KR100914161B1

KR100914161B1 - Ｒｆｉｄ 태그의 위치 추적 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR100914161B1
Application number: KR1020070101374A
Authority: KR
Inventors: 강재구; 이덕희; 안선일
Original assignee: 포스데이타 주식회사
Priority date: 2007-10-09
Filing date: 2007-10-09
Publication date: 2009-08-28
Also published as: KR20090036288A

Abstract

본 발명은 RFID 태그의 위치 추적 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 물품이 위치하는 특정 영역이나 물품이 이동하는 경로 상에 적어도 하나의 로케이터를 구비하고, 상기 로케이터에서 브로드캐스팅되는 정보를 이용하여 물품의 적재 위치를 정확히 추적할 수 있는 RFID 태그의 위치 추적 시스템 및 방법이 개시된다.

본 발명에 따른 RFID 태그의 위치 추적 시스템은, RFID 태그가 위치하거나 이동하는 경로 상에 구비되는 로케이터들, 상기 로케이터들로부터 로케이터 ID 및 출력 레벨 정보를 수신하고, 상기 로케이터 ID 및 출력 레벨 정보에 수신 세기 정보를 추가하여 전송하는 위치 태그, 및 상기 로케이터 ID, 출력 레벨 및 수신 세기 정보를 이용하여 상기 위치 태그의 위치 정보를 생성하는 물품 관리 서버를 포함한다.

Description

ＲＦＩＤ 태그의 위치 추적 시스템 및 방법 {System and Method for Tracking Location of RFID Tag}

본 발명은 RFID 태그의 위치 추적 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로케이터를 이용하여 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그의 위치를 추적하는 RFID 태그의 위치 추적 시스템 및 방법에 관한 것이다.

최근 통신 기술뿐만 아니라 유통 분야를 포함한 전 산업 분야에서 무선 주파수(RF: Radio Frequency)를 이용한 기술이 폭 넓게 사용되고 있다. 이러한 기술 중 하나로 무선 주파수 식별(RFID: Radio Frequency IDentification) 기술이 있다.

RFID란 반도체 칩에 특정 물품의 정보를 저장하고, 무선 신호를 통하여 이를 전송/처리하는 비접촉식 식별 기술로서, 바코드(barcode)와는 달리 직접 접촉이나 스캐닝(scanning)이 필요하지 않은 장점으로 인하여 물류 관리와 같이 사물의 정보 및 위치를 추적하는데 널리 사용되고 있다.

이러한 RFID 기술을 기반으로 하는 종래의 물품 관리 시스템은 RFID 태그(tag), RFID 리더기 및 서버를 포함한다. 그리고 각각의 물품들에 RFID 태그를 부착하고 RFID 리더기를 이용하여 이를 판독함으로써 물품 정보 및 물품의 위치를 확인한다.

일반적으로 RFID 태그는 초소형 반도체 칩(IC chip: Integrated Circuit chip)을 포함하고 얇은 평면 형태를 지닌다. IC 칩에는 데이터의 저장을 위한 메모리가 포함되며, 상기 메모리에는 태그가 부착된 물품에 대한 식별 정보가 저장된다. 여기서 식별 정보는 태그가 부착된 물품 고유의 정보에 해당하는 것으로서 예를 들어, 물품의 품목, 개수, 가격, 생산 일자 등에 관한 정보들이 포함될 수 있다.

일정한 위치에 고정된 RFID 리더기는 물품에 부착된 RFID 태그의 식별 정보를 읽고 이를 서버로 송신한다. 그리고, 이때 서버는 RFID 리더기를 통해 송신되는 RFID 태그 정보 및 RFID 리더기의 위치정보를 이용하여 물품 정보 및 물품의 위치 정보를 인식한다.

이와 같은 종래 기술에 따른 물품 관리 시스템은, RFID 리더기의 위치가 고정되고, 그 고정된 RFID 리더기의 위치정보, 및 고정된 RFID 리더기를 통해 입수한 RFID 태그에 관한 정보를 알아야지만 물품의 위치를 추적할 수 있어 RFID 리더기의 위치가 변동되거나 RFID 리더기의 위치 정보가 제대로 인식되지 아니하는 경우에는 물품의 위치를 정확히 파악하기 어려운 문제가 발생한다. 또한, 고정된 RFID 리더기를 동작시키기 위하여 바닥, 벽면, 또는 천정 등에 전선을 설치하여야 하는데, 이 경우 설치 비용이 소요될 뿐 아니라 이를 관리하기 위한 관리 비용이 추가로 더 발생하는 문제가 발생한다.

또한, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 이동식 RFID 리더기를 사용하고, GPS를 이용하는 등의 위치측량법을 이용할 수는 있으나, 이러한 경우 이동 중인 RFID 리더기의 위치 정보를 정확히 파악하고, 이동중인 RFID 리더를 통해 송신되는 RFID 태그에 관한 정보를 기초로 물품의 위치 정보를 확인하여야 하는 2단계의 위치 정보 확인 과정이 필요하게 되므로 물품의 정확한 위치를 확인하기에는 상당한 기술적인 어려움이 수반된다.

또한, 철강 제품과 같은 금속 물품에 일반적인 RFID 태그를 부착하는 경우에는 전파 간섭, 굴절, 반사 등의 영향으로 인하여 인식률이 현저히 떨어지게 되므로, 일반적인 RFID 태그를 금속 물품에 이용하고, 이동식 RFID 리더기를 사용하는 경우에는 상술한 문제점이 더욱 크게 부각되게 된다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 물품이 위치하는 장소나 물품이 이동하는 경로 상에 적어도 하나의 로케이터를 구비하고, 상기 로케이터에서 브로드캐스팅되는 정보를 이용하여 물품의 적재 위치를 정확히 추적할 수 있는 RFID 태그의 위치 추적 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 물품이 위치하는 장소나 물품이 이동하는 경로를 가상 영역으로 구분하고, 상기 각 영역에 배터리 구동의 로케이터를 구비하여 상기 로케이터의 정보를 기초로 RFID 태그를 인식하는 RFID 리더의 위치를 정확히 파악함으로써 물품의 적재 위치 및 이동 위치를 정확히 추적할 수 있는 RFID 태그의 위 치 추적 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, RFID 태그가 물품과 이격되고, RFID 리더가 용이하게 인식될 수 있도록 구성하여 RFID 태그의 위치를 정확히 인식할 수 있는 RFID 태그의 위치 추적 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 위하여, 본 발명에 따른 RFID 태그의 위치 추적 시스템은, RFID 태그가 위치하거나 이동하는 경로 상에 구비되며, 로케이터 ID 및 출력 레벨 정보를 브로드캐스팅하는 적어도 하나의 로케이터; 상기 적어도 하나의 로케이터로부터 로케이터 ID 및 출력 레벨 정보를 수신하고, 상기 수신된 로케이터 ID 및 출력 레벨 정보를 브로드캐스팅한 로케이터에 대한 수신 세기 정보를 생성하는 위치 태그; 상기 위치 태그로부터 전송된 상기 로케이터 ID, 출력 레벨 정보 및 수신 세기 정보를 이용하여 상기 위치 태그의 위치 정보를 생성하는 물품 관리 서버; 및 상기 RFID 태그를 인식하는 RFID 리더를 구비하며, 상기 인식된 RFID 태그의 태그 정보를 관리하는 단말을 포함하고, 상기 단말은 상기 물품 관리 서버로부터 상기 단말에 구비된 상기 위치 태그의 위치 정보를 수신하여 상기 RFID 태그의 태그 정보와 매칭시킴으로써 상기 RFID 태그의 위치 정보를 얻는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 RFID 태그의 위치 추적 방법은, a) 적어도 하나의 로케이터가 로케이터 ID 및 출력 레벨 정보를 브로드캐스팅하는 단계; b) 위치 태그가 상기 적어도 하나의 로케이터로부터 로케이터 ID 및 출력 레벨 정보를 수신하고, 상기 수신된 로케이트 ID 및 출력 레벨 정보를 브로드캐스팅한 로케이터에 대한 수신 세기 정보를 생성하는 단계; c) 물품 관리 서버가 상기 위치 태그로부터 전송된 상기 로케이터 ID, 출력 레벨 정보 및 수신 세기 정보를 이용하여 상기 위치 태그의 위치 정보를 생성하는 단계; d) 상기 위치 태그를 포함하는 단말이 상기 물품 관리 서버로부터 상기 위치 태그의 위치 정보를 수신하여 상기 단말의 위치 정보를 획득하는 단계; 및 e) 상기 단말이 물품에 부착된 RFID 태그를 인식하여 상기 RFID 태그의 태그 정보를 상기 단말의 위치 정보와 매칭시켜 상기 RFID 태그의 위치 정보를 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명에 따른 RFID 태그의 위치 추적 시스템 및 방법은 물품이 위치하는 특정 영역이나 물품이 이동하는 경로 상에 적어도 하나의 로케이터를 구비하고, 상기 로케이터에서 브로드캐스팅되는 정보를 이용하여 물품의 적재 위치를 정확히 추적할 수 있는 효과를 가진다.

또한 본 발명에 의한 RFID 태그의 위치 추적 시스템 및 방법은 물품이 위치하는 장소나 물품이 이동하는 경로를 가상 영역으로 구분하고, 상기 각 영역에 배터리 구동의 로케이터를 구비하여 상기 로케이터의 정보를 기초로 RFID 태그를 인식하는 RFID 리더의 위치를 정확히 파악함으로써 물품의 적재 위치 및 이동위치를 정확히 추적하고, 시스템 설치시 추가 비용이 발생하지 아니하는 효과를 가진다.

또한 본 발명에 의하면 RFID 태그가 물품과 이격되고, RFID 리더가 용이하게 인식될 수 있도록 구성하여 RFID 태그의 위치를 정확히 인식할 수 있는 RFID 태그의 위치 추적 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

이하에서는 첨부 도면 및 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 참고로, 하기 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략하였다.

도 1은 본 발명에 따른 위치 추적 시스템을 나타내는 도면이다. 도면을 참조하면 본 발명에 따른 위치 추적 시스템은 적어도 하나의 로케이터(101 내지 104), 물품 태그(200), 휴대용 단말(300), 및 물품 관리 서버(500)를 포함한다.

로케이터(101 내지 104)는 휴대용 단말(300) 및 물품 태그(200)의 위치를 확인하기 위하여 물품이 위치하는 특정 영역이나 물품이 이동하는 경로를 가상 영역으로 구분하고, 상기 각 영역에 적어도 하나가 위치한다.

각각의 로케이터들은 고유의 ID(이하, 로케이터 ID라 함)를 가지며, 로케이 터 ID, 출력 레벨, 배터리 잔량 정보가 포함된 브로드캐스팅 메시지를 주기적으로 전송한다. 또한, 로케이터(101 내지 104)는 브로드캐스팅 메시지에 대하여 위치 태그로부터 수신응답을 받을 때까지 설정된 횟수에 따라 재전송을 수행한다.

로케이터(101 내지 104)는 브로드캐스팅 메시지의 충돌을 피해 초 단위로 전송하며, 시스템의 부하를 고려하여 선택된다. 예컨대, 관리할 영역이 좁아 로케이터의 수가 적게 사용되는 경우에는 시스템의 부하가 적어지므로 1초 단위로 브로드캐스팅 메시지를 전송하여 위치 정확도를 높이며, 관리할 영역이 넓고, 관리대상 물품이 많을 경우에는 로케이터의 수가 증가하게 되고, 시스템 부하가 커지게 되므로 전송 주기를 길게 하여 전체적인 시스템 부하를 조절한다. 또한, 로케이터를 연결하는 지역별 게이트웨이를 추가하여 로케이터의 수를 늘리고, 시스템 부하를 조절할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 로케이터(101)의 상세 구성도를 나타내고 있다. 도 2를 참조하면, 로케이터(100)는 RF 칩(110), 전력 공급부(120), 제어부(130), 송수신부(140) 및 안테나(150)를 포함한다.

RF 칩(110)은 고유의 코드가 저장되고, 상기 코드는 각각의 로케이터(100)를 구별하기 위한 로케이터 ID로 사용된다.

전력 공급부(120)는 로케이터(100)에 전력을 공급하는 역할을 담당하며, 배터리 구동 방식이 사용된다. 따라서, 본 발명에 따른 위치 추적 시스템은 벽면, 기둥, 천장 등에 전선을 별도로 설치하지 아니하는 장점이 있다.

제어부(130)는 로케이터 ID 수집부(132), 출력 레벨 측정부(134), 배터리 잔 량 측정부(136), 및 메시지 작성부(138)을 포함한다. 로케이터 ID 수집부(132)는 상기 RF 칩으로부터 고유의 ID인 로케이터 ID를 수집하여 메시지 작성부(138)에 전송하고, 출력 레벨 측정부(134)는 로케이터의 출력 신호의 강도(출력 레벨)을 측정하여 메시지 작성부(138)에 전송하며, 배터리 잔량 측정부(136)는 전력 공급부(120)의 배터리의 잔량을 측정하여 메시지 작성부(138)에 전송한다. 메시지 작성부(138)는 상기 로케이터 ID, 출력 레벨, 배터리 잔량 정보 등이 포함된 브로드캐스팅 메시지를 작성한다.

송수신부(140)는 메시지 작성부(138)에서 작성된 브로드캐스팅 메시지를 안테나(150)를 통해 주기적으로 전송하고, 위치 태그의 수신응답이 없는 경우에는 반복하여 재전송한다.

물품 태그(200)는 물품의 고유 식별 정보(이하, 물품 태그 ID라 함)를 포함하고, 해당하는 물품에 부착된다. 일반적으로 물품 태그(200)는 제품의 표면에 평면적으로 부착된다. 그리고, 물품 태그(200)에 저장된 물품의 식별 정보를 인식하기 위하여 물품 태그와 수직방향으로 휴대용 단말이 향하도록 부착된다.

그러나, 철강 제품과 같이 크기가 거대하고, 원통 형태의 물품에 태그가 부착되면 경우에 따라 태그를 인식하기 위하여 물품의 상단으로 올라가거나 원통의 내부로 들어가야 하는 문제가 발생한다. 이와 같이, 휴대용 단말을 이동하기가 어렵거나 휴대용 단말의 이동에 제약이 따르는 환경에서는 일반적인 태그를 사용하면 인식률이 현저하게 낮아지게 된다. 또한, 철강과 같은 금속 제품은 전파 간섭, 굴절, 반사 등이 발생하여 전파를 왜곡시킴으로써 휴대용 단말의 인식률을 현저하게 떨어지게 한다. 따라서, 본 발명에서는 물품 태그를 물품과 이격되도록 도 3 또는 도 4와 같이 구성할 수 있다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 물품 태그의 일 실시예로서, 물품 태그(200a)는 제1 연결부(210a), IC칩(222a)과 상기 IC칩과 연결된 안테나(224a)가 형성되는 태그위치부(220a), 지지부(230a), 및 제2 연결부(240a)를 포함한다.

물품 태그(200a)는 각 구성부 사이의 선을 따라 접어지고, 제1 연결부(210a) 및 제2 연결부(240a)가 연결됨으로써 삼각형 형태로 물품(250)에 부착된다. 그에 따라, 태그위치부(220a)는 물품과 이격되고, 물품과 거의 직각이 되며, 휴대용 단말과는 수평이 유지된다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 물품 태그의 다른 실시예로서, 물품 태그(200b)는 제1 연결부(210b) 및 IC칩(222b)과 상기 IC칩과 연결된 안테나(224b)가 형성되는 태그위치부(220b)로 이루어진 제1 부분과, 지지부(230b) 및 제2 연결부(240b)로 이루어진 제2 부분을 포함한다.

물품 태그(200b)는 제1 연결부(210b) 및 태그위치부(220b) 사이의 선이 접어지고, 지지부(230b) 및 제2 연결부(240b) 사이의 접어진 후, 태그위치부(220b) 및 지지부(230b)가 접착됨으로써 돌출 형태로 물품(250)에 부착된다. 그에 따라, 물품과 이격됨은 물론, 물품과 거의 직각이 되며, 휴대용 단말과는 수평이 유지된다.

휴대용 단말(300)은 RFID 리더와 위치 태그를 포함하며, 상기 RFID 리더를 이용하여 물품 태그(200)에 저장된 물품 태그 정보를 확인하고, 물품 태그 위치 정보를 판독하여 물품 관리 서버(500)로 전송한다. 또한, 상기 위치 태그는 로케이 터(101 내지 104)로부터 전송되는 브로드캐스팅 메시지를 수신하고, 상기 브로드캐스팅 메시지의 수신 세기(RSSI: Received Signal Strength Indication) 정보를 포함하여 물품 관리 서버(500)로 전송한다.

도 5는 본 발명에 따른 휴대용 단말(300)의 상세 구성도를 나타내고 있다. 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 휴대용 단말(300)은 RFID 리더(310), 위치 태그(320), 제어부(330), 및 통신부(340)를 포함한다.

RFID 리더(310)는 물품 태그(200)의 정보를 수집하고, 수집한 정보가 갱신/저장되도록 한다. 또한, RFID 리더(310)는 통신부를 통해 수집한 물품 태그의 정보 및 위치 정보가 물품 관리 서버에 전송되도록 한다.

위치 태그(320)는 로케이터로부터 브로드캐스팅 메시지를 수신하고, 브로드캐스팅에 포함된 로케이터 ID, 출력 레벨, 및 배터리 잔량 정보에 수신 세기 정보를 더 포함시켜 물품 관리 서버(500)에 전송한다.

도 6은 본 발명에 따른 위치 태그가 로케이터로부터 전송된 신호의 세기를 측정하는 방법을 나타내고 있다.

로케이터(100)로부터 브로드캐스팅되는 신호는 거리에 따라 수신 신호의 강도가 달라지게 되므로, 측정된 신호 세기를 거리에 따라 구분(예컨대 제1 수신 세기, 제2 수신 세기, 제3 수신 세기, 제4 수신 세기 등)한다. 예컨대, 도 6에서 보여지는 바와 같이, 위치 태그에서 로케이터의 신호가 제3 수신 세기로 측정되면, 로케이터의 정보와 제3 수신 세기에 해당하는 정보를 물품 관리 서버에 전송한다. 이 경우 물품 관리 서버는 로케이터의 위치와 제3 수신 세기에 해당하는 정보를 기 초로 로케이터와 위치 태그의 거리를 계산한다.

또한, 위치 태그(320)는 휴대용 단말(300)에 내장될 수 있으며, 외장형으로 구성될 수 있다. 위치 태그가 외장형으로 구성되는 경우 휴대용 단말과 위치 태그는 상호 매칭되도록 그룹핑된다.

제어부(330)는 위치 등록부(332), 위치 검색부(334), 물품 검색부(336), 및 환경 설정부(338)를 포함하며, 위치 등록부(332)는 물품 태그로부터 수신한 물품 태그 정보를 이용하여 물품의 위치 정보를 판독하고, 로케이터로부터 수신한 로케이터 정보 및 물품 관리 서버로부터 제공된 휴대용 단말의 위치 정보를 등록한다. 또한, 위치 검색부(334)는 물품 정보 검색시 자동적으로 휴대용 단말(300)의 위치 정보를 물품 검색 서버(500)에 요청하고 위치 등록부(332)에 등록된 위치 정보를 검색하며, 물품 검색부(336)는 물품 태그(200)로부터 수집한 물품 정보 및 물품 관리 서버(500)로부터 제공된 물품 정보를 관리하고, 검색한다. 환경 설정부(338)는 위치 등록, 위치 검색, 물품 검색에 필요한 파라미터, 검색 조건, 디스플레이 등의 환경을 설정한다.

통신부(340)는 물품 관리 서버(500)와 RFID 리더/위치 태그 상호간에 지그비(Zigbee) 네트워크 또는 무선 랜(Wi-Fi 등) 네트워크를 이용하여 신호를 송수신한다.

물품 관리 서버(500)는 위치 태그(320)로부터 전송되는 로케이터 ID를 이용하여 로케이터의 위치 정보를 확인하고, 로케이터의 위치 정보, 위치 태그로부터 전송되는 출력 레벨 정보, 배터리 잔량 정보 및 수신 세기 정보를 이용하여 휴대용 단말의 위치를 확인한다. 또한, 휴대용 단말의 RFID 리더로부터 전송되는 물품 태그 정보 및 물품 태그의 위치 정보를 이용하여 물품의 입출고 내역, 재고 내역 등 물품에 대한 정보를 관리한다.

도 7은 본 발명에 따른 물품 관리 서버(500)의 상세 구성도를 나타내고 있다. 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 물품 관리 서버(500)는 위치 관리부(510), 물품 관리부(520), 태그 통신부(530), 단말 통신부(540), 및 무선 랜 통신부(550)를 포함한다.

위치 관리부(510)는 태그 통신부(530)를 통해 전송되는 정보를 이용하여 휴대용 단말(300)의 위치를 확인하고, 휴대용 단말(300)의 요청시 해당 휴대용 단말의 위치를 단말 통신부(540)를 통해 전송하는 역할을 담당한다. 이를 위하여 위치 관리부(510)는 위치 추적부(512), 신호세기 보정부(514), 영역 구별부(516), 로케이터 확인부(517) 및 위치 정보 테이블(518)을 포함한다.

위치 추적부(512)는 위치 태그(320)로부터 전송되는 로케이터 ID, 출력 레벨, 및 수신 세기 정보를 이용하여 위치 태그, 즉 휴대용 단말(300)의 위치를 추적한다. 구체적으로 살펴보면, 위치 추적부(512)는 로케이터 ID를 이용하여 로케이터의 위치 좌표값을 확인하고, 수신 세기 정보를 이용하여 로케이터와 위치 태그와의 거리를 계산한다. 이어서, 위치추적 알고리즘을 적용하여 최종적으로 휴대용 단말의 위치를 확인한다. 확인된 위치 정보는 위치 정보 테이블(518)에 저장되고 관리된다.

상기 위치추적 알고리즘은 영역기반 위치추적 알고리즘과 삼각측량 위치추적 알고리즘이 사용된다. 상기 영역기반 위치추적 알고리즘은 위치 태그가 송수신 가능한 영역에 위치하는 경우 로케이터의 위치값을 기초로 현재 위치 태그가 어느 영역에 위치하는지를 추적하는 알고리즘이며, 상대적으로 중요하지 아니한 구간에서 사용된다. 도 8은 영역기반 위치추적 알고리즘을 적용하는 일 예를 나타낸다. 도 8을 참조하면, 로케이터가 송신가능한 영역을 구분하고, 각 영역에 로케이터가 구비된 상태에서 위치 태그가 어느 영역에 위치하는지를 확인한다.

상기 삼각측량 위치추적 알고리즘은 각 로케이터의 수신 세기의 차이를 고려하여 위치 태그의 현재 위치를 추적하는 알고리즘으로서, 상기 영역기반 위치추적 알고리즘을 적용하는 경우와 비교하여 단위 구간에 설치하여야 하는 로케이터의 수가 증가하기 때문에 비교적 중요한 구간에서 사용되고, 상기 영역기반 위치추적 알고리즘과 동시에 사용된다.

도 9는 삼각측량 위치추적 알고리즘을 적용하는 일 예를 나타내고, 도 10은 영역기반 위치추적 알고리즘 및 삼각측량 위치추적 알고리즘을 동시에 적용한 일 예를 낸다. 도 9를 참조하면, 특정 영역에 로케이터를 삼각형으로 배치한 상태에서 위치 태그가 삼각형 내의 어디에 위치하는지를 확인하며, 도 10을 참조하면, 로케이터가 송신가능한 각 영역에 로케이터를 배치하고, 전체 영역 내의 특정 영역에 로케이터를 삼각형으로 배치하여 위치 태그가 어느 영역에 위치하며, 삼각형 내의 어디에 위치하는지를 확인한다. 물론 위치 태그가 이동 중인 경우에도 정확한 위치 추적이 가능하다.

신호 세기 보정부(514)는 응답하지 아니하는 로케이터의 수신 세기를 보정하 고, 영역 구별부(516)는 위치추적 알고리즘의 적용시 로케이터의 해당 영역을 구별한다.

로케이터 확인부(517)는 위치 태그(320)로부터 전송되는 로케이터의 배터리 잔량 정보를 이용하여 로케이터의 동작 상태를 확인하고, 배터리 잔량이 기준치 보다 낮은 경우에는 이를 체킹하여 배터리 교체 주기를 확인한다.

위치 태그(310)가 휴대용 단말(300)에 외장형으로 구성되는 경우에는 위치 태그는 고유의 위치 태그 ID를 가지며, 휴대용 단말과 위치 태그는 상호 매칭되도록 그룹화된다. 위치 추적부(512)에서의 위치 추적은 사실상 위치 태그의 위치 정보를 추적하는 것이므로, 휴대용 단말과 휴대용 단말에 부착되는 위치 태그를 매칭시키기 아니하면 위치 추적의 오류가 발생할 가능성이 높기 때문이다.

물품 관리부(520)는 단말 통신부(540)를 통해 전송되는 물품 정보를 이용하여 해당 물품을 관리한다.

도 11은 본 발명에 따른 위치 추적 시스템이 동작하는 방법을 나타내는 순서도이다. 도 11을 참조하여 본 발명에 따른 위치 추적 시스템의 동작을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 11을 참조하면, 로케이터들(101 내지 104)이 자신의 로케이터 ID, 출력 레벨, 배터리 잔량 정보가 포함된 브로드캐스팅 메시지를 송신가능한 영역에 주기적으로 전송한다(S702). 로케이터들(101 내지 104)은 초 단위로 브로드캐스팅할 수 있으며, 전송 주기는 시스템 부하를 고려하여 조절된다.

위치 태그(310)를 포함하는 휴대용 단말(300)이 수신가능한 영역에 진입하면 위치 태그(310)는 상기 브로드캐스팅 메시지를 수신하고, 수신응답을 로케이터에 전송한다(S703). 상기 브로드캐스팅 메시지에 포함된 로케이터 정보, 즉 로케이터 ID, 출력 레벨, 배터리 잔량 정보에 수신 세기 정보 및 위치 태그 ID를 추가하여 물품 관리 서버(500)에 전송한다(S704). 위치 태그(310)가 이동하는 경우에는 이동 경로 상의 로케이터들로부터 브로드캐스팅 메시지를 계속해서 수신하고, 각 로케이터 정보를 연속적으로 물품 관리 서버(500)에 전송한다.

물품 관리 서버(500)는 전송된 로케이터 ID를 이용하여 로케이터의 위치좌표값을 확인하고, 수신 세기 정보를 이용하여 로케이터와 위치 태그의 거리를 계산한 후, 위치추적 알고리즘을 적용하여 해당 위치 태그의 위치 정보를 생성하고, 위치 정보 테이블에 저장한다(S706). 비교적 중요하지 아니한 구간은 영역기반 위치추적 알고리즘을 적용하고, 중요한 구간에는 영역기반 위치추적 알고리즘과 삼각측량 위치추적 알고리즘을 동시에 적용한다.

이어서, 휴대용 단말(300)이 자신의 위치 정보를 물품관리 서버에 요청하면(S708), 물품 관리 서버(500)는 위치 정보 테이블에서 해당 휴대용 단말의 위치 정보를 추출하고, 휴대용 단말에 전송한다(S710).

자신의 위치 정보를 수신한 휴대용 단말(300)은 RF 통신을 통하여 물품 태그의 ID를 요청하고(S712), 물품과 거의 직각으로 부착된 물품 태그(200)로부터 ID를 수신한다(S714). 이어서 휴대용 단말(300)은 수신한 물품 태그의 ID 및 수신 시간을 이용하여 물품 정보 및 물품의 위치 정보를 판독한 후(S716), 이를 물품 관리 서버(500)에 전송한다(S718).

이와 같은 과정을 통하여 본 발명에 따른 위치 추적 방법은 배터리 구동의 로케이터를 이용하여 물품이 정지하고 있는 경우는 물론, 이동 중에서도 물품의 위치를 정확히 확인할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 위치 추적 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다.　 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 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(Magnetic Media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 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. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

그리고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 특정되는 것이며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 위치 추적 시스템을 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 로케이터의 상세 구성도를 나타내는 도면이다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 물품 태그의 일 실시예를 나타내는 도면이다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 물품 태그의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 휴대용 단말의 상세 구성도이다.

도 6은 본 발명에 따른 위치 태그가 로케이터로부터 전송된 신호의 세기를 측정하는 방법을 나타내는 도면

도 7은 본 발명에 따른 물품 관리 서버의 상세 구성도이다.

도 8은 본 발명에 따른 영역기반 위치추적 알고리즘을 적용하는 일 예를 나타내는 도면이다.

도 9는 본 발명에 따른 삼각측량 위치추적 알고리즘을 적용하는 일 예를 나타내는 도면이다.

도 10은 본 발명에 따른 영역기반 위치추적 알고리즘 및 삼각측량 위치추적 알고리즘을 동시에 적용한 일 예를 나타내는 도면이다.

도 11은 본 발명에 따른 위치 추적 시스템이 동작하는 방법을 나타내는 순서도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 로케이터 200: 물품 태그

300: 휴대용 단말 310: 위치 태그

500: 물품 관리 서버

Claims

RFID(Radio Frequency IDentification) 태그의 위치 추적 시스템으로서,

RFID 태그가 위치하거나 이동하는 경로 상에 구비되며, 로케이터 ID 및 출력 레벨 정보를 브로드캐스팅하는 적어도 하나의 로케이터;

상기 적어도 하나의 로케이터로부터 로케이터 ID 및 출력 레벨 정보를 수신하고, 상기 수신된 로케이터 ID 및 출력 레벨 정보를 브로드캐스팅한 로케이터에 대한 수신 세기 정보를 생성하는 위치 태그;

상기 위치 태그로부터 전송된 상기 로케이터 ID, 출력 레벨 정보 및 수신 세기 정보를 이용하여 상기 위치 태그의 위치 정보를 생성하는 물품 관리 서버; 및

상기 RFID 태그를 인식하는 RFID 리더를 구비하며, 상기 인식된 RFID 태그의 태그 정보를 관리하는 단말을 포함하고,

상기 단말은 상기 물품 관리 서버로부터 상기 단말에 구비된 상기 위치 태그의 위치 정보를 수신하여 상기 RFID 태그의 태그 정보와 매칭시킴으로써 상기 RFID 태그의 위치 정보를 얻는 것을 특징으로 하는 위치 추적 시스템.
제1항에 있어서, 상기 로케이터는,

상기 로케이터에 전력을 공급하는 전력 공급부;

상기 로케이터 ID, 출력 레벨 정보 및 상기 전력 공급부의 배터리 잔량 정보를 포함한 브로드캐스팅 메시지를 생성하는 제어부; 및

상기 브로드캐스팅 메시지를 주기적으로 브로드캐스팅하고, 상기 위치 태그로부터 응답을 수신하는 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 시스템.
제2항에 있어서, 상기 제어부는,

RF 칩으로부터 로케이터 ID를 수집하는 ID 수집부;

상기 송수신부의 출력 레벨을 측정하는 출력 레벨 측정부;

상기 전력 공급부의 배터리 잔량을 측정하는 배터리 잔량 측정부; 및

상기 로케이터 ID, 출력 레벨, 배터리 잔량 정보를 포함한 브로드캐스팅 메시지를 작성하는 메시지 작성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 시스템.
제1항에 있어서,

상기 물품 관리 서버는 상기 단말과 상기 위치 태그를 매칭하여 관리하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 시스템.
제1항에 있어서, 상기 물품 관리 서버는,

상기 위치 태그로부터 전송되는 로케이터 ID, 출력 레벨 정보 및 수신 세기 정보를 이용하여 상기 위치 태그의 위치 정보를 생성하고, 상기 위치 태그의 위치 정보를 이용하여 상기 위치 태그가 구비된 상기 단말의 위치를 관리하는 위치 관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 시스템.
제5항에 있어서, 상기 위치 관리부는,

영역기반 위치추적 알고리즘을 적용하여 상기 위치 태그의 위치를 추적하는 위치 추적부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 시스템.
제5항에 있어서, 상기 위치 관리부는

삼각측량 위치추적 알고리즘을 적용하여 상기 위치 태그의 위치를 추적하는 위치 추적부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 시스템.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 위치 관리부는,

상기 수신 세기를 보정하는 수신 세기 보정부;

상기 로케이터의 영역을 구별하는 영역 구별부; 및

상기 로케이터의 동작 상태 및 배터리 교환 주기를 확인하는 로케이터 확인부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 시스템.
제1항에 있어서, 상기 물품 관리 서버는,

상기 단말로부터 전송되는 상기 RFID 태그의 태그 정보 및 위치 정보를 이용하여 상기 RFID 태그가 부착된 물품의 출입 정보, 재고 정보, 및 위치 정보를 관리하는 물품 관리부를 포함하는 특징으로 하는 위치 추적 시스템.
제1항에 있어서, 상기 RFID 태그는,

물품에 이격되어 부착되는 것을 특징으로 하는 위치 추적 시스템.
RFID(Radio Frequency IDentification) 태그의 위치 추적 방법에 있어서,

a) 적어도 하나의 로케이터가 로케이터 ID 및 출력 레벨 정보를 브로드캐스팅하는 단계;

b) 위치 태그가 상기 적어도 하나의 로케이터로부터 로케이터 ID 및 출력 레벨 정보를 수신하고, 상기 수신된 로케이트 ID 및 출력 레벨 정보를 브로드캐스팅한 로케이터에 대한 수신 세기 정보를 생성하는 단계;

c) 물품 관리 서버가 상기 위치 태그로부터 전송된 상기 로케이터 ID, 출력 레벨 정보 및 수신 세기 정보를 이용하여 상기 위치 태그의 위치 정보를 생성하는 단계;

d) 상기 위치 태그를 포함하는 단말이 상기 물품 관리 서버로부터 상기 위치 태그의 위치 정보를 수신하여 상기 단말의 위치 정보를 획득하는 단계; 및

e) 상기 단말이 물품에 부착된 RFID 태그를 인식하여 상기 RFID 태그의 태그 정보를 상기 단말의 위치 정보와 매칭시켜 상기 RFID 태그의 위치 정보를 얻는 단계를 포함하는 위치 추적 방법.
제11항에 있어서,

f) 상기 단말이 상기 RFID 태그의 태그 정보 및 위치 정보를 상기 물품 관리 서버로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 방법.
제11항에 있어서, 상기 단계 a) 후에,

a') 상기 적어도 하나의 로케이터가 상기 위치 태그의 응답을 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 방법.
제11항에 있어서, 상기 단계 c)는,

영역기반 위치추적 알고리즘 및 삼각측량 위치추적 알고리즘 중 적어도 하나 를 이용하여 상기 위치 태그의 위치 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 위치 추적 방법.
제11항 내지 제14항 중 어느 하나의 항에 따른 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.