KR101824348B1 - 제어된 영역에서의 항목들과 연관된 무선 주파수 식별(ｒｆｉｄ) 태그들의 진방위들을 정확하게 결정하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

제어된 영역에서의 항목들과 연관된 무선 주파수 식별(ｒｆｉｄ) 태그들의 진방위들을 정확하게 결정하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

무선 주파수(RF) 식별(RFID) 태그 판독 시스템 및 방법은 제어된 영역에서의 항목들과 연관된 RFID 태그들의 진방위들을 정확하게 결정한다. RFID 판독기는 안테나 요소들의 어레이 및 복수의 RF 트랜시버들을 갖는다. 제어기는, 일차 송신 신호를 각각의 태그로 송신하는 것에 의해 제어된 영역에 걸쳐 일차 송신 빔을 스티어링함으로써, 그리고 각각의 태그로부터 일차 수신 신호를 수신하는 것에 의해 일차 스티어링 각도로 일차 수신 빔을 스티어링함으로써 트랜시버들을 제어한다. 게다가, 제어기는, 각각의 태그로부터 이차 수신 오프셋 신호들을 수신함으로써 그리고 각각의 태그에 대한 진방위를 결정하기 위해 오프셋 신호들을 처리함으로써, 일차 스티어링 각도로부터 오프셋되는 상이한 이차 스티어링 각도들로 복수의 이차 수신 오프셋 빔들을 스티어링한다.

Description

제어된 영역에서의 항목들과 연관된 무선 주파수 식별(ＲＦＩＤ) 태그들의 진방위들을 정확하게 결정하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM FOR AND METHOD OF ACCURATELY DETERMINING TRUE BEARINGS OF RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION (RFID) TAGS ASSOCIATED WITH ITEMS IN A CONTROLLED AREA}
본 개시내용은 일반적으로 더 양호한 RF 커버리지를 위해 안테나 요소들의 어레이를 이용함으로써, 특히 RFID-태깅된 항목들의 재고 관리를 위해, 제어된 영역에서의 항목들과 연관된 무선 주파수(RF) 식별(RFID) 태그들의 진방위들(true bearings)을 결정하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
무선 주파수(RF) 식별(RFID) 기술은 소매점들, 창고들, 물류 센터들, 건물들 및 유사한 제어된 영역들에서 로지스틱스 사업, 자재 관리 및 재고 관리를 위해 점점 더 중요해지고 있다. RFID 시스템은 RFID 인테로게이터(interrogator)로서 또한 알려져 있는 RFID 판독기, 바람직하게는 제어된 영역 주위에 분산된 복수의 이러한 판독기들을 전형적으로 포함한다. 각각의 RFID 판독기는 그것의 커버리지 범위에서 하나 이상의 RFID 태그들에 인테로게이팅한다. 일반적으로, 각각의 RFID 태그는 개별 항목에 부착되거나, 개별 항목과 연관되거나, 또는 이 항목에 대한 패키지 또는 다수의 항목들에 대한 팔레트나 컨테이너에 부착된다. 각각의 RFID 판독기는 RF 인테로게이팅 신호를 송신하고, 인테로게이팅 RF 신호를 감지하는 각각의 RFID 태그는 리턴 RF 신호를 송신함으로써 응답한다. RFID 태그는 원래 리턴 RF 신호를 발생시키거나, 또는 후방산란(backscatter)으로서 알려진 프로세스에서 인테로게이팅 RF 신호의 일부를 다시 반사한다. 리턴 RF 신호는 태그에 내부적으로 저장된 데이터를 추가로 인코딩할 수 있다. 리턴 신호는 각각의 판독기에 의해 데이터로 복조 및 디코딩되고, 그에 의해 각각의 판독기는 연관된 항목을 식별하거나, 카운트하거나, 또는 다른 방식으로 이러한 항목과 상호작용한다. 디코딩된 데이터는 일련 번호, 가격, 날짜, 도착지, 다른 속성(들), 또는 속성들의 임의의 조합 등을 나타낼 수 있다.
RFID 태그는 안테나, 전력 관리 섹션, 무선 섹션, 및 흔히 로직 섹션, 메모리 또는 이들 양자를 전형적으로 포함한다. 더 이전의 RFID 태그들에서, 전력 관리 섹션은 배터리와 같은 에너지 저장 디바이스를 포함하였다. 능동 송신기를 갖는 RFID 태그는 능동 태그로서 알려져 있다. 수동 송신기를 갖는 RFID 태그는 수동 태그로서 알려져 있으며, 후방산란한다. 반도체 기술에서의 진전들은 전자 장치들을 너무 많이 소형화하여서, RFID 태그는 그것이 수신하는 RF 신호에 의해서만 전력 공급될 수 있다. 후방산란하며 온-보드 배터리에 의해 전력 공급되는 RFID 태그는 반수동 태그로서 알려져 있다.
RFID 시스템은 재고 모니터링 애플리케이션에서 종종 이용된다. 예를 들어, 소매점에서 RFID-태깅된 항목들의 재고 조사를 위해서, 적어도 하나의 RFID 판독기를 제어된 영역에 위치시키고, 다음에 어떤 태깅된 항목들이 각각의 판독기의 커버리지 범위 내에 있든지 각각의 판독기가 자동으로 판독하는 것을 허용하는 것이 알려져 있다. 우수한 RF 커버리지를 위해, 방위각(azimuth)에서, 예컨대 360도의 각도에 걸쳐, 그리고 앙각(elevation)에서, 예컨대 약 90도의 각도에 걸쳐, 전자적으로 스티어링되는 일차 송신 빔으로서 RF 인테로게이팅 신호를 송신하고, 태그들로부터 일차 수신 빔으로서 리턴 RF 신호를 수신하는 안테나 요소들의 어레이를 각각의 판독기에 제공하는 것이 알려져 있다.
안테나 어레이들을 이용하는 이러한 알려진 재고 조사 RFID 시스템들이 그러하였던 것만큼 유리하지만, 특정 판독기에 대하여, 특정 태그의 진방위, 즉 방위각 및 앙각 양쪽 모두에서의 각도 방향을 매우 정확하게 결정하는 것은 실제로 어려운 것으로 입증되었다. 각각의 어레이에서 이용될 수 있는 안테나 요소들의 개수에 대해 실제 제한이 존재한다. 이러한 안테나 요소 제한은 각각의 일차 송신 빔 및 각각의 대응하는 일차 수신 빔이 비교적 넓은 빔 폭을 갖게 한다. 일차 송신 빔은 판독기가 일차 스티어링 각도에서 일차 수신 빔의 최고 또는 피크 수신 신호 강도(RSS)로 태그를 판독할 때까지 전형적으로 스티어링된다. 그러나, 일차 수신 빔의 피크 RSS에 기초하여 태그의 방위, 즉 방위각 및 앙각 양쪽 모두에서의 각도 방향을 결정하는 것은 전술한 비교적 넓은 빔 폭으로 인해 정밀하지 않다. 대략 5도 내지 10도의 방위 오차들이 보고되었고, 많은 애플리케이션들에서는 허용가능하지 않다.
따라서, 안테나 어레이에서 이용될 수 있는 안테나 요소들의 개수에 대한 실제 제한에도 불구하고, 그리고 일차 송신 빔 및 일차 수신 빔의 비교적 넓은 빔 폭에도 불구하고, RFID 태그들의 진방위들을 더 정확하고 미세하게 결정할 필요가 있다.
유사한 참조 번호들이 별개의 도면들 전체에 걸쳐 동일하거나 기능적으로 유사한 요소들을 지칭하는 첨부 도면들은, 아래의 상세한 설명과 함께, 본 명세서에 통합되어 본 명세서의 일부를 형성하고, 청구 발명을 포함하는 개념들의 실시예들을 추가로 예시하며 그러한 실시예들의 다양한 원리들 및 장점들을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본 개시내용에 따라 RFID 태그들의 진방위들을 결정하기 위한 예시적인 무선 주파수 식별(RFID) 태그 판독 시스템의 개략도이다.
도 2는 특히 RFID-태깅된 항목들의 재고 관리를 위해 예시적인 제어된 영역에 설치된 도 1의 시스템의 개략적인 사시도이다.
도 3a는 일차 송신 빔의 송신 중의 도 1의 전체 시스템의 컴포넌트들을 도시하는 개략도이다.
도 3b는 시스템에서 빔 스티어링 시에 이용하기 위한 가중 인자 컴포넌트의 상세를 도시하는 블록도이다.
도 4는 일차 수신 빔뿐만 아니라 부가적인 이차 수신 빔들의 수신 중의 도 1의 전체 시스템의 컴포넌트들을 도시하는 개략도이다.
도 5는 각각의 RFID-태깅된 항목에 대한 진방위를 획득하기 위해 도 4에 도시된 일차 수신 빔 및 이차 수신 빔의 신호 처리를 도시하는 블록도이다.
도 6은 본 개시내용에 따른 제어된 영역에서의 항목들과 연관된 RFID 태그들의 진방위들을 정확하게 결정하는 방법에 따라 수행되는 단계들을 도시하는 플로우차트이다.
통상의 기술자라면, 도면들에서의 요소들은 단순함 및 명확함을 위해 예시되었으며 반드시 축척에 맞게 그려지지는 않았다는 것을 인식할 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들의 이해를 개선하는 것을 돕기 위해 도면들에서의 요소들의 일부의 치수들 및 위치들은 다른 요소들에 비해 과장될 수 있다.
시스템 및 방법 컴포넌트들은, 적절한 경우에, 본 명세서에서의 설명의 혜택을 받는 본 기술분야의 통상의 기술자에게 손쉽게 명백해질 상세들로 본 개시내용을 모호하게 하지 않도록 본 발명의 실시예들의 이해에 관련되는 그 특정 상세들만을 도시하는 도면들에서 통상의 부호들로 표현되었다.
본 개시내용의 일 양태는 제어된 영역에서의 항목들과 연관된 RFID 태그들의 진방위들을 정확하게 결정하기 위한 무선 주파수(RF) 식별(RFID) 태그 판독 시스템에 관한 것이다. 제어된 영역은 RFID-태깅된 항목들이 모니터링되어야 하는 소매점, 창고, 또는 임의의 다른 국한 또는 개방 영역일 수 있다. 이 시스템은 RFID 판독기를 포함하고, 이 판독기는 안테나 요소들의 어레이, 예컨대 위상 어레이(phased array); 복수의 RF 트랜시버들; 및 트랜시버들에 동작가능하게 접속되고, 하나 이상의 스캔 또는 동작 모드에서 트랜시버들을 제어하도록 동작하는 제어기 또는 프로그램된 마이크로프로세서를 갖는다.
제어기는, 일차 송신 신호를 안테나 요소들을 통해 각각의 태그로 송신함으로써 제어된 영역에 걸쳐 일차 송신 빔을 스티어링하고, 각각의 태그로부터 안테나 요소들을 통해 일차 수신 신호를 수신함으로써 일차 스티어링 각도로 일차 수신 빔을 스티어링하도록 동작하는 태그 처리 모듈을 초기에 실행한다. 게다가, 제어기는, 각각의 태그로부터 안테나 요소들을 통해 복수의 이차 수신 오프셋 신호들을 수신함으로써, 그리고 각각의 태그에 대한 진방위를 결정하기 위해 이차 수신 오프셋 신호들을 처리함으로써, 일차 스티어링 각도로부터 오프셋되는 상이한 이차 스티어링 각도들로 복수의 이차 수신 오프셋 빔들을 스티어링하도록 동작하는 방위 처리 모듈을 실행한다.
더 구체적으로는, 방위 처리 모듈은 앙각에서의 일차 수신 빔의 반대 측들에서 이차 수신 오프셋 빔들의 제1 쌍을 스티어링하고, 이차 수신 오프셋 신호들의 제1 쌍을 처리하여 한 쌍의 앙각 오프셋 신호들을 획득하도록 동작한다. 방위 처리 모듈은 방위각에서의 일차 수신 빔의 반대 측들에서 이차 수신 오프셋 빔들의 제2 쌍을 스티어링하고, 이차 수신 오프셋 신호들의 제2 쌍을 처리하여 한 쌍의 방위각 오프셋 신호들을 획득하도록 추가로 동작한다. 방위 처리 모듈은 일차 스티어링 각도에 대한 앙각 정정으로서 앙각 오차 신호를 획득하기 위해 앙각 오프셋 신호들의 합으로 이러한 신호들의 차이를 제산함으로써 앙각 오프셋 신호들을 처리하고, 일차 스티어링 각도에 대한 방위각 정정으로서 방위각 오차 신호를 획득하기 위해 방위각 오프셋 신호들의 합으로 이러한 신호들의 차이를 제산함으로써 방위각 오프셋 신호들을 처리하도록 더 추가로 동작한다. 따라서, 일차 스티어링 각도는 이 오차 신호들에 의해 정정되고, 그에 의해 각각의 태그에 대한 진방위를 초래된다.
바람직한 실시예에서, 방위 처리 모듈은 복수의 채널들, 예컨대 4개의 채널들을 통해 이차 수신 오프셋 신호들을 수신함으로써 각각의 이차 수신 오프셋 빔을 스티어링하도록 동작한다. 스티어링을 시행할 각각의 채널 상에 가중 인자를 도입하기 위해 각각의 채널 상에 복소 승산기(complex multiplier), 및 복소 승산기에 대한 복소 계수를 설정하기 위한 프로그램가능 디바이스가 제공된다.
이 시스템은 RFID 판독기에 동작가능하게 접속된 서버를 포함하고, 방위 처리 모듈은 RFID 판독기 및/또는 서버 중 어느 하나에 구현된다. RFID 판독기는 바람직하게는 제어된 영역의 오버헤드 위치에 장착되고, 애플리케이션에 따라, 복수의 RFID 판독기들은 제어된 영역에 배치될 수 있다.
본 개시내용의 다른 양태에 따르면, 방법은 제어된 영역에서의 항목들과 연관된 RFID 태그들의 진방위들을 정확하게 결정하는 무선 주파수(RF) 식별(RFID) 태그 판독 방법에 관한 것이다. 이 방법은, 제어된 영역에서, 복수의 RF 트랜시버들 및 안테나 요소들의 어레이를 갖는 RFID 판독기를 장착하는 것; 일차 송신 신호를 안테나 요소들을 통해 각각의 태그로 송신함으로써 제어된 영역에 걸쳐 일차 송신 빔을 스티어링하고, 각각의 태그로부터 안테나 요소들을 통해 일차 수신 신호를 수신함으로써 일차 스티어링 각도로 일차 수신 빔을 스티어링하도록 동작하는 태그 처리 모듈을 제어기가 실행하게 함으로써 트랜시버들을 제어하는 것; 및 각각의 태그로부터 안테나 요소들을 통해 복수의 이차 수신 오프셋 신호들을 수신함으로써 그리고 각각의 태그에 대한 진방위를 결정하기 위해 이차 수신 오프셋 신호들을 처리함으로써 일차 스티어링 각도로부터 오프셋되는 상이한 이차 스티어링 각도들로 복수의 이차 수신 오프셋 빔들을 스티어링하도록 동작하는 방위 처리 모듈을 제어기가 실행하게 함으로써 트랜시버들을 제어하는 것에 의해 수행된다.
이하 도면들을 참조하면, 도 1은 추적되거나 모니터링될 항목들과 연관된 RFID 태그들의 진방위들을 정확하게 결정하기 위한 무선 주파수(RF) 식별(RFID) 태그 판독 시스템(10)의 단순화된 도면을 도시한다. 시스템(10)은 사용자 인터페이스(14) 및 서버 또는 호스트(12)에 접속된 RFID 판독기(20)를 갖는다. RFID 판독기(20)는 안테나 요소 1, 2, 3, ..., N의 어레이, 바람직하게는 위상 어레이를 갖는다. RFID 판독기(20)는 복수의 RF 트랜시버들(Tx/Rx 1, Tx/Rx 2, Tx/Rx 3, ..., Tx/Rx N)을 또한 갖는데, 하나의 트랜시버는 각각의 안테나 요소에 대한 것이며 각각의 안테나 요소에 접속된다. 개수 N은 임의적이고, 특정 애플리케이션에 종속한다. 비제한적인 예로서, 16개의 안테나 요소들 및 16개의 트랜시버들이 이용될 수 있다. 도 1은 각각의 안테나 요소에 대해 하나의 트랜시버를 도시하지만, 이것은 그러할 필요는 없다. 트랜시버들의 개수는 안테나 요소들의 개수와 상이할 수 있다. 예를 들어, 특정 트랜시버는 2개 이상의 안테나 요소들에 대해 공유될 수 있다.
제어기 또는 프로그램된 마이크로프로세서(16)는, 아래에 설명되는 바와 같이, 하나 이상의 스캔 또는 동작 모드에서 트랜시버들의 동작을 제어하기 위해 트랜시버들에 동작가능하게 접속된다. 제어기(16)는 개략 스캔(coarse scan) 중에 소프트웨어 기반 태그 처리 모듈(18)을 실행하고, 미세 스캔(fine scan) 중에 소프트웨어 기반 방위 처리 모듈(22)을 또한 실행한다. 모듈들(18 및 22)은 소프트웨어 기반일 필요는 없으며, 이러한 모듈들 중 어느 하나 또는 양쪽 모두는 하드웨어 기반일 수 있거나, 또는 소프트웨어와 하드웨어 양쪽 모두로 구현될 수 있다. 개략 스캔 및 미세 스캔은 별개의 구별되는 스캔일 필요는 없으며, 단일 스캔에서 연속적으로 수행될 수 있다. 방위 처리 모듈(22)은 RFID 판독기(20)에 구현되는 것으로서 도 1에 도시되어 있지만, 방위 처리 모듈(22)은 전체적으로 또는 부분적으로 서버(12)에 또한 구현될 수 있다는 점이 이해될 것이다.
도 2는 제어된 영역(102)에서 매장의 선반들, 옷걸이들, 랙들 등의 상에 배열되는 복수의 RFID-태깅된 항목들, 예컨대 의류들(106), 핸드백들(104) 등, 탈의실(110), 및 서버(12) 및 인터페이스(14)가 제공될 수 있는 POS(point-of-sale) 스테이션(108)을 갖는 소매 매장의 제어된 영역(102)에 배치된 RFID 판독기(20)의 예시적인 도면을 도시한다. 일부 애플리케이션들에서, 서버(12)는 바람직하게는 매장으로부터 완전히 떨어진 밀실에 위치된다는 점이 이해될 것이다. 각각의 RFID-태깅된 항목(104, 106)은 바람직하게는 비용의 이유들로 수동 RFID 태그와 연관되지만, 위에서 설명된 바와 같이 다른 유형의 RFID 태그들이 이용될 수 있다. 일부 애플리케이션들에서, 예를 들어 창고에서, 각각의 RFID 태그는 다수의 항목들에 대한 팔레트 또는 컨테이너와 연관된다는 점이 추가로 이해될 것이다. 도면을 단순화하기 위해서, 단 하나의 판독기(20)만이 예시되었고, 판독기(20)는 바람직하게는 제어된 영역(102)에서 천장에 오버헤드로 위치되는 것으로서 예시되었다. 하나보다 많은 판독기(20)가 제어된 영역(102)에서 배치될 수 있으며, 반드시 천장에 배치되지는 않는다는 점이 더 추가로 이해될 것이다. 각각의 판독기(20)는 전기 콘센트(electrical outlet)로부터 전력 공급될 수 있거나, 이더넷을 통해 전력 공급될 수 있거나(powered over the Ethernet)(POE), 또는 배터리로 전력 공급될 수 있다.
서버(12)는 하나 이상의 컴퓨터들을 포함하고, 인터페이스(14) 및 판독기(20)와 유선, 무선, 직접 또는 네트워크 통신한다. 인터페이스(14)는, 서버(12)에 의해 그리고/또는 제어기(16)에 의해 수행될 수 있는 다양한 프로세스들의 실행을 개시하고/하거나 변경하기 위해서, 그림 및/또는 텍스트 형태의 정보(예컨대, RFID-태깅된 항목들(104, 106)의 방위들의 표현들)를 인간 사용자에게 제시하는 인간/머신 인터페이스, 예컨대 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 제공한다. 서버(12) 및 인터페이스(14)는 별개의 하드웨어 디바이스들일 수 있고, 예를 들어 컴퓨터, 모니터, 키보드, 마우스, 프린터, 및 다양한 다른 하드웨어 주변기기들을 포함할 수 있거나, 또는 모바일 스마트폰 또는 휴대용 태블릿 또는 랩톱 컴퓨터와 같은 단일의 하드웨어 디바이스 내로 통합될 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스(14)는 스마트폰 또는 태블릿 등에 있을 수 있는 한편, 서버(12)는 RFID-태깅된 항목들(104, 106)을 포함하는 제어된 영역(102)(도 2 참조)에서 또는 일부 다른 위치에서 원격으로 위치된 컴퓨터일 수 있거나, 클라우드 서버에서 호스팅될 수 있다. 서버(12)는 유리하게는 판독기(20)와 통신하는 무선 RF 트랜시버를 포함한다. 예를 들어, Wi-Fi 및 블루투스®는 전자 디바이스들 사이에 데이터를 교환하기 위한 개방형 무선 표준들이다.
전술한 초기 또는 개략 스캔의 실행 동안, 제어기(16)는 태그 처리 모듈(18)을 실행하는데, 그것에 의해 트랜시버들에는, 일차 송신 신호(X)를 안테나 요소들을 통해 각각의 태그로 송신함으로써 제어된 영역(102)에 걸쳐 일차 송신 빔을 스티어링하도록 동작하는 일차 송신 빔 스티어링 유닛의 역할을 하도록 명령된다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 일차 송신 신호(X)는 상이한 채널들(이 예에서는, 4개)을 따라 복수의 안테나 요소 1, 2, 3 및 4로 안내된다. 스티어링은 각각의 채널 상에 상이한 가중 인자 W1, W2, W3 및 W4를 도입함으로써 달성된다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 각각의 가중 인자는, 복소 승산기(24), 및 일차 송신 빔의 기저대역 스티어링을 시행하도록 복소 승산기(24)에 대한 복소 계수를 설정하는 프로그램가능 디바이스(26)에 의해 발생된다. 각각의 복소 승산기(24)에 대한 복소 계수를 설정하는 것에 의한 일차 송신 빔의 기저대역 스티어링은 본 기술분야에 알려져 있고, 그것의 상세들은 예를 들어 미국 특허 제8,587,495호, 및/또는 Spectrum Signal Processing에서 Toby Haynes에 의한 "A Primer on Digital Beamforming"(1998년 3월 26일)을 참조하여 획득될 수 있고, 상기 특허 및 상기 지침서의 전체 내용은 참조로 본 명세서에 포함된다.
개략 스캔 동안, 제어기(16)는 또한 태그 처리 모듈(18)을 실행하는데, 그것에 의해 트랜시버들에는, 각각의 태그로부터 안테나 요소들을 통해 일차 수신 신호(A)를 수신함으로써 일차 스티어링 각도로 일차 수신 빔을 스티어링하도록 동작하는 일차 수신 빔 스티어링 유닛의 역할을 하도록 명령된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 안테나 요소 1, 2, 3 및 4는 상이한 채널들(이 예에서는, 4개)을 따라 각각의 인테로게이팅된 태그로부터 리턴 신호들을 수신하고, 다음에 일차 수신 신호(A)를 발생시키기 위해 모든 가중된 리턴 신호들이 가산기(28)에서 합산되기 전에 각각의 채널 상에 상이한 가중 인자 W1, W2, W3 및 W4가 도입된다. 각각의 가중 인자는 도 3b의 회로에 의해 발생된다. 일차 수신 빔의 스티어링은 가중 인자 W1, W2, W3 및 W4에 의해 시행된다. 예시된 바와 같이, 일차 수신 빔의 스티어링 시에 이용되는 가중 인자들(도 4)은 바람직한 실시예에서는 일차 송신 빔의 스티어링 시에 이용되는 가중 인자들(도 3a)과 동일하다. 결과적으로, 일차 송신 빔 및 일차 수신 빔 양쪽 모두에 대한 스티어링 각도는 동일하거나 거의 동일한데, 즉 이들은 공통의 기준(boresight) 또는 일반적인 방위를 갖는다. 그러나, 일차 수신 빔의 스티어링 시에 이용되는 가중 인자들은 일차 송신 빔의 스티어링 시에 이용되는 가중 인자들과는 상이할 수 있고, 이 경우 일차 송신 빔에 대한 스티어링 각도는 일차 수신 빔에 대한 스티어링 각도와는 상이하다는 점이 이해될 것이다.
위에서 설명된 바와 같이, 어레이에서 이용될 수 있는 안테나 요소들의 개수 N에 대한 실제 제한은 일차 송신 빔 및 대응하는 일차 수신 빔이 비교적 넓은 빔 폭을 각각 갖게 하고, 그에 의해 진방위, 즉 판독기에 대한 특정 태그의 방위각 및 앙각 양쪽 모두에서의 각도 방향을 매우 정확하게 결정하는 것을 실제로 어렵게 한다. 대략 5도 내지 10도의 방위 오차들이 보고되었으며, 많은 애플리케이션들에서는 허용가능하지 않다. 본 개시내용은 이러한 오차들을 바람직하게는 1도 미만으로 감소시키는 것에 관한 것이다.
본 개시내용에 따르면 그리고 도 4에 추가로 도시된 바와 같이, 안테나 요소 1, 2, 3 및 4로부터의 각각의 인테로게이팅된 태그에서의 리턴 신호들은 각각의 RF 트랜시버들(Tx/Rx 1, Tx/Rx 2, Tx/Rx 3, Tx/Rx 4)을 통해 스플리터(30)로 안내되고, 다음에 아래에 설명되는 바와 같이 4개의 상이한 이차 수신 신호들, 및 일차 수신 빔으로부터 오프셋되는 4개의 상이한 이차 수신 빔들을 동시에 발생시키기 위해 4개의 서브회로들로 라우팅된다. 따라서, 리턴 신호들은, 스플리터(30)로부터, 이차 수신 플러스 앙각 신호(B)를 발생시키기 위해 가산기(32)에서 합산되기 전에 가중 인자들 W5, W6, W7 및 W8로, 이차 수신 마이너스 앙각 신호(C)를 발생시키기 위해 가산기(34)에서 합산되기 전에 가중 인자들 W9, W10, W11 및 W12로, 이차 수신 플러스 방위각 신호(D)를 발생시키기 위해 가산기(36)에서 합산되기 전에 가중 인자들 W13, W14, W15 및 W16으로, 그리고 이차 수신 마이너스 방위각 신호(E)를 발생시키기 위해 가산기(38)에서 합산되기 전에 가중 인자들 W17, W18, W19 및 W20으로 안내된다. 다르게 말하면, 안테나 요소 1로부터의 리턴 신호는 트랜시버(Tx/Rx 1)를 통해 가중 인자들 W1, W5, W9, W13 및 W17로 안내되고; 안테나 요소 2로부터의 리턴 신호는 트랜시버(Tx/Rx 2)를 통해 가중 인자들 W2, W6, W10, W14 및 W18로 안내되고; 안테나 요소 3으로부터의 리턴 신호는 트랜시버(Tx/Rx 3)를 통해 가중 인자들 W3, W7, W11, W15 및 W19로 안내되고; 그리고 안테나 요소 4로부터의 리턴 신호는 트랜시버(Tx/Rx 4)를 통해 가중 인자들 W4, W8, W12, W16 및 W20으로 안내된다.
각각의 가중 인자 W5 내지 W20은 도 3b에 도시된 것과 동일한 회로에 의해 발생된다. 가중 인자들 W5, W6, W7 및 W8은, 플러스 앙각 신호(B)에 의해 형성된 이차 수신 오프셋 빔이 일차 수신 빔의 일차 스티어링 각도의 앙각으로부터 떨어지는 하나의 방향에서 몇 도, 예컨대 10도로 위치되는 스티어링 각도를 갖도록 선택되고, 가중 인자들 W9, W10, W11 및 W12는, 마이너스 앙각 신호(C)에 의해 형성된 이차 수신 오프셋 빔이 일차 수신 빔의 일차 스티어링 각도의 앙각으로부터 떨어지는 반대 방향에서 몇 도, 예컨대 10도로 위치되는 스티어링 각도를 갖도록 선택된다. 가중 인자들 W13, W14, W15 및 W16은, 플러스 방위각 신호(D)에 의해 형성된 이차 수신 오프셋 빔이 일차 수신 빔의 일차 스티어링 각도의 방위각으로부터 떨어지는 하나의 방향에서 몇 도, 예컨대 10도로 위치되는 스티어링 각도를 갖도록 선택된다. 가중 인자들 W17, W18, W19 및 W20은, 마이너스 방위각 신호(E)에 의해 형성된 이차 수신 오프셋 빔이 일차 수신 빔의 일차 스티어링 각도의 방위각으로부터 떨어지는 반대 방향에서 몇 도, 예컨대 10도로 위치되는 스티어링 각도를 갖도록 선택된다.
따라서, 4개의 이차 수신 오프셋 빔들이 형성되었다. 플러스 및 마이너스 앙각 신호들 (B) 및 (C)에 의해 형성된 오프셋 빔들은 일차 수신 빔의 앙각을 브라켓한다. 플러스 및 마이너스 방위각 신호들 (D) 및 (E)에 의해 형성된 오프셋 빔들은 일차 수신 빔의 방위각을 브라켓한다.
이하 도 5를 참조하면, 앙각 신호들 (B)와 (C), 및 방위각 신호들 (D)와 (E)는 각각의 인테로게이팅된 태그의 진방위를 결정하기 위해 이용되는 앙각 및 방위각 방위 정정 인자들을 획득하기 위해 별개로 처리된다. 따라서, 앙각 신호들 (B) 및 (C)는 가산기(40)에서 합산되고, 감산기(42)에서 서로로부터 감산된다. 제산기(44)는 감산기(42)로부터의 차이(B-C)를 가산기(40)로부터의 합(B+C)으로 제산하고, 전압인 제산기(44)의 출력은 변환기(46)에 의해 각도로 변환되고, 그에 의해 방위 추정기(48)에 입력되는 앙각 오차 신호(elevation angle error signal)를 산출한다. 또한, 방위각 신호들 (D) 및 (E)는 가산기(50)에서 합산되고, 감산기(52)에서 서로로부터 감산된다. 제산기(54)는 감산기(52)로부터의 차이(D-E)를 가산기(50)로부터의 합(D+E)으로 제산하고, 전압인 제산기(54)의 출력은 변환기(56)에 의해 각도로 변환되고, 그에 의해 방위 추정기(48)에 입력되는 방위각 오차 신호(azimuth angle error signal)를 산출한다. 방위 추정기(48)는 일차 수신 신호(A)의 앙각 및 방위각과 2개의 앙각 및 방위각 오차 신호들을 비교하고, 각각의 인테로게이팅된 태그에 대한 진방위를 출력한다. 이 출력은 저장되거나 서버(12)로 송신될 수 있고, 또는 그것은 빔 스티어링을 위해 태그 처리 모듈(18)로 송신될 수 있다.
지금까지 설명된 바와 같이, 안테나 요소들 중 4개는 일차 송신 빔 및 일차 수신 빔 주위에 4개의 이차 수신 오프셋 빔들을 스티어링하기 위해 이용된다. 16개의 안테나 요소들이 어레이에서 이용되는 경우, 스위치는 동일한 4개의 RF 트랜시버들을 16개의 안테나 요소들 중 4개로 스위칭하기 위해 이용된다. 임의의 주어진 시간에, 16개의 안테나 요소들 중 4개는 활성인 한편, 나머지 12개의 안테나 요소들은 비활성이다. 이러한 4개의 안테나 요소들은 제어된 영역(102)에서 공간의 하나의 용적 또는 섹터에서 효과적으로 작동하고 있다. 어레이에서의 나머지 안테나 요소들은 제어된 영역에서 공간의 동일하거나 상이한 용적들 또는 섹터들에서 연속적으로 또는 동시에 작동하고 있을 수 있다. 안테나 요소들은 그룹으로, 전형적으로는 한 번에 4개씩 작동하고, 유리하게는 상이한 그룹들에서의 안테나 요소들 사이에 중첩이 있을 수 있다. 상이한 개수 또는 그룹의 안테나 요소들 및 상이한 개수 또는 그룹의 이차 수신 오프셋 빔들이 이용될 수 있기 때문에, 본 개시내용은 4개의 안테나 요소들의 그룹으로 제한되도록 의도되지는 않는다는 점이 이해될 것이다.
위에서 설명된 바와 같이, 2개의 앙각 신호들 (B)와 (C) 및 2개의 방위각 신호들 (D)와 (E)를 동시에 발생시키기 위해서 그리고 그들의 이차 오프셋 빔들을 동시에 스티어링하기 위해서 도 4에 도시된 바와 같이 4개의 별개의 서브회로들이 이용된다. 시간 다중화 변형에서, 하나 이상의 이러한 서브회로들은 공유될 수 있다. 예를 들어, 단 하나의 이러한 서브회로가 이용될 수 있고, 신호들 (B), (C), (D) 및 (E)를 순차적으로 발생시키기 위해서 그리고 그들의 이차 오프셋 빔들을 순차적으로 스티어링하기 위해서 하나의 이러한 서브회로에서 가중 인자들의 상이한 세트들이 순차적으로 적용될 수 있다.
위에서 설명된 바와 같이 그리고 도 6의 플로우차트(200)에 도시된 바와 같이, 시작 단계(202)에서 시작하면, RFID 시스템(10)은, 모든 태그들에 걸쳐 일차 송신 빔 및 일차 수신 빔을 스티어링하는 것(단계(204)), 및 판독된 각각의 태그에 대해 최고 RSSI 레벨을 갖는 일차 수신 빔의 일차 스티어링 각도와 함께, 판독된 모든 태그들의 리스트를 생성하는 것(단계(206))에 의해, 제어된 영역(102)에서의 항목들(104, 106)과 연관된 RFID 태그들의 진방위들을 정확하게 결정한다. 다음에, 각각의 이러한 리스팅된 태그에 대하여, 시스템은 일차 수신 빔의 일차 스티어링 각도의 앙각 및 방위각에 대하여 앙각 및 방위각에서 오프셋되는 스티어링 각도들로 이차 수신 오프셋 빔들의 세트를 스티어링한다(단계(208)). 리스팅된 태그들은 각각의 오프셋 빔에 대하여 1회 또는 다수 회 재판독될 수 있다. 다음에, 각각의 리스팅된 태그에 대하여, 시스템은 앙각 오프셋 빔들에 대한 수신 앙각 오프셋 신호들의 차이 및 합을 제산함으로써 일차 스티어링 각도의 앙각에 대한 앙각 정정을 계산한다(단계(210)). 유사하게, 각각의 리스팅된 태그에 대하여, 시스템은, 방위각 오프셋 빔들에 대한 수신 방위각 오프셋 신호들의 차이 및 합을 제산함으로써 일차 스티어링 각도의 방위각에 대한 방위각 정정을 계산한다(단계(212)). 다음에, 스티어링 각도는 각각의 리스팅된 태그에 대하여 정정되고(단계(214)), 정정된 스티어링 각도, 즉 각각의 리스팅된 태그에 대한 진방위가 출력된다(단계(216)). 방법은 단계(218)에서 종료된다.
전술한 명세서에서, 특정 실시예들이 설명되었다. 그러나, 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 아래의 청구항들에 제시된 바와 같은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 다양한 수정들 및 변경들이 행해질 수 있다는 것을 인식한다. 따라서, 본 명세서 및 도면들은 한정적인 의미가 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 하고, 모든 이러한 수정들은 본 교시들의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.
혜택들, 장점들, 문제들에 대한 해결책들, 및 임의의 혜택, 장점 또는 해결책이 발생하게 하거나 더 명백해지게 할 수 있는 임의의 요소(들)는 임의의 또는 모든 청구항들의 중대하거나 요구되거나 또는 필수적인 특징들 또는 요소들로서 해석되어서는 안 된다. 본 발명은 본 출원의 계류 중에 행해진 임의의 보정들을 포함하는 첨부 청구항들 및 등록된 바와 같은 그러한 청구항들의 모든 등가물들에 의해서만 정의된다.
또한, 본 문헌에서, 제1 및 제2, 상부 및 하부 등과 같은 관계적인 용어들은 이러한 엔티티들 또는 액션들 사이의 임의의 이러한 실제 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 암시하지 않으면서 하나의 엔티티 또는 액션을 다른 엔티티 또는 액션으로부터 구별하기 위해서만 이용될 수 있다. 용어들 "포함한다(comprises)", "포함하는(comprising)", "갖는다(has)", "갖는(having)", "포함한다(includes)", "포함하는(including)", "포함한다(contains)", "포함하는(containing)", 또는 그것의 임의의 다른 변형은 비배타적인 포함을 커버하는 것으로 의도되며, 그에 의해 요소들의 리스트를 포함하고(comprises), 갖고(has), 포함하고(includes), 포함하는(contains) 프로세스, 방법, 물품 또는 장치는 그러한 요소들만을 포함하는 것이 아니라, 명백하게 리스팅되거나 이러한 프로세스, 방법, 물품 또는 장치에 고유한 다른 요소들을 포함할 수 있다. "...을 포함한다(comprises ... a)", "...을 갖는다(has ... a)", "...을 포함한다(includes ... a)" 또는 "...을 포함한다(contains ... a)"이 선행하는 요소는, 추가 제약 없이, 이 요소를 포함하고(comprises), 갖고(has), 포함하고(includes) 또는 포함하는(contains) 프로세스, 방법, 물품 또는 장치에서의 부가적인 동일한 요소들의 존재를 배제하지는 않는다. 용어들 "a" 및 "an"은 본 명세서에서 달리 명시적으로 기재되지 않는 한 하나 이상으로서 정의된다. 용어들 "실질적으로(substantially)", "필수적으로(essentially)", "대략적으로(approximately)", "약(about)", 또는 그것의 임의의 다른 버전은 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 근접한 것으로서 정의되고, 하나의 비제한적인 실시예에서, 이러한 용어는 10% 내에 있는 것으로, 다른 실시예에서는 5% 내에 있는 것으로, 다른 실시예에서는 1% 내에 있는 것으로, 그리고 다른 실시예에서는 0.5% 내에 있는 것으로 정의된다. 본 명세서에서 이용된 바와 같은 용어 "결합된(coupled)"은 접속된 것으로서 정의되지만, 반드시 직접적으로 결합되거나 반드시 기계적으로 결합되는 것은 아니다. 특정 방식으로 "구성되는(configured)" 디바이스 또는 구조체는 적어도 그 방식으로 구성되지만, 또한 리스팅되지 않은 방식들로 구성될 수 있다.
일부 실시예들은 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서들, 맞춤화된 프로세서들 및 필드 프로그램가능 게이트 어레이들(FPGA들)과 같은 하나 이상의 범용 또는 특수 프로세서들(또는 "처리 디바이스들"), 및 특정 비-프로세서 회로들과 함께, 본 명세서에서 설명된 방법 및/또는 장치의 일부, 대부분 또는 전부를 구현하도록 하나 이상의 프로세서들을 제어하는 고유의 저장된 프로그램 명령어들(소프트웨어와 펌웨어 양쪽 모두를 포함함)로 이루어질 수 있다. 대안적으로, 일부 또는 모든 기능들은 저장된 프로그램 명령어들을 갖는 않는 상태 머신에 의해, 또는 하나 이상의 주문형 집적 회로들(ASIC들)에서 구현될 수 있으며, 여기서 각각의 기능 또는 기능들 중 특정 기능의 일부 조합들은 커스텀 로직으로서 구현된다. 물론, 2개의 접근법들의 조합이 이용될 수 있다.
또한, 실시예는, 본 명세서에서 설명되고 청구된 바와 같은 방법을 수행하도록 컴퓨터(예컨대, 프로세서를 포함함)를 프로그래밍하기 위해 컴퓨터 판독가능 코드가 저장되어 있는 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서 구현될 수 있다. 이러한 컴퓨터 판독가능 저장 매체들의 예들은 하드 디스크, CD-ROM, 광학 저장 디바이스, 자기 저장 디바이스, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) 및 플래시 메모리를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 또한, 통상의 기술자라면, 예를 들어 가용 시간, 현재 기술 및 경제적 고려사항들에 의해 동기화된 아마도 상당한 노력 및 많은 설계 선택에도 불구하고, 본 명세서에 개시된 개념들 및 원리들에 의해 안내될 때, 최소 실험으로 이러한 소프트웨어 명령어들과 프로그램들 및 IC들을 손쉽게 발생시킬 수 있을 것으로 기대된다.
본 개시내용의 요약은 독자가 본 기술적 개시내용의 속성을 신속하게 알아내는 것을 허용하기 위해 제공된다. 그것은 청구항들의 범위 또는 의미를 해석하거나 제한하기 위해 이용되지는 않을 것이라는 이해 하에 제시된다. 추가로, 전술한 상세한 설명에서, 다양한 특징들은 본 개시내용을 간소화하는 목적으로 다양한 실시예들에서 함께 그룹화되는 것을 알 수 있다. 본 개시내용의 방법은, 청구된 실시예들이 각각의 청구항에서 명백하게 기재되는 것보다 더 많은 특징들을 요구한다는 의도를 반영하는 것으로서 해석되어서는 안 된다. 오히려, 다음의 청구항들이 나타내는 바와 같이, 본 발명의 대상은 단일의 개시된 실시예의 모든 특징보다 더 적은 특징에 있다. 따라서, 다음의 청구항들은 이로써 상세한 설명에 통합되고, 각각의 청구항은 별개로 청구된 대상으로서 자립한다.

Claims (20)

  1. 제어된 영역에서의 항목들과 연관된 무선 주파수(RF) 식별(RFID) 태그들의 진방위들을 정확하게 결정하기 위한 RFID 태그 판독 시스템으로서,
    안테나 요소들의 어레이 및 복수의 RF 트랜시버들을 갖는 RFID 판독기; 및
    상기 트랜시버들에 동작가능하게 접속되고, 일차 송신 신호를 상기 안테나 요소들을 통해 각각의 태그로 송신하는 것에 의해 상기 제어된 영역에 걸쳐 일차 송신 빔을 스티어링하고, 각각의 태그로부터 상기 안테나 요소들을 통해 일차 수신 신호를 수신하는 것에 의해 일차 스티어링 각도로 일차 수신 빔을 스티어링하도록 동작하는 태그 처리 모듈을 실행함으로써, 상기 트랜시버들을 제어하도록 동작하는 제어기
    를 포함하고,
    상기 제어기는, 각각의 태그로부터 상기 안테나 요소들을 통해 복수의 이차 수신 오프셋 신호들을 수신하는 것에 의해 그리고 상기 이차 수신 오프셋 신호들을 처리하여 각각의 태그에 대한 진방위를 결정하는 것에 의해, 상기 일차 스티어링 각도로부터 오프셋되는 상이한 이차 스티어링 각도들로 복수의 이차 수신 오프셋 빔들을 스티어링하도록 동작하는 방위 처리 모듈을 실행함으로써, 상기 트랜시버들을 제어하도록 추가로 동작하는 RFID 태그 판독 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 태그 처리 모듈은 개략 스캔(coarse scan) 중에 동작하고, 상기 방위 처리 모듈은 미세 스캔(fine scan) 중에 동작하는 RFID 태그 판독 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방위 처리 모듈은, 앙각(elevation)에 있어서 상기 일차 수신 빔의 반대 측들에서 상기 이차 수신 오프셋 빔들의 제1 쌍을 스티어링하고, 상기 이차 수신 오프셋 신호들의 제1 쌍을 처리하여 한 쌍의 앙각 오프셋 신호들을 획득하도록 동작하고, 상기 방위 처리 모듈은, 방위각(azimuth)에 있어서 상기 일차 수신 빔의 반대 측들에서 상기 이차 수신 오프셋 빔들의 제2 쌍을 스티어링하고, 상기 이차 수신 오프셋 신호들의 제2 쌍을 처리하여 한 쌍의 방위각 오프셋 신호들을 획득하도록 추가로 동작하는 RFID 태그 판독 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 방위 처리 모듈은 상기 일차 스티어링 각도에 대한 앙각 정정으로서 앙각 오차 신호를 획득하기 위해서 상기 앙각 오프셋 신호들의 합으로 상기 앙각 오프셋 신호들의 차이를 제산함으로써 상기 앙각 오프셋 신호들을 처리하도록 동작하고, 상기 방위 처리 모듈은 상기 일차 스티어링 각도에 대한 방위각 정정으로서 방위각 오차 신호를 획득하기 위해서 상기 방위각 오프셋 신호들의 합으로 상기 방위각 오프셋 신호들의 차이를 제산함으로써 상기 방위각 오프셋 신호들을 처리하도록 동작하는 RFID 태그 판독 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방위 처리 모듈은 복수의 채널들을 통해 상기 이차 수신 오프셋 신호들을 수신함으로써 각각의 이차 수신 오프셋 빔을 스티어링하도록 동작하고, 상기 RFID 태그 판독 시스템은, 각각의 채널 상에, 복소 승산기, 및 스티어링을 시행하기 위한 각각의 채널 상에 가중 인자를 도입하기 위해 상기 복소 승산기에 대한 복소 계수를 설정하기 위한 프로그램가능 디바이스를 더 포함하는 RFID 태그 판독 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 RFID 판독기에 동작가능하게 접속된 서버를 더 포함하고, 상기 방위 처리 모듈은 상기 RFID 판독기 및 상기 서버 중 적어도 하나에 구현되는 RFID 태그 판독 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 방위 처리 모듈은 순차적인 방식 및 동시적인 방식 중 적어도 하나로 상기 오프셋 빔들을 스티어링하도록 동작하는 RFID 태그 판독 시스템.
  8. 제어된 영역에서의 항목들과 연관된 무선 주파수(RF) 식별(RFID) 태그들의 진방위들을 정확하게 결정하기 위한 RFID 태그 판독 시스템으로서,
    상기 제어된 영역에서 오버헤드 위치(overhead location)에 장착되고, 안테나 요소들의 어레이 및 복수의 RF 트랜시버들을 갖는 RFID 판독기;
    상기 RFID 판독기에 동작가능하게 접속된 서버; 및
    상기 RFID 판독기 및 상기 서버 중 적어도 하나에 위치되고, 상기 트랜시버들에 동작가능하게 접속된 제어기
    를 포함하고,
    상기 제어기는, 일차 송신 신호를 상기 안테나 요소들을 통해 각각의 태그로 송신하는 것에 의해 상기 제어된 영역에 걸쳐 일차 송신 빔을 스티어링하고, 각각의 태그로부터 상기 안테나 요소들을 통해 일차 수신 신호를 수신하는 것에 의해 일차 스티어링 각도로 일차 수신 빔을 스티어링하도록 동작하는 태그 처리 모듈을 실행함으로써, 상기 트랜시버들을 제어하도록 동작하고,
    상기 제어기는, 각각의 태그로부터 상기 안테나 요소들을 통해 복수의 이차 수신 오프셋 신호들을 수신하는 것에 의해 그리고 상기 이차 수신 오프셋 신호들을 처리하여 각각의 태그에 대한 진방위를 결정하는 것에 의해, 상기 일차 스티어링 각도로부터 오프셋되는 상이한 이차 스티어링 각도들로 복수의 이차 수신 오프셋 빔들을 스티어링하도록 동작하는 방위 처리 모듈을 실행함으로써, 상기 트랜시버들을 제어하도록 추가로 동작하는 RFID 태그 판독 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 태그 처리 모듈은 개략 스캔 중에 동작하고, 상기 방위 처리 모듈은 미세 스캔 중에 동작하는 RFID 태그 판독 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 방위 처리 모듈은, 앙각에 있어서 상기 일차 수신 빔의 반대 측들에서 상기 이차 수신 오프셋 빔들의 제1 쌍을 스티어링하고, 상기 이차 수신 오프셋 신호들의 제1 쌍을 처리하여 한 쌍의 앙각 오프셋 신호들을 획득하도록 동작하고, 상기 방위 처리 모듈은, 방위각에 있어서 상기 일차 수신 빔의 반대 측들에서 상기 이차 수신 오프셋 빔들의 제2 쌍을 스티어링하고, 상기 이차 수신 오프셋 신호들의 제2 쌍을 처리하여 한 쌍의 방위각 오프셋 신호들을 획득하도록 추가로 동작하는 RFID 태그 판독 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 방위 처리 모듈은 상기 일차 스티어링 각도에 대한 앙각 정정으로서 앙각 오차 신호를 획득하기 위해서 상기 앙각 오프셋 신호들의 합으로 상기 앙각 오프셋 신호들의 차이를 제산함으로써 상기 앙각 오프셋 신호들을 처리하도록 동작하고, 상기 방위 처리 모듈은 상기 일차 스티어링 각도에 대한 방위각 정정으로서 방위각 오차 신호를 획득하기 위해서 상기 방위각 오프셋 신호들의 합으로 상기 방위각 오프셋 신호들의 차이를 제산함으로써 상기 방위각 오프셋 신호들을 처리하도록 동작하는 RFID 태그 판독 시스템.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 방위 처리 모듈은 복수의 채널들을 통해 상기 이차 수신 오프셋 신호들을 수신함으로써 각각의 이차 수신 오프셋 빔을 스티어링하도록 동작하고, 상기 RFID 태그 판독 시스템은, 각각의 채널 상에, 복소 승산기, 및 스티어링을 시행하기 위한 각각의 채널 상에 가중 인자를 도입하기 위해 상기 복소 승산기에 대한 복소 계수를 설정하기 위한 프로그램가능 디바이스를 더 포함하는 RFID 태그 판독 시스템.
  13. 제어된 영역에서의 항목들과 연관된 무선 주파수(RF) 식별(RFID) 태그들의 진방위들을 정확하게 결정하는 RFID 태그 판독 방법으로서,
    안테나 요소들의 어레이 및 복수의 RF 트랜시버들을 갖는 RFID 판독기를 상기 제어된 영역에 장착하는 단계;
    일차 송신 신호를 상기 안테나 요소들을 통해 각각의 태그로 송신하는 것에 의해 상기 제어된 영역에 걸쳐 일차 송신 빔을 스티어링하고, 각각의 태그로부터 상기 안테나 요소들을 통해 일차 수신 신호를 수신하는 것에 의해 일차 스티어링 각도로 일차 수신 빔을 스티어링하도록 동작하는 태그 처리 모듈을 제어기가 실행하게 함으로써, 상기 트랜시버들을 제어하는 단계; 및
    각각의 태그로부터 상기 안테나 요소들을 통해 복수의 이차 수신 오프셋 신호들을 수신하는 것에 의해 그리고 상기 이차 수신 오프셋 신호들을 처리하여 각각의 태그에 대한 진방위를 결정하는 것에 의해, 상기 일차 스티어링 각도로부터 오프셋되는 상이한 이차 스티어링 각도들로 복수의 이차 수신 오프셋 빔들을 스티어링하도록 동작하는 방위 처리 모듈을 상기 제어기가 실행하게 함으로써, 상기 트랜시버들을 제어하는 단계
    를 포함하는 RFID 태그 판독 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 태그 처리 모듈은 개략 스캔 중에 동작하고, 상기 방위 처리 모듈은 미세 스캔 중에 동작하는 RFID 태그 판독 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 이차 수신 오프셋 빔들의 제1 쌍의 스티어링이 앙각에 있어서 상기 일차 수신 빔의 반대 측들에서 수행되고, 상기 이차 수신 오프셋 신호들의 제1 쌍의 처리가 수행되어 한 쌍의 앙각 오프셋 신호들을 획득하고, 상기 이차 수신 오프셋 빔들의 제2 쌍의 스티어링이 방위각에 있어서 상기 일차 수신 빔의 반대 측들에서 수행되고, 상기 이차 수신 오프셋 신호들의 제2 쌍의 처리가 수행되어 한 쌍의 방위각 오프셋 신호들을 획득하는 RFID 태그 판독 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 앙각 오프셋 신호들의 처리는 상기 일차 스티어링 각도에 대한 앙각 정정으로서 앙각 오차 신호를 획득하기 위해서 상기 앙각 오프셋 신호들의 합으로 상기 앙각 오프셋 신호들의 차이를 제산함으로써 수행되고, 상기 방위각 오프셋 신호들의 처리는 상기 일차 스티어링 각도에 대한 방위각 정정으로서 방위각 오차 신호를 획득하기 위해서 상기 방위각 오프셋 신호들의 합으로 상기 방위각 오프셋 신호들의 차이를 제산함으로써 수행되는 RFID 태그 판독 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    각각의 이차 수신 오프셋 빔의 스티어링은, 복수의 채널들을 통해 상기 이차 수신 오프셋 신호들을 수신함으로써 그리고 스티어링을 시행하기 위한 각각의 채널 상에 가중 인자를 도입함으로써 수행되는 RFID 태그 판독 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    서버를 상기 RFID 판독기에 동작가능하게 접속하는 단계, 및 상기 RFID 판독기 및 상기 서버 중 적어도 하나에 상기 방위 처리 모듈을 구현하는 단계를 더 포함하는 RFID 태그 판독 방법.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 오프셋 빔들의 스티어링은 동시적인 방식 및 순차적인 방식 중 적어도 하나로 수행되는 RFID 태그 판독 방법.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 개략 스캔 중에 상기 제어된 영역에서의 상기 태그들의 리스트를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 오프셋 빔들의 스티어링은 각각의 리스팅된 태그에 대해 수행되는 RFID 태그 판독 방법.
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