KR20050104986A - 금속부착용 무선인식태그 - Google Patents

금속부착용 무선인식태그 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금속부착용 무선인식태그에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 무선인식태그를 금속표면에 부착시켰을 때 금속과 무선인식태그 사이에서 발생되는 전자기적 간섭을 배재함으로서 무선인식태그와 리드기 간에 데이터의 송수신이 정확하게 수행될 수 있는 금속부착용 무선인식태그에 관한 것이다.
상기한 본 발명의 금속부착용 무선인식태그는, 루프코일 안테나(12)와, 상기 루프코일 안테나(12)와 연결된 무선태그칩(14)과, 상기 루프코일 안테나(12)의 외부면을 감싸도록 설치되는 제2루프코일 안테나(16)와, 상기 제2루프코일 안테나(16)의 중간에 삽설되는 콘덴서(18)와, 상기 루프코일 안테나(12)와 무선태그칩(14)과 제2루프코일 안테나(16)와 콘덴서(18)를 그것의 표면에 수납하는 페라이트 시이트(20)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

금속부착용 무선인식태그{RF ID tag for steel}
본 발명은 금속부착용 무선인식태그에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 무선인식태그를 금속표면에 부착시켰을 때 금속과 무선인식태그 사이에서 발생되는 전자기적 간섭을 배재함으로서 무선인식태그와 리드기 간에 데이터의 송수신이 정확하게 수행될 수 있는 금속부착용 무선인식태그에 관한 것이다.
무선인식(RFID) 시스템은 리더에서 발생되는 에너지와 명령신호를 이용하여 태그에 저장된 정보를 판독하거나 또는 태그에 정보를 저장하는 장치로서, 할당된 식별자(ID)를 저장한 메모리를 포함하는 무선태그칩과, 고정 또는 이동이 가능하며 식별자를 인식하는 리더와, 상기 태그와 리더에 의한 정보를 식별자의 프로파일에저장하기 위한 메인서버를 포함하고 있다.
상기한 무선인식 시스템은 제품의 이력관리, 예를 들어 제품이 창고에 적재되거나 또는 출고될 때 자동으로 제품의 이동상태를 검출함으로서 재고관리등에 매우 편리한 기능을 제공하고 있다.
이러한 편리성에도 불구하고 종래 무선인식태그는 금속제품에 사용할 수 없는 문제점을 가지고 있었다. 즉, 제철소의 롤샵 및 스틸 자체의 이력관리, 가스통 관리, 원자로의 드럼통 관리 등과 같이 금속재질의 제품의 표면에 무선인식태그를 부착하는 경우에는 무선인식태그에 금속 소재가 근접할 때 리액턴스 L의 값이 변화하게 되며, 이에 따라서 공진주파수의 공진점에 영향을 끼쳐서 정확한 공진주파수를 얻지 못하게 된다. 따라서 무선인식태그와 리더간에 무선송수신이 제대로 이루어지지 않게 된다.
그러나, 종래 금속제품의 관리는, 제철소에서 생산된 냉연코일이나 열연코일에 작업자가 바코드를 부착하기 때문에 동시에 여러 개의 바코드를 읽을 수 없으며, 데이터를 읽고 쓰기가 불가능하고, 분진이나 습도 등으로 바코드가 훼손될 경우에 정확한 데이터를 얻을 수 없을 뿐만 아니라 인식거리도 제한된다. 또한 롤샵의 경우에는 고열과 분진 등으로 바코드나 광센서와 같은 인식장치를 사용할 수 없었다. 따라서 주위환경에 대해서 영향을 받지 않으면서 금속제품에서 정확한 데이터의 송수신이 가능한 무선인식태그가 요구되고 있는 형편이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 무선인식태그를 금속표면에 부착시켰을 때 금속과 무선인식태그 사이에서 발생되는 전자기적 간섭을 배재함으로서 무선인식태그와 리드기 간에 데이터의 송수신이 정확하게 수행될 수 있는 금속부착용 무선인식태그를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 주위환경에 관계없이 정확한 데이터의 송수신이 가능한 금속부착용 무선인식태그를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 금속부착용 무선인식태그는, 루프코일 안테나(12)와, 상기 루프코일 안테나(12)와 연결된 무선태그칩(14)과, 상기 루프코일 안테나(12)의 외부면을 감싸도록 설치되는 제2루프코일 안테나(16)와, 상기 제2루프코일 안테나(16)의 중간에 삽설되는 콘덴서(18)와, 상기 루프코일 안테나(12)와 무선태그칩(14)과 제2루프코일 안테나(16)와 콘덴서(18)를 그것의 표면에 수납하는 페라이트 시이트(20)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 금속부착용 무선인식태그를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 무선인식태그(10)의 구조도이다. 도시된 바와 같이, 루프코일 안테나(12)가 설치되고, 루프코일 안테나(12)의 양단에는 무선태그칩(14)이 연결되어 있다.
상기 무선태그칩(14)에는 종래와 같이 리시버(receiver), 트랜시버(transceiver), 콘트롤 로직(control logic), 메모리(memory) 및 에너지 스토리지(energy storage)가 구비되어 있다. 본질적으로 상기 무선태그칩(14)은 종래의 것과 동일 내지 유사하다.
또한 무선인식태그와 쌍이 되는 리더(30)는 전송부(tramsmitting section) 및 수신부(receiving section)로 구성된다. 상기 전송부는 신호발생기(signal generator), 파워를 증폭하기 위한 앰프(amp), 최적으로 통신을 수행하기 위한 튜닝회로(tunning circuit), 신호를 변조하기 위한 변조기(modulator)를 포함하고, 수신부는 신호검출부(signal detection), 복조기(demodulator), 및 필터(filter)를 포함한다.
상기와 같은 리더(30) 및 무선태그칩(14)의 구조도 도 3에 표시되어 있다. 상기 리더(30) 및 무선인식태그(10)는 종래 잘 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 루프코일 안테나(12)의 외측에 제2루프코일 안테나(16)가 더 설치된다. 제2루프코일 안테나(16)는 루프코일 안테나(12)와 일정거리 이격되어 있으며, 중간에 콘덴서(18)가 삽설되어 있다.
한편, 상기 제2루프코일 안테나(16)는 코일 자체의 리액턴스(L)을 갖는다. 상기 제2루프코일 안테나(16)는 루프코일 안테나(12)와 동일한 공진주파수를 갖는 증폭안테나로서, 수신되는 에너지가 배가되는 효과가 있으므로 인식영역이 확장되는 효과가 있다. 이 때 증폭안테나의 공진주파수 fR는 다음과 같이 결정된다.
따라서 콘덴서(18)와 제2루프코일 안테나(16)의 리액턴스(L)를 조정하여 공진주파수를 일치시킬 수 있다.
상기와 같이 구성된 무선인식태그(10)는, 페라이트 시이트(20) 상에 설치된다. 도 2는 페라이트 시이트(20)의 표면에 설치된 무선인식태그(10)의 상태를 도시한 것이다.
무선인식태그(10)는 표면에 위치시키고 접착제를 이용하여 고정시키거나 또는 페라이트 시이트(20)의 표면에 홈(미도시됨)을 형성하고, 홈에 무선인식태그(10)를 삽입하여 고정시킨다. 또한 설치를 용이하게 하기 위하여 루프코일을 마이크로 스트립 라인을 이용하여 구성하는 것도 가능하다.
상기와 같이 무선인식태그(10)를 페라이트 시이트(20) 상에 위치시킴으로서 무선주파수신호가 무선태그칩(14)에 입력되더라도 간섭현상을 차단할 수 있으므로 데이터의 정확한 송수신이 이루어지는 효과가 있다.
상기와 같이 제2루프코일 안테나(16)와 페라이트 시이트(20)를 더 부가시킴으로서, 본 발명에 의한 무선인식태그(10)는 금속표면에 부착시켰을 때 간섭이 방지되고, 또한 인식영역이 확장되는 효과가 있다.
도 4는 본 발명에 의한 무선인식태그(10)의 적용상태를 도시한 것으로서, 가스저장용기(22)의 표면에 부착된 것을 나타낸다. 이 때 무선인식태그(10)는 페라이트 시이트(20)의 후면에 접착제를 도포하고 부착시킨다. 또는 양면테이프를 이용하여 일면에는 페라이트 시이트(20)에 설치된 무선인식태그(10)를 부착시키고 배면을 가스저장용기(22)의 표면에 부착시켜 고정시킨다. 또한 핵폐기물 저장용기(24)에도 동일하게 적용할 수 있다. 이에 비하여, 철판(26)에는 이동시에 노출되는 면에 무선인식태그(10)를 설치하는 것이 바람직하다.
도 5는 제철소의 롤삽에 적용된 것으로서, 무선인식태그(10)를 금속롤(32)에 설치한 상태에서 금속롤(32)의 이력관리를 위하여 무선태그칩(14)에 내장된 데이터를 판독하기 위한 사용상태도이다.
도시된 바와 같이, 금속판이 감겨진 금속롤(32)(바람직하게는 롤의 축) 상에 무선인식태그(10)를 페라이트 시이트(20)를 이용하여 부착시킨다. 상기 무선인식태그(10)와 페라이트 시이트(20)는 일체로 구성하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 무선인식태그(10)가 부착된 상태에서, 금속롤(32)이 컨베이어벨트 또는 크레인(34) 등과 같은 이송수단에 의하여 이송하게 되면, 주변의 적당한 위치에 설치되어 있는 리더(30)으로부터 무선주파수신호가 출력되면서, 무선인식태그(10)에 저장되어 있는 식별자를 포함하는 고유식별데이터(금속롤에 대하여 각각 할당됨)를 판독한다.
상기 리더(30)는 도면에서 하나만이 표시되어 있지만, 다수 개의 리더를 적당한 위치에 분산, 설치하는 것도 가능하다. 또한 리더(30)를 해당 감시위치에 설치하지 않고 안테나만을 연장, 설치함으로서 리더(30)를 열악한 환경으로부터 보호할 수 있다.
판독되는 식별자 및 고유식별데이터에 의한 신호는 무선랜(36) 또는 유선랜을 통하여 서버(38)로 전송된다. 미설명부호 40은 무선랜(36)을 위한 액세스 포인트이다.
상기와 같이 무선인식태그(10)가 부착된 상태로 이송되는 금속롤(32)의 이동상태는 전산실에 설치되어 있는 서버(38)에 의하여 취합되어서 각 식별자에 따라서 분류, 저장된다. 분류, 저장된 데이터는 모니터를 통하여 작업자에게 출력되거나 또는 실적분석을 통하여 처리된 후에 프린터를 통하여 출력할 수 있다.
본 발명에서는 또한 무선인식태그(10)에 특정한 데이터, 예를 들어 이력데이터를 저장할 수 있다. 즉, 무선태그칩(14)에 내장된 메모리의 특정영역에 해당 제품의 제조일, 중량, 이동경로, 제품성분 등과 같은 데이터를 저장함으로서, 해당 제품을 수령한 측에서 데이터를 판독하여 제품의 이력을 용이하게 판별할 수 있는 것이다.
따라서 종래 무선인식태그(10)의 사용이 불가능하던 금속제품의 이력 및 재고상태 등을 종래 다른 제품들과 같이 용이하게 관리할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면 무선인식태그를 금속표면에 부착시켰을 때 금속과 무선인식태그 사이에서 발생되는 전자기적 간섭을 배재함으로서 무선인식태그와 리더 간에 데이터의 송수신이 정확하게 수행되며, 종래 제철소의 롤샵이나 주위환경이 열악한 곳에서도 제품의 이력관리를 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 무선인식태그의 구성도,
도 2는 무선인식태그와 페라이트 시이트의 결합상태 측면도,
도 3은 무선인식태그와 리더의 개략적인 구성도,
도 4는 본 발명에 의한 무선인식태그의 사용상태도,
도 5는 본 발명에 의한 무선인식태그를 이용한 인식시스템의 구성도.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
10: 무선인식태그 12: 루프코일 안테나
14: 무선태그칩 16: 제2루프코일 안테나
18: 콘덴서 20: 페라이트 시이트
22: 가스저장용기 24: 핵폐기물 저장용기
26: 금속판 30: 리더
32: 금속롤 34: 크레인
36: 무선랜 38: 롤샵관리서버
40: 액세스포인트

Claims (3)

  1. 무선인식태그에 있어서,
    루프코일 안테나(12)와, 상기 루프코일 안테나(12)와 연결된 무선태그칩(14)과, 상기 루프코일 안테나(12)의 외부면을 감싸도록 설치되는 제2루프코일 안테나(16)와, 상기 제2루프코일 안테나(16)의 중간에 삽설되는 콘덴서(18)와, 상기 루프코일 안테나(12)와 무선태그칩(14)과 제2루프코일 안테나(16)와 콘덴서(18)를 그것의 표면에 수납하는 페라이트 시이트(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속부착용 무선인식태그.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2루프코일 안테나(16)와 콘덴서(18)에 의한 공진주파수가 루프코일 안테나(12)의 공진주파수와 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 금속부착용 무선인식태그.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 루프코일 안테나(12)와 제2루프코일 안테나(16)가 마이크로 스트립 라인을 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 금속부착용 무선인식태그.
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