KR20070088154A - Ｒｆｉｄ 판독기능 및 인터넷 통신기능이 통합된 장치 및그 방법 - Google Patents

Ｒｆｉｄ 판독기능 및 인터넷 통신기능이 통합된 장치 및그 방법 Download PDF

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KR20070088154A
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Abstract

본 발명은 로컬 호스트의 구성이 배재된 상태에서도 인터넷을 통해 데이터의 송수신이 가능하고, 데이터 처리에 따른 장치의 부하를 감소시키며, 단일의 칩 형태로 구현되어 단말기의 크기를 대폭 축소할 수 있도록 한 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능이 통합된 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명은, RFID 태그에 대하여 데이터를 송신 및/또는 수신하는 RFID 모듈을 제어하는 RF 모듈 컨트롤러, RFID 리더부의 전반적인 동작을 제어하며 인터넷 통신부와 데이터 전송을 수행하는 제1 프로세서 코어, 및 상기 제1 프로세서 코어와 연동되는 제1 동적 메모리를 제어하는 제1 동적 메모리 컨트롤러를 포함하는 RFID 리더부와; 이더넷 인터페이스 기반의 인터넷 통신을 수행하는 이더넷 컨트롤러, 인터넷 통신부의 전반적인 동작을 제어하며 상기 RFID 리더부와 데이터 전송을 수행하는 제2 프로세서 코어, 및 상기 제2 프로세서 코어와 연동되는 제2 동적 메모리를 제어하는 제2 동적 메모리 컨트롤러를 포함하는 인터넷 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

ＲＦＩＤ 판독기능 및 인터넷 통신기능이 통합된 장치 및 그 방법 {Integrated Apparatus of RFID Reading Function and Internet Communication Function and Method thereof}
도 1은 본 발명에 따른 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능이 통합된 장치의 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능이 통합된 장치에 구비된 데이터 전송용 메모리의 기능을 설명하는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능을 수행하는 방법의 흐름도로서, RFID 태그로부터 판독된 데이터를 인터넷으로 전송하는 과정을 설명한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능을 수행하는 방법의 흐름도로서, 인터넷으로부터 전송된 작업명령을 RFID 리더부가 수행하는 과정을 설명한다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: RFID 리더부 101, 201: 동적 메모리
102, 202: 인터페이스 103: RF 모듈
110, 210: 프로세서 코어 120, 220, 320: 시스템 버스
122, 222: 버스 브리지 130, 230: 컨트롤부
131, 231: 동적 메모리 컨트롤러 132, 232: 인터페이스 컨트롤러
133: RF 모듈 컨트롤러 200: 인터넷 통신부
203: 이더넷 233: 이더넷 컨트롤러
240: 하드웨어 프로토콜 처리 모듈 300: 데이터 전송용 메모리
310: 플래시 메모리 311: 플래시 메모리 컨트롤러
본 발명은 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능이 통합된 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 RFID 판독기능을 전담하는 제1 프로세서와 인터넷 통신기능을 전담하는 제2 프로세서를 구비하여, RFID 태그로부터 태그 데이터를 판독하고 판독된 태그 데이터를 로컬 호스트의 경유없이 자체적으로 인터넷 통신을 통해 중앙 서버로 전송할 수 있는 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능이 통합된 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
RFID(Radio Frequency Identification) 기술은 무선 라디오 주파수(RF; Radio Frequency)를 사용하여 고유의 ID(데이터)를 식별함으로써 객체들을 인식할 수 있는 비접촉 인식기술 중 하나이다. RFID 기술은 고유 데이터를 담고 있는 RFID 태그와, RFID 태그의 정보(데이터)를 판독하기 위한 RFID 리더(Reader), 그리고 RFID 리더에 의해 판독된 데이터를 처리하기 위한 일련의 컴퓨팅 시스템으로 구 성되어, 사람, 차량, 상품, 교통카드 등 식별이 요구되는 객체에 부착된 RFID 태그로부터 RFID 리더가 태그 데이터를 판독하고 이를 컴퓨팅 시스템에서 처리함으로써 객체를 인식하고 원하는 목적의 업무를 수행할 수 있는 기술이다.
일반적으로 RFID 태그는 반도체로 제작된 트랜스폰더 칩과 안테나로 구성되며, RFID 리더의 전파신호로부터 에너지를 공급받거나(수동형 방식) 또는 자체적으로 구비하는 전원(배터리)으로부터 에너지를 공급받아(능동형 방식) 태그에 저장된 고유 데이터를 송신한다. 능동형 RFID 방식의 경우 태그가 자체적으로 전원을 구비하기 때문에 전파 거리(인식 거리)가 길며, 반면 가격이 비싸고 배터리를 교체해 주어야 하는 번거로움이 있다. 한편, 수동형 RFID 방식의 경우 태그가 RFID 리더의 전파신호를 전원으로 변환하여 동작하며, 인식거리가 짧은 대신 가격이 싸고 반영구적으로 사용할 수 있다.
한편, RFID 기술에 주로 이용되는 주파수로는 123㎑ 대역의 LF(Low Frequency), 13.56㎒ 대역의 HF(High Frequency), 433/900㎒ 대역의 UHF(Ultra-High Frequency), 2.4㎓ 대역의 MW(Microwave) 등이 있다. 이들 주파수 대역은 그 특성에 따라 각각 장단점을 가지며, 참고로 UHF 대역 중 900MHz 대역은 수동형 RFID 방식에 주로 이용되고 433MHz 대역은 능동형 RFID 방식에 주로 이용된다.
RFID 리더는 안테나를 통해 RFID 리더의 인식범위 내에 위치하는 RFID 태그의 데이터를 수신하고, 이를 판독하는 기능을 수행한다. 그리고, 판독된 데이터를 컴퓨팅 시스템으로 전송한다. 예컨대, 컴퓨팅 시스템이 로컬 호스트와 중앙 서버로 구성된 경우, RFID 리더는 시리얼 인터페이스, 이더넷 인터페이스 등의 인터페 이스를 통해 RFID 태그로부터 수집한 데이터를 로컬 호스트로 전송하고, 로컬 호스트는 RFID 리더로부터 전송받은 데이터를 TCP/IP에 기반한 인터넷을 통해 중앙 서버로 전송한다. 그러면, 중앙 서버에서는 이와 같이 수집된 태그 데이터를 이용하여 전사적 자원 관리(ERP; Enterprise Resource Planning), 공급망 관리(SCM; Supply Chain Management), 고객 관계 관리(CRM; Customer Relationship Management) 등과 같은 소정의 업무를 처리한다.
그러나, 종래기술에 따른 RFID 리더의 경우 수집한 데이터를 인터넷을 통해 자체적으로 중앙 서버에게 전송할 수 있는 기능이 없어 반드시 로컬 호스트를 경유하여야 하였는데, 이 경우 RFID 리더들과 로컬 호스트를 연결하기 위한 네트워크 등과 같은 부가적 장비가 필요하였다. 따라서, 소정의 공간에서 소수의 RFID 리더만을 사용할 경우에도 인터넷 통신을 위하여 로컬 호스트(컴퓨터)와 이를 위한 네트워크를 구비하여야 하는 경제적ㆍ물리적 부담이 있었다.
또한, 종래기술에 따른 RFID 리더의 경우 단순히 데이터를 수집하고 로컬 호스트로 전송하는 역할만을 수행하기 때문에 자체적인 데이터 처리가 불가능하였다. 그러므로, 모든 데이터 처리는 로컬 호스트와 중앙 서버의 미들웨어를 통해서 이루어졌으며, 그러므로 처리되어야 할 데이터 양이 증가할 경우 로컬 호스트와 중앙 서버의 부하가 가중되어 서비스 제공이 지연되는 등의 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 RFID 태그로부터 태그 데이터를 판독한 후 자체적으로 인터 넷 통신을 이용해 중앙 서버로 전송할 수 있는 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능이 통합된 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 RFID 판독기능과 인터넷 통신기능을 위한 각각의 전담 프로세서 코어를 구비함으로써 RFID 판독기능과 인터넷 통신기능을 각각 분리하여 처리하고, 이에 따라 통신 성능의 저하가 없으면서도 작업처리 성능을 향상시킬 수 있는 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능이 통합된 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 RFID 판독기능과 인터넷 통신기능이 통합되어 하나의 칩 상에 구현된 시스템-온-칩(SoC; System on Chip) 형태의 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능이 통합된 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 위하여, 본 발명에 따른 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능이 통합된 장치는, RFID 태그에 대하여 데이터를 송신 및/또는 수신하는 RFID 모듈을 제어하는 RF 모듈 컨트롤러, RFID 리더부의 전반적인 동작을 제어하며 인터넷 통신부와 데이터 전송을 수행하는 제1 프로세서 코어, 및 상기 제1 프로세서 코어와 연동되는 제1 동적 메모리를 제어하는 제1 동적 메모리 컨트롤러를 포함하는 RFID 리더부; 및 이더넷 인터페이스 기반의 인터넷 통신을 수행하는 이더넷 컨트롤러, 인터넷 통신부의 전반적인 동작을 제어하며 상기 RFID 리더부와 데이터 전송을 수행하는 제2 프로세서 코어, 및 상기 제2 프로세서 코어와 연동되는 제2 동적 메모리를 제어하는 제2 동적 메모리 컨트롤러를 포함하는 인터넷 통신부로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 장치는 상기 RFID 리더부와 상기 인터넷 통신부가 공유하는 데이터 전송용 메모리를 더 포함할 수 있으며, 상기 RFID 리더부와 상기 인터넷 통신부는 상기 데이터 전송용 메모리를 이용하여 데이터 전송을 수행할 수 있다.
또한, 상기 장치는 하나의 칩 상에 RFID 리더기능과 인터넷 통신기능이 통합되어 구현된 시스템-온-칩(SoC; System on Chip) 형태로 제작될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 형태에 따른 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능을 수행하는 방법은, a) RF 모듈 컨트롤러가 RFID 태그로부터 수신된 데이터를 처리하는 단계; b) RF 모듈 컨트롤러가 상기 처리된 데이터를 제1 프로세서 코어로 전송하는 단계; c) 상기 제1 프로세서 코어가 상기 데이터를 데이터 전송용 메모리에 저장하고 제2 프로세서 코어로 인터럽트를 발생시키는 단계; d) 상기 제2 프로세서 코어가 상기 데이터 전송용 메모리에 저장된 데이터를 판독하는 단계; 및 e) 상기 제2 프로세서 코어가 상기 판독된 데이터를 이더넷 컨트롤러를 통해 인터넷으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 다른 형태에 따른 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능을 수행하는 방법은, a) 이더넷 컨트롤러가 인터넷으로부터 전송된 작업명령을 제2 프로세서 코어로 전송하는 단계; b) 상기 제2 프로세서 코어가 상기 작업명령을 메모리 전송용 메모리에 저장하고 제1 프로세서 코어로 인터럽트를 발생시키는 단계; c) 상기 제1 프로세서 코어가 상기 데이터 전송용 메모리에 저장된 작업명령을 판독하는 단계; 및 d) 상기 제1 프로세서 코어가 상기 작업명령에 따라 RF 모듈 컨트 롤러를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부 도면 및 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 참고로, 하기 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략하였다.
도 1은 본 발명에 따른 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능이 통합된 장치의 구조도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 장치는 듀얼 프로세서 코어가 적용된 구조로서 크게 RFID 태그로부터 데이터를 수신하여 판독하는 RFID 리더부(100)와 TCP/IP를 기반으로 인터넷 통신을 수행하는 인터넷 통신부(200)로 구성되며, 기타의 하드웨어(데이터 전송용 메모리 등)를 포함한다.
먼저, 본 발명과 관련하여 RFID 판독기능에 대하여 설명하면 다음과 같다.
RFID 리더부(100)는 제1 프로세서 코어(110), 제1 동적 메모리 컨트롤러(131), 제1 인터페이스 컨트롤러(132), RF 모듈 컨트롤러(133), 및 이들을 연결하는 시스템 버스 등으로 구성되어, RF 통신을 통해 RFID 태그에 대하여 데이터를 기록 및 판독하는 기능을 수행한다.
제1 프로세서 코어(110)는 RFID 리더의 기능을 전담하는 프로세서 코어이다. 제1 프로세서 코어(110)는 초기 동작시 플래시 메모리(310)로부터 리더 소프트웨어를 판독한 후, 리더 소프트웨어에 의해 RFID 리더의 기능을 수행한다. 제1 프로세서 코어(110)는 제1 시스템 버스(120)에 연결되어 있으며, 상기 제1 시스템 버스(120)에는 또한 제1 동적 메모리 컨트롤러(130)가 연결되어 있다. 제1 동적 메모리 컨트롤러(130)는 제1 동적 메모리(101)에 대하여 데이터를 기록 및 판독하는 기 능을 수행하는 컨트롤러이다. 제1 동적 메모리로는 SDRAM이나 DDR-SDRAM을 사용할 수 있는데, 이러한 다이나믹(Dynamic) RAM은 비록 전원이 나갈 경우 데이터도 사라지지만 고용량이 가능하고 동작 속도가 빠른 장점을 가진다.
본 발명에 따른 장치에 있어 시스템 버스의 구조는 일반적인 내장형 프로세서(Embedded processor)의 시스템 버스 구조와 유사하게 빠른 외부 장치 또는 하드웨어를 연결하기 위한 프라이머리(Primary) 시스템 버스와 비교적 느린 외부 장치 또는 하드웨어를 연결하기 위한 세컨더리(Secondary) 시스템 버스로 구성되며, 이들은 버스 브리지(Bus Bridge)을 통해 연결된다. 전술한 제1 프로세서 코어(110)와 제1 동적 메모리 컨트롤러(130), 그리고 후술할 데이터 전송용 메모리(300)가 연결된 제1 시스템 버스(120)는 프라이머리 시스템 버스를 사용하고, 상기 제1 시스템 버스(120)는 제1 버스 브리지(122)를 통해 제3 시스템 버스(320)에 연결된다. 제3 시스템 버스(320)는 세컨더리 시스템 버스를 사용하고, 여기에는 제1 인터페이스 컨트롤러(132), RF 모듈 컨트롤러(133), 플래시 메모리 컨트롤러(311) 등이 연결된다.
제1 인터페이스 컨트롤러(132)는 제1 외부통신 인터페이스(102)를 통하여 외부 터미널(장치)과의 통신을 제어한다. 제1 외부통신으로는 RS232, RS422, RS485, USB 등과 같은 직렬(Serial) 통신이나 SPP, ECP, EPP 등과 같은 병렬(Parallel) 통신을 이용할 수 있으며, 사용자는 제1 외부통신 인터페이스(102)를 통해 제1 프로세서 코어(110)의 동작 상태를 모니터링하거나 출력할 수 있다.
RF 모듈 컨트롤러(133)는 RF 모듈(103)을 제어하여 RF 통신을 가능하게 한 다. RF 모듈 컨트롤러(133)는 무선 주파수(예컨대 433MHz 대역)를 이용한 RFID 태그와의 데이터 송수신을 위한 작업, 그리고 데이터 보안을 위한 작업을 하드웨어로 처리함으로써, 제1 프로세서 코어의 소프트웨어 처리 부하를 감소시키고 보안 프로토콜 처리 부하를 제거한다. RF 컨트롤러(133)에서 하드웨어로 처리되는 데이터 송수신을 위한 작업은 예컨대 다음과 같이 수행될 수 있다.
먼저, RFID 리더에서 RFID 태그로의 데이터 송신시, RF 모듈 컨트롤러(133)는 제1 프로세서 코어(110)로부터 전송받은 디지털 데이터를 RF 통신 프로토콜에 맞도록 CRC(Cyclic Redundancy Check) 코드를 부가한다. 그리고, CRC 코드가 부가된 디지털 데이터를 기저대역 변조(Baseband Modulation)를 거쳐 디지털 신호로 변조시킨다. 그 후, RF 모듈 컨트롤러(133)는 상기 디지털 신호에 프리앰블(Preamble)을 추가시켜 RF 모듈(103)로 전송한다. 마지막으로, RF 모듈(103)은 RF 모듈 컨트롤러(133)의 제어 하에 RFID 태그로 데이터를 전송한다.
한편, RFID 태그로부터 RFID 리더로 데이터 수신시, RF 모듈 컨트롤러(133)는 RF 모듈(103)을 통해 수신된 데이터의 프리앰블을 체크하여 정상적인 데이터 여부를 확인한다. 만약, 프리앰블이 잘못된 경우, RF 모듈 컨트롤러(133)는 비정상적인 데이터로 판단하고 수신된 데이터를 무시한다. 프리앰블에 이상이 없는 경우, RF 모듈 컨트롤러(133)는 수신된 데이터에서 프리앰블을 제거한다. 그리고, 디지털 신호를 복조(Demodulation)하여 디지털 데이터를 생성한다. 그 후, CRC 코드를 체크하여 데이터 수신에 문제가 없는지를 검사한다. 만약 CRC 코드에서 에러가 발생하면, RF 모듈 컨트롤러(133)는 이를 제1 프로세서 코어(110)로 통지한다. 한편 CRC 코드 체크에서 문제가 없는 디지털 데이터는 수신 데이터로서 제1 프로세서 코어(110)로 전송된다.
전술한 바와 같이, RF 모듈 컨트롤러(133)는 데이터 인코딩 및 디코딩 작업과 프리앰블 및 CRC 코드 등을 생성하고 체크하는 작업을 하드웨어로 수행함으로써, RF 통신 프로토콜의 송수신 타이밍을 정확히 준수하고 소프트웨어 처리 작업을 줄여 프로세서 코어의 처리 부하를 감소시킨다.
또한, 본 실시예에 따른 RF 모듈 컨트롤러(133)는 데이터 보안을 위한 작업도 수행한다. RF 통신 시에 데이터 보안을 지원하기 위하여는 보안 프로토콜을 사용하여야 하는데, 일반적으로 보안 프로토콜의 처리는 프로세서에게 많은 부하를 발생시킨다. 본 발명은 RF 모듈 컨트롤러(133)가 하드웨어로 보안 프로토콜을 처리함으로써 프로세서의 보안 프로토콜 처리 부하를 제거할 수 있다.
마지막으로, 플래시 메모리 컨트롤러(311)는 플래시 메모리(310)에 대하여 데이터를 기록 및 판독하는 기능을 수행한다. 플래시 메모리(310)는 동적 메모리에 비해 비록 동작 속도는 느리지만 전원이 나가더라도 데이터가 사라지지 않는 특성을 가지며, 본 실시예에서 프로그램 코드의 저장용으로 사용된다.
이하에서는, 본 발명과 관련하여 인터넷 통신기능을 설명한다.
일반적인 내장형 시스템에서 TCP/IP에 기반한 인터넷을 지원하기 위하여는 내장형 프로세서가 TCP/IP 처리를 수행하게 되는데, 이는 프로세서에게 프로토콜을 처리하는 많은 부하를 발생시켜 시스템의 성능과 통신 성능을 저하시킨다. 또한, 인터넷 상에서 안전한 데이터 송수신을 위해서는 보안 프로토콜을 사용하여야 하는 데, 보안 프로토콜은 많은 작업량을 필요로 하기 때문에 보안 프로토콜의 추가는 프로세서에게 더욱 큰 처리 부하를 가중시킨다.
본 발명에 따르면, 보안이 강화된 인터넷 통신을 지원하기 위하여, TCP/IP 프로토콜 및 보안 프로토콜 처리를 위하여 별도의 전담 프로세서 코어(제2 프로세서 코어)를 사용한다. 그리고, 많은 작업량에 대한 프로세서 코어의 처리 부하를 줄이기 위하여 소프트웨어와 하드웨어가 연동해서 작업을 처리한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 인터넷 통신기능을 수행하는 인터넷 통신부(200)는 제2 프로세서 코어(210), 제2 동적 메모리 컨트롤러(231), 하드웨어 프로토콜 처리모듈(240), 제2 인터페이스 컨트롤러(232), 이더넷 컨트롤러(233), 및 이들을 연결하는 시스템 버스 등으로 구성된다.
제2 프로세서 코어(210)는 TCP/IP를 기반으로 인터넷 통신기능을 전담하는 프로세서 코어이다. 제2 프로세서 코어(210)는 제1 프로세서 코어(110)와 마찬가지로 초기 동작시 플래시 메모리(310)로부터 인터넷 통신 소프트웨어를 판독한 후, 인터넷 통신 소프트웨어에 의해 인터넷 통신기능을 수행한다. 제2 프로세서 코어(210)는 제2 시스템 버스(220)에 연결되어 있으며, 상기 제2 시스템 버스(220)에는 제2 동적 메모리 컨트롤러(231)와 하드웨어 프로토콜 처리 모듈(240)이 연결되어 있다.
제2 동적 메모리 컨트롤러(231)는 제2 동적 메모리(201)에 대하여 데이터를 기록 및 판독하는 기능을 수행하는 컨트롤러이며, 제2 동적 메모리(201)는 전술한 제1 동적 메모리(101)와 실질적으로 동일하다.
하드웨어 프로토콜 처리 모듈(240)은 보안 프로토콜의 처리 및 TCP/IP의 일부 작업을 처리하는 역할을 수행한다. 보안 프로토콜을 처리하기 위하여는 많은 수식 계산이 필요한데, 하드웨어 프로토콜 처리 모듈(240)은 보안 프로토콜을 하드웨어로 처리함으로써 고속으로 처리하고, 또한 프로세서에 대하여 보안 프로토콜 처리에 대한 부하를 제거해 준다. 그리고, TCP/IP의 경우도 프로세서가 모두 처리하기에는 작업량이 많기 때문에, TCP/IP 처리 작업 중 통신 성능에 큰 영향을 미치고 하드웨어에서 처리하면 많은 이득을 얻을 수 있는 작업들의 일부를 하드웨어 프로토콜 처리 모듈이 수행함으로써, 프로세서의 TCP/IP 처리 부하를 줄이고 통신 성능을 향상시킬 수 있다. 하드웨어 프로토콜 처리 모듈(240)은 프라이머리 시스템 버스인 제2 시스템 버스(220)를 통해 제2 프로세서 코어(210)와 밀접하게 연결되어서 빠른 속도로 소프트웨어와 하드웨어가 연동되어 프로토콜 처리를 수행한다.
제2 프로세서 코어(210), 제2 동적 메모리 컨트롤러(231), 하드웨어 프로토콜 처리 모듈(240), 및 데이터 전송용 메모리(300)가 연결된 제2 시스템 버스(220)는 제2 버스 브리지(222)를 통해 제3 시스템 버스(320)에 연결된다. 상기 제3 시스템 버스(320)에는 앞서 RFID 판독기능과 관련하여 설명한 제1 인터페이스 컨트롤러(132), RF 모듈 컨트롤러(133) 및 플래시 메모리(310) 이외에 제2 인터페이스 컨트롤러(232)와 이더넷(Ethernet) 컨트롤러(233)가 또한 연결되어 있다.
제2 인터페이스 컨트롤러(232)는 제1 인터페이스 컨트롤러(132)와 유사하며, 제2 외부통신 인터페이스(202)를 통해 제2 프로세서 코어(210)의 동작 상태를 모니터링하거나 출력할 때 이용된다.
이더넷 컨트롤러(233)는 이더넷 인터페이스 기반의 인터넷을 통해 데이터 송수신이 수행될 수 있도록 외부 물리계층 칩을 제어하는 역할을 수행한다. 데이터 송신 시 이더넷 컨트롤러(233)는 TCP/IP 및 보안 프로토콜의 처리가 완료된 데이터 패킷을 인터넷으로 전송하며, 데이터 수신 시 이더넷 컨트롤러(233)는 수신된 데이터 패킷을 프로토콜 처리를 위한 상위 계층(예, 하드웨어 프로토콜 처리 모듈)으로 전송한다.
이하에서는, RFID 리더부와 인터넷 통신부가 공유하는 데이터 전송용 메모리(300)와 플래시 메모리(311)에 대하여 설명한다.
본 발명에 따르면, RFID 리더부(100)와 인터넷 통신부(200)는 전담 프로세서 코어(110, 210)를 구비하며, 이들은 데이터 전송용 메모리(300)와 플래시 메모리(310)를 공유한다. 데이터 전송용 메모리(300)는 제1 시스템 버스(120) 및 제2 시스템 버스(220)와 연결되어 제1 프로세서 코어(110) 및 제2 프로세서 코어(210)와 연동된다. 그리고, 플래시 메모리(310)는 제1 시스템 버스(120) 및 제2 시스템 버스(220)와 연결된 제3 시스템 버스(320)를 통하여 제1 프로세서 코어(110) 및 제2 프로세서 코어(210)와 연동된다. 상기 제1 프로세서 코어(110)와 제2 프로세서 코어(210)는 전술한 바와 같이 데이터 전송용 메모리(300)와 플래시 메모리(310)를 공유하는 구조를 가지지만, 데이터를 공유하지는 않기 때문에 대칭형 다중 처리(SMP; Symmetric Multi-Processing) 시스템이 아니며, 두 프로세서 코어(110, 210)는 완전히 별개로 동작한다.
데이터 전송용 메모리(300)는 제1 프로세서 코어(110)와 제2 프로세서 코어 (210) 사이의 메시지(데이터 포함) 전송을 위하여 사용된다. 데이터 전송용 메모리(300)는 RFID 리더부(100)가 인터넷 통신부(200)로 메시지를 전송하기 위한 제1 메시지 영역(301)과 인터넷 통신부(200)가 RFID 리더부(100)로 메시지를 전송하기 위한 제2 메시지 영역(302)으로 이루어져 있다(도 2 참조). RFID 리더부(100)에서 인터넷 통신부(200)로 메시지 전송 시, RFID 리더부(100)는 제1 메시지 영역(301)에 메시지를 기록(저장)하고 인터럽트를 통해 인터넷 통신부(200)로 전송할 메시지가 있음을 통지한다. 그러면, 인터넷 통신부(200)는 제1 메시지 영역(301)에서 데이터를 판독하여 인터넷을 통해 중앙 서버 등으로 전송한다. 반대로, 인터넷 통신부(200)가 인터넷을 통해 중앙 서버 등으로부터 작업 명령을 받아서 RFID 리더부(100)에 전달하는 경우, 인터넷 통신부(200)는 제2 메시지 영역(302)에 메시지를 기록(저장)하고 인터럽트를 통해 RFID 리더부(100)로 수행할 작업 명령이 있음을 통지한다. 그러면, RFID 리더부(100)는 제2 메시지 영역(302)에서 작업 명령 데이터를 판독하여 적절한 명령을 수행한다.
한편, 플래시 메모리(310)는 전술한 바와 같이 제3 시스템 버스(320)와 연결된 플래시 메모리 컨트롤러(311)를 통해 RFID 리더부(100) 및 인터넷 통신부(200)와 연동된다. 본 실시예에 따르면, 플래시 메모리(310)는 데이터 공유가 아닌 저장 공간의 공유를 위하여 사용되며, 제1 프로세서 코어(110) 및 제2 프로세서 코어(210)를 위한 프로그램 코드를 저장한다. 플래시 메모리(310)는, 제1 및 제2 프로세서 코어(110, 210)가 각각의 전용 프로그램을 수행하기 위한 제1 및 제2 동적 메모리(101, 201)와는 달리, 초기 동작시 제1 및 제2 동적 메모리(101, 201)로 각각 의 프로그램 코드를 복사하기 위한 용도로 사용되기 때문에, 제1 및 제2 프로세서 코어(110, 210)가 플래시 메모리 내부의 각각 다른 영역에 자신의 프로그램 코드를 저장하여 공유하는 것이 가능하다. 즉, 본 발명은 이와 같이 2개의 프로세서 코어가 플래시 메모리를 공유함으로써 하드웨어적으로는 하나의 플래시 메모리만이 필요하고, 이에 의해 플래시 메모리 인터페이스를 지원하기 위한 외부 I/O 핀의 수를 줄일 수 있다.
이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능을 수행하는 방법을 간략히 설명한다. 참고로, 하기 설명된 본 발명에 따른 방법에 있어 구체적 동작이나 수행 과정은 전술한 본 발명에 따른 장치를 참조할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능을 수행하는 방법의 흐름도로서, RFID 태그로부터 판독된 데이터를 인터넷으로 전송하는 과정이다.
RFID 태그로부터 데이터를 수신하면, RF 모듈 컨트롤러는 수신된 데이터의 프리앰블을 체크하여 정상적인 데이터 여부를 확인한다. 만약, 프리앰블에 이상이 없는 경우, RF 모듈 컨트롤러는 수신된 데이터에서 프리앰블을 제거하고 디지털 데이터로 복조한다. 그리고, 복조된 데이터의 CRC 코드를 체크하여 데이터 수신의 이상 여부를 또한 확인한다(S110). 데이터 수신에 이상이 없으면, RF 모듈 컨트롤러는 데이터를 제1 프로세서 코어로 전송한다(S120). 제1 프로세서 코어는 RF 모듈 컨트롤러로부터 전송된 데이터를 데이터 전송용 메모리에 저장한다. 그리고, 제1 프로세서 코어는 제2 프로세서 코어로 인터럽트를 발생시켜 인터넷 전송을 위한 데이터가 데이터 전송용 메모리에 저장되어 있음을 통보한다(S130). 이를 통보받은 제2 프로세서 코어는 데이터 전송용 메모리에 저장된 데이터를 판독하고(S140), 상기 판독된 데이터를 이더넷 컨트롤러를 통해 인터넷으로 전송한다(S150).
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능을 수행하는 방법의 흐름도로서, 인터넷으로부터 전송된 작업명령을 RFID 리더부가 수행하는 과정이다.
중앙 서버로부터 인터넷을 통해 본 발명에 따른 장치로 작업명령이 전송되면, 이더넷 컨트롤러는 인터넷으로부터 전송된 작업명령을 제2 프로세서 코어로 전송한다(S210). 제2 프로세서 코어는 중앙 서버로부터 전송된 작업명령을 메모리 전송용 메모리에 저장하고 제1 프로세서 코어로 인터럽트를 발생시켜 작업명령이 있음을 통보한다(S220). 이에, 제1 프로세서 코어는 데이터 전송용 메모리에 저장된 작업명령을 판독한다(S230). 그리고, 제1 프로세서 코어는 상기 작업명령에 따라 RF 모듈 컨트롤러를 제어한다(S240). 예컨대, 중앙 서버로부터 소정의 데이터를 RFID 태그로 전송하라는 작업명령을 받은 경우, 제1 프로세서 코어는 RF 모듈 컨트롤러를 제어하고, RF 모듈 컨트롤러는 해당 데이터에 CRC 코드를 부가하고, 이를 기저대역 변조를 통해 디지털 신호로 변조한 후 프리앰블을 추가하여 RFID 태그로 전송한다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
참조로, 본 발명에 따른 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능이 통합된 장치 및 방법은 특히 물류를 관리하는 단말기에 적용될 수 있으며, RFID 태그를 인식하고 인터넷을 통해 중앙 서버와 통신을 수행하여 물류를 관리하는 물류 관리 시스템에 이용될 수 있다.
한편, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 특정되는 것이며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따르면, RFID 리더부와 인터넷 통신부가 상호 연동됨으로써 RFID 태그로부터 수집된 데이터를 로컬 호스트의 도움없이 인터넷을 통해 자유롭게 전송할 수 있는 효과를 가진다.
또한 본 발명에 따르면, RFID 리더부와 인터넷 통신부는 각각 전담 프로세서 코어를 구비하고 이들 프로세서 코어는 자체적인 로컬 시스템 구조를 통해 독립적으로 동작함으로써, 통신 성능의 저하가 없으면서도 작업처리 성능을 향상시키는 효과를 가진다.
한편, 본 발명에 따른 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능이 통합된 장치는 시스템-온-칩(SoC) 형태의 하나의 프로세서로 제작되어 RFID 판독기능을 수행하는 단말기에 내장됨으로써, 단말기의 크기를 감소시킬 수 있으며 또한 다른 단말기로의 이식 등이 용이한 효과를 가진다.

Claims (7)

  1. RFID 태그에 대하여 데이터를 송신 및/또는 수신하는 RFID 모듈을 제어하는 RF 모듈 컨트롤러, RFID 리더부의 전반적인 동작을 제어하며 인터넷 통신부와 데이터 전송을 수행하는 제1 프로세서 코어, 및 상기 제1 프로세서 코어와 연동되는 제1 동적 메모리를 제어하는 제1 동적 메모리 컨트롤러를 포함하는 RFID 리더부; 및
    이더넷 인터페이스 기반의 인터넷 통신을 수행하는 이더넷 컨트롤러, 인터넷 통신부의 전반적인 동작을 제어하며 상기 RFID 리더부와 데이터 전송을 수행하는 제2 프로세서 코어, 및 상기 제2 프로세서 코어와 연동되는 제2 동적 메모리를 제어하는 제2 동적 메모리 컨트롤러를 포함하는 인터넷 통신부로 구성된 것을 특징으로 하는 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능이 통합된 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 RFID 리더부 및 상기 인터넷 통신부와 연동되며, 상기 RFID 리더부 및 상기 인터넷 통신부 사이에 전송되는 데이터를 저장하는 데이터 전송용 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능이 통합된 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 RF 모듈 컨트롤러는 RF 통신 처리 및 데이터 보안을 하드웨어로 수행하 는 것을 특징으로 하는 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능이 통합된 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 장치는 하나의 칩 상에 RFID 리더기능과 인터넷 통신기능이 통합되어 구현된 시스템-온-칩(SoC; System on Chip)인 것을 특징으로 하는 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능이 통합된 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 인터넷 통신부는 상기 제2 프로세서 코어의 제어 하에 인터넷 통신을 위한 TCP/IP 및 보안 프로토콜을 처리하는 하드웨어 프로토콜 처리 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능이 통합된 장치.
  6. a) RF 모듈 컨트롤러가 RFID 태그로부터 수신된 데이터를 처리하는 단계;
    b) RF 모듈 컨트롤러가 상기 처리된 데이터를 제1 프로세서 코어로 전송하는 단계;
    c) 상기 제1 프로세서 코어가 상기 데이터를 데이터 전송용 메모리에 저장하고 제2 프로세서 코어로 인터럽트를 발생시키는 단계;
    d) 상기 제2 프로세서 코어가 상기 데이터 전송용 메모리에 저장된 데이터를 판독하는 단계; 및
    e) 상기 제2 프로세서 코어가 상기 판독된 데이터를 이더넷 컨트롤러를 통해 인터넷으로 전송하는 단계를 포함하는 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능을 수행하는 방법.
  7. a) 이더넷 컨트롤러가 인터넷으로부터 전송된 작업명령을 제2 프로세서 코어로 전송하는 단계;
    b) 상기 제2 프로세서 코어가 상기 작업명령을 메모리 전송용 메모리에 저장하고 제1 프로세서 코어로 인터럽트를 발생시키는 단계;
    c) 상기 제1 프로세서 코어가 상기 데이터 전송용 메모리에 저장된 작업명령을 판독하는 단계; 및
    d) 상기 제1 프로세서 코어가 상기 작업명령에 따라 RF 모듈 컨트롤러를 제어하는 단계를 포함하는 RFID 판독기능 및 인터넷 통신기능을 수행하는 방법.
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