KR20040007901A - Radio Frequency Tag - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 RF 태그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주파수인식시스템(이하 RFID: Radio Frequency Identification)을 구성하는 RF 태그(Tag)가 리더측으로 데이터를 전송할 때, 각기 설정된 대기시간을 감안하여 상기 데이터를 전송하므로서 리더측에서 동시에 복수의 RF 태그로부터 데이터가 전송되어 충돌되는 것을 방지하는 것이다.The present invention relates to an RF tag, and more particularly, when an RF tag constituting a frequency recognition system (hereinafter referred to as RFID) transmits data to a reader, the data is stored in consideration of the set waiting time. By transmitting, data is transmitted from a plurality of RF tags at the same time at the reader side to prevent collision.
RFID란 바코드, 마그네틱, IC-card 등과 같은 자동인식의 한 분야로서 초단파나 장파를 이용하여 기록된 정보를 무선으로 인식하는 최첨단 방식이다.RFID is a field of automatic recognition such as barcode, magnetic, IC-card, etc. It is a state-of-the-art method of wirelessly recognizing information recorded using microwave or long wave.
이러한 RFID의 원리는 안테나를 통해 태그에 저장된 정보를 수신하여 이를 콘트롤러가 인식하고 분석하여 상기 태그가 장착된 물품의 고유정보를 취득할 수있도록 하는 것으로서, 이는 주파수를 이용하기 때문에 눈·비·바람·먼지·자속 등 환경의 영향을 받지 않으며, 통과 속도가 빨라 이동 중에도 인식이 가능하고, 원거리에서도 인식이 가능하며 제조과정에서 유일한 ID를 부여하여 위조가 불가능하다는 특징이 있다.The principle of the RFID is to receive the information stored in the tag through the antenna, so that the controller can recognize and analyze the information and obtain the unique information of the article equipped with the tag. · It is not affected by the environment such as dust and magnetic flux, and it has a fast passage speed so that it can be recognized on the move, it can be recognized at a long distance, and it is impossible to forge by assigning a unique ID in the manufacturing process.
상기 RFID는 수퍼마켓, 주차관리 등에 적용되고 있으며, 예를 들어 수퍼마켓의 경우에는 판매물품에 고유정보가 기록된 태그를 장착하면, 상기 태그를 통해 수신한 정보를 이용하여 콘트롤러에서는 현재 진열대에 남아있는 물품수량 등을 자동으로 파악할 수 있고, 소비자가 별도로 계산을 하지 않더라도 구입해간 물품에 대한 정보도 용이하게 수집할 수 있어, 신용카드로 결제할 수 있는 등의 편리함으로 제공할 수 있다.The RFID is applied to a supermarket, parking management, and the like. For example, in the case of a supermarket, when a tag having unique information is recorded on a sale item, the controller remains on the display stand using the information received through the tag. The quantity of goods, etc. can be automatically grasped, and even if the customer does not calculate separately, the information on the purchased goods can be easily collected, and can be provided with convenience such as payment by credit card.
RFID는 크게 안테나·태그·리더로 구성되며, 상기 안테나는 자신에 의해 생성되는 전자기장을 통해 태그의 활성화시켜 컴퓨터와 태그 간의 통신이 가능하게 하는 기능을 하고, 상기 태그는 고유 정보가 저장된 상태에서 상기 안테나를 통해 상기 리더와 통신하는 기능을 하고, 상기 리더는 상기 안테나와 PC, 서버 혹은 네트워크 인터페이스 모듈 사이의 통신을 관리하는 기능을 한다. 특히, 상기 리더는 상기 안테나를 통해 활성신호를 발산하는데, 이때 상기 안테나에 의해 형성되는 RF 필드에 진입하는 RF 태그가 상기 활성신호를 수신하면 자신의 정보를 리더로 전송하므로서 상기 리더가 상기 RF 태그를 인지할 수 있도록 한다.RFID is largely composed of an antenna, a tag, and a reader, and the antenna functions to enable a communication between a computer and a tag by activating a tag through an electromagnetic field generated by the RFID. The reader communicates with the reader through an antenna, and the reader manages communication between the antenna and a PC, a server, or a network interface module. In particular, the reader emits an activation signal through the antenna, wherein the reader transmits its information to the reader when the RF tag entering the RF field formed by the antenna receives the activation signal. Be aware of this.
한편, 상술되어진 RFID에서는 RF 필드에 복수개의 RF 태그가 존재하여 동시에 동작하게 되면, 상기 각각의 RF 태그로부터 동시에 데이터가 전송되기 때문에이들 데이터를 수신하는 리더측에서 충돌이 발생되어 정확하게 상기 각각의 RF 태그로부터 전송된 데이터를 인지할 수 없다는 문제점이 있다.On the other hand, in the above-described RFID, when a plurality of RF tags exist in the RF field and operate simultaneously, data is transmitted from each of the RF tags at the same time, so that a collision occurs at the reader side that receives these data, thereby accurately correcting each RF. There is a problem in that data transmitted from a tag cannot be recognized.
따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, RF 필드내에 존재하는 복수의 RF 태그(Tag)로부터 랜덤하게 데이터가 송신되도록 하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problem, and an object thereof is to allow data to be randomly transmitted from a plurality of RF tags existing in an RF field.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 RF 태그의 블럭구성도.1 is a block diagram of an RF tag according to an embodiment of the present invention.
도 2은 본 발명의 실시예에 따른 RF 태그의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.2 is a timing diagram illustrating the operation of an RF tag according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 RF 태그가 적용된 주파수인식시스템의 데이터 전송 상태를 설명하기 위한 도면.3 is a view for explaining a data transmission state of the frequency recognition system to which the RF tag according to an embodiment of the present invention.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RF 태그는,RF tag according to an embodiment of the present invention to achieve the above object,
주파수인식시스템(RFID)에 적용되는 RF 태그에 있어서,In the RF tag applied to the frequency recognition system (RFID),
상기 RF 태그와 통신하여 상기 RF 태그의 정보에 해당하는 데이터를 독출하는 리더기로부터 전송되는 RF신호로부터 전원을 발생하여 장치전반에 공급하고, 상기 리더기에서 요구하는 상기 RF 태그의 데이터를 대기시간이 경과된 시점에 상기 리더기로 전송하는 AFE 블럭과;Power is generated from an RF signal transmitted from a reader that communicates with the RF tag and reads data corresponding to the information of the RF tag, and supplies power to the entire apparatus. An AFE block for transmitting to the reader at the elapsed time;
상기 AFE 블럭으로부터 공급받은 전원을 이용하여 상기 대기시간의 설정을 제어하고, 상기 리더기에서 요구한 상기 RF 태그의 데이터를 상기 AFE 블럭으로 제공하는 MCU 블럭을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a MCU block to control the setting of the waiting time using the power supplied from the AFE block, and to provide the data of the RF tag requested by the reader to the AFE block.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 RF 태그의 블럭구성도로서, 동 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 적용되는 RF 태그(100)는 리더기(10)와 RF신호를 송수신하는 AFE(Analog Front End) 블럭(20)과, 상기 AFE 블럭(20)을 통해 리더기(10)로부터 요청된 데이터를 전송하고, 상기 AFE(20)를 제어하여 상기 데이터가 소정 시간동안 대기하였다가 전송되도록 하는 MCU 블럭(30)을 구비한다.1 is a block diagram of an RF tag according to an embodiment of the present invention, the RF tag 100 applied to the present invention as shown in the figure is an AFE (Analog Front) for transmitting and receiving RF signals with the reader 10 End) The MCU block for transmitting the requested data from the reader 10 through the block 20 and the AFE block 20, and controlling the AFE 20 to wait for the predetermined time and then transmit the data. 30 is provided.
이하, 각 부의 세부 구성을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the detailed structure of each part is demonstrated concretely.
AFE 블럭(20)은 리더기(10)와 소정 주파수대의 RF 신호를 송수신하기 위한 처리를 행하는 안테나부(21)와, 상기 안테나부(21)를 통해 수신된 RF 신호로부터 소정 전압치를 갖는 전원을 생성하는 전원발생부(22), 상기 전원발생부(22)로부터 인가되는 전원에 의해 리셋신호를 발생하는 리셋신호발생부(23), 상기 안테나부(21)에서 수신된 RF 신호를 디지탈 신호로 변환하여 MCU 블럭(30)으로 전달하는 데이터수신부(24), MCU 블럭(30)으로부터 전달되는 데이터를 아날로그 신호로 변환하여 안테나부(21)로 전달하는 데이터송신부(25), MCU 블럭(30)으로부터 전달되는 카운터값에 대응되는 대기시간을 생성하여 그 대기시간을 근거로 상기 데이터송신부(25)의 동작을 제어하는 대기시간생성부(26)를 구비한다. 여기서, 상기 전원발생부(22)에 의해 발생되는 전압은 통상적으로 3V이다.The AFE block 20 generates an antenna having a predetermined voltage value from the antenna unit 21 which performs processing for transmitting and receiving an RF signal with the reader 10 and the RF signal received through the antenna unit 21. Converts the RF signal received from the power generator 22, the reset signal generator 23 to generate a reset signal by the power applied from the power generator 22, and the antenna 21 into a digital signal. From the data receiver 24 and the MCU block 30 to convert the data transmitted from the MCU block 30 to an analog signal and transmit the analog signal to the antenna unit 21. And a waiting time generation section 26 for generating a waiting time corresponding to the transmitted counter value and controlling the operation of the data transmitter 25 based on the waiting time. Here, the voltage generated by the power generator 22 is typically 3V.
그리고, MCU 블럭(30)은 AFE 블럭(20)의 전원발생부(22)로부터 VDD 전원을 공급받아 리셋신호를 출력하는 리셋신호발생부(31)와, 상기 리셋신호 발생부(31)로부터 리셋신호가 인가되면 소정의 노이즈 신호를 발생하는 노이즈발생부(32), 노이즈 발생부(32)로부터 출력되는 노이즈 신호를 증폭시키 증폭부(33), 상기 증폭부(33)의 출력과 상기 AFE 블럭(20)의 리셋신호발생부(23)로부터 인가되는 리셋신호에 따라 대기시간 설정을 위한 카운팅을 행하는 카운터(34), 상기 데이터수신부(24)로부터 인가되는 데이터를 분석하여 그 분석결과에 따라 데이터저장부(36)에 저장된 상기 태그의 고유정보를 호출하여 AFE 블럭(20)의 데이터송신부(25)로 전달하는 데이터처리부(35)를 구비한다.The MCU block 30 receives the VDD power from the power generator 22 of the AFE block 20 and resets the reset signal generator 31 to output a reset signal. When a signal is applied, the noise generator 32 generates a predetermined noise signal, amplifies the noise signal output from the noise generator 32, an amplifier 33, the output of the amplifier 33 and the AFE block. The counter 34 performs counting for setting the waiting time according to the reset signal applied from the reset signal generator 23 of 20, and analyzes the data applied from the data receiver 24, and analyzes the data according to the analysis result. And a data processor 35 for calling the unique information of the tag stored in the storage 36 to the data transmitter 25 of the AFE block 20.
상술되어진 바와 같이 구성된 RF 태그는 리더기(10)에 의해 관리되는 RF 필드내에서 진입하여 안테나부(21)를 통해 리더기(10)로부터 송출된 활성 신호가 수신되면, 안테나부(21)는 상기 활성 신호를 아날로그 신호로 변환하여 전원발생부(21)와 데이터수신부(24)로 각각 인가한다.When the RF tag configured as described above enters the RF field managed by the reader 10 and an active signal transmitted from the reader 10 is received through the antenna unit 21, the antenna unit 21 is activated. The signal is converted into an analog signal and applied to the power generator 21 and the data receiver 24, respectively.
전원발생부(21)는 상기 활성 신호로부터 전원을 발생하여(도 2(a)), 상기 발생된 전원을 AFE 블럭(20)의 리셋신호 발생부(23)와 MCU 블럭(30)의 리셋신호 발생부(31)로 각각 인가한다.The power generator 21 generates power from the active signal (FIG. 2A), and resets the generated power to the reset signal generator 23 of the AFE block 20 and the reset signal of the MCU block 30. Each is applied to the generator 31.
이어, 리셋신호 발생부(d)는 상기 전원이 인가되는 시점부터 상기 전원이 소정 전압(예컨대, 3V)에 도달하는 시점까지 하이레벨을 유지하는 리셋신호(AFE_POR)를 출력하고, 리셋신호 발생부(31)는 상기 전원이 인가되는 시점에 상기 전원이 소정 전압(예컨대, 1.2V ∼ 2V)에 도달하는 시점까지 하이레벨을 유지하는 리셋신호(MCU_POR)를 출력한다.Subsequently, the reset signal generator d outputs a reset signal AFE_POR that maintains a high level from the time point at which the power is applied to the time point at which the power reaches a predetermined voltage (for example, 3V). 31 outputs a reset signal MCU_POR that maintains a high level until the time when the power reaches a predetermined voltage (for example, 1.2V to 2V) at the time when the power is applied.
여기서, 리셋신호(MCU_POR)는 1.2V ∼ 2V일 때 발생하고, 리셋신호(AFE_POR)는 3V 정도에 발생하는데, 두 신호간의 전압 차가 발생하는 것은 리셋신호(MCU_POR)는 MCU 블럭(30) 내부의 레지스터를 셋팅하기 위한 것이고, 리셋신호(AFE_POR)는 RF 태그의 동작의 안정성을 보장하는 전압 레벨가지 전압이 생성된 후 RF 태그가 동작하도록 하기 때문이다.Here, the reset signal MCU_POR is generated when the voltage is 1.2V to 2V, and the reset signal AFE_POR is generated at about 3V. When the voltage difference between the two signals occurs, the reset signal MCU_POR is generated inside the MCU block 30. This is for setting the register, and the reset signal AFE_POR causes the RF tag to operate after a voltage level branch voltage is generated to ensure the stability of the operation of the RF tag.
노이즈 발생부(32)는 리셋신호발생부(31)로부터 출력되는 리셋신호(MCU_POR)가 로우 레벨로 천이되면 노이즈 신호를 생성하여 증폭부(33)로 전달하고, 증폭부(33)는 상기 노이즈 신호에 대한 전력 증폭을 행하여 도 2 (c)와 같은 카운트 시작신호(Count_start)를 출력한다. 한편, 노이즈 발생부(32)에서 발생되는 노이즈 신호는 소정 mV를 갖는 소신호이기 때문에, 증폭부(33)에서 일정한 전압을 갖도록 증폭해 주는 것이며, 이러한 노이즈 신호는 온도, 전압 및 환경에 따라 매번 다르게 발생한다는 특징이 있다.When the reset signal MCU_POR output from the reset signal generator 31 transitions to a low level, the noise generator 32 generates a noise signal and transmits the noise signal to the amplifier 33, and the amplifier 33 generates the noise. Power amplification of the signal is performed to output a count start signal Count_start as shown in FIG. On the other hand, since the noise signal generated by the noise generating unit 32 is a small signal having a predetermined mV, the amplifying unit 33 amplifies it to have a constant voltage, and this noise signal is changed every time according to temperature, voltage and environment. It happens differently.
이에, 카운터(34)는 증폭부(33)로부터 인가된 카운트 시작신호(Conut_start) 가 로우레벨로 천이된 시점에서 AFE 블럭(20)의 리셋신호발생부(23)로부터 인가된 리셋신호(AFE_ROR)가 인가되는 시점까지를 카운트하여 그 결과값(카운트값)을 생성한다.Accordingly, the counter 34 receives the reset signal AFE_ROR applied from the reset signal generator 23 of the AFE block 20 when the count start signal Conut_start applied from the amplifier 33 transitions to the low level. Is counted up to the point at which is applied, and the resulting value (count value) is generated.
상기 생성된 카운트값은 대기시간 신호 생성부(26)로 인가되고, 대기시간 신호 생성부(26)는 카운트값에 대응하는 대기시간을 생성한다.The generated count value is applied to the wait time signal generator 26, and the wait time signal generator 26 generates a wait time corresponding to the count value.
이어, 데이터처리부(35)는 데이터수신부(24)로부터 전송된 데이터를 분석하여 상기 데이터(Rx)가 유효한 데이터인가를 판단하여 유효한 데이터(Rx)로 판단되면, 상기 데이터저장부(36)에 저장된 RF 태그(100)의 고유정보를 호출하여 이를 암호화시킨 다음 데이터송신부(25)로 전달한다.Subsequently, the data processor 35 analyzes the data transmitted from the data receiver 24 to determine whether the data Rx is valid data, and if the data is determined to be valid data Rx, is stored in the data storage 36. The unique information of the RF tag 100 is called and encrypted, and then transmitted to the data transmitter 25.
데이터송신부(25)는 전달받은 데이터(Rx)를 대기시간 신호 생성부(26)에 의해 생성된 시간만큼 대기시켰다가 상기 안테나부(21)로 전송하여 리더기(10)측으로 송출한다.The data transmitter 25 waits the received data Rx for the time generated by the wait time signal generator 26, transmits the data Rx to the antenna unit 21, and transmits the data Rx to the reader 10.
상술되어진 데이터 전송 절차는 도 3에 도시된 바와 같다.The above-described data transmission procedure is as shown in FIG.
도 3에 의하면, 리더기(10)로부터 송신된 데이터(Rx)를 태그 1과 태그 2와 태그 3이 각각 동시에 수신한다 하더라도 그 대기시간이 각기 다르게 설정되기 때문에, 태그 1과 태그 2와 태그 3에서의 데이터 전송시점이 각각 달라진다. 따라서, 리더기 측에서 수신되는 데이터(Tx)는 서로 충돌하지 않고 랜덤(random)한 형태가 된다.According to FIG. 3, even if tag 1, tag 2, and tag 3 receive the data Rx transmitted from the reader 10 at the same time, since the waiting time is set differently, the tag 1, the tag 2, and the tag 3 The data transfer time of each is different. Therefore, the data Tx received at the reader side does not collide with each other and becomes random.
특히, 본 발명이 적용된 태그 1과 태그 2와 태그 3은 각 MCU 블럭의 노이즈발생부에서 발생되는 노이즈 신호가 각기 다르기 때문에, 그 노이즈 신호에 의해 형성되는 카운트 시작신호(Count_start)가 달라지고, 카운터에 의한 카우트값이 달라져 서로 다른 대기 시간을 갖게 된다.In particular, the tag 1, tag 2, and tag 3 to which the present invention is applied have different noise signals generated by the noise generator of each MCU block, so that the count start signal (Count_start) formed by the noise signal is different, and the counter The count value is changed according to the different waiting times.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 주파수인식시스템에 적용되는 RF 태그가 RF 필드로 동시에 진입한 경우에도 각기 다른 대기시간을 갖고 자신의 고유정보에 해당하는 데이터를 리더기측으로 전송하게 된다. 이로 인해, 주파수 인식시스템에 적용되는 리더기는 복수의 RF 태그가 RF 필드로 동시에 진입했다 하더라도 데이터를 상기 복수의 RF 태그로부터 랜덤하게 데이터가 전송됨으로써, 데이터 충돌없이 RF 태그로부터의 데이터를 수신할 수 있게 된다.According to the present invention as described above, even when the RF tag applied to the frequency recognition system enters the RF field at the same time has a different waiting time and transmits the data corresponding to its own information to the reader side. Therefore, even if a plurality of RF tags enter the RF field at the same time, the reader applied to the frequency recognition system may randomly transmit data from the plurality of RF tags, thereby receiving data from the RF tag without data collision. Will be.
한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 이러한 수정 및 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be modified and modified within the scope not departing from the gist of the present invention, such modifications and changes should be regarded as belonging to the following claims. will be.
Claims (5)
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