KR20080019096A - Low power rfid system and method, reader applied to the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 따른 무선주파수인식 시스템을 도시한 구성도,1 is a block diagram showing a radio frequency identification system according to the prior art,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 저전력 무선주파수인식 시스템을 도시한 구성도,2 is a block diagram showing a low power radio frequency identification system according to an embodiment of the present invention;
도 3은 도 2에 도시된 리더의 내부 구성을 도시한 구성도, 그리고3 is a block diagram showing the internal configuration of the leader shown in FIG.
도 4는 도 2에 도시된 저전력 무선주파수인식 시스템의 동작과정을 도시한 플로우챠트이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of the low power radio frequency identification system shown in FIG. 2.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 : 리더 110 : 수신부100: reader 110: receiving unit
111, 148, 210 : 안테나 112, 147 : 대역통과필터111, 148, 210:
113 : 저잡음증폭기 114 : 자동이득제어 증폭기113: low noise amplifier 114: automatic gain control amplifier
120 : 신호처리부 121 : 제 1 주파수발생기120: signal processor 121: first frequency generator
122 : 제 N 주파수발생기 123 : 제 1 위상고정루프 회로122: Nth frequency generator 123: First phase locked loop circuit
124 : 제 N 위상고정루프 회로 125 : 제 1 스위치124: Nth phase locked loop circuit 125: First switch
126 : 제 N 스위치 127 : 제 1 혼합기126: Nth switch 127: First mixer
128 : 위상 시프트기 129 : 제 2 혼합기128: phase shifter 129: second mixer
130 : 제어부 140 : 송신부130
141 : 제 1 혼합기 142 : 제 2 혼합기141: first mixer 142: second mixer
143 : 구동 증폭기 144 : 스위치143: drive amplifier 144: switch
145 : 전력 증폭기 146 : 드라이브 증폭기145: power amplifier 146: drive amplifier
200 : 태그 220 : 전자칩200: tag 220: electronic chip
본 발명은 저전력 무선주파수인식 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전력 증폭기를 사용하는 리더가 근거리 무선통신하는 전파환경에 따라 수동 또는 자동으로 전력 증폭기를 온/오프하여 리더의 전력효율을 높이기 위한 저전력 무선주파수인식 시스템 및 방법과 이에 적용되는 리더에 관한 것이다.The present invention relates to a low-power radio frequency identification system and method, and more particularly, to increase power efficiency of a reader by manually or automatically turning on or off a power amplifier according to a radio wave environment in which a reader using a power amplifier is in short-range wireless communication. The present invention relates to a low power radio frequency identification system and method and a reader applied thereto.
일반적으로 무선주파수인식(RFID, Radio Frequency IDentification)은 최소형 IC 칩에 고유한 식별정보를 입력하고 무선주파수(RF)를 이용하여 이 칩이 부착된 물체나 동물 등을 인식·추적·관리할 수 있는 기술을 말한다. 이러한 RFID 시스템은 고유한 식별정보가 입력되고 물체나 동물 등에 부착되는 RFID 태그(Tag 또는 Transponder)와, 이 태그가 가지고 있는 식별정보를 비접촉식으로 읽거나 또는 쓰기 위한 리더(Reader 또는 Interrogator)로 이루어진다. 그리고 상기 리더에는 컴퓨터 등 정보처리장치가 연결되어 태그로부터 수집된 데이터를 처리한다.In general, Radio Frequency IDentification (RFID) inputs identification information unique to the smallest IC chip and uses RF to recognize, track, and manage the object or animal to which the chip is attached. Says technology. Such an RFID system is composed of an RFID tag (Tag or Transponder) to which unique identification information is input and attached to an object or animal, and a reader (Reader or Interrogator) to read or write the identification information of the tag without contact. An information processing apparatus such as a computer is connected to the reader to process data collected from a tag.
도 1은 종래 기술에 따른 RFID 시스템의 기본적인 구성을 보여주는 구성도이 다. 도시된 바와 같이, 태그(20)는 자체적으로 전원을 갖지 않는 수동형 태그로서, 소형 반도체 IC 칩과 안테나로 이루어지고, 상기 IC 칩에는 RF회로, 로직 및 메모리가 내장되어 있다. 이러한 태그(20)는 다양한 크기와 형태를 갖는다. 그리고 리더(10)는 특정 주파수대역의 RF신호를 태그(20)로 전송하는 전송부와 태그(20)에서 보내주는 신호를 수신하는 수신부 및 이를 송수신하기 위한 안테나를 포함하여 구성된다.1 is a block diagram showing the basic configuration of an RFID system according to the prior art. As shown, the
이와 같이 종래의 RFID 시스템은 리더(10)와 태그(20) 사이에 정보전송은 물론 수동형 태그를 활성화시키기 위한 전력전송이 함께 수행된다.As described above, in the conventional RFID system, power transmission for activating a passive tag as well as information transmission is performed between the
즉, 태그의 작동에 필요한 에너지를 리더에서 공급해 주어야 하므로, 충분한 인식거리를 확보하고 고기능을 달성하기 위해서는 리더의 송신 출력이 크게 증가되어야 하는데, 과도한 송신 출력으로 인해 상기 리더의 전력 효율이 떨어지는 문제점이 있었다. 아울러, 300MHz 내지 3,000MHz의 극초단파(UHF; UltraHigh Frequency) 대역에서 적용되는 UHF 리더는 전력 증폭기를 구비함에 따라, 전력 소모가 더욱 커져 보다 긴 시간동안 리더의 기능을 수행하기 위한 방안이 요구되어 왔다.That is, since the reader needs to supply the energy necessary to operate the tag, the transmission power of the reader should be greatly increased in order to secure sufficient recognition distance and achieve a high function. there was. In addition, since the UHF reader applied in the Ultra High Frequency (UHF) band of 300 MHz to 3,000 MHz has a power amplifier, a method for performing a reader function for a longer period of time is required due to the increased power consumption.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 무선주파수인식 방식에 의한 무선통신 과정에서 실시간 변위하여 리더로 수신되는 전파환경에 따라 능동적으로 리더의 전력모드를 조절하기 위한 저전력 무선주파수인식 시스템 및 방법과 이에 적용되는 리더를 제공하는 데 있다.Therefore, the present invention was created to solve the above problems, and an object of the present invention is to actively adjust the power mode of the reader according to the radio wave environment received by the reader in real time displacement in the wireless communication process by the RF recognition method. To provide a low power radio frequency identification system and method and a reader applied thereto.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 저전력 무선주파수인식 시스템은, 리더는 상기 태그로부터 수신된 RF 신호의 크기를 통해 상기 태그와의 실측거리인 알에프아이디(RFID; Radio Frequency IDentification) 인식거리를 판별하고, 상기 판별한 알에프아이디 인식거리와 기 설정된 기준거리를 비교하여 생성된 결과에 따라 고전력모드 또는 저전력모드로 동작하는 것을 특징으로 한다.In the low power radio frequency identification system according to the first aspect of the present invention for achieving the above object, the reader is a radio frequency identification (RFID) which is a measured distance from the tag through the magnitude of the RF signal received from the tag. The apparatus may determine a recognition distance and operate in a high power mode or a low power mode according to a result generated by comparing the determined RFID recognition distance with a preset reference distance.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 저전력 무선주파수인식 시스템은, 리더는 상기 태그로부터 수신된 RF 신호의 크기를 통해 상기 태그와의 실측거리인 알에프아이디 인식거리를 판별하고, 상기 판별한 알에프아이디 인식거리와 기 설정된 기준거리를 비교하여 생성된 결과 또는 태그인식 여부에 따라 가변제어 고전력모드 또는 저전력모드로 동작하며, 상기 가변제어 고전력모드는 상기 리더의 저전력모드에서 태그인식 오류가 발생할 경우, 상기 RF 신호의 크기에 따라 단계적으로 전력증폭율을 가변 제어하여 생성된 고출력신호를 송출하는 모드인 것을 특징으로 한다.In addition, the low-power radio frequency identification system according to a second aspect of the present invention for achieving the above object, the reader determines the RF ID recognition distance of the measured distance with the tag through the size of the RF signal received from the tag and The variable control high power mode or the low power mode is operated according to a result generated by comparing the determined ID recognition distance with a predetermined reference distance or whether the tag is recognized. The variable control high power mode is a tag recognition in the low power mode of the reader. When an error occurs, it is a mode for transmitting a high output signal generated by variably controlling the power amplification rate according to the size of the RF signal.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 관점에 따른 리더는, 태그로 전력 전송하여 수신된 RF 신호의 전력크기를 판별하고, 상기 RF 신호의 전력크기에 따라 상기 태그와의 알에프아이디 인식거리를 설정하며, 상기 알에프아이디 인식거리와 기 설정된 기준거리를 비교하여 생성된 결과에 따라 고전력모드 또는 저전력모드로 동작하며, 상기 저전력모드에서 수신한 피드백 RF 신호를 통해 태그인식이 이루어지지 않으면 단계별로 전력증폭율을 가변 제어하기 위한 가변제어 고 전력모드로 전환하는 것을 특징으로 한다.In addition, the reader according to the third aspect of the present invention for achieving the above object, and determines the power size of the RF signal received by the power transmission to the tag, the RFID identification with the tag according to the power size of the RF signal Set the distance, and operate in a high power mode or a low power mode according to the result generated by comparing the RF ID recognition distance and the predetermined reference distance, if the tag recognition is not made through the feedback RF signal received in the low power mode step by step It is characterized by switching to a variable control high power mode to variably control the power amplification rate.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 관점에 따른 저전력 무선주파수인식 방법은, (가) 상기 리더가 상기 태그로부터 RF 신호를 수신하는 단계, (나) 상기 리더의 전력모드 설정이 수동 또는 자동인지를 확인하는 단계, (다) 상기 리더의 전력모드가 자동으로 설정된 경우, 상기 RF 신호의 크기를 판별하여 상기 태그와의 알에프아이디 인식거리를 설정하고, 상기 설정한 알에프아이디 인식거리와 기 설정된 기준거리를 비교하는 단계, (라) 상기 설정한 알에프아이디 인식거리와 기 설정된 기준거리를 비교하여 생성된 결과에 따라 고전력모드 또는 저전력모드로 동작하는 단계 및 (마) 상기 고전력모드 또는 저전력모드로 동작하는 리더를 통해 실시간 변위로 생성되는 고출력신호 또는 저출력신호를 상기 태그로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the low power radio frequency identification method according to the fourth aspect of the present invention for achieving the above object, (a) the reader receives the RF signal from the tag, (b) the power mode setting of the reader is manual Or (c) if the power mode of the reader is automatically set, determining the RF signal size to set an RFID ID distance with the tag, and setting the RFID ID distance with the set RFID ID. Comparing the preset reference distance, (d) operating in a high power mode or a low power mode according to a result generated by comparing the set RFID recognition distance with a preset reference distance; and (e) the high power mode or low power. Transmitting a high output signal or a low output signal generated by a real-time displacement through a reader operating in a mode to the tag. It features.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 5 점에 따른 저전력 무선주파수인식 방법은, 가) 상기 리더가 전력 전송하여 동작하는 상기 태그로부터 RF 신호를 수신하는 단계, (나) 상기 리더의 전력모드 설정이 수동 또는 자동인지를 확인하는 단계, (다) 상기 리더의 전력모드가 수동으로 설정된 경우, 상기 RF 신호에 대한 수신율이 미약하면 고전력모드로 자동 전환하는 단계 및 (라) 상기 고전력모드로 동작하는 리더를 통해 생성되는 고출력신호를 상기 태그로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the low-power radio frequency identification method according to the fifth aspect of the present invention for achieving the above object, a) receiving an RF signal from the tag that the reader operates by power transmission, (b) the power of the reader Checking whether the mode setting is manual or automatic; (c) if the power mode of the reader is set to manual, automatically switching to a high power mode if the reception rate for the RF signal is weak; and (d) entering the high power mode. And transmitting the high output signal generated by the operating reader to the tag.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 6 관점에 따른 저전력 무선주파수인식 방법은, (가) 상기 리더가 상기 태그로부터 RF 신호 또는 피드백 RF 신 호를 수신하는 단계, (나) 상기 리더의 전력모드 설정이 수동 또는 자동인지를 확인하는 단계, (다) 상기 리더의 전력모드가 자동으로 설정된 경우, 상기 RF 신호 또는 상기 피드백 RF 신호의 크기를 통해 상기 태그와의 알에프아이디 인식거리를 판별하고, 상기 설정한 알에프아이디 인식거리와 기 설정된 기준거리를 비교하는 단계, (라) 상기 태그에 대한 인식 여부를 판별하는 단계, (마) 상기 설정한 알에프아이디 인식거리와 기 설정된 기준거리를 비교하여 생성된 결과 또는 태그인식 여부에 따라 가변제어 고전력모드 또는 저전력모드로 동작하는 단계 및 (사) 상기 가변제어 고전력모드 또는 저전력모드로 동작하는 리더를 통해 실시간 변위로 생성되는 가변제어 고출력신호 또는 저출력신호를 상기 태그로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a low power radio frequency identification method according to a sixth aspect of the present invention for achieving the above object, (a) the reader receives an RF signal or a feedback RF signal from the tag, (b) the Checking whether the power mode setting is manual or automatic; (c) if the reader's power mode is automatically set, determining an RFID ID distance from the tag through the magnitude of the RF signal or the feedback RF signal; Comparing the set RFID recognition distance with a preset reference distance; (d) determining whether the tag is recognized or not; (e) comparing the set RFID recognition distance with the preset reference distance; Operating in a variable control high power mode or a low power mode according to the generated result or tag recognition; and (g) the variable control high power mode or low power. And transmitting the variable control high output signal or low output signal generated by the real time displacement to the tag through the reader operating in the output mode.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 7 관점에 따른 저전력 무선주파수인식 방법은, (가) 상기 리더가 상기 태그로부터 RF 신호를 수신하는 단계, (나) 상기 리더의 전력모드 설정이 수동 또는 자동인지를 확인하는 단계, (다) 상기 리더의 전력모드가 자동으로 설정된 경우, 상기 RF 신호의 크기를 통해 상기 태그와의 알에프아이디 인식거리를 판별하고, 상기 설정한 알에프아이디 인식거리와 기 설정된 기준거리를 비교하는 단계, (라) 상기 설정한 알에프아이디 인식거리와 기 설정된 기준거리를 비교하여 생성된 결과에 따라 고전력모드 또는 저전력모드로 동작하는 단계, (마) 상기 저전력모드 동작상태에서 태그인식이 이루어지지 않을 경우, 단계별로 전력증폭율을 가변 제어하기 위한 가변제어 고전력모드로 전환하는 단계 및 (사) 상기 가변제어 고전력모드로 동작하는 리더를 통해 상기 전력증폭율 에 대응하여 전력 증폭된 가변제어 고출력신호를 상기 태그로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the low power radio frequency identification method according to the seventh aspect of the present invention for achieving the above object, (A) the reader receives the RF signal from the tag, (B) the power mode setting of the reader is manual Or (c) determining whether the RFID ID recognition distance with the tag is determined based on the size of the RF signal when the power mode of the reader is automatically set. Comparing the set reference distances, (d) operating in a high power mode or a low power mode according to a result generated by comparing the set RFID recognition distance with a preset reference distance, and (e) in the low power mode operation state. If the tag recognition is not made, the step of switching to the variable control high power mode for variable control of the power amplification step by step and Through the reader operating in the high power mode control is characterized in that it comprises the step of transmitting power amplifying a high-output variable control signal in response to the power amplification factor in the tag.
이하, 첨부도면들을 참조하여 본 발명에 따른 저전력 무선주파수인식 시스템의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of a low power radio frequency identification system according to the present invention with reference to the accompanying drawings in more detail.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 저전력 무선주파수인식(RFID; Radio Frequency IDentification, 이하 '알에프아이디' 라 함) 시스템을 도시한 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 저전력 무선주파수인식 시스템은 RF 신호를 송수신하는 리더(100) 및 상기 리더(100)가 송신하는 특정 주파수대역의 RF 신호를 이용하여 반사 변조(Backscatterd Modulation) 방식으로 자신이 가지고 있는 정보를 전송하는 태그(200)로 이루어진다. 상기 태그(200)는 상기 리더(100)와 무선 통신하기 위한 안테나(210)와 상기 리더(100)의 질문신호에 응답하기 위해 소정의 정보를 저장하는 전자칩(220)으로 구현된다. 더 나아가, 상기 리더(100)는 태그(200)를 동작케 하기 위한 전력 전송을 실행하여 상기 태그(200)로부터 수신된 RF 신호의 전력 크기를 통해 태그(200)와의 알에프아이디(RFID; Radio Frequency IDentification) 인식거리를 판별하고, 상기 판별한 알에프아이디 인식거리와 사전에 기 설정된 기준거리를 비교하여 소정의 결과를 생성하며, 생성된 결과에 따라 리더(100)의 고전력모드 또는 저전력모드를 설정한다. 2 is a block diagram illustrating a low power radio frequency identification (RFID) system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the low power RF recognition system uses a
또한, 리더(100)는 태그(200)와 알에프아이디 무선 통신하면서 실시간으로 관련 RF 신호를 수신함에 따라, 실시간 변위하여 수신되는 RF 신호와 대응하여 알 에프아이디 인식거리도 함께 변동하고, 이에 의해 상기 알에프아이디 인식거리와 기준거리를 비교하여 생성된 결과도 실시간으로 변동한다. 따라서, 리더(100)는 상기 알에프아이디 인식거리에 의해 고전력모드 또는 저전력모드를 스위칭 절환하여 고출력신호 또는 저출력신호를 상기 태그(200)로 전송한다.In addition, as the
더욱 상세한 설명을 위해, 저전력 무선주파수인식 시스템을 구현하기 위한 리더(100)의 세부 구성을 도시한 도 3을 참고하기로 한다. 리더(100)의 능동적인 전력모드 절환을 구현하기 위하여 내부 구성은 여러 방식으로 구현될 수 있으며, 하기의 상술되는 리더(100)의 구성으로 구현되는 저전력 무선주파수인식 시스템은 더욱 바람직하다. For a more detailed description, reference is made to FIG. 3 which shows a detailed configuration of a
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 리더(100)는 안테나(111)를 통해 태그(200)로 전력 전송하고, 전력 수신한 태그(200)가 동작하여 리더(100)의 질문신호에 응답하여 송출하는 RF 신호를 수신하는 수신부(110), 수신부(110)의 출력신호인 RF 신호의 통신 주파수에 코히어런트(Coherent)한 주파수 채널을 동기화한 신호 및 상기 수신부(110)의 출력신호인 RF 신호를 하기 제어부(130)로 제공하는 신호처리부(120), 상기 RF 신호의 전력 크기를 통해 리더(100)와 태그(200) 간의 알에프아이디 인식거리를 판별하고, 판별한 알에프아이디 인식거리와 기 설정된 기준거리를 비교하여 생성된 결과에 따라 고전력 모드 또는 저전력모드를 설정하며, 설정된 모드에 부합하는 주파수 채널을 선택하기 위한 주파수 선택신호를 발생하는 제어부(130) 및 상기 주파수 선택신호를 토대로 신호처리부(120)에서 스위칭된 주파수 채널을 통해 상기 제어부(130)로부터 인가되는 출력신호를 상기 제어부(130)의 스 위칭 절환신호에 따라 전력증폭 또는 드라이브 증폭하여 안테나(148)를 통해 상기 태그(200)로 전송하는 송신부(140)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the
상기 수신부(110)는 수신된 리더(100)의 소정 주파수 대역의 RF 신호를 통과시키는 대역통과필터(112), 대역통과필터(112)의 출력신호에 대한 노이즈 성분을 제거하는 저잡음증폭기(113), 저잡음증폭기(113)의 출력신호의 전력 레벨을 일정 수준으로 유지하기 위한 자동이득제어 증폭기(114)로 구비된다.The
또한, 신호처리부(120)는 알에프아이디 무선통신을 위하여 다양한 주파수 대역의 주파수를 각각 발생하기 위한 적어도 하나 이상의 주파수발생기(121, 122), 상기 주파수발생기(121, 122)로부터 출력되는 주파수를 기준으로 위상 고정된 소정의 주파수를 발생하는 위상고정루프 회로(123, 124), 상기 위상고정루프 회로(123, 124)의 출력단에 접속되며, 상기 제어부(130)의 주파수 선택신호에 따라 스위칭 절환하여 상기 수신부(110)의 출력신호인 RF 신호의 통신 주파수에 코히어런트한 주파수 채널을 통해 위상고정루프 회로(123, 124)의 출력신호를 통과시키는 적어도 하나 이상의 스위치(125, 126), 수신부(110)의 출력신호와 온 상태로 스위칭 절환된 스위치(125, 126)의 출력신호를 혼합하여 상기 제어부(130)로 전송하는 제 1 혼합기(127) 및 온 상태로 스위칭 절환된 스위치(125, 126)의 출력신호를 90도 위상 시프트한 신호와 수신부(110)의 출력신호를 혼합하여 상기 제어부(130)로 전송하는 제 2 혼합기(129)를 포함한다.In addition, the
더 나아가, 제어부(130)는 신호처리부(120)에 구비된 제 1 혼합기(127)를 통해 인가되는 수신부(110)의 출력신호인 RF 신호의 전력 크기를 판별하여 리더(100) 와 태그(200) 간의 알에프아이디 인식거리를 설정하고, 상기 알에프아이디 인식거리가 기 설정된 기준거리 이상인 경우에는 고전력모드로 리더(100) 동작설정하고, 상기 알에프아이디 인식거리가 기 설정된 기준거리 미만인 경우에는 저전력모드로 리더(100) 동작설정한다. 아울러, 제어부(130)는 통상적인 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 아날로그 제어회로 또는 디지털 신호처리 전용 하드웨어 중 적어도 하나 이상으로 구비된다.Further, the
또한, 제어부(130)는 고전력모드로 리더(100)동작 설정할 경우, 고전력모드에 부합하는 주파수 채널을 판별하고, 판별결과에 대한 주파수 선택신호를 발생하여 상기 신호처리부(120)로 전송한 후, 상기 신호처리부(120)에서 형성된 주파수 채널신호를 인가받아 송신부(140)에 출력신호로 전송하며, 송신부(140)에 고전력모드 설정에 대한 스위칭 절환신호를 전송하여 상기 송신부(140)에서 상기 주파수 채널신호로 인한 제어부(130)의 출력신호를 전력 증폭하도록 한다.In addition, when setting the
한편, 제어부(130)는 저전력모드로 리더(100)동작 설정할 경우, 저전력모드에 부합하는 주파수 채널을 판별하고, 판별결과에 대한 주파수 선택신호를 발생하여 상기 신호처리부(120)로 전송한 후, 상기 신호처리부(120)에서 형성된 주파수 채널신호를 인가받아 상기 송신부(140)에 출력신호로 전송하며, 상기 저전력모드에 대한 스위칭 절환신호를 상기 송신부(140)로 전송하여 주파수 채널신호로 인한 출력신호를 드라이브 증폭하도록 한다.In the meantime, when the
또한, 상기에서 언급된 기준거리는 알에프아이디 인식거리에 대응하여 상기 리더(100)의 고전력모드 또는 저전력모드를 선택하기 위한 것이며, 알에프아이디 근거리 통신거리로 예정되는 수센티미터 내지 수십 센티미터 이내로 설정되는 값이다. 통상, 상기 기준거리는 1미터 이내의 값으로 설정되는 것이 바람직하지만, 이는 리더의 전력을 효율적으로 관리하기 위해 고전력모드 또는 저전력모드를 선택하기 위한 기준으로 활용되는 것이기에 이에 대한 수치가 중요한 의미를 갖지는 않는다.In addition, the above-mentioned reference distance is for selecting the high power mode or the low power mode of the
더 나아가, 리더(100)의 송신부(140)는 신호처리부(120)에서 온 상태로 스위칭 절환된 스위치(125, 126)의 출력신호와 제어부(130)의 출력신호를 취합하여 출력하는 제 1 혼합기(141)), 온 상태로 스위칭 절환된 스위치(125, 126)의 출력신호를 위상 시프트기(128)를 통해 90도 위상 시프트한 신호와 제어부(130)의 출력신호를 취합하여 출력하는 제 2 혼합기(142), 상기 제 1 혼합기(141) 및 상기 제 2 혼합기(142)의 출력신호에 대한 변환손실을 보상하기 위한 구동증폭기(143), 제어부(130)의 스위칭 절환신호에 따라 고전력모드 또는 저전력모드의 스위칭 절환하는 스위치(144), 고전력모드의 스위칭 절환에 따라 상기 구동증폭기(143)의 출력신호를 예정된 신호 전력레벨로 고전력 증폭시키는 전력증폭기(145), 저전력모드의 스위칭 절환에 따라 구동증폭기(143)의 출력신호를 예정된 신호 전력레벨로 저전력 증폭시키는 드라이브증폭기(146), 및 상기 전력증폭기(145) 또는 상기 드라이브증폭기(146)의 출력신호에 내재된 간섭신호를 제거하기 위한 대역통과필터(147)를 포함한다.Furthermore, the
한편, 리더(100)와 태그(200) 간 무선통신에 의한 무선주파수인식 시스템은 리더(100)를 통하여 상기 태그(200)로부터 수신된 RF 신호의 크기를 통해 태 그(200)와의 실측거리인 알에프아이디 인식거리를 판별하고, 판별한 알에프아이디 인식거리와 기 설정된 기준거리를 비교하여 생성된 결과 또는 태그인식 여부에 따라 가변제어 고전력모드 또는 저전력모드를 설정하도록 구현될 수도 있다. 또한, 상기 가변제어 고전력모드는 리더(100)가 저전력모드로 동작하는 상태에서 태그인식 오류가 발생할 경우, 피드백되어 인가되는 상기 RF 신호의 크기에 따라 단계적으로 전력증폭율을 가변 제어하여 생성된 가변제어 고출력신호를 송출하는 모드이다.On the other hand, the radio frequency identification system by the wireless communication between the
아울러, 상기 리더(100)는 가변제어 고전력모드에서 제 1 차 고출력신호를 송출하고, 태그인식이 이루어질 때까지 상기 태그로부터 인가된 피드백 RF 신호의 크기에 따라 가변 제어된 제 2 차 고출력신호 또는 제 N 차 고출력신호를 생성하여 태그로 송출하는 과정을 반복한다. 물론, 가변제어 고출력신호는 상기 리더(100)의 고출력모드에서 출력 가능한 증폭율에 한정되는 것은 자명하다.In addition, the
더 나아가, 상기 리더(100)와 태그(200) 간 무선통신에 의한 무선주파수인식 시스템은 리더(100)를 통해 태그(200)로 전력 전송하여 수신된 RF 신호의 전력 크기를 판별하고, 상기 RF 신호의 전력크기에 따라 상기 태그(200)와의 알에프아이디 인식거리를 설정하며, 상기 알에프아이디 인식거리와 기 설정된 기준거리를 비교하여 생성된 결과에 따라 고전력모드 또는 저전력모드를 설정하며, 이후로 저전력모드로 동작하는 상태에서 태그(200)로부터 수신한 피드백 RF 신호를 통해 태그인식이 이루어지지 않은 것을 판별될 경우에 단계별로 전력증폭율을 가변 제어하기 위한 가변제어 고전력모드로 전환하도록 구현되는 것도 가능하다.Furthermore, the radio frequency identification system by wireless communication between the
이하에서는, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 저전력 무선주파수인식 방법의 동작과정에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the low power radio frequency identification method according to the present invention with reference to the accompanying drawings in more detail.
도 4는 도 2에 도시된 저전력 무선주파수인식 시스템의 동작과정을 도시한 플로우챠트이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 저전력 무선주파수 인식 시스템을 구현하기 위한 방법은 리더(100)의 질문신호에 응답하여 저장중인 응답신호를 송출하는 태그(200)의 RF 신호를 리더(100)가 수신하는 것으로 비롯된다(S100). 리더(100)는 자체 동작을 위한 전력모드의 설정상태를 점검하는 과정을 실행한다(S102). FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of the low power radio frequency identification system shown in FIG. 2. As shown in FIG. 4, in the method for implementing a low power RF recognition system, the
상기 S102 단계에서, 리더(100)가 자동 전력모드로 설정된 경우에는 상기 태그(200)로부터 수신한 RF 신호의 전력크기를 판별하고(S104), 상기 RF 신호의 전력크기를 판별한 결과에 따라 리더(100)와 태그(200) 간의 알에프아이디 인식거리를 설정한다(S106). 설정된 알에프아이디 인식거리가 사전에 기 설정된 기준거리(통상 1 미터 이내의 거리로 설정되는 것이 바람직함)과 비교되는 과정을 실행한다(S108). 상기 알에프아이디 인식거리가 기준거리보다 이상인 경우, 리더(100)와 태그(200) 간의 거리가 상대적으로 원거리임에 따라 상기 리더(100)를 고전력모드로 전환하고(S110), 리더(100)의 송신부(140)에 구비된 전력증폭기(145)가 동작하도록 스위칭 절환한다(S112). 이후로, 상기 전력증폭기(145)의 출력신호인 고출력신호를 필터링하여 태그(200)로 전송한다(S114). In step S102, when the
더 나아가, 상기 S108 단계에서, 상기 알에프아이디 인식거리가 기준거리보다 미만인 경우, 리더(100)와 태그(200) 간의 거리가 상대적으로 근거리임에 따라 상기 리더(100)를 저전력모드로 전환하고(S116), 리더(100)의 송신부(140)에 구비 된 드라이브증폭기(146)가 동작하도록 스위칭 절환한다(S118). 이후로, 상기 드라이브증폭기(146)의 저출력신호를 필터링하여 태그(200)로 전송한다(S120).Furthermore, in step S108, when the RFID recognition distance is less than the reference distance, the
한편, 상기 S102 단계에서, 리더(100)가 수동 전력모드로 설정된 경우에는 리더(100) 사용자가 수동으로 설정한 고전력모드 또는 저전력모드를 확인한다(S122). 상기 S122 단계에서, 사용자가 리더(100)를 고전력모드로 설정하면, 리더(100)의 전력모드를 고전력모드로 전환하고(S124), 리더(100)의 송신부(140)에 구비된 전력증폭기(145)를 구동한다(S126). 이후로, 상기 전력증폭기(145)의 고출력신호를 태그(200)로 전송한다(S128). 또한, 사용자가 리더(100)를 저전력모드로 설정하면, 리더(100)의 전력모드를 저전력모드로 전환하고(S130), 리더(100)의 송신부(140)의 구비된 드라이브증폭기(146)를 구동한다(S132). 이후로, 상기 드라이브증폭기(146)의 저출력신호를 태그(200)로 전송한다(S134).Meanwhile, in step S102, when the
더 나아가, 리더(100)와 태그(200) 간의 무선통신에 의한 저전력 무선주파수인식 시스템 및 방법은 상기 리더(100)의 전력모드가 수동으로 설정된 경우, 태그(200)로부터 수신하는 RF 신호에 대한 수신율이 미약하면 고전력모드로 자동 전환하여 전력증폭기(145)의 구동으로 출력되는 고출력신호를 태그(200)로 전송하도록 구현될 수도 있다. 또한, 상기 리더(100)가 수신하는 RF 신호에 대한 수신율이 미약하여 고전력모드로 자동 전환한 이후, 태그(200)로부터 수신되는 RF 신호의 전력크기에 따라 자동으로 실시간 변위 동작하는 자동 전력모드로 설정되는 것이 바람직하다.Furthermore, the low power radio frequency identification system and method by the wireless communication between the
아울러, 상기 RF 신호에 대한 수신율이 미약할 뿐만 아니라, 상기 리더(100) 가 전송한 질문신호에 상기 태그(200)가 응답하지 않을 경우에도 고전력모드로 자동 전환하도록 구현되는 것이 바람직하다.In addition, the reception rate for the RF signal is not only weak, it is preferably implemented to automatically switch to the high power mode even when the
한편, 또 다른 방식의 리더(100)와 태그(200) 간 무선통신에 의한 무선주파수인식 방법은 리더(100)가 수신한 RF 신호 또는 피드백 RF 신호의 크기를 통해 판별한 알에프아이디 인식거리와 기 설정된 기준거리를 비교하여 생성된 결과 또는 태그인식 여부에 따라 가변제어 고전력모드 또는 저전력모드로 동작하도록 구분되며, 알에프아이디 인식거리가 기 설정된 기준거리 이상이거나 태그인식이 이루어지지 않은 경우에는 리더(100)가 가변제어 고전력모드로 동작하도록 하여 단계별로 태그로 전송하기 위한 가변제어 고출력신호의 전력증폭율을 제어할 수 있다.On the other hand, the radio frequency recognition method by the wireless communication between the
또한, 리더(100)와 태그(200) 간 무선통신에 의한 무선주파수인식 방법은 수신한 RF 신호의 크기에 따라 고전력모드 또는 저전력모드로 동작하는 리더(100)가 저전력모드로 동작하는 상태에서 상기 태그(200)를 인식하지 못하는 경우에는 단계별로 전력증폭율을 가변 제어하는 가변제어 고전력모드로 전환하도록 구현되는 것도 가능한 방법이다.In addition, the radio frequency recognition method by the wireless communication between the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand that you can.
따라서, 본 발명에서는 소정의 태그와 알에프아이디 무선통신하는 리더가 수 신하는 전파환경에 따라 능동적으로 전력모드를 설정할 수 있도록 구현됨에 따라, 리더의 동작시간이 늘어나고, 적은 배터리 용량을 사용할 수 있으므로 보다 소형의 리더를 제작할 수 있는 이점이 있다.Therefore, according to the present invention, since the power mode is actively set according to the radio wave environment received by the RFID reader and the RFID reader, the operating time of the reader is increased and the battery capacity can be used. This has the advantage of producing a small reader.
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