KR20070004733A - 무선 주파수 식별 장치 선별 판독 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

무선 주파수 식별(RFID) 장치 검출 시스템은 선정된 지정된 영역내의 RFID 장치들을 검출하도록 구성된 RFID 장치 리더, 및 RFID 장치 리더가 지정된 영역 외부의 장치들을 검출 및 판독하는 것을 방지하도록 구성된 둘 이상의 재밍 신호 송신기들을 포함한다. 이 재밍 신호 송신기들은 서로 위상이 다르게 구동되는 저주파 필드 발생기 루프들의 쌍을 포함할 수 있다. 검출 시스템에서 사용하기 위한 RFID 장치들은, 한쌍의 안테나를 포함하는데, 하나는 RFID 판독 시스템에 의한 검출을 위한 것이며, 또 다른 안테나는 안테나들이 결합되는 RFID 칩과 같은 무선 통신 장치와 통신하는 것을 방지하기 위해서, 재밍 신호 송신기들로 부터 신호를 수신하는데 사용하기 위한 것이다. 두개의 안테나는 병렬로 RFID 칩에 결합될 수 있으며, 안테나는 각각 RFID 칩의 동일 내용에 결합된다.
무선 주파수 식별, 리더, 재밍(jamming) 신호, 저주파 필드, 안테나

Description

무선 주파수 식별 장치 선별 판독 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR SELECTIVEL READING RFID DEVICES}
본 발명은 컨베이어 벨트의 위치상에서와 같이, 특정 영역에서 패키지 및 다른 물품을 추적하는데 사용되는 무선 주파수 식별(RFID) 시스템의 안테나 장치에 관한 것이다. 이에 더해서, 본 발명은 특정 영역에서 RFID 장치를 검출하기 위한 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 특정 영역 인근의 다수의 물품의 분별을 허용하는 다른 장치와 결합된 RF 리더 어레이에 관한 것이다.
물체를 식별 및 감시하기 위한 무선 주파수 식별(RFID) 시스템의 사용은 종리에 이미 공지되어 있다. 그러한 시스템에서, 총체적으로 "RFID 시스템"이라고하는 RFID 라벨 또는 태그는, 추적 그렇지 않으면 감시되어야 할 물체에 부착 그렇지 않으면 결합된다. 종래의 RFID 장치는 수직으로 장착된 안테나 쌍을 포함하는 게이티드 안테나 어레이를 이용할 수 있다. 수직으로 장착된 안테나는 각각, 적당한 전자 회로에 의해서 여기될 때 특정 주파수에서 전자기 질의(interrogation) 필드를 발생 및 방출한다. 이 호출신호 필드들은 함께 RFID 장치가 질의 및 검출될 수 있는 질의 지역(zone)을 형성한다. RFID 송수신기가 충분한 시간 동안 질의 지역에 배치되어 이 장치를 동작시키는데 적당한 RF 전력은 물론이고 판독 시스템으로 부터 적당한 명령을 수신할 수 있으면, 이 장치는 일반적으로 변조된 후방굴절이라고 설명되는, 무선 주파수 신호 또는 반사 수단에 의해서, 안테나 또는 분리된 수신 안테나에 의해서 수신되는, 고유의 코드된 신호를 모의 및 전송한다.
RFID 시스템의 흡인성 전위는, 추적 패키지 또는, 분배 센터와 같은 곳의 컨베이어에서 이동하는 다른 물품에 적용될 수 있다. 분배 센터를 통과하여 이동하는 개별 패키지를 식별 및 적당히 경로설정하기 위해서, 각 패키지와 연관된 식별 코드를 제공 및 검출하는 것이 필요하다. 종래에는, 이러한 과정이 예를들어 컨베이어 벨트에 놓일 수 있는 바코드 리더를 이용하여, 인쇄된 바 코드로 수행되었다. 그러한 바코드 시스템을 이용할 때 바코드를 위로 향하도록 패키지를 방향설정하고, 그렇지 않으면 컨베이어 벨트상에 패키지를 방향설정 및 배치하여 바 코드가 검출되도록 하는 것이 필요하다. 이는 수작업을 요구하며, 이 때문에 더 융통성있는(시선이 아닌) 검출을 제공하여 패키지의 방향설절 및 배치상의 제한을 회피하게 되는 RFID 라벨의 이용을 고려해 보는 것이 바람직하다.
RFID 송수신기는 능동형 송수신기 또는 수동형 송수신기가 될 수 있다. 능동형 송수신기는 그 자체의 내부 배터리를 갖는 반면에, 수동형 송수신기는 자체 내부 배터리를 갖지 않고 질의 필드로의 전자기 결합을 통해서 요구된 전력을 발생한다. 수동 송수신기들은 일반적으로 능동형 송수신기들보다 값이 싸다. 수동형 송수신기를 포함하는 RFID 시스템이 갖는 종래의 한가지 단점은 그것들의 비교적 제한된 판독 범위(즉, 비교적 제한된 질의 지역)이었다. 그러나, 리더로 부터 거리가 증가할 때 태그를 검출하는 것이 가능하게 하기 위해서 수동 RFID 태그의 판 독 범위를 증가시키 위해 주요 연구가 진행되고 있다.
컨베이어상의 RFID 태그된 패키지를 검출하는 경우에, 수동 RFID 태그의 거리를 판독하는데 있어서의 개선점은 또 다른 문제를 야기시킬 수 있다. 컨베이어 리더는 특히, 그러한 패키지들이 컨베이어 상에서 비교적 서로 가깝게 배치되면, 일시에 다수의 태그된 패키지를 동시에 검출할 수 있다. 패키지의 위치에서와 같이, 이 판독 범위를 줄이기 위해서 컨베이어 리더 전력을 낮추는 것은 바람직하지 않으며 그 내용이 신호를 감쇄시킬 수 있어서, 전력이 감소되면 판독이 신뢰성없게 된다. 따라서 컨베이어상의 그 위치에 따라서 다수의 검출된 패키지들간에 식별이 필요하게 된다.
본 발명의 한가지 특징에 따라서, RFID 검출 시스템은 특정 영역의 외부에서 RFID 장치의 검출을 금지하기 위한 재밍(jamming) 신호 송신기들을 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, RFID 검출 시스템은, 선정된 특정 영역 외부의 RFID 장치들의 검출을 회피하는데 이 리더를 돕기 위해서, RFID 장치 리더 및 이 리더에 동작가능하게 결합되는 재밍 신호 송신기들을 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, RFID 장치들의 동작에 영향을 주는 장치는 저주파 전자기 필드를 방출하기 위한 한쌍의 이격된 루프를 포함하며, 이 필드는 위상이 대체로 반대이다.
본 발명의 또다른 특징에 따라서, RFID 장치는 한쌍의 안테나를 갖으며, 이 안테나는 상이한 주파수의 신호들을 수신하도록 구성된다.
본 발명의 또다른 특징에 따라서, RFID 장치는 한쌍의 안테나를 갖으며, 하나는 고주파 통신 신호들을 수신하기 위한 것이며, 다른 것은 더 낮은 주파수 재밍 신호들을 수신하기 위한 루프 안테나이다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, RFID 장치는 RFID 장치의 전자장치들에 전기적으로 결합되는 한쌍의 안테나를 포함한다. 안테나중 하나는 RFID 장치의 검출을 허용하기 위해서, RFID 장치 리더와 상호작용하도록 구성된다. 안테나중 다른 것은, 전자장치와 RFID 장치 리더 사이의 상호작용을 방지하는 신호를 수신함으로서, RFID 장치의 재밍을 허용하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, RFID 장치들을 선택적으로 검출하는 방법은 특정한 영역내의 RFID 장치를 판독하기 위해서 RFID 장치 리더를 구성하며, 특정한 영역 외부의 RFID 장치들의 검출을 금지하기 위해서 재밍 신호 송신기들을 구성하는 것을 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, RFID 장치는 이 장치의 안테나 소자들에 전기적으로 결합되는 압전 공진 소자를 갖는다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, RFID 장치는 압전 물질을 포함하는 기판을 포함한다. 이 압전 물질은 이 장치의 안테나 소자에 기계적으로 및/또는 전기적으로 결합될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, RFID 장치는 이 장치의 안테나 소자들에 기계적으로 결합되는 자기 물질을 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, RFID 장치은 압전 물질 층에 기계적으로 결합되는 자기 물질을 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, 무선 주파수 식별(RFID) 장치는 칩, 및 이 칩에 동작가능하게 결합되는 제1 및 제2 안테나를 포함한다. 이 안테나들은 상이한 주파수의 신호들을 수신하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, 무선 주파수 식별(RFID) 장치를 검출하기 위한 시스템은 지정된 영역내의 RFID 장치들을 검출하기 위한 RFID 장치 리더, 및 지정된 영역 외부의 RFID 장치들의 검출을 방지하기 위한 한쌍의 재밍 신호 송신기들을 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, 무선 주파수 식별(RFID) 장치들을 선태적으로 검출하기 위한 방법은, 지정된 영역 외의 RFID 장치들의 동작을 금지하기 위한 재밍 신호 송신기들을 이용하며, 상기 지정된 영역내의 RFID 장치들을 검출하는 것을 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따라서, 무선 주파수 식별(RFID) 장치는, 하나의 칩, 상기 칩에 동작가능하게 결합되는 제1 및 제2 안테나를 포함한다. 안테나들은 상이한 주파수의 신호들을 수신하도록 구성된다.
전술된 및 관련된 목적들을 달성하기 위해서, 본 발명은 이하 충분히 설명되며 특히 청구범위에서 지적된 특징들을 포함한다. 다음 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 어떤 예시적인 실시예를 상세히 설명한다. 이러한 실시예들은 본 발명의 원리들이 채용되는 여러 방법들중 몇몇개만을 나타낸다. 본 발명의 다른 목적, 장점들 및 신규 특징들은 도면을 참조하여 고려할 때 발명의 다음 상세한 설명으로부터 명백해 지게 된다.
첨부된 도면에서는, 축척이 필요한 것은 아닌 것으로서,
도1은 본 발명에 따른 RFID 장치 검출 시스템의 사시도이며,
도2는 본 발명에 따른 RFID 장치의 사시도로서, 도1의 RFID 장치 검출 시스템에 의해서 선택적으로 검출가능한 RFID 장치를 도시하며,
도3은 도1의 RFID 장치 검출 시스템에서 사용하는데 적합한 종래 기술의 RFID 장치 리더에 대한 개략적 도면이며,
도4는 도1의 RFID 장치 검출 시스템의 일례의 사시도이며,
도5A는 본 발명에 따른 RFID 장치 또 다른 실시예의 사시도로서, 이 RFID 장치는 압전 물질을 이용하는, 사시도이며,
도5B는 본 발명에 따른 RFID 장치의 또 다른 실시예의 횡단면도로서, 이 RFID 장치는 압전 물질을 포함하는, 횡단면도이며,
도5C는 본 발명에 따른 RFID 장치의 또다른 실시예의 횡단면도로서, 이 실시예에서는 자기 물질이 포함되는, 횡단면도이며,
도6은 본 발명에 따른 재밍 신호 송신기들의 제1 구성을 갖는 RFID 장치 검출 시스템의 사시도이며,
도7은 본 발명에 따른 재밍 신호 송신기들의 제1 구성을 갖는 RFID 장치 검출 시스템의 사시도이며,
도8은 본 발명에 따라, 재밍 신호 송신기들의 제3 구성을 갖는 RFID 장치 검 출 시스템의 사시도이며,
도9는 본 발명에 따라, 다양한 방향설정으로 RFID 장치와 상호작용하기 위해 다양한 구성으로 재밍 신호 송신기들을 이용하는, RFID 장치 검출 시스템의 사시도이다.
무선 주파수 식별(RFID) 장치 검출 시스템은 선정되어 지정된 영역내의 RFID 장치를 검출하도록 구성된 RFID 장치 리더와, RFID 장치가 상기 지정된 영역 외부의 장치들을 검출 및 판독하지 못하도록 구성된 두개 이상의 재밍(Jamming) 신호 송신기들을 포함하는 재밍 시스템을 포함한다. RFID 장치 리더는 상기 선정된 영역내에서 RFID 장치들과 상호작용하도록 통신 신호를 이용한다. 재밍 신호 송신기들은 RFID 장치 리더와 선정된 영역 외부의 RFID 장치들 간의 상호작용을 방지하기 위한 재밍 신호를 전송한다. 이 재밍 신호 송신기들은 서로 다른 위상으로 구동되는 한쌍의 저주파 필드 발생기 루프들을 포함할 수 있다. 부가적인 재밍 신호 송신기들은, 다양한 가능성있는 위치 및 방향설정중 임의의 것에서, 지정된 영역외 외부의 RFID 장치들을 잼하기 위해서, 지정된 영역 근방에 배치될 수 있다. 이 검출 시스템과 사용하기 위한 RFID 장치들은 한쌍의 안테나를 갖을 수 있으며, 그 중 하나는 통신 신호와의 상호작용에 의해서, RFID 판독 시스템에 의한 검출을 위한 것이며, 다른 안테나는, 안테나가 결합되는 RFID 칩과 같은 무선 통신 장치와의 통신을 방지하기 위해서, 재밍 신호 송신기들로 부터 재밍 신호들을 수신하는데 사용하기 위한 것이다. 이 두개의 안테나는 RFID 칩에 병렬로 결합될 수 있는데, 안테 나는 각각 RFID 칩의 동일 접점에 결합된다.
먼저 도1을 참조하면, RFID 장치 검출 시스템(10)은 지정된 영역(14)내의 RFID 장치들을 검출하기 위한 RFID 장치 리더(12)를 포함한다. 이 시스템(10)은 지정된 영역(14) 외부의 RFID 장치의 RFID 장치 리더(12)에 의한 검출을 방지하기 위해서 한쌍의 재밍 신호 송신기들(16)을 포함하는 재밍 시스템(15)을 포함한다. 도1은 세개의 물체(20, 22 및 24)를 도시하며, 물체(22-24) 각각은 그 위에 RFID 장치(30)를 갖는다. 물체(22)는 지정된 영역(14)내에 있으며, 그 RFID 장치(30)는 RFID 장치 리더(12)와 상호작용할 수 있어서, RFID 장치 리더(12)에 의해서 검출 및/또는 판독된다. 한편, 물체(20, 24)는 지정된 영역(14)의 외부에 놓인다. 이러한 물체에 대해서, 재밍 신호 송신기들(16)은 물체(20, 24) 상의 RFID 장치 리더(12) 및 RFID 장치(30) 사이의 상호작용을 방지한다.
RFID 장치 리더(12)에 의한 RFID 장치(30)의 검출은, RFID 장치 리더(12)에 의한 통신 신호의 전송에 의해서, 그리고 지정된 영역(14)내의 RFID 장치(30)에의한 응답의 검출에 의해서 영향을 받을 수 있다. 통신 신호는, 위상이 그 안에서 사용될 때, RFID 장치 리더(12) 및 RFID 장치(30) 사이에서 전파되는 전자기 신호를 일컷는다. 이 통신 신호는 RFID 장치(30)에 의해서 수신될 수 있으며, RFID 장치(30)에 의해서 전달된 응답 신호를 트리거할 수 있다. 이러한 응답은 능동적인 응답으로서, 이는 예를들면, RFID 장치(30)내에 저장된 어떤 정보를 전달하기는 것을 포함할 수 있는 응답 신호를 전송하는것을 포함할 수 있다. 대안으로서, RFID 장치(30)에 의해서 전송된 응답 신호는 RFID 장치(30)의 존재를 알리기만 할 수도 있다. 또 다른 대안으로서, RFID 장치 리더(12) 및 RFID 장치(30)는 RFID 장치(30)에 의한 명백한 신호의 전송이 없이도 RFID 장치(30)와 상호작용할 수 있으며 이에 따라서 수동적으로 동작하게 된다. 예를들어, 지정된 영역(14)에 RFID 장치(30)의 존재는 RFID 장치 리더(12)에 의한 통신 신호의 전송에 의해서 설정된 전기 필드에 영향을 주며, RFID 장치 리더(12)는 RFID 장치(30)의 존재로 인해서 전기 필드의 변화를 검출하도록 구성된다. RFID 장치들(30)을 검출하기 위해 RFID 장치 리더(12)에 의해서 사용되는 통신 신호는 재밍 신호 송신기들(16)에 의해서 방출된 재밍 신호보다 더 높은 주파수를 갖을 수 있다. 그러나, 통신 신호는 다양한 주파수 및/또는 강도를 갖을 수 있으며, 그중 일부는 본원에서 논의되는 것을 알 수 있다.
본원에 사용된 것으로서, "지정된 영역"이라는 문구는 선정된 영역으로서 RFID 장치들이 검출, 질의 또는 판독되며, 지정된 영역 외부의 RFID 장치들의 검출을 금지 또는 방지하기 위해서 일부 분별이 적용되는 선정된 영역을 일컷는다. 하나의 지정된 영역은 정지 영역으로서, 물체들에 결합되는 RFID 장치들이 이 정지 영역을 통과하게 된다. 따라서, 예를들어, 지정된 영역은 컨베이어 벨트의 일부분을 포함할 수 있는데 이 벨트를 따라서 RFID 장치들을 갖는 물체들이 통과하게 된다. 또 다른 예로서, 하나의 지정된 영역은 하나의 입구 또는 RFID 장치를 갖는 물체가 통과하는 다른 입구를 포함할 수 있다. 대안으로서, 하나의 지정된 영역은, 이동식 재밍 신호 송신기들에 의해서 배치된 이동식 RFID 장치 리더를 에워싼 용적과 같은, 이동가능한 영역이 될 수 있다. 따라서 지정된 영역은 물체들에 결 합된 RFID 장치들이 이동하는 영역 또는, 그러한 물체들에 대해서 이동된 영역이 될 수 있다. 일반적으로, 하나의 지정된 영역은 어떤 합리적인 형상을 갖을 수 있는데, 이는 지정된 영역에 대한 간단한 형상들을 달성하는 것이 실제로 더 유용하고 용이할 수 있다 할지라도 그러함을 알 수 있다. 예를들어, 이 지정된 영역은 대체로 입방체이거나 또는 평행 육면체가 될 수 있다. 이 지정된 영역은 RFID 장치 리더의 범위에 대응할 수 있는 크기가 되도록 구성될 수 있다.
본원에 사용된 것으로서, "재밍 신호 송신기들"이라는 용어는, 칩 또는 끈이 안테나와 결합되는 것을 방지하도록, 전기 신호 또는 다른 형태의 에너지가 칩 또는 끈에 의해서 수용되도록 함으로서, RFID 장치 리더와 통신하게 하기 위해서, RFID 칩 또는 끈의 정상적인 동작을 방지하는 송신기들을 일컷는다. 전기 신호 또는 재밍 신호 송신기들에 의해서 방출된 다른 형태의 에너지는 본원에서는 재밍 신호로서 일컬어진다. 재밍 신호 송신기는, RFID 장치 리더와 통신하도록, 안테나와 결합하여, 칩 또는 끈의 동작을 방지하는 전기적인 간섭을 야기시킬 수 있다. 재밍 신호 송신기는, 그 용어가 본원에서 사용될 때는, RFID 장치 리더에 응답하지 않도록 칩 또는 끈에 대해서 명령들로 칩 또는 끈에 정보 신호를 전달하기 위해서, RFID 칩 또는 끈과 통하는 장치가 아니다. 따라서, 미합중국 특허 제6,542,114호에 기술된 사인포스트와 같은, RFID 장치에 코드된 신호를 전달하는 송신기들은 이 용어가 본원에 사용될 때와 같은 "재밍 신호 송신기들"이 아니다. 그러므로 재밍 신호 송신기는, 예를들어 진폭 변조에 의해서, 적당한 비-정보 신호를 방출함으로서, RFID 장치의 검출 또는 판독을 방지할 수 있다.
재밍 신호 송신기는 지역화된 방법으로 RFID 칩 또는 끈의 기능을 금지하도록 그러한 방법으로 RFID 칩 또는 끈(인터포우저)의 동작에 영향을 미치도록 다양한 에너지의 형태들중 하나를 이용할 수 있다. 적당한 형태의 에너지의 일례는 약 10Hz 내지 약 10MHz와 같은, 저주파 전자기 필드이다. RFID 장치(30)상의 루프 안테나는 그러한 자기 신호를 전기 신호로 변환하기 위해서 사용될 수 있다. 재밍 신호 송신기 및 RFID 칩 또는 인터포우저 사이의 거리가 저주파 전자기 필드의 파장과 비교해서 작은 경우에, 그러한 저주파 전자기 필드는 양호하게 제어될 수 있다. 그러한 저주파 전자기 필드는 코일형 안테나에 의해서 발생될 수 있다. 대안으로서, 저주파 전자기 필드는 충전된 판에 의해서 발생될 수 있다.
적당한 광학 에너지 역시 재밍 신호 송신기에 의해서 사용될 수 있다. 그러한 광학 에너지는 약 10㎛(미크론) 내지 약 10nm의 파장을 가질 수 있다. 광학 에너지는 예를들어, 레이저의 사용에 의해서, 재밍 신호 송신기에 의해서 적합하게 발생될 수 있으며, 렌즈와 같은 적당한 소자를 이용하여 제어될 수 있다. 적당한 RFID 장치들은 광학 에너지의 적당한 강도 및/또는 파장의 도입에 의해서 영향을 받는 동작을 갖을 수 있다. 예를들어, RFID 장치는 광을 감지하는 반도체 재료의 접합을 갖을 수 있다. 그러한 RFID 장치는 광학 에너지에 의해서 동작시에 영향을 받을 수 있으며, 감광 접합 또는 RFID 장치의 다른 부분과 상호작용하도록 선택된 주파수에서, 적당히 변조죌 수 있다. 재밍 신호 송신기가 배치되는 환경에서는 낮선 광학 에너지로 부터 구별가능한 광학 에너지를 갖는 것이 유리함을 알 수 있다.
광학 에너지를 이용하는 또 다른 대안으로서, 적당한 적외선(IR) 에너지가 이용될 수 있는데, 예를들면, IR 에너지의 일부 변형에 대해서 비교적 투과성을 갖는 실리콘 및 다른 반도체 재료의 특성을 이용함으로서 이용될 수 있다. 그러므로 IR 에너지는 RFID 칩을 통해서 하나의 칩 내의 적당한 구조로 전달될 수 있다.
재밍 신호 송신기를 위한 또 다른 대안은 음향 에너지를 이용하는 것이다. 이하 더 상세히 설명되겠지만, 음향 에너지는 장치 기능성에 변화를 야기시키기 위해서 RFID 장치의 일부를 공진시키는데 사용될 수 있다. 예를들어, 이 장치의 기판의 일부는 압전 물질로 이루어질 수 있다. 음향 에너지는, RFID 장치의 판독 기능이 금지되는 지점에서 압전 물질을 공진시키도록 구성된 전압 및 주파수로 재밍 신호 송신기에 의해서 방출될 수 있다.
이하 더 상세히 설명되겠지만, 재밍 신호 송신기(16)는 위상이 서로 반대로 구동되는, 저주파 필드 발생기 루프가 될 수 있다. 재밍 신호 송신기(16)는 RFID 장치(30)를 판독되지 않게 하는 재밍 신호를 발생하도록 결합될 수 있다. 특히, RFID 장치(30)는 각각 RFID 장치(30)의 칩의 접점에 전압을 걸기 위해서 RFID 장치(30)의 칩과 상호작용하는 루프 안테나를 포함할 수 있다.
도2는 RFID 장치(30)이 일 실시예를 도시한다. RFID 장치(30)는 한쌍의 안테나(34, 36)을 그 위에 갖는 기판(32)을 포함한다. 이 안테나는 RFID 칩 또는 끈(38)에 부착된다. RFID 칩 또는 끈(38)은 RFID 장치 리더(12)와 통신하기 위해서 다양한 무선 통신 장치중 하나가 될 수 있다.
본원에 사용된 "RFID 장치" 라는 용어는, 무선 통신에서 사용되는 장치를 광범위하게 일컷는다. 최소한, RFID 장치는 안테나와 이 안테나에 결합된 일종의 전 기 또는 전자 소자(칩 또는 끈에 포함될 수 있다)를 포함한다. RFID 장치는 배터리와 같은 자체 전원을 포함할 수 있거나, 또는 대안으로서 RFID 장치에 질의, 판독 그렇지 않으면 검출하는데 사용되는 필드와 같은 외부 전기 필드로부터 전력을 이끌수 있다. RFID 장치는 예를들면, 주변 전기 또는 자기 필드상의 그 효과에 의해서 검출될 수 있는, 수동 장치가 될 수 있다. 대안으로서, RFID 장치는 하나의 능동적인 장치, 능동적으로 신호들을 전달하는 장치가 될 수 있다. 능동적인 RFID 장치에 의해서 전달되는 신호들은, RFID 장치 및/또는 RFID 장치가 결합되는 물체에 대해서 정보를 제공하는 신호와 같은, 더 복잡한 신호들은 물론이고, 단순히 RFID 장치의 존재를 나타내는 간단한 (비-정보) 신호들을 포함할 수 있다. RFID 장치는 적당한 RFID 장치 리더와 상호작용하도록 구성될 수 있다. RFID 장치는 메모리 레지스터들을 갖을 수 있는데, 예를들면, RFID 장치 리더와 통신하는데 사용하기 위해서, 메모리 레지스터에 결합되는 장치 및/또는 물체에 대한 정보를 저장하기 위한 메모리 레지시터를 갖을 수 있다.
"RFID 장치"라는 용어는 RFID 라벨들 및 RFID 태그들을 모두 포함한다. RFID 라벨들은 하나의 물체의 표면에 부착되는 RFID 장치들로서, 예를들면 부착 층을 사용하므로 부착되는 RFID 장치들이다. RFID 태그들은 물체에 그와는 다르게 결합되는 RFID 장치들이다. RFID 태그들은 예를들면, 물체의 층들 사이에 배치함으로서 물체내에 매립될 수 있거나, 의류와 같은 물체의 라벨내에 매립될 수 있다. RFID 장치들은 이와는 달리, 예를들면, 품질표시표로서 물체에 결합도는, 물체 또는 물체의 일부에 기계적으로 결합될 수도 있다.
RFID 장치는 본원에서 논의된 것 이외의 부가적인 층들을 포함할 수 있다. 예를들어, RFID 라벨은 물체에 RFID 라벨을 부착시키는데 사용하기 위해서, 적당한 압력 감지 접착층과 같은, 접착층을 포함할 수 있다. RFID 장치는 또한, 정보를 인쇄하기 위해 보호 층들, 및/또는 인쇄가능한 층과 같은, 다른 층들을 갖을 수 있다. RFID 장치는 본원에서 설명된 것 외에도, 부가적인 적당한 층들 및/또는 구조들을 포함할 수도 있다.
본원에서 사용된 "끈(strap)"이라는 용어는, 집적 회로(IC) 칩, 칩에 대한 전기 접속기들, 및 전기 접속기들에 결합되는 끈 리드들을 일컬을 수 있다. 하나의 끈은 또한 끈 기판을 포함할 수 있는데, 이는 끈의 다른 소자들을 지원할 수 있으며, 전기 절연과 같은 다른 특징들을 제공할 수 있다. 이 끈은 끈 리드들이 IC 칩으로부터 연장됨에 따라서, 늘어날 수 있다. 이 끈은 유연하거나, 경성이거나, 반경성일 수 있다. 다양한 끝 구성이 안테나(34, 36)에 결합하는데 사용될 수 있음을 알 수 있다. 이러한 예들에는 Alien Technology Corporation의 RFID 끈, Philips Electronics의 I-CONNECT 명의로 판매되는 끈이 포함된다. "끈" 이라는 용어는 넓게는 인터포우저와 같은 칩 캐리어를 포함한다. 끈에 대한 더 상세한 논의는 Alien Technology Corporation에 양도된 미합중국 특허 제6,606,247호, 및 미합중국 특허 공개 제2003/0136503 A1에서 찾아볼 수 있다.
RFID 장치 기판 및 끈 기판에 대한 적당한 물질의 예들로는, 높은 Tg 폴리카보네이트, 폴리(에틸렌 테라프탈레이트), 폴리아릴레이트, 폴리설폰, 노르보르네네 코폴리머, 폴리 페닐설폰, 폴리에테르이미드, 폴리데틸렌아프탈레이트(PEN), 폴리 에테르설폰(PES), 폴리카보네이트(PC), 페놀릭 레진, 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리에테르에스터, 폴리에테르아미드, 셀룰로스 아세테이트, 알리파틱 폴리우레탄스, 폴리아크릴로니트릴레, 폴리트리풀루오로에틸렌, 폴리비닐리딘 플루오라이드, HDPEs, 폴리(메타크릴레이트), 사이클릭 또는 아시클릭 폴리오레핀, 또는 페이퍼가 포함된다.
안테나(34, 36)는 기판 물질상에 적당히 전기적으로 도전성인 물질이 될 수 있다. 매우 다양한 도전성 물질들 및 형성 방법이 안테나(34, 36)을 조립하는데 사용될 수 있다. 적당한 도전성 물질들에는 도전성 금속들, 도전성 잉크들, 및 도전성 폴리머들이 포함된다. 증착 또는 형성하는 적당한 방법들에는 프린팅, 플레이팅, 또는 기판에 도전성 물질을 접착성으로 접착시키기가 포함된다. 예를들어, 잉크 젯 프린팅, 옵셋 프린팅, 및 그라비어 프린팅과 같은 공지된 프린팅 방법이 선택적인 증착 도전성 잉크에 사용될 수 있다. 적당한 플레이팅에는 다양한 공지된 전자플레이팅 방법들이 포함될 수 있는데, 예를들면 기판상의 도전성 물질의 박층상에 전자플레이팅하는 것이다. 또한, 도전성 물질은 스퍼터링 또는 여러 적당한 증착 방법들과 같이, 다른 적당한 방법들에 의해서 증착될 수 있다. 에칭과 같은 선택적인 제거 공정들 역시, 소정의 구성으로 된 도전성 물질을 생성하는데 사용될 수 있다.
제1 안테나(34)는 RFID 장치 리더(12)와 통신하는데 적당한 안테나가 될 수 있다. 제1 안테나(34)는 안테나 소자(40, 42)의 쌍을 포함할 수 있다. 안테나 소자(40, 42)는, 끈 또는 칩(38)이 RFID 장치 리더(12)에 의해서 검출되게 하거나 아 니면 RFID 장치 리더(12)와 통신하여 결합되게 하기 위해서, RFID 끈 또는 칩(38)의 각각의 리드에 결합될 수 있다. RFID 장치 리더(12)는 RFID 칩 또는 끈(38)을 검출 및/또는 상호작용하기 위해서 신호를 전달하거나 적당한 UHF 필드를 생성하도록 구성될 수 있다. 전술된 바와같이, 리더(12)와 RFID 장치(30) 사이의 상호작용은 수동 또는 능동적이 될 수 있다.
안테나 소자(40, 42)는 비교적 적당한 긴-범위의 신호들을 수신 및/또는 전달하도록 구성될 수 있다. 예를들어, 안테나 소자(40, 42)가 다른 주파수에서 신호들을 전달 및/또는 수신하도록 구성될 수 있으며, 안테나 소자(40, 42)는 다른 주파수에서 신호들을 전달 및/또는 수신할 수 있음을 알 수 있다할지라도, 안테나 소자(40, 42)는 약 400MHz 내지 약 3000MHz의 주파수에서 신호들을 수신 및/또는 전달하도록 구성될 수 있다. 안테나 소자(40, 42)는 사각형이 될 수 있거나, 또는 다양한 다른 적당한 형상중 하나가 될 수 있다. 안테나 소자(40, 42)는 도전성 잉크 또는, 기판(32) 상에서 인쇄 또는 증착된 다른 적당한 물질이 될 수 있다. 제1 안테나(34)는, RFID 장치 리더(12)로 부터 신호를 전달 및/또는 수신하는데 적당한, 다양한 다른 적당한 구성을 갖을 수 있다. 그러한 대체 구성은 안테나의 상이한 구성은 물론이고, 도2에 도시된 것과는 다른 수의 안테나 소자들을 포함할 수 있다. 그러한 상이한 안테나 소자 구성은 적응성 안테나 소자들을 포함하는데, 이는 도전성 및/또는 유전성 물질의 존재에 응답하여 그 특징들을 변경함으로서 그 인근의 도전성 또는 유전성 물체의 영향을 어느정도 보상할 수 있다. 그러한 적응성 소자들은 2003년 11월 4일자 출원된 미합중국 예비출원 제60/517,156호에서 더 상세히 기술되어 있으며, 그 전체가 본원에 참조로서 통합되어 있다.
제2 안테나(36)는 적당한 저주파 신호가 RFID 장치(30)에 의해서 수신될 때 칩 또는 끈(인터포우저)(38)의 접접들에서 전압을 발생하기 위해서 구성된 루프 안테나가 될 수 있다. 루프 안테나는 평평한 코일로도 일컬어지는데, 이는 수신된 AC 자기 필드를 안테나의 끝단들에서 전압으로 변환한다. 주어진 강도의 필드에서 발생된 전압은 루트 안테나의 코일의 권회수, 코일/루프의 폐쇄 영역, 및 코일/루프내의 물질의 투자율의 함수이다. 루프 안테나는 또한 어떤 인덕턴스를 발생할 수 있다. 제2 안테나(36)는 그 인덕턴스가 RFID 칩에 의해서 제공된 용량과 공진되도록 구성될 수 있다.
제2 안테나(36)에 의해서 수신되는 저주파 신호의 일례는 저주파 자기 필드로서, 예를들면 약 0.1 MHz 내지 약50 MHz의 범위이다. 그러한 저주파 자기 필드는 수 미터의 범위로 신호의 전파를 위한 제어가능한 프로파일을 갖는다. 그러한 신호들은 재밍 신호 송신기들(16)에서 하나 이상의 코일 안테나를 이용하여 발생될 수 있다. 저주파 자기 필드 신호들은 거의 전체적으로 자기인 근거리 필드 신호가 될 수 있으며, 금속 물체에 의해서는 왜곡이 거의 발생되지 않으며 저주파 자기 필드를 발생하는데 사용되는 코일 안테나의 주변에 유전체 물체에 의해서 실질적인 영향이 없게 된다. 제2 안테나(36)는 전술된 저주파 자기 필드 신호와 같은, 저주파 신호를 수신하기 위해서 적당한 수의 권선을 갖을 수 있다.
안테나(34, 36)는 병렬로 함께 결합될 수 있다. 즉, 안테나(34, 36)는 모두 RFID 끈 또는 칩(38)의 동일 접점에 결합될 수 있다. 이러한 구성에서, 제2 안테 나(36)에 의해서 수신되는 저주파 재밍 신호들은 제1 안테나(34)를 통해서 끈 또는 칩(38)과의 통신을 방지하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 150mV 피크-투-피크의 입력 신호는, 50kHz 내지 500kHz의 주파수를 갖는 것으로서, RFID 장치의 끈 또는 칩을 잼하는 것으로 알려졌으며, 따라서 이를 통신되지 못하게 한다. 그러한 끈 또는 칩에 대해서 잼하는 것은 또한, 예를들어 거의 2V 피크-투-피크 신호 크기를 갖는, 더 높은 입력 신호 레벨에서, 예를들어 13.56MHz의 더 높은 주파수에서 달성되었다.
따라서, 전술된 재밍 신호 송신기(16)는 RFID 장치(30)의 끈 또는 칩(38)을 재밍하는데 적당한 주파수 및 강도에서 저주파 신호들을 방출하도록 구성될 수 있음을 알 수 있다. RFID 장치 리더(12)의 적당한 UHF 신호하에서 그리고 실질적인 저주파 재밍 신호들이 존재하지 않을 때 칩 또는 끈(38)과 관련되는 제1 안테나(34)의 동작이 제2 안테나(36)의 존재에 의해서 실질적으로 영향을 받지 않도록, 안테나(34, 36)을 구성하는 것이 바람직함을 알 수 있다.
지정된 영역(14)의 반대 측에서 재밍 신호 송신기들(16)을 갖으며, 서로 위상이 반대인 신호들을 제공하는 것은, 재밍 신호 송신기들로부터의 신호들이 재밍 신호 송신기들(15) 간에 대체로 서로 상쇄하도록 하는데, 즉, 지정된 영역(14)에서 상쇄하도록 한다. 지정된 영역(14)의 외부에 있지만 서로 근접한, 물체(20, 24)와 같은, 물체들은, 재밍 신호 송신기들(16)로부터 상대적으로 큰 신호들을 수신한다. 이 신호들은 물체(20, 24)상의 RFID 장치(30)를 잼하는데 충분한 강도를 제공하도록 동작한다. 그러나, 지정된 영역(14)(물체(24)상의)내의 RFID 장치에 대해서, 재밍 신호 송신기들(16)로 부터의 신호들은 재밍 신호 송신기들(16)로부터의 신호들의 반대 위상으로 인해서 어느정도 서로 상쇄된다. 따라서, 물체(22)와 같은 물체들은, 재밍 신호 송신기들(16)로부터의 신호들이 적어도 어느 정도는 서로 상쇄되므로, 재밍 신호 송신기들(16) 각각을오부터 상대적으로 큰 신호들을 수신한다 할지라도, 지정된 영역(14)내에서 판독될 수 있다. 재밍 신호 송신기들(16)로부터의 결합된 신호들은 지정된 영역(14)내에서 서로 완전하게 상쇄되지는 않는 한편, 여전히 불충분한 강도이거나, 다른 특징들이 부족할 때, 지정된 영역(14)내의 RFID 장치의 재밍을 허용한다는 것을 알 수 있다.
임의의 수의 예상된 방향설정에서 RFID 장치의 재밍을 허용하기 위해서, 더 많은 또는 더 적은 수의 재밍 신호 송신기들(16)이 이용될 수 있음을 알 수 있다. 재밍 신호 송신기들(16)은 지정된 영역(14)내에서 소정의 판독가능성을 위해서 상이한 형태의 코일을 이용하며 위상을 구동할 수 있는 한편, 지정된 영역 외부에서 RFID 태그의 판독을 방지한다.
재밍 신호 송신기들(16)은, RFID 장치(30)의 소정의 선택적인 판독을 보장하기 위해서, 동일 영역내에서 동작하며, 상이한 주파수에서 동작하는, 다수의 코일 시스템을 포함할 수 있다. 여러 재밍 신호 송신기들(16)에 의해서 발생하는 저주파 필드가 충분히 강하면, 저주파 재밍 신호 송신기들(16)에 의해서 발생되는 특정 주파수를 특히 감지하도록 제2 안테나를 구성하는 것이 필요하지 않을 수 있다.
시스템(10)은 전술된 것과는 다른 방법들로 사용될 수 있음을 알 수 있다. 예를들어, 재밍 신호 송신기들(16)은 전술된 바와같이 RFID 태그들을 잼하는데 사 용될 수 있지만, 다른 유형의 RFID 장치들을 판독하는데는 사용되지 않을 수 있다. 상이한 신호들이 상이한 유형의 RFID 장치들을 검출 및 재밍하는데 사용될 수 있다.
역으로, 한가지 유형의 RFID 장치를 판독 아니면 검울하기 위해 구성된 시스템이 또 다른 유형의 RFID 장치를 잼하는데 사용될 수 있다. 주파수 범위들이 여기서는 신호 및 통신 (검출) 신호를 재밍하기 위해서 주어졌지만, 재밍 및 검출을 위해서 사용된 신호의 주파수가 사용된 RFID 장치들의 구성에 기초하여 상당히 변동됨을 알 수 있다.
도3을 참조하면, RFID 장치 리더(12)의 개략적인 도면이 도시된다. 도3에 도시된 구성은 매우 다양한 적당한 구성의 일례에 불과함을 알 수 있다. RFID 장치 리더(12)는 안테나(50), UHF 수신기(52), 디코더(54), 및 제어기(56)를 포함한다. RFID 장치 리더(12)의 성분은 신호를 수신하거나 아니면 지정된 영역(14)내에서 RFID 장치(30)를 검출하기 위해서 적당히 함께 결합될 수 있음을 알 수 있다. 이에 더해서, RFID 장치 리더(12)는 RFID 장치(30)와 정보를 주고 받는데, 예를들어, 정보를 RFID 장치(30)와 앞뒤로 교환한다. RFID 장치(30)는 정보를 송신하기 위해서 구성될 수 있으며, 이는 개별 물체에 또는 물체의 계층에 맞춤형이 될 수 있다.
시스템(10)의 전개를 위한 구성의 일례가 도4에 도시된다. 여기서, 시스템(10)은 컨베이어 벨트 또는 일련의 롤러(70)와 같이, 컨베이어의 인근에 설치된다. 지정된 영역(14)의 크기, 형상, 및 위치는, 물체(22, 24)가 컨베이어 벨 트(70)을 따라서 이동함에 따라서 한번에 하나씩 판독되도록 컨베이어 벨트(70)에 대해서 상대적으로 구성될 수 있다. 재밍 신호 송신기(16)는 물체(22, 24)의 예상된 면에 대해서 배치될 수 있어서 물체중 단지 하나가 임의의 어떤 시간에 지정된 영역(14)내에 놓이게 된다. 도4에 도시된 시스템(10)은, 이에 결합되는 RFID 장치가 배치될 수 있는 다수의 컨베이어 벨트 또는 다른 영역들을 포함하는 더 큰 시스템의 일부가 될 수 있다. 시스템(10)은 RFID 장치 리더(12)을 고려하여 컨베이어 벨트(70)상의 물체(22, 24)중 다른 것은 물론이고, 다른 컨베이어 벨트상의 다른 물체들을 제외시키도록 동작하거나, 또는 RFID 장치 리더(12)의 주변내의 다른 영역에서 동작할 수 있다.
도5A는 RFID 장치(30)의 다른 실시예를 도시한다. 도5A에 도시된 구성에서, 기판(32)은 압전부(60)를 갖는다. 압전부(60)는, 적당한 공진 에너지에 의해서 여기될 때, 압전부(30)가, RFID 장치(30)의 동작을 간섭하는 끈 또는 인터포우저(38)상에서 전기 신호를 생성하도록 구성되며, RFID 장치(30)가 RFID 장치 리더(12)와 상호작용하는 것을 방지한다. 압전부(60)는 적당한 층들 및 그 안에 적당한 구멍(62)을 갖어서, 적당한 음향 에너지 재밍 신호와 같은, 공진 에너지 재밍 신호에 기계적으로 응답할 수 있는 공진 소자(63)를 기계적으로 생성하게 된다. 이 구멍(62)은 다이 커팅과 같은, 다양한 적당한 처리들중 하나가 될 수 있다. 압전부(60)는, 압전이 되도록 적당하게 처리된, 폴리비닐리딘 플로라이드(PVDF)를 포함할 수 있다. 또 다른 가능성있는 압전 물질은 바륨 티타나이트와 같은 적당한 세라믹이다.
도5A에 도시되고 전술된 압전 구조는 안테나로 고려될 수 있는데, 이는 압전 구조가 음향 에너지를 전기 신호로 변환할 수 있다는 면에서 그러하다. 본원에서 사용된 안테나라는 용어는, 넓게는 어떤 주파수의 방사 에너지든 전기적 에너지 또는 기계적 에너지와 같은, 또 다른 유형의 에너지로 변환하는 구조를 일컷는다.
도5B는 RFID 장치(30)의 또 다른 압전 실시예를 도시한다. RFID 장치(30)의 실시예는, 자기 물질 층 또는 브리지와 같은, 자기 물질 소자(66)에 의해서 톱되는 압전 물질(64)을 갖는 기판(32)을 포함한다. 압전 물질(64) 및 자기 물질 소자(66)는 기판(32)의 상부 표면의 일부 위에서 연장될 수 있다. 적당한 자기 물질의 일례는 금속 호일이다. 자기 물질 소자(66)는 이동 또는 검출을 함으로서 적당한 자기 필드에 반응할 수 있는데, 이는 이어서 전기 필드가 압전 물질(64)에 의해서 생성되게 할 수 있다. 압전 필드에 의해서 생성되는 전기 필드는 RFID 장치(30)를 잼할 수 있어서, RFID 장치(30)가 RFID 장치 리더(12)와 상호작용하는 것을 방지한다.
도5C는 RFID 장치(30)의 또 다른 대체 실시예를 도시하는 것으로서, 이는 안테나 소자(40, 42)와 접하는 자기 물질 층 또는 브리지와 같은, 자기 물질 소자(68)를 갖는, 실시예이다. 적당한 자기 필드에서, 자기 물질 소자(68)는 이동 또는 검출하여, 안테나 소자(40, 42)의 동조에 영향을 미치게 되므로, RFID 장치 리더(12) 및 RFID 장치(30) 사이의 가능한 통신을 방해한다. 재밍 자기 신호에 의해서 야기되는 동조를 변경시키는 것은 자체가 재밍 자기 신호의 주파수 및/또는 크기를 제어함으로서 제어될 수 있다. 재밍 자기 신호는 안테나 소자(40, 42)와 상호작용을 하도록 구성되며, 자기 층 또는 브리지(68)의 작용을 통해서, 하나의 주파수에서 칩 또는 끈(38)이 작용하지 못하도록 하여 RFID 장치 리더(12)와 통신하도록 한다.
도6 내지 8은, 지정된 영역(14) 외부의 RFID 장치(30)의 여러 구성을 재밍하기 위해서, 재밍 신호 송신기들(16)의 여러 가능한 구성을 도시한다. 도6 내지8에 도시된 여러 구성에서 재밍 신호 송신기들(16)의 쌍들은 앤티-위상 신호들을 갖을 수 있다.
도6은, 컨베이어(70)가 양쪽 재밍 신호 송신기들(16)의 루프를 통해서 주행하는, 지정된 영역(14)의 반대측에 서로 대체로 평행하게 구성된 재밍 신호 송신기들(16)을 도시한다. 재밍 신호 송신기들(15)은 지정된 영역(14)내의 RFID 장치(30)가 판독되도록 허용하도록 구성되는 한편, 지정된 영역(14) 외부에 놓이며 재밍 신호 송신기들(16)의 루프에 대체로 평행한 RFID 장치들의 판독을 방지한다.
도7 및 8은 측면을 바라보는 방향설정인 지정된 영역(14) 외부의 RFID 장치(30)를 재밍하기 위해서 나란히 측면을 바라보는 재밍 신호 송신기들을 도시한다. 도7에서, 재밍 신호 송신기들(16)은 컨베이어(70)의 측면에 대체로 평행하며 그 측면을 따라서 방향이 설정된다. 도8에서, 재밍 신호 송신기들(16)은 컨베이어(70)상에 놓인다. 도6에 도시된 구성에서와 같이, 재밍 신호 송신기들(16)은 지정된 영역(14)내의 RFID 장치(30)가 판독되도록 구성되는 한편, 지정된 영역(14)의 외측에 놓이며 재밍 신호 송신기들(16)의 루프에 대체로 평행한 RFID 장치의 판독을 방지한다.
도6 내지 8에 도시된 재밍 신호 송신기들의 여러 방향설정은, 도9에 도시된 RFID 장치 검출 시스템(10)에 도시된 바와같이, 다양한 방향설정중 임의의 것에서 RFID 장치(30)의 선택적인 판독을 허용하도록 결합될 수 있다. RFID 장치 및 재밍 신호 송신기들(16) 사이의 결합은, 재밍 신호 송신기들(16) 및 RFID 장치 사이의 거리의 제3 전력에 역비례하며, RFID 장치 및 재밍 신호 거리(16) 사이의 방향설정의 상대적인 각의 코사인에 비례한다. RFID 장치의 대응하는 쌍들에서 앤티-위상 신호를 이용하는 재밍 신호 송신기들(16)에 대해서, 지정된 영역(14)의 중간에 "널 지역(null zone)"이 존재하는데, 여기서 RFID 장치의 판독은 RFID 장치 및 재밍 신호 송신기들의 상대적인 방향설정에 관계없이, 재밍 신호 송신기들(16)에 의해서 실질적으로 영향을 받지 않는다.
재밍 신호 송신기들(16)은, 그 여러 방향설정시에, 리더(12) 및 재밍 신호 송신기들(16)의 동작을 조정하기 위해 RFID 장치 리더(12)에 동작가능하게 결합될 수 있다. 재밍 신호 송신기들(16)의 쌍들은 순차적으로 스위치될 수 있으며, 리더(12)의 동작과 동기화되어 스위치될 수 있다. 재밍 신호들에 대한 RFID 장치들 응답의 주파수 선택도가 낮으면, 재밍 신호 송신기들 모두는, RFID 칩의 정면 단부내에서 상호작용하는 신호들에 의해서 야기되는 비트 주파수들이 재밍 기능에 영향을 미치지 않으므로, 신호들을 동시에 방출하도록 구성될 수 있다.
시스템(10)의 동작의 또 다른 가능한 방법은 RFID 장치들을 전자적으로 검출하는 것으로서, 시스템(10)에 대한 목적은 지정된 영역(14)내의 단일 RFID 장치를 격리시키는 한편, 지정된 영역(14) 밖의 다른 RFID 장치들의 판독을 금지한다. 리 더(12)는 하나 이상의 RFID 장치가 응답하는지 여부를 재빨리 말할 수 있다. 하나 이상의 RFID 장치가 리더(12)에 의해서 검출될 때, 시스템(10)은 검출된 장치들중 하나를 잼하기 위해서 재밍 신호 송신기들(16)을 동작시키도록 구성될수 있다. 그 대신에 도는 그에 더해서, 재밍 신호 송신기들(16)에 의해서 방출되는 신호(들)의 특징은, RFID 장치들의 판독시에 소정의 차별화를 얻기 위해서 구성될 수 있다. 예를들어, 재밍 신호들의 위상 및/또는 크기는 변동될 수 있다. 리더(12)는, 예를들어 신호(들)를 구성하는 방법 및/또는 신호(들)를 재구성하는 것을 정지할 때를 결정하는데 사용되는 피드백을 제공함으로서, 재밍 신호 송신기들(16)에 의해서 방출되는 신호(들)를 구성하는 것을 돕는데 이용될 수 있다.
본 발명이 어떤 실시예 또는 실시예들에 대해서 도시 및 기술되었지만, 이러한 명세서 및 첨부된 도면을 읽고 이해함으로서 당업자라면 균등한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있다. 특히 전술된 소자들(성분들, 조립체들, 장치들, 조성들 등)에 으해서 수행되는 여러 기능들에 대해서, 그러한 소자들을 기술하는데 사용된 용어들("수단"의 참조를 포함)은 달리 표시되지 않으면, 본 발명의 예시된 실시예 또는 실시예들에서 본원에서 예시된 기능을 수행하는 개시된 구조에 구조적으로 균등하지 않을지라도, 기술된 소자의 특정 기능(즉, 기능적으로 균등한)을 수행하는 임의의 소자에 대응하는 것으로 의도된다. 이에 더해서, 본 발명의 특정 특징이 하나 이상의 여러 예시된 실시예들에 대해서만 기술되었지만, 그러한 특징은 임의의 주어진 또는 특정 응용에 대해서 바람직하고 유리할 수 있으므로, 다른 실시예들의 하나 이상의 다른 특징들과 결합될 수 있다.

Claims (44)

  1. 무선-주파수 식별(RFID) 장치(30)에 있어서,
    하나의 칩(38), 및
    상기 칩에 동작가능하게 결합된 제1 및 제2 안테나(34 및 36/60/64/66/68)을 포함하며,
    상기 안테나들은 상이한 주파수의 신호들을 수신하도록 구성되며,
    상기 제1 안테나는 RFID 리더로부터 비교적 고주파 신호들을 수신하도록 구성되며,
    상기 제2 안테나는 비교적 저주파 재밍 신호들을 수신하도록 구성되며,
    상기 안테나는 방사 에너지를 또 다른 형태의 에너지로 변환하는 구조물들이며,
    상기 칩 및 안테나들은 상기 저주파 재밍 신호들이 수신될 때, RFID 장치 및 RFID 리더 사이의 통신이 방지되도록 구성되는, 무선 주파수 식별 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안테나는 상기 칩과 병렬로 결합되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 식별 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 안테나는 저주파 자기 신호들을 수신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 식별 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나는 한쌍의 안테나 소자들(40 및 42)을 갖는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 식별 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 안테나 소자들은 실질적으로 사각형인 것을 특징으로 하는 무선 주파수 식별 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 안테나는 루프 안테나인 것을 특징으로 하는 무선 주파수 식별 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 칩은 상기 안테나들에 동작가능하게 결합되는 끈(38)의 일부인 것을 특징으로 하는 무선 주파수 식별 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 안테나들중 하나는 압전 물질(60/64)을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 식별 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 압전 물질은 상기 안테나들중 다른 것에 기계적으로 결합되는 기계적으로 공진하는 소자의 일부인 것을 특징으로 하는 무선 주파수 식별 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 압전 물질은 자기 물질 소자(66)에 기계적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 식별 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 안테나들 중 하나는 상기 안테나들중 다른 것에 기계적으로 결합되는 자기 물질 소자(66/68)을 포함하여, 자기 필드에 상기 자기 물질 소자의 노출이 상기 안테나들중 다른 것의 동조에 영향을 미치는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 식별 장치.
  12. 무선 주파수 식별(RFID) 장치들(30)을 검출하기 위한 시스템(10)에 있어서,
    지정된 영역(14)내의 상기 RFID 장치들을 검출하기 위한 RFID 장치 리더(12), 및
    상기 지정된 영역 외부의 RFID 장치들의 검출을 방지하기 위한 한쌍의 재밍 신호 송신기들(16)을 포함하는 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 재밍 신호 송신기들은 상기 RFID 장치 리더의 반대 측면에 놓이는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 재밍 신호 송신기들은 실질적으로 상기 지정된 영역의 경계들을 따라서 놓이는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 재밍 신호 송신기들은 한쌍의 저주파 필드 발생기들을 포함하며,
    상기 발생기들은 서로 반대 위상으로 저주파 신호들을 발생하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 저주파 신호들은 자기 필드 신호들인 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 저주파 신호들은 0.1 내지 50MHz의 주파수를갖는 신호들을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 발생기들은 실질적으로 상기 발생기들 사이가 아닌 RFID 장치들을 검출하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 지정된 영역은 RFID 장치를 갖는 물체들(20/22/24)이 통과하는 영역으로서, 이 영역은 상기 물체들에 결합된 RFID 장치들을 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 지정된 영역은 컨베이어(70)를 포함하는 영역인 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 제12항에 있어서,
    재밍 신호 송신기들(16)의 부가적인 쌍을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 쌍의 재밍 신호 송신기들은 서로에 대해서 상이하게 방향이 설정되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  23. 제22항에 있어서,
    재밍 신호 송신기들의 쌍중 하나는 재밍 신호 송신기들의 다른 쌍에 대해서 실질적으로 수직으로 방향이 설정되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 재밍 신호 송신기들의 쌍들중 하나의 상기 재밍 신호 송신기들은 지정된 영역의 각각의 반대편에 배치되며,
    상기 재밍 신호 송신기들의 쌍들중 다른 것의 재밍 신호 송신기들은 모두 지정된 영역의 또다른 측에서 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  25. 제12항에 있어서,
    상기 재밍 신호 송신기들은 광학적 에너지를 방출하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  26. 제12항에 있어서,
    상기 재밍 신호 송신기들은 적외선 에너지를 방출하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  27. 제12항에 있어서,
    상기 재밍 신호 송신기들은 음향 에너지를 방출하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  28. 제12항에 있어서,
    상기 리더는 상기 재밍 신호 송신기들에 동작가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  29. 무선 주파수 식별(RFID) 장치(30)를 선택적으로 검출하기 위한 방법에 있어서,
    지정된 영역(14) 외의 RFID 장치들의 동작을 금지하기 위한 재밍 신호 송신기들(16)을 이용하며,
    상기 지정된 영역내의 RFID 장치들을 검출하는 것을 포함하는 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 재밍 신호 송신기들을 이용하는 것은 상기 지정된 영역의 반대측에서 한쌍의 저주파 필드 발생기들로부터 저주파 신호들을 발생하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 발생은 상기 발생기들 중 하나로부터 저주파 신호들을 발생하는 것을 포함하며, 상기 발생기들 중 하나는 상기 발생기들중 다른 것의 저주파 신호들에 위상이 반대인 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 발생은 0.1 내지 50MHz의 주파수를 갖는 신호들을 발생하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제31항에 있어서,
    상기 발생은 필드 발생기들로부터 비-정보 신호들을 방출하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제29항에 있어서,
    상기 검출은 RFID 장치들을 검출하기 위한 RFID 장치 리더(12)를 이용하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 리더는 적어도 부분적으로는 지정된 영역내에 놓이는 것을 특징으로 하 는 방법.
  36. 제34항에 있어서,
    상기 재밍 신호 송신기들은 상기 리더의 반대측에 놓이는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제29항에 있어서,
    상기 재밍 신호 송신기들을 이용하는 것은 상기 지정된 영역의 각각의 반대측의 재밍 신호 송신기들을 이용하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 재밍 신호 송신기들을 이용하는 것은 재밍 신호 발생기들(16)의 부가적인 쌍을 이용하는 것을 포함하며, 상기 부가적인 장치들은 상기 지정된 영역의 부가적인 측면에 나란히 놓이는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제29항에 있어서,
    상기 재밍 신호 송신기들을 이용하는 것은 상기 지정된 영역의 일측에 나란히 재밍 신호 송신기들을 이용하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  40. 제29항에 있어서,
    상기 재밍 신호 송신기들을 이용하는 것은 재밍 신호 송신기들이 광학적 에너지를 방출하도록 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 제29항에 있어서,
    상기 재밍 신호 송신기들을 이용하는 것은 상기 재밍 신호 송신기들이 적외선 에너지를 방출하도록 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 제29항에 있어서,
    상기 재밍 신호 송신기들을 이용하는 것은 상기 재밍 신호 송신기들이 음향 에너지를 방출하도록 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 재밍 신호 송신기들을 이용하는 것은 상기 RFID 장치의 압전 물질(60/64)을 여기시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 제29항에 있어서,
    상기 재밍 신호 송신기들을 이용하는 것은 상기 RFID 장치의 일부인 자기 물질(66/68)을 이동하도록 자기 재밍 신호를 이용하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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