KR100745690B1 - 다수의 ｒｆｉｄ 태그의 인식거리 측정 장치 및 방법 - Google Patents

다수의 ｒｆｉｄ 태그의 인식거리 측정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 다수의 RFID 태그의 인식거리 측정 장치 및 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 다수의 태그를 적재하여 이동하는 이동장치의 거리를 실시간으로 측정하다가 태그마다 리더에 의해 인식되면, 상기 리더에서 인식된 각 태그 데이터와 이동장치와의 거리 측정 데이터를 확인하여 미리 저장해 놓은 태그별로 적재된 위치정보에 대응시켜 저장한 정보를 각 태그의 인식거리로 측정하는, 다수의 RFID 태그의 인식거리 측정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, RFID 태그가 부착된 물품들이 적재되어 이동하는 이동장치의 RFID 태그의 성능을 측정하는 다수의 RFID 태그의 인식거리 측정 장치에 있어서, 상기 RFID 태그를 인식하는 RFID 리더와; 상기 이동장치와의 거리를 실시간으로 측정하는 거리감지부와; 상기 RFID 리더로부터 인식한 RFID 태그 데이터와 상기 거리감지부로부터 실시간으로 제공받는 거리 측정 데이터를 미리 저장된 상기 물품들의 RFID 태그정보에 대응시키는 제어부와; 상기 물품들의 RFID 태그정보를 사용자에 의해 미리 입력받고 상기 제어부에 의한 처리결과를 사용자에게 제공하는 사용자 인터페이스부; 및 상기 물품들의 RFID 태그정보와 제어부에 의한 처리결과를 저장하는 저장부;를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 다수의 RFID 태그의 인식거리 측정 장치 및 그 방법 등에 이용됨.
RFID 태그, RFID 리더, 포털게이트, 인식거리, 성능시험

Description

다수의 ＲＦＩＤ 태그의 인식거리 측정 장치 및 방법{Apparatus and method for measuring identification distance of a multiple of RFID tags}
도 1은 본 발명에 따른 다수의 RFID 태그의 인식거리 측정 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 다수의 RFID 태그의 인식거리 측정 방법에 대한 일실시예 흐름도,
도 3은 본 발명이 적용되는 다수의 RFID 태그의 인식거리를 측정하는 시험장치에 대한 일실시예 사시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
10: 태그(tag) 집합 20: 센서(sensor)
30: 리더 안테나(reader antenna) 집합 40: 거리감지부
50: 리더(reader) 60: 제어부
70: 저장부
본 발명은 다수의 RFID 태그 인식거리 측정 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 태그를 적재하여 이동하는 이동장치의 거리를 실시간으로 측정하다가 태그마다 리더에 의해 인식되면, 상기 리더에서 인식된 각 태그 데이터와 이동장치와의 거리 측정 데이터를 확인하여 미리 저장해 놓은 태그별로 적재된 위치정보에 대응시켜 저장한 정보를 각 태그의 인식거리로 측정하는, 다수의 RFID 태그 인식거리 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
자동 식별 데이터 수집(AIDC; Automatic Identification and Data Collection)기술의 발달로 물류, 유통, 창고관리 등의 분야에서 RFID(Radio Frequency IDentification) 시스템의 사용을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 수동형 RFID 시스템은 건물 또는 매장 출입구의 포털게이트(portal gate)에 설치되어 물품의 재고 관리, 이력 관리, 도난 방지 등을 위하여 사용되고 있다.
수동형 RFID 시스템은 다수의 RFID 태그가 부착된 물품들이 적재된 이동장치가 포털게이트(portal gate)를 통과할 때, 포털게이트에 설치된 RFID 리더가 RFID 태그를 인식하여 태그 데이터를 제어 컴퓨터로 전송하는 시스템이다. 특히, 수동형 RFID 시스템에서 다수의 RFID 태그가 부착된 물품들이 적재된 이동장치가 포털게이트를 통과할 때, 각 태그의 인식 성능[즉, 이동장치의 이동에 따라 저하되는 인식률, 인식된 태그 데이터의 오류 여부, 인식 거리(또는 인식 범위) 등]은 다르게 나 타난다.
상기 수동형 RFID 시스템을 실제 환경에 적용하기 위해서, 수동형 RFID 시스템을 모사하여 다수의 RFID 태그가 부착된 단위 물품들이 적재되어 포털게이트를 통과할 때 각 태그들을 인식하는 성능시험이 시행되고 있다.
상기와 같은 성능시험 시스템에서 인식률과 태그 데이터의 오류 여부는 미리 정의된 태그의 수와 각 태그들의 기록된 데이터를 기초로 판단할 수 있으나, 각 태그별로 다르게 나타나는 인식거리는 측정하는데 어려움이 있다.
즉, 상기 성능시험에서 인식거리는 태그마다 전파환경 조건이 다르게 나타나기 때문에 물품에 부착된 태그를 개별적으로 측정하여 측정 시간이 오래 걸리는 단점이 있다.
따라서, 종래의 인식거리 측정 시스템에서 다수의 RFID 태그가 부착된 물품들이 적재되어 포털게이트를 통과할 때, 각 태그의 인식거리를 측정하는 시간을 단축할 필요성이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고 상기와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 다수의 태그를 적재하여 이동하는 이동장치의 거리를 실시간으로 측정하다가 태그마다 리더에 의해 인식되면, 상기 리더에서 인식된 각 태그 데이터와 이동장치와의 거리 측정 데이터를 확인하여 미리 저장해 놓은 태그별로 적재된 위치정보에 대응시켜 저장한 정보를 각 태그의 인식거리로 측정하는, 다수 의 RFID 태그 인식거리 측정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, RFID 태그가 부착된 물품들이 적재되어 이동하는 이동장치의 RFID 태그의 성능을 측정하는 다수의 RFID 태그의 인식거리 측정 장치에 있어서, 상기 RFID 태그를 인식하는 RFID 리더; 상기 이동장치에 설치된 반사판을 감지하여 상기 이동장치와의 거리를 실시간으로 측정하는 거리감지수단; 상기 RFID 리더로부터 인식한 RFID 태그 데이터와 상기 거리감지수단으로부터 실시간으로 제공받는 거리 측정 데이터를 미리 저장된 상기 물품들의 RFID 태그정보에 대응시켜 저장하기 위한 제어수단; 상기 물품들의 RFID 태그정보를 사용자에 의해 미리 입력받고 상기 제어수단에 의한 처리결과를 사용자에게 제공하는 사용자 인터페이스수단; 및 상기 물품들의 RFID 태그정보와 상기 제어수단에 의한 처리결과를 저장하는 저장수단을 포함한다.
또한, 본 발명은 RFID 태그가 부착된 물품들이 적재되어 이동하는 이동장치의 RFID 태그의 성능을 측정하는 다수의 RFID 태그의 인식거리 측정 방법에 있어서, 사용자에 의해 입력받은 RFID 태그별 적재된 위치정보를 저장하고, 상기 이동장치에 설치된 반사판을 감지하는 것에 의해 상기 이동장치와의 거리를 실시간으로 측정하는 제1 단계; 상기 이동장치와의 거리 측정 데이터가 입력되면서 제1 RFID 태그 데이터가 입력되면, 상기 입력된 제1 RFID 태그 데이터와 상기 이동장치와의 거리 측정 데이터를 확인하여 미리 저장된 RFID 태그별 적재된 위치정보에 대응시켜 저장하는 제2 단계; 상기 제1 RFID 태그 데이터를 처리한 후 제2 RFID 태그 데이터가 입력되면, 상기 입력된 제2 RFID 태그 데이터와 상기 이동장치와의 거리 측정 데이터를 확인하여 미리 저장된 RFID 태그별 적재된 위치정보에 대응시켜 저장하는 제3 단계; 및 새로운 태그 데이터의 입력이 없고, 상기 이동장치와의 거리 측정 데이터가 입력되지 않으면, RFID 태그의 인식거리 측정을 종료하는 제4 단계를 포함한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명을 설명하기에 앞서, 본 발명에서는 태그와 리더 안테나 사이의 거리를 인식거리로 하지 않고 이동장치와 인식거리 측정 장치(즉, 후술할 거리감지부)간의 거리를 의미한다. 즉, 본 발명에서 인식되는 태그와 리더 안테나 사이의 거리 를 이동장치와 인식거리 측정 장치간의 거리로 대응시킴으로써, 포털게이트로 이동하는 이동장치의 해당 위치에 따라 인식되는 태그의 성능을 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 다수의 RFID 태그의 인식거리 측정 장치에 대한 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다수의 RFID 태그의 인식거리 측정 장치(이하, "인식거리 측정 장치"라 함)는, 리더 안테나 집합(30), 리더(40), 거리감지부(50), 제어부(60), 저장부(70)를 포함한다.
또한, 이동장치는 다수의 태그가 부착된 물품들을 적재하여 이동하는 손수레나 지게차 등이다. 상기 물품에는 전파 환경 조건이 달라 인식거리가 다르게 나타나는 각각의 태그가 있는데, 상기 태그들을 통틀어 태그 집합(10)이라 한다. 여기서, 상기 태그는 태그의 식별정보 및 물품에 관한 세부정보(이하, "태그 데이터"라 함) 등을 자체 메모리에 저장한다. 한편, 상기 이동장치에는 상기 거리감지부(50)가 이동장치와의 거리를 측정하기 위한 반사판(20)이 있다.
리더 안테나 집합(30)은 상기 이동장치가 통과하는 포털게이트(portal gate)의 둘레에 설치되어 있는 각각의 리더 안테나들을 통틀어 말한다. 또한, 상기 리더 안테나 집합(30)은 물품에 부착된 태그를 검출하기 위해 다중 대역의 안테나로 구성된다.
리더(40)는 리더 안테나 집합(30)을 구성하는 각각의 안테나를 통하여 특정 주파수를 가지는 연속적인 전자파를 변조하여 태그 집합(10)으로 송출한다. 이때, 상기 리더(40)는 태그 집합(10)의 특정 태그의 메모리에 저장된 태그 데이터가 후방산란(backscatter) 변조된 전자파를 되돌려 받는다. 여기서, 전술한 상기 리더(40)가 태그의 태그 데이터를 수집하는 기술은 당업자라면 쉽게 이해할 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.
또한, 리더(40)는 태그 집합(10)의 태그를 임의의 순서로 인식하여 제어부(60)로 입력한다.
거리감지부(50)는 이동장치에 부착된 반사판(20)이 일정범위 내에 있을 때 작동되어 실시간으로 상기 반사판(20)과의 거리를 측정한다. 이때, 상기 거리감지부(50)는 초음파, 적외선 등을 이용하여 통상의 방법으로 거리를 측정한다. 또한, 상기 거리감지부(50)에서 반사판(20)과의 거리를 측정하는 것을 이동장치와의 거리를 측정하는 것으로 편의상 설명한다.
또한, 거리감지부(50)는 이동장치의 반사판(20)이 감지되어 발생하는 신호를 제어부(60)로 전송하고, 측정되는 이동장치의 거리정보(이하, "거리 측정 데이터"라 함)를 실시간으로 제어부(60)에 제공한다.
제어부(60)는 인식거리 측정 장치를 구성하는 리더(40), 거리감지부(50), 저장부(70), 사용자 인터페이스부(80)를 관리한다.
또한, 제어부(60)는 리더(40)로부터 태그 데이터를 입력받고, 거리감지부(50)로부터 거리 측정 데이터를 실시간으로 제공받는다. 특히, 상기 제어부(60)는 태그 데이터의 입력이 없으면 거리 측정 데이터를 감시하다가, 태그 데이터의 입력이 있을 때 감시중이던 거리 측정 데이터를 확인한다. 이때, 상기 제어부(60)는 사 용자 인터페이스부(80)로부터 미리 입력받은 각 태그별 적재 위치정보를 저장부(70)에 저장시켜 놓고 해당되는 태그에 태그 데이터와 거리 측정 데이터를 대응시켜 저장한다. 예를 들면, 다음 표 1과 같다.
태그별 적재 위치정보 태그 데이터 거리 측정 데이터
태그 1 태그 데이터 1 R3
태그 2 태그 데이터 2 R1
태그 3 측정불가 측정불가
… … …
태그 N 태그 데이터 N R2
표 1에서 태그별 적재 위치정보는 사용자 인터페이스부(80)로부터 미리 입력받은 정보이고, 태그 데이터와 거리 측정 데이터는 성능시험에 의해 확인된다. 또한, 표 1에서 거리 측정 데이터는 먼 거리에 따라 R1에서 RN순이다.
표 1과 같이, 제어부(60)는 사용자 인터페이스부(80)로부터 미리 입력받은 태그별 적재 위치정보에 리더(40)에서 제공받는 태그 데이터와 실시간으로 제공받고 있던 거리 측정 데이터를 확인하여 해당되는 태그에 대응시킨다. 즉, 상기 제어부(60)는 리더(40)에서 최초에 "태그 2"의 태그데이터를 제공받아 거리감지부(50)에서 제공받는 "R1"을 확인하여 표 1과 같이 태그 2에 대응시킨다. 이후, 상기 제어부(60)는 태그 N, 태그 1도 태그 2와 같이 수행하며, 표 1에서 생략한 태그들도 마찬가지다. 반면, 상기 제어부(60)는 리더(40)에서 태그 3의 태그 데이터를 제공받지 못해 거리감지부(50)에서 제공받는 거리 측정 데이터를 확인할 수 없으므로 "측정불가"이다. 이를 통해, 제어부(60)는 사용자 인터페이스부(80)를 통해 사용자에게 표 1과 같이 수행한 결과를 제공하여 각 태그별 성능측정 즉, 인식거리 측정이 가능토록 한다.
한편, 제어부(60)는 표 1과 같이 태그 데이터와 거리 측정 데이터를 대응시킨 결과를 저장부(70)에 테이블로 저장하는 것이 바람직하다.
또한, 제어부(60)는 저장부(70)에 저장되어 있는 프로그램, 운용 소프트웨어 즉, 애플리케이션(application)이 구동되어 앞서 언급한 바와 같은 일련의 과정을 수행한다.
저장부(70)는 인식거리 측정 장치를 운용하기 위한 애플리케이션(application)과 사용자 인터페이스부(80)를 통해 입력받은 각 태그별 적재 위치정보를 저장한다. 특히, 상기 저장부(70)는 제어부(60)에서 구동되어 처리된 애플리케이션의 결과(즉, 표 1과 같이 각 태그별 태그 데이터와 거리 측정 데이터를 대응시킨 정보, 이동장치의 이동경로 정보 등)를 저장한다.
사용자 인터페이스부(80)는 사용자로부터 태그 집합(10)의 인식거리 측정을 위해 필요한 정보를 입력받고, 제어부(60)의 처리결과를 실시간으로 사용자에게 제공한다.
도 2는 본 발명에 따른 다수의 RFID 태그의 인식거리 측정 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
제어부(60)는 사용자 인터페이스부(80)로 각 태그별 적재 위치정보를 제공받아 저장부(70)에 저장한다(S100).
이후, 상기 제어부(60)는 태그 집합(10)이 적재된 이동장치가 리더 안테나 집합(30)으로 이동하면, 거리감지부(50)가 이동장치의 거리를 측정하면서 실시간으로 거리 측정 데이터를 제공받는다(S101).
한편, 제어부(60)는 리더(40)로부터 태그 데이터를 입력받으면(S102), 리더(40)에서 태그 데이터가 인식되는 순간에 거리감지부(50)에서 제공받던 거리 측정 데이터를 확인한다(S103). 이때, 상기 제어부(60)는 해당 태그의 적재 위치정보에 입력받은 태그 데이터와 태그 데이터를 입력받는 순간에 확인한 거리 측정 데이터를 대응시켜 저장한다(S104).
한편, 제어부(60)는 리더(40)에서 다른 태그 데이터의 입력이 있으면, 앞서 언급한 과정을 수행한다(S105). 이때, 상기 제어부(60)는 거리감지부(50)로부터 거리 측정 데이터의 제공이 없으면(S106), 태그의 인식거리 측정을 종료한다(S107).
도 3은 본 발명이 적용되는 다수의 태그의 인식거리를 측정하는 시험장치에 대한 일실시예 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(60)는 태그 집합(10)이 부착된 물품이 이동장치에 적재되어 포털 게이트로 이동하면 거리감지부(50)와 반사판(20)간에 측정된 거리 측정 데이터를 실시간으로 제공받는다.
이후, 제어부(60)는 리더(40)에서 리더 안테나 집합(30)을 통해 임의의 순서로 인식된 태그 데이터를 입력받는다. 이때, 제어부(60)는 상기 거리 측정 데이터를 확인하여 태그 데이터에 대응시켜 저장부(70)에 저장한다.
한편, 제어부(60)는 태그 데이터에 대응된 거리 측정 데이터를 사용자의 요청에 의해 사용자 인터페이스부(80)를 통해 출력한다.
또한, 제어부(60)는 이동장치가 이동하여 거리감지부(50)로부터 측정되는 거리 측정 데이터가 제공되지 않을 때까지 상기와 같은 과정을 계속적으로 수행한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 태그가 다양하게 적재된 환경에서 인식거리 측정이 용이하며, 여러 시험 조건에 대한 인식거리 측정을 지원함으로써 실환경에 가까운 시험을 지원할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 다수의 물품에 대하여 동시에 측정을 시행함으로써 인식거 리의 측정시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 각 태그별 인식 지점을 3차원으로 측정 가능함으로써 효율적인 전자기장 방사를 위한 RFID 안테나의 배치 방법 연구에 활용될 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. RFID 태그가 부착된 물품들이 적재되어 이동하는 이동장치의 RFID 태그의 성능을 측정하는 다수의 RFID 태그의 인식거리 측정 장치에 있어서,
    상기 RFID 태그를 인식하는 RFID 리더;
    상기 이동장치에 설치된 반사판을 감지하여 상기 이동장치와의 거리를 실시간으로 측정하는 거리감지수단;
    상기 RFID 리더로부터 인식한 RFID 태그 데이터와 상기 거리감지수단으로부터 실시간으로 제공받는 거리 측정 데이터를 미리 저장된 상기 물품들의 RFID 태그정보에 대응시켜 저장하기 위한 제어수단;
    상기 물품들의 RFID 태그정보를 사용자에 의해 미리 입력받고 상기 제어수단에 의한 처리결과를 사용자에게 제공하는 사용자 인터페이스수단; 및
    상기 물품들의 RFID 태그정보와 상기 제어수단에 의한 처리결과를 저장하는 저장수단
    을 포함하는 다수의 RFID 태그의 인식거리 측정 장치.
  3. RFID 태그가 부착된 물품들이 적재되어 이동하는 이동장치의 RFID 태그의 성능을 측정하는 다수의 RFID 태그의 인식거리 측정 방법에 있어서,
    사용자에 의해 입력받은 RFID 태그별 적재된 위치정보를 저장하고, 상기 이동장치에 설치된 반사판을 감지하는 것에 의해 상기 이동장치와의 거리를 실시간으로 측정하는 제1 단계;
    상기 이동장치와의 거리 측정 데이터가 입력되면서 제1 RFID 태그 데이터가 입력되면, 상기 입력된 제1 RFID 태그 데이터와 상기 이동장치와의 거리 측정 데이터를 확인하여 미리 저장된 RFID 태그별 적재된 위치정보에 대응시켜 저장하는 제2 단계;
    상기 제1 RFID 태그 데이터를 처리한 후 제2 RFID 태그 데이터가 입력되면, 상기 입력된 제2 RFID 태그 데이터와 상기 이동장치와의 거리 측정 데이터를 확인하여 미리 저장된 RFID 태그별 적재된 위치정보에 대응시켜 저장하는 제3 단계; 및
    새로운 태그 데이터의 입력이 없고, 상기 이동장치와의 거리 측정 데이터가 입력되지 않으면, RFID 태그의 인식거리 측정을 종료하는 제4 단계
    를 포함하는 다수의 RFID 태그의 인식거리 측정 방법.
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