KR101129561B1 - 듀얼 알에프아이디 카드 - Google Patents

듀얼 알에프아이디 카드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 듀얼 알에프아이디 카드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 카드 중간부가 Mifare 13.56MHZ RFID와 ISO 15693 13.56MHZ RFID가 결합되어 인레이가 일체형으로 통합되고, 13.56MHZ RFID와 13.56MHZ RFID가 서로 전압을 전도하여 각각의 단말기에 인식되어 작동의 신뢰성을 유지하고 하나의 카드로 여러 가지 서비스를 가능하게 하는 동시에 크기 및 제조 비용의 큰 증가 없이 최대 감지거리 및 감지 성공율을 향상시키며, 카드를 구성하는 일체형 시트가 도전성 물질로 이루어져 일체형의 듀얼 알에프아이디 카드에 관한 것이다.

Description

듀얼 알에프아이디 카드{Dual RFID card}
본 발명은 듀얼 알에프아이디 카드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 카드 중간부가 Mifare 13.56MHZ RFID와 ISO 15693 13.56MHZ RFID가 결합되어 인레이가 일체형으로 통합되고, 13.56MHZ RFID와 13.56MHZ RFID가 서로 전압을 전도하여 각각의 단말기에 인식되어 작동의 신뢰성을 유지하고 하나의 카드로 여러 가지 서비스를 가능하게 하는 동시에 크기 및 제조 비용의 큰 증가 없이 최대 감지거리 및 감지 성공율을 향상시키며, 카드를 구성하는 일체형 시트가 도전성 물질로 이루어져 일체형의 듀얼 알에프아이디 카드에 관한 것이다.
RFID 시스템은 각종 물품에 소형 칩 등을 부착해 사물의 정보와 주변 환경정보를 무선 전파에 의해 전송 처리하는 비접촉식 인식 시스템으로, 전용 근거리 통신(Dedicated Short Range Communication : DSRC) 또는 무선 식
별 시스템이라고도 한다.
이러한 RFID 시스템은 물품관리, 도난방지 및 위조방지 등의 다양한 분야에 이용되고 있으며 그 적용영역이 급격히 증가하고 있는 추세이다. 일반적으로 RFID 시스템은 판독 및 해독 기능이 있는 판독기(RFID reader), 고유정보를 내장한 RFID 태그(tag) 및 운용 소프트웨어 등으로 구성된다.
또한, RFID 태그는 사물에 부착된 얇은 평판 등의 형태로 구성되어 해당 사물에 대한 여러 가지 정보를 저장하며, 필요 시 무선 전파를 통해 판독기 등에 해당 사물에 대한 정보를 제공하는 기능을 수행한다. 상기 RFID 태그는 일반적으로 정보가 저장된 IC칩, 상기 IC칩과 연결된 안테나, 상기 안테나의 전파 효율 향상을 위한 반사판 등을 구비한다.
이와 같은 RFID 태그에 있어서는 최대 감지거리 및 감지성공율의 향상이 중요한 이슈 가운데 하나이며, 이는 특히, RFID 태그가 부착되는 물건이 금속 등의 도전성 물질로 구성됐을 경우 상기 감지거리 및 감지성공률이 더욱 큰 문제로 작용한다.
왜냐하면, RFID 태그가 금속과 같은 도전성 물질에 부착될 경우 안테나로부터 송출되는 전파의 강도(强度)가 간섭 등에 의해 현저히 약화됨으로써 리더기가 감지할 수 있는 감지거리가 크게 감소되거나 전파가 감지되지 않기 때문이다.
그런데, 감지거리나 감지성공율을 향상시키기 위해 단순히 안테나의 사이즈를 증가시킬 경우 RFID 태그의 전체크기를 증가시키고, 비용이 증가한다는 또 다른 문제점을 유발하게 된다.
이에 기존의 제조 방식은 베이스 시트에서 13.56 MHZ 칩에 대한 별도의 층을 구성하고, 상기 주파수 대역별 간섭에 대한 문제를 해결하고자 13.56 MHZ 칩으로 구성된 층 상부에 별도의 층이 형성된 900 MHZ 칩의 층을 구성하여 제조하는 방식을 적용하여 제조하는 것이다.
기존의 제조 방식의 핵심적인 요인으로는 각각의 층을 구성하여 주파수 간섭에 의한 문제를 해결하고자 하는 것이 핵심 포인트로 진행되었는데, 주파수 간섭에 의한 문제가 완전하게 해결되지 않았고, 상기 듀얼 방식은 공정상 과정이 많았고, 단계별 불량에 대한 문제점이 있었다.
이에 13.56 MHZ의 규격을 살펴보면, 첫 번째로 Mifare는 국내 가장 널리 보급되어 있는 카드이며 교통카드로 널리 사용되고 있으며, 신용카드, 학생증 등 Mifare 카드를 사용하고 있고, 처리속도 빠르며, 인식거리도 양호한 수준이며, 각각의 영역별로 보안을 설정할 수 있고, 1K, 4K의 용량으로 DATA를 Read, Write 할 수 있다.
두 번째로, ISO 14443 A/B는 TAG에 간단한 OS를 탑재할 수 있어 보안성이 우수하며, 16K, 32K 등의 고용량의 DATA를 Read, Write 할 수 있고, 교통카드 중 T-Money와 신용카드, 학생증 등에 사용되고 있다.
세 번째로, ISO 15693은 13.56Mhz 중 인식거리가 가장 우수하며, 도서관리, 물류, 유통 등에 사용되고 있다.
네 번째로, ISO 14443 C는 일본에서 사용중인 13.56Mhz 표준 규격이고, 국내에서는 거의 사용되지 않고 있다.
그리하여 본 발명에서는 상기 13.56 MHZ의 규격중 Mifare와 ISO 15693을 듀얼로 사용한 듀얼 알에프아이디 카드를 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 카드 중간부가 Mifare 13.56MHZ IC칩과 ISO 15693 13.56MHZ IC칩이 부착된 일체형 시트로써, 안테나의 통합 설계를 구현할 수 있고, 전도성 잉크, 에칭, 와이어 등의 안테나 설계를 조절하여 주파수 간섭을 최적화할 수 있는 듀얼 RFID 카드를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, Mifare 13.56MHZ IC칩과 ISO 15693 13.56MHZ IC칩이 서로 전압을 전도하여 각각의 단말기에 인식되어 작동의 신뢰성을 유지하고 하나의 카드로 여러 가지 서비스를 가능하게 하는 듀얼 RFID 카드를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또다른 목적은, 카드 중간부의 Mifare 13.56MHZ IC칩과 ISO 15693 13.56MHZ IC칩이 일체화됨으로써 제조 공정을 최소화하고, 비용절감 효과를 얻을 수 있는 일체형 RFID 카드를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 듀얼 RFID 카드는, 주파수 간섭에 의한 문제를 해결하는 듀얼 카드에 있어서, 절연체인 합성수지판으로 만들어진 카드 상부, 상기 카드 상부 하단에 결합하고 Mifare 13.56MHZ IC칩과 ISO 15693 13.56MHZ IC칩이 이격되게 부착되어 안테나의 통합설계가 구현된 카드 중간부 및 상기 카드 중간부 하단에 결합하고, 합성수지판으로 되어 있고, 마그네틱 바가 부착되고 신용카드용 엠보싱 처리가 가능한 카드 하부를 포함한다.
또한, 상기 안테나는 Mifare 13.56MHZ IC칩과 ISO 15693 13.56MHZ IC칩을 상호 유도 결합으로 등방성 방사 패턴을 형성하는 것을 포함한다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명은, 카드 중간부에 Mifare 13.56MHZ IC칩과 ISO 15693 13.56MHZ IC칩이 부착된 일체형 시트로써, 안테나의 통합 설계를 구현할 수 있고, 전도성 잉크, 에칭, 와이어 등의 안테나 설계를 조절하여 주파수 간섭을 최적화할 수 있는 듀얼 RFID 카드를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은, Mifare 13.56MHZ RFID와 ISO 15693 13.56MHZ가 서로 전압을 전도하여 각각의 단말기에 인식되어 작동의 신뢰성을 유지하고 하나의 카드로 여러 가지 서비스를 가능하게 하는 듀얼 RFID 카드를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은, 카드 중간부의 Mifare 13.56MHZ IC칩과 ISO 15693 13.56MHZ IC칩이 일체화됨으로써 제조 공정을 최소화하고, 비용절감 효과를 얻을 수 있는 듀얼 RFID 카드를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 듀얼 RFID 카드의 구조도.
도 2는 단일패턴과 기존의 듀얼 카드에 형성된 태그 안테나의 급전부와 방사부의 거리 간격에 따른 입력 저항의 변화를 도시한 그래프.
도 3은 본 발명의 듀얼카드, 단일패턴과 기존의 듀얼 카드에 형성된 태그 안테나의 급전부와 방사부의 거리 간격에 따른 입력 저항의 변화를 도시한 그래프.
상기한 목적을 달성하기 위해 하기와 같은 상세한 설명 및 도면을 통해 상세히 설명한다.
본 발명의 구성에 있어 카드는 절연체인 합성수지판으로 만들어졌으며, 카드의 중간부는 상기 카드의 상부 하단에 결합하고 Mifare 13.56MHZ IC칩과 ISO 15693 13.56MHZ IC칩이 이격되게 부착되어 안테나의 통합설계가 구현된다.
또한, 카드 중간부(100)는 안테나(200)가 통합 설계되어 안트 일체형 시트(ANT ONE'S SHEET)라고도 한다. 안트 일체형 시트에서의 안테나는 A.C.T(이방성 전도성 테이프, Anisotropic Conductive Tape)형태로 실크 스크린(Silk Screen 1p'), 에칭, 와이어 등으로 형성되어 제조된다.
또한, 카드 중간부(100)는 전도체 잉크(CONDUCT INK)를 사용하여 안테나를 제조한다.
또한, 카드 중간부(100)는 안테나 구현 제조 시스템으로 실크 프린팅, 에칭, 와이어 설계되어 구성되고, 피브이씨(PVC), PET-A~F(폴리에틸렌텔레프탈라이드-A~F), PC, ABS, 에칭된 PE원단, PAPER로 구현되어 적용된다.
상기 ABS 수지는 아클릴로 니트릴, 부타디엔 및 스티렌의 세 성분으로 이루어진 합성수지의 내충격성 열가소성 수지이다.
또한, 안트 일체형 시트의 핵심 포인트는 전도체 잉크(CONDUCT INK)를 사용하여 시트를 만드는 것으로 상기 일체형 시트의 핵심 포인트인 전도체 잉크는 전도체에 대한 자체 기술 개발 및 상용화가 가능하고, 제조된 일체형 시트의 전도성 분석에서도 일체형 시트의 열 경화후에 전도율이 100% 테스트를 완료하여 제공됨으로 완벽한 일체형 시트를 제공하게 된다.
카드 하부는 상기 카드 중간부(100) 하단에 결합 되며, 합성수지판으로 되어 있고, 마그네틱 바가 부착되고 신용카드용 엠보싱 처리된다.
즉, 본 발명에 따른 듀얼 RFID 카드의 기술적인 핵심은 안테나(200)에 대한 설계이다. 기존 다층 분리구조에서 피브이씨(PVC) PET-A~F, PC, ABS, PAPER인 일체형 시트 구현 방식으로 전환하여 적용한다. 핵심적인 주파수 간섭이 문제 해결의 중심 개발이 된다.
주파수 대역별 구성에서 통신에 기본이 되는 안테나를 통합 설계한다. 상기 기본이 되는 안테나(200)는 Mifare 13.56MHZ IC칩(300a)과 ISO 15693 13.56MHZ IC칩(300b)이다. 안테나(200)의 통합 설계는 상기 Mifare 13.56MHZ IC칩(300a)와 ISO 15693 13.56MHZ IC칩(300b)를 동시에 구현하는 것이다.
각 RFID 기능을 구분하면, Mifare 13.56 TAG는 서울, 부산, 대구, 광주의 교통기능, 출입통제와 같은 기능 및 전반적인 신용카드 기능을 하고, ISO 15693 13.56 TAG는 도서관리, 물류, 유통 등과 같은 기능을 한다.
카드 중간부(100)에 설치된 Mifare 13.56MHZ IC칩(300a)과 ISO 15693 13.56MHZ IC칩(300b)이 각각의 단말기로부터 동일한 주파수를 수신하기 위해 동일하게 적용되는 안테나(200) 패턴을 사용하게 되는데, 이때 Mifare 13.56MHZ IC칩(300a)과 ISO 15693 13.56MHZ IC칩(300b)을 상호 유도 결합하는 제1패턴부(210)와 상기 제1패턴부(210) 일측면과 연결되어 등방성 방사 형태의 코일형의 제2패턴부(220)를 형성하여 듀얼 RFID 카드를 제공하게 된다.
도 1에 나타낸 바와 같이 상기 안테나(200)는 Mifare 13.56MHZ IC칩(300a)과 ISO 15693 13.56MHZ IC칩(300b)을 상호 유도 결합하는 제1패턴부(210)가 형성되고, 상기 제1패턴부(210)의 일측면에 연결되어 등방성 방사 형태의 코일형으로 감겨진 제2패턴부(220)로 구성되어 있으며, 상기 제2패턴부(220)를 통해 주파수를 수용 및 전송하여 제1패턴부(210)를 통해 송신되어 해당 송신된 주파수 영역을 인식하기 위해 상기 인식되는 패턴이 다른 Mifare 13.56MHZ IC칩(300a)과 ISO 15693 13.56MHZ IC칩(300b) 중 택일하여 해당 주파수 패턴을 인식되게 된다.
Mifare 13.56MHZ IC칩(300a)과 ISO 15693 13.56MHZ IC칩(300b)은 서로 연결되어 결합되고, 서로 전압을 전도하여 각각의 단말기에 인식되게 한다.
카드 중간부(100)는 Mifare 13.56MHZ IC칩(300a)과 ISO 15693 13.56MHZ IC칩(300b)가 베이스 시트의 일체형 인레이에 전압을 전도하여 각각의 단말기에 인식된다.
카드 중간부(100)는 듀얼 일체형 기본 시트에서 분리되어 구성된 층을 통합할 경우 자유롭게 구현된 것을 알 수 있으며, 예를 들면, 제조 방식 변경에 따른 적용 범위는 먼저 일체형 하나의 시트를 구현하는 것이고, 구현 방법은 양면 대칭 부식 방식을 포함한 에칭 방식, 프린팅 안테나 구현 방식 및 와이어 독립 일체형 구현 방식이 있고, 이들 중 어느 하나를 선택하여 적용할 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이 일반적인 13.56MHZ RFID가 장착된 단일패턴카드와 하나의 카드에 두가지 패턴의 안테나를 각각 형성되어 상기 각각의 안테나에 두 개의 13.56MHZ RFID가 각각 설치되어 안테나의 급전부와 방사부의 거리 간격에 따른 입력 저항의 변화를 도시한 그래프로서, 검은색 실선의 일반적인 단일패턴카드가 단말기로부터 발신되는 입력값을 하나의 단일패턴으로 구성된 안테나에 수신되어 13.56MHZ RFID를 정확하게 인식하고 있으며, 반면 두 개의 안테나에 각각 규격이 다른 13.56MHZ RFID가 장착된 하나의 듀얼 카드를 사용함에 있어 카드 중간부의 일측에 설치된 안테나의 형상과 크기가 변함에 따라 타측의 안테나의 성능이 변하여 즉, 거리 간격에 따른 입력 저항의 변화가 발생하는 것으로 정확하게 수신을 못하여 오류가 빈번히 발생하게 되는 문제점을 가지고 있다.
이에, 도 3과 같이 본 발명의 듀얼 태그를 이용한 Mifare 13.56MHZ와 ISO 15693 13.56MHZ의 입력값을 측정한 결과 정확한 주파수의 영역에서 주파수의 간섭없이 주어진 주파수 입력값을 수용하는 것을 알 수 있습니다.
또한, 이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
카드 중간부 : 100, 안테나 : 200, 제1패턴부 : 210, 제2패턴부 : 220, Mifare 13.56MHZ IC칩 : 300a, ISO 15693 13.56MHZ IC칩 : 300b

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 절연체인 합성수지판으로 만들어진 카드 상부, 상기 카드 상부 하단에 결합하고 Mifare 13.56MHZ IC칩과 ISO 15693 13.56MHZ IC칩이 이격되게 부착되고, 안테나의 통합설계가 구현된 카드 중간부, 및 상기 카드 중간부 하단에 결합하고, 합성수지판으로 되어 있고, 마그네틱 바가 부착되고 신용카드용 엠보싱 처리가 가능한 카드 하부로 구성되어 주파수 간섭에 의한 문제를 해결하는 듀얼 카드에 있어서,
    상기 안테나는 Mifare 13.56MHZ IC칩과 ISO 15693 13.56MHZ IC칩을 상호 유도 결합하는 제1패턴부가 형성되고,
    상기 제1패턴부의 일측면에 연결되어 등방성 방사 형태의 코일형으로 감겨진 제2패턴부로 형성하는 것을 특징으로 하는 듀얼 RFID 카드.
  3. 삭제
  4. 삭제
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