KR101066268B1 - 수동형 무선인식 태그 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수동형 RFID 태그에 관한 것으로써, 수동형 RFID 태그는, 단말장치로부터 소정의 신호를 수신하는 안테나와, 상기 안테나가 수신한 신호를 소정의 에너지원(또는 전원)으로 충전하는 전원충전모듈과, 상기 전원충전 모듈과 연동하여, 상기 에너지원(또는 전원)의 충전상태를 확인하는 전원부족 검사모듈 및 상기 전원부족 검사모듈의 확인결과, 상기 에너지원(또는 전원)이 부족한 경우, 소정의 단말장치로 전원부족 신호를 송출하는 신호 송출모듈을 포함한다.

Description

수동형 무선인식 태그{Passive RFID Tag}
본 발명은 단말장치로부터 소정의 신호를 수신하는 안테나와, 상기 안테나가 수신한 신호를 소정의 에너지원(또는 전원)으로 충전하는 전원충전모듈과, 상기 전원충전 모듈과 연동하여, 상기 에너지원(또는 전원)의 충전상태를 확인하는 전원부족 검사모듈 및 상기 전원부족 검사모듈의 확인결과, 상기 에너지원(또는 전원)이 부족한 경우, 소정의 단말장치로 전원부족 신호를 송출하는 신호 송출모듈을 구비하는 수동형 RFID 태그에 관한 것이다.
RFID는 상품에 부착하는 태그(Tag)에 상품정보(예컨대, EPC(Electronic Product Code))를 포함하는 소정의 태그정보를 저장하고, 소정의 RFID 리더기(Reader)로 하여금 안테나를 통해 상기 정보를 읽고, 정보통신기술에 기반하는 소정의 정보시스템 및/또는 유무선 네트워크와 연계하여 상기 태그정보를 판독 및 가공하여 소정의 부가 서비스를 제공하도록 하는 장치 및/또는 시스템의 총칭으로서, 배터리의 내장 여부에 따라 수동형 RFID 태그와 능동형 RFID 태그로 구분된다.
수동형 RFID 태그는 배터리가 구비되지 않은 RFID 태그로서, 무선 주파수 신호를 통해 소정의 단말장치로부터 제공되는 소정의 신호에 반응하여 상기 신호에 대응하는 소정의 응답신호를 송출하는 트랜스폰더(Transponder) 기능을 수행하는 것을 특징으로 하며, 안테나와 트랜스폰더 기능을 수행하기 위한 소정의 전자 회로만으로 이루어져 제작단가가 저렴한 이점이 있다.
반면 능동형 RFID 태그는 배터리가 내장되어 있는 RFID 태그로서, 상기 수동형 RFID 태그의 트랜스폰더 기능 이외에 자체 배터리에 의해 소정의 신호를 외부로 송출하는 기능을 구비한 것을 특징으로 한다. 이에 의해 상기 능동형 RFID 태그는 계층형 구조를 갖는 RFID 시스템에 이용되거나, USN(Ubiquitious Sensor Network) 시스템에 이용되는 장점이 있지만, 상기 수동형 RFID 태그에 비해 제작단가가 비싸고, 배터리 내장을 위해 부피가 크며, 상기 배터리 수명이 다한 경우 능동형 RFID 태그의 기능을 상실하는 문제점을 포함하고 있다.
단말장치로부터 소정의 신호를 수신하는 안테나와, 상기 안테나가 수신한 신호를 소정의 에너지원(또는 전원)으로 충전하는 전원충전모듈과, 상기 전원충전 모듈과 연동하여, 상기 에너지원(또는 전원)의 충전상태를 확인하는 전원부족 검사모듈 및 상기 전원부족 검사모듈의 확인결과, 상기 에너지원(또는 전원)이 부족한 경우, 소정의 단말장치로 전원부족 신호를 송출하는 신호 송출모듈을 구비하는 수동형 RFID 태그를 제공함에 있다.
본 발명에 따른 수동형 RFID 태그는, 단말장치로부터 소정의 신호를 수신하는 안테나와, 상기 안테나가 수신한 신호를 소정의 에너지원(또는 전원)으로 충전하는 전원충전모듈고, 상기 전원충전 모듈과 연동하여, 상기 에너지원(또는 전원)의 충전상태를 확인하는 전원부족 검사모듈 및 상기 전원부족 검사모듈의 확인결과, 상기 에너지원(또는 전원)이 부족한 경우, 소정의 단말장치로 전원부족 신호를 송출하는 신호 송출모듈을 구비한다.
본 발명에 따르면, 상기 수동형 RFID 태그는, 소정의 정보를 저장하는 메모리 및 상기 전원충전모듈에 충전된 에너지원(또는 전원)을 이용하여, 상기 메모리에 저장된 정보를 적어도 하나 이상의 주변 태그로 송출하는 신호 송출모듈을 구비한다.
본 발명에 따르면, 상기 수동형 RFID 태그는, 단말장치로부터 소정의 정보를 수신하는 안테나 및 상기 전원충전모듈에 충전된 에너지원(또는 전원)을 이용하여, 상기 수신한 정보를 적어도 하나 이상의 주변 태그로 송출하는 신호 송출모듈을 구비한다.
본 발명은 태그에 구비되는 것을 특징으로 하며, 단말장치로부터 소정의 신호를 수신하는 기능과, 상기 수신한 신호를 소정의 저장영역에 소정의 에너지원(또는 전원)으로 충전하는 기능과, 상기 충전된 에너지원(또는 전원)의 충전상태를 확인하는 기능 및 상기 확인결과, 상기 에너지원(또는 전원)이 부족한 경우, 소정의 단말장치로 전원부족 신호를 송출하는 기능;을 실현하기 위한 프로그램을 기록한 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체를 포함한다.
본 발명에 따르면, 수동형 RFID 태그에 존재하는 안테나를 통하여 단말장치로부터 전송된 신호를 태그 동작을 위한 에너지원(또는 전원)으로서 충전하여 저장하고, 상기 저장된 에너지를 이용함으로써 수동형 RFID 태그를 능동형 RFID 태그로 사용하는 이점이 있다.
본 발명에 따르면, 계층형 구조의 RFID 시스템에 있어서 능동형 RFID 태그를 사용하지 않고 전원 충전 기능이 구비된 수동형 RFID 태그를 능동형 RFID 태그로 활용하여 저렴하게 이용하는 이점이 있다.
도1은 본 발명의 일 실시 방법에 따라 수동형 RFID 태그를 능동형 RFID 태그로 활용하기 위한 단말장치의 바람직한 기능구성을 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 다른 일 실시 방법에 따라 수동형 RFID 태그를 능동형 RFID 태그로 활용하기 위한 단말장치의 바람직한 기능구성을 도시한 도면이다.
도3은 본 발명의 바람직한 실시 방법에 따라 수동형 RFID 태그를 능동형 RFID 태그로 활용하는 RFID 태그의 기능 구성을 도시한 도면이다.
도4는 본 발명의 바람직한 실시 방법에 따른 전원부족 검사모듈의 간략한 회로도이다.
도5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 계층적 구조를 갖는 RFID 시스템을 도시한 도면이다.
도6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말장치의 동작 방법을 도시한 도면이다.
도7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RFID 태그의 동작 방법을 도시한 도면이다.
이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 기 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능구성을 위주로 설명한다. 만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능구성 중에서 종래에 기 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성요소와 본 발명을 위해 추가된 구성요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.
또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 RFID 시스템 상에서 RFID 리더기가 상기 단말장치의 기능과 역할을 수행하는 경우와, RFID 단말기가 상기 단말장치의 기능과 역할을 수행하는 경우를 각각 도시하여 설명할 것이나, 본 발명의 청구범위는 이에 의해 한정되지 않으며, 경우에 따라 본 발명의 기능 구성이 상기 RFID 리더기와 RFID 단말기에 분리되어 구성되어도 무방할 것이다.
결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도면1은 본 발명의 일 실시 방법에 따라 수동형 RFID 태그(100)를 능동형 RFID 태그(100)로 활용하기 위한 단말장치의 바람직한 기능구성을 도시한 도면이다.
보다 상세하게 본 도면1은 RFID 시스템 상에서 RFID 리더기(105)가 수동형 RFID 태그(100)를 능동형 RFID 태그(100)로 활용하기 위한 단말장치 기능과 역할을 수행하는 경우에 대한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면1의 RFID 리더기(105)에 구비된 기능구성의 일부가 RFID 단말기(200)에 구비되거나, 또는 상기 RFID 리더기(105) 내지 RFID 단말기(200)에 구비되는 소정의 기록매체에 기록되는 프로그램으로 이루어져도 무방함을 명백하게 이해할 수 있을 것이다.
수동형 RFID 태그(100)를 능동형 RFID 태그(100)로 활용하는 RFID 리더기(105)는 RFID 태그(100)를 향해 소정의 전파(또는 무선 주파수 신호)를 송출하거나 또는 수신하는 전자회로와, 상기 전자회로와 연계하여 상기 RFID 태그(100)로 특정 주파수의 전파를 송출 및/또는 수신하는 안테나와, 상기 무선 주파수 신호를 통해 상기 RFID 태그(100)와 송수신되는 적어도 하나 이상의 신호를 소정의 RFID 단말기(200)와 인터페이싱하는 인터페이스를 포함하여 이루어지는데, 본 도면1는 상기와 같은 RFID 리더기(105)의 바람직한 기능구성을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 용이하게 설명하기 위한 것이다.
도면1을 참조하면, RFID 리더기(105)는 소정의 주파수대의 무선 주파수 신호를 송수신하는(또는 RFID 태그(100)로 에너지원(전원)을 공급하는) 역할을 수행하는 안테나부(110)와, 소정의 RFID 단말기(200)와 소정의 정보 또는 데이터를 인터페이싱하는 인터페이스부(125)와, 상기 인터페이스부(125)를 통해 상기 RIFD 단말기로부터 제공되는 소정의 정보 또는 데이터를 무선 주파수 신호로 변환하여 상기 안테나부(110)를 통해 송출하는 신호 송출모듈(120)과, 상기 안테나부(110)를 통해 수신된 무선 주파수 신호를 소정의 디지털 신호로 변환하여 상기 인터페이스부(125)를 통해 RFID 단말기(200)로 제공하는 수신모듈(115) 및 상기 RFID 리더기(105)가 동작하는데 요구되는 소정의 전원을 공급하는 전원공급 모듈(130)을 포함하여 이루어진다.
상기 안테나부(110)는 소정의 RFID 태그(100)가 상기 RFID 리더기(105) 주위의 무선 주파수 영역으로 진입(또는 무선 주파수 영역에 근접)하는 경우, 상기 RFID 리더기(105)로부터 송출되는 무선 주파수 신호를 통해 소정의 활성신호 및/또는 정보(또는 데이터)를 포함하는 신호를 송출하거나, 및/또는 신호 송출모듈(120)에 의해 상기 RFID 태그(100)로 송출되도록 요청되는 소정의 무선 주파수 신호를 송출하거나, 및/또는 상기 RFID 태그(100)로부터 소정의 무선 주파수 신호를 수신하는 것을 특징으로 한다.
상기 인터페이스부(125)는 상기 RFID 단말기(200)로부터 상기 안테나부(110)를 통해 상기 RFID 태그(100)로 송출한 무선 주파수 신호에 포함될 소정의 정보 또는 데이터를 제공받거나, 및/또는 상기 안테나부(110)를 통해 상기 RFID 태그(100)로부터 수신된 무선 주파수 신호에 포함된 소정의 디지털 신호에 대응하는 정보 또는 데이터를 상기 RFID 단말기(200)로 제공하는 인터페이스 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 방법에 따르면, 상기 RFID 리더기(105)가 외장형으로서 상기 RFID 단말기(200)와 인터페이싱하는 경우, 상기 인터페이스부(125)는 근거리 케이블 통신수단(예컨대, 범용직렬통신(Universal Serial Bus), RS-232c) 및/또는 근거리 무선 통신수단(예컨대, RF(Radio Frequency) 통신, 블루투스(BlueTooth), 무선랜(Wireless LAN))을 적어도 하나 이상 포함하여 이루어지는 것이 바람직하며, 다른 일 실시 방법으로서 상기 RFID 리더기(105)가 내장형으로 상기 RFID 단말기(200)와 인터페이싱하는 경우, 상기 인터페이스부(125)는 데이터 버스(Data BUS) 및/또는 PCB(Printed Circuit Board) 회로를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 신호 송출모듈(120)은 소정의 디지털 신호를 상기 안테나부(110)를 통해 상기 RFID 태그(100)로 송출하기 위한 소정의 무선 주파수 신호를 변환하는 변조기(Modulator)로서, 상기 인터페이스부(125)를 통해 상기 RFID 단말기(200)로부터 상기 RFID 태그(100)로 제공할 소정의 정보 또는 데이터가 제공되거나, 또는 내부 논리회로에 의해 상기 RFID 태그(100)로 소정의 신호를 송출하도록 판단되는 경우, 상기 정보 또는 데이터에 대응하는 디지털 신호 및/또는 상기 판단결과에 대응하는 디지털 신호를 소정의 무선 주파수 신호로 변환하여 상기 안테나부(110)를 통해 송출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 신호 송출모듈(120)은 상기와 같은 신호 송출 기능에 추가적으로 상기 일정 시간 간격으로 주변에 위치하는 적어도 하나 이상의 수동형 RFID 태그(100)로 전원을 공급하기 위한 소정의 무선 주파수 신호를 송출하는 기능을 더 구비하는 것을 특징으로 하며, 상기 무선 주파수 신호는 상기 안테나부(110)의 에너지 필드 내에 존재하는 RFID 태그(100)로 자계 결합(Magnetic Coupling) 및/또는 정전 에너지를 이용하는 정전결합(Electrostatic Coupling) 및/또는 유도 에너지를 이용하는 유도 결합(Inductive Coupling) 방식 중 적어도 하나 이상의 방식을 통해 소정의 에너지원(또는 전원)을 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 수신모듈(115)은 상기 안테나부(110)를 통해 수신되는 무선 주파수 신호를 소정의 디지털 신호로 변환하는 복조기(Demodulator)로서, 상기 안테나부(110)를 통해 수신되는 무선 주파수 신호를 복조하여 소정의 디지털 신호를 생성하고, 상기 디지털 신호에 대응하는 소정의 정보 또는 데이터를 상기 인터페이스부(125)를 통해 상기 RFID 단말기(200)로 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 수신모듈(115)은 적어도 하나 이상의 태그로부터 소정의 전원부족 신호를 수신하는 것을 특징으로 하며, 상기 전원부족 신호는 상기 RFID 태그(100)와 상기 RFID 리더기(105) 간에 미리 정의된 소정의 아날로그 패턴 및/또는 펄스 신호를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 전원공급 모듈(130)은 상기 RFID 리더기(105)가 동작하는데 요구되는 소정의 전원을 공급하면서 상기 안테나부(110)가 자계 결합 및/또는 정전 에너지를 이용하는 정전결합 및/또는 유도 에너지를 이용하는 유도 결합 방식 중 적어도 하나 이상의 방식을 통해 상기 RFID 리더기(105) 주위에 소정의 RFID 태그(100)로 소정의 에너지원(또는 전원)을 공급할 수 있는 에너지 필드를 형성하는 것을 특징으로 하며, 상기 전원공급 모듈(130)에 의해 공급된 전원에 의해 상기 RFID 리더기(105) 주위의 에너지 필드에 존재하는 RFID 태그(100)는 소정의 에너지원(또는 전원)을 공급받게 된다.
도면2는 본 발명의 다른 일 실시 방법에 따라 수동형 RFID 태그(100)를 능동형 RFID 태그(100)로 활용하기 위한 단말장치의 바람직한 기능구성을 도시한 도면이다.
보다 상세하게 본 도면2는 RFID 시스템 상에서 RFID 단말기(200)가 수동형 RFID 태그(100)를 능동형 RFID 태그(100)로 활용하기 위한 단말장치 기능과 역할을 수행하는 경우에 대한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면2의 RFID 단말기(200)에 구비된 기능구성의 일부가 RFID 리더기(105)에 구비되거나, 또는 상기 RFID 리더기(105) 내지 RFID 단말기(200)에 구비되는 소정의 기록매체에 기록되는 프로그램으로 이루어져도 무방함을 명백하게 이해할 수 있을 것이다.
본 도면2에 있어서, RFID 리더기(105)는 소정의 주파수대의 무선 주파수 신호를 송수신하는(또는 RFID 태그(100)로 에너지원(전원)을 공급하는) 역할을 수행하는 안테나부(110)와, 소정의 RFID 단말기(200)와 소정의 정보 또는 데이터를 인터페이싱하는 인터페이스부(125)와, 상기 인터페이스부(125)를 통해 상기 RIFD 단말기로부터 제공되는 소정의 정보 또는 데이터를 무선 주파수 신호로 변환하여 상기 안테나부(110)를 통해 송출하는 송출부(140)와, 상기 안테나부(110)를 통해 수신된 무선 주파수 신호를 소정의 디지털 신호로 변환하여 상기 인터페이스부(125)를 통해 RFID 단말기(200)로 제공하는 수신부(135) 및 상기 RFID 리더기(105)가 동작하는데 요구되는 소정의 전원을 공급하는 전원 공급부(250)를 포함하여 이루어진다.
도면2를 참조하면, RFID 단말기(200)는 해당 RFID 단말기(200)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(205)와, 적어도 하나 이상의 태그로부터 소정의 전원부족 신호를 수신하는 수신모듈(210)과 일정 시간 간격으로 주변에 위치하는 적어도 하나 이상의 수동형 RFID 태그(100)로 전원을 공급하기 위한 소정의 신호를 송출하는 신호 송출모듈(215)과 일정 시간을 체크하는 타이머(220)를 포함하여 이루어지며, 기본적으로 RFID 단말기(200)에 구비된 소정의 기능을 수행하는 과정에서 사용되는 적어도 하나 이상의 정보 또는 데이터가 입출력하는 키 입력부(230)와 화면 출력부(235), 상기 RFID 단말기(200)와 외부 네트워크 간 네트워킹을 수행하는 통신부(240), 상기 RFID 단말기(200)에 구비된 소정의 기능을 수행하기 위해 필요한 적어도 하나 이상의 정보 또는 데이터를 저장하는 메모리부(245), 및 상기 RFID 단말기(200)로 소정의 전원을 공급하는 전원 공급부(250) 등를 포함하여 이루어지며, RFID 단말기(200)의 특징에 따라 특유의 기능 구성을 적어도 하나 이상 더 포함하여 이루어지는 것이 가능하다.
상기 제어부(205)는 RFID 단말기(200)의 전반적인 동작을 제어하고, 각 구성요소 간 정보 또는 데이터의 흐름을 관리하며, 하드웨어적으로 CPU(Central Processing Unit)/MPU(Micro Processing Unit)를 포함하는 적어도 하나 이상의 프로세서와 실행 메모리(예컨대, 레지스터) 및 소정의 데이터를 입출력하는 버스(BUS)와 이를 위한 적어도 하나 이상의 전자회로(또는 집적회로)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고, 또한 소프트웨어적으로 특유의 기능을 수행하기 위해 RFID 단말기(200)에 구비되어 있는 소정의 기록매체로부터 상기 실행 메모리로 로딩(Loading) 및 상기 프로세서에 의해 연산 처리되는 소정의 프로그램 루틴(Routine) 및/또는 프로그램 데이터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 수신모듈(210)은 상기 RFID 리더기(105)가 적어도 하나 이상의 RFID 태그(100)로부터 소정의 전원부족 신호를 수신 및 상기 인터페이스부(125)를 통해 해당 RFID 태그(100)에 전원이 부족함을 명시하는 소정의 정보 또는 데이터를 포함하여 제공하는 경우, 상기 제어부(205)와 연계하여(또는 상기 RFID 단말기(200)의 기록매체에 기록된 프로그램을 통해) 상기 정보 또는 데이터를 판독하여 에너지원(또는 전원)을 공급할 RFID 태그(100)를 식별하는 것을 특징으로 한다.
상기 신호 송출모듈(215)은 일정 시간을 체크하는 타이머(220)를 통해 상기 RFID 리더기(105) 주위의 에너지 필드 내에 존재하는 적어도 하나 이상의 RFID 태그(100)로 에너지원(또는 전원)을 공급할 주기에 도달했는지 판단하고, 상기 판단결과 에너지원(또는 전원) 공급 주기에 도달한 경우, 상기 RFID 리더기(105)를 통해 주변에 위치하는 적어도 하나 이상의 수동형 RFID 태그(100)로 전원을 공급하기 위한 소정의 신호를 송출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 방법에 따르면, 상기 수신모듈(210), 신호 송출모듈(215) 및 타이머(220)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램으로서 상기 RFID 단말기(200)에 구비된 기록매체에 기록되는 것이 가능하다.
도면3은 본 발명의 바람직한 실시 방법에 따라 수동형 RFID 태그(100)를 능동형 RFID 태그(100)로 활용하는 RFID 태그(100)의 기능 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시 방법을 따르는 도면3을 참조하면, 수동형 RFID 태그(100)를 능동형 RFID 태그(100)로 활용하는 RFID 태그(100)는 RFID 리더기(105)와 소정의 주파수대의 무선 주파수 신호를 송수신하는(또는 에너지원(전원)을 공급받는) 역할을 수행하는 안테나부(310)와, 상기 안테나부(310)에서 수신된 무선 주파수 신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부(300)로 제공하는 수신부(315)와, 상기 제어부(300)로부터 제공되는 디지털 신호를 소정의 무선 주파수 신호로 변환하는 송신부(320)와, RFID 태그(100)의 전반적인 기능을 제어하며, 상기 수신부(315)를 통해 수신되는 디지털 신호를 판독 및 그에 대응하는 디지털 신호를 생성 또는 소정의 정보를 메모리부(305)로부터 추출하여 해당 RFID 태그(100)의 고유 기능을 제어하는 제어부(300) 및 미리 정의된 소정의 메모리 구조를 포함하여 소정의 태그정보를 저장하는 저장영역 및/또는 상기 RFID 리더기(105)로부터 송수신되는 태그정보가 저장될 저장영역을 구비한 메모리부(305)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 RFID 태그(100)가 동작하는데 요구되는 소정의 전원을 공급하는 전원부(330)를 포함하여 이루어진다.
상기 안테나부(310)는 상기 RFID 태그(100)가 RFID 단말기(200)에 구비된 소정의 RFID 리더기(105)의 무선 주파수 영역(Radio Frequency Field)으로 진입(또는 무선 주파수 영역에 근접)하는 경우, 상기 RFID 리더기(105)로부터 송출되는 무선 주파수 신호를 통해 소정의 활성신호 및/또는 정보(또는 데이터)를 포함하는 신호를 수신하여 상기 수신부(315)로 제공(또는 인가)하거나, 또는 상기 무선 주파수 신호를 통해 상기 RFID 리더기(105)로 소정의 응답신호 및/또는 정보(또는 데이터)를 포함하는 신호를 송출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 방법에 따르면, 상기 RFID 리더기(105)가 수동형인 경우, 상기 안테나부(310)는 상기 RFID 리더기(105)로부터 송출되는 무선 주파수 신호에 포함된 에너지(예컨대, 무선 주파수의 아날로그 신호)를 상기 전원부(330)로 제공(또는 인가)함으로써, 상기 RFID 태그(100)가 동작하는데 요구되는 소정의 에너지원(또는 전원)을 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 수신부(315)는 상기 안테나부(310)를 통해 제공(또는 인가)되는 무선 주파수 신호를 소정의 디지털 신호로 변환하는 복조기(Demodulator)로서, 상기 안테나부(310)를 통해 제공(또는 인가)되는 무선 주파수 신호를 복조하여 상기 RFID 리더기(105)로부터 상기 RFID 태그(100)로 전송하는 정보 또는 데이터에 대응하는 디지털 신호를 생성하여 제어부(300)로 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 송신부(320)는 상기 수신부(315)를 통해 수신된 디지털 신호의 응답 신호 및/또는 상기 RFID 태그(100) 내에서 생성 또는 추출(예컨대, 메모리부(305)로부터 추출)되는 디지털 신호를 상기 안테나부(310)를 통해 상기 RFID 리더기(105)로 전송하기 위한 소정의 무선 주파수 신호로 변환하는 변조기(Modulator)로서, 상기 수신부(315)를 통해 소정의 디지털 신호가 수신되는 경우 미리 정의된 소정의 응답 신호를 생성하여 상기 안테나부(310)를 통해 상기 RFID 리더기(105)로 전송하기 위한 무선 주파수 신호를 생성하거나, 또는 상기 제어부(300)가 생성하거나, 또는 상기 메모리부(305)로부터 소정의 정보 또는 데이터를 상기 안테나부(310)를 통해 상기 RFID 리더기(105)로 전송하기 위한 무선 주파수 신호를 생성하는 것을 특징으로 하며, 상기 생성된 무선 주파수 신호는 상기 안테나부(310)를 통해 상기 RFID 리더기(105)로 제공된다.
상기 제어부(300)는 RFID 태그(100)의 전반적인 기능을 제어하며, 상기 수신부(315)를 통해 상기 RFID 리더기(105)의 요청에 대응하여 수신되는 디지털 신호를 판독하여 상기 디지털 신호에 대응하는 제어 기능을 수행하거나, 및/또는 상기 수신된 디지털 신호에 대응하는 소정의 응답 신호를 독출, 또는 상기 메모리부(305)로부터 상기 수신된 디지털 신호에 대응하는 소정의 정보 또는 데이터를 추출하고, 상기 송신부(320)를 통해 상기 RFID 리더기(105)로 전송할 소정의 디지털 신호를 생성하는 것을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 방법에 따르면, 상기 제어부(300)는 상기와 같은 제어 기능을 수행하기 위한 소정의 제어 로직(Control Logic)(예컨대, 메모리부(305)로부터 소정의 정보 또는 데이터를 추출하는 로직)을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하며, 보다 진보적인 RFID 태그(100)의 경우 소정의 연산 기능이 구비된 프로세서를 포함하여 이루어지는 것이 가능하다.
상기 메모리부(305)는 상기 제어부(300)에 의해 읽기(또는 쓰기)가 가능하며, 상기 수신부(315)를 통해 RFID 리더기(105)로부터 수신되는 소정의 디지털 신호를 판독하기 위한 정보 또는 데이터, 및/또는 상기 수신된 디지털 신호의 응답으로 상기 RFID 리더기(105)로 제공할 소정의 정보 또는 데이터, 및/또는 상기 RFID 태그(100)의 기능과 역할을 정의하고 상기 제어부(300)가 상기 RFID 태그(100)를 제어하는데 요구되는 소정의 정보 또는 데이터, 및/또는 상기 메모리부(305)에 저장된 정보 또는 데이터에 대한 유효성을 판별하기 위한 소정의 정보 또는 데이터를 적어도 하나 이상 저장하는 메모리 구조를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 방법에 따르면, 상기 메모리부(305)에 저장되는 정보 또는 데이터는 상기 제어부(300)가 RFID 태그(100) 동작을 제어하는데 이용되거나, 상기 제어부(300)에 의해 추출되어 상기 RFID 리더기(105)로 제공되는 것이 바람직하며, 상기 RFID 태그(100)의 기능구성에 따라 상기 정보 또는 데이터는 상기 제어부(300)에 의해 상기 메모리부(305)에 추가 또는 갱신 또는 변경되어 기록되는 것이 가능하다.
도면3을 참조하면, 상기 RFID 태그(100)는 상기 안테나가 수신한 신호를 소정의 에너지원(또는 전원)으로 충전하는 전원충전모듈(335)과, 상기 전원충전 모듈과 연동하여, 상기 에너지원(또는 전원)의 충전상태를 확인하는 전원부족 검사모듈(340) 및 상기 전원부족 검사모듈(340)의 확인결과, 상기 에너지원(또는 전원)이 부족한 경우, 소정의 단말장치로 전원부족 신호를 송출하는 신호 송출모듈(345)을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 전원충전모듈(335)은 상기 안테나부(310)를 통해 제공(또는 인가)되는 무선 주파수의 아날로그 신호를 이용하여 상기 RFID 리더기(105) 주위의 에너지 필드에 대응하는 소정의 전원을 발생하여 상기 전원부(330)에 충전하는 것을 특징으로 하며, 상기 전원부(330)에 충전된 전원은 상기 RFID 태그(100) 내에 구비된 수신부(315)와 송신부(320) 및 제어부(300)로 공급된다.
본 발명에 따르면, 상기 전원충전모듈(335)이 상기 전원을 생성하는 방식은 상기 RFID 리더기(105)의 코일에 흐르는 교류 전류의 자계를 이용하는 자계 결합 및/또는 정전 에너지를 이용하는 정전결합 및/또는 유도 에너지를 이용하는 유도 결합 방식 중 적어도 하나 이상의 방식을 통해 전원 에너지를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 전원부족 검사모듈(340)은 상기 전원충전모듈(335)에 의해 상기 전원부(330)에 충전되어 있는 전원의 전압을 검사하고, 상기 전원이 기준전압(Vref) 이하인 경우 소정의 전원부족 신호를 생성하여 신호 송출모듈(345)로 제공하는 것을 특징으로 하며, 이에 대한 설명은 도면4에서 한다.
상기 신호 송출모듈(345)은 상기 전원부족 검사모듈(340)에서 소정의 전원부족 신호가 생성되는 경우, 상기 전원충전모듈(335)에 의해 상기 전원부(330)에 충전되어 있는 에너지원(또는 전원)을 이용하여 상기 안테나부(310)를 통해 상기 전원부족 신호(또는 전원부족 신호에 대응하는 전원충전 요청 신호)를 상기 RFID 리더기(105)로 송출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 신호 송출모듈(345)은 계층적 구조를 갖는 RFID 시스템에서 능동형 RFID 태그(100)와 같이 주변의 다른 RFID 태그(100)와 능동적으로 소정의 정보 또는 데이터를 송수신하기 위해, 상기 전원충전모듈(335)에 의해 전원부(330)에 충전된 에너지원(또는 전원)을 이용하여, 상기 메모리에 저장된 소정의 정보 또는 데이터를 적어도 하나 이상의 주변 태그로 송출하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 및/또는 상기 수신부(315)에 의해 수신된 소정의 정보 또는 데이터를 상기 전원충전모듈(335)에 의해 전원부(330)에 충전된 에너지원(또는 전원)을 이용하여 적어도 하나 이상의 주변 태그로 송출하는 기능을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도면4는 본 발명의 바람직한 실시 방법에 따른 전원부족 검사모듈(340)의 간략한 회로도이다.
보다 상세하게 본 도면4는 상기 전원부(330)에 충전된 전원이 소정의 기준전압 이하인 경우 소정의 전원부족 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전원부족 검사회로에 대한 간랸한 회로도이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 도면4의 회로도를 기반으로 소정의 전원부족 코드를 포함하는 전원부족 신호(또는 전원부족 신호에 대응하는 전원충전 요청 신호)를 생성하는 다양한 형태의 전원부족 검사모듈(340)을 실시할 수 있을 것이다.
도면4를 참조하면, 전원부족 검사회로는 상기 전원부(330)의 전원공급 라인과 연결되어 있으며, 상기 전원부(330)의 공급전압(Vsupply)이 소정의 기준전압 이하인 경우, 소정의 전원부족 신호를 생성하여 상기 신호 송출모듈(345)로 제공하며, 상기 신호 송출모듈(345)은 상기 안테나부(310)를 통해 상기 RFID 리더기(105)로 상기 전원부족 신호를 송출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 방법에 따르면, 상기 기준전압은 상기 RFID 태그(100)에서 전원부족 신호를 상기 RFID 태그(100)로 송출할 수 있는 최소전압으로 정의되는 것이 바람직하다.
이하 상술된 RFID 태그(100)와 RFID 리더기(105) 및/또는 RFID 단말기(200)의 기능 구성을 기반으로 수동형 RFID 태그(100)를 능동형 RFID 태그(100)로 활용하는 동작 방법에 대하여 설명함에 있어서, 도면5와 같은 계층적 구조를 갖는 RFID 시스템의 수동형 RFID 태그(100)를 능동형 RFID 태그(100)로 활용하는 실시예를 통해 설명한다.
도면5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 계층적 구조를 갖는 RFID 시스템을 도시한 도면이다.
계층적 구조를 갖는 RFID 시스템은 본 도면5와 같이 RFID 리더기(105)와 소정의 정보 또는 데이터를 직접 송수신하는 제1계층 RFID 태그(100)와, 상기 상위 제1계층 RFID 태그(100)와 소정의 정보 또는 데이터를 송수신하는 제2계층 RFID 태그(100) 및 상위 제(N-1)계층 RFID 태그(100)와 소정의 정보 또는 데이터를 송수신하는 제N계층 RFID 태그(100)로 이루어진 RFID 시스템으로서, 상기 RFID 태그(100) 간 정보 또는 데이터 송수신을 위해 각 RFID 태그(100)는 능동형 태그로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 계층적 구조의 RFID 시스템은 RFID 태그(100)가 부착된 적어도 하나 이상의 다수 상품을 포장한 제품 유통상자 및/또는 적어도 하나 이상의 RFID 태그(100)가 부착된 부품으로 이루어진 조립상품(예컨대, 자동차, 데스크탑 컴퓨터) 등에 적용되는데, 상기와 같은 계층적 구조를 이루기 위해 상기 RFID 태그(100)를 능동형으로 구비하는 것은 비용이 너무 많이 소모되며 비효율적이다. 반면 상기와 같은 계층적 구조의 RFID 태그(100)를 본 발명이 제시하는 바와 같이 수동형 RFID 태그(100)를 능동형 RFID 태그(100)로 활용함으로써 저렴하게 이용할 수 있는데, 이를 위한 RFID 리더기(105) 및/또는 RFID 단말기(200)를 포함하는 단말장치, 또는 RFID 태그(100)의 바람직한 동작 방법을 설명하면 도면6 내지 도면7과 같다.
도면6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말장치의 동작 방법을 도시한 도면이다.
보다 상세하게 본 도면6은 상기 도면5와 같은 계층적 구조를 갖는 RFID 시스템에 있어서, 단말장치에 해당하는 RFID 리더기(105) 및/또는 RFID 단말기(200)의 바람직한 동작 방법에 대한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 도면6을 기반으로 수동형 RFID 태그(100)를 능동형 RFID 태그(100)로 활용하는 다양한 응용방법을 용이하게 유추할 수 있을 것이다.
도면6을 참조하면, 계층적 구조를 RFID 시스템 상의 단말장치(예컨대, RFID 리더기(105) 및/또는 RFID 단말기(200))는 계층적 구조의 RFID 태그(100)에 대하여 소정의 정보 또는 데이터를 전달하는 모드로 전환하고(600), 상기 단말장치에서 상기 계층적 구조의 RFID 시스템에 존재하는 적어도 하나 이상의 RFID 태그(100)로 소정의 정보 또는 데이터를 송수신하는 RFID 서비스를 제공하는데(605), 상기와 같은 RFID 서비스가 제공되는 동안 상기 단말장치는 타이머를 통해 상기 계층적 구조를 갖는 RFID 태그(100) 중에서 적어도 하나 이상의 RFID 태그(100)로 전원을 공급할 주기에 도달했는지 판단한다(610).
만약 상기 판단결과 전원공급 주기에 도달했다면(615), 상기 단말장치는 상기 계층적 구조의 RFID 태그(100)로 무선 주파수 신호를 송출하여 전원을 공급하는 전원공급 모드로 전환한다(630).
반면 상기 판단결과 전원공급 주기에 도달하지 않았다면(615), 상기 단말장치는 상기 계층적 구조의 RFID 태그(100)로부터 소정의 전원부족 신호가 수신되었는지 여부를 판단하고(620), 만약 상기 판단결과 소정의 전원부족 신호가 수신되었다면(625), 상기 단말장치는 상기 계층적 구조의 RFID 태그(100)로 무선 주파수 신호를 송출하여 전원을 공급하는 전원공급 모드로 전환한다(630). 반면 상기 판단결과 전원부족 신호가 수신되지 않았다면(625), 상기 단말장치는 상기 정보 또는 데이터 전달모드에서 계층적 구조의 RFID 태그(100)로 소정의 정보 또는 데이터를 송수신하여 RFID 서비스를 제공하는 과정(605)을 반복한다.
상기와 같은 과정을 통해 상기 단말장치가 상기 RFID 태그(100)로 전원을 공급하기 위한 소정의 전원공급 모드로 전환되면(630), 상기 단말장치는 RFID 리더기(105)를 통해 상기 계층적 구조의 RFID 태그(100)(또는 전원부족 신호를 송출한 RFID 태그(100))로 전원 공급용 무선 주파수 신호를 송출하여 해당 RFID 태그(100)를 동작시키기 위한 소정의 에너지원(또는 전원)을 충전시킨다(635).
상기와 같은 전원충전이 진행되는 동안, 상기 단말장치는 정보 또는 데이터 전달 모드로 전환할지 여부를 판단하는데(640), 만약 상기 단말장치를 정보 또는 데이터 전달 모드로 전환하지 않는다면, 상기와 같은 전원공급 모드를 유지함으로써 상기 RFID 태그(100)로 충분한 전원을 충전시킨다. 반면 상기 단말장치를 정보 또는 데이터 전달 모드로 전환해야 한다면(예컨대, RFID 태그(100)로부터 소정의 태그정보를 추출해야 하는 이벤트가 발생한다면)(645), 상기 단말장치는 전원공급 모드에서 정보 또는 데이터 전달모드로 전환하는데, 상기와 같이 정보 또는 데이터 전달 모드와 전원공급 모드를 상호 전환하면서 상기 RFID 태그(100)에 전원을 충전하는 과정은 계층적 구조의 RFID 서비스가 종료될 때까지(650) 반복되는 것이 바람직하다.
도면7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RFID 태그(100)의 동작 방법을 도시한 도면이다.
보다 상세하게 본 도면7은 상기 도면5와 같은 계층적 구조를 갖는 RFID 시스템에 있어서, 전원충전을 통해 능동형으로 활용되는 수동형 RFID 태그(100)의 바람직한 동작 방법에 대한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 도면7을 기반으로 수동형 RFID 태그(100)를 능동형 RFID 태그(100)로 활용하는 다양한 응용방법을 용이하게 유추할 수 있을 것이다.
도면7을 참조하면, 수동형 RFID 태그(100)는 자체적으로 소정의 신호를 송출할 수 있는 전원이 기 충전되어 있으며, 충전되어 있지 않은 경우에도 상기 도면6과 같이 단말장치의 주기적 충전 기능에 의해 일정시간 경과 후 자동 충전된다.
상기와 같이 태그 동작을 위한 전원이 충전된 RFID 태그(100)는 계층적 구조의 RFID 태그(100)로서 동작하기 위한 주변 RFID 태그(100)로 소정의 신호를 송출할지 판단하는데(700), 만약 상기 판단결과 주변 RFID 태그(100)로 소정의 신호를 송출하는 경우(705), 상기 충전된 전원을 이용하여 상기 메모리부(305)로부터 소정의 송신 정보 또는 데이터를 추출하고(710), 상기 추출된 정보 또는 데이터를 무선 주파수 신호로 변환 및 상기 충전된 전원을 이용하여 주변 RFID 태그(100)로 송출한다(715). 반면 상기 판단결과 주변 RFID 태그(100)로 소정의 신호를 송출하지 않는 경우(705), 상기 RFID 태그(100)는 주변 RFID 태그(100)로부터 소정의 신호가 수신되는지 판단하고(720), 상기 판단결과 주변 RFID 태그(100)로부터 소정의 신호가 수신되는 경우(725), 상기 신호를 주변의 다른 RFID 태그(100)로 재송출할지 여부를 판단하는데(730), 상기 판단결과 상기 수신된 신호를 재송출하는 경우(735), 상기 RFID 태그(100)는 상기 충전된 전원을 이용하여 상기 수신된 신호를 주변의 RFID 태그(100)로 송출한다(715).
상기와 같이 RFID 태그(100)에서 충전된 전원을 이용하여 주변의 RFID 태그(100)로 소정의 신호를 송출(또는 재송출)하거나(715), 및/또는 상기 RFID 태그(100) 주변의 RFID 태그(100)로부터 소정의 신호가 수신되지 않거나(725), 및/또는 소정의 신호가 수신되었으나 재송출하지 않는 경우(735), 상기 RFID 태그(100)는 태그 동작을 위한 전원부족 검사를 수행한다(745).
만약 상기 전원부족 검사결과 태그 동작을 위한 전원이 부족하지 않다면(750), 상기 RFID 태그(100)는 상기와 같은 일련의 과정(700~745)을 반복하며, 반면 상기 태그 동작을 위한 전원이 부족한 경우(750), 상기 RFID 태그(100)는 상기 RFID 리더기(105)로 소정의 전원부족 신호를 송출하는데(755), 상기 전원부족 신호에 의해 상기 RFID 태그(100)는 상기 RFID 리더기(105)로부터 부족한 전원을 충전하게 된다.
본 도면7에 의하면, 상기 RFID 태그(100)는 주변 RIFD 태그로 소정의 신호를 송출하지 않거나, 주변 RFID 태그(100)로부터 소정의 신호를 수신하여 재송출하지 않았으나, 해당 RFID 태그(100) 동작을 위한 전원이 부족한 경우 상기 단말장치로 전원부족 신호를 송출하여 자동으로 부족한 전원을 충전하게 된다.
100 : RFID 태그 105 : RFID 리더기
115 : 수신모듈 120 : 신호 송출모듈
130 : 전원공급 모듈 200 : RFID 단말기
210 : 수신모듈 215 : 신호 송출모듈
335 : 전원충전모듈 340 : 전원부족 검사모듈
345 : 신호 송출모듈

Claims (4)

  1. 수동형 무선인식 태그에 있어서,
    주기적으로 무선 주파수 신호를 수신하는 안테나;
    상기 수신된 무선 주파수 신호를 동작 전원으로 변환하여 일정 시간 동안 유지하는 전원충전모듈;
    상기 동작 전원을 검사하여 상기 수동형 무선인식 태그를 능동형 무선인식 태그로 동작시키기 위한 동작 전원이 부족한지 검사하는 전원부족 검사모듈; 및
    상기 수동형 무선인식 태그를 능동형 무선인식 태그로 동작시키기 위한 동작 전원이 부족한 경우 전원부족 신호를 송출하는 신호 송출모듈;을 구비하는 수동형 무선인식 태그.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 신호 송출모듈은,
    상기 수신되는 무선 주파수 신호에 대응하는 동작 전원을 이용하여 메모리에 저장된 정보를 적어도 하나의 주변 태그로 송출하는 것을 특징으로 하는 수동형 무선인식 태그.
  3. 삭제
  4. 삭제
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