KR100703092B1 - Ｒｆｉｄ를 이용한 위치 인식 시스템 및 이에 사용되는위치 인식용 무선 통신 장치 - Google Patents

Ｒｆｉｄ를 이용한 위치 인식 시스템 및 이에 사용되는위치 인식용 무선 통신 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신 거리가 짧은 패시브(passive) RFID 기술을 이용하여 많은 대상물에 대한 효과적인 위치 인식이 가능한 RFID를 이용한 위치 인식 시스템 및 이 위치 인식 시스템에 적용할 수 있도록 RFID 리더를 포함하는 위치 인식용 무선 통신 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 위치 인식 대상물에 설치되는 RFID 태그; 인접한 상기 RFID 태그와 통신하여 상기 위치 인식 대상물을 식별하는 위치 인식용 무선 통신 장치; 소정의 무선 통신 방식을 이용하여 상기 위치 인식용 무선 통신 장치와 통신함으로써, 상기 식별된 위치 인식 대상물에 대한 정보를 수신하고 및 상기 위치 인식용 무선 통신 장치와의 거리를 측정하는 셋 이상의 고정된 앵커; 상기 각각의 앵커로부터 측정된 거리 및 상기 위치 인식 대상물에 대한 정보를 수집하는 코디네이터; 및 상기 코디네이터로부터 수집된 각각의 측정 거리 및 상기 위치 인식 대상물에 대한 정보를 전달받아 상기 위치 인식용 무선 통신 장치의 위치를 연산함으로써 상기 위치 인식 대상물의 위치를 산출하는 서버를 포함하는 RFID를 이용한 위치 인식 시스템을 제공한다.
위치 인식, 무선 식별(RFID), 서버, 코디네이터, 앵커

Description

ＲＦＩＤ를 이용한 위치 인식 시스템 및 이에 사용되는 위치 인식용 무선 통신 장치{LOCATION AWARENESS SYSTEM USING RFID AND WIRELESS CONNECTIVITY APPARATUS FOR LAOCATION AWARENESS USED THEREIN}
도 1은 종래의 무선 위치 인식 시스템의 일례를 도시한 구성도이다.
도 2는 종래의 무선 위치 인식 시스템의 다른 예를 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시형태에 따른 RFID를 이용한 위치 인식 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시형태에 따른 RFID를 이용한 위치 인식 시스템에 사용되는 위치 인식용 무선 통신 장치의 구성도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
11: 서버 12: 코디네이터
13a-13c: 앵커
14a, 14b: 위치 인식용 무선 통신 장치 15a, 15b: 위치 인식 대상물
16: RF 태그 21: 마이크로 컨트롤러부
22: 무선 통신 송수신부 23: RF 리더부
24: 메모리부 25: 장치 인터페이스부
26: 터미널 인터페이스
본 발명은 무선 식별 기술(Radio Frequency IDentification: RFID, 이하 RFID라 함)을 이용한 위치 인식 시스템 및 이에 이용되는 위치 인식용 무선 통신 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 발명은, 통신 거리가 짧은 패시브(passive) RFID 기술을 이용하여 많은 대상물에 대한 효과적인 위치 인식이 가능한 RFID를 이용한 위치 인식 시스템 및 이 위치 인식 시스템에 적용할 수 있도록 RFID 리더를 포함하는 위치 인식용 무선 통신 장치에 관한 것이다.
일반적으로 무선 통신 기술은 통신 서비스를 제공할 수 있는 범위에 따라, 매우 넓은 영역에서 무선 통신 서비스를 제공하는 무선 이동 통신 기술과 가정, 사무실, 공장, 창고 및 특정 단지 등을 중심으로 한 근거리에서 무선 통신 서비스를 제공하는 근거리 무선 통신 기술로 구분할 수 있다.
과거 근거리 무선 통신 기술은 무전기를 이용하여 음성 통신을 하거나 단순하고 용량이 적은 데이터 전송에 활용되는 정도였으나, 최근 디지털 통신 기술 및 반도체 기술의 발달으로 인해 다양한 무선 데이터 전송, 장치의 무선 제어, 음성·오디오·동영상 등의 멀티미디어 전송이 가능한 다양한 근거리 무선 통신 솔루션들 이 개발 적용되고 있는 추세이다. 특히, 근거리 통신망 내에서 다수의 대상물에 대한 위치 인식을 위한 무선 통신 솔루션이 개발되고 있다.
도 1은 종래의 위치 인식 시스템의 일례를 도시한 구성도이다. 도 1에 도시된 것과 같이 종래의 위치 인식 시스템은, 위치 인식을 위한 근거리 망(P) 내에 위치 인식 대상물에 설치되는 위치 인식용 무선 통신 장치(140); 소정의 무선 통신 기술(예를 들어, 무선랜, 블루투스(Bluetooth) 또는 지그비(Zeebee))을 이용하여 상기 위치 인식용 무선 통신 장치(140)와의 거리를 측정하는 복수개(도 1에서는 3개)의 앵커(131 내지 133); 및 상기 앵커(131 내지 133)로부터 측정된 거리를 수집하는 코디네이터(120); 및 상기 코디네이터(120)로부터 수집된 측정 거리 정보를 전달받아 상기 위치 인식용 무선 통신 장치(140)의 위치를 연산하고 이를 디스플레이하는 서버(110)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 1에 도시된 종래의 위치 인식 시스템은, 고정된 앵커(131 내지 133)와 무선 통신을 하는 위치 인식 대상물에 설치된 위치 인식용 무선 통신 장치(140)가 고가라는 단점이 있다. 즉, 근거리 통신망(P) 내에 항시 존재하는 대상물인 경우에 이 위치 인식용 무선 통신 장치(140)를 설치하여 사용하는데는 문제점이 없으나, 통신망(P) 내에 일시적으로 존재하는 대상물, 예를 들어 창고라는 통신망 내에 출하를 위해 일시 적재된 다량의 적재물들에 이 위치 인식용 무선 통신 장치(140)를 모두 설치하는 것은 시간적, 비용적으로 거의 불가능하며, 위치 인식용 무선 통신 장치(140)를 설치하더라도 적재물들을 출하시에 모두 수거하는 것도 매우 어려운 문제점이 있다. 더하여, 위치 인식 대상물이 매우 작고 밀집되어 위치한 경우 종래의 위치 인식용 무선 통신 장치(140)를 모두 설치하는 것은 불가능하며, 위치 인식용 무선 통신 장치(140)를 동작시키기 위한 전력 소모도 큰 문제점이 있다.
이러한 도 1에 도시된 종래의 위치 인식 시스템의 문제를 해결하기 위한 방안 중 하나로 RFID를 이용한 위치 인식 기술이 제안되었다. 도 2는 종래의 위치 인식 시스템의 다른 예로서 RFID를 이용한 위치 인식 시스템을 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 RFID를 이용한 위치 인식 장치는, 해당 통신망(P) 내에 존재하는 위치 인식 대상물(150)에 저가의(이 후에 수거될 필요가 없는) RFID 태그(160)을 부착하고, 이 RFID 태그(160)를 읽을 수 있는 RFID 리더(170)를 설치하여, RFID 리더(170)의 위치로부터 판독된 RFID 태그(160)의 위치를 파악함으로써 위치 인식 대상물(160)의 위치를 인식할 수 있었다.
그러나, 패시브(passive) RFID의 경우, RFID 리더(170)가 RFID 태그(160)를 판독할 수 있는 거리는 1 m 내외로 짧고, RFID 리더(170)가 고정되어야 하는 단점이 있다. 즉, 도 2에서와 같이 하나의 RFID 리더(170)는 반경 1 m 내외의 영역(A, B)에서만 위치 인식 대상물(150)의 위치를 파악할 수 있으며, RFID 리더(170)가 이동하는 경우 이동하는 RFID 리더(170)의 위치를 파악할 수 있는 수단이 없으므로, 항상 RFID 리더(170)는 고정되어야 한다. 따라서, 망(P) 내에 많은 수의 RFID 리더(170)가 설치되어야 함으로 인해(예를 들어, 상기 망(P)의 크기가 반경 약 30 m라고 할 때, 약 900개의 RFID 리더가 필요하게 된다.) 역시 많은 비용이 소요되는 문 제점이 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은, RFID 기술을 이용하여 다수의 위치 인식 대상물의 위치를 효율적으로 파악할 수 있는 RFID를 이용한 위치 인식 시스템 및 이에 사용되는 위치 인식용 무선 통신 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 기술적 구성으로서, 본 발명은,
위치 인식 대상물에 설치되는 RFID 태그;
인접한 상기 RFID 태그와 통신하여 상기 위치 인식 대상물을 식별하는 위치 인식용 무선 통신 장치;
소정의 무선 통신 방식을 이용하여 상기 위치 인식용 무선 통신 장치와 통신함으로써, 상기 식별된 위치 인식 대상물에 대한 정보를 수신하고 및 상기 위치 인식용 무선 통신 장치와의 거리를 측정하는 셋 이상의 고정된 앵커;
상기 각각의 앵커로부터 측정된 거리 및 상기 위치 인식 대상물에 대한 정보를 수집하는 코디네이터; 및
상기 코디네이터로부터 수집된 각각의 측정 거리 및 상기 위치 인식 대상물에 대한 정보를 전달받아 상기 위치 인식용 무선 통신 장치의 위치를 연산함으로써 상기 위치 인식 대상물의 위치를 산출하는 서버를 포함하는 RFID를 이용한 위치 인식 시스템을 제공한다.
본 발명의 일실시형태에서, 상기 위치 인식용 무선 통신 장치는, 상기 RFID 태그가 설치되지 않은 위치 인식 대상물에 설치될 수 있다. 즉, 상기 위치 인식용 무선 통신 장치는, RFID 태그와 통신하여 RFID 태그가 설치된 위치 인식 대상물의 위치를 인식하는데 이용될 뿐만 아니라, 자체가 위치 인식 대상물에 설치되어 위치 인식 대상물의 위치 인식에 응용될 수 있다.
본 발명의 일실시형태에서, 상기 위치 인식용 무선 통신 장치는, 상기 RFID 태그와 통신하여 상기 위치 인식 대상물을 식별하는 RFID 리더부; 상기 RFID 리더부에서 식별된 위치 인식 대상물에 대한 정보를 저장하는 메모리부; 소정의 무선 통신 방식을 이용하여, 상기 메모리부에 저장된 위치 인식 대상물에 대한 정보를 상기 앵커로 전송하고 상기 앵커로부터 수신된 거리 계산 신호에 대한 응답 신호를 상기 앵커로 전송하는 무선통신 송수신부; 및 RFID 리더부, 상기 무선통신 송수신부 및 메모리부의 동작을 제어하는 마이크로 컨트롤러부를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 RFID를 이용한 위치 인식 시스템에 사용되는 위치 인식용 무선 통신 장치는, RFID 통신을 위한 RFID 리더와, 위치 계산을 위해 소정의 무선 통신 방식에 채용되는 무선통신 송수신부를 모두 포함하는 것을 특징으로 한다.
예를 들어, 상기 소정의 무선 통신 방식은, 무선 개인 사설망(Wireless Personal Area Network: W-PAN)과 같은 근거리의 무선 통신망에 적용할 수 있는 무선 통신 방식이 모두 채택될 수 있다. 예를 들어, 상기 무선 개인 사설망에 적용할 수 있는 무선 통신 방식은, 무선랜(wireless LAN), 블루투스(Bluetooth) 또는 지그비(Zigbee)일 수 있다.
또한, 상기 위치 인식용 무선 통신 장치는, 상기 RFID 방식 이외의 타 방식의 식별 장치를 연결하기 위한 터미널 인터페이스를 더 포함하여 그 적용 범위를 확대시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 타 방식의 식별 장치는, 바코드 식별 장치일 수 있다.
전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상기 RFID를 이용한 위치 인식 시스템에 적용되는 위치 인식용 무선 통신 장치도 제공한다. 이 위치 인식용 무선 통신 장치는, 위치 인식 시스템에서, 위치 인식 대상물에 설치된 RFID 태그와 통신하고 거리 계산을 위해 앵커와 통신하는 위치 인식용 무선 통신 장치로서,
상기 RFID 태그와 통신하여 상기 위치 인식 대상물을 식별하는 RFID 리더부;
상기 RFID 리더부에서 식별된 위치 인식 대상물에 대한 정보를 저장하는 메모리부;
소정의 무선 통신 방식을 이용하여, 상기 메모리부에 저장된 위치 인식 대상물에 대한 정보를 상기 앵커로 전송하고 상기 앵커로부터 수신된 거리 계산 신호에 대한 응답 신호를 상기 앵커로 전송하는 무선통신 송수신부; 및
RFID 리더부, 상기 무선통신 송수신부 및 메모리부의 동작을 제어하는 마이크로 컨트롤러부를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시형태에 따른 RFID를 이용한 위치 인식 시스템의 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시형태에 따른 RFID를 이용한 위치 인식 시스템은, 위치 인식 대상물(15a)에 설치되는 RFID 태그(16); 인접한 상기 RFID 태그(16)와 통신하여 상기 위치 인식 대상물을 식별하는 위치 인식용 무선 통신 장치(14a); 소정의 무선 통신 방식을 이용하여 상기 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)와 통신함으로써, 상기 식별된 위치 인식 대상물(15a)에 대한 정보를 수신하고 및 상기 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)와의 거리를 측정하는 셋 이상의 고정된 앵커(13a 내지 13c); 상기 각각의 앵커(13a 내지 13c)로부터 측정된 거리 및 상기 위치 인식 대상물에 대한 정보를 수집하는 코디네이터(12); 및 상기 코디네이터(12)로부터 수집된 각각의 측정 거리 및 상기 위치 인식 대상물에 대한 정보를 전달받아 상기 위치 인식용 무선 통신 장치의 위치를 연산함으로써 상기 위치 인식 대상물(15a)의 위치를 산출하는 서버(11)를 포함하여 구성된다.
상기 RFID 태그(16)는 위치 인식의 대상이되는 위치 인식 대상물(15a)에 설치된다. 상기 RFID 태그(16)는 해당 위치 인식 대상물(15a)에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)는 상기 RFID 태그(16)와 통신하여 상기 위치 인식 대상물을 식별한다. 또한 상기 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)는 소정의 통신 방식을 이용하여 고정된 셋 이상의 앵커(13a 내지 13c)와 통신함으로써 상기 앵커(13a 내지 13c)가 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)와의 거리를 계산할 수 있게 한다. 이를 위해, 상기 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)는 도 4에 도시된 것과 같은 구성을 가질 수 있다.
도 4는 상기 위치 인식용 무선 통신 장치의 상세 구성도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시형태에 따른 위치 인식용 무선 통신 장치(14)는, RFID 태그(도 3의 16)와 통신하여 위치 인식 대상물(도 3의 15a)을 식별하는 RFID 리더부(23); 상기 RFID 리더부(23)에서 식별된 위치 인식 대상물에 대한 정보를 저장하는 메모리부(24); 소정의 무선 통신 방식을 이용하여, 상기 메모리부(24)에 저장된 위치 인식 대상물(도 3의 15a)에 대한 정보를 상기 앵커(도 3의 13a 내지 13c)로 전 송하고 상기 앵커(도 3의 13a 내지 13c)로부터 수신된 거리 계산 신호에 대한 응답 신호를 상기 앵커(도 3의 13a 내지 13c)로 전송하는 무선통신 송수신부(22); 및 RFID 리더부(23), 상기 무선통신 송수신부(22) 및 메모리부(24)의 동작을 제어하는 마이크로 컨트롤러부(21)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 RFID 리더부(23)는 RFID 태그(도 3의 16)를 판독하기 위한 전력 및 신호를 제공하는 RFID용 송신기(232), RFID 태그(도 3의 16)로부터 정보를 수신하는 RFID용 수신기(233) 및 RFID 태그(도 3의 16)와의 송수신에 이용되는 정보를 변복조하는 RFID용 모뎀(231)을 포함할 수 있다.
마찬가지로, 상기 무선통신 송수신부(22)는 앵커(도 3의 13a 내지 13c)로부터 신호를 수신하는 무선통신용 수신부(223), 앵커(도 3의 13a 내지 13c)로 신호를 송신하는 무선통신용 송신부(222) 및 앵커(도 3의 13a 내지 13c)와의 송수신에 이용되는 정보를 변복조하는 무선통신용 모뎀(221)을 포함할 수 있다. 상기 무선 통신 송수신부(22)는 위치 인식용 무선 통신 장치(14)와 앵커(도 3의 13a 내지 13c) 사이의 거리를 측정하기 위한 통신에 사용될 수 있으며, 이 때 적용되는 통신 기술은 무선 개인 사설망(W-PAN)에 적용되는 모든 통신 방식이 채택될 수 있다. 예를 들어, 현재 알려진 무선 개인 사설망(W-PAN)에 적용되는 통신 방식으로는, 무선랜(Wireless LAN), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee) 등이 있다.
상기 메모리부(24)는 상기 RFID 리더부(23)에서 읽어들인 RFID 태그(도 3의 16)의 정보를 저장할 수 있다.
상기 RFID 리더부(23), 무선통신 송수신부(22) 및 메모리(24)의 동작은 마이 크로 컨트롤러부(21)에 의해 제어될 수 있다.
상기 RFID 리더부(23)와 무선통신 송수신부(22)는 장치 인터페이스(25)를 통해 마이크로 컨트롤러부(21)와 통신할 수 있으며, 상기 메모리부(24)는 직접 마이크로 컨트롤러부(21)와 통신하는 구조를 가질 수 있다.
본 발명에 채용된 위치 인식용 무선 통신 장치(14)는, 상기 RFID 방식 이외의 다른 방식의 식별 장치를 연결하기 위한 터미널 인터페이스(26)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 타 방식의 식별 장치로 바코드 식별 장치가 이용될 수 있다. 바코드 식별 장치가 상기 위치 인식용 무선 통신 장치(14)에 연결된 경우, 위치 인식용 무선 통신 장치(14)는, 소정의 바코드가 인쇄된 위치 인식 대상물을 식별하여 메모리부에 그 식별 정보를 저장하고, 저장된 식별 내용과 함께 앵커(도 3의 13a 내지 13c)와 통신함으로써, 바코드가 인쇄된 위치 인식 대상물의 위치를 파악할 수 있게 한다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 앵커(13a 내지 13c)는, 소정의 무선 통신 방식을 이용하여 상기 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)와 통신함으로써, 상기 식별된 위치 인식 대상물(15a)에 대한 정보를 수신하고 및 상기 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)와의 거리를 측정한다.
앵커(13a 내지 13c)와 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)는 두 가지의 정보를 서로 통신할 수 있다. 먼저, 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)가 RFID 태그(16)와 통신함으로써 식별한 위치 인식 대상물(15a)에 대한 정보를 상기 앵커(13a 내지 13c)로 전송할 수 있다. 다음으로, 앵커(13a 내지 13c)와 위치 인식용 무선 통신 장치(14a) 사이의 거리를 측정하기 위한 신호가 송수신될 수 있다. 이 거리 측정을 위한 통신을 더욱 상세하게 설명하면, 상기 앵커(13a 내지 13c)는 소정의 무선 통신 방식을 이용하여 거리측정 신호를 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)로 전송한다. 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)는 각 앵커(13a 내지 13c)를 통해 수신 받은 거리측정 신호에 대한 응답신호를 해당 앵커(13a 내지 13c)로 송신한다. 앵커(13a 내지 13c)는 송신된 거리측정 신호와 수신된 그 응답신호를 이용하여 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)간의 거리를 산출하게 된다.
이 때, 앵커(13a 내지 13c)와 위치 인식용 무선 통신 장치(14a) 사이에 이루어지는 무선 통신의 방식은 저전력, 소규모의 근거리 통신에 적합한 무선랜(wireless LAN), 블루투스(Bluetooth) 또는 지그비(Zigbee) 등과 같은 공지의 무선 통신 방식이 이용될 수 있다.
전술한 앵커(13a 내지 13c) 및 위치 인식용 무선 통신 장치(14a) 사이에 이루어지는 거리 측정을 위한 상세한 통신 방식은, 동 출원인에 의해 출원된 대한민국 특허출원번호 제10-2005-0044151호 및 제10-2005-0072184호에 더욱 상세하게 기재되어 있으며, 본 발명의 주된 특징과 관련이 적으므로 본 명세서에서는 이에 대한 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.
상기 코디네이터(12)는 각각의 앵커(13a 내지 13c)로부터 측정된 거리 및 상기 위치 인식 대상물에 대한 정보를 수집한다.
상기 서버(11)는 코디네이터(12)로부터 수집된 각각의 측정 거리 및 상기 위치 인식 대상물에 대한 정보를 전달받아 상기 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)의 위치를 연산함으로써 상기 위치 인식 대상물(15a)의 위치를 산출한다. 즉, 서버(11)는, 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)와 각각의 앵커(13a 내지 13c) 간의 거리를 코디네이터(12)로부터 전달받아 이 거리 정보를 이용하여 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)의 위치를 산출하게 된다. 이 때, 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)는, 위치 인식 대상물(15a)에 설치된 RFID 태그(16)와 통신을 한 것이므로 이 위치 인식 대상물(15a)과 매우 인접한 거리(예를 들어, 약 1 m)에 위치한 것이다. 따라서, 상기 서버(11)는 RFID 태그(16)를 인식한 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)의 위치를 파악함으로써, 해당 RFID 태그(16)를 설치하고 있는 위치 인식 대상물(15a)의 위치를 파악할 수 있게 되는 것이다.
본 실시형태에서, 상기 앵커(11)에 의해 산출된 위치는, 고정된 세 개의 앵커(13a 내지 13c)를 기준으로 하여 결정된 세 개의 거리 정보를 이용하여 산출된 2차원 위치 정보이다. 예를 들어, 위치 인식 대상물의 3차원 위치 정보가 필요한 경우에는 서로 다른 높이로 설치된 4개 이상의 앵커를 채용할 수 있을 것이다.
이하, 전술한 구성을 갖는 본 발명의 위치 인식 시스템의 동작에 의한 작용 효과를 도 3 및 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 위치 인식 대상물의 종류에 따라 RFID 방식의 채용 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 위치 인식 대상물이 망(P)(예를 들어, 창고) 내에 적재된 상품과 같이 대량으로 밀집되고 수시로 반출입되는 대상물(15a)인 경우에는, 위치 인식 대상물(15a)에 RFID 태그(16)를 설치한 후, 이동하는 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)에 의해 이 위치 인식 대상물(15a)의 위치를 파악할 수 있다. 한편, 망(P) 내에 항시 존재하거나 밀집되지 않은 대형 대상물(15b)(예를 들어, 지게차와 같은 반출입 장비)인 경우에는 RFID 태그(16)를 사용하지 않고 위치 인식용 무선 통신 장치(14b)를 위치 인식 대상물(15b)에 직접 설치하여 사용할 수 있다. 이 경우, 위치 인식용 무선 통신 장치(14b)에서 RFID 태그와 통신하기 위한 RFID 리더부(23)는 사용되지 않는다. 위치 인식용 무선 통신 장치(14b)가 직접 위치 인식 대상물(15b)에 설치되어 사용되는 경우의 동작은 도 1을 통해 설명한 종래의 위치 인식 시스템의 동작과 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
RFID 태그(16a)가 설치된 위치 인식 대상물(15a)의 주변으로 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)가 이동하여 패시브 RFID가 동작할 수 있는 범위 내로 들어가면, 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)의 RFID 리더부(23)는 해당 위치 인식 대상물(15a)에 설치된 RFID 태그(16a)와 통신한다. 이 때 RFID 리더부(23) 내의 RFID용 송신기(232)가 RFID 태그(16a)를 판독하기 위한 전력 및 신호를 제공하고, RFID 태그(16a)는 해당 위치 인식 대상물(15a)에 대한 정보 송신하여 RFID용 수신기(233)에서 수신된다. 이 과정에서, RFID 리더부(23) 내의 RFID용 모뎀(231)은 RFID 태그(도 3의 16)와의 송수신에 이용되는 정보를 변복조한다.
RFID 리더부(23)에 의해 수신된 해당 위치 인식 대상물(15a)에 대한 정보는 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)의 메모리부(24)에 저장될 수 있다.
한편, 각각의 앵커(13a 내지 13c)는 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)에 거리 측정 신호를 송신하고, 거리 측정 신호를 수신한 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)는 이 거리 측정 신호에 대한 응답 신호를 해당 앵커(13a 내지 13c)에 송신한다. 이 때, 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)는 메모리부(24)에 저장된 위치 인식 대상물에 대한 정보를 함께 앵커(13a 내지 13c)로 송신할 수 있다. 상기 앵커(13a 내지 13c)로부터 송신되는 위치 측정 신호는 위치 인식용 무선 통신 장치(14a) 내의 무선통신 송신부(22)에 포함된 무선통신용 수신기(223)에 의해 수신될 수 있으며, 위치 측정 신호에 대한 응답 신호는 무선통신용 송신기(222)에 의해 송신될 수 있다. 앵커(13a 내지 13c)와의 송수신에 이용되는 정보는 무선통신용 모뎀(221)에 의해 변복조 될 수 있다.
전술한 위치 인식용 무선 통신 장치(14a) 내에서 RFID 리더부(23) 및 무선통신 송수신부(22)의 송신, 수신, 변복조, 메모리부(24)로의 저장 등의 동작은, 이에 관련된 일련의 동작이 프로그램된 마이크로 프로세서부(21)에 의해 제어될 수 있으며, 마이크로 프로세서부(21)와 RFID 리더부(23) 및 무선통신 송수신부(22) 사이의 데이터 이동은 공통된 장치 인터페이스(25)에 의해 이루어질 수 있다.
각각의 앵커(13a 내지 13c)는 거리 측정 신호를 송신한 시각과 그에 대한 응답 신호를 수신한 시각을 이용하여 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)와의 거리를 계산한다.
이어, 코디네이터(12)는 각각의 앵커(13a 내지 13c)에 의해 계산된 복수의 거리 정보와 위치 인식 대상물에 대한 정보를 수집하여 서버(11)로 전달한다. 서버(11)는, 전달된 복수의 거리 정보를 이용하여 RFID 태그(16)와 통신한 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)의 위치를 연산한다. 위치 인식 대상물(15a)에 설치된 RFID 태그(16)와 통신하기 위해서, RFID 리더부(23)를 구비한 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)는 RFID 태그(16)와 매우 가까운 거리(예를 들어, 약 1m)에 위치하여야 한다. 따라서, 서버(11)가 RFID 태그(16)와 통신한 위치 인식용 무선 통신 장치(14a)의 위치를 산출함으로써, 해당 RFID 태그(16)가 설치된 위치 인식 대상물의 위치를 파악할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명은, 다량의 밀집된 대상물에 RFID 태그를 설치하고, 이동하는 위치 인식용 무선 통신 장치를 통해 이 RFID 태그를 인식한 후, RFID 태그를 인식한 위치 인식용 무선 통신 장치의 위치를 고정된 앵커, 코디네이터 및 서버를 통해 산출함으로써 RFID를 설치한 위치 인식 대상물에 대한 거리를 측정할 수 있다. 본 발명은 RFID 리더부를 갖는 이동식 위치 인식용 무선 통신 장치가 RFID 태그와 통신함으로써 고정된 RFID 리더를 적용한 도 2의 종래 기술에 비해 RFID 태그와 통신하기 위한 위치 인식용 무선 통신 장치를 현저하게 감소시킬 수 있다. 또한, 밀집되지 않은 대형 대상물에 대해서만 인식용 무선 통신 장치를 직접 설치하여 위치 인식에 사용하고, 다량의 밀집된 대상물에 대해서는 저렴한 RFID 태그를 설치한 후, 이 RFID 태그와 위치 인식용 무선 통신 장치와 통신하게 함으로써 위치 인식에 소요되는 비용을 현저하게 절감할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 위치 인식 대상물에 설치된 RFID 태그를 이동하는 위치 인식용 무선 통신 장치를 통해 읽어들일 수 있음으로써, RFID 리더의 수를 현저하게 감소시켜 시스템 제작 및 운용 비용을 현저하게 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한 저렴한 비용으로 다량으로 밀집된 위치 인식 대상물에 대한 위치 인식을 가능하게 하는 효과가 있다.
더하여, 다량으로 밀집된 위치 인식 대상물에 대해서는 RFID 태그를 설치하여 위치를 인식하고 대형의 개별 위치 인식 대상물에는 직접 위치 인식용 무선 통신 장치를 적용함으로써 시스템 운용의 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 위치 인식 대상물에 설치되는 RFID 태그;
    인접한 상기 RFID 태그와 통신하여 상기 위치 인식 대상물을 식별하는 위치 인식용 무선 통신 장치;
    소정의 무선 통신 방식을 이용하여 상기 위치 인식용 무선 통신 장치와 통신함으로써, 상기 식별된 위치 인식 대상물에 대한 정보를 수신하고 및 상기 위치 인식용 무선 통신 장치와의 거리를 측정하는 셋 이상의 고정된 앵커;
    상기 각각의 앵커로부터 측정된 거리 및 상기 위치 인식 대상물에 대한 정보를 수집하는 코디네이터; 및
    상기 코디네이터로부터 수집된 각각의 측정 거리 및 상기 위치 인식 대상물에 대한 정보를 전달받아 상기 위치 인식용 무선 통신 장치의 위치를 연산함으로써 상기 위치 인식 대상물의 위치를 산출하는 서버
    를 포함하는 RFID를 이용한 위치 인식 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 위치 인식용 무선 통신 장치는,
    상기 RFID 태그가 설치되지 않은 위치 인식 대상물에 설치되는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 위치 인식 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 위치 인식용 무선 통신 장치는,
    상기 RFID 태그와 통신하여 상기 위치 인식 대상물을 식별하는 RFID 리더부;
    상기 RFID 리더부에서 식별된 위치 인식 대상물에 대한 정보를 저장하는 메모리부;
    소정의 무선 통신 방식을 이용하여, 상기 메모리부에 저장된 위치 인식 대상물에 대한 정보를 상기 앵커로 전송하고 상기 앵커로부터 수신된 거리 계산 신호에 대한 응답 신호를 상기 앵커로 전송하는 무선통신 송수신부; 및
    RFID 리더부, 상기 무선통신 송수신부 및 메모리부의 동작을 제어하는 마이크로 컨트롤러부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 위치 인식 시스템.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 소정의 무선 통신 방식은,
    무선랜(wireless LAN), 블루투스(Bluetooth) 또는 지그비(Zigbee)인 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 위치 인식 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 위치 인식용 무선 통신 장치는,
    상기 RFID 방식 이외의 타 방식의 식별 장치를 연결하기 위한 터미널 인터페 이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 위치 인식 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 타 방식의 식별 장치는,
    바코드 식별 장치인 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 위치 인식 시스템.
  7. 위치 인식 시스템에서, 위치 인식 대상물에 설치된 RFID 태그와 통신하고 거리 계산을 위해 앵커와 통신하는 위치 인식용 무선 통신 장치에 있어서,
    상기 RFID 태그와 통신하여 상기 위치 인식 대상물을 식별하는 RFID 리더부;
    상기 RFID 리더부에서 식별된 위치 인식 대상물에 대한 정보를 저장하는 메모리부;
    소정의 무선 통신 방식을 이용하여, 상기 메모리부에 저장된 위치 인식 대상물에 대한 정보를 상기 앵커로 전송하고 상기 앵커로부터 수신된 거리 계산 신호에 대한 응답 신호를 상기 앵커로 전송하는 무선통신 송수신부; 및
    RFID 리더부, 상기 무선통신 송수신부 및 메모리부의 동작을 제어하는 마이크로 컨트롤러부
    를 포함하는 위치 인식용 무선 통신 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 소정의 무선 통신 방식은,
    무선 개인 사설망(Wireless PAN)에 적용되는 통신 방식인 것을 특징으로 하는 위치 인식용 무선 통신 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 무선 개인 사설망에 적용되는 통신 방식은,
    무선랜(wireless LAN), 블루투스(Bluetooth) 또는 지그비(Zigbee)인 것을 특징으로 하는 위치 인식용 무선 통신 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 RFID 방식 이외의 타 방식의 식별 장치를 연결하기 위한 터미널 인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 인식용 무선 통신 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 타 방식의 식별 장치는,
    바코드 식별 장치인 것을 특징으로 하는 위치 인식용 무선 통신 장치.
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