KR100922530B1 - 다수의 ｒｆｉｄ 리더 간의 충돌 없이 ｒｆｉｄ 태그를판독할 수 있는 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

다수의 RFID 리더가 충돌 없이 태그를 판독할 수 있도록 하는 RFID 운용 시스템 및 RFID 시스템 운용 방법이 개시된다. RFID 시스템 운용 방법은 RFID 리더 간의 충돌을 피할 수 있는 이격 거리 이상 이격된 RFID 리더들을 하나의 그룹으로 묶어, 1 이상의 그룹을 결정하는 단계, 각 그룹 내의 RFID 리더를 판독 시간을 기준으로 1 이상의 하위 그룹으로 분류하는 단계, 및 상이한 그룹에 속한 2 이상의 하위 그룹으로서 서로 충돌을 일으키지 않는 하위 그룹에 속한 RFID 리더가 동시에 동작하도록 RFID 리더를 구동하는 단계를 포함한다. 본 방법에 의하면 하위 그룹 단위로 스위칭이 이루어지므로 스위칭 횟수가 감소되며, 하위 그룹들의 동시 동작이 가능하므로 판독 시간이 절감된다.
리더, 충돌, 그룹, 하위 그룹, RFID, 회피

Description

다수의 ＲＦＩＤ 리더 간의 충돌 없이 ＲＦＩＤ 태그를 판독할 수 있는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR ALLOWING MUTIPLE RFID READER DEVICES TO READ RFID TAGS WITHOUT COLLISION}
본 발명은 RFID (Radio Frequency Identification) 운용 시스템 및 RFID 시스템 운용 방법에 관한 것으로, 특히 다수의 RFID 리더가 충돌 없이 태그를 판독할 수 있도록 하는 RFID 시스템 및 RFID 시스템 운용 방법에 관한 것이다.
최근 RFID (Radio Frequency Identification; 무선 식별) 시스템이 활발히 연구되고 있다. 도 1 은 일반적인 RFID 시스템을 도시하는 블록도이다. RFID 시스템은 RF 태그 (Tag) 라고도 불리는 트랜스폰더 (Transponder; 10), 트랜스폰더 (10) 와 무선 신호를 송수신하기 위한 안테나 (20), 및 안테나 (20) 로/로부터의 송/수신된 신호를 처리하기 위한 리더 (및/또는 라이터) (30) 로 구성된다. 또한, 리더 (30) 는 1 이상의 리더로/로부터 신호를 송/수신하고 신호를 처리하기 위한 호스트 (40) 와 연결되어 있다. 호스트 (40) 는 미도시된 미들웨어를 통해 리더 (30) 와 연결될 수도 있으며, 이 경우 미들웨어가 리더 (30) 를 운용하고 제어한다. 또한 미들웨어는 데이터의 수집, 정리, 필터링 등을 수행할 수도 있다.
트랜스폰더 (10) 는 제품, 자동차, 인체, 동물 등 식별하고자 하는 대상에 부착되어, 대상의 식별 정보, 대상의 상태 정보 등의 데이터를 저장한다. 이와 같이 구성됨으로써, 리더 (30) 는 안테나 (20) 를 통해 전자기파를 송신하여 트랜스폰더 (10) 를 활성화하고 트랜스폰더 (10) 에 저장된 데이터를 판독하거나 트랜스폰더 (10) 에 새로운 데이터를 기록한다. 또한 데이터는 호스트 (40) 에서 수집되어 필요한 방식으로 가공된다.
이러한 RFID 시스템은 대상을 계속적으로 인식하고 안테나 (20) 의 커버리지 내에 대상이 존재하는지 여부를 용이하게 알 수 있으므로 물류 시스템, 주차 관제 시스템, 병원 등 다양한 분야에 적용이 시도되고 있다.
일반적인 RFID 시스템은 넓은 면적에 적용되므로 하나의 리더만으로는 모든 영역을 커버할 수 없으며, 다수의 리더가 함께 동작하게 된다. 그러나 2 이상의 리더가 하나의 태그를 동시에 판독하는 경우, 태그는 모든 리더로부터의 판독 신호를 수신하게 되고 어떠한 리더에게도 적절한 응답을 하지 못하여 모든 리더의 판독이 실패하게 된다.
이러한 리더 간의 충돌 (collision) 문제를 해결하기 위하여, 다수의 리더를 순차적으로 스위칭 (switching) 하여 동시 동작을 회피하는 방법이 이용된다. 예를 들어, 시스템 내에 N 개의 리더가 있는 경우, 각 리더를 순차적으로 동작시킴으로써 리더 간의 충돌을 피할 수가 있다. 이 경우 각 리더의 최소 판독 시간이 Ti 라면 전체 리더의 판독 완료를 위하여서는 최소
Figure 112007067460914-pat00001
의 시간이 필요하다. 따라 서 전체 리더의 판독에 매우 장시간이 소요되는 문제가 있다. 또한 순차적 동작을 위하여서는 N-1 회의 스위칭이 이루어져야 하는데, 이러한 스위칭은 시스템의 부하를 증대시킨다. 특히, 리더가 네트워크에 연결되어 있는 경우 리더에 대한 스위칭은 데이터 통신을 위한 네트워크 접속의 스위칭을 수반하게 되므로 그 부하는 더욱 커지게 된다.
본 발명은 상술한 문제점을 인식하여 이루어진 것으로, 최소한의 스위칭으로 최소한의 판독 시간 내에 리더 간의 충돌 없이 다수의 리더를 동작시킬 수 있는 RFID 시스템 및 RFID 시스템 운용 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 태양에 따르면, 다수의 RFID (Radio Frequency Identification) 리더를 포함하는 RFID 시스템을 운용하는 방법에 있어서, RFID 리더 간의 충돌을 피할 수 있는 이격 거리 이상 이격된 RFID 리더들을 하나의 그룹으로 묶어, 1 이상의 그룹을 결정하는 단계, 상기 각 그룹 내의 RFID 리더를 판독 시간을 기준으로 1 이상의 하위 그룹으로 분류하는 단계, 및 상이한 그룹에 속한 2 이상의 하위 그룹으로서 서로 충돌을 일으키지 않는 하위 그룹에 속한 RFID 리더가 동시에 동작하도록 RFID 리더를 구동하는 단계를 포함하는 RFID 시스템 운용 방법이 제공된다.
상기 그룹을 결정하는 단계는, 기준 리더를 선택하는 단계, 상기 기준 리더로부터 상기 이격 거리 이상 이격된 리더를 선택하는 단계, 및 선택된 상기 리더와 그룹에 포함된 상기 기준 리더 이외의 리더와의 거리가 이격 거리 미만인 경우 선택된 상기 리더를 그룹에서 제외하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 그룹을 결정하는 단계는 각 리더들의 좌표를 기준으로 상기 리더들 간의 거리를 결정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 이격 거 리는 상기 RFID 리더의 판독 가능 거리에 기초하여 결정되는 것도 바람직하다.
한편, 상기 구동하는 단계는, 제 1 그룹에 속한 리더가 동작을 시작하도록 하는 단계, 상기 제 1 그룹에 포함된 하위 그룹 중 동작이 종료된 제 1 하위 그룹을 식별하는 단계, 상기 제 1 그룹과 상이한 제 2 그룹에 속한 하위 그룹으로서, 상기 제 1 하위 그룹에 속하는 RFID 리더들과 충돌하되, 상기 제 1 그룹 중 현재 동작 중인 하위 그룹과는 충돌하지 않는 RFID 리더들로 구성된 제 2 하위 그룹을 결정하는 단계, 및 상기 제 2 하위 그룹에 속한 RFID 리더들이 동작하도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제 2 하위 그룹을 결정하는 단계는 이미 획득한 하위 그룹 간의 충돌 정보에 기초하여 수행된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 방법이 컴퓨터 상에서 수행되도록 하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 기록 매체가 제공된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 다수의 RFID (Radio Frequency Identification) 리더를 포함하는 RFID 시스템을 운용하는 시스템에 있어서, RFID 리더 간의 충돌을 피할 수 있는 이격 거리 이상 이격된 RFID 리더들을 하나의 그룹으로 묶어, 1 이상의 그룹을 결정하는 그루핑 수단, 상기 각 그룹 내의 RFID 리더를 판독 시간을 기준으로 1 이상의 하위 그룹으로 분류하는 분류 수단, 및 상이한 그룹에 속한 2 이상의 하위 그룹으로서 서로 충돌을 일으키지 않는 하위 그룹에 속한 RFID 리더가 동시에 동작하도록 RFID 리더를 구동하는 구동 수단을 포함하는 RFID 운용 시스템이 제공된다.
상기 그루핑 수단은, 소정의 기준 리더로부터 상기 이격 거리 이상 이격된 리더를 선택하고, 선택된 상기 리더와 그룹에 포함된 상기 기준 리더 이외의 리더와의 거리가 이격 거리 미만인 경우 선택된 상기 리더를 그룹에서 제외할 수 있다. 또한, 상기 그루핑 수단은 각 리더들의 좌표를 기준으로 상기 리더들 간의 거리를 결정할 수 있다.
상기 이격 거리는 상기 RFID 리더의 판독 가능 거리에 기초하여 결정되는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 시스템은 제 1 그룹에 포함된 하위 그룹 중 동작이 종료된 제 1 하위 그룹을 식별하여 상기 구동 수단에 식별 결과를 제공하는 식별 수단을 더 포함하고, 상기 구동 수단은, 상기 제 1 그룹과 상이한 제 2 그룹에 속한 하위 그룹으로서, 상기 제 1 하위 그룹에 속하는 RFID 리더들과 충돌하되, 상기 제 1 그룹 중 현재 동작 중인 하위 그룹과는 충돌하지 않는 RFID 리더들로 구성된 제 2 하위 그룹을 결정하고, 상기 제2 하위그룹에 속한 RFID 리더들이 상기 제 1 하위 그룹의 동작 종료 후 동작하도록 한다.
상기 제 2 하위 그룹의 결정은 이미 획득한 하위 그룹 간의 충돌 정보에 기초하여 수행될 수 있다.
본 발명에 의하면, 다수의 리더가 서로 동시에 동작할 수 있게 되므로 최소한의 스위칭으로 최소한의 판독 시간 내에 리더 간의 충돌 없이 다수의 리더를 동작시킬 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하나 이는 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 이하의 설명에 있어서, 신호 또는 정보의 "전송", "통신", "송신", "수신" 기타 이와 유사한 의미의 용어는 일 구성요소에서 다른 구성요소로 신호 또는 정보가 직접 전달되는 것뿐만이 아니라 다른 구성요소를 거쳐 전달되는 것도 포함한다. 특히 신호 또는 정보를 일 구성요소로 "전송" 또는 "송신"한다는 것은 그 신호 또는 정보의 최종 목적지를 지시하는 것이고 직접적인 목적지를 의미하는 것이 아니다. 이는 신호 또는 정보의 "수신"에 있어서도 동일하다. 또한 본 명세서에 있어서, 2 이상의 데이터 또는 정보가 "관련"된다는 것은 하나의 데이터 (또는 정보) 를 획득하면, 그에 기초하여 다른 데이터 (또는 정보) 의 적어도 일부를 획득할 수 있음을 의미한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 RFID 시스템의 구성을 도시한다. 본 실시형태의 RFID 시스템은 다수의 RFID 태그 (222, 224, 226 및 228) 를 판독하도록 배치된 다수의 RFID 리더 (212, 214, 216, 및 218) 를 포함한다. 각각의 RFID 리더 (212 내지 218) 는 고유의 인식 거리를 갖고 태그 (222 내지 228) 를 판독한다. 인식 거리는 리더의 성능, 태그의 종류, 사용되는 통신 프로토콜, 사용 주파수 대역 등에 의해 결정되며 시스템 설계자는 인식 거리를 명확히 파악하고 있어야 한다.
리더 (212 내지 218) 는 미들웨어 (230) 에 접속되어 제어된다. 미들웨어 (230) 는 리더 (212 내지 218) 에 대한 정보를 입수하고 그 정보에 기초하여 이들이 충돌없이 동작하도록 조율한다. 또한 리더 (212 내지 218) 가 판독한 데이터를 호스트 (240) 로 전달하기 적합한 형태로 변환하는 역할도 할 수 있다. 특히 미들 웨어 (230) 는 후술하는 바와 같은 방법을 수행함으로써 리더 (212 내지 218) 의 동작을 스케줄링하고 제어한다. 미들웨어 (230) 는 단일 컴퓨터로 구성될 수도 있으나, 시스템이 거대한 경우에는 다수의 컴퓨터에 나누어 구현되어 있을 수도 있으며, 스위치, 라우터 등의 다양한 네트워크 장비를 포함할 수도 있다.
호스트 (240) 는 미들웨어 (230) 로부터 데이터를 수신하여 시스템 목적에 맞도록 가공한다. 예를 들어, 창고 관리 시스템에 있어서는 호스트 (240) 가 창고 내에 존재하는 물품의 목록을 작성하고, 시간에 따른 데이터를 비교하여 재고 상태 및 보충 필요 물품을 결정할 수 있다. 또한 호스트 (240) 가 가공한 데이터는 데이터베이스 (250) 에 저장되어 관리될 수도 있다. 데이터베이스 (250) 는 물품 자체에 대한 데이터 외에도 리더 (212 내지 218) 의 위치, 종류 등에 대한 정보도 저장할 수 있다.
이상과 같이 구성된 시스템에 있어서, RFID 시스템, 특히 미들웨어 (230) 가 수행하는 RFID 시스템 운용 방법을 설명한다.
도 3 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 RFID 시스템 운용 방법을 도시하는 흐름도이다. 본 실시형태의 방법은 먼저 RFID 리더 간의 충돌을 피할 수 있는 이격 거리 이상 이격된 RFID 리더들을 하나의 그룹으로 묶어, 1 이상의 그룹을 결정한다 (단계 310). 이에 의하여 동일 그룹 내에 속한 리더들은 충돌없이 함께 동작할 수 있게 된다. 그루핑 (grouping) 의 기준이 되는 이격 거리는 RFID 리더 고유의 인식 거리에 기초할 수 있으며, RFID 시스템에서 사용하는 프로토콜에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, GEN2 표준을 사용하는 경우에는 리더의 인식 거리의 2 배가 이격 거리로 정해진다.
다음, 각 그룹 내의 RFID 리더를 판독 시간을 기준으로 1 이상의 하위 그룹으로 분류한다 (단계 320). 상기한 바와 같이 RFID 리더는 고유의 인식 거리를 가지며, 상이한 위치를 갖는다. 따라서 각 리더가 판독하여야 하는 태그의 수는 상이할 수 있다. 또한, 각 리더는 그 고유의 회로 구성이나 프로세서 성능, 그리고 온도, 습도, 전파 등의 환경 조건 등에 의하여 처리 속도도 상이하다. 그러므로 각각의 리더가 모든 태그를 판독하는데 필요한 시간도 상이하다. 단계 320 에서는 이러한 판독 시간에 기초하여 동일 그룹 내의 RFID 리더를 하위 그룹으로 분류한다.
본 방법은 단계 330 에서 상이한 그룹에 속한 2 이상의 하위 그룹으로서 서로 충돌을 일으키지 않는 하위 그룹에 속한 RFID 리더가 동시에 동작하도록 RFID 리더를 구동한다. 동일 그룹 내에 속한 RFID 리더는 서로 충돌없이 동작할 수 있으나, 상이한 그룹에 속한 RFID 리더는 충돌없이 동작을 할 것으로 보장할 수 없다. 그러나 동시에, 상이한 그룹에 속하더라도 충돌없이 동작할 수 있는 리더의 조합이 있을 수 있다. 본 단계 330 는 상이한 그룹에 속하더라도 충돌없이 동작할 수 있는 리더를 동시에 동작하도록 함으로써 판독 시간을 절감하고 스위칭 횟수를 줄이는 것이다. 특히, 본 단계에서 하위 그룹 단위로 충돌 여부를 판단하므로, 후술하는 바와 같이 다수의 리더가 중첩하여 동작할 수 있게 되어 판독 시간 단축 효과가 크다.
도 4 는 다수의 RFID 리더의 예시적인 배치를 도시한 것으로서, 이하 도 4 에 도시된 예를 이용하여 구체적인 시스템 운용 방법을 설명한다. 도 4 에 있어서 각각의 격자는 리더의 충돌을 방지하기 위한 이격 거리, 즉 그루핑의 기준이 되는 이격 거리를 나타낸다.
먼저 도 5 를 참조하여 RFID 리더를 그루핑하는 단계 (도 3 의 310) 를 상세히 설명한다. 그루핑 하는 단계는, 먼저 각 리더의 위치 정보를 수집한다 (단계 510). 이러한 위치 정보는 단순히 리더 간의 거리에 관한 정보일 수도 있으나, 본 실시형태에서는 리더의 좌표이다. 수집된 리더의 좌표는 각 리더 간의 거리를 결정하는데 사용된다.
다음 다수의 리더 중에서 하나의 기준 리더를 선택한다 (단계 520). 기준 리더는 단순히 이후의 단계들을 수행하기 위해 편의상 선택되는 것으로 특별한 조건에 의해 선택될 필요는 없다. 예를 들어 도 4 의 리더 A 를 기준으로 선택한다고 가정하자. 다음 기준 리더 (A) 이외의 리더 중 하나, 예를 들어 리더 B 를 대상 리더로 선택하고 (단계 530), 기준 리더 (A) 와 대상 리더 (B) 의 거리가 소정 이격 거리 (D) 이상인지 판단한다 (단계 540).
도시된 바와 같이 이들 간의 거리가 이격 거리 (D) 이상인 경우, 단계 550 으로 진행하여 그룹 내 다른 리더와의 거리를 다시 비교한다. 그러나, 현재 그룹 내에는 다른 리더가 없으므로 이 단계는 통과된다. 실질적으로는, 비교 대상이 없는 경우 거리가 무한대가 되도록 알고리즘을 구성하여 이 단계를 구현할 수 있다. 단게 540 과 550 을 통과하면, 리더 B 는 리더 A 와 같은 그룹에 포함된다 (단계 (560).
다음 대상 리더가 될 수 있는 리더가 더 있는지 판단하여 (단계 570), 리더가 더 있는 경우 단계 530 으로 돌아가 다시 한번 방법을 수행한다. 예를 들어, 리더 C 를 대상 리더로 선택하여 단계 540 의 비교를 수행한다. 리더 C 는 리더 A 로부터 거리 D 이상 이격되어 있으므로 방법은 단계 540 을 통과한다. 그러나, 리더 C 는 리더 B 와 거리 D 미만의 거리를 가지므로, 방법은 단계 550 을 통과하지 못하고, 단계 570 으로 진행하여 대상이 될 리더가 더 있는지 판단하게 된다.
대상 리더가 될 리더가 더 있는 경우에는 계속하여 상기 과정을 반복하며, 이에 의해 본 예에서는 리더 A, B, E, F, I, J, L, 및 N 이 동일한 그룹에 속하게 된다. 반면, 대상 리더가 없는 경우 단계 580 으로 진행하여 그룹에 속하지 않은 리더가 있는지 판단한다. 그룹에 속하지 않은 리더가 있는 경우, 단계 520 으로 돌아가 다시 기준 리더를 선정하여 그루핑을 계속한다. 다만, 이때의 기준 리더는 그룹에 속하지 않은 리더 중에서 선택되어야 한다.
이와 같은 반복에 의하여, 본 예에서는 다음과 같은 세 개의 리더 그룹이 도출된다.
그룹 1 : A, B, E, F, I, J, L, N
그룹 2 : C, G, M
그룹 3 : D, K, H, O
다음 도 6 을 참조하여 하위 그룹 분류 단계 (도 3 의 단계 320) 를 상세히 설명한다. 먼저 단계 610 에서 동일 그룹 내 리더들의 판독 시간에 관한 정보를 수집한다. 이러한 정보는 시험적으로 리더를 가동시켜 획득할 수도 있고, 데이터베이스로부터 획득할 수도 있다. 예를 들어 본 단계에서 획득한 그룹 1 내의 각 리더기에 대한 판독 시간은 다음과 같을 수 있다.
리더 A : 4 초 리더 B : 1 초
리더 E : 4 초 리더 F : 0.1 초 (100 ms)
리더 I : 1 초 리더 J : 1 초
리더 L : 100 ms 리더 N : 4 초
단계 620 에서는 얻어진 정보를 기준으로 판독 시간의 수를 판단하여 하위 그룹의 수를 결정한다. 상기 예에서는 4초, 1초, 0.1 초의 3 가지 판독 시간이 존재하므로, 3 가지 하위 그룹이 도출될 수 있다. 그러나, 판독 시간이 완전히 동일한 경우에만 동일한 하위 그룹으로 분류될 수 있는 것은 아니고, 시스템의 특징에 따라 허용 가능한 범위 내의 차이를 갖더라도 동일한 하위 그룹으로 분류될 수 있다. 이를 기준으로 단계 630 에서 리더들을 하위 그룹으로 분류한다. 상기 예에서 분류된 하위 그룹은 다음과 같다.
그룹 1-1 : F, L
그룹 1-2 : B, I, J
그룹 1-3 : A, E, N
본 방법의 단계 620 과 630 은 실질적으로 동시에 수행될 수도 있다. 즉, 판독 시간의 종류를 별도로 판단함이 없이 리더를 판독 시간에 따라 분류하는 것만으로도 상기와 같은 하위 그룹을 얻을 수 있게 된다.
한편, 설명의 편의를 위하여 이상의 단계에 따라 그룹 2 는 그룹 2-1, 2-2, 및 2-3 으로 더 분류되고, 그룹 3 은 그룹 3-1 및 3-2 로 분류되었다고 가정하자.
도 7 을 참조하여 분류된 하위 그룹들의 구동 방법 (도 3 의 330) 을 상세히 설명한다. 이하의 설명은 구동 방법의 관점에서 설명되지만, 그 핵심은 하위 그룹들의 구동 순서 선정에 있는 것으로 스케줄링 (scheduling) 방법에도 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어 이하의 설명에 있어서 구동과 관련된 설명을 구동하도록 스케줄링하는 것으로 치환하면 후술하는 방법은 스케줄링 방법으로 용이하게 전용될 수 있다. 따라서 본 명세서 및 청구범위에서는 "구동" 이 스케줄링을 포함하는 의미로 사용된다.
본 방법은 먼저 단계 710 에서 하위 그룹 간의 충돌 관계에 대한 정보를 획득한다. 상술한 바와 같이 동일 그룹 내의 리더들은 서로 충돌하지 않으나, 상이한 그룹 내의 리더들간에는 충돌 가능성이 있다. 그러나 이를 다시 하위 그룹으로 분류한 경우, 상이한 그룹에 속하더라도 충돌하지 않는 하위 그룹이 존재할 수 있다. 본 단계 710 에서는 이와 관련된 정보를 얻는다. 하위 그룹별로 리더를 구동시켜 충돌을 확인함으로써 정보를 획득할 수도 있으나, 바람직하게는 데이터베이스 에 미리 저장된 정보를 통해 충돌 정보를 획득한다. 상기 예에서의 하위 그룹들간의 충돌은 다음과 같이 일어난다고 하자.
Figure 112007067460914-pat00002
상기 표에서, X 는 하위 그룹간에 충돌이 일어나지 않음 (즉, 하위 그룹들이 동시에 동작할 수 있음) 을, O 는 하위 그룹간에 충돌이 발생함 (즉, 하위 그룹들이 동시에 동작할 수 없음) 을 나타낸다.
단계 720 에서는 시작 그룹을 선택한다. 시작 그룹은 다수의 그룹 중 가장 먼저 구동될 그룹으로서 사용자의 선호, 시스템의 요구 사항 등 다양한 요소를 고려하여 자유롭게 선택될 수 있다. 선택된 시작 그룹 내에 포함된 리더는 단계 730 에서 모두 구동된다. 예를 들어 그룹 1 을 시작 그룹으로 선택하고, 리더 A, B, E, F, I, J, L 및 N 의 구동을 시작한다. 이에 의해 그룹 1 의 리더들은 태그의 판독을 시작하게 된다.
다음 방법은 단계 740 으로 진행하여 구동된 하위 그룹 중 판독이 완료된 하위 그룹이 있는지 여부를 판단한다. 상술한 예에서, 그룹 1-3 의 판독 시간은 0.1 초로 가장 짧으므로 그룹 1-1 의 판독이 가장 먼저 종료하게 된다. 본 방법은 하위 그룹의 판독 종료를 감지하고 단계 750 으로 진행한다. 반면, 판독 종료가 검출되지 않은 경우에는 검출 시까지 판단을 계속한다.
하위 그룹의 판독 종료가 감지되면, 현재 동작 중인 하위 그룹과 충돌하지 않는 하위 그룹을 선택한다. 하위 그룹의 선택 시, 판독 종료된 하위 그룹과 충돌하는 하위 그룹을 먼저 선택하고, 그 중에서 현재 동작 중인 하위 그룹과 충돌하지 않는 하위 그룹을 선택하는 것이 효율적일 수 있다. 상기 예에서, 하위 그룹 1-1 의 판독 종료를 검출하면 하위 그룹 1-1 과 충돌하는 하위 그룹인 2-1, 2-2, 2-3, 3-1 및 3-2 를 일단 선택하고, 그 중에서 현재 동작하는 하위 그룹인 1-2 및 1-3 모두와 충돌하지 않는 하위 그룹을 선택한다. 따라서, 하위 그룹 2-1 및 2-2 가 선택된다. 그리고, 단계 760 에서 선택된 하위 그룹에 포함된 리더들을 구동하여 판독을 시작하도록 한다. 이러한 과정은 구동되지 않은 하위 그룹이 남지 않을 때까지 반복하여 수행된다 (단계 770).
도 8 은 상술한 방식으로 구동된 리더들의 예시적인 동작 타이밍을 나타낸다. 상기 예에서 설명한 바와 같이, 먼저 제 1 그룹이 시작 그룹으로 선택되어 구동된다 (t1). 하위 그룹 1-1 의 판독이 끝나면, 하위 그룹 1-1 과 충돌하고 하위 그룹 1-2 및 1-3 과 충돌하지 않는 하위 그룹인 하위 그룹 2-1 및 2-2 의 구동을 시작한다 (t2). 다음으로 하위 그룹 1-2 의 판독이 종료되고, 하위 그룹 1-2 와 충돌하는 하위 그룹 중 1-3, 2-1 및 2-2 와 충돌하지 않는 하위 그룹인 2-3 의 구동이 시작된다 (t3).
다음으로 종료하는 하위 그룹은 2-1 이지만, 1-3, 2-2 및 2-3 모두와 충돌하지 않는 하위 그룹은 찾을 수 없으므로 새로운 구동이 시작되지 않는다 (t4). 하위 그룹 2-3 의 판독 종료 후에는 하위 그룹 3-1 의 판독이 개시되며 (t5), 하위 그룹 2-2 의 판독 종료 후에는 하위 그룹 3-2 의 판독이 개시된다 (t6). 이로써 모든 리더의 판독이 완료된다.
이와 같이 다수의 리더를 판독 시간에 따라 수개의 하위 그룹으로 분류하고 그들간의 충돌 관계를 고려하여 스케줄링 및 구동함으로써, 1 이상의 하위 그룹이 동시에 동작할 수 있게 된다. 예를 들어, 도 8 에서 하위 그룹 1-3 은 다른 모든 하위 그룹과 동시에 동작한다. 따라서 전체 리더의 판독 시간은 각 리더의 판독 시간의 합보다 작아지고, 충돌없이 신속한 태그 판독이 가능하게 된다. 또한, 리더 단위로 스위칭을 하는 것이 아니라 하위 그룹 단위로 스위칭을 하므로 스위칭 횟수가 감소되고 시스템의 부하를 줄일 수 있다. 따라서, 신속한 물류 이동 상황 파악이 가능하고 데이터의 갱신이 실시간으로 이루어질 수 있게 된다.
한편, 상술한 방법은 미들웨어 상에서 실행되는 것이 바람직하지만, 호스트 컴퓨터가 직접 상술한 방법을 실행할 수도 있다. 또한 상술한 방법은 다양한 컴퓨 터 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. 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.
다음 도 9 를 참조하여 본 발명의 다른 실시형태에 따른 RFID 시스템을 설명한다. 본 실시형태의 RFID 시스템은 미들웨어 또는 호스트 컴퓨터 일 수 있으나, 리더를 포함하는 RFID 시스템 전체이거나 미들웨어 또는 호스트 컴퓨터 내부에 포함되는 시스템일 수도 있다.
본 실시형태의 시스템은 리더들과 접속되어 통신을 관장하는 인터페이스 (910) 와, 인터페이스 (910) 를 통해 리더들로/로부터의 정보를 송수신하는 통신 모듈 (920) 을 포함한다. 통신 모듈 (920) 은 구동 모듈 (980) 및 식별 모듈 (960) 에 접속되어, 리더를 제어하기 위해 필요한 신호들을 송수신한다. 구체적으로, 구동 모듈 (980) 은 통신 모듈 (920) 을 통해 리더 구동 신호를 송신하고, 식별 모듈 (960) 은 통신 모듈 (920) 로부터 리더의 동작 상태를 파악하여 판독이 완료된 리더의 존부를 판단하게 된다. 구동 모듈 (980) 은 식별 모듈 (960) 과도 통신하여 식별 모듈 (960) 이 판단하는 타이밍에 구동을 시작할 수 있다.
또한, 구동 모듈 (980) 은 그루핑 모듈 (940) 및 분류 모듈 (950) 과도 통신한다. 그루핑 모듈 (940) 은 리더 간의 거리에 기초하여 다수의 리더를 1 이상의 그룹으로 나누며, 분류 모듈 (950) 은 리더의 판독 시간에 기초하여 각 그룹을 1 이상의 하위 그룹으로 나눈다. 리더 간의 거리에 관한 정보 및 판독 시간에 관한 정보는 데이터베이스 (930) 로부터 획득할 수 있다. 다르게는, 구동 모듈 (980) 을 통해 직접 리더를 구동함으로써 판단할 수도 있다.
구동 모듈 (980) 은 충돌 데이터 제공 모듈 (970) 에도 접속된다. 충돌 데이터 제공 모듈 (970) 은 하위 그룹들의 구동 및/또는 스케줄링을 위하여 하위 그룹 간의 충돌에 대한 정보를 제공한다. 충돌 정보는 데이터베이스 (930) 로부터 획득할 수도 있고, 구동 모듈 (980) 통해 직접 리더를 구동함으로써 획득할 수도 있다. 또한, 충돌 데이터 제공 모듈 (970) 은 분류 모듈 (950) 과 통신하여 하위 그룹 구분에 대한 정보를 얻을 수 있다.
상술한 구성의 RFID 시스템의 동작은 다음과 같다. 데이터베이스 (930) 에 저장된 리더의 좌표에 관한 정보를 획득한 그루핑 모듈 (940) 은 이에 기초하여 리 더를 1 이상의 그룹으로 나눈다. 다시 분류 모듈 (950) 은 데이터베이스 (930) 로부터 각 리더의 판독 시간에 대한 정보를 획득하여, 각 그룹을 1 이상의 하위 그룹으로 분류한다. 그루핑 모듈 (940) 과 분류 모듈 (950) 은 그 결과를 구동 모듈 (980) 및 식별 모듈 (960) 로 제공한다. 또한, 충돌 데이터 제공 모듈 (970) 은 데이터베이스 (930) 및 분류 모듈 (950) 로부터의 정보에 기초하여 하위 그룹간 충돌에 관한 정보를 획득하고 이를 구동 모듈 (980) 에 제공한다.
구동 모듈 (980) 은 그루핑 모듈 (940) 로부터의 그룹 정보, 분류 모듈 (950) 로부터의 하위 그룹 정보에 기초하여 구동 신호를 발생하고, 통신 모듈 (920) 을 통해 리더들을 구동한다. 구동 중 식별 모듈 (960) 은 판독이 완료된 하위 그룹을 식별하고 그 정보를 구동 모듈 (980) 에 제공한다. 구동 모듈 (980) 은 수신된 정보에 기초하여, 충돌이 일어나지 않는 하위 그룹을 선정하고 이를 구동한다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 실시형태의 RFID 시스템은 다수의 RFID 리더가 충돌없이 동시 동작할 수 있도록 하여 판독 시간을 단축할 수 있으며, 리더의 스위칭 횟수를 저감시킬 수 있다.
이상 본 발명의 구체적 실시형태들을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하며 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다. 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 설명된 실시형태들을 변경 또는 변형할 수 있다. 본 명세서에서 설명된 각 기능 블록들은 전자 회로, 집적 회로, ASIC (Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수 있다. 본 명세서 및 청구범위에서 별개인 것으로 설명된 수단 등의 구성요소는 단순히 기능상 구별된 것으로 물리적으로는 하나의 수단으로 구현될 수 있으며, 단일한 것으로 설명된 수단 등의 구성요소도 수개의 구성요소의 결합으로 이루어질 수 있다. 또한 본 명세서에서 설명된 각 방법 단계들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 그 순서가 변경될 수 있고, 다른 단계가 부가될 수 있다. 뿐만 아니라, 본 명세서에서 설명된 다양한 실시형태들은 각각 독립하여서뿐만 아니라 적절하게 결합되어 구현될 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 첨부된 청구범위 및 그 균등물에 의해 정해져야 한다.
도 1 은 종래의 RFID 시스템의 구성을 도시하는 도면.
도 2 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 RFID 시스템을 도시하는 도면.
도 3 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 RFID 시스템 운용 방법을 도시하는 흐름도.
도 4 는 예시적인 RFID 리더 배치를 도시하는 도면.
도 5 는 본 발명의 일 실시형태에 따른 그루핑 방법을 도시하는 흐름도.
도 6 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 분류 방법을 도시하는 흐름도.
도 7 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 구동 방법을 도시하는 흐름도.
도 8 은 예시적인 RFID 리더 동작 타이밍을 나타내는 도면.
도 9 는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 RFID 시스템을 도시하는 블록도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
212, 214, 216, 218 : RFID 리더 222, 224, 226, 228 : RFID 태그
230 : 미들웨어 240 : 호스트 컴퓨터
250 : 데이터베이스

Claims (13)

  1. 다수의 RFID (Radio Frequency Identification) 리더를 포함하는 RFID 시스템을 운용하는 방법에 있어서,
    RFID 리더 간의 충돌을 피할 수 있는 이격 거리 이상 이격된 RFID 리더들을 하나의 그룹으로 묶어, 1 이상의 그룹을 결정하는 단계;
    상기 각 그룹 내의 RFID 리더를 판독 시간을 기준으로 1 이상의 하위 그룹으로 분류하는 단계; 및
    상이한 그룹에 속한 2 이상의 하위 그룹으로서 서로 충돌을 일으키지 않는 하위 그룹에 속한 RFID 리더가 동시에 동작하도록 RFID 리더를 구동하는 단계를 포함하는 RFID 시스템 운용 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 그룹을 결정하는 단계는,
    기준 리더를 선택하는 단계;
    상기 기준 리더로부터 상기 이격 거리 이상 이격된 리더를 선택하는 단계; 및
    선택된 상기 리더와 그룹에 포함된 상기 기준 리더 이외의 리더와의 거리가 이격 거리 미만인 경우 선택된 상기 리더를 그룹에서 제외하는 단계를 포함하는, RFID 시스템 운용 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 그룹을 결정하는 단계는 각 리더들의 좌표를 기준으로 상기 리더들 간의 거리를 결정하는 단계를 포함하는, RFID 시스템 운용 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 이격 거리는 상기 RFID 리더의 판독 가능 거리에 기초하여 결정된, RFID 시스템 운용 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동하는 단계는,
    제 1 그룹에 속한 리더가 동작을 시작하도록 하는 단계;
    상기 제 1 그룹에 포함된 하위 그룹 중 동작이 종료된 제 1 하위 그룹을 식별하는 단계;
    상기 제 1 그룹과 상이한 제 2 그룹에 속한 하위 그룹으로서, 상기 제 1 하위 그룹에 속하는 RFID 리더들과 충돌하되, 상기 제 1 그룹 중 현재 동작 중인 하위 그룹과는 충돌하지 않는 RFID 리더들로 구성된 제 2 하위 그룹을 결정하는 단계; 및
    상기 제 2 하위 그룹에 속한 RFID 리더들이 동작하도록 하는 단계를 포함하는, RFID 시스템 운용 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 하위 그룹을 결정하는 단계는 이미 획득한 하위 그룹 간의 충돌 정보에 기초하여 수행되는, RFID 시스템 운용 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 방법이 컴퓨터 상에서 수행되도록 하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  8. 다수의 RFID (Radio Frequency Identification) 리더를 포함하는 RFID 시스템을 운용하는 시스템에 있어서,
    RFID 리더 간의 충돌을 피할 수 있는 이격 거리 이상 이격된 RFID 리더들을 하나의 그룹으로 묶어, 1 이상의 그룹을 결정하는 그루핑 수단;
    상기 각 그룹 내의 RFID 리더를 판독 시간을 기준으로 1 이상의 하위 그룹으로 분류하는 분류 수단; 및
    상이한 그룹에 속한 2 이상의 하위 그룹으로서 서로 충돌을 일으키지 않는 하위 그룹에 속한 RFID 리더가 동시에 동작하도록 RFID 리더를 구동하는 구동 수단을 포함하는 RFID 운용 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 그루핑 수단은, 소정의 기준 리더로부터 상기 이격 거리 이상 이격된 리더를 선택하고, 선택된 상기 리더와 그룹에 포함된 상기 기준 리더 이외의 리더 와의 거리가 이격 거리 미만인 경우 선택된 상기 리더를 그룹에서 제외하는, RFID 운용 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 그루핑 수단은 각 리더들의 좌표를 기준으로 상기 리더들 간의 거리를 결정하는, RFID 운용 시스템.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 이격 거리는 상기 RFID 리더의 판독 가능 거리에 기초하여 결정된, RFID 운용 시스템.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 시스템은 제 1 그룹에 포함된 하위 그룹 중 동작이 종료된 제 1 하위 그룹을 식별하여 상기 구동 수단에 식별 결과를 제공하는 식별 수단을 더 포함하고,
    상기 구동 수단은, 상기 제 1 그룹과 상이한 제 2 그룹에 속한 하위 그룹으로서, 상기 제 1 하위 그룹에 속하는 RFID 리더들과 충돌하되, 상기 제 1 그룹 중 현재 동작 중인 하위 그룹과는 충돌하지 않는 RFID 리더들로 구성된 제 2 하위 그룹을 결정하고, 상기 제 2 하위그룹에 속한 RFID 리더들이 상기 제 1 하위 그룹의 동작 종료 후 동작하도록 하는, RFID 운용 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 하위 그룹의 결정은 이미 획득한 하위 그룹 간의 충돌 정보에 기초하여 수행되는, RFID 운용 시스템.
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