KR20110013870A - Rf tag, method for detection of rf tag and rf system including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예는 RF 태그를 검출하는 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 검출 응답 신호를 출력할 수 있는 RF 태그, 이의 검출 방법 및 이를 위한 RF 시스템에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a technique for detecting an RF tag, and more particularly, to an RF tag capable of outputting a detection response signal, a detection method thereof, and an RF system therefor.
통상적으로 RFID(radio frequency identification)시스템은 무선 접속 방식에 따라 상호유도(Inductively coupled)방식과 전자기파(Electromagnetic wave) 방식으로 나눌 수 있다. In general, RFID (radio frequency identification) system can be divided into an inductively coupled method and an electromagnetic wave method according to a wireless access method.
상호유도 방식은 근거리(1m 이내)용 RFID 시스템에 사용되며, 코일 안테나를 이용하여 RF 신호 수신기(예컨대, 리더)와 RF 신호 송신기(예컨대, RF 태그(tag))가 무선 통신을 한다. The mutual induction method is used in a short range (within 1 m) RFID system, and the RF signal receiver (eg, reader) and the RF signal transmitter (eg, RF tag) communicate wirelessly using a coil antenna.
상호유도 방식의 RF 태그는 패시브(passive) 태그이다. 즉, RF 태그의 IC칩이 동작하는데 필요한 모든 에너지는 리더(reader)로부터 공급된다. The mutually induced RF tag is a passive tag. In other words, all the energy required for the operation of the IC chip of the RF tag is supplied from a reader.
리더는 자신의 RF 범위 내에서 자기장 신호, 예컨대 RF 신호를 출력하고, RF 범위 내에 위치하는 태그는 리더로부터 출력된 RF 신호를 이용하여 태그의 동작 전 원을 생성한다. 이때, 리더는 RF 범위 내의 태그와 상호 인덕턴스에 의한 전류 변화, 즉 RF 신호의 진폭 변화를 감지하여 태그를 검출하고, 태그와 RF 통신을 수행한다. 이를 위하여 리더에는 전류 측정 소자가 포함된다.The reader outputs a magnetic field signal, such as an RF signal, within its RF range, and the tag located within the RF range generates power to operate the tag using the RF signal output from the reader. At this time, the reader detects a tag by detecting a current change due to mutual inductance with a tag within an RF range, that is, an amplitude change of the RF signal, and performs RF communication with the tag. To this end, the reader includes a current measurement element.
그러나, 상술한 리더의 태그 검출 방법은 리더가 항시 RF 신호를 출력하게 되어 리더의 전력 소모가 증가하게 된다. 또한, 주위 환경의 영향으로 인하여 RF 신호의 진폭이 변화되면, 리더는 RF 범위 내에 태그가 존재하지 않아도 태그를 검출한 결과를 나타낸다. 이는 리더의 오동작을 일으키며, RF 시스템의 신뢰성을 저하시킨다.However, in the tag detection method of the above-described reader, the reader always outputs an RF signal, thereby increasing power consumption of the reader. In addition, when the amplitude of the RF signal is changed due to the influence of the surrounding environment, the reader indicates a result of detecting the tag even if the tag does not exist in the RF range. This causes malfunction of the reader and reduces the reliability of the RF system.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 검출 응답 신호를 출력할 수 있는 RF 태그를 제공하고자 하는데 있다.An object of the present invention is to provide an RF tag capable of outputting a detection response signal.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, RF 태그의 검출 방법을 제공하고자 하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an RF tag detection method.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, RF 태그를 포함하는 RF 시스템을 제공하고자 하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an RF system including an RF tag.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 태그는, 리더로부터 전송된 RF 수신 신호에 기초하여 동작 전원을 생성하는 아날로그 블록 및 RF 수신 신호에 기초하여 응답 신호를 생성하고, 리더의 RF 범위 내에 존재 유무를 알 리기 위하여 응답 신호를 아날로그 블록을 통해 리더로 출력하는 디지털 블록을 포함한다.The RF tag according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, generates a response signal based on the analog block and the RF received signal to generate an operating power based on the RF received signal transmitted from the reader, It includes a digital block that outputs the response signal to the reader through the analog block to indicate the presence or absence within the RF range.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 태그의 검출 방법은, 리더로부터 전송된 RF 수신 신호에 기초하여 RF 태그의 동작 전원을 생성하는 단계, 동작 전원에 의해 RF 태그가 동작하면, RF 수신 신호에 응답하는 응답 신호를 생성하는 단계 및 리더의 RF 범위 내에 RF 태그의 존재 유무를 알리기 위하여 응답 신호를 리더로 전송하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of detecting an RF tag, the method including generating an operating power source of an RF tag based on an RF received signal transmitted from a reader, and operating the RF tag by the operating power source. The method may include generating a response signal responsive to the RF received signal and transmitting a response signal to the reader to indicate the presence or absence of an RF tag within the RF range of the reader.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 시스템은, RF 범위 내에 위치하는 적어도 하나의 RF 태그를 검출하여 RF 통신을 수행하는 리더 및 RF 범위 내에서 리더와 RF 통신을 수행하는 RF 태그를 포함한다.The RF system according to an embodiment of the present invention for solving the another problem, the RF communication with the reader in the RF range and the reader for performing RF communication by detecting at least one RF tag located in the RF range It includes an RF tag.
본 발명의 실시예에 따른 RF 태그, 이의 검출 방법 및 이를 위한 RF 시스템은, 리더의 하드웨어를 변경하지 않고도 RF 범위 내에 위치하는 태그의 유무를 정확하게 판별할 수 있으며, 리더의 전력 소모를 줄일 수 있고, 주위 환경에 영향을 받지 않아 신뢰성 있는 RF 시스템을 구축할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, an RF tag, a detection method thereof, and an RF system therefor may accurately determine whether a tag is located within an RF range without changing the hardware of the reader, and may reduce power consumption of the reader. In addition, it is effective to build a reliable RF system because it is not affected by the surrounding environment.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시예에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the embodiments of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태그의 개략적인 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 태그와 리더 간의 RF 통신 동작의 순서도이고, 도 3은 도 1에 도시된 태그의 DS 신호의 일예를 나타낸 도면이다.1 is a schematic block diagram of a tag according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart of an RF communication operation between a tag and a reader shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a DS signal of a tag shown in FIG. 1. Figure 1 shows an example.
도 1을 참조하면, 태그(TAG)(100)는 아날로그 블록(110), 디지털 블록(120) 및 메모리(130)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 도 1에 도시된 태그(100)는 외부, 예컨대 리더(미도시)로부터 출력되는 RF 수신 신호(RX)로부터 태그 동작 전원(Power)을 생성하여 동작하는 패시브(Passive) RF 태그일 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지는 않으며, 실시예에 따라 태그(100)는 내부에 배터리(미도시) 등과 같은 전원 발생 장치가 내장된 액티브(Active) RF 태그일 수도 있다.Referring to FIG. 1, the
아날로그 블록(110)은 변/복조기(MOD/DEMOD)(111), 클럭 발생기(CLK Generator)(113), 동작 전원 생성부(RECT)(115) 및 리셋 신호 발생부(POR)(117)를 포함할 수 있다.The
변/복조기(111)는 리더로부터 안테나(140)를 통해 수신된 RF 수신 신호, 예컨대 제1 RF 신호(RX)를 복조하여 복조 신호(RS)를 생성하고, 복조 신호(RS)에 응답하여 생성된 응답 신호, 예컨대 제2 응답 신호(TS2)를 변조하여 RF 송신 신호, 예컨대 제2 RF 신호(TX)를 생성할 수 있다. 제2 RF 신호(TX)는 안테나(140)를 통해 리더로 송신될 수 있다. The demodulator /
클럭 발생기(113)는 제1 RF 신호(RX)에 응답하여 클럭 신호(CLK)를 생성하고, 생성된 클럭 신호(CLK)를 디지털 블록(120)으로 출력할 수 있다.The
동작 전원 생성부(115)는 제1 RF 신호(RX)에 응답하여 태그(100)의 동작 전원(Power)을 생성할 수 있다.The
리셋 신호 발생부(117)는 리셋 신호(RST)를 생성하고, 생성된 리셋 신호(RST)를 디지털 블록(120)으로 출력할 수 있다.The
디지털 블록(120)은 인코더/디코더(ENCODER/DECODER)(121) 및 신호 생성부(RF DETECT)(125)를 포함할 수 있다.The
인코더/디코더(121)는 아날로그 블록(110)의 변/복조기(111)로부터 출력되는 복조 신호(RS)를 인코딩하여 복조 신호(RS)에 포함된 명령 신호를 판단하거나, 또는 신호 생성부(125)로부터 출력된 응답 데이터(DS)를 디코딩하여 응답 신호, 예컨대 제1 응답 신호(TS1)를 생성할 수 있다. The encoder /
인코더/디코더(121)는 복조 신호(RS)에 포함된 명령 신호의 판단 결과에 따라, 메모리(130)로부터 데이터, 예컨대 제1 데이터(DATA1)를 제공받거나 또는 인코딩 된 복조 신호, 예컨대 제2 데이터(DATA2)를 메모리(130)로 출력할 수 있다. 제1 데이터(DATA1)는 태그(100)의 ID 정보 또는 다수의 데이터들을 포함할 수 있다.The encoder /
인코더/디코더(121)는 제1 데이터(DATA1)를 디코딩하여 제2 응답 신호(TS2)를 생성할 수 있으며, 제2 응답 신호(TS2)는 아날로그 블록(110)의 변/복조기(111)로 출력될 수 있다.The encoder /
신호 생성부(125)는 제1 RF 신호(RX) 또는 제1 RF 신호(RX)에 의해 발생된 신호에 기초하여 응답 데이터(DS)를 생성할 수 있다. 예컨대, 신호 생성부(125)는 리더로부터 태그(100)에 전송된 제1 RF 신호(RX)에 의해 동작 전원 생성부(115)로 부터 태그(100)의 동작 전원(Power)이 생성될 때 동작하여 응답 데이터(DS)를 생성할 수 있다. 응답 데이터(DS)는 인코더/디코더(121)로 출력될 수 있다. The
메모리(130)는 제1 데이터(DATA1)를 저장하거나 또는 인코더/디코더(121)로부터 전송된 제2 데이터(DATA2)를 저장할 수 있다. The
이하, 도 2를 참조하여 상술한 태그(100)의 동작에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the
도 1 및 도 2를 참조하면, 리더는 RF 범위 내에 위치하는 적어도 하나의 태그(100)를 검출하기 위하여 제1 RF 신호(RX)를 출력할 수 있다(S10). 1 and 2, the reader may output a first RF signal RX in order to detect at least one
태그(100)가 리더의 RF 범위 내에 위치하게 되면, 태그(100)는 리더로부터 출력된 제1 RF 신호(RX)에 응답하는 제1 응답 신호(TS1)에 의해 변조된 제2 RF 신호(TX)를 출력할 수 있다. 리더는 태그(100)로부터 출력된 제2 RF 신호(TX)에 의해 태그(100)를 검출할 수 있다(S20).When the
예컨대, 태그(100)는 제1 RF 신호(RX)에 기초하여 태그(100)를 동작시킬 수 있는 동작 전원(Power)을 생성할 수 있다. 다시 말하면, 태그(100)의 동작 전원 생성부(115)는 제1 RF 신호(RX)로부터 동작 전원(Power)을 생성하여 출력하고, 태그(100)는 생성된 동작 전원(Power)에 의해 파워-온 상태가 될 수 있다. For example, the
또한, 태그(100)의 리셋 신호 발생부(117)로부터 출력된 리셋 신호(RST)는 디지털 블록(120)을 리셋시키고, 태그(100)는 대기 상태가 될 수 있다.In addition, the reset signal RST output from the
태그(100)의 신호 생성부(125)는 응답 데이터(DS)를 생성하여 출력할 수 있다. 인코더/디코더(121)는 응답 데이터(DS)를 포함하는 제1 응답 신호(TS1)를 출력할 수 있다. The
응답 데이터(DS)는 도 3에 도시된 바와 같은 형태의 프로토콜을 사용하여 생성될 수 있다. 예컨대, 제1 응답 신호(TS1)는 프리앰블(preamble) 신호, 시작 비트(Start Of Bit; SOB) 신호, 시작 프레임(Start Of Frame; SOF) 신호, 종료 비트(End Of Bit; EOB) 신호 및 종료 프레임(End Of Frame; EOF) 신호를 포함하는 프로토콜을 사용하여 생성될 수 있다. 실시예에 따라 응답 데이터(DS)는 임의의 한 비트 또는 한 바이트의 신호로 생성될 수도 있다.The response data DS may be generated using a protocol of the type shown in FIG. 3. For example, the first response signal TS1 may include a preamble signal, a start of bit (SOB) signal, a start of frame (SOF) signal, an end of bit (EOB) signal, and an end signal. It may be generated using a protocol that includes an End Of Frame (EOF) signal. According to an embodiment, the response data DS may be generated as a signal of any one bit or one byte.
다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 변/복조기(111)는 인코더/디코더(121)로부터 출력된 제1 응답 신호(TS1)를 변조하여 제2 RF 신호(TX)를 생성하고, 안테나(140)를 통해 제2 RF 신호(TX)를 리더로 전송할 수 있다.Referring back to FIGS. 1 and 2, the modulator /
이에 따라, 리더는 태그(100)로부터 전송된 제2 RF 신호(TX)에 따라 RF 범위 내에 위치하는 태그(100)를 검출할 수 있다. 태그(100)가 검출되면, 리더와 태그(100)는 RF 통신을 수행할 수 있다(S40). Accordingly, the reader may detect the
예컨대, 리더로부터 출력되는 제1 RF 신호(RX)는 리더의 명령 신호를 포함할 수 있다. 태그(100)의 변/복조기(111)는 제1 RF 신호(RX)를 복조하여 명령 신호가 포함된 복조 신호(RS)를 생성할 수 있다. For example, the first RF signal RX output from the reader may include a command signal of the reader. The demodulator /
인코더/디코더(121)는 복조 신호(RS)를 인코딩하여 리더의 명령 신호를 판단할 수 있다. 인코더/디코더(121)는 판단 결과에 따라 제1 데이터(DATA1)가 포함된 제2 응답 신호(TS2)를 생성할 수 있다. 제2 응답 신호(TS2)에 포함된 제1 데이터(DATA1)는 태그(100)의 ID 정보 또는 다수의 데이터들을 포함할 수 있다.The encoder /
변/복조기(111)는 인코더/디코더(121)로부터 출력된 제2 응답 신호(TS2)를 변조하여 제2 RF 신호(TX)를 생성하고, 안테나(140)를 통해 제2 RF 신호(TX)를 리더로 전송할 수 있다.The modulator /
즉, 태그(100)는 리더로부터 출력된 제1 RF 신호(RX)에 응답하여 리더의 RF 범위 내에 태그(100)가 위치하고 있음을 알리는 제1 응답 신호(TS1)를 생성하여 리더로 출력하고, 제1 RF 신호(RX)에 포함된 명령 신호의 판단 결과에 따라 제2 응답 신호(TS2)를 생성하여 리더로 출력할 수 있다. That is, the
실시예에 따라 태그(100)는 동일한 시간에 제1 응답 신호(TS1)와 제2 응답 신호(TS2)를 리더로 출력하거나, 또는 상술한 바와 같이 먼저 제1 응답 신호(TS1)를 리더로 출력한 후 제2 응답 신호(TS2)를 출력할 수도 있다.According to an embodiment, the
리더와 태그(100) 간의 RF 통신이 종료되면, 리더는 제1 RF 신호(RX)의 출력을 중단할 수 있고(S30), 이에 따라 태그(100)는 파워-오프될 수 있다.When the RF communication between the reader and the
리더는 대기 모드로 진입하고(S50), 일정한 시간 동안 대기하게 된다. 리더의 대기 시간은 대략 500ms일 수 있으나, 제한되지는 않는다. 대기 시간이 흐른 뒤에, 리더는 RF 범위 내에 위치하는 태그를 검출하기 위하여 제1 RF 신호(RX)를 다시 출력할 수 있다(S10). The leader enters the standby mode (S50), and waits for a predetermined time. The latency of the reader may be approximately 500 ms, but is not limited. After the waiting time passes, the reader may again output the first RF signal RX to detect a tag located within the RF range (S10).
한편, 태그(100)가 리더의 RF 범위 내에 위치하지 않으면, 예컨대 리더가 태그(100)를 검출하지 못하면, 리더는 제1 RF 신호(RX)의 출력을 중단할 수 있고(S30), 대기 모드로 진입할 수 있다(S50). 대기 시간이 흐른 뒤에, 리더는 RF 범위 내에 위치하는 태그를 검출하기 위하여 제1 RF 신호(RX)를 다시 출력할 수 있다(S10). On the other hand, if the
도 4는 도 1에 도시된 태그를 포함하는 RF 시스템의 개략적인 블록도이다.4 is a schematic block diagram of an RF system including the tag shown in FIG.
도 1 및 도 4를 참조하면, RF 시스템(200)은 리더(210)와 태그(100)를 포함할 수 있다. 1 and 4, the
리더(210)는 RF 범위(220) 내에 위치하는 적어도 하나의 태그(100)를 검출하기 위하여 제1 RF 신호(RX)를 출력할 수 있다. 리더(210)는 태그(100)가 제1 RF 신호(RX)에 응답하여 출력하는 제1 응답 신호(TS1) 또는 제2 응답 신호(TS2)를 포함하는 제2 RF 신호(TX)에 기초하여 태그(100)와 RF 통신을 수행할 수 있다.The
태그(100)는 리더(210)로부터 출력된 제1 RF 신호(RX)에 응답하여 제1 응답 신호(TS1) 또는 제2 응답 신호(TS2)를 포함하는 제2 RF 신호(TX)를 생성하여 출력할 수 있다. 태그(100)는 앞서 도 1을 참조하여 상세히 설명하였다.The
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to better understand the drawings cited in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태그의 개략적인 블록도이다.1 is a schematic block diagram of a tag according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 태그와 리더 간의 RF 통신 동작의 순서도이다.2 is a flowchart of an RF communication operation between a tag and a reader illustrated in FIG. 1.
도 3은 도 1에 도시된 태그의 DS 신호의 일예를 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating an example of a DS signal of a tag illustrated in FIG. 1.
도 4는 도 1에 도시된 태그를 포함하는 RF 시스템의 개략적인 블록도이다.4 is a schematic block diagram of an RF system including the tag shown in FIG.
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020090071551A KR20110013870A (en) | 2009-08-04 | 2009-08-04 | Rf tag, method for detection of rf tag and rf system including the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20110013870A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101304512B1 (en) * | 2011-12-30 | 2013-09-05 | 쓰리에이로직스(주) | RFID tag, method thereof and system including the RFID tag |
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2009
- 2009-08-04 KR KR1020090071551A patent/KR20110013870A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101304512B1 (en) * | 2011-12-30 | 2013-09-05 | 쓰리에이로직스(주) | RFID tag, method thereof and system including the RFID tag |
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