天线215可以基本上是平坦的，使得其可直接层压在两个相邻的面板之间。数据芯片214可通过例如粘合剂、聚乙烯背衬或其他固定方法附连到面板中的一个或多个面板。在一些实施方案中，天线215可以是例如导电金属迹线，诸如铜、铝、银等。在一些实施方案中，数据芯片214(例如，nfc芯
片)或其天线可以直接印刷在纸材或其他纤维素基材上，诸如面板中的一个面板(例如，在铜、银、铝或作为油墨的其他金属迹线中)。
32.在一些实施方案中，数据芯片214是无源的(例如，无源nfc芯片)，并且不需要接收数据来按预期操作。它可以从靠近它的设备(例如，具有nfc读取器的个人电子设备)以无线的方式通电(例如，供电)，然后可以从数据芯片214接收数据。另外，设想了其他供电和激活数据芯片214的模式，例如与封装的特定特征部进行交互。虽然通常讨论了与nfc技术的关系，但是也可以设想其他数据和能量传输的模式，诸如不同的射频(rf)方案，如rfid、蓝牙、声音、wi
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fi或其他数据和能量传输模式。在一些实施方案中，数据/能量传输可以不需要电源。在其他实施方案中，封装可包括有源数据芯片(例如，有源nfc芯片)，该有源数据芯片包括数据芯片和电源(例如，电池，诸如微型电池)。当封装被打开时，数据芯片可被供电并且开始搜索电子设备以实施验证功能、激活功能等。此类系统的附加细节可见于2018年9月18日提交的共同未决的美国专利申请第62/732,740号，该申请以引用方式全文并入本文用于所有目的。
33.封装200或装运封装件300可由无线电传输材料制成，例如基于纤维素的材料、木质材料、非金属聚合物材料等。通过将无线电传输材料用于封装200，使得来自数据芯片214的通信更容易(特别是例如，如果产品100由金属材料制成，诸如金属卡形产品，诸如信用卡)。在一些实施方案中(例如，在封装200可包括相对较少的无线电传输材料或非无线电传输材料的情况下)，封装200可设置有射频(rf)透明特征部，诸如孔或天线窗口，使得数据芯片214可通过封装200进行通信。
34.如前所述，封装部件可由可循环利用材料(例如，可生物降解或可堆肥的材料)组成。如果并且当顾客选择处理封装时，因为封装是可循环利用或基于纤维素的，因此可对封装进行简单地再循环利用而无需材料分离(例如，在单流再循环利用程序中)。在一些实施方案中，在回收之前，可将与封装系统10相关联的任何电子器件从封装中移除。
35.返回自动激活和验证特征，在一些实施方案中，可预编程数据芯片214以仅当满足特定标准时才允许发起激活验证过程(例如，由特定目标用户触发发起)。
36.例如，用户可以从公司订购新的信用卡。公司可以为该特定用户准备信用卡(产品100；参见例如图5)。可将信用卡封装在包括数据芯片214的封装200内。此时，信用卡未激活，并且无法使用。数据芯片214可被预编程有数据，该数据至少表示容纳在封装内的特定卡的识别信息，该特定卡的目的地是特定用户。可加密或以其他方式保护数据芯片214上的数据，使得其信息不可被未授权用户发现。
37.用户的个人电子设备40可能已经与用户的唯一账户(例如，来自用户先前使用其个人电子设备来使用或访问的账户)相关联。当用户接纳封装在封装200内的信用卡时，用户可将其个人电子设备40带到其个人电子设备的数据芯片读取器的范围内。当数据芯片214在此类范围内时，其可将表示特定卡的识别信息的数据发送到个人电子设备40。个人电子设备可与公司的远程服务器通信，以确定用户的个人电子设备40上的唯一账户是否匹配信用卡的预期接收人的账户。如果匹配，则服务器可以激活信用卡(或者向个人电子设备发送在设备上发起激活过程的信号)。否则，信用卡的激活将不会发生，并且将不会发起激活过程。
38.在一些实施方案中，数据芯片214可被预编程有数据，该数据表示至少两条信息：
(1)容纳在封装内的特定卡的识别信息，该特定卡的目的地是特定用户；以及(2)特定用户的账户的识别信息。后一种信息可用于提供网关功能，例如导致在设备40上触发另一个步骤，诸如显示验证和激活的选项的用户界面。在一些实施方案中，在封装200上可存在视觉指示器，诸如图标，以指示主动封装功能性。在一些实施方案中，视觉指示器可包括指令，诸如“激活、唤醒设备并保持在下方”。视觉指示器可靠近数据芯片214所在的位置或在数据芯片214所在的位置之上，从而将提示用户将封装带到电子设备附近。当数据芯片214被带到个人电子设备40的范围内时，数据芯片214可仅向电子设备40发送特定用户的账户的识别信息。如果该账户信息不匹配或不以其他方式可接受地对应于与电子设备40相关联的账户信息(如由数据芯片214或由电子设备40本身确定)，则信用卡的激活将不会发生，并且将不会发起激活过程。在一些实施方案中，可能需要在使用数据芯片进行第一验证之前、之后或并行进行第二验证。例如，可能需要生物识别步骤，作为第二验证，例如，可能需要指纹验证、面部识别验证、语音验证或其他生物识别验证以便激活或验证产品。
39.更具体地，在无源系统中，nfc芯片充当一种信号标牌类型，从而不需要主动接收或信号搜索；其仅向外广播到具有nfc接收器的电子设备。因此，当数据芯片214与特定目标用户账户相关联时，如果不与特定用户相关联的设备被带到不属于该特定用户的接收器附近，则不采取任何动作，或将采取通用行动(例如，打开通用产品网站，例如，或警示公司或个人非目标用户已将数据芯片214带到非目标接收器的范围内)。
40.转到图5和图6，在一些实施方案中，数据芯片214可被预编程为在与用户账户相关联的任何电子设备上开始激活或验证过程，该用户账户继而与容纳在封装200内的特定类型的产品(该产品100可能正在等待激活或验证)的购买相关联。如果产品是可替代的，但仍然需要激活，例如，就现金卡而言，则这允许数据芯片214识别属于具有该可替代产品的已验证订单的个人的对应电子设备40。如此，电子设备40可与公司的(例如，产品的卖方)物流平台进行交互，使得关于产品100的信息可与适当的电子设备40共享。一旦产品100被验证或激活，电子设备40就可与物流平台通信以通知公司订单完成。类似地，在主动芯片配置中，电子设备40可与有源数据芯片214通信并禁用任何进一步的激活或认证尝试。
41.就不可替代产品而言，例如，诸如需要激活的特定目标用户的信用卡，数据芯片214可例如广播特定于与该卡相关联的账户或与该卡相关联的用户的信号。如此，接收该信号的电子设备40可与公司的(例如，产品的卖方)物流平台进行通信或交互，使得关于产品100的信息可以仅与绑定到该卡的目标用户的适当电子设备40共享。一旦产品100被验证或激活，电子设备40就可与物流平台通信以通知公司订单完成。如果数据芯片是有源的而不是无源的，则电子设备40可与数据芯片214通信并禁用任何进一步的激活或验证尝试。
42.电子设备40(例如用户的移动电话、平板电脑、智能手表、膝上型电脑、台式计算机等)包括主体400，该主体400可容纳电子设备40的电子器件，并且通常可包括屏幕402，例如触摸屏(或其他用户界面)。对于特定产品诸如信用卡，先前可以通过手动拨打电话号码、手动导航到网站并在网站上键入信息，或者经由基于应用程序的过程来完成激活和验证，其中用户以某种方式手动验证自身，然后确认其已持有该卡。可提示用户按照贴附于信用卡的贴纸上的指令开始该过程。虽然手动验证选项(诸如将允许其他激活或验证模式的选项中的一个选项)可能是有用的，并且可被包括在一些实施方案中，作为回退选项，图5和图6示出了最初如何避免该手动过程的示例。
43.在一些实施方案中，如果封装系统10或封装200处于未打开状态，则可使得相对于容纳在封装系统10内的任何产品(例如，通过禁用数据芯片214)未执行或将不执行自动激活或验证。然而，在无源数据芯片被配置为在不同电子设备(即，目标设备和非目标设备)处产生至少两种功能的情况下，不需要此类禁用，因为在被带到靠近非目标电子设备时，芯片已经被有效地禁用。
44.图5示出了封装200(具有产品100)和电子设备40的示意图。封装200的数据芯片214被示出为，例如通过电子设备40中的nfc收发器410，与电子设备40通信，该nfc收发器410可用作读取器和发射器。如封装200和电子设备40之间所示的箭头所示，该通信可以是双向的，或者可以是从数据芯片214到收发器410的单个方向的。参照封装200，在封套垫带面板202打开的情况下，可在封套的腔体(例如，接纳部分206)内显露出产品100。如所描述的，产品100可以是一种类型的卡，例如信用卡、借记卡、礼品卡、会员卡等。然后目标用户，例如产品100的购买者，可从封装200中取出产品100。
45.如图5所示，当数据芯片214通过nfc收发器410与电子设备40通信时，电子设备40的屏幕402可显示图形用户界面406。图形用户界面406可包括例如关于产品100的文本信息，例如对产品的描述、序列号或识别号、或对用户有用的其它信息。在一些实施方案中，如图5所示，图形用户界面406可包括表示产品的图像408。用户可通过在屏幕402上触摸、轻击、滑动等与图形用户界面406进行交互。屏幕402可显示关于产品100的其他图像或信息，或者可在如屏幕402上显示的三个维度上虚拟地放大、缩小、平移或旋转产品的图像408。图形用户界面406还可包括用户界面激活元件404，例如用户可与之交互的屏幕上按钮。
46.用户界面激活元件404可执行功能，例如经由电子设备40发起产品100的激活或验证。在一些实施方案中，不需要用户的进一步交互来激活他们的产品。从用户的角度来看，只需打开封装并轻击他们的智能电话上的激活按钮即可完成激活。在非目标用户设备与封装件200交互的情况下，激活元件404可变为灰色或不可用于选择。在一些实施方案中，如果非目标用户设备尝试激活产品100，则图形用户界面406可以不同或完全不存在。
47.虽然附图总体上将封装200示出为封套构型，其中激活数据芯片214嵌入在封套的面板之间，但该构型可采用不同的形式，例如，附接到封装200的外部，或嵌入或附接到封装200的拉片、撕条、封盖或其他可移除或可破坏的部件。在任何情况下，数据芯片214可通电(诸如通过微型电池224，其可被排除在无源芯片中)，或者可由电子设备40或其nfc收发器410的电磁场激活。如此，例如通过将电源和数据芯片容纳在封装200内或利用外部电子设备的自有能量来为数据芯片供电，而不是将单独的电源或数据芯片集成在卡产品上，例如，可避免在卡内构造附加电子器件的难题，包括增加的附加电子器件的尺寸和重量等。在一些实施方案中，如果包括单独的电源，诸如微型电池，则其可容纳足够的能量(即，电池寿命)以维持从容纳产品100的封装200被运输到目标最终用户打开封装200并完成激活过程的预期持续时间。这是有利的，因为这降低了电源复杂性，并且将相对较大的nfc电子器件移出特定产品100(诸如卡产品)中的小体积容限，并且将其移入封装内的较大容许体积中。
48.转到图6，示出了封装200和电子设备40的示意图，其中封装200被打开并且电子设备40与服务器50通信，诸如可包括物流平台的外部设备或网络。在一些实施方案中，电子设备40可与服务器50通信，以便实施验证、激活或其他智能封装特征。服务器50可包括数据库、服务器、互联网、网络或基于云的服务器特征部中的一者或多者，使得产品100可被验证
或激活。
49.如上所述，数据芯片214例如通过发射器222将信号广播到电子设备40。数据芯片214可被预编程为仅在建立与特定用户的电子设备的通信时才开始激活或验证过程。在一些实施方案中，这可通过将信息编程到数据芯片214中来实现，该数据芯片214可识别存储在与用户的身份相关联的电子设备40中的电子信息。这有助于防止数据芯片214通过不属于其预期的特定用户的设备发起激活过程。例如，数据芯片214可包括被授权用户的用户id，并且可仅与具有匹配用户id的电子设备40通信(例如，在电子设备40的操作系统内)。可使用其他软件、固件、硬件等。在一些实施方案中，设备或用户身份可由第三方源提供，诸如在电子设备40上访问的基于网络的应用程序。就这一点而言，为了使数据芯片214启动验证或激活功能，可能需要用户访问此类应用程序，以便继续进行设备或用户识别。
50.封装被构造成提供清洁的一体外观。这有助于增强该封装以及产品100的高品质和坚固的特性。为了实现这种外观，使接缝、间隙和形状畸变被最小化。封装可为特定颜色，例如，品牌标识符颜色。在一些实施方案中，封装的可见表面可主要为白色。
51.封装的部件可由一个或多个坯件形成。在一些实施方案中，坯料由单个连续基底形成，诸如例如基于纤维素的材料，如硬纸板或纸板。在一些实施方案中，封装的内部表面可例如用涂层进行表面处理或涂覆以保护成品。形成不具有坯件的粘合剂的插片、垫带和区域，使得粘合剂在成品封装中不可见。在一些实施方案中，可省略粘合剂并且以另一种合适的方式(例如，通过机械性互锁或压力配合)来附接各个垫带和插片。折叠线可通过例如沿线弱化基底形成，诸如通过穿孔、材料压碎、刻痕、斜切割等。
52.在一些实施方案中，任何表面修整可在部件从坯料切割下来之后，或者另选地在将坯料切割成单独片材之前进行，以便装配成最终封装件。此外，一些操作可以同时执行。
53.另选地，被描述为由基于纤维素的材料(诸如纤维素纤维材料，如纸材)形成的部件的部分或全部可以替代地由聚合物材料形成，或涂覆在材料中，使得它们可层压在一起或以其它方式彼此粘附。合适的聚合物材料包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、包括这些聚合物中的一种或多种聚合物的聚合物共混物、或包括这些聚合物中的一种或多种聚合物的共聚物。封装的全部或一部分表面可被涂覆或层压，这可提高诸如刚度之类的结构强度特性，并且可保护封装内的产品或避免刮擦。
54.另外，封装能够以具有成本效益且环境友好的方式来制造。在一些实施方案中，封装部件可由单个一体成形的材料件构造而成。单个一体成形的材料件可以是折叠成单独地或在封装容器的腔内保持和固定产品的构型的可折叠材料。在一些实施方案中，可折叠材料可以是通过单一操作(例如，单一冲切操作)切割而成的单个材料件。在一些实施方案中，可折叠材料可由原材料(例如，材料片或材料卷)冲切而成。通过单一切割操作切割而成的单个一体成形的材料件可有利于高效且可再现的制造。此外，此类制造可通过在制造期间减少废料来减少浪费。
55.众所周知，使用个人可识别信息应遵循公认为满足或超过维护用户隐私的行业或政府要求的隐私政策和做法。具体地，应管理和处理个人可识别信息数据，以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化，并应当向用户明确说明授权使用的性质。
56.为了说明的目的，前述描述使用具体命名以提供对所述实施方案的彻底理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，不需要具体细节，以便实践所述实施方
案。因此，出于例示和描述的目的，呈现了对本文所述的具体实施方案的前述描述。它们并非意在穷举或将实施方案限制到所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是，鉴于上面的教导内容，许多修改和变型是可行的。