KR100973084B1

KR100973084B1 - Rfid card including switch and control system and control method thereof

Info

Publication number: KR100973084B1
Application number: KR1020090058616A
Authority: KR
Inventors: 장재형; 염종원; 박경양; 박교양; 유병찬
Original assignee: 광주과학기술원; 주식회사 하렉스
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2009-06-29
Publication date: 2010-07-29
Also published as: WO2011002178A3; WO2011002178A2

Abstract

PURPOSE: An RFID(Radio Frequency IDentification) card including a switch and a control system and a control method thereof are provided to have a switch, thereby selecting whether service is provided when one service is provided and selecting a desired service when a plurality of services is provided. CONSTITUTION: A switch(130) is closed or open whether a finger is touched or not. If a reader is near when close of the switch, a wireless antenna(120) transmits and receives the reader and data. An RFID(Radio Frequency ID) chip(110) is connected to the switch and the wireless antenna. The RFID chip computes the received data and stored data and transmits computed result to the reader through the wireless antenna and provides set service.

Description

RFID card including switch and control system and control method

본 발명은 스위치 내장 RFID 카드, 제어 시스템 및 제어 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 손가락 등을 간단히 접촉함으로써 조작될 수 있는 스위치를 내장한 스위치 내장 RFID 카드, 제어 시스템 및 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a switch embedded RFID card, a control system and a control method, and more particularly, to a switch embedded RFID card, a control system and a control method including a switch which can be operated by simply touching a finger or the like.

근래 들어, 외부의 리더기와 무선으로 통신하여 내장된 데이터를 전달하여 서비스를 이용할 수 있는 스마트 카드 또는 RFID 카드의 이용이 증가하고 있다. 스마트 카드는 리더기에 근접시키는 것으로 용이하게 서비스를 이용할 수 있어, 그 사용범위가 출입증, 교통카드, 신용카드, 현금카드 등 다양한 금융분야로 확대되고 있다. 이러한 다양한 서비스의 출현으로 하나의 서비스를 제공하는 복수 개의 RFID 카드이에외도, 여러 서비스를 동시에 이용할 수 있도록 복수 개의 RFID 칩을 내장한 RFID 카드와, 간편한 조작으로 원하는 서비스를 선택적으로 제공받을 수 있는 스위치 내장형 RFID 카드가 등장하였다.In recent years, the use of smart cards or RFID cards that can use services by communicating with external readers wirelessly and delivering embedded data has been increasing. Smart cards are easy to use services by proximity to the reader, the use of the service has been extended to various financial sectors, such as pass cards, transportation cards, credit cards, cash cards. With the emergence of such various services, in addition to a plurality of RFID cards that provide a single service, an RFID card with a plurality of RFID chips can be used to simultaneously use a plurality of services, and a switch that can selectively receive a desired service by simple operation. Embedded RFID cards have emerged.

즉, 종래의 스마트 카드는 지갑이나 가방으로부터 카드를 꺼내지 않고도 이용할 수 있어 편리하나, 소액결제의 경우 사용자의 서면동의가 없이도 결제 가능하 여 리더기에 의도하지 않은 근접한 상태에서 카드 이용자의 의사와 관계없이 금융결재가 진행될 위험이 있었다. 더욱이, 향후의 스마트 카드는 RFID 칩에 다양한 신분증을 내장할 것으로 전망되는바, 종래의 스마트 카드의 형태를 띤다면 Identification Theft 등의 위험이 발생할 가능성이 클 것이다.In other words, the conventional smart card is convenient because it can be used without removing the card from the wallet or bag, but in the case of a small payment, the payment can be made without the user's written consent. There was a risk of financial settlement. Furthermore, it is expected that smart cards in the future will embed various identification cards in RFID chips. Therefore, if the smart card is in the form of a conventional smart card, a risk such as identification theft is likely to occur.

따라서, 그에 대한 대책으로 미국공개특허 US 2003/0132301 A1, 미국공개특허 US 2004/0124248 A1, 유럽공개특허 EP 1544787 A1 등에 기재된 바 있는 종래의 스위치 내장형 스마트 카드는 사용자가 버튼형의 스위치를 누르고 있는 동안에만 리더기와의 통신이 가능하도록 하여 카드 정보를 송출하여 선택적으로 결재하도록 구성되었다.Accordingly, as a countermeasure therefor, the conventional switch-type smart card described in US 2003/0132301 A1, US 2004/0124248 A1, EP 1544787 A1, and the like is used while a user presses a button-type switch. Only communication with the reader is possible so that card information can be sent out and selectively paid.

그런데, 종래의 스위치 내장형 스마트 카드는 예컨대, 버튼형의 기계식 스위치를 사용하였기 때문에 사용자의 조작이 불편하였고, 기계적 접점의 오동작 가능성이 컸다. 뿐만 아니라, 종래의 스마트 카드는 한 번의 조작에 의해 두 개 이상의 RFID 칩을 상보적으로 동작하도록 설계하기에 어려움이 있었다.By the way, the conventional smart card with a built-in switch, for example, because of the use of a button-type mechanical switch, the user's operation was inconvenient, there was a high possibility of malfunction of the mechanical contact. In addition, the conventional smart card has a difficulty in designing the two or more RFID chips to complementarily operate by one operation.

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 비교적 간단한 접촉에 의해 하나의 서비스를 제공하는 경우 서비스 제공 여부를 선택할 수 있으며, 복수의 서비스를 제공하는 경우 원하는 서비스를 선택할 수 있는 스위치를 내장한 스위치 내장 RFID 카드, 제어 시스템 및 제어 방법을 제공함에 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to select whether to provide a service in the case of providing a single service by a relatively simple contact, and to provide a plurality of services to the built-in switch to select a desired service To provide a switch embedded RFID card, a control system and a control method.

본 발명의 다른 목적은 터치 형태의 스위치 조작에 따라 두 개 이상의 RFID 칩으로부터 원하는 서비스만을 선택적으로 제공받을 수 있는 스위치 내장 RFID 카드, 제어 시스템 및 제어 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a switch embedded RFID card, a control system, and a control method capable of selectively receiving only a desired service from two or more RFID chips according to a touch type switch operation.

본 발명의 또 다른 목적은 두 개 이상의 RFID 칩을 내장하고, 한 번의 터치 형태의 스위치 조작으로 일 RFID 칩이 인에이블되고, 타 RFID 칩이 디스에이블되도록 상보적으로 제어를 수행할 수 있는 스위치 내장 RFID 카드, 제어 시스템 및 제어 방법을 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to embed two or more RFID chips, and to switch on and off, enabling one RFID chip to be enabled by one touch type switch operation, and to perform complementary control such that another RFID chip is disabled. An RFID card, a control system and a control method are provided.

본 발명의 일면에 따른 스위치 내장 RFID 카드는, 손가락의 접촉 여부에 따라 단락 또는 개방되는 스위치; 상기 스위치의 단락시 리더기에 근접하면, 상기 리더기와 데이터를 송수신하는 무선안테나; 및 상기 스위치의 단락시 서비스 제공을 위해 상기 송수신하는 데이터를 저장 및 연산하는 RFID 칩을 포함하는 것을 특징으로 한다.RFID card with a switch according to an aspect of the present invention, the short-circuit or open depending on whether the finger touches; A wireless antenna for transmitting and receiving data to and from the reader when the reader is close to the reader when the switch is shorted; And an RFID chip storing and calculating the data to be transmitted and received to provide a service in case of a short circuit of the switch.

본 발명의 다른 면에 따른 스위치 내장 RFID 카드는, 손가락의 접촉 여부에 따라 단락 또는 개방되는 제 1 스위치; 상기 제 1 스위치의 단락시 제1 리더기에 근접하면, 상기 제1 리더기와 데이터를 송수신하는 제 1 무선안테나; 상기 제 1 스위치의 단락시 상기 제1 리더기와 송수신되는 데이터를 저장 및 연산하는 제 1 RFID 칩; 손가락의 접촉 여부에 따라 단락 또는 개방되는 제 2 스위치; 상기 제 2 스위치의 단락시 제2 리더기에 근접하면, 상기 제2 리더기와 데이터를 송수신하는 제 2 무선안테나; 및 상기 제 2 스위치의 단락시 상기 제2 리더기와 송수신되는 데이터를 저장 및 연산하는 제 2 RFID 칩을 포함하는 것을 특징으로 한다.RFID card with a switch according to another aspect of the present invention, the first switch is short-circuit or open according to whether the finger touches; A first wireless antenna transmitting and receiving data to and from the first reader when the first switch is close to the first reader when the first switch is shorted; A first RFID chip that stores and computes data transmitted and received with the first reader when the first switch is shorted; A second switch shorted or opened depending on whether a finger is in contact; A second wireless antenna transmitting and receiving data to and from the second reader when the second switch is close to the second reader when the second switch is shorted; And a second RFID chip configured to store and calculate data transmitted and received with the second reader when the second switch is shorted.

본 발명의 또 다른 면에 따른 스위치 내장 RFID 카드 제어 시스템은, 서비스를 제공하는 리더기; 및 손가락의 접촉 여부에 따라 온/오프되며, 온 상태에서 서비스 제공을 위해 상기 리더기와 데이터를 송수신하는 RFID 카드를 포함하는 것을 특징으로 한다.RFID card control system with a switch according to another aspect of the present invention, the reader for providing a service; And an RFID card that is turned on / off according to whether a finger is in contact and transmits and receives data to and from the reader to provide a service in an on state.

본 발명의 또 다른 면에 따른 스위치 내장 RFID 카드 제어 시스템은, 제1 서비스를 제공하는 제1 리더기; 제2 서비스를 제공하는 제2 리더기; 및 상기 제1 리더기에 근접하면 상기 제1 리더기와 제1 서비스를 위한 데이터를 송수신하고, 손가락이 접촉된 상태에서 상기 제2 리더기에 근접하면 상기 제2 리더기와 제2 서비스를 위한 데이터를 송수신하는 RFID 카드를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a switch embedded RFID card control system includes: a first reader for providing a first service; A second reader for providing a second service; And transmitting and receiving data for a first service with the first reader when the first reader is in close proximity, and transmitting and receiving data for a second service with the second reader when the second reader is in close contact with the second reader. And an RFID card.

본 발명의 또 다른 면에 따른 스위치 내장 RFID 카드는, 리더기와 유도결합하는 무선안테나; 제1 서비스 및 제2 서비스를 포함하는 서비스를 각각 제공하는 복수의 RFID 칩; 및 상기 무선안테나의 일부에 형성된 동판 패드로서, 손가락이 접촉되지 않으면 상기 제1 서비스를 선택하고, 상기 손가락이 접촉되면 상기 동판 패드의 임피던스가 변화하여 제2 서비스를 선택하는 스위치를 포함하되, 상기 스위치에 의해 선택된 서비스를 제공하는 것을 특징으로 한다.RFID card with a switch according to another aspect of the present invention, a wireless antenna inductively coupled to the reader; A plurality of RFID chips each providing a service including a first service and a second service; And a copper pad formed on a portion of the wireless antenna, wherein the switch selects the first service when a finger is not in contact, and selects a second service by changing the impedance of the copper pad when the finger is in contact. It provides a service selected by the switch.

본 발명에 따르면, 기계적인 압력에 따라 온/오프되는 종래의 기계적 스위치 내장 RFID 카드와 달리, 손가락 등의 가벼운 접촉에 의하여 온/오프 될 수 있어 조작이 용이하며, 조작의 강도가 낮아 스위치의 마모를 줄일 수 있고, 스위치 내장 RFID 카드의 수명을 연장할 수 있다. 또한, 전기적인 임피던스의 변화에 따라 스위치를 온/오프하기 때문에 지갑 등에 들어있는 상태에서 기계적인 압력에 의해 오동작할 가능성이 없다.According to the present invention, unlike the conventional RFID card with a built-in mechanical switch that is on / off according to the mechanical pressure, it can be turned on / off by a light contact such as a finger, easy to operate, the strength of the operation is low, wear of the switch And can reduce the life of the switch embedded RFID card. In addition, since the switch is turned on or off in accordance with the change of the electrical impedance, there is no possibility of malfunction due to mechanical pressure in the state of being placed in a purse or the like.

또한, 본 발명은 제조과정 중 무선안테나와 RFID 칩을 연결하는 프린팅 과정에서 스위치를 구성할 수 있어 기계적 스위치 내장 카드에 비하여 제조비용을 낮출 수 있다.In addition, the present invention can configure the switch in the printing process for connecting the wireless antenna and the RFID chip during the manufacturing process it can lower the manufacturing cost compared to the mechanical switch embedded card.

다시 말해, 본 발명은 RFID 카드에 손가락의 접촉에 따라 정전용량이 변화되는 스위치를 적용하여 손가락 접촉 여부에 따라 RFID 카드를 동작시키거나, 동작시키지 않을 수 있다.In other words, the present invention may be applied to the RFID card to switch the capacitance changes according to the contact of the finger to operate or not operate the RFID card according to whether the finger touch.

또한, 본 발명은 스위치 조작시에만 서비스를 제공받도록 설정할 수 있어, 원치 않은 경우에 도둑 결제되는 것을 방지할 수 있으며, 나아가 조작되는 스위치 또는 스위치의 조작 방식에 따라 서비스를 선택적으로 사용할 수 있다.In addition, the present invention can be set so that the service is provided only at the time of the switch operation, it is possible to prevent the thief payment if you do not want, and can further selectively use the service according to the operation method of the switch or switch to be operated.

즉, 본 발명은 다수의 RFID 칩을 내장할 수 있으며, 하나의 스위치를 조작하여 일 RFID 칩을 디스에이블하고 타 RFID 칩을 인에이블할 수 있다.That is, the present invention can embed a plurality of RFID chips, and can operate one switch to disable one RFID chip and enable another RFID chip.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 스위치 내장 RFID 카드에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스위치 내장 RFID 카드를 도시한 구성도이다.Hereinafter, a switch embedded RFID card according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1. 1 is a block diagram showing a switch embedded RFID card according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스위치 내장 RFID 카드(10)는 스위치(130), 무선안테나(120) 및 RFID 칩(110)을 포함한다. 여기서, 스위치 내장 RFID 카드(10)는 무선안테나(120), RFID 칩(110) 및 스위치(130)를 실장하는 기판(140)을 더 포함할 수 있으며, 기판(140)은 플라스틱 및 아크릴 등의 다양한 재질로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the switch embedded RFID card 10 according to an embodiment of the present invention includes a switch 130, a wireless antenna 120, and an RFID chip 110. Here, the switch embedded RFID card 10 may further include a substrate 140 on which the wireless antenna 120, the RFID chip 110, and the switch 130 are mounted, and the substrate 140 may be formed of plastic, acrylic, or the like. It can be made of various materials.

스위치(130)는 손가락이 접촉됨에 따라 임피던스가 변화하여 단락(ON) 또는 개방(OFF)된다. 여기서, 스위치(130)를 단락/개방하는 수단은 손가락에 한정되지 않고, 손등, 피부 등 접촉에 의한 임피던스 변화를 야기할 수 있는 다양한 수단일 수 있음은 물론이다. 즉, 스위치(130)에 손가락이 접촉하면 스위치(130)는 소정기준 미만으로 임피던스가 낮아져 단락되며, 그외의 경우에는 소정기준 이상으로 임피던스가 높아져 개방된다.The switch 130 is short-circuit (ON) or open (OFF) by changing the impedance as the finger contacts. Here, the means for shorting / opening the switch 130 is not limited to the finger and may be various means that may cause impedance changes due to contact with the back of the hand, skin, and the like. That is, when a finger touches the switch 130, the switch 130 is shorted because the impedance is lower than the predetermined reference, and in other cases, the impedance is increased due to the impedance higher than the predetermined reference and is opened.

스위치(130)는 동판(Copper Plate) 패드와 같은 금속성 재료 및 커패시터 등으로 구성될 수 있으며, 그 구조에 대해서는 도 5a 내지 7b를 참조하여 후술하도록 하겠다.The switch 130 may be formed of a metallic material such as a copper plate pad, a capacitor, and the like, which will be described later with reference to FIGS. 5A to 7B.

무선안테나(120)는 스위치(130)의 단락 상태에서 외부의 리더기에 근접하면, RFID 칩(110)과 외부의 리더기 간에 데이터를 송수신한다.The wireless antenna 120 transmits and receives data between the RFID chip 110 and the external reader when the wireless antenna 120 approaches the external reader in the short circuit state of the switch 130.

이때, 무선안테나(120) 및 스위치(130)는 프린팅, 라미네이션(Lamination), 코일 권선 등 다양한 방법으로 구성될 수 있으며, 그 구성 방식은 도 5a 내지 7b를 참조하여 후술한다.In this case, the wireless antenna 120 and the switch 130 may be configured by various methods such as printing, lamination, coil winding, and the like, which will be described later with reference to FIGS. 5A to 7B.

RFID 칩(110)은 외부 리더기 간에 송수신되는 데이터 저장 및 연산하여 적어도 하나의 서비스를 제공한다. 여기서, 데이터는 금융정보, 식별 정보, 지불 정보, 멤버쉽 정보 및 통신관련 정보 중 적어도 하나를 포함한다.The RFID chip 110 provides at least one service by storing and calculating data transmitted and received between external readers. Here, the data includes at least one of financial information, identification information, payment information, membership information, and communication related information.

상세하게는, RFID 칩(110)은 메모리(미도시), 연산부(미도시) 및 트랜시버 회로(미도시)를 포함하며, 연산부(미도시) 및 트랜시버(미도시)는 스위치(130)의 단락시에 RFID 칩(110)과 리더기 간의 데이터 송수신을 통해 소정 서비스(금융 서비스, 사용자 식별 서비스, 멥버쉽 관련 서비스 및 통신관련 서비스 등)를 위한 연산을 수행하고, 그 연산결과를 메모리(미도시)에 저장하여 이후의 서비스에 이용될 수 있도록 한다.In detail, the RFID chip 110 includes a memory (not shown), an operation unit (not shown), and a transceiver circuit (not shown), and the operation unit (not shown) and the transceiver (not shown) are short-circuited by the switch 130. Performs a calculation for a predetermined service (financial service, user identification service, membership related service, communication related service, etc.) through data transmission and reception between the RFID chip 110 and the reader at the time, and stores the operation result in a memory (not shown). To be used for future services.

예컨대, 연산부(미도시) 및 트랜시버 회로(미도시)는 리더기와 개인 정보 및 소액 결제 정보 등을 안테나 간의 유도결합을 통해 교환하여 대중교통비 결제를 수행할 수 있으며, 소정기간(예컨대, 1달) 동안 결제한 대중교통비의 총합을 메모리(미도시)에 저장하고, 서비스 제공자 및 이용자가 저장된 데이터를 이용하여 소정기간 단위에 대한 대중교통비를 정산할 수 있도록 한다.For example, the computing unit (not shown) and the transceiver circuit (not shown) may exchange the reader and the personal information and the micro payment information through inductive coupling between the antennas to perform the public transportation fee payment, and for a predetermined period (for example, one month) The total amount of the public transportation expenses paid for is stored in a memory (not shown), and the service provider and the user may use the stored data to settle the public transportation expenses for a predetermined period of time.

한편 스위치 내장 RFID 카드(10)는 두 개 이상의 서비스를 제공할 수 있으며, 이 경우 다른 서비스를 제공하는 타 RFID 칩, 손가락이 접촉함에 따라 단락 또는 개방하는 타 스위치를 더 포함하고, 무선안테나(120)는 2개 이상의 서비스에 대 하여 공용될 수 있다.Meanwhile, the switch embedded RFID card 10 may provide two or more services. In this case, the RFID card 10 may further include another RFID chip for providing another service, and another switch for shorting or opening as the finger contacts, and the wireless antenna 120 ) Can be shared for more than one service.

다만, 다른 서비스를 제공하는 리더기가 다른 주파수 대역을 사용한다면, 스위치 내장 RFID 카드(10)는 다른 서비스를 위한 데이터를 송수신하는 타 무선안테나를 더 포함하고, 타 무선안테나를 통해 다른 서비스를 위한 데이터를 송수신할 수 있다.However, if a reader providing a different service uses a different frequency band, the embedded RFID card 10 further includes another wireless antenna for transmitting and receiving data for another service, and data for another service through the other wireless antenna. Can transmit and receive.

그러나, 스위치 내장 RFID 카드(10)는 그 설계 형태에 따라 다른 서비스를 제공하는 타 RFID 칩, 타 무선안테나 및 타 스위치 등을 추가하지 않고 일 서비스를 제공하는 RFID 칩(110), 무선안테나(120) 및 스위치(130)를 이용하여 다른 서비스를 제공할 수 있다. 이때, 스위치 내장 RFID 카드(10)는 스위치(130)에 대한 손가락의 접촉 횟수, 접촉 시간 및 접촉 면적 등에 의하여 각 서비스를 선택할 수 있다.However, the switch embedded RFID card 10 is an RFID chip 110 and a wireless antenna 120 to provide work services without adding other RFID chips, other wireless antennas, and other switches according to the design form thereof. ) And the switch 130 may be used to provide other services. In this case, the switch embedded RFID card 10 may select each service according to the number of touches, the contact time, and the contact area of the finger with respect to the switch 130.

한편, RFID 칩(110)은 접촉식 서비스와 비접촉식 서비스를 모두 지원할 수 있으며, 이 경우 스위치 내장 RFID 카드(10)는 접촉식 서비스를 지원하기 위해 마그네틱 등의 접촉 부재(140)를 더 포함한다.Meanwhile, the RFID chip 110 may support both a contact service and a contactless service. In this case, the switch embedded RFID card 10 further includes a contact member 140 such as a magnetic to support the contact service.

이 같이, 본 발명에 따른 스위치 내장 RFID 카드(10)는 기계적인 압력에 따라 동작하는 종래의 기계적 스위치 내장 RFID 카드와 달리, 손가락 등을 접촉하는 것으로 간단히 온/오프될 수 있어 조작이 편리하고, 마모될 위험이 적어 카드의 수명이 연장할 수 있다.As such, unlike the conventional mechanical switch embedded RFID card 10 operating according to mechanical pressure, the switch embedded RFID card 10 can be simply turned on / off by touching a finger or the like. The risk of wear is reduced, which can extend the life of the card.

이하, 도 2a 내지 2c을 참조하여 손가락의 접촉 여부에 따른 스위치(130)의 임피던스 변화에 대하여 설명한다.Hereinafter, the impedance change of the switch 130 according to whether the finger touches will be described with reference to FIGS. 2A to 2C.

도 2a는 동판 패드로 구성된 스위치(130)와 임피던스 애널라이저의 연결을 도시한 도면이며, 도 2b 및 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 손가락의 접촉 여부에 따른 스위치(130)의 등가 회로이다.2A is a diagram illustrating a connection between a switch 130 formed of a copper pad and an impedance analyzer, and FIGS. 2B and 2C are equivalent circuits of the switch 130 according to whether a finger is in contact according to an embodiment of the present invention.

도 2a의 스위치(130)는 각각 가로 0.2 cm, 세로 2 cm인 동판 패드를 0.1 cm간격으로 이격시켜 설계한 예이며, 손가락의 접촉 여부에 따라 두 개의 동판 패드가 단락 또는 개방된다. 즉, 스위치(130)는 동판 또는 도전성 물질로 구성된 패드로 구성될 수 있으며, 패드의 크기와 간격의 조절을 통하여 원하는 임피던스의 변화를 얻을 수 있도록 설계될 수 있다.The switch 130 of FIG. 2A is an example in which the copper pads each having a width of 0.2 cm and the length of 2 cm are separated by 0.1 cm, and two copper pads are shorted or opened depending on whether a finger is in contact. That is, the switch 130 may be formed of a pad made of a copper plate or a conductive material, and may be designed to obtain a desired impedance change by adjusting the size and spacing of the pad.

도 2a의 임피던스 애널라이저는 스위치(130)의 단락 또는 개방시에 임피던스의 변화를 측정한다.The impedance analyzer of FIG. 2A measures the change in impedance upon short or open of switch 130.

하기의 표 1에 13.56 MHz의 주파수에서 임피던스 애널라이저(Impedence Analyzer)에 의해 측정된 손가락의 미접촉시(도 2b)와 손가락의 접촉시(도 2c)의 임피던스 측정값을 나타내었다.Table 1 below shows impedance measurements at the contact of the finger (FIG. 2B) and at the contact of the finger (FIG. 2C) measured by an impedance analyzer at a frequency of 13.56 MHz.

손가락 미접촉시When finger is not in contact 손가락 접촉시On finger contact 임피던스[Ω]Impedance [Ω] 136.739-j6721.12136.739-j6721.12 374.688-j226.735374.688-j226.735

즉, 도 2a의 스위치(130)는 손가락 미접촉시엔 리액턴스(임피던스의 허수부)의 절대값이 커져 스위치 내장 RFID 카드(10)가 리더기와 유도결합이 불가능하고, 손가락 접촉시엔 리액턴스의 절대값이 작아져 스위치 내장 RFID 카드(10)가 리더기와 유도결합할 수 있도록 구성되었다.That is, in the switch 130 of FIG. 2A, the absolute value of the reactance (imaginary part of the impedance) becomes large when the finger is not in contact, and thus the switch embedded RFID card 10 cannot be inductively coupled with the reader, and the small value of the reactance is small when the finger is in contact. RFID card with built-in switch 10 is configured to be inductively coupled with the reader.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 RFID 카드(10)가 리더기(20)와 유도결합하여 동작을 하는 과정에 대하여 설명한다.Hereinafter, a process in which the RFID card 10 is inductively coupled to the reader 20 to operate will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 구성된 리더기(20)와 RFID 카드(10)의 등가 회로이다.3 is an equivalent circuit of a reader 20 and an RFID card 10 constructed in accordance with an embodiment of the invention.

여기서, V₀은 리더기(20)의 소스 전압이고, V₁은 송신안테나(L₁)에 걸리는 전압이며, V₂는 송신안테나(L₁)로부터 유도결합된 무선안테나(L₂)에 걸리는 전압이고, M은 상호 인덕턴스(Mutual inductance)이며, Z₂는 R_L과 C₂의 병렬 임피던스, C₂는 C_P와 C₂'의 합성 커패시터, C_P는 기생 커패시턴스, C₂'는 RFID 칩의 커패시턴스, C₁은 스위치(130)의 자체의 커패시턴스, C_Var은 손가락의 접촉 여부에 따라 정전용량이 변화하는 스위치(130)의 가변 커패시터이다.Here, V ₀ is the source voltage of the reader 20, V ₁ is the voltage across the transmitting antenna (L ₁ ), V ₂ is the voltage across the wireless antenna (L ₂ ) inductively coupled from the transmitting antenna (L ₁ ). Where M is the mutual inductance, Z ₂ is the parallel impedance of R _L and C ₂ , C ₂ is the composite capacitor of C _P and C ₂ ', C _P is the parasitic capacitance, C ₂ ' is the Capacitance, C ₁ is the capacitance of the switch 130 itself, C _Var is a variable capacitor of the switch 130, the capacitance changes depending on whether the finger touches.

이하, 수학식들을 참조하여 손가락의 접촉 여부에 따른 리더기(20)와 RFID 카드(10)의 유도 결합에 대해 해석해본다.Hereinafter, the inductive coupling between the reader 20 and the RFID card 10 according to whether a finger touches will be described with reference to the equations.

먼저, 도 3에 도시된 리더기(20) 앞단과 RFID 카드(10)의 등가 회로를 수학적으로 해석하면, 리더기(20) 앞단에 인가되는 전압 V₀는 수학식 1과 같이 표현되고, RFID 카드(10)에 흐르는 전류 I₂는 하기의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.First, if the front end of the reader 20 and the equivalent circuit of the RFID card 10 shown in FIG. 3 are mathematically analyzed, the voltage V ₀ applied to the front end of the reader 20 is expressed as Equation 1, and the RFID card ( The current I ₂ flowing in 10) may be expressed as in Equation 2 below.

그런데, RFID 카드(10)의 공진주파수가 리더기(20)의 송신주파수와 동일한 경우, 리더기(20) 앞단의 임피던스의 리액턴스 성분은 하기의 수학식 3과 같이 0이 되므로, 수학식 1에 이를 반영하여 정리하면 하기의 수학식 4와 같이 산출될 수 있다.However, when the resonant frequency of the RFID card 10 is the same as the transmission frequency of the reader 20, the reactance component of the impedance of the front end of the reader 20 becomes 0 as shown in Equation 3 below, and this is reflected in Equation 1 below. In summary, it may be calculated as in Equation 4 below.

또한, 상기의 수학식 4로부터 리더기(20) 앞단에서 바라본 입력 임피던스(Z_in)는 하기의 수학식 5와 같이 산출될 수 있다.In addition, the input impedance Z _{in seen} from the front end of the reader 20 from Equation 4 may be calculated as Equation 5 below.

따라서, 상기의 수학식 5에서 주파수에 의하여 영향을 받는 임피던스를 송신임피던스, Z_T'라 정의하면, 이는 하기의 수학식 6과 같이 산출될 수 있다.Therefore, if the impedance affected by the frequency in Equation 5 is defined as the transmission impedance, Z _T ', it can be calculated as Equation 6 below.

이때, 상기의 수학식 6에 의해 산출되는 송신 임피던스(Z_T')는 손가락의 접촉 여부(즉, C_var의 변화)에 따라 하기의 수학식 7 및 수학식 8과 같이 변화한다.In this case, the transmission impedance Z _T ′ calculated by Equation 6 changes as shown in Equations 7 and 8 according to whether a finger touches (ie, a change in C _var ).

먼저, 수학식 7 및 수학식 8을 참조하여 스위치(130)에 손가락이 접촉되지 않은 상태에서의 송신 임피던스(Z_T')에 대하여 설명한다.First, with reference to Equations 7 and 8, the transmission impedance Z _T ′ in a state where a finger is not in contact with the switch 130 will be described.

리더기(20)와 RFID 카드(10) 사이의 유도결합에 의해 통신 가능하기 위해서 는 그림 8에 나타낸 Z_in 과 Z₀가 공액정합(Conjugate Matching)되어야 한다.In order to be able to communicate by inductive coupling between the reader 20 and the RFID card 10, Z _in and Z ₀ shown _in Fig. 8 must be conjugate matched.

C_var이 변화하면 Z_T'가 변화하여 Z_in ^*이 Z₀ ^*에 가까워지거나 멀어지므로, 리더기(20)와 RFID 카드(10) 사이의 전력 전달 효율(η)이 달라진다.When C _var is changed, Z _T ′ is changed so that Z _in ^* approaches or moves away from Z ₀ ^* , and thus the power transfer efficiency η between the reader 20 and the RFID card 10 is changed.

전력 전달 효율(η)이 낮은 경우에는 리더기(20)로부터 유도된 RFID 카드(10)의 유도전류 I₂는 RFID 카드(10)의 동작에 필요한 임계 전류값에 미치지 못하여 RFID 카드(10)의 RFID 칩을 리더기(20)가 인식할 수 없다. 이때, RFID 칩(110)의 동작에 필요한 임계 전류값은 RFID 칩(110)에 따라 다를 수 있으므로, 스위치(130)는 칩에 따라 달리 설계될 가능성이 있다.When the power transmission efficiency η is low, the induced current I ₂ of the RFID card 10 derived from the reader 20 does not reach the threshold current value required for the operation of the RFID card 10, thereby preventing the RFID of the RFID card 10. The reader 20 does not recognize the chip. In this case, since the threshold current value required for the operation of the RFID chip 110 may vary according to the RFID chip 110, the switch 130 may be designed differently according to the chip.

Cvar이 변화함에 따라, 송신 임피던스(Z'_T)는 하기의 수학식 7 및 8에 의해 산출되는 두 가η지 극단적인 값 사이에서, 도 4에 도시된 바와 같은 자취를 가진다.As Cvar changes, the transmission impedance Z ' _T has a trace as shown in Fig. 4, between two extreme values calculated by Equations 7 and 8 below.

즉, C_var는 손가락이 접촉됨에 따라 소정 커패시턴스 값으로 가변하며, 이에 따라 Z_in = R₁ +Z_T'와 Z₀와의 공액 임피던스 정합조건을 만족하게 되는 경우, 리더기(20)로부터 유도된 RFID 카드(10)의 유도전류 I₂는 최대값에 도달하며, 정합조건을 정확시 만족하지 않더라도 I₂가 임계전류 이상이 되면 리더기(20)와 RFID 카드(10)는 상호 통신가능하다.That is, C _var is changed to a predetermined capacitance value as the finger touches, and accordingly, when Z _in = R ₁ + Z _T 'and the conjugate impedance matching condition between Z ₀ are satisfied, the RFID derived from the reader 20 is satisfied. The induced current I ₂ of the card 10 reaches a maximum value, and even if the matching condition is not satisfied correctly, the reader 20 and the RFID card 10 can communicate with each other when the I ₂ becomes greater than or equal to the threshold current.

이때, 전력전달효율(η)는 하기의 수학식 8과 같이 표현될 수 있다.In this case, the power transfer efficiency η may be expressed as Equation 8 below.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 리더기(20)와 RFID 카드(10)의 송신 임피던스(Z'_T)에 따른 일정 전력 전달 효율(η)에 대하여 설명한다. 여기서, A점으로부터 B점에 이르는 곡선(점선)은 송신 임피던스(Z'_T)의 궤적 곡선이며, ㉠원, ㉡원 및 ㉢원은 리더기(20)로부터 RFID 카드(10)로 송신되는 일정 전력 전달 효율 자취 곡선(Constant Power Transmission efficiency Trace Curve)이다.Hereinafter, with reference to FIG. 4, the constant power transfer efficiency η according to the transmission impedance Z ′ _T of the reader 20 and the RFID card 10 according to the embodiment of the present invention will be described. Here, the curve (dotted line) from point A to point B is a trajectory curve of the transmission impedance Z ' _T , and the power source, power source, and power source are constant power transmitted from the reader 20 to the RFID card 10. Constant Power Transmission efficiency Trace Curve.

다시 말해, 스위치(130)에 손가락이 접촉되면 송신 임피던스(Z'_T)는 동작불가능영역에서 동작가능영역으로 가변 및 이동하고, 리더기(20)로부터 RFID 카드(10)로의 일정 전력 전달 효율은 임계효율(η_th)을 넘도록 L₁, L₂, C₁, C₂ 등의 값을 설계할 수 있다. 따라서, RFID 카드(10)는 리더기(20)로부터 전력을 전달받아 동작하고, 서비스를 제공할 수 있다.In other words, when a finger touches the switch 130, the transmission impedance Z ' _T varies and moves from an inoperable region to an operable region, and a constant power transfer efficiency from the reader 20 to the RFID card 10 is critical. Values such as L ₁ , L ₂ , C ₁ , and C ₂ can be designed to exceed the efficiency η _th . Therefore, the RFID card 10 may operate by receiving power from the reader 20 and provide a service.

이하, 도 5a 내지 5b를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 스위치 내장 RFID 카드(10)의 구조에 대하여 설명한다. 도 5a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따라 설계된 스위치 내장 RFID 카드(10) 및 그 등가 회로이다.Hereinafter, a structure of a switch embedded RFID card 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5A to 5B. 5A and 6B are a switch embedded RFID card 10 and its equivalent circuit designed according to one embodiment of the invention.

도 5a의 스위치 내장 RFID 카드(10)는 RFID 칩(110), 무선안테나(120) 및 스위치(130)를 포함한다.The switch embedded RFID card 10 of FIG. 5A includes an RFID chip 110, a wireless antenna 120, and a switch 130.

도 5a의 RFID 칩(110)은 신용 카드 서비스를 제공하며, 무선안테나(120)의 양단과 직렬로 연결된다.The RFID chip 110 of FIG. 5A provides a credit card service and is connected in series with both ends of the wireless antenna 120.

도 5a의 무선안테나(120)는 코일 안테나로서, 리더기와 데이터를 송수신하는 주파수에 따라 지름, 재질, 형상 및 감은 횟수(Number of turns of the coil)를 달리하여 설계된다. 도 5a에서는 지름이 1 mm인 구리선을 가로 8.5 cm, 세로 5 cm의 직사각형 형태로 4회 감아 인덕턴스가 2.8 uH로 설계한 코일 안테나를 예로 들어 도시하였다.The wireless antenna 120 of FIG. 5A is a coil antenna and is designed by varying a diameter, a material, a shape, and a number of turns of the coil according to a frequency of transmitting and receiving data with a reader. In FIG. 5A, a coil antenna designed to have an inductance of 2.8 uH wound four times in a rectangular shape having a diameter of 8.5 mm and a length of 5 cm is illustrated as an example.

도 5a의 스위치(130)는 무선안테나(120)에 직렬로 연결된 딥 타입(Dip Type) 세라믹 커패시터의 리드 선이며, 세라믹 커패시터는 손가락의 접속으로 인한 리액턴스 성분의 변화가 충분치 않을 경우에 보조적으로 사용할 수 있다.The switch 130 of FIG. 5A is a lead wire of a dip type ceramic capacitor connected in series to the wireless antenna 120. The ceramic capacitor may be used as an auxiliary when the change in reactance component due to finger connection is insufficient. Can be.

즉, 도 5a의 스위치(130)는 두 리드선에 손가락이 접촉됨에 따라 딥 타입 커패시터와 손가락에 의해 발생한 커패시터가 병렬 연결되어, 스위치(130)는 전체 임피던스가 낮아져 리더기와 통신하는 주파수에서 단락되고, 그에 따라 무선안테나(120)는 리더기와 근접할 때 통신할 수 있다.That is, in the switch 130 of FIG. 5A, the dip type capacitor and the capacitor generated by the finger are connected in parallel as the fingers are in contact with the two leads, and the switch 130 is shorted at a frequency communicating with the reader due to low overall impedance. Accordingly, the wireless antenna 120 can communicate when in proximity to the reader.

도 5b는 도 5a의 등가 회로로서, IC는 RFID 칩(110)이며, C₁은 직렬로 연결된 커패시터의 값이고, C_Var은 C₁의 리드 선에 손가락이 접촉됨에 따라 변화하는 가변 커패시터이다. 여기서, C₁은 무선안테나(120)의 재질 및 리더기와 통신하는 주파수에 의하여 그 값이 결정될 수 있다.5B is an equivalent circuit of FIG. 5A, where IC is an RFID chip 110, C ₁ is a value of a capacitor connected in series, and C _Var is a variable capacitor that changes as a finger contacts the lead of C ₁ . Here, C ₁ may be determined by the material of the wireless antenna 120 and the frequency of communicating with the reader.

즉, 도 5a 및 5b의 스위치 내장 RFID 카드(10)는 C₁의 리드선에 손가락 등이 접촉함에 따라 C_Var이 변화되고, 스위치(130)는 임피던스가 낮아져 리더기와 통신하는 주파수에서 단락되며, 리더기와 데이터를 송수신하여 신용 카드 서비스를 제공할 수 있다.That is, in the switch embedded RFID card 10 of FIGS. 5A and 5B, C _Var is changed when a finger or the like contacts the lead wire of C ₁ , and the switch 130 is shorted at a frequency communicating with the reader due to a low impedance. It can provide a credit card service by sending and receiving data.

도 6a의 스위치 내장 RFID 카드(10)는 RFID 칩(110), 무선안테나(120) 및 스위치(130)를 포함한다.The switch embedded RFID card 10 of FIG. 6A includes an RFID chip 110, a wireless antenna 120, and a switch 130.

도 6a의 RFID 칩(110)은 교통 카드 서비스 등 다양한 RFID 응용 서비스를 제공하며, 양단이 무선안테나(120)와 연결된다.The RFID chip 110 of FIG. 6A provides various RFID application services such as a traffic card service, and both ends thereof are connected to the wireless antenna 120.

도 6a의 무선안테나(120)는 회오리 형태로 감긴 직사각형의 동판으로 구현되었으며, 그 양단은 RFID 칩(110)의 양단과 연결된다.The wireless antenna 120 of FIG. 6A is implemented as a rectangular copper plate wound in a whirlwind form, and both ends thereof are connected to both ends of the RFID chip 110.

도 6a의 스위치(130)는 무선안테나(120)의 일부를 개방하는 두 개의 동판 패드이며, 손가락 등을 접촉함에 따라 상호 단락되어 무선안테나(120)가 리더기와 통신할 수 있도록 한다.The switch 130 of FIG. 6A is two copper pads that open a part of the wireless antenna 120. The switch 130 is shorted with each other by contacting a finger to allow the wireless antenna 120 to communicate with the reader.

도 6a의 스위치 내장 RFID 카드(10)는 외곽이 가로, 세로 7.5 x 5 cm이고, 무선안테나(120)는 회오리 형상으로 감긴 횟수가 5.7회, 인덕턴스가 3.759 uH이며, 스위치(130)는 0.2 x 0.7 cm의 동판 패드로 설계된 경우를 예로 들어 도시하였다.The switch-embedded RFID card 10 of FIG. 6A is horizontal and vertical 7.5 x 5 cm, and the wireless antenna 120 is 5.7 times the number of times wound in a tornado shape, the inductance is 3.759 uH, and the switch 130 is 0.2 x An example of a case designed with a 0.7 cm copper pad is illustrated.

도 6b는 도 6a의 등가 회로로서, CHIP는 RFID 칩(110)이고, C_Var은 두 개의 나란히 배열된 동판 패드 또는 금속과 같은 도전체로 구현가능한 커패시터이며, 두 개의 동판 패드는 손가락이 접촉됨에 따라 서로 단락되고, 그에 따라 무선안테나(120)는 리더기와 통신할 수 있다.FIG. 6B is the equivalent circuit of FIG. 6A, wherein CHIP is an RFID chip 110, C _Var is a capacitor that can be implemented with two parallel copper pads or a conductor such as a metal, and the two copper pads are contacted by fingers. Shorted to each other, the wireless antenna 120 can thereby communicate with the reader.

즉, 도 6a 및 6b의 스위치 내장 RFID 카드(10)는 C_Var에 손가락 등이 접촉됨에 따라 리더기의 통신 주파수에서 단락되어 리더기와 데이터를 송수신하여 교통 카드 등 RFID 서비스를 제공할 수 있다.That is, the switch-embedded RFID card 10 of FIGS. 6A and 6B may short-circuit at a communication frequency of the reader as a finger or the like contacts C _Var , and may transmit / receive data with the reader to provide an RFID service such as a traffic card.

도 6a에서는 스위치(130)가 두 개의 나란히 배열된 동판 패드로 설계된 경우를 예로 들었지만, 스위치(130)는 이와 달리 무선안테나(120)의 일부에 형성된 소정이상의 커패시턴스를 갖는 하나 이상의 도전체 패드 또는 도선일 수 있으며, 적층 구조로 구현될 수도 있다. 즉, 스위치(130)는 손가락이 접촉됨에 따라 임피던스가 낮아져 무선안테나(120)가 리더기와 유도결합하도록 할 수 있다.In FIG. 6A, the switch 130 is designed as an example of two copper pads arranged side by side, but the switch 130 may alternatively have at least one conductor pad or conductor having a predetermined capacitance formed in a part of the wireless antenna 120. It may be, or may be implemented in a laminated structure. That is, the switch 130 may allow the wireless antenna 120 to be inductively coupled with the reader as the impedance is lowered as the finger contacts.

이하, 도 7을 참조하여 두 개 이상의 서비스를 제공하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스위치 내장 RFID 카드에 대하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스위치 내장 RFID 카드를 도시한 구성도이다.Hereinafter, a switch embedded RFID card according to another embodiment of the present invention for providing two or more services will be described with reference to FIG. 7. 7 is a block diagram illustrating an RFID card with a switch according to another embodiment of the present invention.

도 7에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스위치 내장 RFID 카드(11)는 제 1 스위치(131), 제 1 무선안테나(121), 제 1 RFID 칩(111), 제 2 스위치(132), 제 2 무선안테나(122) 및 제 2 RFID 칩(112)을 포함한다.As shown in FIG. 7, the switch embedded RFID card 11 according to another embodiment of the present invention may include a first switch 131, a first wireless antenna 121, a first RFID chip 111, and a second switch. 132, the second wireless antenna 122, and the second RFID chip 112.

제 1 스위치(131)는 손가락이 접촉됨에 따라 단락 또는 개방되며, 동판(Copper Plate) 및 가변 커패시터 등으로 구성되는데, 그 구조는 도 8a 내지 8b를 참조하여 후술한다.The first switch 131 is short-circuited or opened as a finger touches, and is composed of a copper plate and a variable capacitor. The structure thereof will be described later with reference to FIGS. 8A to 8B.

제 1 무선안테나(121)는 제 1 스위치(131)의 단락시 제1 리더기에 근접하면, 제 1 RFID 칩(111)과 제1 리더기 간에 데이터를 송수신한다.When the first wireless antenna 121 approaches the first reader when the first switch 131 is shorted, the first wireless antenna 121 transmits and receives data between the first RFID chip 111 and the first reader.

제 1 RFID 칩(111)은 제 1 스위치(131)의 단락시 제1 리더기와 송수신되는 데이터를 저장 및 연산하여 제1 리더기로부터 제1 서비스를 제공받는다.The first RFID chip 111 receives and receives a first service from the first reader by storing and calculating data transmitted and received with the first reader when the first switch 131 is shorted.

제 2 스위치(132)는 손가락이 접촉됨에 따라 단락 또는 개방되며, 동판(Copper Plate) 및 가변 커패시터 등으로 구성되는데, 그 세부 구조는 도 8a 내지 8b를 참조하여 후술한다.The second switch 132 is short-circuit or open as a finger touches, and is composed of a copper plate and a variable capacitor. Details thereof will be described later with reference to FIGS. 8A to 8B.

제 2 무선안테나(122)는 제 2 스위치(132)의 단락시 제2 리더기에 근접하면, 제 2 RFID 칩(112)과 제2 리더기 간에 데이터를 송수신한다.When the second wireless antenna 122 approaches the second reader when the second switch 132 is shorted, the second wireless antenna 122 transmits and receives data between the second RFID chip 112 and the second reader.

제 2 RFID 칩(112)은 제 2 스위치(132)의 단락시 제2 리더기와 송수신되는 데이터를 저장 및 연산하여 제1 리더기로부터 제1 서비스를 제공받는다.The second RFID chip 112 stores and computes data transmitted and received with the second reader when the second switch 132 is shorted to receive the first service from the first reader.

한편, 제1 리더기와 제2 리더기의 송수신 방식에 따라, 제 1 무선안테나(121)와 제 2 무선안테나(122)는 각기 다른 주파수 대역을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다.Meanwhile, the first wireless antenna 121 and the second wireless antenna 122 may transmit and receive data using different frequency bands according to the transmission / reception scheme of the first reader and the second reader.

도 8a 내지 9b는 본 발명의 다른 실시예에 따라 설계된 스위치 내장 RFID 카드(10) 및 그 등가 회로이다.8A-9B are a switch embedded RFID card 10 and its equivalent circuit designed according to another embodiment of the invention.

도 8a의 스위치 내장 RFID 카드(10)는 제 1 RFID 칩(111), 제 2 RFID 칩(112), 제 1 스위치(131), 제2 스위치(132), 제 1 무선안테나(121) 및 제 2 무선안테나(122)를 포함한다.The switch embedded RFID card 10 of FIG. 8A includes a first RFID chip 111, a second RFID chip 112, a first switch 131, a second switch 132, a first wireless antenna 121, and a first RFID chip 111. 2 includes a wireless antenna (122).

제 1 RFID 칩(111)은 제 1 스위치(131)에 손가락이 접촉됨에 따라 제 1 무선안테나(121)를 통해 제1 리더기와 제1 서비스 제공을 위한 데이터를 송수신하고, 그에 대해 연산을 수행한다.As the finger contacts the first switch 131, the first RFID chip 111 transmits / receives data for providing the first service with the first reader through the first wireless antenna 121 and performs an operation thereon. .

제 2 RFID 칩(112)은 제 2 스위치(132)에 손가락이 접촉됨에 따라 제 2 무선안테나(122)를 통해 리더기와 제2 서비스 제공을 위한 데이터를 송수신하고, 그에 대해 연산을 수행한다. 여기서, 제1 서비스 및 제2 서비스는 금융 서비스, 결재 서비스, 신용 결재, 교통 카드 및 통신 서비스 등 다양한 서비스일 수 있으나, 도 8a에서는 제1 서비스 및 제2 서비스가 각각 교통카드 서비스 및 신용카드 서비스인 경우를 예로 들어 도시하였다.As the finger contacts the second switch 132, the second RFID chip 112 transmits / receives data for providing the second service with the reader through the second wireless antenna 122 and performs an operation thereon. Here, the first service and the second service may be various services such as financial service, payment service, credit settlement, transportation card, and communication service, but in FIG. 8A, the first service and the second service are a transportation card service and a credit card service, respectively. The case is shown as an example.

도 8a의 제 1 무선안테나(121) 및 제 2 무선안테나(122)는 각각 회오리 형태로 감긴 직사각형 동판으로 구현된다.The first wireless antenna 121 and the second wireless antenna 122 of FIG. 8A are each implemented as a rectangular copper plate wound in a whirlpool shape.

도 8a의 제 1 스위치(131) 및 제 2 스위치(132)는 각각 손가락이 접촉되면 단락되는 두 개의 동판 패드를 포함하고, 손가락 등이 접촉됨에 따라 제 1 스위치(131) 및/또는 제 2 스위치(132)의 동판 패드가 서로 연결되면 제1 리더기 및 제2 리더기의 통신 주파수에서 각각 제1 리더기 및 제2 리더기와 통신할 수 있다.The first switch 131 and the second switch 132 of FIG. 8A each include two copper plate pads which are short-circuited when a finger touches each other, and the first switch 131 and / or the second switch as the finger touches each other. When the copper pads of 132 are connected to each other, the copper pads of 132 may communicate with the first reader and the second reader, respectively, at the communication frequencies of the first reader and the second reader.

도 8a에서는 제 1 무선안테나(121) 및 제 2 무선안테나(122)는 면적이 4.1 x 5 cm인 동판이며, 회오리 형상으로 감긴 횟수는 6.74회이며, 제 1 무선안테나(121) 의 인덕턴스가 3.55 uH, 제 2 무선안테나(122)의 인덕턴스가 3.54 uH이고, 제 1 스위치(131) 및 제 2 스위치(132)를 구성하는 동판 패드가 각각 0.4 x 1.5 cm인 경우를 예로 들어 도시하였다.In FIG. 8A, the first wireless antenna 121 and the second wireless antenna 122 are copper plates having an area of 4.1 x 5 cm, the number of turns of the tornado is 6.74 times, and the inductance of the first wireless antenna 121 is 3.55. For example, uH and the inductance of the second wireless antenna 122 are 3.54 uH, and the copper pads constituting the first switch 131 and the second switch 132 are 0.4 x 1.5 cm, respectively.

도 8b는 도 8a의 등가 회로로서, Chip 1, Chip 2는 각각 제 1 RFID 칩(111) 및 제 2 RFID 칩(112)이며, C_Var1 및 C_Var2는 각각 제 1 스위치(131) 및 제 2 스위치(132)에 손가락이 접촉됨에 따라 가변하는 커패시터이다.8B is an equivalent circuit of FIG. 8A, wherein Chip 1 and Chip 2 are the first RFID chip 111 and the second RFID chip 112, respectively, and C _Var1 and C _Var2 are the first switch 131 and the second, respectively. The capacitor changes as the finger contacts the switch 132.

요약하면, 도 8a 및 8b의 스위치 내장 RFID 카드(10)는 제 1 스위치(131) 또는 제 2 스위치(132)에 손가락 등이 접촉되면, 제1 리더기 또는 제2 리더기와 통신하는 주파수에서 제1 리더기 또는 제2 리더기와 데이터를 송수신하여 교통 카드 서비스 또는 신용 카드 서비스를 선택적으로 제공할 수 있다.In summary, the switch-embedded RFID card 10 of FIGS. 8A and 8B may have a first contact at a frequency communicating with a first reader or a second reader when a finger or the like contacts the first switch 131 or the second switch 132. Transmitting and receiving data with a reader or a second reader may selectively provide a transportation card service or a credit card service.

도 8a 및 8b에서 두 개의 RFID 칩(121, 122)과 두 개의 스위치(131, 132)를 내장하여 스위치 내장 RFID 카드(10)를 구성한 경우를 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 스위치 내장 RFID 카드(10)는 세 개 이상의 RFID 칩과 세 개 이상의 스위치를 포함하여 구성될 수 있음은 물론이다.8A and 8B illustrate a case where a switch embedded RFID card 10 is configured by embedding two RFID chips 121 and 122 and two switches 131 and 132, but the present invention is not limited thereto. ) May be configured to include three or more RFID chips and three or more switches.

도 9a의 스위치 내장 RFID 카드(10)도 제 1 RFID 칩(111), 제 2 RFID 칩(112), 제 1 스위치(131), 제 2 스위치(132), 제 1 무선안테나(121) 및 제 2 무선안테나(122)를 포함한다.The switch embedded RFID card 10 of FIG. 9A also includes a first RFID chip 111, a second RFID chip 112, a first switch 131, a second switch 132, a first wireless antenna 121, and a first RFID chip 111. 2 includes a wireless antenna (122).

제 1 RFID 칩(111)은 정상상태(제 1 스위치(131)에 손가락이 접촉되지 않은 상태)에서 제 1 무선안테나(121)를 통해 리더기와 교통 카드 서비스를 위한 데이터 를 송수신하고, 그에 대해 연산을 수행한다.The first RFID chip 111 transmits / receives data for a reader and a traffic card service through the first wireless antenna 121 in a normal state (a finger is not in contact with the first switch 131). Do this.

제 2 RFID 칩(112)은 제 2 스위치(132)에 손가락이 접촉됨에 따라 제 2 무선안테나(122)를 통해 리더기와 신용 카드 서비스를 위한 데이터를 송수신하고, 그에 대해 연산을 수행한다.As the finger contacts the second switch 132, the second RFID chip 112 transmits / receives data for the credit card service with the reader through the second wireless antenna 122 and performs an operation on the same.

도 9a의 제 1 무선안테나(121)와 제 2 무선안테나(122)는 각각 코일, 구리판 등의 도선으로 구성되며, 각각 제 1 RFID 칩(111)과 제 1 스위치(131) 및 제 2 RFID 칩(112)과 제 2 스위치(132)에 연결된다.The first wireless antenna 121 and the second wireless antenna 122 of FIG. 9A are each composed of a conductor such as a coil and a copper plate, respectively, and the first RFID chip 111, the first switch 131, and the second RFID chip, respectively. And a second switch 132.

제 1 스위치(131) 및 제 2 스위치(132)는 각각 두 개의 동판 패드이며, 한 번의 손가락 접촉에 따라 동시에 두 개의 스위치를 동작시키도록 배열된다. 즉, 제 1 스위치(131) 및 제 2 스위치(132)는 손가락의 접촉시 동시에 단락된다.The first switch 131 and the second switch 132 are two copper pads, respectively, and are arranged to operate two switches at the same time according to one finger contact. That is, the first switch 131 and the second switch 132 are short-circuited at the same time when the finger touches.

제 1 스위치(131)는 제 1 RFID 칩(121)과 병렬로 연결되어 있어 제 1 스위치(131)가 개방된 경우 리더기(20)와 통신 가능하며, 제 1 스위치(131)가 단락되면 리더기(20)와 통신이 불가능하다. 이때, 제 2 스위치(132)와 제 2 RFID 칩(122)의 동작은 도 8a 및 도 8b와 동일 또는 유사하므로 그에 대한 설명은 생략하도록 하겠다.The first switch 131 is connected in parallel with the first RFID chip 121 to communicate with the reader 20 when the first switch 131 is opened. When the first switch 131 is shorted, the reader ( 20) No communication with In this case, since the operations of the second switch 132 and the second RFID chip 122 are the same as or similar to those of FIGS. 8A and 8B, description thereof will be omitted.

도 9a의 제 1 무선안테나(121) 및 제 2 무선안테나(122)는 가로, 세로가 7.7 cm, 4.7 cm인 구리선으로 구현되었으며, 코일의 권선 수를 달리하여 제 1 무선안테나(121)의 인덕턴스가 0.964 uH, 제 2 무선안테나(122)의 인덕턴스가 9.69 uH인 경우를 예로 들어 도시하였다.The first wireless antenna 121 and the second wireless antenna 122 of FIG. 9A are implemented with copper wires having a width of 7.7 cm and a length of 4.7 cm, and inductance of the first wireless antenna 121 by varying the number of windings of the coil. Is an example where 0.964 uH and the inductance of the second wireless antenna 122 is 9.69 uH.

도 9b는 도 9a의 등가 회로로서, C₁은 제 1 스위치(131)이며 손가락이 접촉됨에 따라 임피던스가 낮아져 제1 RIFD칩(111)의 양단을 단락시켜 제 1 RFID 칩(111)을 디스에이블시키며, 제1 리더기와의 통신을 불가능하게 한다. C₂는 제 2 스위치(132)이며 손가락이 접촉됨에 따라 임피던스가 낮아져 제 2 무선안테나(121)가 제2 리더기와 통신하도록 한다. 그리고, IC₁과 IC₂는 각각 제 1 RFID 칩(111) 및 제 2 RFID 칩(112)이며, 제1 리더기 및 제2 리더기와 각각 데이터를 송수신하여 제1 서비스 및 제2 서비스를 제공받는다.FIG. 9B is an equivalent circuit of FIG. 9A, where C ₁ is the first switch 131 and the impedance is lowered as the finger contacts, thereby shorting both ends of the first RIFD chip 111 to disable the first RFID chip 111. And disables communication with the first reader. C ₂ is the second switch 132 and the impedance is lowered as the finger touches the second wireless antenna 121 to communicate with the second reader. The IC ₁ and the IC ₂ are the first RFID chip 111 and the second RFID chip 112, respectively, and transmit and receive data to and from the first reader and the second reader, respectively, to receive the first service and the second service.

요약하면, 도 9a 및 9b의 스위치 내장 RFID 카드(10)에서, 제1 및 제 2 스위치(131, 132)에 손가락이 접촉되지 않으면 제 1 RFID 칩(111)은 인에블되고 제 2 RFID 칩(112)은 디스에이블되며, 손가락이 접촉되면 제 1 RFID 칩(111)은 디스에이블되고, 제 2 RFID 칩(112)은 인에이블된다. 즉, 도 9a 및 9b의 스위치 내장 RFID 카드(10)는 제1 및 제 2 스위치(131, 132)의 조작에 따라 두 개의 RFID 칩이 동시에 동작하지 않고 상보적으로 동작하여, 각기 RFID 칩 간의 신호충돌(Collision)을 방지할 수 있다.In summary, in the switched embedded RFID card 10 of FIGS. 9A and 9B, if a finger does not touch the first and second switches 131 and 132, the first RFID chip 111 is enabled and the second RFID chip is enabled. 112 is disabled. When a finger touches, the first RFID chip 111 is disabled and the second RFID chip 112 is enabled. That is, according to the operation of the first and second switches 131 and 132 of the switch embedded RFID card 10 of FIGS. 9A and 9B, the two RFID chips do not operate simultaneously but complementarily operate, and thus the signals between the RFID chips are different. Collision can be prevented.

이하, 도 10 내지 11을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 스위치 내장 RFID 카드 제어 시스템에 대하여 설명한다.Hereinafter, a switch embedded RFID card control system according to embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 11.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 스위치 내장 RFID 카드 제어 시스템을 도시한 구성도이고, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스위치 내장 RFID 카드 제어 시스템을 도시한 구성도이다.FIG. 10 is a block diagram showing a built-in switch RFID card control system according to an embodiment of the present invention, Figure 11 is a block diagram showing a switch embedded RFID card control system according to another embodiment of the present invention.

먼저, 도 10을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 스위치 내장 RFID 카드 제어 시스템에 대하여 설명한다.First, a switch embedded RFID card control system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스위치 내장 RFID 카드 제어 시스템(1)은 리더기(20) 및 RFID 카드(10)를 포함한다.As shown in FIG. 10, the RFID card control system 1 with a switch according to an embodiment of the present invention includes a reader 20 and an RFID card 10.

리더기(20)는 서비스 제공을 위한 지역에 설치되어 온 상태에서 근접하는 RFID 카드(10)에 대해 서비스를 제공한다. 여기서, 리더기(20)는 금융 서비스, 사용자 식별 서비스, 멥버쉽 관련 서비스 및 통신관련 서비스 등을 제공하며, 은행, 버스, 전철, 상가, 사무실 등에 설치된다. 또한, 리더기(20)는 휴대가능하도록 휴대용으로 제작될 수 있다.The reader 20 provides a service to the RFID card 10 in proximity while being installed in an area for providing a service. Here, the reader 20 provides a financial service, a user identification service, a membership service, a communication related service, and the like, and is installed in a bank, a bus, a train, a mall, an office, and the like. In addition, the reader 20 may be manufactured to be portable to be portable.

RFID 카드(10)는 도 1의 스위치 내장 RFID 카드(10)에 대응되며, 서비스 제공을 위한 연산을 수행하는 RFID 칩(110), 손가락이 접촉됨에 따라, 온/오프되는 스위치(130) 및 스위치(130)의 온 상태에서 리더기(20)와 데이터를 송수신하는 무선안테나(120)를 포함한다.The RFID card 10 corresponds to the switch-embedded RFID card 10 of FIG. 1, the RFID chip 110 performing operations for providing a service, a switch 130 that is turned on / off as a finger contacts, and a switch. It includes a wireless antenna 120 for transmitting and receiving data with the reader 20 in the on state of (130).

스위치(130)는 손가락이 접촉됨에 따라 단락 또는 개방된다. 즉, 스위치(130)는 손가락이 접촉됨에 따라 임피던스가 변화하여 리더기(20)와 통신하는 주파수(예컨대, 13.56 MHz)에서 단락되며, 이때 RFID 카드(10)가 리더기(20)에 근접하면 리더기(20)와 서비스 제공을 위한 데이터를 송수신할 수 있다.The switch 130 is shorted or opened as the finger touches. That is, the switch 130 is short-circuited at a frequency (for example, 13.56 MHz) that communicates with the reader 20 due to an impedance change as a finger touches, and when the RFID card 10 approaches the reader 20, the reader ( 20) can transmit and receive data for service provision.

그러나, 스위치(130)는 손가락이 접촉되지 않으면 리더기(20)와 통신하는 주파수에서 개방되며, 따라서 RFID 카드(10)는 리더기(20)에 근접하여도 리더기(20)와 통신할 수 없다.However, the switch 130 opens at a frequency communicating with the reader 20 when the finger is not in contact, and thus the RFID card 10 cannot communicate with the reader 20 even when the reader 20 is in proximity to the reader 20.

여기서, 스위치(130)는 동판(Copper Plate) 및 가변 커패시터 중 적어도 하나를 포함하며, 그 구조는 전술한 도 5a 내지 5b, 도 8a 내지 8b의 형태이거나 다른 형태일 수 있다.Here, the switch 130 may include at least one of a copper plate and a variable capacitor, and the structure of the switch 130 may be in the form of FIGS. 5A to 5B, 8A to 8B, or other forms.

한편, RFID 카드(10)는 두 개 이상의 서비스를 제공할 수 있으며, 이 경우 사용자는 스위치(130)에 대한 손가락의 접촉 횟수, 접촉 시간 및 접촉 면적 등의 방법에 따라 서비스를 선택할 수 있다.Meanwhile, the RFID card 10 may provide two or more services. In this case, the user may select a service according to a method such as the number of touches, a contact time, and a contact area of the finger with respect to the switch 130.

이 같이, 본 발명에 따른 스위치 내장 RFID 카드 제어 시스템(1)은 손가락 등의 사용자 감지수단을 인지하여 RFID 칩(110)과 무선안테나(120)를 연결함으로써, 리더기(20)와 통신할 수 있어 간단한 조작으로 서비스를 제공 여부를 선택하고, 가벼운 터치에 의하여 조작될 수 있어 스위치의 수명을 연장할 수 있다.As such, the switch embedded RFID card control system 1 according to the present invention recognizes a user sensing means such as a finger and connects the RFID chip 110 and the wireless antenna 120 to communicate with the reader 20. It is possible to select whether or not to provide a service by a simple operation and to operate by a light touch to extend the life of the switch.

이어서, 도 11을 참조하여 스위치(130)의 온/오프 상태에서 각기 다른 서비스를 제공할 수 있는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스위치 내장 RFID 카드 제어 시스템에 대하여 설명한다.Next, a switch embedded RFID card control system according to another embodiment of the present invention capable of providing different services in the on / off state of the switch 130 will be described with reference to FIG. 11.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스위치 내장 RFID 카드 제어 시스템(2)은 제1 리더기(21), 제2 리더기(22) 및 RFID 카드(10, 11)를 포함한다.As shown in FIG. 11, the switched RFID card control system 2 according to another embodiment of the present invention includes a first reader 21, a second reader 22, and an RFID card 10, 11. .

제1 리더기(21)는 제1 서비스 제공을 위한 지역에 설치되어 근접하는 RFID 카드(10, 11)에 대해 제1 서비스를 제공한다.The first reader 21 provides a first service to the RFID cards 10 and 11 which are installed in the area for providing the first service and are in close proximity.

제2 리더기(22)는 제2 서비스 제공을 위한 지역에 설치되어 근접하는 RFID 카드(10, 11)에 대해 제2 서비스를 제공한다. 여기서, 제1 리더기(21) 및 제2 리더 기(22)는 금융 서비스, 사용자 식별 서비스, 멥버쉽 관련 서비스 및 통신관련 서비스 등을 제공하며, 은행, 버스, 전철, 상가, 사무실 등에 설치된다.The second reader 22 provides a second service to the RFID cards 10 and 11 which are installed in the area for providing the second service and are in close proximity. Here, the first reader 21 and the second reader 22 provides financial services, user identification services, membership-related services, and communication-related services, and are installed in banks, buses, trains, malls, offices, and the like.

RFID 카드(10, 11)는 제1 리더기(21)에 근접하면 제1 리더기(21)와 제1 서비스를 위한 데이터를 송수신하고, 손가락이 접촉된 상태에서 제2 리더기(22)에 근접하면 제2 리더기(22)와 제2 서비스를 위한 데이터를 송수신한다. The RFID cards 10 and 11 transmit and receive data for the first service with the first reader 21 when they are close to the first reader 21, and when the RFID cards 10 and 11 are close to the second reader 22 when the fingers are in contact with each other. The data for the second service is transmitted to and received from the second reader 22.

RFID 카드(10, 11)는 도 7 내지 9b와 같이 각기 다른 스위치, RFID 칩 및 무선안테나를 포함하도록 설계될 수 있으며 또는, 도 1과 같이 각각 하나의 스위치(130), RFID 칩(110) 및 무선안테나(120)를 포함하도록 설계될 수 있다.The RFID cards 10 and 11 may be designed to include different switches, RFID chips, and wireless antennas as shown in FIGS. 7 to 9B, or one switch 130, an RFID chip 110, and It may be designed to include a wireless antenna 120.

먼저, 전자의 도 7 내지 9b와 같은 RFID 카드(10)는 제 1 스위치(131) 및 제 2 스위치(132)가 6b와 같이 근접하도록 설계된다. 따라서, 제 1 스위치(131) 및 제 2 스위치(132)에 손가락이 접촉되면 제 1 스위치(131)가 단락되어 제1 서비스를 제공하고, 손가락이 접촉되지 않으면, 제 2 스위치(132)가 단락되어 제2 서비스를 제공할 수 있다.First, the RFID card 10 as shown in FIGS. 7 to 9B is designed such that the first switch 131 and the second switch 132 are close to each other as shown in 6b. Accordingly, when a finger contacts the first switch 131 and the second switch 132, the first switch 131 is shorted to provide a first service. If the finger is not touched, the second switch 132 is shorted. To provide a second service.

제 1 무선안테나(121)는 제 1 스위치(131)의 단락시 제1 리더기(21)에 근접하면, 제1 리더기(21)와 데이터를 송수신하며, 이때 제 1 RFID 칩(111)은 제1 리더기(21)와 제1 서비스 제공을 위해 데이터를 연산한다.When the first wireless antenna 121 approaches the first reader 21 when the first switch 131 is short-circuited, the first wireless antenna 121 transmits and receives data with the first reader 21. Data is calculated to provide the first service with the reader 21.

제 2 무선안테나(122)는 제 2 스위치(132)의 단락시 제2 리더기(22)에 근접하면, 제2 리더기(22)와 데이터를 송수신하며, 이때 제 2 RFID 칩(112)은 제2 리더기(22)와 제2 서비스 제공을 위해 데이터를 연산한다.When the second wireless antenna 122 approaches the second reader 22 when the second switch 132 is short-circuited, the second wireless antenna 122 transmits and receives data with the second reader 22, where the second RFID chip 112 receives a second signal. Compute data to provide the reader 22 and the second service.

다음으로, 도 1과 같이 각기 하나의 스위치(130), RFID 칩(110) 및 무선안테 나(120)를 이용하도록 설계된 RFID 카드(10)에 대해서 설명한다.Next, an RFID card 10 designed to use one switch 130, an RFID chip 110, and a wireless antenna 120 as shown in FIG. 1 will be described.

스위치(130)는 손가락의 접촉에 따른 임피던스의 변화에 따라 제1 서비스 및 제2 서비스를 선택한다. 예컨대, 스위치(130)는 손가락이 접촉되지 않은 상태에서는 제1 서비스를 제공하는 제1 리더기(21)의 통신 주파수에서 단락되고, 손가락이 접촉되지 않은 상태에서는 제2 서비스를 제공하는 제2 리더기(22)의 통신 주파수에서 단락된다.The switch 130 selects the first service and the second service according to the change of the impedance according to the contact of the finger. For example, the switch 130 is short-circuited at the communication frequency of the first reader 21 providing the first service when the finger is not in contact, and the second reader (2) providing the second service when the finger is not in contact. Short at the communication frequency of 22).

예컨대, 스위치(130)는 무선안테나(120)에 직렬로 연결된 커패시터일 수 있으며, 손가락이 접촉되지 않으면 커패시터의 원래 임피던스에 따라 제1 서비스를 제공하는 제1 리더기(21)의 통신 주파수에서 단락되고, 손가락이 접촉되면 손가락의 임피던스에 의해 스위치(130)의 임피던스가 감소하여 제2 서비스를 제공하는 제2 리더기(22)의 통신 주파수에서 단락된다.For example, the switch 130 may be a capacitor connected in series to the wireless antenna 120, and if the finger is not touched, the switch 130 may be shorted at the communication frequency of the first reader 21 providing the first service according to the original impedance of the capacitor. When the finger is in contact, the impedance of the switch 130 is reduced by the impedance of the finger, and is shorted at the communication frequency of the second reader 22 that provides the second service.

예컨대, 스위치(130)는 무선안테나(120)의 일부에 형성된 동판 패드이고, 손가락이 접촉되지 않으면 제1 서비스를 제공하는 제1 리더기(21)의 통신 주파수에서 단락되고, 손가락이 접촉되면 제2 서비스를 제공하는 제2 리더기(22)의 통신 주파수에서 단락된다.For example, the switch 130 is a copper pad formed on a part of the wireless antenna 120. If the finger is not in contact, the switch 130 is shorted at the communication frequency of the first reader 21 that provides the first service. It is shorted at the communication frequency of the second reader 22 providing the service.

RFID 칩(110)은 스위치(130)가 제1 서비스에 대한 통신 주파수에서 단락된 경우에는 제1 리더기(21)와 제1 서비스 제공을 위해 데이터를 연산하고, 제2 서비스에 대한 통신 주파수에서 단락된 경우 제2 리더기(22)와 제2 서비스 제공을 위해 데이터를 연산한다.The RFID chip 110 calculates data for providing the first service with the first reader 21 when the switch 130 is shorted at the communication frequency for the first service, and shorts at the communication frequency for the second service. In this case, data is calculated to provide the second reader 22 and the second service.

무선안테나(120)는 제1 서비스가 선택된 상태에서 제1 리더기(21)에 근접하 면 제1 리더기(21)와 데이터를 송수신하고, 제2 서비스가 선택된 상태에서 제2 리더기(22)에 근접하면 제2 리더기(22)와 데이터를 송수신한다.The wireless antenna 120 transmits / receives data with the first reader 21 when the first service 21 is close to the first reader 21 in the state where the first service is selected, and approaches the second reader 22 when the second service is selected. If so, data is transmitted and received with the second reader 22.

한편, RFID 카드(10)는 각각의 서비스를 제공하는 세 개 이상의 RFID 칩을 내장할 수 있으며, 스위치(130)의 조작에 따라 각각의 서비스를 선택적으로 제공할 수 있다.Meanwhile, the RFID card 10 may include three or more RFID chips that provide respective services, and selectively provide respective services according to the operation of the switch 130.

한편, RFID 카드(10)는 접촉식 서비스를 지원하기 위해 마그네틱 등의 접촉 부재(140)를 포함할 수 있다.On the other hand, the RFID card 10 may include a contact member 140, such as a magnetic to support the contact service.

여기서, 제1 서비스를 제공하는 제1 리더기(21)와 제2 서비스를 제공하는 제2 리더기(22)는 동일한 장치로 구성될 수 있으며, 별개의 장치로 구성될 수도 있다.Here, the first reader 21 providing the first service and the second reader 22 providing the second service may be configured as the same device or may be configured as separate devices.

이 같이, 스위치 내장 RFID 카드(10)는 스위치의 조작 여부에 따라 사용할 수 있는 서비스를 달리할 수 있어, 원치 않은 경우에 도둑 결제되는 것을 방지할 수 있으며, 가벼운 터치에 의하여 조작될 수 있어 스위치 내장 RFID 카드(10)의 수명을 연장할 수 있다.As such, the built-in switch RFID card 10 can vary services that can be used depending on whether the switch is operated, thereby preventing theft from being settled when it is not desired, and can be operated by a light touch. The life of the RFID card 10 can be extended.

이하, 도 12를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 스위치 내장 RFID 카드 제어 방법에 대하여 설명한다. 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 스위치 내장 RFID 카드 제어 방법을 도시한 흐름도이다.Hereinafter, a method of controlling an embedded RFID card according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 12. 12 is a flowchart illustrating a method for controlling an embedded RFID card in accordance with an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, RFID 카드(10)는 리더기(20)에 근접함에 따라 리더기(20)로부터 전력을 공급받는다(S1210). 상세하게는, 스위치 내장 RFID 카드(10)가 리더기(20)에 근접하면, 리더기(20)의 코일과 스위치 내장 RFID 카드(10)의 코일이 근 거리에서 유도결합하여 리더기(20)로부터 스위치 내장 RFID 카드(10)로 전력이 공급된다.Referring to FIG. 12, the RFID card 10 receives power from the reader 20 as it approaches the reader 20 (S1210). In detail, when the switch embedded RFID card 10 is close to the reader 20, the coil of the reader 20 and the coil of the switch embedded RFID card 10 are inductively coupled at a short distance to embed the switch from the reader 20. Power is supplied to the RFID card 10.

그 다음으로, 리더기(20)는 스위치 내장 RFID 카드(10)의 스위치 조작 상태(온 상태 또는 오프 상태)를 확인한다(S1220).Next, the reader 20 checks the switch operation state (on state or off state) of the RFID card 10 with built-in switch (S1220).

그리고, 스위치 내장 RFID 카드(10)는 오프 상태이면, 리더기(20)에 제1 서비스에 필요한 데이터를 송신한다(S1230).If the switched-in RFID card 10 is in the OFF state, the switch 20 transmits data necessary for the first service to the reader 20 (S1230).

그리고, 스위치 내장 RFID 카드(10)는 리더기(20)에 의하여 제1 서비스를 제공받음에 따라 데이터를 연산 및 저장한다(S1240).Then, the switch-embedded RFID card 10 calculates and stores data as the first service is provided by the reader 20 (S1240).

반면, 스위치 내장 RFID 카드(10)는 온 상태이면, 리더기(20)에 제2 서비스를 위한 데이터를 송신한다(S1250).On the other hand, if the switch-embedded RFID card 10 is in the on state, it transmits data for the second service to the reader 20 (S1250).

그리고, 스위치 내장 RFID 카드(10)는 리더기(20)에 의하여 제2 서비스를 제공받음에 따라 데이터를 연산 및 저장한다(S1260). 여기서, 제1 서비스 및 제2 서비스는 금융 서비스, 결재 서비스, 신용 결재, 교통 카드 및 통신 서비스 중 적어도 하나를 포함한다.Then, the switch-embedded RFID card 10 calculates and stores data as the second service is provided by the reader 20 (S1260). Here, the first service and the second service include at least one of a financial service, a payment service, a credit payment, a transportation card, and a communication service.

이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the invention is not limited to the above-described embodiments. Those skilled in the art will appreciate that various modifications, Of course, this is possible. Therefore, the protection scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiment but should be defined by the description of the claims below.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스위치 내장 RFID 카드를 도시한 구성도.1 is a block diagram showing a switch embedded RFID card according to an embodiment of the present invention.

도 2a는 동판 패드로 구성된 스위치와 임피던스 애널라이저의 연결을 도시한 도면.Fig. 2a shows the connection of a switch composed of copper pads and an impedance analyzer.

도 2b 및 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 손가락의 접촉 여부에 따른 스위치의 등가 회로.2b and 2c is an equivalent circuit of the switch according to whether the finger according to the embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 구성된 리더기와 RFID 카드의 등가 회로.3 is an equivalent circuit of a reader and an RFID card constructed in accordance with an embodiment of the invention.

도 4의 그래프는 리더기와 RFID 카드(10) 사이의 전력 전달 효율(η) 자취 곡선.The graph of FIG. 4 shows the power transfer efficiency (η) trace curve between the reader and the RFID card 10.

도 5a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따라 설계된 스위치 내장 RFID 카드 및 그 등가 회로.5A and 6B show an RFID card with a switch and its equivalent circuit designed according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스위치 내장 RFID 카드를 도시한 구성도.7 is a block diagram showing an RFID card with a switch according to another embodiment of the present invention.

도 8a 내지 9b는 본 발명의 다른 실시예에 따라 설계된 스위치 내장 RFID 카드 및 그 등가 회로.8A-9B illustrate an RFID card with a switch and its equivalent circuit designed according to another embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 스위치 내장 RFID 카드 제어 시스템을 도시한 구성도.10 is a block diagram showing a switch embedded RFID card control system according to an embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스위치 내장 RFID 카드 제어 시스템을 도시한 구성도.11 is a block diagram showing a control system with a built-in switch RFID card according to another embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 스위치 내장 RFID 카드 제어 방법을 도시 한 흐름도.12 is a flowchart illustrating a method for controlling an embedded RFID card in accordance with an embodiment of the present invention.

Claims

A switch shorted or opened depending on whether a finger is in contact;

A wireless antenna connected to the switch and transmitting and receiving data to and from the reader when the switch is close to the reader when the switch is shorted; And

It is connected to the switch and the wireless antenna, and when the short circuit of the switch is calculated and stored data and pre-stored data received from the reader through the wireless antenna, and transmits the calculation result to the reader through the wireless antenna Including an RFID chip that provides a predetermined service,

The switch has a built-in RFID card that is short-circuit or open by changing the impedance according to the contact of the finger.

delete

The method of claim 1, wherein the switch,

A capacitor connected in series with the wireless antenna,

When the finger contacts the lead wire of the capacitor, a variable capacitor connected in parallel to the capacitor is formed, the impedance of the switch is short-circuited RFID card short circuit.

The method of claim 1, wherein the switch,

Is a copper pad formed on a part of the wireless antenna,

When the finger contacts the copper pad, the impedance of the switch is reduced and short-circuited RFID card.

The method of claim 1, wherein when the RFID card provides one or more services,

The wireless antenna selectively transmits and receives data to and from a reader providing each service according to an impedance value of the shorted switch.

The RFID chip is configured to receive data from a reader providing the respective services selectively according to the impedance value of the switch at the time of shorting of the switch, and perform calculations on the switches to provide the respective services. RFID card.

The method of claim 1,

Apart from the switch, a contact member connected to the RFID chip to provide the predetermined service upon contact with the reader, regardless of whether the switch is shorted or opened.

Switch embedded RFID card further comprising.

A first switch shorted or opened depending on whether a finger is in contact;

A first wireless antenna connected to the first switch and transmitting and receiving data to and from the first reader when the first switch is close to the first reader;

Connected to the first switch and the first wireless antenna, and when the short circuit of the first switch is performed, calculates and stores data received from the first reader and pre-stored data through the first wireless antenna; A first RFID chip which transmits to the first reader through the first wireless antenna to provide a preset first service;

A second switch formed to be spaced apart from the first switch and shorted or opened depending on whether a finger is in contact;

A second wireless antenna connected to the second switch and transmitting and receiving data to and from the second reader when the second switch is close to the second reader when the second switch is shorted; And

Connected to the second switch and the second wireless antenna, and calculating and storing data received from the second reader and pre-stored data through the second wireless antenna when the second switch is short-circuited, and calculating the operation result. A second RFID chip which transmits to the second reader through the second wireless antenna to provide a preset second service;

Switch embedded RFID card comprising a.

The method of claim 7, wherein the first and second switches,

The RFID card with a built-in switch that the impedance is short-circuit or open according to whether the finger touches.

The method of claim 8,

The first switch includes a first capacitor connected in series to the first wireless antenna, and when the finger contacts the lead wire of the first capacitor, a variable capacitor connected in parallel to the first capacitor is formed. , The impedance is reduced and short-circuited,

The second switch includes a second capacitor connected in series to the second wireless antenna, and when the finger contacts the lead wire of the second capacitor, a variable capacitor connected in parallel to the second capacitor is formed. Accordingly, the impedance is reduced and short-circuited RFID card.

The method of claim 8, wherein the first and second switches,

Copper pads formed on a part of the first and second wireless antenna,

The method of claim 7, wherein

Apart from the first and second switches, the first reader or the second reader is connected to the first RFID chip and the second RFID chip, regardless of whether the first and second switches are shorted or opened. A contact member for providing the predetermined first service or second service upon contact with

Switch embedded RFID card further comprising.

A reader providing a service; And

Comprising a separate device from the reader, and comprises a switch that is on / off according to whether the finger touches, and provides a predetermined service by calculating the data received from the reader and the pre-stored data in the on state of the switch, And an RFID card for transmitting the calculation result to the reader.

The switch,

The RFID card control system with a built-in switch that the impedance is short-circuit or open according to the contact of the finger.

The method of claim 12, wherein the RFID card,

It is connected to the switch and the wireless antenna, and when the switch is short-circuited to calculate and store the data received from the reader and the pre-stored data through the wireless antenna, and transmits the calculation result to the reader through the wireless antenna RFID Chip Provides Preset Services

RFID card control system with a built-in switch.

delete

The method of claim 13, wherein the switch,

A capacitor connected in series with the wireless antenna,

When the finger is in contact with the lead of the capacitor, a variable capacitor connected in parallel to the capacitor is formed, the impedance of the switch is short circuited RFID card control system.

The method of claim 13, wherein the switch,

Is a copper pad formed on a part of the wireless antenna,

The switch embedded RFID card control system of which the impedance of the switch is short-circuited as the finger contacts the copper pad.

The method of claim 13, wherein the switch,

And at least one of a copper plate and a variable capacitor.

The method of claim 13, wherein when the RFID card provides two or more services,

And the switch is shorted or opened according to at least one of the number of touches, a contact time, and a contact area of a finger to selectively transmit and receive data for each service.

The method of claim 12, wherein the data,

And at least one of financial information, identification information, payment information, membership information, and communication related information.

A first reader for providing a first service;

A second reader for providing a second service; And

And a switch configured to be separate from the first reader and the second reader, and configured to select the first service or the second service according to whether a finger is in contact, and in a state where a finger is not in contact with the switch. When the first reader is in close proximity, the data received from the first reader and pre-stored data are calculated and stored, and the calculation result is transmitted to the first reader to provide the preset first service, and to the switch. When the finger is in close contact with the second reader, the data received from the second reader and pre-stored data are calculated and stored, and the calculation result is transmitted to the second reader to set the preset second service. Providing RFID card

The switch,

Impedance is changed according to whether the finger is in contact so that the first service or the second service is built-in RFID card control system.

The method of claim 20, wherein the RFID card,

The switch including a first switch and a second switch;

A first wireless antenna connected to the first switch and transmitting and receiving data to and from the first reader when the first switch is close to the first reader when the first switch is opened;

Connected to the first switch and the first wireless antenna, and when the first switch is opened, calculate and store data received from the first reader and pre-stored data through the first wireless antenna, and calculate the operation result. A first RFID chip which transmits to the first reader through the first wireless antenna to provide a preset first service;

Connected to the second switch and the second wireless antenna, and when the short circuit of the second switch is performed, calculates and stores data received from the second reader and pre-stored data through the second wireless antenna; A second RFID chip which transmits to the second reader through the second wireless antenna to provide a preset second service,

If the finger is not in contact, the first switch is opened to operate the first RFID chip. If the finger is in contact, the first and second switches are short-circuited and the first RFID chip becomes inoperable. 2 RFID card control system with a switch that the RFID chip is operating.

delete

The method of claim 20, wherein the RFID card,

As the finger is not in contact with the switch, when the first service is selected, when the proximity to the first reader is transmitted, data is transmitted and received with the first reader, and when the finger is in contact with the switch, the second service is In the selected state, when the proximity to the second reader wireless antenna for transmitting and receiving data with the second reader; And

When the first service is selected by the switch, the data received from the first reader and the pre-stored data are calculated and stored, and the calculation result is transmitted to the first reader through the first wireless antenna to transmit the first service. Provides a service, and when the second service is selected by the switch, calculates and stores data received from the second reader and pre-stored data, and outputs the operation result to the second reader through the second wireless antenna. RFID chip to transmit to the second service

RFID card control system with a built-in switch.

The method of claim 23, wherein the switch is a capacitor connected in series to the wireless antenna,

If the finger is not in contact, selecting the first service according to the impedance of the capacitor,

When the finger touches the impedance of the capacitor is reduced by the impedance of the finger to select a second service embedded RFID card control system.

The method of claim 23, wherein the RFID card,

Apart from the switch, connected to the RFID chip, regardless of which one of the first service and the second service is selected by the switch, the first service or when in contact with the first reader or the second reader or Contact member providing second service

RFID card control system with a built-in switch.

The method of claim 20, wherein the first service and the second service,

And at least one of a financial service, a payment service, a credit payment, a transportation card, and a communication service.

A wireless antenna inductively coupled to the reader;

A copper pad connected to the wireless antenna and formed on a part of the wireless antenna, the switch selecting a first service when a finger is not in contact, and selecting a second service by changing the impedance of the copper pad when the finger is in contact. ; And

A plurality of RFID chips connected to the switch and the wireless antenna and communicating with the reader during inductive coupling of the wireless antenna to complementarily provide a first service or a second service selected by the switch

Switch embedded RFID card comprising a.

The method of claim 27,

Further comprising at least one other switch for selecting a service other than the first and second services,

And each RFID chip provides a service according to the selection of each other switch.