基于圆周排列台阶阵列的信息编码结构技术领域
本发明基于圆周排列台阶阵列的信息编码结构属于包装运输、加密解密及信息安
全技术领域。
背景技术
网购已成为人们生活中不可或缺的一种消费方式，而快递单也成为买卖双方之间
交易的重要凭证。目前，由于买卖双方的个人信息均会直接显示在快递单据上，并根据快递
单据上的信息进行配送，因此买卖双方的个人信息在配送的各个环节均会完全暴露给，这
就极容易造成个人信息的丢失。据调查显示，超过70％的个人信息通过快递单据泄漏，这给
人们的日常生活带来了诸多困扰，甚至造成严重的经济损失。
面对个人信息泄露的安全问题，虽然已经呼吁政府加强对物流行业制订严格的监
管方式，同时也在提高买卖双方对个人信息的保护意识，但是由于个人信息直接显示在快
递单据上的方式没有改变，因此个人信息通过快递单据泄露的问题也就没有办法从根本上
得到解决。
发明内容
针对上述问题，本发明公开了一种基于圆周排列台阶阵列的信息编码结构，该结
构能够彻底改变个人信息直接显示在快递单据上的方式，进而使个人信息通过快递单据泄
露的问题从根本上得到解决。
本发明的目的是这样实现的：
基于圆周排列台阶阵列的信息编码结构，包括编码内层和海绵外层，所述海绵外
层通过撕线与编码内层连接，编码内层的表面设置有第一圆盘、第二圆盘和第三圆盘；
所述第一圆盘在圆周方向包括n个圆心角成等差数列的台阶周期，每个台阶周期
内的台阶高度单调变化，相同台阶周期内的台阶所对应的圆心角相等，第i个台阶周期内有
pi个扇形的台阶；
所述第二圆盘在圆周方向包括pi个台阶周期，每个台阶周期内的台阶高度单调变
化，相同台阶周期内的台阶所对应的圆心角相等，第j个台阶周期所对应的圆心角与第一圆
盘中第j个台阶所对应的圆心角相等，第j个台阶周期内有qi个扇形的台阶；
所述第三圆盘在圆周方向包括1条起始线和n条位置线，所述1条起始线和n条位置
线均位于半径位置，截面图形为三角形，起始线对应第一圆盘中对应最大圆心角台阶周期
和对应最小圆心角台阶周期的交线，每条位置线对应第一圆盘中的一个台阶周期。
一种上述基于圆周排列台阶阵列的信息编码结构的基于圆周排列台阶阵列的信
息解码方法，包括以下步骤：
步骤a、将海绵外层撕开，露出编码内层；
步骤b、确保距离探测装置运行轨迹所在平面与编码内层所在平面平行的条件下，
以第一圆盘圆心为圆心，以不超过第一圆盘半径的任意长度为半径，距离探测装置运行一
个圆形轨迹，对第一圆盘记录距离和角度的对应关系f1(d1,α1)，以第二圆盘圆心为圆心，以
不超过第二圆盘半径的任意长度为半径，距离探测装置运行一个圆形轨迹，对第二圆盘记
录距离和角度的对应关系f2(d2,α2)，以第三圆盘圆心为圆心，以不超过第三圆盘半径的任
意长度为半径，距离探测装置运行一个圆形轨迹，对第三圆盘记录距离和角度的对应关系
f3(d3,α3)；
步骤c、对f1(d1,α1)求导数，在导数绝对值大于阈值的角度下，为台阶变化位置；在
台阶变化位置中，导数小于0的为升台阶，导数大于0的为降台阶；根据台阶变化位置和升降
台阶的变化规律，确定第一圆盘中台阶随角度的变化规律；
步骤d、对f2(d2,α2)求导数，在导数绝对值大于阈值的角度下，为台阶变化位置；在
台阶变化位置中，导数小于0的为升台阶，导数大于0的为降台阶；根据台阶变化位置和升降
台阶的变化规律，确定第二圆盘中台阶随角度的变化规律；
步骤e、对f3(d3,α3)求导数，在导数绝对值大于阈值的角度下，为台阶变化位置；在
台阶变化位置中，导数小于0的为升台阶，导数大于0的为降台阶；根据台阶变化位置和升降
台阶的变化规律，确定第三圆盘中起始线和位置线随角度的变化规律；
步骤c、步骤d和步骤e同步执行或按照任意顺序先后执行；
步骤f、找到第一圆盘中，对应最大圆心角台阶周期和对应最小圆心角台阶周期的
交线，将该位置定义为起始位置，重新规划第一圆盘中台阶随角度的变化规律f1(d1,β)；
步骤g、找到第二圆盘中，对应最大圆心角台阶周期和对应最小圆心角台阶周期的
交线，将该位置定义为起始位置，重新规划第二圆盘中台阶随角度的变化规律f2(d2,β)；
步骤h、找到第三圆盘中的起始线，将起始线所在位置定义为起始位置，重新规划
第三圆盘中位置线随角度的变化规律f3(d3,β)；
步骤f、步骤g和步骤h同步执行或按照任意顺序先后执行；
步骤i、基于f1(d1,β)、f2(d2,β)和f3(d3,β)角度相等的原则，确定第一圆盘中台阶、
第二圆盘中台阶和第三圆盘中位置线的对应关系；
步骤j、根据第一圆盘中台阶、第二圆盘中台阶和第三圆盘中位置线的对应关系，
识别隐藏信息。
上述基于圆周排列台阶阵列的信息解码方法，所述步骤j包括以下步骤：
步骤j1、对第一圆盘中台阶进行编码，所述编码包括周期码和台阶码；
步骤j2、对第二圆盘中台阶进行编码，所述编码包括大周期码、小周期码和小台阶
码；
步骤j3、对第三圆盘中位置线进行编码，所述编码包括位置码；
步骤j1、步骤j2和步骤j3同步执行或按照任意顺序先后执行；
所述位置码、周期码和大周期码一致，台阶码和小周期码一致；
步骤j4、基于位置码、周期码和大周期码一致，台阶码和小周期码一致的原则，将
第一圆盘、第二圆盘和第三圆盘进行整合编码，得到周期码、台阶码和小台阶码；
步骤j5、基于周期码、台阶码和小台阶码，找到信息表中的信息。
有益效果：
第一、与快递单据相比，本发明将所有个人信息都隐藏在三个圆盘中，人们无法直
观获取信息，因此具有隐藏个人信息的功能。
第二、本发明信息编码结构包括编码内层和海绵外层，所述海绵外层通过撕线与
编码内层连接，编码内层的表面设置有第一圆盘、第二圆盘和第三圆盘；即承载个人信息的
圆盘隐藏在编码内层，因此可以确保信息安全。
第三、由于识别信息需要将海绵外层撕开，因此能够通过撕线是否破损来判断是
否有信息泄露。
第四、在识别信息后，个人信息仍然隐藏在三个圆盘中，无需对包装进行损毁处
理。
第五、在本发明结构中，可以根据实际需要改变台阶周期以及每个周期内台阶所
对应的圆心角，增加了实际应用时的灵活性。
第六、在本发明结构中，由于根据台阶相对高度重新绘制台阶曲线，并进行编码，
因此对台阶的高度不做精确加工要求，同样增加了实际应用时的灵活性。
第七、编码与信息的对应方式灵活更改，扩展性强。
综上，本发明能够改变个人信息直接显示在快递单据上的方式，进而使个人信息
通过快递单据泄露的问题从根本上得到解决。
同时，与同日申报的发明专利《一种具有信息隐藏功能的包装系统》和《一种基于
距离识别的隐藏信息识别方法》相比，本发明不需要三个圆盘角度的明确对应关系，对应不
需要同日申报的两项发明专利中台阶的位置对应关系，因此设置起来更加容易，不仅简化
了三个圆盘的设置步骤，而且降低了劳动成本。
附图说明
图1是海绵外层撕开前的基于圆周排列台阶阵列的信息编码结构示意图。
图2是海绵外层撕开后的基于圆周排列台阶阵列的信息编码结构示意图。
具体实施例
具体实施例一
本实施例是基于圆周排列台阶阵列的信息编码结构实施例。
本实施例的基于圆周排列台阶阵列的信息编码结构，包括编码内层和海绵外层，
所述海绵外层通过撕线与编码内层连接，编码内层的表面设置有第一圆盘、第二圆盘和第
三圆盘；
海绵外层撕开前的基于圆周排列台阶阵列的信息编码结构示意图如图1所示；
海绵外层撕开后的基于圆周排列台阶阵列的信息编码结构示意图如图2所示，在
图2中，用黑色表示高台阶，用白色表示低台阶；
所述第一圆盘在圆周方向包括n个圆心角成等差数列的台阶周期，每个台阶周期
内的台阶高度单调变化，相同台阶周期内的台阶所对应的圆心角相等，第i个台阶周期内有
pi个扇形的台阶；
所述第二圆盘在圆周方向包括pi个台阶周期，每个台阶周期内的台阶高度单调变
化，相同台阶周期内的台阶所对应的圆心角相等，第j个台阶周期所对应的圆心角与第一圆
盘中第j个台阶所对应的圆心角相等，第j个台阶周期内有qi个扇形的台阶；
所述第三圆盘在圆周方向包括1条起始线和n条位置线，所述1条起始线和n条位置
线均位于半径位置，截面图形为三角形，起始线对应第一圆盘中对应最大圆心角台阶周期
和对应最小圆心角台阶周期的交线，每条位置线对应第一圆盘中的一个台阶周期。
具体实施例二
本实施例是基于圆周排列台阶阵列的信息解码方法实施例。
本实施例的基于圆周排列台阶阵列的信息解码方法，在具体实施例一所述基于圆
周排列台阶阵列的信息编码结构上实现，该方法包括以下步骤：
步骤a、将海绵外层撕开，露出编码内层；
步骤b、确保距离探测装置运行轨迹所在平面与编码内层所在平面平行的条件下，
以第一圆盘圆心为圆心，以不超过第一圆盘半径的任意长度为半径，距离探测装置运行一
个圆形轨迹，对第一圆盘记录距离和角度的对应关系f1(d1,α1)，以第二圆盘圆心为圆心，以
不超过第二圆盘半径的任意长度为半径，距离探测装置运行一个圆形轨迹，对第二圆盘记
录距离和角度的对应关系f2(d2,α2)，以第三圆盘圆心为圆心，以不超过第三圆盘半径的任
意长度为半径，距离探测装置运行一个圆形轨迹，对第三圆盘记录距离和角度的对应关系
f3(d3,α3)；
步骤c、对f1(d1,α1)求导数，在导数绝对值大于阈值的角度下，为台阶变化位置；在
台阶变化位置中，导数小于0的为升台阶，导数大于0的为降台阶；根据台阶变化位置和升降
台阶的变化规律，确定第一圆盘中台阶随角度的变化规律；
步骤d、对f2(d2,α2)求导数，在导数绝对值大于阈值的角度下，为台阶变化位置；在
台阶变化位置中，导数小于0的为升台阶，导数大于0的为降台阶；根据台阶变化位置和升降
台阶的变化规律，确定第二圆盘中台阶随角度的变化规律；
步骤e、对f3(d3,α3)求导数，在导数绝对值大于阈值的角度下，为台阶变化位置；在
台阶变化位置中，导数小于0的为升台阶，导数大于0的为降台阶；根据台阶变化位置和升降
台阶的变化规律，确定第三圆盘中起始线和位置线随角度的变化规律；
步骤c、步骤d和步骤e同步执行或按照任意顺序先后执行；
步骤f、找到第一圆盘中，对应最大圆心角台阶周期和对应最小圆心角台阶周期的
交线，将该位置定义为起始位置，重新规划第一圆盘中台阶随角度的变化规律f1(d1,β)；
步骤g、找到第二圆盘中，对应最大圆心角台阶周期和对应最小圆心角台阶周期的
交线，将该位置定义为起始位置，重新规划第二圆盘中台阶随角度的变化规律f2(d2,β)；
步骤h、找到第三圆盘中的起始线，将起始线所在位置定义为起始位置，重新规划
第三圆盘中位置线随角度的变化规律f3(d3,β)；
步骤f、步骤g和步骤h同步执行或按照任意顺序先后执行；
步骤i、基于f1(d1,β)、f2(d2,β)和f3(d3,β)角度相等的原则，确定第一圆盘中台阶、
第二圆盘中台阶和第三圆盘中位置线的对应关系；
步骤j、根据第一圆盘中台阶、第二圆盘中台阶和第三圆盘中位置线的对应关系，
识别隐藏信息。
具体实施例三
本实施例是基于圆周排列台阶阵列的信息解码方法实施例。
本实施例的基于圆周排列台阶阵列的信息解码方法，在具体实施例二的基础上，
进一步限定步骤j包括以下步骤：
步骤j1、对第一圆盘中台阶进行编码，所述编码包括周期码和台阶码；
步骤j2、对第二圆盘中台阶进行编码，所述编码包括大周期码、小周期码和小台阶
码；
步骤j3、对第三圆盘中位置线进行编码，所述编码包括位置码；
步骤j1、步骤j2和步骤j3同步执行或按照任意顺序先后执行；
所述位置码、周期码和大周期码一致，台阶码和小周期码一致；
步骤j4、基于位置码、周期码和大周期码一致，台阶码和小周期码一致的原则，将
第一圆盘、第二圆盘和第三圆盘进行整合编码，得到周期码、台阶码和小台阶码；
步骤j5、基于周期码、台阶码和小台阶码，找到信息表中的信息。
具体实施例四
本实施例是基于圆周排列台阶阵列的信息解码方法实施例。
本实施例的基于圆周排列台阶阵列的信息解码方法，以图2中第一圆盘、第二圆盘
和第三圆盘为例，解释说明该方法的具体步骤，包括以下步骤：
步骤a、将海绵外层撕开，露出编码内层；
步骤b、确保距离探测装置运行轨迹所在平面与编码内层所在平面平行的条件下，
以第一圆盘圆心为圆心，以不超过第一圆盘半径的任意长度为半径，距离探测装置运行一
个圆形轨迹，对第一圆盘记录距离和角度的对应关系f1(d1,α1)，以第二圆盘圆心为圆心，以
不超过第二圆盘半径的任意长度为半径，距离探测装置运行一个圆形轨迹，对第二圆盘记
录距离和角度的对应关系f2(d2,α2)，以第三圆盘圆心为圆心，以不超过第三圆盘半径的任
意长度为半径，距离探测装置运行一个圆形轨迹，对第三圆盘记录距离和角度的对应关系
f3(d3,α3)；
对于第一圆盘，探测到的结果如下表所示：
角度
距离远近
0～60
远
60～120
近
120～240
远
240～360
近
对于第二圆盘，探测到的结果如下表所示：
角度
距离远近
0～30
远
30～60
近
60～90
远
90～120
近
120～180
远
180～240
近
240～300
远
300～360
近
对于第三圆盘，探测到的结果如下表所示：
角度
距离远近
0
近
15
近
150
近
其它
远
步骤c、对f1(d1,α1)求导数，在导数绝对值大于阈值的角度下，为台阶变化位置；在
台阶变化位置中，导数小于0的为升台阶，导数大于0的为降台阶；根据台阶变化位置和升降
台阶的变化规律，确定第一圆盘中台阶随角度的变化规律；
步骤d、对f2(d2,α2)求导数，在导数绝对值大于阈值的角度下，为台阶变化位置；在
台阶变化位置中，导数小于0的为升台阶，导数大于0的为降台阶；根据台阶变化位置和升降
台阶的变化规律，确定第一圆盘中台阶随角度的变化规律；
步骤e、对f3(d3,α3)求导数，在导数绝对值大于阈值的角度下，为台阶变化位置；在
台阶变化位置中，导数小于0的为升台阶，导数大于0的为降台阶；根据台阶变化位置和升降
台阶的变化规律，确定第一圆盘中起始线和位置线随角度的变化规律；
步骤c、步骤d和步骤e得到的台阶随角度的变化规律如下表所示：
对于第一圆盘，探测到的结果如下表所示：
角度
距离远近
0～60
低
60～120
高
120～240
低
240～360
高
对于第二圆盘，探测到的结果如下表所示：
角度
距离远近
0～30
低
30～60
高
60～90
低
90～120
高
120～180
低
180～240
高
240～300
低
300～360
高
对于第三圆盘，探测到的结果如下表所示：
角度
距离远近
0
低
15
低
150
低
其它
高
步骤c、步骤d和步骤e同步执行或按照任意顺序先后执行；
步骤f、找到第一圆盘中，对应最大圆心角台阶周期和对应最小圆心角台阶周期的
交线，将该位置定义为起始位置，重新规划第一圆盘中台阶随角度的变化规律f1(d1,β)；
步骤g、找到第二圆盘中，对应最大圆心角台阶周期和对应最小圆心角台阶周期的
交线，将该位置定义为起始位置，重新规划第二圆盘中台阶随角度的变化规律f2(d2,β)；
步骤h、找到第三圆盘中的起始线，将起始线所在位置定义为起始位置，重新规划
第三圆盘中位置线随角度的变化规律f3(d3,β)；
在本实施例中，由于第一圆盘只有两个周期，因此对应最大圆心角台阶周期和对
应最小圆心角台阶周期的交线有两条，按照逆时针旋转，在先的交线为所要找的交线，由于
第一圆盘、第二圆盘和第三圆盘的交线都在0度位置，因此重新规划后的结果与规划前相
同；
步骤f、步骤g和步骤h同步执行或按照任意顺序先后执行；
步骤i、基于f1(d1,β)、f2(d2,β)和f3(d3,β)角度相等的原则，确定第一圆盘中台阶、
第二圆盘中台阶和第三圆盘中位置线的对应关系；
得到的对应关系为，第一个位置线对应第一圆盘中的低和第二圆盘中的低，第二
个位置线对应第一圆盘中的低和第二圆盘中的低；
步骤j、根据第一圆盘中台阶、第二圆盘中台阶和第三圆盘中位置线的对应关系，
识别隐藏信息。
第一个位置线为省份标识，第一圆盘中台阶、第二圆盘中台阶和省份的对应关系
如下表所示：
第一圆盘
第二圆盘
省份
低
低
A省
低
高
B省
高
低
C省
高
高
D省
根据表中的对应关系，能够知道第一个位置线对应第一圆盘中的低和第二圆盘中
的低，对应的是A省；
第二个位置线为城市标识，在确定第一个位置线所对应的是A省的前提下，第一圆
盘中台阶、第二圆盘中台阶和城市的对应关系如下表所示：
第一圆盘
第二圆盘
省份
低
低
A市
低
高
B市
高
低
C市
高
高
D市
根据表中的对应关系，能够知道第一个位置线对应第一圆盘中的低和第二圆盘中
的低，对应的是A市；
以此类推，可以确定任何信息。
即使是人名信息，也可以通过声母、韵母、声调确定姓名的读音，再根据在该读音
中的排位确定是哪一个字。
还需要说明的是，第三圆盘中的起始线和位置线，可以通过设置不同线形或/和线
宽来进行区分。