KR20090112897A - 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 물품관리시스템 - Google Patents

유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 물품관리시스템 Download PDF

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노귀용
정창렬
이성근
고진광
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순천대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 물품관리시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 RFID를 이용하여 창고에 보관되는 물품의 입고, 출고 등을 관리하고, 물품의 위치를 파악하여, 물품을 관리하는데 효율성을 증대시키기 위한 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 물품관리시스템에 관한 것이다.
본 발명의 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 물품관리시스템은 RF태그, RF리더기 및 센서로부터 수신되는 데이터 중 중복되는 데이터와 의미없는 데이터를 필터링하기 위한 센서정보부; 상기 센서정보부에서 필터링한 데이터를 이용하여 물품이 보관된 팔렛트와 이동체의 위치를 파악하기 위한 위치정보부; 상기 센서정보부에서 수신한 데이터를 통해 상기 물품의 입고, 출고 및 재고처리를 위한 물품의 이동과 창고 환경의 제어에 따른 제어데이터를 발생하기 위한 이벤트처리부; 상기 RF태그, RF리더기 및 센서로부터 수신되는 데이터와 상기 이벤트처리부에서 발생하는 데이터를 저장하기 위한 데이터베이스; 및 상기 위치정보부, 센서정보부, 이벤트처리부 및 데이터베이스를 관리하기 위한 관리부로 구성된 관리서버를 포함함에 기술적 특징이 있다.
창고, 물품, RFID, 센서

Description

유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 물품관리시스템{System for managing goods using ubiqutiors sensor network}
본 발명은 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 물품관리시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 RFID를 이용하여 창고에 보관되는 물품의 입고, 출고 등을 관리하고, 물품의 위치를 파악하여, 물품을 관리하는데 효율성을 증대시키기 위한 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 물품관리시스템에 관한 것이다.
일반적으로 공장의 생산 제품에 대한 물품관리를 위해서는 물품창고와 그 창고관리 시스템 또는 별도의 창고운영 프로그램을 사용하게 되지만, 실제로는 생산 제품 인수과정에서 통상적으로 별도 장부에 수기로 숫자를 표기하여 생산부서와 물품부서원들 간에 인수인계를 하고, 하루 중 정해진 시간에 상호 전산데이터를 조회하는 과정을 통해 그 물품의 인수인계 결과를 확인하게 된다.
그러나 이러한 물품관리방식은 착오 가능성이 높을 뿐만 아니라 전산데이터를 이용한 생산 물량 정보의 물품부서간 인터페이스는 지정된 시간에 일일 평균 1 회 정도 집계하여 전송을 받기 때문에 실시간 재고관리가 거의 불가능하다. 또한, 입/출고가 이루어지지 않는 별도의 정해진 시간을 선택하여 재고 파악하는 작업이 실시되어야하기 때문에 재고파악을 매일 정기적으로 실시한다는 것을 상당한 문제점이 있다.
또한, 물품이 입고되어 창고에 보관함에 있어서, 물품의 종류에 따라 정확한 위치가 있음에도 실수로 다른 장소에 물품을 놓아서 재고의 수량이 맞지 않거나 물품을 찾기 위해 많은 시간을 소비해야하는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 RFID를 이용하여 물품의 입고, 출고의 상황을 관리하고, 물품의 위치를 파악하여 물품을 실시간으로 관리할 수 있도록 하는 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 물품관리시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 물품에 센서를 부착하여 온도, 습도를 파악함으로써, 물품에 대응하는 환경을 제공토록 하는 다른 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 RF태그, RF리더기 및 센서로부터 수신되는 데이터 중 중복되는 데이터와 의미없는 데이터를 필터링하기 위한 센서정보부; 상기 센서정보부에서 필터링한 데이터를 이용하여 물품이 보관된 팔렛트와 이동체의 위치를 파악하기 위한 위치정보부; 상기 센서정보부에서 수신한 데이터를 통해 상기 물품의 입고, 출고 및 재고처리를 위한 물품의 이동과 창고 환경의 제어에 따른 제어데이터를 발생하기 위한 이벤트처리부; 상기 RF태그, RF리더기 및 센서로부터 수신되는 데이터와 상기 이벤트처리부에서 발생하는 데이터를 저장하기 위한 데이터베이스; 및 상기 위치정보부, 센서정보부, 이벤트처리부 및 데이터베이스를 관리하기 위한 관리부로 구성된 관리서버를 포함하는 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 물품관리시스템에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 RF태그, RF리더기 및 센서에서 관리서버로 송신되는 데이터를 전송받고, 그에 대응하는 창고를 제어하기 위한 제어데이터를 상기 관리서버로 전송하기 위한 단말기를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 RF태그는 팔렛트와 이동체에 부착하여 물품의 위치와 상황을 파악하고, 이동체와 창고 지역에 부착되는 상기 RF리더기는 상기 RF태그를 인식하여 상기 팔렛트와 이동체의 이동경로를 파악하며, 상기 센서는 팔렛트의 온도, 습도를 파악하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 물품관리시스템은 RFID를 이용하여 물품의 위치, 상태, 창고의 상황을 실시간으로 확인하고 제어함으로써 물품의 위치를 파악하고, 재고 등의 수량을 정확하게 파악할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 센서를 물품에 부착함으로써, 물품의 온도, 습도 등을 파악하여 물품이 훼손되는 것을 방지할 수 있도록 하는 다른 효과가 있다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 물품관리시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, RF태그(110), RF리더기(120), 센서(130), 관리서버(200) 및 단말기(300)로 구성되며, 관리서버(200)는 위치정보부(210), 센서정보부(220), 이벤트처리부(230), 데이터베이스(240) 및 관리부(250)를 포함한다.
모든 물품의 이동은 박스 단위로 포장되어 팔렛트 단위로 이동되며, 팔렛트에는 동일 물품만이 실린다. 물품이 창고에 보관되기 위하여 입고되면 팔렛트에 RF태그(110)를 부착하여 팔렛트가 보관되는 위치, 출고날짜, 재고기간 등의 상황을 파악한다. 또한, 팔렛트에 센서(130)를 부착하여 온도, 습도 등의 환경을 파악함으로써, 팔렛트에 들어있는 물품의 훼손을 방지한다. 팔렛트는 지게차 등의 장비를 이용하여 물품을 운반하기 위한 박스 단위의 물품이 실리는 선반이며, 팔렛트를 적치하는 것은 랙이다.
RF태그(110)는 팔렛트마다 부착되어 있어 각 팔렛트의 위치와 상황을 파악하 며, 들어있는 코드값은 임의로 분류하여 사용할 수 있다. 또한, RF태그(110)는 팔렛트에 부착하는 것 뿐 아니라 작업자가 운전하는 지게차를 포함하는 이동체에 부착하여 이동체의 움직임을 파악할 수 있으며, 팔렛트가 보관되는 랙에도 RF태그(110)를 부착한다.
창고는 입고지역, 출고지역, 물품이 보관되는 보관지역으로 각각 분리되어 있는데, 보관지역도 물품의 특성에 따라 여러 영역으로 분할하여 관리할 수 있다. 분리된 각 지역 또는 영역에는 출입을 위한 게이트를 설치하고, 게이트에는 RF리더기(120)를 설치하여 물품, 이동체의 이동을 파악하고, 추적한다.
또한, 팔렛트를 운반하는 지게차와 같은 이동체에도 RF리더기(120)를 부착함으로써, 팔렛트에 부착된 RF태그(110)로 팔렛트의 위치를 파악하고, 팔렛트가 보관되는 랙에 팔렛트를 운반하면 랙에 부착된 RF태그(110)를 이동체에 부착된 RF리더기(120)가 태그의 정보를 읽어 팔렛트의 보관장소를 파악할 수 있다.
센서(130)는 하나 이상의 센서로 구성되며, 팔렛트에 부착하여 물품의 온도, 습도 등의 환경 정보를 확인하여 물품의 훼손을 방지하며, 팔렛트가 보관되는 영역에도 센서(130)를 부착한다.
관리서버(200)는 위치정보부(210), 센서정보부(220), 이벤트처리부(230), 데이터베이스(240) 및 관리부(250)를 포함하는 것으로, RF태그(110), RF리더기(120) 및 센서(130)의 정보를 수집하고 그에 대응하여 창고를 관리한다.
위치정보부(210)는 RF태그(110)정보와 태그 정보를 읽어들인 RF리더기(120)의 정보를 이용하여 창고의 상황과 물품의 위치를 추적하고 파악한다. 창고 내에서 는 물품의 이동뿐만 아니라 이동체, 작업자들의 이동이 빈번하게 발생하며, 이러한 정보는 창고 운영의 효율성 증대를 위해 중요한 정보가 된다.
센서정보부(220)는 창고 내에서 이루어지는 RF태그(110), RF리더기(120) 및 센서(130)의 정보 및 정보의 처리가 이루어진다. 수집되는 정보 즉, RF태그(110), RF리더기(120) 및 센서(130)의 정보는 RF태그(110)의 중복인식, RF리더기(120)의 인식 범위 내에 있는 RF태그(110)의 지속적인 인식, 센서(130)의 환경 정보 인식을 통해 의미 없는 데이터와 중복된 데이터로 인하여 양이 많아지게 된다.
이에 센서정보부(220)는 방대한 데이터를 저장, 분석 및 관리하여 의미 있는 데이터로 변환한다.
이벤트처리부(230)는 창고 내에서 입고, 출고, 보관 지역내 이동 및 환경 정보 등 많은 이벤트가 발생하며, 발생되는 이러한 이벤트들을 수집, 분석 및 처리한다. 발생된 이벤트 정보가 올바르지 못하면 경고 알람이 울리도록 하거나, 온도, 습도 등의 환경 정보를 이용하여 물품에 알맞은 환경을 조성하도록 PLC를 통해 제어하도록 제어데이터를 발생시킨다.
데이터베이스(240)는 위치정보부(210), 센서정보부(220) 및 이벤트처리부(230)에서 수집, 분석 및 처리하는 데이터가 저장되며, RF태그(110), RF리더기(120) 및 센서(130) 별로 나뉘거나, 각 영역별로 나뉘어서 데이터가 저장될 수 있다. 또한, 창고 운영의 기초가 되는 거래처 정보, 설비 정보, 물품의 정보 등도 저장한다.
관리부(250)는 위치정보부(210), 센서정보부(220), 이벤트처리부(230) 및 데 이터베이스(240)를 관리하며, 입고, 출고, 재고, 기초 정보를 관리한다.
기초 정보는 창고 운영의 기초가 되는 거래처 정보, 설비 정보, 셀 정보, 보관되는 물품의 품목 정보를 관리한다. RF태그(110), RF리더기(120) 및 센서(130)의 정보를 관리하며, 창고의 환경을 설정하거나 물품의 보관 상태를 제어하도록 한다.
입고 관리는 창고에 물품을 보관하기 위한 것으로, 공급 업체 및 고객의 입고 예정 정보가 입력되고 물품의 입고 차량이 도착하면 물품의 하역 및 검수가 이루어진다. 검수 과정에서는 입고 예정 정보와 거래 명세서 등을 통하여 제품의 상태나 수량 등의 확인 작업이 이루어지고, 검수 과정의 이상이 없으면 물품은 입고 승인이 이루어진다.
입고될 물품의 종류, 유통기한, 보관 조건 등의 조건에 따라 물품을 분류하여 보관될 위치를 지정하게 되며, 팔렛트에 실려 보관 위치로 이동하여 보관이 이루어진다. 이런 입고 과정에 필요한 관리를 하나의 프로세스를 통해 진행할 수 있다.
출고 관리는 물품에 대한 창고 업무의 마지막 부분으로서, 창고 외부로 이동시키고 배송하는 과정이다. 고객으로부터 전달받은 출고 요청 정보나 출고 계획이 발생하면, 재고의 확인이 이루어지고, 보관 중인 물품의 유통기한, 보관 상태 등을 고려하여 출고 예정 물품이 결정된다.
이에 출고 물품의 수량, 상태 등의 검수가 이루어지고, 검수를 마친 물품은 배차된 차량에 통하여 배송이 이루어지며, 출고가 확정되면 재고의 감소가 이루어지도록 한다.
재고 관리는 물품의 입/출고가 정확하게 이루어져 보관된 물품의 재고를 파악하고, 물품의 온도, 습도에 맞는 환경을 조성할 수 있도록 관리한다. 입/출고로 인하여 물품의 이동이 자주 발생하므로, 재고의 이동, 상태 변경 등의 작업이 필요하다.
단말기(300)는 관리서버(200)와 연결되어 관리서버(200)에서 관리하는 창고의 모든 상황을 제공받을 수 있으며, 창고의 환경 등을 제어할 수도 있다. 단말기(300)는 통신가능한 단말기이며, PDA, 컴퓨터 등이 포함된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 물품관리시스템의 위치 정보에 대한 실시예이다. 도 2를 참조하면, 창고는 입고지역, 보관지역, 출고지역으로 나뉠 수 있으며, 보관지역은 물품의 종류, 보관환경에 의해 분류한다.
각 지역의 출입을 위하여 게이트를 설치하고, 출입의 상황을 파악하기 위하여 RF리더기를 설치한다. 또한, 각 지역 내의 랙, 지게차 등을 포함하는 이동체, 물품이 담긴 팔렛트에는 RF태그를 부착한다. 지게차에는 RF리더기와 RF태그를 부착함으로써, 지게차의 움직임도 파악한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 물품관리시스템의 위치 정보에 대한 다른 실시예이다. 도 3을 참조하면, RF리더기인 Reader_1에서 Reader_2까지의 이동경로이다. Reader_C는 지게차에 부착되어 있는 것으로, 지게차는 CTag도 함께 부착하고 있어서, 지게차의 위치를 파악하며, 팔렛트는 PTag를 부착하고 있다.
표 1은 Reader_1에서 Reader_2까지의 이동경로 중 발생하는 이벤트 정보를 나타낸 것이다.
시간 Reader_1 Reader_2 Reader_C
T CTag PTag PTag
T+1 FTag_11 FTag_12 FTag_21 FTag_22 PTag
T+2 CTag PTag PTag
Reader_1은 지게차에 부착되어 있는 CTag와 팔렛트에 부착되어 있는 PTag의 태그 정보를 인식하고, Reader_1을 벗어나면 지게차에 부착되어 있는 Reader_C가 각 태그의 정보를 인식한다. Reader_C는 어느 한 지역이 아닌 인식 거리 내의 태그인 FTag_11, FTag_12, FTag_21, FTag_22 및 팔렛트에 부착되어 있는 PTag의 정보를 읽어 팔렛트의 위치를 파악한다.
Reader_2는 팔렛트가 보관되는 보관지역의 한 영역으로, 지게차의 CTag와 팔렛트의 PTag의 정보가 함께 인식된다. 지게차는 팔렛트를 운반하므로 Reader_C에서는 PTag의 정보를 인식한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 위치 인식에 있어서 위치 보정 값의 대한 도면이다. 도 4a를 참조하면, 창고 내의 이동체는 이동 중에 급격한 방향의 전환보다는 직선에 가깝게 이동하는 경우가 더 많다. 따라서, 이전 위치인 P1과 P2를 이용하여 이동체가 직진하였다고 가정하면 Pnext의 위치를 수식 1을 이용하여 구할 수 있다.
수식 1: Pnext = -P1 +2P2
이전 위치P1와 인식된 태그 값을 이용한 위치Ptag, 추정한 다음 위치Pnext로 이루어지는 삼각형의 중점 Pcen의 위치를 수식 2를 이용하여 구하고, 도 4b를 참조하면 Ptag, Pnext, Pcen로 이루어진 삼각형의 중점을 현재 이동체의 위치 Ptarget으로 추정하였으며, 이는 수식 3을 이용하였다. 수식 3을 정리하면 수식 4와 같다.
수식 2: Pcen = (P2 + Ptag + Pnext) / 3
수식 3: Ptarget = (Ptag + Pnext + Pcen) / 3
수식 4: Ptarget = {4(Ptag - P1)/9} + P2
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 물품관리시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 물품관리시스템의 위치 정보에 대한 실시예,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 물품관리시스템의 위치 정보에 대한 다른 실시예,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 위치 인식에 있어서 위치 보정 값의 대한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 : RF 태그 120 : RF리더기
130 : 센서 200 : 관리서버
210 : 위치정보부 220 : 센서정보부
230 : 이벤트처리부 240 : 데이터베이스
250 : 관리부 300 : 단말기

Claims (5)

  1. 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 물품관리시스템에 있어서,
    RF태그, RF리더기 및 센서로부터 수신되는 데이터 중 중복되는 데이터와 의미없는 데이터를 필터링하기 위한 센서정보부;
    상기 센서정보부에서 필터링한 데이터를 이용하여 물품이 보관된 팔렛트와 이동체의 위치를 파악하기 위한 위치정보부;
    상기 센서정보부에서 수신한 데이터를 통해 상기 물품의 입고, 출고 및 재고처리를 위한 물품의 이동과 창고 환경의 제어에 따른 제어데이터를 발생하기 위한 이벤트처리부;
    상기 RF태그, RF리더기 및 센서로부터 수신되는 데이터와 상기 이벤트처리부에서 발생하는 데이터를 저장하기 위한 데이터베이스; 및
    상기 위치정보부, 센서정보부, 이벤트처리부 및 데이터베이스를 관리하기 위한 관리부로 구성된 관리서버
    를 포함하는 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 물품관리시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 RF태그, RF리더기 및 센서에서 관리서버로 송신되는 데이터를 전송받고, 그에 대응하는 창고를 제어하기 위한 제어데이터를 상기 관리서버로 전송하기 위한 단말기를 더 포함하는 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 물품관리시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 RF태그는 팔렛트와 이동체에 부착하여 물품의 위치와 상황을 파악하고, 이동체와 창고 지역에 부착되는 상기 RF리더기는 상기 RF태그를 인식하여 상기 팔렛트와 이동체의 이동경로를 파악하며, 상기 센서는 팔렛트의 온도, 습도를 파악하는 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 물품관리시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 관리부는 기초 정보 관리, 태그 및 센서 관리, 상태 관리, 입고 관리, 재고 관리 및 출고 관리 중 어느 하나 이상을 관리하는 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 물품관리시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 입고 관리는 입고될 물품의 정보, 입고 중인 물품 정보, 입고 검수 또는 위치 선정이고, 상기 재고 관리는 재고 조회, 재고 이동 또는 물품 수량 변경이며, 상기 출고 관리는 출고 정보, 출고 검수, 배차 또는 물품 선택인 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 물품관리시스템.
KR1020080038663A 2008-04-25 2008-04-25 유비쿼터스 센서 네트워크를 이용한 물품관리시스템 KR20090112897A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20130082528A (ko) * 2011-12-07 2013-07-22 삼성에스디에스 주식회사 창고 관리 시스템 및 창고 관리 방법
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KR20220111522A (ko) * 2021-02-02 2022-08-09 주식회사 티허브 데이터로거를 이용한 물류 보관창고 모니터링 시스템

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