KR20060113228A - Rfid system for communicating readers among tags - Google Patents
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Abstract
Description
도1은 종래 기술에 따른 RFID 시스템의 기본적인 구성을 보여주는 구성도이다.1 is a block diagram showing a basic configuration of an RFID system according to the related art.
도2는 종래 기술에 따른 RFID 시스템의 작용을 보여주는 구성도이다.2 is a block diagram showing the operation of the RFID system according to the prior art.
도3은 본 발명에 따른 무선주파수인식 시스템의 기본적인 구성을 보여주는 구성도이다.3 is a block diagram showing a basic configuration of a radio frequency identification system according to the present invention.
도4는 본 발명에 따른 RFID 시스템의 일 실시예를 보여주는 구성도이다.4 is a block diagram illustrating an RFID system according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 RFID 시스템의 다른실시예를 보인 구성도이다.5 is a block diagram showing another embodiment of the RFID system according to the present invention.
도 6은 도 5에 도시된 채널동기장치의 구성을 상세하게 보인 도이다.FIG. 6 is a detailed diagram illustrating the configuration of the channel synchronization device shown in FIG.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
10 : 리더 50 : 태그10: Reader 50: Tag
70 : 중계장치 90 : 채널동기장치70: Relay device 90: Channel synchronizer
91 : 안테나 92 : 스위칭부91: antenna 92:
92a : 인버터 92b : 스위치92a: inverter 92b: switch
93 : 수신용 저잡음 증폭기 94 : 채널동기부93: Low noise amplifier for reception 94: Channel synchronizer
95 : 전원부 96 : 송신용 전력 증폭기95: power supply unit 96: power amplifier for transmission
본 발명은 무선주파수를 이용하여 비접촉식으로 RFID 태그의 식별정보를 판독하거나 기록하는 무선주파수인식(RFID, Radio Frequency IDentification) 시스템에 관한 것으로서, 태그에 전원을 대신 공급하거나, 리더와 태그 간의 통신을 중재(arbitration)하는 등의 목적으로 리더와 태그 간의 통신을 감시하는 부가장치에 있어서 리더의 호핑된 주파수와 간단하게 동기시킬 수 있도록 한 리더-태그 간의 통신하는 무선주파수인식 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a radio frequency identification (RFID) system for reading or recording identification information of an RFID tag in a non-contact manner using a radio frequency, and more particularly, and an RFID reader for communicating between a reader and a tag so as to easily synchronize with a hopped frequency of a reader in an additional device for monitoring communication between the reader and a tag for arbitration.
일반적으로 무선주파수인식(RFID, Radio Frequency IDentification)은 최소형 IC 칩에 고유한 식별정보를 입력하고 무선주파수(RF)를 이용하여 이 칩이 부착된 물체나 동물, 사람 등을 인식·추적·관리할 수 있는 기술을 말한다. 이러한 RFID 시스템은 고유한 식별정보가 입력되고 물체나 동물 등에 부착되는 RFID 태그(Tag 또는 Transponder)와, 이 태그가 가지고 있는 식별정보를 비접촉식으로 읽거나 또는 쓰기 위한 리더(Reader 또는 Interrogator)로 이루어진다. 그리고 상기 리더에는 컴퓨터 등 정보처리장치가 연결되어 태그로부터 수집된 테이터를 처리한다.In general, RFID (Radio Frequency Identification) inputs identification information unique to a smallest IC chip and uses radio frequency (RF) to recognize, track, and manage objects, animals, Technology that can be said. The RFID system includes an RFID tag (Tag or Transponder) to which unique identification information is input and attached to an object or an animal, and a reader (reader or interrogator) for reading or writing the identification information held by the tag in a noncontact manner. An information processing device such as a computer is connected to the reader to process data collected from the tag.
도1은 종래 기술에 따른 RFID 시스템의 기본적인 구성을 보여주는 구성도이다. 도시된 바와 같이, 태그(5)는 자체적으로 전원을 갖지 않는 수동형 태그로서, 소형 반도체 IC 칩과 안테나로 이루어지고, 상기 IC 칩에는 RF회로, 로직 및 메모리가 내장되어 있다. 이러한 태그(5)는 다양한 크기와 형태를 갖는다. 그리고 리더 (1)는 특정 주파수대역의 RF신호를 태그(5)로 전송하는 전송부와 태그(5)에서 보내주는 신호를 수신하는 수신부 및 이를 송수신하기 위한 안테나를 포함하여 구성된다.1 is a block diagram showing a basic configuration of an RFID system according to the related art. As shown in the figure, the
그리고 도2는 종래 기술에 따른 RFID 시스템의 기본적인 작용을 보여주는 구성도이다. 도시된 바와 같이, 리더(1)는 고주파 캐리어신호와 소정의 질문신호를 포함하는 소정 주파수대역의 RF신호를 전송한다. 상기 RF신호에 의해 형성되는 리더(1)의 전자기장 내에 태그(5)가 위치되면, 상기 태그(5)는 IC 칩을 동작시키는데 필요한 동작전원을 리더(1)의 고주파 캐리어신호로부터 공급받는다. 즉, 리더(1)에서 전송되는 고주파 캐리어신호는 태그의 안테나에 교류를 발생시키고 발생된 교류는 정류된 후 IC 칩을 위한 전기에너지로 사용되는 것이다. 또한 상기 태그(5)는 수신된 RF신호를 변조하고 이를 근거로 태그(5)에 저장된 데이터를 반사 변조하여 응답신호로서 리더(1)로 전송한다. 2 is a block diagram showing a basic operation of the RFID system according to the related art. As shown in the figure, the
이와 같이 종래의 RFID 시스템은 리더(1)와 태그(5) 사이에 정보전송은 물론 수동형 태그를 활성화 시키기 위한 전력전송이 함께 수행된다.Thus, in the conventional RFID system, not only the information transmission between the
이러한 태그의 소비 전력을 제공하기 위해, 상기 리더와 태그 간의 통신을 도청하여 상기 리더의 RF신호의 질문신호 전송 완료 시 통신에 관련된 정보를 가지지 않는 고출력 전력 전송인 고주파를 태그로 방사하는 기술이 있다. 이 고주파방사장치에 대한 기술은 대한민국 공개특허 제05-11236호에 상세하게 게시되어 있다. (도청하는 것은 우리 특허이고, 상기 특허는 항상 ON이거나 reader와의 통신에 의해 ON/OFF되는 것입니다.)In order to provide the power consumption of such a tag, there is a technique of transmitting a high-frequency power, which is a high-power transmission having no information related to communication upon completion of interrogation of an RF signal of the reader, . The technology for this high frequency radiation device is disclosed in detail in Korean Patent Publication No. 05-11236. (The eavesdropping is our patent, and the patent is always ON or ON / OFF by communication with the reader.)
한편 다수의 리더가 존재하는 RFID 시스템에서는 리더간의 콜리전(Reader-reader collision)이 발생할 가능성이 상존하며 RFID 시스템의 성능에 매우 큰 문제점이 되고 있다. 이를 해결하기 위하여 상기 공개특허 제05-11236호에서 고주파 방사장치가 중재(arbitration) 기능을 가지는 것이 제안되었으나 리더에 주파수 호핑(frequency hopping) 방식이 적용될 경우 고주파 장사장치가 여러 개의 채널을 동시에 청취해야 하는 부담이 발생하게 된다. 리더-태그 사이의 채널과 확장된 통신 규약을 이용하지 않을 경우에는 별도의 채널과 통신 규약을 통해 중재를 해야 하므로 고주파방사장치 및 리더의 하드웨어 및 소프트웨어의 구성이 매우 복잡해진다. 그러므로, 주파수 호핑 방식이 적용된 다수의 리더와 고주파방사장치 간의 통신에 있어, 고주파방사장치는 리더로부터 공급되는 호핑된 주파수 채널을 스캔하여 수신되는 RF신호의 주파수 채널과 동기시킴으로써, 리더와 고주파방사장치 간의 통신이 이루어졌다. 이러한 리더와 고주파방사장치 간의 통신에 있어 응답성은 주파수 스캔 속도에 따라 응답성이 결정되므로, 응답성이 저하되는 문제점이 있었다.On the other hand, there is a possibility that a reader-reader collision occurs among RFID systems in which a plurality of RFID readers are present, which is a great problem in the performance of the RFID system. In order to solve this problem, it has been proposed in the above-mentioned Korean Patent No. 05-11236 that a high frequency radiator has an arbitration function, but when a frequency hopping method is applied to a reader, . If the channel between the reader and the tag and the extended communication protocol are not used, the configuration of the hardware and software of the high frequency radiator and the reader becomes very complicated because of intervention through a separate channel and communication protocol. Therefore, in a communication between a plurality of RFID readers and a radio frequency apparatus using a frequency hopping scheme, a high frequency radiator scans a hopped frequency channel supplied from a reader and synchronizes with a frequency channel of a received RF signal, . In the communication between the reader and the high-frequency radiation device, the responsiveness is determined depending on the frequency scan rate, so that the response is degraded.
상기와 같은 고주파방사장치를 이용한 RFID 시스템의 경우 리더와 태그 간의 완전한 RF신호의 통신을 위해서는 리더의 질문구역(interrogation zone)와 태그의 응답구역(Response zone)이 중첩되어야 한다. 그런데, 상기 리더의 질문구역의 크기는 리더에서 방사되는 RF 신호의 출력에 비례하는 것이고, 태그의 응답 구역에 또는 RF신호의 출력 레벨에 비례하는 것이므로, 리더에서 방사되는 RF 신호의 출력을 낮출수록 리더의 인식 범위가 좁아지게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 상기 고주파방사장치는 리더의 질문 구역 이외의 지역에 존재하는 태그의 정보도 쉽 게 획득할 수 있도록 구비되어 있고, 이 고주파방사장치에 대한 기술은 대한민국 공개특허 제05-11235호에 상세하게 개시되어 있다.In the case of the RFID system using the above-described high-frequency radiation device, in order to completely communicate RF signals between the reader and the tag, the interrogation zone of the reader and the response zone of the tag should overlap. However, since the size of the interrogation zone of the reader is proportional to the output of the RF signal emitted from the reader and is proportional to the response zone of the tag or the output level of the RF signal, the lower the output of the RF signal emitted from the reader The recognition range of the reader becomes narrow. In order to solve such a problem, the high-frequency radiation device is provided so as to easily acquire information of a tag existing in a region other than a question area of a reader. The technology for this high- frequency radiation device is disclosed in Korean Patent Publication No. 05-11235 Lt; / RTI >
상기에서 언급된 기술에 있어, 다수의 리더와 고주파방사장치 간의 통신이 하나의 채널로만 이루어지고, 다른 리더는 통신이 종료될 때까지 기다려야 하는 문제점이 있었다. 따라서, 다수의 리더와 고주파방사장치 간의 통신에 있어, 통신허가요청신호(REQ) 및 통신허가신호(GRANT)를 간단하게 부가할 수 있고, 다수의 리더와 고주파방사장치 간의 통신이 동시에 이루어질 수 있도록 한 장치를 필요로 하였다.In the above-mentioned technology, there has been a problem in that communication between a plurality of readers and a high-frequency radiation apparatus is made only by one channel, and another reader waits until the communication is terminated. Therefore, it is possible to easily add the communication permission request signal (REQ) and the communication permission signal (GRANT) in the communication between the plurality of readers and the high-frequency radiation apparatus, and to allow communication between the multiple readers and the high- One device was required.
본 발명은 이러한 종래 기술에 따른 RFID 시스템이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 리더의 주파수 호핑 가능한 모든 주파수 대역의 채널을 포함하고, 고주파방사장치를 포함하는 무선주파수인식 시스템에 리더의 주파수 호핑 가능한 모든 주파수 대역의 채널 중 리더의 호핑된 주파수와 동기시키는 채널동기장치를 부가함으로써, 리더와 태그 간의 통신 중계 및 기타 부가 기능 등을 획기적으로 해결할 수 있는 리더-태그 간의 통신하는 무선주파수인식 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the RFID system according to the related art. It is a main object of the present invention to provide a RFID system including a channel of all frequency bands capable of frequency hopping of a reader, Reader-tag communication that can solve the communication relay and other additional functions between the reader and the tag by adding the channel synchronizing device synchronizing with the hopped frequency of the reader among the channels of all the frequency bands capable of frequency hopping of the reader in the system And to provide a radio frequency identification system.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 무선주파수인식 시스템은, According to an aspect of the present invention, there is provided a radio frequency identification system,
다수의 리더와, Many readers,
다수의 태그와,A plurality of tags,
리더의 주파수 호핑 가능한 모든 주파수 대역의 채널을 포함하고, 상기 리더의 호핑된 주파수와 동기시켜 무선 통신하는 채널동기장치와,A channel synchronizer including a channel of all frequency bands capable of frequency hopping by the reader and performing wireless communication in synchronization with the hopped frequency of the reader;
상기 채널동기장치의 RF신호를 저장한 후 상기 태그의 전원 공급인 고주파를 태그로 전송하여 리더와 태그 사이의 통신이 이루어지는 고주파방사장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.And a high-frequency radiation device for storing RF signals of the channel synchronizing device, and then communicating between the reader and the tag by transmitting a high-frequency power, which is a power supply of the tag, to the tag.
여기서, 상기 채널동기장치는 상기 지능형 고주파방사장치와 일체로 형성되고, 상기 다수의 채널 중 리더의 호핑 주파수에 따라 코호런트(coherent)한 주파수 채널을 통해 리더의 RF신호를 수신하여 상기 고주파방사장치로 공급하는 것을 특징으로 한다. 상기 채널동기장치는, 수신된 리더의 RF신호의 채널과 동일한 채널로 정보를 포함하지 않은 RF신호를 다수의 태그로 방사하는 것을 특징으로 한다.Here, the channel synchronizer is formed integrally with the intelligent high-frequency radiator and receives an RF signal of a reader through a coherent frequency channel according to a hopping frequency of the reader among the plurality of channels, As shown in Fig. The channel synchronizing apparatus radiates an RF signal that does not include information in the same channel as the channel of the RF signal of the received reader into a plurality of tags.
또한, 상기 채널선택장치는, 리더 감시용 안테나; 외부로부터 공급되는 제어신호에 따라 스위칭되어 상기 리더 감지용 안테나를 통해 수신된 리더의 RF 신호를 통과시키는 스위칭부; 상기 스위칭부를 통과한 RF신호에 포함된 노이즈를 필터한 후 증폭시키는 수신용 저잡음 증폭기; 통신 가능한 모든 주파수 채널 중 상기 저잡음 증폭기를 통과한 RF신호의 통신 주파수와 코허런트(Coherent)한 주파수 채널을 통해 저잡음 증폭기의 출력신호를 통과시키는 채널동기부; 상기 외부로부터 공급되는 제어신호에 따라 전원을 공급하기 위한 전원부; 및 상기 전원부의 외부전원에 따라 상기 상기 수신용 저잡음 증폭기의 출력신호를 통과한 채널과 동일한 채널을 통해 제공된 고주파를 증폭시켜 상기 안테나를 통해 태그로 전송하는 송신용 전력 증폭기를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 한다.The channel selection device includes an antenna for reader monitoring; A switching unit switched according to a control signal supplied from the outside to pass an RF signal of a reader received through the reader sensing antenna; A receiving low noise amplifier for filtering and amplifying noise included in the RF signal passed through the switching unit; A channel synchronization unit for passing an output signal of the low noise amplifier through a frequency channel and a coherent frequency channel of an RF signal transmitted through the low noise amplifier among all communicable frequency channels; A power supply unit for supplying power according to a control signal supplied from the outside; And a transmitting power amplifier for amplifying a high frequency provided through the same channel as a channel that has passed through the output signal of the receiving low noise amplifier according to an external power supply of the power supply unit and transmitting the amplified high frequency to the tag through the antenna .
상기 스위칭부는 외부로부터 공급되는 제어 신호를 반전하는 인버터와, 상기 인버터의 출력 신호에 따라 스위칭되어 상기 안테나를 통해 수신된 RF신호를 통과시키는 스위치로 구비된다.The switching unit includes an inverter for inverting a control signal supplied from the outside, and a switch for switching an RF signal received through the antenna to be switched according to an output signal of the inverter.
상기 전원부는 외부로부터 공급되는 제어신호에 따라 스위칭되어 송신용 전력 증폭기로 전원을 공급하는 파워용 스위치로 구비된다.The power supply unit is provided with a power switch that is switched according to a control signal supplied from the outside and supplies power to the transmission power amplifier.
또한, 본 발명에 따른 리더-태그 간에 통신하는 RFID 시스템은,Further, the RFID system communicating between the reader-tag according to the present invention,
다수의 리더와, Many readers,
다수의 태그와,A plurality of tags,
리더의 주파수 호핑 가능한 모든 주파수 대역의 채널을 포함하고, 상기 리더의 호핑된 주파수와 동기시켜 무선 통신하는 채널동기장치와,A channel synchronizer including a channel of all frequency bands capable of frequency hopping by the reader and performing wireless communication in synchronization with the hopped frequency of the reader;
상기 채널동기장치의 RF신호를 저장한 후 상기 태그의 전원 공급인 고주파를 태그로 전송하고, 상기 태그가 가지는 정보를 수집한 후 수집된 정보를 채널동기장치 통해 리더로 공급하는 지능형 고주파방사장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.An intelligent high frequency radiation device for storing an RF signal of the channel synchronizing device, transmitting a high frequency power, which is a power supply of the tag, to a tag, collecting information of the tag, and supplying collected information to a reader through a channel synchronizer .
여기서, 상기 채널동기장치는 상기 지능형 고주파방사장치와 일체로 형성되고, 상기 다수의 채널 중 리더의 호핑 주파수에 따라 코호런트(coherent)한 주파수 채널을 통해 리더의 RF신호를 수신하여 상기 지능형고주파방사장치로 공급하는 것을 특징으로 한다. 상기 채널동기장치는, 수신된 리더의 RF신호의 채널과 동일한 채널로 정보를 포함하지 않은 RF신호를 다수의 태그로 방사하는 것을 특징으로 한다.Here, the channel synchronizing device is formed integrally with the intelligent high-frequency wave radiating device, receives the RF signal of the reader through a coherent frequency channel according to the hopping frequency of the reader among the plurality of channels, To the apparatus. The channel synchronizing apparatus radiates an RF signal that does not include information in the same channel as the channel of the RF signal of the received reader into a plurality of tags.
또한, 상기 채널동기장치는, 리더 감시용 안테나; 외부로부터 공급되는 제어신호에 따라 스위칭되어 상기 리더 감지용 안테나를 통해 수신된 리더의 RF 신호를 통과시키는 스위칭부; 상기 스위칭부를 통과한 RF신호에 포함된 노이즈를 필터한 후 증폭시키는 수신용 저잡음 증폭기; 통신 가능한 모든 주파수 채널 중 상기 저잡음 증폭기를 통과한 RF신호의 통신 주파수와 코허런트(Coherent)한 주파수 채널을 통해 저잡음 증폭기의 출력신호를 통과시키는 채널동기부; 상기 외부로부터 공급되는 제어신호에 따라 전원을 공급하기 위한 전원부; 및 상기 전원부의 전원에 따라 상기 수신용 저잡음 증폭기의 출력신호를 통과한 채널과 동일한 채널을 통해 제공된 고주파를 증폭시켜 상기 안테나를 통해 태그로 전송하는 송신용 전력 증폭기를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 한다.The channel synchronizing apparatus may further comprise: an antenna for reader monitoring; A switching unit switched according to a control signal supplied from the outside to pass an RF signal of a reader received through the reader sensing antenna; A receiving low noise amplifier for filtering and amplifying noise included in the RF signal passed through the switching unit; A channel synchronization unit for passing an output signal of the low noise amplifier through a frequency channel and a coherent frequency channel of an RF signal transmitted through the low noise amplifier among all communicable frequency channels; A power supply unit for supplying power according to a control signal supplied from the outside; And a transmitting power amplifier for amplifying a high frequency provided through the same channel as a channel that has passed through the output signal of the receiving low noise amplifier according to the power source of the power source unit and transmitting the amplified high frequency signal to the tag through the antenna .
상기 스위칭부는 외부로부터 공급되는 제어 신호를 반전하는 인버터와, 상기 인버터의 출력 신호에 따라 스위칭되어 상기 리더 감시용 안테나를 통해 수신된 RF신호를 통과시키는 스위치로 구비된다.The switching unit is provided with an inverter for inverting a control signal supplied from the outside and a switch for switching an RF signal received through the reader monitoring antenna in accordance with an output signal of the inverter.
상기 전원부는 외부로부터 공급되는 제어신호에 따라 스위칭되어 송신용 전력 증폭기로 전원을 공급하는 파워용 스위치로 구비된다.The power supply unit is provided with a power switch that is switched according to a control signal supplied from the outside and supplies power to the transmission power amplifier.
(실시예 1) (Example 1)
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 무선주파수인식 시스템의 바람직한 실시 예를 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of a radio frequency identification system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도3은 본 발명에 따른 RFID 시스템의 일 실시예를 보여주는 구성도이 다. 도시된 바와 같이 본 실시예의 RFID 시스템(100)은, RF신호를 송수신하는 다수의 리더(10)와, 상기 다수의 리더(10) 중 제1 리더(R1)가 송신하는 특정 주파수대역(f1)의 RF신호를 이용하여 반사 변조(Backscatterd Modulation) 방식으로 자신이 가지고 있는 정보를 전송하는 태그(50)와, 상기 리더(10)의 RF신호를 수신하여 태그(50)의 동작전원인 고출력 전력을 전송하여 리더와 태그간에 통신하는 고주파방사장치(70)와, 다수의 리더(10)의 주파수 호핑 가능한 모든 주파수 대역의 채널을 포함하고, 상기 제1 리더(R1)의 호핑된 주파수(f1)와 동기시켜 상기 리더와 고주파방사장치(70) 간에 통신하는 채널동기장치(90)를 포함한다.3 is a block diagram illustrating an RFID system according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the RFID system 100 of the present embodiment includes a plurality of readers 10 for transmitting and receiving RF signals, and a plurality of RFID readers 10, A
상기 리더(10)와 태그(50)는 특정 주파수대역의 RF신호(f1)를 이용하여 무선통신이 이루어진다. 여기서 상기 RF신호(f1)는 질문신호와 응답신호와 같은 정보가 포함된 고주파를 의미하고, 상기 고주파(CW)는 어떠한 정보도 포함되지 않는 수순한 연속 고주파를 의미한다.The reader 10 and the
상기 고주파방사장치(70)는 상기 채널동기장치(90)와 독립하여 분리되어 설치하고 있으나, 상기 리더(10)로부터 공급되는 RF신호를 수신하기 위해 상기 리더(10)의 호핑 주파수(f1)와 동기된 주파수 채널(f1)을 통해 리더(10)와 고주파방사장치(70) 간에 무선 통신하고, 이러한 호핑 주파수와 동기된 주파수 채널을 통해 무선 통신을 위해 채널 동기장치(90)와 일체로 설치될 수도 있다. The high frequency
상기 채널동기장치(90)는 상기 다수의 채널(f1-fn) 중 리더(R1)의 호핑 주파수(f1)에 따라 코호런트(coherent)한 주파수 채널(f1)을 통해 리더(R1)의 RF신호를 수신하고, 수신된 채널과 동일한 채널로 정보를 포함하지 않은 RF신호(f1)를 다수 의 태그(50)로 방사한다.The
도 4는 도 3에 도시된 채널동기장치(90)의 구성을 상세하게 보인 도이다. 그러나 도시된 구성들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 개략적으로 제시되는 것에 불과하고 이러한 구성들은 대부분 당업자에 의해서 쉽게 이해될 수 있을 뿐만 아니라 필요할 경우 용이하게 일부분을 추가, 삭제 및 수정하여 본 발명의 기술적 사상을 달성할 수 있는 것이므로 본 발명의 권리범위가 도시된 예로 한정되는 것은 아니다. FIG. 4 is a detailed diagram illustrating the configuration of the
이에 도시된 바와 같이, 상기 채널동기장치(90)는 안테나(91)와, 외부로부터 공급되는 제어신호(CONT)에 따라 스위칭되어 상기 안테나(91)를 통해 수신된 리더(10)의 RF 신호를 통과시키는 스위칭부(92)와, 상기 스위칭부(92)를 통과한 RF신호에 포함된 노이즈를 필터한 후 증폭시키는 수신용 저잡음 증폭기(93)와, 통신 가능한 모든 주파수 채널(f1-fn) 중 상기 저잡음 증폭기(93)를 통과한 RF신호의 통신 주파수 채널(f1)와 코허런트(Coherent)한 주파수 채널(f1)을 통해 상기 저잡음 증폭기(93)의 출력신호를 통과시키는 채널동기부(94)와, 상기 외부로부터 공급되는 제어신호(CONT)에 따라 전원(Vcc)을 출력하기 위한 전원부와, 상기 전원부의 전원(Vcc)에 따라 상기 저잡음 증폭기(93)의 출력신호를 통과한 주파수 채널(f1)을 통해 동일한 채널(f1)을 통해 제공된 고주파(CW) 또는 태그(50)가 가지는 정보를 증폭시켜 상기 안테나(91)를 통해 태그(50) 또는 리더(R1)로 전송하는 송신용 전력 증폭기(96)를 포함한다. 여기서, 상기 외부로부터 공급되는 제어 신호는 채널동기장치(90)의 송수신을 선택하기 위한 신호이다.The
여기서, 상기 스위칭부(92)는 외부로부터 공급되는 제어 신호(CONT)를 반전하는 인버터(91a)와, 상기 인버터(91a)의 출력 신호에 따라 스위칭되어 상기 안테나(91)를 통해 수신된 RF신호를 통과시키는 스위치(92a)로 구비된다.The switching unit 92 includes an inverter 91a for inverting a control signal CONT supplied from the outside and a switching unit 92b for switching the RF signal received through the antenna 91 in accordance with an output signal of the inverter 91a, As shown in FIG.
상기 전원부는 외부로부터 공급되는 제어신호(CONT)에 따라 스위칭되어 전원(Vcc)을 통과시켜 송신용 전력 증폭기(96)로 공급하는 파워용 스위치(95)로 구비된다.The power supply unit is provided with a power switch 95 that is switched according to a control signal CONT supplied from the outside and supplies the power Vcc to the
이와 같이 구비된 채널동기장치(90)의 동작을 설명하면, 리더(10)로부터 공급된 소정 주파수 대역(f1)의 RF신호는 안테나(91)를 통해 스위칭부(92)로 공급된다.The RF signal of the predetermined frequency band f1 supplied from the reader 10 is supplied to the switching unit 92 via the antenna 91. The operation of the
상기 스위칭부(92)는 외부로부터 공급되는 제어신호(CONT)를 반전한 제어 신호에 따라 안테나(91)로부터 수신된 RF신호를 통과시킨다. 즉, 상기 제어신호(CONT)는 인버터(92a)에 의해 반전되고, 반전된 제어 신호는 스위치(92b)의 게이트로 공급된다. 스위치(92b)는 게이트 신호의 레벨에 따라 온/오프 상태로 스위칭되어 온 상태로 스위칭된 경우 상기 안테나(91)로부터 수신된 RF신호를 통과시킨다.The switching unit 92 passes an RF signal received from the antenna 91 according to a control signal inverted from a control signal CONT supplied from the outside. That is, the control signal CONT is inverted by the inverter 92a, and the inverted control signal is supplied to the gate of the switch 92b. The switch 92b switches the on / off state according to the level of the gate signal, and passes the RF signal received from the antenna 91 when the switch 92b is switched on.
이때 RF신호의 주파수 채널(f1)은 호핑 가능한 모든 주파수 채널(f1-fn) 중 하나이다.At this time, the frequency channel f1 of the RF signal is one of all frequency channels f1-fn capable of hopping.
이어 스위칭부(92)를 통과한 RF신호는 수신용 저잡음 증폭기(93)를 통해 필터 및 증폭된 후 채널 선택부(94)로 공급된다.The RF signal having passed through the switching unit 92 is filtered and amplified through the receiving low noise amplifier 93, and then supplied to the
상기 채널동기부(94)는 다수의 주파수 채널(f1-fn) 중 상기 스위칭부(92)를 통과한 RF신호의 주파수 채널(f1)과 코호런스(Coherent)한 주파수 채널(f1)을 통해 수신용 저잡음 증폭기(93)의 RF신호를 통과시킨다.The
상기 채널 선택부(94)의 주파수 채널(f1)을 통해 통과한 RF신호는 고주파방사장치(70)로 공급된다. 상기 고주파방사장치(70)는 상기 태그(50)에 무선으로 전력을 전송할 수 있도록 어떠한 정보도 갖지 않는 소정 주파수대역의 고주파(마이크로파)를 방사하고, 리더(10)는 방사된 고주파(CW)에 의해 태그(50)로부터 전송된 태그(50)가 가지는 정보를 수신한다.The RF signal passed through the frequency channel (f1) of the channel selection unit (94) is supplied to the high frequency radiation device (70). The high
즉, 상기 고주파방사장치로부터 공급되는 고주파는 송신용 전력 증폭기(96)로 공급된다. 상기 고주파(CW)는 외부로부터 공급되는 제어 신호(CONT)에 따라 스위칭되어 공급된 전원(Vcc)에 의해 활성화된 송신용 전력 증폭기(96)를 통해 필터 및 증폭하여 안테나(91)를 통해 태그(50)로 방사된다. 태그(50)는 이 고주파에 의해 활성화된다.That is, the high frequency supplied from the high-frequency wave radiating device is supplied to the transmitting
또한 고주파방사장치가 리더사이의 충돌을 중재하는 기능을 가진 경우에는 리더(10)와 고주파방사장치(70) 간에 통신이 이루어져야 하며, 리더(10)로부터 공급되는 통신허가요청신호(REQ)가 고주파방사장치(70)로 전송되고, 상기 리더(10)의 호핑 주파수 채널과 동기된 채널을 통해 수신된 통신허가요청신호(REQ)에 응답하는 통신허가신호(GRANT)를 리더(10)에 전송한다. 이러한 통신허가신호를 받은 리더(10)와 상기 고주파방사장치(70)로부터 공급된 고주파에 의해 활성화된 태그(50) 간의 허가된 채널을 통해 통신이 이루어진다. 이때 상기 리더의 통신허가요청신호 및 고주파방사장치의 통신허가신호의 통신은 낮은 출력으로 이루어져 리더와 리더 간의 간섭이 방지된다. In addition, when the radio frequency radiation device has a function of arbitrating the collision between the readers, communication between the reader 10 and the high
그리고 상기 리더(10)는 상기 태그(50)로부터 공급되는 반사 변조된 RF신호를 복조하여 수집된 정보를 도시되지 않는 네트워크를 통해서 컴퓨터나 호스트 서버로 제공한다.The reader 10 demodulates the reflected modulated RF signal supplied from the
이와 같은 본 발명에 따른 제1 실시예에 따르면, 고주파방사장치와 리더 간의 통신을 위한 주파수 채널이 상기 리더의 호핑된 주파수와 간단하게 동기가 되며, 또한 리더-리더 콜리전에 대한 염려 없이 여러 개의 채널을 통하여 동시에 통신이 이루어질 수 있으므로, 기존의 리더와 고주파방사장치 간의 통신 프로토콜에 리더의 통신허가요청신호 및 고주파방사장치의 통신허가신호의 통신 기능을 간단하게 부가할 수 있다.According to the first embodiment of the present invention, the frequency channel for communication between the high-frequency radiation device and the reader is simply synchronized with the frequency hopped by the reader, and also, It is possible to simply add the communication permission request signal of the reader and the communication function of the communication permission signal of the radio frequency radiation device to the communication protocol between the existing reader and the high frequency radiation device.
(실시예 2) (Example 2)
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 무선주파수인식 시스템의 바람직한 실시 예를 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of a radio frequency identification system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 5는 본 발명에 따른 RFID 시스템의 일 실시예를 보여주는 구성도이다. 도시된 바와 같이 본 실시예의 RFID 시스템(100)은, RF신호를 송수신하는 다수의 리더(110)와, 상기 다수의 리더(110) 중 제1 리더(R1)나 지능형 고주파방사장치(170)가 송신하는 특정 주파수대역(f1)의 RF신호를 이용하여 반사 변조(Backscatterd Modulation) 방식으로 자신이 가지고 있는 정보를 전송하는 태그(150)와, 상기 리더(10)의 RF신호를 수신하고 미리 수집한 태그(150)의 정보를 이용하여 리더의 질문에 응답하는 지능형 고주파방사장치(170)와, 다수의 리더(10)의 주파수 호핑 가능한 모든 주파수 대역의 채널을 포함하고, 상기 제1 리더(R1)의 호핑된 주파수(f1)와 동기시켜 무선 통신하는 채널동기장치(190)를 포함한다.5 is a block diagram illustrating an RFID system according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the RFID system 100 of the present embodiment includes a plurality of
상기 리더(110)와 태그(150)는 특정 주파수대역의 RF신호(f1)를 이용하여 무선통신이 이루어진다. 여기서 상기 RF신호(f1)는 질문신호와 응답신호와 같은 정보가 포함된 고주파를 의미하고, 상기 고주파(CW)는 어떠한 정보도 포함되지 않는 수순한 연속 고주파를 의미한다.The
상기 지능형 고주파방사장치(170)는 상기 채널동기장치(90)와 독립하여 분리되어 설치하고 있으나, 상기 리더(110)와 태그(150) 간의 통신 상태를 감지하기 위해 상기 리더(110)의 호핑 주파수(f1)와 동기된 주파수 채널(f1)을 통해 무선 통신하고, 이러한 호핑 주파수와 동기된 주파수 채널을 통해 무선 통신을 위해 채널 동기장치(190)와 일체로 설치될 수도 있다. The intelligent
상기 채널동기장치(190)는 상기 다수의 채널(f1-fn) 중 리더(R1)의 호핑 주파수(f1)에 따라 코호런트(coherent)한 주파수 채널(f1)을 통해 리더(R1)의 RF신호를 수신하고, 수신된 채널과 동일한 채널로 미리 수집한 태그 정보를 포함한 RF신호(f1)를 리더(110)로 방사한다. 태그의 정보를 미리 수집하기 위하여 지능형 고주파 방사장치(170)는 주기적으로 태그에 질문 신호를 보내고 응답 신호를 수신하는 고정형 리더와 같이 동작한다.The
도 6은 도 5에 도시된 채널동기장치(90)의 구성을 상세하게 보인 도이다. 그러나 도시된 구성들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 개략적으로 제시되는 것에 불과하고 이러한 구성들은 대부분 당업자에 의해서 쉽게 이해될 수 있을 뿐만 아니라 필요할 경우 용이하게 일부분을 추가, 삭제 및 수정하여 본 발명의 기술적 사상을 달성할 수 있는 것이므로 본 발명의 권리범위가 도시된 예로 한정되는 것은 아니다. FIG. 6 is a detailed diagram of the configuration of the
이에 도시된 바와 같이, 상기 채널동기장치(190)는 안테나(191)와, 외부로부터 공급되는 제어신호(CONT)에 따라 스위칭되어 상기 안테나(191)를 통해 수신된 리더(110)의 RF 신호를 통과시키는 스위칭부(192)와, 상기 스위칭부(192)를 통과한 RF신호에 포함된 노이즈를 필터한 후 증폭시키는 수신용 저잡음 증폭기(193)와, 통신 가능한 모든 주파수 채널(f1-fn) 중 상기 저잡음 증폭기(193)를 통과한 RF신호의 통신 주파수 채널(f1)와 코허런트(Coherent)한 주파수 채널(f1)을 통해 상기 저잡음 증폭기(93)의 출력신호를 통과시키는 채널동기부(194)와, 상기 외부로부터 공급되는 제어신호(CONT)에 따라 전원(Vcc)을 통과시키기 위한 전원부와, 상기 전원부의 전원(Vcc)에 따라 상기 저잡음 증폭기(193)의 출력신호를 통과한 주파수 채널(f1)을 통해 동일한 채널(f1)을 통해 제공된 고주파(CW) 또는 태그(50)가 가지는 정보를 증폭시켜 상기 안테나(91)를 통해 태그(150) 또는 리더(R1)로 전송하는 송신용 전력 증폭기(196)를 포함한다. 여기서, 상기 외부로부터 공급되는 제어 신호는 채널동기장치(190)의 송수신을 선택하기 위한 신호이다.The
여기서, 상기 스위칭부(192)는 외부로부터 공급되는 제어 신호(CONT)를 반전하는인버터(191a)와, 상기 인버터(191a)의 출력 신호에 따라 스위칭되어 상기 안테나(191)를 통해 수신된 RF신호를 통과시키는 스위치(92a)로 구비된다.The
상기 전원부는 외부로부터 공급되는 제어신호(CONT)에 따라 스위칭되어 전원 (Vcc)을 통과시켜 송신용 전력 증폭기(196)로 공급하는 파워용 스위치(95)로 구비된다.The power supply unit is provided with a power switch 95 that is switched according to a control signal CONT supplied from the outside and supplies the power Vcc to the
이와 같이 구비된 채널동기장치(190)의 동작을 설명하면, 리더(110)로부터 공급된 소정 주파수 대역(f1)의 RF신호는 안테나(191)를 통해 스위칭부(192)로 공급된다.The RF signal of the predetermined frequency band f1 supplied from the
상기 스위칭부(192)는 외부로부터 공급되는 제어신호(CONT)를 반전시킨 후 반전된 제어 신호에 따라 안테나(191)로부터 수신된 RF신호를 통과시킨다. 즉, 상기 제어신호(CONT)는 인버터(192a)에 의해 반전되고, 반전된 제어 신호는 스위치(192b)의 게이트로 공급된다. 스위치(192b)는 게이트 신호의 레벨에 따라 온/오프 상태로 스위칭되어 온 상태로 스위칭된 경우 상기 리더 감시용 안테나(191)로부터 수신된 RF신호를 통과시킨다.The
이때 RF신호의 주파수 채널(f1)은 호핑 가능한 모든 주파수 채널(f1-fn) 중 하나이다.At this time, the frequency channel f1 of the RF signal is one of all frequency channels f1-fn capable of hopping.
이어 스위칭부(192)를 통과한 RF신호는 수신용 저잡음 증폭기(193)를 통해 필터 및 증폭된 후 채널 선택부(194)로 공급된다.The RF signal having passed through the
상기 채널동기부(194)는 다수의 주파수 채널(f1-fn) 중 상기 스위칭부(192)를 통과한 RF신호의 주파수 채널(f1)과 코호런스(Coherent)한 주파수 채널(f1)을 통해 수신용 저잡음 증폭기(193)의 RF신호를 통과시킨다.The
상기 채널 선택부(94)의 주파수 채널(f1)을 통해 통과한 RF신호는 지능형 고주파방사장치(170)로 공급된다. 상기 지능형 고주파방사장치(170)는 미리 수집된 태그(150)의 정보를 응답 신로의 형태로 리더에게 전송한다. The RF signal passed through the frequency channel f1 of the
상기 지능형 고주파방사장치(170)는 주기적으로 활성화된 다수의 태그(150)에 태그(150)가 가지는 정보를 전송 요구하는 명령을 가지는 RF 신호를 전송하고, 이 RF 신호를 수신한 다수의 태그(150)는 태그의 식별 정보를 포함하는 정보를 지능형 고주파방사장치(170)로 방사하며, 이 방사된 다수의 태그(150)의 정보는 지능형 고주파방사장치(170)로 전송되며, 지능형 고주파방사장치(170)는 이 태그(150)의 정보를 저장한다.The intelligent
이때 다수의 리더(110) 중 하나의 리더(R1)로부터 태그(150)의 응답을 요구하는 명령을 가지는 RF 신호가 방사되어 지능형 고주파방사장치(170)로 수신되면, 지능형 고주파방사장치(170)는 미리 저장된 태그(150)의 정보를 상기 채널동기부(194)를 통과한 RF신호의 주파수 채널(f1)과 동일한 주파수 채널(f1)로 태그(150) 또는 통신 중인 리더(R1)로 전송한다.At this time, if an RF signal having a command to request a response of the tag 150 from one of the
즉, 상기 지능형 고주파방사장치(170)로부터 공급되는 고주파 또는 태그(150)의 정보는 송신용 전력 증폭기(196)로 공급된다. 상기 고주파(CW)와 응답 신호는 외부로부터 공급되는 제어 신호(CONT)에 따라 스위칭되어 공급된 외부전원(Vcc)에 의해 활성화된 전력 증폭기(96)를 통해 필터 및 증폭하여 안테나(91)를 통해 태그(150)로 방사된다.That is, information of the high frequency or the tag 150 supplied from the intelligent
이하 상기한 실시 예에 따른 RFID 시스템에서, 상기 지능형 고주파방사장치(170)는 태그(150)로부터 수신된 정보를 처리하기 위한 RFID 태그 운용 소프트웨어와 리더(110) 각각의 리더로부터 공급된 정보를 처리하기 위한 리더 운용 소프트웨 어를 포함하고 있어, 채널동기부(194)의 소정 주파수 채널(f1)의 RF신호를 수신하여 저장하고, 태그(150)가 가지는 정보를 상기 채널동기부(194)의 소정 주파수 채널(f1)를 통해 리더(R1)로 공급한다.In the RFID system according to the above embodiment, the intelligent
그리고 상기 리더(110)는 상기 반사 변조된 RF신호를 복조하여 수집된 정보를 도시되지 않는 네트워크를 통해서 컴퓨터나 호스트 서버로 제공한다.The
이와 같은 본 발명에 따른 제 2실시예에 따르면, 지능형 고주파방사장치에는 다수의 태그에 대한 정보를 포함하고 있으므로, 다수의 리더 각각과 지능형 고주파방사장치 간에 통신이 동시에 이루질 수 있고, 통신 가능한 채널의 수가 늘어나게 된다. According to the second embodiment of the present invention, since the intelligent high-frequency radiation apparatus includes information on a plurality of tags, communication can be simultaneously performed between each of the plurality of readers and the intelligent high-frequency radiation apparatus, .
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 리더 태그 간에 통신하는 무선주파수인식 시스템은, 리더의 주파수 호핑 가능한 모든 주파수 대역의 채널 중 리더의 호핑된 주파수의 채널과 간단하게 동기되어 리더와 태그 간의 통신을 감시할 수 있으므로, 상기 리더와 태그 간의 통신 중계 및 보안을 간단하게 실행할 수 있는 효과를 얻는다.As described above, the radio frequency identification system for communicating between the reader tags according to the present invention monitors the communication between the reader and the tag by simply synchronizing with the channel of the hopped frequency of the reader among the channels of all frequencies capable of frequency hopping of the reader The communication relay and security between the reader and the tag can be easily performed.
이와 같이 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위 의해 나타내어지며, 특허 청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is, therefore, to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all respects and not as restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the foregoing detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention .
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