KR102250990B1 - Wireless identification system and operating method thereof - Google Patents

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Abstract

무선 식별 시스템 및 그 동작 방법이 개시된다. 무선 식별 시스템은 태그 리더 장치 및 태그 장치를 포함한다. 태그 리더 장치는 레이더 신호를 통해 획득한 인식 대상의 위치를 바탕으로 지향성 빔을 송출한다. 태그 장치는 지향성 빔에 응답하여 상기 인식 대상의 정보를 태그 리더 장치로 전송한다. A wireless identification system and a method of operation thereof are disclosed. The wireless identification system includes a tag reader device and a tag device. The tag reader device transmits a directional beam based on the position of the object to be recognized acquired through a radar signal. The tag device transmits the information on the recognition target to the tag reader device in response to the directional beam.

Description

무선 식별 시스템 및 그 동작 방법{WIRELESS IDENTIFICATION SYSTEM AND OPERATING METHOD THEREOF}Wireless identification system and its operation method {WIRELESS IDENTIFICATION SYSTEM AND OPERATING METHOD THEREOF}

본 발명은 무선 식별 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a wireless identification system and a method of operation thereof.

기존의 무선랜 또는 셀룰러 무선 통신에서, 단말이 기지국 또는 AP(Access Point)로 연결(association) 동작 또는 등록(registration) 동작을 먼저 수행한다. 그리고 기지국 또는 AP는 단말로 요청 메시지를 송신하고, 단말은 이에 대한 응답 메시지를 기지국 또는 AP로 전송한다. 이때, 기지국 또는 AP가 단말로부터 응답 메시지를 수신하지 못하는 경우, 기지국 또는 AP는 미리 정해진 회수만큼 요청 메시지를 재전송한다. 재전송 메시지에 대한 응답이 없을 경우, 기지국 또는 AP는 해당 단말에 대해 연결을 해제하게 된다. 이러한 무선랜 또 셀룰러 무선 통신 시스템에서, 단말은 데이터 송수신 전에 기지국 또는 AP로 연결(association) 동작 또 등록(registration) 동작을 수행한다. 따라서, 기지국 또는 AP는 지속적으로 단말의 상태를 파악하고 관리하여, 신뢰성이 있는 통신이 가능하다. 기존 시스템에서, 식별율(identification ratio)은 단말들이 기지국 또는 AP에 연결(association) 또는 등록(registration)되는 정도로 정의될 수 있다. In the existing wireless LAN or cellular wireless communication, a terminal first performs an association operation or a registration operation to a base station or an access point (AP). In addition, the base station or AP transmits a request message to the terminal, and the terminal transmits a response message thereto to the base station or AP. At this time, if the base station or the AP does not receive the response message from the terminal, the base station or the AP retransmits the request message a predetermined number of times. If there is no response to the retransmission message, the base station or the AP releases the connection to the corresponding terminal. In such a wireless LAN or cellular wireless communication system, a terminal performs an association operation or a registration operation with a base station or an AP before data transmission/reception. Accordingly, the base station or the AP continuously checks and manages the state of the terminal, thereby enabling reliable communication. In the existing system, the identification ratio may be defined to the extent that terminals are associated or registered with a base station or an AP.

한편, 무선 태그(Tag) 시스템에서, 식별율(identification)은 RFID(Radio Frequency Identification) 리더가 RFID 태그로부터 수신하는 정보의 비율로 정의될 수 있다. 즉, RFID 리더의 요청에 대해 RFID 태그는 정보를 보내는 경우, RFID 리더가 RFID 태그로부터 수신하는 정보의 비율을 식별율로 나타낼 수 있다. 이러한 무선 태그 시스템에서 RFID 리더의 요구에 얼마나 많은 RFID 태그가 응답하고, RFID 리더가 RFID 태그의 응답 중 얼마나 많은 응답을 인식할 수 있는지가 중요한 요소이다. RFID 기술은 통신 거리가 짧고 무선신호의 방사 패턴이 전(앞)방향이며 RFID 태그가 사전에 RFID 리더에 등록하는 절차가 없다. 이에 따라, RFID 리더가 RFID 태그의 위치를 모르거나 전체 RFID 태그의 수를 파악하지 못하는 경우, RFID 리더는 어떤 RFID 태그와 통신이 문제되는지를 파악하기 어렵다. Meanwhile, in a wireless tag system, identification may be defined as a ratio of information received from an RFID tag by a Radio Frequency Identification (RFID) reader. That is, when the RFID tag sends information to the request of the RFID reader, the ratio of the information that the RFID reader receives from the RFID tag may be expressed as the identification rate. In such a wireless tag system, an important factor is how many RFID tags respond to the request of an RFID reader and how many responses among the responses of the RFID tag can be recognized by the RFID reader. In RFID technology, the communication distance is short, the radiation pattern of the radio signal is forward (forward), and there is no procedure for the RFID tag to register in the RFID reader in advance. Accordingly, when the RFID reader does not know the location of the RFID tag or does not know the total number of RFID tags, it is difficult for the RFID reader to determine which RFID tag has a communication problem.

따라서, 파악해야 하는 인식 대상이 원거리 위치하고 인식 대상의 수와 위치를 알기 어려운 경우, 기존의 무선 태그 시스템은 적합하지 않을 수 있다. Therefore, when the recognition target to be grasped is located at a distance and it is difficult to know the number and location of the recognition targets, the existing wireless tag system may not be suitable.

본 발명이 해결하고 하는 과제는 원거리에 위치하는 인식 대상에 대한 식별율을 향상시키는 무선 식별 시스템 및 그 동작 방법을 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to provide a wireless identification system and a method of operating the same for improving the identification rate for a recognition object located at a distance.

본 발명의 실시예에 따르면, 무선 식별 시스템이 제공된다. 상기 무선 식별 시스템은, 인식 대상으로 레이더 신호를 송출하여 상기 인식 대상에 대한 레이더 정보를 획득하며, 상기 레이더 정보를 바탕으로 상기 인식 대상으로 지향성 빔을 송출하는 태그 리더 장치, 그리고 상기 인식 대상에 설치되며, 상기 지향성 빔에 응답하여 상기 인식 대상의 정보를 상기 태그 리더 장치로 전송하는 태그 장치를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a wireless identification system is provided. The wireless identification system is a tag reader device that transmits a radar signal to a recognition target to obtain radar information on the recognition target, transmits a directional beam to the recognition target based on the radar information, and is installed in the recognition target And, in response to the directional beam, it may include a tag device that transmits the information on the object to be recognized to the tag reader device.

상기 태그 리더 장치는 상기 지향성 빔의 송출 시, 복수의 방향으로 동일한 지향성 빔을 송출할 수 있다. When transmitting the directional beam, the tag reader device may transmit the same directional beam in a plurality of directions.

상기 레이더 정보는 상기 인식 대상의 위치를 포함할 수 있다. The radar information may include the location of the recognition target.

상기 인식 대상의 정보는 상기 인식 대상의 ID 및 상기 인식 대상의 위치를 포함할 수 있다. The information on the object to be recognized may include the ID of the object to be recognized and the location of the object to be recognized.

상기 태그 리더 장치는, 상기 레이더 신호를 송출하여 상기 인식 대상의 위치를 획득하는 레이더부, 상기 인식 대상의 위치를 바탕으로 상기 지향성 빔을 생성하는 태그 리더부, 그리고 상기 지향성 빔을 상기 인식 대상으로 송출하는 지향성 안테나를 포함할 수 있다. The tag reader device includes a radar unit that transmits the radar signal to obtain a position of the recognition target, a tag reader unit that generates the directional beam based on the position of the recognition target, and the directional beam as the recognition target. It may include a directional antenna to transmit.

상기 태그 장치는, 상기 인식 대상의 위치를 계산하는 GPS부, 그리고 상기 지향성 빔에 응답하여, 상기 인식 대상의 위치 및 상기 인식 대상의 ID를 상기 태그 리더 장치로 전송하는 RFID부를 포함할 수 있다. The tag device may include a GPS unit that calculates the location of the recognition target, and an RFID unit that transmits the location of the recognition target and the ID of the recognition target to the tag reader device in response to the directional beam.

상기 인식 대상은 해상에 위치하는 선박일 수 있으며, 상기 태그 리더 장치는 상기 선박을 관리하는 감시선에 설치될 수 있다. The recognition target may be a ship located on the sea, and the tag reader device may be installed on a monitoring ship that manages the ship.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 태그가 설치된 인식 대상을 관리하는 무선 식별 시스템의 동작 방법이 제공된다. 상기 무선 식별 시스템의 동작 방법은, 상기 태그로 상기 인식 대상의 정보를 요청하는 제1 메시지를 생성하는 단계, 레이더 신호를 이용하여 획득한 상기 인식 대상의 위치인 제1 위치를 바탕으로, 제1 방향으로 상기 제1 메시지를 상기 태그로 전송하는 단계, 그리고 상기 태그로부터 상기 제1 메시지에 대한 응답인 제2 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of operating a wireless identification system that manages a recognition object on which a tag is installed. The method of operating the wireless identification system includes the steps of generating a first message requesting information on the recognition target with the tag, based on a first position, which is a location of the recognition target obtained using a radar signal, The method may include transmitting the first message to the tag in a direction, and receiving a second message that is a response to the first message from the tag.

상기 인식 대상은 복수 개일 수 있으며, 상기 태그는 복수 개이고 상기 복수 개의 인식 대상에 각각 설치될 수 있으며, 상기 제1 메시지를 전송하는 단계는 상기 복수의 태그로 상기 제1 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 제2 메시지를 수신하는 단계는 상기 복수의 태그로부터 상기 제2 메시지를 각각 수신하는 단계를 포함할 수 있다. The recognition target may be plural, the tag may be plural, and each may be installed on the plurality of recognition targets, and the transmitting of the first message includes transmitting the first message to the plurality of tags. The receiving of the second message may include receiving the second message from each of the plurality of tags.

상기 무선 식별 시스템의 동작 방법은, 상기 제2 메시지의 수신 개수와 상기 복수의 태그의 개수의 비인 식별율을 계산하는 단계, 그리고 상기 식별율이 소정의 설정 값보다 낮은 경우, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 상기 제1 메시지를 재전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method of operating the wireless identification system includes calculating an identification rate that is a ratio of the number of receptions of the second message and the number of the plurality of tags, and when the identification rate is lower than a predetermined value, the first direction and It may further include retransmitting the first message in another second direction.

상기 무선 식별 시스템의 동작 방법은, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 상기 제1 메시지를 재전송하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method of operating the wireless identification system may further include retransmitting the first message in a second direction different from the first direction.

상기 제1 메시지는 상기 인식 대상의 ID, 그리고 위성 신호를 이용하여 획득한 상기 인식 대상의 위치인 제2 위치를 포함할 수 있다. The first message may include the ID of the recognition target and a second location that is the location of the recognition target obtained using a satellite signal.

상기 인식 대상은 해상에 위치하는 선박일 수 있다. The recognition object may be a ship located on the sea.

본 발명의 실시에 따르면, 레이더로부터 획득한 인식 대상의 위치 정보를 바탕으로 지향성 빔을 신호를 전송함으로써, 원거리에 위치하는 인식 대상에 대해서 식별율을 향상시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a directional beam is transmitted based on the position information of the object to be recognized acquired from the radar, thereby improving the identification rate for the object to be recognized located at a distance.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 지향성 빔 전송 시 빔 쉐이킹 방법을 적용함으로써, 식별율을 더욱 향상 시킬 수 있다. According to another embodiment of the present invention, by applying a beam shaking method when transmitting a directional beam, the identification rate can be further improved.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 식별 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 식별 시스템이 해상 어선 관리에 적용되는 경우를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이더부(122)가 레이더 신호를 통해 해상에 위치하는 선박(240)에 대한 정보를 획득한 것을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 감시선(240)이 지향성 빔 송출 시 빔 쉐이킹 방법을 적용한 경우를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 식별 시스템의 동작 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 식별 시스템의 동작 방법을 나타내는 도면이다. 1 is a diagram showing a wireless identification system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a case in which a wireless identification system according to an embodiment of the present invention is applied to management of a marine fishing vessel.
3 is a diagram illustrating that the radar unit 122 according to an embodiment of the present invention acquires information on a ship 240 located on the sea through a radar signal.
4 is a diagram illustrating a case in which a beam shaking method is applied when the monitoring line 240 according to an embodiment of the present invention transmits a directional beam.
5 is a diagram illustrating a method of operating a wireless identification system according to a first embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a method of operating a wireless identification system according to a second embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary. .

또한 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. In addition, throughout the specification, when a part is said to be "connected" with another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element interposed therebetween. do.

본 발명의 실시예에 따른 무선 식별 시스템 및 그 동작 방법은 안테나의 방향 제어를 통해 원거리에 위치하는 인식 대상에 대한 식별율을 향상시킬 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상 본 발명의 실시예에 따른 무선 식별 시스템이 해상에 있는 복수의 선박들을 관리하는 시스템에 적용된 경우를 예를 들어 설명하지만 원거리에 위치하는 인식 대상을 관리하는 다른 경우에도 적용될 수 있다. The wireless identification system and its operation method according to an embodiment of the present invention can improve an identification rate for a recognition object located at a distance through direction control of an antenna. Hereinafter, for convenience of explanation, a case in which the wireless identification system according to an embodiment of the present invention is applied to a system for managing a plurality of ships at sea is described as an example, but it may be applied to other cases for managing a recognition object located at a distance .

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 식별 시스템을 나타내는 도면이다. 1 is a diagram showing a wireless identification system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무선 식별 시스템(100)은 태그 리더 장치(120) 및 태그 장치(140)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the wireless identification system 100 according to an embodiment of the present invention includes a tag reader device 120 and a tag device 140.

태그 리더 장치(120)는 레이더부(122), 태그 리더부(124) 및 안테나(126)를 포함한다. The tag reader device 120 includes a radar unit 122, a tag reader unit 124, and an antenna 126.

레이더부(122)는 인식 대상에 레이더 신호를 송출하여 인식 대상의 위치 및 크기 정보(이하, '레이더 정보'라 함)를 획득하며, 레이더 정보를 태그 리더부(124)로 전송한다. 한편, 도 1에 나타내지 않았지만 레이더 신호를 송출하기 위한 별도의 안테나가 태그 리더 장치(120)에 설치될 수 있다. The radar unit 122 transmits a radar signal to the recognition target to obtain position and size information (hereinafter, referred to as “radar information”) of the recognition target, and transmits the radar information to the tag reader unit 124. Meanwhile, although not shown in FIG. 1, a separate antenna for transmitting a radar signal may be installed in the tag reader device 120.

태그 리더부(124)는 인식 대상으로 ID(identification) 및 위치 정보를 요청하는 메시지(이하, '요청 메시지'라 함)를 전송한다. 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 태그 리더부(124)는 요청 메시지 전송 시, 레이더부(122)로부터 전송된 레이더 정보를 바탕으로 인식 대상이 있는 방향으로 지향성 빔을 생성하여 송출한다. The tag reader unit 124 transmits a message for requesting identification (ID) and location information (hereinafter referred to as a'request message') to the recognition target. Here, when transmitting a request message, the tag reader unit 124 according to an embodiment of the present invention generates and transmits a directional beam in a direction in which the recognition target is based on the radar information transmitted from the radar unit 122.

안테나(126)는 인식 대상으로 지향성 빔을 송출하는 지향성 안테나일 수 있다. 지향성 안테나는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 쉽게 알 수 있는바 구체적인 설명은 생략한다. The antenna 126 may be a directional antenna that transmits a directional beam to an object to be recognized. The directional antenna can be easily understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, and a detailed description thereof will be omitted.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태그 장치(140)는 GPS부(142), RFID부(144) 및 안테나(146)를 포함한다. 1, the tag device 140 according to the embodiment of the present invention includes a GPS unit 142, an RFID unit 144, and an antenna 146.

GPS부(142)는 위성 신호를 이용하여 태그 장치(140)가 설치되어 있는 인식 대상의 위치(이하, 'GPS 좌표'라 함)를 계산한다. GPS부(142)는 계산한 GPS 좌표를 RFID부(144)로 전송한다. GPS(142)가 위성 신호를 이용하여 GPS 좌표를 계산하는 방법은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 쉽게 알 수 있으므로 구체적인 설명은 생략한다. The GPS unit 142 calculates the position of the recognition target where the tag device 140 is installed (hereinafter, referred to as “GPS coordinates”) by using the satellite signal. The GPS unit 142 transmits the calculated GPS coordinates to the RFID unit 144. A method of calculating GPS coordinates by using a satellite signal by the GPS 142 can be easily understood by those of ordinary skill in the art, and thus a detailed description thereof will be omitted.

RFID부(144)는 태그 리더 장치(120)로부터 요청 메시지를 수신하며, 요청 메시지에 응답하는 메시지(이하, '응답 메시지'라 함)를 전송한다. 여기서, 응답 메시지는 GPS부(142)로부터 수신한 GPS 좌표 및 자신의 ID(즉, RFID부(144)의 ID를 의미함)를 포함하고 있다. The RFID unit 144 receives a request message from the tag reader device 120 and transmits a message (hereinafter referred to as a “response message”) in response to the request message. Here, the response message includes the GPS coordinates received from the GPS unit 142 and its own ID (ie, means the ID of the RFID unit 144).

안테나(146)는 태그 리더 장치(120)로 전방향성 빔을 생성하여 송출하는 전방향성 안테나일 수 있다. 한편, 안테나(146)는 지향성 안테나로 구현될 수 있는 있으나, 안테나(146)는 복수의 인식 대상들에 설치되므로 저렴한 가격인 전방향성 안테나로 구현될 수 있다. The antenna 146 may be an omni-directional antenna that generates and transmits an omni-directional beam to the tag reader device 120. Meanwhile, the antenna 146 may be implemented as a directional antenna, but since the antenna 146 is installed on a plurality of recognition targets, the antenna 146 may be implemented as an omnidirectional antenna having a low price.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무선 식별 시스템이 해상 어선 관리에 적용되는 경우를 나타내는 도면이다. 2 is a diagram illustrating a case where a wireless identification system according to an embodiment of the present invention is applied to management of a marine fishing vessel.

도 2에 나타낸 바와 같이, 해상 어선 관리의 환경은 감시선(220) 및 복수의 선박(240)을 포함한다. As shown in FIG. 2, the environment for managing offshore fishing vessels includes a monitoring vessel 220 and a plurality of vessels 240.

감시선(220)는 복수의 선박의 정보를 파악하고 관리하는 배이다. 본 발명의 실시예에 따른 태그 리더 장치(120)는 감시선(220)에 설치될 수 있다. The monitoring ship 220 is a ship that grasps and manages information on a plurality of ships. The tag reader device 120 according to the embodiment of the present invention may be installed on the monitoring line 220.

복수의 선박(240)은 인식 대상으로서 관리되는 배이다. 본 발명의 실시예에 따른 태그 장치(140)는 복수의 선박(240)에 각각 설치될 수 있다. 복수의 선박(240) 각각은 설치된 태그 장치(140)를 통해 감시선(220)의 요구에 응답한다. The plurality of ships 240 are managed ships as recognition targets. The tag device 140 according to the embodiment of the present invention may be installed on each of the plurality of ships 240. Each of the plurality of ships 240 responds to the request of the monitoring ship 220 through the installed tag device 140.

감시선(220)에 설치된 레이더부(122)는 주변 선박의 위치 및 크기 정보(즉, 레이더 정보)를 태그 리더부(124)로 전송한다. 태그 리더부(124)는 레이더 정보를 바탕으로 지향성 빔을 생성하며, 지향성 빔을 통해 원거리에 있는 선박(240)으로 요청 메시지를 전송한다. The radar unit 122 installed on the monitoring ship 220 transmits location and size information (ie, radar information) of the surrounding vessels to the tag reader unit 124. The tag reader unit 124 generates a directional beam based on radar information, and transmits a request message to the vessel 240 at a distant distance through the directional beam.

선박(240)은 탑재된 태그 장치(140)를 통해 응답 메시지를 생성하여 감시선(220)으로 전송한다. 여기서 응답 메시지에는 GPS 좌표 및 ID가 포함되어 있다. The ship 240 generates a response message through the mounted tag device 140 and transmits it to the monitoring ship 220. Here, the response message includes GPS coordinates and ID.

감시선(220)은 선박(240)으로부터 수신한 응답 메시지에서 GPS 좌표 및 ID 정보를 추출한다. 감시선(220)는 추출한 해당 선박의 정보(예를 들면, 선박의 종류, 운행 허가 여부 등)를 레이더 정보와 매핑시켜 선박(240)을 관리한다. 한편, 응답 메시지를 보내지 않은 선박(240)이 있을 경우, 감시선(220)은 재전송 요청을 수행한다. 이러한 재전송 요청을 통해, 감시선(220)은 비허가 선박인지 단순 통신 오류 인지를 체크할 수 있다. The monitoring ship 220 extracts GPS coordinates and ID information from the response message received from the ship 240. The monitoring vessel 220 manages the vessel 240 by mapping the extracted information of the relevant vessel (eg, type of vessel, whether or not to permit operation, etc.) with radar information. On the other hand, when there is a ship 240 that has not sent a response message, the monitoring ship 220 performs a retransmission request. Through this retransmission request, the monitoring ship 220 may check whether it is an unauthorized ship or a simple communication error.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이더부(122)가 레이더 신호를 통해 해상에 위치하는 선박(240)에 대한 정보를 획득한 것을 나타내는 도면이다. 3 is a diagram illustrating that the radar unit 122 according to an embodiment of the present invention acquires information on a ship 240 located on the sea through a radar signal.

도 3에서 점(330)은 선박(240)의 위치를 나타내며, 점(330)의 크기는 선박(240)의 크기 정보를 나타낸다. In FIG. 3, a point 330 indicates the location of the ship 240, and the size of the point 330 indicates size information of the ship 240.

한편, 도 3에서, 원(310)의 중심은 감시선(220)의 위치를 나타내며, 원(310)은 감시선(220)의 태그 리더부(124)로부터 송출되는 지향성 빔이 미치는 영역으로서, 감시선(220)의 통신 가능 영역을 나타낸다. 원(320)은 레이더부(122)로부터 송출되는 레이더 신호가 미치는 영역으로서, 레이더부(122)의 감지 가능 영역을 나타낸다. 타원(340)은 감시선(220)의 태그 리더부(124)가 특정 방향으로 지향성 빔을 송출한 경우 미치는(커버하는) 영역을 나타낸다. Meanwhile, in FIG. 3, the center of the circle 310 represents the position of the monitoring line 220, and the circle 310 is an area to which the directional beam transmitted from the tag reader unit 124 of the monitoring line 220 extends, It represents the communication available area of the monitoring line 220. The circle 320 is an area covered by the radar signal transmitted from the radar unit 122 and indicates a detectable area of the radar unit 122. The ellipse 340 represents an area that extends (covers) when the tag reader unit 124 of the monitoring line 220 transmits a directional beam in a specific direction.

상기에서 설명한 바와 같이, 감시선(220)의 태그 리더부(124)가 특정 방향으로 지향성을 송출하면, 이에 대한 응답으로, 선박(240)(즉, RFID부(144))은 자신의 ID 및 GPS 좌표를 감시선(220)의 태그 리더부(124)로 전송한다. As described above, when the tag reader unit 124 of the monitoring ship 220 transmits a directivity in a specific direction, in response to this, the ship 240 (that is, the RFID unit 144) has its own ID and The GPS coordinates are transmitted to the tag reader unit 124 of the monitoring line 220.

도 3에서, 감시선(220)이 지향성 빔을 특정 영역으로 송출하여 선박(240)으로 정보를 요청하지만, 감시선(220)은 레이더부(122)에 의해 나타난 선박(240)의 수보다 적은 선박으로부터 응답 메시지를 수신할 수 있다. 이러한 현상은 동시에 여러 선박(240)으로부터 응답 메시지가 수신되어 메시지가 충돌하는 경우 발생할 수 있다. 또한, 지형 지물에 의한 유효 전파 도달 거리의 축소 또는 큰 선박에 의해 작은 선박이 가려져 통신이 어려운 경우에 발생할 수 있다. 이러한 경우, 감시선(220)은 재전송을 수행하여 선박(240)의 식별율을 향상시킬 수 있다. In FIG. 3, the monitoring ship 220 transmits a directional beam to a specific area and requests information to the ship 240, but the monitoring ship 220 is less than the number of ships 240 indicated by the radar unit 122. You can receive a response message from the ship. This phenomenon may occur when a response message is received from several ships 240 at the same time and the messages collide. In addition, it may occur when communication is difficult due to a reduction in the effective radio wave reach due to a topographic feature or a small ship is covered by a large ship. In this case, the monitoring ship 220 may improve the identification rate of the ship 240 by performing retransmission.

그러나, 해양 상황으로 인해 파도가 출렁이는 경우, 감시선(220)이 원하는 방향으로 지향성 빔을 송출하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 감시선(220)의 입장에선 선박(240)은 다소 먼 거리에 위치하고 지향성 빔의 송출되는 방향의 특성을 고려하며, 선박(240)의 흔들림은 인식 오류를 일으킬 가능성이 낮다. 지향성 빔이 원거리로 송출되는 경우, 감시선(220)의 흔들림은 각도 상 큰 오차를 발생시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 감시선(240)은 선박(240)의 식별율을 높이기 위해 지향성 빔을 송출 시 원래의 방향에서 약간씩 흔들어주는 빔 쉐이킹 방법을 사용한다. However, when the waves sway due to marine conditions, the monitoring ship 220 may not transmit the directional beam in a desired direction. From the standpoint of the monitoring ship 220, the ship 240 is located at a rather long distance and takes into account the characteristics of the direction in which the directional beam is transmitted, and the shaking of the ship 240 is less likely to cause a recognition error. When the directional beam is transmitted over a long distance, the shaking of the monitoring line 220 may cause a large error in angle. Therefore, the monitoring ship 240 according to an embodiment of the present invention uses a beam shaking method in which a directional beam is slightly shaken in its original direction when transmitting a directional beam in order to increase the identification rate of the ship 240.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 감시선(240)이 지향성 빔 송출 시 빔 쉐이킹 방법을 적용한 경우를 나타내는 도면이다. 4 is a diagram illustrating a case in which a beam shaking method is applied when the monitoring line 240 according to an embodiment of the present invention transmits a directional beam.

도 4에 나타낸 바와 같이, 감시선(240)은 파도의 흔들림으로 인해 발생되는 지향성 빔의 오차를 보정하기 위해 원래의 방향(340)에서 약간씩 틀어서 동일한 지향성 빔(350, 360)을 반복하여 송출한다. 지향성 빔(350)은 원래의 지향성 빔(340)에서 시계 반대 방향으로 약간 틀어서 전송되는 빔이다. 지향성 빔(360)은 원래의 지향성 빔(240)에서 시계 방향으로 약간 틀어서 전송되는 빔이다. As shown in FIG. 4, the monitoring line 240 repeatedly transmits the same directional beams 350 and 360 by slightly twisting in the original direction 340 to correct the error of the directional beam caused by the shaking of the wave. do. The directional beam 350 is a beam transmitted by slightly twisting counterclockwise from the original directional beam 340. The directional beam 360 is a beam transmitted by slightly twisting in the clockwise direction from the original directional beam 240.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 식별 시스템의 동작 방법을 나타내는 도면이다. 도 5의 각 단계는 본 발명의 실시예에 따른 감시선(220)의 입장에서 나타내었다. 5 is a diagram illustrating a method of operating a wireless identification system according to a first embodiment of the present invention. Each step of FIG. 5 is shown from the standpoint of the monitoring ship 220 according to the embodiment of the present invention.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 감시선(220)은 레이더부(122)에 의해 획득한 레이더 정보를 바탕으로 선박(240)이 있는 특정 방향으로 지향성 빔을 생성하여 요청 메시지를 전송한다(S510). First, the monitoring ship 220 according to an embodiment of the present invention transmits a request message by generating a directional beam in a specific direction in which the ship 240 is based on the radar information acquired by the radar unit 122 (S510). ).

감시선(220)은 요청 메시지에 대한 응답으로 선박(240)으로부터 응답 메시지를 수신한다(S520). 응답 메시지는 선박(240)의 GPS 좌표 및 선박(240)의 ID 정보가 포함되어 있다. The monitoring ship 220 receives a response message from the ship 240 in response to the request message (S520). The response message includes GPS coordinates of the ship 240 and ID information of the ship 240.

감시선(220)은 레이더 정보와 선박(240)으로부터 수신한 선박(240)의 정보를 매핑한다(S530). 즉, 감시선(220)은 선박(240)으로부터 수신한 응답 메시지에서 GPS 좌표 및 ID 정보를 추출한다. 감시선(220)는 추출한 해당 선박의 정보(예를 들면, GPS 좌표)를 레이더 정보와 매핑한다. The monitoring ship 220 maps the radar information and the information of the ship 240 received from the ship 240 (S530). That is, the monitoring ship 220 extracts GPS coordinates and ID information from the response message received from the ship 240. The monitoring vessel 220 maps the extracted information (eg, GPS coordinates) of the corresponding vessel with radar information.

다음으로, 감시선(220)은 S530 단계에서 감시선(220)이 매핑한 결과를 통해, 식별율이 제1 설정 값보다 높은지 여부를 판단한다(S540). 즉, 감시선(220)은 레이더 정보를 통해 지형성 빔이 미치는 영역(340)에 존재하는 선박(240)의 수를 파악한다. 그리고 감시선(220)은 응답 메시지의 개수를 통해 응답 메시지를 전송한 선박(240)의 수를 알 수 있다. 여기서, 식별율은 지향성 빔이 미치는 영역(340)에 존재하는 선박(240)의 수와 응답 메시지를 전송하는 선박(240)의 수의 비이며, 제1 설정 값은 사용자에 의해 미리 설정된 값이다. Next, the monitoring line 220 determines whether or not the identification rate is higher than the first set value through the result of mapping by the monitoring line 220 in step S530 (S540). That is, the monitoring ship 220 grasps the number of ships 240 existing in the region 340 to which the orographic beam reaches through radar information. In addition, the monitoring ship 220 may know the number of ships 240 that have transmitted the response message through the number of response messages. Here, the identification rate is a ratio of the number of ships 240 present in the area 340 covered by the directional beam and the number of ships 240 transmitting response messages, and the first set value is a value preset by the user. .

S540 단계에서, 식별율이 제1 설정 값을 초과하는 경우, 감시선(220)은 다른 장소로 이동하여 S510 단계를 수행한다(S550). In step S540, if the identification rate exceeds the first set value, the monitoring line 220 moves to another location and performs step S510 (S550).

한편, S540 단계에서, 식별율이 제1 설정 값을 초과하지 못한 경우, 감시선(220)은 빔 쉐이킹 방법을 적용하여 요청 메시지를 선박(240)으로 재전송한다(S560). 이때, S520 단계, S530 단계 및 S540 단계가 재 수행되며, 식별율이 제1 설정 값이 초과될 때까지 반복된다. On the other hand, in step S540, when the identification rate does not exceed the first set value, the monitoring ship 220 retransmits the request message to the ship 240 by applying the beam shaking method (S560). At this time, steps S520, S530, and S540 are performed again, and the identification rate is repeated until the first set value is exceeded.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 식별 시스템의 동작 방법을 나타내는 도면이다. 6 is a diagram illustrating a method of operating a wireless identification system according to a second embodiment of the present invention.

도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 식별 시스템의 동작 방법은 S540 단계가 S540' 단계로 변경된 것을 제외하고 제1 실시예(도 5의 경우)와 동일하다. As shown in FIG. 6, the operation method of the wireless identification system according to the second embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment (in the case of FIG. 5) except that the step S540 is changed to the step S540'.

도 5와 같은 제1 실시예에서, 인식 대상이 선박이 아니거나 등록된 선박이 아닌 경우, 선박(240)으로부터 응답 메시지를 수신하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 이때, 식별율이 제1 설정 값을 초과하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. In the first embodiment as shown in FIG. 5, when the recognition target is not a vessel or a registered vessel, a case in which a response message from the vessel 240 is not received may occur. In this case, there may be a case in which the identification rate does not exceed the first set value.

따라서, 도 6의 S540' 단계에서는, 감시선(220)은 빔 쉐이킹 적용 회수가 제2 설정 값보다 높은지 여부를 판단한다. 즉, 빔 쉐이킹 적용 회수가 제2 설정 값보다 높은 경우 S550 단계가 수행되며, 빔 쉐이킹 적용 회수가 제2 설정 값보다 높지 않은 경우 S560 단계가 수행된다. Accordingly, in step S540' of FIG. 6, the monitoring line 220 determines whether the number of times the beam shaking is applied is higher than the second set value. That is, when the number of times of applying the beam shaking is higher than the second set value, step S550 is performed, and when the number of times of applying the beam shaking is not higher than the second set value, step S560 is performed.

이와 같이 본 발명의 실시에 따른 태그 리더 장치는 레이더로부터 획득한 정보를 바탕으로 지향성 빔을 전송함으로써, 원거리에 위치하는 인식 대상에 대한 식별율을 향상시킬 수 있다. 그리고 본 발명의 실시예에 따른 태그 리더 장치는 지향성 빔 전송 시 빔 쉐이킹 방법을 적용함으로써, 식별율을 더욱 향상 시킬 수 있다. As described above, the tag reader apparatus according to an embodiment of the present invention transmits a directional beam based on information acquired from a radar, thereby improving an identification rate for a recognition object located at a distance. In addition, the tag reader device according to an embodiment of the present invention may further improve the identification rate by applying a beam shaking method when transmitting a directional beam.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

Claims (13)

인식 대상으로 레이더 신호를 송출하여 상기 인식 대상에 대한 레이더 정보를 획득하며, 상기 레이더 정보를 바탕으로 상기 인식 대상으로 지향성 빔을 송출하는 태그 리더 장치, 그리고
상기 인식 대상에 설치되며, 상기 지향성 빔에 응답하여 상기 인식 대상의 정보를 상기 태그 리더 장치로 전송하는 태그 장치를 포함하며,
상기 인식 대상의 정보는 상기 인식 대상의 ID 및 위성 신호를 이용하여 획득한 상기 인식 대상의 위치를 포함하는 무선 식별 시스템. A tag reader device that transmits a radar signal to a recognition target to obtain radar information on the recognition target, and transmits a directional beam to the recognition target based on the radar information, and
A tag device installed on the recognition target and transmitting information on the recognition target to the tag reader device in response to the directional beam,
The information on the object to be recognized is a wireless identification system including an ID of the object to be recognized and a location of the object to be recognized obtained using a satellite signal. 제1항에 있어서,
상기 태그 리더 장치는 상기 지향성 빔의 송출 시, 복수의 방향으로 동일한 지향성 빔을 송출하는 무선 식별 시스템. The method of claim 1,
When the directional beam is transmitted, the tag reader device transmits the same directional beam in a plurality of directions. 제1항에 있어서,
상기 레이더 정보는 상기 인식 대상의 위치를 포함하는 무선 식별 시스템.The method of claim 1,
The radar information is a wireless identification system including the location of the recognition target. 삭제delete 제2항에 있어서,
상기 태그 리더 장치는,
상기 레이더 신호를 송출하여 상기 인식 대상의 위치를 획득하는 레이더부,
상기 인식 대상의 위치를 바탕으로 상기 지향성 빔을 생성하는 태그 리더부, 그리고
상기 지향성 빔을 상기 인식 대상으로 송출하는 지향성 안테나를 포함하는 무선 식별 시스템. The method of claim 2,
The tag reader device,
A radar unit that transmits the radar signal to obtain the position of the recognition target,
A tag reader unit that generates the directional beam based on the position of the object to be recognized, and
A wireless identification system comprising a directional antenna for transmitting the directional beam to the recognition target. 제3항에 있어서,
상기 태그 장치는,
상기 인식 대상의 위치를 계산하는 GPS부, 그리고
상기 지향성 빔에 응답하여, 상기 인식 대상의 위치 및 상기 인식 대상의 ID를 상기 태그 리더 장치로 전송하는 RFID부를 포함하는 무선 식별 시스템. The method of claim 3,
The tag device,
A GPS unit that calculates the location of the object to be recognized, and
In response to the directional beam, a wireless identification system comprising an RFID unit for transmitting the location of the recognition target and the ID of the recognition target to the tag reader device. 제1항에 있어서,
상기 인식 대상은 해상에 위치하는 선박이며,
상기 태그 리더 장치는 상기 선박을 관리하는 감시선에 설치되는 무선 식별 시스템. The method of claim 1,
The recognition target is a ship located on the sea,
The tag reader device is a wireless identification system installed on a surveillance ship that manages the ship. 태그가 설치된 인식 대상을 관리하는 무선 식별 시스템의 동작 방법으로서,
상기 태그로 상기 인식 대상의 정보를 요청하는 제1 메시지를 생성하는 단계,
레이더 신호를 이용하여 획득한 상기 인식 대상의 위치인 제1 위치를 바탕으로, 제1 방향으로 지향성 빔을 전송함으로써 상기 제1 메시지를 상기 태그로 전송하는 단계, 그리고
상기 태그로부터 상기 제1 메시지에 대한 응답인 제2 메시지를 수신하는 단계를 포함하며,
상기 제2 메시지는 상기 인식 대상의 ID, 그리고 위성 신호를 이용하여 획득한 상기 인식 대상의 위치인 제2 위치를 포함하는 무선 식별 시스템의 동작 방법. As a method of operating a wireless identification system for managing a recognition object with a tag installed,
Generating a first message for requesting information on the recognition target with the tag,
Transmitting the first message to the tag by transmitting a directional beam in a first direction based on a first position, which is the position of the object to be recognized, acquired using a radar signal, and
Receiving a second message in response to the first message from the tag,
The second message includes an ID of the recognition target and a second location that is a location of the recognition target obtained using a satellite signal. 제8항에 있어서,
상기 인식 대상은 복수 개이고,
상기 태그는 복수 개이고 상기 복수 개의 인식 대상에 각각 설치되며,
상기 제1 메시지를 전송하는 단계는 상기 복수의 태그로 상기 제1 메시지를 전송하는 단계를 포함하며,
상기 제2 메시지를 수신하는 단계는 상기 복수의 태그로부터 상기 제2 메시지를 각각 수신하는 단계를 포함하는 무선 식별 시스템의 동작 방법. The method of claim 8,
The recognition target is plural,
The tag is plural and is installed on each of the plurality of recognition targets,
Transmitting the first message includes transmitting the first message to the plurality of tags,
The step of receiving the second message includes receiving the second message from each of the plurality of tags. 제9항에 있어서,
상기 제2 메시지의 수신 개수와 상기 복수의 태그의 개수의 비인 식별율을 계산하는 단계, 그리고
상기 식별율이 소정의 설정 값보다 낮은 경우, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 상기 제1 메시지를 재전송하는 단계를 더 포함하는 무선 식별 시스템의 동작 방법. The method of claim 9,
Calculating an identification rate that is the ratio of the number of receptions of the second message and the number of the plurality of tags, and
If the identification rate is lower than a predetermined value, the method of operating a wireless identification system further comprising the step of retransmitting the first message in a second direction different from the first direction. 제8항에 있어서,
상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 상기 제1 메시지를 재전송하는 단계를 더 포함하는 무선 식별 시스템의 동작 방법. The method of claim 8,
The method of operating a wireless identification system further comprising retransmitting the first message in a second direction different from the first direction. 삭제delete 제8항에 있어서,
상기 인식 대상은 해상에 위치하는 선박인 무선 식별 시스템의 동작 방법.The method of claim 8,
The method of operation of the wireless identification system, wherein the recognition target is a ship located on the sea.
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