KR100796744B1

KR100796744B1 - 신호 인식효율을 높인 전파식별시스템

Info

Publication number: KR100796744B1
Application number: KR1020060055995A
Authority: KR
Inventors: 노재성
Original assignee: 노재성
Priority date: 2006-06-21
Filing date: 2006-06-21
Publication date: 2008-01-22
Also published as: KR20070121218A

Abstract

본 발명은 전파식별을 위한 신호인식효율을 높이고, 태그의 위치를 파악하여 물품관리에 도움을 줄 수 있는 전파식별시스템에 관한 것으로, 판독기와 다수의 태그로 구성된 전파식별시스템에 있어서, 상기 판독기는, 상기 태그와의 통신을 위해 신호를 발ㆍ수신하는 다수의 송신안테나 및 수신안테나를 갖추고; 다수의 상기 송신안테나가 상기 판독기의 동일한 신호를 각각 발신하도록 하고, 다수의 상기 수신안테나가 상기 태그의 동일한 신호를 각각 수신하도록 제어하는 송수신안테나 신호처리모듈를 더 포함하는 것이다.

Description

신호 인식효율을 높인 전파식별시스템{RFID system improving a receiving rate}

도 1은 본 발명에 따른 전파식별시스템의 일실시예의 모습을 도시한 블록도이고,

도 2는 본 발명에 따른 전파식별시스템의 실시모습을 도시한 도면이고,

도 3은 본 발명에 따른 전파식별시스템의 다른 실시예의 모습을 도시한 블록도이고,

도 4는 본 발명에 따른 송신주파수 처리모듈의 다른 실시예 모습을 도시한 블록도이다.

본 발명은 전파식별을 위한 신호인식효율을 높이고, 태그의 위치를 파악하여 물품관리에 도움을 줄 수 있는 전파식별시스템에 관한 것이다.

전파식별은, IC칩과 무선을 통해 식품, 동물, 사물 등 다양한 개체의 정보를 관리할 수 있는 차세대 인식 기술로, RFID(Radio Frequency Identification)로 널리 알려져 있다.

RFID는 생산에서 판매에 이르는 전과정의 정보를 초소형칩(IC칩)에 내장시켜 이를 무선주파수로 추적할 수 있도록 한 기술로, '전자태그' 혹은 '스마트 태그' '전자 라벨' '무선식별' 등으로도 불린다.

현재, RFID는 지금까지 유통분야에서 일반적으로 물품관리를 위해 사용된 바코드를 대체할 차세대 인식기술로 꼽히고 있다.

RFID는 판독 및 해독 기능을 하는 판독기(Reader)와 정보를 제공하는 태그(Tag)로 구성되는데, 제품에 붙이는 태그에 생산, 유통, 보관, 소비의 전 과정에 대한 정보를 담고, 판독기로 하여금 안테나를 통해서 이 정보를 읽도록 한다. 또 인공위성이나 이동통신망과 연계하여 정보시스템과 통합하여 사용될 수도 있다.

기존의 바코드는 저장용량이 적고, 실시간 정보 파악이 불가할 뿐만 아니라 근접한 상태(수 cm이내)에서만 정보를 읽을 수 있다는 단점이 있다.

그렇지만 RFID는 완제품 상태로 공장 문 밖을 나가 슈퍼마켓 진열장에 전시되는 전 과정을 추적할 수 있다. 소비자가 이 태그를 부착한 물건을 고르면 대금이 자동 결제되는 것은 물론, 재고 및 소비자 취향 관리까지 포괄적으로 이뤄진다.

또한 RF판독기는 1초에 수백 개까지 RF태그가 부착된 제품의 데이터를 읽을 수 있다. 대형 할인점에 적용될 경우 계산대를 통과하자마자 물건가격이 집계되어, 결제시간을 대폭 절약할 수 있는 장점이 있으며, 정보를 수정하거나 삭제할 수 있다.

하지만, 전파식별의 상술한 장점은 태그의 위치에 상관없이 신호에 대한 인식효율이 높아야 한다는 전제가 있다. 즉, 태그로부터 전송된 신호를 정확히 인식 하지 못한다면, 전파식별의 상술한 장점은 무용지물이 되는 것이다.

따라서, 전파식별 방식의 운영효율을 높이기 위해 다양한 연구가 진행되고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로, 태그의 발신호를 정확히 수신하여 태그가 포함한 정보를 판독 및 처리할 수 있고, 더 나아가 전파식별의 정보제공과 더불어 해당 태그가 부착된 물품의 위치를 정확히 파악하여 이들을 관리할 수 있는 신호 인식효율을 높인 전파식별시스템의 제공을 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

판독기와 다수의 태그로 구성된 전파식별시스템에 있어서,

상기 판독기는, 상기 태그와의 통신을 위해 신호를 발ㆍ수신하는 다수의 송신안테나 및 수신안테나를 갖추고;

다수의 상기 송신안테나가 상기 판독기의 동일한 신호를 각각 발신하도록 하고, 다수의 상기 수신안테나가 상기 태그의 동일한 신호를 각각 수신하도록 제어하는 송수신안테나 신호처리모듈;

을 더 포함하는 신호 인식효율을 높인 전파식별시스템이다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 상기 전파식별시스템에 있어서,

다수의 상기 송신안테나로부터 발신하는 동일한 신호를 시간차를 두어 발신하는 발신호 지연모듈을 더 포함하는 것이다.

상기 판독기가, 상기 태그와 상기 수신안테나까지의 거리를 추정할 수 있도록, 다수의 상기 수신안테나로 수신된 동일한 신호 별로 상기 신호의 세기를 측정하는 수신주파수세기 감지모듈을 더 포함하는 것이다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전파식별시스템의 일실시예의 모습을 도시한 블록도인바, 이를 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 전파식별시스템은 판독기(100)와 상기 판독기(100)와 통신하는 태그(11, 12)로 구성된다. 상기 판독기(100)는 신호를 발신하여 상기 태그(11, 12)가 수신할 수 있도록 하고, 상기 태그(11, 12)는 판독기(100)의 발신호에 대응하는 신호를 주어 상기 판독기(100)가 이를 수신하도록 한다.

이러한 과정을 수행하는 판독기(100)의 구성을 설명하면서 본 발명에 따른 상기 판독기(100)와 태그(11, 12) 간의 신호 흐름을 순차 설명한다.

신호처리모듈(110)은 검색한 물품이 갖는 태그를 확인하기 위해 상기 태그에 매칭된 신호를 발신하도록 제어하고, 태그로부터 신호가 수신되면 이를 판독한다.

기본주파수 발생모듈(120)은 상기 신호처리모듈(110)의 제어신호에 따라 상기 태그(11, 12)에 매칭된 신호를 발생시킨다.

송신주파수 처리모듈(130)은 상기 기본주파수 발생모듈(120)의 신호를 원거리로 전송하기 위해 상기 신호와 합성되는 전달신호로, 판독기(100)로부터 원격지에 위치한 상기 태그(11, 12)까지 상기 신호가 왕복하는데 충분한 에너지를 갖는다.

송수신안테나 신호처리모듈(140)은 송신안테나(150) 및 수신안테나(160)를 관리하면서 상기 신호를 포함하는 전달신호의 발수신을 제어한다. 한편, 본 발명에 따른 전파식별시스템의 경우, 상기 송신안테나(150) 및 수신안테나(160)를 각각 하나이상 둘 수 있다. 즉, 여러 대의 송신안테나(150)와 여러 대의 수신안테나(160)를 두어, 상기 신호를 포함한 전달신호가 다수의 송신안테나(150)로부터 전송되었다가 다수의 수신안테나(160)로 수신될 수 있도록 하는 것이다.

이때, 상기 송신안테나(150)의 경우, 동일한 신호를 동시에 전송하지 않고 발신호지연모듈(141)을 통해 시간차를 두어 발신한다. 이는 동일한 신호를 각기 다른 송신안테나(150)에서 동시에 전송할 경우, 상기 신호들 간의 간섭 및 충돌이 발생할 수 있기 때문이다.

따라서, 상기 신호를 포함한 전달신호를 다수의 송신안테나(150)로부터 전송하기 위해, 상기 발신호지연모듈(141)은 상기 송신주파수 처리모듈(130)로부터 전달된 신호를 포함한 전달신호를 저장하면서, 일정한 시간차로 여러번 발신한다.

상기 송신안테나(150)로부터 발신된 신호는 해당하는 태그(11, 12)에 전달된 후 되돌아와 상기 수신안테나(160)에 수신된다. 이때, 상기 수신안테나(160)로 수신된 동일한 다수의 신호는 하나의 신호만을 제외한 후 제거되어, 판독기(100)로 수신된 이후의 신호처리가 원활하도록 하는 것이 바람직하다.

수신주파수 처리모듈(170)은 상기 수신안테나(160)를 통해 수신된 신호를 받아 당해 신호에 포함된 전달신호를 분리ㆍ제거한다. 이렇게 분리된 신호는 상기 신호처리모듈로 재전송되어 해당 신호를 판독한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전피식별시스템은 다수의 발수신안테나(150, 160)를 두고 동일한 신호를 시간차를 두어 발신함으로서, 해당 태그(11, 12)가 상기 발신호를 감지하지 못하는 확률을 최소화하고, 상기 송신안테나(150, 160)로부터 발신한 신호에 에러가 발생하더라도 시간차를 두고 발신된 다른 신호를 태그가 감지할 수 있도록 하여, 판독기(100)와 태그(11, 12) 간의 통신성공률을 높이를 효과가 있다.

도 2는 본 발명에 따른 전파식별시스템의 실시모습을 도시한 도면인바, 이를 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 전파식별시스템은 각종 태그(11, 12, 13, 14)를 탑재한 물품을 보관하는 창고(A)에 적용 설치되어서, 상기 전파식별시스템을 통해 상기 물품의 유출입 및 보관 여부를 관리할 수 있도록 한 것으로, 상기 태그로의 신호 발수신은 창고(A) 내에 배치된 다수의 발수신안테나(21, 22, 23, 24, 25)를 통해 이루어진다.

즉, 본 발명에 따른 판독기(100)는 다양한 위치에 배치된 상기 발수신안테나(21, 22, 23, 24, 25)를 통해 일괄적으로 신호를 발신한다. 물론, 각각의 발신호는 일정한 시간차를 두고 발신되며, 시간차를 둔 신호의 발신은 하나의 송신안테나로부터 여러 번 이루어질 수도 있고, 도시한 다섯 곳의 송신안테나에서 각각 일 회씩 다섯 번의 신호가 시간차를 두고 발신할 수도 있다.

이렇게 발신한 신호가 임의의 한 태그(11)를 목적으로 한 것이라면, 창고(A) 내에서 상기 태그(11)의 존재를 확인하게 되고, 당해 태그(11)에 포함된 정보를 검색하여 확인할 수 있을 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 전파식별시스템의 다른 실시예의 모습을 도시한 블록도인 바, 이를 참조하여 설명한다.

계속해서, 본 발명에 따른 전파식별시스템은 발수신되는 신호의 인식효율을 높이기 위해 다수개의 발수신안테나(150, 160)로서 태그(11, 12)가 판독기(100')로부터 발신된 신호를 높은 성공률로 수신할 수 있고, 또한 상기 판독기(100')는 태그(11, 12)로부터의 신호 인식을 높일 수 있음은 앞서 설명한 바 있다. 하지만, 이에 한정하지 않고, 본 발명에 따른 전파식별시스템은 창고(A)에 저장된 물품에 대한 위치를 파악할 수도 있다.

이를 위해 본 발명에 따른 전파식별시스템은 수신주파수세기 감지모듈(180)을 더 포함할 수 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 발수신안테나(21, 22, 23, 24, 25)는 창고(A) 내 고정된 위치에 배치된다. 한편, 태그(11, 12, 13, 14)를 부착한 물품 또 한 창고(A) 내 고정된 위치에 보관된다. 따라서, 관리자가 창고(A) 내 물품관리를 위해 해당되는 물품을 검색하고자 할 경우, 당해 물품에 부착된 태그(11, 12, 13, 14)와 관련한 주파수의 신호를 모든 발수신안테나(21, 22, 23, 24, 25)로부터 발신하고, 해당 태그(11, 12, 13, 14)로부터 응답신호가 전송되기를 기다린다.

태그(11, 12, 13, 14)의 응답신호는 상기 발수신안테나(21, 22, 23, 24, 25) 모두를 통해 수신되며, 결과적으로 창고(A) 내 검색하고자 하는 물품의 존재여부를 확인할 수 있다. 한편, 상기 수신주파수세기 감지모듈(180)은 상기 발수신안테나(21, 22, 23, 24, 25)가 수신한 신호의 수신 세기를 확인하여 비교한다. 즉, 발수신안테나(21, 22, 23, 24, 25)가 각각 수신한 신호의 세기를 비교하여, 가장 큰 세기의 신호를 수신한 발수신안테나(21, 22, 23, 24, 25)를 확인한 후, 해당 물품의 위치를 추정할 수 있는 것이다.

물론, 상기 물품으로부터 발수신안테나(21, 22, 23, 24, 25)까지의 거리는 모두 다를 수 있으므로, 각각의 발수신안테나(21, 22, 23, 24, 25)가 수신한 신호의 세기 또한 모두 다를 수 있다. 결국, 신호의 세기를 이용해 당해 물품의 정확한 위치를 찾을 수 있게 된다. 일반적으로, 위치를 추적하는 연산방법으로 삼각기법이 적용될 수 있을 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 송신주파수 처리모듈의 다른 실시예 모습을 도시한 블록도인바, 이를 참조하여 설명한다.

송수신주파수 처리모듈(130')은 전술한 바와 같이, 상기 기본주파수 처리모듈(120)에서 발생한 신호를 태그(11, 12)에 전달하기 위한 전달신호를 생성하는 것 으로, 디지털코드 발생모듈(132)과 디지털주파수 발생모듈(131)을 통해 한정된 범위를 갖는 RF 규격을 확장시킬 수 있다.

즉, 아날로그 신호인 RF를 다양한 주파수로 하여 발신하기 위해서는 다수의 송신주파수 처리모듈(130)이 필요하나, 상기 디지털주파수 발생모듈(131)을 통해 하나의 송신주파수 처리모듈(130')이 다양한 주파수대의 전달신호를 생성하여 발송할 수 있게 되므로, 판독기(100)의 운영효율 및 생산효율을 높일 수 있다. 한편, 상기 디지털코드 발생모듈(132)은 상기 디지털주파수 발생모듈(131)을 제어하여 디지털주파수 발생모듈(131)이 적절한 주파수의 전달신호를 발생시킬 수 있도록 조작한다.

이상 상기와 같은 본 발명에 따르면, 송신안테나에서의 신호 발신에 시간차를 두어 태그의 인식률을 개선할 수 있고, 다수의 발수신안테나를 통한 판독기와 태그 간의 통신 성공률을 높일 수 있으며, 태그의 위치 또한 정확히 파악할 수 있어, 다수의 물품관리를 효율적으로 수행할 수 있다.

Claims

판독기와 다수의 태그로 구성된 전파식별시스템에 있어서,

상기 판독기는, 상기 태그와의 통신을 위해 신호를 발ㆍ수신하는 다수의 송신안테나 및 수신안테나를 갖추고,

상기 태그와 상기 수신안테나까지의 거리를 추정할 수 있도록, 다수의 상기 수신안테나로 수신된 동일한 신호 별로 상기 신호의 세기를 측정하는 수신주파수세기 감지모듈; 및

다수의 상기 송신안테나가 상기 판독기의 동일한 신호를 각각 발신하도록 하고, 다수의 상기 수신안테나가 상기 태그의 동일한 신호를 각각 수신하도록 제어하는 송수신안테나 신호처리모듈;

을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 인식효율을 높인 전파식별시스템.
제 1 항에 있어서,

다수의 상기 송신안테나로부터 발신하는 동일한 신호를 시간차를 두어 발신하는 발신호 지연모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 인식효율을 높인 전파식별시스템.
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