KR100791622B1 - Ｒｆｉｄ 리더기와 ｒｆｉｄ 태그와의 거리를 측정하는거리 측정 시스템 및 거리 측정 방법 - Google Patents

Ｒｆｉｄ 리더기와 ｒｆｉｄ 태그와의 거리를 측정하는거리 측정 시스템 및 거리 측정 방법 Download PDF

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송일종
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Abstract

RFID 리더기와 RFID 태그와의 거리를 측정하여, 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그가 효율적으로 통신할 수 있도록 하는 거리 측정 시스템 및 방법을 개시한다. 거리 측정 시스템은 RFID 리더기에서 RFID 태그를 목표로 무선 주파수 신호가 송출되도록 하는 신호 송출 수단과, 상기 송출된 무선 주파수 신호에 의해 상기 RFID 태그에서 반사되는 반사 신호가 상기 RFID 리더기에 수신되는 시점을 확인하고, 상기 확인된 시점을 이용하여 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리를 측정하는 거리 산출 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
RFID 태그, RFID 리더기, 거리 예측, 파라미터, 통신

Description

ＲＦＩＤ 리더기와 ＲＦＩＤ 태그와의 거리를 측정하는 거리 측정 시스템 및 거리 측정 방법{DISTANCE MEASUREMENT SYSTEM AND METHOD FOR CALCULATING DISTANCE FROM RFID READER TO RFID TAG}
도 1은 종래의 RFID 리더기와 RFID 태그를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 RFID 리더기와 RFID 태그와의 거리를 측정하는 거리 측정 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 거리에 따른 페이즈(Phase) 들을 나열한 테이블이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 거리 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 거리 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
200: 거리 측정 시스템
210: 신호 송출 수단
220: 거리 산출 수단
본 발명은 RFID 리더기와 RFID 태그와의 거리를 측정하여, 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그가 효율적으로 통신할 수 있도록 하는 거리 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
오늘날 RFID 태그는 식별을 위한 수단으로써 널리 사용되고 있다. RFID 태그는 크게 수동형과 능동형으로 구분되며, 수동형의 경우에 RFID 리더기로부터 수신되는 무선 주파수 신호를 전력으로 이용하여, 상기 RFID 리더기에 정보들을 전송한다.
도 1은 종래의 RFID 리더기(110)와 수동형의 RFID 태그(120)를 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, RFID 리더기(110)는 RFID 태그(120)에 무선 주파수 신호를 송출하고, RFID 태그(120)는 상기 송출된 무선 주파수 신호를 전력으로 사용하여 저장된 정보들을 RFID 리더기(110)에 전송한다. 그러나, 이와 같은 종래의 RFID 리더기(110)는 통신 환경, 예를 들면, 장애물의 여부 또는 통신 거리를 반영하지 않고, 일관된 파라미터로서 RFID 태그(120)와 통신한다. 따라서 종래의 RFID 리더기(110)와 RFID 태그(120)는 장애물 존재여부 및 거리에 따라 효율적으로 통신을 하지 못한다. 결국, 효율적인 통신을 위해, RFID 리더기(110)와 RFID 태그 사이(120)의 거리를 측정하고, 상기 측정된 거리를 반영하여 그 환경에 맞게 다양한 통신 파라미터를 가변적으로 설정하기 위한 기술적 사상이 절실히 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, RFID 리더기와 RFID 태그와의 거리를 측정하고, 상기 측정된 거리에 따라 상기 RFID 리더기에서 송출 전력을 제어하거나, 송수신 클럭을 제어하거나, 또는 상기 RFID 태그의 파라미터를 새로 설정함으로써, 상기 RFID 태그의 인식율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은, RFID 리더기에서 상기 RFID 태그의 오인식율을 줄여, 신속하고 정확한 통신이 가능케 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, RFID 리더기와 RFID 태그와의 거리를 반영하여, RFID 리더기에서 사용하는 전력을 효율적으로 설정하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, RFID 리더기와 RFID 태그와의 거리를 측정함으로써, 상기 RFID 태그가 부착된 물품 또는 사람 등에 대한 거리를 확인하고, 상기 확인된 거리에 따라 상기 물품 또는 상기 사람을 위치를 신속하고, 편리하게 파악하는 것이다.
상기의 목적을 달성하고, 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 거리 측정 시스템은, RFID 리더기에서 RFID 태그를 목표로 무선 주파수 신호를 송출하는 신호 송출 수단, 및 (1) 상기 송출된 무선 주파수 신호에 의해 상기 RFID 태그에서 반사되는 반사 신호가 상기 RFID 리더기에 수신되는 시간 정보를 확인하고, (2) 상기 확인된 시간 정보를 이용하여 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리를 산출하는 거리 산출 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 기술적 방법으로서, 본 발명의 거리 측정 방법은, RFID 리더기에서 RFID 태그를 목표로 무선 주파수 신호를 송출하는 단계와, 상기 송출된 무선 주파수 신호에 의해 상기 RFID 태그에서 반사된 반사 신호가 상기 RFID 리더기에 도달하는 데에 소요되는 시간을 식별하는 단계, 및 상기 식별된 시간을 이용하여 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 거리 측정 방법은, RFID 리더기에서 복수의 RFID 태그들을 목표로 복수의 무선 주파수 신호를 송출하는 단계, 및 상기 송출된 복수의 무선 주파수 신호들에 대한 거리에 따른 페이즈(Phase)를 이용하여 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그들 중에서 특정 RFID 태그와의 거리를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 RFID 리더기와 RFID 태그와의 거리를 측정하는 거리 측정 시스템 및 거리 측정 방법에 대하여 설명한다.
본 명세서에서 지속적으로 사용되는 거리는, RFID 리더기를 이용하여 RFID 태그 내의 정보를 인식하는 시점에서의 RFID 리더기와 RFID 태그와의 이격된 거리를 의미할 수 있다. 특히, 본 발명에서는 레이더의 원리를 이용하여 RFID 리더기와 RFID 태그와의 거리를 산출하는 것을 예시하고 있다.
이러한 RFID 리더기와 RFID 태그와의 거리 산출을 통해, 본 발명의 거리 측정 시스템은 RFID 태그에 대한 통신 파라미터를 산출된 거리에 상응하여 유연하게 설정할 수 있어, RFID 리더기와 RFID 태그 사이의 효율적인 통신을 가능하게 하는 효과를 얻을 수 있다.
예컨대, RFID 리더기와 RFID 태그 사이의 거리가 비교적 원거리로 산출되는 경우, 본 발명의 거리 측정 시스템은 RFID 태그가 비교적 작은 chip current로 동작하도록 RFID 태그의 통신 파라미터를 조정, 설정할 수 있다.
반면, 산출된 RFID 리더기와 RFID 태그 사이의 거리가 비교적 가까운 근거리 일 경우, 본 발명의 거리 측정 시스템은 RFID 태그를 비교적 큰 chip current로 동작시켜 정보의 억세스 속도가 증가되도록 RFID 태그의 통신 파라미터를 조정, 설정할 수도 있다.
설명의 편의를 위해, 본 명세서에서는 본 발명의 거리 측정 시스템이 RFID 리더기 내에 포함되어 동작하는 것에 대해서만 한정하여 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 일례에 불과하고, 이외에 거리 측정 시스템이 RFID 리더기의 외부에 위치하며 독립되는 객체로서 동작되도록 할 수도 있음을 물론이다.
도 2는 본 발명에 따른 RFID 리더기와 RFID 태그와의 거리를 측정하는 거리 측정 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 거리 측정 시스템(200)은 신호 송출 수단(210)과 거리 산출 수단(220)을 포함할 수 있다.
우선, 신호 송출 수단(210)은 RFID 리더기와 RFID 태그와의 거리를 측정하기 위한 무선 주파수 신호를 송출한다. 즉, 신호 송출 수단(210)은 RFID 리더기에서 RFID 태그를 목표로, 단일의 무선 주파수 신호 또는 복수의 무선 주파수 신호를 송출하는 역할을 한다. 상기 무선 주파수 신호는, impulse 신호, pattern 신호 등의 RF 신호를 예시할 수 있다.
본 명세서에서는 상세히 설명하고 있지 않지만, 거리 측정 시스템(200)은 송출된 무선 주파수 신호에 대응되는 RFID 태그로부터의 반사 신호를 수신하는 신호 수신 수단(도시하지 않음)을 더 포함할 수도 있다. 단, 본 명세서에서는 RFID 리더기와 RFID 태그와의 거리 산출과 연관된 반사 신호가 RFID 리더기에 도달하는 시점을 확인 함으로써 발명을 구현하고 있는 바, 당업자라면 신호 수신 수단은 RFID 리더기 내부에 포함되어 구현되고 있음을 용이하게 예측할 수 있다.
거리 산출 수단(220)은 신호 송출 수단(210)으로부터 송출된 무선 주파수 신호에 의해 상기 RFID 태그에서 반사되는 반사 신호가 상기 RFID 리더기에 수신되는 시간 정보를 확인한다. 시간 정보에는 상기 반사 신호가 상기 RFID 리더기에 수신되는 시점에 관한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 거리 산출 수단(220)은 상기 확인된 시간 정보를 이용하여 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리를 산출하는 역할을 한다. 즉, 거리 산출 수단(220)은 상기 반사 신호가 상기 RFID 리더기에 수신되는 시점에서의 소요 시간(무선 주파수 신호의 송출에서부터 반사 신호의 도달까지의 소요된 시간), 또는 복수 신호들의 페이즈 변화를 활용하여 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리를 측정한다.
본 발명의 일실시예에 따른, 상기 거리 산출 수단(220)은 Radar의 원리에 의하여, 신호 송출 수단(210)에서 송출되는 무선 주파수 신호에 따라 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리를 측정할 수 있다.
그 일례로서, 거리 산출 수단(220)은 신호 송출 수단(210)으로부터 송출된 단일의 무선 주파수 신호를 이용하여 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리를 측정할 수 있다. 이때, RFID 리더기에 대응하는 RFID 태그는 오직 하나 만이 구현되며, 또한 RFID 리더기와 RFID 태그 사이의 공간에는 별다른 장애물이 존재하지 않는 조건을 설정한다.
본 실시예에서, 거리 산출 수단(220)은 무선 주파수 신호의 송출 후에 RFID 태그로부터 반사되는 반사 신호가 RFID 리더기에 도달하는 시간을 측정함으로써 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리를 산출하게 된다.
보다 구체적으로, 거리 산출 수단(220)은 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리 D를, 수학식 1을 만족하여 산출할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112006093755166-pat00001
이때, 상기
Figure 112006093755166-pat00002
는 상기 무선 주파수 신호의 파장, 상기
Figure 112006093755166-pat00003
는 상기 무선 주파수 신호의 주파수, 상기
Figure 112006093755166-pat00004
는 상기 무선 주파수 신호에 대한 상기 반사 신호가 도달한 시간, 및 상기
Figure 112006093755166-pat00005
는 빛의 속도이다.
일례로서, 단일 무선 주파수 신호의 송출 이후 반사 신호의 RFID 리더기 도달 시간
Figure 112006093755166-pat00006
가
Figure 112006093755166-pat00007
초로 측정되는 경우, 거리 산출 수단(220)은 상기 [수학식 1]에 의해,
Figure 112006093755166-pat00008
를 산출할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 거리 측정 시스템(200)은 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리를 15m로 결정할 수 있다.
다른 일례로, 신호 송출 수단(210)은 복수의 무선 주파수 신호들을 송출하고, 거리 산출 수단(220)은 상기 송출된 복수의 무선 주파수 신호들에 대한, 거리에 따른 페이즈를 이용하여 상기 RFID 태그와의 거리를 측정할 수 있다.
이때, 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그 사이의 공간에 장애물이 있더라도, 상기 복수의 무선 주파수 신호들을 이용하여, 거리 측정이 가능하다. 즉, RFID 리더기가 RFID 태그의 동작을 콘트롤 할 수 있기 때문에, 하나의 RFID 리더기에 대응하여 다수의 RFID 태그가 존재하더라도, 하나의 무선 주파수 신호에 대해 한 개의 RFID 태그만을 동작하게 할 수 있다. 따라서 동일한 RFID 태그에 대하여, RFID 리더기의 신호 송출 수단(210)은 주파수 F1 및 주파수 F2로 구분되는, 제1 무선 주파수 신호와 제2 무선 주파수 신호를 송출하여 RFID 태그를 서치하고, 거리 산출 수단(220)은 상기 무선 주파수 신호들 각각에 따른 해당 RFID 태그의 페이즈 지연 시간을 이용하여 상기 거리를 측정할 수 있다.
구체적으로, 거리 산출 수단(220)은 선정된 단위 거리 간격으로 상기 무선 주파수 신호들 각각에 대한 페이즈 지연 시간을 산출한다. 상기 페이즈 지연 시간은 상기 선정된 단위 거리 간격의 2배수를 해당 무선 주파수 신호의 파장으로 나눈 값으로 산출되며, 상기 거리에 따른 페이즈는 상기 거리 간격의 2배수를 상기 파장으로 나눴을 때의 나머지로 산출될 수 있다.
이때, 거리 산출 수단(220)은 상기 제1 무선 주파수 신호와 상기 제2 무선 주파수 신호에 대하여, 특정 거리에서의 상기 페이즈가 동일한 경우에, 상기 특정 거리를 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리로 결정할 수 있다. 즉, 거리 산출 수단(220)은 특정 거리 간격의 2배수를, 상기 제1 무선 주파수 신호와 상기 제2 무선 주파수 신호에 대한 각각의 파장으로 나누어 떨어지는 경우의 단위 거리를, 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리로 결정할 수 있다
상술한 실시예는, 도 3을 통해 구체적인 수치를 적용하여 상세히 설명한다.
도 3은 거리에 따른 페이즈들을 나열한 테이블이다.
신호 송출 수단(210)은 복수의 무선 주파수 신호들을 RFID 태그를 목표로 송출할 수 있고, RFID 리더기(또는 신호 수신 수단)는 상기 복수의 무선 주파수 신호 중에서 특정 RFID 태그로부터의 반사 신호를 수신한다. 이를 통해, 본 발명의 거리 측정 시스템(200)은 측정 가능한 거리에 RFID 태그가 서치 되었음을 판단할 수 있다.
이후, 거리 산출 수단(220)은 상기 RFID 태그와 상기 RFID 리더기 사이의 거리를 측정하기 위한, 제1 무선 주파수 신호 및 제2 무선 주파수 신호가 각각 1GHz 및 980MHz의 주파수들로 구분될 때 소정 단위 거리 마다 페이즈들을 산출한다. 즉, 도 3에서와 같이, 거리 산출 수단(220)은 0.1m 단위로 상기 제1 무선 주파수 신호에 대응되는 제1 페이즈와, 상기 0.1m 단위로 상기 제2 무선 주파수 신호에 대응되는 제2 페이즈를 산출한다. 상기 제1 페이즈 및 상기 제2 페이즈는 상기 각각의 무선 주파수 신호들에 대응되는 페이즈 지연 시간에 따라 결정될 수 있다.
즉, 거리 산출 수단(220)은 0.1m의 거리 간격의 2배수를 상기 제1 무선 주파수 신호의 파장으로 나누어 페이즈 지연 시간을 산출하고, 이때, 상기 페이즈 지연 시간의 산출에 따른 나머지를 상기 0.1m의 거리 간격에서의 제1 페이즈로 산출하게 된다.
유사하게, 거리 산출 수단(220)은 0.1m의 거리 간격의 2배수를 상기 제2 무선 주파수 신호의 파장으로 나눴을 때의 나머지를, 상기 0.1m의 거리 간격에서의 제2 페이즈로 산출한다.
이와 같이, 거리 산출 수단(220)은 0.0m에서부터 소정 거리까지 0.1m 거리 간격을 증가하면서, 각 거리 간격에서의 제1 페이즈와 제2 페이즈를 산출한다.
제1, 2 페이즈의 산출 이후, 거리 산출 수단(220)은 시작점(단위 거리 0m)을 제외하고, 제1, 2페이즈가 동일하게 산출되는 최초의 단위 거리를 식별하고, 식별된 단위 거리를 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리로 산출하게 된다.
도 3에서 거리 산출 수단(220)은 제1 무선 주파수 신호(1Ghz)에 대한 제1 페이즈를 단위 거리 별로 연산하여 테이블에 기록하고, 유사하게 제2 무선 주파수 신호(0.98Ghz)에 대한 제2 페이즈를 단위 거리 별로 연산하여 역시 테이블에 기록한다. 상기 페이즈가 기록된 테이블을 분석하여 거리 산출 수단(220)은 제1, 2 페이즈가 단위 거리 15m에서 동일한 것을 확인할 수 있고, 상기 확인된 단위 거리 15m를 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리로 결정할 수 있다.
제1 무선 주파수 신호에 대한 주파수가 1Ghz인 경우, 상기 제1 무선 주파수 신호에 대한 페이즈 지연 시간은, 수학식 2를 만족하여 결정할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112006093755166-pat00009
이때, 상기 페이즈 지연 시간에 대한 제1 페이즈는 상기 페이즈 지연 시간의 산출([수학식 2])에 따른 나머지로 결정된다. 다시 말해, 상기 거리 간격(
Figure 112006093755166-pat00010
)이 15m일 경우에 상기 제1 페이즈는 '0.00'으로 산출된다.
또한, 제2 무선 주파수 신호에 대한 주파수가 0.98Ghz인 경우, 상기 제1 무선 주파수 신호에 대한 페이즈 지연 시간은, 수학식 3을 만족하여 결정할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112006093755166-pat00011
이때, 상기 페이즈 지연 시간에 대한 제2 페이즈는 상기 페이즈 지연 시간의 산출에 따른 나머지로 계산되며, 상기 15m의 거리 간격(
Figure 112006093755166-pat00012
)에서, 상기 제2 페이즈가 '0.00'으로 상기 제1 페이즈와 동일한 값을 갖는다.
따라서, 신호 송출 수단(210)에 의해 RFID 리더기로부터 1Ghz와 0.98Ghz의 주파수를 갖는 무선 주파수 신호들을 송출하는 경우, 거리 산출 수단(220)은 RFID 리더기와 RFID 태그와의 거리를 15m로 결정하게 된다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른, 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 측정 허용 거리(
Figure 112006093755166-pat00013
)는, 수학식 4에 의해 결정된다.
[수학식 4]
Figure 112006093755166-pat00014
[수학식 4]에서, 상기 c는 빛의 속도이고, 상기 F1은 상기 제1 무선 주파수 신호의 주파수, 상기 F2는 상기 제2 무선 주파수 신호의 주파수이다. 상술한 예에서와 같이, 상기 F1이 1Ghz이고, 상기 F2가 0.98Ghz인 경우, 거리 산출 수단(220)은 측정 허용 거리(
Figure 112006093755166-pat00015
)를,
Figure 112006093755166-pat00016
로 산출할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 거리 측정 시스템(200)은 상기 측정된 거리에 따라 상기 RFID 태그의 파라미터를 설정하기 위한 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 제어 신호에 따라 상기 RFID 태그의 파라미터를 설정하는 파라미터 설정부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
즉, 거리 측정 시스템(200)은 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리를 측정하고, 상기 파라미터 설정부를 통해서, 상기 거리를 반영하여 상기 RFID 태그의 파라미터를 새로 설정할 수 있다.
예를 들면, 상기 파라미터 설정부는 상기 RFID 태그의 적어도 하나의 파라미터를 상기 측정된 거리에 따라 새로 설정할 수 있고, 이를 통해 RFID 리더기와 RFID 태그 간의 통신이 보다 효율적으로 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 거리 측정 시스템(200)은 상기 측 정된, 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리에 따라서 상기 RFID 태그로의 통신 신호에 따른 전력의 크기를 제어하는 전력 제어부, 또는 상기 RFID 태그와의 통신 신호에 따른 송수신 클럭을 제어하는 클럭 제어부를 더 포함할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 거리 측정 시스템(200)은 상기 측정된 거리에 따라 상기 RFID 리더기에서 송출 전력을 제어하거나, 송수신 클럭을 제어하거나, 또는 상기 RFID 태그의 파라미터를 새로 설정함으로써, 상기 RFID 태그의 인식율을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 거리 측정 시스템(200)은 RFID 리더기에서 상기 RFID 태그의 오인식율을 줄여, 신속하고 정확한 통신이 가능하게 할 수 있으며, RFID 리더기에서 사용하는 전력을 효율적으로 설정할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 거리 측정 시스템의 작업 흐름을 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 거리 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 거리 측정 방법은 상술한 거리 측정 시스템(200)에 의해 수행된다.
단계 401에서, 상기 거리 측정 시스템(200)은 상기 RFID 리더기를 통해서, 무선 주파수 신호를 송출한다. 본 단계(401)는 신호 송출 수단(210)을 이용하여 RFID 리더기로부터 RFID 태그를 목표로 단일의 무선 주파수 신호 또는 복수의 무선 주파수를 송출시키는 과정이다.
또한, 거리 측정 시스템(200)은 단계 402에서, 상기 무선 주파수 신호에 대 응하여 RFID 태그로부터의 반사 신호가 수집되는지 여부를 판단한다. 본 단계(402)는 무선 주파수 신호에 의해 RFID 태그로부터 반사되는 반사 신호가 RFID 리더기에 수신하는 시점을 확인하는 과정이다.
판단 결과, 상기 RFID 태그로부터 반사 신호가 수집되었다면 거리 측정 시스템(200)은 단계 403에서, 상기 RFID 리더기에서 송출한 상기 무선 주파수 신호에 대응되는 상기 반사 신호가 도달한 시간을 측정한다.
이후, 거리 측정 시스템(200)은 단계 404에서, 상기 도달한 시간을 반영하여 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리를 측정한다. 이때, 거리 측정 시스템(200)은 Radar의 원리에 따라, 상기 도달한 시간 및 빛의 속도를 상술한 [수학식 1]에 적용하여 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리를 산출할 수 있다.
계속해서, 거리 측정 시스템(200)은 단계 405에서, 상기 측정된 거리에 따라, 상기 RFID 태그와의 통신에 따른 파라미터들을 설정할 수 있다. 예를 들면, 상기 거리 측정 시스템(200)은 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 효율적인 통신을 위해, 상기 RFID 태그의 통신 파라미터를 설정하거나, 상기 RFID 리더기의 송출 전력을 조절하거나, 또는 상기 RFID 리더기의 송수신 클럭을 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 거리 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 거리 측정 시스템(200)은 단계 501에서, RFID 리더기에서 RFID 태그를 목표로 복수의 무선 주파수 신호들을 송출하도록 처리한다. 예를 들어, 상기 복수의 무선 주파수 신호들은 주파수 F1로 구분되는 제1 무선 주파수 신 호 및 주파수 F2로 구분되는 제2 무선 주파수 신호를 포함한다.
또한, 거리 측정 시스템(200)은 단계 502에서, 상기 송출된 무선 주파수 신호들에 대한 반사 신호의 수신여부를 판단하여, RFID 태그를 서치한다.
상기 RFID 태그가 서치되면, 거리 측정 시스템(200)은 단계 503에서, 소정의 거리 간격으로 상기 주파수 F1 및 상기 주파수 F2에 대응되는 제1 페이즈 및 제2 페이즈를 산출한다. 상기 제1 페이즈 및 상기 제2 페이즈는 상기 각각의 무선 주파수 신호들에 대한 페이즈 지연 시간으로부터 산출될 수 있다. 즉, 상기 제1 페이즈는 상기 소정의 거리 간격의 2배수를 상기 제1 무선 주파수 신호의 파장으로 나눈 나머지로 산출되고, 상기 제2 페이즈는 상기 소정의 거리 간격의 2배수를 상기 제2 무선 주파수 신호의 파장으로 나눈 나머지로 산출된다. 이때, 상기 제1 페이즈 및 상기 제2 페이즈는 상술한 바와 같이, [수학식 2, 3]에 의해 산출될 수 있다.
또 다른 예로, 거리 측정 시스템(200)은 상기 제1 무선 주파수 신호와 상기 제2 무선 주파수 신호에 대한 각각의 주파수를 적용하여 상기 [수학식 4]에 의해 상기 거리를 산출할 수도 있다.
다음으로, 거리 측정 시스템(200)은 단계 504에서, 상기 산출된 제1 페이즈 및 상기 제2 페이즈에 따라서, 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리를 측정한다.
보다 구체적으로, 거리 측정 시스템(200)은 특정 거리 간격에 대한 제1 페이즈와 제2 페이즈가 최초 시작점의 페이즈, 즉 '0.00'으로 동일한 경우, 상기 특정 거리 간격을 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리로 결정할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 거리 측정 시스템(200)은, 상기 산출된 거리에 따라 상기 RFID 태그의 파라미터를 설정하기 위한 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 제어 신호에 따라 상기 RFID 태그의 파라미터를 설정할 수 있다. 이때, 거리 측정 시스템(200)은 상기 측정된 거리를 반영하여, 상기 RFID 태그의 통신 파라미터를 새로 설정할 수 있고, 이를 통해 상기 파라미터의 설정에 따라 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그가 효율적으로 통신할 수 있게 한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 거리 측정 시스템(200)은, 상기 산출된 RFID 태그와의 거리에 따라, 상기 RFID 태그와의 통신 신호에 따른 전력의 크기를 제어하거나, 또는 상기 산출된 RFID 태그와의 거리에 따라, 상기 RFID 태그와의 통신 신호에 따른 송수신 클럭을 제어할 수도 있다. 결국, 본 발명에 따른 거리 측정 시스템(200)은 상기 RFID 리더기에서 상기 RFID 태그의 인식율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자 기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면, RFID 리더기와 RFID 태그와의 거리를 측정하고, 상기 측정된 거리에 따라 상기 RFID 리더기에서 송출 전력을 제어하거나, 송수신 클럭을 제어하거나, 또는 상기 RFID 태그의 파라미터를 새로 설정함으로써, 상기 RFID 태그의 인식율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, RFID 리더기에서 상기 RFID 태그의 오인식율을 줄여, 신속하고 정확한 통신이 가능하게 할 수 있다.
본 발명에 따르면, RFID 리더기와 RFID 태그와의 거리를 반영하여, RFID 리더기에서 사용하는 전력을 효율적으로 설정할 수 있다.
본 발명에 따르면, RFID 리더기와 RFID 태그와의 거리를 측정함으로써, 상기 RFID 태그가 부착된 물품 또는 사람 등에 대한 거리를 확인하고, 상기 확인된 거리에 따라 상기 물품 또는 상기 사람을 위치를 신속하고, 편리하게 파악할 수 있다.

Claims (18)

  1. RFID 리더기에서 RFID 태그를 목표로 무선 주파수 신호를 송출하는 신호 송출 수단; 및
    (1) 상기 송출된 무선 주파수 신호에 의해 상기 RFID 태그에서 반사되는 반사 신호가 상기 RFID 리더기에 수신되는 시간 정보를 확인하고, (2) 상기 확인된 시간 정보를 이용하여 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리를 산출하는 거리 산출 수단
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 거리 산출 수단은,
    상기 확인된 시간 정보를 통해, 상기 무선 주파수 신호의 송출 이후 상기 반사 신호가 상기 RFID 리더기에 도달하는 데에 소요되는 시간을 식별하고, 상기 식별된 시간을 이용하여 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 거리 산출 수단은,
    Figure 112006093755166-pat00017
    , 또는
    Figure 112006093755166-pat00018
    (
    Figure 112006093755166-pat00019
    : 무선 주파수 신호의 파장
    Figure 112006093755166-pat00020
    : 무선 주파수 신호의 주파수
    Figure 112006093755166-pat00021
    : 무선 주파수 신호에 대한 상기 반사 신호가 도달한 시간
    Figure 112006093755166-pat00022
    : 빛의 속도)
    를 만족하여 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리 D를 산출하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 신호 송출 수단은 복수의 무선 주파수 신호들을 송출하고,
    상기 거리 산출 수단은,
    상기 송출된 복수의 무선 주파수 신호들에 대한 거리에 따른 페이즈를 이용하여 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 거리 산출 수단은,
    선정된 단위 거리 마다, 제1 무선 주파수 신호에 대한 제1 페이즈와, 제2 무선 주파수 신호에 대한 제2 페이즈를 산출하고,
    산출된 상기 제1 페이즈와 제2 페이즈가 동일한 단위 거리를 확인하며,
    상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리로서, 상기 확인된 단위 거리를 결정하여 산출하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 산출된 거리에 기초한 제어 신호를 생성하여 상기 RFID 태그로 전송 함으로써 상기 RFID 태그에서의 파라미터 설정을 제어하는 파라미터 설정부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 파라미터 설정부는,
    상기 RFID 태그의 적어도 하나의 통신 파라미터를 설정하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 파라미터 설정부는,
    상기 파라미터 설정 제어에 의해, 상기 산출된 거리에 상응하여 상기 RFID 태그에서의 소비 chip current가 조정되도록 하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 시스템
  9. 제6항에 있어서,
    상기 파라미터 설정부는,
    상기 파라미터 설정 제어에 의해, 상기 산출된 거리에 상응하여 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 통신 신호에 따른 송수신 클럭을 제어하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 시스템.
  10. RFID 리더기에서 RFID 태그를 목표로 무선 주파수 신호를 송출하는 단계;
    상기 송출된 무선 주파수 신호에 의해 상기 RFID 태그에서 반사되는 반사 신호가 상기 RFID 리더기에 도달하는 데에 소요되는 시간을 식별하는 단계; 및
    상기 식별된 시간을 이용하여 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리를 산출하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리를 산출하는 상기 단계는,
    Figure 112006093755166-pat00023
    , 또는
    Figure 112006093755166-pat00024
    (
    Figure 112006093755166-pat00025
    : 무선 주파수 신호의 파장
    Figure 112006093755166-pat00026
    : 무선 주파수 신호의 주파수
    Figure 112006093755166-pat00027
    : 무선 주파수 신호에 대한 상기 반사 신호가 도달한 시간
    Figure 112006093755166-pat00028
    : 빛의 속도)
    를 만족하여 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리 D를 산출하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  12. RFID 리더기에서 복수의 RFID 태그들을 목표로 복수의 무선 주파수 신호를 송출하는 단계; 및
    상기 송출된 복수의 무선 주파수 신호들에 대한 거리에 따른 페이즈를 이용하여 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그들 중에서 특정 RFID 태그와의 거리를 산출하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리를 산출하는 상기 단계는,
    선정된 단위 거리 마다, 제1 무선 주파수 신호에 대한 제1 페이즈와, 제2 무선 주파수 신호에 대한 제2 페이즈를 산출하는 단계;
    산출된 상기 제1 페이즈와 제2 페이즈가 동일한 단위 거리를 확인하는 단계; 및
    상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 거리로서, 상기 확인된 단위 거리를 결정하여 산출하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  14. 제10항 또는 제12항에 있어서,
    상기 산출된 거리에 기초한 제어 신호를 생성하여 상기 RFID 태그로 전송 함으로써 상기 RFID 태그에서의 파라미터 설정을 제어하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    파라미터 설정을 제어하는 상기 단계는,
    상기 RFID 태그의 적어도 하나의 통신 파라미터를 설정하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    파라미터 설정을 제어하는 상기 단계는,
    상기 파라미터 설정 제어에 의해, 상기 산출된 거리에 상응하여 상기 RFID 태그에서의 소비 chip current가 조정되도록 하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    파라미터 설정을 제어하는 상기 단계는,
    상기 파라미터 설정 제어에 의해, 상기 산출된 거리에 상응하여 상기 RFID 리더기와 상기 RFID 태그와의 통신 신호에 따른 송수신 클럭을 제어하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
  18. 제10항 또는 제12항의 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
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