KR101001980B1 - 무선 식별 시스템의 수동형 태그에 대한 장거리 판독방법및 장치 - Google Patents

무선 식별 시스템의 수동형 태그에 대한 장거리 판독방법및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 식별되어지는 물체(12)에 부착되고 무선 식별 시스템에 의해 추적되는 수동형 태그(11)의 판독방법 및 장치가 개시되어 있다. 조회소는 안테나 어레이(10)를 통해 수동형 태그(11)를 향해 무선 주파수 질의신호를 전송하고 상기 동일 어레이(10)를 통해 상기 태그(11)로부터 응답신호를 수신한다. 이러한 응답신호를 처리하는 전자회로(20-25)는 각각의 수신된 신호를 위상공액되게 하는 위상 공액기(23)를 구비하고, 상기 위상공액신호는 상기 수동형 태그(11)로 다시 전송된다. 상기 위상공액을 통해 얻은 안테나 어레이의 역지향성은 정확한 물체 식별 및 비교적 먼 거리에서도 또한 추적을 가능하게 한다.
무선 식별(RFID) 시스템, 안테나 어레이, 수동형 태그, 위상공액

Description

무선 식별 시스템의 수동형 태그에 대한 장거리 판독방법 및 장치{Method Of And Apparatus For Long Distance Reading Of Passive Tags In Radio Frequency Identification Systems}
본 발명은 무선 식별(radio frequency identification, RFID) 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이와 같은 시스템의 수동형 태그를 판독하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선 식별 시스템은 자동요금징수, 전자선반라벨(electronic shelf labelling), 가게 재고관리 등과 같은 다양한 적용을 위해 물체를 식별하고 추적하는데 사용되는 무선통신 시스템이다. 이러한 시스템에서, 식별되고 추적되는 각각의 물체에 적용되고 상기 물체에 대한 적절한 정보(예컨대, 일련번호, 가격 등)를 전하는 태그 트랜스폰더(transponder)와 조회소(interrogating station)(무선 트랜시버) 사이에 교신이 발생한다.
태그는 능동형이거나 수동형일 수 있다. 능동형 태그는 태그 자체에 기록된 정보에 의해 변조되고 조회소에 전송되는 무선 주파수 반송파를 합성한다. 수동형 태그의 경우, 조회소는 무선 주파수 질의신호를 태그에 전송하고, 상기 수동형 태그는 상기 수동형 태그에 기록된 정보에 의해 이러한 신호를 변조한 후에 질의신호 를 사용하여 안테에 전압을 인가하고 수신된 신호를 상기 조회소로 반사시킨다. 수동형 태그는, 예컨대, 가게 재고를 관리하도록 의도된 RFID 시스템의 경우에서와 같이, 태그의 저렴한 비용이 필수 조건일 때면 언제나 사용된다. 본 발명은 수동형 태그를 갖는 RFID 시스템에 관한 것이다.
수동형 태그를 사용하는 많은 종래의 RFID 시스템들이 조우하는 문제는 일반적으로 1m 미만, 예컨대 약 80㎝로 동작 범위가 제한되는 것이다. 이는 조회소가 시스템이 동작하는 공간에 산재한 태그를 조회할 수 있도록 무지향성(omni-directional) 안테나의 사용이 필요하게 되기 때문이다. 따라서, 태그는 조회소에 의해 전달된 총 전력의 적은 부분만을 수신한다(그리고 이에 따라 부분만을 반사한다). 더욱이, 조회소와 태그에 의해 전달된 신호들이 벽, 물체들이 위치되어 있는 선반 등에 의해 반사될 수 있어, 상기 신호들은 많은 잡음에 의해 영향을 받게 된다. 따라서, 조회소와 태그 사이의 거리가 너무 멀면, 신호들은 태그를 작동시키기에 너무 미약할 수 있고 신호 대 잡음비가 너무 약해질 수 있어 상기 태그에 의해 전달된 정보에 대해 상기 조회소에서 신뢰할 수 있는 검출을 할 수 없게 한다.
몇가지 방안들이 수동형 태그 RFID 시스템의 동작범위를 확장시키기 위해 이미 제안되었다.
예컨대, US 6,184,841 B1은 특히 화물 컨테이너를 추적하도록 계획된 시스템을 기술한 것으로, 상기 참조문헌에서 조회소는 평면 안테나의 직선 배열로 이루어진 단일 전송 평면 안테나 및 수신 안테나를 사용한다. 상기 배열은 업링크 빔의 수평폭이 다운링크 빔의 수평폭에 대해 크게 줄어들게 되어 있다. 예컨대, 업링크 빔에 대해 30°의 수평 빔폭이 표시되는 반면에 다운링크 빔은 60°의 수평 빔폭을 갖는다. 감소된 대역폭은 더 큰 안테나 이득을 초래하고, 신뢰도 및 동작 범위에 대해 업링크 신호의 성능을 향상시키며, 수 미터까지 확장된다.
그러나, 공지된 시스템도 여전히 만족스럽지 못하다. 조회소에는 2개의 다른 안테나 시스템을 필요로 하며, 이는 시스템을 더 복잡하게 하고, 이에 따라 비용도 더 많이 든다. 더욱이, 상기 시스템은 안테나의 시선(line of sight)상에 있는 태그만을 검출할 수 있다. 상기 시스템은 물체가 조회소에 의해 통과될 때 상기 물체를 식별하도록 사용될 수 있으나, 창고, 콘테이너 등 내에 옮겨지는 동안에는 물체를 추적할 수 없다.
알.와이. 미야모토 등(R.Y. Miyamoto et al.)의 2001년 9월에 간행된 IEEE Transactions on Microwave Theory and Technique, 49(9), 페이지 1658-1662의 참조문헌 "An active integrated retrodirective transponder for remote information retrieval-on-demand"은 기지국에 의해 전송된 질의신호의 위상공액(phase conjugation) 뿐만 아니라 상기 기지국으로 다시 전송된 신호의 증폭을 초래하는 능동회로를 포함하는 RF 태그를 개시하고 있다. 이 방안은 동작 범위를 증가시키게 하고 태그가 기지국의 안테나의 시선에 있을 필요가 없게 한다. 그러나, 태그에 있는 위상 공액기(phase conjugator)를 이용하는 시스템은 복잡하고 비싸다. 또한, 각 태그에 전력을 공급하는 것을 필요로 한다.
따라서, 본 발명은 시스템이 태그내의 능동회로 없이도 장거리 범위의 동작을 가능하게 하나, 상기 태그가 조회소의 안테나의 시선상에 있을 필요가 없어, 상기 태그된 물체의 추적이 가능해지는 안테나 어레이를 사용하여 RFID 시스템내의 태그에 대한 판독방법 및 장치를 제공함으로써 상기 문제를 해결하는 것을 목표로 한다.
상기 목적은 조회소에서 수행되는 태그 응답의 위상공액으로 인해 본 발명에 따라 달성된다. 위상공액은 안테나 어레이가 역지향적(retrodirective)이게 하여, 상기 태그가 어레이의 시선상에 있지 않을 때에도 추적될 수 있게 한다. 어레이에 의해 반송(返送)된 위상공액신호의 에너지는 해당 태그상에 집중되며, 상기 조회소으로부터 소정의 전송 전력에 대해, 상기 태그에 수신된 신호는 상기 태그 안테나에 전압을 인가시키고 심지어 더 먼 동작범위에서도 충분히 높은 신호 대 잡음비를 갖는 반사 신호를 발생시키기에 충분한 전력을 갖게 된다.
제 1 태양에서, 본 발명은 안테나 어레이를 구비하는 조회소가 식별되어지고 추적되는 물체에 부착된 수동형 태그를 향해 무선 주파수 질의신호를 전송하고, 상기 각 태그는 상기 조회소를 향해 반사되고 상기 조회소내에서 처리되는 응답신호를 형성하기 위해 수신된 질의신호를 각각의 물체를 식별하는 정보와 결합시키는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독방법을 제공한다. 상기 어레이 내의 각 안테나에 수신된 상기 응답신호의 절대값과 위상이 검출되고, 각각의 수신된 응답신호는 위상공액을 받게되어 이에 의해 각각의 위상공액신호를 생성하고, 상기 위상공액신호가 물체 추적을 위해 다시 상기 수동형 태그로 전달된다.
본 발명의 제 2 태양에 따르면, 조회소는 질의신호를 전달하고 응답신호를 수신하는 안테나 어레이를 구비하고, 상기 어레이에 연결된 제어장치가 상기 안테나 어레이의 각 안테나에서 수신된 각각의 응답신호의 절대값과 위상을 검출하고 일시적으로 저장하도록 구성되는 상기 방법을 수행하기 위한 장치가 제공된다. 상기 제어장치는 또한 물체 추적을 위해 수동형 태그로 위상공액신호의 반송을 위해 각각의 수신된 신호의 위상공액신호를 발생하고 상기 안테나 어레이에 연결된 무선 주파수 발생기에 상기 위상공액신호를 제공하는 위상 공액기에 연결된다.
본 발명의 또 다른 특징들은 종속항에 기술되어 있다.
본 발명은 첨부도면을 참조로 비제한적인 예로서 주어진 바람직한 실시예의 하기 설명으로부터 더 잘 이해된다:
도 1은 본 발명을 이용한 RFID 시스템의 개략도이다;
도 2는 본 발명의 장치의 전자회로도의 블록도이다; 그리고
도 3은 본 발명의 방법의 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명을 사용하는 RFID 시스템은 복수의 소자(10a,…,10n)(예컨대, 10×10 어레이)로 이루어진 송수신 안테나 어레이(10)를 포함하는 조회소와, 식별되고 추적되는 물체(12)에 각각 부착된 복수의 수동형 태그 또는 트랜스폰더(transponders)(11)를 구비한다. 상기 물체 중 하나가 도면에서 A, B 및 C로 표시된 3개의 다른 위치들에 도시되어 있다. 태그(11)는 매우 통상적인 것이다. 조회소는 태그(11)가 부착된 물체를 식별하고 추적하게 하는 방식으로 질의신호를 만들고 상기 태그(11)로부터의 응답을 처리하기 위한 전자회로를 더 구비한다. 전자회로는 안테나 어레이(10)에 포함되며 도 2를 참조로 하기에 논의된다.
N×M 소자를 가지며, 여기서 N》1, M》1 및 d<λ인, 어레이 안테나의 조준선 이득(boresight gain)은 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure 112006035065931-pct00001
여기서, λ는 파장이고, d는 소자 사이의 거리이며, A는 안테나의 면적(A=(M-1)(N-1)d2)이다.
예컨대, 적어도 10dB의 이득을 갖는 10×10 어레이를 사용하면, 10미터 이상의 동작범위가 용이하게 달성될 수 있다.
안테나(10)의 위치는 시스템의 특정 적용에 따른다. 예컨대, 상품의 운반 및 저장에 대해 적용하는 경우, 안테나(10)는 상품들이 두어지거나 가져가 지는 창고, 컨테이너, 트럭 등(이하 "저장실"이라고 함)의 문의 측면 또는 문 위에 위치될 수 있다. 도면은 창고의 벽(13)에 배치된 안테나를 도시한 것이다.
수동형 태그를 사용하는 종래의 RFID 시스템에서와 같이, 질의 안테나(10)는 이런 종류의 시스템에 대한 기존의 규제에 따른 전력 및 주파수를 사용하여 무선 주파수(RF) 질의신호를 내보낸다. 예컨대, RF 신호는 12MHz, 850-950MHz, 2.4- 2.5GHz가 된다. 질의신호가 태크(12)에 의해 수신되고, 상기 태그 자체에 저장된 데이터에 의해 변조되며 그런 후 안테나(10)로 반사된다. RF 신호는 상기 데이터를 안테나(10)로 전송하는데 필요한 전력을 상기 태그에 인가한다.
본 발명에 따르면, 안테나(10)와 결합된 전자회로는 태그(11)로부터 각 안테나 소자(10a,…,10n)에 도달하는 신호의 위상공액(phase conjugation)을 수행하고 상기 위상공액신호를 상기 태그로 반송하도록 구성된다. 위상공액으로 인해, 상기 반송된 신호는 상기 태그 위치에 대한 종래 지식의 필요없이 그리고 상기 태그가 안테나(10)의 시선에 있을 필요없이 해당 태그(11)를 향해 지향된다. 따라서, 안테나(10)는 무지향 서비스 구역을 제공하는 한편 고도의 안테나 이득을 유지하는 역지향성 안테나 어레이(retrodirective antenna array)이다.
참조번호 10으로 또한 안테나 어레이를 나타내는 회로의 블록도가 도 2에 도시되어 있다. 회로는 RAM 및/또는 EPROM 등과 같은 메모리(21)와 적절한 프로그램 코드를 사용하여 수신기(22)를 통해 태그(11)로부터 수신된 신호와 상기 태그로 전송될 신호를 처리하고 저장하도록 되어 있는 마이크로프로세서(20)를 구비한다. 태그(11)로부터 수신된 신호는 마이크로프로세서(20)에 의해 복호화되고 상기 마이크로프로세서(20)에 의해 제어된 위상 공액기(phase conjugator)(23)에서 위상 공액된다. 위상 공액기는 본 발명의 기술분야에 공지되어 있다. 실시예는 예컨대 알.와이. 미야모토 등의 상기 언급한 논문에 개시되어 있으며, 상기 실시예는 4소자 역지향성 어레이와 결합하여 사용되고 신호의 증폭을 위해 소스로 반송될 신호의 증폭을 제공하는 위상 공액기를 나타낸다. 위상 공액기(23)의 출력은 다른 태그(11)에 대해 질의신호 및 추적 신호를 발생시키는 무선 주파수 발생기(24)에 제공된다. 일측면상의 어레이(10)와 타측면상의 수신기(22) 및 발생기(24) 사이의 서큘레이터(circulator)(25)는 안테나(10) 전후로 송수신 경로를 분리시킨다.
상품의 수송 및/또는 저장을 위한 상술한 적용을 명확히 하도록 고려하여, 도 1 및 도 2를 참조로 시스템의 동작을 설명한다.
상기와 같이, 안테나(10)는 각 소자(10a,…,10n)로부터 질의신호를 연속으로 내보내고, 모든 이들의 부분적인 질의신호들을 조합하면 광각 로브(wideangle lobe)가 된다. 태그된 물품(12)이 당해 기술을 기준으로 표준거리(도 1에서 위치 A)에 있는 안테나(10)를 통과하여 저장실로 들어가는 경우, 물품의 태그(11)는 상기 태그상에 저장된 데이터와 함께 수신된 신호를 변조시킨 후에 상기 수신된 신호를 반사시킨다. 따라서, 조회소는 특정한 물품(12)("타겟")을 로크(lcok)시킬 수 있다. 마이크로프로세서(20)가 상기 수신된 응답신호로부터 타겟을 종래 방식으로 식별하고 또한 절대값과 각 응답신호의 위상을 검출하고 일시적으로 저장한다. 마이크로프로세서(20)는 결과적으로 위상 공액기(23) 및 RF 발생기(24)를 제어하여 상기 수신된 신호의 위상공액신호를 안테나에 공급하고 이러한 위상공액신호를 다시 타겟(12)으로 전송하게 한다.
방법("타겟 추적")은 타겟이 저장실내의 위치 A로부터 위치 B, 및 위치 C로 이동하는 동안 계속된다. 위상공액의 사용 및 신호 증폭으로 인해, 위치 B 및 위치 C는 종래 기술에 의해 허용되는 거리보다 안테나(10)로부터 더 먼 거리에 있을 수 있다.
타겟(12)이 최종위치에 도달하는 경우(예컨대, 도 1에서 위치 C의 선반(14)에 위치된 경우), 마이크로프로세서(20)는 특정 태그(11)로부터 수신된 신호의 위상과 절대값이 시간적으로 더 이상 변하지 않는 것을 검출하고 상기 타겟과 결합되는 메모리(21)의 위치에 최종위치를 저장한다. 실제로, 어레이의 각 소자(10a,…,10n)에 수신된 신호들의 절대값과 위상이 저장된다. 그 순간으로부터, 저장된 신호의 위상공액신호는 타겟의 주둔상태를 검사하도록 주기적으로 내보내지고, 타겟위치가 변하는 경우 또는 변할 때 추적인 재개된다.
어떤 이유로, 검사가 실패하는 경우, 즉, 어떠한 응답도 해당 태그로부터 얻지 못하는 경우, 마이크로프로세서(20)는 안테나가 마지막으로 알려진 위치로부터 시작하여 타겟으로 삼은 물체의 종류 및 크기에 따르고 상기 저장실내의 배열에 따르는 단계들로, 예컨대, 3차원 격자 패턴을 따라, 저장실의 공간 스캐닝을 수행하게 함으로써 검색절차를 개시할 수 있다. 스캐닝동안, 에코 파라미터(echo parameters)(진폭, 절대값 및 위상)에 대한 반복검사가 유용할 수 있으며, 상기 위상공액은 최적 에코가 수신될 때 시작될 수 있다. 용어 "최적"은 본 명세서에서 신호 파라미터가 RFID 기술 표준에 따르는 것을 나타내는데 사용된다.
물론, 상술한 방법은 저장실로 들어가서 그 내부에서 이동하는 모든 물품에 대해 병행 수행된다.
추적방법은 또한 물품이 저장실을 떠나는 것을 검출하게 한다.
이 동작이 또한 도 3의 흐름도에 도시되어 있다. 단계 30에서, 조회소는 마루 위의 다른 높이 및 다른 수평각도 위치로 창고에 입고되는 물품(12)의 태그(11)를 검출할 수 있도록 광각 로브를 방출함으로써 타겟에 대한 검색을 시작한다. 물론, 이러한 단계에서, 안테나 어레이(10)와 타겟 사이의 최대 거리는 종래 시스템의 동작범위와 일치할 수 있다. 태그(11)로부터의 에코(즉, 응답신호)가 단계 31에서 수신되는 경우, 조회소는 태그가 부착되는 물체에 대한 추적단계를 개시하고 그렇지 않으면 단계 30이 반복된다. 추적단계, 즉, 단계 32에서, 수신된 에코 신호는 위상공액되고 가능하게는 증폭된 후에 원래의 태그로 반송된다. 단계 33에서, 태그(11)로부터 수신된 임의의 새로운 에코는 동일한 태그(11)로부터 이전에 수신된 에코와 상관된다. 단계 34에서, 상관관계가 1인지 여부가 검사된다. 상관관계가 1이 아니면, 조회소는 단계 32로 돌아간다. 상관관계가 1이면, 단계 35에서 최후에 수신된 에코의 특성(절대값 및 위상)이 저장되고, 조회소는 태그의 주둔상태에 대한 주기적인 검사 싸이클로 들어간다. 단계 36에서, 최근 수신된 에코의 위상공액신호가 방출된다; 단계 37에서, 상기 에코가 수신되었는지 여부가 검사되고, 검사가 성공적인 경우, 단계 38에서, 수신된 에코가 저장된 에코와 일치하는지 여부가 검사된다. 긍정적인 경우, 상기 조회소는 단계 36으로 돌아가는 반면, 부정적인 경우, 상기 조회소는 단계 32로 돌아가고 태그 추적이 재개된다. 단계 37의 검사에서 태그가 더 이상 안테나(10)로부터 어떠한 에너지도 수신하지 않을 정도로 해당 물체가 이탈되었음을 나타내는 부정적인 결과를 제공하면, 집중 검색(상술한 격자 스캐닝)이 단계 39에서 개시된다. 에코가 단계 40에서 탐지될 때까지 스캐닝은 계속되고, 그런 후 조회소는 단계 32로 돌아가서 태그 추적을 재개한다.
상기 설명은 본 발명의 시스템이 각각의 개별 태그에 조준된 신호를 전송하 는 것을 명확히 나타내고 있다. 따라서, 전달된 에너지는 태그에만 집중되어지며 어떠한 태그도 없는 영역에 전파되지 않게된다. 따라서, 태그에 전압이 가해질 수 있고 위상공액이 제공되지 않는 무지향성 안테나 또는 안테나 어레이를 사용하여 종래 시스템에 의해 달성될 수 있는 거리보다 훨씬 더 먼 거리에서도 정확하게 읽혀진다. 더욱이, 위상공액에 의해 얻어진 역지향성도 안테나(10) 및 태그(11)의 상호 위치가 무엇이든지 간에 물체를 추적하게 한다. 또한, 질의신호를 전송하고 에코를 수신하는 신호 안테나 어레이를 사용함으로 인해 시스템이 내부적으로 더 간단해 진다.
상기 설명은 비제한적인 예로서 주어지며 변형 및 변경들도 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 가능함이 명백해진다.
예컨대, 진폭은 위상 공액기로부터 이격된 증폭기에 의해 수행될 수 있고 공간 스캐닝은 또한 안테나(10)와 태그(11) 사이의 반복적인 신호 교환 대신에 위상추적에 사용될 수 있다.
더욱이, 넓은 로브 연속파 신호에 대해 긍정적인 경우, 안테나 어레이(10)는 고강도의 1차 짧은 임펄스를 방출하여 여러 태그들로부터 오는 펄스들을 듣는다. 이러한 펄스들의 절대값과 위상은 각 안테나 소자에 대해 기록되고, 증폭되며 위상공액되고 타겟들을 향해 다시 방출된다. 모든 태그로부터의 신호가 명확하고 정확하게 수신될 때까지 계속되는 반복 싸이클이 시작된다. 싸이클 동안, 방출전력은 각 반복에서 점진적으로 감소될 수 있는데 왜냐하면 각각의 반복은 태그에 전달된 에너지의 집중의 증대에 해당하기 때문이다. 다른 방안을 채택하는 경우, 특히 시 스템이 사람이 있는 곳에서 사용되는 경우, 더 많은 주의가 전자파 복사의 방출에 대한 규제 및 표준에 따르도록 취해져야 한다. 그러나, 초기의 강한 펄스는 예로서 명세서에 기술된 애플리케이션과 같은 애플리케이션에서 단지 한번만 보내지므로, 다른 기술(자동 전자 상품목록)도 직원의 부재시에 사용될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 포함됨.

Claims (21)

  1. 안테나 어레이(10a,…,10n)를 구비하는 조회소가 식별된 수동형 태그(11)를 향해 무선 주파수 질의신호를 전송하고, 상기 각 태그(11)는 수신된 상기 질의신호와 상기 태그에 저장된 정보를 결합하여 상기 조회소를 향해 반사되고 상기 조회소에서 처리되는 응답신호를 형성하는 무선 식별 시스템(radio-frequency identification system)의 수동형 태그(11) 판독방법에 있어서,
    상기 어레이 내의 각 안테나 (10a,…,10n)에 수신된 각각의 응답신호의 절대값과 위상이 상기 조회소에서 검출되고, 상기 각각의 수신된 응답신호는 위상공액을 받게되어 각각의 위상공액신호를 생성하고, 상기 위상공액신호가 상기 수동형 태그(11)로 반송(返送)되는 것을 특징으로 하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독방법.
  2. 제 1 항에 따르면,
    상기 수동형 태그(11)로 반송된 신호가 상기 조회소에서 증폭되는 것을 특징으로 하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 질의신호는 광각 로브 신호(wide angle lobed signal)인 것을 특징으로 하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 태그 추적을 위해, 상기 위상공액신호를 상기 태그(11)로의 반송후에, 상기 태그(11)로부터의 새로운 응답이 상기 조회소에 의해 대기되고, 상기 각각의 새로운 응답신호가 이전의 응답신호와 상관되며, 상기 태그(11)가 주둔하고 있음을 상관으로 인해 나타날 때까지 상기 응답신호의 위상공액의 연산, 위상공액신호의 반송, 새로운 응답신호의 수신, 및 각각의 새로운 응답신호와 이전의 응답신호와의 상관이 반복 수행되는 것을 특징으로 하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 태그(11)의 주둔상태를 탐지한 후에, 최후에 수신된 응답신호의 절대값 및 위상이 조회소에 저장되어 고정된 태그 위치를 나타내고, 상기 저장된 위치에 대해 상기 위상공액신호를 상기 태그(11)로 주기적으로 반송함으로써 상기 주둔상태가 유지되는지 여부에 대해 검사가 수행되며, 상기 태그를 추적하는 싸이클은 상기 태그 주둔상태의 검사동안 태그 응답이 위치 변화를 나타낼 때마다 재개되는 것을 특징으로 하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 태그(11)로 주기적으로 반송되는 위상공액신호가 상기 태그(11)에 도달하지 못하는 경우, 상기 태그(11)에 대한 검사는 상기 태그(11)의 최후에 기록된 위치로부터 시작하여 상기 태그(11)가 위치된 공간의 공간 스캐닝에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 태그를 추적하기 위해, 상기 무선 주파수 질의신호들이 상기 태그(11)가 위치되어 있는 공간의 공간 스캐닝을 통해 상기 태그(11)로 전송되는 것을 특징으로 하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 공간 스캐닝 동안, 상기 응답신호를 특징화 하는 파라미터들이 상기 조회소에 기록되고, 응답신호가 표준에 따르는 파라미터들과 함께 조회소에 수신될 때 위상공액이 수행되는 것을 특징으로 하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 질의신호는 고출력의 짧은 펄스인 것을 특징으로 하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 태그로 반송된 상기 위상공액신호의 전력이 태그 추적동안 각 반복시에 점진적으로 감소되는 것을 특징으로 하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독방법.
  11. 수동형 태그(11)를 향해 무선 주파수 질의신호를 전송하고, 상기 각각의 태그에 의해 전달된 정보와 결합한 후에 조회소를 향해 반사된 질의신호로 각각 구성되는 응답신호를 상기 태그(11)로부터 수신하는 조회소를 구비하고, 상기 조회소는 질의신호의 전송을 제어하고 상기 응답신호를 처리하는 제어장치(20)를 포함하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그(11) 판독장치에 있어서,
    상기 조회소는 상기 제어장치(20)에 의해 제어되고, 상기 질의신호를 전송하고 상기 응답신호를 수신하는 안테나 어레이(10, 10a,…,10n)를 구비하고, 상기 제어장치(20)는 상기 어레이의 각 안테나(10a,…,10n)에 수신된 각 응답신호의 절대값 및 위상을 검출하고 일시적으로 저장하도록 처리되며, 상기 수동형 태그(11)에 위상공액신호의 반송을 위해 각각의 위상공액신호를 발생하도록 각각의 수신된 신호를 위상공액되게 하고, 상기 위상공액신호를 상기 안테나 어레이에 연결된 무선 주파수 발생기(24)에 제공하는 위상 공액기(23)에 연결되는 것을 특징으로 하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 위상 공액기(23)는 상기 수동형 태그(11)로 반송되는 신호를 증폭시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어장치(20)는 상기 질의신호를 형성하는 광각 로브 신호(wide angle lobed signal)의 방출을 초래하기 위해 무선 주파수 발생기(24)와 안테나 어레이(10a,…,10n)를 제어하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 태그 추적을 위해, 상기 제어장치(20)는 상기 안테나 어레이(10a,…,10n)에 의해 위상공액신호의 반송후에 상기 해당 태그(11)로부터 새로운 응답을 수신하고, 상기 새로운 응답과 상기 이전 응답을 상관시키며, 상기 태그(11)가 주둔하고 있는 것을 상관으로 인해 나타낼 때까지 상기 응답신호의 위상공액의 연산, 상기 위상공액신호의 반송, 상기 태그(11)로부터 새로운 응답신호의 수신 및 각각의 새로운 응답신호와 이전 응답신호와의 상관을 반복하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어장치(20)는, 상기 태그(11)의 주둔상태를 검출한 후에, 이러한 상태를 나타내는 응답신호의 절대값과 위상이 상기 태그(11)의 주둔위치를 표시하도록 저장되는 메모리(21)에 연결되고, 상기 제어장치(20)는 상기 저장된 위치에 대해 상기 위상공액신호를 태그(11)로 주기적으로 반송하기 위해 상기 위상 공액기(23)와 무선주파수 발생기(25)를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독장치.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 태그(11)로 주기적으로 반송되는 위상공액신호가 상기 태그(11)에 도달하지 못하는 경우, 상기 제어장치(20)는 상기 태그(11)의 최후에 기록된 위치로부터 시작하여 상기 태그(11)가 위치된 공간의 공간 스캐닝을 통해 상기 태그에 대한 검색을 시작하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어장치(20)는 상기 태그가 상기 상관동안 위치 변화를 나타낼 때마다 또는 상기 태그(11)가 공간 스캐닝 동안 발견될 때 상기 태그 추적을 재개하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독장치.
  18. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 태그 추적을 위해, 상기 제어장치(20)는 상기 태그(11)가 위치되는 공간의 공간 스캐닝을 달성하기 위해 상기 무선 주파수 발생기(24)와 상기 안테나 어레이(10a,…,10n)를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 공간 스캐닝동안, 상기 제어장치(20)는 RFID 기술 표준에 따르는 파라미터들과 함께 상기 조회소에 수신된 상기 응답신호에 대한 위상공액이 수행되도록 상기 개개의 태그(11)로부터 응답신호의 파라미터를 저장하고 상기 위상 공액기(23)를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독장치.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어장치(20)는 상기 질의신호를 형성하는 짧은, 고출력 펄스의 방출을 야기하기 위해 상기 무선 주파수 발생기(24)와 상기 안테나 어레이(10a,…,10n)를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제어장치(20)는, 태그 추적 싸이클의 매 반복시에, 상기 위상공액신호의 방출전력을 점진적으로 감소시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 식별 시스템의 수동형 태그 판독장치.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8395484B2 (en) * 2004-08-31 2013-03-12 Cedar Ridge Research Llc System and method for monitoring objects, people, animals or places
US7479884B1 (en) 2004-08-31 2009-01-20 Cedar Ridge Research System and method for monitoring objects, people, animals or places
US20060132312A1 (en) * 2004-12-02 2006-06-22 Tavormina Joseph J Portal antenna for radio frequency identification
KR100816616B1 (ko) * 2007-03-23 2008-03-24 김현철 무선 접속 포인트를 이용한 무선 식별 시스템 및 방법
US8604908B1 (en) * 2008-01-15 2013-12-10 ThingM Corporation Article storage system with closely-coupled, article-specific display
US8466776B2 (en) 2010-07-01 2013-06-18 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Extended range passive wireless tag system and method
US11057615B2 (en) 2018-09-18 2021-07-06 Antronix Inc. Inventory tracking in cable TV system

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5840843B2 (ja) 1976-07-27 1983-09-08 三菱電機株式会社 レトロディレクティブアレイアンテナ方式
US4370653A (en) * 1980-07-21 1983-01-25 Rca Corporation Phase comparator system
JPS58127411A (ja) 1982-01-26 1983-07-29 Japan Radio Co Ltd レトロデイレクテイブアレイアンテナ
JPH02279025A (ja) 1989-04-20 1990-11-15 Mitsubishi Electric Corp レトロ・デイレクテイブ・アンテナ
US5387916A (en) 1992-07-31 1995-02-07 Westinghouse Electric Corporation Automotive navigation system and method
JP3420781B2 (ja) 1992-09-29 2003-06-30 株式会社ロケットシステム 太陽発電の送電装置
JPH06188784A (ja) 1992-12-22 1994-07-08 Miriueibu:Kk 対象体情報検出システム
US5960350A (en) 1996-12-05 1999-09-28 Motorola, Inc. Method and system for optimizing a traffic channel in a wireless communications system
US6184841B1 (en) 1996-12-31 2001-02-06 Lucent Technologies Inc. Antenna array in an RFID system
US6185440B1 (en) * 1997-12-10 2001-02-06 Arraycomm, Inc. Method for sequentially transmitting a downlink signal from a communication station that has an antenna array to achieve an omnidirectional radiation
JPH11298367A (ja) * 1998-04-16 1999-10-29 Japan Radio Co Ltd アンテナ装置
JP3699295B2 (ja) * 1999-05-24 2005-09-28 東芝テック株式会社 無線通信システム
US6335685B1 (en) 2000-03-09 2002-01-01 International Business Machines Corporation Apparatus and method for locating containers and contents of containers using radio frequency tags
AU2001265412A1 (en) 2000-06-05 2001-12-17 Transcore Holdings, Inc. Method and apparatus to determine the direction to a transponder in a modulated backscatter communication system
JP2002271229A (ja) 2001-03-07 2002-09-20 Sharp Corp Ｒｆｉｄ検索装置およびｒｆｉｄを利用する物品検索方法

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