KR20080067538A - Control system of radio frequency identification reader - Google Patents

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KR20080067538A
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Abstract

An RFID(Radio Frequency Identification) reader control system is provided to improve a recognition rate, reception sensitivity, and a recognition distance of a signal even though plural readers are installed in a limited area, and to exclude interference between channels used by the readers, thereby more freely arranging the readers. A reader control device(120) generates control information for each reader by comprising as follows. A switch control module(122) generates synchronization information of frequency hopping by using frequency hopping start information, and generates switching control information according to the synchronization information to deliver the generated information to the readers. A hopping control module(124) generates coding information of a hopping period to deliver the generated information to the readers. The readers process the frequency hopping on different hopping start channels by receiving the control information for each reader.

Description

RFID 리더 제어 시스템{Control system of Radio Frequency IDentification reader}RFC reader control system {Control system of Radio Frequency IDentification reader}

도 1은 일반적인 RFID 리더가 주파수 도약 방식으로 동작되는 경우의 호핑 채널을 주파수 대역에서 예시한 다이어그램이다.1 is a diagram illustrating a hopping channel in a frequency band when a typical RFID reader is operated in a frequency hopping manner.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 RFID 리더 제어 시스템이 건물 내부에 설치되는 형태를 예시적으로 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a form in which an RFID reader control system according to an embodiment of the present invention is installed in a building.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 RFID 리더 제어 시스템 중 리더 제어장치의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.3 is a block diagram schematically illustrating components of a reader control apparatus of an RFID reader control system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 RFID 리더 제어 시스템의 리더들이 스위치 제어정보에 의하여 호핑되는 형태를 예시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a form in which readers of an RFID reader control system according to an embodiment of the present invention hop by switch control information.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 RFID 리더 제어 시스템 중 리더의 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.5 is a block diagram schematically illustrating components of a reader in an RFID reader control system according to an exemplary embodiment of the present invention.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

100: RFID 리더 제어 시스템 120: 리더 제어 장치100: RFID reader control system 120: reader control device

121: 메모리 122: 스위칭제어모듈121: memory 122: switching control module

123: 제어모듈 124: 호핑제어모듈123: control module 124: hopping control module

125: 접속모듈 140: 리더125: connection module 140: reader

141a, 141b: 수신/송신 안테나 142: LNA141a, 141b: receive / transmit antenna 142: LNA

143, 151: 제1필터, 제2필터 144: 믹서부143 and 151: first filter and second filter 144: mixer section

145: 복조부 146: 제어부145: demodulation unit 146: control unit

147: 위상동기회로부 148: 접속부147: phase synchronization circuit portion 148: connection portion

149: 변조부 150: PAM149: modulator 150: PAM

본 발명은 RFID 리더 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an RFID reader control system.

현재, 유비쿼터스(ubiquitous) 네트워크 기술이 많은 이들의 주목을 받고 있는데, 유비쿼터스 네트워크 기술이란 시간과 장소에 구애됨이 없이 다양한 네트워크에 자연스럽게 접속할 수 있도록 하는 기술을 의미한다.Currently, ubiquitous network technology has attracted the attention of many people, ubiquitous network technology means a technology that allows to naturally connect to various networks regardless of time and place.

이러한 유비쿼터스 네트워크 기술로서 RFID 기술을 들 수 있으며, 그 중에서 상거래에 도입된 RFID 기술이 대표적이다.Such ubiquitous network technology includes RFID technology, and among them, RFID technology introduced in commerce is representative.

일반적으로, 상거래형 RFID 시스템은 상품에 부착되어 세부정보가 내장된 RFID 태그, RFID 태그의 정보를 RF통신을 이용하여 읽는 RFID리더로 이루어지며, 상품에 부착된 상기 RFID 태그는 RFID리더가 위치되는 지역을 통과하며 RF통신을 이용하여 정보를 전달하게 되므로 상품의 유통, 조립, 가격 변동, 판매 등의 물류/유통 관리가 효율적으로 처리될 수 있는 기반을 제공한다.In general, a commercial RFID system consists of an RFID tag attached to a product and embedded with details, an RFID reader that reads information of the RFID tag using RF communication, and the RFID tag attached to the product is located at which the RFID reader is located. Since information is transmitted through RF communication through the region, it provides a foundation for efficiently managing logistics / distribution such as distribution, assembly, price change, and sales of goods.

한편, 종래의 RFID 리더는 ASK(Amplitude Shift keying) 변조 방식을 이용한 포락선 검파를 통하여 구현되는 것이 일반적이며, 종래의 설계 방식에 의하면, 비트 오율이 저하되므로 데이터 인식률이 낮게 형성된다는 단점이 있다.Meanwhile, a conventional RFID reader is generally implemented through envelope detection using an amplitude shift keying (ASK) modulation scheme. According to the conventional design scheme, a bit error rate is lowered, thereby lowering a data recognition rate.

또한, RFID 리더는 고속으로 이동하는 태그를 대상으로 하기 때문에 전파 환경의 변화가 심하고, 외부의 환경 변화에 따라 수신 신호의 변화가 크게 발생되는데, 특히 RFID 리더 간의 주파수 간섭 현상은 RFID 태그의 인식률에 큰 영향을 준다.In addition, since the RFID reader targets a tag moving at a high speed, the radio wave environment is severely changed, and a change in the reception signal is greatly caused by an external environment change. It has a big impact.

RFID 주파수는 125 KHz, 135 KHz와 같은 저주파(LF), 13.56 MHz와 같은 고주파(HF), 433 MHz, 900 MHz 대역의 극초단파(UHF), 2.45 GHz 대역의 마이크로파 등으로 다양한데, 안테나와 통신모듈을 저렴하고 작게 만들 수 있는 점, 인식 거리가 길고 다수의 태그를 구분할 수 있는 점 등의 장점으로 인하여 900 MHz 대역의 주파수가 널리 활용될 전망이다.RFID frequencies vary from low frequency (LF) such as 125 KHz and 135 KHz, high frequency (HF) such as 13.56 MHz, ultra high frequency (UHF) of 433 MHz and 900 MHz bands, and microwave of 2.45 GHz band. The advantages of low cost, small size, long recognition distance, and the ability to distinguish multiple tags are expected to make wide use of the frequency in the 900 MHz band.

그러나, 900 MHz 대역의 주파수는 전체 주파수 대역폭이 좁고, 캐리어 수가 적으므로 간섭 현상의 영향을 크게 받으며, 특히 다수개의 리더가 설치되는 경우 리더 사이 및 태그 사이에 발생되는 전파 간섭은 태그 정보를 안정적으로 처리하는데 큰 장애로 인식되고 있다.However, the frequency in the 900 MHz band is largely affected by interference because of the narrow frequency band and the small number of carriers, and especially when a large number of readers are installed, the radio wave interference between the readers and the tags makes the tag information stable. It is recognized as a big obstacle in processing.

이러한 주파수 간섭 현상의 영향을 최소화하기 위하여, 일반적으로 주파수 도약(hopping) 방식이 사용되는데, 대표적인 주파수 도약 방식으로는 FHSS(Frequency-Hopping Spread Spectrum)가 있으며, 15개의 독립 채널을 사용하고 채널 전체에 주파수 호핑을 처리하며 데이터를 송수신한다.In order to minimize the influence of the frequency interference phenomenon, a frequency hopping method is generally used. A typical frequency hopping method is Frequency-Hopping Spread Spectrum (FHSS), which uses 15 independent channels and the entire channel. It handles frequency hopping and sends and receives data.

도 1은 일반적인 RFID 리더가 주파수 도약 방식으로 동작되는 경우의 호핑 채널을 주파수 대역에서 예시한 다이어그램이다.1 is a diagram illustrating a hopping channel in a frequency band when a typical RFID reader is operated in a frequency hopping manner.

도 1을 참조하면, 일반적인 RFID 리더는 독립채널을 이용하여 주파수 호핑을 처리하는데, 하나의 채널(1FA)을 이용한 후, 다음 채널(2FA)로 도약되는 경우, 각 채널에 실린 리더신호 사이에 태그신호(a3)가 묻히게 된다.Referring to FIG. 1, a general RFID reader processes frequency hopping using an independent channel. When one channel 1FA is used and then jumps to the next channel 2FA, a tag is interposed between reader signals carried on each channel. The signal a3 is buried.

따라서, 태그신호(a3)는 리더신호(a1, a2)에 간섭신호로 영향을 주거나 리더신호(a1, a2)에 의하여 안정적으로 복원되기 어렵다.Therefore, the tag signal a3 does not affect the reader signals a1 and a2 as interference signals or is stably restored by the reader signals a1 and a2.

또한, 다수의 리더가 동작되는 경우, 어느 하나의 리더가 제1채널(1FA)을 사용하고 다른 리더가 제2채널(2FA)을 사용하게 되면, 리더신호(a1, a2)의 일부 영역이 겹치게 되며 따라서 서로 간섭현상을 일으킨다. 따라서, FHSS 방식 역시, 도약한 채널이 다른 리더에 의하여 사용되고 있다면 주파수 충돌이 발생되므로 리더간 간섭 현상을 완전히 배제하기는 어렵다.In addition, when a plurality of readers are operated, when one reader uses the first channel 1FA and the other reader uses the second channel 2FA, some regions of the reader signals a1 and a2 overlap. And thus interfere with each other. Therefore, in the FHSS scheme, if the hopped channel is used by another reader, it is difficult to completely eliminate the inter-reader interference because a frequency collision occurs.

이러한 이유로, 전파 간섭의 영향을 배제하여 태그의 인식률을 향상시킬 수 있는 리더 제어 기술 및 채널 코딩 기술의 개발이 절실히 요구되고 있다.For this reason, there is an urgent need to develop a reader control technique and a channel coding technique capable of improving the recognition rate of a tag by excluding the influence of radio wave interference.

본 발명은 한정된 지역에서 다수개의 리더가 동작되는 경우 태그신호를 안정적으로 복원할 수 있으며, 각 리더의 호핑 동작을 제어하여 주파수 채널 사이에 간섭현상이 발생되지 않도록 하는 RFID 리더 제어 시스템을 제공한다.The present invention can stably restore a tag signal when a plurality of readers are operated in a limited area, and provide an RFID reader control system that controls interference of each reader so that interference does not occur between frequency channels.

또한, 본 발명은 최소의 회로 구성과 네트워크 구성을 통하여 다수개의 리더를 제어하고 태그 정보를 효율적으로 처리하는 RFID 리더 제어 시스템을 제공한다.In addition, the present invention provides an RFID reader control system for controlling a plurality of readers and efficiently processing tag information through a minimum circuit configuration and network configuration.

본 발명에 의한 RFID 리더 제어 시스템은 주파수 호핑시작정보를 이용하여 주파수 호핑의 동기화 정보를 생성하고, 상기 동기화 정보에 따라 스위칭 제어 정보를 생성하여 리더에 전달하는 스위치제어모듈; 호핑 주기의 코딩 정보를 생성하여 상기 리더에 전달하는 호핑제어모듈을 포함하여 리더별 제어정보를 생성하는 리더제어장치; 및 상기 리더별 제어정보를 전달받아 각각 다른 호핑 시작 채널에서 주파수 호핑을 처리하는 다수개의 리더를 포함한다.The RFID reader control system according to the present invention comprises: a switch control module for generating frequency hopping synchronization information using frequency hopping start information, and generating switching control information according to the synchronization information and transmitting the same to the reader; A reader control device for generating control information for each reader, including a hopping control module for generating coding information of a hopping period and transferring the coding information to the reader; And a plurality of readers receiving the control information for each leader and processing frequency hopping in different hopping start channels.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 RFID 리더 제어 시스템에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an RFID reader control system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 RFID 리더 제어 시스템(100)이 건물 내부에 설치되는 형태를 예시적으로 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a form in which the RFID reader control system 100 according to an embodiment of the present invention is installed inside a building.

도 2에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 RFID 리더 제어 시스템(100)은 크게 리더 제어장치(120) 및 리더(140)로 구성되는데, 리더(140)는 소정 영역(도 2에서는, 건물로 예시됨)에 다수개로 설치되고, 태그(300)와 RFID통신을 수행한다.2, the RFID reader control system 100 according to the embodiment of the present invention is largely composed of a reader control device 120 and a reader 140, the reader 140 is a predetermined area (in FIG. Exemplary) is installed in plurality, and performs RFID communication with the tag 300.

상기 태그(300)는 물품, 인체 등에 부착되어 물품 정보 혹은 신상 정보와 같은 태그정보를 송신하고, 상기 리더(140)는 물품의 이동 영역에 설치되어 태그(300)로 정보요청신호(Command data)를 송출하며, 태그(300)로부터 태그정보를 수신하여 처리한다.The tag 300 is attached to an article, a human body, and the like, and transmits tag information such as article information or personal information, and the reader 140 is installed in a moving area of the article and sends an information request signal (Command data) to the tag 300. Transmits the tag information from the tag 300 and processes it.

본 발명의 실시예에서, 상기 리더(140) 및 태그(300)는 900 MHz 대역의 UHF 신호를 캐리어 신호로 이용하는 것으로 한다.In the embodiment of the present invention, the reader 140 and the tag 300 are assumed to use a UHF signal in the 900 MHz band as a carrier signal.

또한, 상기 리더(140)는 FHSS 방식으로 주파수 호핑(Hopping)을 처리하여 태 그(300)와 통신을 수행하는데, FHSS 방식은, PSK(Phase Shift Keying) 위상 변조 기술을 사용하여 12dB의 SNR로 동작되며 중첩 채널을 사용하는 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum) 방식과는 달리, 15개의 독립 채널을 사용하고 채널 전체에 걸쳐 "Random Hopping Sequence" 방식에 의하여 채널도약하며 데이터를 송수신한다.In addition, the reader 140 performs frequency hopping in a FHSS scheme to communicate with the tag 300. The FHSS scheme uses a phase shift keying (PSK) phase modulation technique with an SNR of 12 dB. Unlike Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) method, which operates and uses overlapping channels, 15 independent channels are used and channels are leaped and transmitted and received by "Random Hopping Sequence" method over the entire channel.

그러나, 리더(140)가 FHSS 방식으로 동작된다고 하여도 도약한 채널이 다른 리더(가령, 위아래층에 설치된 리더의 경우)에 의하여 사용되고 있다면 주파수 충돌이 발생되므로 리더간 간섭 현상을 배제하기는 어렵다.However, even if the reader 140 is operated in the FHSS scheme, if the leap channel is used by another reader (for example, in the case of the reader installed in the upper and lower layers), it is difficult to exclude the interference between the readers because a frequency collision occurs.

또한, 독립된 채널 상에서 도약되더라도 다음 채널로 도약되는 경우, 채널과 채널 사이에 존재하는 태그신호가 각 채널에 실린 리더신호에 묻히게 되므로 태그신호를 안정적으로 복원하기가 어렵다.In addition, even when jumping on an independent channel, when jumping to the next channel, the tag signal existing between the channels is buried in the reader signal on each channel, so that it is difficult to stably restore the tag signal.

따라서, 상기 다수개의 리더(140)들은 각각 다른 채널에서 주파수 호핑을 시작하며, 15개의 채널 중 인접된 채널을 피하여 호핑 동작을 처리하는데, 이러한 리더(140)의 동작은 상기 리더 제어장치(120)의 제어에 의하여 가능하다.Accordingly, the plurality of readers 140 start frequency hopping on different channels, respectively, and process hopping operations by avoiding adjacent channels among the 15 channels, and the operation of the reader 140 is performed by the reader controller 120. It is possible by control of.

상기 리더 제어장치(120)와 다수개의 리더(140)는 근거리 유/무선 네트워크를 통하여 연결될 수 있는데, 근거리 무선 네트워크를 이용하는 경우 Wi-Fi(무선랜), UWB(Ultra Wide Band), 블루투스(Bluetooth), WiMax(World interoperability for Microwave access), 지그비(Zigbee), DSRC(Dedicated Short Range Communication) 등이 사용될 수 있고, 근거리 유선 네트워크를 이용하는 경우 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), 인터넷(TCP/IP), 스위치 허 브, 직/병렬 케이블 등이 이용될 수 있다.The reader controller 120 and the plurality of readers 140 may be connected through a short-range wired / wireless network. When using a short-range wireless network, Wi-Fi (Wireless LAN), UWB (Ultra Wide Band), and Bluetooth (Bluetooth) may be connected. ), World Interoperability for Microwave Access (WiMax), Zigbee, Dedicated Short Range Communication (DSRC), etc., and UART (Universal Asynchronous Receiver / Transmitter), Internet (TCP / IP) , Switch hubs, serial / parallel cables, etc. may be used.

본 발명의 실시예에서, 상기 리더 제어장치(120)와 리더(140)는 UART 접속 장치를 이용하여 연결되는 것으로 한다.In the embodiment of the present invention, the reader control device 120 and the reader 140 are connected using a UART connection device.

우선, 리더 제어장치(120)의 구성 및 동작에 대하여 상세히 설명한다.First, the configuration and operation of the reader control device 120 will be described in detail.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 RFID 리더 제어 시스템(100) 중 리더 제어장치(120)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.3 is a block diagram schematically illustrating the components of the reader control device 120 of the RFID reader control system 100 according to an embodiment of the present invention.

도 3에 의하면, 상기 리더 제어장치(120)는 스위칭제어모듈(122), 호핑제어모듈(124), 제어모듈(123), 메모리(121) 및 접속모듈(125) 포함하여 이루어지는데, 상기 메모리(121)에는 리더설치정보, 리더식별정보, 리더별 호핑시작정보, 호핑채널정보, 호핑주기정보 등이 저장되어 있다.According to FIG. 3, the reader control device 120 includes a switching control module 122, a hopping control module 124, a control module 123, a memory 121, and a connection module 125. In the 121, reader installation information, reader identification information, hopping start information for each reader, hopping channel information, hopping period information, and the like are stored.

상기 리더설치정보는 리더(140)가 빌딩 내부에 설치된 위치정보(가령, 층별로 리더의 설치 지역을 차별화할 수 있음)를 의미하고, 리더식별정보는 리더별 제어정보를 해당 리더(140)로 전달하기 위하여 필요로 되는 식별정보이다.The reader installation information refers to the location information (for example, to differentiate the installation area of the leader by floor) of the leader 140 installed inside the building, and the leader identification information refers to leader-specific control information to the corresponding reader 140. Identification information required for delivery.

상기 리더별 호핑시작정보는 설치된 지역에 따라 리더(140)들이 각각 다른 채널로부터 호핑을 시작하도록 시작 채널을 설정해주는 정보이고, 호핑채널정보는 본 발명에 의한 RFID 리더 제어 시스템(100)에서 사용되는 신호 규격 및 호핑 방식에 따른 도약 방식, 채널 정보 등을 정의한 정보이다.The hopping start information for each reader is information for setting a start channel so that the readers 140 start hopping from different channels according to the installed region, and the hopping channel information is used in the RFID reader control system 100 according to the present invention. Information that defines a hopping method and channel information according to a signal standard and a hopping method.

그리고, 호핑주기정보는 몇개의 채널을 주기로 도약할 것인지의 여부를 리더(140)별로 설정한 정보이다.The hopping period information is information set for each reader 140 as to whether or not to hop to how many channels.

상기 제어모듈(123)은 스위칭제어모듈(122), 호핑제어모듈(124)을 제어하여 동작시키고, 상기 메모리(121)에 저장된 정보 중 필요한 정보를 추출하여 스위칭제어모듈(122)과 호핑제어모듈(124)로 전달한다.The control module 123 operates by controlling the switching control module 122 and the hopping control module 124, extracts necessary information from the information stored in the memory 121, and controls the switching control module 122 and the hopping control module. Forward to 124.

상기 스위칭제어모듈(122)은 호핑시작정보를 이용하여 주파수 호핑의 동기화 정보를 생성하며, 동기화 정보에 따라 스위치 제어정보를 구성하여 리더(140)들로 전달한다.The switching control module 122 generates the synchronization information of the frequency hopping by using the hopping start information, and configures the switch control information according to the synchronization information and transmits it to the readers 140.

따라서, 상기 스위치 제어정보를 전달받은 리더(140)들은 최초 동작시, 시간적으로 차별화된 주파수 호핑을 시작하며, 결국 동기화된 시점에서 보면 각각 다른 채널에서 호핑을 시작한 결과를 가진다.Accordingly, the readers 140 receiving the switch control information start frequency hopping differently in the initial operation, and eventually have a result of starting hopping on different channels when synchronized.

이렇게 시간적으로 분리되어 서로 다른 채널에서 도약되는 방식은 T-FHSS(Time-Frequency Hopping Spread Spectrum) 채널 코딩 방식에 의한 것이다.This time separation and hopping in different channels is based on a time-frequency hopping spread spectrum (T-FHSS) channel coding scheme.

또한, 상기 호핑제어모듈(124)은 도약되는 주파수 대역의 순서를 설정하여 호핑 주기의 코딩 정보를 생성하는데, 리더(140)별로 차별화된 호핑 시작 채널로부터, 일정한 호핑 주기를 가지고 순환 구조를 이루도록 채널을 배열함으로써 호핑 주기의 코딩 정보를 생성한다.In addition, the hopping control module 124 sets the order of the frequency band to be hopping to generate coding information of the hopping period. From the hopping start channel differentiated for each reader 140, the hopping control module 124 forms a cyclic structure with a constant hopping period. By generating the coding information of the hopping period.

상기 코딩 정보는 상기 스위칭 제어 정보와 함께 리더별 제어정보를 구성하여 전달되며, 리더별 제어정보에 의하여 리더(140)의 채널 도약 동작이 처리된다.The coding information is transmitted by configuring leader-specific control information together with the switching control information, and the channel hopping operation of the reader 140 is processed by the leader-specific control information.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 RFID 리더 제어 시스템(100)의 리더(140)들이 스위치 제어정보에 의하여 호핑되는 형태를 예시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a form in which the readers 140 of the RFID reader control system 100 are hopped by switch control information according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4의 (a)도면을 보면, 빌딩의 1층에 설치된 리더(140)가 주파수 호핑을 처리하는 형태가 도시되어 있는데, 제1채널을 시작 채널로 하고 2개의 채널을 도약 주기로 하여 다음으로 3채널, 5채널 … 13채널, 15채널 등으로 순환하면서 호핑을 처리한다.Referring to (a) of FIG. 4, a form in which the reader 140 installed on the first floor of the building processes frequency hopping is shown. The first channel is used as a start channel and two channels are taken as leap periods. Channel, 5 channels... Hopping is performed by cycling through 13 channels and 15 channels.

따라서, 도약 채널에 실린 수신신호(b1, b2) 사이에 존재하는 태그신호(b3)는 영역이 명확히 분리됨으로써, 간섭신호로 작용되거나 수신신호에 묻혀 복원이 불가능하게 되는 문제점이 발생되지 않는다.Therefore, since the area of the tag signal b3 existing between the reception signals b1 and b2 carried on the hopping channel is clearly separated, the tag signal b3 does not cause a problem that it cannot act as an interference signal or is buried in the reception signal and thus cannot be restored.

도 4의 (b)도면을 보면, 빌딩의 2층에 설치된 리더(140)가 주파수 호핑을 처리하는 형태가 도시되어 있는데, 제11채널을 시작 채널로 하고 2개의 채널을 도약 주기로 하여 다음으로 13채널, 15채널, 1채널 … 7채널, 9채널 등으로 순환하면서 호핑을 처리한다.Referring to (b) of FIG. 4, a form in which the reader 140 installed on the second floor of the building processes frequency hopping is shown. The 11th channel is used as the start channel and the two channels are leap cycles. Channel, 15 channels, 1 channel... Hopping is performed by cycling through 7 channels, 9 channels, and so on.

도 4의 (c)도면을 보면, 빌딩의 3층에 설치된 리더(140)가 주파수 호핑을 처리하는 형태가 도시되어 있는데, 제6채널을 시작 채널로 하고 2개의 채널을 도약 주기로 하여 다음으로 8채널, 10채널 … 14채널, 2채널, 4채널 등으로 순환하면서 호핑을 처리한다.Referring to (c) of FIG. 4, a form in which the reader 140 installed on the third floor of a building processes frequency hopping is shown. The sixth channel is used as a start channel and two channels are taken as leap periods. Channel, 10 channels... Hopping is performed by cycling through 14 channels, 2 channels, and 4 channels.

이와 같이, 1층과 3층에 설치된 리더(140)의 호핑 시작 채널은, 2층에 설치된 리더(140)에 비하여 상당한 간격을 두게 되므로 채널간 간섭 현상이 거의 발생되지 않게 된다.As such, the hopping start channels of the reader 140 installed on the first and third floors are spaced at a considerable interval compared to the reader 140 installed on the second floor, so that interference between channels is hardly generated.

한편, 상기 접속모듈(125)은 리더(140)의 접속부(148; 도 5 참조)와 함께 UART망을 구성하는데, 상기 접속모듈(125)은 UART 접속장치의 일종으로서, 상기 스위칭제어모듈(122)과 호핑제어모듈(124)로부터 각각 스위칭 제어 정보 및 코딩 정보를 전달받아 리더별 제어정보로 구성하고 이를 리더(140)의 접속부(148)로 전달 한다.Meanwhile, the connection module 125 forms a UART network together with the connection part 148 (see FIG. 5) of the reader 140. The connection module 125 is a kind of UART connection device, and the switching control module 122 And switching control information and coding information from the hopping control module 124 are configured as control information for each reader and transferred to the connection unit 148 of the reader 140.

상기 UART 접속장치는 주연산장치에 연결된 직렬 장치와의 인터페이스를 제어하는 프로그램이 탑재된 마이크로칩으로 구현가능하며, 스위칭제어모듈(122)과 호핑제어모듈(124)로 RS-232C DTE 인터페이스를 제공함으로써, 직렬장치들과의 데이터 송수신을 가능하도록 한다.The UART connection device may be implemented as a microchip equipped with a program for controlling an interface with a serial device connected to the main computing device, and provides an RS-232C DTE interface to the switching control module 122 and the hopping control module 124. This allows data transmission and reception with serial devices.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 RFID 리더 제어 시스템(100) 중 리더(140)의 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.5 is a block diagram schematically illustrating the components of the reader 140 of the RFID reader control system 100 according to an embodiment of the present invention.

도 5에 의하면, 상기 리더는 수신 안테나(141a), LNA(Low Noise Amplifier)(142), 제1필터(143), 믹서부(144), 복조부(145), 제어부(146), 위상동기회로부(147), 접속부(148), 변조부(149), PAM(Power Amplifier Module)(150), 제2필터(151) 및 송신 안테나(141b)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 5, the reader includes a receiving antenna 141a, a low noise amplifier (LNA) 142, a first filter 143, a mixer unit 144, a demodulator 145, a controller 146, and phase synchronization. It includes a circuit unit 147, a connection unit 148, a modulator 149, a power amplifier module (PAM) 150, a second filter 151, and a transmission antenna 141b.

상기 수신 안테나(141a)는 태그로부터 신호를 수신하고, LNA(142)는 태그신호의 잡음 성분을 억제하여 증폭시킨다.The receiving antenna 141a receives a signal from a tag, and the LNA 142 suppresses and amplifies the noise component of the tag signal.

상기 제1필터(143)는 저잡음 증폭시 섞인 잡음 성분을 필터링하고, 믹서부(144)는 위상동기회로부(147)로부터 공급되는 발진주파수신호를 태그신호와 혼합하여 베이스밴드신호로 변환한다.The first filter 143 filters the noise component mixed during the low noise amplification, and the mixer unit 144 converts the oscillation frequency signal supplied from the phase synchronization circuit unit 147 into a baseband signal by mixing it with a tag signal.

상기 복조부(145)는 베이스밴드신호를 디지털신호로 변환하여 제어부(146)로 전달하고 제어부(146)는 통신 프로토콜을 구비하여 태그와의 무선 통신을 제어하며 디지털 신호를 해석하여 태그정보를 메모리에 저장하여 관리한다.The demodulator 145 converts the baseband signal into a digital signal and transmits it to the control unit 146. The control unit 146 has a communication protocol to control wireless communication with the tag, interprets the digital signal, and stores tag information in memory. Store in and manage.

상기 변조부(149)는 제어부(146)로부터 전달된 디지털 신호(Command data)를 위상동기회로부(147)의 발진주파수신호와 합성하여 아날로그 신호로 변조하고, PAM(150)은 변조된 신호를 송신가능한 크기로 증폭시킨다.The modulator 149 synthesizes the digital signal (Command data) transmitted from the control unit 146 with the oscillation frequency signal of the phase synchronization circuit unit 147 and modulates it into an analog signal, and the PAM 150 transmits the modulated signal. Amplify to the size possible.

상기 제2필터(151)는 증폭된 송신신호를 필터링하여 불요파 성분의 신호를 제거하고 송신 안테나(141b)는 필터링된 신호를 태그로 송신한다.The second filter 151 filters the amplified transmission signal to remove the signal of the unwanted component, and the transmission antenna 141b transmits the filtered signal to the tag.

이때, 상기 믹서부(144), 복조부(145), 변조부(149)는 FHSS 방식으로 동작되며, 전술한 대로 900 MHz 대역의 15개 주파수 채널을 이용하여 신호를 처리한다.In this case, the mixer 144, the demodulator 145, and the modulator 149 are operated in the FHSS method, and process signals using 15 frequency channels in the 900 MHz band as described above.

상기 제어부(146)는 위상동기회로부(147)를 제어하여 15개 채널에 상응하는 발진주파수신호를 선택적으로 공급하도록 하며, 따라서 믹서부(144) 또는 변조부(149)는 15개 채널을 도약하면서 신호를 처리할 수 있게 된다.The controller 146 controls the phase synchronization circuit 147 to selectively supply the oscillation frequency signals corresponding to 15 channels. Thus, the mixer 144 or the modulator 149 leaps 15 channels. Signals can be processed.

상기 제어부(146)는, 전술한 대로, 접속부(148)를 통하여 리더별 제어신호를 전달받고 이에 의하여 호핑 시작 채널을 설정하며 호핑 주기를 테이블화함으로써 상기 위상동기회로부(230)가 발진주파수신호를 선택적으로 공급하도록 제어할 수 있다.As described above, the control unit 146 receives the control signal for each reader through the connection unit 148, sets a hopping start channel, and tabulates a hopping period to thereby table the oscillation frequency signal. It can be controlled to supply selectively.

이상에서 본 발명에 대하여 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, these are only examples and are not intended to limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may have an abnormality within the scope not departing from the essential characteristics of the present invention. It will be appreciated that various modifications and applications are not illustrated. For example, each component specifically shown in the embodiment of the present invention can be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.

본 발명에 의한 RFID 리더 제어 시스템에 의하면, 한정된 지역에 다수개의 리더가 설치되더라도 신호의 인식거리, 수신감도, 인식률을 향상시킬 수 있으며, 리더들이 사용하는 채널간 간섭 현상을 배제할 수 있으므로 리더들의 배치 자유도가 확보되는 효과가 있다.According to the RFID reader control system according to the present invention, even if a plurality of readers are installed in a limited area, the recognition distance, reception sensitivity, and recognition rate of the signal can be improved, and the inter-channel interference phenomenon used by the readers can be eliminated. The degree of freedom of placement is secured.

또한, 본 발명에 의하면, 다수개의 리더들을 제어하기 위하여 복잡한 통제 시스템을 구비할 필요가 없게 되는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect that it is not necessary to have a complicated control system to control a plurality of leaders.

Claims (6)

주파수 호핑시작정보를 이용하여 주파수 호핑의 동기화 정보를 생성하고, 상기 동기화 정보에 따라 스위칭 제어 정보를 생성하여 리더에 전달하는 스위치제어모듈;A switch control module for generating frequency hopping synchronization information by using the frequency hopping start information, and generating switching control information according to the synchronization information and transmitting the same to the reader; 호핑 주기의 코딩 정보를 생성하여 상기 리더에 전달하는 호핑제어모듈을 포함하여 리더별 제어정보를 생성하는 리더제어장치; 및A reader control device for generating control information for each reader, including a hopping control module for generating coding information of a hopping period and transferring the coding information to the reader; And 상기 리더별 제어정보를 전달받아 각각 다른 호핑 시작 채널에서 주파수 호핑을 처리하는 다수개의 리더를 포함하는 RFID 리더 제어 시스템.And a plurality of readers receiving the control information for each reader and processing frequency hopping in different hopping start channels. 제1항에 있어서, 상기 리더 제어장치 및 상기 리더는The method of claim 1, wherein the reader control device and the reader 근거리 유/무선 네트워크를 통하여 연결되는 RFID 리더 제어 시스템.RFID reader control system connected through short-distance wired / wireless network. 제1항에 있어서, 상기 리더 제어장치는The method of claim 1, wherein the reader control device 리더설치정보, 리더식별정보, 리더별 호핑시작정보, 호핑채널정보, 호핑주기정보 중 하나 이상의 정보를 저장하는 메모리부; 및A memory unit for storing at least one of reader installation information, reader identification information, hopping start information for each reader, hopping channel information, and hopping period information; And 상기 스위칭제어모듈 및 상기 호핑제어모듈을 제어하여 동작시키고, 상기 메모리부에 저장된 정보 중 필요한 정보를 추출하여 상기 스위칭제어모듈 및 상기 호핑제어모듈로 전달하는 제어모듈을 포함하는 RFID 리더 제어 시스템.And a control module for controlling and operating the switching control module and the hopping control module, and extracting necessary information from the information stored in the memory unit and transferring the necessary information to the switching control module and the hopping control module. 제1항에 있어서, 상기 리더 제어장치는The method of claim 1, wherein the reader control device T-FHSS(Time-Frequency Hopping Spread Spectrum) 채널 코딩 방식에 의하여 상기 코딩 정보를 생성하는 RFID 리더 제어 시스템.RFID reader control system for generating the coding information by a Time-Frequency Hopping Spread Spectrum (T-FHSS) channel coding scheme. 제1항에 있어서, 상기 리더는The method of claim 1, wherein the leader RFID 통신을 처리하는 통신부; 및Communication unit for processing the RFID communication; And 상기 동기화 정보 및 상기 코딩 정보를 전달받아 상기 통신부의 주파수 호핑 처리 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 RFID 리더 제어 시스템.And a controller configured to control the frequency hopping processing operation of the communication unit by receiving the synchronization information and the coding information. 제1항에 있어서, 상기 리더 제어장치는The method of claim 1, wherein the reader control device 리더별로 차별화된 호핑 시작 채널로부터, 일정한 호핑 주기를 가지고 순환 구조를 이루도록 채널을 배열함으로써 호핑 주기의 코딩 정보를 생성하는 RFID 리더 제어 시스템.An RFID reader control system for generating coding information of a hopping period by arranging channels to form a cyclic structure with a constant hopping period from a hopping start channel differentiated for each reader.
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