KR101012478B1 - Ｒｆｉｄ를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 창고 내부를 다수 영역으로 구획한 상태에서 각 영역 내부 또는 각 영역들 사이의 통로의 적소에 그 위치식별 정보가 저장된 전자태그를 부착한 상태에서 차량에 설치된 RFID 리더에 의해 태그 정보를 읽어들임으로써 차량의 현재 위치를 확인할 수 있도록 한 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템은 창고 내부에서 다수 영역으로 구획된 각 영역의 내부 또는 각 영역들 사이에 부착되어 그 위치를 식별할 수 있는 위치 식별정보가 저장된 위치태그; 창고 내부를 운행하는 차량에 설치되어 주변에 존재하는 상기 위치태그로부터 위치 식별정보를 획득하는 RFID 리더 및 상기 RFID 리더로부터 상기 위치 식별정보를 무선으로 전달받아 상기 차량의 현재 위치를 확인하는 호스트 컴퓨터를 포함하여 이루어진다.
RFID, 리더, 태그, 식별코드, 창고, 차량, 위치, 확인

Description

ＲＦＩＤ를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템{System for Identifying the Position of Automobile in Warehouse by RFID}
본 발명은 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템에 관한 것으로, 특히 창고 내부를 다수 영역으로 구획한 상태에서 각 영역 내부 또는 각 영역들 사이의 통로의 적소에 그 위치 식별정보가 저장된 전자태그를 부착한 상태에서 차량에 설치된 RFID 리더에 의해 태그 정보를 읽어들임으로써 차량의 현재 위치를 확인할 수 있도록 한 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 무선주파수인식(RFID: Radio Frequency Identification)은 무선 주파수를 사용하여 고유한 식별 정보를 가지고 있는 태그로부터 비접촉식으로 정보를 독출하거나 기록함으로써 태그가 부착된 물건이나 차량, 동물, 사람 등을 인식, 추적 및 관리할 수 있도록 하는 기술이다. 이러한 RFID 시스템은 고유한 식별정보를 지니고 차량이나 물건 등에 부착되는 다수의 전자태그(Electronic Tag 또는 Transponder; 이하 간단히 '태그'라고도 한다)와 상기 태그의 정보를 읽거나 쓰기 위한 RFID 리더(Reader 또는 Interrogator)(이하 간단히 '리더'라고도 한다)로 구성된다. RFID 시스템은 또한 리더와 태그 사이의 상호 통신 방식에 따라 상호 유도 방식과 전자기파 방식으로 구분되고, 태그가 자체 전력으로 동작하는지 여부에 따라 능동형과 수동형으로 구분되며, 사용하는 주파수에 따라 장파, 중파, 단파, 초단파 및 극초단파형으로 구분된다. 그리고 상기와 같은 구분에 따라 다양한 종류의 규격이 제정되거나 제정 준비 중에 있다.
이러한 RFID 시스템은 물류나 공장 자동화 분야 등에서 그 이용이 활발하게 도모되고 있다. 예를 들어, 다수의 물품을 보관하고 있는 창고에서는 물품의 종류 또는 위치를 파악하기 위해 당해 물품의 고유 식별정보를 담고 있는 전자태그(이하 이를 '물품태그'라 한다)를 물품에 부착하여 관리하는데, 물품을 운송하는 수단으로는 지게차를 주로 사용하고 있다.
한편, 이러한 지게차의 현재 위치를 정확하게 파악할 수 있다면 물품을 보다 효율적으로 관리할 수 있을 것인바, 차량의 현재 위치를 파악하는 방법으로 종래에는 GPS 데이터를 이용하는 방법이 널리 사용되고 있다.
그러나 실내형 창고의 경우에는 그 내부로 GPS 데이터가 수신되지 않기 때문에 지게차가 이러한 GPS 정보를 이용하여 자기의 현재 위치를 파악할 수가 없는바, 이에 따라 창고를 보다 효율적으로 관리할 수 없다고 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 창고 내부를 다수 영역으로 구획한 상태에서 각 영역 내부 또는 각 영역들 사이의 통로의 적소에 그 위치식별 정보가 저장된 전자태그를 부착한 상태에서 차량에 설치된 RFID 리더 에 의해 태그 정보를 읽어들임으로써 차량의 현재 위치를 확인할 수 있도록 한 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템을 제공함을 목적으로 한다.
전술한 목적을 해결하기 위한 본 발명의 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템은 창고 내부에서 다수 영역으로 구획된 각 영역의 내부 또는 각 영역들 사이에 부착되어 그 위치를 식별할 수 있는 위치 식별정보가 저장된 위치태그; 창고 내부를 운행하는 차량에 설치되어 주변에 존재하는 상기 위치태그로부터 위치 식별정보를 획득하는 RFID 리더 및 상기 RFID 리더로부터 상기 위치 식별정보를 무선으로 전달받아 상기 차량의 현재 위치를 확인하는 호스트 컴퓨터를 포함하여 이루어진다.
전술한 구성에서, 상기 위치태그는 상기 각 영역 내부 또는 각 영역들 사이에 설치된 지주 상에 부착되거나 천장에 매달린 채로 상기 각 영역 내부 또는 각 영역들 사이로 연장된 지지대 상에 부착될 수 있다.
한편, 상기 호스트 컴퓨터는 상기 RFID 리더로부터 전달받은 상기 위치 식별정보의 송신 시각 및 상기 위치 식별정보에 따라 상기 차량의 이동 궤적을 확인할 수도 있다.
또한, 상기 RFID 리더는 자기가 운반중인 물품에 부착된 물품태그로부터 물품 식별정보를 획득하여 상기 호스트 컴퓨터에 전달하고, 상기 호스트 컴퓨터는 상기 RFID 리더로부터 전달받은 상기 물품 식별정보에 의해 상기 차량이 운반중인 물품을 확인할 수도 있다.
한편, 차량은 지게차인 것이 바람직하다.
본 발명의 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템에 따르면, 창고 내부서 작업중인 지게차와 같은 차량의 현재 위치와 운행 궤적을 실시간으로 정확하게 파악할 수 있기 때문에 작업해야 할 위치로부터 최단 거리에 있는 차량을 호출하는 등 창고를 보다 효율적으로 관리할 수 있다.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템의 원리를 설명하기 위한 도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템에 따르면, 창고 내부를 다수의 영역(A - I)으로 임의로 구획한 상태에서 이렇게 구획된 각 영역(A - I)에 대해 그 위치를 식별할 수 있는 위치 식별정보가 저장된 전자태그(이하 '위치태그'라 한다)를, 예를 들어 지주나 천장에 매달린 지지대 상에 부착하고 있다. 여기에서 위치태그(TAG1 - TAG24)의 설치 위치는 각 구획된 영역(A - I)의 내부 또는 각 영역(A - I) 사이의 통로가 될 수 있는데, 각 영역(A - I)의 내부에 설치하는 경우에는 그 중앙에 1개를 설치하거나 각 영역의 경계선을 따라 등각도로 다수 개를 설치할 수 있고, 통로에 설치하는 경우에는 각 통로의 중앙을 따라 1개 또는 등간격으로 다수 개를 설치할 수 있다. 또한, 현재 위치를 정확하게 파악할 수 있도록 어느 위치에서건 각 지게차(G1 - G4) 가 적어도 1개 이상 그러나 너무 많지 않은 개수, 예를 들어 1개 내지 4개 정도의 위치태그(TAG1 - TAG24)로부터 태그정보를 획득하는 것이 바람직한바, 이를 위해 각 위치태그의 설치 위치를 적절하게 조정하는 한편 자체에 설치된 RFID 리더의 출력도 적절하게 조절해야 한다. 도 1의 실시예에서는 통로를 사이에 둔 격자 형상으로 각 영역(A - I)을 구획한 상태에서 각 영역(A - I) 사이의 통로 중앙에 1개씩의 위치태그(TAG1 - TAG24)를 설치한 상태를 보이고 있다.
한편, 창고 내부에서 작업하는 차량, 예를 들어 지게차(G1 - G3)의 적소에는 전술한 위치태그(TAG1 - TAG24) 또는 자기가 운반중인 물품에 부착된 물품태그(미도시)로부터 태그정보를 획득하는 RFID 리더가 설치되어 있다. 이 상태에서, 지게차(G1 - G3)가 각 통로를 이동하면서 작업하는 경우에 임의의 지게차 G3이 위치태그 #24(TAG24)로부터만 태그정보, 즉 위치 식별정보를 획득하는 경우에 해당 지게차 G3로부터 태그정보를 전달받은 호스트 컴퓨터(미도시)는 이 지게차 G3의 현재 위치가 영역 I의 하측 통로상임을 알 수가 있다. 이와 마찬가지의 원리로 임의의 지게차 G1이 위치태그 #10(TAG10)으로부터 태그정보를 획득하고 이어서 위치태그 #9(TAG9)로부터 태그정보를 획득한 경우에 호스트 컴퓨터는 이 지게차 G2가 구역 C 및 F 사이의 통로에서 구역 B 및 E 사이의 통로로 이동중임을 알 수 있고, 임의의 지게차 G2가 위치태그 #12(TAG12)로부터 태그정보를 획득함과 함께 임의의 물품태그로부터 태그정보를 획득한 경우에 호스트 컴퓨터는 이 지게차 G2가 현재 영역 D 및 E 사이의 통로상에서 획득된 태그정보를 갖는 물품을 운반중임을 알 수가 있다.
도 2는 본 발명의 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템의 블록 구성 도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 시스템은 크게 태그를 향해 RF 신호를 방사하고, 태그가 방사한 RF 신호를 포착하는 안테나(310), 태그를 향해 소정 주파수 대역, 예를 들어 UHF(900㎒) 대역의 RF 신호를 송출하는 RF 모듈(320) 및 태그와 통신시 타 리더와의 사이에서 충돌(Collision)을 조정함과 함께 호스트 컴퓨터(100)로부터 수신된 각종 설정 사항과 제어 명령을 수행하고, 태그와 통신하여 획득한 태그정보, 즉 물품태그 정보 및 위치태그 정보를 호스트 컴퓨터(100)에 전달하는 디지털 모듈(390)을 포함하여 이루어질 수 있다.
전술한 구성에서, 디지털 모듈(390)은 다시 태그와의 사이에서 데이터의 송신 및 수신, 태그와의 통신을 위한 주파수 점유시 타 리더와의 사이에서 충돌 조정 등을 수행하는 모뎀부(352)와 상기 제어 과정에서 발생하는 각종 데이터를 일시적으로 저장하는 SDRAM(354)으로 이루어진 RFID 리더 블록(통상적으로 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 구현되기 때문에 이하에서는 이를 'FPGA 블록"이라고도 한다)(350), FPGA 블록(350)에서 생성된 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 RF 모듈(320)에 제공하는 DAC 블록(335), RF 모듈(320)을 통해 태그로부터 수신된 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환하여 FPGA 블록(350)에 전달하는 ADC 블록(330), RF 모듈(320) 및 디지털 모듈(390)에 각종 동작 전원을 제공하는 전원 블록(345), RFID 리더의 각종 상태를 표시하는 상태 표시 블록(340), 호스트 컴퓨터(100)와의 사이에서 통신을 수행하기 위한 통신 인터페이스로 이루어진 호스트 I/F 블록(370) 및 태그정보를 호스트 I/F 블록(370)을 통해 호스트 컴퓨터(100)로 전달함과 아울러 자체 프로그램 또는 호스트 컴퓨터(100)로부터 전달받은 각종 설 정 사항과 명령에 따라 FPGA 블록(350)을 포함한 디지털 모듈(390)의 각 블록을 총괄적으로 제어하는 프로세서 블록(360)을 포함하여 이루어질 수 있다.
한편, 프로세서 블록(360)은 마이크로 프로세서, 예를 들어 ARM(Advanced RISC Machine)사에서 개발한 임베디드 기기용 32-bit RISC 프로세서인 ARM9 프로세서(364), 디지털 모듈(390)의 개발시 디버깅을 하기 위한 JTAG(Joint Test Action Group)(362), 프로세서(364)의 동작에 필요한 프로그램을 저장하는 플래시 ROM(368)과 프로세서(364)의 동작 중에 발생하는 각종 데이터를 일시적으로 저장하는 SDRAM(366)으로 이루어질 수 있다. 호스트 I/F 블록(370)은 다시 호스트 컴퓨터(100)와의 사이에서 이더넷 통신, RS-232 또는 RS-422과 같은 직렬 통신, USB(Universal Serial Bus) 통신 및 무선랜 통신을 각각 수행하는 이더넷 포트(371), 시리얼 포트(372), USB 포트(373) 및 무선랜(Wireless LAN; WLAN)부(375)를 포함하여 이루어질 수 있다. RFID 리더와 호스트 컴퓨터(100) 사이의 통신 인터페이스에는 이외에도 그 거리나 데이터량 또는 리더의 개수 등을 고려하여 CDMA/WCDMA(Code Division Multiple Access/Wireless CDMA), 휴대 인터넷, 블루투스(Bluetooth) 또는 직비(Zigbee) 등에서 적절한 것이 사용될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 먼저 단계 S10에서 각각의 지게차에 설치된 RFID 리더는 그 안테나(310)를 통해 미리 정해진 시간 주기, 예를 들어 수 내지 수십 ㎳마다 쿼리(Query) 명령을 전송하고, 다시 단계 S12에서는 이러한 쿼리 명령에 대해 태그로부터의 응답이 존재, 즉 태그가 인식되었는지를 판단 한다.
단계 S12에서의 판단 결과, 태그가 인식되지 않은 경우에는 단계 S10으로 복귀하는 반면에 인식된 경우에는 단계 S14로 진행하여 인식된 태그정보, 자기 식별정보인 리더 식별정보 및 송신시각 등을 실시간으로 호스트 컴퓨터(100)에 무선 전송한다. 그러면, 호스트 컴퓨터(100)에서는 단계 S16을 수행하여 이렇게 전달받은 태그정보, 리더별 식별정보 및 송신시각을 저장한다 호스트 컴퓨터(100)는 이후에 단계 S18을 수행하여 앞선 단계 S16에서 전달받은 태그정보가 위치태그 정보인 경우에는 이러한 위치태그 정보 및 송신시각에 의해 각 RFID 리더 즉, 각 지게차의 현재 위치나 이동 궤적을 창고 내부 지도 이미지에 맵핑시켜 디스플레이하고, 이어지는 단계 S20에서는 저장된 태그가 물품태그 정보인지 여부에 따라 각 지게차의 물품 운반 여부 및 어떠한 물품을 운반하는지 등을 표시하게 된다.
마지막으로, 단계 S22에서 호스트 컴퓨터(100)는 위치태그 정보에 의해 파악한 각 지게차의 위치정보에 의거하여 작업을 하기에 가장 적합한 지게차, 예를 들어 작업 위치에서 최단 거리에 있는 지게차를 선택한 후에 필요한 작업을 지시하게 된다.
본 발명의 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다. 예를 들어, 위치태그로부터의 수신 전파의 세기를 이용한 3각 측량법을 이용함으로써 지게차의 현재 위치를 좀 더 정확하게 파악할 수가 있다.
도 1은 본 발명의 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템의 원리를 설명하기 위한 도,
도 2는 본 발명의 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템의 블록 구성도,
도 3은 본 발명의 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
100: 호스트 컴퓨터, 300: RFID 리더,
310: 안테나, 320: RF 모듈,
330: ADC 블록, 335: DAC 블록,
340: 상태 표시 블록, 345: 전원 블록,
350: FFGA 블록, 352: 모뎀부,
354: SDRAM, 360: 프로세서 블록,
362: JTAG, 364: 프로세서,
366: SDRAM, 368: 플래시 ROM,
370: 호스트 I/F 블록, 371: 이더넷 포트,
372: 시리얼 포트, 375: WLAN,
390: 디지털 모듈
TAG1 - TAG24: 위치태그, G1 - G3: 지게차,
A - H: 구획된 영역

Claims (6)

  1. 창고 내부에서 다수 영역으로 구획된 각 영역의 내부 또는 각 영역들 사이에 부착되어 그 위치를 식별할 수 있는 위치 식별정보가 저장된 위치태그;
    고유의 리더 식별정보가 부여되어 있으며, 창고 내부를 운행하는 차량에 설치되어 주변에 존재하는 상기 위치태그로부터 위치 식별정보를 획득한 경우에 상기 리더 식별정보와 상기 위치 식별정보를 무선으로 출력하는 RFID 리더 및
    상기 RFID 리더로부터 상기 위치 식별정보 및 상기 리더 식별정보를 무선으로 전달받고, 상기 위치 식별정보 및 상기 리더 식별정보에 의거하여 상기 차량의 현재 위치를 확인하는 호스트 컴퓨터를 포함하여 이루어진 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치태그는 상기 각 영역 내부 또는 각 영역들 사이에 설치된 지주 상에 부착되는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치태그는 천장에 매달린 채로 상기 각 영역 내부 또는 각 영역들 사이로 연장된 지지대 상에 부착되는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 호스트 컴퓨터는 상기 RFID 리더로부터 전달받은 상기 위치 식별정보의 송신 시각 및 상기 위치 식별정보에 따라 상기 차량의 이동 궤적을 확인하는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 RFID 리더는 자기가 운반중인 물품에 부착된 물품태그로부터 물품 식별정보를 획득하여 상기 호스트 컴퓨터에 전달하고,
    상기 호스트 컴퓨터는 상기 RFID 리더로부터 전달받은 상기 물품 식별정보에 의해 상기 차량이 운반중인 물품을 확인하는 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    차량은 지게차인 것을 특징으로 하는 RFID를 이용한 창고내 차량 위치 확인 시스템.
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