KR100884749B1 - Ｒｆｉｄ 리더들 간 충돌 회피 방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

RFID 리더들 간 충돌 회피 방법 및 그 장치가 개시된다. RFID 리더들을 최대 출력 레벨에 따라 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들로 분류하고, 이에 따라 제1 RFID 리더들을 위한 주파수 채널들과 제2 RFID 리더들을 위한 제2 주파수 채널들을 설정하고, 제1 RFID 리더들 각각을 위한 주파수 채널 배치 정보를 설정하고, 채널 홀딩 신호를 제1 주파수 채널들 각각에서 생성한 후, 제1 RFID 리더들 중 어느 하나로부터 주파수 채널의 사용 요청이나 반납 요청을 수신하는 경우 상기 요청과 관련된 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호의 생성을 중지하거나 생성한다. 이로써 제1 RFID 리더들을 위한 주파수 채널들을 제2 RFID 리더들이 사용하지 못하도록 하여 RFID 리더들 간 충돌을 방지한다. 또한 제1 RFID 리더들이 사용하기 위한 제1 주파수 채널들과 제2 RFID 리더들이 사용하기 위한 제2 주파수 채널들을 사용 빈도에 따라 그 개수의 비율을 제어한다. 이로써 효율적인 주파수 채널 관리가 가능하다.
RFID, 리더(Reader), 태그(Tag), 최적 주파수 채널 배치, 리더 충돌, 채널 그룹핑

Description

ＲＦＩＤ 러더들 간 충돌 회피 방법 및 그 장치{Method and apparatus for avoiding reader collision}
본 발명은 RFID 리더들 간 충돌을 회피하게 하고, 중요한 RFID 리더에게 주파수 채널 사용권을 우선 부여하는 RFID 리더들 간 충돌 회피 방법 및 그 장치가 개시된다.
RFID(Radio Frequency IDentification) 리더는 자신이 전송한 명령에 대한 RFID 태그의 응답을 수신함으로써 RFID 태그를 인식한다. 이때 근접한 거리에 위치하고 있는 RFID 리더들이 동일한 주파수를 이용하거나, 여러 RFID 리더가 동시에 하나의 태그에 명령을 전송하는 경우 서로 간섭을 일으킬 수 있는데 이를 RFID 리더 충돌(Reader collision), 또는 RFID 리더들 간 리더 충돌이라고 한다.
RFID 시장은 현재 급속히 발전하여 RFID 리더와 RFID 태그 등은 여러 분야에 활용되고 있으며, 향후 RFID 시장이 활성화되어 많은 RFID 리더가 제한된 공간에서 사용될 경우 RFID 리더 충돌 문제로 인하여 RFID 태그를 부착한 물건이 RFID 리더를 통과하여도 인식되지 못한다면 매우 심각한 문제이다.
2005년 4월 28일 미국의 특허 출원 공개에 의해 공개된 공개번호 US2005/0088284 A1에 기재된 발명인 "Method and system of using a RFID reader network to provide a large operating area"(이하 '기존 발명'이라 한다.)에서는 이러한 RFID 리더들 간 충돌 회피를 위하여 "Listen Before Talk" 방법으로 모든 RFID 리더가 동기화하여 동시에 듣고(Listen), 통신하는 것(Talk)을 제시하고 있다. 기존 발명의 "Listen Before Talk" 방법은 RFID 리더가 RFID 태그를 읽기 전에 우선 랜덤으로 선택된 주파수 채널을 근처의 RFID 리더가 사용하는지 확인한다.(Listen) 그리고 그 주파수 채널의 상태가 Idle 이면 RFID 태그를 읽고(Talk), Idle이 아니면 다른 주파수 채널을 다시 임의로(random) 선택하여 반복한다. 모든 주파수 채널이 사용 중이면 다음 사이클에서 반복한다.
기존 발명은 안테나와 같은 공중선 인터페이스를 통하여 모든 리더를 동기화 시키는데 만약 동기화 기능이 없는 이동식 RFID 리더(Mobile reader)나 휴대용 RFID 리더(Handheld reader) 등이 별개로 사용될 경우 이를 동기화하여 함께 사용하기 어렵다. 또한 좁은 공간에서 집중적으로 RFID 리더들이 사용될 경우 중요한 RFID 리더에게 주파수 채널 우선 사용권을 부여하기 어렵다.
또한 기존 발명은 RFID 리더는 무선으로 이웃하는 RFID 리더가 사용하는 채널을 확인하므로 이웃 RFID 리더의 주파수 채널 사용 여부 파악의 정확성이 떨어진다.
결국 RFID 리더들을 종류별로 분류하여 각 종류별 RFID 리더들이 사용하기 위한 주파수 채널을 설정하고, 다른 종류의 RFID 리더들이 그 설정된 주파수 채널을 사용하려고 하는 것을 방지하는 것이 필요하다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는, 출력에 따라 분류된 RFID 리더들 간 충돌을 회피하게 하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 출력에 따라 분류된 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들 별로 할당된 주파수 채널들의 개수의 비를 제어하는 방법을 제공함에 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 출력에 따라 분류된 RFID 리더들 간 충돌을 회피하게 하는 방법의 일 실시예는, RFID 태그와 제한된 주파수 채널들을 통하여 통신하는 RFID 리더들 간 충돌을 회피하게 하는 장치에 의한 RFID 리더들 간 충돌 회피 방법에 있어서, 상기 RFID 리더들을 최대 출력 레벨에 따라 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들로 분류하고, 상기 제1 RFID 리더들이 사용하기 위한 제1 주파수 채널들과 상기 제2 RFID 리더들이 사용하기 위한 제2 주파수 채널들을 설정하는 단계; 상기 제1 RFID 리더들 각각에 상기 제1 주파수 채널들 중 적어도 하나의 가용 주파수 채널을 할당한 주파수 채널 배치 정보를 설정하는 단계; 상기 제2 RFID 리더들의 사용을 제한하기 위한 신호인 채널 홀딩 신호를 상기 제1 주파수 채널들 각각에서 생성하는 단계; 상기 제1 RFID 리더들 중 어느 하나로부터 주파수 채널의 사용 요청을 수신하는 경우 상기 주파수 채널 배치 정보에 기초하여 선택한 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호의 생성을 중지하는 오프(off) 단 계; 및 상기 제1 RFID 리더들 중 어느 하나로부터 주파수 채널의 반납 요청을 수신하는 경우 상기 반납 요청된 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호를 생성하는 온(on) 단계;를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 출력에 따라 분류된 RFID 리더들 간 충돌을 회피하게 하는 장치의 일 실시예는, RFID 태그와 제한된 주파수 채널들을 통하여 통신하는 RFID 리더들 간 충돌을 회피하게 하는 장치에 있어서, RFID 리더들을 최대 출력 레벨에 따라 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들로 분류하고, 상기 제1 RFID 리더들이 사용하기 위한 제1 주파수 채널들과 상기 제2 RFID 리더들이 사용하기 위한 제2 주파수 채널들을 설정하고, 상기 제1 RFID 리더들 각각에 상기 제1 주파수 채널들 중 적어도 하나의 가용 주파수 채널을 할당한 주파수 채널 배치 정보를 설정하는 운영 정보부; 상기 제1 RFID 리더들 중 어느 하나로부터 주파수 채널의 사용 요청을 수신하는 경우 상기 주파수 채널 배치 정보에 기초하여 선택한 주파수 채널에서 상기 채널 홀딩 신호의 생성을 중지시키기 위한 오프 제어 신호를 송신하는 오프 제어부; 및 상기 제1 RFID 리더들 중 어느 하나로부터 주파수 채널의 반납 요청을 수신하는 경우 상기 반납 요청된 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호를 생성시키기 위한 온 제어 신호를 송신하는 온 제어부;를 포함하는 채널 제어부; 및 상기 주파수 채널 배치 정보가 생성되면 채널 홀딩 신호를 상기 제1 주파수 채널들 각각에서 생성하고, 상기 채널 제어부로부터 수신된 제어 신호에 기초하여 채널 홀딩 신호의 생성을 중지하거나 생성하는 채널 홀딩부;를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 출력에 따라 분류된 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들 별로 할당된 주파수 채널들의 개수의 비를 제어하는 방법의 일 실시예는, RFID 태그와 제한된 주파수 채널들을 통하여 통신하는 RFID 리더들 간 충돌을 회피하게 하는 장치에서 상기 RFID 리더들을 최대 출력 레벨에 따라 분류한 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들이 각각 사용하기 위한 제1 주파수 채널들의 개수와 제2 주파수 채널들의 개수의 비를 제어하는 방법에 있어서, 상기 제1 주파수 채널들의 개수과 상기 제2 주파수 채널들의 개수의 비를 포함하는 초기 파라미터 값들을 설정하는 초기화 단계; 및 상기 제1 주파수 채널들의 개수에 대한 상기 제1 RFID 리더들에 의하여 실제 사용되고 있는 주파수 채널들의 개수의 비율인 제1 주파수 채널들의 사용 비율과 상기 제2 주파수 채널들의 개수에 대한 상기 제2 RFID 리더들에 의하여 실제 사용되고 있는 주파수 채널들의 개수의 비율인 제2 주파수 채널들의 사용 비율에 기초하여 상기 제1 주파수 채널들과 상기 제2 주파수 채널들의 개수를 조절하는 단계;를 포함한다.
이로써, 제1 RFID 리더들을 위한 주파수 채널을 제2 RFID 리더들이 사용하지 못하도록 하여 RFID 리더들 간 충돌을 방지하고, 효율적인 주파수 채널 관리가 가능하다.
본 발명에 따르면 채널 홀딩 신호를 사용하여 중요한 제1 RFID 리더들에게 우선적으로 주파수 채널을 할당할 수 있고 제2 RFID 리더들과 제1 RFID 리더들, 특히 모바일/휴대용 RFID 리더들과 일반형 RFID 리더들을 위한 주파수 채널들의 개수 의 비를 제어할 수 있다.
즉 제1 RFID 리더가 해당 주파수 채널을 사용하지 않을 때는 채널 홀딩부는 해당 채널에서 채널 홀딩 신호를 생성하여 그 채널을 홀딩(Holding) 하기 때문에 제2 RFID 리더가 임의로 사용할 수 없을 뿐만 아니라 중요한 용도로 사용되는 제1 RFID 리더가 주파수 채널 사용을 요구할 때 채널 제어부는 우선적으로 그 제1 RFID 리더에게 주파수 채널을 사용을 허락하여 그 주파수 채널을 할당해 줄 수 있다.
그리고 본 발명에 따르면 제1 RFID 리더들을 위한 주파수 채널들과 제2 RFID 리더들을 위한 주파수 채널들을 분리하고 그룹핑하여 사용하므로, 제1 RFID 리더의 출력이 이동식/휴대용 RFID 리더와 같은 제2 RFID 리더에 미치는 간섭을 줄일 수 있다.
또한 기존 발명이 주파수 채널을 랜덤으로 할당하여 RFID 리더들 간의 충돌을 최소화하기 어려우나, 본 발명에 따르면 제1 RFID 리더들 간의 간섭을 최소화하도록 최대한 멀리 떨어진 주파수 채널이 근접하는 제1 RFID 리더에 할당되도록, 주파수 채널 배치 정보를 활용하여 일반형 RFID 리더와 같은 제1 RFID 리더들의 요구에 따라 주파수 채널을 할당하여 주는 방식을 사용할 수 있으므로, 제1 RFID 리더들 간의 충돌을 기존 발명에 비해 더 줄일 수 있다.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 출력에 따라 분류된 RFID 리더들 간 충돌을 회피하게 하는 방법 및 장치, 출력에 따라 분류된 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들 별로 할당된 주파수 채널들의 비 율을 제어하는 방법에 대해 상세히 설명한다. 가능한 한 참조 번호들은 같거나 유사한 부분들을 참조하는 경우 명세서나 도면을 통하여 동일하게 기재하였다.
도 1a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치가 RFID 리더들과 유무선으로 연결되어 구현된 모습을 도시한 도면이다.
도 1a를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치는 채널 제어부(110)와 채널 홀딩부(120)를 포함한다. 그리고 그 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치는 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)과 유선으로 연결되어 있고, 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)과는 안테나와 같은 공중선 인터페이스를 통하여 무선으로 연결되어 있다. 채널 제어부(110)는 RFID 리더들의 최대 출력 레벨에 따라 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)과 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)을 분류한다. 채널 제어부(110)는 채널 홀딩부(120)를 이용하여 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)이 사용하기 위한 주파수 채널들을 할당하고, 제2 RFID 리더들이 사용하기 위한 주파수 채널들을 제어한다. 채널 홀딩부(120)는 정하여진 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호의 출력을 ON/OFF 하여 주파수 채널을 홀드(Hold) 또는 릴리즈(Release)한다.
도 1처럼 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)을 채널 제어부(110)와 유선으로 연결함으로 인하여 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154) 각각은 채널 제어부(110)의 후술하는 주파수 채널 배치 정보를 활용하여 기존 발명과 달리 자신과 이웃하는 제1 RFID 리더가 사용하는 주파수 채널을 정확히 파악할 수 있다.
여기서 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)은 자신의 위치가 고정되어 있 는 RFID 리더인 일반형 RFID 리더인 경우를 예로 들어 설명한다. 일반형 RFID 리더는 포탈이나 컨베이어 등에서 지지대에 고정되어 사용되는 RFID 리더를 의미한다. 이러한 일반형 RFID 리더는 PC와 TCP(Transmission Control Protocol)/IP(Internet Protocol) 인터페이스를 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다. 즉 채널 제어부(110)가 컴퓨터와 같은 장치로 구현되는 경우 이 채널 제어부(110)와 도 1a에 도시된 유선을 따라 데이터를 주고 받을 수 있고, 전원도 주변으로부터 직접 공급받아 사용할 수 있는 장치이다.
여기서 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)은 휴대폰 등과 같은 이동성 장치에 부착 또는 삽입된 이동식(mobile)/휴대용(hadheld) RFID 리더인 경우를 예로 들어 설명한다. 이동식/휴대용 RFID 리더에 해당하는 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)은 채널 제어부(110)와 직접 연결되기는 어렵고, 무선으로 RFID 리더간 충돌 회피 장치, 그 중에서도 채널 홀딩부(120)와 연결되어 신호를 주고 받을 수 있다. 또한 이 이동식/휴대용 RFID 리더는 자신에 부착된 스크린으로 그 데이터 송수신 결과 및 상태를 알려줄 수 있고, 전원 공급을 내장한 배터리 수명 때문에 일반형 RFID 리더들보다 낮은 출력을 사용하는 것이 바람직하다.
채널 제어부(110)와 채널 홀딩부(120)의 동작을 간단히 살펴보면 다음과 같다.
채널 제어부(110)는 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)이 사용하기 위한 제1 주파수 채널들과 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)이 사용하기 위한 제2 주파수 채널들을 설정한다.
이 경우 채널 홀딩부(120)는 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)의 사용을 제한하기 위한 신호인 채널 홀딩 신호를 제1 주파수 채널들 각각에서 생성한다.
이후에 채널 제어부(110)는 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)의 주파수 채널의 사용 요청이나 반납 요청을 수신하고 이에 대한 허가를 하여 실제로 그 요청을 한 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)이 새로운 주파수 채널을 사용토록 하거나, 사용 중인 주파수 채널을 반납할 수 있도록 한다. 여기서 RFID 리더가 주파수 채널을 '반납'한다고 함은, 그 RFID 리더가 그 주파수 채널의 사용을 중지하는 것뿐만이 아니라, 그 주파수 채널을 홀딩하였던 경우 - 즉 그 주파수 채널을 자신이 사용하기 위하여 다른 RFID 리더들이 사용하지 못하도록 그 주파수 채널에서 더미 시그널과 같은 신호를 송신하고 있었던 경우 - 그 홀딩 상태를 해제한다는 것을 의미한다.
그리고 채널 제어부(110)는 상기 사용 요청이나 반납 요청에 기초하여 사용 요청이나 반납 요청에 관한 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호의 생성을 중지시키기 위한 오프 제어 신호를 채널 홀딩부(120)에 송신하거나, 그 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호를 생성시키기 위한 온 제어 신호를 홀딩부(120)에 지시한다.
채널 홀딩 신호은 더미 시그널(dummy signal)일 수 있다. 이러한 채널 홀딩 신호가 하나의 주파수 채널에서 생성되는 경우 다른 RFID 리더들이 그 생성된 채널 홀딩 신호를 수신하여 그 주파수 채널이 사용 중이거나 홀딩 중임을 인식하게 된다. 이 경우 다른 RFID 리더들은 특히 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)은 그 채널 홀딩 신호가 생성된 주파수 채널을 사용하려고 하지 않고, 다른 주파수 채 널을 사용하려고 할 것이므로, 이를 통하여 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)이 채널 홀딩 신호가 생성된 주파수 채널의 사용을 하지 못하도록 한다.
채널 홀딩부(120)는 채널 제어부(110)의 이러한 오프 제어 신호나 온 제어 신호를 수신하여 이 수신된 제어 신호에 기초하여 사용 요청이나 반납 요청에 관한 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호를 생성 중지 또는 생성하게 된다.
채널 홀딩부(120)는 안테나와 같은 공중선 인터페이스를 통하여 채널 홀딩 신호를 점멸하게 되며, 이러한 채널 홀딩 신호는 모든 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)이 수신할 수 있다.
도 1b는 도 1a에 도시된 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 1b를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치에 포함된 채널 제어부(110)와 채널 홀딩부(120)의 구성을 나타내고 있다.
채널 제어부(110)는 운영 정보부(111), 오프 제어부(112), 온 제어부(113), 주파수 채널 배치 정보 업데이트부(115)를 포함한다.
운영 정보부(111)는 RFID 리더들(151, 152, 153, 154, 161, 162, 163, 164)을 최대 출력 레벨에 따라 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)과 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)로 분류하고, 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)이 사용하기 위한 주파수 채널과 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)이 사용하기 위한 주파수 채널을 설정한다. 이후 제1 RFID 리더들(151, 152 ,153, 154) 각각에 대하 여 그 제1 RFID 리더가 주파수 채널을 사용하여야 할 경우 사용 가능한 채널들의 집합인 적어도 하나의 가용 주파수 채널을 제1 주파수 채널들 중에서 할당한 주파수 채널 배치 정보를 설정한다.
이러한 주파수 채널 배치 정보는 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154) 간의 충돌, 즉 간섭을 최소화하도록 서로 최대한 멀리 떨어진 주파수 채널들이 가장 근접하는 제1 RFID 리더들에 할당되도록 하는 주파수 채널 할당 계획을 반영하여 생성된다.
이러한 주파수 채널 배치 정보를 이용하여 채널 제어부(110)가 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)의 주파수 채널 사용을 제어함으로써 제1 RFID 리더들 간 간섭을 최소화할 수 있다.
이 주파수 채널 배치 정보를 설정하기 위해서는 처음 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)의 설치 위치를 설정하고, 다음으로 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154) 각각에 제1 주파수 채널들 중 적어도 하나의 가용 주파수 채널을 할당하는 과정이 필요하다. 이러한 주파수 채널 배치 정보는 운영 정보부(111)에 저장되어 추후 오프 제어부(112)나 온 제어부(113) 등에서 이를 활용하게 된다.
온/오프 제어부(114)는 오프 제어부(112)와 온 제어부(113)를 함께 지칭하는 것으로 이렇게 온/오프 제어부(114)를 표시하는 것은 오프 제어부(112), 온 제어부(113)가 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치 내에서 실제 장치나 시스템의 일부로서 구현되는 경우 물리적으로 하나의 엔터티(entity)로 이루어질 수 있음을 보여주기 위함이다.
오프 제어부(112)는 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154) 중 어느 하나 - 예를 들면 제1 RFID 리더 c(153) - 로부터 주파수 채널의 사용 요청을 수신하는 경우 주파수 채널 배치 정보에 기초하여 제1 RFID 리더 c(153)에 할당된 가용 주파수 채널들 중 중 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)에 의하여 사용되고 있지 않은 하나의 미사용 주파수 채널을 선택하여 선택한 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호의 생성을 중지시키기 위한 오프 제어 신호를 채널 홀딩부(120)에 송신한다.
온 제어부(113)는 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154) 중 어느 하나 - 예를 들면 제1 RFID 리더 c(153) - 로부터 주파수 채널의 반납 요청을 수신하는 경우 반납 요청된 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호를 생성시키기 위한 온 제어 신호를 채널 홀딩부(120)에 송신한다.
주파수 채널 배치 정보 업데이트부(115)는 채널 제어부(110)에서 제1 RFID 리더로부터 사용 요청을 수신하여 그 제1 RFID 리더에게 하나의 주파수 채널을 사용 허락하는 경우 그 주파수 채널이 사용됨을 반영하여 주파수 채널 배치 정보를 업데이트하거나, 제1 RFID 리더로부터 반납 요청을 수신하는 경우 반납 요청된 주파수 채널이 사용되지 않음을 반영하여 주파수 채널 배치 정보를 업데이트한다.
즉 만일 제1 RFID 리더의 주파수 채널 사용 요청에 따라 어떤 주파수 채널이 미사용 상태에서 사용 상태로 변경되는 경우, 제1 RFID 리더들의 일부에 그 주파수 채널이 할당되어 있다면 그 일부의 제1 RFID 리더들이 그 주파수 채널을 사용하지 못하도록 그 할당 정보를 삭제할 수 있다. 또 다른 방법으로 삭제 대신에 초기의 주파수 채널 배치 정보를 그대로 두고, 그 주파수 채널을 할당받았던 제1 RFID 리 더들에 대한 주파수 채널 배치 정보 부분에서 그 주파수 채널을 사용할 수 없다는 정보 - 예를 들면 플래그 - 를 부가할 수 있다.
마찬가지로 만일 제1 RFID 리더의 주파수 채널 반납 요청에 따라 어떤 주파수 채널이 사용 상태에서 미사용 상태로 변경되는 경우, 제1 RFID 리더들의 일부가 그 주파수 채널을 할당받을 수 있는 권한이 있다면(이는 초기의 주파수 채널 배치 정보에 의해 알 수 있다), 그 일부의 제1 RFID 리더들이 그 주파수 채널을 사용할 수 있는 상태를 만들기 위해 그 일부의 제1 RFID 리더들에 대해 그 주파수 채널을 다시 할당하여 줄 수 있다. 또 다른 방법으로 이러한 재할당 대신에 초기의 주파수 채널 배치 정보를 그대로 두고, 그 초기의 주파수 채널 배치 정보 중에서 일부의 제1 RFID 리더들에 대한 주파수 채널 배치 정보에서 그 일부의 제1 RFID 리더들이 그 주파수 채널을 사용할 수 있다는 정보 - 예를 들면 플래그 - 를 부가할 수 있다.
채널 홀딩부(120)는 수신부(121), 점멸 실행부(122), 보고부(123)을 포함한다.
수신부(121)는 채널 홀딩 신호의 생성을 중지시키기 위한 오프 제어 신호, 또는 채널 홀딩 신호를 생성시키기 위한 온 제어 신호를 오프 제어부(112)나 온 제어부(113)로부터 수신한다.
점멸 실행부(122)는 수신부(121)에서 수신된 제어 신호에 기초하여 채널 홀딩 신호의 생성 중지나 생성을 실행한다. 즉 채널 홀딩 신호의 온/오프(on/off)를 담당한다. 생성되는 채널 홀딩 신호는 안테나를 통해 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)이 수신할 수 있다.
보고부(123)는 점멸 실행부(122)의 생성 중지 또는 생성의 실행 결과를 채널 제어부(110)에 보고한다. 그 보고는 어떤 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호가 생성되었다거나 생성이 중지되었다는 내용을 포함하는 메시지 송신의 형식으로 이루어질 수 있을 것이다.
도 1c는 도 1b에 도시된 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치의 구성 요소 중 오프 제어부(112)를 상세히 도시한 도면이다.
도 1c를 참조하면, 오프 제어부(112)는 탐색부(112a), 사용 허가부(112b), 오프 결정부(112c)를 포함한다.
탐색부(112a)는 제1 RFID 리더들 중 하나로부터 주파수 채널의 사용 요청을 수신하는 경우 주파수 채널 배치 정보에 기초하여 사용 요청한 제1 RFID 리더에게 할당된 적어도 하나의 가용 주파수 채널 중에서 사용되고 있지 않은 주파수 채널을 탐색한다. 만일 사용 요청한 제1 RFID 리더에게 할당된 적어도 하나의 가용 주파수 채널 중 미사용 주파수 채널이 존재하지 않으면 탐색부(112a)는 미사용 주파수 채널의 탐색을 반복한다.
사용 허가부(113b)는 사용 요청한 제1 RFID 리더에게 선택된 미사용 주파수 채널의 사용할 수 있도록 사용 허락 메시지를 송신한다. 사용 요청한 제1 RFID는 이 사용 허락 메시지를 수신하는 경우 그 선택된 미사용 주파수 채널에서 더미 시그널 등을 송신하여 채널을 홀딩한다.
이러한 채널 홀딩이 사용 요청한 제1 RFID 리더에 의해 이루어짐으로써 채널 홀딩부(120)는 그 선택된 미사용 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호를 계속 유지하고 있을 필요가 없게 된다. 즉 채널 홀딩부(120)에서의 채널 홀딩 신호가 없이도, 사용 요청한 제1 RFID 리더의 더미 시그널 등에 의해 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)이 그 선택된 미사용 주파수 채널을 사용할 수 없게 되는 것이다.
따라서 오프 결정부(112c)는 선택된 미사용 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호의 생성을 중지시키기 위한 오프 제어 신호를 송신한다.
여기에서 주파수 채널 배치 정보 업데이트부(115)는 운영 정보부(111)에 접근하여 선택된 미사용 주파수 채널이 사용됨을 반영하여 주파수 채널 배치 정보를 업데이트 한다. 즉 주파수 채널 배치 정보를 동적으로 재구성하거나 플래그 정보를 변경하여 주파수 채널 배치 정보를 업데이트한다. 이러한 업데이트 작업의 수행 시기는 사용자에 의하여 정책적으로 자유롭게 정의할 수 있고, 도 1c에서는 사용 허가 메시지 송신 이후에 주파수 채널 배치 정보 업데이트부(115)의 작업을 수행하는 것을 도시하였다.
도 1d는 도 1b에 도시된 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치의 구성 요소 중 온 제어부(113)를 상세히 도시한 도면이다.
도 1d를 참조하면, 온 제어부(113)는 온 결정부(113a), 반납 허가부(113b) 를 포함한다.
온 결정부(113a)는 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154) 중 어느 하나로부터 주파수 채널의 반납 요청을 수신하는 경우 반납 요청된 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호를 생성시키기 위한 온 제어 신호를 송신한다.
이러한 온 제어 신호는 채널 홀딩부(120)가 수신하여 채널 홀딩부(120)가 이 온 제어 신호에 기초하여 채널 홀딩 신호를 생성하고 이 생성하였다는 것을 알리는 보고를 다시 온 제어부(113)의 반납 허가부(113b)에 전달한다.
이렇게 주파수 채널의 반납 요청 후 바로 반납 요청된 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호를 생성함으로써, 결국은 주파수 채널의 반납 요청시부터 주파수 채널의 반납이 실제 이루어지기까지 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164) 중의 어느 하나가 이 주파수 채널을 사용하려고 할 때 상기 생성된 채널 홀딩 신호를 통해 그 사용을 방지할 수 있다. 또한 주파수 채널의 반납이 이루어진 이후에도 채널 홀딩 신호는 지속되므로 마찬가지로 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)은 그 반납된 주파수 채널을 사용할 수 없게 된다. 따라서 반납 요청된 주파수 채널은 추후 사용 요청을 하는 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154) 중 어느 하나를 위해 남겨지는 것이다.
반납 허가부(113b)는 상기 보고를 수신하는 경우 반납 요청한 제1 RFID 리더에게 반납 요청된 주파수 채널을 반납할 수 있도록 반납 허락 메시지를 송신한다. 반납 요청한 제1 RFID 리더는 이 반납 허락 메시지를 수신하는 경우 반납 요청된 주파수 채널을 반납하게 된다. 즉 그 반납 요청된 주파수 채널의 사용을 중지하거나 그 주파수 채널의 채널 홀딩 상태를 해제하게 된다.
여기에서 주파수 채널 배치 정보 업데이트부(115)는 운영 정보부(111)에 접근하여 반납 요청된 주파수 채널이 사용되지 않음을 반영하여 주파수 채널 배치 정보를 업데이트 한다. 즉 주파수 채널 배치 정보를 동적으로 재구성하거나 플래그 정보를 변경하여 주파수 채널 배치 정보를 업데이트한다. 이러한 업데이트 작업의 수행 시기는 사용자에 의하여 정책적으로 자유롭게 정의할 수 있고, 도 1d에서는 반납 허가 메시지 송신 과정이나 그 이후에 주파수 채널 배치 정보 업데이트부(115)의 작업을 수행하는 것을 도시하였다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 RFID 리더들 간 충돌 회피를 위한 채널 그룹핑(Grouping)을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, RFID 리더들(151, 152, 153, 154, 161, 162, 163, 164) 간의 간섭을 줄이기 위하여 가로축에 도시된 전체 주파수 채널들에서 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)이 사용하기 위한 제1 주파수 채널들과 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)이 사용하기 위한 제2 주파수 채널들을 그룹핑하여 전체 주파수 채널들을 제1 주파수 채널들과 제2 주파수 채널들로 분리한다.
여기서 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)은 일반형 RFID 리더들로서, 일반형 RFID 리더들은 RFID 태그를 읽어야 하는 거리가 멀기 때문에 강한 출력을 사용한다. 그리고 여기서 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)은 이동식/휴대용 RFID 리더들로서, 이동식/휴대용 RFID 리더들은 RFID 태그에 근접하여 사용할 수 있으므로 필요한 만큼만 출력을 사용하면 된다. 그러므로 굳이 이동식/휴대용 RFID 리더들은 RFID 리더들 간 간섭을 많이 일으키도록 또는 배터리 수명을 단축시켜가면서까지 일반형 RFID 리더들과 동일한 출력을 사용할 필요가 없으므로, 이동식/휴대용 RFID 리더들, 즉 제2 RFID 리더들(161, 162 ,163, 164)은 일반형 RFID 리더들, 즉 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)에 비해 출력을 더 약하게 설정하 는 것이다.
따라서 도 2는 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)의 개별 출력인 P1은 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)의 개별 출력인 P2에 비하여 더 큰 것을 나타내고 있다.
그리고 제1 주파수 채널들 중 제2 주파수 채널들에 첫 번째로 인접한 주파수 채널을 제1 인접 주파수 채널이라고 하면, 제1 인접 주파수 채널(210)을 주파수 채널 배치 정보에 기초하여 사용 가능한 제1 RFID 리더들은 가변 감쇄기(variable attenuator)를 포함하여 제1 인접 주파수 채널을 사용시 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)의 최대 출력인 P2을 발생시킨다.
그리고 제1 주파수 채널들 중 제2 주파수 채널들에 두 번째로 인접한 주파수 채널을 제2 인접 주파수 채널이라고 하면, 제2 인접 주파수 채널(220)을 주파수 채널 배치 정보에 기초하여 사용 가능한 제1 RFID 리더들은 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)의 최대 출력 P2 와 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)의 최대 출력 P1 의 중간값의 최대 출력 Pt를 발생시킨다.
이렇게 제1 및 제2 인접 주파수 채널을 사용하는 제1 RFID 리더들의 출력을 조절하게 되는 과정의 일례는 다음과 같다. RFID 리더들 간 충돌 회피 장치 내의 채널 제어부(110)에서 제1 RFID 리더들에 속하는 RFID 리더로부터 사용 요청을 수신한다. 이에 따라 채널 채어부(110)가 그 RFID 리더에게 제1 또는 제2 인접 주파 수 채널의 사용을 허락하는 경우, 사용 허락 메시지를 그 RFID 리더에 송신하면서, 그 RFID 리더의 최대 출력을 P2 또는 Pt로 조절할 것을 지시하는 메시지를 송신하게 된다. 이 출력을 조절할 것을 지시하는 메시지를 수신한 그 RFID 리더는 자신 내부에 포함된 가변 감쇄기를 통하여 자신의 최대 출력을 그 수신한 메시지에 따라 조절하는 것이다.
근접하는 주파수 채널들(205, 210, 220) 간에는 그 주파수 채널들을 사용하는 RFID 리더들 간 간섭, 즉 충돌이 발생할 가능성이 높으므로, 이러한 근접 주파수 채널들(205, 210, 220) 중 제2 주파수 채널들에 해당하는 하나의 주파수 채널(205)을 제2 RFID 리더 d(164)가 사용하고, 제1 인접 주파수 채널을 제1 RFID 리더 a(151)가 사용하고, 제2 인접 주파수 채널을 제1 RFID 리더 b(152)가 사용하는 경우 제1 RFID 리더 a(151)의 출력을 P2만큼, 그리고 제1 RFID 리더 b(152)의 출력을 Pt만큼으로 작게 함으로써 제2 RFID 리더 d(164)에 대한 제1 RFID 리더 a(151)나 제1 RFID 리더 b(152)의 출력으로 인한 간섭 정도를 줄일 수 있다.
참고로 가변 감쇄기는 RFID 리더에 장착되어 그 출력의 세기를 조절할 수 있는 구성 요소이다.
도 3a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 1에 도시된 상기 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치에서의 RFID 리더들 간 충돌 회피 방법의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 3a의 각 단계는 도 1에 도시된 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치의 채널 제 어부(110)나 채널 홀딩부(120), 또는 양 구성 요소의 조합을 통하여 수행될 수 있다. 참고로 도 3에 도시된 RFID 리더들 간 충돌 회피 방법에 대한 설명에서 기술되지 않은 용어나 내용에 대하여는 도 1에 도시된 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치에 대한 설명을 참조하기로 한다.
제310 단계에서는 RFID 리더들(151, 152, 153, 154, 161, 162, 163, 164)을 최대 출력 레벨에 따라 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)과 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)로 분류하고, 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)이 사용하기 위한 제1 주파수 채널들과 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)이 사용하기 위한 제2 주파수 채널들을 설정한다.
이후 제320 단계에서는 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154) 각각에 제1 주파수 채널들 중 적어도 하나의 가용 주파수 채널을 할당하 주파수 채널 배치 정보를 설정한다.
이러한 설정이 완료되면, 제330 단계에서는 제1 주파수 채널들 각각에서 채널 홀딩 신호를 생성한다. 즉, 제1 주파수 채널들 각각에서 채널 홀딩 신호를 생성하여 해당 주파수 채널을 홀딩하고, 제2 주파수 채널들 각각에서 채널 홀딩 신호를 생성 중지하거나 생성하지 않고 오프 상태를 유지하여 해당 주파수 채널을 릴리즈(Release)한다.
그리도 제340 단계에서는 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154) 중 어느 하나로부터 주파수 채널에 관한 요청을 수신하는 경우 그 수신된 요청이 사용 요청인지 반납 요청인지 판단한다. 즉 제1 RFID 리더로부터의 요청이 주파수 채널을 사용 하길 원한다는 주파수 채널의 사용 요청인지 아니면 사용 중인 주파수 채널을 사용 중지하길 원한다거나 채널 홀딩 상태를 해제하길 원한다는 주파수 채널의 반납 요청인지를 구별한다.
만일 주파수 채널의 사용 요청을 수신한 경우, 제350 단계에서는 주파수 채널 배치 정보에 기초하여 선택한 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호의 생성을 중지한다. 이는 앞에서 언급한 채널 제어부(110)가 오프 제어 신호를 송신하고 채널 홀딩부(120)가 온 제어 신호 수신에 기초하여 채널 홀딩 신호의 생성을 중지함에 의해 이루어진다.
주파수 채널의 반납 요청을 수신한 경우, 제360 단계에서는 반납 요청된 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호를 생성한다. 이는 앞에서 언급한 채널 제어부(110)가 온 제어 신호를 송신하고 채널 홀딩부(120)가 온 제어 신호 수신에 기초하여 채널 홀딩 신호를 생성함에 의해 이루어진다.
도 3b는 도 3a에 도시된 RFID 리더들 간 충돌 회피 방법의 구성 단계 중 오프 단계(S350)의 상세한 흐름을 도시한 흐름도이다.
먼저 제361 단계에서는 주파수 채널의 사용 요청을 수신하는 경우 주파수 채널 배치 정보에 기초하여 사용 요청한 제1 RFID 리더에게 할당된 적어도 하나의 가용 주파수 채널 중 미사용 주파수 채널을 탐색한다.
만일 이 과정에서 미사용 주파수 채널이 존재하지 않으면 제352 단계에 의해 상기 미사용 주파수 채널의 탐색을 반복한다.
미사용 주파수 채널을 발견하는 경우 제353 단계에서는 사용 요청한 제1 RFID 리더에게 상기 탐색의 결과 중에서 하나의 미사용 주파수 채널을 선택하여 선택한 미사용 주파수 채널을 사용할 수 있도록 사용 허락 메시지를 송신한다.
그리고 제354 단계에서는 선택된 미사용 주파수 채널이 사용됨을 반영하여 주파수 채널 배치 정보를 업데이트 한다. 이러한 업데이트는 사용자의 정책에 따라 업데이트 시점이 변동될 수 있음을 주의한다. 따라서 후술하는 355단계 이후에서 업데이트가 발생할 수도 있는 것이다.
제355 단계에서는 선택된 미사용 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호의 생성의 중지를 실행한다.
이로써 오프 단계(S350)가 이루어지고, 사용 요청한 제1 RFID 리더가 사용하게 될 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호의 생성은 중지된다.
도 3c는 도 3a에 도시된 RFID 리더들 간 충돌 회피 방법의 구성 단계 중 온 단계(S360)의 상세한 흐름을 도시한 흐름도이다.
제361 단계에서는 주파수 채널의 반납 요청을 제1 RFID 리더로부터 수신하는 경우 반납 요청된 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호를 바로 생성한다.
제362 단계에서는 반납 요청한 제1 RFID 리더에게 반납 요청된 주파수 채널을 반납할 수 있도록 반납 허락 메시지를 송신한다.
그리고 제363 단계에서는 반납 요청된 주파수 채널이 사용되지 않음을 반영하여 주파수 채널 배치 정보를 업데이트한다.
이로써 온 단계(S360)가 이루어지고, 반납 요청한 제1 RFID 리더가 반납하게 될 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호가 생성된다.
도 4a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 출력에 따라 분류된 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들 별로 할당된 주파수 채널들의 개수의 비를 제어하는 방법의 흐름을 도시한 흐름도이다.
도 4a에 도시된 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)과 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164) 별로 할당된 주파수 채널들의 개수의 비를 제어하는 방법은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치의 채널 제어부(110)에 의해 수행될 수 있고, 이 경우 이 채널들의 개수의 비를 제어한 결과는 채널 홀딩부(120)에 반영된다.
먼저 초기화 단계로서 제410 단계에서는 초기 파라미터 값들을 설정한다. 즉 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)이 사용하기 위한 제1 주파수 채널들의 개수와 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164)이 사용하기 위한 제2 주파수 채널들의 개수의 비(CH_RATIO), 제1 주파수 채널들의 개수의 조절 가능한 최소값인 제1 최소 주파수 채널 수(MIN_1CH), 제2 주파수 채널들의 개수의 조절 가능한 최소값인 제2 최소 주파수 채널 수(MIN_2CH), 그리고 제2 주파수 채널들의 여유는 없지만 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)에 의한 제1 주파수 채널들의 사용이 필요하여 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)에게 추가 채널을 할당하기 위해 필요한 시간으로 제1 주파수 채널들이 미리 정해진 제1 일정 비율 이상 사용되는 것이 지속되어야 하는 시간인 최소 대기 시간 (X)을 설정한다. 즉 최소 대기 시간(X)은 제1 주파수 채널들의 개수를 증가시키기 위해 제1 주파수 채널들 중 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154)에 의해 사용되고 있는 주파수 채널들의 비율인 제1 주파수 채널들의 사용 비율이 미리 정해진 제1 일정 비율 이상 지속되어야 하는 시간을 의미한다. 또한 제1 주파수 채널들의 사용 비율이 그 사용 비율을 측정하고 있는 현재까지 제1 일정 비율 이상 지속되고 있는 시간을 포화 사용 시간이라고 하는 경우 이 포화 사용 시간을 초기화한다.
참고로, 상기 언급된 제1 일정 비율이나 추후 언급되는 미리 정해진 제2 일정 비율은 본 발명을 실시하는 자가 정책상 임의로 정할 수 있다. 그리고 초기화 단계에서 제1 및 제2 일정 비율을 설정해 놓고, 이를 다음 단계들에서 이용할 수도 있다.
제420 단계에서는 제1 주파수 채널들의 사용 비율과 제2 주파수 채널들 중 제2 RFID 리더들에 의하여 사용되고 있는 주파수 채널들의 비율인 제2 주파수 채널들의 사용 비율을 기초로, 즉 제1 주파수 채널들과 제2 주파수 채널들이 부족한지 아니면 여유가 있는지를 확인하는 것을 기초로, 현재의 제1 주파수 채널들과 제2 주파수 채널들의 개수를 조정한다. 여기서 제1 주파수 채널들과 제2 주파수 채널들이 모두 여유가 있으면 채널 배정 비율, 즉 제1 및 제2 주파수 채널들의 개수를 변경하지 않는다.
도 4b는 도 4a에 도시된 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들 별로 할당된 주파수 채널들의 개수의 비를 제어하는 방법에서 주파수 채널들의 개수 조절 단계(S420)의 흐름을 상세히 도시한 흐름도이다.
제421 단계에서 제1 주파수 채널들의 사용 비율이 제1 일정 비율 이상임이 판단되면 제422 단계에서 제2 주파수 채널들의 사용 비율이 제2 일정 비율 이상인지를 판단한다.
만일 제2 주파수 채널들의 사용 비율이 제2 일정 비율 이하인 경우, 즉 제2 주파수 채널들이 여유가 있는 경우, 제423단계에서는 현재 제2 주파수 채널들의 개수가 제2 최소 주파수 채널 수(MIN_2CH) 보다 큰 지를 판단한다.
제424단계에서 제2 주파수 채널들의 개수 > MIN_2CH 이면 제1 주파수 채널들의 개수를 증가시키고, 제2 주파수 채널들의 개수를 감소시킨다.
제421 단계에서 제1 주파수 채널들의 사용 비율이 제1 일정 비율 이하이면, 제425 단계에서는 제2 주파수 채널들의 사용 비율이 제2 일정 비율 이상인지, 즉 제2 주파수 채널들이 부족한지를 판단한다.
만일 제425 단계에 의하여 제1 주파수 채널들은 여유가 있고 제2 주파수 채널들이 부족한 경우로 판단되면, 현재 제1 주파수 채널들의 개수가 제1 최소 주파수 채널 수(MIN_1CH)보다 큰 지를 판단한다.
제425 단계에서 제1 주파수 채널들의 개수 > MIN_1CH 이면 제2 주파수 채널들의 개수를 증가시키고, 제1 주파수 채널들의 개수를 감소시킨다.
만일 제421 단계에 의하여 제1 주파수 채널들의 사용 비율이 제1 일정 비율 이상인 것으로 판단되고, 제422 단계에 의하여 제2 주파수 채널들의 사용 비율이 제2 일정 비율 이상인 것으로 판단되면, 즉 제1 주파수 채널들과 제2 주파수 채널들이 모두 부족한 경우에는 제1 주파수 채널들에 우선권을 부여하여 제1 주파수 채널들이 과도하게 부족한 경우로 판단한다.
따라서 제428 단계로 진행하여 제1 주파수 채널들이 계속 부족함을 지속하고 있는 지속시간인 포화 사용 시간이 최소 대기 시간 (X)을 초과하는지를 판단하고, 만일 포화 사용 시간이 최소 대기 시간을 초과하면 제429 단계에서 포화 사용 시간을 리셋(reset)하고, 제423 단계 및 제 424 단계를 거쳐 제1 주파수 채널들의 개수를 증가시키고 제2 주파수 채널들의 개수를 감소시킨다.
만일 제428 단계에서 포화 사용 시간이 최소 대기 시간을 초과하지 않을 경우로 판단되면 제430 단계에서는 추가 채널 할당을 위하여 기다린 시간인 포화 사용 시간을 카운트(count)하여 누적한다.
이러한 제1 및 제2 주파수 채널들의 개수를 조절하는 단계(S420)는 제1 RFID 리더들(151, 152, 153, 154) 중 어느 하나로부터 또는 제2 RFID 리더들(161, 162, 163, 164) 중 어느 하나로부터 주파수 채널의 사용 요청을 수신하는 경우 수행될 수도 있다.
도 1a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치가 RFID 리더들과 유무선으로 연결되어 구현된 모습을 도시한 도면,
도 1b는 도 1a에 도시된 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치의 구성을 도시한 도면,
도 1c는 도 1b에 도시된 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치의 구성 요소 중 오프 제어부(112)를 상세히 도시한 도면,
도 1d는 도 1b에 도시된 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치의 구성 요소 중 온 제어부(113)를 상세히 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 RFID 리더들 간 충돌 회피를 위한 채널 그룹핑(Grouping)을 도시한 도면,
도 3a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 1에 도시된 상기 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치에서의 RFID 리더들 간 충돌 회피 방법의 흐름을 도시한 흐름도,
도 3b는 도 3a에 도시된 RFID 리더들 간 충돌 회피 방법의 구성 단계 중 오프 단계의 상세한 흐름을 도시한 흐름도,
도 3c는 도 3a에 도시된 RFID 리더들 간 충돌 회피 방법의 구성 단계 중 온 단계의 상세한 흐름을 도시한 흐름도,
도 4a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 출력에 따라 분류된 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들 별로 할당된 주파수 채널들의 개수의 비를 제어하는 방 법의 흐름을 도시한 흐름도, 그리고,
도 4b는 도 4a에 도시된 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들 별로 할당된 주파수 채널들의 개수의 비를 제어하는 방법에서 주파수 채널들의 개수 조절 단계의 흐름을 상세히 도시한 흐름도이다.

Claims (29)

  1. RFID 태그와 제한된 주파수 채널들을 통하여 통신하는 RFID 리더들 간 충돌을 회피하게 하는 장치에 의한 RFID 리더들 간 충돌 회피 방법에 있어서,
    상기 RFID 리더들을 최대 출력 레벨에 따라 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들로 분류하고, 상기 제1 RFID 리더들이 사용하기 위한 제1 주파수 채널들과 상기 제2 RFID 리더들이 사용하기 위한 제2 주파수 채널들을 설정하는 단계;
    상기 제1 RFID 리더들 각각에 상기 제1 주파수 채널들 중 적어도 하나의 가용 주파수 채널을 할당한 주파수 채널 배치 정보를 설정하는 단계;
    상기 제2 RFID 리더들의 사용을 제한하기 위한 신호인 채널 홀딩 신호를 상기 제1 주파수 채널들 각각에서 생성하는 단계;
    상기 제1 RFID 리더들 중 어느 하나로부터 주파수 채널의 사용 요청을 수신하는 경우 상기 주파수 채널 배치 정보에 기초하여 선택한 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호의 생성을 중지하는 오프(off) 단계; 및
    상기 제1 RFID 리더들 중 어느 하나로부터 주파수 채널의 반납 요청을 수신하는 경우 상기 반납 요청된 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호를 생성하는 온(on) 단계;를 포함함을 특징으로 하는 RFID 리더들 간 충돌 회피 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 RFID 리더들 중 어느 하나로부터 주파수 채널의 사용 요청이나 반납 요청을 수신하기 위해 대기하는 단계; 및
    상기 주파수 채널의 사용 요청이나 반납 요청을 수신하면 상기 오프 단계나 상기 온 단계를 반복하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 RFID 리더들 간 충돌 회피 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 오프 단계는
    상기 사용 요청을 수신하는 경우 상기 주파수 채널 배치 정보에 기초하여 상기 사용 요청한 제1 RFID 리더에게 할당된 적어도 하나의 가용 주파수 채널 중 미사용 주파수 채널을 탐색하는 단계;
    상기 사용 요청한 제1 RFID 리더에게 상기 탐색의 결과 중에서 선택한 하나의 미사용 주파수 채널을 사용할 수 있도록 사용 허락 메시지를 송신하는 단계; 및
    상기 선택된 미사용 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호의 생성을 중지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 리더들 간 충돌 회피 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 온 단계는
    상기 반납 요청을 수신하는 경우 상기 반납 요청된 주파수 채널에서 상기 채널 홀딩 신호를 생성하는 것을 실행하는 단계; 및
    상기 반납 요청한 제1 RFID 리더에게 상기 반납 요청된 주파수 채널을 반납할 수 있도록 반납 허락 메시지를 송신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 리더들 간 충돌 회피 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 사용 요청한 제1 RFID 리더에게 할당된 적어도 하나의 가용 주파수 채널 중 미사용 주파수 채널이 존재하지 않으면, 상기 미사용 주파수 채널의 탐색을 반복하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 리더들 간 충돌 회피 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 오프 단계 및 상기 온 단계는
    상기 주파수 채널 배치 정보를 상기 제1 주파수 채널들의 사용 상태가 변경됨에 따라 업데이트되는 것을 특징으로 하는 RFID 리더들 간 충돌 회피 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 주파수 채널 배치 정보를 설정하는 단계는
    상기 제1 RFID 리더들 간 충돌을 최소화하기 위하여 상기 제1 RFID 리더들 중 서로 더 가까운 제1 RFID 리더들 간에는 상기 제1 주파수 채널들 중 서로 멀리 배치되어 있는 주파수 채널들을 할당하는 것을 특징으로 하는 RFID 리더들 간 충돌 회피 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 채널 홀딩 신호는 더미 시그널(dummy signal)임을 특징으로 하는 RFID 리더들 간 충돌 회피 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 RFID 리더들은 위치가 고정되어 있는 일반형 RFID 리더들이고, 상기 제2 RFID 리더들은 이동식(mobile)/휴대용(handheld) RFID 리더들임을 특징으로 하는 RFID 리더들 간 충돌 회피 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 주파수 채널들 중 상기 제2 주파수 채널들에 첫 번째로 인접한 주파수 채널인 제1 인접 주파수 채널을 사용하는 RFID 리더들은 상기 제2 RFID 리더들의 최대 출력과 동일한 최대 출력을 발생시키고,
    상기 제1 주파수 채널들 중 상기 제2 주파수 채널들에 두 번째로 인접한 주파수 채널인 제2 인접 주파수 채널을 사용하는 RFID 리더들은 상기 제2 RFID 리더들의 최대 출력과 상기 제1 RFID 리더들의 최대 출력의 중간값의 출력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 RFID 리더들 간 충돌 회피 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 인접 주파수 채널을 사용하는 RFID 리더들 및 상기 제2 인접 주파수 채널을 사용하는 RFID 리더들은 가변 감쇄기(variable attenuator)를 포함함을 특징으로 하는 RFID 리더들 간 충돌 회피 방법.
  12. RFID 태그와 제한된 주파수 채널들을 통하여 통신하는 RFID 리더들 간 충돌을 회피하게 하는 장치에 있어서,
    RFID 리더들을 최대 출력 레벨에 따라 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들로 분류하고, 상기 제1 RFID 리더들이 사용하기 위한 제1 주파수 채널들과 상기 제2 RFID 리더들이 사용하기 위한 제2 주파수 채널들을 설정하고, 상기 제1 RFID 리더들 각각에 상기 제1 주파수 채널들 중 적어도 하나의 가용 주파수 채널을 할당한 주파수 채널 배치 정보를 설정하는 운영 정보부; 상기 제1 RFID 리더들 중 어느 하나로부터 주파수 채널의 사용 요청을 수신하는 경우 상기 주파수 채널 배치 정보에 기초하여 선택한 주파수 채널에서 상기 채널 홀딩 신호의 생성을 중지시키기 위한 오프 제어 신호를 송신하는 오프 제어부; 및 상기 제1 RFID 리더들 중 어느 하나로부터 주파수 채널의 반납 요청을 수신하는 경우 상기 반납 요청된 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호를 생성시키기 위한 온 제어 신호를 송신하는 온 제어부;를 포함하는 채널 제어부; 및
    상기 주파수 채널 배치 정보가 생성되면 채널 홀딩 신호를 상기 제1 주파수 채널들 각각에서 생성하고, 상기 채널 제어부로부터 수신된 제어 신호에 기초하여 채널 홀딩 신호의 생성을 중지하거나 생성하는 채널 홀딩부;를 포함함을 특징으로 하는 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 오프 제어부는
    상기 사용 요청을 수신하는 경우 상기 주파수 채널 배치 정보에 기초하여 상기 사용 요청한 제1 RFID 리더에게 할당된 적어도 하나의 가용 주파수 채널 중 미사용 주파수 채널을 탐색하는 탐색부;
    상기 사용 요청한 제1 RFID 리더에게 상기 탐색의 결과 중에서 선택한 하나의 미사용 주파수 채널을 사용할 수 있도록 사용 허락 메시지를 송신하는 사용 허가부; 및
    상기 선택된 미사용 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호의 생성을 중지시키기 위한 오프 제어 신호를 생성하는 오프 결정부;를 포함하고,
    상기 채널 홀딩부는
    상기 채널 제어부로부터의 제어 신호를 수신하는 수신부;
    상기 수신부에서 수신된 제어 신호에 기초하여 채널 홀딩 신호의 생성 중지나 생성을 실행하는 점멸 실행부; 및
    상기 점멸 수행부에서의 채널 홀딩 신호의 생성 중지나 생성을 실행한 결과를 상기 채널 제어부에 보고하는 보고부;를 포함하고,
    상기 온 제어부는
    상기 반납 요청을 수신하는 경우 상기 반납 요청된 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호를 생성시키기 위한 온 제어 신호를 송신하는 온 결정부; 및
    상기 보고부에 의해 상기 반납 요청된 주파수 채널에서 채널 홀딩 신호를 생성하였음을 확인한 경우 상기 반납 요청한 제1 RFID리더에게 상기 반납 요청된 주파수 채널을 반납할 수 있도록 반납 허락 메시지를 송신하는 반납 허가부;를 포함함을 특징으로 하는 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 탐색부는
    상기 사용 요청한 제1 RFID 리더에게 할당된 적어도 하나의 가용 주파수 채널 중 미사용 주파수 채널이 존재하지 않으면 상기 미사용 주파수 채널의 탐색을 반복하는 것을 특징으로 하는 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치.
  15. 제12항에 있어서, 상기 채널 제어부는
    상기 제1 주파수 채널들의 사용 상태가 변경됨에 따라 상기 주파수 채널 배치 정보를 업데이트하는 주파수 채널 배치 정보 업데이트부;를 더 포함함을 특징으로 하는 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치.
  16. 제12항에 있어서, 상기 주파수 채널 배치 정보를 설정하는 것은
    상기 제1 RFID 리더들 간 충돌을 최소화하기 위하여 상기 제1 RFID 리더들 중 서로 더 가까운 제1 RFID 리더들 간에는 상기 제1 주파수 채널들 중 서로 멀리 배치되어 있는 주파수 채널들을 할당하는 것을 특징으로 하는 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치.
  17. 제12항에 있어서, 상기 채널 홀딩 신호는 더미 시그널(dummy signal)임을 특징으로 하는 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치.
  18. 제12항에 있어서, 상기 제1 RFID 리더들은 위치가 고정되어 있는 일반형 RFID 리더들이고, 상기 제2 RFID 리더들은 이동식(mobile)/휴대용(handheld) RFID 리더들임을 특징으로 하는 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 제1 주파수 채널들 중 상기 제2 주파수 채널들에 첫 번째로 인접한 주파수 채널인 제1 인접 주파수 채널을 사용하는 RFID 리더들은 상기 제2 RFID 리더들의 최대 출력과 동일한 최대 출력을 발생시키고,
    상기 제1 주파수 채널들 중 상기 제2 주파수 채널들에 두 번째로 인접한 주파수 채널인 제2 인접 주파수 채널을 사용하는 RFID 리더들은 상기 제2 RFID 리더들의 최대 출력과 상기 제1 RFID 리더들의 최대 출력의 중간값의 출력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1 인접 주파수 채널을 사용하는 RFID 리더들 및 상기 제2 인접 주파수 채널을 사용하는 RFID 리더들은 가변 감쇄기(variable attenuator)를 포함함을 특징으로 하는 RFID 리더들 간 충돌 회피 장치.
  21. RFID 태그와 제한된 주파수 채널들을 통하여 통신하는 RFID 리더들 간 충돌을 회피하게 하는 장치에서 상기 RFID 리더들을 최대 출력 레벨에 따라 분류한 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들이 각각 사용하기 위한 제1 주파수 채널들의 개수와 제2 주파수 채널들의 개수의 비를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 제1 주파수 채널들의 개수과 상기 제2 주파수 채널들의 개수의 비를 포 함하는 초기 파라미터 값들을 설정하는 초기화 단계; 및
    상기 제1 주파수 채널들의 개수에 대한 상기 제1 RFID 리더들에 의하여 실제 사용되고 있는 주파수 채널들의 개수의 비율인 제1 주파수 채널들의 사용 비율과 상기 제2 주파수 채널들의 개수에 대한 상기 제2 RFID 리더들에 의하여 실제 사용되고 있는 주파수 채널들의 개수의 비율인 제2 주파수 채널들의 사용 비율에 기초하여 상기 제1 주파수 채널들과 상기 제2 주파수 채널들의 개수를 조절하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들을 위한 주파수 채널들의 개수의 비를 제어하는 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제1 및 제2 주파수 채널들의 개수를 조절하는 단계는
    상기 제1 주파수 채널들의 사용 비율이 미리 정해진 제1 일정 비율 이상이고, 상기 제2 주파수 채널들의 사용 비율이 미리 정해진 제2 일정 비율 이하이면, 상기 제1 주파수 채널들의 개수를 증가시키고, 상기 제2 주파수 채널들의 개수를 감소시키는 단계; 및
    상기 제2 주파수 채널들의 사용 비율이 상기 제2 일정 비율 이상이고, 상기 제1 주파수 채널들의 사용 비율이 상기 제1 일정 비율 이하이면, 상기 제2주파수 채널들의 개수를 증가시키고, 상기 제1 주파수 채널들의 개수를 감소시키는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들을 위한 주파수 채널들의 개수의 비를 제어하는 방법.
  23. 삭제
  24. 제22항에 있어서,
    상기 초기 파라미터 값들은 상기 제1 주파수 채널들의 개수의 조절 가능한 최소값인 제1 최소 주파수 채널 수, 상기 제2 주파수 채널들의 개수의 조절 가능한 최소값인 제2 최소 주파수 채널 수를 더 포함하고,
    상기 제1 주파수 채널들의 개수를 증가시키고, 상기 제2 주파수 채널들의 개수를 감소시키는 단계는 상기 제2 주파수 채널들의 개수가 상기 제2 최소 주파수 채널 수보다 큰 경우에만 실행되고,
    상기 제2 주파수 채널들의 개수를 증가시키고, 상기 제1 주파수 채널들의 개수를 감소시키는 단계는 상기 제1 주파수 채널들의 개수가 상기 제1 최소 주파수 채널 수보다 큰 경우에만 실행됨을 특징으로 하는 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들을 위한 주파수 채널들의 개수의 비를 제어하는 방법.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 초기 파라미터 값들은 상기 제1 주파수 채널들의 개수를 증가시키기 위해 필요한 상기 제1 주파수 채널들의 사용 비율이 미리 정해진 제1 일정 비율 이상 지속되어야 하는 최소 대기 시간을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 주파수 채널들의 개수를 조절하는 단계는
    상기 제1 주파수 채널들의 사용 비율이 상기 제1 일정 비율 이상이고, 상기 제2 주파수 채널들의 사용 비율이 미리 정해진 제2 일정 비율 이상이면, 상기 제1 주파수 채널들의 사용 비율이 현재까지 상기 제1 일정 비율 이상 지속되고 있는 시간인 포화 사용 시간이 상기 최소 대기 시간을 초과하는지를 판단하는 단계;
    상기 포화 사용 시간이 상기 최소 대기 시간을 초과하지 않으면 상기 포화 사용 시간을 계속 카운트하여 상기 포화 사용 시간이 상기 최소 대기 시간을 초과하는지 판단하는 단계를 반복하는 단계;
    상기 포화 사용 시간이 상기 최소 대기 시간을 초과하면, 상기 제2 주파수 채널들의 개수가 상기 제2 최소 주파수 채널 수보다 큰 지를 판단하는 단계; 및
    상기 제2 주파수 채널들의 개수가 상기 제2 최소 주파수 채널 수보다 크면, 상기 제1 주파수 채널들의 개수를 증가시키고, 상기 제2 주파수 채널들의 개수를 감소시키는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들을 위한 주파수 채널들의 개수의 비를 제어하는 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 제1 및 제2 주파수 채널들의 개수를 조절하는 단계는
    상기 제1 RFID 리더들 중 어느 하나로부터 또는 상기 제2 RFID 리더들 중 어느 하나로부터 주파수 채널의 사용 요청을 수신하는 경우 수행되는 것을 특징으로 하는 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들을 위한 주파수 채널들의 개수의 비를 제어하는 방법.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 포화 사용 시간이 상기 최소 대기 시간을 초과하면 상기 포화 사용 시간을 초기화하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들을 위한 주파수 채널들의 개수의 비를 제어하는 방법.
  28. 제21항에 있어서, 상기 제1 RFID 리더들은 자신의 위치가 고정되어 있는 고정형 RFID 리더들이고, 상기 제2 RFID 리더들은 이동식/휴대용(mobile/handheld) RFID 리더들임을 특징으로 하는 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들을 위한 주파수 채널들의 개수의 비를 제어하는 방법.
  29. 제21항에 있어서, 상기 제1 및 제2 주파수 채널들의 개수를 조절하는 단계는 주기적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 제1 RFID 리더들과 제2 RFID 리더들을 위한 주파수 채널들의 개수의 비를 제어하는 방법.
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KR101803805B1 (ko) * 2016-04-08 2017-12-28 (주)바이컴 인터컴기기의 송수신채널설정방법과 인터컴시스템 및 인터컴기기

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