KR101623323B1

KR101623323B1 - Rfid 태그 응답의 수신을 개선하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101623323B1
Application number: KR1020157002579A
Authority: KR
Inventors: 유 퀑 찬; 아비브 샤차르
Original assignee: 심볼 테크놀로지스, 엘엘씨
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2013-07-01
Publication date: 2016-05-20
Also published as: KR20150034748A; US9000894B2; JP2015530643A; EP2880593B1; EP2880593A1; US20140035731A1; JP6173454B2; WO2014022048A1

Abstract

응답 RFID 신호들의 수신을 개선하기 위한 방법 및 장치가 제공된다. 방법은 하나 이상의 RFID 태그들을 활성화하기 위하여 상이한 편광을 갖는 복수의 질의 신호들을 전송하는 단계를 포함한다. RFID 태그들로부터의 응답 신호는 전송 편광 서브세트를 선택하기 위해 수신 심벌 품질 데이터에 대해 분석된다. 이들 편광은 그 후 추가 질의 신호를 RFID 태그들에 전송하는데 사용된다. 장치는 전송기 및 수신기에 연결된 이중 소자 직교 라디에이터를 포함한다. 프로세서는 상이한 편광을 각각 갖는 일련의 RFID 질의 신호들을 전송하고 하나 이상의 RFID 태그들로부터 일련의 응답 신호들을 수신하기 위해 전송기 및 수신기를 제어한다. 응답 신호는 RFID 태그들로부터 향후 응답 신호의 수신을 개선하는 특정한 전송 편광 서브세트를 선택하도록 분석된다.

Description

RFID 태그 응답의 수신을 개선하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR IMPROVING RECEPTION OF AN RFID TAG RESPONSE}

본 개시는 일반적으로 물체를 원격으로 식별하고 위치파악하는(locating) 것에 관한 것으로, 더욱 특히 무선 주파수 식별(radio frequency identification: RFID) 시그널링을 이용하여 물체를 원격으로 식별하고 위치 결정하는 것에 관한 것이다.

RFID 기술은 식별 데이터가 원격으로 수집되는 것을 허용하여, 물품, 소화물 또는 다른 아이템의 식별시 큰 이점을 제공한다. RFID 트랜스폰더(transponder)(통상 "RFID 태그" 또는 "태그"로 언급됨)에 저장된 식별 데이터에 액세스하기 위하여, RFID 리더/인코더는 RFID 태그에 질의하고 연속해서 RFID 태그에 저장된 데이터를 검색하기 위해 전송 빔을 통해 에너지장을 생성한다. RFID 태그로부터 수신된 데이터는 RFID 태그와 연관된 아이템을 식별하기 위하여 컴퓨터 시스템에 의해 처리된다. 편의성 및 신뢰성 때문에, RFID 기술은 트래킹, 아이템 위치파악, 재고 평가 등을 포함하는 다양한 범위의 애플리케이션에서 발견된다.

그러나, 문제는 반향 공간(reverberated space)이 RFID 태그로부터의 응답 신호의 수신을 방해하는 다중 경로 영향 및 페이딩을 나타내는 모니터링된 영역에서 RFID 태그의 검출시 일어날 수 있다. 이런 수신 문제를 극복하려는 시도에서, 종래의 RFID 시스템은 원형 편광 안테나를 활용한다. 그러나, 원형 편광 안테나는 각각의 전송 방향(리더-대-태그(reader-to-tag) 및 태그-대-리더)에서 3dB 또는 전송/수신 당 6dB만큼의 미스매치(mismatch) 손실을 초래한다. 단순 예로서, 질의 신호를 RFID 태그(102)에 전송하는 RFID 리더(100)를 도시한 도 1이 고려된다. 직접 전송 경로(104)와 함께, 원형 편광 질의 신호는 수직 성분(component)(106) 및 수평 성분(108)를 포함하며, 시계 방향 편광(화살표 110으로 표시됨)을 가진다. RFID 리더(100)의 안테나의 한정된 빔 폭에 기인하여, 발산 전송 경로(112)도 존재하는데 이 발산 전송 경로는 수직 성분(106') 및 수평 성분(108')를 포함하며 시계 방향 편광(화살표 110'으로 표시됨)을 갖는다(단순화를 위해 단지 하나의 발산 경로만이 도시됨). 반사(도전) 면(114)과 접촉시, 반사 전송 경로(116)가 생성된다. 도 1의 도시에서 알 수 있듯이, 반사된 질의 신호는 반사에서의 에너지 손실에 기인하여 감소된 크기를 갖는 수직 성분(106") 및 수평 성분(108")을 갖는다. 또한, 수평 성분(108")는 180도의 위상 시프트를 초래하여, 반사된 질의 신호가 반시계 방향(화살표 110"로 표시됨)으로 편광되게 한다. 이런 신호들이 RFID 태그(102)를 향해 이동할 때, RFID 태그(102)의 안테나에서 또는 그 근방에서 충돌할 가능성이 있다. 이것이 발생한다면, 수직 성분들(106, 106")은 보강 간섭(즉, 부가)을 경험할 것이고, 수평 성분들(108, 108")은 상쇄 간섭(즉, 차감)을 경험할 것이다. 이는 특정 평균 편각(mean polar angle)(RFID 태그(102)의 관점에서)을 가지고 타원 편광될 수신된 질의 신호(118)의 편광을 변경한다. 이는 응답 신호를 전송하기 위하여 RFID 태그(102)에 에너지(또는 전력)를 공급하는데 이용가능한 에너지를 크게 감소시킬 수 있는 미스매치를 나타낸다. RFID 태그가 질의 신호의 RF 반송파로부터 충분한 전력을 도출할 수 있다면, 충돌로부터 초래된 심벌간 간섭이 질의 신호의 기저대역 성분을 왜곡시킬 수 있어 RFID 태그가 응답하지 않게 유발한다. 그러나, RFID 태그(102)가 응답 신호를 전송하도록 활성화된다면, 유사한 전송 장애가 응답 전송 방향에서 일어남을 이해할 것이다.

더욱이, RFID 태그와 연관된 아이템이 모니터링된 영역에 랜덤하게 놓이고 배향되어 있다면, RFID 태그들(및 각각의 안테나들)은 RFID 리더들에 대해 랜덤하게 배향될 것이다. 랜덤 배향 또한 RFID 태그들로부터 반송된 응답 신호에서의 편광 에러 및 다른 결함을 촉진할 것이다.

이에 따라, RFID 태그들로부터 응답 신호의 수신을 개선하기 위한 방법 및 장치에 대한 필요가 생기게 되었다.

동일한 참조 번호들이 별도의 도면들에 걸쳐 동일하거나 기능적으로 유사한 엘리먼트들을 지칭하는 첨부 도면들은, 하기의 상세한 설명과 함께, 명세서에 포함되어 명세서의 일부를 형성하고, 청구된 발명을 포함하는 개념들의 실시예들을 추가로 예시하고 해당 실시예들의 다양한 원리들과 장점들을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 반향 환경에서 원형 편광파들의 전송 장애를 도시한 벡터 시간 경과도이다.
도 2는 일부 실시예에 따르는 모니터링된 영역의 상부 평면도이다.
도 3은 일부 실시예에 따르는 천장에 장착된 복수의 RFID 리더들로부터의 RFID 커버리지를 도시한 도 2의 모니터링된 영역의 상부 평면도이다.
도 4는 일부 실시예에 따르는 RFID 리더의 기능 블록도이다.
도 5는 일부 실시예에 따르는 방법을 도시한 순서도이다.
도 6은 일부 실시예에 따르는 방법을 도시한 순서도이다.
통상의 기술자는 도면들 내의 엘리먼트들이 간략함 및 명료함을 위해 예시되었으며, 반드시 축척에 맞게 그려지지는 않았음을 이해할 것이다. 예를 들어, 도면들 내의 엘리먼트들 중 일부의 크기는 본 개시의 실시예들의 이해의 증진을 돕기 위해 다른 엘리먼트들에 비해 과장될 수 있다.
장치 및 방법 컴포넌트들은 적절한 경우, 본원의 기재의 혜택을 입은 통상의 기술자에게 쉽게 명백해질 상세항목들에 의해 개시내용을 모호하게 하지 않기 위해 본 발명의 실시예들의 이해와 관련된 특정 상세항목들만을 도시하는, 도면들에서 종래의 심벌들에 의해 표현된다.

RFID 태그로부터 전송된 응답 신호의 수신을 개선하기 위한 기술이 개시된다. 기본적인 실시예에서, 복수의 질의 신호 각각은 상이한 편광을 가지며, 하나 이상의 RFID 태그들을 활성화하도록 전송된다. RFID 태그들로부터의 응답 신호는 전송 편광 서브세트(subset)를 선택하기 위하여 품질 파라미터들(예컨대, 비트 에러 레이트, 패키지 에러 레이트, 전체 데이터 에러들, RFID 태그 판독 레이트 또는 RFID 태그 캡처 레이트)을 이용하여 수신 심벌 품질 데이터에 대해 분석된다. 이런 전송 편광 서브세트는 RFID 태그들로부터의 입사 응답 신호의 수신을 개선하기 위해 추가 질의 신호들을 RFID 태그들에 전송하는데 사용된다.

도 2를 참고하면, 일부 실시예에 따르는 모니터링된 영역(200)의 상부 평면도가 도시된다. 모니터링된 영역(200) 내에서, 여러 RFID 리더들(100)이 모니터링된 영역(200) 내의 아무데나, 예컨대 선반(202) 위에 있는 RFID 태그들에 질의할 수 있는 적당한 커버리지를 제공하도록 배치될 수 있다. 일반적으로, RFID 리더들(100)은 제한 없이 선반 유닛(202'), 벽(204), 및 지지목(206) 위를 포함하는, 모니터링된 영역 내의 아무데나 배치될 수 있거나, 또는 모니터링된 영역(200)의 천장(도 2에서는 투명함) 위에 구성될 수 있다.

도 3은 일부 실시예에 따르는 천장에 장착된 복수의 RFID 리더들(100)로부터의 RFID 커버리지를 도시한 도 2의 모니터링된 영역(200)의 상부 평면도이다. 도시된 바와 같이, 각각의 RFID 리더(100)는 하나 이상의 RFID 태그들(도 3에 도시 안됨)에 질의하고 그로부터 응답 신호를 수신하기 위해 질의 신호가 전송될 수 있는 커버리지 영역(300)을 갖는다. 전형적으로, 커버리지 영역(300)은 어느 정도 중첩되며, 이는 하나 이상의 RFID 리더들(100)로부터 RFID 태그들에 질의하기 위한 옵션들을 제공한다. 이런 방식으로, 중첩하는 RFID 커버리지 및 적응성 있는 안테나 빔들은 본 개시의 RFID 시스템에게 모니터링된 영역(200) 내의 RFID 태그들을 판독할 수 있는 보다 효율적이고 신뢰성 있는 기회를 제공해 준다.

도 4는 일부 실시예에 따르는 RFID 리더(100)의 기능 블록도이다. RFID 리더(100)는 이중 소자 라디에이터(dual element radiator)(400)를 포함하며, 이는 일부 실시예에서 채널 A(402)에 대한 수직 소자 및 채널 B(404)에 대한 수평 소자 각각에 대해 직교하여 분리된 그리고 격리된 소자들을 갖는다. 바람직하게, 이중 소자 라디에이터(400)는, +/-2°이하의 채널 A와 채널 B 간의 위상 지연 매치(match), +/- 0.3db 이하의 채널 A와 채널 B에 대해 송신/수신되는 에너지 간의 필드 강도 매치 및 +/-2°이하의 상대 필드 극 직교 에러(relative field polar orthogonal error)를 갖는다. 도 4에 도시된 모노-스태틱 구성에서, 채널 A(402) 및 채널 B(404)는 방향 서큘레이터들(direction circulators)(406 및 408)에 각각 연결된다. 그러나, RFID 리더(100)가 또한 전송기 및 수신기에 대해 분리된 이중 소자 라디에이터를 갖는 바이-스태틱 구성으로도 구현될 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 다수의 RFID 리더 구현(도 3 참고)에서, 각각의 RFID 리더(100)는 전형적으로 상호 연결 통신 버스(452)를 통해 전체 RFID 시스템의 동작을 제어하는 시스템 프로세서(454)에 연결된다.

예시적인 실시예에 따라서, 각각의 RFID 리더(100)는 자신의 커버리지 영역(도 3에서 300) 내에서 복수의 질의 신호를 전송한다. 복수의 질의 신호들은 커버리지 영역 내의 하나 이상의 RFID 태그들을 활성화하도록 다양한 편광을 통한 소인(sweep)을 제공하기 위해 각각 상이한 편광을 갖는다. 전송된 질의 신호의 각각의 편광에 대한 응답 신호의 수신 심벌 품질 데이터는 전송 편광 서브세트를 선택하거나 또는 결정하기 위해 품질 파라미터들을 이용하여 분석된다. 일 실시예에서, 이런 결정은 임계값보다 높은 수신 심벌 품질 데이터를 반환하는 편광을 선택함으로써 이루어진다. 다른 실시예에서, 이런 결정은 불충분한 수신 심벌 품질 데이터를 갖는 응답 신호를 생성하는 편광들은 제외함으로써 이루어진다. 향후 질의 신호는 전송 편광 서브세트 내의 편광들 중 하나 이상의 편광을 이용해 전송될 것이고, 결국 커버리지 영역(도 3에서 300) 내의 RFID 태그들의 응답 신호의 수신을 최대화한다. 일부 실시예에서, 이런 편광 소인(sweep)은 주기적인 시간으로 행해진다. 비제한 예들은 각각의 시간(hour), 시프트, 날(day), 주(week) 또는 달의 스케줄들을 포함한다. 다른 실시예에서, 편광 소인은 랜덤하게 행해지거나 또는 수신 신호 파라미터들이 수용가능한 임계값 아래로 떨어지는 것을 검출시 행해질 수 있다.

일부 실시예에서, 편광 소인 패턴들은 RFID 리더(100)에 사전프로그래밍 되거나 또는 저장될 수 있고, 랜덤하게 또는 특정 순서로 선택될 수 있다. 다른 실시예에서, 로컬 프로세서(410)는 각각의 소인을 위한 시작 편광, 종료 편광 및 편광 스텝 크기(polarization step size)를 선택한다. 구현에 따라, 편광 스텝 크기는 이해될 수 있는 바와 같이 랜덤 소인, 프로그래시브 소인 또는 연속 근사화 소인에 대해 선택될 수 있다. 이들 소인 파라미터들이 선택되면, 로컬 프로세서(410)는 하나의 편광의 변조된 질의 신호를 D/A(digital-to-analog) 컨버터(414)에 송신한다. D/A 컨버터(414)는 크기(A) 및 위상(a)를 갖는 채널 A에 대한 동상(I) 및 직각 위상(Q) 성분들(416), 및 채널 B에 대한 크기(B) 및 위상(b)를 갖는 IQ 성분들(418)을 변조기(420)에 제공한다. 변조기(420)는 LO(local oscillator)(424)에 의해 제공되는 LO 신호(422)를 이용하여 종래 방식으로 동작한다. 변조된 출력 신호(426 및 428)는 전력 증폭기들(430 및 432)에 (각각) 인가되고, 이 전력 증폭기들은 D/A(414)로부터의 ALC(automatic level control) 신호(434)에 의해 제어된다. 전력 증폭기들(430 및 432)은 이중 소자 라디에이터(400)에 의해 전송될 서큘레이터들(406 및 408)에 (각각) 연결된다.

따라서, 예시적인 실시예에 따르면, 채널 A 신호(402) 및 채널 B 신호(404)는 질의 신호의 편광 소인을 수행하기 위해 조작되는 크기(A) 및 위상(a)일 것이다. 이하 사용되는 바와 같이, 편광은 제한 없이 선형, 경사, 타원형 또는 원형 편광을 포함하는 임의의 편광을 의미할 것이다. 선형 대 선형(linear to linear) 편광 소인들이 채널 A(402) 및 채널 B(404)에서의 크기 차이를 통해 달성될 수 있고, 선형 대 타원형 편광 소인들이 채널 A(402) 및 채널 B(404)에서의 위상 차이를 통해 달성될 수 있으며, 타원형 대 원형 편광 소인들이 채널 A(402) 및 채널 B(404)에서 동일 크기(A 및 B) 및 +/-90°위상(a 및 b)을 통해 달성될 수 있음이 이해될 것이다. 이런 원리를 이용하여, 임의의 편광 조합들은 1:0>1:1>0:1로부터 소인된 차동 크기(A 및 B) 및 0°에서 359°로 소인된 차동 위상(a 및 b)의 수정을 통해 소인될 수 있다. 시작 편광, 종료 편광 및 편광 스텝 크기의 선택에 의해, 개략적인(coarse)(보다 적은 수의 스텝들) 또는 상세한(fine)(많은 수의 스텝들) 편광 소인들이 수행될 수 있다. 개략적인 소인은 전형적으로 상세한 소인보다 더 빨리 완료될 것이며, 예컨대 태그(아이템)들의 위치파악을 위한 RFID 시스템의 사용을 방해하지 않도록 기관의 근무 시간 동안 이용될 수 있다. 상세한 소인은 RFID 시스템의 더 양호한 동작을 촉진하도록 RFID 리더와 RFID 태그들 사이에 보다 상세한 편광 정렬을 얻기 위해 근무 외 시간(off-hours)에 이루어질 수 있다.

편광 소인 내에 전송된 각각의 질의 신호에 대해, 하나 이상의 RFID 태그들이 질의 신호를 수신하고 응답 신호로 응답할 것이다. 응답 신호는 이중 소자 라디에이터(400)(또는 바이-스태틱 구성에서 개별 라디에이터)에 의해 수신되며, 수신 심벌 품질 파라미터들은 전송된 질의 신호의 각각의 편광에 대응하는 각각의 응답 신호에 대해 분석된다. 즉, 본 개시의 예시적인 실시예는 향후 질의 신호에 대한 전송 편광 서브세트를 선택하는데 사용되는 심벌 품질 데이터를 결정하기 위하여 수신된 기저대역 정보를 분석하는 것을 고려한다. 본 개시의 방법은, 반향 환경에서의 보강 간섭이 강력한 수신 신호 강도를 생성할 수 있으나 열악한 수신 정보를 생성할 수 있기 때문에, 응답 신호의 반송파 성분만을 검사하는 종래의 방법에 비해 뛰어나다.

이에 따라, 서큘레이터들(406 및 408)은 채널 A(402) 및 채널 B(404)에 대한 수신 신호들을 선형 증폭기들(436 및 438)로 (각각) 보내고, 이 선형 증폭기들은 D/A(414)에 의해 제공된 자동 이득 제어(AGC) 신호(440)의 제어하에 동작한다. 증폭된 신호는 복조기(442)에 인가되며, 이 복조기는 채널 A에 대한 IQ 성분(444) 및 채널 B에 대한 IQ 성분(446)를 A/D 컨버터(448)에 제공한다. A/D 컨버터(448)는 각각의 응답 신호에 대한 수신 심벌 품질 파라미터들의 결정 및 분석을 위해 복조된 신호(450)를 로컬 프로세서(410)에 제공한다. 이런 수신 심벌 품질 파라미터들은 제한적이지 않게 비트 에러 레이트, 패키지 에러 레이트, 전체 데이터 에러, RFID 태그 판독 레이트 및 RFID 태그 캡처 레이트를 포함한다. 이런 식으로, 전송된 편광과 응답 수신 심벌 품질 데이터 간의 대응 관계는 로컬 프로세서(410)가 RFID 시스템의 통상의 동작 동안 전송된 추가(향후) 질의 신호를 위한 수용가능한 편광의 서브세트를 선택하는 것을 가능하게 한다. 이상적으로, 전송 편광 서브세트에 포함된 편광은 (RFID 태그의 관점으로부터) 선형 편광된 질의 신호를 제공하여, RFID 태그의 수신된 에너지를 최대화한다. 이는 높은 품질 응답 신호를 생성하여, 결국 RFID 리더에 의한 수신을 개선한다.

도 5-6에서는 RFID 응답 신호의 수신을 개선하기 위한 방법의 흐름도가 도시된다. 특히, 이들 방법들은 전송 편광 서브세트가 결정 또는 제공되는 방식에서 상이하다. 도 5-6의 방법들과 관련하여 수행되는 다양한 작업들은 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합에 의해 수행될 수 있다. 예시의 목적으로, 도 5-6의 방법들의 후술하는 상세한 설명은 도 2-4과 관련하여 상술한 소자들을 언급할 수 있다. 특히, 도 5-6의 방법들의 일부는 설명된 시스템의 다른 소자들에 의해 수행될 수 있다. 또한 도 5-6의 방법들이 임의의 수의 추가 또는 대안 작업을 포함할 수 있고 도 5-6의 방법들이 본 명세서에 상세히 개시되지 않은 추가 기능성을 갖는 보다 포괄적인 절차 또는 프로세스에 포함될 수 있음을 이해해야 한다. 더욱이, 도 5-6에 도시된 작업들 중 하나 이상의 작업들은 의도된 전반적인 기능성이 온전히 남아있는 한 5-6의 방법들의 실시예로부터 생략될 수 있다.

도 5를 참고하면, 루틴(500)은 시작 편광, 종료 편광 및 편광 스텝 크기를 결정하는 단계(502)에서 시작한다. 다음에, 단계(504)는 하나 이상의 RFID 태그들을 활성화하기 위하여 복수의 질의 신호를 전송하고, 여기서 복수의 질의 신호 각각은 상이한 편광으로 전송된다. 일부 실시예에서, 이는 선택된 편광을 갖는 전송된 질의 신호를 생성하기 위하여 직교 위상 질의 신호 성분의 크기를 변경하면서 전송함에 의해 이루어진다(단계(506)). 질의 신호를 수신하는 RFID 태그들은 응답 신호로 응답한다. 이에 따라, 단계(508)는 하나 이상의 RFID 태그들로부터 복수의 응답 신호들을 수신한다. 복수의 응답 신호들은 전송 편광 서브세트를 선택하기 위하여 품질 파라미터들을 이용하여 복수의 응답 신호들 각각에 대한 수신 심벌 품질 데이터를 분석하는 단계(510)에서 분석된다. 전송 편광 서브세트는 RFID 리더가 전송할 향후 질의 신호들에 사용될 편광들을 나타낸다. 따라서, 단계(512)는 전송 편광 서브세트 중의 하나 이상의 편광을 이용하여 하나 이상의 RFID 태그들에 추가 질의 신호들을 전송한다. 이는 향후 질의 신호들이 하나 이상의 RFID 태그들에 대해 실질적인 선형 편광에서 하나 이상의 RFID 태그들에 도달하는 결과를 초래한다(단계(514)).

본 개시는 전송 편광 서브세트가 주기적으로 재검증 또는 재확인되는 것을 고려한다. 따라서, 단계(516)는 전송 편광 서브세트를 갱신하기 위해 방법(500)을 주기적으로 반복한다. 일부 실시예에서, 방법은 다음의 주기적 스케줄 그룹 중 하나 이상에서 반복된다: 시간, 시프트, 날, 주 또는 달(단계(518)). 다른 실시예는 수신 심벌 품질 데이터가 임계값 아래로 떨어질 때 특정 편광을 갱신하기 위해 방법을 반복함으로써 동작한다(단계(520)). 일부 경우에, 임계값은 다음의 품질 파라미터들의 그룹 중 하나 이상을 기초로 한다: 비트 에러 레이트; 패킷 에러 레이트; 전체 데이터 에러들; RFID 태그 판독 레이트; RFID 태그 캡처 레이트(단계(522)). 결국, 전송 편광 서브세트의 초기 결정 후 또는 전송 편광 서브세트를 갱신하기 위해 반복된 프로세스 후에, 루틴은 단계(524)에서 종료한다.

도 6을 참고하면, 루틴(600)은 시작 편광, 종료 편광 및 편광 스텝 크기를 결정하는 단계(602)에서 시작한다. 다음으로, 단계(604)는 하나 이상의 RFID 태그들을 활성화하기 위하여 복수의 질의 신호들을 전송하며, 여기서 복수의 질의 신호들 각각은 상이한 편광으로 전송된다. 일부 실시예에서, 이는 선택된 편광을 갖는 전송된 질의 신호를 생성하기 위하여 직교 위상 질의 신호 성분의 크기를 변경하면서 전송함에 의해 이루어진다(단계(606)). 질의 신호를 수신하는 RFID 태그들은 응답 신호로 응답한다. 이에 따라, 단계(608)는 하나 이상의 RFID 태그들로부터 복수의 응답 신호들을 수신한다. 복수의 응답 신호들은 단계(610)에서 분석되며, 이 단계에서 전송 편광 서브세트를 제공하기 위해 소정 편광을 제외하도록 품질 파라미터들을 이용하여 복수의 응답 신호들 각각에 대한 수신 심벌 품질 데이터를 분석한다. 전송 편광 서브세트는 RFID 리더가 전송할 향후 질의 신호들에 사용될 편광들을 나타낸다. 제외된 편광은 RFID 태그들로부터 수신된 정보의 품질이 열악해지는 결과를 초래하였기 때문에 추가 질의 신호를 전송하는데 사용되지 않을 것이다. 따라서, 단계(612)는 전송 편광 서브세트 중의 하나 이상의 편광을 이용하여 추가 질의 신호를 하나 이상의 RFID 태그들에 전송한다. 이는 추가 질의 신호들이 하나 이상의 RFID 태그들에 대해 실질적인 선형 편광에서 하나 이상의 RFID 태그들에 도달하는 결과를 가져온다(단계(614)).

본 개시는 전송 편광 서브세트가 주기적으로 재검증 또는 재확인되는 것을 고려한다. 따라서, 단계(616)는 전송 편광 서브세트를 갱신하기 위해 방법(600)을 주기적으로 반복한다. 일부 실시예에서, 방법은 다음의 주기적 스케줄들의 그룹 중 하나 이상에서 반복된다: 시간, 시프트, 날, 주 또는 달(단계(618)). 다른 실시예는 수신 심벌 품질 데이터가 전송 편광 서브세트를 갱신하도록 트리거할 때 방법을 반복함으로써 동작한다(단계(620)). 일부 경우에, 갱신을 위한 트리거는 다음의 품질 파라미터들의 그룹 중 하나 이상을 기초로 한다: 비트 에러 레이트; 패킷 에러 레이트; 전체 데이터 에러들; RFID 태그 판독 레이트; RFID 태그 캡처 레이트(단계(622)). 결국, 전송 편광 서브세트의 초기 결정 후 또는 전송 편광 서브세트를 갱신하기 위해 반복된 프로세스 후에, 루틴은 단계(624)에서 종료한다.

앞의 명세서에서, 특정 실시예들이 기술되었다. 그러나, 통상의 기술자는 하기의 청구항들에 기재된 바와 같은 발명의 범위로부터의 이탈 없이 다양한 수정들 및 변경들이 이루어질 수 있다는 점을 이해한다. 따라서, 명세서 및 도면들은 제한적인 의미라기보다는 예시적인 의미로 간주될 것이며, 모든 이러한 수정들은 본 교시의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.

문제점들에 대한 이점들, 장점들 및 해법들, 및 임의의 이점, 장점 또는 해법이 발생하게 하거나 또는 더욱 두드러지게 할 수 있는 임의의 엘리먼트(들)은 청구항들 중 임의의 청구항 또는 모든 청구항의 중요한, 요구되는, 또는 본질적인 특징들 또는 엘리먼트들로서 해석되지 않아야 한다. 발명은 이 출원의 계류 동안 이루어지는 임의의 보정들을 포함하는 첨부된 청구항들 및 발행된 바와 같은 청구항들의 모든 등가물에 의해서만 정의된다.

추가로, 이 문서에서, 제1 및 제2, 최상부 및 최하부 등과 같은 관계 용어들은 단지, 하나의 엔티티 또는 동작을 이러한 엔티티들 또는 동작들 사이의 임의의 실제 이러한 관계 또는 순서를 필수적으로 요구하거나 내포하지 않고 또 다른 엔티티 또는 동작과 구별하기 위해서 사용될 수 있다. 용어들 "포함하다(comprises)", "포함하는(comprising)", "가지다", "가지는", "포함하다(includes)", "포함하는(including)", "포함하다(contains)", "포함하는(containing)" 또는 이들의 임의의 다른 변형은, 엘리먼트들의 리스트를 포함하고(comprises, includes, contains) 가지는(has) 프로세스, 방법, 물품, 또는 장치가 해당 엘리먼트들만을 포함하는 것이 아니라, 명시적으로 열거되지 않은 또는 이러한 프로세스, 방법, 물품 또는 장치에 내재하는 다른 엘리먼트들을 포함할 수 있도록, 비-배타적 내포를 포괄하도록 의도된다. "...를 포함하다", "...를 가지다"에 선행하는 엘리먼트는, 더 많은 제약들 없이, 이 엘리먼트를 포함하고 가지는 프로세스, 방법, 물품 또는 장치 내의 추가적인 동일한 엘리먼트들의 존재를 불가능하게 하지 않는다. 단수("a" 및 "an")의 용어들은 본원에서 다른 방식으로 명시적으로 언급되지 않는 한 하나 이상을 정의한다. 용어 "실질적으로", "본질적으로", "대략", "약" 또는 이들의 임의의 다른 버전은 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이 가까운 것으로서 정의되며, 한 가지 비-제한적인 실시예에서, 이 용어는 10% 내에, 또 다른 실시예에서는 5% 내에, 또 다른 실시예에서는 1% 내에, 그리고 또 다른 실시예에서는 0.5% 내에 있는 것으로 정의된다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "연결된(coupled)"은 반드시 직접적으로 연결되는 것은 아니고 반드시 기계적으로 연결되는 것은 아닐지라도 연결된(connected) 것으로서 정의된다. 특정 방식으로 "구성된" 디바이스 또는 구조는 적어도 그 방식으로 구성되지만, 또한 열거되지 않은 방식들로 구성될 수도 있다.

일부 실시예들이 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서들, 커스터마이즈된 프로세서들 및 필드 프로그래밍가능한 게이트 어레이(FPGA)들과 같은 하나 이상의 범용 또는 특수화된 프로세서들(또는 "프로세싱 디바이스들") 및, 특정 비-프로세서 회로들과 함께, 본원에 기술된 방법 및/또는 장치의 기능들의 일부, 다수, 또는 모두를 구현하기 위해 상기 하나 이상의 프로세서들을 제어하는 (소프트웨어 및 펌웨어 모두를 포함하는) 고유하게 저장된 프로그램 명령들로 구성될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 대안적으로, 일부 또는 모든 기능들은 저장된 프로그램 명령들을 가지지 않은 상태 머신에 의해, 또는 각각의 기능 또는 기능들 중 소정 기능들의 일부 결합들이 커스텀 로직으로서 구현되는, 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC)들에서 구현될 수 있다. 물론, 두 방식들의 결합이 사용될 수 있다.

또한, 실시예는 본원에 기술되고 청구된 바와 같은 방법을 수행하도록 컴퓨터(예를 들어, 프로세서를 포함함)를 프로그래밍하기 위한 컴퓨터 판독가능한 코드가 저장된 컴퓨터-판독가능한 저장 매체로서 구현될 수 있다. 이러한 컴퓨터-판독가능한 저장 매체들의 예들은 하드 디스크, CD-ROM, 광학 저장 디바이스, 자기 저장 디바이스, ROM(판독 전용 메모리), PROM(프로그래밍가능한 판독 전용 메모리), EPROM(소거가능한 프로그래밍가능한 판독 전용 메모리), EEPROM(전기적 소거가능한 프로그래밍가능한 판독 전용 메모리) 및 플래시 메모리를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 또한, 통상의 기술자가, 예를 들어, 가용 시간, 현재 기술 및 경제적 고려사항들에 의해 동기부여된 가능하게는 상당한 노력과 많은 설계 선택에도 불구하고, 본원에 개시된 개념들과 원리들에 의해 가이드될 때, 최소의 실험을 통해 이러한 소프트웨어 명령들 및 프로그램들 및 IC들을 용이하게 생성할 수 있다는 점이 기대된다.

개시내용의 요약은 독자가 기술적 개시내용의 속성을 신속하게 확인하게 하도록 제공된다. 요약은 청구항의 범위 또는 의미를 해석하거나 제한하기 위해 사용되지 않을 것이라는 점을 이해하고 제시된다. 추가로, 이전의 상세한 설명에서, 다양한 특징들이 개시내용의 간소화의 목적으로 다양한 실시예들에서 함께 그룹화된다는 점을 알 수 있다. 이러한 개시내용의 방법은, 청구된 실시예들이 각각의 청구항에서 명시적으로 인용된 것보다 더 많은 특징들을 요구한다는 의도를 반영하는 것으로서 해석되지 않아야 한다. 오히려, 후속하는 청구항들이 반영하는 바와 같이, 발명 대상은 단일의 개시된 실시예의 모두보다 더 적은 특징들에 존재한다. 따라서, 후속하는 청구항들은 이에 의해 상세한 설명에 포함되며, 각각의 청구항은 별도로 청구된 발명 대상으로서 독립적이다.

Claims

방법으로서,
하나 이상의 RFID 태그들을 활성화하기 위하여 복수의 질의(interrogation) 신호들을 전송하는 단계 - 상기 복수의 질의 신호들 각각은 상이한 편광(polarization)으로 순차적으로 전송되고, 상이한 편광 스텝 크기에서의 각각의 상이한 편광은 시작 편광으로부터 시작하여 종료 편광으로 됨 -;
상기 하나 이상의 RFID 태그들로부터 복수의 응답 신호들을 수신하는 단계;
품질 파라미터들을 이용하여 상기 복수의 응답 신호들 각각에 대한 수신 심벌 품질 데이터를 분석하여 품질 임계값 이상의 수신 심벌 품질 데이터를 갖는 전송 편광 서브세트(subset)를 선택하는 단계; 및
상기 선택된 전송 편광 서브세트를 이용하여 상기 하나 이상의 RFID 태그들에 추가 질의 신호들을 전송하는 단계
를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 전송하는 단계는 상이한 선형 경사(linear slant) 편광들로 상기 복수의 질의 신호들을 전송하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 전송하는 단계는 상이한 타원(elliptic) 편광들로 상기 복수의 질의 신호들을 전송하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 전송하는 단계는 시각에 따라 개략적인(coarse) 또는 상세한(fine) 스텝 크기들을 이용하여 상기 복수의 질의 신호들의 전송을 주기적으로 반복하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 수신 심벌 품질 데이터가 상기 품질 임계값 아래로 떨어질 때 상기 전송 편광 서브세트를 갱신하기 위해 상기 방법을 반복하는 단계를 포함하는 방법.
제5항에 있어서, 상기 품질 임계값은 다음의 품질 파라미터들의 그룹: 비트 에러 레이트, 패킷 에러 레이트, 전체 데이터 에러들, RFID 태그 판독 레이트 또는 RFID 태그 캡처 레이트 중 하나 이상의 품질 파라미터에 기초하는 방법.
제1항에 있어서, 상이한 편광을 각각 갖는 상기 복수의 질의 신호들을 전송하는 단계는 선택된 편광을 갖는 전송된 질의 신호를 생성하기 위하여 직교 위상(orthogonally phased) 직각 질의 신호 성분들의 크기 및 위상 중 적어도 하나를 변경하는 단계를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 전송 편광 서브세트는 추가 질의 신호들이 상기 하나 이상의 RFID 태그들에 대해 실질적인 선형 편광에서 상기 하나 이상의 RFID 태그들에 도달하는 결과를 가져오는 방법.
방법으로서,
하나 이상의 RFID 태그들을 활성화하기 위하여 복수의 질의 신호들을 전송하는 단계 - 상기 복수의 질의 신호들 각각은 상이한 편광으로 순차적으로 전송되고, 상이한 편광 스텝 크기에서의 각각의 상이한 편광은 시작 편광으로부터 시작하여 종료 편광으로 됨-;
상기 하나 이상의 RFID 태그들로부터 복수의 응답 신호들을 수신하는 단계;
품질 파라미터들을 이용하여 상기 복수의 응답 신호들 각각에 대한 수신 심벌 품질 데이터를 분석하여 소정의 편광을 제외하고 품질 임계값 이상의 수신 심벌 품질 데이터를 갖는 선택된 전송 편광 서브세트를 제공하는 단계; 및
상기 선택된 전송 편광 서브세트를 이용하여 상기 하나 이상의 RFID 태그들에 추가 질의 신호들을 전송하는 단계
를 포함하며,
상기 복수의 질의 신호들을 전송하는 단계는 또한 복수의 질의 신호들을 전송하기 위한 시작 편광, 종료 편광 및 편광 스텝 크기를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
삭제
제9항에 있어서, 전송하는 단계는 상이한 편광들의 소인(sweep)을 통해 상기 복수의 질의 신호들을 전송하는 단계를 포함하는 방법.
제9항에 있어서, 전송하는 단계는 시각에 따라 개략적인 또는 상세한 스텝 크기들을 이용하여 상기 복수의 질의 신호들의 전송을 주기적으로 반복하는 단계를 포함하는 방법.
제11항에 있어서, 상기 수신 심벌 품질 데이터가 상기 품질 임계값 아래로 떨어질 때 상기 방법을 반복하는 단계를 포함하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 품질 임계값은 다음의 품질 파라미터들의 그룹: 비트 에러 레이트, 패킷 에러 레이트, 전체 데이터 에러들, RFID 태그 판독 레이트 또는 RFID 태그 캡처 레이트 중 하나 이상의 품질 파라미터에 기초하는 방법.
제9항에 있어서, 상이한 편광을 각각 갖는 상기 복수의 질의 신호들을 전송하는 단계는 선택된 편광을 갖는 전송된 질의 신호를 생성하기 위하여 직교 위상(orthogonally phased) 직각 질의 신호 성분들의 크기 및 위상 중 적어도 하나를 변경하는 단계를 더 포함하는 방법.
시스템으로서,
제1 편광을 갖는 제1 안테나 소자 및 상기 제1 편광에 직교하는 제2 편광을 갖는 제2 안테나 소자를 구비한 안테나 시스템;
상기 안테나 시스템에 연결된 전송기;
상기 안테나 시스템에 연결된 수신기; 및
상기 전송기 및 상기 수신기에 연결된 프로세서
를 포함하고, 상기 프로세서는:
일련의 RFID 질의 신호들을 하나 이상의 RFID 태그들에 전송하도록 상기 전송기를 제어하고 - 상기 일련의 RFID 질의 신호들 각각은 다양한 전송 편광을 가지고, 상기 질의 신호들 각각은 상이한 편광으로 순차적으로 전송되고, 상이한 편광 스텝 크기에서의 각각의 상이한 편광은 시작 편광으로부터 시작하여 종료 편광으로 됨 -;
상기 하나 이상의 RFID 태그들로부터 일련의 응답 신호들을 수신하도록 상기 수신기를 제어하고;
품질 파라미터들을 이용하여 상기 일련의 응답 신호들 각각에 대한 수신 심벌 품질 데이터를 분석하여 품질 임계값 이상의 수신 심벌 품질 데이터를 갖는 전송 편광 서브세트를 선택하고;
상기 선택된 전송 편광 서브세트를 이용하여 상기 하나 이상의 RFID 태그들에 추가 질의 신호들을 전송하도록 프로그래밍되며,
상기 프로세서는 또한 상이한 편광 스텝 크기들에서 상기 일련의 RFID 질의 신호들을 주기적으로 재전송하도록 프로그래밍되는 시스템.
삭제
제16항에 있어서, 상기 프로세서는 또한 시각에 따라 개략적인 또는 상세한 스텝 크기들을 이용하여 상기 일련의 RFID 질의 신호들을 주기적으로 재전송하도록 프로그래밍되는 시스템.
제16항에 있어서, 상기 프로세서는 또한 상기 일련의 응답 신호들 각각에 대한 다음의 품질 파라미터들의 그룹: 비트 에러 레이트; 패키지 에러 레이트; 전체 데이터 에러들; RFID 태그 판독 레이트; RFID 태그 캡처 레이트 중 하나 이상의 품질 파라미터를 이용하여 수신 심벌 품질 데이터를 분석하도록 프로그래밍되는 시스템.
제16항에 있어서, 상기 프로세서는 또한 상기 추가 질의 신호들의 전송이 추가 질의 신호들이 상기 하나 이상의 RFID 태그들에 대해 실질적인 선형 편광에서 상기 하나 이상의 RFID 태그들에 도달하는 결과를 가져오게 상기 전송 편광 서브세트를 선택하도록 프로그래밍되는 시스템.