KR20080017992A - Passive rfid with resistance, tag printed the passive rfid with resistance and flooring mounted passive rfid with resistance - Google Patents
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Abstract
Description
도1은 일반적인 알에프아이디를 이용한 오토메이션 시스템을 나타낸 개략 구성도;1 is a schematic block diagram showing an automation system using a general RF ID;
도2는 종래의 수동형 알에프아이디의 구성을 나타낸 개념도;2 is a conceptual diagram showing the configuration of a conventional passive ID;
도3은 본 발명에 따른 저항을 갖는 수동형 알에프아이디의 구성을 나타낸 개념도;3 is a conceptual diagram showing the configuration of a passive RF ID having a resistance according to the present invention;
도4는 본 발명에 따른 저항을 갖는 수동형 알에프아이디를 인쇄형태로 구현한 알에프아이디태그의 개념도;4 is a conceptual diagram of an RFID tag implemented in a printed form of a passive RFID with a resistance according to the present invention;
도5는 본 발명의 수동형 알에프아이디태그를 인쇄하는 모습을 나타낸 도면;5 is a view showing a state of printing a passive RFID tag of the present invention;
도6은 본 발명에 따른 저항을 갖는 수동형 알에프아이디가 설치된 바닥재를 나타낸 단면 개략도;Figure 6 is a schematic cross-sectional view showing a floor mounted with a passive RF ID having a resistance according to the present invention;
도7은 본 발명에 따른 저항을 갖는 수동형 알에프아이디를 인쇄형태로 구현한 알에프아이디태그가 설치된 바닥재를 나타낸 단면 개략도;Figure 7 is a schematic cross-sectional view showing a flooring material is installed RFID tag implemented passive RFID having a resistance according to the invention in the form of printing;
도8은 본 발명의 수동형 알에프아이디에 의한 작동을 설명하기 위한 도면이 다.8 is a view for explaining the operation by the passive RF ID of the present invention.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of symbols about main part of drawing ※
20 : 알에프아이디 21 : 저항20: RFID 21: resistance
22 : 아날로그부 23 : 디지털부22: analog portion 23: digital portion
24 : 안테나 30 : 태그24: antenna 30: tag
32 : 시트 50 : 합성수지 타일32: sheet 50: synthetic resin tile
60 : 바닥재 70, 80 : 로봇60:
72, 82 : 리더기72, 82: Reader
본 발명은 저항을 갖는 수동형 알에프아이디, 이를 인쇄형태로 구현한 알에프아이디태그 및 저항을 갖는 수동형 알에프아이디가 설치된 바닥재에 관한 것이다.The present invention relates to a passive RF ID having a resistance, an RFID tag embodying it in a printed form, and a floor material having a passive RFID ID having a resistance.
최근, 홈이나 사무실, 공장의 오토메이션 시스템(Automation System)을 구축하기 위한 일환으로 바닥장식재에 알에프아이디(RFID, Radio frequency ID)를 형성(대개 태그 형태로 매설)하거나 바닥장식재에 바코드를 인쇄하고 이들로부터의 위치정보를 이용하여 이동로봇이 자율적으로 작동될 수 있도록 하는 기술이 개발되고 있다.Recently, as part of building an automation system for homes, offices, and factories, RFID (Radio Frequency ID) is formed on flooring materials (usually in the form of tags) or barcodes are printed on the flooring materials. A technology for enabling the mobile robot to operate autonomously using the position information from is developed.
일례로, 도 1에 도시된 바와 같이, 알에프아이디태그(1a, 1b, 1c)가 일정간 격으로 다수 설치되어 있는 바닥재(2)가 시공되고, 리더기(4)가 구비된 이동로봇(3)을 바닥재(2) 상부에 놓으면, 그 이동로봇(3)은 알에프아이디태그(1a, 1b, 1c)로부터 절대좌표에 대한 정보를 제공받아 상대좌표, 이동방향, 이동거리 등을 신속하고 정확하게 연산하여 자율이동하게 된다.For example, as shown in FIG. 1, the
알에프아이디태그는 자체 전원을 갖고 있는지의 여부에 의해 수동형과 능동형 알에프아이디태그로 구분된다.RFID ID tags are classified into passive and active RFID tags by whether they have their own power supply.
즉, 수동형 알에프아이디태그와 능동형 알에프아이디태그는 실질적으로 동일한 구성을 가지며, 전자는 자체 전원을 갖고 있지 않은 반면에 후자는 자체 전원을 갖고 있다.That is, the passive RFID tag and the active RFID tag have substantially the same configuration, while the former does not have its own power supply, while the latter has its own power source.
알에프아이디태그(10)의 구성을 수동형인 경우를 참조하여 설명하면, 도2에 도시된 것처럼, 메모리(11)와, 아날로그부(12) 및 디지털부(13)로 이루어진 칩과 안테나(14)를 포함한다. 이러한 알에프아이디태그는 무선을 통해 제공되는 전력의 일부를 정류한 후 내부 회로의 구동에 사용하고 일부를 태그정보를 리더기에 송신하는데 사용함으로써 오토메이션 시스템의 운용이 가능하게 한다.The configuration of the
종래의 알에프아이디태그를 구성하는 요소들 중, 칩은 트랜스폰더(transponder)로서의 기능을 수행하며, 이러한 칩의 메모리는 습기와 온도 변화 등의 외부 환경에 민감하게 반응하여 손상되거나 로봇의 오작동을 유발시킬 염려가 있다.Among the elements constituting the conventional RFID tag, the chip functions as a transponder, and the memory of the chip is sensitive to the external environment such as moisture and temperature change, causing damage or malfunction of the robot. There is concern.
특히, 바닥면의 특성에 기인한 습기와, 온돌방 구조에 기인한 냉기 및 열기가 바닥장식재에 직접 전달됨으로써, 바닥장식재에 설치된 알에프아이디태그의 칩 에 영향을 미친다.In particular, the moisture due to the characteristics of the floor surface, and the cold and hot air due to the ondolbang structure is directly transmitted to the flooring material, thereby affecting the chips of the RFID tag installed on the flooring material.
따라서, 종래에는 알에프아이디태그를 바닥장식재에 매설하는 형태로 위 문제점을 극복하고자 하였으나, 매설된 알에프아이디태그가 손상된 경우 교환이 쉽지 않아 바람직하지 않으며, 칩의 자체 두께에 의해 바닥장식재가 군데군데 돌출되는 문제점을 가짐은 물론, 이미 시공된 바닥장식재에 적용하는 것이 곤란한 문제점도 있었다.Therefore, in the past, the above-mentioned problem was attempted to overcome the above problems by embedding RFID tags in the floor decoration material. However, when the embedded RFID ID tag is damaged, it is not easy to replace it. Of course, there was a problem that it is difficult to apply to the already installed floor decoration material.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 습기와 온도 변화 등의 외부 환경에 영향을 받기 쉬운 메모리를 쉽게 손상되지 않는 저항으로 대체하여 안정적인 오토메이션 시스템의 구현이 가능하도록 한, 저항을 갖는 수동형 알에프아이디, 이를 인쇄형태로 구현한 알에프아이디태그 및 저항을 갖는 수동형 알에프아이디가 설치된 바닥재를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention is to solve the above-described problems, the resistance to the memory that is susceptible to the external environment, such as moisture and temperature changes to replace the easily damaged resistor to enable the implementation of a stable automation system, the resistance The purpose of the present invention is to provide a passive RFID having an ID, an RFID tag embodying it in a printed form, and a floor material having a passive RFID having a resistance installed thereon.
상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 이동로봇에 위치정보를 제공하는 수동형 알에프아이디로서, 고유의 저항값을 위치정보로 제공하도록 형성된 저항을 포함하여 구성된, 저항을 갖는 수동형 알에프아이디를 특징으로 한다.As a technical configuration for achieving the above object, the present invention is a passive RF ID for providing position information to a mobile robot, comprising a resistor configured to provide a unique resistance value as position information, passive type with resistance It is characterized by RFID.
또한, 본 발명은, 이동로봇에 위치정보를 제공하는 수동형 알에프아이디가 태그 형태로 구현된 수동형 알에프아이디태그로서, 고유의 저항값을 위치정보로 제공하는 저항이 인쇄에 의해 형성된, 저항을 갖는 수동형 알에프아이디를 인쇄형태 로 구현한 알에프아이디태그를 특징으로 한다.In addition, the present invention is a passive RFID tag that is implemented in the form of a passive RFID ID providing a position information to the mobile robot in the form of a tag, the passive resistance having a resistance formed by printing the resistance providing a unique resistance value as the position information It is characterized by RFID tag which implemented RFID in print form.
또한, 본 발명은, 이동로봇에 위치정보를 제공하는 수동형 알에프아이디를 갖는 바닥재로서, 고유의 저항값을 위치정보로 제공하는 저항이 적층된 여러 층의 선택된 위치에 설치된 저항을 갖는 수동형 알에프아이디가 설치된 바닥재를 특징으로 한다.In addition, the present invention is a flooring material having a passive RF ID for providing position information to the mobile robot, the passive RFID having a resistor installed in the selected position of the multiple layers of the resistor laminated to provide a unique resistance value as the position information Characterized by flooring installed.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도3은 본 발명의 수동형 알에프아이디를 나타낸 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing a passive RF ID of the present invention.
본 발명의 수동형 알에프아이디(20)는 저항(21)과, 아날로그부(22)와, 디지털부(23) 및 안테나(24)로 이루어진다.The
상기 저항(21)은 고유의 저항값을 갖도록 형성되고 그 저항값이 ID 정보로서의 기능을 수행한다.The
상기 아날로그부(22)는 전압생성기(Voltage Multiplier), 복조기(Demodulator) 및 변조기(Modulator) 등을 포함하는바, 상기 전압생성기는 내부 회로의 구동에 사용되는 전압을 생성하는 기능을 수행하며, 상기 복조기는 리더로부터의 명령을 복조하는 기능을 수행하고, 상기 변조기는 저항(21)이 갖는 ID 정보, 즉 저항값을 리더에 송신하는 기능을 수행한다.The
상기 디지털부(23)는 디코더(Decoder) 및 엔코더(Encoder) 등을 포함하는 실질적인 씨피유(CPU) 기능을 갖는바, 상기 디코더는 리더로부터 오는 명령어를 해석하기 위한 기능을 수행하며, 상기 엔코더는 리더로 보내는 데이터를 암호화하는 기 능을 수행한다.The
그리고, 상기 안테나(24)는 송신/수신의 일반적인 안테나로서의 기능과, 전력 수신용 코일 기능을 함께 수행한다.In addition, the
이와 같이 저항(21)의 고유 저항값을 ID 정보로 하는 본 발명의 수동형 알에프아이디(20)는 종래의 수동형 알에프아이디와 비교할 때 습기와 온도 변화 등의 외부 환경에 민감하게 반응하여 쉽게 손상되는 메모리 대신에 외부 환경의 영향을 덜 받는 저항을 사용함으로써 신뢰성이 향상될 수 있다.As described above, the
이러한 본 발명의 수동형 알에프아이디는 인쇄형태로 쉽게 구현될 수 있다.This passive RFID of the present invention can be easily implemented in a printed form.
현재, 수동형 알에프아이디를 구성하는 아날로그부, 디지털부 및 안테나는 실질적으로 잉크, 예컨대 폴리머와 은입자를 배합한 전도성 잉크를 이용한 인쇄에 의해 구현이 가능하다.At present, the analog part, the digital part, and the antenna constituting the passive RFID can be substantially realized by printing using a conductive ink including ink, for example, a polymer and silver particles.
그러나, 종래의 수동형 알에프아이디를 구성하는 메모리의 경우, 수 비트 정도의 ID 정보를 저장하고 있기는 하지만, 이를 유기물 잉크로 인쇄에 의해 구현하는 경우 그 크기가 과도하게 커지는 문제점이 있으며, 따라서 아직까지는 메모리를 갖는 수동형 알에프아이디를 인쇄에 의해 구현하고 또한 이를 상용화하는 것은 사실상 불가능하다.However, although the memory constituting the passive passive ID stores a few bits of ID information, the size of the memory is excessively large when it is implemented by printing with organic ink. It is virtually impossible to implement and commercialize a passive RFID with a memory by printing.
반면, 본 발명의 수동형 알에프아이디는 메모리 대신에 인쇄에 의해 구현이 용이한 저항을 사용함으로써 모든 구성요소들이 인쇄형태로 쉽게 구현된다. 이러한 인쇄형태는 예컨대 인쇄라인의 간격 등을 조절함에 의해 저항값이 다르게 구현된다.On the other hand, in the passive RFID of the present invention, all components are easily implemented in a printed form by using a resistor that can be easily implemented by printing instead of a memory. This printing type is implemented with different resistance values, for example, by adjusting the spacing of printing lines.
이러한 본 발명의 수동형 알에프아이디는 바닥재 등에 탈, 부착이 용이하도록 태그 형태, 즉 알에프아이디태그로 구현될 수 있다.The passive RFID of the present invention may be implemented in a tag form, that is, RFID ID tag so as to easily remove and attach to the flooring material.
도4는 본 발명에 따른 저항을 갖는 수동형 알에프아이디가 인쇄형태로 구현된 알에프아이디태그(30)를 나타낸 개략 구성도이다.4 is a schematic configuration diagram showing an
본 발명의 알에프아이디태그(30)는 시트(32)의 표면에 저항을 갖는 수동형 알에프아이디(20)가 인쇄에 의해 구현된다. 편의상, 상기 수동형 알에프아이디(20)를 이루는 구성요소들 중 저항(21)과 안테나(24)만을 도시하였으나, 실질적으로 상기 수동형 알에프아이디(20)는 전술한 것처럼 저항(21), 아날로그부(22), 디지털부(23) 및 안테나(24)로 이루어지며, 이하에서 수동형 알에프아이디(20)의 구성에 대한 별도의 설명이 없으면 이와 동일한 구조를 갖는 것으로 한다.In the
이러한 알에프아이디태그(30)는 저항(21)의 저항값을 다르게 하여 여러 개소에 배치됨으로써 이동로봇이 서로 다른 ID 정보, 즉 절대좌표에 대한 정보를 제공받아 상대좌표, 이동방향, 이동거리 등을 신속하고 정확하게 연산하여 자율이동할 수 있도록 한다.The
이와 같은 알에프아이디태그(30)는 도5에 도시된 것처럼, 별도의 전용 프린터(40)를 이용하여 이형지(42) 상부에 접착된 형태로 출력될 수 있다.The
상기 저항을 갖는 수동형 알에프아이디는 다양한 형태로 바닥재에 설치될 수 있다.Passive RF ID having the resistance can be installed on the flooring in various forms.
도6은 본 발명에 따른 저항을 갖는 수동형 알에프아이디가 설치된 바닥재의 일례를 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing an example of a flooring material having a passive RF ID having a resistance according to the present invention.
이 구성에 의하면, 바닥재, 예컨대 표면처리층(51), 투명상지층(52), 인쇄중지층(53), 베이스층(54) 및 하지층(55)이 순차 적층된 형태의 합성수지 타일(50)에 본 발명의 수동형 알에프아이디(20)가 인쇄에 의해 설치된다.According to this structure, the
바람직하게는, 상기 인쇄중지층(53)과 베이스층(54)의 사이에 수동형 알에프아이디(20)가 인쇄에 의해 구현된다.Preferably, the
도7은 본 발명에 따른 저항을 갖는 수동형 알에프아이디태그가 바닥재의 하부에 부착된 모습을 나타낸 도면이다.7 is a view showing a passive RFID tag having a resistance attached to the bottom of the floor according to the invention.
륨, 마루, 타일 등의 바닥재(60)는 대개 상지층, 중지층 및 하지층이 순차 적층된 형태의 구성을 가지며, 이러한 바닥재(60)의 하부 표면에 상기 수동형 알에프아이디태그(30)가 접착에 의해 설치된다.
이러한 구성은 바닥재(60)의 사용 중 수동형 알에프아이디태그(30)가 손상된 경우, 손상된 알에프아이디태그만 바닥재로부터 제거하고 새로운 것으로 교체할 수 있도록 하여 유지 관리가 용이하다. 특히, 새로이 제작되는 바닥재뿐만 아니라 이미 제작되어 있거나 시공된 바닥재에도 쉽게 적용할 수 있다.This configuration is easy to maintain by allowing the
도8은 본 발명에 따른 저항을 갖는 수동형 알에프아이디가 설치된 바닥재를 자율이동로봇이 이동하는 모습을 나타낸 도면이다.Figure 8 is a view showing a state in which the autonomous mobile robot moves the flooring material is installed passive passive ID having a resistance according to the present invention.
바닥재, 예컨대 합성수지 타일(50)에는 알에프아이디(20)가 설치되며, 리더기(72)가 구비된 이동로봇(70)은 상기 알에프아이디(20)의 저항에 의한 절대좌표에 대한 정보를 제공받아 상대좌표, 이동방향, 이동거리 등을 연산하여 자율 이동한다. 이러한 이동로봇(70)은 바퀴를 이동수단으로 한다.
또한, 보행 다리를 이동수단으로 하는 이동로봇(80)도 리더기(82)를 통해 인식되는 알에프아이디(20)의 정보를 제공받아 자율 이동한다. 특히, 본 발명의 알에프아이디(20)에 구비된 저항은 바코드에 비하여 유효인식거리가 길게 형성되는 수동형 알에프아이디로서, 바코드 인식에 적합한 이동로봇, 즉 바퀴를 이동수단으로 하는 이동로봇(70)은 물론, 보행 다리를 이동수단으로 하는 이동로봇(80)의 사용을 가능하게 한다.In addition, the
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 저항을 갖는 수동형 알에프아이디, 이를 인쇄형태로 구현한 알에프아이디태그 및 저항을 갖는 수동형 알에프아이디가 설치된 바닥재는 메모리 대신에 저항을 채택함으로써 다음과 같은 효과를 갖는다.As described above, a passive RFID having a resistance according to the present invention, an RFID tag embodying it in a printed form, and a flooring having a passive RFID having a resistance installed thereon have the following effects by adopting a resistance instead of a memory.
먼저, 습기와 온도 변화 등의 외부 환경에 영향을 받기 쉬운 메모리를, 쉽게 손상되지 않는 저항으로 대체하여 안정적인 오토메이션 시스템의 구현이 가능하다.First, a stable automation system can be realized by replacing a memory, which is susceptible to external environments such as humidity and temperature changes, with a resistance that is not easily damaged.
다음, 저항을 바닥재에 직접 인쇄하거나 이러한 저항이 인쇄된 태그 형태의 수동형 알에프아이디를 바닥재에 탈, 부착 가능하도록 설치하는 다양한 구성이 가능하다. 특히, 태그 형태의 알에프아이디는 손상된 것의 교환을 용이하게 할 뿐만 아니라 제작이 완료되었거나 이미 시공된 바닥재에도 적용할 수 있다.Next, various configurations may be installed to directly print a resistor on the flooring material or to install a removable RFID ID in the form of a tag in which the resistance is printed on the flooring material. In particular, the RFID in the form of a tag not only facilitates the exchange of the damaged, but also can be applied to the flooring which is completed or already constructed.
게다가, 가격이 저렴하고 적용이 편리한 바코드의 장점과 유효인식거리가 바코드에 비하여 길게 형성되는 종래의 수동형 알에프아이디의 장점을 모두 갖는다.In addition, it has both the advantages of a low-cost, easy-to-apply bar code, and the advantages of a conventional passive RFID which has an effective recognition distance longer than that of a bar code.
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