KR20040096522A - 다수의 아르에프 안테나를 이용하는 지능국, 재고 제어시스템 및 방법 - Google Patents

다수의 아르에프 안테나를 이용하는 지능국, 재고 제어시스템 및 방법 Download PDF

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메츨러스티븐폴
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Abstract

RFID 태그(501, 502)를 갖는 아이템들의 재고를 추적하는 재고 제어 시스템 및 방법(도 3A)은 재고조사되는 아이템들의 아이템 정보를 판정하기 위해 RFID 태그를 추적하는 지능국(124)과 판독기 유닛(120)을 포함한다. 판독기 유닛은 RF 신호를 송수신한다. 제 1 스위치를 통하는 지능국 전송 케이블(221, 222) 및 추가 스위치(527)를 통하는 하나 이상의 RF 케이블. 재고 제어 처리 유닛(550)은 지능국으로부터 아이템 정보를 수신하여 재고조사되는 아이템들에 관한 재고 정보를 갱신한다.

Description

다수의 아르에프 안테나를 이용하는 지능국, 재고 제어 시스템 및 방법{INTELLIGENT STATION USING MULTIPLE RF ANTENNAE AND INVENTORY CONTROL SYSTEM AND METHOD INCORPORATING SAME}
RFID 시스템은 일반적으로 RFID 태그가 붙은 아이템에 전파(RF) 신호를 보내기 위해서 하나 이상의 판독기 안테나를 이용한다. 아이템이나 인물을 식별하기 위해 그러한 RFID 태그를 사용하는 것은 종래 기술에서 잘 알려져 있다. 판독기 안테나로부터의 RF 신호에 응답하여, RFID 태그는, 여기될 때, 판독기 안테나에 의해 검출되는 자기장(또는 전기장)에서의 교란을 생성한다. 일반적으로, 그러한 태그는 그 태그가 판독기 안테나의 검출 범위내에 있을 때 판독기 안테나로부터의 RF 신호에 응답하여 여기되거나 공진하는 수동적 태그이다. 적절한 RF 안테나의 상세를 포함하는 그러한 RFID 시스템의 일례가 미국특허 제6,094,173호에 설명되어 있으며, 그 내용은 여기에 완전히 통합되어 있다. 검출 범위를 개선하고 "커버리지(coverage)"를 확장하기 위해서, 위상이 상이한 동일평면(coplanar) 안테나들을 사용하는 것이 알려져 있다. 그러한 안테나에 대한 일례가 미국특허 제6,166,706호에 제공되어 있다.
RFID 시스템의 검출 범위는 일반적으로 신호의 세기에 의해서 단거리로 제한되는데, 예를 들면, 13.56MHz 시스템에 대해서 종종 약 1피트 이하이다. 그러므로, 휴대용 판독기 유닛은, 태그가 붙은 아이템들이 일반적으로 정지해 있거나 고정된 단일 판독기 안테나의 검출 범위보다 상당히 더 큰 공간에 저장되어 있기 때문에 태그가 붙은 모든 아이템들을 검출하기 위해서는 태그가 붙은 일군의 아이템들을 지나쳐서 이동한다. 또는, 태그가 붙은 매우 많은 수의 아이템들을 검출하기 위해서 충분한 파워와 범위를 갖는 큰 판독기 안테나가 사용될 수 있다. 그러나, 그러한 안테나는 다루기 어려울 수 있고, 허용가능 한계 너머로 방사 파워의 범위를 증가시킬 수 있다. 또한, 이들 판독기 안테나는 상점 또는 공간에 프리미엄이 붙는 기타 장소들에 종종 위치하며, 그러한 큰 판독기 안테나를 사용하는 것은 비용이 많이 들고 불편하다. 가능한 다른 해법으로서, 다수의 작은 안테나들이 사용될 수 있으나, 이러한 구성은 공간에 종종 프리미엄이 붙는다는 점을 상기하면 설치하기가 난처할 수 있다.
그러나, 다수의 안테나(또는 구성요소)를 사용하는 것은 다음과 같은 단점을 갖는다. 즉, 다수의 전송 케이블이 판독기 유닛을 다수의 안테나에 연결시키기 위해서 사용되고/사용되거나 다수의 안테나는 그것들이 단일 전송 케이블에 의해 판독기 유닛에 모두 연결될 때 개별적으로 제어될 수 없다는 것이다.
배경 기술로서, 도 1은 종래의 RFID 시스템의 기본을 예시하는 블록도이다. 판독기 유닛(100)은 일반적으로 RS-232나 유사한 디지털 통신을 통해 컴퓨터 단말기와 같은 단말기(102)에 연결될 수 있다. 판독기 유닛(100)은 케이블(203)에 의해 판독기 안테나(200)에 연결된다. 판독기 안테나(200)는 일반적으로 적어도 루프(201)와 튜닝 회로(202)로 구성된다. 비록 튜닝 회로(202)가 도 1에서 국소적인 부분으로 도시되었지만, 당업자는 그것이 루프(201) 둘레로 분배될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 판독기 안테나(200)는 일반적으로, RFID 시스템에 의해 추적될 아이템들, 사물들(생물 또는 무생물), 또는 사람들과 결합된 하나 이상의 RFID 태그(106)와 저전력 전파(105)에 의해 통신한다.
전송 케이블(203)은 일반적으로 자신의 임피던스에 의해 그 특성이 기술되는데, 그것은 간략화된 형태로 근사적으로 인덕턱스(L)의 제곱근을 전송 케이블의 커패시턴스(C)로 나눈 값이다. 동축 케이블에 대해서, 임피던스는 일반적으로 50 혹은 70옴이다.
일반적으로, 전송 케이블(203), 안테나 루프(201), 튜닝 회로(202)는 바람직한 주파수에서 RF 파워를 가장 효율적으로 이용하는 방식으로 함께 연결되며, 상기 바람직한 주파수는 안테나(200)와 같은 루프 안테나를 이용하는 주어진 RFID 시스템에 대해서, 일반적으로 13.56MHz와 같은 "고"주파수이다. RFID 시스템에서 종종 사용되는 또다른 일반적인 "저"주파수는 125kHz이다. RF 범위내에서 900MHz 또는 2.45GHz와 같은 "초고"주파수(UHF)도 또한 상이한 안테나 설계에서 사용된다.
단일 판독기 유닛에 의해 전력을 공급받는 다수의 안테나들을 이용하고 그들 안테나 사이를 교호하기 위한 멀티플렉서 스위치를 이용하는 시스템도 또한 알려져 있다. 그러한 시스템이 도 2에 개념적으로 도시되어 있으며, 여기서 2개의 분리된 안테나(200a, 200b)는 각각의 전송 케이블(203a, 203b)을 통해 판독기와 멀티플렉서 유닛(101)에 연결된다. 다수의 안테나를 이용하는 것은 일반적으로 하나의 판독기 유닛보다 많은 것을 요구하지 않고서 태그를 판독할 때의 공간적인 커버리지를 개선한다. 도 2에 개시된 배치의 주요 단점은 각 안테나에 대한 별도의 전송 케이블이 필요하다는 것이다. 종종 공간에 프리미엄이 붙기 때문에, 이들 별도의 케이블을 사용하는 것은 이들 별도의 케이블의 각각을 설치하거나 위치시키기 위해 추가적인 공간이 필요하기 때문에 단점이 된다. 이러한 단점은 둘 이상의 안테나가 하나의 판독기 유닛과 사용될 때 이들 다수의 안테나 모두가 별도의 전송 케이블을 필요로 하기 때문에 두드러진다.
본 출원은 35 U.S.C. §119(e)하에서, 2002년 1월 9일에 출원된 출원번호 60/346,388과 2002년 1월 23일에 출원된 출원번호 60/350,023의 우선권을 주장하며, 그 개시는 여기에 완전히 통합되어 있다.
본 발명은 일반적으로 전파식별(radio frequency identification:이하 RFID) 태그(tag)가 붙은 아이템을 추적하는 지능국에서 다수의 전파(radio frequency:이하 RF) 안테나를 사용하는 분야에 관한 것이다. 더 일반적으로, 본 발명은 RFID 태그가 붙은 재고 아이템과 추적용 지능국을 이용하는 재고 제어 방법 및 시스템을 지향한다.
본 명세서에 합쳐져서 명세서의 일부를 구성하는 첨부의 도면은 현재 본 발명의 바람직한 실시 예를 전술한 일반적인 설명과 하기의 바람직한 실시 예의 상세한 설명과 함께 한정하지 않고 나타내며, 본 발명의 원리를 설명한다.
도 1은 종래 RFID 시스템의 기본적인 사항을 도시한 블록도,
도 2는 판독기 유닛(reader unit)에 연결된 다중 안테나를 갖는 종래의 RFID 시스템을 도시한 블록도,
도 3A는 본 발명에 따른 지능국(intelligent station)을 사용하는 재고 제어시스템의 일 실시 예를 도시한 블록도,
도 3B는 본 발명에 따른 지능형 선반(intelligent shelves)를 사용하는 재고 제어 시스템의 또다른 일 실시 예를 도시한 블록도,
도 3C와 도 3D는 본 발명에 따른 재고 제어 시스템의 제어 유닛에 의해 수행되는 처리를 도시한 플로우차트,
도 3E는 병렬-직렬 배치(parallel-series configuration)로 지능국을 사용하는 재고 제어 시스템의 또다른 실시 예를 도시한 블록도,
도 3F는 또 다른 병렬-직렬 배치로 지능국을 사용하는 재고 제어 시스템의 또 다른 실시 예를 도시한 블록도,
도 3G는 병렬-직렬 배치에 사용하기 위한 티형 스위치(tee switch)를 도시한 블록도,
도 3H는 병렬-직렬 배치에 사용하기 위한 인라인(inline) 스위치를 도시한 블록도,
도 3I는 하나의 케이블에서 RF와 디지털 통신을 전송하는 예시적인 방법을도시한 블록도,
도 3J는 선택된 안테나의 범위를 넘어서 연장하는 RF 케이블의 바람직하지 않은 효과를 최소화하기 위한 스위치의 사용방법을 도시한 블록도,
도 4A는 판독기 유닛에 연결된 다중 안테나를 갖는 RFID 시스템을 나타내는 본 발명의 일 실시 예를 도시한 블록도,
도 4B는 논리 스위치를 도시한 개략도,
도 5와 도 6은 다중 안테나를 구비한 본 발명의 또 다른 실시 예를 도시한 블록도,
도 7은 2개의 별도의 전송 케이블이 변조된 RF 신호와 변조되지 않은 RF 신호를 여러 개의 루프를 갖는 다중 안테나로 전송하는 본 발명의 또 다른 실시 예를 도시한 블록도,
도 8은 변조된 RF 시스템과 변조되지 않은 RF 시스템이 동일한 안테나 루프를 사용하는 또 다른 실시 예를 도시한 블록도,
도 9A는 도 8에서의 실시 예에 사용될 수 있는 전형적인 스위치의 개략도,
도 9B는 도 8에서의 실시 예에 사용될 수 있는 또 다른 전형적인 스위치의 개략도,
도 10A는 본 발명의 다양한 실시 예에 사용될 수 있는 PIN 다이오드를 사용하는 스위치의 회로도,
도 10B는 안테나가 어떻게 "디튜닝(detuned)"될 수 있는 지를 도시한 회로도,
도 10C는 안테나가 디튜닝 될 수 있는 또 다른 방법을 도시한 회로도,
도 10D는 안테나가 디튜닝 될 수 있는 또 다른 방법을 도시한 회로도,
도 11A는 셀프 상의 판독기 안테나의 다양한 레이아웃을 도시한 도,
도 11B는 셀프 내의 태그의 사용을 도시한 도,
도 12는 와이어 안테나를 제조하는 한 방법을 도시한 도,
도 12A-C는 기판 상에 와이어의 종단을 실장(securing)하는 또 다른 방법을 도시한 도,
도 13은 와이어 안테나를 제조하는 또 다른 방법을 도시한 도,
도 13A는 다양한 또 다른 와이어 안테나의 형상을 도시한 도,
도 14는 와이어 안테나를 제조하는 또 다른 방법을 도시한,
도 15는 호일 안테나(foil antenna)를 만들기 위해 금속판(web)이나 평평한 기판에 호일 테이프 리본을 사용하는 디바이스 및 방법을 도시한 도,
도 16은 호일 안테나를 만들기 위해 기판 상에 도전통로(conductive pathway)를 배치(deposit)하는 또 다른 방법을 도시한 도,
도 17은 도전통로를 배치하는 애플리케이터(2200)의 횡단면을 도시한 도,
도 18은 도 15에 도시된 장치를 사용하여 간단한 직사각형 도전통로를 만드는 방법을 도시한 도,
도 18A-B는 접혀진 호일 스트립(foil strip)을 도시한 도,
도 19는 만들어진 도전 트레이스(trace)(2300)가 선행하는 도전통로에 겹쳐지는 실시 예를 도시한 도,
도 20은 호일 스트립 안테나를 포함한 적층 구조를 도시한 도,
도 21은 기판에 개구를 만들기 위해 밀링(milling) 기계를 사용하는 것을 도시한 도.
일국면에서, 본 발명은 RFID 태그를 추적하는 지능국을 제공하며, 지능국은 다음을 포함한다: RF 신호를 송수신하는 판독기 유닛; 제 1 스위치를 통해 제 1 전송 케이블에 의하여 판독기 유닛에 연결된 제 1 RF 안테나; 및 하나 이상의 추가 스위치를 통해 상기 동일한 제 1 전송 케이블에 의하여 판독기 유닛에 연결된 하나이상의 추가 RF 안테나. 여기서 사용된 "지능"이라는 용어는 시스템이 전파 신호의 전송을 통해서, 데이터를 포착, 저장, 및 검색할 수 있으며, 추적가능한 아이템들과 결합된 고유의 식별자들을 모니터링할 수 있음을 의미한다.
추가적인 국면에서, 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나의 각각은 루프와 튜닝 회로를 포함한다.
본 발명의 다른 국면에서, 판독기 유닛은 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나에 대한 튜닝 회로를 포함하며, 튜닝 회로는 제 1 전송 케이블을 통해서 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나에 연결된다.
다른 국면에서, 본 발명은 다음을 포함한다: RF 신호를 생성하고 수신하는 판독기 유닛; 및 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치에 작용적으로 연결된 제어 유닛. 여기서 제어 유닛은 판독기를 각각 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나에 연결시키기 위해 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치를 선택적으로 동작시키도록 구성된다. 판독기 유닛과 제어 유닛은 분리된 장치일 수 있거나 또는 단일 유닛으로 결합될 수 있다.
본 발명의 또다른 국면에서, 지능국은 판독기 유닛을 보조 RF 안테나 루프에 연결하는 제 2 전송 케이블을 추가로 포함하며, 보조 RF 안테나 루프의 각각은 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나 중의 상응하는 하나에 인접하게 배치된다. 보조 안테나는 태그를 시동(power up)하는 비변조 RF 신호를 수신하며, 여기서 태그는 통상적으로 RF 신호가 없을 때에는 시동되지 않는다. 여기서 사용된 "비변조 RF 신호"는 부가된 데이터가 없는 RF 신호이다. "변조 RF 신호"는 부가된 데이터를운반하는 RF 신호이다.
추가적인 국면에서, 판독기 유닛은 제 2 튜닝 회로를 포함하며, 이것은 판독기 유닛에 인접하고, 제 2 전송 케이블을 통해서 보조 RF 안테나 루프에 연결된다. 제 2 튜닝 회로는 보조 RF 안테나 루프를 튜닝하도록 구성된다.
또다른 국면에서, 본 발명은 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치를 통해 판독기 유닛을 각각 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나에 연결하는 제 2 전송 케이블을 포함한다. 판독기 유닛은 제 2 전송 케이블을 통해서 비변조 RF 신호를 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나에 전송하며, 제 1 전송 케이블을 통해서 변조 RF 신호를 제 1 및 하나 이상의 추가 안테나에 전송한다.
본 발명의 추가적인 국면에서, 제 1 스위치는 단지 3개의 상태에서만 동작하도록 구성된다: 제 1 스위치가 단지 변조 RF 신호를 제 1 RF 안테나에 전송하기만 하는 제 1 상태; 제 1 스위치가 단지 비변조 RF 신호를 제 1 RF 안테나에 전송하기만 하는 제 2 상태; 및 변조 RF 신호와 비변조 RF 신호 모두가 제 1 RF 안테나를 우회하는 제 3 상태. 제 2 스위치는 단지 3개의 상태에서만 동작하도록 구성된 멀티-폴(multi-pole) 스위치를 포함한다: 제 2 스위치가 단지 변조 RF 신호를 관련 제 2 RF 안테나에 전송하기만 하는 제 1 상태; 제 2 스위치가 단지 비변조 RF 신호를 관련 제 2 RF 안테나에 전송하기만 하는 제 2 상태; 및 변조 RF 신호와 비변조 RF 신호 모두가 관련 제 2 RF 안테나를 우회하는 제 3 상태. 스위치들의 각각은 서로에 대해 독립적으로 제어될 수 있으며, 그리하여 예를 들면, 제 1 및 제 2 스위치는 변조 및 비변조 신호를 각각 동시에 전송하도록 설정될 수 있다. 추가로,2개의 상태(하나의 상태는 변조 RF 신호를 관련 안테나에 전달하는 것이고, 다른 하나의 상태는 어떠한 신호도 관련 안테나에 전달하지 않는 것이다) 중 하나에서 동작하도록 구성된 2-폴 스위치가 사용될 수 있다.
추가적인 국면에서, 본 발명은 다음을 제공한다: 동일한 제 1 전송 케이블을 통해서 판독기 유닛에 연결된 추가 RF 안테나; 및 각각 제 1 전송 케이블과 추가 RF 안테나 사이에서 배치된 추가 스위치.
일국면에서, RF 전송 케이블은 모든 안테나에 종사하는 단일 브랜치를 가지며, 이것은 직렬 배치에서 RF 전송 케이블을 통해 판독기 유닛에 연결된 안테나이다.
다른 국면에서, RF 전송 케이블은 2개 이상의 브랜치를 가지며, 각각은 하나 이상의 안테나에 종사한다. 즉, 안테나는 병렬-직렬 배치에서 RF 전송 케이블을 통해 판독기에 연결되며, RF 전송 케이블상의 각 브랜치는 스위치를 이용함으로써 선택가능하다.
다른 국면에서, 지능국은, 그렇지 않은 경우 판독기에 의해 행해지는, 약간의 신호 처리를 수행하기 위한 RF 신호 처리 전자기기를 포함한다.
또다른 국면에서, 하나 이상의 추가 스위치의 각각은 PIN 타입 다이오드를 포함한다.
다른 국면에서, 본 발명은 재고조사되는 아이템들의 아이템 정보를 판정하기 위해 RFID 태그를 이용하는 지능 재고 제어 시스템을 제공하며, 지능 재고 제어 시스템은 하나 이상의 지능국을 포함한다. 각 지능국은 제 1 스위치를 통해 제 1 전송 케이블에 의하여 판독기 유닛에 연결된 제 1 RF 안테나; 및 각각 하나 이상의 추가 스위치를 통해 동일한 제 1 전송 케이블에 의하여 판독기에 연결된 하나 이상의 추가 RF 안테나를 포함한다. 판독기 유닛은 지능국들 중의 하나의 내부에 혹은 그로부터 떨어진 곳에 위치할 수 있다. 재고 제어 시스템은 재고 제어 처리 유닛을 추가로 포함하며, 이것은 데이터 저장장치에 연결되어 있고, 지능국으로부터 아이템 정보를 수신하여 재고조사될 아이템들에 관한 재고 정보를 갱신한다.
또다른 국면에서, 본 발명은 RFID 태그가 붙은 아이템들에 대한 재고 제어 방법을 제공하며, 이 방법은 다음을 포함한다: 복수의 지능국을 제공하는 단계, 여기서 각 지능국은 RF 신호를 송수신하는 판독기 유닛, 제 1 스위치를 통해 제 1 전송 케이블에 의하여 판독기 유닛에 연결된 제 1 RF 안테나, 및 각각 하나 이상의 추가 스위치를 통해 동일한 제 1 전송 케이블에 의하여 판독기 유닛에 연결된 하나 이상의 추가 RF 안테나를 포함함; 각각의 지능국에 위치한 아이템들의 아이템 정보를 판정하기 위해 지능국들 각각의 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나에 선택적으로 전압을 가함에 의해, 재고조사될 아이템들의 재고 정보를 판정하는 단계; 및 재고조사될 아이템들의 재고 정보를 갱신하기 위해, 판정된 아이템 정보를 처리하는 단계.
일국면에서, 각 국은 자신의 판독기 유닛을 갖는다. 그러나, 하나의 판독기 유닛이 또한 많은 국에 종사할 수도 있다.
본 발명의 추가적인 국면에서, 재고 제어 방법은 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나에 전압을 가하고 전압이 가해진 각각의 하나 이상의 추가 RF 안테나의범위 이내에 있는, RFID 태그가 붙은 아이템들로부터 아이템 정보를 검출하기 위해 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치를 선택적으로 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 추가 국면에서, 재고 제어 방법은 판독기 유닛에 의해 생성된 RF 파워 레벨에 대한 소프트웨어 제어를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 테스트는 연결된 각각의 안테나에 대한 최적의 결과를 얻기 위해서는 얼마만큼의 RF 파워를 판독기 유닛이 제공해야만 하는지를 판정할 것이며, 여기서 연결된 각각의 안테나는 RF 케이블을 따라 상이한 거리에 위치된다. 이 정보는 예를 들면, 검색표(look-up table)이나 다른 동등한 인덱싱된 데이터 저장 수단에 저장될 것이다. 그후, 작동하는 동안에, 각각의 안테나에 대한 파워 레벨은 검색표에 저장된 이러한 소정의 레벨에 기초하여 설정되며, 그리하여 RF 전송 케이블을 따라 상이한 거리에 있는 안테나들은 모두 본질적으로 동일한 파워에서 동작할 수 있다.
다른 실시예에서, 각 안테나에 제공된 파워는 추가적인 요소, 예를 들면 안테나의 타입에 또한 종속될 수 있다. 그러므로, 상기 다른 실시예에서, 안테나의 거리 및 타입 모두가 특정 안테나에 대한 최적의 파워 레벨을 판정하고 저장하기 위해서 사용될 수 있다.
본 발명의 추가적인 국면에서, 재고 제어 방법은 RF 필터 증폭기와 같은 RF 증폭기 장치들을 포함하며, 이것은 RF 신호 세기를 증폭하기 위해서 매 N번째 선반마다와 같이 RF 전송 케이블을 따라 주기적으로 배치된다.
본 발명의 추가적인 국면에서, 재고 제어 방법은 데이터 저장장치에 있는 아이템들의 판정된 아이템 정보를 갱신하는 단계를 포함한다.
추가적인 국면에서, 본 발명은 다음을 제공한다. 즉, 재고 제어 방법은, 각 지능국에 대해서, 판독기 유닛을 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나 중의 각각의 것에 인접하게 배치된 하나 이상의 보조 안테나 루프에 연결하는 제 2 전송 케이블을 제공하는 단계를 포함하며, 여기서 판독기 유닛은 변조 RF 신호를 제 1 전송 케이블을 통해 전송하며, 비변조 RF 신호를 제 2 전송 케이블을 통해 전송한다.
또 다른 국면에서, 본 발명에 따른 재고 제어 방법은, 각 지능국에 대해서, 판독기 유닛을 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치를 통해 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나에 연결하는 제 2 전송 케이블을 제공하는 단계를 포함하며, 여기서 판독기 유닛은 변조 RF 신호를 제 2 전송 케이블을 통해 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나에 전송하며, 비변조 RF 신호를 제 1 전송 케이블을 통해 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나에 전송한다.
또 다른 국면에서, 본 발명의 재고 제어 방법은, 각 지능국에 대해서, 단지 3개 상태 - 변조 RF 신호를 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나들의 각각의 하나에 전송하기만 하는 제 1 상태, 비변조 RF 신호를 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나들의 각각의 하나에 전송하기만 하는 제 2 상태, 및 변조 RF 신호와 비변조 RF 신호 모두가 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 스위치들의 각각의 하나를 우회하는 제 3 상태 - 중의 하나에서 동작하도록 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치를 구성하는 단계를 제공한다.
특별한 언급이 없으면, "a"나 "an"은 하나 이상을 의미한다. 본 발명은 다중 안테나를 사용하여 RFID 태그를 검출할 수 하나 이상의 지능국을 구비한 지능형 재고 제어 제어 시스템을 제공한다. RFID 태그가 검출 또는 추적될 아이템에 부착된다. 여기서 기술한 특정한 바람직한 실시 예에서, 본 발명에 의해 제공된 지능국 시스템은 재고 제어 또는 기타 추적 목적을 위해 창고나 보관소의 셀프 상의 아이템들을 추적하는 데에 적당하기 때문에, 상기 지능국 시스템은 지능형 "셀프" 시스템으로 지칭된다. 그러나, 본 기술분야에 숙련된 사람은, 예를 들면, 밀폐된 용기, 다른 저장 용기, 및 특정한 공간의 아이템을 추적하는 것과 같은 다른 사용 목적에 그것을 적용할 수 있기 때문에, 본 발명이 단지 지능형 선반 시스템에 한정되지 않음을 이해할 것이다. 그러한 밀폐된 용기나 저장 용기의 예는 방, 벽장, 캐비넷, 찬장, 냉장고, 냉동실, 행어보드(pegboard), 피복랙(clothing rack), 트레일러, 창고, 화물운반대(pallet), 카운터, 및 기타 유사한 인클로져, 공간, 및 랙(rack)을 제한 없이 포함한다. 그것은 실내, 구간(doorway), 및 다른 입구(portal)에서 사용될 수 있고, 바닥이나 바닥 매트에서도 사용될 수 있고, 천장에서도 사용될 수 있다. 또한 상기 지능국은 일반적으로 선반과 관련된 수평방향이 아닌 수직 방향으로도 사용될 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들면, 상기 지능형선반은 컨테이너의 벽이나, 저장 용기의 뒷면이나 측면, 또는 표면에서 수직 방향으로 사용될 수 있다.
피복랙에 사용하기 위해, 선형 또는 원형 랙(rack)을 포함한 다양한 실시 예가 고려된다. 특히 원형 랙에서는, 2개의 안테나가 상기 원형 랙의 중심 내에서 2개의 수직 판으로 직각으로 배치될 수 있다. 상기 안테나는 단일 판독기에 의해 구동될 수 있지만, 그 인입(lead-in) 케이블의 길이는 RF 파장의 1/4까지가 되거나, 2-way 90 도의 파워 스플리터(예를 들면, MiniCircuits PSCQ-2-13)가 2개의 안테나를 90도의 위상차로 하기 위해 사용된다. 그 결과 상기 2개의 안테나에 의해 설정된 자기장의 방향은 상기 RF 파의 각 주기마다 한번씩 회전한다. 그리하여, 상기 원형 래크 주변의 모든 RFID 태그가 판독될 수 있다.
피복랙과 사용하기 위해, 또 다른 실시 예는 상기 피복랙 상에 예를 들면 상기 랙의 하나 또는 양 종단에 매달리거나 위치된 또는 덮개(clothing) 내에 고리(hanger)와 같이 배치된 하나 이상의 안테나 루프를 제공한다. 상기 안테나 루프가 고리의 형태로 제공된다면, 이것은 가는(예를 들면, "1/4-3/8"지름) 열가소성 튜브를 통해 도전성 와이어를 배선함으로써 제조될 수 있고, 그런 후 가열 성형 배선을 하여 고리형 안테나를 만든다. 동일한 방법이 임의의 형태의 자기 지지형 안테나를 만드는 데에 사용될 수 있다.
평면 안테나는 상기 안테나에 의해 발생한 자기력 선에 평행한 방향의 태그를 읽는 데에 그 능력이 제한 될 수 있다. 상기 판독 영역은 확장될 수 있으며, 태그 방향의 제한은 RF 전력 안테나(판독기에 연결된 안테나)와 상기 판독기에 직접 연결되지 않은 하나 이상의 수동 결합 안테나(passively coupled antenna)를 제공함으로써 극복될 수 있다. 이들 수동 결합 안테나는 전력이 공급된 안테나와 유도결합을 통해 들뜬 상태가 되고, 동력을 얻는다. 상기 수동 결합 안테나는 바람직하게는 상기 능동 결합 안테나와 180도 다른 위상의 자기장을 갖는다. 그러므로, 그 결과로서 나오는 자기장의 방향은 진동하며, 그리하여 바람직하지 않은 RFID 태그가 여전히 읽혀질 수 있다. 한 실시 예에서, 수동 결합 안테나는 셀프 그 자체내에, 예를 들면, 셀프의 전면에서는 능동 전력 안테나(actively powered antenna), 셀프의 뒤에서는 수동 결합 안테나가 제공될 수 있으며, 모든 안테나는 선반의 평면에 있게 제공될 수 있다. 다른 실시 예는 선반의 종단 또는 선반의 뒷면에 수직 평면에 수동 결합 안테나를 포함한다. 다른 실시 예는 상자, 캐비넷, 또는 통로와 같은 곳의 인클로져에 적어도 하나의 능동 전력 안테나를 임의의 방향으로 배치된 태그를 판독하는 데 있어서, 더 좋은 판독 범위 또는 유연성을 제공하기 위해 하나 이상의 수동 결합 안테나를 사용하는 것을 포함한다. 다른 실시 예는 셀프의 종단 또는 셀프의 뒷면에 수직 평면에 수동 결합 안테나를 갖는 것을 포함한다. 다른 실시 예는 주어진 셀프에 대하여 상기 셀프의 위에 일정거리에 바람직하게는 다음 셀프의 바로 아래 수평면에 수동 결합 안테나를 갖도록 바로 다음 선반의 아래에 놓도록 구비한다.
바람직한 실시 예에서, 다중 안테나는 자기 지지형 셀프에 부가되거나, 이미 있는 저장 셀프에 적용될 수 있도록 얇은 매트에 임베디드된다.
예를 들면, 도 3A의 블록도에 도시된 것처럼, 독립셀프시스템(501a, 501b...501n과 502a, 502b...502n)들은 전송케이블(222)에 의해 판독기로 개별적으로 연결된 다중 안테나(200)를 각각 포함한다. 각 판독기 유닛(120)은 항상 안테나가 활성화되어있도록 선택하는 제어 케이블(221)을 사용하는 제어기 또는 제어 유닛(124)을 갖는다. 셀프 사이에서, 케이블(221, 222)이 커넥터를 이용하여 상호 연결된다. 도 3A에 기술된 실시 예가 셀프의 각 그룹이 다중 안테나에 연결된 판독기 유닛(120)을 구비한 RFID 시스템을 갖는 것을 도시하지만, 본 기술분야에 숙련된 자는 서로 근접한 위치에 있는 하나 이상의 다중 안테나에 연결하도록 단일 판독 유닛을 설정할 수 있으며, 각각의 셀프는 그 자체가 판독유닛을 갖도록 설정될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
도 3B의 블록도는 각각의 셀프(503a, 503b...503n)가 다중 안테나(200)를 구비한 또 다른 실시 예를 도시한다. 상기 다중 안테나(200)는 각각 전송 케이블(222)에 의해 판독 유닛(120)로 연결된다. 각각의 판독기 유닛(120)은 안테나가 언제라도 활성화 될 수 있도록 선택하는 제어기(124)를 갖는다. 이 제어기(124)는 마이크로 프로세서가 될 수 있다. 또한, 상기 셀프들은 상기 제어기(124)와 연동해서 안테나를 선택하기 위해 작동하는 제 2 제어기(125)를 가질 수 있다. 가격을 정하는 것과 같은 정보를 표시하기 위해 shelf-edge 디스플레이와 같은 출력 장치(510)의 제어뿐만 아니라 연결된 셀프내의 모든 안테나를 제어하기에 충분한 출력을 갖도록 상기 제 2 제어기(125)를 마이크로프로세서로 할 수 있다. 상기 출력장치(510)는 본 기술분야의 숙련된 사람이면 이해할 수 있는 화상 및 오디오 신호를 사용하여 정보를 표시할 수 있다. 제 2 제어기(125)를 사용하는 것은 셀프 사이의커넥터(526)에 필요한 와이어의 수를 줄일 수 있다.
제어 유닛(124)은 예를 들면, 가능한 함께 예를 들면 Dallas Semiconductor DS2405 "1-Wire"의 어드레스 할 수 있는 스위치를 사용하여 가능한 개별 스위치에 연결된 단일한 어드레스를 디지털 데이터 통신 케이블(221)을 통해 명령을 전송함으로써, 어느 하나의 스위치 또는 모든 스위치를 선택적으로 구동할 수 있다. 그러한 어드레스 할 수 있는 개별 스위치는 단일 안테나를 스위칭하는 데에 사용될 수 있는 단일 출력을 제공한다. 또한 제어 유닛(124)은 하나 이상의 제 2 제어 유닛(125)을 사용함으로써 어느 하나 또는 모든 스위치를 선택적으로 구동할 수 있다. 예를 들면, 상기 제 2 제어 유닛(125)은 Microchip Technology Incorporated PICmicro Microcontroller와 같은 마이크로프로세서이며, 그것은 제 2 제어 유닛(125)에 근접한 모든 안테나와 같은 하나 이상의 안테나를 스위칭하기 위해 다중 출력을 제공할 수 있다. 상기 제어 유닛(124)은 또한 Microchip Technology Incorporated PICmicro Microcontroller와 같은 마이크로 프로세서이다. 상기 제어 유닛(124)과 제 2 제어 유닛(125) 사이의 통신은 RS-232, RS-485 시리얼 프로토콜, 또는 이더넷 프로토콜이나 토큰 링 프로토콜 네트워킹 프로토콜과 같은 잘 알려진 통신 프로토콜에 따라 디지털 통신 신호를 사용하여 수행할 수 있다. 제 2 제어 유닛(125)을 통한 그러한 통신은 원하는 안테나를 선택하는 것으로 추가적인 특성을 구동하는 명령을 포함한다. 그러한 특성의 예는 안테나에 근접한 디스플레이(예를 들면, 광 LED)를 제공하고, 근접한 화상 디스플레이를 통한 영숫자식(alphanumeric) 텍스트를 표시하며, 상기 안테나에 근접한 오디오 정보를 출력하는것을 포함한다.
바람직한 실시 예에서, 지능형 선반 셀프은 전자통신망을 통해 제어된다. 지능형 셀프 시스템을 제어하는 제어 시스템은 RS-232나 유사한 프로토콜을 통해 제어 유닛으로 명령 데이터를 전송한다. 이 명령은 판독기 유닛(120)의 구동지시를, 안테나 스위치를 구동시키는 명령, 및 빛, 화상 디스플레이, 또는 오디오 등으로 셀프에 의해 표시될 수 있는 보조적인 정보를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 상기 제어 유닛(124)은 상기 명령들을 번역하기 위해 프로그래밍 된다. 명령이 판독기 유닛(120)에 제공되면, 상기 제어 유닛(124)은 그 명령을 상기 판독기 유닛(120)으로 통과시킬 것이다. 다른 명령이 안테나를 선택하거나 정보를 표시하기 위해 있을 수 있고, 이 명령들은 필요하다면, 제어 유닛(124)에 의해 어떤 데이터가 디지털 데이터 케이블(221)을 통해 제 2 제어 유닛(125)으로 지나갈 것인지를 결정하도록 처리될 것이다. 마찬가지로, 제 2 제어 유닛(125)은 판독기 유닛(20)에게 하는 것처럼 데이터를 제어 유닛(124)으로 다시 되돌릴 수 있다. 상기 제어 유닛(124)은 그때 전자통신망을 통해 결과 데이터를 다시 제어 시스템으로 중계한다. 도 3A 및 도 3B에 도시된 재고 제어 처리 유닛(550)은 그러한 제어 시스템의 한 예이다. 지능형 셀프 시스템에 대하여 하기에 기술된 것처럼, 전자통신망 및 제어 시스템은 전자통신망을 통해 지능형 선반 시스템에 연결된 제어 시스템에 의해 제어할 수 있다.
최소한으로는, 제어 유닛(124)은 전자통신망으로 부터의 명령이 판독 유닛(120)으로 전송되어야 하는지, 또는 디지털 통신 케이블(221)로 전송되어야 하는지를 결정해야 한다. 또한, 제어 유닛(124)은 그것이 디지털 통신 케이블(221)과 판독기 유닛(120)으로부터 수신한 데이터를 전자통신망으로 다시 중계해야 한다. 예로 든 최소의 설정에서, 상기 전자 통신망은 단일 안테나를 판독하는 명령을 예로 든다. 상기 제어 유닛(124)은 a) 그 안테나에 적합한 스위치를 설정하고, b) 판독기 유닛을 활성화시키고, c) 상기 판독기로부터 데이터를 다시 수신하고, d) 상기 데이터를 전자 통신망으로 다시 전송한다.
도 3C는 제어 유닛(124)에 의한 호스트로부터의 명령 신호의 처리를 예시한 플로우차트이다. 스텝(330)에서, 제어 유닛(124)은 제어 유닛(124)에 대한 명령이 있는지를 판정한다(그것은 주기적으로 메모리 영역을 검색함으로써 그렇게 한다.). 그리고, 제어 유닛(124)은 단계(332)에서 상기 명령이 판독기 유닛(120)을 위한 것인지 판정하고, 그렇다면, 그 명령을 단계(334)에서 판독기 유닛(120)으로 전송한다. 그렇지 않다면, 단계(336)에서 제어 유닛(124)은 상기 명령을 복호화하고 적절한 지시를 제 2 제어 유닛(125)으로 전송한다. 그후, 단계(338)에서, 제어 유닛(124)은 명령이 단계(334)에서 판독기 유닛(120)으로 전송이 되었다면, 응답이 판독기 유닛(120)으로부터 수신되었는지를 판정한다. 응답이 수신되면, 단계(340)에서 제어 유닛(124)은 상기 응답을 다시 호스트로 보낸다. 단계(342)에서, 제어 유닛(124)은 단계(336)에서 전송된 지시에 응답하여 제 2 제어 유닛(125)으로부터 응답이 수신되었는 지를 판정한다. 응답이 단계(342)에서 제 2 제어 유닛(125)으로부터 수신되었다면, 상기 응답이 제어 유닛(124)에 의해 번역되고 단계(344)에서 호스트로 전송된다. 처리 제어는 제어 유닛(124)이 처리될 필요가 있는 호스트로부터의 또다른 명령이 있는지를 판정하는 단계(330)로 리턴 한다.
제어 유닛(124)은 또한 전자통신망에 의해 조정되지 않는 일종의 운영기능을 수행한다. 예를 들면, 상기 전자통신망은 제어 유닛(124)과 연결된 전체 셀프 시스템 상에서 특정한 물품을 찾기 위한 명령을 보낸다. 그러한 경우, 제어 유닛은 a) 얼마나 많은 안테나가 그 시스템 내에 있는 지를 판정하고, b) 제 1 안테나를 위한 적합한 스위치를 설정하고, c) 판독기를 활성화하고, d) 판독기로부터 데이터를 다시 받아, 그것을 저장하며, e) 판독기를 비 활성화 시키고, f) 모든 안테나가 활성화 될 때까지 다음의 안테나에 적합한 스위치를 설정하고, g) 모든 안테나가 판독될 때까지 판독기를 활성화하는 것 등의 일련의 작업을 처리한다. 바람직한 실시 예에서, 모든 안테나가 판독될 때, 제어 유닛(124) 또는 전자통신망("호스트" 또는 "제어 시스템")이 그 축적된 데이터를 분석하고, 원하는 아이템의 위치만을 다시 보고한다.
도 3D는 본 발명에 따른 제어 유닛에 의해 수행된 처리공정의 운영기능을 예시적으로 도시한 플로우차트이다. 단계(350)에서, 제어 유닛(124)은 상기 제어 유닛(124)에 의해 제어되는 전체 안테나 수의 카운트를 요청하는 호스트 어플리케이션으로부터의 명령을 수신한다. 단계(352)에서, 제어 유닛(124)은 제어 유닛(124)에 의해 직접 제어되는 안테나의 수를 결정한다. 단계(354)에서 제어 유닛(124)은 그 리스트에서 다음의 안테나를 선택하도록 제 2 제어 유닛(125)으로 명령을 지시하고, 단계(356)에서 제 2 제어 유닛(125)으로부터의 확인을 기다린다. 단계(358 및 360)에서, 선택된 안테나로부터의 데이터를 기다리고 판독하며, 단계(362)에서호스트 어플리케이션으로 데이터를 전송하는 판독 유닛(120)으로 "판독" 명령이 전송된다. 그러므로, 상기 제어 유닛은 단계(364)에서 "대기" 명령을 판독기 유닛(120)으로 전송하고, 단계(366)에서 모든 안테나가 판독되었는지 여부를 판정한다. 단계(366)에서 모든 안테나가 판독되었는지가 판정되면, 상기 처리가 종료된다. 그렇지 않다면, 상기 처리의 제어는 단계(354)로 리턴 하여 제어 유닛(124)은 아직 선택되지 않은 리스트 상의 다음의 안테나를 선택하도록 제 2 제어 유닛(125)으로 명령을 보낼 수 있다.
제어 유닛(124)을 전자통신망과 판독기 유닛 사이에 위치시킴으로써 생기는 추가적인 이점은 다양한 유형의 판독기 유닛(120)을 원하는 대로 사용할 수 있다는 것이다. 상기 전자통신망에서 제어 유닛으로의 명령은 포괄적이며 특정 판독기에 고유하지 아니하다. 예를 들면, 전자통신망은 상기 제어유닛으로 "안테나를 판독하라"는 명령을 전송할 수 있다. 차례로 제어 유닛은 이 명령을 각 판독기 유닛에 의해 요구되는 적절한 명령 구문으로 번역한다. 마찬가지로, 제어 유닛은 상기 판독기 유닛으로부터 응답 구문을 수신하고(판독기 유닛의 유형에 따라 다를 수 있음), 그것을 포괄적인 응답으로 다시 파싱(parse)하여 전자 통신망으로 보낼 수 있다. 상기 명령과 응답 구문은 판독기 유닛(120)의 유형에 따라 다를 수 있지만, 제어 유닛(124)은 이것을 전자통신망으로 통과시킨다.
도 3E의 블록도는 제어기(124) 및 판독기(120)가 셀프(504a)에 실장된 또 다른 실시 예를 도시한다. 본 기술 분야의 숙련된 자가 이를 이해할 수 있듯이, 이것은 또한 상기 제어기와 판독기가 임의의 선반으로부터 분리되어 있을 수도 있다.디지털 통신 케이블(221)은 상기 제어기(124)를 제 2 제어기(125)로 연결하고, RF 전송 케이블(222)은 판독기(120)를 안테나(200)로 연결한다. 제어기(124)는 셀프 중 어떤 그룹(예를 들면, 504b-504n, 또는 505b-505n)이 선택 될 것인가를 선택하도록 브랜치 스위치(527)를 작동시킨다. 도 3E에서, 브랜치 스위치(527)는 제 2 제어기(125)와 제 2 제어기(125)에 연결된 안테나를 위해 "병렬-직렬" 연결 방법을 사용한다. 즉, 단일한 연속된 배치에서 모든 셀프를 구동하는 제어기(124)와 판독기(120) 대신에, RF와 디지털 통신선이 순차적으로 셀프(504b-504n과 505b-505n)로 연결되기 전에 분기된다(즉, 각각의 브랜치가 서로 병렬이다.). 도 3E의 병렬-직렬 배치는 각각의 레벨이 연속하여 연결된 대략 10-20 셀프 유닛을 구비한 일반적으로는 약 4 레벨의 셀프(각각의 셀프는 병렬로 연결된)가 있는 셀프의 아일(aisle)에 있어서 이점이 있다. 특정한 상황에서, 병렬-직렬 배치는 RF 전송의 관점에서는 바람직할 수도 있다. 예를 들면, 아일이 12 셀프 유닛이 각각 4 개의 안테나를 갖는 4 레벨의 셀프를 구비한다면, 상기 병렬-직렬 배치는 48 안테나의 4 그룹으로 병렬로 연결하지만, 일렬 연속적인 배치는 연속된 192 안테나의 1 개의 그룹으로 연결해야만 할 것이다. 일렬 연속배치 RF 전송 케이블은 그 결과 효율적인 운영을 하기에는 너무 길게 된다.
도 3F의 블록도는 제어기(124)와 판독기(120)가 셀프로부터 떨어져서 배치되는 또 다른 실시 예를 도시한다. 디지털 통신 케이블(221)은 제어기(124)를 제 2 제어기(125)에 연결하고, RF 전송 케이블(222)은 판독기(120)를 안테나(200)에 연결한다. 제어기(124) 또는 제 2 제어기(125)는 어떤 셀프 또는 어떤 셀프 그룹(506a 또는 507a-507b)을 선택할 지를 선택하는 티형 스위치(528)를 구동한다. 상기 티형 스위치(528)는 본 기술 분야의 숙련된 자에 의해 이해될 수 있듯이, 셀프 또는 셀프의 일부분으로부터 분리되어 있을 수 있다. 도 3F에서, 티형 스위치(528)는 또 다른 "병렬-직렬" 연결 배치에 사용된다. 즉, 제어기(124)와 판독기(120)가 모든 셀프를 일렬로 구동하는 대신에, RF와 디지털 통신선이 일렬로 배치된 셀프 또는 셀프의 그룹으로 분기된다(즉, 병렬로 배치된 각각의 브랜치의 다중단말 또는 "티형" 배치로 연결된다.). 이 배치는 상기 RF 신호를 티형 스위치(528)에 의해 셀프 또는 셀프의 그룹으로 스위칭되도록 인가하고, 셀프 또는 셀프 그룹을 바이패스하도록 인가한다. 도 3F에 도시된 티형 또는 다중단말 배치가 RF 전송 케이블이 통과하도록 하는 스위칭 요소의 수를 줄이도록 사용될 수 있다.
도 3F에서 셀프(506a)를 넘어서 연장된 제어 케이블의 일부(221a)와 셀프(506a) 넘어서 연장된 RF 케이블의 일부(222a)는 셀프의 외부에 있다. 그러나, 본 기술분야에 숙련된 자에 의해 이해될 수 있듯이, 케이블의 이 연장된 부분들 역시 셀프에 실장될 수 있다. 추가적으로 연장된 제어 케이블의 일부(221b)와 추가적으로 연장된 RF 케이블의 일부(222b)는 보다 많은 셀프와 셀프의 그룹들을 연결하는 데에 사용될 수 있다. 마찬가지로, 추가적인 셀프(도시되지 않음)는 본 기술분야에 숙련된 자에 의해 명확히 이해 될 수 있듯이, 예를 들면 셀프(506a-506b)의 예처럼 셀프의 그룹에 추가될 수 있다.
도 3G는 예시적으로 셀프(507a) 상에서의 티형 스위치(528)를 도시한다. 상기 티형 스위치는 예를 들면 PIN 다이오드(207c)를 스위치로 포함한다. 셀프(507a)에 결합된 제 2 제어기(125)는 PIN 다이오드(207c)를 활성화 시켜 RF 케이블(222a)로부터의 RF 신호를 셀프(507a)로 인가하도록 하며, 여기서 이것은 스위치(214)를 통해 안테나(200)로 라우팅된다. RF 에너지는 또한 RF 케이블(222b)을 따라 선택적인 추가 티형 스위치로 이어져, 마지막으로 종료기(terminator)(215)로까지 이어진다. 그러므로, 일반적으로, RF 케이블(222a)상에는 2 개의 로드, 즉, 활성화된 안테나와 종료기(215)가 있을 수 있다, 예를 들면, 당업자에게 잘 알려진 절연기와 같은 회로(217)가 판독기(120)에 대한 임피던스를 맞추기 위해 사용될 수 있다.
도 3H는 예시적으로, 선반(507a) 상에서 사용될 수 있는 인라인 스위치(529)를 도시한다. 상기 인라인 스위치는 예를 들면 PIN 다이오드(207d)와 같은 스위치를 포함한다. 셀프(507a)와 연결된 제 2 제어기(125)는 PIN 다이오드(207d)를 활성화 시켜 RF 케이블(222a)로부터의 RF 신호를 인가하여 RF 케이블(222a)을 따라 연결되도록 한다. 또한, 티형 스위치(528)와 인라인 스위치(229)는 RF 신호를 선반(507a) 또는 RF 케이블(222b)로 라우팅하도록 함께 사용될 수 있다. 인라인 스위치(529)와 같은 하나 이상의 인라인 스위치가 사용되면, 절연 회로(217)는 필요 없게 된다. 그러나, 인라인 스위치(529)는 일종의 RF 에너지의 손실을 낳는다.
도 3I는 RF와 디지털 통신을 단일 케이블에 결합시키는 예시적인 방법을 도시한다. 제 1 제어기(124)는 지능국으로 향하는 디지털 명령(250)을 전송한다. 컨버터(251)는 상기 디지털 데이터를 RF 케이블 상에서 중첩(superimpose)시킬 수 있는 중첩된 단일 디지털 신호(252)로 변환시킨다. 예를 들면, 이 중첩된 디지털신호는 RFID 판독기(120)에 의해 사용되는 것과 비교해서 전혀 다른 주파수의 신호이다. 이 중첩된 디지털 신호는 도 3I에 도시된 예로 든 인덕터(inductor)와 같은 필터(253)를 통과할 수 있다. 다음에 이것은 RF 케이블 상으로 중첩된다. 또 다른 필터(254)는 중첩된 신호가 RFID 판독기(120)에 도달하는 차단하기 위해 사용될 수 있다.
합쳐진 RF와 디지털 신호는 케이블(222a)을 따라서 하나 이상의 지능국(261, 262, 263, 등등)(261, 262 만이 도 3I에 도시됨)에 도달한다. 지능국(261)에 도달하자마자, 결합된 신호는 RFID 판독기(120)로부터 RF 신호를 차단하기 위한 크기로 만들어진 인덕터와 같은 또 다른 필터(266)를 통과한다. 상기 중첩된 디지털 통신은 필터(255)를 통과하여, 디지털 정보를 검색하여 그것을 제 2 제어기(125)로 통과시키는 수신기 회로(256)로 통과하고, 선택적으로 추가적인 제 2 제어기(260)로 통과한다.
제 2 제어기(125)는, 예를 들면, 판독기(120)의 RF 주파수와 다른 주파수에서 동작하고, 선택적으로는 제 1 제어기(또는 제어 유닛)(124)에서 제 2 제어기(또는 제어 유닛)(125)로 통신하는 데에 사용되는 것과 다른 주파수에서 동작하는 전송기 회로(257)를 통해 제 1 제어기(124)로 정보를 되돌려 보낸다. 그러한 정보는 수신기 회로(258)에 의해 수신될 수 있으며, 적절한 디지털 신호(259)로 변환되고 제 1 제어기(124)로 리턴 된다.
제 1 제어기(124)와 제 2 제어기(125) 사이의 디지털 통신을 위한 방법의 변형은 2 개 이상의 DC 전압의 연속된 펄스로써 제 1 제어기(124)로부터의 디지털 통신을 전송하는 것이다. 바람직한 것은, 양 전압은 DC 전력을 필요로 하는 제 2 제어기(125), 주변장치(510) 등에 관련된 임의의 회로에 전력을 공급하기에 충분히 높은 것이다. 이 전압들은 디지털 전송기 회로(251)로부터 전송되고 수신기 회로(256)에 의해 수신되는데, 이것은 단순한 전압 비교 회로일 수 있다. 제 2 제어기(125)로부터 제 1 제어기로 되돌아가는 통신은 예를 들면, 저항기를 피딩(feed)하는 트랜지스터를 스위칭함으로써 통신 케이블 상에 2 개의 다른 레벨의 전류 인입(current draw) 또는 로드를 제공하는 디지털 전송기 회로(257)를 구비하는 것에 의해 제공될 수 있다. 그 다음, 전류 인입에서 그러한 변화는 수신기 회로(258)에 의해 감지되며, 제 1 제어기(124)을 위해 디지털 데이터로 변환된다.
도 3J는 선택된 안테나를 지나서 연장하는 RF 케이블의 바람직하지 않은 효과를 최소화하기 위해 스위치를 사용하는 예시적인 방법을 도시한다. 스위치가 제 2 제어기들(또는 제어 유닛)을 사용하여 지능국 시스템에 의해 제어될 수 있다는 것을 선행한 설명으로 이해할 수 있을 것이다. 도 3J는 연속된 안테나(371-377)에 연결된 판독기 유닛(370)을 도시한다. 상기 연속된 안테나는 또한 1번째, 2번째, N번째 등으로 표시된다. 각 안테나는 그 회로(380)와 관련을 갖는다. 상기 회로는 RF 신호를 전송하는 동축케이블(381)을 포함할 수 있다. RF 전송 중심 도전체는 분로(shunt) 스위치(382)에 의해 동축 실드에 쇼트되거나, 튜닝 회로에 연결되고, 그런 다음 선택 스위치(383)를 통해 안테나(371)에 연결될 수 있다. 동축 실드는 선(384)에 의해 표시된 것처럼 전기적으로 연속되어있다. 동축 실드는 일반적으로 접지 되어 있다. 동축 중심 도전체 역시 연속되어있다.
연속된 안테나 사이의 거리는 RF 신호의 파장의 1/4의 정수의 약수배(submultiple)이다. 예를 들면, 폴리에틸렌 유전체를 갖는 표준 동축케이블을 통해 전달되는 13.56MHz의 RF 신호는 약 12피트의 1/4 파장을 갖는다. 그러므로, 도 3J에 도시된 것처럼, 안테나 사이의 1 피트의 동축 길이가 1/4 파장 간격의 1/12인 약배수를 제공하는데 사용될 수 있다. 다른 정수의 약수가 가능한데, 예를 들면, 안테나 사이에 1.5 피트 동축 길이는 1/8 약수를 제공하는데 사용될 수 있다.
상기 방법을 나타내기 위해, N번째 안테나(373)가 선택 스위치(385)를 닫음으로써 선택되어 상기 RF 신호를 안테나(373)로 향하도록 할 수 있다. 또한 분로 스위치(386)는 RF 신호를, RF 케이블을 따라 1/4 파장의 거리에 위치된 안테나(375)의 동축 실드에 대해 쇼트하도록 닫힌다. RF 케이블을 따라 1/4 파장의 거리에 있는 쇼트 회로는 무한 임피던스로 보이며, 상기 선택된 안테나를 지나친 RF 케이블의 연장의 부정적인 효과를 최소화한다. 상기 연속된 안테나의 종단에서, 378, 379로 표시된 것과 같은 추가적인 분로 스위치가 선택적으로 있을 수 있다.
바람직한 실시 예에서, 지능국은 다중 안테나로부터의 데이터를 제어하기에 의해 저렴한 비용의 컴포넌트를 사용하는 모듈이다. 셀프 내의 다중 안테나는 본 기술 분야의 숙련된 자에게 있어서 달성될 수 있듯이, 그 효과를 확장시키기 위해 순차로 또는 선택적으로 위상지연을 갖고 활성화된다.
도면을 참조할 때, 도 4A는 판독기 유닛(120)에 연결된 다중 안테나(편의를 위해 2개만 도시)(200,210)를 구비한 RFID 시스템을 도시하는 본 발명의 일 실시 예를 도시한 블록도이다. 그러므로, 여기서 기술된 RFID 시스템은 도 3A에 도시된 지능국(501a-n, 또는 502a-n)을 구현하는 데에 사용될 수 있다. 도 4A는 본 기술분야에 숙련된 자가 다양한 변경, 및 변조를 할 수 있으므로, 본 발명에 대해 한정하는 것을 의도하지는 않는다. 또한, 본 기술분야에 숙련된 자는 본 발명, 그의 구조 및 구동 방법이 전력의 공급과 규정된 요구조건이 만족되는 한 다른 주파수에서 전송과 검지에 응용할 수 있음을 이해할 것이다. RFID 시스템은 단일 셀프로 구성되거나, 또는 다중 안테나가 적합한 셀프에 배치되고, 예를 들면 동축 또는 다른 연결 수단을 통한 커넥터를 사용하여 단일 판독기 유닛에 연결될 수 있다. 도 4A 에 도시된 것처럼, 단일 RF 전송 케이블(222)은 두 안테나(200, 210) 모두에 연결되도록 사용된다. 상기 전송 케이블(222)은 종래의 종료기(215)에서 종료된다. 판독기 유닛(120)은 제어 유닛(124)과 연결되지만, 멀티플렉서를 구비하지는 않는다. 대신에 제어기(124)는 안테나(200, 210)에 위치한 스위치(204, 214)를 각각 제어하도록 고안되었다. 제어 유닛(124)은 예를 들면, 안테나에 근접하여 위치한 제 2 제어 유닛(125)과도 통신을 할 수 있다. 상기 제 2 제어 유닛(125)은 안테나를 선택할 때 제어 유닛(124)과, 마이크로프로세서 또는 어드레스가능한(addressable) 장치를 구비한다.
일 실시 예에서, 스위치(204, 214)는 개별 케이블(221)에 의해 제어 유닛(124)에 연결된다. 본 기술분야에 숙련된 자는, 무선 수단이나, 또는 케이블(222)에 전송된 상기 RF 신호에 중첩된 다른 주파수 신호를 포함하는 기타 수단이 제어 유닛(124)을 스위치(204, 214)에 연결하기 위해 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 스위치(204, 214)는 언제라도 안테나(200, 210) 중 어느 하나가 케이블(222)을 통해 판독기 유닛(120)으로 연결되도록 제어된다.
도 4B는 개방(점선) 폐쇄 상태 사이를 토글(toggle)하며, 안테나에 동력을 공급하는 논리 스위치(204)를 도시한 개략도이다. 그러한 논리 스위치는 도 4A에 대해 기술된 실시 예로 사용될 수 있다.
도 5는 도 5에 도시된 것처럼 안테나(200)가 모두 동일한 것을 제외한 도 4A에 관하여 위에서 기술된 실시 예와 유사한 본 발명의 또 다른 실시 예이다. 그러므로, 튜닝 회로(202)는 모두 동일할 수 있으며, 그것은 안테나의 제조를 단순화시킨다. 또한, 판독기 유닛(120)은 전송 케이블(222)과 스위치(204, 214)에 의해 각각의 일치하는 다중 안테나(200)로 연결된다.
도 6은 다중 안테나(200)가 동일할 때의 이점을 도시하는 또 다른 실시 예를 도시한 블록도이다. 튜닝 회로(202)의 일부는 판독기 유닛(120) 그 자체 또는 근접한 부분의 일반적인 튜닝회로(213)로 다시 이동될 수 있다. 그러므로, 판독기 유닛(120)은 판독기 유닛(120)에 제공되는 일반적인 튜닝 회로(213)를 통해 다중 안테나(200)로 연결된다. 본 기술분야에 숙련된 자에 의해 이해될 수 있는 것처럼, 주 튜닝 회로(202, 또는 212)는 여전히 각각의 안테나(200)에 제공될 수 있다.
도 7은 각각의 2개의 전송 케이블(222, 230)이 변조된 RF신호와 비변조된 RF 신호를 각각 안테나 루프(201, 231)를 구비한 각각의 다중안테나의 배치로 전송하는 본 발명의 또 다른 실시 예를 도시한 블록도이다. 제어 유닛(134)은 판독기 유닛(130)에 연결되어 있다. 판독기 유닛(130)은 RF 신호가 분기되어 비변조된 RF 신호가 개별 케이블(230)을 통해 전송되고, 튜닝 회로(232)를 통해 RF 안테나(201)와 연결된 안테나 루프로 전송되는 것을 인가하도록 고안되었다. 각각의 RF 안테나(201)는 각각의 안테나 루프(231)와 연결된다. 상기와 같이, 판독기 유닛(130)은 또한 튜닝 회로(212)와 전송 케이블(222)을 통해 다중 안테나(201)로 전송되는 변조된 RF 신호를 생성한다. 각각의 스위치(204, 214)는 각각의 안테나(201)를 전송 케이블(222)로 연결하고, 또한 각각의 안테나 루프(231)를 전송 케이블(230)로 연결한다.
한 실시 예에서, 튜닝 회로(232), 케이블(230), 및 안테나 루프(231)를 포함하는 비변조된 RF 시스템은 모두 연속하여 동력이 공급될 수 있다. 반면, 판독기 안테나 데이터 루프(201)는 스위치(204, 214)를 적절히 제어하는 것에 의해 한 번에 하나씩 진행방향을 바꿀 수만 있다. 루프(231)는 연속적으로 동력이 공급될 수 있기 때문에, RFID 태그가 데이터 전송 중에 대전되기 위한 구동시간이 필요 없다. 그러한 시스템은 RFID 태그가 자주 판독될 필요가 있는 상황에서 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 이 실시 예는 비변조된 RF시스템에 연속된 동력공급의 관점에서는 상기 태그는 항상 동력이 공급되어 있기 때문에 휴대용 판독기(handheld reader)로 하여금 언제라도 상기 태그를 판독할 수 있도록 인가한다. 상기 비변조된 케이블(230)은 케이블(230)의 종단에 종료기(216)를 갖는다. 이러한 상황에서, "연속적인" 동력이라는 문구는 법적인 또는 다른 제한에 의해 필요하다면 사용률(percentage duty circle)을 포함한다는 것이 이해될 것이다. 또한, 비변조된 RF 시스템은 각각의 안테나에 대해 변조된 RF 시스템에 바로 앞서 활성화 될 수 있다.
도 8은 도 7에 대해 상기에서 기술된 실시 예와 동일한 또 다른 실시 예이다. 상기 실시 예에서, 케이블(222)을 통해서는 변조된 RF 신호가, 케이블(230)을 통해서는 비변조된 RF 신호가 동일한 안테나(201)을 통해 라우팅된다. 변조된 RF 신호(222) 또는 비변조된 RF 신호(230)가 주어진 안테나(201)로 라우팅되거나 아무런 신호도 라우팅되지 않도록 스위치(204, 214)가 설정된다. 즉, 스위치(204, 214)는 3가지 상태, (Ⅰ) 변조된 RF 신호만이 안테나(201)로 전송되는 제 1 상태, (Ⅱ) 비변조된 RF 신호만이 안테나(201)로 전송되는 제 2 상태, (Ⅲ) 변조된 RF 신호와 비변조된 RF 신호 모두 안테나(201)로 바이패스하는 제 3 상태에서만 동작할 수 있다.
그러한 스위칭 동작은 단일 또는 다중극(multi-pole) RF 스위치 그룹으로 수행 될 수 있다. 동작중에, 이 실시 예는 안테나(201)가 것이 극화되는(polled) 차례가 되기 바로 직전까지 비활성화 되도록 인가한다. 그 점에서, 비변조된 RF 신호는 튜닝 회로(232), 전송 케이블(230), 및 적합한 스위치(204, 214)를 통해 안테나(201)로 스위치 하여 인접한 RFID 태그를 "워밍업" 하도록 할 수 있다. 그리고, 변조된 RF 신호는 튜닝 회로(212), 전송 케이블(222), 및 적합한 스위치(204, 214)를 통해 안테나(201)로 스위치 하여 방금 워밍업된 RFID 태그로부터 데이터를 효율적으로 얻을 수 있도록 한다.
도 9A는 예를 들면, 도 8에 대해 기술된 실시 예와 사용될 수 있는 스위치(205)의 개략도이다. 도 9A는 본 기술분야의 숙련된 자라면 그 변조, 변경을 이해할 수 있기 때문에 이에 한정되지 않는다. 스위치(205A)가 변조된 RF 신호 동축케이블(222)의 중심 컨덕터로 안테나 루프(202)의 한 극을 연결시키고 다른 한 극은동일 케이블의 실드로 연결시키기 위해 좌측으로 이어졌을 때(thrown), 변조된 RF 신호가 안테나(201)로 전송된다. 스위치(205A)가 우측으로 이어졌을 때, 변조된 케이블(222)에서의 신호는 다른 안테나에 연결된다. 스위치(205B)가 우측으로 이어지도록 하여, 상기 비변조된 RF 신호는 다른 안테나로 연결되도록한다. 스위치(205B)가 좌측으로 이어지면, 비변조된 RF 신호는 안테나(201)를 통해 지나갈 것이다. 스위치(A, B) 모두 우측으로 이어지면, 양 신호는 모두 완전히 비활성화된 안테나를 바이패스할 것이다. 스위치(205)는 두 스위치(205A, 205B) 모두가 좌측으로 이어질 수 없도록 고안되었다.
도 9B는 예를 들면, 도 8에 대해 기술된 실시 예에 사용될 수 있는 다른 스위치(205C)의 단순화된 개략도이다. 이 다이어그램은 일반적인(또는 접지) 와이어가 스위치 될 필요가 없으며, 스위치는 케이블로 직접 연결되는 대신에 RF 케이블로 분기될 수 있음을 도시한다. 스위치(205C)가 왼쪽으로 연결되었을 때, 그것은 안테나 루프(201)의 한 극은 변조된 RF 신호 동축케이블(222)의 중심 컨덕터로, 다른 극은 동일한 케이블의 실드로 연결되고, 변조된 RF 신호는 안테나(201)로 전송된다. 스위치(205C)가 중심으로 연결되면, 비변조된 RF 신호(230)는 상기 안테나(201)를 통해 지나갈 것이다. 스위치(205C)가 오른쪽으로 연결되면, 완전히 비활성화될 안테나로 들어가지도 못할 것이다. 스위치(205C)의 경우에, 스위치(205C)의 설정에 관계없이, 상기 RF 신호는 그 각각의 케이블을 지나, 통과한 안테나(201)를 지나갈 것이라는 것에 주의하라.
도 10A는 예를 들면, 본 발명의 다양한 실시 예에 대해 전술된 스위치(204,214)로 사용될 수 있는 RF 스위치의 회로 다이어그램이다. 도 10A는 본 기술분야의 숙련된 자라면 그 변조, 변경을 이해할 수 있기 때문에 이에 한정되지 않는다. 도시된 바와 같이, RF 스위치는 스위치 접지가 열려있을 때 RF 신호를 차단할 수 있는 것을 제외하고 일반적인 PN 다이오드에 대해 동일한 방식으로 동작하는 PIN(P형, I형, N형) 다이오드(207)(예를 들면, Microsemi part 번호 900-6228)를 사용한다. 스위치의 접지가 닫히면, PIN 다이오드(207)는 앞쪽으로 바이어스 되고, RF 신호를 보낸다. 안테나를 선택하는 데에 사용되는 제어 신호는 또한 RFID 태그를 판독하기 위해 사용되는 RF 신호 상에 중첩될 수 있다(도시되지 않음). 그러한 제어 신호는 대역 통과 필터에 의해 RF 신호로부터 분리될 수 있으며, 어드레스 할 수 있는 스위치로 계속 진행하여, PIN 다이오드를 사용하는 RF 스위치를 선택적으로 활성화시킨다. 도 10A에서, 제어 신호는 RF 신호 케이블을 사용하는 대신에 개별 와이어로 제공된다. RF 신호 케이블 상의 제어 신호를 중첩하는 것은 안테나 사이 또는 지능국 사이에 보다 적은 수의 컨덕터 또는 커넥터를 필요로 하는 반면, 그것은 각 안테나에서 신호를 분리하기 위한 추가적인 전자 컴포넌트를 필요로 한다. 그러므로, 제어 신호를 위해 독립된 배선을 갖는 것이 보다 효율적일 수 있다.
도 10B는 상기 안테나가 동작을 위해 선택되지 않는다면, 가까운 안테나가 선택될 때 공진하지 않도록 안테나를 디튜닝하는 회로도를 도시한다. 안테나가 선택되지 않으면, PIN 다이오드(207a)는 튜닝 커패시터(211a)를 쇼트시켜, 안테나의 주파수를 변경하고 결과적으로 RFID 태그를 판독하기 위해 안테나를 동작시키는데사용된 주파수에서 동작하지 않을 것이다.
튜닝 커패시터를 쇼트시키고 안테나를 디튜닝하는 207a와 같은 PIN 다이오드를 사용하는 것은 PIN 다이오드(207a)가 상당한 시간의 길이 동안 전력의 공급하에서 동작할 수 있음을 의미한다. 이는 열을 생성할 수 있고 전력을 소모할 수 있다. 그러므로 시스템은 현재 판독되는 안테나에 바로 인접한 안테나를 단지 디튜닝하기 위해 설계될 수 있다. 어떤 안테나가 인접하는가는 몇몇의 방법에 의해 판단될 수 있다. 예컨데, 이는 설계하는 동안에 구체화될 수 있거나, 또는 조립 이후에 관찰에 의해 발견될 수 있고, 또는 여기에서 추가로 설명한 것과 같은 동작하는 동안에 RFID 판독기로 판단될 수 있다.
도 10C는 PIN 다이오드(207b)가 루프를 튜닝하기 위해 사용되는 또 다른 회로도를 도시한다. 여기서 루프는 PIN 다이오드(207b)에 전압이 가해지는 경우 튜닝된다. 그러므로, PIN 다이오드(207b)는 루프가 판독되지 않는 동안 온 상태로 있는 것이 불필요하다. 이는 전력을 절감하고 열 생성을 감소할 수 있다.
예들은 여기서 스위칭 및 디튜닝 기능을 위한 PIN 다이오드의 사용을 포함하지만, 기술분야의 통상의 지식인이 알 수 있는 것과 같이 예컨데 FET(field effect transistor) 또는 MESFET(metal-semiconductor FET) 장치와 같은 다른 전자 소자가 또한 사용될 수 있다.
도 10D는 회로의 공진 부분 내의 예컨데 FET(208)와 같은 스위치가 루프를 디튜닝하는데 사용되는 또 다른 회로도를 도시한다. 여기서 FET(208)에 전압이 가해지지 않는 경우 루프는 튜닝되고, FET(208)에 전압이 가해지는 경우 루프는 디튜닝된다. 전압이 가해진 상태에서, FET(208)는 전력을 거의 사용하지 않는다. 더욱이, 회로내의 이러한 위치에서, FET(208)에 전압이 가해지는 경우 루프 안테나를 충분히 디튜닝하여, RF가 튜닝 회로로 입력되지 않는 경향을 갖는다. 그러므로 루프를 선택하기 위해 별도의 FET 또는 PIN 다이오드를 제공하는 것이 필요치 않을 수 있다.
도 10B는 가변 커패시터(예컨데, 도 10B에 도시된 가변 커패시터(211a-c))가 안테나를 튜닝하는데 즉, 판독기 유닛으로부터 RF 신호와 동일한 주파수로 공진하게끔 하기 위해 사용될 수 있는, 본 발명의 일 측면을 도시한다. 안테나 주변 환경이 튜닝에 영향을 끼칠 수 있기 때문에, 튜닝 회로를 둘러싸는 어떤 구조물을 예컨데, 상기 구조물의 에지(셀프(SHELF) 에지와 같은)에 조정가능한 소자를 위치하게 하거나 또는 튜닝 장치(예컨데 서보-제어(servo-controlled) 스크루드라이버와 같은)에 대한 접근 홀(holes)을 제공함으로써, 외부로부터 상기 조정가능한 구성이 접근가능하도록 설계되는 것이 바람직하다.
더욱이, 안테나를 튜닝하는 것이 시험 및 에러 과정 및 시간 소비가 될 수 있기 때문에, 튜닝이 자동적으로 행하도록 허용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 일측면에 따르면, 이는 조절가능한 커패시터에 연결된 조절 스크루에 컴퓨터-조절 서보-운전(servo-driven) 스크루드라이버를 일시적으로 부착시킬 수 있는 자동 튜닝 유닛(도시 안됨)을 제공함으로써 실행된다. 최적의 튜닝을 얻기 위해, 자동 튜닝 유닛(컴퓨터 또는 다른 적절히 프로그래밍된 마이크로 프로세서를 포함할 수 있는)은 튜닝되는 안테나까지의 도전성 연결로부터, 또는 소정의 또는 알려진 공간배치 내의 태그의 배열로부터 어떤 태그가 식별되었는가를 검출할 수 있는 RFID 판독기로부터 피드백을 수신할 수 있다. 실험적으로 발전된 또는 경험으로부터 발전된 일세트의 규칙에 기초한 튜닝 유닛은 최적의 튜닝을 얻기 위해 조절 스크루를 조종할 수 있다. 선택적으로, 콘트롤러 또는 2차 콘트롤러는 전자 조절, 예컨데 튜닝 회로 내에서 조절가능한 전압-제어 커패시터를 원격으로 설정함으로써 각각의 안테나의 튜닝을 조절할 수 있다. 이러한 방법은 튜닝을 위해 기계적인 또는 서보 제어 조절을 사용하는데 대한 필요를 줄일 수 있다. 튜닝 회로 내의 전압-제어 커패시터는 판독을 위해 선택되지 않는 경우 공진하지 않게끔 하도록 안테나를 디튜닝하는데 또한 사용될 수 있다.
일 실시예에서, RFID 태그는 셀프 그자체 내에서 교체될 수 있고, 바람직하게는 하나 이상이 각 개별 안테나의 판독 영역 내에 위치할 수 있다. 이러한 RFID 태그는 안테나가 셀프-테스트 모드에 있는 동안에 판독되는 경우 각각의 안테나에 대해 알려진 응답을 제공한다. 따라서, 셀프가 모든 RFID-태그된 아이템을 지지했던 안했던, 안테나의 영역 내에서 발견되어야 하는 적어도 하나의 셀프-테스트 RFID 태그가 항상 있을 수 있다. 만약 이러한 RFID 태그가 발견되지 않는다면, 제어 유닛(124) 또는 2차 제어 유닛(125)은 셀프-튜닝 처리를 시작할 수 있다. 만약 셀프 튜닝 이후에 셀프-테스트 RFID 태그가 여전히 판독될 수 없으면, 셀프 메인터넌스(maintenance)에 대한 필요를 표시하는 메시지가 전자 네트워크로 송신될 수 있다. 셀프 내에 셀프-테스트 RFID 태그를 위치시키는 대신에, 그들은 안테나 영역 내의 다른 곳, 예컨데 셀프의 후방 또는 측벽에 또한 위치할 수 있다.
도 11A는 단일 셀프 유닛 내에서 선택적인 안테나 루프를 도시하는 도면이다. 셀프(300)는 단일 안테나 루프(301)를 포함한다. 셀프(310)는 안테나 루프(311 및 312)를 포함한다. 셀프 내에 하나의 루프보다 더 많다면, 다중 동작 모드가 발생한다. 예컨데, 루프(311)가 동작 상태이거나, 또는 두개의 루프가 동일 시간에 동작 상태 또는 미동작 상태일 수 있다. 본 발명은 두개의 루프가 입력 RF 신호에서 다른 위상을 가지고 동시에 동작 상태일 수 있다. 이러한 위상차는 기술분야의 통상의 지식인에게 잘 알려진 다양한 전자 수단에 의해 도입될 수 있다. 예컨데, 위상차는 다른 것과 비교되는 하나의 안테나 루프를 제공하기 위해 다른 길이의 동축 케이블을 사용함으로써 도입될 수 있다.
도 11A에 보여진 것과 같이, 셀프(320)는 네개의 안테나 루프(321 ~ 324)를 포함한다. 네개의 안테나 루프 보다 많거나 또는 적을 수 있고, 다른 구성이 여기에 공개된 것에 기초한 기술분야의 통상의 지식인이 알 수 있는 것으로서 사용되기 때문에, 이것은 일예로서 도시된다. 네개의 루프(321 ~ 324)는 다른 구성에서 동작될 수 있는데, 예컨데 루프(321 및 322, 321 및 323, 또는 321 및 324)가 동시에 동작될 수 있다. 특히, 한쌍의 루프가 동작 루프 사이에서 위상차를 갖고 동작상태라면, RF 필드 벡터는 다른 물리적 방향에 있는 안테나 태그를 잘 판독하기 위해 쉬프트될 수 있다. 그러므로, 위상 안테나 루프의 사용은 비위상 루프(nonphased loop)와 비교하여 태그의 판독을 위해 더 좋은 "커버리지(coverage)"를 제공한다.
도 11B는 픽스쳐(460) 상에 지지되는 몇개의 셀프(400, 410, 420, 430, 440, 및 450)의 평면도이다. 각각의 셀프는 예에서는 네개의 안테나를 갖는다. 예컨데셀프(410)는 안테나(411 ~ 414)를 포함한다. 더욱이 하나 이상의 RFID 태그는 각각의 셀프 내 및 각각의 안테나에 근접하여 있다. 도 11B에서 안테나에 대해 네개의 태그가 있고, 태그는 a ~ d로 표시된다. 셀프 내의 태그는 다양한 기능을 위해 유용하다. 기술분야의 통상의 지식인에게 알려진 것과 같이, 더 적거나 또는 더 많은 수의 태그가 사용될 수 있다.
예컨데, 안테나(411)가 상대적으로 작은 전력에서 온되면, 예컨데 안테나(411)의 중앙에 거의 위치한 태그(411c)를 판독하는 것이 가능해야 한다. 물론, 기술분야의 통상의 지식인은 안테나 및 태그 설계에 의존하여, 낮은 전력에서, 안테나 도체에 근접한 위치의 태그가 더욱 빨리 판독될 수 있기 때문에 사용될 수 있음을 알 수 있다. 이와 같이 태그(411c)는 안테나(411)가 적절하게 기능하고 있는가의 여부를 테스트하는데 사용될 수 있다. 전력이 증가된다면, 안테나(411)는 또한 안테나(411) 주위 근처에 위치한 태그(411a, 411b, 및 411c)를 판독가능해야 한다. 진단 또는 자체-검사 모드 동안 전력을 변화시킴으로써, 시스템은 효과적으로 기능하기 위해 안테나(411)에 얼마나 많은 전력이 필요한가를 판단가능해야 한다. 셀프 태그는 이러한 정보를 제공하기 위해 각각 안테나의 중앙으로부터 소정 거리에 배열된다.
안테나(411)로 전력이 증가되기 때문에, 이웃하는 안테나(412)와 연결된 셀프 태그(412b)를 판독하는 것이 결과적으로 가능할 수 있다. 따라서 시스템은 안테나(411 및 412)가 이웃하는가를 판단할 수 있다. 그러면 이러한 정보는 주어진 안테나가 동작하는 경우 어떤 이웃하는 안테나가 디튜닝되는데 필요할 수 있는가를판단하기 위해 시스템에 의해 사용될 수 있다. 안테나(411 및 412)가 이웃하는 사실은 셀프(410)가 제조될 때 이미 입증될 수 있었다. 그러나, 몇개의 셀프가 소매점에 이웃하여 위치된 경우, 어떤 셀프가 이웃하는가를 미리 판단하는 것은 불가능하거나 또는 불편할 수 있다. 셀프 태그는 시스템이 조립된 이후에 어떤 셀프 또는 안테나가 이웃하는가를 입증하기 위해 사용될 수 있다.
예컨데, 정상적인 전력에서 동작되는 안테나(411)는 이웃하는 위치가 셀프 배치에 앞서 입증될 수 없는 이웃하는 셀프(400) 상의 이웃하는 안테나(404)와 연결된 셀프 태그(404d), 및 이웃하는 위치가 셀프 배치에 앞서 입증될 수 없는 곤돌라의 반대측의 이웃하는 셀프(440) 상의 이웃하는 안테나(441)과 연결된 셀프 태그(441a)를 또한 검출할 수 있다.
정상 전력 또는 약간 높은 전력에서 동작되는 안테나가 이웃하는 안테나 영역을 추가로 판독, 예컨데 셀프 태그(404c, 412c, 및 441c)를 판독가능하게 설계될 수 있다. 따라서 여기서 설명된 기능은 각 안테나 중앙에서 단일 셀프 태그 만을 사용하여 얻어질 수 있다.
비록 셀프 태그가 상기에서 설명한 목적에 대해 유용할 수 있지만, 그들은 판독되는 태그의 수를 증가시킴으로써 시스템 응답을 늦출 수 있다. 그러므로 셀프 태그 고유 ID 시리얼 넘버에 대해 시스템이 "콰이어트(quiet)" 모드, 즉 정상 동작 동안에 응답하지 않으나 진단 또는 셋업 동작 동안에만 응답하는 모드로 향할 수 있는 시리얼 넘버의 특정 영역을 사용하는 것은 바람직한 선택일 수 있다.
하나 이상의 안테나는 각각의 셀프 내에 포함될 수 있거나 숨겨질 수 있다.안테나 루프는 도전 물질을 사용하여 만들어 질 수 있다. 이러한 도전 물질은 메탈 와이어 또는 포일과 같은 금속성 도체를 포함할 수 있다. 도전성 물질은 또한 메쉬 또는 스크린의 스트립일 수 있다. 일 실시예에서, 안테나 루프는 거의 0.002" 두께와 0.5" 폭의 구리 포일로 만들어 질 수 있다. 이러한 루프는 지지 셀프 물질의 표면에 적용되는 장식용 박판과 같은 얇은 박판 물질 내에 포함될 수 있다. 루프는 또한 유리 내에 박판으로 입혀질 수 있다. 루프는 또한 박판으로 입혀진 물질, 유리, 또는 다른 지지 구조의 외부에 부착될 수 있다. 만약 추가 로드 베어링 지지대 또는 견고한 물질이 바람직하다면, 기술분야의 통상의 지식인에게 인식될 수 있는 것과 같이, 이러한 지지 셀프 물질은 셀프 내용물을 지지할 수 있거나 또는 구조적인 견고함을 제공할 수 있는 어떠한 물질일 수 있다. 이러한 물질의 예들은 주름지거나 또는 그렇지 않으면 안정성을 제공하기 위해 설계된 나무, 플라스틱, 견고한 플라스틱 폼(foam), 유리, 섬유 유리, 또는 판지를 포함한다. RF-블록킹 물질은 원한다면, 셀프 위에서 타겟 태그 대신에 아래에 있을 수 있는 RFID의 검출을 방지하기 위해 셀프의 바닥 표면에 적용되거나 또는 합쳐질 수 있다. 셀프로서 여기에서 설명된 지능국은 또한 수직 또는 다른 각도의 방향으로 사용될 수 있고, RF 블록킹 물질은 다른 이웃하는 태그로부터 판독되고자 하는 타겟 태그를 좋게 분리하기 위해 적절한 방향으로 적용될 수 있다.
셀프의 바닥 표면에 적용되거나 또는 합쳐질 수 있는, 또는 존재하는 메탈 셀프와 같이 임의의 아래에 존재하는 RF-블록킹 물질은 거의 RF 에너지가 셀프 "아래로(below)"로 이동하지 못하게끔 할 것이다. 선택적으로, RF 블록킹 물질은 또한 셀프의 내부 내에 합쳐질 수 있다. 이는 셀프가 셀프(위) 상에서 태그된 아이템 만을 인식하는 것이 바람직한 경우라면 장점이다. 그러나, 이러한 RF-블록킹 물질(셀프 구조물 내에 고의로 제공되던지 또는 이전에-존재하는 셀프 구조로서 동시에 존재하던지)의 중요성은 셀프 아래의 RF 에너지를 거의 완전히 제한하는 동안에, 셀프 아래의 RF-블록킹 물질이 셀프 위로 "판독 영역"을 또한 감소시킨다는 점이다. 이러한 다른 감소된 판독 영역을 보상하기 위해, 보상 물질의 층은 안테나 루프 바로 아래에(즉 셀프 구조의 정상 근처에) 제공될 수 있다. 이러한 물질은 비-도전적일 수 있고 높은 자기 도자성(permeability)을 갖는다. 예들은 높은 인-플레인(in-plane) 자기 도자성을 갖는 Magnum Magnetics RubberSteelTM또는 플렉시블 페라이트 마그네틱 시트이다. 이러한 인-플레인 자기 도자성은 설계에 의한 도자성이 시트에 대해 정상적인 일반적인 이방성 페라이트 시트가 아닌 등방성 페라이트 시트를 사용하여 얻어진다. 안테나와 RF-블록킹 물질 사이에 이러한 보상 물질 층의 존재는 안테나와 RF-블록킹 물질 사이에 높은 플럭스 밀도를 가능하게 한다. 결과적으로 플럭스 밀도는 셀프 위로 더 높아질 있고, 따라서 주어진 셀프 두께에 대해 더 좋은 센싱 영역("판독 영역")을 제공한다.
두꺼운 지지 물질 내부에 박판으로 입혀지거나 또는 두꺼운 지지 물질의 외부에 부착된 안테나 루프는 예컨데 임의의 디스플레이 케이스 내부에, 약간의 피복 랙을 벗어나, 또는 체크아우트 스탠드에서 사용될 수 있는 터널 판독기에 대해, 등등 사용될 수 있는 구부러진 패널로서 비-평면 형태로 배치될 수 있다. 예들은 여기서 13.56 MHz와 같은 RF 주파수에서 동작하는 판독기에 통상 사용되는 루프 안테나를 논의한다.
지능국 내의 아이템이 915 MHz, 2.45 GHz, 또는 125 kHz 와 같은 그 밖의 넓게 다른 주파수에서 동작하는 태그를 포함할 수 있는 것은 가능하다. 지능국은 이러한 또는 다른 주파수를 판독할 수 있고, 예컨데 125 kHz 용 다중 루프 안테나, 및 915 MHz 또는 2.45 GHz용 다이폴 안테나와 같은 적합한 안테나를 제공한다. 지능국 내의 안테나는 이러한 주파수의 하나 또는 몇개에 대해 제공될 수 있다. 각각의 안테나는 바람직하게는 그 소유의 분리된 스위치 및 튜닝 회로를 가질 수 있다. 모든 지능국은 단일 공통 RF 케이블, 및 단일 공통 제어 케이블을 공유할 수 있다. 지능국은 각 지능국의 모든 영역이 모든 바람직한 주파수(즉 각 영역은 다중 안테나에 의해 서비스된다)를 판독할 수 있도록, 또는 주어진 지능국의 다른 영역이 특정 주파수에 대해 특정 안테나가 제공될 수 있도록 구성될 수 있다. 다른 주파수에서 동작하는 지능국는 모두 교차연결될 수 있다. 하나의 주파수보다 더 많은 주파수에서 동작하는 지능국은 하나의 주파수보다 더 많은 주파수에서 동작할 수 있는 소위 "애자일 판독기(agile reader)" 유닛을 필요로 할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 본 적용에서 논의되는 안테나 루프는 예컨데, 셀프 상에 위치될 수 있고, 그들은 셀프 상에 위치된 매트에 합쳐짐으로서 제품 아래에 위치할 수 있다. 따라서 루프는 기술분야의 통상의 지식인에게 잘 알려진 적절히 굳거나 또는 플렉시블한 기판에 캡슐로 싸여진다. 적합한 기판 물질의 예들은 안테나가 메탈 셀프, 벽, 또는 표면 상에 위치하는 경우 전자기 간섭을 방지하기 위해안테나 루프를 보호하고 약간의 물리적인 오프셋을 제공하는 박판으로 입혀진 구조적인 물질, 실리콘 고무, 우레탄 고무, 섬유 유리, 플라스틱, 또는 다른 유사한 물질을 포함한다.
캡슐로 싸여진 물질 또는 셀프는 셀프의 배면과 같은 수직 표면 상에 매달기 위해 홀 또는 쇠고리가 제공될 수 있다. 선택적인 일 실시예에서, 캡슐로 싸여진 물질은 또한 바람직한 표면에 부착을 돕기 위해 압력에 민감한 접착제가 제공될 수 있다. 캡슐로 싸여진 것의 "전방" 또는 "셀프" 에지는 또한 특별한 디스플레이 장치의 동작이 상응하게 위치된 판독기 안테나의 동작과 시각적으로 조화될 수 있도록 셀프 내의 2차 제어 유닛과 같은 판독기 유닛 또한 시이퀀서(sequencer) 유닛에 의해 온될 수 있는 낮은 전력의 광 방출 또는 다른 디스플레이 장치가 제공될 수 있다. 선택적으로 또는 부가하여, 디스플레이 장치는 또한 값을 매기거나 또는 디스카운트하는 것과 같이 부가 정보를 디스플레이하는데 사용될 수 있다.
RFID 태그를 판독하는 능력 이외에, 지능국는 디지털 데이터 케이블을 통해 정보를 통신할 수 있는 부가 "주변" 장치를 구비할 수 있다. 예컨데, 지능국 시스템은 한정되지는 않으나 컴퓨터 단말, 디스플레이 장치, 모뎀, 바코드 판독기, 온도 센서, 둘러싸였거나 또는 매여진 상품을 위한 잠금 장치 등을 포함하는 부가(add-on) 또는 주변 부착 장치를 위한 디지털 데이터 통신 고속도로를 제공할 수 있다. 디지털 데이터 통신 고속도로는 콘트롤러(124) 및 2차 콘트롤러(125) 사이에서 디지털 제어 및 데이터 정보를 송신하는 와이어링 시스템으로 합쳐질 수 있거나 또는, 국(station)이 부가 또는 주변 장치를 연결시키기 위해 통과하는 포트가제공된 상태로 상태 사이를 통과하여 동작하고 연결하는 와이어링을 만드는 하나 이상의 분리 디지털 데이터 통신 고속도로일 수 있다. 디지털 데이터 통신 고속도로는 지능국 시스템(콘트롤러(124) 및 2차 콘트롤러(125)를 포함하는)과 전자 네트워크 사이에서 양 방향으로 데이터의 전송을 촉진시킨다. 전력은 국(station)을 통해 동작하는 와이어를 통하여 부가 또는 주변 장치에 대해 또한 제공될 수 있다.
부가 또는 주변 장치가 사용되든, 사용되지 않든, RF 전력과 다른 전력 예컨데 2차 콘트롤러(125), 및 스위치 및 튜닝 일레트로닉스에 의해 사용되는 직류(DC)는 국(station)에 의해 사용될 수 있다. 이러한 전력은 하나 이상의 제공된 와이어에 의해 제공될 수 있거나, 또는 디지털 통신 고속도로로 또는 RF 케이블과 합쳐질 수 있다.
일예로서, RF 케이블은 두개의 도체, 예컨데 동축 케이블에서 중앙 도체 및 외장 도체를 포함할 수 있다. RF 케이블은 RF 신호를 운반한다. DC 전압은 지능국에 DC 전력을 공급하기 위해 동일 RF 케이블에서 RF 신호 상에 첨가될 수 있다. 만약 예컨데 18 볼트 DC인 DC 전압이 지능국(예컨데 5 볼트 DC)의 일부 장치에 필요한 전압보다 더 높다면, 전압 레귤레이터는 사용가능한 한계 내로 전압을 감소시키기 위해 사용될 수 있다.
추가의 일예로서, 디지털 통신은 동일한 RF 케이블에서 운반될 수 있다. 예컨데, RF 케이블 상에 첨가된 DC 전압은 RF 케이블 상의 non-RF 디지털 통신을 실행하기 위해 두개의 DC레벨(예컨데 18볼트 DC 및 12 볼트 DC) 사이에서 스위칭될 수 있다. 그러므로, 주요 콘트롤러는 이러한 디지털 통신을 사용함으로써 2차 콘트롤러로 정보를 송신할 수 있다.
추가의 일예로서, 2차 콘트롤러는 전기 로드를 온 및 오프로 스위칭함으로써 정보를 RF 케이블을 통해 디지털 형태로 주요 콘트롤러에 송신하고, 이에 의해 RF 케이블로부터 전류가 방출된다. 이는 번갈아 주요 콘트롤러에서 감지될 수 있다. 전압 레벨의 사용 및 로드 레벨의 사용은 RF 케이블을 통해 투-웨이(two-way) 디지털 non-RF 통신을 얻기 위해 동시에 행해질 수 있다.
다른 예로서, 셀프의 실시예에서, 셀프에 유용하게 합쳐질 수 있는 다른 장치는 2차 콘트롤 유닛(125)과 인터페이스할 수 있는 플러그-인 바코드 판독기이다. 셀프가 갖추어졌을 경우, 바코드 판독기는 셀프 상에 위치하는 패키지를 스캔하는데 사용될 수 있다. 그러면 바코드 데이터는 고유의 RFID 태그 시리얼 넘버를 따라 전자 네트워크로 되돌려 송신된다. 바코드에 의해 정의된 제품 아이덴티티가 고유의 RFID 태그 시리얼 넘버와 이전에 결합되지 않았다면, 결합은 데이터 저장소 내에서 완료될 수 있다. 그렇지 않다면, 바코드 스캔은 데이터 저장소 정보의 인증으로서 서비스 될 수 있다. 바코드 장치의 사용은 심지어 셀프가 RFID 태그된 상품의 청약 도입 동안에도 이익을 제공하게 할 수 있다. 셀프 상에 비축된 아이템의 수와 비교함으로써, 팔려진 동일 아이템의 수에 대해 셀프 상에 얼마나 많은 상품이 남아있는가, 및 재비축이 필요한지의 여부가 대략 판단될 수 있다. 마찬가지로 셀프에서의 바코드 스캐닝 그자체는 전자 네트워크로부터 구해지고 셀프에서의 수문자 디스플레이를 통해 디스플레이된 현재 가격 정보를 제공하는데 이용될 수 있다.
다른 실시예에서, 셀프 또는 지능국은 예컨데, 온도, 습도, 광, 또는 다른 환경적인 변수 또는 요소를 모니터링 또는 측정하기 위해 환경 센서가 제공될 수 있다. 시스템은 무슨 아이템이 셀프에 있는가를 판단할 수 있기 때문에, 시스템은 환경 조건이 특정 형태의 아이템에 대해 한계를 넘었다면, 각 아이템의 환경을 추적하고 경고를 제공할 수 있다. 하나 하나의 한계는 각 아이템 그룹에 대해 정의될 수 있다.
예컨데 적외선 센서 또는 용량 센서와 같은 하나 이상의 근접 센서는, 손님의 존재를 검출하기 위해 및 아이템이 셀프로부터 이동된 경우 손님에게 빠른 피드백을 제공하기 위해 셀프에서 판독 주파수를 증가시킬지의 여부를 판단하기 위해 셀프 상에 위치할 수 있다. 손님을 검출하는 수단은 그들이 상품에 의해 차단되지 않는 셀프의 전방 에지에 위치할 수 있다. 적외선 또는 용량 센서는 손님으로부터 몸체의 열, 또는 셀프의 전방에 있는 손님으로 인한 지역 용량의 변화, 또는 셀프의 전방 근처로 이동하는 손님의 손 또는 팔, 또는 상품을 검출함으로써 승객의 존재를 감지할 수 있다. 손님의 존재를 검출하는 다른 수단은 셀프 상의 상품으로 접근하는 손 또는 팔의 그림자를 검출하기 위해 셀프의 전방 에지를 따라 가시광 또는 적외광 센서를 포함할 수 있다. 이러한 경우의 광원은 다른 높은 셀프 아래에 위치한 광원, 또는 상점의 지하 상공 또는 상에 있는 광원으로부터의 주변 가시광, 또는 가시광 또는 적외광일 수 있다. 상점 보안 카메라는 판독 주파수를 증가시켜 손님의 존재를 검출하고 지능국으로 향하게 하는데 또한 사용될 수 있다. 마찬가지로, 들을수 있고/볼 수 있는 신호 또는 디스플레이는 전력 및 구성요소의 수명을 보존하기 위해 모든 시간에 동작되는 것보다 차라리 그 후 약간의 시간 동안 손님을 검출하는 경우 동작될 수 있다. 마찬가지로, 셀프로의 손님의 근접에 관한 정보는 손님의 통행 패턴, 또는 특별한 셀프에서 소모되는 시간의 길이를 분석하는 것을 돕기 위해 전자 네트워크로 역으로 중계될 수 있다. 손님의 위치 데이터는 또한 상점 감시 카메라의 패턴의 스캐닝과 연결되어 사용되는 상점 보안 시스템으로 또한 제공될 수 있다.
마찬가지로, 전자 네트워크로 역으로 중계된 셀프 데이터는 유별나게 큰 수의 아이템이 셀프로부터 갑자기 이동되는지를 판단하는데 사용될 수 있다. 이러한 것이 발생한다면, 보안 카메라는 아이템을 이동한 손님의 사진을 촬영하기 위해 셀프로 향하게 될 수 있다. 만약 손님이 상점을 떠날 때 아이템에 대한 대가가 지불되지 않았으면, 적절한 행동이 도둑을 멈추기 위해 취해질 수 있다.
셀프에 합쳐질 수 있는 다른 장치는 태그의 이동 또는 손님의 존재를 검출하기 위해 홀 이펙트(Hall effect) 또는 다른 유사한 근접 형태의 센서일 수 있다. 이러한 정보는 적외선 센서에 관한 이전에 설명에서 설명된 것과 유사하게 사용될 수 있다.
셀프의 다른 사용은 손님이 의류 아이템의 올바른 사이즈와 같은 소정의 상품 아이템을 찾는 것을 돕기 위해 사용될 수 있는, 손님과 결합된 "커스터머 태그(customer tags)"의 존재를 검출하는 것일 수 있고, 여기서 셀프 상의 볼 수 있고 들을 수 있는 지시기는 원하는 아이템으로 손님을 향하게 하도록 동작될 수 있다. 또한 원하는 아이템이 품절된 상태의 셀프 상에 위치한 경우 "커스터머 태그"는 손님에게 재고로 되돌아온 경우 아이템을 "레인 체크(rain check)"와 또는 디스카운트를, 또는 재고룸에 있는 아이템에 관한 정보, 또는 다른 상점, 또는 주문 상태를 제공하는데 사용될 수 있다. 이는 손님이 품절되는 이유로 아이템을 구매하지 못하는 경우를 추적하는데 유용할 수 있다.
셀프의 다른 사용은 더 많은 출납원이 계산대에 필요한 경우, 또는 더 많은 점원이 필요한 경우를 예측하기 위한 "피드포워드(feedforward)" 정보를 제공하는 것일 수 있다. 이는 예컨데, 셀프로부터 이동된 상품의 양을 모니터링 함으로써, 계산대에 도착하는 상품의 부피를 추론하여 행해질 수 있다. 이에 의해 재고유지자 또는 상점 매니저는 계산 또는 재비축 인력이 소모하는 시간의 정도를 최적화하고, 휴식 시간 등의 스케줄을 돕기 위해 그 인력을 스케줄링 할 수 있다.
셀프의 다른 사용은 셀프가 완전히 비축되고 데이터베이스가 현재의 재고 레벨이 완전 또는 타깃 레벨인지를 인식하는 시스템에 경고하기 위해, "상품 태그" 또는 "종업원 태그"의 존재, 또는 푸쉬버튼 또는 키입력 순서를 검출하는 것일 수 있다. 이러한 방법은 타깃 레벨을 업데이트하기 위해 아이템 제고 패턴이 변경되는 경우에 사용될 수 있다.
셀프 시스템은 모든 아이템에 대해 타깃 재고품 조사를 변경하는 것과 연관될 수 있는 가격, 유통, 및 셀프 공간, 최적의 재고 패턴에 기초한 시스템에 의해 커버되는 모든 셀프에 대한 제안에 사용될 수 있다. 이러한 재고 패턴을 계산하는 것은 얼마나 많은 각 SKU 아이템이 주어진 셀프 영역 상에 적합할 수 있고, 얼마나 많은 셀프 영역이 각 셀프 안테나에 의해 커버되는가에 대한 지식을 필요로 할 수있다.
본 발명의 일측면에서, 고유 이더넷 도는 RS-485 주소 또는 다른 네트워킹 주소로부터 조차 부득이 명백하지 않을 수 있는 각 셀프의 물리적인 위치를 아는 것은 셀프 시스템에 대해 유용할 수 있다. 그러므로, 본 발명은 GPS 변환기를 각 셀프에 합치는 것을 심사 숙고한다. 더욱 실질적인 해법은 대신에 위치를 식별하기 위해, 셀프가 조립될 때, 각 셀프 상의 USB 포트(또는 다른 유사하게 호환가능한 포트)로 플러그될 수 있는 이동가능한 GPS 유닛을 제공하는 것일 수 있다. 예컨데, GPS 유닛은 설치 이후에 셀프를 셋업하는데 사용된 서보미케니컬 튜닝 유닛과 연결될 수 있다.
선택적으로, 프로그램 가능한 RFID 태그를 갖는 GPS 유닛은 셀프 상에 위치될 수 있고, RFID 시스템을 통해 셀프가 어떤 좌표에 있는가를 메인 콘트롤러에 역으로 통신한다. 이러한 것을 실행하는 하나의 방식은 그 고유의 시리얼 넘버 이외의 정보에 대한 추가 저장 블록을 갖는 특화된 RFID 태그에 연결된 GPS 시스템을 사용할 수 있다. 이러한 태그는 GPS 시스템과 같은 외부 소스로부터 데이터를 수신하기 위해 통신 회로로 또한 태그 안테나를 연결하는 집적회로를 사용할 수 있다. GPS 시스템은 추가 저장 블록에서 공간 좌표를 쓰기 위해 구성된다. 알려진 시리얼 넘버 또는 넘버들은 저장된 공간 좌표를 판단하고 그 이후 판독되는 셀프 및 안테나와 연결시키기 위해 특화된 RFID 태그가 상기 태그를 응답 지령 신호로 보낼 수 있는 것을 검출하는데, 특화된 RFID 태그 및 RFID 시스템에서 사용될 수 있다.
안테나 모양은 단일-루프 안테나로 제한될 필요는 없다. 단일 루프 안테나는 13.56 MHz와 같은 높은 RFID 주파수로 통상 사용될 수 있는 형식적인 요소이다. 멀티-루프 안테나(1215)는 125 kHz와 같은 낮은 주파수에서, 또는 13.56MHz와 같은 높은 주파수에서 낮은 전류 동작을 허용하기 위해 사용될 수 있다. 낮은 전류 안테나의 사용은 낮은 전원 스위칭 구성요소를 사용하는 것을 허용할 수 있다. 멀티-루프 안테나를 형성하는 것은 서로 가까이 근접되도록 하는 루프 내의 와이어와 같은 안테나 구성요소를 필요로 할 수 있고, 그러므로 와이어는 바람직하게 절연될 수 있다.
RFID 안테나와 연결된 튜닝 구성요소, 예컨데, 회전 트림 커패시터 또는 커패시터 뱅크는 사용하는 동안 접근을 필요로 할 수 있다. 제거가능한 커버 장치 또는 셀프 내의 홀을 제공함으로써, 적절한 접근이 예컨데 셀프 실시예 내에 제공될 수 있다.
지지 박판 또는 다른 구조물 위에 도전되는 안테나 물질을 부착하기 위해, 다양한 방법이 이용될 수 있다. 예컨데, 메탈 포일은 바람직한 안테나 패턴 내의 기판상의 릴로부터 포일을 제공하기 위해 2차원 또는 3차원 위치배열 역학을 사용하는 자동 기계에 의해 거미줄 형태(종이 보드의 거미줄과 같은) 또는 평면 형태(종이보드의 시트, 박판의 시트, 나무 또는 플라스틱 보드 등과 같은)로 기판 상에 놓여질 수 있다.
지지하는 물질이 나무라면, 밀링 머신은 도전 와이어가 안테나 루프를 형성하기 위해 고정될 수 있는 홈을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 지지하는 물질이플라스틱이라면, 또는 열 패턴이 도전 와이어가 고정될 수 있는 홈을 형성하기 위해 플라스틱으로 압축될 수 있다면, 동일 방법은 사용될 수 있다. 플라스틱 기판은 와이어 도체를 고정하기 위해 홈으로 몰딩될 수 있거나, 또는 플라스틱 기판은 많은 수의 패턴에서 안테나 루프를 형성하는 것을 허용하는 수직 홈의 반복되는 직선 패턴으로 몰딩될 수 있다. 이러한 방법 중의 어느 것에서, 홀은 드릴링될 수 있고, 펀칭될 수 있고, 또는 안테나 와이어의 끝을 고정하기 위해 몰딩될 수 있다. 이러한 홀은 안테나 루프를 튜닝하기 위해 사용된 튜닝회로로 연결 또는 삽입을 위해 접근가능하게 될 수 있도록 기판을 통해 확장될 수 있다.
안테나 루프를 형성하는 다른 방법은 직기와 유사한 일련의 핀 주위에 도전 와이어를 싸는 것이고, 그 이후 직기를 뒤집고 기판 상에 도체를 압축한다. 기판은 직기가 제거된 경우 도체를 고정하기 위해 접착제로 미리 코팅될 수 있다. 선택적으로 도체는 도체가 기판의 표면으로 압축되도록 충분히 부드러울 수 있다. 선택적으로 도체는 열가소성일 수 있고 도체는 부분적으로 접촉면에서 기판을 용융시키고 기판의 표면 내에 넣어지도록 미리 가열될 수 있다. 안테나 루프를 형성하기 위해 직기에서 사용되는 핀은 선택적으로, 직기가 도체를 기판 상으로 압축하는 경우, 핀이 직기 내로 선택적으로 들어가도록 스프링으로 구동될 수 있다.
상세히 하면, 도 12는 와이어 안테나를 제조하는 하나의 방법을 도시한다. 도 12는 기술분야의 통상의 지식인은 다양한 변경, 치환, 및 변환을 알 수 있기 때문에 본 발명에 한정되고자 하지 않는다. 기판(1100)은 나무, 플라스틱, 고무, 높은 밀도의 폼, 도는 유사 물질과 같은 것으로 제공된다. 홈(1110)은 통상 그리드패턴으로 기판에 제공된다. 이러한 홈은 뜨겁거나 또는 차가운 프레싱 또는 분사 몰딩, 주조, 뜨거운 블랜딩(예컨데 나무로) 등과 같은 머시닝, 몰딩에 의해 만들어 질 수 있다. 프레싱 방법은 플래튼(스탬핑) 또는 회전 장치를 사용할 수 있다. 바람직하게 홀(1130)은 동일 방법 또는 드릴링 또는 펀칭에 의해 홈 내의 교차점에 제공된다. 기판(1100) 상의 대부분의 영역은 여전히 홈 사이의 영역(1120)에 의해 차지된다. 따라서 기판(1100)은 로드가 표면에 의해 발생되고 및 커버링, 필름, 박판, 또는 베니어(veneer)가 평면으로 마감된 표면을 제공하기 위해 적용되도록, 여전히 필수적인 평면 상부 표면을 갖는다. 영역(1120)은 또한 안테나 와이어에 의해 차지되지 않도록 알려지고, 이러한 영역은 다른 구조물에 부착시키는 스크루 또는 볼트를 수용하기 위한 홀과 함께 주조, 드릴링, 펀칭 등에 의해 제공될 수 있다. 홀은 페그보드(pegboard) 또는 디스플레이 후크와 같은 접착을 위해, 또는 홀을 통하는 와이어링, 통풍, 확성기로부터의 사운드, 작은 광의 배치 등을 위해 사용될 수 있다.
적합한 직경의 와이어를 약간의 홈(1110)에 위치시키거나 또는 압축시킴으로써 형성되는 안테나 루프(1200)가 도시된다. 안테나 루프 엔드(1201)는 그들을 홀(1130)에 고정시킴으로써 제자리에 고정된다. 홀은 그들이 기판의 다른면 상의 회로에 연결될 수 있도록, 기판(1100)을 통해 오로지 될 수 있다. 마찬가지로 안테나 루프(1210)는 와이어 엔드(1211)가 하나의 홀 내에 이미 고정되고, 와이어 엔드가 즉시 다른 홀로 고정되기 위해 보여진 상태로 형성되는 것으로 나타난다.
끝을 고정하기 위해 홀을 통해 베어(bare) 와이어를 단순히 압축하는 것 이외에, 와이어는 필요한 길이로 잘려질 수 있고, 쇠고리(1140), 버튼, 또는 다른 기계적인 장치에 적합한 끝은 홀에 결합된다(1130). 이러한 쇠고리는 더 좋은 전도성을 위해 와이어 상으로 납땜될 수 있다. 그들을 홀(1130)에 삽입시키는 대안으로써, 쇠고리는 홈(1110)의 너비보다 약간 더 큰 직경일 수 있고, 결과적으로 도 12A에 도시된 것과 같이, 쇠고리는 두개의 홈이 교차하는 점에 단지 적합할 것이다. 선택적으로 홈 패턴을 형성하는 동안에, 교차점은 더 큰 쇠고리(1141)를 유지하기 위해 도 12B에 도시된 것과 같은 홈의 너비보다 더 크게 만들어 질 수 있다. 쇠고리는 도 12C에 도시된 것과 같은 교차점에 맞도록 바 형태(1142) 또는 티 형태(1143)가 될 수 있다. 그들은 또한 교차형성될 수 있다. 그들은 기판(1100)으로 또는 통해 아래쪽으로 돌출시키도록, 또는 기판(1100)으로부터 위쪽으로 확장하도록 핀으로 고정될 수 있다. 핀은 회로보드 상의 소켓, 또는 홀에 끼워질 수 있다. 쇠고리(예컨데, 1140 또는 1141)은 다른 와이어링 또는 핀을 받아들이기 위해 속이 비었을 수 있다. 그들은 외부로 꿰어진 핀 또는 내부로 꿰어진 홀을 합칠 수 있다. 마찬가지로 쇠고리는 그들을 제자리에 두거나 또는 외부 회로와 결합하는 것을 원조하기 위해 내부 또는 외부 가시 또는 스프링으로 구동되는 부분을 합칠 수 있다. 쇠고리에 부착된 안테나 와이어는 가시에 의해 또한 고정될 수 있다.
기판(1100)은 회로(도시안됨)를 배치하는 깊숙한 부분이 제공될 수 있고, 이러한 회로(도시안됨)는 와이어 전 또는 후에 설치되고, 와이어는 납땜에 의해 또는 쇠고리, 가시 등을 사용하여 회로에 부착될 수 있다.
다중 안테나 패턴이 생성되게끔 하는 규칙적인 그리드 또는 십자형 패턴을형성하는 홈(1110) 대신에, 홈은 생성되는 실제 안테나에 대해 바람직한 홈을 단지 포함하기 위해 "커스텀" 폼에 대신 제공될 수 있다. 도 13은 이러한 실시예를 도시한다. 홈(예컨데 1220 및 1230)은 홀(1221 및 1231)을 형성하는 것과 같이 상기에서 설명한 동일한 방법 의해 형성될 수 있다.
홈 및 홀은 와이어를 안전하게 고정하기 때문에, 와이어는 손으로 기판에 쉽게 삽입될 수 있거나, 또는 공정이 기계화된다. 모든 바람직한 안테나가 기판에 형성된 이후에, 임의의 개방 홈은 플라스틱 또는 어떤 다른 적합한 물질로 채워질 수 있다. 그러면 커버링 박판, 필름, 또는 다른 층은 기판의 정상위에 적용될 수 있다. 이러한 커버링은 재료의 분사 몰딩된 층, 또는 용융 주조 층, 또는 화학적 반응 또는 열(에폭시 물질 또는 실리콘 화합물와 같은), 또는 증발(라텍스 물질과 같은)에 의해 가공되는 액체 주조일 수 있다.
그 이후에 결합된 기판 및 커버링은 안테나 매트를 포함한다. 재료에 의존하기 때문에, 안테나 매트는 플레시블 또는 딱딱한 것일 수 있다. 안테나 매트는 또한 나무, 플라스틱, 유리섬유 등과 같은 평면 또는 비-평면 지지 물질 보드에 부착될 수 있다.
안테나 형태는 단일-루프 안테나로 한정되는 것이 필요치 않다. 도 13A는 단일 루프 안테나(1200 및 1210), 13.56 MHz로서 중앙 영역 RFID 주파수로 통상 사용될 수 있는 형식적인 요소를 도시한다. 또한 125 kHz와 같은 낮은 주파수로 통상 사용될 수 잇는 멀티-루프 안테나(1215)가 도시된다. 멀티-루프 안테나(1215)를 형성하는 것은 와이어 루프가 서로 다른 것에 가깝게 근접하는 것이 필요할 수있고, 그러므로 와이어는 바람직하게는 절연될 수 있다. 도시된 것과 같은 와이어 크로스오버(1216), 또는 점선(1217)에 의해 표시된 것과 같은 노 크로스오버를 갖는 것은 바람직하다. 홈 사이의 거리는 멀티-루프 안테나에 대해 더 좁아야 되는 것일 수 있다. 또한 915 MHz 또는 2.45 GHz와 같은 높은 주파수가 통상 사용될 수 있는 다이폴 안테나의 형태가 도시된다. 다이폴 안테나에 대해 도시된 끝(1219)은 제조 동안 기판에서 끝을 홀에 삽입함으로써 이러한 다른 느슨한 끝을 고정하는 방법을 나타내기 위해 구부러져 있다.
도 12 및 도 13의 실시예에서, 홈은 안테나가 제 위치에 세팅되기 전에 생성된다. 다른 실시예가 도 14에 도시된다. 핀(1302)을 고정하는 홀(1301)의 패턴을 갖는 상부 플레이트(1300)가 제공된다. 핀은 바늘로 꿰어질 수 있고 홀은 핀을 홀에 스크루로 돌림으로서 고정될 수 있도록 탭핑될 수 있다. 따라서 핀의 개수 및 위치는 변할 수 있다.
낮은 플레이트(1310)는 홀(1311)를 매칭시키기 위해 제공된다. 플레이트(1300 및 1310)가 화살표 "A" 로 도시된 것과 같이 함께 가져가진 경우, 핀(1302)은 홀(1311)을 통해 돌출한다. 그 이후에 핀(1302)은 낮은 플레이트(1310) 아래의 핀 주위에 감겨진 와이어 안테나의 코너를 한정하기 위해 사용될 수 있다. 네번째 코너에서, 두개의 와이어 엔드(1241)는 낮은 플레이트(1310) 내의 개방 홀(1311)을 통해 삽입된다. 다른 예가되는 안테나(1250)는 모든 네개의 코너에서 핀을 사용하여 형성된다. 와이어 루프의 끝에 부착된 쇠고리(1251)는 두개의 추가 핀을 넘어 고정된다. 플레이트 영역 내의 와이어 엔드를 고정하는것 대신에, 그들은 또한1252에서의 점선 라인에 의해 도시된 것과 같이 플레이트 위로 확장될 수 있다. 이러한 경우에 와이어 엔드는 다른 수단(도시안됨)에 의해 고정될 수 있다.
그 이후 핀, 와이어, 쇠고리 등으로 부착된 상위 플레이트(1300)와 하위 플레이트(1310)의 결합된 어셈블리가 화살표 "B"로 도시된 것과 같이 기판(1320) 위로 뒤집혀진다. 안테나(1240, 1250)이 하나 이상의 하기 또는 유사한 방법으로 기판(1320)으로 이송된다.
a) 접착 코팅 또는 필름이 기판(1320)에 사용된다. 결합된 어셈블리(1330)는 기판(1320) 아래로 내려지고, 하위 플레이트(1310)가 기판에 대해 압력을 받는다. 안테나(1240, 1250)는 접착물로 부착된다. 상위 플레이트(1300)가 압력을 가하는 단계 동안 살짝 들어올려지면, 핀(1302)은 기판(1320)을 관통하지 않을 것이다. 상위의 플레이트(1300)는 또한 하방의 압력이 유지된다면, 핀(1302)이 기판(1320)에 구멍을 만들 것이다. 임의의 쇠고리(1251)가 기판으로 압력을 받게 될 것이다. 접착제 세팅된 이후에, 결합된 어셈블리(1330)가 들어올려지고, 기판에 부착(1320)된 안테나의 패턴이 남겨진다.
b) 상기 기판(1320) 표면 아래로 안테나 와이어에 부분적 또는 전체적으로 충분한 압력이 가해지면서, 방법(a)가 사용될 수 있다. 이 방법은 예를 들면, 표면 아래로 와이어에 최소한의 힘으로 압력을 가하는 것이 필요한 높은 밀도의 폼 기판(1320)으로 사용될 수 있다.
c) 방법(b)에서는 기판(1320)의 부드러운 부분 위로 가열된 와이어(1240) 및 쇠고리(1251)가 사용될 수 있고, 접촉과 압력 상태에서, 기판은 상기 와이어 및 쇠고리를 삽입할 수 있도록 부드러워지거나 약간 용융된다. 와이어를 가열하는 한가지 방법은 기판에 압력을 가하는 전 또는 동안에 전류를 통하게 하는 것이다. 상위 플레이트(1300)는 압력하는 단계 동안 개방될 수 있어, 핀(1302)이 후퇴되어 기판(1320)을 관통하지 않는다.
d) 단단한 물질(1320)이 되는 대신 기판은 이 시점에서 화학적이거나 열적이거나 증발성의 혹은 굳어지는 물질의 액체 캐스팅에 의해, 혹은 하부판(1310)의 낮은 표면으로 물질의 인젝션 몰딩에 의해 와이어로 캐스트된다.
하부판(1310)과 핀(1302)은 들러붙는 것을 방지하기 위해 릴리즈제로 미리 코팅된다. 그러한 릴리즈제는 상기 와이어가 부착되기 전에 사용되어져서 와이어에는 릴리즈제가 사용되지 않는다. 또한 하부판(1310)은 예를 들어 테플론, 테플론으로 코팅된 것, 또는 이와 유사한 비고정 물질과 같은 비고정 물질일 것이다. 만일 인젝션 몰딩이 사용되면, 하부판(1310)은 인젝션 몰딩된 물질의 냉각을 가속하기 위해, 내부 통로에 의해 냉각될 것이다.
이러한 과정을 거쳐, 안테나(1240, 1250)는 와이어단(1241 또는 1252) 또는 쇠고리(1251)을 사용하는 회로소자에 부착된다.
모든 실시예에서 와이어는 노출되어 있거나(크로스오버를 제외) 절연될 수 있다. 와이어의 교차부는 전형적으로 와이어가 있는 케이스처럼 고체 실린더형이 될 것이나, 정사각형, 직사각형, 달걀 모양, U자 형, 도관형 또는 V자 형이 될 수 있다. 와이어의 주된 요건은 그 모양과 상관없이, 도전성이 있어야 하고, 그루브형상을 유지하도록 촉진하는 모양과 단면부의 굳기를 가지는 것이다. 와이어는 단일 도전체(특히 ‘고체’ 도체로 알려져 있음)나 멀티스트랜드(multistrand)일 수 있다. 와이어는 꼬여 있거나, 엮어져 있을 수 있다. 와이어는 외부 편조선(braid)이 RF 신호를 위한 능동 도체로 사용되는 경우에는 동축 케이블일 수도 있다.
도 15는 본 발명에 의한 포일 안테나를 형성하기 위해 포일 테이프 리본을 웹 기판이나 평판 기판에 붙이는 장치 및 방법을 도시한다. 이 포일 안테나는 여러 가지 쓰임새가 있는데, 예를 들어 재고품 관리에 사용될 수 있는 RFID 시스템에서의 RFID 테그와 통신하기 위한 트랜스시버나 판독기에 사용될 수 있다. 도 15는 당업자가 다양한 개조, 대안 및 변형을 인식할 수 있으므로 본 발명을 한정하는 의도는 없다. 기판(2100)이 제공된다. 이것은 도시된 것처럼, 견인 롤러(2110)나 다른 수단이 웹을 이동시키도록 제공된 경우에 웹 형태로 될 수 있다. 도 15에 나타난 예에서 그러한 이동은 연속적이지 않다. 웹(2100)은 앞으로 멀리 색인되고, 그 후 하나이상의 도체 통로가 기판(2100)위에 놓여지는 동안 중단된다. 일단 도체 통로가 기판(2100)에 놓여지면 웹은 다시 앞으로 색인되고 그 순환이 반복된다.
지지판(2120)은 기판 아래에 제공된다. 이 지지판(2120)은 기판(2100)을 지지판(2120)에 임시로 고정시키기 위해 진공 유지 시스템(도시되지 않음)과 결합한다. 지지판(2120) 자체는 또한 도체 통로를 도포하는 처리를 돕기 위해 X 및 Y 방향으로 이동할 수 있다.
애플리케이터 수단(2200)은 도체 통로(2300)을 도포하기 위해 제공된다. 이 애플리케이터(2200)는 이후 보다 상세히 기술될 것이다. x-y 스테이지(2400)는 애플리케이터(2200)을 이동시키기 위해 제공된다. x-y 스테이지는 프레임(2401), 주 기판축상(“x” 또는 “머신” 방향)에서 이동하는 포지셔닝 수단(2402) 및 수직축상(“y” 또는 “크로스” 방향)으로 이동하는 제 2 포지셔닝 수단(2403)을 포함한다. 회전 포지셔닝 수단(2404)는 애플리케이터(2200)의 작동을 촉진하기 위해 애플리케이터(2200)를 기판(2100)에 대한 임의의 각도로 돌리기 위해 제공된다. 기판(2100)의 이동과 애플리케이터(2200)의 이동은 애플리케이터(2200)의 다른 제어에 더하여, 견인 롤러(2110), 포지셔닝 수단(2402, 2403 및 2404)을 구동하는 모터를 제어하는 컴퓨터 수단에 의해 자동화될 것이 예견된다.
도 15에서 x 및 y 포지셔닝 수단(2402 및 2403)은 레크 및 피니온 기어링으로 도시된다. 그러나 케이블, 선형 모터, 스테핑 모터, 또는 공평히 반복적인 포지셔닝을 달성할 수 있는 다른 수단 등을 포함할 수 있다.
도 16은 포일 안테나를 형성하기 위해 기판상에 도체 통로를 도포하는 다른 방법을 도시한다. 지지부재(2500)는 기판을 가로질러 확장하고, 애플리케이터(2200)를 차례대로 지지하는 두개 이상의 고정된 포지셔닝 수단(2501)을 고정시킨다. 고정된 포지셔닝 수단(2501)은 지지부재(2500)를 가로질러 손으로 이동시킬 수 있고, 예를 들어 나비나사(thumbscrew)와 같이 적소에 고정된다. 애플리케이터(2200)를 가지는 충분한 수의 고정된 포지셔닝 수단(2501)은 다수의 세로방향의 도체 통로(2301, 2302)가 필요한 만큼 머신 방향(x)을 따라 내려 놓이기 위해 제공된다. 도시된 예에서, 세로방향의 도체 통로(2302)는 외부 회로소자로의 연결에 사용될 건너뛴 구역(2303)과 함께 제공된다.
지지부재(2501)는 기판을 가로질러 확장하고 다른 애플리케이터(2200)를 차례로 지지하는 통행수단(2511)을 고정한다. 통행수단(2511)은 세로방향의 도체 통로(2301, 2302)를 연결하는 가로방향의 도체 통로(2304, 2305)를 도포하는 의도대로, 크로스 방향(y)의 기판을 가로질러 이동할 수 있다.
도 16에 따른 작동은 따라서 다음과 같다. 기판(2100)은 견인 롤러(2110)에 의해(또는 지지판(2120)의 이동에 의해) 앞으로 이동된다. 그동안 고정된 포지셔닝 수단(2501)에 부착된 애플리케이터(2200)가 건너뛴 구역(2303)을 포함하는 가로방향의 도체 통로(2301, 2302)를 의도에 따라 도포한다.
적절한 시간에 기판(2100)의 이동은 정지되어 통행수단(2511)에 부착된 애플리케이터(2200)는 가로방향의 도체 통로(2304, 2305)를 도포할 수 있다. 기판(2100)의 X 방향으로의 이동의 정지는 하나 이상의 세로방향의 도체 통로(2301, 2302)를 도포하는 과정중에 발생할 수 있다. 또는 가로방향의 도체 통로(2304, 2305)를 도포하기 위해, 애플리케이터(2200)는 지지판(2120)의 이동에 의해 제공되는 y 방향 이동과 위치에서 고정된다.
기판(2100)을 웹 형태로 이동할지 혹은 시트 형태로 이동할지에 대한 결정은 몇가지 요인에 의존할 것이다. 기판은 웹 핸들링보다 발전된 롤 형태에, 또는 시트 핸들링보다 발전된 컷 형태에 더 적절할 것이다. 몇몇 기판은 웹 형태에서 핸들링하기에 충분히 유연하지 못하는데, 예를 들어 두꺼운 시트 기판 또는 부분적으로 또는 전부 박판된 기판은 유연하지 않다.
어느 애플리케이터 시스템을 사용할 지에 대한 결정 또한 몇가지 요인에 기초하여 결정될 것이다. 도 15에서 단일 해드 애플리케이터 설계는 애플리케이터의 수를 최소화하지만 애플리케이터의 포지셔닝을 다소 복잡하게 한다. 그것은 다중 애플리케이터 설계보다 약간 느리다. 그러나 주문 제품을 생산하기에 매우 유연하다. 이는 모든 도체 통로가 주문될 것이기 때문이다. 도 16의 다중 애플리케이터 시스템은 애플리케이터의 포지셔닝을 단순화하고 단일 설계를 가진 긴 생산 지속을 위한 속도을 개선할 것이다.
도 15 및 16과 같이 애플리케이터를 이동시키는 대신에, 기판 자체가 도체 통로 생성을 돕도록 x-y 평면에서 이동될 수 있다. 이것은 애플리케이터를 이동시킬 때보다 보다 마루같은 공간을 특히 요구할 것이고, 기판이 롤 형태라면 복잡해 질 것이다.
도 17은 도체 통로를 도포하기 위한 애플리케이터(2200)의 단면을 나타낸다. 도 17은 당업자가 다양한 개선, 대안 및 변화를 인식할 수 있으므로 본 발명을 제한하는 의도가 아니다. 도 17의 실시예에 도시된 바와 같이 애플리케이터(2200)는 기판(2100)에 대해 오른쪽으로 이동한다. 서플라이 롤(2210)은 연속적인 스트립(2211)을 요구될 때에만 제공하기 위해 컴퓨터로 제어되는 한 쌍의 피드 롤(2212)을 통하여, 연속적인 도체 스트립(2211)을 제공한다. 스트립(2211)은 활강로(2213)로 가고 컴퓨터로 제어되는 커터(2214)를 지나고, 만일 필요하다면 각도 조정된 컷을 제공하기위해 임의의 각도에서 돌려질 것이다. 스트립(2211)은 애플리케이터의 앞과 밖으로 계속될 것이고, 그 위치에서 선택적인 릴리즈 라이너(2215)는 제거될 수 있고, 텐션 와인딩 롤(2217)로 올려지도록 롤러(2216)주위에 감겨질수 있다.
제 2 선택적 서플라이 롤(2200)은 절연 스트립(2221)을 단지 요구될 때 제공하기 위해 컴퓨터로 제어되는 한 쌍의 피드 롤(2222)을 통하여 연속적인 절연 스트립(2221)을 제공한다. 스트립(2221)은 활강로(2223)로 가고 컴퓨터로 제어되는 커터(2224)를 지난다. 스트립(2221)은 애플리케이터(2200)의 앞과 밖으로 계속될 것이고, 그 위치에서 선택적인 릴리즈 라이너(2225)는 제거될 수 있고, 텐션 와인딩 롤(2227)로 올려지도록 롤러(2226)주위에 감겨질 수 있다.
압력장치(2230)은 스트립(2211 및/또는 2221)을 기판(2100)상으로 밀기위해서 제공된다. 압력장치는 도시된 롤, 휠, 슬라이딩 부재 또는 왕복 운동하는 클램핑 수단일 수 있다. 압력 장치(2230)는 스트립(2211, 2221) 전체에 접착제를 굳히도록 돕기 위해 가열되거나 이후 기술되는 것처럼 외부적으로 제공된다. 압력장치(2230)는 예를 들어 기판(2100)상에 스트립(2211, 2221)을 프레스하거나, 기판(2100)의 물질로 스트립(2211, 2221)을 약간씩 크림프하기 위해서라도 패턴화되거나 거칠어진다. 이것은 적어도 시트 피드(sheet-fed) 동작에서 접착의 필요성을 제거시킨다. 최종 박판에서, 혹은 스트립(2211)이 존재하는 구역에서라도 기판의 층사이의 레진의 접착성을 개선하기 위해 스트립(2211)은 구멍이 내어질 수 있다는 것도 생각할 수 있다.
구멍 펀치(2240)는 도체 스트립(2211)에 전기적 연결이 만들어 질수 있도록 하는 개구부를 만들기 위해, 기판(2100)에 구멍을 내기 위해 제공된다. 바람직하게는 구멍 펀치(2240)는 구멍 펀칭 동작 중에 발생하는 기판 물질의 찌꺼기를 제거하기 위해 내부 진공 연결과 함께 제공된다.
접착 디스펜서(2250)는 바늘(2251)을 통해 아교(2252)를 주입하여 스트립(2211, 2221)을 기판에 고정시키기 위해 제공된다. 바람직하게는 접착제는 고온으로 용융된 아교나 열로 굳어진 아교나 에폭시와 같은 빠르게 굳어지는 물질이다. 이러한 접착제는 컴퓨터 제어하에서 스트립(2211 또는 2221)아래에 있도록 하는 의도대로 뿌려진다. 그러나 만일 주어진 구역내에 스트립이 놓여지지 않는 경우에는 뿌려지지 않는다. 사용되는 임의의 접착제는 고압으로 압축될 때 가스가 제거되면 안된다. 그렇지 않으면 박판의 순도가 떨어진다.
도체 스트립 (2211) 또는 절연 스트립(2221)은 그것을 기판(2100)에 부착하기 위해 고유의 접착층과 함께 제공된다.
스트립(2211, 2221)을 기판(2100)에 부착하기 위해 사용되는 접착제는 특히 비전도성일 것이다. 전도성 접착제는 보다 비싸다. 그러나 도체 통로(2300)의 일부를 전기적으로 결합시키기 위해 일부 장소에서는 필요하기 때문에 전도성 접착제나 물질이 필요할 것이다. 단순함을 위해, 비싸지만 전체적으로 전도성 접착제와 도체 스트립(2211)을 사용하기로 결정한다. 다른 해결방안은 바늘(2261)을 통해 물방울 형태(2262)로 사용되도록 도전성 접착제의 저장부를 애플리케이터(2200)내에 제공하는 것이다. 도전성 접착제의 물방울(2262)은 이전 세그먼트의 상부의 다음 세그먼트를 시작하기 바로 전에 도체 트레이스(2300)의 이전 세그먼트의 상부에 사용된다. 열과 압력을 가지는 프레싱 수단(2230)의 동작은 두 세그먼트를 전기적으로 결합시킨다. 전도성의 접착제 물방울(2262)은 저온소성 형태이거나 서스펜션의 형태(압력 수단(2230)에 의해 재용융되는 형태)로 금속 접합물(solder)의 물방울일 수 있다.
도 18은 단순한 직사각형의 도체 통로를 내려 놓기 위해 도 15에 도시된 장치를 사용하는 방법을 나타낸다. 그 스텝은 다음과 같다.
기판(2100)은 롤러(2110)에 의해 x 방향으로 앞으로 색인된다.
X 포지셔닝 수단(2402)과 Y 포지셔닝 수단(2403)과 애플리케이터(2200)는 구멍 펀치(2240)가 기판(2100)에 두개의 구멍을 만드는 “a” 및 “h” 지점으로 이동된다.
X 포지셔닝 수단(2402)을 사용하여 애플리케이터(2200)가 “b”지점으로 위치된다.
X 포지셔닝 수단(2402)에 의해 이동된 애플리케이터(2200)는 “b”지점에서 “c”지점으로 도체 통로(2300)을 내려 놓기 위해 내부 장치(2210-2217)를 사용한다. 이 동작에서 커터(2214)는 스트립(2211)을 정확히 결정된 순간에 잘라서 도체 통로(2300)은 “c”지점에서 종단된다. “b”에서의 도체 스트립(2300)의 시작은 “a”에서 펀칭된 구멍과 약간 중첩된다.
X 포지셔닝 수단(2402)은 전도성 접착성 애플리케이터(2261)를 “c”지점으로 이동시키기 위해 사용되고, 전도성 접착제(2262)의 물방울은 도체 통로(2300)의 단부에 놓여진다.
회전 포지셔닝 수단(2404)는 애플리케이터(2200)를 90도로 회전시켜서 애플리케이터는 크로스 방향 Y로 주행할 수 있다.
X 및 Y 포지셔닝 수단(2402, 2403)은 애플리케이터(2200)를 “c”지점에 배치하는데 사용된다.
Y 포지셔닝 수단(2403)에 의해 이동된 애플리케이터(2200)는 “c”지점에서 “d”지점으로 도체 통로(2300)을 내려 놓기 위해 내부 장치(2210-2217)를 사용한다. 이 동작에서 커터(2214)는 스트립(2211)을 정확히 결정된 순간에 잘라서 도체 통로(2300)는 “d”지점에서 종단된다.
Y 포지셔닝 수단(2403)은 전도성 접착성 애플리케이터(2261)를 “d”지점으로 이동시키기 위해 사용되고, 전도성 접착제(2262)의 물방울은 도체 통로(2300)의 새로운 단부에 놓여진다.
회전 포지셔닝 수단(2404)는 애플리케이터(2200)를 90도로 회전시켜서 애플리케이터는 머신 방향 X로 주행할 수 있다.
X 및 Y 포지셔닝 수단(2402, 2403)은 애플리케이터(2200)를 “d”지점에 배치하는데 사용된다.
X 포지셔닝 수단(2402)에 의해 이동된 애플리케이터(2200)는 “d”지점에서 “e”지점으로 도체 통로(2300)을 내려 놓기 위해 내부 장치(2210-2217)를 사용한다. 이 동작에서 커터(2214)는 스트립(2211)을 정확히 결정된 순간에 잘라서 도체 통로(2300)은 “e”지점에서 종단된다.
X 포지셔닝 수단(2403)은 전도성 접착성 애플리케이터(2261)를 “3”지점으로 이동시키기 위해 사용되고, 전도성 접착제(2262)의 물방울은 도체 통로(2300)의 새로운 단부에 놓여진다.
회전 포지셔닝 수단(2404)는 애플리케이터(2200)를 90도로 회전시켜서 애플리케이터는 크로스 방향 Y로 주행할 수 있다.
X 및 Y 포지셔닝 수단(2402, 2403)은 애플리케이터(2200)를 “e”지점에 배치하는데 사용된다.
Y 포지셔닝 수단(2403)에 의해 이동된 애플리케이터(2200)는 “e”지점에서 “f”지점으로 도체 통로(2300)을 내려 놓기 위해 내부 장치(2210-2217)를 사용한다. 이 동작에서 커터(2214)는 스트립(2211)을 정확히 결정된 순간에 잘라서 도체 통로(2300)는 “f”지점에서 종단된다.
Y 포지셔닝 수단(2403)은 전도성 접착성 애플리케이터(2261)를 “f”지점으로 이동시키기 위해 사용되고, 전도성 접착제(2262)의 물방울은 도체 통로(2300)의 새로운 단부에 놓여진다.
회전 포지셔닝 수단(2404)는 애플리케이터(2200)를 90도로 회전시켜서 애플리케이터는 머신 방향 X로 주행할 수 있다.
X 및 Y 포지셔닝 수단(2402, 2403)은 애플리케이터(2200)를 “f”지점에 배치하는데 사용된다.
X 포지셔닝 수단(2402)에 의해 이동된 애플리케이터(2200)는 “f”지점에서 “g”지점으로 도체 통로(2300)을 내려 놓기 위해 내부 장치(2210-2217)를 사용한다. 통로(2300)의 이 마지막 부분은 도 18에서 아직 완성되지 않는다. 이 동작에서 커터(2214)는 스트립(2211)을 정확히 결정된 순간에 잘라서 도체 통로(2300)은 “g”지점에서 종단된다. “g”에서의 도체 스트립(2300)의 시작은 “h”에서 펀칭된 구멍과 약간 중첩된다.
스텝 2-20은 기판의 노출된 구역상에서 기판(2100)에 사용되는 각각의 도체 트레이스(2300)마다 반복된다. 그 후 기판은 스텝 1에서 시작하여 다시 앞으로 색인된다.
포일 스트립(2211)의 분리된 조각을 연결하는 것에 의해 도체 트레이스(2300)를 형성하는 대신에, 도체 트레이스(2300)는 연속적인 스트립(2211)으로부터 형성된다. 각각의 코너에서 세그먼트 사이의 포일(2211)을 자르기 위해 커터(2214)를 사용하는 대신에, 스트립(2211)은 자동적으로 접혀진다. 예를 들어 이것은 원형 포지셔닝 수단(2404)을 90도 회전시키고 접혀진 코너에서 프레스하여 트레이스(2300)를 코너에서 평탄하게 함으로써 달성된다.
도 18A는 결과를 도시한다. 접혀진 코너는 포일의 3개의 중첩된 두께의 최대치를 가진다. 도 18B는 만일 포일이 테이프를 뒤집기 위해 동시에 180도로 꼬여진 경우의 결과를 도시한다(이것은 도시되지 않은 다른 포지셔닝 수단을 요구한다. 만일 테이프가 접착 코팅을 가진다면 접착제는 기판으로부터 떨어져 마주보고 있을 것이므로 테이프를 뒤집는 것은 불필요하다.). 접혀진 코너는 포일의 두개의 중첩된 두께의 최대치를 가질 것이다.
도 19는 아래에 배치되어 있는 도전성 트레이스(2300)가 이전의 도전성 트레이스와 중첩하는 실시 예를 도시한다.
제 2 도전성 트레이스(2300)의 중첩 부분이 아래에 배치되기 전에, 비도전성 막인 "I" 및 "J" 스트립이 애플리케이터(2200)을 사용하여 제 1 트레이스 위에 배치된다. 이들 절연 스트립 "I" 및 "J"는 도전성 트레이스(2300)에 의해서 형성된 분리된 도전성 루프 사이에 전기적 접촉을 방지한다. 유사한 방법으로, "크로스-오버" 회로가 배치될 수 있다.
도전성 트레이스(2300)를 갖는 기판(2100)은, 시트 형태 또는 웹 형상이든, 셀프, 패널, 인클로저, 스페이스 또는 기타 형태로 사용될 수 있는 적층구조로 병합되는 것이 기대된다. 그와 같은 적층구조의 일 예가 도 20에 도시되어 있다. 종이 또는 판지 재료일 수 있는 기판(2100)은 유사한 또는 비유사한 재료인 부가적인 겹(2600, 2601)과 결합되어, 예를 들면 수지에 흠뻑적신 Kraft 판지를 포화시켜, 가열 가압하에서 적층물(2610)로 형성된다. 보통 기판(2100)으로부터 대향하는 제 1 표면 상의 외측 겹(2610)은 최종 산출의 외부를 위해 장식재일 것이다. 외측 기판층(2100)의 방향에 따라서, 이 적층물(2610)은 제 2 표면 상에 또는 바로 그 표면의 안쪽에 전술된 도전성 트레이스(2300)를 포함한다. 그 다음 상기 적층물(2610)은 나무, 플라스틱, 입자보드, 주름진 카드보드, 웨스트바코 코어-보드 등으로 만들어진 보드와 같은 더 무거운 지지부재(2620) 상에 접착될 것이다. 도전성 트레이스(2300)에 근접한 적층물(2610)의 표면은 ㅅ아기 지지부재(2620)에 접착되는 것이 바람직하다. 그리하여 적층물(2610)의 전체 두께는 적층물(2610)과 지지부재(2620)로 형성되어 생성된 결합 구조체(2630)를 사용하는 동안 마모로부터 도전성 트레이스(2300)를 보호한다.
도전성 또는 금속성 백플레인(2625)는 RF 에너지가 셀프 아래로 나가는 것을 방지하기 위해서 셀프의 바닥에 선택적으로 적용될 수 있으며, 그리하여 상기 셀프가 금속 브라켓으로 지지되었거나 기존 금속 셀프 위에 배치되었거나 관계없이 대략 동일한 RF 특성으로 동작하도록 한다.
도 21은, 지지부재(2620)가 적층물(2610)에 접착되기 전에, 도전성 트레이스(2300)와 통신하는 하나 이상의 전자회로를, 후자를 직접 노출시키거나 또는 전술된 구멍을 통해서, 지지부재(2620) 내부에 배치하는 것이 얼마나 바람직한지를 보여준다. 전자회로를 수용하기 위해서는 상기 지지부재(2620)의 표면 안으로 오목부(recess)가 밀링되어야 한다. 도전성 트레이스(2300)를 배치하는 도 15에 도시된 시스템과 설계상 유사한 포지셔닝 시스템에서 수치제어된 밀링머신 헤드(2700)가 사용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 지지부재(2620)의 종단에는 외부 커넥터(2632)를 수용하는 오목부(2631)가 도시되어 있다. 지지부재(2620) 내에 스위칭회로 및 튜닝회로와 같은 전자회로(2634)를 포함하는 오목부(2633)가 도시되어 있다. 상기 회로소자를 연결하기 위한 와이어 또는 케이블을 포함하는 오목부(2635)를 연결하는 지지부재(2620)가 도시되어 있다. 전자회로(2634)는 지지부재(2620)에 부착될 적층물의 부분인 기판(2100) 상의 도전성 트레이스(2300)와 접촉시키기 위해 스프링 달린 코일(2637)이나 핑거(2638)를 병합할 수 있다. 상기 전기적 접촉은 가압, 도전성 접착제나 페이스트, 또는 상기 적층공정 중에 용융된 솔더에 의해서 이루어질 수 있다. 밀링 헤드(2700)는 회로(2634) 내의 트림 캐패시터를 조정하기 위해작은 스크류 드라이버와 같은 튜닝툴의 접근을 위한 홈통(2639)을 만드는데 사용될 수 있다. 회로(2634) 내의 튜닝 소자 예를 들면 로터리 트림 캐패시터(도시되지 않음)는 조립 후 접근이 필요한데, 이것은 도 20의 적층물(2610)을 통해서 드릴링 된 구멍(2611), 또는 도 20 및 21의 지지부재(2620)를 통해서 드릴링 된 구멍(2612)과 같은 개구를 통해서 제공될 수 있다.
도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 지능형 설프를 사용하는 재고 제어 시스템의 바람직한 실시 예를 도시하는 블록도이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 제공된 몇 개의 지능형 셀프(501a - 501n, 502a - 502n)은 단일 전송케이블(222)에 의해서 판독기 유닛(120)에 연결된 다중안테나(200)를 갖는다. 판독기 유닛(120)은 위상차에 의해 순차적으로 또는 동시적으로 상기 상기 연결된 다중안테나(200)의 활성을 제어하여 재공상태의 개별 아이템에 관련된 RFID 태그로부터 아이템 정보를 판단한다. 그러므로, 상기 판독기 유닛(120)은 각 셀프에 저장된 RFID 태그가 부착된 아이템 각각에 대해 재고 관련 정보를 추출하는 것이 가능하다. 간략을 위해서, 도 3a는 2개의 셀프 그룹만을 도시하는데, 각 그룹은 자체 판독기 유닛을 갖고 있으며, 각 그룹은 501a - 501n과 502a - 502n이다. 그러나, 당해 기술분야의 당업자라면 이와 같은 많은 셀프 그룹이 본 발명에 의해 제공된 재고 제어 시스템의 일부가 될 수 있을 것임을 알 수 있을 것이다. 예를 들면, 하나 또는 그 이상의 창고에 있는 모든 셀프들이 본 발명에 의해서 제공되는 재고 제어 시스템을 구성하기 위해 함께 연결될 수 있는 수백 또는 수천개의 셀프 그룹이라도 제공하기 위해 그룹화 될 수 있을 것이다.
상기 재고 제어 시스템 및 방법의 바람직한 실시예는 도 6의 실시 예에 상당하는 단일 전송케이블(222)을 가진 다중안테나 RFID검출시스템을 이용하지만, 여기서 개시된 다중안테나 RFID시스템의 모든 다른 실시예 역시 본 발명에 따른 재고제어 시스템 및 방법에 사용될 수 있다. 그러므로, 예를들면, 도 7 및 8에 개시된 RFID검출시스템 역시 본 발명에 따른 재고 제어 시스템 및 방법에 사용될 수 있다. 이와 같은 실시예에서, 예를 들어, 비변조 RF시스템이 상기 RFID 태그로부터 재고 관련 데이터를 추출하기 위해 사용되기 전에 상기 비변조 RF시스템은 먼저 상기 태크를 준비하는데 사용될 수 있다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 판독기 유닛(120)에 의해 지능형 셀프(501a - 501n, 502a - 502n) 각각으로부터 수집된 아이템정보데이터는 재고 제어 처리 유닛(550)으로 전송된다. 재고 제어 처리 유닛(550)은 지능형 셀프((501a - 501n, 502a - 502n))로부터 아이템 정보를 수신하도록 구성되는 것이 전형적이다. 재고 제어 처리 유닛(550)은 전자 네트워크(525)를 통해서 상기 지능형 셀프에 연결되는 것이 전형이며, 참조 테이블과 또한 프로그램 코드 및 재고 제어 또는 창고업에 관련된 구성 정보를 포함하는 재고 관련 데이터를 저장하는 고유 데이터 저장소(555)에 또한 연관된다. 재고 제어 처리 유닛(550)은 또한 당해 기술분야의 당업자에게 잘 알려진 재고 제어 기능을 수행하도록 프로그램되고 구성된다. 예를 들면, 재고 제어(또는 창고업) 유닛에 의해서 수행된 기능의 일부로는: 현재 재고 아이템 수량의 저장 및 추적, 일간 이동 또는 각종 아이템의 판매량, 각종 아이템의 위치 또는 지점 추적 등을 포함한다.
동작에 있어서, 상기 재고 제어 시스템은 전자 네트워크(525)를 통해서 재고 제어 처리 유닛(550)에 연결되어 있는 지능형 셀프(501a - 501n, 502a - 502n)로부터의 아이템 정보를 판단한다. 일 실시 예에서, 각종 지능형 셀프(501a - 501n,502a - 502n)는, 판독기 유닛(120)이 재고목록에 등재될 아이템의 아이템정보를 판단하기 위해 언제 안테나(200)를 폴링할 것인지를 판단하는 재고 제어 처리 유닛(550)의 관리하에 있을 것이다. 대안적인 실시 예에 있어서, 판독기 유닛(120)은 아이템 정보를 위해 상기 연결된 다중 안테나를 주기적으로 폴링한 후, 역 푸시 데이터 전송 모델을 사용하여 상기 재고 제어 처리 유닛에 상기 판단된 아이템 정보를 전송하도록 프로그램된다. 추가적인 실시 예에서, 판독기 유닛(120)에 의한 상기 폴링과 아이템 정보의 데이터 전송은 이벤트 구동되며 예를 들면 상기 지능형 셀프 위에 재고 아이템을 주기적으로 보급함으로써 트리거된다. 각 경우에 있어서, 판독기 유닛(120)은 재고목록에 등재될 아이템에 관련된 RFID 태그로부터 아이템 정보를 판단하기 위해 자신에 연결된 다중 안테나에 선택적으로 에너지를 공급한다.
일단 상기 아이템정보가 본발명 지능형 셀프(501a - 501n, 502a - 502n)의 판독기 유닛(120)으로부터 수신되면, 재고 제어 처리 유닛(550)은 자신과 관련 데이터저장소(555)의 프로그램된 로직, 코드, 및 데이터를 사용하여 상기 수신된 아이템 정보를 처리한다. 상기 처리된 아이템 정보는 그 다음에 본 발명의 재고 제어 시스템 및 방법에서 장래 사용을 위해 데이터 저장소(555)에 보통 저장된다.
당업자는 재고 제어 처리 유닛(550)이 컴퓨터 네트워크와 같은 전자 네트워크 (525)에 연결된 범용 컴퓨터상에서 구현될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 상기 컴퓨터 네트워크는 또한 인터넷이나 MAN(Metropolitan Area Network)과 같은 공중망이거나, 기업 LAN(Local Area Network)이나 WAN(Wide Area Network)과 같은 다른사설망, 또는 심지어는 가상사설망일 수도 있다. 컴퓨터시스템은 시스템 메모리에 접속된 CPU를 포함한다. 상기 시스템 메모리는 전형적으로 오퍼레이팅 시스템, BIOS 드라이버, 및 응용프로그램을 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터시스템은 마우스, 키보드와 같은 입력장치를 포함하고, 프린터와 디스플레이 모니터와 같은 출력장치를 포함한다.
상기 컴퓨터시스템은 일반적으로 전자 네트워크(525)에 통신하기 위해 이더넷카드와 같은 통신 인터페이스를 포함한다. 다른 컴퓨터시스템 또한 전자 네트워크(525)에 연결될 수 있다. 당업자는 상기 시스템이 전자 네트워크에 연결된 컴퓨터 시스템의 전형적인 구성요소를 설명하는 것임을 인식할 것이다. 많은 다른 유사한 구성이 당업자의 능력의 범위에 있으며 이들 구성 모두가 본 발명의 시스템 및 방법에 사용될 수 있다는 것을 알아야 한다. 또한, 여기서 개시된 상기 컴퓨터시스템과 네트워크는 당업자에게 잘 알려진 재고 제어 관련 기능을 수행하도록 재고 제어 처리 유닛으로서 프로그램되고 구성될 수 있다.
또한, 당업자는 여기서 설명된 "컴퓨터" 구현된 발명이 본질적으로 컴퓨터가 아닌 구성요소를 포함하고 또한 여기서 설명된 기능들 중 하나 또는 그 이상을 제공하는데 사용될 수 있는 인터넷 장비 및 PLC와 같은 장치를 포함할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 또한, "전자" 네트워크는 일반적으로 본 발명의 처리 사이트를 연결하는 통신 네트워크를 지칭하기 위해 사용되지만, 당업자는 그와 같은 네트워크가 광학적인 또는 기타 대등한 기술을 사용하여 구현될 수 있다는 것을 알 것이다. 마찬가지로, 본 발명은 또한 네트워크를 통한 전자 데이터의 전송을 위해 공지의 보안 대책을 이용한다는 것을 알아야 한다. 그러므로, 공중망 및 사설망 모두를 통한 전자 데이터의 전송을 위해 암호화, 인증, 확인, 및 기타 보안 대책이 필요한 곳에서 당업자에게 잘 알려진 기술을 사용하여 제공된다.
본 발명의 다른 실시 예는 여기에 개시된 본 발명의 상세와 실례를 고려하면 당업자에게 자명할 것이다. 본 명세서의 내용은 다음의 청구범위에 의해서 표현되는 본 발명의 범위와 사상을 벗어나지 않으면서 단지 예시적인 것으로 이해되어야 한다.

Claims (96)

  1. RFID 태그를 추적하는 지능국(intelligent station)에 있어서,
    RF 신호를 송수신하는 판독기 유닛;
    제 1 스위치를 통해 제 1 전송 케이블에 의하여 상기 판독기 유닛에 연결된 제 1 RF 안테나; 및
    하나 이상의 각각의 추가 스위치를 통해 상기 동일한 제 1 전송 케이블에 의하여 상기 판독기 유닛에 연결된 하나 이상의 추가 RF 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능국.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 판독기 유닛과 상기 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치에 작용적으로(operatively) 연결된 제어 유닛을 추가로 포함하고,
    상기 제어 유닛은 상기 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치를 선택적으로 동작시키는 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 지능국.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나에 대한 각각의 튜닝 회로를 추가로 포함하고,
    각 튜닝 회로는 상기 제 1 전송 케이블과 통신하는 스위치를 통해서 각 안테나에 작용적으로 연결되며, 상기 제 1 전송 케이블을 통해서 상기 판독기에 작용적으로 추가로 연결되는 것을 특징으로 하는 지능국.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 판독기와 상기 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치에 작용적으로 연결된 제어 회로를 추가로 포함하고,
    상기 제어 회로는 상기 튜닝 회로들을 각각 상기 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나에 연결하기 위해 상기 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치를 선택적으로 동작시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 지능국.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 RF 안테나 및 하나 이상의 추가 RF 안테나 각각에 인접하게 배치된 하나 이상의 보조 RF 안테나 루프에 상기 판독기 유닛을 연결하는 제 2 전송 케이블을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 지능국.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치의 각각은 PIN 타입 다이오드, 전계 효과 트랜지스터(FET), 또는 금속-반도체 FET 중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능국.
  7. 제 2 항에 있어서,
    RF 신호와 제어 신호는 상기 동일한 제 1 전송 케이블을 따라 전송되는 것을 특징으로 하는 지능국.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치를 작동시키는 상기 제어 유닛으로부터의 신호들은 상기 제 1 전송 케이블 이외의 배선을 따라 전송되는 것을 특징으로 하는 지능국.
  9. RFID 태그를 추적하는 지능국 시스템에 있어서,
    RF 신호를 송수신하는 판독기 유닛; 및
    제 1 지능국을 포함하고,
    상기 제 1 지능국은
    제 1 스위치를 통해 제 1 전송 케이블에 의하여 상기 판독기 유닛에 연결된 제 1 RF 안테나; 및
    각각 하나 이상의 추가 스위치를 통해 상기 동일한 제 1 전송 케이블에 의하여 상기 판독기 유닛에 연결된 하나 이상의 추가 RF 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 판독기 유닛과 상기 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치에 작용적으로 연결된 제어 유닛을 추가로 포함하고,
    상기 제어 유닛은 상기 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치를 선택적으로 동작시키는 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 지능국은 상기 판독기 유닛과 상기 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치에 작용적으로 연결된 제어 유닛을 추가로 포함하고,
    상기 제어 유닛은 상기 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치를 선택적으로 동작시키는 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    제 2 또는 더 많은 추가 지능국을 추가로 포함하고,
    상기 제 2 또는 더 많은 추가 지능국의 각각은
    상기 제어 유닛과 통신하고 상기 제어 유닛에 의해 제어되는 제 2 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 판독기 유닛은 상기 제 1 지능국에 배치되는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 판독기 유닛과 상기 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치에 작용적으로 연결된 제어 유닛을 추가로 포함하고,
    상기 제어 유닛은 상기 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치를 선택적으로 동작시키는 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어 유닛으로부터의 신호들은 상기 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치를 차례로 동작시키는 분배된 제 2 제어 유닛들로 라우팅되는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  16. 제 12 항에 있어서,
    관련 선택기 스위치들을 가지는 상기 하나 이상의 추가 관련 안테나는 직렬 배치로 연결되는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  17. 제 12 항에 있어서,
    관련 선택기 스위치들을 가지는 상기 하나 이상의 추가 관련 안테나는 병렬-직렬 배치로 연결되는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 전송 케이블은 RF 케이블을 포함하고,
    RF 신호가 상기 지능국으로 들어가도록 허용하거나 RF 신호가 상기 지능국으로 들어가는 것을 방지하기 위해서, 상기 RF 케이블과 지능국 사이에 우회(bypass) 스위치가 제공되는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  19. 제 12 항에 있어서,
    제 1 전송 케이블은 RF 케이블을 포함하고,
    RF 신호가 상기 RF 케이블을 따라 계속되도록 허용하거나 상기 RF 신호가 상기 RF 케이블을 따라 계속되는 것을 방지하기 위해서, 상기 RF 케이블에 인라인(inline) 스위치가 제공되는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어 유닛으로부터 상기 분배된 제 2 제어 유닛으로의 신호들은 어느 스위치가 선택되는냐를 판정하는 주소 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  21. 제 9 항에 있어서,
    선택되지 않은 안테나들의 스위치는 그들의 연관된 튜닝을 변경함으로써 그것들이 상기 RF 신호와 실질적으로 상이한 공진 주파수를 갖게 되는 것을 특징으로하는 지능국 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 선택되지 않은 안테나들의 스위치는 상기 선택되지 않은 안테나들이 선택된 안테나에 인접할 때 자신들의 튜닝을 변경하기 위해서만 사용되는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  23. 제 9 항에 있어서,
    각 안테나는 조정을 위해서 액세스가능하게 배치된 조정가능 튜닝 회로와 연관되는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  24. 제 9 항에 있어서,
    각 안테나와 연관된 튜닝 회로; 및
    튜닝 조정 시스템을 추가로 포함하고,
    상기 튜닝 조정 시스템은
    연관된 안테나로부터의 피드백 정보에 기초하여, 가변 튜닝 부품들의 서보 조정을 자동적으로 수행하며,
    상기 피드백은 안테나로의 전도성 전기 연결을 통하거나 또는 상기 판독기 유닛과의 통신을 통해 제공되는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  25. 제 9 항에 있어서,
    각 안테나와 연관된 튜닝 회로; 및
    튜닝 조정 시스템을 추가로 포함하고,
    상기 튜닝 조정 시스템은
    상기 연관된 안테나로부터의 피드백 정보에 기초하여, 가변 튜닝 부품들의 전자적 조정을 자동적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 가변 튜닝 부품들은 하나 이상의 전압 제어 커패시터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  27. 제 9 항에 있어서,
    상기 연관된 안테나에 부착된 판독기 유닛으로부터의 피드백 정보에 기초하여, 가변 튜닝 부품들의 서보 조정을 자동적으로 수행하는 튜닝 조정 시스템을 추가로 포함하고,
    상기 피드백 정보는 상기 연관된 안테나가 어떻게 복수의 RFID 태그를 판독할 수 있는지를 가리키며, 상기 복수의 RFID 태그 각각은 상기 연관된 안테나에 인접하여 소정의 공간 패턴으로 고유하게 위치하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  28. 제 9 항에 있어서,
    상기 RF 안테나들 중의 하나 이상과 연관된 하나 이상의 패시브(passive) 안테나를 추가로 포함하며,
    상기 패시브 안테나는 상기 연관된 RF 안테나에 전력이 공급될 때 상기 연관된 RF 안테나에 의해 인덕티브(inductive) 결합을 통하여 전력을 공급받는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 패시브 안테나와 상기 연관된 RF 안테나는 선반에 제공되는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 패시브 안테나는 상기 선반의 뒤쪽 끝에 제공되고, 상기 연관된 RF 안테나는 상기 선반의 앞쪽 끝에 제공되는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  31. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 지능국은 상기 RF 안테나의 각각의 범위 이내에서 자기-테스트(self-test) RFID 태그를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  32. 제 31 항에 있어서,
    만약 상기 RF 안테나 중의 어떤 것이 자기-테스트 RFID 태그를 검출하지 않는다면, 상기 제어 유닛은 그 RF 안테나에 대한 튜닝 처리를 수행하며,
    만약 상기 튜닝 처리의 완료 후에도 상기 자기-테스트 RFID 태그가 여전히 검출되지 않는다면, 상기 제어 유닛은 전자 네트워크에 메지시를 생성하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  33. 제 31 항에 있어서,
    각 지능국은 각 RF 안테나의 범위 내에 적어도 하나의 자기-테스트 RFID 태그를 포함하며, 테스트 단계 동안 RF 안테나는 인접한 RF 안테나들 이내의 상기 자기-테스트 RFID 태그를 검출함으로써 다른 어떤 RF 안테나나 다른 어떤 지능국이 인접해 있는지를 판정하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 인접성 정보는 RF 안테나가 판독을 위해 선택될 때 다른 어떤 RF 안테나들이 디튜닝(detune)될 지를 판정하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  35. 제 31 항에 있어서,
    상기 자기-테스트 RFID 태그는 자기-테스트 동안에는 응답할 것을 지시받고, 상기 시스템의 통상 동작 동안에는 응답하지 않을 것을 지시받는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  36. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 지능국은
    상기 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나와 상이한 주파수에서 동작하는 하나 이상의 제 2 RF 안테나를 추가로 포함하며, 상기 하나 이상의 제 2 RF 안테나는 각각 하나 이상의 제 2 스위치를 통해 상기 동일한 제 1 전송 케이블에 의하여 상기 판독기 유닛에 연결되고, 상기 판독기 유닛은 상이한 주파수에서 선택적으로 동작하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  37. 제 9 항에 있어서,
    상기 지능국은 상기 신호 처리의 적어도 일부분을 수행하는 신호 처리 회로를 - 그렇지 않은 경우 상기 신호 처리 회로의 적어도 일부는 상기 판독기에 의해서 수행됨 - 내부에 포함하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  38. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 전송 케이블은 그 내부에 통합된 RF 증폭기 장치를 갖는 RF 케이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  39. 제 9 항에 있어서,
    상기 지능국 및/또는 RF 안테나는 문, 입구, 마루, 마루 매트, 또는 천장에 통합되는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  40. 제 9 항에 있어서,
    상기 RF 안테나는 전도체를 열가소성 튜빙(tubing)하고 상기 튜빙을 가열-형성하는 공정에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  41. 제 26 항에 있어서,
    상기 전압 제어 커패시터는 상기 안테나를 튜닝하거나 디튜닝하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  42. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 전송 케이블은 RF 버스를 포함하며,
    상기 판독기 유닛은 상기 RF 버스에 연결되고,
    상기 지능국 시스템은
    상기 RF 신호의 1/4 파장의 대략 정수 약수배(approximately an integer sub-multiple)의 간격에서, 상기 RF 버스를 따라 연결되는 복수의 RF 안테나;
    상기 RF 안테나의 각각을 상기 RF 버스에 선택적으로 연결하는 각각의 선택 스위치; 및
    상기 RF 안테나의 각각을 상기 RF 접지에 선택적으로 연결하는 각각의 분로(shunting) 스위치를 추가로 포함하고,
    상기 RF 안테나의 각각은 RF 에너지가 상기 안테나로 들어가는 것을 허용하기 위해 연관된 선택 스위치를 닫고, 동시에 추가로 상기 RF 버스를 따라 1/4 파장에 위치한 분로 스위치를 닫음으로써, 요구가 있는 즉시 활성화될 수 있는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 선택 스위치와 상기 분로 스위치는 PIN 다이오드나 MESFET 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  44. 제 42 항에 있어서,
    상기 RF 안테나는 상기 지능 유닛 내에 연결되는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  45. 제 42 항에 있어서,
    상기 RF 버스 상의 마지막 안테나 너머로 연장되는 엔드(end) 케이블의 1/4 파장(quarter wavelength); 및
    상기 엔드 케이블을 따라 배치되고, 상기 안테나들이 상기 RF 버스 상에서 떨어져 있는 간격 만큼 동일한 거리로 서로 떨어져 간격을 두고 있는 어드레스가능한 추가 분로 스위치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  46. 제 42 항에 있어서,
    상기 RF 버스 상에서 마지막 안테나 너머로 배치되고, 상기 RF 버스의 1/4 파장을 시뮬레이션하는 전자 부품들을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  47. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어 유닛으로부터, 분산된 제 2 제어 유닛들로의 신호들은, 선택된 안네타들의 바로 부근에서 시각적으로 또는 소리에 의해 출력되는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  48. RFID 태그를 추적하는 지능국 시스템에 있어서,
    RF 신호를 송수신하는 판독기 유닛; 및
    제 1 지능국을 포함하고,
    상기 제 1 지능국은
    제 1 스위치를 통해 제 1 전송 케이블에 의하여 상기 판독기 유닛에 연결된 제 1 RF 안테나; 및
    각각의 하나 이상의 추가 스위치를 통해 상기 동일한 제 1 전송 케이블에 의하여 상기 판독기 유닛에 연결된 하나 이상의 추가 RF 안테나를 포함하며,
    상기 안테나들은 상기 지능국과 연관된 구조 속으로 통합되는 것을 특징으로하는 지능국 시스템.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 지능국 구조는 선반이나 패널을 포함하며,
    RF-차단 물질이 선반이나 패널의, 상기 안테나에 인접한 면의 반대쪽 면에 제공되는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  50. 제 48 항에 있어서,
    상기 지능국 구조는 RF 케이블, 데이터 케이블, 및 전력 케이블을 포함하는 코넥터들과 상호연결되어 있는 개개의 선반이나 패널 유닛들을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  51. 제 48 항에 있어서,
    상기 지능국 구조는 부가(superimposition)된 직류(DC) 전력을 갖는 RF 신호를 운반하는 RF 케이블을 구비하는 코넥터들과 상호연결되어 있는 개개의 선반이나 패널 유닛들을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  52. 제 48 항에 있어서,
    상기 지능국 구조는 RFID 신호 이외의 부가 데이터를 갖는 RF 신호를 운반하는 RF 케이블을 구비하는 코넥터들과 상호연결되어 있는 개개의 선반이나 패널 유닛들을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  53. 제 48 항에 있어서,
    상기 지능국 구조는 RFID 판독기 주파수 이외의 주파수 범위에서 부가 데이터를 갖는 상기 RFID 판독기 주파수에서의 RF 신호를 운반하는 RF 케이블을 구비하는 코넥터들과 상호연결되어 있는 개개의 선반이나 패널 유닛들을 포함하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  54. 제 52 항에 있어서,
    상기 부가된 비-RF 디지털 통신은 부가된 DC 전압을 변화시킴으로써 송신하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  55. 제 52 항에 있어서,
    상기 부가된 비-RF 디지털 통신은 부가된 DC 전류를 변화시킴으로써 송신하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  56. 제 48 항에 있어서,
    상기 지능국 구조는 선반이나 패널을 포함하며 표적 RFID 태그를 검출하기 위한 자속을 증가시키기 위해 상기 안테나와 상기 선반 또는 패널 사이에 고투자율(magnetic permeability)을 갖는 비전도성층이 제공되는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  57. 제 48 항에 있어서,
    상기 지능국 구조는 선반들을 포함하며,
    상기 지능국 시스템은 상기 선반들의 끝이나 상기 선반들의 뒤쪽에 있는 수직면에 위치한 패시브 결합된 안테나를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  58. 제 48 항에 있어서,
    상기 지능국 구조는 선반들을 포함하며,
    상기 지능국 시스템은 상기 선반 위로 떨어져 있는 수평면에 위치한 패시브 결합된 안테나를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  59. 제 48 항에 있어서,
    상기 안테나들은 상기 지능국 구조와 연관된 얇고/얇거나 유연한 매트 안으로 또는 위에 통합되는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  60. RFID 태그를 추적하는 지능 선반 시스템에서,
    RF 신호를 송수신하는 판독기 유닛; 및
    제 1 지능국을 포함하며,
    상기 제 1 지능국은 제 1 스위치를 통해 제 1 전송 케이블에 의하여 상기 판독기에 연결된 제 1 RF 안테나; 및
    각각의 하나 이상의 추가 스위치를 통해 상기 동일한 제 1 전송 케이블에 의하여 상기 판독기 유닛에 연결된 하나 이상의 추가 RF 안테나를 포함하고,
    상기 안테나들은 상기 선반에 연관된 장식용 박판 재료에 통합되는 것을 특징으로 하는 지능 선반 시스템.
  61. 제 60 항에 있어서,
    안테나를 포함하는 상기 박판 재료는 상기 선반 또는 상기 선반용 패널을 형성하는 골판지 코어의 한면에 제공되는 것을 특징으로 하는 지능 선반 시스템.
  62. RFID 태그를 갖는 아이템들의 재고를 추적하는 재고 제어 시스템에서,
    a) 하나 이상의 판독기 유닛;
    b) 하나 이상의 지능국; 및
    c) 재고 제어 처리 유닛을 포함하고,
    상기 지능국의 각각은
    적어도 하나의 상기 판독기 유닛에 연결되며,
    RFID 태그를 추적하여 재고조사되는 아이템들의 아이템 정보를 판정하고,
    또한 상기 각 지능국은
    제 1 스위치를 통해 제 1 전송 케이블에 의하여 상기 판독기 유닛에 연결된제 1 RF 안테나 및
    각각 하나 이상의 추가 스위치를 통해 상기 동일한 제 1 전송 케이블에 의하여 상기 판독기 유닛에 연결된 하나 이상의 추가 RF 안테나를 포함하며,
    상기 재고 제어 처리 유닛은
    데이터 저장장치에 연결되며,
    상기 지능국으로부터의 아이템 정보를 수신하여 재고조사되는 상기 아이템들에 관한 재고 정보를 갱신하는 것을 특징으로 하는 재고 제어 시스템.
  63. 제 62 항에 있어서,
    상기 지능국의 적어도 하나는 선반의 수평면 상에 부착되는 것을 특징으로 하는 재고 제어 시스템.
  64. 제 62 항에 있어서,
    상기 지능국의 적어도 하나는 선반의 수직면 또는 비스듬한 면 상에 부착되는 것을 특징으로 하는 재고 제어 시스템.
  65. 제 62 항에 있어서,
    상기 지능국은 하나 이상의 선반, 저장 영역, 챔버, 방, 창고, 트레일러, 카운터, 금고, 냉장고, 냉동고, 또는 래크(rack) 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 재고 제어 시스템.
  66. 제 62 항에 있어서,
    상기 지능국은 액세스 제어를 위한 잠금 장치와 함께 제공되며, 상기 잠금 장치는 상기 재고 제어 시스템에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 재고 제어 시스템.
  67. 제 62 항에 있어서,
    상기 지능국은
    바코드를 스캔하고, RFID 태그로부터 상기 지능국에 의해 판정된 아이템 정보와 관련되고 함께 저장되는 바코드 아이템 정보를 제공하는 플러그-인 바코드 스캐너를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 재고 제어 시스템.
  68. 제 62 항에 있어서,
    상기 지능국은
    상기 지능국과 연관된 아이템들에 대한 정보와 함께 저장되는, 상기 지능국의 위치에 대한 정보를 제공하는 플러그-인 글로벌 위치 센서(GPS)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 재고 제어 시스템.
  69. 제 62 항에 있어서,
    사람이나 사물의 접근을 검출하는 접근 센서를 추가로 포함하고,
    상기 지능국은 사람이나 사물의 존재를 검출한 상기 접근 센서에 응답하여 아이템 정보를 판정하거나 보조 디스플레이를 활성화하거나 다른 조치를 수행하는 것을 특징으로 하는 재고 제어 시스템.
  70. 제 62 항에 있어서,
    상기 지능국에서의 온도, 습도, 또는 빛을 측정하는 환경 센서를 추가로 포함하고,
    상기 재고 제어 시스템은 환경 상태를 포함하는 재고품 아이템 정보를 기록하는 것을 특징으로 하는 재고 제어 시스템.
  71. 제 62 항에 있어서,
    하나 이상의 안테나는 판독을 위한 결합에 선택되는 것을 특징으로 하는 재고 제어 시스템.
  72. 제 62 항에 있어서,
    많은 수의 아이템들의 제거는, 상기 지능국에 의해 검출될 때, 상기 재고 제어 시스템으로 하여금 경보를 발생하도록 하는 것을 특징으로 하는 재고 제어 시스템.
  73. 제 62 항에 있어서,
    고객과 연관된 고객 RFID 태그를 추가로 포함하고,
    상기 재고 제어 시스템은 상기 고객 RFID 태그를 상기 고객과 연관시키며 상기 고객 RFID 태그를 검출할 때 상기 고객 RFID 태그의 검출에 응답하는 조치를 발생시키는 것을 특징으로 하는 재고 제어 시스템.
  74. 제 62 항에 있어서,
    상기 재고 제어 처리 유닛은 RFID 태그 활동을 처리하며 상기 처리된 RFID 태그 활동에 기초하여 스태핑 레벨(staffing level)을 조정하기 위한 경보를 발생시키는 것을 특징으로 하는 재고 제어 시스템.
  75. 제 62 항에 있어서,
    종업원과 연관된 종업원 RFID 태그를 추가로 포함하고,
    상기 재고 처리 시스템 유닛은 상기 종업원 RFID 태그를 상기 종업원과 연관시키며, 상기 종업원 RFID 태그를 검출할 때 상기 종업원 RFID 태그의 검출에 응답하는 조치를 발생시키는 것을 특징으로 하는 재고 제어 시스템.
  76. 제 62 항에 있어서,
    상기 재고 제어 처리 유닛은 RFID 태그 활동을 처리하며 상기 처리된 RFID 태그 활동에 기초하여 최적의 재고비축 유형을 판정하는 것을 특징으로 하는 재고 제어 시스템.
  77. RFID 태그가 붙은 아이템들에 대한 재고 제어 방법에 있어서,
    하나 이상의 판독기 유닛과 하나 이상의 지능국을 제공하는 단계 - 여기서 상기 지능국의 각각은
    적어도 하나의 상기 판독기 유닛에 연결되며,
    RFID 태그를 추적하여 재고조사되는 아이템들의 아이템 정보를 판정하고,
    또한 상기 각 지능국은
    제 1 스위치를 통해 제 1 전송 케이블에 의하여 상기 판독기 유닛에 연결된 제 1 RF 안테나 및
    각각 하나 이상의 추가 스위치를 통해 상기 동일한 제 1 전송 케이블에 의하여 상기 판독기 유닛에 연결된 하나 이상의 추가 RF 안테나를 포함함 - ;
    상기 각각의 지능국에 위치한 아이템들의 아이템 정보를 판정하기 위해서 상기 지능국들의 각각의 상기 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나에 선택적으로 전압을 가함으로써, 재고조사되는 아이템들의 아이템 정보를 판정하는 단계; 및
    재고조사되는 상기 아이템들의 재고 정보를 갱신하기 위해 상기 판정된 아이템 정보를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 재고 제어 방법.
  78. 제 77 항에 있어서,
    하나보다 많은 상기 지능국이 상기 판정기 유닛에 연결되는 것을 특징으로 하는 재고 제어 방법.
  79. 제 77 항에 있어서,
    상기 아이템 정보를 판정하는 단계는 상기 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치를 선택적으로 제어하여 각각 상기 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나에 전압을 가하고, 전압이 가해진 각각의 상기 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나의 범위 내에 있는 RFID 태그를 갖는 아이템들의 아이템 정보를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 재고 제어 방법.
  80. 제 77 항에 있어서,
    상기 판정된 아이템 정보 처리 단계는 데이터 저장장치에 있는 상기 판정된 아이템 정보를 갱신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 재고 제어 방법.
  81. 제 77 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 지능국을 제공하는 단계는, 각각의 지능국에 대해서, 각각 상기 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치를 통해 상기 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나에 상기 판독기 유닛을 연결하는 제 2 전송 케이블을 제공하는 단계를 추가로 포함하고,
    상기 판독기 유닛은 상기 제 2 전송 케이블을 통해서 상기 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나에 비변조 RF 신호를 전송하며, 상기 제 1 전송 케이블을 통해서 상기 제 1 및 하나 이상의 추가 RF 안테나에 변조 RF 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 재고 제어 방법.
  82. 제 81 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 지능국을 제공하는 단계는, 각 지능국에 대해서, 단지 3 상태 중의 하나에서 동작하도록 상기 제 1 및 하나 이상의 추가 스위치를 구성하는 단계를 포함하며,
    제 1 상태는 변조 RF 신호를 상기 제 1 또는 하나 이상의 추가 RF 안테나들의 각각의 하나에 전송하기만 하는 것이고, 제 2 상태는 비변조 RF 신호를 상기 각각의 제 1 또는 하나 이상의 추가 RF 안테나들의 하나에 전송하기만 하는 것이며, 제 3 상태는 상기 변조 RF 신호와 상기 비변조 RF 신호 모두가 상기 제 1 또는 하나 이상의 추가 RF 스위치들의 각각의 하나를 우회하는 것인 것을 특징으로 하는 재고 제어 방법.
  83. 제 77 항에 있어서,
    상기 각 판독기 유닛에 대해서, 그 판독기 유닛에 연결된 RF 안테나를 판독하기 위해 제공되는 최적의 RF 파워를 판정하는 단계;
    상기 각 판독기 유닛에 대한 상기 판정된 최적의 RF 파워를 데이터 저장 수단에 저장하는 단계; 및
    판독기 유닛에 대해 상기 저장된 최적의 RF 파워를 이용하여, 그 판독기 유닛에 연결된 상기 RF 안테나들에 선택적으로 전압을 가할 때 그 판독기 유닛에 연결된 상기 지능국에 위치한 아이템들의 아이템 정보를 판정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 재고 제어 방법.
  84. 제 83 항에 있어서,
    상기 데이터 저장 수단은 검색표(look-up table)를 포함하는 것을 특징으로 하는 재고 제어 방법.
  85. RFID 태그를 추적하는 지능 선반 시스템에서,
    RF 신호를 송수신하는 판독기 유닛; 및
    제 1 지능국을 포함하고,
    상기 제 1 지능국은
    제 1 스위치를 통해 제 1 전송 케이블에 의하여 상기 판독기 유닛에 연결된 제 1 RF 안테나; 및
    각각의 하나 이상의 추가 스위치를 통해 상기 동일한 제 1 전송 케이블에 의하여 상기 판독기 유닛에 연결된 하나 이상의 추가 RF 안테나를 포함하고,
    상기 지능국은 원형 래크 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 지능 선반 시스템.
  86. 제 85 항에 있어서,
    2개의 RF 안테나는 상기 원형 래크의 중심 내에 있는 2개의 수직면에 직각으로 배치되는 것을 특징으로 하는 지능 선반 시스템.
  87. 제 86 항에 있어서,
    상기 2개의 RF 안테나는 상기 판독기 유닛으로부터 상기 2개의 RF 안테나까지의 인입선(lead-in) 길이에서 상기 RF 파장의 1/4 만큼 차이가 있는 길이로 상기 판독기 유닛과 연결되는 것을 특징으로 하는 지능 선반 시스템.
  88. 제 86 항에 있어서,
    상기 2개의 RF 안테나는 2방향 90°전력 분할기를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 지능 선반 시스템.
  89. 제 85 항에 있어서,
    상기 RF 안테나는 행어(hanger)로서 설계되며 상기 환형 래크의 상이한 부분들에 배치되거나 제공되는 것을 특징으로 하는 지능 선반 시스템.
  90. RFID 태그를 추적하는 지능국 시스템에서,
    RF 신호를 송수신하는 둘 이상의 판독기 유닛;
    상기 둘 이상의 판독기 유닛 중의 하나에 각각 연결된 둘 이상의 지능국; 및
    상기 둘 이상의 판독기 유닛에 연결된 제어 유닛을 포함하고,
    상기 지능국은
    제 1 스위치를 통해 제 1 전송 케이블에 의하여 상기 둘 이상의 판독기 유닛 중의 하나에 연결된 제 1 RF 안테나; 및
    각각의 하나 이상의 추가 스위치를 통해 상기 동일한 제 1 전송 케이블에 의하여 상기 판독기 유닛에 연결된 하나 이상의 추가 RF 안테나를 포함하며,
    상기 제어 유닛은 상기 각각의 판독기 유닛에 의해 인식가능한 상이한 포맷들로 명령 신호들을 상기 판독기 유닛들에 전송하고, 상기 제어 유닛은 상기 각각의 판독기 유닛들로부터 상이한 포맷들로 수신된 데이터를 파싱(parse)하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  91. 제 90 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은
    전자 네트워크에 연결되며, 상기 전자 네트워크로부터 공통 포맷으로 된 명령 신호를 수신하고, 상기 수신된 명령 신호를 상기 각각의 판독기 유닛에 의해 인식가능한 상기 상이한 포맷들로 변환하며, 상기 각각의 판독기 유닛으로부터 상이한 포맷들로 수신된 상기 데이터를 상기 전자 네트워크로의 전송을 위해서 공통의 포맷으로 변환하는 것을 특징으로 하는 지능국 시스템.
  92. RF 안테나를 제조하는 방법에 있어서,
    도체를 수용하는 그루브와 상기 도체의 끝을 수용하는 구멍을 기판에 제공하는 단계 - 여기서 상기 그루브는 몰딩이나 스탬핑(stamping)에 의해 형성됨 - ;
    와이어 도체를 상기 그루브의 일부분 이나 모두에 삽입하여 루프, 쌍극자(dipole), 또는 다른 안테나 형상을 형성하는 단계; 및
    상기 와이어 도체의 끝을 전자 회로에 연결하여 상기 RF 안테나를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 안테나 제조 방법.
  93. 제 92 항에 있어서,
    상기 그루브와 구멍은 다양한 안테나 패턴들이 상기 기판 상에 생성되는 것을 허용하는 직선 격자 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 RF 안테나 제조 방법.
  94. 제 92 항에 있어서,
    상기 그루브와 구멍은 특정 안테나 패턴이 상기 안테나 상에 생성되는 것을 허용하는 특정 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 RF 안테나 제조 방법.
  95. RF 안테나를 제조하는 방법에 있어서,
    복수의 구멍을 갖는 고정물을 제공하는 단계 - 여기서 상기 구멍은 하나 이상의 안테나 패턴의 끝점 또는 코너를 정의하는 핀을 수용하게끔, 또는 안테나 와이어들의 끝점을 수용하게끔 배치됨 - ;
    와이어 끝을 상기 구멍으로 삽입하거나 또는 상기 핀 상에 들어맞는 디바이스들에 와이어 끝을 부착함으로써, 그리고 안테나 형상의 와이어를 형성하기 위해다른 핀들 주위에 있는 자신의 끝 사이에서 상기 와이어를 둘러쌈으로써 상기 와이어를 상기 고정물에 임시로 부착하는 단계;
    상기 안테나 형상 와이어를 기판 물질 위로 전사하는 단계; 및
    상기 안테나 형상 와이어를 상기 기판 물질 위에 단단히 고정시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 안테나 제조 방법.
  96. 포일(foil) 안테나를 형성하기 위해 평면 기판 위에 하나 이상의 전도성 통로를 디포짓(deposit)하는 장치에 있어서,
    전도성 스트립 또는 리본 물질의 공급 소스;
    상기 공급 소스에 연결되고, 상기 기판의 상기 평면 위에서 위치되거나 이동될 수 있으며, 상기 전도성 스트립 또는 리본 물질을 상기 기판에 제공하는 애플리케이터(applicator); 및
    상기 애플리케이터를 상기 기판 위에서 자동적으로 이동시키고 위치시키며 상기 전도성 스트립 또는 리본 물질의 공급을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 통로 디포짓 장치.
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