KR200388988Y1 - Ｒｆｉｄ 리더 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 휴대 가능한 기기에 연결되며 태그의 위치 및 통신 조건에 따라서 안테나 빔 방향을 변경시킬 수 있는 구조를 가진 RFID 리더를 제공하는 것을 목적으로 하며, 이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은, 휴대 무선 기기의 카드 슬롯에 탈착 가능하도록 삽입되어 휴대 무선 기기와 연결되는 RFID 카드와, 태그와 비접촉 데이터 송수신하는 안테나와, 안테나와 RFID 카드 사이를 결합하는 것으로, 안테나가 자유로운 각도로 조정되어 고정되도록 하는 각도조절 결합수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 RFID 리더를 제공한다.

Description

ＲＦＩＤ 리더{Radio frequency identification reader}

본 고안은 RFID 리더에 관한 것으로서, 보다 더 상세하게는 휴대 무선 기기에 장착되는 것으로 태그와 비접촉하여 데이터 송수신하는 안테나를 구비하는 RFID 리더에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 통상 RFID(Radio Frequency Identification) 시스템(10)은 기본적으로 태그(tag; 20)와, 리더(reader; 60)와, 호스트 컴퓨터(90)를 구비한다. 이 경우, 상기 리더(60)는 태그(20)와 비접촉 데이터를 송수신하는 안테나(62)와, 상기 안테나(62)와 연결되어 그 데이터 신호를 호스트 컴퓨터(90)로 수신 또는 송신하는 회로부(64)를 구비한다. 이 RFID 시스템(10)은 집적회로 칩에 다양한 정보를 입력하여 물류 관리 표식, 전자 신분증, 전자 화폐, 신용 카드 등의 다양한 응용분야에 적용될 수 있으며, 무선 주파수를 이용하여 태그(20)와 리더(60) 사이의 통신에 의해 비접촉식으로 데이터의 송수신이 이루어진다.

일반적으로 노트북형 퍼스널 컴퓨터(이하, "노트북 컴퓨터"라 칭함)나 PDA(personal digital assistant) 등의 휴대 무선 기기에는, 계산 기능 및 문서 작성 기능 등과 같은 다양한 기능 이외에도 인터넷을 이용한 통신 기능이 구비되며, 램(RAM), 롬(ROM) 등의 메모리가 내장되어 있으므로, RFID 시스템을 이루는 호스트 컴퓨터(90) 역할을 할 수 있다.

이 경우, RFID 시스템을 이루는 리더(60) 및 휴대 무선 기기간에 무선 데이터 전송을 실현하기 위해서는, 종래에는 도 2에 도시된 바와 같이, 휴대 무선 기기(90)의 카드 슬롯(92)에 안테나(62) 및 회로부(64)를 포함한 리더(60)가 내장된 RFID 카드(50)가 상기 카드 슬롯(92)에 삽입되도록 하여 이루어진다. 이 경우, 상기 휴대 무선 기기가, RFID 시스템을 이루는 호스트 컴퓨터(90) 역할을 하므로 상기 호스트 컴퓨터와 동일한 참조부호를 사용한다.

그런데 리더(60)에 구비된 안테나(62)는 그 길이가 길수록 데이터 통신 범위가 넓어지게 되는데, 상기와 같이 RFID 카드(50)에 안테나가 실장되는 경우 상기 안테나의 충분한 길이 확보에는 일정 한계가 있다.

또한, 이 안테나(62)는 각종 주파수에 따라서 소정의 데이터를 송수신하는 기능을 하는데, 태그(20; 도 1 참조)의 방향에 따라서 그 안테나 빔의 방향을 변경시켜야 데이터 송수신 성능이 우수하게 된다. 그런데, 상기한 바와 같이 안테나(62)가 상기 RFID 카드(50) 내에 실장됨으로써 그 안테나(62) 위치가 고정되어 있고, 결과적으로 상기 안테나(62)의 빔 방향이 기계적으로 고정됨으로써 태그(20; 도 1 참조)의 위치에 따라서 균일한 데이터 송수신이 되지 않는다.

이 경우, 데이터 성능을 향상시키기 위해서는 휴대 무선 기기(90) 자체를 회전시키면서 최적의 안테나 빔의 방향을 획득하여야 한다. 통상의 호스트 컴퓨터에 구비된 LCD는 소정의 화상각 내에서만 사용자가 관찰할 수 있기 때문에, 상기 안테나 성능을 위하여 상기 휴대 무선 기기(90)의 방향을 변경시키는 것은 일정 한계가 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점 등을 포함하여 여러 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 휴대 가능한 기기에 연결되며 태그의 위치 및 통신 조건에 따라서 안테나 빔 방향을 변경시킬 수 있는 구조를 가진 RFID 리더를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안의 다른 목적은, 데이터 송수신에 적합한 길이를 갖는 안테나를 구비한 RFID 리더를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은:

태그와, 카드 슬롯이 형성되며 호스트 컴퓨터 역할을 하는 휴대 무선 기기와 함께 RFID 시스템을 이루는 RFID 리더로서,

상기 휴대 무선 기기의 카드 슬롯에 탈착 가능하도록 삽입되어 상기 휴대 무선 기기와 연결되는 RFID 카드;

상기 태그와 비접촉 데이터 송수신하는 안테나; 및

상기 안테나와 상기 RFID 카드 사이를 결합하는 것으로, 상기 안테나가 자유로운 각도로 조정되어 고정되도록 하는 각도조절 결합수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 RFID 리더를 제공한다.

상기 각도조절 결합수단은, 상기 안테나와 상기 RFID 카드를 힌지 결합시키는 힌지일 수 있다.

상기 안테나는 패치 안테나일 수 있다.

휴대 무선 기기는 PDA일 수 있다.

한편, 상기 RFID 카드에는, 상기 안테나 및 휴대 무선 기기 회로와 연결되는 회로부가 내장된 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 고안의 바람직한 실시예에 따른 RFID 리더(100)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, RFID 카드(150)와, 안테나(162)와, 각도조절 결합수단(180)을 구비한다.

여기서, RFID 리더(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 태그(transponder; 20)와, 휴대 무선 기기(90)와 함께 RFID 시스템을 이룬다. 수동형 RFID 시스템을 예로 들면, RFID 리더(100)가 RF 캐리어 신호를 태그(20)에 송신하면, 태그(20)가 상기 수신된 RF 신호를 진폭 혹은 위상 변조하여 상기 태그(20)에 저장된 데이터를 캐리어 주파수 신호로 RFID 리더(100)에게 되돌려 준다. 이렇게 되돌려 받은 변조 신호는 RFID 리더(100)에서 복호화되어 태그 정보가 해독되는데, RFID 리더(100)는 휴대 무선 기기(90)에 연결되어 운영된다. 이 경우, 상기 RFID 리더(100)는 RF회로부, 변복조회로부, 마이크로 프로세서(Micro Processor) 등의 회로부(164) 및 상기 회로부(164)와 연결된 안테나(162)를 구비한다.

RFID 카드(150)는, 상기 휴대 무선 기기(90)의 카드 슬롯(92)에 탈착 가능하도록 삽입되어 상기 휴대 무선 기기(90)와 연결된다. 이 경우 상기 휴대 무선 기기(90)는 호스트 컴퓨터 역할을 하며 LAN 카드 등이 삽입될 수 있는 카드 슬롯(92)이 형성되어 있다. 이 경우, 상기 휴대 무선 기기(90)는 PDA일 수 있다. 이 PDA는 휴대용 컴퓨터의 일종인 휴대용 개인정보 단말기로서 메모리가 내장될 수 있어서 RFID 시스템에서 호스트 컴퓨터 역할을 할 수 있다. 그러나 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니고 노트북 컴퓨터 등 휴대용 단말기 역할을 할 수 있는 경우 본 고안에 포함된다.

안테나(162)는 상기 태그와 비접촉 데이터 송수신하는 것으로 상기 RFID 카드(150)를 통하여 상기 휴대 무선 기기(90)와 연결된다. 이 안테나(162)는 패치 안테나인 것이 바람직하다. 이 패치 안테나는 휴대가 간편할 뿐만 아니라 고이득의 안테나이며, 특히 전기적으로 빔의 방향을 바꿀 수 있는 패치 어레이 안테나(patch array antenna)일 수 있다.

이 안테나(162)와 상기 RFID 카드(150)는 각도조절 결합수단(180)에 의하여 상호 결합된다. 즉, 상기 안테나(162)가 상기 RFID 카드(150) 내에 내장되어 있지 않고 별도의 구조물로 형성되고, 상기 각도조절 결합수단(180)에 의하여 상기 안테나(162)가 상기 RFID 카드(150)로부터 자유로운 각도로 조정되어 고정되도록 한다. 이로 인하여 안테나(162)의 길이가 RFID 카드(150)에 내장된 경우보다 길어지게 됨으로써, 원거리의 태그와 데이터의 송수신이 가능하여진다. 이와 더불어, 안테나(162)가 자유로운 각도로 조정되어 고정될 수 있음으로써, 상기 안테나(162)의 빔의 각도가 상기 태그(20; 도 1 참조)의 위치에 따라서 자유롭게 조절될 수 있다.

이 경우, 상기 각도조절 결합수단(180)은 상기 안테나(162)를 자유로운 각도로 조정되도록 상기 RFID 카드(150)에 결합시키는 기계적 결합 수단이며, 힌지일 수 있다. 즉, 각도조절 결합수단(180)이, 상기 안테나(162)의 배면에 고정되며 그 측면에 홀이 형성된 고정부(186)와, 상기 RFID 카드(150)의 단부에 형성되어 상기 고정부의 홀에 삽입되는 돌출부(185)와, 상기 돌출부(185) 및 고정부(186)가 결합된 채로 서로 자유로운 각도로 조절 고정되도록 하는 각도 조절부(187)를 구비할 수 있다.

이 경우, 상기 각도 조절부(187)는 상기 안테나(162)에 소정의 힘 이하로 주어질 경우 상기 안테나(162)가 회전되지 않도록 하고, 상기 안테나(162)에 소정의 힘 이상이 주어졌을 때만 상기 안테나(162)를 회전시킨다. 이로 인하여 간단히 상기 안테나(162)의 각도를 자유롭게 조절할 수 있다. 이러한 힌지는 도면에서는 하나이나 이에 한정되는 것은 아니고, 본 고안에서는 두 개 이상의 힌지를 구비할 수도 있다.

본 고안은 이런 각도조절 결합수단(180)이 힌지에 한정되는 것은 아니고, 유니버슬 조인트 등 상기 안테나(162)의 각도를 자유롭게 조절하여 안테나(162)를 고정시킬 수 있는 기계적 결합 수단이라면 본 고안에 포함된다.

상기 RFID 카드(150)에, 상기 안테나(162) 및 휴대 무선 기기와 연결되는 회로부(164)가 내장될 수 있다. 그러나 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니고, 안테나(162)에 회로부(164)가 내장되고 상기 RFID 카드(150)에는 상기 안테나(162)와 휴대 무선 기기(90) 사이를 연결하는 배선부만 형성될 수도 있고, 이와 더 달리 휴대 무선 기기(90)에 회로부(164)가 내장되고 상기 RFID 카드(150)에는 상기 안테나(162)와 휴대 무선 기기(90) 사이를 연결하는 배선부만 형성될 수도 있다.

상기와 같은 구조 및 기능을 갖는 RFID 리더에 의하면, RFID 리드를 구성하는 안테나가 상기 RFID 카드 내에 내장되어 있지 않고 별도의 구조물로 형성됨으로써 안테나의 길이가 길어지게 됨으로써, 원거리의 태그와 데이터의 송수신이 가능하고 데이터 송수신 성능이 우수하여진다.

또한, 안테나의 빔의 각도가 자유롭게 조절될 수 있음으로써, 태그가 배치된 위치에 따라서 최적의 데이터 송수신이 가능하여 진다.

본 고안은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 고안이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 실용신안청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

도 1은 통상적인 RFID 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.

도 2는 종래의 RFID 리더 및 이와 연결된 휴대 무선 기기를 도시한 사시도이다.

도 3은 본 고안의 RFID 리더 및 이와 연결된 휴대 무선 기기를 도시한 사시도이다.

도 4는 도 3의 RFID 리더의 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100: RFID 리더 150: RFID 카드

162: 안테나 164: 회로부

180: 각도조절 결합수단 182: 각도 조절부

186: 고정부 187: 돌출부

Claims (5)

1. 태그와, 카드 슬롯이 형성되며 호스트 컴퓨터 역할을 하는 휴대 무선 기기와 함께 RFID 시스템을 이루는 RFID 리더로서,

   상기 휴대 무선 기기의 카드 슬롯에 탈착 가능하도록 삽입되어 상기 휴대 무선 기기와 연결되는 RFID 카드;

   상기 태그와 비접촉 데이터 송수신하는 안테나; 및

   상기 안테나와 상기 RFID 카드 사이를 결합하는 것으로, 상기 안테나가 자유로운 각도로 조정되어 고정되도록 하는 각도조절 결합수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 RFID 리더.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 각도조절 결합수단은, 상기 안테나와 상기 RFID 카드를 힌지 결합시키는 힌지인 것을 특징으로 하는 RFID 리더.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 RFID 카드에는, 상기 안테나 및 휴대 무선 기기 회로와 연결되는 회로부가 내장된 것을 특징으로 하는 RFID 리더.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 안테나는 패치 안테나인 것을 특징으로 하는 RFID 리더.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 휴대 무선 기기는 PDA 인 것을 특징으로 하는 RFID 리더.