KR20090061551A - Rfid tag apparatus for preventing illegal wiring - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치에 관한 것으로, 특히 RFID 칩내에 배전 설비 정보를 저장하여 배전 설비를 관리하는 기술에 관련한 것이다.BACKGROUND OF THE
전주 등에 가설되는 다수의 케이블 등의 배선에 밴드 형태의 RFID 태그를 설치하고, RFID 태그의 RFID 칩 내에 설치 시기, 보충 시기, 설치자 등의 배전 설비 정보를 저장하여 배전 설비를 관리하도록 한 RFID 기술을 이용한 배전 설비 기술들이 제안되어 왔다.RFID technology that installs band-type RFID tags in wiring of many cables installed in electric poles and stores distribution facility information such as installation time, replenishment time, and installer in RFID chip of RFID tag, and manages distribution facility The power distribution equipment techniques used have been proposed.
이러한 기술들 중에서 불법 배선을 방지하는 기술이 공개특허 제2006-32531호(2006. 04. 17) 및 공개특허 제2006-114199호(2006. 11. 06) 등에서 제시되었다. 공개특허 제2006-32531호에서 제시한 기술은 압전소자를 이용해 불법 배선을 인지할 수 있도록 한 기술이며, 공개특허 제2006-114199호에서 제시한 기술은 밴드 형태의 RFID 태그가 절단되었는지 여부에 의해 불법 배선을 인지할 수 있도록 한 기술이다.Among these techniques, a technique for preventing illegal wiring has been proposed in Published Patent Nos. 2006-32531 (April 17, 2006) and Published Patent No. 2006-114199 (Nov. 06, 2006). The technique proposed in Korean Patent Laid-Open No. 2006-32531 is a technique for recognizing illegal wiring using a piezoelectric element, and the technique proposed in Korean Patent Laid-Open No. 2006-114199 is determined by whether a band-shaped RFID tag is cut or not. It is a technology to recognize illegal wiring.
본 발명자는 위와 같은 종래의 방법들을 개선하여 보다 효율적으로 불법 배선을 인지할 수 있는 기술에 대한 연구를 하게 되었다.The present inventors have been researching a technology that can recognize illegal wiring more efficiently by improving the conventional methods as described above.
본 발명은 상기한 취지하에 발명된 것으로, 분리 구성한 안테나와 RFID 칩간에 리드선을 형성하여, 이 리드선의 절단 여부에 따라 불법 배선 여부를 인지할 수 있도록 한 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치를 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention has been invented under the above-mentioned purpose, and forms a lead wire between the antenna and the RFID chip which are separately configured, and prevents the illegal wiring which makes it possible to recognize the illegal wiring according to whether the lead wire is cut or not. It is an object to provide a device.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 본 발명은 안테나 패턴과 이격되도록 RFID 칩을 구현하고, 상기 안테나 패턴과 RFID 칩간에 리드선을 형성하여, 상기 리드선 절단시 RFID 리더기로의 신호 응답이 중단됨으로써 불법 배선 여부를 알 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the present invention implements an RFID chip to be spaced apart from the antenna pattern, and forms a lead wire between the antenna pattern and the RFID chip, the signal to the RFID reader when cutting the lead wire The response is interrupted so that it is possible to know whether the wiring is illegal.
본 발명은 분리 구성한 안테나와 RFID 칩간에 리드선을 형성하여, 이 리드선의 절단 여부에 따라 불법 배선 여부를 인지할 수 있도록 하되, 리드선 부분만 배선에 밴딩됨으로써 안테나 패턴은 휘어지지 않아 안테나 특성 저하를 방지할 수 있는 유용한 효과를 가진다.According to the present invention, a lead wire is formed between the separated antenna and the RFID chip to recognize whether the wire is illegal or not depending on whether the lead wire is cut. However, only the lead wire is bent on the wire to prevent the antenna pattern from being bent, thereby preventing degradation of antenna characteristics. It has a useful effect.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명 을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce.
도 1 은 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.1 is a view showing an embodiment of an RFID tag device for power distribution facility management to prevent illegal wiring according to the present invention.
도면에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치는 본체(100)와, 부속체(200)와, 주연결체(300)를 포함하여 이루어지며, RFID 리더기(도면 도시 생략)에 의해 동작되는 수동형(Passive) 또는 자체 배터리에 의해 동작되는 능동형(Active)으로 구현할 수 있다.As shown in the figure, the RFID tag device for power distribution facility management to prevent illegal wiring according to this embodiment comprises a
상기 본체(100)는 안테나(110) 패턴이 구비되어 있다.The
상기 부속체(200)는 상기 본체(100)에 구비된 안테나(110) 패턴과 이격되는 RFID 칩(210)이 구비되어 있다.The
상기 주연결체(300)는 적어도 하나의 배선(900)에 밴딩(Banding)되며, 상기 안테나(110) 패턴과 RFID 칩(210)간에 연결되는 리드선(310)이 형성되어, 상기 리드선 절단시 RFID 리더기(도면 도시 생략)로의 신호 응답이 중단됨으로써 불법 배선 여부를 알 수 있도록 하며, 유연성(Flexible) 재질인 것이 바람직하다.The
즉, 이 실시예에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치는 안테나(110) 패턴과 RFID 칩(210)을 이격되도록 구성한 것에 특징이 있으며, 안테나(110) 패턴과 RFID 칩(210)간에 연결되는 리드선(310)이 형성된 주연결체(300)를 전주 등에 가설되는 적어도 하나의 배선(900)에 밴딩함으로써 배선을 고정하여 유동을 방지한다.That is, the RFID tag device for managing power distribution facilities preventing illegal wiring according to the present embodiment is characterized in that the
한편, 상기 본체(100)에 형성되는 안테나(110) 패턴과 이와 이격되는 부속 체(200)에 형성되는 RFID 칩(210)간에 리드선(310)이 형성되어, RFID 칩 내에 저장된 배전 설비 정보 예컨대, 설치 시기, 보충 시기, 설치자 등의 정보를 안테나(110)를 통해 방사한다.Meanwhile, a
상기 안테나(110)를 통해 방사되는 배전 설비 정보를 관리자가 소지하는 휴대용 RFID 리더기(도면 도시 생략) 등을 통해 검출함에 의해 배전 설비를 관리할 수 있게 된다.It is possible to manage the power distribution equipment by detecting the power distribution equipment information radiated through the
이 때, 합법적인 새로운 배선이나 불법 배선이 이루어질 경우, 배선(900)에 밴딩된 주연결체(300)를 절단 후 배선을 추가해야 하며, 주연결체(300)가 절단된 경우 이 주연결체(300)에 형성된 리드선(310) 역시 절단되게 되어 RFID 칩(210)에 저장된 배선 설비 정보가 안테나(110)를 통해 방사되지 않게 된다.In this case, when a legal new wiring or illegal wiring is made, wires must be added after cutting the
따라서, 관리자가 소지하는 휴대용 RFID 리더기(도면 도시 생략)의 배선 설비 정보 요청에 대한 신호 응답이 중단됨으로써 관리자는 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치가 파손되었음을 알 수 있고, 이로 인해 불법 배선 여부를 알 수 있게 된다.Therefore, the signal response to the wiring equipment information request of the portable RFID reader (not shown in the drawings) held by the administrator is stopped, so that the administrator can know that the RFID tag device for managing the distribution equipment, which prevents illegal wiring, has been damaged. The wiring can be known.
이 때, 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치는 안테나(110) 패턴이 형성된 본체(100)와 RFID 칩(210)이 형성된 부속체(200)가 서로 이격되어 형성되고, 상기 안테나(110) 패턴과 RFID 칩(210)간에 리드선(310)이 형성되어 있으므로, 배선 밴딩시, 안테나(110) 패턴이 형성된 본체(100)가 배선(900)과 이격되도록 밴딩되므로, 안테나(110) 패턴이 밴딩에 영향을 받지 않으므로, 즉 밴딩에 의해 안테나(110) 패턴이 휘어지지 않아 안테나 특성 저하가 방지되게 된다. At this time, the RFID tag device for power distribution facility management to prevent illegal wiring according to the present invention is formed by the
상기 안테나(110) 패턴은 설치 위치에 따라 다양한 패턴으로 구현할 수 있다. 예컨대, 전주에 가설되는 배선에 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치가 밴딩되도록 설치할 경우, 상기 안테나(110) 패턴은 지상에 위치한 관리자가 소지하는 RFID 리더기(도면 도시 생략)에 의해 판독 가능한 정도의 전파를 방사하도록 안테나 패턴을 설계해야 한다.The
도 4 는 안테나 패턴의 일 예를 도시한 도면으로, 안테나를 판형으로 구현한 경우이고, 도 5 는 도 4 에 도시한 안테나 패턴의 이득(Gain) 특성도, 도 6 은 도 4 에 도시한 안테나 패턴의 임피던스 매칭을 위한 스미스 챠트이다.4 is a diagram illustrating an example of an antenna pattern, in which the antenna is implemented in a plate shape, FIG. 5 is a gain characteristic diagram of the antenna pattern illustrated in FIG. 4, and FIG. 6 is an antenna illustrated in FIG. 4. Smith chart for impedance matching of patterns.
도 7 은 안테나 패턴의 또 다른 예를 도시한 도면으로, 판형 안테나의 내부를 절개해 폐곡 형태로 구현한 경우이고, 도 8 은 도 7 에 도시한 안테나 패턴의 이득(Gain) 특성도, 도 9 는 도 7 에 도시한 안테나 패턴의 임피던스 매칭을 위한 스미스 챠트이다.FIG. 7 is a diagram illustrating another example of an antenna pattern, in which the inside of a plate antenna is cut and implemented in a closed shape, and FIG. 8 is a gain characteristic diagram of the antenna pattern shown in FIG. Is a Smith chart for impedance matching of the antenna pattern shown in FIG.
RFID 태그는 그 부착 매질에 따라서 안테나 특성이 변한다. 매질이 금속일 경우 기생 캐패시던스가 생겨 안테나 특성이 완전히 달라져 메탈형 태그를 제외하고는 인식이 되지 않는다. 매질이 물일 경우는 전파를 흡수해 버리는 성질이 있어 안테나 특성이 변한다. 매질이 통신 케이블인 경우 겉에는 고무로 되어 있지만 속은 금속으로 되어 있어 상당히 태그에 영향을 미친다.RFID tags vary in antenna characteristics depending on their attachment medium. If the medium is metal, parasitic capacitance will occur and the characteristics of the antenna will be completely changed, except for the metal tag. If the medium is water, the characteristics of the radio waves are absorbed and the characteristics of the antenna change. If the medium is a communication cable, it is rubber on the outside but metal on the inside, which significantly affects the tag.
본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치의 경우, 직접적으로 안테나(110) 패턴이 배선(900)과 닿지 않고 안테나(110) 패턴과 RFID 칩(210)을 연결하는 리드선(310)이 배선(900)에 닿아 있어 안테나 특성에 덜 민감하게 반응하며, 설계시 부착면까지 고려하여 제작하면 더욱 안테나 특성에 덜 민감하게 할 수 있다. In the RFID tag device for power distribution facility management to prevent illegal wiring according to the present invention, a lead wire for connecting the
감겨 있는 상태에서 RFID 칩(210)은 임피던스 Zchip을 가진다고 하면, 안테나(110)의 리드선(310)이 갖는 입력임피던스 Zline과 원하는 RFID 주파수인 910-914MHz 대역에서 임피던스 매칭이 되어야 RFID 칩(210)에서 나온 신호가 안테나(110)에 전달된다. 예컨대, 912MHz에서의 RFID 칩(210)과 안테나(110)나의 임피던스 매칭식은 (식 1)과 같이 표현할 수 있다.If the
(식 1)(Equation 1)
안테나의 리드선이 갖는 입력 임피던스 Zline과 안테나 입력 임피던스는 Zant는 다음의 (식 2)와 같은 관계를 가진다.The input impedance Z line and the antenna input impedance with the antenna lead is Z ant has a relation such as the following (expression 2).
(식 2)(Equation 2)
(식 2)에서 L은 리드선의 길이, Zc는 리드선의 특성 임피던스이다. 리드선이 감기거나 감지지 않는 상태에 따라 Zc , λs 및 Zline이 변한다. 그 예로 Zc , λs는 환경 매체의 유전 상수 ε의 영향을 받는다. 이를 식으로 표현하면 (식 3)과 같다.In
(식 3)(Equation 3)
(식 3)에서 파라미터 Z0 , λ0는 진공 환경에서 특성 임피던스, 파장을 나타낸다. 리드선의 길이 L을 감긴 상태에서 912MH에서 λs/2와 같도록 RFID 태그를 만들면, 위의 식들에 의해 다음의 (식 4)가 성립된다.In
(식 4)(Equation 4)
따라서, 파라미터 Z0 , λ0가 환경에 영향을 덜 받도록 리드선을 동축선(Coaxial Line), 차폐된 이중 배선(Shielded Two-wire Line), 차폐된 비틀림쌍(Shielded Twisted Pair) 방식 등으로 구현할 수 있다.Therefore, the lead wire can be implemented in a coaxial line, shielded two-wire line, shielded twisted pair method, etc. so that the parameters Z 0 and λ 0 are less affected by the environment. have.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치가 보조연결체(400)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, according to an additional aspect of the present invention, the RFID tag device for power distribution facility management to prevent illegal wiring according to the present invention may further include an auxiliary connector (400).
상기 보조연결체(400)는 일측은 상기 주연결체(300)의 일측과 연결되며, 타측은 상기 부속체(200)와 착탈 가능하여, 적어도 하나의 배선(900)을 밴딩(Banding)하며, 유연성(Flexible) 재질인 것이 바람직하다.One side of the
이 때, 배선(900) 밴딩시, 상기 부속체(200)에 결합되는 보조연결체(300)의 타측 결합 길이가 배선 둘레에 맞도록 조절 가능함에 의해 배선 둘레에 맞게 밴딩 가능하도록 구현할 수 있으며, 상기 부속체(200)에 결합되는 보조연결체(400)의 타측 결합 잔여 부분을 절단하여 마감하도록 구현할 수도 있다.At this time, when bending the wiring 900, the other coupling length of the
이를 위해, 상기 부속체(200)에는 제1결합부(220)가 형성되고, 상기 보조연결체(400)의 타측 단부에는 상기 제1결합부(220)와 대응하여 착탈 가능한 제2결합부(410)가 형성되는 것이 바람직하다.To this end, a
예컨대, 상기 제2결합부(410)는 일련의 고정돌기를 보조연결체(400)의 타측 단부에 형성한 형태로 구현하고, 상기 제1결합부(220)는 상기 일련이 고정돌기 중 하나를 고정하는 걸림쇠 형태로 구현함으로서 벨트 방식으로 착탈되도록 할 수 있다.For example, the
즉, 이 실시예는 배선은 그 수에 따라 둘레가 가변되므로, 이 가변되는 배선 둘레에 맞게 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치를 설치할 수 있도록, 일측은 상기 주연결체(300)의 일측과 연결되며, 타측은 상기 부속체(200)와 착탈 가능한 유연성(Flexible) 재질의 보조연결체(400)를 구성하여 이를 통해 가변되는 배선 둘레에 맞게 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치를 설치할 수 있도록 한 실시예이다.That is, in this embodiment, since the wiring is circumferentially variable in accordance with the number thereof, one side of the main connecting body can be installed so as to install the RFID tag device for power distribution facility management to prevent illegal wiring according to the present invention in accordance with the variable wiring circumference. Is connected to one side of the 300, the other side is configured to connect the
주연결체(300)의 일측과 보조연결체(400)의 일측이 연결되어 있으므로, 배선(900)에 밴딩시 안테나 패턴(110)이 형성된 본체(100)에 영향을 주지않고, 주연결체(300)와 보조연결체(400)만 배선(900)에 밴딩되고, 상기 제1결합부(220)에 제2결합부(410)를 결합하여 배선을 고정하고, 상기 부속체(200)에 결합되는 보조연결체(400)의 타측 결합 잔여 부분을 절단하여 마감함으로써 미관이 미려해지게 된다. 이 때, RFID 칩(210)은 안테나 패턴(110)에 비해 상대적으로 상당히 작으므로, 밴딩시 휘어질 가능성이 매우 적다.Since one side of the
이렇게 함으로써, 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치는 일정하지 않은 배선 둘레에 맞게 밴딩 가능함으로써 범용성이 있다.By doing so, the RFID tag device for power distribution facility management, which prevents illegal wiring according to the present invention, is versatile because it can be banded around an uneven wiring circumference.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 불법 배선을 방지 하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치의 안테나(110)가 상기 부속체(200)와 보조연결체(400)의 타측이 연결되었을 경우에는 RFID 주파수 대역의 신호를 방사하고, 연결되지 않았을 경우에는 RFID 주파수 대역 이외의 신호를 방사하도록 구현할 수도 있다.On the other hand, according to an additional aspect of the present invention, the
즉, 상기 보조연결체(400)에는 리드선이 구비되지 않으므로, 이 부분을 절단하여 배선하였을 경우, RFID 리더기(도면 도시 생략)에는 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치가 절단되었음에도 정상적인 신호가 검출되게 된다.That is, since the
이를 방지하기 위해 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치가 밴딩되었을 경우에는 RFID 주파수 대역의 신호를 방사하고, 밴딩되지 않았을 경우에는 RFID 주파수 대역 이외의 신호를 방사하도록 구현하여 불법 배선을 방지한다.In order to prevent this, the RFID tag device for power distribution facility management, which prevents illegal wiring according to the present invention, radiates a signal of an RFID frequency band when it is banded, and emits a signal other than the RFID frequency band when it is not banded. Prevent illegal wiring.
구체적으로, 상기 부속체(200)에 형성된 제1결합부(220)와 보조연결체(400)의 타측에 형성된 제2결합부(410)가 결합된 경우에는 RFID 주파수 대역의 신호를 방사하고, 결합되지 않는 경우에는 RFID 주파수 대역 이외의 신호를 방사하도록 구현하여 리드선이 구비되지 않은 보조연결체(400) 부분이 절단되어도 불법 배선되었음을 알 수 있도록 한다.Specifically, when the
예컨대, 도 2 와 같이 안테나 패턴에 임피던스 매칭을 위한 주변 회로를 구성함에 의해 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치가 밴딩되었을 경우에는 RFID 주파수 대역의 신호를 방사하고, 밴딩되지 않았을 경우에는 RFID 주파수 대역 이외의 신호를 방사하도록 할 수 있다.For example, by configuring a peripheral circuit for impedance matching to the antenna pattern as shown in Figure 2, when the RFID tag device for power distribution equipment management to prevent illegal wiring according to the present invention, the signal of the RFID frequency band radiates, banding If not, it may be possible to emit signals other than the RFID frequency band.
도면을 참조하면, 폐루프를 이루는 안테나 패턴에 제1 캐패시터(C1)를 설치하고, 상기 제1 캐패시터(C1)의 일측에는 병렬 연결되는 제2 캐패시터(C2)와 제3 캐패시터(C3)를 설치하고, 상기 제2 및 제3 캐패시터(C2, C3) 각각의 타단과 접지단에 각각 직렬 연결되도록 제4 캐패시터(C4) 및 제5 캐패시터(C5)를 설치하고, 직렬 연결되는 제2 캐패시터(C2)와 제4 캐패시터(C4)의 접속접과, 직렬 연결되는 제3 캐패시터(C3)와 제5 캐패시터(C5)의 접속접을 전기적으로 연결한다.Referring to the drawings, a first capacitor C1 is installed in an antenna pattern forming a closed loop, and a second capacitor C2 and a third capacitor C3 connected in parallel to one side of the first capacitor C1 are installed. And a fourth capacitor C4 and a fifth capacitor C5 so as to be connected in series to the other end and the ground terminal of each of the second and third capacitors C2 and C3, respectively, and a second capacitor C2 connected in series. ) And the connection contact between the fourth capacitor C4 and the third capacitor C3 and the fifth capacitor C5 connected in series are electrically connected to each other.
또한, 상기 제1 캐패시터(C1)의 타측에는 병렬 연결되는 제8 캐패시터(C8)와 제9 캐패시터(C9)를 설치하고, 상기 제8 및 제9 캐패시터(C8, C9) 각각의 타단과 접지단에 각각 직렬 연결되도록 제6 캐패시터(C6) 및 제7 캐패시터(C7)를 설치하고, 직렬 연결되는 제8 캐패시터(C8)와 제7 캐패시터(C7)의 접속접과, 직렬 연결되는 제9 캐패시터(C9)와 제6 캐패시터(C6)의 접속접을 전기적으로 연결한다.In addition, an eighth capacitor C8 and a ninth capacitor C9 connected in parallel to the other side of the first capacitor C1 are installed, and the other end and the ground end of each of the eighth and ninth capacitors C8 and C9, respectively. A sixth capacitor C6 and a seventh capacitor C7 so as to be connected in series to each other, and a connection contact between the eighth capacitor C8 and the seventh capacitor C7 connected in series, and a ninth capacitor connected in series C9) and the sixth capacitor C6 are electrically connected to each other.
따라서, 상기 주연결체(300)에 형성된 리드선의 밴딩 여부에 의해 안테나의 주파수 특성이 변해 RFID 주파수 대역의 신호 또는 RFID 주파수 대역 이외의 신호를 방사하도록 주파수 튜닝하고, 상기 캐패시터를 조합하여 구성한 주변 회로를 통해 임피던스를 매칭시킴으로써 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치가 밴딩되었을 경우에는 RFID 주파수 대역의 신호를 방사하고, 밴딩되지 않았을 경우에는 RFID 주파수 대역 이외의 신호를 방사하도록 할 수 있다.Therefore, the frequency characteristics of the antenna change depending on whether the lead wire formed on the
부연하면, 안테나는 구부릴 경우 그 특성이 변화하게 된다. 전자기파는 생성점으로부터 구의 모양으로 공간에 전파되는데 동시에 방사원으로부터 거리가 증가함에 따라 둘러싼 공간에 에너지를 전달하고, 이 에너지를 증가하는 구의 표면적으로 나눈 단위면적당 방사 전력을 방사밀도 S라 하면, 안테나로부터 방사된 전력 PS는 다음과 같은 식을 가진다.In other words, when the antenna is bent, its characteristics change. Electromagnetic waves propagate in space in the shape of a sphere from the point of generation, and at the same time transmit energy to the surrounding space as the distance from the radiation source increases, and radiation power per unit area divided by the surface area of the sphere, which increases this energy, The radiated power P S has the following equation.
(식 5)(Eq. 5)
(식 5)에서 산란 개구면 σ는 물체가 얼마나 전자기파를 잘 반사하는 척도이다. 이는 구면 또는 평편면 같은 단순한 표면에 대해서만 정확히 계산될 수 있는데 물체 크기, 모양, 재질, 표면 구조뿐만 아니라 파장과 편파와 같은 파라미터들의 범위에 의존한다. 안테나가 휘거나 변형되어 버리면 전자기파는 실제적으로 닿는 면이 변하기에 산란 개구면 σ도 바뀌어 안테나로부터 방사되는 전력도 변한다.In equation (5), the scattering aperture σ is a measure of how well an object reflects electromagnetic waves. This can only be calculated precisely for simple surfaces such as spheres or flat surfaces, depending on the size of the object, its shape, its material, its surface structure, as well as its range of parameters such as wavelength and polarization. When the antenna is bent or deformed, the electromagnetic wave actually changes the contact surface, so the scattering aperture σ also changes, and the power radiated from the antenna also changes.
안테나로부터 수신되는 전력 Pe는 다음과 같은 식을 가진다.Power P e received from the antenna has the following equation.
(식 6)(Equation 6)
유효개구면 Ae는 전자기파가 반사되는 산란 개구면과 같은 값을 가지므로 다음의 (식 7)이 된다.The effective opening surface A e has the same value as the scattering opening surface on which electromagnetic waves are reflected, and thus becomes (Equation 7).
(식 7)(Eq. 7)
따라서, 반사가 되든 수신이 되든 개구면이 변하면 전력도 변하여 안테나 특성에 영향을 미친다.Therefore, if the aperture changes, whether reflected or received, the power also changes, affecting the antenna characteristics.
도 10 내지 도 13 및 도 14 내지 도 17 은 같은 파라미터를 갖는 다이폴형 안테나를 구부리지 않은 경우와, 구부린 경우를 비교분석한 것이다. 도 10 은 일반적인 다이폴형 안테나로 공진주파수 912MHz을 가지고 S11은 -15.17dB이다. 도 11 및 도 12 는 각각 S11과 스미스 차트를 나타낸 도면이며, 도 13 은 안테나의 방사패턴를 나타낸 도면이다.10 to 13 and 14 to 17 show a comparison between the case where the dipole antenna having the same parameter is not bent and the case where the bend is bent. 10 shows a typical dipole antenna having a resonant frequency of 912 MHz and S11 of -15.17 dB. 11 and 12 show S11 and a Smith chart, respectively, and FIG. 13 shows a radiation pattern of an antenna.
한편, 도 14 는 일반적인 다이폴형 안테나를 구부린 것으로, 공진주파수 858MHz을 가지고 S11은 -3.691dB를 나타내는데, 앞에서 보는 안테나와 달리 공진주파수가 54MHz가 감소하고 S11도 11.479dB만큼 차이가 나서 안테나 특성이 나빠지고 방사패턴도 변한 것을 알수 있다. 도 15 및 도 16 은 각각 S11과 스미스 차트를 나 타낸 도면이며, 도 17 은 안테나의 방사패턴를 나타낸 도면이다. 이처럼 같은 안테나라도 구부리면 안테나 특성이 변하는 것을 볼 수 있다.On the other hand, Figure 14 is a bent general dipole antenna, the resonant frequency of 858MHz and S11 represents -3.691dB, unlike the antenna shown earlier, the resonant frequency is reduced by 54MHz and S11 also differs by 11.479dB, the antenna characteristics It can be seen that the radiation pattern is also changed. 15 and 16 show S11 and Smith chart, respectively, and FIG. 17 shows the radiation pattern of the antenna. Even if the same antenna is bent, the characteristics of the antenna can be seen to change.
도 18 내지 도 20 은 안테나(110) 패턴과 연결되는 리드선(310)이 구부러진(밴딩된) 경우이고, 도 21 내지 도 23 은 안테나(110) 패턴과 연결되는 리드선(310)이 펴진(밴딩되지 않은) 경우의 안테나 특성을 도시한 도면이다.18 to 20 show a case where the
도 18 과 같이 안테나(110) 패턴과 연결되는 리드선(310)이 구부러진 상태에서는 도 19 와 같이 공진주파수 912MHz을 가지고 S11은 -18.48db를 나타내고 있다. 도 21 과 같이 안테나(110) 패턴과 연결되는 리드선(310)이 펴진 상태에서는 도 22 와 같이 공진주파수가 1095MHz이고 S11은 -15.81dB을 나타내는데, 위에서 설명한 다이폴형 안테나처럼 주파수는 크게 변하지만 S11은 크게 변하지 않는다는 것을 볼 수 있다. 도 20 및 도 23 은 안테나의 방사패턴을 나타내는데 위에서 설명한 다이폴 안테나보다는 패턴이 변하지 않는다는 것을 볼 수 있다.As shown in FIG. 18, when the
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 도 3 에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치가 상기 주연결체(300) 또는 보조연결체(400) 또는 이 둘 모두의 배선이 밴딩되는 반대면에 외측의 배선 포설에 의한 압력을 감지하는 압력센서(500)를 더 포함하도록 구현할 수도 있다. 도 3 은 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.On the other hand, according to an additional aspect of the present invention, as shown in Figure 3, the RFID tag device for power distribution facility management to prevent illegal wiring according to the present invention is the
즉, 이 실시예는 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치를 절단하지 않고, 외부에 배선을 포설할 경우 이를 감지하기 위한 구성으로, 상기 주연결체(300) 또는 보조연결체(400) 또는 이 둘 모두의 배선이 밴딩되는 반대면에 외측의 배선 포설에 의한 압력을 감지하는 압력센서(500)를 설치하고, 예컨대, 압력센서에 일정 수준 이상의 외력이 가해질 경우 RFID 칩(210)에 저장된 플래그 비트를 바꾸고, RFID 리더기(도면 도시 생략)에 의해 이 플래그 비트값을 판독함에 의해 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치를 절단하지 않고, 외부에 배선이 불법 포설되는 것을 감지한다.That is, this embodiment is a configuration for detecting this when laying the wiring to the outside without cutting the RFID tag device for power distribution facility management to prevent illegal wiring according to the present invention, the
이 경우에는 외부에 배선이 불법 포설되는지 여부를 압력센서(500)가 모니터링하기 위해 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치를 능동형으로 구성해야 한다.In this case, in order to monitor whether the
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 안테나와 RFID 칩간에 리드선을 형성하여, 이 리드선의 절단 여부에 따라 불법 배선 여부를 인지할 수 있도록 하되, 리드선 부분만 배선에 밴딩됨으로써 안테나 패턴은 휘어지지 않아 안테나 특성 저하를 방지할 수 있으므로, 상기에서 제시한 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.As described above, in the present invention, a lead wire is formed between the antenna and the RFID chip so that whether the lead wire is cut or not can be recognized, but only the lead wire portion is bent on the wire, thereby not bending the antenna pattern. Since a fall can be prevented, the objective of this invention presented above can be achieved.
본 발명은 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만, 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 범위 내에서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.While the invention has been described with reference to the preferred embodiments, which are referred to by the accompanying drawings, it is apparent that various modifications are possible without departing from the scope of the invention within the scope covered by the following claims from this description. .
본 발명은 RFID를 이용한 배전 관리 기술 분야 및 이의 응용 기술 분야에서 산업상으로 이용 가능하다.The present invention can be used industrially in the field of distribution management technology using RFID and its application technology.
도 1 은 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치의 일 실시예를 도시한 도면1 is a view showing an embodiment of an RFID tag device for power distribution facility management to prevent illegal wiring according to the present invention
도 2 는 임피던스 매칭을 위한 주변 회로도2 is a peripheral circuit diagram for impedance matching
도 3 은 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치의 또 다른 실시예를 도시한 도면3 is a view showing another embodiment of an RFID tag device for power distribution facility management to prevent illegal wiring according to the present invention;
도 4 는 안테나 패턴의 일 예를 도시한 도면4 is a diagram illustrating an example of an antenna pattern;
도 5 는 도 4 에 도시한 안테나 패턴의 이득(Gain) 특성도5 is a gain characteristic diagram of the antenna pattern shown in FIG.
도 6 은 도 4 에 도시한 안테나 패턴의 임피던스 매칭을 위한 스미스 챠트6 is a Smith chart for impedance matching of the antenna pattern shown in FIG.
도 7 은 안테나 패턴의 또 다른 예를 도시한 도면7 shows another example of an antenna pattern;
도 8 은 도 7 에 도시한 안테나 패턴의 이득(Gain) 특성도8 is a gain characteristic diagram of the antenna pattern shown in FIG.
도 9 는 도 7 에 도시한 안테나 패턴의 임피던스 매칭을 위한 스미스 챠트9 is a Smith chart for impedance matching of the antenna pattern shown in FIG.
도 10 은 다이폴 안테나를 구부리지 않은 경우의 일 예를 도시한 도면10 is a diagram illustrating an example of a case in which a dipole antenna is not bent;
도 11 은 도 10 에 도시한 다이폴 안테나의 공진주파수 특성도FIG. 11 is a resonance frequency characteristic diagram of the dipole antenna shown in FIG.
도 12 는 도 10 에 도시한 다이폴 안테나의 스미스 챠트FIG. 12 is a Smith chart of the dipole antenna shown in FIG. 10.
도 13 은 도 10 에 도시한 다이폴 안테나의 방사패턴을 도시한 도면FIG. 13 is a diagram illustrating a radiation pattern of the dipole antenna shown in FIG. 10.
도 14 는 다이폴 안테나를 구부린 경우의 일 예를 도시한 도면14 illustrates an example of bending a dipole antenna;
도 15 는 도 14 에 도시한 다이폴 안테나의 공진주파수 특성도15 is a resonance frequency characteristic diagram of the dipole antenna shown in FIG.
도 16 은 도 14 에 도시한 다이폴 안테나의 스미스 챠트FIG. 16 is a Smith chart of the dipole antenna shown in FIG.
도 17 은 도 14 에 도시한 다이폴 안테나의 방사패턴을 도시한 도면17 is a view showing a radiation pattern of the dipole antenna shown in FIG.
도 18 은 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치의 리드선을 구부린 경우의 일 예를 도시한 도면18 is a diagram illustrating an example of bending a lead wire of an RFID tag device for power distribution facility management to prevent illegal wiring according to the present invention.
도 19 는 도 18 에 도시한 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치의 안테나 공진주파수 특성도19 is an antenna resonance frequency characteristic diagram of an RFID tag device for power distribution facility management to prevent illegal wiring according to the present invention shown in FIG.
도 20 은 도 18 에 도시한 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치의 안테나 방사패턴을 도시한 도면FIG. 20 is a diagram illustrating an antenna radiation pattern of an RFID tag device for power distribution facility management according to the present invention shown in FIG. 18.
도 21 은 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치의 리드선을 구부리지 않은 경우의 일 예를 도시한 도면21 is a view illustrating an example in which a lead wire of an RFID tag device for power distribution facility management that prevents illegal wiring according to the present invention is not bent;
도 22 는 도 21 에 도시한 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치의 안테나 공진주파수 특성도22 is an antenna resonance frequency characteristic diagram of an RFID tag device for power distribution facility management to prevent illegal wiring according to the present invention shown in FIG.
도 23 은 도 21 에 도시한 본 발명에 따른 불법 배선을 방지하는 배전 설비 관리용 RFID 태그장치의 안테나 방사패턴을 도시한 도면FIG. 23 is a diagram illustrating an antenna radiation pattern of an RFID tag device for power distribution facility management according to the present invention shown in FIG. 21.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 본체 110 : 안테나100: main body 110: antenna
200 : 부속체 210 : RFID 칩200: appendage 210: RFID chip
220 : 제1결합부 300 : 주연결체220: first coupling part 300: main connector
310 : 리드선 400 : 보조연결체310: lead wire 400: auxiliary connector
410 : 제2결합부 900 : 배선410: second coupling portion 900: wiring
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