[0001] Die Erfindung betrifft ein Etikett zur Anbringung auf einem Gegenstand, umfassend
eine Trägerschicht, eine auf der Trägerschicht angeordnete Haftklebeschicht zur Befestigung
des Etiketts auf einer Oberfläche des Gegenstands, eine die Haftklebeschicht abdeckende,
entfernbare Abdeckungsschicht, einen elektronischen Schaltkreis, einen mit dem elektronischen
Schaltkreis verbundenen Temperatursensor und/oder Beschleunigungssensor zur Erfassung
von Temperatur- bzw. Beschleunigungsmesswerten, wie z.B. der Umgebungstemperatur und/oder
der Oberflächentemperatur des Gegenstands, eine mit dem elektronischen Schaltkreis
verbundene Antenne, wobei der elektronische Schaltkreis ein Sende-/Empfangsmodul zum
Übertragen von Daten, wie z.B. der Temperatur- und/oder Beschleunigungsmesswerte,
über die Antenne aufweist, und eine Batterie, vorzugsweise eine Festkörperbatterie,
z.B. eine Dünnschichtbatterie, zur Energieversorgung des elektronischen Schaltkreises.
[0002] Intelligente Etiketten (Smart Labels) sind bereits in verschiedenen Anwendungen im
Einsatz, insbesondere im Bereich der Überwachung von Gütern während des Transports.
Traditionelle Paketverfolgungssysteme basieren hauptsächlich auf Barcodes oder RFID-Tags,
die manuell bei jedem Übergabepunkt gescannt werden müssen. Der Vorteil von Smart
Labels gegenüber diesen herkömmlichen Systemen ist ihre Fähigkeit, in Echtzeit Daten
zu senden und zu empfangen, ohne dass manuelle Scans erforderlich sind. Dies ermöglicht
eine nahezu lückenlose Überwachung des Pakets auf seiner gesamten Reiseroute.
[0003] Für temperaturempfindliche Produkte, wie bestimmte Lebensmittel, biologische Proben
oder pharmazeutische Produkte, ist es nicht ausreichend, nur den Standort des Pakets
zu kennen. Es ist ebenso wichtig zu wissen, ob die Temperaturbedingungen während des
gesamten Transports innerhalb des akzeptierten Bereichs liegen. Daher haben einige
Smart Labels integrierte Temperatursensoren, die in regelmäßigen Abständen Temperaturmessungen
durchführen und diese Daten entweder speichern oder in Echtzeit übermitteln.
[0004] Beim Transport von temperaturempfindlichen Medikamenten wie z.B. Impfstoffen müssen
durchgängig vorgeschriebene Temperaturbereiche eingehalten und nachgewiesen werden.
Dies ist nötig, um die Qualität und Wirksamkeit der Medikamente bei der Einnahme zu
garantieren. Häufige Temperaturbereiche sind 2-8°C, 15-25°C oder 2-25°C. Eine übliche
Kühlkette beinhaltet einen internationalen Lufttransport mit einer großen Stückzahl,
eine Inlandsverteilung in kleineren Stückzahlen und eine sog. "letzte Meile", bei
der einzelne Medikamente direkt zum Patienten oder zum verabreichenden Arzt geliefert
werden.
[0005] Es sind auch bereits Smart Labels bekanntgeworden, die mit einem Beschleunigungssensor
ausgestattet sind, um Transportereignisse oder -zustände, wie z.B. einen Ruhe- oder
Fortbewegungszustand oder die Art des Verkehrsmittels, zu detektieren.
[0006] Ein kritischer Aspekt von Smart Labels ist die Energieversorgung. Aufgrund der Notwendigkeit,
die Etiketten klein und dünn zu gestalten, um sie leicht auf Gegenstände oder Pakete
kleben zu können, besteht die Herausforderung darin, eine ebenso kleine und dünne
Energiequelle zu verwenden. Bestehende Lösungen nutzen oft Festkörperbatterien, z.B.
Dünnschichtbatterien oder gedruckte Batterien, die jedoch hinsichtlich ihrer Energiekapazität
und der Aktivierungszeit limitiert sind. Oftmals wird die Batterie aktiviert, sobald
das Etikett hergestellt wird, was zu einem unnötigen Energieverlust führt, bevor das
Etikett überhaupt in Gebrauch genommen wird.
[0007] Ein weiteres Problem im Zusammenhang mit der frühzeitigen Aktivierung von Smart Labels,
bevor sie tatsächlich auf das zu überwachende Transportgut aufgebracht werden, liegt
darin, dass Temperatur- oder Beschleunigungsmesswerte erfasst werden, die noch nicht
für den eigentlichen Transportvorgang oder die tatsächliche Temperatur des Transportguts
repräsentativ sind. Dies kann zu verfälschten Daten und somit zu Fehlinterpretationen
über den Zustand des Guts während des Transports führen.
[0008] Die Erfindung zielt daher darauf ab, ein intelligentes Etikett eingangs genannter
Art derart weiterzubilden, dass die Erfassung von Daten ausschließlich dann beginnt,
wenn das Etikett korrekt auf dem zu überwachenden Gegenstand angebracht ist, um den
Energieverbrauch des Etiketts zu minimieren und eine verbesserte Datenqualität zu
erreichen.
[0009] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einem Etikett der eingangs genannten
Art vor, dass ein kapazitiver Sensor vorgesehen ist, der mit dem elektronischen Schaltkreis
in Verbindung steht und zur Erfassung von kapazitiven Veränderungen beim Aufkleben
des Etiketts auf den Gegenstand ausgebildet ist, dass der elektronische Schaltkreis
eine Aufweckschaltung aufweist, um diesen von einem Energiesparmodus in einen Betriebsmodus
zu schalten, und dass der kapazitive Sensor mit der Aufweckschaltung derart zusammenwirkt,
dass der elektronische Schaltkreis beim Detektieren eines Aufklebens des Etiketts
auf den Gegenstand in den Betriebsmodus gesetzt wird.
[0010] Die Integration eines kapazitiven Sensors in das Etikett bringt entscheidende Vorteile
mit sich. Durch die Nutzung eines kapazitiven Sensors in Kombination mit einer Aufweckschaltung,
die den elektronischen Schaltkreis von einem Energiesparmodus in einen Betriebsmodus
versetzt, wird die Batterielaufzeit des Etiketts signifikant verlängert. Dies sorgt
dafür, dass der Hauptteil der Energie erst dann verbraucht wird, wenn das Etikett
tatsächlich in Gebrauch ist - also wenn es auf einen Gegenstand aufgeklebt wird. Dieser
Mechanismus reduziert den unnötigen Energieverlust während Lagerung und Transport
vor der Anwendung erheblich.
[0011] Ein weiterer Vorteil liegt in der automatischen Aktivierung des Systems, die keinen
manuellen Eingriff erfordert. Dies minimiert die Möglichkeit von Bedienungsfehlern
und garantiert, dass das Etikett immer dann funktioniert, wenn es gebraucht wird.
Die präzise Erkennung des Aufklebens des Etiketts durch den kapazitiven Sensor verhindert
zudem, dass das System durch zufällige Berührungen oder andere unerwünschte Einflüsse
aktiviert wird, was zu einer konsistenten und zuverlässigen Performance des Smart
Labels führt.
[0012] Ein kapazitiver Sensor kann so ausgelegt sein, dass er eine Grundkapazität hat, wenn
er nicht mit einem Gegenstand in Kontakt ist. Diese Grundkapazität stellt einen Referenzwert
dar. Wenn das Etikett bzw. der kapazitive Sensor im Etikett sich einem Gegenstand
nähert oder diesen berührt, wie zum Beispiel beim Aufkleben auf ein Paket, wird die
Kapazität geändert. Dies geschieht, weil der Gegenstand, an dem das Etikett angebracht
wird, und der Sensor zusammen ein kapazitives System bilden, bei dem die Dielektrizitätskonstante
(und damit die Kapazität) durch die Nähe und das Material des Gegenstandes beeinflusst
wird.
[0013] Diese Änderung der Kapazität wird vom Sensor erfasst und in ein elektrisches Signal
umgewandelt, das dann ausgewertet wird. Wenn die Änderung über einem bestimmten Schwellenwert
liegt, interpretiert der elektronische Schaltkreis dies als das Anbringen des Etiketts
an einen Gegenstand und aktiviert die entsprechenden Funktionen, wie z.B. den Übergang
vom Energiesparmodus in den Betriebsmodus.
[0014] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezieht sich der "Energiesparmodus" auf einen
Zustand, in dem das Etikett seinen Energieverbrauch erheblich minimiert, um die Batterielebensdauer
zu verlängern. In diesem Modus werden viele der aktiven Funktionen des Etiketts deaktiviert,
wobei jedoch eine kritische Funktion weiterhin aktiv bleibt: die Abfrage des kapazitiven
Sensors. Dieser Sensor bleibt in einem überwachenden Zustand, um festzustellen, ob
das Etikett auf einen Gegenstand, wie ein Paket, aufgeklebt wurde. Sobald der kapazitive
Sensor eine entsprechende Änderung feststellt, die auf das Anbringen des Etiketts
hinweist, wird das System aus dem Energiesparmodus geweckt und in den vollen Betriebsmodus
versetzt. Durch diese gezielte Nutzung des Energiesparmodus gewährleistet das Etikett
eine effiziente Energieverwendung und stellt gleichzeitig sicher, dass es rechtzeitig
aktiviert wird, sobald es für seinen eigentlichen Zweck verwendet wird.
[0015] In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der kapazitive
Sensor zur Erfassung einer Mehrzahl unterschiedlicher Kapazitätsänderungen ausgebildet
ist, die jeweils einem bestimmten Material zugeordnet sind, um in Abhängigkeit von
der gemessene Kapazitätsänderung das Material des Gegenstands zu ermitteln. Der kapazitive
Sensor ist somit nicht nur dazu in der Lage, das Anbringen des Etiketts auf einen
Gegenstand zu detektieren, sondern auch dazu ausgebildet, eine Mehrzahl unterschiedlicher
Kapazitätsänderungen zu erfassen, sodass diese im Schaltkreis entsprechend interpretiert
werden können. Diese unterschiedlichen Kapazitätsänderungen sind jeweils bestimmten
Materialien zugeordnet, die für die Oberfläche des Gegenstands, auf den das Etikett
aufgeklebt wird, repräsentativ sein können. Durch diese erweiterte Funktionalität
kann das Etikett nicht nur den Zeitpunkt der Aktivierung präzise steuern, sondern
auch Rückschlüsse auf das Material des Gegenstands ziehen, an den es angebracht wird.
Diese Information kann für die weitere Überwachung und Datenanalyse von entscheidender
Bedeutung sein. Beispielsweise kann dadurch eine Kontrolle erfolgen, ob ein Etikett,
das einem bestimmten Transportvorgang zugeordnet ist, auf dem richtigen Transportbehältnis
angebracht wird, das für diesen Transportvorgang vorgesehen ist. Transportbehältnisse
sind je nach Typ aus unterschiedlichen Materialien aufgebaut und umfassen z.B. Kartonschachteln,
Kunststoffverpackungen, Transportcontainer aus Metall oder dergleichen.
[0016] Weiters könnte die Erkenntnis, dass das Etikett auf einem metallischen Gegenstand
angebracht ist, Einfluss auf die Interpretation der Temperaturdaten haben. Durch diese
zusätzliche Intelligenz erhöht das Etikett seine Anwendungsflexibilität und kann besser
an spezifische Überwachungsanforderungen angepasst werden.
[0017] Eine bevorzugte Ausbildung sieht in diesem Zusammenhang vor, dass der elektronische
Schaltkreis ausgebildet ist, um die Temperaturmesswerte mit einem vom Material des
Gegenstands abhängigen Korrekturwert zu korrigieren. Verschiedene Materialien haben
unterschiedliche thermische Eigenschaften, die die erfassten Temperaturmesswerte beeinflussen
können. Beispielsweise könnte ein metallischer Gegenstand die Temperatur schneller
leiten als ein Gegenstand aus Kunststoff, was zu abweichenden Messwerten führen könnte.
Durch die Anwendung eines Korrekturwerts, der auf dem ermittelten Material des Gegenstands
basiert, werden diese Unterschiede ausgeglichen. Dies ermöglicht eine genauere und
materialangepasste Temperaturüberwachung, was für die Qualität und Sicherheit des
transportierten Guts von Bedeutung sein kann.
[0018] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der
kapazitive Sensor zur Messung eines Befüllungsgrads des Gegenstands, insbesondere
eines Behältnisses oder einer Verpackung, auf dem bzw. der das Etikett aufgebracht
ist, ausgebildet. Beispielsweise ist der kapazitive Sensor im Falle eines Behältnisses
für eine Flüssigkeit, wie z.B. einer Medikamentenflasche, ausgebildet, um den Füllstand
der Flüssigkeit zu messen. Dazu kann der kapazitive Sensor entlang der Höhe einer
Flasche befestigt und so ausgebildet sein, dass durch eine Kapazitätsmessung Rückschlüsse
auf den Füllstand einer Flüssigkeit innerhalb der Flasche getroffen werden können.
Dies hat einen großen Mehrwert für pharmazeutische Unternehmen und Spitäler im Rahmen
von klinischen Studien, da Zeitpunkt und Menge einer Medikamentenentnahme genau nachvollzogen
werden können. Zudem ermöglicht dies die Vermeidung von illegalen Vorgängen, wie z.B.
Umfüllen eines Medikaments in andere Primärverpackungen zum Weiterverkauf. Im Falle
einer Blisterverpackung für Tabletten kann der kapazitive Sensor ausgebildet sein,
um die Anzahl der entnommenen Tabletten zu erfassen.
[0019] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Etikett weiters
ein mit dem elektronischen Schaltkreis verbundenes Positionsbestimmungsmodul zur Erfassung
der geographischen Position des Etiketts umfasst. Durch die gleichzeitige Erfassung
der geografischen Position können sowohl die Temperatur- und/oder die Beschleunigung
als auch der Standort des transportierten Guts in Echtzeit überwacht werden. Dies
ermöglicht eine umfassende Analyse und Überwachung des Transports, die wiederum eine
gezielte Intervention ermöglicht, falls die transportierten Güter eine kritische Temperatur-
oder Positionsveränderung erleben.
[0020] Das Positionsbestimmungsmodul des Etiketts kann in verschiedenen Ausführungsformen
realisiert werden, um den spezifischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung gerecht
zu werden. Ein bevorzugter Ansatz ist die Integration eines GPS-Moduls, das es ermöglicht,
die geografische Position des Etiketts mit hoher Genauigkeit in Echtzeit zu erfassen.
Alternativ oder ergänzend könnte ein GSM- oder Wi-Fibasiertes Ortungssystem eingesetzt
werden, das zwar weniger genau ist, jedoch in Innenräumen besser funktioniert, wo
GPS-Signale oft eingeschränkt sind. Weitere Optionen umfassen die Verwendung von Low-Power
Wide-Area Network Technologien wie LoRaWAN für die Ortsbestimmung über große Entfernungen
mit minimalem Energieverbrauch oder BLE-Beacons für präzise Lokalisierung in begrenzten
Bereichen. Auch die Kombination mehrerer dieser Technologien ist denkbar, um eine
hybride Lösung zu schaffen, die eine zuverlässige und genaue Positionsbestimmung unter
verschiedenen Bedingungen ermöglicht.
[0021] Wie bereits erwähnt, kann das erfindungsgemäße Etikett weiters wenigstens einen Beschleunigungssensor
umfassen, mit dem durch Messung und Auswertung des Beschleunigungsprofils unterschieden
werden kann, ob sich der Gegenstand, auf dem das Etikett aufgebracht ist, in einem
Lastwagen, in einem Schiff oder einem Flugzeug befindet oder mit der Hand getragen
wird. Dies ermöglicht die Anpassung der Sensoreinstellungen an die entsprechenden
Transportbedingungen und hilft z.B. Energie zu sparen oder die Messfrequenz bei Bedarf
zu erhöhen. Während eines Flugtransports kann so z.B. die Antenne deaktiviert werden,
wie es die Regulatorien erfordern. Außerdem ermöglicht dies eine bessere Nachvollziehbarkeit
im Falle von Beschädigungen eines Pakets.
[0022] Der Beschleunigungsmesser kann beispielsweise die Beschleunigung und Abbremsung während
des Starts und der Landung eines Flugzeugs zu erfassen. Während des Starts weist ein
Flugzeug ein Beschleunigungssignal zwischen 0,01 Hz und 0,1 Hz in Kombination mit
einer Größe von 0,2 bis 0,5 g auf. In ähnlicher Weise kann eine Messung entlang der
Achse des Beschleunigungssensors senkrecht zur Straße genutzt werden, um festzustellen,
ob das Etikett in einem Lastwagen transportiert wird. Lkw-Transporte lassen sich durch
Transportstöße charakterisieren, die wiederkehrende, abklingende sinusförmige Impulse
mit Frequenzen unter 20 Hz aufweisen. Außerdem hat sich gezeigt, dass die kontinuierlichen
Hintergrundvibrationen zufällig sind und eine Gaußsche Amplitudenverteilung aufweisen.
Der Beschleunigungssensor kann auch Ereignisse messen, die ein hohes Erschütterungspotenzial
haben, insbesondere Senken, Unebenheiten, Löcher und Bahnübergänge, die Eigenfrequenzen
unter 15 Hz aufweisen.
[0023] Bevorzugt kann weiter vorgesehen sein, dass zwischen der Batterie und dem elektronischen
Schaltkreis ein Schalter angeordnet ist, dessen Betätigung die Stromversorgung des
elektronischen Schaltkreises aktiviert, und dass das Abziehen der Abdeckungsschicht
den Schalter betätigt. Zum einen wird durch diese physische Trennung der Energieversorgung
bis zur tatsächlichen Anwendung des Etiketts eine maximale Konservierung der Batterielaufzeit
gewährleistet. Das Abziehen der Abdeckungsschicht ist ein klarer Indikator dafür,
dass das Etikett nun in Gebrauch genommen wird, wodurch die Energieversorgung genau
zum benötigten Zeitpunkt aktiviert wird. Dies eliminiert die Risiken einer vorzeitigen
Batterieentladung und erhöht die Zuverlässigkeit des gesamten Systems. Zudem vereinfacht
diese mechanische Betätigung die Handhabung des Etiketts, da keine weitere manuelle
Aktivierung erforderlich ist. Durch die Aktivierung des Schalters nur beim Abziehen
der Abdeckungsschicht wird somit ein Höchstmaß an Energieeffizienz und Benutzerfreundlichkeit
erreicht.
[0024] In der vorliegenden Erfindung können verschiedene Mechanismen implementiert werden,
um sicherzustellen, dass das Abziehen der Abdeckungsschicht den Schalter zur Aktivierung
der Stromversorgung betätigt. Eine Möglichkeit wäre die Verwendung eines mechanischen
Schalters, der durch das Abziehen der Abdeckungsschicht betätigt wird. Eine andere
Option ist ein magnetischer Mechanismus, bei dem ein Magnet in der Abdeckungsschicht
platziert ist und beim Entfernen der Abdeckung einen magnetischen Schalter oder Reed-Schalter
betätigt. Ebenso denkbar ist die Verwendung eines kapazitiven oder resistiven Elements,
das durch die Veränderung seiner elektrischen Eigenschaften beim Entfernen der Abdeckungsschicht
den Schaltvorgang auslöst. Zudem könnte ein optischer Sensor verwendet werden, der
durch das Abziehen der Abdeckungsschicht eine Änderung des Lichtwegs erkennt und daraufhin
den Schalter betätigt. Alternativ könnte auch ein elektronischer Schalter vorgesehen
sein, der beispielsweise dadurch betätigt wird, dass beim Abziehen der Abdeckungsschicht
eine elektrische Verbindung zwischen zwei auf der Trägerschicht angeordnete Kontakte
hergestellt oder unterbrochen wird.
[0025] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Sende-/Empfangsmodul des
Etiketts ein aktiv arbeitendes Modul, im Gegensatz zu passiven RFID-Systemen, die
keine eigene Energiequelle für die Kommunikation benötigen. Die aktive Natur des Sende-/Empfangsmoduls
ermöglicht eine erweiterte Reichweite und erhöhte Datenübertragungskapazitäten, was
insbesondere in logistischen Szenarien von Vorteil sein kann. Bevorzugte Technologien
für das aktive Sende-/Empfangsmodul könnten LoRa (Long Range) oder BLE (Bluetooth
Low Energy) sein. LoRa bietet den Vorteil einer überaus großen Reichweite bei gleichzeitig
niedrigem Energieverbrauch, was ideal für Tracking-Anwendungen über große Entfernungen
ist. BLE bietet eine hohe Datenübertragungsrate bei ebenfalls niedrigem Energieverbrauch
und ist besonders geeignet für Anwendungen, die eine regelmäßige und schnelle Datenaktualisierung
erfordern.
[0026] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann das aktive Sende-/Empfangsmodul
die Temperatur- und/oder Beschleunigungsmesswerte und die durch das Positionsbestimmungsmodul
erfasste geografische Position des Etiketts an eine Empfangsstation übermitteln. Diese
Daten können dann gegebenenfalls an eine zentrale Kontrollstation eines Paket- und/oder
Frachtcontainernachverfolgungssystems weitergeleitet werden. In dieser Kontrollstation
werden die Daten aller Pakete bzw. Frachtcontainer zusammengeführt und entsprechende
Überwachungen vorgenommen. Dies ermöglicht eine integrierte und effiziente Verfolgung
und Überwachung des Transportguts, wodurch potenzielle Risiken minimiert und die Lieferkette
optimiert werden können. Zusätzlich zu den Temperatur- und/oder Beschleunigungs- und
Positionsdaten könnten auch andere Parameter erfasst und übermittelt werden, wie zum
Beispiel Feuchtigkeitswerte, Vibrationen oder sogar Lichtexposition, um weitere Informationen
über den Zustand des Transportguts und die Umgebungsbedingungen während des Transports
zu liefern.
[0027] Eine weitere vorteilhafte Verwendung des kapazitiven Sensors besteht darin, ein Ablösen
des Etiketts vom Gegenstand zu erkennen. Eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung
sieht in diesem Zusammenhang vor, dass der elektronische Schaltkreis eine Benachrichtigungsschaltung
aufweist, die ausgebildet ist, eine Benachrichtigung zu generieren, und dass der kapazitive
Sensor mit der Benachrichtigungsschaltung derart zusammenwirkt, dass der elektronische
Schaltkreis beim Detektieren eines Ablösens des Etiketts vom Gegenstand eine Benachrichtigung
generiert. Die Benachrichtigung kann hierbei über das Sende-/Empfangsmodul übermittelt
werden. Die Benachrichtigung kann an eine zentrale Kontrollstation oder direkt an
eine App auf dem Smartphone des Kunden gesendet werden. Beispielsweise kann das Etikett
auf einem Versandpaket derart angebracht werden, dass es einen Öffnungsbereich des
Pakets überbrückt, sodass es beim Öffnen des Pakets durch den Empfänger oder Verbraucher
notwendigerweise abgelöst wird. Diese Funktion ist insbesondere nützlich bei Produkten
wie Medikamenten, die während des Transports und auch nach dem Öffnen noch bei einer
spezifischen Temperatur gelagert werden müssen. Der Kunde kann beispielsweise durch
Einlesen oder Eingeben einer Etikettenidentifikation mit einer bzw. in eine Softwareanwendung
seines Smartphones die in einer zentralen Kontrollstation abgespeicherten Temperaturdaten
des Produkts weiterhin abrufen und so sicherstellen, dass die Lagerbedingungen während
des Transports optimal waren. Wenn der Kunde das vom Versandpaket abgelöste Etikett
in der Folge direkt auf die Sekundärverpackung (Medikamentenschachtel) oder auf die
Primärverpackung (Blister, Ampulle oder dgl.) klebt, kann er auf diese Art und Weise
auch die weitere Aufbewahrung hinsichtlich der Einhaltung der vorgegebenen Temperaturbereiche
überwachen.
[0028] In ähnlicher Weise kann bevorzugt auch vorgesehen sein, dass das Etikett wenigstens
einen Durchtrennungsbereich, wie z.B. eine Perforationslinie, aufweist, entlang dem
das Etikett durchtrennbar ist, wobei der Durchtrennungsbereich von einem elektrischen
Leiter überbrückt ist, der an eine Durchtrennungsdetektionsschaltung des elektronischen
Schaltkreises angebunden ist, um das Durchtrennen des entlang des Durchtrennungsbereichs
des Etiketts zu detektieren. Diese Konfiguration ermöglicht die Detektion des Durchtrennens
entlang des spezifizierten Durchtrennungsbereichs. Ein solches Etikett mit mehreren
Durchtrennungsbereichen könnte beispielsweise auf einer Blisterverpackung angebracht
werden. In diesem Anwendungsszenario könnten bei älteren Personen die Entnahmezeiten
der Medikamente erfasst und überwacht werden, um bei Nichteinhaltung des vorgesehenen
Einnahmeschemas einen Alarm auszulösen. Dies wäre ebenso wertvoll in klinischen Studien,
in denen die genaue Einnahmezeit eines Medikaments von großer Bedeutung sein kann.
Durch einfaches Anbringen des Etiketts auf der Rückseite einer Blisterverpackung kann
diese Funktionalität realisiert werden, wodurch die Überwachung der Medikamenteneinnahme
sowohl in der häuslichen Pflege als auch in klinischen Studien erheblich erleichtert
und verbessert wird.
[0029] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten
Ausführungsformen näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 eine Explosionszeichnung
des erfindungsgemäßen Etiketts, Fig. 2 ein Blockdiagramm des Schaltkreises des Etiketts
gemäß Fig. 1, Fig. 3a und 3b eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Etiketts zur
Detektion des Öffnens einer Medikamentenschachtel, Fig. 4a und 4b eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Etiketts zur Detektion von entnommenen Tabletten aus einer Blisterverpackung
und Fig. 5 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Etiketts zur Messung des Füllstandes
eines flüssigen Medikaments innerhalb einer Flasche.
[0030] In Fig. 1 ist das erfindungsgemäße Etikett mit dem Bezugszeichen 1 versehen und umfasst
eine Trägerschicht 2 sowie einen elektronischen Schaltkreis 3, welcher auf die Trägerschicht
2 aufgebracht ist. Der Schaltkreis 3 kann jedoch auch in die Trägerschicht 2 eingebracht
und somit in dieser eigeschlossen sein. Eine Haftklebeschicht zur Befestigung des
Etiketts auf der Oberfläche eines in Fig. 1 nicht dargestellten Gegenstands ist mit
4 bezeichnet. Die Haftklebeschicht 4 ist bei Nichtverwendung mit einer entfernbaren
Abdeckungsschicht 5 ganzflächig abgedeckt.
[0031] Gemäß Fig. 2 umfasst der Schaltkreis 3 einen Hauptcontroller C1, eine Antenne A,
eine Dünnschichtbatterie B, eine Aufweckschaltung C2, sowie wenigstens zwei der Sensoren
S1 - S6. Die Sensoren weisen folgende Funktionalitäten auf:
| S1: |
Beschleunigungssensor |
| S2: |
Temperatursensor |
| S3: |
Lichtsensor |
| S4: |
Abreißsensor (Schalter) z.B. zur Detektion der Öffnung einer Medikamentenschachtel
(siehe Fig. 3) |
| S5: |
Ortssensor: Basierend auf den Technologien GPS, Wifi, GSM, LORA, o.a. |
| S6: |
Kapazitiver Sensor |
[0032] Zwischen der Dünnschichtbatterie B und dem Hauptcontroller C1 befindet sich eine
Aufweckschaltung C2. Diese wird über den als kapazitiven Sensor ausgebildeten Aufwecksensor
SW angesteuert. Bei Signaleingang wird die Verbindung zwischen Dünnschichtbatterie
B und Hauptcontroller C1 aktiviert. Die Aufweckschaltung C2 selbst ist ebenfalls mit
der Batterie B verbunden, benötigt aber nur eine minimale Leistung. Beim Aufkleben
des Etiketts auf ein Paket wird eine Änderung der Kapazität erfasst und dadurch der
Hauptcontroller C1 mit der Batterie B verbunden.
[0033] In einer alternativen Ausführungsform hat der Aufwecksensor SW die Funktionalität
des Abreißsensors S4. Wenn der Abreißsensor S4 die Unterbrechung eines elektronischen
Kontakts detektiert, wird der Hauptcontroller aktiviert. Ist der Abreißsensor S4 z.B.
mit der Abdeckungsschicht 5 verbunden, kann ein Entfernen der Abdeckungsschicht 5
zu einer Aktivierung des Hauptcontrollers C1 führen.
[0034] Fig. 3a zeigt eine Ausführungsform des Etiketts 1 zur Detektion des Öffnens einer
Medikamentenschachtel 9. Das Etikett 1 ist auf einer Medikamentenschachtel 9 aufgebracht
und verschließt diese. An der Öffnungskante 9a der Medikamentenschachtel 9 befindet
sich eine Perforation 10 im Etikett 1, welche mit dem Abreißsensor S4 (Fig. 3b) verbunden
ist. Bei einer Öffnung der Medikamentenschachtel 9 sendet der Sensor S4 ein Signal
an den Schaltkreis 3, welcher die Information des Öffnens der Medikamentenschachtel
9 aufzeichnet bzw. über die Antenne A versendet.
[0035] Die Figuren 4a und 4b zeigen eine Ausführungsform des Etiketts 1 zur Detektion von
entnommenen Tabletten aus einer Blisterverpackung 6. Die Folie 11 auf der Unterseite
der Blisterverpackung 6 wird bei der Entnahme von Tabletten, beschädigt. Diese Beschädigung
wird vom Abreißsensor S4 (Fig. 4b) detektiert und an den Schaltkreis 3 weitergeleitet.
So kann nachvollzogen werden, wann welche Tabletten aus der Blisterverpackung 6 entnommen
wurden.
[0036] Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Etiketts 1 zur Messung des
Füllstandes eines flüssigen Medikaments innerhalb einer Flasche 7. Das Etikett 1 ist
auf der Seitenwand einer Flasche 7 aufgebracht und verfügt über einen Schaltkreis
3 und einen kapazitiven Sensor S6. Der kapazitive Sensor ist so ausgerichtet, dass
sich aus der Messung einer Kapazitätsveränderung auf den Füllstand der Flüssigkeit
8 innerhalb der Flasche 7 schließen lässt.
1. Etikett zur Anbringung auf einem Gegenstand, umfassend eine Trägerschicht, eine auf
der Trägerschicht angeordnete Haftklebeschicht zur Befestigung des Etiketts auf einer
Oberfläche des Gegenstands, eine die Haftklebeschicht abdeckende, entfernbare Abdeckungsschicht,
einen elektronischen Schaltkreis, einen mit dem elektronischen Schaltkreis verbundenen
Temperatursensor und/oder Beschleunigungssensor zur Erfassung von Temperatur- bzw.
Beschleunigungsmesswerten, wie z.B. der Umgebungstemperatur und/oder der Oberflächentemperatur
des Gegenstands, eine mit dem elektronischen Schaltkreis verbundene Antenne, wobei
der elektronische Schaltkreis ein Sende-/Empfangsmodul zum Übertragen von Daten, wie
z.B. der Temperatur- und/oder Beschleunigungsmesswerte, über die Antenne aufweist,
und eine Batterie, vorzugsweise eine Festkörperbatterie, z.B. eine Dünnschichtbatterie,
zur Energieversorgung des elektronischen Schaltkreises, dadurch gekennzeichnet, dass ein kapazitiver Sensor vorgesehen ist, der mit dem elektronischen Schaltkreis in
Verbindung steht und zur Erfassung von kapazitiven Veränderungen beim Aufkleben des
Etiketts auf den Gegenstand ausgebildet ist, dass der elektronische Schaltkreis eine
Aufweckschaltung aufweist, um diesen von einem Energiesparmodus in einen Betriebsmodus
zu schalten, und dass der kapazitive Sensor mit der Aufweckschaltung derart zusammenwirkt,
dass der elektronische Schaltkreis beim Detektieren eines Aufklebens des Etiketts
auf den Gegenstand in den Betriebsmodus gesetzt wird.
2. Etikett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der kapazitive Sensor zur Erfassung einer Mehrzahl unterschiedlicher Kapazitätsänderungen
ausgebildet ist, die jeweils einem bestimmten Material zugeordnet sind, um in Abhängigkeit
von der gemessene Kapazitätsänderung das Material des Gegenstands zu ermitteln.
3. Etikett nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Schaltkreis ausgebildet ist, um die Temperaturmesswerte mit einem
vom Material des Gegenstands abhängigen Korrekturwert zu korrigieren.
4. Etikett nach Anspruch 1, 2 oder 3, weiters umfassend ein mit dem elektronischen Schaltkreis
verbundenes Positionsbestimmungsmodul zur Erfassung der geographischen Position des
Etiketts.
5. Etikett nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Batterie und dem elektronischen Schaltkreis ein Schalter angeordnet
ist, dessen Betätigung die Stromversorgung des elektronischen Schaltkreises aktiviert,
und dass das Abziehen der Abdeckungsschicht den Schalter betätigt.
6. Etikett nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Schaltkreis eine Benachrichtigungsschaltung aufweist, die ausgebildet
ist, eine Benachrichtigung zu generieren, und dass der kapazitive Sensor mit der Benachrichtigungsschaltung
derart zusammenwirkt, dass der elektronische Schaltkreis beim Detektieren eines Ablösens
des Etiketts vom Gegenstand eine Benachrichtigung generiert.
7. Etikett nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Etikett wenigstens einen Durchtrennungsbereich, wie z.B. eine Perforationslinie,
aufweist, entlang dem das Etikett durchtrennbar ist, wobei der Durchtrennungsbereich
von einem elektrischen Leiter überbrückt ist, der an eine Durchtrennungsdetektionsschaltung
des elektronischen Schaltkreises angebunden ist, um das Durchtrennen des entlang des
Durchtrennungsbereichs des Etiketts zu detektieren.
8. Etikett nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der kapazitive Sensor zur Messung eines Befüllungsgrads des Gegenstands, insbesondere
eines Behältnisses oder einer Verpackung, auf dem bzw. der das Etikett aufgebracht
ist, ausgebildet ist.