KR100796556B1 - Reader for rfid system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 CPU(16)로 구성되는 리더구성본체(10)의 전단에 전치구성단(12)이 배치되고 전치구성단(12)의 전단에 안테나 모듈(14)이 배치되어 인식대상의 태그를 인식할 수 있도록 한 RFID 시스템용 리더를 제공한다. 본 발명에 따라서, 리더구성본체(10)의 전단에 배치되는 전치구성단(12)이 마이크로-콘트롤러 유니트(MCU)(24)와 FBS 로직(30)으로 구성되고 FBS 로직(30)의 전단에 안테나 모듈(14)이 접속되는 시리얼 인터페이스(32)가 배치되며, 안테나 모듈(14)은 인식대상에 대하여 고유하게 지정되는 각각의 주파수대역을 갖는 각각의 RFID 태그에 대하여 이러한 태그의 안테나와 트랜스포머를 구성할 수 있도록 하는 주파수대역을 갖는 것으로부터 인식대상에 따라서 선택되어 시리얼 인터페이스(32)에 접속되어 사용됨을 특징으로 한다.In the present invention, the preposition component 12 is disposed at the front end of the reader component body 10 composed of the CPU 16, and the antenna module 14 is disposed at the front end of the preposition component 12 to identify the tag to be recognized. Provides reader for RFID system to be recognized. According to the invention, the preposition stage 12 disposed at the front end of the reader body 10 is composed of a micro-controller unit (MCU) 24 and the FBS logic 30 and at the front end of the FBS logic 30. The serial interface 32 to which the antenna module 14 is connected is arranged, and the antenna module 14 selects an antenna and a transformer of such a tag for each RFID tag having respective frequency bands uniquely designated for the recognition object. It is characterized in that it is selected according to the object of recognition from having a frequency band that can be configured and connected to the serial interface 32 for use.

RFID, 리더, 안테나 모듈. RFID, reader, antenna module.

Description

알에프아이디 시스템용 리더 {READER FOR RFID SYSTEM}Reader for RFID System {READER FOR RFID SYSTEM}

도 1은 종래기술을 설명하는 설명도.1 is an explanatory diagram illustrating a prior art.

도 2는 본 발명의 구성도.2 is a block diagram of the present invention.

도 3은 본 발명의 동작흐름도.3 is a flow chart of the present invention.

도면의 주요부분에 대한 부호설명Explanation of Signs of Major Parts of Drawings

10... 리더구성본체 12... 전치구성단10 ... leader body 12 ... preposition

14... 안테나 모듈14 ... Antenna Module

본 발명은 RFID 시스템용 리더에 관한 것으로, 특히 인식대상에 따라 고유하게 지정된 태그의 여러 주파수대역에 대하여 사용될 수 있도록 한 RFID 시스템용 리더에 관한 것이다.The present invention relates to a reader for an RFID system, and more particularly, to a reader for an RFID system that can be used for several frequency bands of tags uniquely designated according to a recognition object.

자동인식 분야는 서비스, 유통, 재고관리, 보안 등의 분야에서 보편화되고 있으며 자동인식시스템으로서는 바코드 시스템, 광학문자인식시스템, 생체인식시스템, 스마트 카드 시스템, RFID(radio frequency identification) 시스템 등이 있다. 이러한 자동인식 시스템에서 접촉식인 바코드 시스템은 이를 구현하기 위하여 소요되는 경비가 매우 저렴한 반면에 저장능력이 낮고 다시 프로그래밍할 수 없다는 것이 단점이다. 최근 자동인식은 사람, 동물, 상품 및 운송 중에 있는 제품에 관한 정보를 제공하기 위하여 이용되고 있지만 성능(예를들어, 인식률, 거리)과 가격(예를들어, 태그, 시스템)에서 개선되어야 할 부분이 많이 있다.The automatic recognition field is widely used in services, distribution, inventory management, security, and the like, and the automatic recognition system includes a barcode system, an optical character recognition system, a biometric system, a smart card system, and an RFID (radio frequency identification) system. In such automatic recognition system, the contact barcode system is very inexpensive to implement this, while the storage capacity is low and cannot be reprogrammed. Recently, auto-recognition has been used to provide information about people, animals, goods and products in transit, but areas that need to be improved in performance (eg recognition rate, distance) and price (eg tags, systems). There is a lot.

이러한 이유로, 최근 몇 년 동안 비접촉식 인식방법으로 RFID 시스템에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. RFID 시스템은 RF(radio frequency)신호를 이용하는 무선인식 시스템으로 RFID 시스템은 전지의 내장형태에 따라서 능동형 태그(active RFID tag)와 수동형 태그(passive RFID tag)의 형태로 구분되고 주파수대역(135KHz 이하, 주로 125KHz, 13.56MHz, 433.92MHz, 860~960MHz, 2.45GHz 등)에 따라 구분되기도 한다. 또한, 태그에 실리콘 반도체 칩을 사용하지 않는 칩리스 RFID에 대한 실용화 연구도 활발하게 진행되고 있다. 이 방법은 프린트기법으로 태그를 제작하고 사물에 태그를 부착하게 되어 제조원가를 줄일 수 있다. 칩리스 태그는 초음파인 SAW를 이용하는 방법과 유기물 반도체를 이용하는 유기 RFID 태그가 있다.For this reason, in recent years, research on RFID systems has been actively conducted as a contactless recognition method. The RFID system is a radio recognition system using a radio frequency (RF) signal. The RFID system is classified into an active tag and a passive RFID tag according to a built-in type of a battery. Mainly, 125KHz, 13.56MHz, 433.92MHz, 860 ~ 960MHz, 2.45GHz, etc.). In addition, research on the practical use of chipless RFID, which does not use a silicon semiconductor chip in a tag, is being actively conducted. This method produces a tag by a printing method and attaches a tag to an object, thereby reducing manufacturing costs. Chipless tags include a method using SAW, which is an ultrasonic wave, and an organic RFID tag using an organic semiconductor.

RFID 시스템은 도 1에서 보인 바와 같이 인식대상인 트랜스폰더 또는 태그(1)와 데이터를 읽거나 쓰는 장치인 리더(2)로 구성된다. 수동형 RFID 시스템은 단일 리더가 동일한 인식대상의 여러 태그에 동시에 RF 신호로 전력을 전달하여 태그와 정보를 교환한다. 리더는 태그에 무선으로 전력을 공급하고 태그는 태그에 내장된 안테나로부터 수신된 RF신호에 의하여 동작에 필요한 전력을 발생한다. 13.56MHz 이하와 UHF 이상의 주파수대역에서 RFID의 동작원리는 서로 다르지만 태그가 안테나의 부하임피던스를 스위칭을 통하여 바꿈으로써 리더에 정보를 전송하는 방법은 동일하다. As shown in FIG. 1, the RFID system includes a transponder or tag 1 that is a recognition target and a reader 2 that is a device that reads or writes data. In passive RFID systems, a single reader exchanges information with tags by simultaneously delivering power to multiple tags on the same object as RF signals. The reader wirelessly supplies power to the tag, and the tag generates power for operation by an RF signal received from an antenna embedded in the tag. Although the operation principle of RFID is different in the frequency band below 13.56MHz and above UHF, the method of transmitting information to the reader by tag changing the load impedance of the antenna through switching is the same.

삭제delete

이러한 RFID 시스템은 예를 들어 통행차량관리, 도서관리, 수집폐기물관리, 출입자관리, 가축관리, 진료관리, 스키리프트 탑승자관리, 서류관리, 재고관리 등의 다양한 응용분야에서 인식대상에 대하여 고유하게 지정되는 각각의 주파수대역(예를 들어, 125KHz, 530KHz, 13.56MHz, 900MHz, 2.45GHz 등)에 따라 각각의 RFID 태그와 이들 태그에 전용으로 사용되는 리더를 사용해야 한다.These RFID systems are uniquely designated for recognition in various applications such as traffic vehicle management, library management, collection waste management, visitor management, livestock management, medical treatment, ski lift occupant management, document management, and inventory management. Depending on each frequency band (for example, 125KHz, 530KHz, 13.56MHz, 900MHz, 2.45GHz, etc.), each RFID tag and a reader dedicated to these tags should be used.

따라서, 종래의 경우 각각 고유의 주파수대역이 지정된 인식대상의 태그를 판독하기 위하여서는 고유의 주파수대역에서 동작하는 전용의 리더를 사용하여야 하므로, 여러 인식대상에 대하여서 이에 상응하는 수의 리더가 필요하다. 통상적으로 RFID 시스템용 리더는 태크의 안테나와 유도결합하는 안테나, CPU, 메모리 및 네트워크 인터페이스로 구성되는 바, 여러 인식대상에 대하여 이에 상응하는 수의 리더가 필요하다고 할 때, 이들 리더의 제작에 많은 비용이 소요될 수밖에 없다.Therefore, in the related art, in order to read a tag of an object to which a unique frequency band is assigned, a dedicated reader operating in a specific frequency band must be used. Therefore, a corresponding number of readers are required for various recognition objects. . Typically, a reader for an RFID system consists of an antenna, a CPU, a memory, and a network interface that are inductively coupled with an antenna of a tag. It can only cost money.

본 발명에 있어서는 종래의 이와 같은 점을 감안하여 창안한 것으로, 리더의 기본구성을 그대로 유지하고 주파수대역이 상이한 여러 인식대상의 태그에 상응하는 안테나 모듈을 결합하여 사용할 수 있도록 함으로서 하나의 리더와 이에 분리가능하게 결합되는 안테나 모듈을 이용하여 다양한 인식대상을 인식할 수 있도록 한 새로운 RFID 시스템용 리더를 제공하는데 있다. 이와 같은 본 발명의 RFID 시스템용 리더는 하나의 RFID 리더 시스템을 휴대용 또는 고정형 시스템으로 사용하여 여러 주파수 대역의 태그를 인식할 수 있는 방법이 구현될 수 있다.In the present invention, the present invention was made in view of the above-described problems. By maintaining the basic structure of the reader as it is, it is possible to combine and use an antenna module corresponding to a tag of several recognition targets having different frequency bands, thereby allowing one reader and The present invention provides a reader for a new RFID system that can recognize various recognition objects using an antenna module that is detachably coupled. Such a reader for an RFID system of the present invention can be implemented using a single RFID reader system as a portable or fixed system to recognize a tag of several frequency bands.

이를 위하여 본 발명에 있어서는 CPU로 구성되는 리더구성본체의 전단에 전치구성단이 배치되고 전치구성단의 전단에 안테나 모듈이 배치되어 인식대상의 태그를 인식할 수 있도록 한 RFID 시스템용 리더를 제공한다. 본 발명에 따라서, 리더구성본체의 전단에 배치되는 전치구성단이 마이크로-콘트롤러 유니트(MCU)와 FBS 로직으로 구성되고 FBS 로직의 전단에 안테나 모듈이 접속되는 시리얼 인터페이스가 배치되며, 안테나 모듈은 인식대상에 대하여 고유하게 지정되는 각각의 주파수대역을 갖는 각각의 RFID 태그에 대하여 이러한 태그의 안테나와 트랜스포머를 구성할 수 있도록 하는 주파수대역을 갖는 것으로부터 인식대상에 따라서 선택되어 시리얼 인터페이스에 접속되어 사용됨을 특징으로 한다.To this end, the present invention provides a reader for an RFID system in which a preposition stage is disposed at a front end of a reader main body composed of a CPU, and an antenna module is disposed at a front end of the preamble end so as to recognize a tag to be recognized. . According to the present invention, the preposition stage disposed at the front end of the reader body is composed of a micro-controller unit (MCU) and the FBS logic, and the serial interface is arranged at the front end of the FBS logic, and the antenna module is recognized. For each RFID tag that has its own frequency band uniquely specified for the object, it is selected according to the recognition object from among those having a frequency band for configuring an antenna and a transformer of such a tag. It features.

본 발명을 첨부도면에 의하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail by the accompanying drawings as follows.

도 2는 본 발명 RFID 시스템용 리더의 구성을 보인 것이다. 본 발명의 RFID 시스템용 리더는 리더구성본체(10)의 전단에 전치구성단(12)이 배치되고 전치구성단(12)의 전단에 안테나 모듈(14)이 접속되는 구성으로 이루진다. 리더구성본체(10)는 네트워크 또는 다른 처리시스템에 연결되는 통상적인 RFID 시스템용 리더의 구성본체와 동일 또는 유사하다. 즉, 리더구성본체(10)는 CPU(16)로 구성되고 이에 플래시 메모리(18)와 SDRAM(20)의 메모리장치가 지원되고 데이터 디스플레이(22)의 하드웨어를 구비한다. 이러한 리더구성본체(10)의 CPU(16)는 RTOS, GUI 및 UPnP의 소프트웨어가 지원된다. 상기 언급된 바와 같이, 본 발명에 따라서 리더구성본체(10)의 CPU(16)의 전단에는 전치구성단(12)이 배치되는 바, 이러한 전치구성단(12)은 안테나 모듈(14)의 접속을 위한 것이다. 전치구성단(12)은 마이크로-콘트롤러 유니트(MCU)(24)로 구성되며 이를 구동시키기 위한 소프트웨어로서 펌웨어가 지원되며 플래시 메모리(26)와 SDRAM(28)의 메모리장치가 지원되고 하드웨어복제방지를 위한 시큐리티 로직이 지원된다. MCU(24)의 입력측에는 안테나 모듈(14)의 주파수 대역에 매칭되는 주파수 대역이 설정될 수 있도록 하는 FBS 로직(frequency band setting logic)(30)의 출력측이 연결되고 FBS 로직(30)의 입력측 안테나 모듈(14)이 접속되는 시리얼 인터페이스(32)가 배치된다. MCU(24)는 FBS 로직(30)의 주파수 설정을 제어한다.Figure 2 shows the configuration of the reader for the RFID system of the present invention. In the RFID system reader of the present invention, the preposition end 12 is disposed at the front end of the reader main body 10, and the antenna module 14 is connected at the front end of the preposition end 12. The reader body 10 is the same as or similar to the body of a reader for a typical RFID system connected to a network or other processing system. In other words, the reader body 10 is composed of a CPU 16, which supports the memory device of the flash memory 18 and the SDRAM 20, and has the hardware of the data display 22. The CPU 16 of the reader body 10 is supported with RTOS, GUI, and UPnP software. As mentioned above, in accordance with the present invention, the preposition stage 12 is disposed at the front end of the CPU 16 of the reader body 10, and the preposition stage 12 is connected to the antenna module 14. It is for. Pre-configuration stage 12 is composed of a micro-controller unit (MCU) (24), the software to drive the firmware is supported, the memory device of the flash memory 26 and SDRAM (28) is supported and hardware replication prevention Security logic is supported. An output side of the FBS logic 30 is connected to an input side of the MCU 24 so that a frequency band matching the frequency band of the antenna module 14 can be set, and an input side antenna of the FBS logic 30 is connected. The serial interface 32 to which the module 14 is connected is arranged. The MCU 24 controls the frequency setting of the FBS logic 30.

이와 같은 본 발명에 있어서, 리더구성본체(10)과 전치구성단(12)은 실질적으로 본 발명의 리더를 구성한다. 리더구성본체(10)는 종래기술의 리더구성이며 본 발명에 따라서 전치구성단(12)이 결합되는 것이다. 본 발명에 따라서, 안테나 모듈(14)은 인식대상에 대하여 고유하게 지정되는 각각의 주파수대역, 예를 들어, 125KHz, 530KHz, 13.56MHz, 900MHz, 2.45GHz 등의 주파수대역을 갖는 각각의 RFID 태그에 대하여 이러한 태그의 안테나와 트랜스포머를 구성할 수 있도록 상기와 같은 125KHz, 530KHz, 13.56MHz, 900MHz, 2.45GHz 등의 주파수대역을 갖는 것이다. 따라서, 안테나 모듈(14)은 예를 들어 125KHz, 530KHz, 13.56MHz, 900MHz 또는 2.45GHz의 주파수 대역을 갖는 것으로 준비된다.In the present invention as described above, the leader construction body 10 and the transposition stage 12 substantially constitute the reader of the present invention. Leader configuration main body 10 is a leader configuration of the prior art and the preposition stage 12 is coupled in accordance with the present invention. According to the present invention, the antenna module 14 is applied to each RFID tag having respective frequency bands uniquely designated for the recognition object, for example, 125 KHz, 530 KHz, 13.56 MHz, 900 MHz, 2.45 GHz, etc. In order to configure the antenna and the transformer of such a tag, it has a frequency band such as 125KHz, 530KHz, 13.56MHz, 900MHz, 2.45GHz and the like. Thus, the antenna module 14 is prepared to have a frequency band of, for example, 125 KHz, 530 KHz, 13.56 MHz, 900 MHz or 2.45 GHz.

예를 들어 인식대상의 태그가 125KHz의 주파수대역을 갖는 것이면, 본 발명의 안테나 모듈(14)은 125KHz의 주파수대역을 갖는 것을 선택하여 전치구단(12)의 시리얼 인터페이스(32)에 접속하여 사용하며, 인식대상이 상이한 주파수대역을 갖는 태그로 구성되는 경우 이에 상응하는 주파수대역을 갖는 안테나 모듈(14)을 선택하여 전치구성단(12)의 시리얼 인터페이스(32)에 접속하여 사용할 수 있다. 안테나 모듈(14)이 선택된 후에는 예를 들어 딥 스위치를 이용하여 수동으로 조작하거나 리더구성본체(10)의 CPU(16)를 이용하여 자동으로 조작하여 FBS 로직(30)의 주파수 대역을 안테나 모듈(14)의 주파수 대역에 일치시킨다. 이와 같이, 인식대상의 태그의 주파수 대역에 일치하는 안테나 모듈(14)을 선택하여 전치구성단(12)에 접속하고 FBS 로직(30)의 주파수 대역을 선택된 안테나 모듈(14)의 주파수 대역에 일치시킴으로서 인식대상을 인식할 수 있는 것으로, 인식대상의 태그에 따라 안테나 모듈(14)을 선택하여 사용하고, 전치구성단(12)과 리더구성본체(10)는 교환없이 사용할 수 있다.For example, if the tag to be recognized has a frequency band of 125 KHz, the antenna module 14 of the present invention selects the one having a frequency band of 125 KHz, connects to the serial interface 32 of the preposition 12, and uses it. When the recognition target is composed of tags having different frequency bands, the antenna module 14 having the corresponding frequency band may be selected and connected to the serial interface 32 of the preconfiguration stage 12. After the antenna module 14 is selected, the frequency band of the FBS logic 30 can be controlled manually by, for example, using a dip switch or automatically using the CPU 16 of the reader main body 10. Coincides with the frequency band of (14). In this way, the antenna module 14 corresponding to the frequency band of the tag to be recognized is selected and connected to the preconfiguration stage 12, and the frequency band of the FBS logic 30 matches the frequency band of the selected antenna module 14. By recognizing the object to be recognized, the antenna module 14 may be selected and used according to the tag of the object to be recognized, and the preposition 12 and the reader body 10 may be used without replacement.

따라서, 본 발명에 있어서는 실질적인 리더를 구성하는 리더구성본체(10)과 전치구성단(12)을 하나의 유니트로 제공하고 인식대상의 주파수대역에 상응하는 주파수대역을 갖는 인테나 모듈(14)을 준비함으로서 다양한 인식대상을 인식할 수 있는 것이다.Accordingly, in the present invention, the antenna assembly 14 having the reader main body 10 and the preposition stage 12 constituting the actual reader as one unit and having a frequency band corresponding to the frequency band to be recognized are prepared. By doing so, it is possible to recognize various recognition objects.

이와 같이, 본 발명은 리더의 기본구성을 그대로 유지하고 주파수대역이 상이한 여러 인식대상의 태그에 상응하는 안테나 모듈을 결합하여 사용할 수 있도록 함으로서 하나의 리더와 이에 분리가능하게 결합되는 안테나 모듈을 이용하여 다양한 인식대상을 인식할 수 있도록 한 새로운 RFID 시스템용 리더를 제공한다. 또한, 이와 같은 본 발명은 하나의 RFID 리더 시스템을 휴대용 또는 고정형 시스템으로 사용하여 여러 주파수 대역의 태그를 인식할 수 있도록 한다.As described above, the present invention maintains the basic configuration of the reader as it is, and by using the antenna module corresponding to the tag of the different recognition targets having different frequency bands by using one antenna and an antenna module detachably coupled thereto. It provides a reader for a new RFID system that can recognize various recognition objects. In addition, the present invention can use a single RFID reader system as a portable or fixed system to recognize the tag of several frequency bands.

Claims (1)

CPU(16)로 구성되는 리더구성본체(10)의 전단에 전치구성단(12)이 배치되고 전치구성단(12)의 전단에 안테나 모듈(14)이 배치되어 인식대상의 태그를 인식할 수 있도록 한 RFID 시스템용 리더에 있어서, 리더구성본체(10)의 전단에 배치되는 전치구성단(12)이 마이크로-콘트롤러 유니트(MCU)(24)와 FBS 로직(30)으로 구성되고 FBS 로직(30)의 전단에 안테나 모듈(14)이 접속되는 시리얼 인터페이스(32)가 배치되며, 안테나 모듈(14)은 인식대상에 대하여 고유하게 지정되는 각각의 주파수대역을 갖는 각각의 RFID 태그에 대하여 이러한 태그의 안테나와 트랜스포머를 구성할 수 있도록 하는 주파수대역을 갖는 것으로부터 인식대상에 따라서 선택되어 시리얼 인터페이스(32)에 접속되어 사용됨을 특징으로 하는 RFID 시스템용 리더.The preposition stage 12 is disposed at the front end of the reader body 10 composed of the CPU 16, and the antenna module 14 is disposed at the front end of the preposition stage 12 to recognize the tag to be recognized. In a reader for an RFID system, a preposition stage 12 disposed in front of the reader assembly body 10 is composed of a micro-controller unit (MCU) 24 and an FBS logic 30 and an FBS logic 30 A serial interface 32 to which the antenna module 14 is connected is arranged in front of the antenna module 14, and the antenna module 14 is connected to each RFID tag having a respective frequency band uniquely designated for the recognition object. A reader for an RFID system, characterized in that it is selected according to a recognition object from among those having a frequency band for constituting an antenna and a transformer and connected to a serial interface (32).
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