KR101832341B1 - 양방향 통신을 지원하는 ｒｆｉｄ 프로토콜을 이용하는 물류관제 시스템 및 방법 - Google Patents

양방향 통신을 지원하는 ｒｆｉｄ 프로토콜을 이용하는 물류관제 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 물류 관제에 관한 것으로, 구체적으로 사용자의 요구사항을 반영하는 능동적인 물류 관제를 통하여 물류환경에 적합한 운송위치 추적과 운송 상태 모니터링 및 제어가 가능하도록 한 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 시스템 및 방법에 관한 것으로, 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜에 의해 사용자의 요구사항을 반영하는 능동적인 물류 관제가 이루어지도록 화물에 장착되는 태그;자체적으로 유지하고 있는 태그 목록을 확인하여 해당되는 태그가 연결되어 있는지 확인하고 이를 라우팅하여 태그와 서버 간의 양방향 통신을 지원하는 스마트포인트(SP);상기 태그의 주소와 연결된 스마트 포인트를 관리하고, 사용자의 요구사항을 반영하여 물류의 운송위치 추적과 운송 상태 모니터링 및 제어를 수행하는 서버;를 포함하는 것이다.

Description

양방향 통신을 지원하는 ＲＦＩＤ 프로토콜을 이용하는 물류관제 시스템 및 방법{Distribution control system and method of using the ＲＦＩＤ protocol to support two way communication}
본 발명은 물류 관제에 관한 것으로, 구체적으로 사용자의 요구사항을 반영하는 능동적인 물류 관제를 통하여 물류환경에 적합한 운송위치 추적과 운송 상태 모니터링 및 제어가 가능하도록 한 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 RFID는 마트. 백화점, 공항, 항만 등 유통 및 물품 관리가 필요한 곳에서 기존 바코드를 대체하고, 물품관리를 네트워크화 및 지능화함으로써, 효 율적인 물품 관리뿐만 아니라 보안, 안전, 환경 관리 등에도 활용 가능한 기술이다.
RFID 기술은 사물에 전자 태그를 부착하여 무선으로 사물을 인식하고, 각 태그의 ID 정보를 기반으로 수집된 정보를 저장, 가공, 추적함으로써 사물에 대한 위치 정보, 원격 관리 및 사물간의 정보 교환 등의 서비스 제공이 가능하다.
최근 RFID는 물류 측위 시스템에 널리 사용되고 있다.
물류 측위 기술에 사용되는 RFID 시스템은 크게 능동형 RFID 태그를 이용하는 방식과 수동형 RFID 태그를 이용하는 방식으로 나눌 수 있다.
리더로부터 데이터 수신만 가능한 수동형 RFID는 물류 창고의 입출고 현황 및 생산 공장의 작업 공정 관리 등과 같이 한정된 부분에서만 사용가능한 것에 비해 태그의 송수신이 가능한 능동형 RFID는 지능형 물 류시스템에서 요구하는 물류 추적, 원격관리, 위치 정보 등을 충족할 수 있는 방식으로 대부분의 물류시스템에서 사용되는 방식이다.
그러나 이와 같은 종래 기술의 물류추적 기술은 운송 중 도난 및 파손이 빈번하게 발생하는 상황에서 사용자는 상황에 따라 통신주기, 센싱 주기, 엑츄에이터 제어와 같은 요구사항을 반영하지 못하여 이를 위해 사용자에게 다양한 서비스를 제공하지 못하는 문제가 있다.
또한, RFID는 태그가 가지고 있는 단일 정보만을 리더기로 일방적으로 전송하고 거점기반 통신을 함으로 인해 물류 운송 중 발생하는 사고 상황 등의 실시간 모니터링과 알람이 용이하지 않다.
그리고 종래 기술의 RFID 미들웨어는 리더기가 수집한 정보 중 중복된 정보만을 필터링하여 DB에 저장하는 역할만을 담당하여 제한적인 기능을 수행한다.
따라서, 물류환경에 적합한 운송위치 추적과 운송 상태 모니터링 및 제어가 가능하도록 한 새로운 기술의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1638401호 대한민국 공개특허 제10-2008-0071383호 대한민국 공개특허 제10-2016-0081677호
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 물류 추적 및 관제 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 사용자의 요구사항을 반영하는 능동적인 물류 관제를 통하여 물류환경에 적합한 운송위치 추적과 운송 상태 모니터링 및 제어가 가능하도록 한 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 화주창고부터 물류운송이 시작되면서 태그가 육상운송, 항만, 선박운송 등 다양한 환경에 노출되면서 복수의 리더기와 통신을 하게 되는데, 이때 태그와 리더간에 양방향 통신이 가능하고 태그와 미들웨어 간 연결정보를 유지하는 RFID 프로토콜을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 일방적인 태그 데이터 수집이 아니고, 사용자의 요구사항이 반영되는 능동적인 물류 관제를 통하여 위험화물, 고가품, 신선화물 등 사용자의 능동적인 대처가 필요한 화물의 운송시에 컨테이너 내부 상태와 운송 위치 등 상황에 따른 동작 제어가 가능하도록 한 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 태그를 인터넷에 연결해주는 스마트 포인트(Smart Point)와 태그의 주소와 연결된 스마트 포인트를 관리하는 서버로 구성되어, 태그와 사용자간 태그의 주소를 이용하여 양방향통신을 수행하고, 태그 이동시에 새로운 스마트 포인트를 통해 태그의 주소를 갱신하여 태그와 사용자간의 통신을 유지하도록 한 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 시스템은 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜에 의해 사용자의 요구사항을 반영하는 능동적인 물류 관제가 이루어지도록 화물에 장착되는 태그;자체적으로 유지하고 있는 태그 목록을 확인하여 해당되는 태그가 연결되어 있는지 확인하고 이를 라우팅하여 태그와 서버 간의 양방향 통신을 지원하는 스마트포인트;상기 태그의 주소와 연결된 스마트 포인트를 관리하고, 사용자의 요구사항을 반영하여 물류의 운송위치 추적과 운송 상태 모니터링 및 제어를 수행하는 서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 태그와 사용자 간에 태그의 주소를 이용하여 양방향통신을 수행하고, 태그 이동시에 새로운 스마트 포인트를 통해 태그의 주소를 갱신하여 태그와 사용자 간의 통신을 유지하는 것을 특징으로 한다.
그리고 스마트 포인트는, 화물에 장착되어 내부 정보를 센싱하는 태그로부터 데이터를 수신받아 433MHz 또는 WCDMA 또는 Ethernet 또는 이들의 통신 방식이 조합되는 형태로 실시간으로 정보를 서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.
그리고 태그는 조건에 따라 자율적으로 모니터링 정보를 전송하고 사용자는 상황에 따라 태그로 변경된 조건에 따라 모니터링 및 제어를 수행하고, 미들웨어는 이를 위하여 태그와의 연결 정보를 유지하고 사용자가 이러한 조건을 변경할 수 있도로 지원하는 것을 특징으로 한다.
다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 방법은 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜에 의해 태그와 서버간의 양방향통신을 위해 태그와 제 1 스마트포인트(SP1)간에 연결(Join)을 수행하는 단계;연결이 완료되면 제 1 스마트포인트(SP1)는 서버에 제 1 스마트포인트(SP1)의 IP주소와 태그의 정보를 전송하는 단계;서버가 태그의 정보와 IP 주소 정보를 관리하며 태그로 정보 전송이 필요할 경우 수신한 IP주소와 ID로 정보를 전송하는 단계;를 포함하고, 제 1 스마트포인트(SP1)는 서버와 태그 간의 양방향 통신을 지원하기 위해 자체적으로 유지하고 있는 태그 목록을 확인하여 해당되는 태그가 연결되어 있는지 확인하고 이를 라우팅하여 태그와 서버 간의 양방향 통신을 지원하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 태그가 물류구간에 따라 이동함에 따라 새로운 제 2 스마트 포인트(SP2)에 연결하고, 제 2 스마트 포인트(SP2)는 서버로 IP주소와 태그 정보를 전송하여 서버가 연결 정보를 유지하여 관리할 수 있도록 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜에서 시간적인 흐름을 설정 단계(Setup Phase)와 데이터 단계(Data Phase)로 구분하여 특정 시간에 따라 반복적으로 동작하고, 설정 단계(Setup Phase)는 태그에 대한 설정 관련 명령 처리 시간으로 활성화(Activation) 명령 기능, 거리 요청(Distance Condition) 기능, Query Condition 기능, Actuator 명령 기능을 수행, 처리하고, 데이터 단계(Data Phase)는 설정 단계에서 처리하지 않는 명령들로 연결(Join) 기능, 태그의 데이터 송수신, Heartbeat 기능을 수행, 처리하는 것을 특징으로 한다.
그리고 스마트포인트는 설정 단계(Setup Phase)에 진입하면 웨이크업(Wakeup) 패킷을 브로드캐스팅하여 설정 단계가 시작됨을 알리고, 설정 단계의 시간이 만료되면 슬립 패킷을 브로드캐스팅하여 설정 단계가 끝났음을 알리고, 모든 태그가 슬립하도록 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 유저로부터 수신한 명령들은 스마트포인트내의 FIFO Queue에 저장하여, 그 다음 설정 단계에 진입하면 차례로 수행하는 것을 특징으로 한다.
그리고 데이터 단계(Data Phase)는, 스마트포인트가 설정 단계의 종료를 알리는 슬립 패킷을 브로드캐스팅함으로써 시작을 알리게 되고, 데이터 단계의 시간이 만료되면 웨이크업 패킷을 브로드캐스팅하여 데이터 단계가 끝나고 설정 단계가 시작되었음을 알리는 것을 특징으로 한다.
그리고 데이터 단계(Data Phase)에서 수행되는 연결(Join) 명령은 태그가 리더에 Join함으로써 리더가 해당 태그의 정보를 저장, 관리하도록 하고, 유저에게 그 정보를 전달하여 TAG의 소속 리더를 알리는 동작을 하고, 태그에 대한 모든 유저의 명령은 해당 태그가 연결(Join) 동작을 한 이후에 수행되고, 태그가 소속된 리더를 통해서만 수행되고, 태그로부터 Join 패킷을 수신한 리더는 태그 리스트내에서 해당 태그의 ID가 중복되는지를 확인하고, 중복이 되는 ID가 존재한다면 바로 Join 명령은 종료하는 것을 특징으로 한다.
그리고 중복이 되는 ID가 존재하지 않는다면 태그 리스트에 해당 태그를 추가하고, 응답 패킷을 송신하고, Join 명령이 완료되면, 리더는 GPS 데이터를 수신하고, IP Change 패킷에 Join한 태그의 ID와 GPS 데이터를 저장하여 유저에게 전송하고, IP Change 패킷을 통해 유저는 특정 태그가 해당 리더로 Join되어 관리됨을 알 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 활성화(Activation) 관련 명령들은 태그가 Join된 이후에, 활성화를 요청하면서 시작하고, 활성화(Activation) 명령에 관련된 스마트 포인트의 동작은 태그와 유저 간의 패킷 전송을 위한 통로 역할로 태그측의 패킷을 파싱하고, 다시 유저측의 패킷으로 재생성하여 전송하고, 유저측의 패킷을 파싱하고, 태그 측의 패킷으로 재생성하여 전송하는 것을 특징으로 한다.
그리고 Query 명령은 태그가 연결된 이후에 태그에 대한 데이터 조건을 질의를 하는 기능을 수행하고,유저로부터 목적 태그에 대해 각각의 데이터 조건을 저장한 Query Condition 패킷을 스마트 포인트로 전송하고 스마트포인트는 이 패킷을 태그로 전달하고, 이후에 태그가 해당 질의 조건에 만족할 경우 CQP 패킷을 전송하고,Query Condition 패킷을 송신한 설정 단계내에서 질의 조건이 만족되지 않을 경우, 조건이 만족 되었을 시기의 다음 설정 단계에 전송하고,CQP 패킷을 수신한 스마트포인트는 GPS 데이터를 수신하여 유저측의 CQP 패킷에 저장하여 유저로 전송하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 시스템 및 방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 일방적인 태그 데이터 수집에서 벗어서 사용자가 태그의 동작을 제어할 수 있게 함으로 사용자의 요구사항이 반영되는 능동적인 물류 관제가 가능하다.
둘째, 사용자의 요구사항을 반영하는 능동적인 물류 관제를 통하여 물류환경에 적합한 운송위치 추적과 운송 상태 모니터링 및 제어가 가능하다.
셋째, 화주창고부터 물류운송이 시작되면서 태그가 육상운송, 항만, 선박운송 등 다양한 환경에 노출되면서 복수의 리더기와 통신을 하게 되는데, 이때 태그와 리더간에 양방향 통신이 가능하고 태그와 미들웨어 간 연결정보를 유지하는 RFID 프로토콜을 제공한다.
넷째, 사용자의 요구사항이 반영되는 능동적인 물류 관제를 통하여 위험화물, 고가품, 신선화물 등 사용자의 능동적인 대처가 필요한 화물의 운송시에 컨테이너 내부 상태와 운송 위치 등 상황에 따른 동작 제어가 가능하다.
다섯째, 태그와 사용자간 태그의 주소를 이용하여 양방향통신을 수행하고, 태그 이동시에 새로운 스마트 포인트를 통해 태그의 주소를 갱신하여 태그와 사용자간의 통신을 유지하도록 하여 적용성을 높일 수 있다.
여섯째, 사용자의 능동적인 대처가 필요한 화물의 운송시에 컨테이너 내부 상태와 운송 위치 등 상황에 따른 동작 제어가 가능하여 운송시 발생할 수 있는 도난, 파손 및 손실 등의 상황에 조기 대처가 가능하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 시스템의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 스마트 포인트의 상세 구성도
도 3은 본 발명에 따른 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 방법을 나타낸 흐름도
이하, 본 발명에 따른 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 시스템 및 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 시스템 및 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 스마트 포인트의 상세 구성도이다.
그리고 도 3은 본 발명에 따른 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명은 화주창고부터 물류운송이 시작되면서 태그가 육상운송, 항만, 선박운송 등 다양한 환경에 노출되면서 복수의 리더기와 통신을 하게 되는데, 이때 태그와 리더간에 양방향 통신이 가능하고 태그와 미들웨어 간 연결정보를 유지하는 RFID 프로토콜을 제공하는 것이다.
또한, 일방적인 태그 데이터 수집이 아니고, 사용자의 요구사항이 반영되는 능동적인 물류 관제를 통하여 위험화물, 고가품, 신선화물 등 사용자의 능동적인 대처가 필요한 화물의 운송시에 컨테이너 내부 상태와 운송 위치 등 상황에 따른 동작 제어가 가능하도록 한 것이다.
이와 같은 본 발명은 사용자의 요구사항을 반영하는 능동적인 물류 관제를 통하여 물류환경에 적합한 운송위치 추적과 운송 상태 모니터링 및 제어가 가능하도록 하기 위하여, 태그(10)를 인터넷에 연결해주는 스마트 포인트(Smart Point)(20)와, 태그(10)의 주소와 연결된 스마트 포인트(20)를 관리하는 서버(30)를 포함한다.
태그(10)와 사용자 간 태그의 주소를 이용하여 양방향통신을 수행하고, 태그 이동시에 새로운 스마트 포인트를 통해 태그의 주소를 갱신하여 태그와 사용자 간의 통신을 유지하도록 한다.
본 발명에 따른 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 시스템의 스마트 포인트(SP;Smart Point)는, 화물(일 예로 컨테이너)에 장착되어 내부 정보를 센싱하는 태그로부터 데이터를 수신받아 433MHz, WCDMA, Ethernet을 통해 실시간으로 정보를 전송한다.
도 1은 본 발명에 따른 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 시스템을 항만에서 사용될 경우 장치의 사용 예이며, 이때 온습도 및 충격 등 태그 정보를 전송하고 WCDMA, 433MHz 또는 Ethernet을 이용해 사용자에게 정보를 전달한다.
이와 같은 스마트 포인트의 하드웨어는 도 2에서와 같이, 통신 및 GPS 모듈, 메인 CPU로 구성되며, 소프트웨어는 OS(리눅스 커널), 디바이스 드라이버 및 응용 프로그램으로 구성된다.
433MHz 모듈, GPS 모듈은 스마트 포인트(SP)에 Embedded 되며, 2.4GHz는 인터페이스만 유지하여(SP-M에 한함) 필요시 별도의 서브 보드로 구성이 가능하다. 서브 보드는 CPU 및 별도의 EEPROM과 RAM을 포함한다.
433MHz 모듈은 IPv6 통신을 위해 가상 드라이버(Tun/Tap)를 활용해 정보를 송수신한다.
그리고 OS는 리눅스 기반으로 IPv6를 지원하며, 가상 드라이버는 Ethernet으로 들어온 정보가 SPI를 통해 433MHz 모듈로 전송이 가능하다.
이와 같은 본 발명에 따른 물류관제 시스템에 적용되는 사용자의 요구를 반영하는 RFID의 프로토콜은 정보의 양이 많은 운송 정보/데이터 정보 통신 단계(Data Phase)와 태그의 관리를 위한 제어명령 통신 단계(Setup Phase)를 구분한다.
태그가 명령 단계를 구분하고 데이터 발생시에만 동작하고 그 외에는 슬립(Sleep)하여 배터리를 절약할 수 있도록 리더에서 브로드캐스팅 하는 단계와, 태그의 조건 정보와 화물 정보 등 모니터링을 위해 초기화하는 단계와, 조건 정보에 따라 위치, 센서 정보 및 제어 정보 등을 전송하는 정보 전송 단계와, 화물이 수화지에 도착하여 물류 추적이 종료되었을 때 모니터링을 종료하는 비활성화 단계를 포함한다.
이러한 기능을 통해 태그는 조건에 따라 자율적으로 모니터링 정보를 전송하고 사용자는 상황에 따라 태그로 변경된 조건에 따라 모니터링 및 제어를 수행하고 미들웨어는 이를 위하여 태그와의 연결 정보를 유지하고 사용자가 이러한 변경을 수행할 수 있도록 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 방법은 초기화 단계에서, 태그(Tag)(10)와 서비스 플랫폼(Service Platform)(이하 서버)(30)간의 양방향통신을 위해 태그와 제 1 스마트포인트(SP1)(20)간에 연결(Join)을 수행한다.
이때, 제 1 스마트포인트(SP1)(20)는 연결된 태그의 목록 정보를 유지한다.
연결이 완료되면 제 1 스마트포인트(SP1)(20)는 서버(30)에 제 1 스마트포인트(SP1)의 IP주소와 태그(10)의 정보를 전송한다.
서버(30)는 태그(10)의 정보와 IP 주소 정보를 관리하며 태그(10)로 정보 전송이 필요할 경우 수신한 IP주소와 ID로 정보를 전송한다.
이때, 제 1 스마트포인트(SP1)은 서버(30)와 태그(10) 간의 양방향 통신을 지원하기 위해 자체적으로 유지하고 있는 태그 목록을 확인하여 해당되는 태그가 연결되어 있는지 확인하고 이를 라우팅하여 태그(10)와 서버(30) 간의 양방향 통신을 지원한다.
태그(10)가 물류구간에 따라 이동함에 따라 새로운 스마트 포인트(SP)에 연결될 수 있고 이때 새로운 제 2 스마트 포인트(SP2)에 연결하고 제 2 스마트 포인트(SP2)는 서버(30)로 IP주소와 태그 정보를 전송하여 서버(30)가 연결 정보를 유지하여 관리할 수 있도록 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜은 시간적 흐름과 기능적 흐름의 2가지 측면으로 나뉘고, 그에 따라 시간적, 기능적인 프로토콜 처리를 기본으로 동작한다.
먼저, 시간적인 흐름은 설정 단계(Setup Phase)와 데이터 단계(Data Phase)로 나뉘며 특정 시간에 따라 반복적으로 동작한다.
설정 단계(Setup Phase)는 태그에 대한 설정 관련 명령 처리 시간으로 활성화(Activation) 명령 기능, 거리 요청(Distance Condition) 기능, Query Condition 기능, Actuator 명령 기능을 수행, 처리한다.
스마트포인트는 설정 단계(Setup Phase)에 진입하면 웨이크업(Wakeup) 패킷을 브로드캐스팅하여 설정 단계가 시작됨을 알린다.
그리고 설정 단계의 시간이 만료되면 슬립 패킷을 브로드캐스팅하여 설정 단계가 끝났음을 알리고, 모든 태그가 슬립하도록 한다.
유저로부터 수신한 명령들은 스마트포인트내의 FIFO Queue에 저장하여, 그 다음 설정 단계에 진입하면 차례로 수행한다.
데이터 단계는 설정 단계에서 처리하지 않는 명령들로 연결 기능, 태그의 데이터 송수신, Heartbeat 기능을 수행, 처리한다.
데이터 단계(Data Phase)는 스마트포인트가 설정 단계의 종료를 알리는 슬립 패킷을 브로드캐스팅함으로써 시작을 알리게 되고, 데이터 단계의 시간이 만료되면 웨이크업 패킷을 브로드캐스팅하여 데이터 단계가 끝나고 설정 단계가 시작되었음을 알리게 된다.
Join은 Data Phase에서 수행되는 명령으로 TAG가 리더에 Join함으로써 리더가 해당 TAG의 정보를 저장, 관리하도록 하고, User에게 그 정보를 전달하여 TAG의 소속 리더를 알리는 동작을 한다.
TAG에 대한 모든 User의 명령은 해당 TAG가 Join 동작을 한 이후에 수행되고, TAG가 소속된 리더를 통해서만 수행된다.
TAG로부터 Join 패킷을 수신한 리더는 TAG List내에서 해당 TAG 의 ID가 중복되는지를 확인하고, 중복이 되는 ID가 존재한다면 바로 Join 명령은 종료하게 된다.
중복이 되는 ID가 존재하지 않는다면 TAG List에 해당 TAG를 추가하고, 응답 패킷을 송신한다. Join 명령이 완료되면, 리더는 GPS 데이터를 수신하고, IP Change 패킷에 Join한 TAG의 ID와 GPS 데이터를 저장하여 User에게 전송한다. IP Change 패킷을 통해 User는 특정 태그가 해당 리더로 Join되어 관리됨을 알 수 있게 된다.
Activation 관련 명령들은 Setup Phase에서 수행되는 명령으로 TAG가 Join된 이후에, 활성화를 요청하면서 시작한다.
Activation 명령에 관련된 Smart Point의 동작은 단순히 TAG과 User간의 패킷 전송을 위한 통로 역할로, TAG측의 패킷을 파싱하고, 다시 User측의 패킷으로 재생성하여 전송한다.
또한, User측의 패킷을 파싱하고, TAG 측의 패킷으로 재생성하여 전송한다.
Query 명령은 Setup Phase에서 수행되는 명령으로 TAG가 Joint된 이후에 TAG에 대한 데이터 조건을 질의를 하는 기능을 수행한다.
먼저 User로부터 목적 TAG에 대해 각각의 데이터 조건을 저장한 Query Condition 패킷을 Smart Point로 전송하게 되는데 Smart Point는 이 패킷을 TAG로 전달한다.
이후에 TAG가 해당 질의 조건에 만족할 경우 CQP 패킷을 전송한다.
만약, Query Condition 패킷을 송신한 Setup Phase내에서 질의 조건이 만족되지 않을 경우, 조건이 만족 되었을 시기의 다음 Setup Phase(혹은 Setup Phase내에 만족되면 그 Setup Phase)에 전송한다.
CQP 패킷을 수신한 Smart Point는 GPS 데이터를 수신하여 User측의 CQP 패킷에 저장하여 User로 전송한다.
Distance 이동 요청 명령은 Setup Phase에서 수행되는 명령으로 User가 Smart Point의 거리 이동을 요청하기 위해 사용한다.
먼저, User가 요청할 이동 거리를 저장한 Distance Condition 패킷을 Smart Point로 전송하고, Smart Point는 TAG로 전송한다.
TAG는 이후, GPS Control 패킷을 Smart Point로 전송하는데, 이 패킷에 요청 이동 거리가 저장되어 있다.
Smart Point는 GPS Control 패킷을 수신한 즉시 요청 이동 거리를 저장하고, 현재 GPS 데이터를 수신하여 저장한다.
이후에 저장된 GPS 데이터와 새로 수신한 GPS 데이터를 주기적으로 거리를 계산하여 요청 이동 거리(설정 거리)와 비교한다.
이동 거리가 요청 이동 거리보다 클 경우, GPS Control 패킷을 전송한 TAG에게 Data Request 패킷을 전송함으로써 TAG의 데이터들을 수신한다.
수신한 TAG의 데이터들에 GPS 데이터를 더하여 SEG 패킷을 생성하여 User에게 전송하여 요청한 거리 이동완료를 알린다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 시스템 및 방법은 태그가 육상운송, 항만, 선박운송 등 다양한 환경에 노출되면서 복수의 리더기와 통신을 하게 되는 과정에서 태그와 리더간에 양방향 통신이 가능하고 태그와 미들웨어 간 연결정보를 유지하는 RFID 프로토콜을 제공하는 것이다.
또한, 일방적인 태그 데이터 수집이 아니고, 사용자의 요구사항이 반영되는 능동적인 물류 관제를 통하여 위험화물, 고가품, 신선화물 등 사용자의 능동적인 대처가 필요한 화물의 운송시에 컨테이너 내부 상태와 운송 위치 등 상황에 따른 동작 제어가 가능하도록 한 것이다.
이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
10.태그 20. 스마트포인트
30.서버

Claims (14)

  1. 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜에 의해 사용자의 요구사항을 반영하는 능동적인 물류 관제가 이루어지도록 화물에 장착되는 태그;
    자체적으로 유지하고 있는 태그 목록을 확인하여 해당되는 태그가 연결되어 있는지 확인하고 이를 라우팅하여 태그와 서버 간의 양방향 통신을 지원하는 스마트포인트;
    상기 태그의 주소와 연결된 스마트 포인트를 관리하고, 사용자의 요구사항을 반영하여 물류의 운송위치 추적과 운송 상태 모니터링 및 제어를 수행하는 서버;를 포함하고,
    상기 스마트 포인트는 화물에 장착되어 내부 정보를 센싱하는 태그로부터 데이터를 수신받아 433MHz 또는 WCDMA 또는 Ethernet 또는 이들의 통신 방식이 조합되는 형태로 실시간으로 정보를 서버로 전송하고,
    태그와 사용자 간에 태그의 주소를 이용하여 양방향통신을 수행하고, 태그 이동시에 새로운 스마트 포인트를 통해 태그의 주소를 갱신하여 태그와 사용자 간의 통신을 유지하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 태그는 조건에 따라 자율적으로 모니터링 정보를 전송하고 사용자는 상황에 따라 태그로 변경된 조건에 따라 모니터링 및 제어를 수행하고,
    미들웨어는 이를 위하여 태그와의 연결 정보를 유지하고 사용자가 이러한 조건을 변경할 수 있도록 지원하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 시스템.
  5. 태그가 제 1 스마트포인트(SP1)로 연결(Join) 요청을 하고, 제 1 스마트포인트(SP1)가 태그로 응답 패킷(Join_Ack)을 송신하여 태그와 제 1 스마트포인트(SP1)간에 연결(Join)을 수행하는 단계;
    태그와 제 1 스마트포인트(SP1)간에 연결이 완료되면 제 1 스마트포인트(SP1)는 서버에 제 1 스마트포인트(SP1)의 IP주소와 태그의 정보를 전송하여 태그와 서버간의 양방향통신이 이루어지도록 하는 단계;
    서버가 태그의 정보와 IP 주소 정보를 관리하며 태그로 정보 전송이 필요할 경우 수신한 IP주소와 ID로 정보를 전송하는 단계;를 포함하고,
    제 1 스마트포인트(SP1)는 서버와 태그 간의 양방향 통신을 지원하기 위해 자체적으로 유지하고 있는 태그 목록을 확인하여 해당되는 태그가 연결되어 있는지 확인하고 이를 라우팅하여 태그와 서버 간의 양방향 통신을 지원하고,
    태그가 물류구간에 따라 이동함에 따라 새로운 제 2 스마트 포인트(SP2)에 연결하고,제 2 스마트 포인트(SP2)는 서버로 IP주소와 태그 정보를 전송하여 서버가 연결 정보를 유지하여 관리할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 방법.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서, 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜에서 시간적인 흐름을 설정 단계(Setup Phase)와 데이터 단계(Data Phase)로 구분하여 특정 시간에 따라 반복적으로 동작하고,
    설정 단계(Setup Phase)는 태그에 대한 설정 관련 명령 처리 시간으로 활성화(Activation) 명령 기능, 거리 요청(Distance Condition) 기능, Query Condition 기능, Actuator 명령 기능을 수행, 처리하고,
    데이터 단계(Data Phase)는 설정 단계에서 처리하지 않는 명령들로 연결(Join) 기능, 태그의 데이터 송수신, Heartbeat 기능을 수행, 처리하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 스마트포인트는 설정 단계(Setup Phase)에 진입하면 웨이크업(Wakeup) 패킷을 브로드캐스팅하여 설정 단계가 시작됨을 알리고,
    설정 단계의 시간이 만료되면 슬립 패킷을 브로드캐스팅하여 설정 단계가 끝났음을 알리고, 모든 태그가 슬립하도록 하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 유저로부터 수신한 명령들은 스마트포인트내의 FIFO Queue에 저장하여, 그 다음 설정 단계에 진입하면 차례로 수행하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 데이터 단계(Data Phase)는,
    스마트포인트가 설정 단계의 종료를 알리는 슬립 패킷을 브로드캐스팅함으로써 시작을 알리게 되고, 데이터 단계의 시간이 만료되면 웨이크업 패킷을 브로드캐스팅하여 데이터 단계가 끝나고 설정 단계가 시작되었음을 알리는 것을 특징으로 하는 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 방법.
  11. 제 7 항에 있어서, 데이터 단계(Data Phase)에서 수행되는 연결(Join) 명령은 태그가 리더에 Join함으로써 리더가 해당 태그의 정보를 저장, 관리하도록 하고, 유저에게 그 정보를 전달하여 TAG의 소속 리더를 알리는 동작을 하고,
    태그에 대한 모든 유저의 명령은 해당 태그가 연결(Join) 동작을 한 이후에 수행되고, 태그가 소속된 리더를 통해서만 수행되고,
    태그로부터 Join 패킷을 수신한 리더는 태그 리스트내에서 해당 태그의 ID가 중복되는지를 확인하고, 중복이 되는 ID가 존재한다면 바로 Join 명령은 종료하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 중복이 되는 ID가 존재하지 않는다면 태그 리스트에 해당 태그를 추가하고, 응답 패킷을 송신하고,
    Join 명령이 완료되면, 리더는 GPS 데이터를 수신하고, IP Change 패킷에 Join한 태그의 ID와 GPS 데이터를 저장하여 유저에게 전송하고,
    IP Change 패킷을 통해 유저는 특정 태그가 해당 리더로 Join되어 관리됨을 알 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 방법.
  13. 제 7 항에 있어서, 활성화(Activation) 관련 명령들은 태그가 Join된 이후에, 활성화를 요청하면서 시작하고,
    활성화(Activation) 명령에 관련된 스마트 포인트의 동작은 태그와 유저 간의 패킷 전송을 위한 통로 역할로 태그측의 패킷을 파싱하고, 다시 유저측의 패킷으로 재생성하여 전송하고,
    유저측의 패킷을 파싱하고, 태그 측의 패킷으로 재생성하여 전송하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 방법.
  14. 제 7 항에 있어서, Query 명령은 태그가 연결된 이후에 태그에 대한 데이터 조건을 질의를 하는 기능을 수행하고,
    유저로부터 목적 태그에 대해 각각의 데이터 조건을 저장한 Query Condition 패킷을 스마트 포인트로 전송하고 스마트포인트는 이 패킷을 태그로 전달하고, 이후에 태그가 해당 질의 조건에 만족할 경우 CQP 패킷을 전송하고,
    Query Condition 패킷을 송신한 설정 단계내에서 질의 조건이 만족되지 않을 경우, 조건이 만족 되었을 시기의 다음 설정 단계에 전송하고,
    CQP 패킷을 수신한 스마트포인트는 GPS 데이터를 수신하여 유저측의 CQP 패킷에 저장하여 유저로 전송하는 것을 특징으로 하는 양방향 통신을 지원하는 RFID 프로토콜을 이용하는 물류관제 방법.


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