KR100660150B1 - Apparatus for sensing rfid tag using multiple antenna and method therefor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선 주파수 식별(RFID) 태그를 구비하고 분리된 공간 및 넓은 지역에 혼재해 있는 객체들을 감지하는 리더장치 및 방법에 관한 것이다. 무선 주파수 식별 태그의 감지장치는, 복수의 영역들을 각각 커버하는 복수의 안테나들에 각각 접속되어 상기 안테나들의 신호들을 재생하고 복구하는 복수의 연결제어 장치들과, 상기 연결제어 장치들에 연결되어 상기 영역들을 식별하고 상기 영역들 내의 객체에 구비된 무선주파수 식별(RFID) 태그를 감지하는 RFID 리더와, 상기 RFID 리더에 연결되어 상기 RFID 태그를 인식하고 상기 연결제어 장치들을 제어하는 중앙 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명은, RFID 리더들로 인한 장비 및 설치 비용을 감소시키고 실제 수신거리를 확장시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a reader device and a method for detecting an object having a radio frequency identification (RFID) tag and mixed in separate spaces and large areas. The apparatus for detecting a radio frequency identification tag includes a plurality of connection control devices connected to a plurality of antennas respectively covering a plurality of areas, and connected and connected to the connection control devices to reproduce and restore signals of the antennas. An RFID reader for identifying areas and detecting a radio frequency identification (RFID) tag provided on an object within the areas, and a central controller connected to the RFID reader to recognize the RFID tag and to control the connection control devices. It is characterized by. The present invention has the effect of reducing the equipment and installation costs due to RFID readers and extending the actual receiving distance.
RFID TAG, RFID READER, MULTIPLE ANTENNA, VECTOR MODULATOR, LNARFID TAG, RFID READER, MULTIPLE ANTENNA, VECTOR MODULATOR, LNA
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 안테나들을 가지는 RFID 리더가 설치된 주차공간을 단순하게 도식화한 도면.1 is a diagram schematically illustrating a parking space in which an RFID reader having a plurality of antennas is installed according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연결제어 장치들의 계층적 구조를 나타낸 도면.2 is a diagram illustrating a hierarchical structure of connection control devices according to another embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 복수의 안테나들을 가지는 RFID 리더가 설치된 댁내공간을 단순하게 도식화한 도면.3 is a diagram schematically illustrating an indoor space in which an RFID reader having a plurality of antennas is installed according to another embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 복수의 리더들을 포함하는 RFID 태그 시스템의 구조.4 is a structure of an RFID tag system including a plurality of readers according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RFID 리더의 구조.5 is a structure of an RFID reader according to a preferred embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RFID 리더와 중앙 제어기의 통신을 나타낸 신호 흐름도.6 is a signal flow diagram illustrating communication between an RFID reader and a central controller in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 RFID 리더로부터 중앙 제어기로 전송되는 이벤트 정보의 프로토콜 구조를 나타낸 도면.7 is a diagram illustrating a protocol structure of event information transmitted from an RFID reader to a central controller according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명은 객체(object)의 감지(locating)에 관한 것으로서, 특히 무선 주파수 식별(Radio Frequency Identification: 이하 "RFID"라 칭함) 태그(tag)를 구비하고 분리된 공간 및 넓은 지역에 혼재해 있는 객체들의 위치를 감지하여 이동을 추적하는 리더장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to the locating of an object, in particular an object having a Radio Frequency Identification (RFID) tag and intermingled in separate spaces and large areas. It relates to a reader device and a method for tracking the movement by sensing the position of the.
넓은 지역에 펼쳐진 공간에서 어린이나 자동차 등과 같이 원하는 객체의 위치를 손쉽게 확인하기 위한 기술로서, 통상 위성항법 시스템(Global Positioning System: 이하 "GPS 시스템"라 칭함)이나 무선 이동통신 시스템이 사용되고 있다. GPS 시스템은 차량의 위치 및 시간 정보 제공이 용이하고 실외에서 사용할 경우 매우 효과적이며, 특히 정지상태의 객체를 확인하는데 매우 유용하다. 그러나 GPS 수신기는 매우 고가이며 높은 유지비용이 소요되는 문제점이 있으며, 위성 신호를 수신할 수 없는 실내 및 지하에서는 위치확인의 정확도가 현저히 떨어진다. 이동통신 시스템은 실외 뿐 아니라 실내나 지하에서도 기지국만 설치하여 위치를 파악할 수 있으며 GPS 시스템에 비하여 송수신을 위한 장비가 저렴하다. 그러나 위치정보가 기지국의 반경정도로 오차범위가 매우 크고, 통신료 등의 유지보수비가 소요되며, 데이터의 손실이 비교적 크다는 문제점이 있다.As a technology for easily identifying the position of a desired object, such as a child or a car, in a space spread over a large area, a satellite positioning system (GPS system) or a wireless mobile communication system is commonly used. The GPS system is easy to provide location and time information of the vehicle and is very effective when used outdoors, and is particularly useful for checking a stationary object. However, GPS receivers are very expensive and have high maintenance costs, and the accuracy of positioning is remarkably poor in indoors and undergrounds where satellite signals cannot be received. The mobile communication system can determine the location by installing only the base station not only outdoors but also indoors or underground, and the equipment for transmitting / receiving is cheaper than the GPS system. However, the location information has a problem that the error range is very large as the radius of the base station, maintenance costs such as communication fees, and data loss is relatively large.
이러한 요구사항을 만족시키기 위한 기술로서 아파트 건물 댁내나 지하 주차장 등과 같이 한정된 영역에서 간편하고 비영구적으로 사용될 수 있는 비접촉식 RFID 태그 시스템이 개발되었다. RFID 태그 시스템은, 위치추적의 객체에 소형 안테나와 집적회로(Integrated Circuit: 이하 "IC"라 칭함)를 구비하는 RFID 태그를 부착하거나 탑재하고, RFID 리더로부터 송출된 신호에 응답하여 상기 RFID 태그로부터 수신되는 신호에 따라 객체의 위치를 감지하고 이동을 추적한다. 이러한 RFID 태그 시스템은 견고하며 반복적으로 재사용할 수 있고 많은 정보를 비접촉으로 신속하고 정확하게 송수신할 수 있다는 점에서 매우 유용하다. As a technology to satisfy these requirements, a contactless RFID tag system has been developed that can be used simply and non-permanently in a limited area such as an apartment building premises or an underground parking lot. The RFID tag system attaches or mounts an RFID tag having a small antenna and an integrated circuit (hereinafter referred to as "IC") to an object of location tracking, and from the RFID tag in response to a signal transmitted from the RFID reader. It detects the position of the object and tracks its movement according to the incoming signal. This RFID tag system is very useful in that it is robust, can be reused repeatedly, and can transmit and receive a lot of information quickly and accurately without contact.
그러나 통상 900MHz 대역의 무선주파수 신호를 사용하는 RFID 태그 시스템은 그 주파수 특성상 인식거리의 한계를 가지며, RFID 리더 내에서 송신출력이 수신단의 노이즈로 유기되어 수신거리를 더욱 감소시켰다. 더욱이 RFID 태그 시스템이 주로 사용되는 아파트 건물 댁내나 지하 주차장 등과 같이 한정된 영역에서는 무선 신호가 차폐되거나 단절될 수 있으며, 분리된 공간 및 넓은 지역의 혼재되어 있는 RFID 태그들을 감지하기 위해서는 많은 수의 RFID 리더들이 필요하여 여전히 많은 설치비용이 소요되었다는 문제점을 가진다.However, the RFID tag system using a radio frequency signal in the 900MHz band usually has a limit of recognition distance due to its frequency characteristics, and the transmission output is rejected by the noise of the receiver in the RFID reader to further reduce the reception distance. Moreover, in limited areas such as apartment buildings or underground parking lots where RFID tag systems are mainly used, radio signals may be shielded or disconnected, and a large number of RFID readers may be used to detect mixed RFID tags in separated areas and large areas. They have the problem that they still require a lot of installation costs.
따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 목적은, 분리된 공간 및 넓은 지역의 RFID 태그들을 감지하기 위하여 다중 안테나를 사용하는 RFID 태그의 감지장치 및 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention, which is designed to solve the problems of the prior art operating as described above, provides an apparatus and method for detecting an RFID tag using multiple antennas to detect RFID tags in a separated space and a large area. It is.
본 발명의 다른 목적은, RFID 태그들을 감지하기 위한 다중 안테나 각각에 의한 영역들을 구별하는 RFID 태그의 감지장치 및 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for detecting an RFID tag that distinguishes areas by each of multiple antennas for detecting RFID tags.
본 발명의 또 다른 목적은, RFID 태그들을 감지하기 위한 수신거리를 향상시키는 RFID 태그의 감지장치 및 방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an apparatus and method for detecting an RFID tag, which improves a reception distance for detecting RFID tags.
본 발명의 또 다른 목적은, RFID 태그들을 감지하기 위한 송신출력이 수신단의 노이즈로 작용하는 것을 방지하는 RFID 태그의 감지장치 및 방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an apparatus and method for detecting an RFID tag, in which a transmission output for detecting the RFID tags is prevented from acting as noise at the receiving end.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 실시예는, 무선 주파수 식별 태그의 감지장치에 있어서,In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention provides a device for detecting a radio frequency identification tag.
복수의 영역들을 각각 커버하는 복수의 안테나들에 각각 접속되어 상기 안테나들의 신호들을 재생하고 복구하는 복수의 연결제어 장치들과,A plurality of connection control apparatuses connected to a plurality of antennas respectively covering a plurality of regions, for reproducing and restoring signals of the antennas;
상기 연결제어 장치들에 연결되어 상기 영역들을 식별하고 상기 영역들 내의 객체에 구비된 무선주파수 식별(RFID) 태그를 감지하는 적어도 하나의 RFID 리더와,At least one RFID reader connected to the connection control devices to identify the areas and to sense a radio frequency identification (RFID) tag provided to an object in the areas;
상기 RFID 리더에 연결되어 상기 RFID 태그를 인식하고 상기 연결제어 장치들을 제어하는 중앙 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a central controller connected to the RFID reader to recognize the RFID tag and to control the connection control devices.
본 발명의 다른 실시예는, 무선 주파수 식별 태그를 감지하는 방법에 있어서,Another embodiment of the present invention, in a method for detecting a radio frequency identification tag,
복수의 영역들을 각각 커버하는 복수의 안테나들 중 어느 하나에 의해 상기 영역들 내의 객체에 구비된 무선주파수 식별(RFID) 태그로부터 태그 정보를 수신하는 과정과,Receiving tag information from a radio frequency identification (RFID) tag provided to an object in the areas by any one of a plurality of antennas respectively covering a plurality of areas;
상기 태그 정보에, 상기 태그 정보를 수신한 안테나의 영역 정보와 상기 태 그 정보를 수신한 시간 정보를 부가하여 보고하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
And reporting the tag information by adding the area information of the antenna that has received the tag information and the time information when the tag information is received.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the operating principle of the preferred embodiment of the present invention. In the following description of the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.
후술되는 본 발명은 객체에 구비되는 RFID 태그를 감지하는 RFID 태그의 감지장치에 대한 것으로서, 특히 소수의 RFID 리더들과 다수의 안테나들을 사용하여 넓은 공간에 혼재되어 있는 RFID 태그들을 감지하는 것이다. 이를 위하여 본 발명은 RFID 리더에 구비되어 있는 안테나 단자를 사용하여 여러 개의 안테나 배열과 접속할 수 있도록 하는 다중 안테나 연결제어 장치를 제공한다. 연결제어 장치는 부스터 등을 구비하여 RF 신호의 재생과 복구 기능을 제공한다.The present invention to be described below relates to a sensing apparatus of an RFID tag for sensing an RFID tag provided in an object. In particular, the present invention is to detect RFID tags mixed in a large space by using a few RFID readers and a plurality of antennas. To this end, the present invention provides a multi-antenna connection control apparatus that can be connected to a plurality of antenna array using the antenna terminal provided in the RFID reader. The connection control device includes a booster and the like to provide a function of reproducing and restoring an RF signal.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 복수의 영역들로 구별되는 주차공간을 단순하게 도식화한 것이다.1 is a schematic diagram of a parking space divided into a plurality of areas according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 주차공간(13)은 복수의 영역들(Zones)로 구분된다. 각 영역들에는 연결제어장치들(32,37,42,47,52)에 접속된 안테나들(29,31, 34,36, 39,41, 44,46, 49,51)이 배치되며, 상기 안테나들 각각은 해당 영역에 대응하는 고유한 영역 인덱스를 가진다. 여기에서 각 연결제어장치들(32,37,42,47,52)에는 단지 2개씩의 안테나들(29,31, 34,36, 39,41, 44,46, 49,51)만이 접속되는 구조를 도시하였으나, 실제로는 각 연결제어장치들(32,37,42,47,52)은 해당 커버되는 영역들의 구조적 지형적 특성과 구비하고 있는 안테나 연결 탭 수에 따라 2개 내지 그 이상(예를 들어 최대 10개)의 안테나들과 접속된다. 여기서 각 영역들이란 각 안테나(29,31, 34,36, 39,41, 44,46, 49,51)의 신호들이 송수신되는 한계 이내의 범위를 의미한다.Referring to FIG. 1, the
상기 연결제어장치들(32,37,42,47,52)은 RF 회선들(56)을 통해 중앙의 RFID 리더(22)에 연결되며, 상기 RFID 리더(22)는 중앙 제어기(23)와 통신하여 상기 영역들에 위치하는 RFID 태그들의 태그정보를 획득한다. RFID 태그(26)는 자동차(24)와 같은 객체에 구비되며, 상기 안테나들(29,31, 34,36, 39,41, 44,46, 49,51)로부터 송출되는 신호에 대응하여 자신의 태그 정보를 포함하는 응답 신호를 전송한다. 상기 태그 정보는, RFID 태그가 부착되는 객체의 종류나 용도에 따라 문이나 스위치의 개/폐 및 압력의 감지에 대한 상태를 포함할 수 있다.The
상기 도 1에서는 연결제어 장치들이 RFID 리더와 직접 연결되는 것으로 도시하였으나, 다른 실시예로서 연결제어 장치들은 상향링크 단자를 이용하여 계층적으로(hierarchically) 연결된다. 여기서 계층적으로 연결된다 함은 하위의 연결제어 장치가 상위의 연결제어 장치를 통해서 RFID 리더와 연결됨을 의미한다.In FIG. 1, the connection control devices are directly connected to the RFID reader, but in another embodiment, the connection control devices are hierarchically connected using an uplink terminal. Here, hierarchically connected means that the lower connection control device is connected to the RFID reader through the upper connection control device.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연결제어 장치들의 계층적 구조를 나타낸 것이다.2 illustrates a hierarchical structure of connection control apparatuses according to another embodiment of the present invention.
도시한 바와 같이, RFID 리더(100)에는 N개의 연결제어 장치들(110, 120, 130)이 계층적으로 연결된다. 각 연결제어 장치들(110, 120, 130)에는 각각 복수의 안테나 소자들로 구성된 안테나 배열들(112, 122, 132)이 접속된다. 마지막 연결제어 장치(130)의 특정 안테나 탭에는 종단장치(Termination: TERM)가 접속된다. 상기 종단장치를 감지한 상기 연결제어 장치(130)는 상기 종단장치와 안테나 배열(132)이 연결된 안테나 탭 정보를 상기 RFID 리더(100)에게 전송하며, 마찬가지로 다른 연결제어 장치들(110, 120)도 자신에게 접속된 안테나 배열(112, 122)의 안테나 탭 정보를 상기 RFID 리더(100)에게 전송한다. 그러면 상기 RFID 리더(100)는 상기 안테나 탭 정보에 따라 전체 임피던스를 매칭하여 RF 출력을 조정한다. 이러한 제어정보의 교환을 위해 RFID 리더(100)와 연결제어 장치들(110, 120, 130)은 RF 신호의 송수신을 위한 RF 회선 이외에 별도의 PLC(Programmable Logic Control) 인터페이스를 가진다.As shown in the drawing, N
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 복수의 안테나들을 가지는 RFID 리더가 설치된 댁내공간을 단순하게 도식화한 것이다.3 is a schematic diagram of an indoor space in which an RFID reader having a plurality of antennas is installed according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 댁내공간(90)은 사용자의 집이나 사무실 등을 의미하며 벽이나 파티션 등으로 분리되는 복수의 영역들(Zones)로 구분된다. 각 영역들에는 연결제어장치들(64,66)에 접속된 안테나들(68,70,71,74,76,78,80)이 배치되며, 상기 안테나들 각각은 해당 영역에 대응하는 고유한 영역 인덱스를 가진다. 여기서 연결제어 장치(64)는 4개의 안테나들(68 내지 74) 및 다음 연결제어 장치(66)과 연결되며, 상기 연결제어 장치(66)는 3개의 안테나들(76 내지 80)과 연결된다. 여기서 각 안테나들은 해당하는 범위의 영역 내에 위치하는 RFID 태그들(도시하지 않음)을 감지하고 그 태그 정보를 수신한다. Referring to FIG. 3, the
상기 RFID 태그들은 창문이나 문, 가스밸브, 전기 스위치 등에 설치되어 개/폐에 대한 상태 정보를 태그 정보에 실어 전송하거나, 바닥이나 벽 등에 설치되어 압력에 대한 상태 정보를 태그 정보에 실어 전송한다. 다른 경우 상기 RFID 태그들은 귀중품 등의 보관을 확인하거나 원하는 대상의 위치를 확인하는 용도로 사용될 수 있다. 상기 태그 정보는 RFID 리더(62)에 의해 수집되어 중앙 제어기(60)로 보고된다. 중앙 제어기(60)는 상기 태그 정보를 수집하여 관리 및 분석하고, 필요하다고 판단되는 경우 미리 설정되는 사용자의 휴대폰이나 단말기로 긴급 알람을 통보한다.The RFID tags are installed in windows, doors, gas valves, electrical switches, and the like to transmit the state information on the opening / closing to the tag information, or installed on the floor or the wall to transmit the state information about the pressure to the tag information. In other cases, the RFID tags may be used for checking the storage of valuables and the like or for identifying the location of a desired object. The tag information is collected by the
이상에서 설명한 실시예로서 RFID 리더는 중앙 제어기와 단지 기능적으로 분리되며, 공간적 및 구조적으로는 동일하게 위치한다. 다른 실시예로서 중앙 제어기는 복수의 RFID 리더들과 연결되며, 중앙 제어기와 복수의 RFID 리더들은 공간적 및 구조적으로 분리되어진다. As an embodiment described above, the RFID reader is only functionally separated from the central controller, and is spatially and structurally identical. In another embodiment, the central controller is connected to a plurality of RFID readers, and the central controller and the plurality of RFID readers are spatially and structurally separated.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 복수의 리더들을 포함하는 RFID 태그 시스템의 구조를 나타낸 것이다.4 illustrates a structure of an RFID tag system including a plurality of readers according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, RFID 리더들(210, 220)은 중앙 제어기(100)와 통신하며, N 개의 연결제어 장치들(230, 232, 234, 222)에 연결된다. 즉 제1 RFID 리더(210)는 N개의 연결제어 장치들(230, 232, 234)에 연결되며, 제2 RFID 리더(220)는 다른 연결제어 장치(222)에 연결된다. 제1 RFID 리더(210)의 경우, 각 연결제어 장치들(230, 232, 234)은 계층적 구조로 상기 제1 RFID 리더(210)에 연결되며, 또한 복수의 안테나들(240, 242, 244, 246, 248, 250)에 접속된다. 구체적으로 제1 연결제어 장치(230)는 M개의 안테나들(240, 242, 244)에 연결되며, 제N 연결제어 장치(234)는 K개의 안테나들(246, 248, 250)에 연결된다. Referring to FIG. 4, the
RFID 리더들(210, 220)로부터의 RF 송신신호는 연결제어 장치들(230, 232, 234, 222)로 전달되며, 안테나들(240 내지 250)에 의해 각 영역들로 송출된다. RFID 태그(252)는 안테나 #1-2(242)에 인접하여 있기 때문에, 상기 안테나 #1-2(242)로부터 송출되는 송신 신호에 대응하여 상기 RFID 태그(252)에 대한 태그 정보를 포함하는 응답 신호를 전송한다. 그러면 상기 안테나 #1-2(242)는 상기 RFID 태그(252)로부터의 상기 응답 신호를 제1 연결제어 장치(230)로 전달하며, 상기 제1 연결제어 장치(230)는 상기 응답 신호를 제1 RFID 리더(210)로 전달한다.RF transmission signals from the
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RFID 리더의 구조를 도시한 것이다.5 shows the structure of an RFID reader according to a preferred embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, RFID 리더(300)는 연결제어 장치들(도시하지 않음)을 통해 연결되거나 또는 직접 연결되는 송수신 안테나 배열(310)을 통해 RF 신호를 송수신한다. 송신부(360)로부터 생성된 송신 신호는 송신경로(322)를 통과하여 듀플렉서(Duplexer)(320)에 의해 상기 안테나(310)로 전달된다. 수신 신호는 듀플렉서(320) 에 의해 수신경로(324)로 전달된다. 수신경로(324)로 전달된 수신신호는 먼저 벡터 모듈레이터(330)에 도달한다. 벡터 모듈레이터(330)는 상기 수신신호에서, 송신신호에 의해 유기된 잡음신호를 검출하고, 상기 검출한 잡음신호의 위상을 180도 천이하여 상기 수신신호에 다시 부가함으로써 상기 수신신호에서 상기 잡음신호를 제거한다. 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier: 이하 "LNA"라 칭함)(340)는 수신거리를 확장시키기 위해 상기 벡터 모듈레이터(330)의 출력 신호를 증폭하여 수신부(350)로 전달한다.Referring to FIG. 5, the
연결제어 장치들로부터의 응답 신호들은, RFID 리더에 의해 식별될 수 있도록 중앙 제어기에 의해 할당된 고유한 시간영역에 실리게 된다. 즉 연결제어 장치들은 시분할 다중화를 통해 RFID 리더와 통신하기 위하여, 사전에 등록된 안테나 탭 수만큼의 용량을 가지는 시분할 장치와 어드레스 방식의 폴링 기법을 적용한 스위치를 포함한다. 상기 시분할 장치는 상기 복수의 안테나들을 통해 수신되는 신호들을 상기 RFID 리더로 시분할 다중화하여 전송하며, 상기 스위치는 상기 RFID 리더로부터의 신호를 상기 복수의 안테나들 중 하나로 분배하여 전송한다. RFID 리더(특히 수신부)는 연결제어 장치들로부터 수신된 응답 신호의 시간적 배치에 따라 RFID 태그가 감지된 영역을 식별하고, 상기 응답 신호가 수신된 시스템 시간을 확인하여, 상기 RFID 태그의 태그 정보와 영역정보 및 시간정보를 중앙 제어기에게 통보한다. Response signals from the connection control devices are carried in a unique time domain assigned by the central controller so that they can be identified by the RFID reader. That is, the connection control devices include a time division device having a capacity equal to the number of antenna taps registered in advance, and a switch applying an addressing polling technique to communicate with the RFID reader through time division multiplexing. The time division apparatus time-division multiplexes and transmits signals received through the plurality of antennas to the RFID reader, and the switch distributes and transmits a signal from the RFID reader to one of the plurality of antennas. The RFID reader (especially the receiver) identifies an area where the RFID tag is detected according to the temporal arrangement of response signals received from the connection control devices, checks the system time at which the response signal is received, and checks the tag information of the RFID tag. Notify the central controller of area information and time information.
구체적인 예를 들어 설명하면, RFID 리더는 중앙 제어기의 제어하에, 주기적으로 연결제어 장치들의 각 안테나들로 송신 신호들을 각각 전송한다. 특정 안테나 로 전송된 송신 신호에 대응하는 응답 신호가 상기 연결제어 장치들 중 하나를 통해 수신되면, RFID 리더는 상기 응답 신호에 포함된 태그 정보를 검출하고 상기 태그 정보에 상기 특정 안테나에 대응하는 영역 정보와 시간 정보를 부여하여 중앙 제어기로 보고한다. 다른 실시예로서, 연결제어 장치들의 각 안테나들은 주기적인 송신 신호들을 전송하고, 상기 송신 신호들에 대응하는 응답 신호를 할당된 시간영역에서 해당 연결제어 장치를 통해 RFID 리더로 전송한다. RFID 리더는 상기 응답 신호가 수신된 시간영역에 따라 영역 정보를 인지하고, 상기 응답 신호에 포함된 태그 정보에 상기 응답 신호를 송출한 특정 안테나에 대응하는 영역 정보와 시간 정보를 부가하여 중앙 제어기로 보고한다.As a specific example, the RFID reader periodically transmits transmission signals to respective antennas of the connection control devices under the control of the central controller. When a response signal corresponding to a transmission signal transmitted to a specific antenna is received through one of the connection control devices, the RFID reader detects tag information included in the response signal and an area corresponding to the specific antenna in the tag information. Give information and time information and report it to the central controller. In another embodiment, each antenna of the connection control devices transmits periodic transmission signals and transmits response signals corresponding to the transmission signals to the RFID reader through the corresponding connection control device in the allocated time domain. The RFID reader recognizes area information according to the time domain in which the response signal is received, and adds area information and time information corresponding to a specific antenna that sent the response signal to tag information included in the response signal to the central controller. report.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RFID 리더와 중앙 제어기의 통신을 나타낸 신호 흐름도이다.6 is a signal flow diagram illustrating communication between an RFID reader and a central controller according to a preferred embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 이벤트가 없을 때 과정 406에 나타낸 바와 같이 RFID 리더(402)와 중앙 제어기(404)는 상호간 통신에 이상이 있는지의 여부를 판단하기 위한 킵 얼라이브 체크(Keeping Alive Check)를 수행한다. 과정 408과 같이 복수의 안테나들 중 어느 하나에서 RFID 태그를 감지하여 해당 연결제어 장치를 통해 상기 RFID 리더(402)로 응답 신호를 전송하면, 과정 410에서 RFID 리더(402)는 중앙 제어기(404)로 이벤트 정보를 전송한다. 상기 이벤트 정보의 프로토콜 구조의 일 예는 도 7에 도시하였다.Referring to FIG. 6, when there is no event, as shown in
도 7을 참조하면, 이벤트 정보(500)는 송신시작(Start of Transmission: STX) 필드(502)와 송신종료(End of Transmission: ETX) 필드(512)로 둘러싸여 전송 되며, 태그 검출시간을 나타내는 시간(T) 필드(504)와 태그 검출장소를 나타내는 영역(Z) 필드(506)와 태그의 종류 및 상태를 나타내는 이벤트(E) 필드(508)와 오류 정정을 위한 CRC(Cyclic Redundancy Check) 코드(510)를 포함한다. 여기서 상기 이벤트 필드는 해당 RFID 태그의 태그 정보를 포함하게 되며, 상기 태그 검출시간은 상기 태그 정보가 RFID 리더로 수신된 시스템 시간을 의미한다.Referring to FIG. 7, the
이상과 같이 구성되는 이벤트 정보(500)에 의해, 시간 동기화, 순차적 폴링(polling) 방식의 정보 수집 및 비동기 방식의 정보 수집이 가능하게 된다.The
중앙 제어기는 상기 태그 정보에 따라 상기 RFID 태그를 식별한다. 만일 상기 태그 정보를 이해할 수 없다면, 중앙 제어기는 RFID 네이밍(naming) 센터와 연동하여 상기 태그 정보를 확인하고, 상기 RFID 태그를 구비한 객체의 상태정보를 파악한다.The central controller identifies the RFID tag according to the tag information. If the tag information cannot be understood, the central controller checks the tag information in association with an RFID naming center and determines the state information of the object with the RFID tag.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by those equivalent to the scope of the claims.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다. In the present invention operating as described in detail above, the effects obtained by the representative ones of the disclosed inventions will be briefly described as follows.
본 발명은, 분리된 공간이나 넓은 지역에 혼재되어 있는 RFID 태그를 소수의 RFID 리더들을 사용하여 감지할 수 있도록 하여 RFID 리더들로 인한 장비 및 설치 비용을 감소시킨다. 또한 본 발명은 송신출력이 수신단의 노이즈로 작용하여 수신신호의 손실을 야기하는 문제점을 해소하며 수신신호를 확장하여 실제 수신거리를 증폭시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention reduces the cost of equipment and installation due to RFID readers by detecting RFID tags mixed in separated spaces or large areas using a few RFID readers. In addition, the present invention solves the problem that the transmission output acts as a noise of the receiver to cause the loss of the received signal, and has the effect of amplifying the actual receiving distance by extending the received signal.
Claims (7)
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