KR100788181B1

KR100788181B1 - 표면 탄성파 식별 태그 상의 식별자를 결정하기 위한 전달함수 시스템 및 이를 동작시키는 방법

Info

Publication number: KR100788181B1
Application number: KR1020057006190A
Authority: KR
Inventors: 클린톤 에스. 하트만; 존 씨. 벨라미
Original assignee: 알에프 소 콤포넌츠 인코포레이티드
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2003-09-30
Publication date: 2007-12-26
Also published as: AU2003275287A1; BR0315238A; US6958696B2; CN100498856C; KR20050055759A; ATE358309T1; EA200500465A1; DE60312877T2; US20040075560A1; AU2003275287B2; EP1552486A4; EP1552486B1; CA2500443A1; DE60312877D1; JP2006507610A; CN1689053A; WO2004086322A1; NZ539135A; EP1552486A1

Abstract

표면 탄성파(SAW) 식별 태그 상의 식별자를 결정하기 위한 전달 함수 시스템 및 이를 동작시키는 방법이 개시되어 있다. 하나의 실시예에서, 상기 시스템은, (1) 응답 탄성 펄스들을 생성하도록 시간 및 위상 위치에 따라 압전 기판상에 배열된 복수의 반사기들로부터 반사하는 초기 탄성 펄스를 생성하기 위해 압전 기판상에 위치된 변환기로 하여금 무선 주파수 (RF) 질의(interrogation) 신호를 발생시키고, 상기 변환기는 상기 응답 탄성 펄스들로부터 RF 응답 신호를 발생시키며, (2) 미리 규정된 시간, 위상 및 진폭 매개변수들을 고려하여 상기 RF 응답 신호를 디코드함으로써 식별자를 결정하는 것을 제공한다.

표면 탄성파, 식별 태그, 전달 함수, 응답 탄성 펄스, 압전 기판, 반사기

Description

표면 탄성파 식별 태그 상의 식별자를 결정하기 위한 전달 함수 시스템 및 이를 동작시키는 방법{A transfer function system for determining an identifier on a surface acoustic wave identification tag and method of operating the same}

본 발명은 일반적으로 식별 태그 상의 식별자를 결정하기 위한 시스템에 관한 것으로, 특히 표면 탄성파(SAW) 식별 태그 상의 식별자를 결정하기 위한 전달 함수 시스템에 관한 것이다.

비용, 데이터 용량 및 신뢰성 범위에 대한 종래의 무선 주파수 식별(RFID) 태그들에서의 고유의 기존 한계들을 제기하고 극복하기 위해, 신규한 RFID 태그 기술이 개발되어 왔다. 이 새로운 기술은 식별 태그들로서 표면 탄성파(SAW) 장치들을 이용하고, 본명세서에 참조로서 포함된, 공동 양수인, 허쯔만, 클린톤 에스.("Hartmann One")에 의한 미국특허출원번호 제10/024,624호의 제목 "확장된 데이터 콘텐트를 갖는 표면 탄성파 식별 태그 및 이를 동작시키기고 제조하는 방법들"에 상세히 기재되어 있다. 동시 위상 및 시간 쉬프트 변조를 포함한 SAW 태그들 상의 데이터를 엔코드하는데 사용되는 원리들은 본명세서에 참조로서 포함된, 공동 양수인 허쯔만, 클린톤 에스.(Hartmann-Two)에 의한 미국특허출원번호 제10/062,833호의 제목 "위상 및 시간 쉬프트 키잉(Keying)에 의한 변조 및 이를 사용하는 방법"에 상세히 기재되어 있다. 그룹 당 멀티-위상을 동시 위상 및 시간 쉬프트 변조와 조합시킴으로써 데이터를 엔코드하는데 사용되는 원리들은 본명세서에 참조로서 포함된, 공동 양수인 허쯔만, 클린톤 에스.(Hartmann-Three)에 의한 미국특허출원번호 제10/062,894호의 제목 "그룹 당 멀티-위상과 동기적 위상 및 시간 쉬프트 키잉(Keying)과의 조합에 의한 변조 및 이를 사용하는 방법"에 상세히 기재되어 있다. SAW 식별 태그들과 SAW 식별 태그 판독기들에 관한 추가의 관련 정보는 본명세서에 참조로서 포함된, 공동 양수인 허쯔만, 클린톤 에스.(Hartmann-Four)에 의한 미국특허출원번호 제10/066,249호의 제목 "높은 정보 용량 SAW 식별 태그를 위한 판독기 및 이를 사용하는 방법"에 상세히 기재되어 있다.

질의된 RFID 태그는 질의(interrogation) 신호에 응답하여 무선 신호를 반사하거나 재전송한다. 상기 복귀 또는 응답 신호는, 디코드될 때 태그 및 상기 태그가 관련된 임의의 물체를 식별하는 데이터를 포함한다. 식별 태그로서 사용되는 SAW 장치는 다량의 데이터로 엔코드될 수 있다. 특정 전자 제품 코드(EPC) 명세서들에 따라 64 또는 96비트들의 데이터로 엔코드될 때, 이러한 태그들이 유용하다면, 원거리로부터 상기 태그를 정확히 식별하는 신뢰성 있는 시스템 및 프로시져가 요구된다.

문제는, 각각이 고유의 식별 태그를 갖는 복수의 물체들을 갖는 사용자의 문맥에서 가장 잘 이해될 수 있다. 상기 복수의 물체들 중에서 특정 물체를 식별하기 위해, 상기 사용자는 상기 물체들 각각에 대한 태그에 의해 동시에 수신되도록 질 의 신호를 전송할 것이다. 각각이 상기 질의 신호에 응답할 때, 신호 태그로부터의 신호가 분리되고 식별되어야 할 다량의 데이터가 있을 것이다. 따라서, 태그들이 서로 용이하게 구별될 수 있는 방식으로 SAW 태그들이 엔코드되는 것이 중요하다. 다른 SAW 태그들 상에서 엔코드된 데이터로부터 용이하게 구별될 수 있는 유일한 데이터로 SAW 태그들을 엔코드하는데 사용될 수 있는 시스템이 요구된다.

따라서, 당 기술 분야에서 필요한 것은 관련된 물체를 식별하는데 용이하게 디코드될 수 있는 SAW 식별 태그 상에 엔코드된 유일한 식별자를 결정하기 위한 신뢰성 있는 시스템이다.

종래 기술분야의 상술된 단점들을 극복하기 위해, 본 발명은 표면 탄성파 (SAW) 식별 태그에 대한 식별자를 결정하기 위한 전달 함수 시스템 및 이를 동작시키는 방법을 제공한다. 일 실시예에서, 상기 시스템은, (1) 응답 탄성 펄스들을 생성하도록 시간 및 위상 위치에 따라 압전 기판상에 배열된 복수의 반사기들로부터 반사하는 초기 탄성 펄스를 생성하기 위해 상기 압전 기판상에 위치된 변환기로 하여금 무선 주파수(RF) 질의(interrogation) 신호를 발생시키고, 상기 변환기는 상기 응답 탄성 펄스들로부터 RF 응답 신호를 발생시키며, (2) 미리 규정된 시간, 위상 및 진폭 매개변수들을 고려하여 상기 RF 응답 신호를 디코드함으로써 식별자를 결정하는 것을 제공한다.

따라서, 본 발명은 SAW 식별 태그 상의 엔코드된 유일한 식별자를 결정하기 위한 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 질의 신호에 의해 여기될 때 특성적으로 예측가능한 응답들을 생성하기 위해 수동 장치들인 SAW 태그들의 특정의 공지된 특성들을 이용한다. 상기 질의 신호는 상기 SAW 태그 상에 배치된 반사기들에 의해 예측가능하게 영향받을 특정의 미리 규정된 특성들을 포함하므로, 이 반사된 응답 신호의 분석은 상기 SAW 태그의 구성을 나타낸다. 다시 말해서, 응답 신호는 질의 신호에 전송된 SAW 태그 특성들을 포함한다. 따라서, 질의 펄스의 특성들이 공지되어 있기 때문에, 질의 펄스에 대한 가능한 상기 SAW 태그 응답들은 또한 공지되어 있다. 이에 따라, 특정 SAW 태그가 상기 SAW 태그에 의해 상기 질의 신호에 대한 정보의 전송에 기초하여 식별되도록 한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 RF 질의 신호는 약 2.44㎓의 반송 주파수를 갖는다. 물론, 임의의 다른 반송 주파수가 사용되고 본 발명의 범위 내에 여전히 존재될 수 있다. 특정 용도 및 다양한 실시예에서, 상기 시스템은 상기 기판상에 반사기 위치들의 그룹을 제공한다. 본 실시예의 하나의 측면은 상기 기판상에 배치되는 복수의 그룹들을 제공한다. 다른 측면은 21개의 반사기 위치들로 구성되고 최소한 10개의 반사기 위치들만큼 상호 분리되어 배치되는 2개의 반사기들을 구비하는 그룹을 제공한다. 또 다른 특징은 상기 그룹은 16개의 반사기 슬롯 위치들로 구성되고 단일 반사기를 구비한다.

상기 시스템의 일 실시예에서, 14개의 상기 그룹들의 반사기 위치들은 상기 기판상에 배치된다. 본 실시예의 유용한 특징은 최대 80비트들의 데이터가 상기 식별 태그 상에 엔코드될 수 있다는 것이다. 본 발명의 다른 실시예에서, 19개의 상기 그룹들이 상기 기판상에 배치되며, 최대 112비트들의 데이터가 상기 식별 태그 상에 엔코드되게 한다.

상기는, 당업자가 이하 기재되는 본 발명의 상세한 설명을 보다 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 바람직하고 대안적인 특징들을 설명하고 있다. 본 발명의 청구범위를 형성하는 본 발명의 다른 특징들이 이하에 기재될 것이다. 기술 분야의 당업자는, 본 발명의 동일한 목적들을 달성하기 위해 다른 구조들을 설계하거나 수정하기 위한 토대로서 개시된 개념 및 특정 실시예를 용이하게 사용할 수 있다는 것을 알아야 한다. 기술 분야의 당업자는 또한 이러한 등가물의 구성들이 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않는다는 것을 알아야 한다.

본 발명의 보다 완전한 이해를 위해, 첨부한 도면들에 관련하여 기재된 다음의 설명들이 참조된다.

도 1은 무선 주파수 식별 (RFID) 태그로서 사용될 수 있는 전형적인 형태의 표면 탄성파 (SAW) 태그를 도시한 도면.

도 2는 최대 80비트들의 데이터를 엔코드하기 위해 기판상의 14개 그룹들의 반사기 위치들을 이용한 SAW 태그의 일 실시예의 레이아웃을 도시한 도면.

도 3은 최대 112비트들의 데이터를 엔코드하기 위해 상기 기판상의 19개 그룹들의 반사기 위치들을 이용한 SAW 태그의 일 실시예의 레이아웃을 도시한 도면.

도 1을 참조하여, 무선 주파수 식별 (RFID) 태그로서 사용될 수 있는 형태의 표면 탄성파 (SAW) 태그 (100)가 도시되어 있다. 도시된 실시예는 무선 주파수 (RF) 질의 (interrogation) 신호 (110)를 전송하는 판독기 안테나 (105)를 제공한다. 상기 RF 신호 (110)는 상기 태그 (100) 상의 안테나 (115)에 의해 수신되고 초기 탄성 펄스 (140)를 생성하도록 압전 기판 (130) 상에 위치된 변환기 (transducer)(120)를 여기시킨다. 상기 초기 탄성 펄스 (140)가 상기 기판 (130)의 표면 (135) 아래로 이동함에 따라, 그 위에 위치된 반사기들 (150)에 충돌하여 상기 초기 탄성 펄스 (140)의 일부를 반사시킨다. 이 반사된 펄스는 본 명세서에서 응답 탄성 펄스 (160)라 한다.

도시된 실시예의 특징은 복수의 응답 탄성 펄스들 (160)을 생성하기 위해 복수의 반사기들 (150)이 시간 및 위상 위치에 따라 상기 기판 (130) 상에 배열되는 것이다. 상기 변환기 (120)가 이들 응답 탄성 펄스들 (160)을 수신할 때, RF 응답 신호 (170)는 판독기 안테나 (105)에 의해 검출되도록 상기 안테나 (115)를 통해 전송된다. 상기 판독기(도시되지 않음)는 미리 규정된 시간, 위상 및 상기 응답 탄성 펄스들 (160)에서 검출된 위상 및 진폭 매개변수들에 비추어 식별자를 결정하기 위해 본 명세서에 기재된 시스템을 이용한다.

따라서, 상기 시스템은 "전달 함수(transfer function)"에 의해 SAW 태그 (100) 상에 엔코드된 식별자를 규정하며, 다시 말해서, 수신된 신호는 상기 질의 신호에 응답하는 상기 SAW 태그 (100)의 임펄스에 의해 결정된다. 이 전달 함수 접근법에 의해 SAW 태그 (100)를 규정하는 것은, 상기 SAW 태그들 (100)이 작용 (impinging) 신호로부터 유추된 에너지에 반응하고 이를 반사시키는 수동 장치들이기 때문에 적절한 방법이다. 상기 SAW 태그 (100) 상에 엔코드된 식별자가 유일하기 때문에, 상기 응답 신호 (170)는 또한 유일하고 그 위에 엔코드된 데이터는 상기 SAW 태그 (100)의 전달 함수에 기초하여 유일하게 결정될 수 있다. 따라서, 이는 SAW 식별 태그 (100) 상에 내재된 코드를 규정한 상기 RF 응답 신호 (170) 패턴에서 나타나는 상기 SAW 태그 (100) 특징들의 상기 질의 신호 (170)에의 전달이다.

상기 SAW 태그 (100) 응답을 규정하는 전달 함수 방법을 사용하는 효율은 신호 응답을 규정하는 보다 통상의 "무선 인터페이스(air interface)" 방법과 대조할 때 명백하다. 상기 무선 인터페이스 방법에 따라, 신호는 전송 또는 응답 장치들을 참조하여 규정되며, 상기 장치들이 액티브하면 필연적이다. 그러나, 상기 SAW 태그들 (100)인 경우, 신호들을 규정하는 상기 무선 인터페이스 방법을 사용하는 것은, SAW 태그가 수동적이고 신호 자극에만 응답하므로 반드시 상기 질의 신호 (110)에 대한 상기 SAW 태그 (100) 영향의 분석을 필요로 한다. 따라서, 상기 SAW 태그 (100)를 규정하기 위한 무선 인터페이스 방법에 따른 통상의 신호 처리 방법들은 수반되는 응답 신호 (170) 뿐만 아니라, 상기 질의 신호 (110)의 규정에 내재되도록 전달 함수를 필요로 한다.

무선 인터페이스 방법이 식별용으로 사용되는 필수적인 전제조건들을 과도하게 규정하므로 상기 SAW 태그 (100)의 명세서를 설명하는데 비효율적일 것이다. 상기 전달 함수에 의해 상기 SAW 태그 (100)를 규정하는 것은, 상기 질의 신호 (110)가 적절한 정부 규제의 방출 전제조건들을 만족해야 하는 실제의 제한사항 만으로 사용될 수 있는 질의 신호 (110)의 형태에 대해 제한이 없기 때문에 SAW 태그 판독기들을 설계하는데 다양한 접근법들의 사용을 허용한다. 이 제한사항 내에서, 상기 SAW 태그 (100)에 내재된 반사 패턴을 검출하기 위해 충분한 정보를 갖는 응답 신호 (170)를 생성하는 임의의 신호가 사용될 수 있다. (i) 개별 좁은 펄스들 (예를 들면, 임펄스들), (ii) 다수, 개별 톤들의 복귀 진폭 및 위상을 검출하기 위한 스펙트럼 측정들, (iii) 스위프된 (swept) 주파수 (예를 들면, 처프(chirp)) 신호들, 및 (iv) 코드된 (예를 들면, 다이렉트 시퀀스) 확산 스펙트럼 신호들은 질의 신호들로서 모두 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명은 다양한 형태의 질의 신호들에 의해 여기될 때 특성적으로 예측가능한 응답을 생성하기 위해, 상기 SAW 태그 (100)의 공지된 특징들을 이용하는 SAW 식별 태그 (100) 상에 엔코드된 유일한 식별자를 결정하기 위한 시스템을 제공한다. 응답 특징들이 상기 SAW 태그 (100)의 상기 표면 (135) 상에 위치된 반사기들 (150)에 의해 예측가능하게 영향받기 때문에, 이는 질의된 SAW 태그 (100)에 유일한 구성을 나타내는 이 반사된 응답 신호 (170)의 분석이다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 RF 질의 신호 (110)는 약 2.44 ㎓의 반송주파수를 이용한다. 물론, 임의의 다른 반송주파수가 사용될 수 있고, 임의의 이러한 다른 반송주파수가 사용될 때 상기 SAW 태그 (100) 전달 함수에 비추어 특징들이 기재된 상기 SAW 태그 (100)가 제공된 본 발명의 의도된 범위 내에 여전히 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 SAW 태그 (100)의 전달 함수는 시간, 위상, 진폭 및 데이터 순서의 외부에서 관측가능한 값들에 비추어 규정된다. 외부에서 관측가능한 값으로서, 시간은 RF 응답 신호들 (170) 간의 시간에 관련되고 이러한 시간은 두 개의 반사기들 (150) 사이(또는 변환기 (120) 및 반사기 (150) 사이)의 내부의 왕복 전달 경로 시간을 고려한다는 것을 포함한다. 두 개의 반사기들 (150) 간의 상기 내부 전달 시간이 t초라면, 상기 외부에서 관측가능한 값은 2t초이다. 상기 SAW 태그 (100)의 아키텍처를 형성할 때, 시간은 일반적으로 상기 질의 신호 (100) 펄스 기간에 관련되어 특정된다. 따라서, 0.1T로서 표현된 값은 상기 질의 신호 (110) 펄스 기간의 1/10과 동일한 시간을 의미한다. 다르게 특정되지 않으면, 일반적으로 시간이 펄스의 중심으로부터 측정된다는 것을 알 수 있다.

외부에서 관측가능한 위상값을 고려하여, 상기 RF 응답 신호 (170)로서 반사된 상기 질의 신호 (110)의 내부 반사 위상 및 상기 위상 쉬프트는 상기 초기 탄성 펄스 (140)로서 상기 변환기 (120)에 의해 전달되는 바와 같이 함께 고려되어야 한다. 내부 전달로부터 발생하는 위상 쉬프트는 상술된 바와 같이 설명 목적 상 2.44㎓ (ISM 밴드의 중간)인 것으로 가정한 상기 질의 신호 (110)에 대한 반송 주파수에 의존한다. 그러나, 당업자라면 알 수 있듯이, 다른 반송 주파수가 상기 질의 신호 (110)로서 사용되면, 상기 외부에서 관측가능한 위상 값들은 대응해서 조정되어야 한다.

상기 SAW 태그 (100)의 구조적 매개변수에 비추어 외부에서 관측가능한 RF 응답 신호 (170)를 규정하기 위해, 상기 RF 응답 신호 (170)의 진폭은 상기 초기 탄성 펄스 (140)가 1.0 진폭 및 반사된 응답 탄성 펄스 (160)에 사용되는 비교 넘버를 갖는다. 임의의 규정된 펄스 진폭은 전달 감쇠, 반사 계수들, 및 전송 손실의 임의의 내부 특징들을 고려해야 한다.

상기 SAW 태그 (100)의 전달 함수를 규정하기 위해 외부에서 관측가능한 값들을 사용할 때, 데이터 및 데이터 필드들이 신호에 어떻게 존재하는지에 관한 특정 가정들을 만드는 것이 필수적이다. 설명 목적 상, 최하위 비트 (lsb)가 우측 상에 배치되고, 데이터의 전송순서가 먼저 최상위 비트 (msb)임을 의미하는 최상위 비트는 좌측 상에 배치된다고 가정한다. 기술 분야의 당업자라면 알 수 있듯이, 데이터 및 데이터 필드들이 신호 상에 존재한다는 가정들은 이뤄질 수 있고 본 발명의 의도된 범위 내에 여전히 존재할 것이다.

본 발명의 특정 용도 및 다양한 실시예는 상기 기판 (130) 상의 반사 위치들 (190)의 그룹 (180)를 갖는 시스템을 제공한다. 따라서, 상기 SAW 태그 (100)는 미리결정된 반사기 위치들 (190)의 그룹 (180)에서 상기 반사기들 (150)의 위치에 의해 규정된 바와 같이 상기 SAW 태그 (100)의 전달 함수에 기초하여 외부적으로 관측가능한 값을 생성하도록 설계될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 시스템은 최소한의 10개의 반사기 위치들 (190)에 의해 분리되어 두 개의 반사기들 (150)이 배열된 21개의 반사기 위치들 (190)의 그룹 (180)의 엔코딩 알고리즘을 제공한다. 상기 두 개의 반사기들 (150)은 응답 탄성 펄스들 (140) 간의 상당한 중첩을 방지하기 위해 최소한의 10개의 반사기 위치들 (190)에 의해 분리된다. 추가의 펄스 분리는 펄스들 간의 반사 위치들 (190)의 갯수를 증가시킴으로써 달성될 수 있다. 이하에 설명되는 바와 같이, 이 "2-of-21" 실시예는 소수의 응답 탄성 펄스들 (140)로 디코드될 수 있는 다중 비트들의 데이터를 엔코드하기 위한 능력을 제공한다. 다른 엔코딩 알고리즘이 보다 많은 데이터가 보다 작은 공간에 엔코드되도록 하지만, 상기 2-of-21 시스템은 엔코딩 간편성, 유동성, 및 상기 응답 탄성 펄스들 (140)의 진폭의 증가된 균일성의 가능성의 장점들을 제공한다.

상기 SAW 태그 (100) 상의 근접해 이격된 위치들 (190)의 그룹 (180) 중으로부터 반사기 위치들 (190)을 결정하고 선택하는 것을 보조하는 것으로서, 인접한 위치들 (190)은 반사된 응답 탄성 펄스 (140)에 대한 다른 위상 값들을 제공한다. 표 1은 반사기 위치들 (190) 및 상기 2-of-21 시스템을 사용하여 엔코드된 실시예에 지정된 상대적 반사 위상들을 규정한다.

[표 1]

이 실시예는 시간 단위로서 표현된 질의 펄스의 폭의 10%인 간격들로 명목상 이격된 반사기 위치들 (190)을 제공한다. 당업자라면 알 수 있듯이, 다른 위상 위 치들, 시간들, 및 반사기 위치들 (190)은 사용되고 본 발명의 의도된 범위 내에 여전히 존재될 수 있다.

21 포텐셜 위치들 (190)과 반사기들 (150) 간의 10개의 위치들 (190)의 최소 공간으로, 두 개의 응답 탄성 펄스들 (160)로 디코드될 수 있는 66개의 데이터 조합들이 있다. 다음의 표 2에 도시된 바와 같이, 64개의 이들 조합들은 6비트들의 정보를 표현하는데 사용될 수 있다.

[표 2]

다른 유용한 엔코딩 알고리즘은 1-of-16 엔코딩 포맷이다. 이 포맷은 16개의 반사기 위치들 (190) 중 하나에 위치된 단일 반사기 (140)를 제공하고 4비트들의 데이터를 엔코드하는데 사용될 수 있다. 표 3은 각각의 위치 (190)에 대한 위상 값들 및 각각의 이러한 위치 (190)가 이 알고리즘의 일 실시예에 대해 나타내는 코드를 나열한다.

[표 3]

지금 도 2를 참조하면, 80비트들의 데이터 까지 엔코드하기 위해 기판상에 반사기 위치들의 14 그룹 (210)을 이용한 SAW 태그의 일 실시예의 대표적인 레이아웃 (200)이 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 제1의 12개의 그룹들 (210)은 2-of-21 엔코딩을 사용하지만, 나머지 2개의 그룹들 (210)은 1-of-16을 사용한다. 따라서, 상기 14개의 그룹들 (210)은 80비트들의 데이터 엔코딩 (12 X 6 + 2 X 4 = 80)을 제공한다. 당업자라면 알 수 있듯이, 상기 80비트들의 데이터는 (관련된 전자 제품 코드 (Electronic Product Code; EPC) 명세서를 제공하도록 구성될 수 있듯이) 64비트들의 데이터를 제공하며, 16비트의 데이터는 에러 검사, 프레임 및 위상 동기화, 및 SAW 태그 버젼 정보에 사용되도록 한다.

상기 도시된 레이아웃 (200)에서, 프리엠블 (220)은 데이터 그룹들 (230)을 선행하고 SAW 태그 버젼 정보를 위한 데이터 공간을 제공할 뿐만 아니라, 프레임과 위상 동기화와 같은 기능들을 제공한다. 상기 14개의 그룹들 (210)은 시간 값들 (215)(t₁ 내지 t₁₄로 표기됨)에 의해 분리된다. 각각의 시간 값 (215) 간격은 다음 그룹 (210)의 제1 반사기 위치의 중심에 대한 하나의 그룹 (210)의 마지막 반사기 위치의 중심 사이의 시간을 나타낸다. 반사기가 질의 신호에 대한 응답 탄성 펄스를 생성할 수 있기 전에, 시간 지연 값 (216)(지연 0으로 표기됨)이 또한 도시되어 있다. 이 지연은 SAW 태그 응답과 질의 신호의 비교적 높은 에너지 반사들 간의 분리를 제공한다. 또한, SAW 태그의 분리 클래스들 간을 구별하는 방법이 제공한다. 예를 들면, SAW 태그들의 도매점 사용자는 팔레트들, 케이스들, 및 항목들과 같이 3개의 주요 응용들을 식별할 수 있다. 다른 클래스로부터의 하나 이상의 태그들에서 하나의 클래스의 태그를 검출하는 능력을 최대화시키기 위해, 다른 초기 지연 양들이 수립될 수 있다. SAW 태그 버젼들을 구별하는 다른 방법들은 상기 프리엠블 (220) 포맷팅 및 에러 검사를 포함한다. 프리앰블 포맷팅의 경우, 다른 버젼들이 프리앰블 위상 분리들, 위상 엔코딩, 또는 그 조합들을 수정함으로써 규정될 수 있다. 에러 검사인 경우, 유효 체크 합이 하나의 버젼을 고려하면서 얻어지지 않으면, 복귀 신호는 유효 체크 합이 발생할 때까지 다른 가정된 버젼들을 사용하여 처리될 수 있다.

SAW 식별 태그들 간을 구별하는 유리한 방법은 상기 SAW 식별 태그들 상의 데이터 및 데이터 필드들을 스크램블한다. 일련의 SAW 식별 태그들이 시퀀셜 코드화 번호들을 사용하여 제조될 때, 두 개의 시퀀셜하게 계수화된 SAW 태그들에 의해 복귀되는 응답 신호들의 차이는 최소화될 것이다. 유사하게 코드화된 SAW 태그들 간을 구별하는 능력을 용이하게 하기 위해, 그 위에 엔코드된 데이터는 헤더, 객체, 및 msb와 같은 데이터를 변경시키지 않고 SAW 태그 상의 각각의 코드에 대한 다른 펄스 패턴들을 광범위하게 생성하도록 스크램블될 수 있다. 다른 펄스 패턴들의 사용은 SAW 태그들의 앙상블에서 개별 SAW 태그들을 식별하는 것을 용이하게 할 것이다. 또한 스크램블된 펄스 분리를 증가시킴으로써 용이함이 달성될 수 있다.

상기 스크램블링 개념을 설명하기 위해, 일련의 SAW 태그들이 총 80비트들의 패이로드에 대해 64비트들의 데이터 및 16비트들의 에러 보정을 그 위에 엔코드하도록 생성된다. 80비트의 패이로드 데이터가 B0, B1, B2, B3, 및 EC 제외한 모드 필드들로 엔코드되기 전에, 다른 필드들은 12비트들의 B0 및 B1로 이들 필드들의 비트 당 "배타적 논리합(exclusive OR)"에 의해 스크램블된다. 다중 버젼들의 스크램블링 코드들은 B0 및 B1의 순환자리옮김(end-around shifting)에 의해 생성된다. SN0-i의 지정은 B0의 i비트의 위치들의 좌측 (B0의 lsb는 좌측으로의 i비트 위치들을 나타냄) 에의 순환자리옮김을 가리킨다. 유사하게, B1-i의 지정은 B1의 i비트 위치들의 좌측에의 순환자리옮김을 가리킨다. 표 4는 상기 각각의 필드들 및 개별 필드들을 스크램블하는데 사용되는 B0 또는 B1의 특정 쉬프트 값을 구별한다. 상기 스크램블링 처리들의 출력 코드들은 40비트 코드워드 S의 부-필드들에 지정된다. 부-필드들 S0 내지 S5는 6비트들의 길이인 반면에, 부-필드 S6은 B0의 4개의 lsb로 B10을 "배타적 논리합"함으로써 생성되는 4비트 길이이다.

[표 4]

64비트 스크램블링 처리

상기 SAW 태그 코드들은, 특정 필드들이 동일할 것이라는 사실에도 불구하고 일련의 매우 관련된 태그들의 각각의 코드에 대한 다른 펄스 패턴들을 광범위하게 생성하도록 스크램블된다. 다른 펄스 패턴들의 사용은 이러한 태그들의 앙상블에서 개별 SAW 태그들을 구별하는 것을 용이하게 한다. 상기 B0 및 B1 필드들은, SAW 태그들의 하나의 앙상블에서 다른 하나로 변경할 것이라고 가정하므로, 상술된 바와 같이 상기 스크램블링 코드들에 사용하도록 선택되었다. 다중 필드들에서 동일한 스크램블링 코드를 사용하지 않도록, 상기 코드는 S0 내지 S6의 다른 코드들을 생성하도록 쉬프트된다. 따라서, 스크램블되지 않은 필드들이 동일할 것이지 만, 상기 스크램블된 코드들은 동일하지 않을 것이다.

상기 64비트 데이터 코드의 SAW 태그 응답 신호 포맷이 표 5에 도시되어 있다. 표 5에 도시된 상기 64비트 코드의 일반적 필드들은 B0 내지 B3 다음에 상기 스크램블된 필드들 S0 내지 S6 순서로 전송된다. 16개의 에러 검사 비트들의 전송은 상기 64비트 데이터 필드에 따를 것이다.

[표 5]

64비트 언스크램블링(unscrambling)

B0 및 B1가 정확하게 수신된다고 가정하면 (에러 검사에 의해 다음에 검증되는 바와 같이), 상기 스크램블된 필드들은, 표 6에 도시된 바와 같이, 스크램블링에 사용된 처리를 반전시킴으로써 언스크램블될 수 있다.

[표 6]

64비트 언스크램블링 처리

지금 도 3을 참조하면, 최대 112비트들의 데이터를 엔코드하기 위해 반사기 위치들의 19개의 그룹들(210)을 사용하는 SAW 태그의 일 실시예의 대표적 레이아웃 (300)이 도시되어 있다. 상기 도시된 실시예는 2-of-21 엔코딩을 사용하기 위해 제1의 12개의 그룹들 (210)을 제공하는 반면에, 마지막 2개의 그룹들 (210)은 1-of-16을 사용한다. 따라서, 14개의 그룹들(210)은 80비트들의 데이터 엔코딩(12 X 6 + 2 X 4 = 80)을 제공한다. 18개의 그룹들의 2-of-21 엔코딩 + 하나의 그룹의 1-of-16 엔코딩은 96비트들의 EPC 코드 및 16비트들의 에러 검사로서 엔코딩될 수 있는 112비트들의 데이터를 제공한다. 본 실시예에서의 엔코딩은 기본적으로 도 2에 도시된 실시예에서의 엔코딩과 동일하다.

본 발명이 상세히 기재되어 있지만, 당업자는 이들이 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경, 대체 및 수정이 이뤄질 수 있다는 것을 알아야 한다.

Claims

표면 탄성파(surface acoustic wave; SAW) 식별 태그 상의 식별자를 결정하기 위한 시스템에 있어서,

압전 기판상에 배치된 변환기로 하여금 응답 탄성 펄스들을 생성하기 위해 시간 및 위상 위치에 따라 상기 압전 기판상에 배열된 복수의 반사기들로부터 반사하는 초기 탄성 펄스를 생성하도록 무선 주파수(RF) 질의(interrogation) 신호를 발생시키고, 상기 변환기는 상기 응답 탄성 펄스들로부터 RF 응답 신호를 발생시키며,

미리 규정된 시간, 위상 및 진폭 매개변수들을 고려하여 상기 RF 응답 신호를 디코드함으로써 상기 식별자를 결정하는, 식별자 결정 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 RF 질의 신호는 2.400GHz 및 2.483GHz 사이의 주파수 범위의 반송파 주파수를 갖는, 식별자 결정 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 기판상에 반사기 위치들의 그룹을 더 포함하는, 식별자 결정 시스템.
제 3 항에 있어서,

복수의 상기 그룹들이 상기 기판상에 배치되는, 식별자 결정 시스템.
제 3 항에 있어서,

상기 그룹은 21개의 상기 반사기 위치들로 구성되고, 최소한 10개의 반사기 위치들만큼 분리되어 배치되는 2개의 상기 반사기들을 구비하는, 식별자 결정 시스템.
제 3 항에 있어서,

상기 그룹은 16개의 상기 반사기 위치들로 구성되고 단일 반사기를 구비하는, 식별자 결정 시스템.
제 4 항에 있어서,

14개의 상기 그룹들이 상기 기판상에 배치되는, 식별자 결정 시스템.
제 7 항에 있어서,

최대 80비트들의 데이터가 상기 식별 태그 상에 엔코드되는, 식별자 결정 시스템.
제 4 항에 있어서,

19개의 상기 그룹들이 상기 기판상에 배치되는, 식별자 결정 시스템.
제 9 항에 있어서,

최대 112비트들의 데이터가 상기 식별 태그 상에 엔코드되는, 식별자 결정 시스템.
표면 탄성파(SAW) 식별 태그 상의 식별자를 결정하기 위한 시스템을 동작시키는 방법에 있어서,

응답 탄성 펄스들을 생성하도록 시간 및 위상 위치에 따라 압전 기판상에 배열된 복수의 반사기들로부터 반사하는 초기 탄성 펄스를 생성하기 위해 상기 압전 기판상에 위치된 변환기를 여기시키는 무선 주파수(RF) 질의 신호를 발생시키는 단계로서, 상기 변환기는 상기 응답 탄성 펄스들로부터 RF 응답 신호를 발생하는, 상기 발생 단계; 및

상기 RF 응답 신호를 검출하고, 미리 규정된 시간, 위상 및 진폭 매개변수들을 고려하여 상기 RF 응답 신호로부터 상기 식별자를 디코드하는 단계를 포함하는, 시스템 동작 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 RF 질의 신호는 2.400GHz 및 2.483GHz 사이의 주파수 범위의 반송 주파수를 갖는, 시스템 동작 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 기판상에 반사기 위치들의 그룹을 더 포함하는, 시스템 동작 방법.
제 13 항에 있어서,

복수의 상기 그룹들이 상기 기판상에 배치되는, 시스템 동작 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 그룹은 21개의 상기 반사기 위치들로 구성되고, 최소한 10개의 반사기 위치들만큼 분리되어 배치되는 2개의 상기 반사기들을 구비하는, 시스템 동작 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 그룹은 16개의 상기 반사기 위치들로 구성되고 단일 반사기를 구비하는, 시스템 동작 방법.
제 14 항에 있어서,

14개의 상기 그룹들이 상기 기판상에 배치되는, 시스템 동작 방법.
제 17 항에 있어서,

최대 80비트들의 데이터가 상기 식별 태그 상에 엔코드되는, 시스템 동작 방법.
제 14 항에 있어서,

19개의 상기 그룹들이 상기 기판상에 배치되는, 시스템 동작 방법.
제 19 항에 있어서,

최대 112비트들의 데이터가 상기 식별 태그 상에 엔코드되는, 시스템 동작 방법.