KR100294766B1 - 멀티모드식별시스템 - Google Patents

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KR100294766B1
KR100294766B1 KR1019950703881A KR19950703881A KR100294766B1 KR 100294766 B1 KR100294766 B1 KR 100294766B1 KR 1019950703881 A KR1019950703881 A KR 1019950703881A KR 19950703881 A KR19950703881 A KR 19950703881A KR 100294766 B1 KR100294766 B1 KR 100294766B1
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마이클엘.베이겔
나다니엘폴리시
로버트이.말름
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마이클 에프. 크루즈
아비드 아이덴티피케이션 시스템즈 인코포레이티드
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Abstract

멀티모드 식별시스템은 태그(200)가 어떤 부류의 태그에 속하면 태그(200)의 근방에서 태그(200)에 유도결합된 리더(100)가 특정프로세스에 따라 태그(200)로 부터의 응답을 조회하여 얻는 리더 및 태그로 구성된다. 이 응답은 태그(200)안에 결합된 센서들(270, 275)이 공급한 데이터와 함께 태그(200)에 유일한 식별코드로 이루어진다. 태그(200)와 리더(100)간의 교신은 태그(270) 부근에 역자계를 확립하는 리더(100)에 의해 달성되고, 이 태그(200)는 전송될 정보에 따라 그 자계로 부터 전력의 흡수를 가변시킨다. 리더(100)는 이러한 전력흡수의 변동을 검출하고 이 변동으로 부터 태그(200)가 전송한 정보를 추출한다.

Description

[발명의 명칭]
멀티모드 식별시스템
[발명의 상세한 설명]
[발명의 배경]
본 발명은 제2차 세계대전시에 아군-적군 식별시스템으로서 전자적 기원을 갖는 협동식별시스템에 관한 것으로서, 식별기관(identifying agency)과 피식별 물체가 예정된 계획에 따라 식별과정에서 협동한다. 더 상세하게는 본 발명은 응답기(또는 “태그”)에 유도결합된 질문기(또는 “리더”)로 대략 구성되는 시스템에 관한 것으로서, 리더(reader)는 식별기관과 연관되고 태그(tag)는 피식별 물체와 연관된다.
이러한 시스템은 물고기, 새, 동물 또는 신용카드등의 무생물체를 식별하는데 사용중이거나 사용될 가능성을 갖고 있다. 보다 흥미있는 응용들중 어떤 응용은 소형 크기의 물체를 포함하며, 이는 응답기가 미세한 것이어야 함을 의미한다. 많은 경우에 물체에 태그를 영구부착하는 것이 바람직하며, 이는 생물의 조직에 장치를 이식하거나 무생물체의 표면 밑에 장치를 이식하는 것이다. 대부분의 경우에 있어서 물체안에 태그를 이식하게 되면 태그에 전인을 공급하는 종래 전원의 사용이 배제된다. 통상적으로 햇빛은 물체의 표면을 관통하지 못한다. 배터리등의 화학적 소스가 고갈되면 용이하게 대체될 수 없다. 방사성 소스를 사용하면 피식별 물체에 허용될 수 없는 위험을 줄 수 있다. 수년동안 성공적으로 실용화되어온 태그 전원공급방법은 리더가 발생한 교호 자계로써 리더의 전력을 태그에 공급하는 것이다. 이런 방법에 의하면 무한 수명의 소형 태그가 높은 신뢰도를 갖고 얻어지며 현재 많이 선호되고 있다.
많은 응용의 경우에, 편리성과 유용성을 이유로 장치를 구동시키는 배터리를 사용할 수 있도록 리더가 휴대 가능하여야 한다. 그러나, 중단없이 적당한 범위에서 식별기능을 수행하는데 필수적인 용량을 갖는 배터리의 크기와 하중은 휴대성에 큰 장애가 된다. 사용의 편리성과 시스템 성능이라는 두가지 목표는 종래부터 쉽지않은 절충의 주제였다. 유도결합에 의거하여 식별시스템의 완전한 가능성을 실현하기 위하여 에너지 효율시스템의 디자인에 대한 최근의 기술발전을 이용할 필요가 있다.
생물체에 태그를 주입하는 것과 관련된 외상을 최소화하기 위하여 그리고 편리성 및 유용성의 문제상, 외과적 시술이 아니라 주사형 설비로 이식될 만큼 태그가 충분히 작아야 한다. 이런 방법은 오늘날의 시스템에서 입증된 바 있고, 장래에도 선택될 이식방법으로 남을 것이다. 현재의 태그 크기는 표본이 더 큰 경우에는 적당하다. 그러나, 더 작은 동물, 새 및 물고기에 태그가 사용되는 경우 크기를 축소할 필요가 있다.
이런 종류의 식별시스템이 만연하고 사용자가 배가함에 따라 차세대 식별장치의 디자인에 있어서 이러한 변화환경을 인식하는 것이 중요하게 되었다. 더욱 새로워진 모드의 리더가 더욱 낡은 모드의 태그를 판독할 수 있어야 한다. 사용자의 프라이버시와 선취특권(security interests)이 존중되어야 한다. 즉, 한 사용자가 다른 사용자의 태그를 판독할 수 없어야 한다. 마지막으로, 이와 같은 컴퓨터 구동식 세상에서 리더를 컴퓨터와 편리하게 상호 접속시킬 수 있어야 한다.
[발명의 개요]
멀티모드 식별시스템은 태그의 부근에서 태그에 유도 결합된 리더가 질문을 하고, 이 태그가 어떤 부류의 태그에 속하면 지정된 방법에 따라 태그로 부터 응답을 얻는 리더와 태그로 구성되어 있다. 이 응답은 태그안에 결합된 센서가 공급하는 데이터와 함께 태그에 유일한 식별코드로 구성된다.
태그는 생물체나 무생물체에 부착하거나 이식시키기에 적합한 형태로 내장된 커패시터, 인덕터, 트랜지스터, 및 기타 고형 장치로 구성되어 있다. 태그의 기본 구성은 리더로 생성되고 코일을 통과하는 역조회자계(reversing interrogating magnetic field)에 응답하여 양 단자간에 전압을 발생하는 다권선 코일형 도체와, 어떤 조회자계 주파수에서 공진하도록 코일과 병렬로 결합된 커패시터와, 상기 자계에서 AC 전력을 추출하여 모든 태그회로에 DC 전력을 전달하도록 상기 공진회로의 양단에 걸친 AC 대 DC 변환기와, 태그내의 모든 동작을 제어하는 컨트롤러(또는 마이크로 프로세서)와, 상기 공진회로 양단의 유도신호를 이용하여 태그 동작에 필요한 모든 클록신호들을 발생하는 클록발생기와, 상기 AC 대 DC 변환기의 출력전압이 모든 태그 회로를 작동시키기에 충분한 레벨에 도달할 때 상기 컨트롤러에 리세트 신호를 제공하는 임계검출기와, 상기 컨트롤러에 액세스 가능하고 태그식별코드를 포함하는 비휘발성 메모리와, 온도, 충격 및 진동등의 환경파라미터와, 살아있는 태그 운반자의 경우 혈당레벨 및 PH 인자를 측정하는 센서들과, 상기 센서들 각각에 선택적으로 접속되어 아날로그 센서출력을 디지털 표현으로 변환하는 A/D 변환기와, 태그식별코드와 호나경데이터로 된 직렬비트스트림에 따라 상기 컨트롤러가 상기 공진회로에 가변부하를 걸게하는 공진회로 로딩수단으로 구성된다.
태그는 물리적으로, 튜닝커패시터를 포함한 태그의 소자 및 회로를 결합하는 반도체칩과 이 반도체칩에 부착된 다권선 코일형 도체로 구성되고, 이 조합체는 유리관이나 기타 적절한 용기내에 밀봉된다.
휴대형 리더는 배터리로 작동하기 적합하게 되어 있다. 고정설치된 리더는 교류전원으로 작동하기 적합하게 되어있다.
리더내의 다권선 코일형 도체는 2개의 장치가 서로 근접하여 있을 때 리더를 태그의 코일에 유도결합시키는 수단을 제공한다. 커패시터들이 상기 코일과 직렬로 배치되어 있어 판독될 태그내의 공명회로와 동일한 주파수에서 공진하는 회로를 만든다. 리더의 공진주파수가 태그의 공진주파수와 일치하게 선택될 수 있도록 커패시턴스 값이나 코일 인덕턴스값을 거의 순간적으로 선택하게 된다.
리더 공진회로는 클록발생기에 의해 적절한 주파수의 주기적 신호가 공급되는 평형양면코일드라이버(balanced double-ended coil driver)로 공진주파수에서 구동된다. 클록발생기는 리더의 동작에 필요한 모든 타이밍 신호들을 공급하기도 한다. 리더와 태그가 서로 가까이 있어 유도결합되어 있는 경우, 리더 코일 양단의 전압은 태그가 리더의 질문에 응답할 때 태그공진회로에 인가된 로딩패턴에 따라 진폭 변조된다. 태그에 의해 역자계에서 흡수된 전력의 측정값인 이러한 진폭변화는 포락선 검출기(envelope detector)에 의해 검출된다.
포락선 검출기 신호의 신호대 잡음비는 적절한 필터링에 의해 극대화되고 이 신호는 A/D 변환기에 의해 디지털화된다. 이 디지털 포락선 검출기 신호는 태그에 의해 리더에 전송된 데이터를 추출하는 마이크로프로세서에 공급된다.
리더 코일 양단의 전압이 진폭뿐만 아니라 위상 및/또는 주파수 변동하도록 함으로써 정보를 전송하는 태그를 판독하기 위하여 본 발명의 다른 실시예가 바람직하다. 리더 코일의 구동주파수에 동조된 노치필터가 포락선 검출기를 대신하고 노치필터의 출력신호가 디지털화되어 마이크로프로세서에 공급되고, 마이크로프로세서는 이 신호에서 데이터를 추출한다. 노치필터의 용도는 코일신호에 존재하는 막대한 구동신호를 억압하여 A/D 변환기에 요구되는 동적범위를 감소시키는 것이다.
마이크로프로세서는 그 데이터를 해석하여 이를 사용자에게 표시하기 적합한 형태로 바꾸어 놓는다. 또한 마이크로프로세서는 리더의 사용시에 사용자에게 알려주고 안내할 목적으로 오디오 신호 및/또는 인공음성을 공급하기도 한다.
리더는 리더안의 판독전용메모리(ROM)에 담긴 모드제어데이터로 작동되는 하드웨어 및 펌웨어에 의해 다양한 모드들로 동작하도록 구성될 수 있다. 모드제어데이터에 의해 제어될 수 있는 파라미터로는 동작주파수, 복조 프로토콜, 에러제어 프로토콜, 태그 분류(tag classes), 및 태그분류중의 서치시퀀싱(search sequencing)이 있다.
태그 분류는 리더가 인식할 수 있는 태그들의 집단이다. 태그분류코드는 특정 디자인의 태그, 특정제작자의 태그, 특정사용자 그룹이 이용하는 태그, 특정한 종류의 물체의 식별에 이용되는 태그를 식별할 수 있다. 그래서, 단일 태그 분류를 지정하는 동작모드는 특정종류의 식별을 위해 특정 사용자 그룹에 의해 이용되는 어떤 제작자의 특정 디자인의 태그로 부터 리더가 응답을 인식하도록 제한할 수 있다.
모드제어 데이터는 1개 이상의 태그분류를 지정할 수 있고, 이런 경우에 리더는 확장된 태그 집단을 인식할 수 있게 된다. 모드제어데이터가 1개 이상의 태그 분류를 지정하면, 리더는 모든 분류를 동시에 조회하거나 조회과정을 반복하면서 모든 분류가 조회될 때 까지 한 분류에서 다음 분류로 리더가 계속 조회한다.
태그에 대한 물체를 검색할 적에, 태그응답이 수신되거나 태그가 위치한 물체의 표면이 완전히 주사될 때 까지 리더가 물체의 표면위로 이동한다. 사용가능 분류에 속한 태그가 응답하고 있다는 리더의 판정은 리더가 송신하기 시작한 후 특정시간주기(검출시간)내에 일어난다. 리더가 이 검출시간내에 응답을 얻지 않으면 리더는 턴오프하여 배터리 전력을 보존한다. 두번째 특정시간주기(원위치시간)가 경과한 후 리더가 다시 턴온하여 다른 조회를 실행한다. 이러한 원위치 시간은 리더가 물체의 표면위 새로운 장소로 이동할 만큼 충분히 길다. 이러한 전원 온-오프 방법은 리더의 배터리 전력을 보존하는데 매우 효과적이다.
본 발명의 한가지 목적은 리더가 어떤 분류의 태그만을 인식하도록 제한되는 리더와 태그로 구성된 식별시스템을 제공하는 것이다. 본 발명의 두번째 목적은 상이한 디자인의 각종 태그로 부터 응답을 발생할 수 있고 이와 같이 다른 디자인의 태그로 부터 응답을 인식하여 디코드할 수 있는 범용리더를 제공하는 것이다. 본 발명의 세번째 목적은 리더가 1회 송출단위로 태그 메세지를 판독하여 1회 송출직후 배터리 전력을 턴오프함으로써 배터리 전력을 보존할 수 있게 하는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위하여, 메세지 송출도중에 리더가 데이터 판독을 개시하지 않도록 리더가 수신준비가 될 때 까지 태그응답을 지연시킨다. 본 발명의 네번째 목적은 코일, 커패시터, 및 태그를 포함하는 회로를 현재의 기술이 허용하는 최고한도로 집적하는 것이다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 리더와 태그를 포함하는 멀티모드 식별시스템의 기능블록도.
제2도는 외부용기의 일부가 절개되어 있는 이식용 태그의 측면도.
제3도는 태그의 종축선을 횡단하는 평면에서 본 이식용 태그의 단면도.
제4(a)도는 리더내 마이크로프로세서에 의해 실행되는 4배의 “마크”주파수 인터럽트 루틴의 흐름도.
제4(b)도는 리더내 마이크로프로세서에 의해 실행되는 4배의 “마크”주파수 지연된 인터럽트 루틴의 흐름도.
제5(a)도는 리더내 마이크로프로세서에 의해 실행되는 4배의 “스페이스”주파수 인터럽트 루틴의 흐름도.
제5(b)도는 리더내 마이크로프로세서에 의해 실행되는 4배의 “스페이스”주파수 지연된 인터럽트 루틴의 흐름도.
제6(a)도는 제1 실시예 리더의 마이크로프로세서에 의해 실행되는 “마크”주파수 인터럽트 루틴의 흐름도.
제6(b)도는 제2 실시예 리더의 마이크로프로세서에 의해 실행되는 “마크”주파수 인터럽트 루틴의 흐름도.
제7(a)도는 제1 실시예 리더의 마이크로프로세서에 의해 실행되는 “스페이스”주파수 인터럽트 루틴의 흐름도.
제7(b)도는 제2 실시예 리더의 마이크로프로세서에 의해 실행되는 “스페이스”주파수 인터럽트 루틴의 흐름도.
제8도는 리더의 마이크로프로세서에 의해 실행되는 교정루틴의 흐름도.
제9도는 리더의 마이크로프로세서에 의해 실행되는 동작루틴의 흐름도.
제10도는 리더의 마이크로프로세서에 의해 실행되는 비트속도(데이터) 인터럽트 루틴의 흐름도.
제11도는 리더의 마이크로프로세서에 의해 실행되는 메세지 회복루틴의 흐름도.
제12도는 리더의 마이크로프로세서에 의해 실행되는 메세지 처리루틴의 흐름도.
제13도는 리더의 마이크로프로세서에 의해 실행되는 파워온 루틴의 흐름도.
제14도는 리더의 마이크로프로세서에 의해 실행되는 T1인터럽트 루틴의 흐름도.
제15도는 리더의 마이크로프로세서에 의해 실행되는 비트속도(제어) 인터럽트 루틴의 흐름도.
제16도는 리더의 마이크로프로세서에 의해 실행되는 코일오프 인터럽트 루틴의 흐름도이다.
[양호한 실시예의 설명]
제1도에는 유도결합된 리더(100)와 태그(200)의 기능블록도가 도시되어 있다. 리더(100)는 권취된 와이어코일(110)로 역자계(10)를 발생함으로써 태그(200)를 조회한다. SPDT스위치쌍(130)으로 선택할 수 있는 커패시터쌍(120) 또는 (125)와 직렬로 된 코일(110)은 클록발생기(140)로 공급된 적정주파수의 주기적 신호로써 양면(double-ended) 평형코일드라이버(135)에 의해 구동된다. 전형적으로, 구동주파수는 100kHz 내지 400kHz 범위에 있다.
클록발생기(140)는 보통 디자인의 결정제어식 발진기와 디바이더 체인(devider chain)으로 구성된다. 발진기 주파수는 필요한 구동주파수가 정수 나눗셈으로 얻어질 수 있도록 선택된다. 또한, 각 구동주파수의 정수 나눗셈에 의해 다음과 같은 주파수의 방형파(square wave) 클록신호들이 제공된다. 즉, 4배의 “마크”주파수, 4 배의 “스페이스”주파수, “마크”주파수, “스페이스”주파수, 비트속도(데이터), 및 비트속도(제어)이다. 비트속도(제어)신호를 제외한 모든 신호의 로우 대 하이 전이들이 특정 순간에 일치하도록 클록신호들이 얻어진다. 비트속도(제어)신호의 로우 대 하이 전이는 구동주파수의 적어도 1사이클만큼 비트속도(데이터)신호의 전이를 앞서간다.
클록발생기(140)는 신호가 하이일 때 리더코일(110)이 여기되게하는 방형파 타이밍신호(square-wave timing signal)를 발생하는 듀티사이클 타이머를 포함한다. 이 신호는 사용중인 특정구동주파수로 태그에 의해 교신되는 정보를 수신할 만큼 긴 시간동안 하이로 유지된다. 이 신호는 리더(100)가 새로운 판독위치로 이동하기에 충분한 시간동안 로우로 유지된다. 듀티사이클타이머는 타이머의 타이밍신호가 로우로 갈 때 마이크로프로세서(170)에 “코일오프(coil-off)” 인터럽트 신호를 발생한다.
듀티사이클로 리더코일(110)을 작동시키는 목적은 배터리 전력을 보존하고 배터리 재충전이나 교체사이의 동작주기를 더 길게하기 위함이다.
마이크로프로세서가 판독과정의 고장을 나타내는 상태를 인식할 때마다 듀티사이클 타이머는 마이크로프로세서(170)에 의해 로우로 세트된다.
리더전원스위치가 온이고 사용자 작동된 “판독”트리거를 해제하면 하이에서 로우로 전이가 일어날 때까지 듀티사이클이 정지되지 않는다.
듀티사이클 타이머신호가 하이일 때 구동주파수의 사이클을 계수하는 카운터에 의해 시간 T가 클록발생기(140)에서 유지된다. 듀티사이클타이머가 하이에서 로우로 갈 때마다 카운터가 리세트된다. T 카운터는 제어버스(187) 및 데이터버스(190)를 통해 마이크로프로세서(170)에 의해 액세스될 수 있다.
리더코일전압이 그 정상전압의 약 0.1% 범위에 도달하는데 필요한 시간인 T1과 T가 같을 때 T 카운터는 인터럽트신호를 마이크로프로세서(170)에 공급한다. T1인터럽트가 일어나면 리더의 신호처리가 시작된다.
코일(110)과 커패시터(120) 또는 (125)를 구동하는데 적합한 평형드라이버의 전형적인 디자인은 파워 금속산화물실리콘 전계효과트랜지스터(power MOSFET)의 상보쌍을 포함하는 집적회로 SI9950DY로서 시중에서 구입할 수 있다.
각각의 코일쌍을 포함하는 2개의 커패시터가 동일한 커패시턴스를 가지며, 이 커패시턴스는 코일과 커패시터쌍의 조합이 소정 구동주파수에서 직렬공진회로를 구성하도록 선택된다.
리더(100)의 근방에서 유도결합되어 있는 태그(200)는 커패시터(220)와 병렬로 된 다권선 코일형 도체(210)로 리더코일(110)에 의해 형성된 교호자계(10)에서 전력을 추출하고, 이 조합체는 리더의 구동주파수중 하나에서 공진회로를 구성한다. 가변부하(230)는 코일-커패시터 조합체의 양단에 접속되어 리더(100)의 평형코일드라이버(135) 위에서 부하를 가변시키는 수단을 제공하는 데, 이는 리더코일과 태그코일의 유도결합에 기인한다. 가변부하(230)는 양호한 실시예에서 저항성이므로 역자계에서 전력을 흡수하고 리더와 교신하는데 있어서 최대의 효과를 얻는다. 다른 실시예 에서는 유도성, 용량성의 부하나, 유도성, 용량성 및 저항성 부하의 어떤 조합체로 된 부하가 사용될 수 있지만 덜 바람직하다.
리더(100)와 태그(200)의 통신가능성은 리더코일(110)과 태그코일의 특성에 크게 의존한다. 리더코일의 권선수는 가능한한 커야하는데 리더코일이 생성한 자계가 가능한한 커야하기 때문이다. 한편, 권선수에 비례하는 리더오일(110)의 저항은 구동 임피던스에 대해 실질적인 부정합이 되어 태그로의 전력전달을 방해하므로 커지지 않아야 한다. 리더코일의 양호한 실시예는 길이 4-5/8인치×폭 2-3/4인치의 달걀모양 플라스틱 코어에 감겨있다. 이 코일은 28게이지 와이어의 90∼100 권선으로 감겨있어 약 2.3mH의 인덕턴스와 약 7.6Ω의 저항을 갖는 코일을 실현한다.
태그코일(210)상의 권선수도 코일 양단의 유도전압을 극대화하기 위하여 가능한한 커야한다. 다시한번, 리더와 태그사이의 전력전달에 역효과를 주지않도록 권선수의 선택에 주의하여야 한다.
리더코일(110)에 유도결합된 결과 코일(210) 양단에 생기는 교호전압은 태그 회로에 필요한 모든 전력을 공급하는 전압조정기(235)와 AC/DC 변환기에 의해 직류로 변환된다. 코일(210) 양단에 생기는 교호전압은 태그회로에 필요한 모든 클록신호를 공급하는 클록발생기(240)의 기준주파수를 제공한다. 다른 실시예는 교호코일전압을 이용하여 전압제어식발진기를 안정화시키고, 이 발진기는 모든 클록신호의 소스로 작용하게 된다.
컨트롤러(245)는 태그회로가 행하는 모든 동작을 제어한다. 컨트롤러(245)에 대한 클록신호는 클록발생기(240)에 의해 광급된다. AC/DC 변환기 및 전압조정기(235)의 전압이 태그회로의 안정된 동작에 필요한 레벨에 도달하면 임계검출기(250)가 신호를 발생한다. 임계검출기(250)의 신호는 컨트롤러안의 클록사이클 카운터로 측정된 소정 시간주기동안 대기하였다가 리더로의 정보송출을 개시하는 컨트롤러를 리세트하는 역할을 한다. 송출지연은 간단한 아날로그타이밍회로로써 달성될 수도 있다. 소정의 송출지연은 리더공진회로(110), (120/125)에 전압을 인가하는 것과 관련된 과도현상이 태그에 의한 전력흡수가 리더에 의해 검출될 수 있는 지점까지 지속되었다가 사라지게 하기 위한 것이다. 이로써 태그가 송출을 시작하자마자 리더는 전력흡수신호에서 정보를 추출할 수 있어 리더자계가 단일메세지 송출의 지속기간 보다 더 오래 여기될 필요가 없게하고, 태그가 검출되지 않으면 신속히 턴오프될 수 있다.
임계검출기는 제너다이오드를 기준전압으로 사용하는 간단한 회로이다.
메세지 비트패턴에 대응하는 2레벨신호를 가변부하(230)에 인가함으로퍼 메세지가 컨트롤러에 의해 송출된다. 양호한 실시예에서, 메세지는 10비트 동기화 코드, 24비트 태그분류코드, 56비트 식별코드, CCITT 표준 16비트 첵크섬에 기초한 16비트 에러검출코드, 마지막으로 소정수의 8비트 센서데이터워드로 구성된다. 이 첵크섬은 검출되는 식별코드와 태그분류코드로 구성된 메세지 부분에서 16비트미만의 에러를 허용한다. 센서워드는 각각 자신의 패리티 비트를 운반하므로 센서데이터워드 각각에 단일에러검출을 허용한다.
컨트롤러는 비휘발성 메모리(255)의 메세지중 센서데이터 부분을 제외한 모든 송출을 검색한다. 제1도의 실시예에서, 컨트롤러는 센서선택기(260)가 A/D변환기(265)를 우선 온도센서(270)에 그리고 PH센서(275) 또는 기타 소망의 센서에 접속하게 함으로써 센서데이터를 얻는다.
컨트롤러(245)에서 메세지 송출이 없는 경우, 가변부하(230)는 정지하고 있어 공진회로(210)(220)를 별로 로드시키지 않는다. 컨트롤러가 라인(238)을 거쳐 메세지를 가변로드(230)에 송출하면 가변로드는 주파수 시프트 키잉(frequency shrift-keying: FSK) 기술에 따라 공진회로(210)(220)에 부하를 인가한다. 메세지 비트 “1”에 의해 “마크(mark)” 주파수 신호가 선택되고, “0”비트로 “스페이스(spac3)”주파수 신호가 선택된다. “마크”주파수 신호가 선택되면 “마크”주파수가 하이인가 로우인가에 따라 그 부하가 턴온 또는 턴오프된다. 마찬가지로, “스페이스” 주파수 신호가 선택되면 “스페이스” 주파수 신호의 하이 및 로우 상태에 따라 그 부하가 턴온 또는 턴오프된다. “마크” 및 “스페이스” 주파수 방형파 신호는 리더구동주 파수에서 유도되어 클록발생기(240)에 의해 라인(242)을 거쳐 가변부하(230)에 공급된다.
“마크” 및 “스페이스” 주파수는 자계구동주파수와 위상간섭(phase-coherent)하므로, 리더는 간섭성 복조기술로써 전력흡수신호에서 정보를 유리하게 추출할 수 있으므로, 비간섭 주파수시프트키잉(NCFSK)에 비해 간섭주파수시프트키잉(CFSK)의 소통 효율이 증가될 수 있다.
구동주파수 신호의 진폭변조로 인한 측파대가 리더공진회로(110)(120/125)에 의해 구동주파수에 대해 가령 3dB 이상 감쇠되지 않도록 “마크” 및 “스페이스” 주파수는 작게 선택된다. “마크”주파수 및 “스페이스”주파수의 간격을 이상적으로는 비트 속도의 정수배이어야 하는데, 여기서 정수는 바람직하게는 2보다 크거나 같다.
400kHz의 구동주파수와 5kHz의 비트속도에 대해 “마크” 및 “스페이스” 주파수의 전형적인 값은 각각 50kHz 및 40kHz 이다. 10kHz 차이는 비트속도의 2배와 같음에 유의하라.
다른 변조기술이 사용될 수 있음은 당업자에게 분명할 것이다. 예컨대, 온-오프-키잉(OOK)을 사용함으로써 가변부하(230)는 “0”가 송출될 때 부하를 오프시키고 클록(240)에 의해 공급된 소정주파수의 방형파가 하이인가 로우인가에 따라 “1”이 송출될 때 부하를 온 및 오프시킨다(그 역도 가능).
완전간섭형(CPSK)이든 차동간섭형(DCPSK)이든 위상시프트키잉(PSK)이 사용될 수 있다. 간섭위상시프트키잉에 의하면, “0”이 송출되면 전술한 방형파가 하이 또는 로우인가에 따라 가변부하(230)가 부하를 온 또는 오프시키고, “1”이 송출되면 방형파가 각각 로우 또는 하이인 때 부하를 온 또는 오프시킨다.
차동위상시프트키잉에 의하면, “0”이 송출되는 이전비트 기간에서와 동일한 방식으로, 그리고 “1”이 송출되면 반대방식으로 가변부하(230)가 부하를 온 및 오프시킨다.
이식형 태그에 대한 태그회로는 유리등의 불활성 물질로 된 원통캡슐안에 고정되도록 내장된다. 캡슐(290)의 파단도안에 위치한 태그회로의 측면도가 제2도에 도시되어 있다. 태그(200)의 단부 단면도가 제3도에 도시된다. 커패시터(220)는 코일(210)의 지지대로 작용하는 기판에 형성된다. 코일(210)은 코일과 기판사이의 공간을 차지하는 삽입재(292)에 의해 커패시터 기판(220)에 대해 움직이지 않게 보유된다. 코일(210) 및 커패시터(220)외의 태그회로는 골드범프(gold bump)에 의해 커패시터(220)에 부착되고 전기 접속된 집적회로(280)이다. 태그회로는 불활성 유체(295)에 의해 캡슐안에 안착될 수 있다.
태그의 다른 실시예에서, 태그회로(280)와 커패시터(220)는 동일한 기판에 제작되어 있어 태그의 조립을 단순화시킨다.
태그의 또 다른 실시예에서 태그회로(280), 커패시터(220) 및 코일(210)은 동일 기판에 제작되어 있고, 오일은 기판표면에 놓인 나선코일형 도체이다.
리더코일(110) 양단의 구동주파수 전압은 리더코일 자계로 부터 태그전력흡수의 변동에 의해 진폭변조되는데, 이 변동은 컨트롤러(245)가 가변부하(230)에 집어넣은 메세지에 의해 태그공진회로(210)(220)에 일어나는 로딩변동에 기인한다. 진폭변조는 다이오드 브릿지로 구성된 포락선 검출기(145)에 의해 리더오일 전압에서 제거되고, 관심변조주파수 이상의 잡음은 저역통과필터(150)로 제거된다. 저역통과필터(150)의 차단주파수는 리더가 사용하기로 되어있는 최저구동주파수와 “마크” 및 “스페이스” 주파수중 최고주파수 사이에 있다. 전형적인 구동주파수는 400kHz 및 125kHz이다. 400kHz 구동주파수에 대한 전형적인 “마크” 및 “스페이스” 주파수는 각각 50kHz 및 40kHz이다. 이런 조건하에서 차단주파수는 50kHz 이상이고 가능한한 125kHz보다 훨씬 아래에 있어 50kHz “마크” 주파수에서 가령 1dB 보다 더 큰 감쇠를 야기하지 않고 구동주파수의 최대 감쇠를 얻을 수 있도록 한다.
저역통과필터(150)의 출력신호가 DC소거기(155)를 통해 A/D 변환기(165)로 공급된다. DC소거기(155)의 목적은 AC 성분이 A/D 변환기(165)의 전입력범위를 차지할 수 있도록 DC 성분을 제거하는 것이다. DC 소거기는 제1도에 도시한 회로와 같이 간단할 수 있다. 즉, 커패시터(158)가 스위치(160)를 통해 접지에 연결된다. 스위치(160)는 마이크로프로세서(170)로 제어된다. 리더코일(110) 여기의 초기기간동안 커패시터(158)는 스위치(160)를 통해 계속 접지되어 있다. 리더코일전압이 정상 상태에 이르면 스위치(160)가 개방되고 A/D 변환기(165)로의 입력이 0가 되는데, 왜냐하면 커패시터(158) 양단의 전압이 저역통과필터(150)의 출력전압과 같고 두 전압이 이제 직렬반대로 접속되기 때문이다.
A/D 변환기(165)는 타이밍 발생기(140)가 공급한 4배 “마크” 주파수와 4배 “스페이스” 주파수 클록킹 신호의 상승 전이에 대응하는 시각에서 입력파형을 샘플링함으로써 입력샘플의 10비트 디지털 표현을 생성한다. “4배” 샘플링 속도는 “마크” 및 “스페이스” 주파수의 각 사이클동안 4개의 샘플을 제공함으로써 후속처리동작을 단순화시킨다.
본 발명의 다른 실시예는, 피식별 태그가 리더코일전압의 위상이나 주파수가 변하게 함으로써 정보를 송출하는 태그인 경우에 사용된다. 이러한 태그의 예는 자계가 턴오프된 후 FSK 또는 PSK 신호로써 조회 역자계에 응답하는 태그이다. 이러한 신호들은 포락선 검출기(145) 및 저역통과필터(150)에서 살아남지 못하고, 결국 다른 복조수단이 이 신호들을 수신할 필요가 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 포락선 검출기(145), 저역통과필터(150), 및 DC 소거기(155)가 리더코일(110)의 구동주파수에 동조된 노치필터로 대체되고, 마이크로프로세서(170)는 전체 신호복조처리를 행한다. 마이크로프로세서의 적절한 프로그래밍에 의해 진폭, 위상 및 주파수 변조포맷의 완전한 범위가 리더(100)안에 수용될 수 있다. 노치필터의 목적은 교호코일전압의 구동주파수 성분을 억압하여 더 작은 동적 범위로 A/D 변환기를 사용가능하게 하는 것이다.
다른 실시예에서, 마이크로프로세서(170)는 입수되는 즉시 A/D 변환기(165)에 의해 디지털화된 샘플들을 얻어 메모리에 이들을 저장한다. 동작정보와 함께 이 정보에서 유도한 태그식별데이터가 영숫자 표시부(175)상에 시각적으로 표시된다. 이와 동일한 정보는 오디오 인터페이스(180) 및 스피커(185)에 의해 오디오 신호 및/또는 인공음성의 형태로 사용자가 들을 수 있는 형태로 제공된다. 마이크로프로세서는 제어버스(187)를 사용하여 클록발생기(140), DC소거기(155), 영숫자 표시부(175) 및 오디오 인터페이스(180)를 제어한다. 데이터버스(190)를 이용하여 마이크로프로세서(170)와 클록발생기, A/D 변환기(165), 영숫자 표시부(175) 및 오디오 인터페이스(180) 사이에 데이터가 교환된다.
외부 디지털 컴퓨터(195)는 표준 RS-232 데이터링크(197)를 이용하여 마이크로프로세서(170)를 제어하고 이와 데이터를 교환할 수 있다.
마이크로프로세서 메모리에 A/D 컨버터 데이터를 저장하는 루틴은 포락선 검출기를 내포하는 제1 실시예에 대한 제4(a)도 및 제5(a)도에 도시된 흐름도에 정의되어 있다. 이 루틴들은 A/D 변환기(165)의 샘플링을 제어하는 동일한 클록킹 신호에 의해 발생되는 마이크로프로세서 인터럽트에 의해 트리거된다.
제4(a)도에 도시된 루틴은 “Rב마크’주파수” 클록신호의 상승 전이에 의해 시작된다. 마이크로프로세서는 A/D 변환기(165)에서 디지털화된 샘플을 얻을 때까지 “대기” 동작을 행한 다음, 동작(320)을 행한다. 이 루틴에는 샘플저장에 이응가능 한 j 메모리셀이 있고, 여기서 j는 4fm/R과 같고, fm은 “마크”주파수이고, R은 비트 속도(bit rate)이다. 메모리셀은 0과 (J-1) 사이의 정수로 식별된다. 동작(320)은 2 단계로 구성된다. 메모리어드레스레지스터는 후속하는 계수 J 동작과 함께 1 씩 증분된다. 그 다음에 앞서의 맨 마지막 샘플이 남아있던 메모리 어드레스레지스터에 담긴 어드레스에는 새로운 샘플이 저장된다.
제5(a)도에 도시된 흐름도에 따라 유사한 루틴이 “4ב스페이스’주파수” 클록신호의 상승전이에 의해 시작된다. 제5(a)도 루틴은 상이한 메모리 스페이스가 내포되어 있다는 점에서 제4(a)도 루틴과 다르다. 제5(a)도 루틴은 K 메모리셀을 포함하고, 여기서 K는 4fB/R과 같고, fB는 “스페이스” 주파수이다. 이 루틴의 메모리셀은 0부터 (K-1)의 정수로 식별된다.
마이크로프로세서는 15∼30MHz 사이의 클록속도로 작동가능하고 후술하는 작동과 마찬가지로 방금 설명한 동작들도 수행가능한 모토롤라 68030 또는 인텔 80386 등의 종래 디지털프로세서이다. 마이크로프로세서용의 클록신호는 클록발생기(140)에 의해 공급된다.
응답하는 태그가 먼저 서술한 양호한 실시예인 경우, 마이크로프로세서메모리에 저장된 샘플은 주파수시프트키잉된 신호의 디지털 표현을 구성한다. 신호로 부터의 정보내용, 즉 메세지 비트를 추출하는데 있어서 키 스텝은 소정시간 기간동안 “마크” 주파수나 “스페이스” 주파수가 송출되는 상대적 확률값을 계산하는 것이다. 수신신호가 백색잡음으로 오염될 때 이런 작업을 달성하는 가장 효과적인 방법은 잡음의 부재시에 수신되는 “마크” 및 “스페이스” 주파수 신호의 복제와 수신신호를 상관시키는 것이다. 이러한 상관은 소망의 상대적 확률값이다.
마이크로프로세서(170)는 제6(a)도 및 제7(a)도에 도시한 인터럽트 루틴에 따라 상관을 계산한다. 제6(a)도의 루틴은 “마크”주파수와 동일한 주파수를 갖는 방형파 클록신호의 상승전이에 의해 트리거된다. 이 계산(350)은 메모리에 저장된 데이터를 제4(a)도에 도시된 루틴의 결과로 활용한다. 계산(350)의 결과는 t-1/R에서 t까지의 기간동안 “마크”주파수가 송출되는 상대적 확률의 평가치이고, 여기서 t는 현재시간이다. 마이크로프로세서(170)에 부과된 계산요건을 용이하게 하기 위해, “마크”주파수 복제에 대한 방형파 근사법이 사용된다.
식(352)은 사인파를 기본으로 갖는 “마크”주파수 방형파 복제와 수신신호의 동상(inphase) 상관관계 Mi를 얻는데 필요한 계산을 설명한다. 식(354)는 코사인파를 기본으로 갖는 “마크” 주파수 방형파 복제와 수신신호의 구적(quadrature) 상관관계 Mq를 얻는데 필요한 계산을 설명한다. 식중의 양 m(n)은 메모리 장소 n에 저장된 “마크”주파수 수신신호 샘플을 나타내고, 양 int(n)은 n의 정수 부분을 나타낸다.
양 Mi는 “사인형” 방형파 복제가 수신될 상대적 확률의 평가이고, 양 Mq는 “코사인형” 방형파 복제가 수신될 상대적 확률의 평가이다. 식(356)은 어떤 위상의 방형파 복제가 수신될 상대적 확률의 평가인 M을 얻는데 필요한 계산을 설명한다. 인수 fs는 정규화를 위한 것이고, 제7(a)도에 도시된 루틴과 관련하여 더 상세히 설명된다. 식(358)에 정의된 양 D는 다음의 제7(a)도의 설명과 관련하여 논의된다.
계산(350)에 따라, 설비의 사용자가 순간 “눈금조정(calibrate)” 스위치(144)를 누른 결과로서 “눈금조정” 플래그가 세트되었는지 여부에 대한 판정(359)이 이루어진다. 세트되었으면, 눈금조정루틴이 실행되고, 그렇지 않으면 동작루틴이 실행된다. 이 두 루틴은 제8도 및 제9도와 관련하여 조금 뒤에 논의된다.
마이크로프로세서(170)는 제7(a)도에 도시된 루틴으로 수신신호와 “스페이스”주파수 복제의 상관관계를 계산한다. 이 루틴은 “스페이스”주파수와 같은 주파수를 갖는 방형파 클록신호의 상승전이로 트리거된다. 계산(360)의 결과, t-1/R에서 t까지의 기간동안 “스페이스” 주파수가 전송될 상대적 확률이 평가된다. “마크” 주파수 상관관계와 마찬가지로 “스페이스” 주파수 복제에 대한 방형파 근사법이 사용된다.
식(362), (364) 및 (366)으로 각각 정의된 양 Si, Sq및 S는 제6(a)도에 유사하게 정의된 양들에 대응하고 “스페이스” 주파수 복제가 “마크” 주파수 복제를 대신한다. 양 S(n)은 메모리 장소 n에 저장된 “스페이스” 주파수 수신신호샘플을 나타낸다. 양 Si는 “스페이스” 주파수와 같은 주파수를 갖는 “사인형” 방형파 복제가 수신될 상대적 확률의 평가이고, 양 Sq는 “코사인형” 방형파 복제가 수신될 상대적 확률의 평가이고 양 S는 임의 위상의 방형파 복제가 수신될 상대적 확률의 평가이다. “마크” 및 “스페이스” 주파수 클록킹 신호들의 상승과도기가 일치하는 경우에, 제9(a)도에 도시된 루틴이 우선 실행되는데, 왜냐하면 계산된 “S” 데이터가 제6(a)도에 도시된 계산들중 몇개를 행하는데 요구되기 때문이다.
“마크” 주파수 상잔관계는 4fm/R 수신신호 샘플을 내포하지만 “스페이스” 주파수 상관관계는 4fs/R 샘플을 내포한다. M과 S로 표현된 상대적 확률을 동일 크기로 배치시키기 위하여, 인수 fs 및 fm 이 제6(a)도 및 제7(a)도의 식(356)(366)에 결합된다. 이로써 두개의 양은 동수의 수신신호 샘플 -4fmfs/R에 기초하는 것처럼 보인다.
“스페이스” 주파수가 아닌 “마크” 주파수가 수신될 확률을 평가하는데 편리한 양은 제6(a)도의 식(358)의 주파수 시프트 키잉(FSK)인 D=M-S이다. D가 0보다 크면, 상대적 확률 M 및 S는 “스페이스” 주파수가 아닌 “마크” 주파수가 수신될 수 없다는 결론을 뒷받침하고, D가 0보다 작으면 상대적 확률은 반대의 결론을 확증하는 것이다.
리더(100)는 온오프키잉(OOK) 또는 위상시프트키잉(PSK)을 이용하는 태그를 판독하도록 구성될 수도 있다. 정보가 단일주파수(편의상, “마크”주파수라 한다)로 반송되므로 이러한 두가지 변조기술을 사용하는 태그가 판독되고 있을 때 “스페이스” 주파수 인터럽트는 디스에이블된다. D에 관한 적절한 표현은 제6(a)도의 식 (358)에서 “OOK” 및 “PSK”로 레이블된다. 양 L은 잡음의 부재시에 M값의 절반인 것이 이상적이다. 양 Ui및 Uq는 각각 어떤 대표적 비트기간동안 동상 및 구적성분 Mi 및 Mq이다. 이 양들을 D의 식에 사용하면 어떤 비트기간동안 수신된 신호가 대표적 비트 기간동안 수신된 신호와 동상이면 D가 양의 값이고, 어떤 비트기간동안 수신된 신호가 대표적 비트기간동안 수신된 신호와 반대위상이면 D가 음의 값이다.
제1도의 포락선 검출기(145), 저역통과필터(150), 및 DC 소거기를 노치필터로 대신하는 복조과정의 다른 실시예에서, 수신파형은 복소값 샘플로 아주 편리하게 표현되는데, 여기서 각 샘플값은 실수부와 허수부로 구성된다. 실수 샘플간은 제4(a)도 및 제5(a)도와 관련하여 이미 설명된 대로 얻어진다. 허수 샘플값은 실수 샘플값이 얻어진 후 구동주파수의 1/4 주기동안 수신파형을 샘플링함으로써 얻어진다. 허수샘플값은 제4(b)도 및 제5(b)도에 상술한 대로 별도의 메모리 공간에 저장된다. 제4(b)도 및 제5(b)도에 도시한 루틴은 상이한 메모리 공간을 내포하고 있다는 것을 제외하면 제4(a)도 및 제5(a)도의 루틴과 동일하다.
수신신호에서 정보내용을 추출하는데 사용되는 상관관계 프로세스는 가능한 수신 신호들중 수신신호와 그 복제들이 복소값으로 표현될 때 다소 복잡하다. 관심되는 양은 복소신호와 복제신호의 복소쌍의 상관관계이다.
“마크”주파수 복제상관에 대한 프로세스가 제6(b)도에 정의되어 있다. 계산(370)은 j 및 j′ 메모리 공간에 저장된 데이터를 제4(a)도 및 제4(b)도에 도시된 루틴의 결과로 이용한다.
식(372)은 수신신호의 실수부와 “마크” 주파수 방형파 복제의 실수부의 상관관계를 정의한다. “마크” 주파수 방형파 복제의 실수부는 사인파를 기본으로 하는 방형파이다.
식(374)은 수신신호의 허수부와 “마크”주파수 방형파 복제의 허수부의 상관관계를 정의한다. “마크”주파수 방형파 복제의 허수부는 코사인파를 기본으로 하는 방형파이다.
식(376)은 수신신호의 실수부와 “마크”주파수 방형파 복제의 허수부의 상관관계를 정의한다.
식(378)은 수신신호의 허수부와 “마크”주파수 방형파 복제의 실수부의 상관관계를 정의한다.
식(380)은 “마크”주파수 방형파 복제의 복소쌍과 복소신호의 상관관계의 실수부를 정의한다.
식(382)은 “마크”주파수 방형파 복제의 복소쌍과 복소신호의 상관관계의 허수부를 정의한다.
식(384) 및 (386)은 제6(a)도의 식(356) 및 (358)과 각각 동일하다. 제6(b)도 루틴의 나머지 부분은 제6(a)도 루틴의 대응부분과 동일하다.
마이크로프로세서(170)는 제7(b)도의 식(390)에 따라 복소 “스페이스” 주파수 복제와 복소수신신호의 복소상관관계를 계산한다. 계산(390)은 K 및 K′ 메모리 공간에 저장된 데이터를 제5(a)도 및 5(b)도에 도시된 루틴의 결과로서 이용한다.
식(392)은 “스페이스” 주파수 방형파 복제의 실수부와 수신신호의 실수부의 상관관계를 정의한다. “스페이스” 주파수 방형파 복제의 실수부는 사인파를 기본으로 하는 방형파이다.
식(393)은 “스페이스” 주파수 방형파 복제의 허수부와 수신신호의 허수부의 상관관계를 정의한다. “스페이스”주파수 방형파 복제의 허수부는 코사인파를 기본으로 하는 방형파이다.
식(394)은 “스페이스” 주파수 방형파 복제의 허수부와 수신신호의 실수부의 상관관계를 정의한다.
식(395)는 “스페이스”주파수 방형파 복제의 실수부와 수신신호의 허수부의 상관관계를 정의한다.
식(396)은 “스페이스”주파수 방형파 복제의 복소쌍과 복소신호의 상관관계의 실수부를 정의한다.
식(397)은 “스페이스” 주파수 방형파 복제의 복소쌍과 복소신호의 상잔관계의 허수부를 정의한다.
식(398)은 제7(a)도의 식(366)과 동일하다.
제8도에 도시된 눈금조정 루틴은 리더수신회로의 잡음임계값이 무엇인지 확립하고, 태그로 부터의 신호가 수신중인지 여부를 결정하는 적절한 임계값을 세트한다. 장비의 조작자가 순간 “눈금조정”스위치(144)(제1도)를 눌러 마이크로프로세서가 “눈금조정” 플래그를 세트시키면 이 루틴은 “마크” 주파수 인터럽트 루틴의 결론부에서 마이크로프로세서(170)에 의해 실행된다. 통상, 조작자는 사용전에 매일 또는 사용장소의 변경시에 장비의 눈금조정을 한다.
마이크로프로세서는 “잡음계산” 플래그가 세트되었는지를 조사하는 테스트(410)를 실행한다. 리더(100)로의 전력이 턴온쥘 때와 듀티사이클타이머가 리세트될 때 마다 이 플래그가 리세트된다. 그래서, 눈금조정 루틴의 맨처음에 마이크로프로세서는 Ma 레지스터에 M을 입력하고 “잡음계산” 플래그를 세트하는 것으로 구성된 동작(420)을 행한다. 눈금조정 루틴의 후속통과시에 마이크로프로세서는 수차례의 반복 후에 M의 평활형(smoothed version)인 Ma가 되는 동작(430)을 실행한다. 인수(64)는 M 데이터가 평활화되는 시간기간과 평활도를 확립한다. 그 목적은 실제 평균값의 약 5% 범위인 잡음진폭의 평균값을 평가하는 것이다.
이어서 마이크로프로세서는 클록발생기(140)로 유지되는 시간 T를 판독하는 동작(440)을 행한다. 테스트(450)에서 T가 T2(소망의 평활량을 얻는데 필요한 시간)보다 크다는 것을 마이크로프로세서가 알게되면 동작(460)이 실행된다. 수신신호 검출임계값 H가 잡음레벨 Ma의 몇배로 세트된다. H에 대한 식에서 나타나는 인수 8은 틀린 신호검출을 상당히 낮은 회수에 제한하면서 검출확률을 상당히 높은 값으로 유지시킨다.
클록발생기(140)의 듀티사이클 타이머가 리세트되어 “눈금조정” 플래그 및 “잡음계산” 플래그를 포함한 모든 플래그들이 리세트되게 한다. “눈금조정” 플래그는 다음 “마크” 주파수 인터럽트에서 동작루틴이 실행되어야 한다는 신호를 마이크로프로 세스에 보내도록 리세트된다(제6도의 동작 359 참조).
430 및 460에 도시된 특정 수자는 여기서 설명된 본 발명의 특정 실시예에 대응한다. 위에 주어진 지침에 대해 다른 수자가 선택되면 본 발명의 목적을 달성할 수도 있다.
가능한 최대의 정착도로 수신신호에서 메세지 비트를 추출하는데 있어서, 수신신호와 복제의 상관관계가 단 1비트 기간의 신호샘플을 내포해야 한다. 제9도에 도시된 동작루틴은 마이크로프로세서가 태그신호의 존재를 인식하고 태그가 설정한 비트타이밍에 수신동작을 동기시킬 수 있게한다.
“신호”플래그는 태그로 부터 신호의 존재를 나타낸다. 클록발생기(140)의 듀티사이클타이머가 로우로 갈 때마다 “신호”플래그가 리세트된다. 그래서, 제9도의 테스트(500)를 수행함에 있어서 마이크로프로세서는 신호플래그가 내려간 것을 알고 테스트(510)를 실행한다. 테스트(500)에서 M-S(FSK) 또는 M(OOK 또는 PSK)의 절대값이 검술임계값 H를 넘지않는다고 마이크로프로세서가 판단하면 마이크로프로세서는 신호없다는 결론을 내리고 T를 판독하는 동작(514)과 T를 소정시간 T3와 비교하는 테스트(516)를 실행한다. T가 T3보다 크면, 리더코일의 특정장소에서 태그에 대한 검색은 태그가 그 장소에 있는 경우보다 더 긴 시간이 걸리고, 그 검색은 동작(518)을 행함으로써 무산된다. 테스트(510)가 신호(및 태그)의 존재를 밝혀내면 “신호” 플래그를 세트하는 동작(520)이 실행된다.
“신호”플래그가 세트된 후 다음 인터럽트시에 테스트(500)에서 마이크로프로세서는 “신호”플래그가 세트된 것을 알고 테스트(530)를 행한다. 듀티사이클타이머신호가 로우로 될 때 “비트동기” 플래그도 리세트되고 마이크로프로세서가 테스트(535)로 진행된다. 듀티사이클타이머 신호가 로우로 될 때 “sigmax” 플래그도 리세트되고 마이크로프로세서가 테스트(540)로 진행한다.
상관관계 구간이 수신비트기간과 적당히 일치되지 않을 때 신호검출이 일어나기 쉽다. 수신신호와 복제의 상관관계는 상관관계구간이 수신신호 기간과 일치하게 이동함에 따라 각 연속인터럽트와 함께 증가해야 하고, 그 상관관계는 상관관계 구간이 일치에서 벗어남에 따라 감소해야 한다. 테스트(540)에서 마이크로프로세서는 상관관계의 감소를 테스트함으로써 비트일치(즉 비트동기)가 일어나는 때를 판정한다. M-S의 방금 측정된 절대값(밑수 n으로 표시됨)이 앞서 측정된 값(FSK)(밑수 n-1로 표시됨)보다 작거나 방금 측정된 M 값이 앞서 측정된 값(OOK 또는 PSK)보다 작을 때, 마이크로프로세서는 동작(545)으로 진행하여 “sigmax” 플래그를 세트한다. 상수 Ui, Uq, 및 L(제6도의 식 358 참조)은 주어진 값이고, 양 W는 계산된다. 양 Uid 및 Uqd는 주어진 초기값이다.
다음 “마크” 주파수 인터럽트에서, 마이크로프로세서는 테스트(500), (530) 및 (535)를 통과하여 동작(550)에 도달한다. FSK 신호에 대해 양 WD는 양의 값이다. 장차 이러한 인터럽트루틴을 통과할 동안 동작이 반복됨에 따라 그 양들은 결국 음의 값이 될 것이다. 이와 같은 경우의 인터럽트는 상관관계 기간은 1비트의 절반과 다음 비트의 절반을 포함할 때의 타이밍 상황을 마크한다. 이런 사건은 “비트동기” 플래그를 세트하는 동작(555)을 행함으로써 마크된다. C 레지스터는 동작(560)과 후속동작들이 논의될 때 분명해지는 이유로 인하여 클리어된다.
다음 “마크” 주파수 인터럽트에서, 마이크로프로세서는 테스트(500) 및 (530)을 통과하고, 동작(555)가 실행된 때 클리어되는 C 레지스터를 중분하는 동작(560)을 행한다. 그 다음 마이크로프로세서는 C 값을 테스트하는 동작(570)을 행한다.
상관관계 구간이 대략 1 비트기간의 중간에서 다음 중간까지 지속되고 있을 때 “비트동기” 플래그가 세트된다. 상관관계 구간은 각 “마크” 주파수 인터럽트(“마크” 주파수 = 50kHz)마다 0.02ms 진행된다. 5회의 인터럽트 후에 상관관계 구간은 1비트 기간의 절반정도 진행되었다가 비트기간들과 대략 일치될 것이다. 그래서, C가 4에 이르면, 다음 “마크” 주파수 인터럽트는 누적된 신호샘플들의 거의 모두가 1 비트기간에 해당할 때 마크할 것이다. 그 다음 마이크로프로세서는 “마크” 및 “스페이스” 주파수 인터럽트를 디스에이블하고, 클록발생기(140)의 비트속도(데이터) 클록신호를 리세트하여 다음 정 전이가 “마크” 주파수 클록신호의 다음 정 전이와 일치하도록 하고, 비트속도(데이터) 인터럽트를 인에이블하는 동작(580)을 행한다. 제10도에 도시된 비트속도(데이터) 인터럽트 루틴에 사용된 P 레지스터가 클리어된다. 제11도에 도시된 메세지 회복 루틴에 사용된 “메세지 비트” 플래그가 리세트된다. 이제 리더는 태그가 전송한 데이터를 판독할 준비가 된다.
제1도에 도시된 리더 구성에 대응하는 비트식별과정이 제10도에 도시된다. 앞서 인입신호에 동기된 비트속도(데이터) 클록신호에 의해 발생된 인터럽트에 의해 식별과정이 트리거된다. 양 Uid 및 Uqd, 앞서 측정된 Mi 및 Mq가 차동간섭 위상시프트키잉(DPSK)을 얻는데 위상기준을 제공한다는 것을 제외하면, 요구되는 계산(600)은 제6 및 제7도에 관련하여 이미 논의된 계산(350)(360)과 동일한 것이다.
테스트(610)에서 마이크로프로세서는 D가 0보다 크거나 같다고 판정하고 수신비트 B를 “1”로 식별하는 동작(620)을 행한다. D가 0보다 작다고 판정될 때 마이크로 프로세서는 비트를 “0”으로 식별한다. 후속처리과정에서 모든 수신비트들이 메모리에 저장된다.
동작(640)은 P 레지스터를 증분함으로써 비트동기화가 일어난 후 수신된 비트들의 개수를 계속 카운트한다.
최종동작(650)에 의해 마이크로프로세서는 제1도의 메세지 회복루틴으로 간다.
포락선 검출기(145), 저역통과필터(150) 및 DC소거기(155)를 노치필터로 대신하는 리더의 실시예에 대응하는 비트식별과정은 제6(b)도 및 제7(b)도의 식들이 제6(a)도 및 제7(a)도의 식들 대신에 사용된다는 것을 제외하면 제10도에 도시되고 위에 설명된 과정과 같다.
제11도에 도시된 흐름도에 따라 메세지의 회복이 진행된다. 우선 마이크로프로세서(170)가 테스트(700)를 행하고, 제9도에 도시된 동작루틴의 동작(580)에서 “메세지 비트” 플래그가 리세트되므로 마이크로프로세서는 누적된 비트수가 처리할 만큼 충분한지를 검사하는 테스트(705)로 진행한다. 메세지의 시작을 확립하는데 필요한 비트수는 기호 Ps로 표시된다. 카운트 P가 PB와 같으면, 지금까지 누적된 PB비트가 “메세지 시작” 코드를 구성하는지를 확립하는 동작(710)이 행해진다. 동작(710)의 식에 사용된 기호는 다음과 같은 의미를 갖는다. “메세지 시작” 코드를 구성하고 제1 메세지 비트에 선행하는 “0”들과 “1”들의 시퀀스는 AP로 표현되고(송출의 역순서), 여기서 P는 1에서 PB까지의 값을 취한다. 앞서 m 비트기간동안 획득된 비트가 Bn-m으로 표시된다. + 부호는 계수 2 가산을 나타낸다. X 부호는 괄호안의 양들이 서로 AND 되어 있다는 것이다. X가 1과 같으면, 이제까지 누적된 비트들이 “메세지 시작” 코드를 구성한다. 수신비트들이 “0”들과 “1”들로 적절히 인식되었음을 나타내는 동작(720)중에 양 G가 0으로 세트된다.
X가 1과 같지 않으면, n 라디안의 위상 불명료함이 있을 수 있어 수신비트내의 “0”들과 “1”들이 상호 교환되었기 때문일 수 있다. 이런 가능성을 점검하기 위해, Bn-m 위에 막대표시된 대로 수신비트들이 반전된 것을 제외하고 동작(725)는 동작(710)과 동일하게 수행된다. 새로운 X에 대해 테스트(730)가 행해지고, 그 X가 1이면, “메세지 시작” 코드가 수신되지만 수신비트는 반전된다. G를 1로 세트하는 동작(735)이 실행되어 수신비트가 반전되었음을 알린다. 테스트(715)와 (730)이 모두 성공적이면 “메세지 비트” 플래그를 세트하고 C 레지스터를 클리어하는 동작(740)이 행해진다.
테스트(715)와 (730)중 어느것도 성공적이지 않으면, 인터럽트 루틴이 종료한다. 다음 인터럽트 동안에 가장 오래된 비트가 폐기되고 새로운 비트가 가산되며 동일한 테스트가 반복된다. “메세지 시작” 코드가 인식될 때까지 인터럽트마다 이런 프로세스가 계속된다. 신호의 검출다음의 소정시간 기간내에 메세지 시작코드가 인식되지 않으면 리더 자계가 턴오프되어 배터리 에너지를 절감한다.
“메세지 시작” 코드의 인식 다음에 인터럽트는 테스트(700)를 지나, 데이터의 부정확한 반전이 양 B 및 G에 계수 2를 가산함으로써 교정되는 동작(745)으로 진행한다. C 레지스터를 증분함으로써 동작(750)에서 수신메세지 비트가 계수된다. 적절한 개수의 메세지 비트가 수신되었다는 것을 테스트(755)에서 보여주면 듀티사이클 타이머가 동작(760)에 의해 리세트되어 리더코일(110)에서 전압을 제거한다. 그 다음에서 동작(765)에서 마이크로프로세서는 제12도에 도시된 메세지 처리 루틴으로 가라는 지시를 받는다.
리더(100)는 집적회로 형태의 판독전용메모리, 레지스터 매트릭스, 또는 2진 데이터를 영구 저장하는 기타 수단에 저장된 “모드”데이터로 1종류의 태그나 다양한 태그를 찾도록 지시받을 수 있다. 모드 데이터는 구동주파수, 변조형식(즉, FSK, OOK, CPSK 및 DCPSK), “마크” 및 “스페이스” 주파수, 비트속도, 만약 있다면 데이터 엔코딩(예컨대, 맨체스터 코딩이나 관련 코딩기술), “메세지 시작”코드, 에러검출 프로세스(가령, 주기적인 중복검사, 패리티 검사), 태그형식, 및 리더의 동작들을 제어하는 펌웨어안에 결합된 모든 상수들을 포함한다.
제12도에 도시된 메세지 처리루틴은 현재 사용중인 다양한 태그들이 다소 제한되어 있다는 단순한 이유때문에 다소 제한된 범위를 갖는다. 새롭고 개량된 태그 디자인들이 출현함에 따라 이 흐름도에 표현된 펌웨어는 이러한 새롭고 독특한 특징을 포함하도록 확장되거나 수정될 수 있다. 따라서 이 흐름도는 본 발명의 용량에 대한 충분하고도 완전한 제시가 아닌 예시적인 가능성으로 인식되어야 한다.
데이터가 맨체스터 엔코드되어 있는지 여부를 판단함으로써 마이크로프로세서(170)가 테스트(800)를 실행한다. 그렇다면 테스트(803)가 행해진다. 수신된 메세지 비트의 수 C가 짝수이면, 방금 수신된 비트 Bc가 동작(804)에서 앞서 수신된 비트 Bc-1과 비교된다. 매체스터 코딩에서 2개의 비트들이 달라야 한다. 만을 동일하다면, 전송 에러가 발생한 것이고, 현재의 “판독” 사이클은 클록발생기(140)의 듀티사이클타이머를 리세트하는 동작(806)에 의해 종료된다. 비트들이 동일하지 않으면, (C-1)번째 비트를 메세지의 C/2번째 비트로 지정하는 동작(808)이 행해진다.
테스트(810)는 모드데이터로부터 메세지의 부호화 여부를 판정함으로써 달성된다. 부호화된 경우, 모드데이터는 동작(815)중에 메세지를 복호화하는데 필요한 정보를 포함한다. 테스트(820) 및 (840)을 위해 모드데이터는 주기적 중복검사나 패리티 검사가 이루어질는지 여부를 나타낸다. 동작(825) 및 (845)중에 이러한 검사를 하는데 필요한 데이터는 모드 데이터에 제공되기도 한다.
주기적 중복검사나 패리티 검사가 부정확하면, 테스트(830)나 테스트(850)은 현재 “판독” 사이클이 동작(806)에 의해 종료되게 한다. 검사들이 만족스러우면, 마이크로프로세서는 테스트(835)로 진행하고, 모드데이터를 진단함으로써 태그형식이 메세지에 내포되어 있는지를 판정한다. 내포되어 있으면, 태그형식이 판독허가된 것에 속하는 지에 대한 판정이 테스트(855)에서 이루어진다. 내포되어 있지 않으면, 현재 “판독” 사이클이 동작(806)을 통해 무산된다. 다른 실시예에서, 리더는 “비허가 태그검출” 메세지를 나타내도록 선택적으로 능력 부여된다.
루틴의 마지막 동작(860)의 결과, 태그에 대한 식별코드가 액정표시부(175)에 표시된다. 2가지 톤의 비프음(beeps)이 스피커(185)에서 나오도록 되어있다.
리더전원스위치가 사용자에 의해 작동될 때 마이크로프로세서에 의해 실행되는 루틴이 제13도에 도시되어 있다. 동작(900)은 마이크로프로세서(170)를 리세트하여 마이크로프로세서가 초기화 과정을 행하게 한다. 동작(902)중에 마이크로프로세서는 판독이 허가된 태그를 판독하도록 리더(170)를 구성하는데 필요한 모드데이터 판독전용 메모리에서 모든 필요한 모드데이터를 얻어낸다. 리더(170)가 동작(904) 중에 구성된다.
코일(110)이 동작(906)중에 여기되고, 배터리 전압이 부하중에 기준전압과 비교된다. 비교가 끌난 후 코일전압이 턴오프된다. 테스트(908)중에 전압레벨이 로우라고 판정되면 동작(910)이 “로우전압” 메세지를 일으켜 액정표시부(175)에 표시되고, 낮은 가청음이 1초동안 스피커(185)에서 방출된다. 전압레벨이 허용수준이면, 동작(912)에 의해 “준비” 메세지가 표시되고, 두번의 짧은 비프음이 방출된다. 그 다음에 마이크로프로세서는 추가처리동작을 행하게 하는 인터럽트를 대기하는 휴지단계에 들어간다.
T1인터럽트 루틴이 제14도에 도시되어 있다. 코일전압이 턴온된 후 거의 정상상태에 도달했을 때 T1인터럽트가 클록발생기(140)의 T 카운터에 의해 생성된다. 동작(920)의 결과, DC 소거기(155)의 스위치(160)가 개방된다. 비트속도(제어)인터럽트가 동작(924)에 의해 인에이블되어 실제 “판독” 과정이 시작하게 된다.
비트속도(제어) 인터럽트 루틴이 제15도에 도시되어 있다. 테스트(930)는 “상관시작” 플래그가 세트되지 않았다는 것을 알리면, 4배 “마크” 주파수 및 4배 “스페이스” 주파수 인터럽트를 인에이블하고 “상관시작” 플래그를 세트하는 동작(932)이 행해진다. 다음 비트속도(제어)인터럽트에서, 마이크로프로세서는 테스트(930)를 통해 동작(934)으로 진행하여 “마크”주파수 및 “스페이스”주파수 인터럽트를 인에이블하고, 응답태그가 FSK 변조를 이용한다고 모드데이터가 표시하는 경우에는 “스페이스” 주파수 인터럽트만을 인에이블한다. “상관시작” 플래그가 다음 “판독”사이클을 예견하여 리세트되고 비트속도(제어) 인터럽트가 금지된다.
코일오프 인터럽트 루틴이 제16도에 도시되어 있다. 클록발생기(140)의 듀티사이클 타이머의 신호가 로우로 될 때 오일오프 인터럽트가 발생되어 코일전압을 턴오프한다. 이 인터럽트가 생기면, 마이크로프로세서는 모든 인터럽트를 금지시키고, 모든 플래그를 리세트하고, 모든 레지스터를 클리어하고, 스위치(160)를 닫는다.
멀티모드 식별시스템의 사용은 관심 물체에 부착하거나 이식하기에 적합한 태그에 대한 특정 물리적 디자인의 선택으로 시작된다. 태그는 필요한 개수로 제작되고, 독특한 식별코드를 포함한 비트 시퀀스가 각 태그의 비휘발성 메모리안에 프로그램된다. 태그는 필요에 따라 관심물체에 부착되거나 이식된다.
식별과정은 리더에 전원을 돌리고, “눈금조정” 스위치를 누르고 “판독” 트리거를 당김으로써 설비의 소음레벨에 대해 선택적으로 눈금조정하는 것으로 구성된다. 이 장치는 이제 태그를 판독할 준비가 되었다.
사용자는 “판독” 트리거를 당기고, 있다면 태그가 존재하는 곳 근처의 물체 표면 위로 리더를 이동시킨다. 태그가 있고 태그가 판독허가된 것이라면 물체와 관련된 식별코드가 표시되고 들을 수 있게 표현된다.
멀티모드 식별시스템의 양호한 실시예에 대한 설명은 특정 디자인 선택과 디자인 파라미터값을 반영한다. 당업자라면 다른 선택도 가능하며 어떤 응용에는 더 바람직할 수 있고 유사하게 본 발명의 목적달성을 할 수 있다는 것을 알 수 있다. 본 발명은 청구범위만으로 제한되며 양호한 실시예로 표현된 개념에 제한되는 것이 아니다.

Claims (9)

  1. 전자식별리더에 전달되는 정보를 저장하는 수단과; 상기 저장된 정보에 따라 역자계로 부터 전력의 흡수를 가변하는 수단으로서, 상기 자계의 발생이 어떤 임의시간에 개시되고, 상기 자계가 상기 임의시간 전에는 0 이고 상기 임의시간에 후속하는 정상상태 성분과 과도성분으로 구성되는 전력흡수가 변수단과; 소정 시간 기간동안 상기 전력흡수의 변동을 지연시키는 수단으로서, 상기 지연 시간은 상기 역자계로 부터 전력흡수를 가변하는 것이 상기 과도상태와 구별되는 레벨까지 상기 역자계의 발생을 개시하는 것과 관련된 상기 과도상태가 감소되도록 하는데 필요한 시간인 상기 지연수단을 포함하는 전자식별태그.
  2. 코일, 커패시터, 가변부하, AC/DC 전압변환기, 지연수단 및 신호발생기로 구성되는 전자식별 리더에 전달되는 정보를 갖는 전자식별태그에 있어서, 상기 코일과 커패시터가 제1 및 제2 접속단자를 갖고, 상기 가변부하, 전압변환기 및 지연수단 이 제1, 제2 및 제3 접속단자를 갖고, 상기 신호발생기가 제1, 제2, 제3, 및 제4 접속단자를 갖고, 상기 모든 소자의 제1 단자들이 상호 접속되고, 상기 코일, 커패시터, 가변부하 및 전압변환기의 상기 제2 단자들이 상호 접속되고, 상기 전압 변환기의 상기 제3 단자가 상기 지연수단 및 상기 신호발생기의 상기 제2 단자에 접속되고, 상기 지연수단의 제3 단자가 상기 신호발생기의 제3 단자에 접속되고, 상기 신호발생기의 제4 단자가 상기 가변부하의 상기 제3 단자에 접속되고, 상기 코일과 커패시터가 소정 주파수에서 공진하고, 상기 코일은 상기 코일로 둘러싸인 AC 자계에 응답하여 그 단자 양단에 AC 전압을 생성하고, 상기 전압변환기는 그 단자 양단에 인가된 상기 AC 전압에 응답하여 DC 전압을 생성하고, 상기 DC 전압에 의해 상기 지연수단이 소정 지연후에 상기 신호발생기에 “시작” 신호를 제공하게 되고, 상기 “시작” 신호와 연관하여 상기 DC 전압이 상기 신호발생기로 하여금 상기 가변부하에 신호를 공급하게 하고, 상기 신호발생기 신호가 상기 태그정보에 유일하게 관련되고, 상기 가변부하의 크기는 상기 신호발생기가 공급한 상기 신호의 크기에 따라 가변되고, 상기 역자계로 부터 상기 가변부하에 의한 전력흡수는 상기 가변부하의 크기에 비례하는 것을 특징으로 하는 전자식별태그.
  3. 모드 제어데이터를 특징으로 하는 복수의 모드들로 작동가능한 전자식별리더에 있어서, 역자계를 발생하는 수단, 상기 발생수단을 개시하는 수단, 상기 발생수단을 정지시키는 수단, 전자식별태그에 의해 상기 자계로 부터 시간종속 전력흡수의 측정값을 얻는 수단으로서, 상기 전력흡수 측정값 표현정보가 상기 태그에 의해 전달되는 측정값 획득수단, 및 상기 전력흡수 측정값에서 상기 정보를 추출하는 수단으로서, 상기 정보추출수단이 복수의 정보추출모드로 동작할 수 있고, 상기 정보추출모드 각각이 상기 태그에 의한 상기 시간종속 전력흡수와 상기 정보간의 특정 함수관계에 기초하고, 상기 정보 추출모드가 상기 모드제어데이터를 특징으로 하는 상기 정보추출수단을 포함하는 전자식별리더.
  4. 모드제어 데이터를 특징으로 하는 복수의 모드들로 작동가능한 전자식별리더에 있어서, 역자계를 발생하는 수단, 상기 발생수단을 개시하는 수단, 상기 발생수단을 정지시키는 수단, 상기 발생수단이 정지되기 전이나 후에 전자식별태그에 의해 일어난 자계변동의 측정값을 얻는 수단으로서, 상기 자계변동측정값 표현정보가 상기 태그에 의해 전달되는 측정값 획득수단, 및 상기 자계변동측정값에서 상기 정보를 추출하는 수단으로서, 상기 정보추출수단이 복수의 정보추출모드로 작동가능하고, 상기 정보추출모드 각각이 상기 태그에 의해 일어난 상기 시간종속 자계변동과 상기 정보사이의 특정 함수관계에 기초하고, 상기 정보추출모드가 상기 모드제어데이터를 특징으로 하는 상기 정보추출수단을 포함하는 전자식별리더.
  5. 리더와 적어도 하나의 태그를 포함하는 전자식별시스템에서, 상기 태그 각각은 전자식별리더에 전달되는 정보를 저장하는 수단과; 상기 저장된 정보에 따라 역자계로 부터 전력의 흡수를 가변하는 수단으로서, 상기 자계의 발생이 어떤 임의시간에 개시되고, 상기 자계가 상기 임의시간 전에는 0이고 상기 임의시간에 후속하는 정상상태 성분과 과도성분으로 구성되는 전력흡수가변수단과; 소정 시간 기간동안 상기 전력흡수의 변동을 지연시키는 수단으로서, 상기 지연 시간은 상기 역자계로 부터 전력흡수를 가변하는 것이 상기 과도상태와 구별되는 레벨까지 상기 역자계의 발생을 개시하는 것과 관련된 상기 과도상태가 감소되도록 하는데 필요한 시간인 상기 지연수단을 포함하고, 상기 리더는 모드제어데이터를 특징으로 하는 복수의 모드들로 작동가능하고, 상기리더는, 역자계를 발생하는 수단, 상기 발생수단을 개시하는 수단, 상기 발생수단을 정지시키는 수단, 전자식별태그에 의해 상기 자계로 부터 시간종속 전력흡수의 측정값을 얻는 수단으로서, 상기 전력흡수 측정값 표현정보가 상기 태그에 의해 전달되는 측정값 획득수단, 및 상기 전력흡수 측정값에서 상기 정보를 추출하는 수단으로서, 상기 정보추출수단이 복수의 정보추출모드로 동작할 수 있고, 상기 정보추출모드 각각이 상기 태그에 의한 상기 시간종속 전력흡수와 상기 정보간의 특정 함수관계에 기초하고, 상기 정보 추출모드가 상기 모드제어데이터를 특징으로 하는 상기 정보추출수단을 포함하는 전자식별시스템.
  6. 역자계의 존재에 응답하여 정보를 전달하는 방법으로서, 상기 자계의 발생이 어떤 임의시간에 시작되고, 상기 자계는 상기 임의시간 전에 0 이고 상기 임의시간 후의 정상상태 성분과 과도성분으로 구성되고, 상기 방법은 상기 역자계를 인식하는 스텝, 상기 역자계로 부터의 가변 전력흡수가 상기 과도상태와 구별되는 레벨까지 상기 역자계의 턴온과 관련된 상기 과도상태가 감소하는데 요구되는 시간인 소정시간 기간 동안 대기하는 스텝, 및 상기 흡수전력의 변동이 전달되는 상기 정보에 함수적으로 관련되도록 상기 소정 시간 기간이 종료한 후 상기 역자계로 부터 전력을 흡수하는 스텝을 포함하는 정보전달방법.
  7. 어떤 장소의 소스에 의해 역자계로 부터 전력의 흡수를 가변시킴으로써 전달되는 정보를 수신하는 방법으로서, 상기 가변하는 전력흡수가 전달되는 정보와 함수적으로 관련되고, 상기 함수 관계가 복수의 함수 관계들중 하나이고, 상기 방법은 상기 전달소스의 장소라고 믿어지는 지역에서 역자계를 발생하는 스텝, 상기 역자계로 부터의 상기 가변전력흡수가 과도상태와 구별되는 레벨까지 상기 역자계의 턴온과 연관된 과도상태가 감소하는데 요구되는 시간인 소정시간 기간동안 대기하는 스텝, 만약 있다면 상기 역자계로 부터 흡수된 전력의 측정값을 시간의 함수로서 얻는 스텝, 상기 가변흡수전력과 상기 피전달 정보간에 존재할 수 있는 상기 복수의 함수 관계를 이용하여 정보가 전달되고 있는가를 상기 전력흡수 측정값으로 부터 시간의 함수로서 결정하고 전달중이면 상기 함수 관계가 채용되는 스텝, 정보가 전달되고 있지 않으면 나머지 스텝들을 생략하고 상이한 장소에서 상기 방법을 반복하는 스텝, 및 그렇지 않으면 상기 채용되는 함수 관계를 이용하여 상기 전력흡수 측정값에서 정보를 시간의 함수로서 추출하는 스텝을 포함하는 정보수신방법.
  8. 불특정 장소의 소스에 의한 자계의 변동으로써 전달되는 정보를 수신하는 방법으로서, 상기 자계 변동이 전달중인 정보에 함수적으로 관련되고, 상기 함수 관계는 복수의 함수 관계들중 하나이고, 상기 방법은 상기 전달소스의 장소라고 믿어지는 지역에 역자계를 발생하는 스텝, 상기 자계변동이 상기 역자계의 턴온과 연관된 과도상태와 구별되는 레벨까지 상기 과도상태가 감소하는데 요구되는 시간인 소정시간 기간동안 대기하는 스텝, 자계변동의 측정값을 시간의 함수로 얻는 스텝, 전달되는 상기 정보와 상기 자계변동 사이에 있을 수 있는 상기 복수의 함수 관계들을 이용하여 정보가 전달되는지를 상기 자계변동 측정값에서 시간의 함수로서 판정하고, 정보전달중이면 상기 함수 관계가 채용되는 스텝, 정보가 전달되고 있지 않으면 나머지 스텝을 생략하고 상이한 장소에서 상기 스텝들을 반복하는 스텝, 및 그렇지 않으면, 상기 채용되는 함수 관계를 이용하여 상기 자계변동측정값에서 시간의 함수로서 정보를 추출하는 스텝을 포함하는 정보수신방법.
  9. 불특정 장소의 소스에 의한 자계의 변동으로 전달될 정보를 수신하는 방법으로서, 상기자계변동이 전달되는 정보에 함수적으로 관련되고, 상기 함수 관계가 복수의 함수 관계들중 어느 하나이고, 상기 방법은 제1 소정시간 기간동안 상기 전달소스의 장소라고 믿어지는 지역에 역자계를 발생하는 스텝, 상기 자계발생이 정지한 후, 상기 자계변동이 상기 역자계의 탄오프와 연관된 과도상태와 구별되는 레벨까지 상기 과도상태가 감소하는데 요구되는 시간인 제2소정 시간 기간동안 대기하는 스텝, 상기 자계변동의 측정값을 시간의 함수로서 얻는 스텝, 전달되고 있는 상기 정보와 상기 자계변동 사이에 있을 수 있는 상기 복수의 함수 관계들을 이용하여 정보가 전달되고 있는지를 상기 자계변동 측정값으로부터 시간의 함수로서 판정하고, 전달중이면 함수 관계가 채용되는 스텝, 정보가 전달되고 있지 않으면 나머지 스텝들을 생략하고 상기 스텝들을 반복하는 스텝, 및 그렇지 않으면, 상기 채용되는 함수 관계를 이용하여 상기 자계변동 측정값에서 시간의 함수로서 정보를 추출하는 스텝을 포함하는 정보수신방법.
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