KR100758677B1

KR100758677B1 - 실리콘, 고무, 에폭시로 가공한 알에프아이디 태그 및 이를이용한 자산 및 시설 관리방법

Info

Publication number: KR100758677B1
Application number: KR1020050134646A
Authority: KR
Inventors: 김용면
Original assignee: (주)이룸아이앤씨
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2005-12-30
Publication date: 2007-10-04
Also published as: KR20070071314A

Abstract

본원 발명은 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그를 이용하여 자산 및 시설을 관리하는 방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 실리콘, 고무, 에폭시로 가공한 라벨에 RFID태그를 삽입하여 자산 및 시설을 관리하는 시스템에 관한 것이다.

특히, RFID태그의 특성 중 금속 및 습기, 환경변화에 약한 부분을 보완하여 실외, 야외에서도 RFID태그를 사용할 수 있도록 외부의 환경변화에도 정상적인 동작이 가능한 RFID태그가 내장된 실리콘, 고무, 에폭시로 가공한 라벨을 이용한 자산 및 시설 관리 시스템에 관한 것이다.

RFID태그를 내장한 라벨을 구성함에 있어서, 상기 라벨은 실리콘, 고무, 에폭시로 가공되어 내부에 RFID칩과 안테나가 삽입된 구조의 라벨을 구성함으로써, 실외, 야외에서도 RFID태그를 보호하고 RFID태그의 지속적인 동작을 보장하는 기술 사상이 개시되며, 라벨의 생성, 데이터베이스와의 연계, 각종 자료의 신규등록부터 폐기에 이르기까지의 모든 과정을 관리하여 예산을 최대한으로 절감할 수 있는 자산관리시스템에 관한 것이다.

RFID태그, RFID 라벨, 시설관리, 자산관리, 관리시스템, 실리콘라벨

Description

실리콘, 고무, 에폭시로 가공한 알에프아이디 태그 및 이를 이용한 자산 및 시설 관리방법{RFID tag and management system using the tag maded by silicon, rubber, and epoxy}

도 1은 RFID 시스템의 구성도.

도 2는 실리콘 및 고무, 에폭시로 가공한 라벨에 RFID칩과 안테나를 삽입하는 일 실시예를 도시한 분해사시도.

도 3은 호스트 서버의 구성도.

도 4는 자산 및 시설 관리시스템의 작동원리를 도시한 순서도.

***** 도면의 주요 부호에 대한 설명 *****

10 : RFID 태그 11 : RFID 칩

12 : 안테나 20 : RFID 리더기

21 : 안테나 30 : 호스트 서버

31 : 통신모듈 32 : 검색모듈

33 : 데이터베이스 40 : 무선 및 유선 연결

100 : 상부라벨층 100' : 하부라벨층

본원 발명은 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그를 이용하여 자산 및 시설을 관리하는 방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 실리콘, 고무, 에폭시로 가공한 라벨에 RFID태그를 삽입하여 자산 및 시설을 관리하는 방법에 관한 것이다.

기존의 시설 및 자산을 관리 및 운영하는 시스템에 있어서는 대부분 바코드를 활용하여 사용하여 왔다. 일정 코드값에 해당하는 바코드를 라벨지에 인쇄하여 물품에 부착하고 바코드리더기를 이용하여 라벨지에 인쇄된 코드값을 읽고 서버에 미리 구축된 데이터베이스에서 해당 코드값에 해당하는 물품정보를 찾아냄으로서 해당 물품의 정보 및 이력 등을 관리하는 방식이 대부분이었다.

하지만 바코드를 상용하여 관리하는 방법은 각 물품에 부착된 바코드 라벨지마다 일일이 리더기를 접촉하여야만 물품의 정보를 알아낼 수 있으며 라벨지가 훼손되거나 파손되기 쉬워 관리하는데 어려움이 많았었다.

RFID(Radio Frequency IDentification)란 전자태그를 사물에 부착하여, 사물이 주위 상황을 인지하고 IT 시스템과 실시간으로 정보교환 및 처리할 수 있는 기술로서 바코드나 스마트카드에 비해 다양한 응용이 가능하다.

RFID태그의 안테나는 태그에 전력을 공급하면 태그는 그 응답으로 데이터를 되돌려 준다. 30메가헬츠(MHz)의 낮은 주파수대에서는 자기장을 이용하는 전자유도(Inductive Coupling)방식이 이용되고, 100메가헬츠(MHz)의상의 고주파수대에서는 전파를 이용하는 후방산란 유도(Backscatter Coupling)방식이 주로 이용된다.

바코드와 비교하였을 때 RFID태그의 장점으로는 바코드처럼 정확한 인식 작업을 필요로 하지 않아 리더기를 각 물품에 접촉시키지 않고도 RFID태그의 정보를 알아낼 수 있으며, 리더기의 인식범위 내에서 여러 개의 RFID태그를 충돌없이 읽어낼 수 있을 뿐 아니라, 바코드에 비해서 대량의 데이터를 태그 내에 저장할 수 있고 리더기를 통해서 RFID태그에 새로운 데이터를 기록할 수 있다.

특히 RFID태그는 독립적인 프로세서(processor)를 내장하여 다양한 센서와의 연동이 가능할 뿐 아니라 복사, 복제가 불가능해 보안에도 탁월한 효과를 가지며, 배터리가 내장된 액티브 태그(Active tag)의 경우에는 새로운 정보를 기록할 수 있고 독립적인 처리가 가능하며 배터리가 내장되지 않은 패시브 태그(Passive tag)는 반 영구적으로 사용할 수 있다는 장점을 갖고 있다.

RFID태그는 향후 대형 할인마트의 물품 관리 및 유통관리, 관리 보안 등 인류의 생활 다양한 분야에 적용 가능하게 될 것이며, 항만, 텔레매틱스, 유비쿼터스 홈 네트워크 등 다양한 서비스가 활성화될 전망이다.

그러나 차세대 핵심기술로 부상하고 있는 RFID태그는 기후 및 온도, 환경변화에 민감한 전자장치로서, 실내의 안정적인 환경과 달리 실외, 야외에서는 RFID태그가 외부 환경에 의해 오동작되거나 작동하지 않게 되는 문제점이 발생하게 된다. 예를 들면, 공원의 나무나 조형물, 도시의 가로수 등을 관리하는데 있어서는 눈, 비에 의한 습기 및 여름의 폭염, 겨울철의 혹한 등 여러 가지 외부 환경요건에 의해 RFID태그의 오작동을 유발하여 정확도를 유지하지 못하고 그 사용에 불편함을 유발하여 사용에 제한을 받게 된다.

본원 발명은 상기의 문제점을 해소하고자 실외, 야외에서도 RFID태그를 사용할 수 있도록 외부의 환경변화에도 정상적인 동작이 가능한 RFID태그가 내장된 실리콘 라벨을 이용한 자산 및 시설 관리 시스템을 제공하고자 한다.

이에 본원에서는 RFID태그를 내장한 라벨을 구성함에 있어서, 실리콘, 고무, 에폭시 등에서 선택되는 가공소재에 RFID태그 및 안테나를 삽입하여 가공함으로써, 실외, 야외에서도 RFID태그를 보호하고 RFID태그의 지속적인 동작을 보장하는 기술 사상이 개시된다.

특히, 상기 라벨에 글씨, 문양, 로고 등을 음각이나 색상으로 표현함으로써, 실리콘 라벨을 자산관리 목적만이 아닌 광고 목적으로도 활용할 수 있는 실리콘 라벨을 제공하고자 한다.

또한, 상기 라벨류는 실리콘, 고무, 에폭시 등으로 가공되어 라벨과 RFID태그가 자산 및 시설의 관리 시스템, 즉 라벨의 생성, 데이터베이스와의 연계, 관리대상의 신규등록부터 폐기에 이르기까지의 모든 과정을 관리하여 예산을 최대한으로 절감할 수 있는 관리시스템에 관한 기술사상을 개시한다.

본원 발명은 RFID태그를 구성함에 있어서 실리콘, 고무, 및 에폭시로 라벨을 가공하고 라벨 내부에 RFID칩과 안테나를 삽입한 구조의 RFID태그를 제공하여 실외나 야외에서도 오동작 없이 정상적인 동작을 가능하게 함으로서, RFID태그를 이용하여 실외, 야외의 자산 및 시설을 관리하는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.

상기의 RFID태그는 라벨, RFID칩(chip), 안테나(antenna)로 구성되어 특정 주파수대에서 0.01~0.1 초 내에 감응하는 전자장치로서, 상기 RFID 칩은 배터리가 있는 액티브 태그와 배터리가 없는 패시브 태그 모두 사용가능하다.

이하 본원 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 발명자는 발명의 기술사상을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 설명하고자 한 것이나 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 폭넓게 균등론적으로 해석되어야 할 내용임은 자명하다 할 것이다. 이하에서 구체적인 실시 예를 들어 본 발명을 상세히 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

RFID태그에 데이터를 저장하고 저장된 데이터를 판독하는 RFID시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 RFID태그(10), RFID리더기(20), 호스트서버(Host Server, 30)로 구성되며, 상기 RFID태그의 안테나(12)는 통합안테나로서 다양한 RFID리더기와 감응할 수 있고, 상기 RFID리더기(20)의 안테나(21)와 통신하여 RFID태그의 정보를 교환할 수 있으며, 상기 호스트서버(30)는 RFID리더기로부터 RFID태그의 정보를 전송받아 저장, 관리, 통제하게 된다.

RFID리더기(20)에서 주파수를 발생하여 안테나(21)를 통해서 RFID태그(10)의 정보를 받으면, RFID태그가 보유한 정보를 RFID리더기에 제공하게 되며, 상기 리더기는 태그정보를 판독, 기록, 태그와 정보를 송수신하여 다양한 형태로 적용이 가 능하고, 호스트서버(30)는 정보를 저장할 수 있는 네트워크가 가능한 컴퓨터가 이용될 뿐 아니라, 컴퓨터의 일부 기능을 내장시킨 PDA로도 그 기능을 대신할 수도 있는 구조를 갖는 구성으로도 이루어진다.

RFID태그(10)는 자기유도 방식에 따라 저주파 및 고주파용으로 분류되고, 전자기파 방식에 따라 극초단파와 마이크로파용으로 다양하게 분류할 수 있으나 본원에서는 시설 및 자산관리에 최적화를 도모하기 위하여 주파수대가 13.56메가헬츠(MHz)에서, 또는 900메가헬츠대역(MHz), 2.45기가헬츠(GHz)에서 0.01~0.1초 내에 감응하는 RFID칩을 사용하였다.

본원에서 사용하는 RFID칩은 무선 주파수 인식을 통한 자동인식기술로 바코드와 마그네틱 카드를 대체할 비접촉 칩으로 이 칩을 대상물에 부착하여, 대상물이 주위 상황을 인식하고 기존 IT 시스템과 실시간으로 정보를 교환, 처리할 수 있는 칩으로서 사용의 편리성과 생산 및 유통방식의 변화를 가져오고, 그 관련기술의 진보에 따라 미래에 그 활용범위가 더욱 증가할 것으로 기대된다.

또한, 본원에서 사용하는 상기 주파수대의 RFID칩은 아직까지 국내에서 생산되고 있지 아니하여 미국의 텍사스인스트루먼트사 제품, 프랑스의 인사이드사 제품, 미국의 에일리언사 제품, 일본의 지스사 등에서 제품을 수입하여 이중 실리콘 및 고무, 에폭시 등의 소재로 가공하여 시설 및 자산관리에 사용하고자 하는 RFID 라벨을 제조하는 여러 연구를 거듭한 끝에 하기 제조법이 최적의 필요조건을 충족시킬 수 있음을 확인하여 발명을 완성하게 되었다.

도 2는 라벨에 RFID 칩과 안테나를 삽입하는 일 실시예를 도시한 분해사시도 로서, 상기 과정에서 실리콘층 내에 RFID칩을 삽입시키는 공정은 반드시 라벨과 라벨 층 사이에 RFID칩과 안테나를 삽입하는 과정에 한정되지 않고, 단일 라벨 내에 삽입하는 등의 방법으로 얼마든지 행하여 질 수 있을 것이다.

본원에서 예시하는 바람직한 실시 예로서는 라벨을 상부라벨층(100)와 하부라벨층(100')의 2층으로 나누고 그 사이에 RFID칩(10)과 안테나(11, 11')를 삽입한 형태로서, 하부라벨층(100')에 RFID칩의 수용홈을 두어 상기 RFID칩의 두께에 라벨층이 벌어지지 않고 맞물릴 수 있도록 하고, 안테나(11, 11')는 얇은 도전체 재질로 구성된다.

실리콘 라벨은 금형의 형태에 따라 실리콘의 형태를 구성하게 되며 일반적으로 실리콘층 위에 다른 색상의 실리콘으로 글씨나 문양을 표현하게 된다.

통상의 실리콘 라벨을 제조하기 위한 공정을 살펴보면, 두랄루민합금이나 마그네슘합금을 평면조각, 3D조각, 부식, 방전 등의 방법으로 가공하여 원하는 제품의 모양이 나올 수 있는 금형 틀로 제작하고 실리콘액체를 부어 250 ~ 300℃ 정도의 열판에서 가열하여 얻는다.

실리콘 액을 합성하는 과정에서 금분, 은분, 형광안료 등 다양한 첨가물을 넣어 혼합하게 되면 원하는 거의 모든 색상을 표현할 수 있어 입체감있는 이미지로 상품의 가치를 높일 수 있고, RTV(Room Temperature Vulcanized, 상온 경화형)실리콘을 재료로 음각으로 조각한 금형에 실리콘을 채우고 재단물에 직접 찍으면 자수보다 훨씬 선명한 LOGO 삽입제품도 제작할 수 있다.

고무 라벨은 PVC 수지(PVC Resin; 폴리염화비닐수지)로 제조되는데, 분말로 된 PVC 수지에 가소제인 디옥틸프탈레이트(dioctyl phthalate; DOP)를 일정한 비율로 혼합·교반하여 PVC 페이스트수지(PVC paste resin)를 만들고 이를 금형의 음각홈에 넣고 가열하여 고화시킨 후 냉각하여 제조된다.

또한, 고무라벨에 색상을 표현하는 방법으로는 PVC 페이스트수지 제조시 교반과정에서 안료를 투입하여 소정 색상을 갖는 PVC 페이스트수지를 이용하는 방법이 있으며, 고무라벨의 배경이 되는 평평한 표면에 색상을 표현하는 방법으로는 일반적인 인쇄잉크나 안료를 라벨 상면에 인쇄하는 방법이 사용될 수 있다.

에폭시 수지는 인쇄가 되어있는 각종 스티커나 장식품, 라벨의 표면에 에폭시 액을 부어 고온에 적정기간 동안 가열, 건조시켜 투명한 막을 형성시킨다. 에폭시 작업은 건조를 얼마나 적절히 조절하느냐에 따라 품질에 확연한 영향을 미친다.

상기의 방법으로 제조되어진 RFID 라벨은 관리하고자 하는 자산의 형태나 관리방법에 따라 자산, 시설물에 다양한 방법으로 부착되어 사용될 수 있을 것이다.

또한 부착된 RFID 라벨 내의 RFID칩의 값을 읽기 위한 RFID리더기(20)는 범용적인 리더기가 사용할 수 있으며, 이동식(Handheld type) 리더기나, CF Type의 PDA용 리더기 등을 이용하여 읽을 수 있었다.

도 3은 호스트서버의 구성도로서, 호스트서버(30)는 기본적으로 중앙처리장치, 메모리장치, 메모리저장장치를 구비한 컴퓨터로서, 특징적으로 RFID리더기(20)와 통신할 수 있는 통신모듈(31), 데이터베이스를 검색하고 관리하는 검색모듈(32), 자산 및 시설의 정보와 RFID 데이터 값을 저장하는 데이터베이스(33)를 포함하여 구성될 수 있음을 도시하고 있다.

상기 통신모듈(31)은 유선 또는 무선방식으로 RFID리더기(20)와 연결되어 RFID태그의 값을 수신하고 데이터베이스(33)로부터 추출된 입력정보를 다시 RFID리더기(20)에 전송하기 위한 통신장치이며, 상기의 검색모듈(32)은 통신모듈(31)로 수신된 RFID의 값에 대응하는 자산 및 시설의 정보를 검색, 추출하기 위한 것이다.

상기 데이터베이스(33)는 자산 및 시설의 신규 추가에서부터 갱신, 수정, 이동, 매각, 폐기에 이르기까지의 모든 자산 및 시설의 정보를 저장하고 관리한다.

도 4는 본원 발명의 자산 및 시설 관리시스템의 작동원리를 도시한 순서도로서, RFID리더기(20)와 호스트서버(30)간의 데이터 연동과정 및 작동순서를 나타내고 있다.

본원 발명의 RFID칩이 내장된 라벨이 RFID태그(10)의 역할을 수행하게 되며, RFID리더기(20)는 안테나(21) 범위 내에 있는 RFID태그(10)를 인식<S100>하고 RFID 값을 추출<S101>하여 이를 호스트서버(30)로 전송<S102>한다. 호스터서버에서는 통신모듈(31)를 통하여 RFID 값을 수신<S103>한 후 검색모듈(32)를 통하여 데이터베이스(33)에 상기 RFID 값에 대응하는 자산 및 시설의 정보가 있는 지를 검사<S104>하여 없으면 신규 자산 및 시설로 인지하여 새로운 자산 및 시설로 추가<S105>할 수 있도록 하고, 있으면 해당 자산 및 시설의 정보를 데이터베이스로부터 추출<S106>하여 RFID리더기로 전송<S107>한다.

RFID리더기에서는 자산 및 시설의 정보를 수신<S108>받아 출력<S109>하고 수정할 정보가 있는지를 검사<S110>하여 없으면 종료<S115>시키고 있다면 데이터를 수정<S111>하여 수정된 데이터를 호스트서버로 다시 전송<S112>한다.

호스트서버에서는 수정된 데이터를 수신<S113>하여 데이터베이스를 갱신<S114>하고 종료하도록 한다.

이상에서 본 발명의 기술사상을 특정한 바람직한 실시 예로 도시하고 설명하였지만, 하기 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술사상은 당 업계의 통상의 지식을 가진 자에게 다양하게 변형 및 개조되거나 변경되어 실시될 수 있을 것이며, 본원의 특허청구 범위에 기재된 보호범위는 본원의 기술사상의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 범위 내에서 균등론적으로 해석되어야 할 것이다.

본원에서 사용하고자 하는 RFID칩은 무선 주파수 인식을 통한 자동인식기술로 바코드와 마그네틱 카드를 대체할 비 접촉칩으로 이 칩을 대상물에 부착하여, 대상물이 주위 상황을 인식하고 기존 IT 시스템과 실시간으로 정보를 교환,처리할 수 있는 기술을 제공하여 사용의 편리성과 생산 및 유통방식의 변화를 가져오고, 그 관련기술의 진보에 따라 미래에 그 활용범위가 더욱 증가할 것으로 기대된다.

특히, 본원의 실리콘 및 고무, 에폭시로 가공한 RFID태그를 이용하게 되면, 혹한이나 혹서 등의 기후나 환경에 영향을 받지 아니하여 RFID태그가 부착된 모든 외부의 시설 및 자산들의 실시간 추적이 가능하여, 관리의 효율성을 높이고, 물품의 보관 및 이력을 관리하며, 발생할 수 있는 오류를 제거하여 예산낭비를 줄이고, 자동화를 기하여 정확하고 효율적인 자산관리가 가능하게 되는 효과가 있다.

Claims

RFID태그(10)와 RFID리더기(20)와 호스트서버(30)의 기본구성을 갖고, RFID태그(10)의 안테나(12)는 RFID리더기(20) 및 리더기안테나(21)와 통신하여 RFID태그의 정보를 교환하며, 호스트서버(30)는 RFID리더기(20)로부터 RFID태그의 정보를 전송받아 저장, 관리, 통제하게 되는 기술구성을 바탕으로 하여 시설 및 자산 물품에 부착되어 사용되는 RFID태그에 있어서,

실리콘이나 고무나 에폭시 수지 중에서 선택되는 라벨소재에 RFID태그(10)의 RFID칩과 안테나를 내장시켜 사용내구성을 높이고 특정 주파수대에서 0.01~0.1 초 내에 감응하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 RFID태그.
제 1항에 있어서,

상기 가공라벨은 라벨 층 위에 글씨나 문양, 로고를 표현하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 RFID태그.
제 1항에 있어서,

상기 RFID칩에 사용되는 주파수대는 13.56메가헬츠(MHz)를 유지하는 것을 특징으로 하는 RFID태그.
제 1항에 있어서,

상기 RFID칩에 사용되는 주파수대는 900메가헬츠(MHz)를 유지하는 것을 특징으로 하는 RIFD태그.
제 1항에 있어서,

상기 RFID칩에 사용되는 주파수대는 2.45기가헬츠(GHz)를 유지하는 것을 특징으로 하는 RIFD태그.
실리콘이나 고무, 에폭시 수지 중에서 선택되는 소재로 가공된 RFID 라벨태그를 이용하고, RFID태그(10)의 안테나(12)는 RFID리더기(20) 및 리더기안테나(21)와 통신하여 RFID태그의 정보를 교환하며, 호스트서버(30)는 RFID리더기(20)로부터 RFID태그의 정보를 전송받아 저장, 관리, 통제하게 되는 기술구성을 바탕으로 하여 기업의 고정자산, 재고자산, 설비 중에서 선택되는 관리를 위한방법에 있어서,

리더기에서 RFID태그의 값을 읽어 호스트서버로 전송하는 단계;

호스트서버에서 수신된 RFID태그 값과 대응되는 자산 및 시설의 정보를 데이터베이스로부터 검색, 추출하여 리더기로 전송하는 단계;

리더기에서 해당 자산 및 시설의 정보를 확인하고 데이터를 수정하면 수정된 데이터가 호스트서버의 데이터베이스에 저장, 갱신되는 단계;

를 포함하는 구성으로 기업의 고정자산, 재고자산, 설비 관리에 사용되는 것을 특징으로 하는 RFID태그를 이용한 자산 및 시설 관리 방법.
제6항에 있어서,

상기 RFID태그가 옥외의 가로수 자산관리에 이용되는 것을 특징으로 하는 RFID태그를 이용한 자산 및 시설 관리 방법.
제6항에 있어서,

상기 RFID태그가 옥외의 맨홀 자산관리에 이용되는 것을 특징으로 하는 RFID태그를 이용한 자산 및 시설 관리 방법.