KR20080005965A - Ｒｆｉｄ 태그 성능 정보 수집 방법, ｒｆｉｄ 태그판독기, 컴퓨터 프로그램 제품 및 ｒｆｉｄ 태그 커미셔닝방법 - Google Patents

Ｒｆｉｄ 태그 성능 정보 수집 방법, ｒｆｉｄ 태그판독기, 컴퓨터 프로그램 제품 및 ｒｆｉｄ 태그 커미셔닝방법 Download PDF

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마이클 에스 설리반
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더 지렛트 캄파니
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Abstract

시스템, 방법 또는 컴퓨터 프로그램 제품은 개별 RFID 태그의 성능에 대한 정보를 수집할 수 있다. 특히, 개별 RFID 태그의 신호 강도 및/또는 신호 감도가 측정될 수 있으며, 결과적인 성능 정보가 데이터 저장소에 저장될 수 있다. 데이터 저장소에서, 개별 태그에 대한 성능 정보는 그 태그와 고유하게 연관되어 있는 식별자와 연관될 수 있다. 예시적인 일 실시예에서, 성능 정보는 RFID 시스템에서 RFID 태그를 판독하는 성능 마진을 자동으로 결정하거나, RFID 시스템을 자동으로 조정(tuning)하여 원하는 성능 마진을 달성하도록 구성된 온라인 시스템에 의해 이용될 수 있다.
RFID 시스템, RFID 태그, 판독기, 정보 저장소, 에러율

Description

ＲＦＩＤ 태그 성능 정보 수집 방법, ＲＦＩＤ 태그 판독기, 컴퓨터 프로그램 제품 및 ＲＦＩＤ 태그 커미셔닝 방법{RFID TAG SENSITIVITY}
본 발명은 개별 RFID 태그에 대한 감도 정보를 이용한 RFID 시스템의 성능의 모니터링에 관한 것이다.
무선 주파수 식별(RFID) 시스템은 개별 RFID 태그들(본 명세서에서, "태그들"로 지칭됨)이 RFID 판독기 근처를 통과할 때 이들을 무선으로 검출할 수 있다. 개별적으로 판독되고 스캐너의 광학적 가시 경로(optical line-of-sight) 내에 있어야 하는 바코드와는 달리, RFID 판독기는 선반 또는 팔레트 상에 함께 존재하는 다수의 태그 부착 제품과 같이 판독기 주위의 영역 내에 있는 많은 수의 태그를 빠르게 판독할 수 있다. 더욱이, 태그들은 제품의 케이스 또는 팔레트를 수송하기 위해 사용되는 종이 또는 플라스틱 패키징 재료와 같은 일부 재료들을 통해 판독될 수 있다. 따라서, 개별 제품들은 태그가 부착되어, 저장 또는 수송을 위해 컨테이너 내에 배치된 후에 판독될 수 있다.
RFID 태그들은 큰 우표 크기 정도의 매우 얇은 마이크로칩 기반 태그들일 수 있다. 태그들은 판독기와 통신하도록 무선 주파수 에너지를 수신할 수 있는 안테나 기능을 포함할 수 있다. 전형적으로, 판독기는 특정 주파수에서 특정 변조가 이루어진 무선 주파수(RF) 에너지를 전송함으로써 태그를 검출할 수 있다. 판독기의 적절한 범위 내의 태그는 태그의 안테나를 통해 수신되는 RF 에너지에 의해 활성화될 수 있다. 활성화된 태그는 판독기의 안테나 및 수신기에 의해 검출될 수 있는 RF 신호를 생성하거나 반사함으로써 응답할 수 있다. 태그에 의해 전송되는 신호에는 일련 번호, 전자 제품 코드(EPC), 재고 관리 단위(SKU), 또는 다른 식별 정보와 같은 정보가 인코딩될 수 있다. 판독기가 식별 정보를 수신하고 디코딩한 후, 태그의 존재가 다양한 용도를 위해 기록되거나 저장될 수 있다. 예를 들어, 개별 태그들이 분배 체인(distribution)에서 제품들과 관련될 때, 그 용도는 재고 관리, 제품 추적, 빌링(billing), 손실 방지 또는 주문을 포함할 수 있지만 이로 한정되지 않는다.
분배 체인에서의 제품 추적은, 예를 들어 제조 공장, 분배 센터, 창고 및 소매점 내의 다양한 제어 포인트에서 재고를 추적하기 위해 RFID 시스템을 이용할 수 있다. 실제의 대규모 RFID 시스템에서, 모든 태그가 판독될 수 있는 것은 아니다. 분배 체인 관점에서, 일반적으로 RFID 시스템 성능은 분배 체인을 통해 제품들이 이동할 때 태그들이 판독되는 신뢰도를 지칭할 수 있다.
이들 각각의 포인트에서, 태그들이 만족스럽게 판독되는 마진은 온도 및 습도 조건, 전자기 간섭(EMI), 판독기/태그 감도, 재료 특성, 및 RFID 시스템에 의해 얼마나 신뢰성 있게 태그들이 검출되는 가에 영향을 미칠 수 있는 다양한 다른 인자들과 같은 다양한 파라미터에 종속한다. 따라서, 이러한 환경에서 태그들을 신뢰성 있게 추적하는 것은, RFID 시스템 성능에 영향을 미칠 수 있는 다양한 대기, 전자기 및 다른 조건들 하에서 RFID 시스템이 동작할 수 있을 것을 요구한다.
시스템, 방법 또는 컴퓨터 프로그램 제품은 개별 RFID 태그의 성능에 대한 정보를 수집할 수 있다. 특히, 개별 RFID 태그의 신호 강도 및/또는 신호 감도가 측정될 수 있으며, 결과적인 성능 정보가 데이터 저장소에 저장될 수 있다. 데이터 저장소에서, 개별 태그에 대한 성능 정보는 그 태그와 고유하게 연관되어 있는 식별자와 연관될 수 있다. 예시적인 일 실시예에서, 성능 정보는 RFID 시스템에서 RFID 태그를 판독하는 성능 마진을 자동으로 결정하거나, RFID 시스템을 자동으로 조정(tuning)하여 원하는 성능 마진을 달성하도록 구성된 온라인 시스템에 의해 이용될 수 있다.
일례로, 개별 태그는 그 태그와 연관된 감도 레벨을 결정하기 위하여 테스트될 수 있다. 이러한 태그 감도 정보는 다른 수집된 정보와 조합되어 RFID 시스템 내의 개별 노드들에서 성능 마진을 통계적으로 결정할 수 있다. 감도 정보는 특정 제품 상의 또는 하나 이상의 제품을 포함하는 컨테이너 내의 태그의 배치의 함수로서 결정될 수 있다. 이러한 감도 측정 정보는 전체 RFID 시스템에서 에러 기여 파라미터를 식별할 수 있는 정확도를 개선하는 데 이용될 수 있다.
일 태양에서, 개별 RFID 태그에 대한 성능 정보를 수집하는 방법은 태그의 성능을 측정하는 단계와, 측정된 성능을 나타내는 하나 이상의 값을 정보 저장소에 저장하는 단계를 포함한다. 이 방법은 저장된 값을 태그와 고유하게 연관되어 있는 식별자와 연관시키는 단계를 추가로 포함한다.
방법의 일 실시예에서, 태그의 성능을 측정하는 단계는 무선 주파수(RF) 신호를 이용하여 다수의 필드 강도 각각으로 적어도 한 번 태그를 자극하는(stimulating) 단계를 포함할 수 있다. 측정하는 단계는 다수의 필드 강도 각각으로의 자극에 대한 태그의 응답을 판독하려고 시도하는 단계와, 소정의 제1 에러율 미만의 에러율로 태그를 성공적으로 판독하는 제1 필드 강도를 결정하는 단계를 추가로 포함한다. 또한, 이 방법은 소정의 제1 에러율 미만의 에러율로 태그를 성공적으로 판독하지 못하는 제2 필드 강도를 결정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 더욱이, 이 방법에서, 결정된 제1 및 제2 필드 강도는 소정의 제1 양 미만만큼 다를 수 있으며, 측정된 성능을 나타내는 값들 중 제1 값은 결정된 제1 및 제2 필드 강도에 기초한다. 유사하게, 측정된 성능을 나타내는 추가 값들에 대해 추가 필드 강도들이 결정될 수 있다.
방법의 다양한 실시예는 또한 상이한 위치들에 또는 상이한 공간 배향으로 태그를 배치하는 것에 의해서와 같이 판독기에 대한 복수의 상이한 공간 위치 각각에서 적어도 한 번 태그를 판독하는 단계; 판독기에 의해 전송된 파워 레벨을 변경하는 단계; 또는 태그와 고유하게 연관된 식별자를 나타내는 코드를 이용하여 태그를 인코딩하는 단계를 비롯한, 다른 특징들을 포함할 수 있다. RFID 판독기가 또한 이 방법을 수행할 수도 있다.
일부 실시예에 따르면, 태그를 성공적으로 판독하는 단계는 태그를 판독하기 위한 다수의 시도가 이루어질 때 적어도 소정의 횟수로 에러 없이 태그를 판독하는 단계를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 태그의 성능을 측정하는 단계는 태그가 태그를 판독하기 위한 시도와 연관된 RF 신호를 수신하는 것에 응답하여 태그에 의해 전송되는 RF 신호의 강도를 측정한 후, 측정된 신호 강도를 나타내는 하나 이상의 값을 정보 저장소에 저장하는 단계를 포함할 수 있다. 저장된 신호 강도의 값은 태그와 고유하게 연관되어 있는 식별자와 연관될 수 있다.
다른 태양에서, 컴퓨터 프로그램 제품은 정보 캐리어 내에 실체적으로 구현되며, 실행시 프로세서가 무선 주파수 식별 태그의 감도를 결정하기 위한 동작들을 수행하게 하는 명령들을 포함한다. 하나의 동작은 RF 신호를 이용하여 복수의 필드 강도 각각으로 적어도 한 번 태그를 자극하고 복수의 필드 강도 각각으로 태그를 판독하려고 시도함으로써 태그의 감도를 결정하기 위한 것일 수 있다. 다른 동작은 측정된 감도를 나타내는 하나 이상의 값을 정보 저장소에 저장하기 위한 것일 수 있다. 또 다른 동작은 저장된 값을 태그와 고유하게 연관되어 있는 식별자와 연관시키기 위한 것일 수 있다.
또 다른 태양에서, 공급 체인을 통한 용품의 이동을 추적하는 RFID 시스템에서 사용하기 위한 RFID 태그를 커미셔닝(commissioning)하는 방법은 개별 RFID 태그의 성능을 측정하는 단계와, 고유 식별자를 이용하여 RFID 태그를 인코딩하는 단계를 포함한다. 이 방법은 고유 식별자를 측정된 성능을 나타내는 제1 정보와 연관시키는 단계와, 제1 정보 및 고유 식별자를 정보 저장소에 저장하는 단계를 또한 포함한다. 이 방법은 용품이 공급 체인을 통해 이동할 때 추적되도록 용품에 태그를 결합시키는 단계를 추가로 포함한다.
방법의 일부 실시예에서, 개별 RFID 태그의 성능을 측정하는 단계는 태그가 추적될 용품에 결합된 후에 태그의 성능을 측정하는 단계를 포함한다. 이 방법은 저장된 제1 정보에 기초하여 태그를 판독하기 위해 RFID 판독기들 중 하나에 대해 충분한 파워 레벨을 추정하는 단계와, 추정된 파워 레벨에 따라 판독기 파워 레벨을 조정하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 추정된 파워 레벨은 태그들의 그룹 내의 최소 감도 태그를 판독하기에 충분할 수 있다. 저장된 제1 정보에 기초하여 태그를 판독하기 위해 RFID 판독기들 중 하나에 대해 충분한 파워 레벨을 추정하는 단계는 소정의 제1 에러율 미만의 에러율로 태그를 성공적으로 판독하는 데 필요한 최소 판독기 파워 레벨을 나타내는 제1 파워 레벨을 결정하는 단계와, 결정된 제1 파워 레벨에 소정의 마진을 추가함으로써 추정된 파워 레벨을 결정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
일부 실시예들은 하나 이상의 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 RFID 시스템의 성능에 관한 정보의 수집을 제공할 수 있다. 태그들은 수명 주기(life cycle)의 초기에 태그 성능을 검증하기 위해 커미셔닝 시에 개별적으로 측정될 수 있으며, 태그 성능을 신뢰하여 추가 투자가 이루어지기 전에 교정 동작이 취해질 수 있다. 개별 태그들에 대한 성능 정보는 물론, 태그 로트 코드, 버젼 및 다른 태그 관련 정보를 컴파일하여, 태그 파라미터들의 RFID 시스템 성능에 대한 영향을 빠르고 정확하게 검출 또는 예측할 수 있다. 시스템에 의해 수집된 정보를 컴파일하여, RFID 시스템 성능에 대한 장애의 소스들을 식별하기 위한 수동 및/또는 자동 분석을 용이하게 하는 것은 물론, 성능을 개선하기 위한 교정 동작들을 제안 또는 구현할 수 있다. 컴파일된 정보 및 분석은 RFID 시스템에서의 성능 마진, 어떤 인자들이 성능 마진을 제한하는 지, 그리고 RFID 시스템, 환경 또는 RFID 시스템의 동작이 어떻게 개선될 수 있는 지를 알 수 있도록 시스템 설계자, 엔지니어 및 작업자에 의해 이용될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예의 상세 사항이 첨부 도면 및 하기의 설명에서 기술된다. 본 발명의 다른 특징, 목적 및 이점은 설명 및 도면으로부터 그리고 청구의 범위로부터 명백해질 것이다.
도 1은 RFID 성능 모니터링 시스템을 포함하는 기능 블록도.
도 2는 도 1의 RFID 성능 모니터링 시스템을 이용할 수 있는 프로세스 흐름도.
도 3은 RFID 성능 모니터링 시스템과 함께 이용되는 방법의 흐름도.
도 4는 RFID 성능 모니터링 시스템에서의 데이터 흐름 및 데이터 처리의 일 태양을 나타내는 기능 블록도.
도 5는 RFID 시스템 성능을 개선하기 위해 RFID 시스템 성능 데이터를 적용하는 방법의 흐름도.
도 6은 시스템 성능에 영향을 미치는 파라미터들을 결정하기 위해 성능 데이터를 분석하는 방법의 흐름도.
도 7은 판독기들의 어레이가 전자기 에너지의 소스를 모니터링하는 분배 센터의 평면도.
도 8은 비활성 판독기들을 이용하여 RFID 시스템 내의 다른 판독기들을 모니 터링하는 방법의 흐름도.
도 9는 태그의 감도를 측정하는 방법의 흐름도.
다양한 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 나타낸다.
예시적인 일 실시예에서, 개별 태그 감도 정보는 RFID 성능 모니터링 시스템을 향상시키는 데 이용될 수 있다. RFID 성능 모니터링 시스템은 RFID 태그 부착 품목들이 분배 체인을 통해 이동할 때 이들의 추적과 관련된 다양한 성능 관련 정보를 수집할 수 있다. 성능 모니터링 시스템은 RFID 시스템 성능의 신뢰성 저하에 기여하는 파라미터들을 식별하기 위한 목적으로 수집된 정보를 분석할 수 있다. 다양한 실시예에서, 성능 모니터링 시스템은 수집된 정보에 대한 통계 작업을 수행하여 이들의 시스템 성능에 대한 영향을 결정할 수 있다. 개별 RFID 태그들에 대한 감도 정보를 제공하는 것은 통계 분석의 불확실성을 줄일 수 있으며, 따라서 RFID 성능 모니터링 시스템의 출력의 품질 및 속도를 개선할 수 있다.
다양한 실시예에서, 분석을 위해 수집되는 정보는, 예를 들어 태그 감도 레벨, 개별 태그들에 대한 성공적인 판독 및 판독 시도와 같은 성능 측정 기준(metrics)을 포함할 수 있다. 정보는 제품 구성, 태그 배치 및 배향 정보, 시간, 온도, 습도, 진동 및 파워 라인 품질 등에 대해서도 수집될 수 있다. 정보는 로트(lot) 코드, 버젼, 공급자, 및 태그의 이력, 판독기, 및 다른 하드웨어 및 소프트웨어에 대해서도 수집될 수 있다. 더욱이, 정보는 태그 궤적 및 속도, 케이스, 팔레트, 관련 재료, 및 제품의 SKU에 대한 정보와 같이 각각의 태그가 부착된 제품에 대해서 수집될 수 있다. 또한, 개별 태그들에 대한 정보는 태그 디자인, 판매자, 보정 감도, 배향, 버젼, 안테나 및 로트 코드 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도크 도어의 상태(개방 또는 폐쇄) 또는 모터의 활성화와 같이 시스템 성능에 관련될 수 있는 다른 파라미터들도 모니터링될 수 있다.
RFID 성능 모니터링 시스템은 RFID 시스템의 성능에 관한 정보를 수집하기 위한 시스템, 방법 또는 컴퓨터 프로그램 제품을 포함할 수 있다. 일반적으로, RFID 시스템 성능은 시스템 내의 판독기들이 얼마나 신뢰성 있게 태그들을 식별하는 지에 대한 기준(measure)에 관한 것이다. RFID 시스템 성능에 영향을 미칠 수 있는 파라미터들을 평가하기 위하여, 다양한 소스로부터의 정보가 분석을 위해 수집될 수 있다. 수집된 정보는 RFID 시스템 성능에 관한 에러의 소스를 나타내는 패턴들을 식별하기 위하여 통계적 방법 또는 다른 도구(tool)를 이용하여 분석될 수 있다. 따라서, 정보는 동작 결과, 시스템 요소, 및 RFID 시스템이 동작할 수 있는 환경에 대해 수집될 수 있다. 성능 관련 정보는 제품 정보, RFID 태그 또는 판독기 정보와 같은 다른 정보와 상관될 수 있다. 각각의 태그는 식별 라벨과 고유하게 관련될 수 있는데, 이는 수집된 정보가 개별 태그들과 관련되는 것을 가능하게 한다. 모니터링 시스템은 또한, 소정의 교정 동작을 취하기 위한 목적으로 정보를 처리할 수 있다. 이와 같이, 시스템은 RFID 시스템 성능을 개선하기 위한 기회들을 식별하기 위한 분석 도구로서 기능할 수 있다.
많은 인자가 RFID 시스템 성능을 저하시킬 수 있다. 예를 들어, 태그 고장이 발생할 수 있다. RFID 하드웨어 및 소프트웨어, 대기 조건, 태그 및 판독기 디 자인 및 가변도, 판독기와 태그 간의 상대 운동의 궤적, 및 판독기 주위 영역의 물리적 특성도 RFID 시스템에서 태그들이 판독되는 신뢰도에 영향을 미칠 수 있는 인자들의 예이다.
소정의 실시예들에서, 태그는 개별 용품에 부착되거나, RFID 시스템에 의해 추적되는 용품들의 컨테이너에 부착될 수 있다. 태그는 분배 센터(즉, 또는 다른 창고) 내의 선반과 같이 고정 위치를 갖는 용품에 부착되거나, 이동 용품에 부착될 수 있다. 이동 용품의 일 예는 포크리프트이다. 이동 용품의 다른 예는 컨베이어, 포크리프트, 트럭, 핸드 캐리, 또는 유사한 이송 방식을 통해 공급 체인을 통해 이동될 수 있는 소비자 (또는 다른) 제품이다. 공급 체인은 OEM(original equipment manufacturer)으로부터 다양한 분배 센터를 통한 소매점으로의 그리고 최종 소비자로의 제품 흐름들의 임의의 구간을 포함할 수 있다. 공급 체인을 따라, 예를 들어 손실 최소화, 재고 관리 개선, 재고 관련 비용 절감과 같은 다양한 사업적 목적을 위해 공급 체인을 통한 태그 부착 용품들의 이동을 추적하기 위하여 하나 이상의 RFID 시스템이 이용될 수 있다.
이러한 사업 목적들은 태그들이 판독기를 통과할 때 모든 태그를 신뢰성 있게 판독하는 고성능의 RFID 시스템을 이용하여 최상으로 달성될 수 있다. 그러나, 실제 시스템에서는, 판독기가 해낼 수 없는, 즉 통과하는 태그들의 100%를 판독할 수 없는 많은 잠재적인 이유가 존재한다. RFID 시스템의 사업 목적을 강화하기 위한 하나의 방법은 성능을 저해하는 인자들을 식별하는 것이다. 성능에 부정적인 영향을 미치는 파라미터들이 식별될 수 있다면, 완화 전략이 개발되고 RFID 시스템 성능을 개선하기 위한 교정 동작이 취해질 수 있다.
RFID 성능 모니터링 시스템은 RFID 시스템 성능과 상관되는 파라미터들을 식별하도록 구성될 수 있다. RFID 성능 모니터링 시스템은 RFID 시스템의 성능에 관한 정보를 수집, 분석 및 공유하도록 구성될 수 있다. 공급 체인을 따른 다양한 포인트에서 RFID 시스템은 다른 RFID 시스템과 정보를 공유할 수 있다. 성능 정보는, RFID 시스템 성능을 개선하거나 저하시킬 수 있는 조건들, 및 RFID 시스템에 의해 태그들이 얼마나 신뢰성 있게 판독되는 지를 식별하도록 분석될 수 있다.
태그들이 판독되는 신뢰도의 하나의 기준은 본 명세서에서 성능 마진으로 지칭된다. 성능 마진이 클수록, 태그들이 적절히 판독되지 않을 가능성은 낮아진다. 일 예로서, 판독기가 특정 파워 레벨에서 팔레트 내의 모든 태그를 적절히 판독할 수 있는 경우, 성능 마진은 판독기 성능이 소정의 허용 가능한 임계치 아래로 떨어지기 전에 판독기 파워 레벨이 얼마나 많이 감소될 수 있는 지에 대응한다.
에러 또는 성능 마진 감소의 소스들이 식별된 후, 시스템 설계자, 관리자, 엔지니어, 및 기술자는 완화 전략을 설계 및 구현하고 성능을 개선하기 위한 교정 동작을 취할 수 있다. 일부 실시예들에서, 완화 전략은 사람의 개입 없이 자동으로 교정 동작을 취하도록 구성된 폐루프 피드백 제어 시스템을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서는, 분석의 태양들을 수행하거나 교정 동작을 취하기 위하여 사람의 개입이 요구될 수 있다.
이해를 쉽게 하기 위하여, 용품의 이동을 추적할 수 있는 RFID 시스템의 통상적인 태양들에 대해 논의한 후에 RFID 성능 모니터링 시스템의 몇몇 태양이 소개 될 것이다. 이어서, RFID 성능 모니터링 시스템을 동작시키는 다양한 태양의 상세한 설명이 제공된다. 이어서, 성능 모니터링 시스템에 향상된 기능을 제공할 수 있는 추가적인 특징들이 설명될 것이다.
용품의 이동을 추적하기 위한 RFID 시스템
도 1에서 시작하면, 예시적인 RFID 시스템(10)은 추적될 용품에 부착되는 RFID 태그들("태그들")의 이동을 추적하도록 구성된다. 종래의 RFID 시스템과 마찬가지로, RFID 시스템(10)은 하나 이상의 RFID 판독기(12)에 결합된다. 각각의 판독기(12)는 무선 주파수(RF) 신호를 이용하여 판독 필드(field) 내의 태그들을 검출하도록 구성된 안테나 및 제어기를 포함할 수 있다. RFID 시스템(10)은 또한 용품 이동의 추적과 관련된 기능을 수행할 수 있는 RFID 동작 서버(14)를 포함한다. 이 예에서, 동작 서버(14)는 판독기 인터페이스(16)를 통해 판독기(12)들과 통신하며, 용품 이동의 추적과 관련된 정보를 저장하는 다수의 정보 저장소에 결합된다. 이 예에서, 정보 저장소는 제품 데이터베이스(20), 태그 데이터베이스(22) 및 태그 리스트 데이터베이스(24)를 포함한다.
용품 이동의 추적을 제공하기 위하여, 본 예의 동작 서버(14)는, 예를 들어 인터넷(32) 및/또는 인트라넷(34)과 같은 외부 시스템과 정보를 교환할 수 있는 미들웨어 서버(30)에도 결합된다. 인터넷(32)을 통해, RFID 시스템은 물체 명칭 서비스(ONS)(36)와 같은 고유 물체 명칭들의 소스에 접근할 수 있다. ONS(36)는 RFID 시스템에서 사용되는 각각의 태그에 그 RFID 태그를 고유하게 식별하는 정보가 인코딩될 수 있도록 고유 코드를 제공할 수 있다. 특수 코드(예를 들어, 64 또 는 96 비트)의 형태를 취할 수 있는 이러한 태그 식별 정보는 태그 내에 저장될 수 있다. 이러한 코드의 일례는 예를 들어 전자 제품 코드(EPC)이다. EPC는 태그들에 적용되어 각각의 태그에 전세계적으로 고유한 일련 번호를 제공할 수 있다. 태그들에는 또한, 예를 들어 태그가 부착되는 용품에 대한 부품 번호, 로트 코드, 제조자 또는 재고 관리 단위(SKU)와 같은 다른 정보가 프로그래밍될 수 있다.
인트라넷(34)을 통해, RFID 시스템(10)은 사업, 회계, 및 재고품 위치 정보와 같은 정보를 창고 관리 시스템(WMS; 38a)과 교환할 수 있다. WMS(38a) 레벨에서, 컴퓨팅 시스템은 RFID 시스템(10)을 포함하는 하나 이상의 독립적인 RFID 시스템을 모니터링하고 제어할 수 있다. 이와 같이, 각각의 RFID 시스템 내의 각각의 판독기에 의해 수집된 대량의 데이터가 예를 들어 보고 목적으로 요약될 수 있다. 다수의 WMS(예컨대, 38a 및 38b)는 회사의 정보 기술(IT) 시스템에 결합될 수 있으며, 따라서 RFID 추적 데이터가 다른 조직의 고급(high-level) 관리 기능들과 통합될 수 있다. 일부 RFID 정보는 공급 체인 내의 다른 회사들이 이용 가능하게 될 수 있다. 예를 들어, RFID 데이터는 예컨대 가상 사설 네트워크(VPN)를 통해 공유되는 RFID 데이터베이스(50)의 태양들에 접근하는 회사(40b)와 같은 사업 파트너들(예를 들어, 공급자, 분배자, 수송자, 소매자)에 의한 저장 및 검색을 위해 전송될 수 있다. 예시적인 아키텍쳐(architecture)가 설명되었지만, 다른 네트워크 아키텍쳐 및 구현도 이용될 수 있다.
전술한 설명은 RFID 판독기들의 어레이를 구비한 예시적인 RFID 시스템을 이용하여 용품의 이동을 통상적으로 추적하도록 구성된 예시적인 시스템의 다양한 태 양을 소개하였다. 이러한 배경에 따르면, 이러한 RFID 시스템의 성능은 후술하는 성능 모니터링 시스템에 의해 모니터링될 수 있다.
RFID 성능 모니터링 시스템
도 1에 도시된 RFID 시스템(10)은 RFID 시스템 및 다른 소스로부터 정보를 수집할 수 있는 RFID 성능 모니터링 시스템(100)(이하, "시스템(100)")을 추가로 포함한다. 수집된 정보는 시스템(100)에 의해 또는 인간 작업자에 의해 분석될 수 있다. 수집된 정보를 분석하는 하나의 목적은 RFID 시스템(10)의 성능을 개선하기 위한 기회를 식별하고자 하는 것이다.
시스템(100)은 정보 저장 및 검색을 위한 메모리(120)에 버스를 통해 결합된 프로세서(110)를 포함한다. 메모리(120)는 프로그램 저장 메모리(122), 컴파일된 데이터베이스 메모리(124), 통계 분석 메모리(126) 및 보조 메모리(128)를 포함할 수 있다. 프로세서(110)는 버스를 통해 프로그램 저장 메모리(122)에 저장된 프로그램 명령들을 검색할 수 있다. 프로세서(110)는 검색된 프로그램 명령들을 실행하여, 성능 관련 정보의 수집, 처리, 컴파일, 분석 또는 저장에 관련된 기능들을 수행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로그램 명령들은 추가로 프로세서가 RFID 시스템 성능을 개선하기 위한 교정 동작을 수행하게 하고/하거나 처리된 분석 결과를 외부 시스템 또는 인간 작업자에게 보고하게 할 수 있다.프로세서(110)는 데이터 및 제어 신호를 수신, 전송, 저장, 표시 또는 처리하는 다양한 장치에 결합될 수 있다.
프로세서(110)와 이들 장치 간의 접속은, 예를 들어 직접(IC 대 IC), 칩간 (즉, 단일 IC 또는 ASIC 내에 통합), 어드레스, 데이터 및 제어 라인을 포함하는 병렬 버스를 통해, 직렬 버스(예컨대, USB, 이더넷, 또는 제어기 영역 네트워크)를 통해, 또는 이러한 방법들의 조합으로 이루어 질 수 있다. 프로세서(110)로부터의 신호 및 프로세서로의 신호는 프로세서 기반 성능 모니터링 시스템을 동작시키기 위한 인터럽트, 제어 및 핸드쉐이킹 신호를 포함할 수 있다. 정보를 수신, 저장, 처리 및 전송하는 기능들을 구현하기 위하여 다양한 아키텍쳐가 이용될 수 있다. 프로세서(110)는 단일 마이크로프로세서 또는 마이크로제어기 내에 구현되거나, 본 명세서에서 설명되는 기능들의 조화된 동작을 제공하도록 프로그래밍된 다수의 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 일부 동작들은, 예를 들어 소정의 분석 기능들의 처리를 수학 보조 프로세서(math co-processor)에 맡기는 메인 마이크로프로세서에 의해 처리될 수 있다.
이 예에서, 프로세서(110)는 또한 센서 인터페이스(140) 및 피드백 제어 인터페이스(150)에 결합된다. 센서 인터페이스(140)는 다수의 파라미터 센서(142)에 결합될 수 있는데, 이로부터 시스템(100)이 RFID 시스템(10)의 성능에 영향을 미칠 수 있는 파라미터들에 대한 정보를 수집할 수 있다. 예를 들어, 파라미터 센서(142)는 온도, 상대 습도, 진동, 파워 라인 품질, 도크 도어의 개폐 여부 또는 소정의 장치(예컨대, 모터)의 활성화 여부와 같은 다양한 장비의 동작 상태를 모니터링하는 데에 사용될 수 있다. 태그들의 판독에 잠재적으로 장애를 도입할 수 있는 환경적 또는 다른 현상과 같은 다른 파라미터들도 모니터링될 수 있다. 이러한 센서의 일 예는 RFID 태그들의 판독을 방해할 수 있는 주변 RF 에너지를 검출 및 모니터링하기 위한 RF 수신기를 포함할 수 있다.
피드백 제어 인터페이스(150)는 RFID 시스템 성능을 개선하기 위한 교정 동작(들)을 수행하고/하거나 처리된 분석 결과를 외부 시스템 또는 인간 작업자에게 보고하기 위하여 다수의 제어 신호(152)를 전송하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 제어 신호(152)는 판독기(12)들 중 하나에 결합되어 시스템(100)이 그 판독기(12)에 의해 전송되는 RF 신호의 파워 레벨을 조정하게 할 수 있다. 한편, 판독기 파워 레벨을 감소시켜, 예를 들어 다른 판독기들과의 의도하지 않은 간섭을 줄이거나 의도적으로 판독기의 판독 영역 내에 있지 않은 태그들을 판독하는 것을 피할 수 있다. 다른 한편, 판독기 파워 레벨을 증가시켜, 판독기의 판독 영역 내의 모든 태그를 판독할 가능성을 증가시킬 수 있다. RFID 시스템 성능을 개선하기 위하여 파워 레벨이 증가 또는 감소되어야 하는 지는 시스템(100)에 의해 수집된 데이터의 분석으로부터 결정될 수 있다.
프로세서(110)는 또한 성능 데이터베이스(160) 및 파라미터 데이터베이스(162)에 결합된다. 이 예에서, 데이터베이스(160, 162)는 시스템(100)에 의해 수집된 데이터에 대한 저장소를 제공할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 RFID 동작 서버(14)로부터 성능 관련 데이터를 수신하고, 후술하는 방법들을 이용하여 데이터를 처리하고, 처리 결과를 성능 데이터베이스(160) 또는 컴파일된 데이터베이스(124)에 저장할 수 있다. 특정 태그와 관련된 제품 또는 성능 관련 데이터(데이터베이스(20, 22)에 저장됨)를 처리할 때, 프로세서는 정보를 EPC와 같은 저장된 태그 식별자와 고유하게 관련시키는 방식으로 처리 정보를 저장할 수 있다.
프로세서(110)는 센서(142)로부터 수신된 정보를 파라미터 데이터베이스(162)에 저장할 수 있다. 일부 실시예들에서, 파라미터 센서(142)로부터 수집된 정보는 예를 들어 판독기 어레이(12) 내의 특정 판독기와 관련될 수 있으며, 다른 정보는 분배 센터 내의 특정 도크 도어 또는 장비의 특정 부품과 같은 위치적 또는 다른 참조 정보와 관련될 수 있다. 이러한 관련 정보는 예를 들어 RFID 시스템 성능 문제의 소스를 찾기 위해 다른 수집 정보와 함께 분석될 수 있다.
수집 정보는 데이터베이스(124) 내에 컴파일될 수 있다. 컴파일된 정보는 프로세서(110)에 의해 실행되는 프로그래밍된 명령들에 따라 처리되거나 필터링될 수 있다. 컴파일된 데이터는 수집시에 메모리(124)에 직접 저장되거나, 데이터베이스(20-24, 160, 162)와 같은 어느 하나의 데이터베이스, 또는 인터넷(32) 또는 인트라넷(34)을 통해 프로세서(110)에 의해 접근될 수 있는 다른 (외부) 데이터베이스 내에 저장되거나 이에 최초로 저장된 정보로부터 도출될 수 있다. 다른 정보는 플로피 디스크, CD, 플래시 카드, 또는 테이프, 또는 다른 데이터 저장 매체 또는 장치와 같은 정보 캐리어 상에 저장된 정보로부터 수신될 수 있다. 일부 실시예들에서, 정보는 "온라인"으로 컴파일되어, 정보가 RFID 시스템(10)에 의해 실시간으로 수신되고 있을 때 컴파일된 데이터베이스(124)에 효과적으로 추가될 수 있다. 일부 예들에서, 프로세서(110)는 데이터베이스(124) 내에 컴파일된 데이터의 "오프라인" 처리를 수행할 수 있다.
소정의 실시예들에서, 프로세서(110)는 프로그램 저장 메모리(122)에 저장된 프로그램 명령들을 실행하여, 정보가 컴파일된 데이터베이스(124) 내에 컴파일되고 있을 때 정보를 처리할 수 있다. 소정의 처리는 수신되고 있는 정보를, EPC 번호, 시간 정보, 위치 정보, 또는 기타 정보와 같은 다른 정보와 관련시킬 수 있으며, 따라서 분석은 파라미터들 간의 의미있는 관계를 보일 수 있다. 일부 처리는 예를 들어 착신 데이터를 필터링하여, 중복을 줄이거나, 유용하지 않은 정보(예를 들어, 공백 값)를 제거할 수 있다. 다른 처리는, 데이터베이스 검색을 개선할 수 있는 데이터베이스 내의 소정의 파라미터 또는 필드 상의 인덱스(index) 또는 다른 메타데이터(metadata)를 개발하는 것을 포함할 수 있다. 분석을 위해 컴파일된 데이터베이스를 포맷하거나 구축하기 위한 다른 사전 처리가 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 시간 정보(예를 들어, 타임 스탬프)는 일부 정보가 데이터베이스에 추가되고 있을 때 일부 정보와 관련될 수 있다. 정보를 데이터베이스(124) 내에 컴파일하는 동안, 프로세서(110)는 WMS(38a, 38b) 또는 IT(40)와 같은 다른 소스로부터 보조 정보를 요청할 수 있다.
컴파일된 데이터베이스(124) 내의 데이터를 처리한 후, 프로세서(110)는 그 결과의 일부를 통계 분석 보고 메모리(126)와 같은 메모리 위치에 저장할 수 있다. 그 안에 저장된 정보는 작업자가 볼 수 있는 표시 장치 상에 그래픽 표시를 생성하기 위한 그래픽 표시 프로그램과 같은 다양한 유틸리티에 의한 편리한 리뷰 및 접근을 위해 포맷되고 구조화될 수 있다. 그래픽 출력은 실시간으로 연속적으로, 주기적인 간격으로, 또는 작업자 요청에 따라 갱신될 수 있다. 장기간 또는 이력 결과 정보는, 예를 들어 보고 정보에 접근하기 위한 컴퓨터 단말기 또는 다른 입출력 장치를 이용하여 작업자에 의해 리뷰될 수 있다. 이러한 표시는 다양한 그래픽, 테이블 또는 다른 보고 포맷으로 경향 및 상태 정보를 나타낼 수 있는 그래픽 출력을 포함할 수 있다. 파라미터 또는 성능 관련 정보 또는 처리 결과가 소정의 허용 가능한 한계 밖에 있음을 나타내기 위한 경보 조건이 표시될 수 있다.
가시적인 표시 정보 외에도, 향상된 보고 능력이 시스템(100) 내에 포함될 수 있다. 예를 들어, 시스템(100)은 다양한 레벨의 컴파일되거나 처리된 정보 및 결과를 미들웨어 서버(30), WMS(38a, 38b) 및 IT 회사(40a)로 전송하도록 구성될 수 있다. 정보는 루틴(routine) 베이스로, 또는 요청에 응답하여 전송될 수 있다. 정보는 또한 프로세서(110)가 소정의 조건을 검출한 때 전송될 수 있다. 예를 들어, 특정 제조자 로트 코드와 관련된 태그들이 만족할만한 성능에 미치지 못하는 것으로 판단된 경우, 예를 들어 만족스럽지 못한 로트 코드로부터의 태그들의 더 이상의 사용을 거부하도록 적당한 요원에게 통지하기 위한 메시지가 생성되어 WMS(38a, 38b) 또는 회사 IT(40a, 40b)로 전송될 수 있다. 관련 예에서, 시스템(10)은 파워 레벨 및/또는 불만족스러운 로트 코드의 태그들을 판독하려고 시도하고 있을 수 있는 판독기(12)에 의해 시도된 판독 횟수를 증가시키기 위해 제어 신호(152)를 전송할 수 있다. 이들 예에 의해 설명되는 바와 같이, 성능 관련 문제가 식별될 때 다수의 상이한 교정 동작이 취해질 수 있다.
성능 문제의 소스를 찾는 예로서, 센서(142)는 RFID 시스템(10)의 환경 내의 다양한 위치에서 온도를 측정하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 일부 온도 센서(142)는 판독기들(12)의 일부에 근접해 있다. 예를 들어, 분배 센터 내의 다양한 위치에서 판독기(12) 주위의 온도를 집계함으로써, 개별 판독기들의 성 능에 대한 온도의 영향이 결정될 수 있다. 온도 관련 성능 문제를 가진 특정 판독기들을 식별한 후, 성능 문제의 소스를 찾을 수 있다. 이러한 위치 정보는 교정 동작을 선택하기 위한 추가적인 근거(base)를 제공할 수 있다. 이 예에서, 잠재적 교정 동작들은 온도 관련 성능 저하에 덜 민감한 판독기들로의 용품 흐름의 리-라우팅(re-routing), 영향을 받은 판독기 또는 태그를 온도에 덜 민감한 것으로 교체하기, 온도 변동을 줄이기 위하여 판독기를 재배치하기(예를 들어, 도크 도어로부터 멀리 배치), 판독기에 대한 국부적 온도 조절 제공(예를 들어, 냉각 팬, 열 램프 또는 다른 HVAC 장비), 온도 변화를 보상하기 위한 판독기 파워 레벨 조정, 판독 시도 횟수의 증가, 팔레트 상의 물리적 제품/태그 구성의 변경, 또는 사용되고 있는 태그 타입의 변경을 포함할 수 있다. 이들 예는 성능이 온도 변화에 민감한 것으로 식별된 특정 판독기에 대한 온도 변화의 효과를 줄이는 데에 이용될 수 있는 일부 잠재적 완화 전략을 나타낸다. 이와 같이, 이 예는 교정 동작들이 시스템(100)에 의해 수집된 다양한 파라미터의 영향의 분석에 어떻게 기초할 수 있는 지를 설명한다.
다양한 실시예에서, RFID 시스템(10) 및 RFID 성능 모니터링 시스템(100)은 도 1의 도시된 실시예와 다르게 구성될 수 있다. 예를 들어, 다양한 요소들은 단일 서버, 데스크탑 또는 랩탑 컴퓨터와 같은 단일 컴퓨팅 플랫폼 상에 구현될 수 있다. 대안적으로, RFID 시스템(10) 및 RFID 성능 모니터링 시스템(100) 내의 다양한 요소 중 소정의 요소는 분산 컴퓨팅 플랫폼 내에 구현될 수 있으며, 서버, PC, 랩탑, 메인프레임, 프로그래머블 논리 제어기(PLC), 핸드헬드 컴퓨팅 장치 및 인터페이스 등을 포함하는 다른 하드웨어 및 소프트웨어를 이용할 수 있다. 이와 같이, 요소들은 USB, 블루투스, RS-232, 이더넷, 또는 예를 들어 적외선, RF 또는 광섬유를 포함하는 다른 통신 방법과 같은 유선 및/또는 무선 통신 프로토콜을 이용하여 정보를 교환할 수 있다. 마찬가지로, 데이터베이스(20-24, 160, 162)는 메모리 소자들(120-126)과 함께 단일 데이터 저장 장치 내에, 또는 개별 저장 장치들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 저장 장치들은 예를 들어 디스크 드라이브, 플래시 장치, EEPROM, RAM 또는 ROM과 같은 임의의 적절한 메모리 장치를 포함할 수 있다.
예시적인 공급 체인에서의 RFID 성능 모니터링
RFID 성능 모니터링 시스템(100)은 다양한 응용에서 RFID 시스템의 성능을 모니터링하는 데에 이용될 수 있다. 설명의 목적으로, 도 2는 RFID 시스템이 용품들의 이동을 추적할 수 있고 성능 모니터링 시스템(100)이 성능 관련 정보를 수집할 수 있는 공급 체인의 일부의 예시적인 일 실시예 내의 일련의 스테이션을 나타낸다. 이 예는, 예를 들어 다양한 상품이 수령되고, 저장되고, 소매 고객으로의 수송을 위해 팔레트 상에 배치될 수 있는 분배 센터에서 예를 들어 용품의 이동을 추적하는 데에 사용되는 RFID 시스템을 나타낼 수 있다.
이 예에서, 스테이션들의 시퀀스(sequence)는 추적될 제품, 품목 또는 용품의 RFID 시스템 내로의 수령(205)으로부터 시작된다. 일 실시예에서, 태그의 감도는 스테이션(210)에서 결정될 수 있다. 감도는 도 9를 참조하여 상세히 설명될 다양한 방법을 이용하여 스테이션(210)(또는 다른 스테이션)에서 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 스테이션(220)은 EPC 코드와 같은 식별 일련 번호로 각 태그를 프로그래밍하는 프로그래밍 스테이션일 수 있다. 커미셔닝 스테이션(220)은 예를 들어 할당된 EPC로 태그를 "프로그래밍"하도록 구성될 수 있는 판독기(215)를 구비한다. 커미셔닝 스테이션(220)에서, 태그는 또한 그가 부착(또는, 다르게는 결합)되는 제품에 대한 정보와 고유하게 관련될 수 있다. 이와 같이, 작업자는 RFID 시스템(10)에 결합된 컴퓨터 단말기를 이용하여 데이터베이스(20, 22)와 같은 데이터베이스에 저장하기 위해 제품 정보 및 EPC 정보를 입력할 수 있다.
스테이션들(210, 220)에서의 이러한 기능들의 일부 또는 전부는 분배 센터의 "상류"에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 제조자는 제품에 태그를 부착하고, EPC 코드로 태그를 프로그래밍하고, 태그의 감도를 결정할 수 있다. 이어서, 제조자는 공유된 RFID 데이터베이스(50) 내에 정보를 저장하거나, 아니면 예를 들어 VPN 또는 이메일에 의해서와 같이 분배 센터로 정보를 분산시킴으로써 정보를 하류의 RFID 시스템이 이용할 수 있게 할 수 있다.
따라서, 태그 내로 프로그래밍되는 정보는 RFID 시스템(10)에서 스테이션(220)으로 전송될 수 있으며, 선택적으로 다른 태그 또는 제품 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, RFID 시스템(10) 또는 RFID 성능 모니터링 시스템은 예를 들어 태그를 특정 제품에 어떻게 부착할 지를 작업자에게 지시하는 구성 정보를 전송할 수 있다. 이러한 정보는, 예를 들어 제품에 태그가 부착되는 위치 또는 배향을 변경함으로써 특정 제품 상의 태그들이 보다 양호하게 판독될 수 있는 것으로 결정한 성능 관련 정보의 분석으로부터 기인한 교정 동작을 반영할 수 있다.
더욱이, 태그들 및 관련 제품들에 대한 정보는 다양한 스테이션에서 RFID 시스템(10) 및/또는 시스템(100)으로 전송될 수 있다. 이러한 정보는 수신되면, 예를 들어 데이터베이스(20, 22)에 저장될 수 있다. 태그 리스트와 같은 다른 정보도 다양한 스테이션으로부터 수신될 수 있다. 태그 리스트는 일 판독기에 의해 판독되는 단일 태그 그룹 내의 모든 일련 번호의 리스트를 포함할 수 있다. RFID 시스템(10)은 수신된 태그 리스트와 예상 태그 리스트를 비교하여, 제품들이 누락될 수 있는 지를 결정할 수 있다. RFID 성능 모니터링 시스템(100)은 또한 태그 리스트와 다른 정보를 교차 참조하여, 성능 관련 문제로 인해 태그들이 검출되지 못하고 있는 지를 결정할 수 있다.
분배 센터 내의 다른 스테이션들은 시스템(100)과 정보를 송수신할 수 있다. 이 예에서, 태그들이 이어서 스테이션(225)에서 판독되는데, 이 스테이션에서 제품들은 팔레트(또는 유사한 수송 컨테이너) 내로 모아져, 수송을 위해 플라스틱으로 포장된다. 팔레트들은 혼합되거나(다양한 상이한 제품들을 포함) 동종(모두 하나의 제품 타입)일 수 있다. 혼합 팔레트들에서는, 팔레트들 내의 제품들의 조성, 배향, 재료 및 구성이 제어되지 못할 수 있다. 따라서, 개별 제품들 상의 RFID 태그들의 위치가 변경될 수 있으며, 태그들의 판독성이 팔레트들 상의 재료들 및 상품 팔레트 내의 태그들의 위치에 종속될 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 성능 모니터링 시스템(100)은 구성 관련 정보를 스테이션(225)과 교환할 수 있다.
예를 들어, 회전 플랫폼(즉, 회전 테이블) 상에서 제품이 포장되고 있을 때, 하나 이상의 판독기가 팔레트 상의 태그들을 판독하려고 시도하고 있을 수 있다. 이와 같이, 판독된 태그들의 태그 리스트가 RFID 성능 모니터링 시스템(100)에 제공될 수 있다. 회전 테이블 상의 팔레트들의 판독의 유효성은 회전 속도, 회전 횟수, 팔레트 구성, 및 스테이션(225)에서 회전 테이블 주위에 배열된 다수의 판독기의 시간 다중화(temporal multiplexing)와 같은 여러 파라미터의 함수일 수 있다. 도 1을 참조하여 위에 제안된 바와 같이, 시스템(100)은 다음 스테이션으로의 팔레트들의 동작 흐름을 불필요하게 느리게 하지 않고 RFID 판독 성능을 개선하도록 스테이션(225)을 동작시키기 위하여 회전 테이블 제어기 및 판독기들에 결합되는 제어 출력 신호들(152)을 포함할 수 있다.
이 예에서, 다음 스테이션은 후속 수송을 위해 선반 상에 팔레트를 축적(230)하기 위한 것일 수 있다. 발송 준비가 된 때, 포크리프트가 선반으로부터 팔레트를 집어올릴 수 있다(240). 일부 실시예들에서, 팔레트는 선반과 관련된 판독기, 또는 포크리프트가 팔레트를 집어올리거나 이동시키고 있을 때 포크리프트에 탑재되어 있는 판독기(215)에 의해 판독된다. 탑재된(on-board) 통신 및 컴퓨터 시스템이 팔레트에 대한 태그 리스트를 수집하여 검증을 위해 RFID 시스템(10) 및/또는 데이터 수집을 위해 시스템(100)으로 전송할 수 있다. 따라서, 포크리프트 컴퓨터, 작업자, 탑재된 판독기 및 RFID 시스템(10)은 예를 들어 무선 통신을 이용하여 커맨드, 데이터 및 제어 정보를 교환할 수 있다.
소정의 실시예들에서, 제품 흐름은, 예를 들어 제품을 트럭에 싣기 바로 전에 검증 터널(250) 내의 판독기(215)로 제품을 판독하는 것을 포함한다. 용품들을 트럭에 실을 때 용품들의 이동을 추적하는 것은 예를 들어 보험 및 송장 발송과 같 은 사업 과정에서 중요할 수 있다. 그러나, 수송되고 있는 품목들의 정확한 검증은, 포크리프트 및 다른 금속 품목과 같은 이동 물체의 가변적인 반사 중지, 도크 도어(260) 개폐시 온도 및 상대 습도의 변화, 기계적 진동, 판독기들의 환경 내의 무선 주파수 잡음, 인접 도크 도어들의 판독기들로부터의 간섭, 및 다른 에러 소스들을 포함하는 다양한 인자에 의해 어렵게 될 수 있다. 임의의 판독기 스테이션에서 이들 파라미터를 검출하기 위하여, 다양한 센서(142)가 RFID 성능 모니터링 시스템(100)에 파라미터 정보를 제공하도록 구성될 수 있다.
RFID 성능 모니터링 시스템(100)에 통신을 제공하는 임의의 스테이션에서, 스테이션으로부터 수신된 정보는 타이밍 또는 타임 스탬프 정보를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 시간 정보는 예를 들어 이력 경향을 결정하거나 또는 성능 변화와 특정 파라미터를 상관시키기 위해 제공한다. 임의의 성능 파라미터 변화가 시간에 의존하므로, 이러한 타이밍 이벤트 정보는 성능 관련 장애의 소스를 보다 정확하게 식별하는 데에 사용될 수 있다.
태그-앳-쉽(tag-at-ship)으로 지칭되는 대안적인 제품 흐름에서, 제품은 선반(230) 상에 배치되지 않고 스테이션(225)에서의 수집으로부터 도크 도어(260)로 직접 진행할 수 있다.
따라서, 도 2는 예시적인 분배 센터를 통해 상품이 유통되는 많은 가능한 경로 중 하나를 나타내며, 이는 분배 센터 또는 다른 창고 내의 RFID 스테이션들의 하나의 구성만을 나타내고 있다. 다른 예에서, 성능 모니터링 시스템은 RFID 스테이션들의 시퀀스, 개수 또는 동작의 다른 구성들을 이용하여 아울러 공급 체인 또 는 분배 센터와 다른 적용예 또는 환경 내에서 성능 관련 정보를 수집할 수 있다. 예를 들어, 개별 태그의 감도는 태그가 스테이션(220)에서 커미셔닝되고 제품에 부착된 후에 측정될 수 있다. 이와 같이, 감도 측정은 태그가 제품에 부착되어 있는 동안의 태그의 감도를 반영할 것이다. 이러한 부착 후의 감도 측정은 태그의 배향 및 배치는 물론, 제품 자체가 유체 함량, 형상 또는 금속 함량과 같은 인자들로 인하여 태그의 감도에 미치는 임의의 영향도 고려한다. 다른 예에서, 태그 감도는 스테이션(220)에서 제품에 태그를 커미셔닝하기 전후에 모두 측정될 수 있다.
태그 리스트 정보를 시스템(100)으로 전송하는 것에 더하여, 태그를 판독하는 도 2의 각각의 스테이션은 태그 리스트 내의 태그들의 90%를 판독한 시간, 태그 리스트 내의 태그들의 100%를 판독한 시간 및 각각의 태그에 대한 성공적인 판독 횟수 및 판독 시도 횟수와 같은 하나 이상의 성능 관련 측정 기준도 전송할 수 있다. 10%, 25%, 50%, 66%, 75% 및 80% 또는 다른 값을 판독한 시간과 같은 다른 시간 백분율이 이용될 수 있다. 시간 제한은 100%를 판독한 시간과 같은 시간 측정 기준의 일부 또는 전부에 대해 설정될 수 있는데, 이는 예를 들어 특정 태그가 고장이 나거나 고장으로 인해 판독될 수 없거나 또는 판독기가 효과적으로 판독하지 못할 수 있기 때문이다. 일부 실시예들에서, 판독기 또는 판독기 세트는 소정 횟수의 시도 동안에 태그들의 그룹(예를 들어, 팔레트)을 판독하고, 각각의 태그가 성공적으로 판독된 횟수를 기록하도록 구성될 수 있다. 타임 스탬프 정보는 시스템(100)에 제공되는 성능 관련 정보에 포함될 수 있다.
개별 RFID 판독기가 태그를 판독하는 동안 성능 관련 정보를 개발할 수 있는 예시적인 방법이 도 3의 흐름도에 설명되어 있다.
도 3의 실시예에서, 310에서 판독기는 판독할 태그들의 그룹에 대한 태그들의 리스트를 수신한다. 태그들의 그룹은 예를 들어 제품들의 팔레트의 일부일 수 있다. 315에서, 판독기는 그룹 내의 모든 태그를 판독하기 위해 소정 횟수의 시도를 행할 수 있다. 소정의 시도 횟수는 예를 들어 10 또는 20일 수 있다. 320에서, 판독기는 각 태그에 대한 "히트"라고도 지칭되는 성공적인 판독의 횟수를 RFID 성능 모니터링 시스템(100)에 보고한다. 도 1을 참조하면, 이렇게 보고된 정보는 성능 데이터베이스(160) 내에 적어도 일시적으로 저장될 수 있다.
이어서, 325에서, 성공적으로 판독된 태그들의 태그 리스트가 팔레트(또는 다른 컨테이너 또는 태그들의 그룹) 내에 있을 것으로 예상되는 태그들의 리스트와 비교될 수 있다. 소정 백분율 미만의 예상 태그들이 판독된 경우, 330에서 추가 태그들을 판독하기 위한 계속된 시도가 행해질 수 있다. 소정의 백분율 이상이 판독된 경우, 335에서 "소정 백분율을 판독하는 데에 요구된 시간"이 시스템(100)에 보고된 후 성능 데이터베이스(160)에 저장될 수 있다. 340에서, 전체 미만의 예상 태그들이 판독된 경우, 345에서 판독 시도를 행하기 위한 소정의 시간 제한에 도달했는 지를 알기 위하여 타이밍 시스템이 검사된다. 시간 제한에 도달되지 않은 경우, 350에서 모든 태그를 판독하기 위한 추가 시도가 행해질 수 있다. 345에서 시간이 남지 않은 경우, 370에서 판독 시도가 종료된다. 그러나, 340에서 모든 태그가 판독된 경우, 360에서 판독기는 "100%를 판독한 시간"을 RFID 성능 모니터링 시스템(100)에 보고하고, 370에서 판독 프로세스가 종료된다. 이 "100% 판독 시간" 은 성능 데이터베이스(160) 내에 다른 성능 측정 기준들과 함께 저장될 수 있다.
다른 실시예에서, 판독기는 310에서 전술한 바와 같이 판독될 것으로 예상되는 태그들의 리스트를 수신하지 못할 수 있다. 대신에, 판독기는 태그들의 그룹을 소정 횟수 판독하려고 시도한 후, 각각의 검출된 태그에 대한 EPC(또는 다른 식별 정보)를 포함하는 태그 리스트를 RFID 시스템(10) 및/또는 성능 모니터링 시스템(100)으로 전송할 수 있다. 또한, 판독기는 시스템(100)이 판독 시도(들)에 대해 성능을 결정할 수 있는 정보를 시스템(100)에 전송할 수 있다. 이러한 정보는 예를 들어 판독 시도 횟수, 시도가 행해진 시간에 대한 타임 스탬프 정보, 및 각 태그에 대해 어느 시도들이 성공적이었는 지의 여부를 포함할 수 있다.
전술한 예에서, 소정의 알고리즘들이 판독기 내에서 수행되는 것으로 설명되었다. 대안적인 실시예들에서는, 예를 들어 RFID 성능 모니터링 시스템(100)에 의해 또는 이와 협력하여 일부 계산 또는 결정이 수행될 수 있다. 예를 들어, 335에서 X%를 판독하는 데에 필요한 시간, 또는 345에서 시간 제한에 도달하였는 지의 여부가 시스템(100)에 의해 결정될 수 있다. 330 및 350에서의 모든 태그를 판독하기 위한 시도들은 판독 커맨드를 판독기로 전송하는 시스템(100)을 포함하도록 수정될 수 있다. 315에서의 소정 횟수의 시도는 예를 들어 예상 에러율(error rate)에 기초하여 시스템(100)에 의해 결정될 수 있으며, 판독기에 대한 적절한 커맨드들이 생성될 수 있다. 이들 및 다른 변형은 본 방법의 범위 내에 있다.
소정의 실시예들에서, 예를 들어 RFID 시스템(10)은 일련의 판독 요청을 "비지능형" 판독기로 전송할 수 있으며, 이 판독기는 각각의 커맨드에 응답하여 단일 판독 사이클 동안 태그 히트들의 태그 리스트를 전송할 수 있다. 다른 실시예들에서, RFID 성능 모니터링 시스템(100)은 "지능형" 판독기가 얼마나 많은 시도를 행할 지를 지시하는 보다 복잡한 커맨드를 전송할 수 있는데, 지능형 판독기는 요청된 횟수의 판독을 행한 후 태그 리스트 및 각 태그의 히트 횟수의 카운트(count)로 이 커맨드에 응답한다. 소정의 지능형 판독기들은 RFID 시스템(10) 또는 RFID 성능 모니터링 시스템(100)으로부터의 커맨드에 응답하여 (본 명세서에서 설명되는) 기본 및 보조 기능을 수신, 디코딩 및 수행하도록 구성될 수 있다. 지능형 판독기들은, 예를 들어 미들웨어 서버(30)에 의해 달리 수행될 수 있는 소정의 기능들을 수행할 수도 있다.
다양한 구현예에 있어서, 판독기들은 컨베이어 상의 광학 센서, 움직임 검출기, 근접 검출기와 같은 다른 센서에 의한, 또는 작업자 동작에 의한 판독 동작을 수행하도록 활성화될 수 있다. 태그들 또는 태그들의 그룹들(예를 들어, 팔레트)의 판독기의 판독 필드 내외로의 출입을 추적하는 것은 태그들이 판독될 수 있거나 무시되어야 하는 시간 길이를 추정하거나 결정하는 필터들 및 알고리즘들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 포크리프트는 포크리프트를 고유하게 식별하는 영구 장착 태그(또는 다른 비컨(beacon) 또는 식별자)를 가질 수 있다. 도크 도어에서 판독기에 대한 포크리프트의 근접도가 인식될 때, 미들웨어 서버(30) 상에서 실행되는 미들웨어는 (예를 들어, WMS(38a)에 저장된 정보를 호출함으로써) 어떤 태그들이 포크리프트 상의 팔레트 상에 존재하는 것으로 예상되는 지를 결정하도록 구성될 수 있다. RFID 시스템(10)은 이 정보를 이용하여, 쓸모없는 판독들로부터 유효 태그 판독들을 필터링할 수 있다.
성능 모니터링 시스템의 정보 처리
상기 설명에 따르면, 성능 모니터링 시스템(100)은 도 4에 도시된 바와 같이 입력 정보를 수신하고 출력 정보를 전송하도록 동작할 수 있다. 본 예시적인 실시예에서, 시스템(100)은 정보를 수집하고, 정보를 분석하고, 분석에 기초한 출력을 제공할 수 있다.
시스템(100)은 일련의 소스들로부터 입력으로서 다양한 정보를 수신할 수 있다. 하나의 정보 소스는 인터넷(32)으로부터, 또는 WMS(38a) 및 미들웨어 서버(30)와 같은 서비스로부터 정보를 제공할 수 있는 보조 정보(410)이다. 보조 정보(410)는 예를 들어 네트워크를 통해 접근할 수 있는 데이터 저장 장치에 저장될 수 있는 정보를 포함할 수 있다.
수집된 보조 정보는 IT, WMS, 미들웨어, RFID 동작 서버, 인트라넷, 또는 다른 네트워킹된 요소들과 관련된 하드웨어 또는 소프트웨어에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 보조 정보는 판매자, 버젼, 로트 코드, 또는 태그, 판독기, 통신 인터페이스, 및 RFID 시스템(10)에 사용되는 컴퓨팅 플랫폼에 사용되는 하드웨어 또는 소프트웨어에 대한 다른 정보를 포함할 수 있다. 이들 요소에 사용되는 하드웨어 또는 소프트웨어는 RFID 시스템의 성능에 영향을 미칠 수 있다. 이와 같이, 시스템(100)은 하드웨어 또는 소프트웨어 판매자, 로트 코드, 버젼, 유지 보수 데이터, 갱신 이력, 및 설치 정보에 대한 보조 정보를 수집할 수 있다. 이러한 정보는 RFID 시스템(10)의 성능 변화와 상관될 수 있다. 예를 들어, 하드웨어 변경은 수집되는 데이터의 양 또는 질에 영향을 미칠 수 있다.
일 실시예에서, 보조 정보는 시간에 따른 포크리프트의 위치에 관한 정보를 포함할 수 있다. 위치 정보는 포크리프트에 장착된 위치 추적 시스템으로부터 무선으로 전송될 수 있다. 이러한 위치 정보는 포크리프트의 위치가 RFID 시스템 성능에 나쁜 영향을 미칠 수 있는 지를 결정하기 위하여 RFID 시스템 성능과 상관될 수 있다. 그러한 경우, 부정적인 영향을 완화하기 위한 절차(procedure)가 개발될 수 있다.
시스템(100)은 또한 보조 센서(415) 및 환경 파라미터 센서(420)로부터 정보를 수신할 수 있다. 보조 센서들의 예는 판독기 성능에 영향을 미칠 수 있는 파라미터들을 검출하는 근접 센서를 포함한다. 이러한 파라미터들은 예를 들어 판독기 근처로의 포크리프트 또는 다른 물체의 접근, 특정 도크 도어의 위치(즉, 개폐 여부), 또는 열, 진동 또는 전자기 간섭(EMI)을 생성할 수 있는 대형 기계류의 동작 상태를 포함할 수 있다.
환경 파라미터 센서들(420)의 예는 온도, 습도, 진동, 파워 라인 품질, 또는 무선 주파수 장치를 포함할 수 있다. 이러한 환경 파라미터 센서들은 RFID 시스템이 동작하고 있는 환경에 대한 정보를 수집하도록 배열될 수 있는데, 이 환경은 RFID 시스템 성능에 영향을 미칠 것으로 믿어진다.
시스템(100)은 또한, 각 판독기(12)로부터 정보를 수신할 수 있다. 판독기에 의해 제공되는 정보는 태그 리스트, 성능 측정 기준, 각각의 판독기 자체에 대한 감도 정보, 주변 RF 에너지에 대한 정보(도 7의 설명 참조), 다른 판독기들의 파워 레벨에 대한 정보(도 8의 설명 참조), 및 개별 태그들의 감도에 대한 정보(도 9의 설명 참조)를 포함할 수 있다.
판독기 파워 및 태그 감도 측정을 모니터링 및/또는 개선하는 하나의 방법은 판독기의 판독 영역 내에 배치되는 "골든" 타겟, 즉 보정 감도를 갖는 태그를 제공하는 것을 포함한다. 일부 구현예에서는, 골든 태그들의 측정은 "보정된" 골든 태그(들)에 대한 판독기의 감도 측정에 기초하여 보정되지 않은 판독기의 감도 측정을 보상하는 데에 이용될 수 있다. 일례로, 골든 태그는 보정된 장비를 갖춘 연구실에서 측정되는 경우 10 ㏈의 감도를 갖는 것으로 측정될 수 있지만, 공장 환경 내의 보정되지 않은 판독기에 의해 측정되는 경우에는 8 ㏈의 감도를 갖는 것으로 측정될 수 있다.
보정되지 않은 판독기의 측정을 보상하도록 적용될 수 있는 보상 값을 식별하기 위해 다양한 접근 방식이 이용될 수 있다. 일례로, 판독기는 판독기가 허용 가능한 "히트율"(hit rate)로 골든 태그들 각각을 판독하기 위하여 어떤 파워 레벨이 요구되는 지를 결정하기 위하여 다양한 파워 레벨로 보정된 골든 태그를 판독하려고 시도할 수 있다. 판독기 감도 및 파워 레벨을 측정하는 다른 예시적인 방법들은 예를 들어 도 8을 참조하여 설명된다.
하나 이상의 골든 태그의 진단 측정에 기초하여, 시스템은 각각의 보정되지 않은 판독기에 대한 보정 정보를 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 보정 정보는 한 세트의 보상 인자들로 후처리될 수 있고/있거나, 예를 들어 각각의 판독기에 국한된 메모리에 또는 판독기로부터 원격인 데이터베이스에 저장될 수 있다.
보정 정보가 결정되면, 이 정보는 개선된 감도 측정을 실현하기 위해 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 보정 정보는, 예를 들어 필드 강도 측정과 같은 태그 파라미터, 또는 이득, 감쇠, 주파수 응답 또는 파워 레벨과 같은 판독기 파라미터를 조정하는 데 이용될 수 있다. 보상 정보는 또한, 예를 들어 감도 측정을 행할 때 판독기에 대한 태그들의 거리(들) 및/또는 위치들과 같은 감도 테스트 절차(예를 들어, 도 9 참조) 파라미터를 조정하는 데 이용될 수 있다. 보정 정보는 또한 디지털 필터들(예를 들어, FIR, IIR)에 대한 조정 또는 디지털 방식으로 처리되는 다른 계산을 포함하는, 소프트웨어 또는 펌웨어에서 수행되는 계산에 적용될 수 있다. 따라서, 판독기 보정 에러를 교정하기 위해 측정된 감도 값을 보상함으로써, 시스템 내의 태그 감도 측정들의 정확도 및 균일도를 개선할 수 있다. 더욱 정확한 감도 측정은 개별 RFID 태그들과 연관된 성능 측정 기준의 결정에 있어서 개선된 정확도는 물론, RFID 성능 모니터링 시스템(100)의 개선된 전체 성능을 산출할 수 있다.
개별 태그들에 대한 성능 측정 기준들은 예를 들어 소정 횟수의 시도들 중 성공적인 태그 판독 횟수, 및 측정된 태그 감도(예를 들어, 도 2의 스테이션(210) 및 또한 도 9 참조)를 포함할 수 있다. 개별 판독기들에 대한 성능 측정 기준들은 태그 리스트 내의 소정 백분율의 태그들을 판독한 시간, 측정된 판독기 감도, 및 측정된 판독기 파워 레벨을 포함할 수 있다.
RFID 성능 모니터링 시스템(100)은 초기에 데이터 수집기(430)에서 전술한 바와 같은 소스들로부터 수신된 모든 성능 관련 데이터 및 정보를 수집할 수 있다. 일부 실시예들에서, 데이터 수집기는 단일 데이터베이스로서 또는 도 1을 참조하여 전술한 바와 같이 후속 처리를 위해 미가공 정보를 수집하기 위한 다수의 저장소로서 구현될 수 있다.
시스템(100)은 일부 실시예들에서 다양한 분석 도구를 이용하여 컴파일된 데이터(124)를 처리하도록 구성될 수 있다. 이러한 분석 도구들은 파라미터들 사이의 상관 정도를 나타내는 출력을 생성할 수 있는 통계 도구들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통계 도구들은 수집된 파라미터 정보와 성능 관련 정보에 대한 상관 및/또는 공분산 인자들을 계산할 수 있는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 다른 통계 도구들은 최소, 최대, 평균 및 회귀 분석 기술을 포함하지만 이로 한정되지 않는 분석에 이용될 수 있다.
일 실시예에서, 통계 분석 엔진(440)이 어느 파라미터들이 분석될 필요가 있는 지를 결정하고, 컴파일된 데이터(124)로부터 파라미터 데이터를 검색하고, 분석을 수행하고, 프로그래밍된 명령들에 따라 결과를 해석한다. 다른 실시예에서, 통계 분석 엔진(440)은 프로세서(110; 도 1) 상에서 실행되는 프로그램 명령들에 의해 구현될 수 있다.
수학적 계산은 프로세서(110) 상에서, 또는 디지털 신호 프로세서(DSP) 또는 이 예에서 상관 및 공분산 계산기(445)로서 컴파일된 데이터(124)를 분석할 수 있는 다른 컴퓨팅 요소와 같은 수학 보조 프로세서 상에서 실행될 수 있다. 컴파일된 데이터가 분석된 후, 하나 이상의 성능 측정 기준과의 높은 상관 인자들을 나타내는 파라미터들이 보고, 교정 동작 또는 다른 추가적인 검사(scrutiny)를 위해 마 킹될 수 있다.
추가적인 검사는 시스템(100)의 출력에 응답하여 나타날 수 있는 결과의 일 예이다. 추가적인 예로서, 성능이 어떠한 측정 파라미터와도 상관되지 않는다는 것이 분석의 결과로서 산출되는 경우, 시스템 작업자는 예컨대 센서들이 상이한 파라미터들을 모니터링해야 하는 것으로 결정할 수 있다. 이것은 보고 생성기(450)의 출력에 대한 응답의 다른 예이다.
보고 생성기(450)로부터의 출력은 프린터와 같은 표시 장치(452) 또는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 포함할 수 있는 표시 단말기로 전송될 수 있다. GUI는 챠트, 그래프, 또는 시스템(100)에 의해 모니터링되는 다른 데이터 또는 값을 포함할 수 있다. 보고 생성기의 다른 출력은 미들웨어 서버(30) 및/또는 WMS(38a)로 전송되는 데이터일 수 있다. 이러한 보고는 규칙적으로 스케줄된 방식으로 이들 요소로부터의 요청에 응답하여 또는 모니터링된 값이 소정의 임계치 한계와 교차할 때와 같은 경보 조건에 응답하여 생성될 수 있다. 스케줄러(scheduler)/우선순위화기(prioritizer) 모듈(455)이 출력의 스케줄 및 우선 순위를 할당할 수 있다. 모듈(455)은 또한 제어기(460)에 우선 순위를 할당하고 상기 제어기에 커맨드들을 중재할 수 있다.
피드백 제어 인터페이스(150; 도 1)를 포함할 수 있는 제어기(460)는 인터페이스, 드라이브, 및 RFID 시스템 내의 또는 RFID 시스템 성능에 영향을 미칠 수 있는 환경 내의 하나 이상의 장치의 동작을 제어하도록 결합될 수 있는 제어 요소를 포함할 수 있다. 제어기(460)의 출력은 보조 장비(470)의 동작을 제어할 수 있고 회전 테이블(470)을 제어할 수 있다. 또한, 제어기(460)는 판독기들(12)의 파워 레벨을 제어함으로써 그리고 판독기들이 서로 간섭할 수 있는 경우에는 판독기들(12)의 동작의 타이밍을 제어(즉, 다중화)함으로써 판독기들(12) 중 일부를 제어하도록 적응될 수 있다. 제어 신호는 PLC, 컴퓨터, 또는 다른 산업용 제어 장치 및 장비와 같은 프로그래밍된 장치로 전송될 수 있다.
제어기(460)에 의해 제어되는 보조 장비(470)는 예를 들어 도크 도어, 가열, 냉각 또는 습도 제어 장치, 또는 RFID 시스템 성능에 영향을 미칠 수 있는 다양한 장비의 동작 상태를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 보조 장비는 개별 판독기 주위의 현재 금지 구역에 대해 분배 센터 작업자에게 통지하는 표시기 또는 표시 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 특정 판독기가 낮은 성능 마진을 보이고 있는 경우, 예를 들어 포크리프트에 장착된 위치 측정 시스템 상에서와 같은 표시 장치는 포크리프트 작업자에게 판독기가 동작하고 있을 때는 언제나 들어가서는 안 되는 소정의 금지 구역을 유지하도록 지시할 수 있다.
다른 예로서, 컨베이어 상의 품목들을 판독하는 판독기들이 "판독 구역" 근처에 있는 태그들을 무심코 판독할 가능성을 줄이기 위하여 제어된 분리 거리로 컨베이어 상에 용품들을 분배하도록 분배기가 동작할 수 있다. 마찬가지로, 제어기(460)는 허용 가능한 RFID 추적 성능의 레벨에서 최대 처리량을 달성하도록 컨베이어 속도를 제어할 수 있다.
제어기(460)는 또한 성능 분석의 결과에 따라 회전 테이블(475)의 동작을 지시하도록 구성될 수 있다. 제어 커맨드는 회전 테이블의 회전 각도, 회전 횟수, 및 회전 속도를 결정할 수 있다.
다른 예에서, 회전 테이블 근처의 수직 배향 위치 측정 시스템에 안테나가 장착될 수 있다. 모터 드라이브가 RFID 시스템(10)으로부터의 제어 커맨드에 응답하여 안테나의 수직 위치를 제어하도록 구성될 수 있다. 안테나 수직 위치에 대한 제어 커맨드는 회전 커맨드와 관련될 수 있다. 예를 들어, 회전 테이블이 다수의 태그를 가진 팔레트를 회전시킬 때, 안테나의 수직 위치는 팔레트 내의 태그들에 대한 판독 유효성을 최대화하도록 변경될 수 있다.
시스템(100)은 수직 위치 및 회전의 어떤 궤적이 상이한 팔레트들에 대해 최상의 성능을 나타내는 지를 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 일부 건조 상품 팔레트들은 상당한 유체 및/또는 금속 내용물을 포함하는 팔레트들보다 빠르게 판독될 수 있다. 축적된 성능 관련 정보에 기초하여, 회전 테이블에서 RFID 성능을 최대화하기 위하여 최적의 제어 커맨드들이 적용될 수 있다. 더욱이, 각각의 팔레트 타입에 대해, 시스템(100)은 회전 속도, 수직 안테나 운동 궤적, 안테나 파워 설정, 및 안테나 다중화 시퀀스와 같은 회전 테이블 동작 파라미터들을 조정(tune)하도록 동작할 수 있다. 회전 테이블(475) 상의 태그들을 판독하기 위하여 다수의 판독기가 제공되는 경우, 제어기(460)는 예를 들어 판독 시도 횟수, 파워 레벨, 및 판독기들이 다중화되는 시퀀스를 구성할 수 있다. 이러한 구성 파라미터들은 팔레트 타입에 따라 맞춰져서 라이브러리에 저장될 수 있다. 이들 라이브러리는 특정 팔레트 구성, 태그 및 판독기 구성, 및 팔레트 내의 제품들에 대한 이전의 분석 및 결과에 기초하여 최대 성능을 달성하기 위하여 필요에 따라 리콜(recall)될 수 있 다.
정보 분석 및 교정 동작
RFID 성능 모니터링 시스템(100)은 도 5의 흐름도에 도시된 예시적인 방법을 이용하여 동작될 수 있다. 이어서, 통계 분석 엔진(440)을 동작시키는 예시적인 방법에 대한 추가적인 상세 설명이 도 6의 흐름도에 설명되어 있다.
도 5의 흐름도는 515에서 데이터 수집하는 것으로부터 시작된다. 일 실시예에서, 데이터 수집기(430)는 시스템(100)에 의해 수신되는 데이터를 수집할 수 있다. 데이터는 520에서 시간 정보와 관련될 수 있는 데이터 세트로 컴파일된다. 이 예에서, 시스템은 525에서 성능 인덱스들을 생성한다. 각각의 성능 인덱스는 소정 횟수의 이전 판독들에 대한 성능 측정 기준을 포함할 수 있으며, 90%를 판독한 시간 및 100%를 판독한 시간과 같은 각 판독기에 대한 정보를 포함할 수 있다. 분석 중에, 각각의 성능 인덱스는 준최적(sub-optimal) 성능의 잠재적 원인을 식별하기 위하여 다양한 파라미터와 상관될 수 있다.
도 6을 참조하여 상세히 설명되는 바와 같이, 시스템(100)은 530에서 분석을 수행하여, 어느 파라미터가 RFID 시스템 성능에 유의한 영향을 미칠 수 있는 지를 결정할 수 있다. 다른 실시예에서, 인간 작업자는 분석의 일부 또는 전부를 수행할 수 있다. 이러한 분석에 기초하여, 시스템(100)은 535에서 교정 동작을 위한 파라미터를 선택하고 이 선택된 파라미터를 완화 리스트 상에 넣을 수 있다. 이어서, 540에서 시스템(100)은 일 실시예에서 스케줄러/우선순위화기 모듈(455)을 이용하여 교정 동작을 우선 순위화하고 스케줄할 수 있다. 이어서, 545에서 시스 템(100)은 교정 동작을 적용할 수 있다. 교정 동작은 550에서 RFID 시스템(10)에 대한 변경으로서, 555에서 RFID 시스템(10)이 동작하는 환경에 대한 변경으로서, 또는 560에서 폐루프 피드백으로서 구현될 수 있다. 다른 실시예들에서, 단계들(530-555)의 일부 또는 전부는 인간 작업자에 의해 수행될 수 있다.
시스템(100)은 비교적 적은 개수의 샘플들이 수집된 후에 소정의 RFID 성능 문제를 식별할 수 있지만, 일부 대응하는 교정 동작들(550, 555)은 비교적 긴 시간 프레임을 가질 수 있다. 예를 들어, 시스템에 대한 변경(550)은 판독기 또는 태그를 수리 또는 교체하는 것, 또는 판독기의 유형 또는 위치를 추가, 제거 또는 수정하도록 시스템을 재설계하는 것, 또는 예컨대 분배 센터를 통한 제품 흐름의 경로를 변경하는 것을 포함할 수 있다. 시스템에 대한 일부 변경(550)은 하드웨어 및/또는 소프트웨어 개정 및/또는 설치를 포함할 수 있다. 시스템에 대한 일부 변경은 태그 또는 판독기의 안테나 설계, 동작 주파수, 및 판독기들 및/또는 미들웨어 서버(30)의 소프트웨어 등을 포함할 수 있다. 다른 변경은 태그들이 품목들에 부착되는 배향 또는 배치 절차의 변경을 포함할 수 있다. 제품 패키징, 배치, 내용물, 및 팔레트화는 모두 RFID 시스템 성능의 분석에 응답하여 개량된다.
마찬가지로, 환경에 대한 변경(555)은 예를 들어 판독기들 주위의 온도 및 습도 변화를 줄이는 것을 포함할 수 있다. 이러한 변경은 판독기들 주위의 국부적 환경을 제어할 수 있도록 하기 위해 물리적 설비에 대한 변경을 포함할 수 있다. 일 예에서, 판독기들 주위의 온도 및 습도의 변화를 제어하기 위해 냉각 팬 및/또는 열 램프가 제공될 수 있다. 다른 예에서, 도크 도어들은 경찰차, 통신 시스템 및 비행기 등과 같은 외부의 주변 EMI 소스들로부터 RFID 시스템을 보다 양호하게 차폐하도록 구성될 수 있다.
560에서 폐루프 피드백은 피드백 제어 방법을 이용하여 자동화되거나 비교적 짧은 시간 프레임에 구현될 수 있는 교정 동작을 제공하도록 제어기(460)를 이용하여 구현될 수 있다. 피드백 방법에 의해 제어될 수 있는 요소들의 일부 예는 도크 도어, 팬, 회전 테이블(속도, 회전 횟수), 판독기 다중화 및 판독기 파워 레벨을 포함한다.
다음으로, 도 5의 방법의 단계들(525-535)의 기능이 도 6에 도시된 예시적인 방법에서 더 상세하게 설명된다.
이 방법은 성능에 영향을 미칠 수 있는 파라미터들을 식별하기 위하여 컴파일된 데이터베이스에 저장된 파라미터들의 세트를 테스트하는 것을 포함한다. 단계 520에서 생성된 컴파일된 데이터 세트들로부터 시작하여, 시스템(100)은 610에서 평가를 위해 하나 이상의 파라미터(들)의 세트를 선택할 수 있다. 이어서, 615에서 시스템(100)은 선택된 파라미터들의 세트와 단계 525에서 시스템(100)이 생성한 성능 인덱스들 내의 각각의 성능 측정 기준의 공분산을 계산한다. 이어서, 620에서 시스템(100)은 선택된 파라미터의 가변도(variability)를 결정한다. 예를 들어, 가변도는 기간에 따른 선택된 파라미터의 피크 대 피크 변화로서 측정될 수 있다. 625에서, 시스템(100)은 615에서 계산된 공분산과 620에서 결정된 선택된 파라미터의 가변도를 곱함으로써 각각의 성능 측정 기준에 대한 각각의 파라미터의 영향을 계산한다.
이 예에서, 630에서 시스템(100)은 각각의 성능 측정 기준에 대한 계산된 영향을 소정의 임계치와 비교한다. 그 영향이 소정의 임계치보다 큰 경우, 640에서 시스템(100)은 선택된 파라미터를 제안된 완화 리스트에 추가한다. 640 이후 또는 영향이 소정의 임계치 이하인 경우, 645에서 시스템(100)은 평가할 파라미터가 더 있는 지를 검사한다.
평가할 파라미터가 더 있는 경우, 650에서 시스템(100)은 평가를 위해 다음 파라미터 세트를 선택하고, 615에서 이 파라미터 세트에 대한 평가를 다시 시작한다. 그렇지 않은 경우, 프로세스는 655에서 종료된다.
제안된 완화 리스트는 예를 들어 625에서 계산된 영향에 의해 분류될 수 있다. 일 실시예에서, 스케줄러/우선순위화기 모듈(455)은 영향들을 순위화하고, 성능에 최대로 영향을 주는 파라미터들에 최고 우선 순위를 할당할 수 있다. 보고 생성기(450)는 최고 우선 순위 파라미터를 표시하거나 아니면 보고할 수 있다. 제어기(460)는 성능에 최고 수준의 영향을 주는 파라미터들을 어드레스(address)하기 위한 교정 동작을 취할 수 있다.
그러나, 일부 파라미터들은 아주 주목할 만 하지만, 저렴하게 제어되지는 않는다. 예를 들어, 습도는 저렴하게 측정할 수 있지만, 직접 제어하기에는 비용이 많이 든다. 습도 감도는 주로 그 무선 주파수 특성을 변화시키는 판지 패키징 수분 함유량의 변화에 의해 유발된다. 패키징이 노출되는 습도를 직접 제어하기 위한 하나의 대안으로서, 습도에 대한 판독기(또는 다른 장비)의 감도가 판독기를 설계 변경함으로써 감소될 수 있다.
추가적인 예로서, 습도는 태그들이 부착된 제품들의 특성을 변화시킴으로써 신호를 저하시키는 것으로 결정될 수 있다. 따라서, 작업자들은 패키지 변화 또는 태그들의 제품들에 대한 다양한 적용의 가능성(feasibility)을 평가하여 높은 습도 조건 하에서의 RFID 성능을 개선할 수 있다.
높은 영향의 파라미터들에 응답한 잠재적인 교정 동작은 다른 예에 의해 더 설명될 수 있다. 판독기에서의 낮은 온도가 그 판독기에 대한 성능 마진에서의 25% 영향(감소)과 상관되는 경우, 제어기(460)는 감소된 성능 마진을 보상하기 위하여 판독기 파워 레벨을 증가시킬 수 있다. 더욱이, 이러한 판독기의 파워 레벨의 증가가 근처 판독기와의 간섭을 초래할 수 있는 경우, 제어기(460)는 또한 판독기들을 강제로 다중화하게 할 수 있는데, 즉 다른 판독기가 동작하고 있는 동안 동작하지 못하게 할 수 있다. 이것은 온도가 낮은 동안 상품의 처리량을 감소시킬 수 있지만, RFID 성능 레벨은 RFID 추적의 이익과 함께 유지될 수 있다.
다른 완화 규칙들이 스케줄러/우선순위화기 모듈(455) 내로 프로그래밍될 수 있다. 일부 적용예에서, 처리량은 RFID 시스템 성능보다 더 중요할 수 있다. 일부 예들에서, 이용 가능한 교정 동작과 관련된 비용 함수들은 소정의 조건 하에서만 정당화될 수 있다. 예를 들어, 기후 제어와 관련된 에너지 비용은 RFID 추적 정확도가 매우 중요한 것으로 간주되는 소정의 제품들에 대해서만 정당화될 수 있다. 따라서, 스케줄러/우선순위화기 모듈(455)은 어느 교정 동작들이 선행하는 지를 결정하기 위하여 그리고 교정 동작들에 우선 순위를 할당함에 있어서 가중 규칙들을 평가할 수 있다.
센서로서의 RFID 판독기
태그들이 추적될 수 있는 스테이션들(도 2 참조)에서의 RFID 시스템(10) 내의 RFID 판독기(12)들의 역할에 더하여, RFID 판독기들은 RF 센서들의 어레이로서 또한 기능할 수 있다. 태그들을 능동적으로 판독하고 있지 않을 때, 판독기들은 주변 RF 에너지의 수신기로서의 그들의 안테나를 이용하여 "경청"(listen)하도록 구성될 수 있다. 수신된 주변 RF 에너지에 대한 정보는 RFID 성능 모니터링 시스템(100)에 의해 수집될 수 있다. 센서들의 어레이로서의 판독기들의 동작은 도 7에 도시되어 있다.
도 7에서, 분배 센터(705)는 RFID 성능 모니터링 시스템을 갖는 중앙 컴퓨터 스테이션(710)에 의해 동작되는 RFID 시스템을 포함한다. RFID 시스템은 판독기(715, 720, 725, 730)들을 포함한다. 판독기(730)는 회전 테이블(735) 상에 배치된 팔레트들 상의 태그를 판독하도록 구성된다.
판독기(715-730)들은 각각의 판독기가 태그들을 능동적으로 판독하고 있지 않은 기간 동안 성능 모니터링 시스템에 주변 RF 에너지에 대한 정보를 제공하도록 구성될 수 있다.
일 예로서, 분배 센터(705) 내측의 RF 에너지의 소스는 포인트 A에서 포인트 B, C 및 D로 연속하여 이동한다. RF 에너지의 소스는 포크리프트에 장착되거나 보안 요원(security guard)이 소지하는 무선 송신기일 수 있다.
포인트 A에서, 판독기(715)에 의해 측정된 신호 강도는 비교적 강하며, 소스가 포인트 B, C 및 D로 이동함에 따라 약해지게 된다. 판독기(720, 730)들에 의해 측정되는 신호 강도는 포인트 A-B 사이에서 증가하며, 포인트 B-C 사이에서 최대가 되고, 포인트 C-D 사이에서 감소한다. 각각의 판독기에 의해 수신되는 신호 강도의 크기는 여러 순간에 기록될 수 있다. 공지된 각 판독기의 위치 및 각 판독기에 의해 수신되는 신호의 상대적 강도로부터, RF 소스의 근사 위치가 삼각 측량에 의해 결정될 수 있다. 이 정보로부터, RF 소스의 시간에 따른 근사 경로가 확인될 수 있다. 이 정보는 RF 소스가 RFID 시스템의 성능에 영향을 미칠 수 있는 지를 식별하기 위하여 성능 측정 기준과 상관될 수 있는 파라미터로서 다른 정보와 함께 컴파일될 수 있다.
제2 예로서, 분배 센터(705) 외측의 RF 에너지의 소스가 포인트 E에서 F로 이동한다. 이 경우의 RF 에너지의 소스는 포크리프트, 트럭 또는 경찰차와 같은 차량 상의 무선 송신기일 수 있다. 이러한 이동 소스 외에, RF 에너지의 대표적인 정지 소스는 예를 들어 RF 용접기, 전기 모터 및 드라이브, 조명 시스템 등을 포함할 수 있다.
이전 예에서와 같이, 성능 모니터링 시스템(100)은 판독기(725)를 모니터링하여 RFID 시스템에 중요한 주파수 대역에서의 RF 에너지의 존재를 검출할 수 있다. 예를 들어, 소정의 성능 측정 기준들이 내려가는 동시에 신호 강도에서 최대가 되는 RF 에너지가 있음을 검출함으로써, 작업자는 RF 에너지 이벤트(들)가 장애를 유발하고 있을 수 있는 것으로 결정한 후 RF 에너지의 소스를 조사하기 시작할 수 있다. EMI의 소스가 식별될 수 있는 경우, 장애의 효과를 완화하기 위한 해결책이 개발될 수 있다. 예를 들어, 제1 시프트(shift)에서 시간당 5회 동작하는 RF 용접기가 태그들이 누락되게 하고자 하는 경우, 잠재적 교정 동작은 그러한 장애 신호가 검출될 때마다 30초 동안 판독을 멈추게 할 수 있다. 대안적으로, 판독기 충돌을 피하기 위해 파워 레벨이 증가될 수 있으며 다중화가 조정될 수 있다.
하나의 예시적인 방법에 있어서, RFID 시스템 주위의 다양한 위치에서 RF 소스를 모니터링할 때 하나 이상의 판독기에 의해 수신되는 상대적인 신호 강도들에 대한 특성화 정보를 포함하는 데이터베이스가 생성될 수 있다. 예를 들어, 분배 센터에서, RF 소스를 다양한 공지 위치로 가져가고 시스템 내의 판독기들에 의해 수신되는 상대적인 신호 강도를 기록함으로써 상대적인 판독기 감도 레벨이 특성화될 수 있다. 특성화 정보는 수신된 RF 방사(emission)의 상대적인 신호 강도와 특성화 맵을 비교함으로써 RF 방사의 소스를 찾는 데에 도움을 주도록 나중에 이용될 수 있다.
다른 실시예에서, 특성화 정보는 특성화 맵이 개발된 후에 개별 판독기들의 감도가 변화(drift)하였는 지를 결정하기 위해 다른 정보와 함께 이용될 수 있다. 상이한 시간에 개발된 특성화 맵들은 또한 판독기 감도 레벨들의 변화를 식별하기 위해 비교될 수 있다.
판독기 특성화는 판독기들에 대한 절대 감도 정보를 결정하기 위해 공지된 위치에 있고 공지된 파워 레벨을 갖는 RF 소스를 이용하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 분배 센터 주위의 다양한 공지 위치에서 하나 이상의 판독기의 감도를 특성화함으로써, 각각의 판독기의 감도에 대한 성능 관련 정보는 성능 모니터링 시스템(100)으로부터 얻은 분석 결과들을 강화하는 데에 이용될 수 있다.
판독기를 이용한 판독기 모니터링
RFID 판독기들은 주변 RF 에너지에 대한 정보를 수집하기 위한 센서들의 수동 어레이(passive array)로서 동작할 수 있을 뿐만 아니라, 각각의 RFID 판독기는 성능 모니터링 시스템(100)이 RFID 시스템(10) 내의 다른 판독기들에 대한 정보를 수집하는 것을 허용하는 방식으로 능동적으로 동작할 수 있다. 이러한 동작은 시스템(100)이 판독기 관련 성능 문제를 식별하거나 성능 경향을 검출하는 것을 가능하게 할 수 있다. 하나의 특별한 문제는 "판독기 충돌"이라고 불리는 이웃 판독기들과의 간섭을 포함한다. 판독기들이 서로를 모니터링하도록 동작시키는 하나의 예시적인 방법이 도 8의 흐름도에 도시되어 있다.
판독기들의 어레이가 다음과 같이 RFID 시스템 내의 판독기들의 파워 및 감도 레벨의 상대적 변화를 식별하는 데에 이용될 수 있다. 본 방법은 810에서 시스템(100)이 다른 판독기들이 비활성 상태인 기간 동안에 하나의 판독기를 선택하는 것으로부터 시작된다. 815에서, 선택된 판독기는 판독기를 고유하게 식별하는 일련 번호를 포함할 수 있는 식별 RF 신호(즉, 처프(chirp))를 전송하도록 동작한다. 이어서, 820에서, 성능 모니터링 시스템(100)은 경청하고 있는 각각의 판독기에 의해 수신된 "처프"의 신호 강도에 대한 정보를 수신할 수 있다. 825에서, 시스템(100)은 예상 및 이력 값에 기초하여 송신 판독기가 유효 범위의 파워를 송신하고 있는 지를 결정한다. 이어서, 830에서, 경청하고 있는 판독기들의 감도를 검사하여 임의의 판독기가 예상 외로 높거나 낮은 신호 강도 값을 수신하였는 지를 결정한다.
이어서, 절차를 계속하여, 835에서 성능 모니터링 시스템(100)은 판독기들 사이의 간섭을 검사할 수 있으며, 이러한 간섭 신호에 의해 이웃 판독기가 부정적인 영향을 받을 수 있다. 더욱이, 성능 모니터링 시스템은 하나의 판독기가 이웃 판독기의 판독 영역 내의 태그들을 우발적으로 판독할 수 있는 지를 결정할 수 있다.
840에서, 측정된 간섭 레벨에 기초하여, 성능 모니터링 시스템은 개별 판독기들의 다중화(즉, 타이밍) 및/또는 파워 레벨을 조정할 수 있다. RFID 성능 모니터링 시스템 또는 작업자는 간섭 판독기들이 동시에 태그들을 판독하려고 시도하지 못하도록 간섭 판독기들이 다중화 모드로 동작하는 것을 강제할 수 있다. 또한, 파워 레벨은 판독기들 사이의 간섭을 줄이기 위해 감소되거나 성능을 향상시키기 위해 증가될 수 있다.
845에서, 검사할 판독기들이 남아 있는 경우, 810에서 다시 다른 비활성 판독기가 선택된다. 검사할 판독기가 남지 않은 경우, 절차는 850에서 종료된다. 이 절차는 판독기들이 판독기들 중 적어도 하나를 검사하기에 충분한 비활성 기간(interval)을 경험함에 따라 반복될 수 있다.
이러한 방법(scheme)은 "판독기 충돌 맵"을 생성하는 데에 이용될 수 있다. 판독기 충돌 맵은 각각의 판독기에 대해 상기 판독기가 다른 판독기들로부터 수신한 판독기 식별 번호 및 신호 강도의 리스트를 포함할 수 있다. 따라서, 이것은 판독기 다중화를 조정하기 위해 실시간으로 갱신될 수 있는 2차원 판독기 충돌 맵을 포함할 수 있다. 판독기 충돌 맵은 또한 벽 또는 다른 물체로부터 발생하고 있 을 수 있는 바람직하지 않은 반사를 식별하기 위한 분석 도구로서 이용될 수 있다. 예를 들어, 2차원 판독기 충돌 맵은 간섭 판독기들 간의 RF 결합을 줄이기 위한 스크린을 설계하고 배치하기 위하여 물리적 사이트 맵 상에 놓일 수 있다. 다른 예로서, 판독기 타이밍/다중화는 판독기 충돌을 제어하도록 조정될 수 있다.
태그 감도 정보
각각의 판독기의 감도 및 파워 레벨을 알게 되면 성능에 영향을 주는 파라미터들을 식별하기 위하여 RFID 성능 측정 기준들과 상관될 수 있는 추가 정보를 제공받을 수 있다. 도 2의 스테이션(210)을 참조하여 전술한 바와 같이, 각 개별 태그의 감도는 도 9의 흐름도에 설명된 방법에 따라 결정될 수 있다. 특정 로트 코드, 버젼 및 판매자의 정보를 갖는 RFID 태그들이 분배 곡선에 따른 값의 범위를 갖는 감도를 가질 수 있으므로, 개별 태그들의 감도들에 대한 정보는 RFID 시스템이 성능 관련 정보를 보다 정확하게 평가하는 것을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 개별 태그의 평균 이하의 감도는 그 태그와 관련된 평균 이하의 성능을 나타내는 성능 관련 데이터를 설명하는 데에 도움을 줄 수 있으며, 이로써 관련 에러들의 소스가 보다 정확하게 식별될 수 있다.
도 9의 예시적인 방법의 흐름도에서, 태그 감도를 측정하는 프로세스는 910에서 테스트를 위해 개별 태그를 선택함으로써 시작된다. 920에서, 태그는 판독기로부터 소정의 신호 강도를 수신하도록 구성된다. 판독기의 방사 패턴에 관한 태그 배향, 안테나 설계, 및 태그에서의 방사 패턴에 영향을 주는 다른 물체들이 실제 수신된 신호 강도에 영향을 미칠 수 있지만, 구성은 일반적으로 태그에서의 RF 신호 파워를 참조한다. 그러나, 일반적으로 소정의 신호 강도는 예를 들어 특정 파워 레벨에서 동작하는 특정 판독기에 대한 특정 위치 및 배향에서 특정 태그에 의해 수신되는 RF 에너지에 대응할 수 있다. 일 실시예에서, 소정의 신호 강도는 공지된 파워 레벨에서 동작하고 있는 판독기에 대한 공지된 위치 및 배향으로 태그를 배치함으로써 달성된다.
930에서 판독기는 태그를 판독하려고 시도한다. 940에서 태그가 성공적으로 판독된 경우, 950에서 태그에 의해 수신되는 신호 강도가 감소되며, 930에서 판독기는 다시 새로운 파워 레벨에서 태그를 판독하려고 시도한다. 예를 들어, 태그와 판독기 사이의 간격이 증가되거나, 태그의 배향이 변경되거나, 판독기 파워 레벨이 증분식으로 감소될 수 있다. 증분은 원하는 정확도 레벨을 달성하도록 선형이거나, 지수적이거나, 다른 관계일 수 있다.
다른 실시예에서, 신호 강도는 다른 방법들을 이용하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 950에서 신호 강도는 일정 범위 내에서 태그 감도를 결정하기 위한 검색 전략을 구현하도록 증가 또는 감소될 수 있다. 검색 전략은 예를 들어 컴퓨터 프로그래밍의 분야의 전문가에게 잘 알려진 것과 같은 검색 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 골든 섹션 검색 방법의 변형을 이용하여, 판독기 파워는 원하는 값이 위치하는 것으로 알려진 말단 포인트 값들 사이의 중간으로 조정될 수 있다. 예를 들어, 절반의 파워 레벨에서 판독이 성공적인 경우, 파워는 절반의 파워 레벨과 하단 포인트(초기에 0으로 설정될 수 있음) 사이의 중간으로 감소된다. 판독이 성공적이 아닌 경우, 파워는 절반의 파워 레벨과 상단 포인트(초기에 판독기의 최대 파 워로 설정될 수 있음) 사이의 중간으로 증가된다. 이것은 감도가 원하는 정확도 내에 있는 말단 포인트 값들 사이에 있을 때까지 반복될 수 있다.
성능 관련 에러들의 소스의 식별을 개선하는 것 외에도, 태그 감도 정보는 추가적인 이익을 제공할 수 있다. 예를 들어, 태그 감도는 보다 높은 정밀도로 개별 판독기들의 성능 마진을 평가하는 데에 이용될 수 있다. 개별 태그들의 감도에 대해 조정되는 성능 관련 정보의 통계적 분석에 기초하여, 개별 판독기들의 성능 마진이 모니터링될 수 있고, 시스템 내의 취약한 요소들이 식별될 수 있으며, 고장이 발생하기 전에 교정 동작이 취해질 수 있다.
성능 마진의 개념은 다양한 방법으로 표현될 수 있다. 일 태양에서, RFID 시스템에서의 성능 마진은, 성능이 허용 가능한 레벨 아래로 떨어지기 전에 RF 파워가 얼마나 많이 감소될 수 있는 지의 기준으로 간주될 수 있다. 예를 들어, 허용 가능한 성능 레벨이 팔레트 상의 모든 RFID 태그가 20회의 시도마다 적어도 15회 성공적으로 판독될 것을 요하도록 설정되는 경우, 성능 마진은 임계치가 교차되는 판독기 파워 레벨의 변화로서 표현될 수 있다. 이 예에서, 모든 다른 파라미터가 동일한 경우, 최소 감도를 갖는 태그들이 성능 마진을 결정한다. 따라서, 개별 태그들의 감도에 대한 정보는 RFID 성능 에러들의 소스를 식별하기 위해 분석될 수 있는 추가 파라미터를 제공한다.
예를 들어, 성능 모니터링 시스템(100)은 태그 감도 및 다른 성능 관련 데이터를 분석하여, 판독기가 시간에 따라 아래로 향하고 있는 성능 마진을 갖는 것으로 결정할 수 있다. 이 시스템(100)은 판독기가 수리 또는 교체를 필요로 하는 지 를 결정하기 위하여 유지 보수 절차가 취해져야 한다는 것을 나타내는 경보 또는 보고를 트리거(trigger)할 수 있다. 판독기 성능 마진이 0 미만으로 떨어지기 전에 그러한 교정 동작을 취함으로써, 고장 시간 및 추적 실패를 피할 수 있으며, 이로써 하이 레벨의 RFID 시스템 성능을 유지하면서 시간과 돈을 절약할 수 있다.
다른 성능 관련 정보와 상관될 수 있는 감도 정보를 제공하는 것 외에도, 감도 정보는 또한 로트, 제조자, 버젼, 및 예를 들어 데이터베이스(22)에 저장될 수 있는 다른 태그 정보와 조합될 수 있다. 성능 관련 정보와 함께 또는 성능 관련 정보 없이, 이러한 태그 정보는 품질 제어 기준으로서 모니터링될 수 있다. 예를 들어, 분석은 특정 로트 코드, 버젼, 안테나 설계 또는 다른 태그 관련 파라미터와 관련된 바람직하지 않은 감도율(sensitivity rate)을 나타낼 수 있다. 태그 감도와 관련된 문제가 식별되면, 교정 동작이 취해질 수 있다. 예를 들어, RFID 시스템(10) 또는 시스템(100)은 신호를 WMS(38) 및/또는 IT 회사(40)로 전송할 수 있는데, 이 신호는 회사 A 내의 구매 그룹에 의해 수신될 수 있다. 구매 그룹은 불만족스런 태그들의 획득을 변경하기 위해 적절한 조치를 취할 수 있다. 회계 부서와 같은 회사 A의 다른 관련 부서들은 공급 체인을 통해 이동하는 특정 제품들에 대응하는 낮은 태그 감도 또는 고장의 결과로서 소정의 주문을 추적하는 능력이 저하된 것으로 평가할 수 있다. 하류의 고객들도 마찬가지로 태그 감도 문제를 통지받을 수 있다. 더욱이, 작업자들은 그러한 태그의 사용을 중지하도록 지시를 받거나, 제품 추적이 손상되지 않도록 중복 태그들을 추가하도록 지시 받을 수 있다.
따라서, 태그 감도의 결정 및 RFID 시스템 성능에 영향을 미칠 수 있는 다른 파라미터들과 상관된 태그 감도의 모니터링은 초기 검출을 제공하며, 태그 감도 정보 없이는 이용할 수 없는 교정 동작을 가능하게 할 수 있다. 이와 같이, 감도 정보는 RFID 시스템 성능을 향상시키고, 성능 관련 정보의 분석의 정확성을 향상시키는 데에 직접 이용될 수 있다.
전술한 예 외에도, RFID 시스템의 성능 모니터링은 전술한 예와 다른 실시예들에서의 시스템, 방법 또는 컴퓨터 프로그램 제품을 이용하여 구현될 수 있다.
예를 들어, 팔레트 내의 특정 제품 구성의 성능을 추적함으로써, 시스템은 RFID 시스템 성능에 바람직한 제품 배열에 관한 유용한 정보를 제공할 수 있다. 케이스 또는 팔레트 상에 로딩될 수 있는 다양한 제품의 구성도 성능에 또한 영향을 미칠 수 있다. 팔레트는 동종(단일 제품)이거나 혼합(둘 이상의 제품)될 수 있다. 배치, 배향 및 재료 등의 조합은 판독기 RF 신호의 태그로의 전송 및 태그에서 판독기로의 응답 신호에 영향을 미칠 수 있다. 이와 관련하여, 소정의 제품 구성들은 다른 구성들이 그러한 것보다 양호하게 수행할 수 있다. 따라서, 시스템은 그러한 결정을 행하는 데에 필요한 정보를 수집할 수 있다.
RFID 성능 모니터링 시스템 (100)은 본 발명의 실시예들에서 이용될 수 있는 컴퓨터 시스템으로서 구현될 수 있다. 프로세서(110)는 시스템(100) 내에서의 실행을 위한 명령들을 처리할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(110)는 싱글 스레드 프로세서(single-threaded processor)이다. 다른 실시예에서, 프로세서(110)는 멀티 스레드 프로세서이다. 프로세서(110)는 메모리(120) 또는 저장 장치에 저장된 명령들을 처리할 수 있다.
메모리(120)는 시스템(100) 내의 정보를 저장한다. 다양한 실시예에서, 메모리(120)는 컴퓨터 판독 가능 매체, 휘발성 메모리, 또는 비휘발성 메모리에 포함될 수 있다. 시스템은 또한 시스템(100)에 대한 대용량 저장을 제공할 수 있는 저장 장치를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 저장 장치는 컴퓨터 판독 가능 매체, 플로피 디스크 장치, 하드 디스크 장치, 광 디스크 장치 또는 테이프 장치일 수 있다.
표시 장치(452)는 시스템(100)에 대한 입출력 동작을 제공하는 입출력 장치일 수 있다. 실시예들에서, 입출력 장치는 키보드 및/또는 포인팅 장치, 또는 그래픽 사용자 인터페이스를 표시하기 위한 표시 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명은 디지털 전자 회로로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어로 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 본 발명의 장치는 프로그래머블 프로세서에 의한 실행을 위해, 정보 캐리어, 예를 들어 기계 판독 가능 저장 장치 내에 또는 전파 신호 내에 명백하게 구체화되는 컴퓨터 프로그램 제품 내에 구현될 수 있으며, 본 발명의 방법 단계들은 입력 데이터 상에 동작하여 출력을 생성함으로써 본 발명의 기능들을 수행하기 위한 명령들의 프로그램을 실행하는 프로그래머블 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 본 발명은 이롭게도 데이터 저장 시스템, 적어도 하나의 입력 장치 및 적어도 하나의 출력 장치로부터 데이터 및 명령을 수신하고 이들로 데이터 및 명령을 전송하도록 결합된 적어도 하나의 프로그래머블 프로세서를 포함하는 프로그래머블 시스템 상에서 실행될 수 있는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 소정의 동작을 수행하거나 소정의 결과를 발생시키기 위하여 컴퓨터에서 직접 또는 간접으로 이용될 수 있는 명령들의 세트이다. 컴퓨터 프로그램은 컴파일 또는 번역 언어를 포함하는 임의 형태의 프로그래밍 언어로 작성될 수 있으며, 독립 프로그램 또는 모듈로서, 컴퓨팅 환경에서 이용하는 데에 적합한 컴포넌트, 서브루틴 또는 다른 유닛을 포함하는 임의의 형태로 전개될 수 있다.
명령들의 프로그램의 실행에 적합한 프로세서는 예를 들어 범용 및 특수용 마이크로프로세서, 및 단일 프로세서 또는 임의 종류의 컴퓨터의 다수의 프로세서 중 하나를 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 또는 임의 접근 메모리 또는 양자로부터 명령 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 필수 요소는 명령을 실행하기 위한 프로세서, 및 명령 및 데이터를 저장하기 위한 하나 이상의 메모리이다. 일반적으로, 컴퓨터는 또한 데이터 파일을 저장하기 위한 하나 이상의 대용량 저장 장치를 포함하거나, 그와 통신하도록 동작식으로 결합되는데, 이들 장치는 내장 하드 디스크 및 분리식 디스크와 같은 자기 디스크, 광자기 디스크 및 광 디스크를 포함한다. 컴퓨터 프로그램 명령 및 데이터를 명백하게 구체화하는 데에 적합한 저장 장치는 예를 들어 EPROM, EEPROM 및 플래시 메모리 장치와 같은 반도체 메모리 장치, 내장 하드 디스크 및 분리식 디스크와 같은 자기 디스크, 광자기 디스크, 및 CD-ROM 및 DVD-ROM 디스크를 포함하는 모든 형태의 비휘발성 메모리를 포함한다. 프로세서 및 메모리는 ASIC(application-specific integrated circuit)에 의해 보완되거나 그 내부에 통합될 수 있다.
사용자와의 상호 작용을 제공하기 위하여, 본 발명은 사용자에게 정보를 표 시하기 위한 CRT(cathode ray tube) 또는 LCD(liquid crystal display) 모니터와 같은 표시 장치, 및 사용자가 컴퓨터에 입력을 제공할 수 있게 하는 키보드 및 포인팅 장치, 예컨대 마우스 또는 트랙볼을 구비한 컴퓨터 상에 구현될 수 있다.
본 발명은 데이터 서버와 같은 백-엔드 컴포넌트를 포함하거나, 애플리케이션 서버 또는 인터넷 서버와 같은 미들웨어 컴포넌트를 포함하거나, 그래픽 사용자 인터페이스 또는 인터넷 브라우저를 구비한 클라이언트 컴퓨터와 같은 프론트-엔드 컴포넌트, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 컴퓨터 시스템 내에 구현될 수 있다. 시스템의 컴포넌트들은 통신 네트워크와 같은 디지털 데이터 통신의 임의 형태 또는 매체에 의해 접속될 수 있다. 통신 네트워크의 예는, 예를 들어 LAN, WAN, 및 인터넷을 구성하는 컴퓨터 및 네트워크를 포함한다.
컴퓨터 시스템은 클라이언트 및 서버를 포함할 수 있다. 클라이언트 및 서버는 일반적으로 서로 멀리 떨어져 있으며, 전술한 것과 같은 네트워크를 통해 통상 상호작용한다. 클라이언트와 서버의 관계는 각각의 컴퓨터 상에서 실행되고 서로 클라이언트-서버 관계를 갖는 컴퓨터 프로그램들에 의해 발생한다.
일 실시예에서, 시스템은 예를 들어, 특정 파라미터가 소정의 범위 밖에 있거나 소정의 임계치 한계를 가로지르는 것으로 결정된 경우에 작업자에게 자동으로 경고할 수 있다. 다른 실시예에서, 시스템은 소정의 도크 도어들을 닫고, 금지 영역들을 알리고, 태그들의 구매에 관한 주문을 행하고, 공조 장비(예를 들어, HVAC, 팬)를 턴 온/오프하는 것과 같은 교정 동작을 취하도록 구성될 수 있다. 시스템은 작업자의 해석을 위해 파라미터, 경향(trend) 및 상관 데이터를 표시하도록 구성될 수 있다.
다른 실시예에서, 모니터링은 RFID 시스템의 성능에 대한 정보를 제공하는 다수의 입력 신호를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 이러한 성능 모니터링은 RFID 시스템 내의 다수의 판독기 스테이션으로부터 정보를 수집함으로써 부분적으로 달성될 수 있다. 추가적인 센서들이 환경 온도 및 습도와 같은 추가 정보의 수집을 달성할 수 있다. 이러한 정보가 수집되면, 시간을 포함하는 수집 정보를 시스템 성능과 통계적으로 상관시키기 위하여 성능 모니터링 시스템에 의해 정보가 분석될 수 있다. 모니터링된 파라미터들 중 하나로는 시간이 포함될 수 있다. RFID 시스템 성능과 환경 파라미터들 간의 관계를 확인함으로써, 이들의 영향을 완화하고자 하는 해결책(solution)을 목표로 할 수 있다.
본 발명의 많은 실시예가 설명되었다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 변형이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 개시된 기술들의 단계들이 다른 시퀀스로 수행될 경우, 개시된 시스템 내의 컴포넌트들이 다른 방식으로 조합될 경우, 또는 상기 컴포넌트들이 다른 컴포넌트들에 의해 대체 또는 보완될 경우에 이로운 결과들이 달성될 수도 있다. 기능 및 프로세스(알고리즘 포함)는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 수행될 수 있다.

Claims (20)

  1. 개별 무선 주파수 식별(RFID) 태그들에 대한 성능 정보를 수집하는 방법으로서,
    태그의 성능을 측정하는 단계와;
    측정된 성능을 나타내는 하나 이상의 값을 정보 저장소에 저장하는 단계와;
    저장된 값을 태그와 고유하게 연관되어 있는 식별자와 연관시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 태그의 성능을 측정하는 단계는,
    무선 주파수(RF) 신호를 이용하여 복수의 필드 강도 각각으로 적어도 한 번 태그를 자극하는 단계와;
    상기 복수의 필드 강도 각각으로의 자극에 응답하여, 태그를 판독하려고 시도하는 단계와;
    소정의 제1 에러율 미만의 에러율로 태그를 성공적으로 판독하는 제1 필드 강도를 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    소정의 제1 에러율 미만의 에러율로 태그를 성공적으로 판독하지 못하는 제2 필드 강도를 결정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    결정된 상기 제1 및 제2 필드 강도는 소정의 제1 양 미만만큼 다르고, 측정된 성능을 나타내는 값들 중 제1 값은 결정된 제1 및 제2 필드 강도에 기초하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 태그의 성능을 측정하는 단계는,
    소정의 제2 에러율 미만의 에러율로 태그를 성공적으로 판독하는 제3 필드 강도를 결정하는 단계와;
    소정의 제2 에러율 미만의 에러율로 태그를 성공적으로 판독하지 못하는 제4 필드 강도를 결정하는 단계
    를 추가로 포함하고,
    상기 결정된 제3 및 제4 필드 강도는 소정의 제2 양 미만만큼 다르고, 측정된 성능을 나타내는 값들 중 제2 값은 결정된 제3 및 제4 필드 강도에 기초하는 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    RF 신호를 이용하여 복수의 필드 강도 각각으로 적어도 한 번 태그를 자극하는 단계는 판독기에 대한 복수의 상이한 공간 위치 각각에서 적어도 한 번 태그를 판독하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 판독기에 대한 복수의 상이한 공간 위치 각각에서 적어도 한 번 태그를 판독하는 단계는 복수의 상이한 위치에 상기 태그를 배치하는 단계를 포함하는 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 판독기에 대한 복수의 상이한 공간 위치 각각에서 적어도 한 번 태그를 판독하는 단계는 복수의 상이한 공간 배향으로 태그를 배치하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 RF 신호를 이용하여 복수의 필드 강도 각각으로 적어도 한 번 태그를 자극하는 단계는 판독기에 의해 전송되는 파워 레벨을 변경하는 단계를 포함하는 방법.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 소정의 제1 에러율 미만의 에러율로 태그를 성공적으로 판독하는 단계는 태그를 판독하기 위한 소정의 제2 횟수의 시도가 이루어질 때 적어도 소정의 제1 횟수로 에러 없이 태그를 판독하는 단계를 포함하는 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    태그와 고유하게 연관된 식별자를 나타내는 코드를 이용하여 태그를 인코딩하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  12. 제1항의 방법을 수행하는 RFID 판독기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 태그의 성능을 측정하는 단계는,
    태그가 태그를 판독하기 위한 시도와 연관된 RF 신호를 수신하는 것에 응답하여 태그에 의해 전송되는 RF 신호의 강도를 측정하는 단계와;
    소정의 강도를 각각 갖는 하나 이상의 골든 태그의 측정에 기초하여 하나 이상의 보상 값을 식별하는 단계와;
    상기 식별된 보상 값을 측정된 강도에 적용함으로써 측정된 성능을 나타내는 하나 이상의 값을 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  14. 정보 캐리어 내에 실체적으로 구현되며, 실행시 프로세서가 무선 주파수 식별(RFID) 태그의 감도를 결정하기 위한 동작들을 수행하게 하는 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품(CPP)으로서,
    상기 동작들은,
    무선 주파수(RF) 신호를 이용하여 복수의 필드 강도 각각으로 적어도 한 번 태그를 자극하고 복수의 필드 강도 각각으로 태그를 판독하려고 시도함으로써 태그의 감도를 측정하는 동작과;
    측정된 감도를 나타내는 하나 이상의 값을 정보 저장소에 저장하는 동작과;
    상기 저장된 값을 태그와 고유하게 연관되어 있는 식별자와 연관시키는 동작
    을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  15. 공급 체인을 통해 용품의 이동을 추적하는 무선 주파수 식별(RFID) 시스템에서 사용하기 위한 RFID 태그를 커미셔닝하는 방법으로서,
    개별 RFID 태그의 성능을 측정하는 단계와;
    고유 식별자를 이용하여 RFID 태그를 인코딩하는 단계와;
    고유 식별자를 측정된 성능을 나타내는 제1 정보와 연관시키는 단계와;
    제1 정보 및 고유 식별자를 정보 저장소에 저장하는 단계와;
    상기 용품이 공급 체인을 통해 이동할 때 추적되도록 상기 용품에 태그를 결합시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 개별 RFID 태그의 성능을 측정하는 단계는,
    무선 주파수(RF) 신호를 이용하여 복수의 필드 강도 각각으로 적어도 한 번 태그를 자극하고 상기 복수의 필드 강도 각각으로 태그를 판독하려고 시도하는 단계와;
    상기 복수의 필드 강도 각각으로의 자극에 응답하여, 태그를 판독하려고 시도하는 단계와;
    소정의 제1 에러율 미만의 에러율로 태그를 성공적으로 판독하는 제1 필드 강도를 결정하는 단계와;
    소정의 제1 에러율 미만의 에러율로 태그를 성공적으로 판독하지 못하는 제2 필드 강도를 결정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 결정된 제1 및 제2 필드 강도는 소정의 제1 양 미만만큼 다르고, 측정된 성능을 나타내는 값들 중 제1 값은 결정된 제1 및 제2 필드 강도에 기초하는 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    개별 RFID 태그의 성능을 측정하는 단계는 태그가 추적될 용품에 결합된 후 에 태그의 성능을 측정하는 단계를 포함하는 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 저장된 제1 정보에 기초하여 태그를 판독하기 위해 RFID 판독기들 중 하나에 대해 충분한 파워 레벨을 추정하는 단계와;
    추정된 파워 레벨에 따라 판독기 파워 레벨을 조정하는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 추정된 파워 레벨은 태그들의 그룹 내의 최소 감도 태그를 판독하기에 충분한 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 저장된 제1 정보에 기초하여 태그를 판독하기 위해 RFID 판독기들 중 하나에 대해 충분한 파워 레벨을 추정하는 단계는,
    소정의 제1 에러율 미만의 에러율로 태그를 성공적으로 판독하는 데 필요한 최소 판독기 파워 레벨을 나타내는 제1 파워 레벨을 결정하는 단계와;
    결정된 제1 파워 레벨에 소정의 마진을 추가함으로써 추정된 파워 레벨을 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
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