KR20110036436A - 센서태그 및 그를 이용한 항공과 육상을 연계 처리하는 물류 관리시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 RFID 및 USN 기술에 관한 것으로, 특히 항공 ULD 컨테이너 단위의 화물관리에 적용되는 세미 패시브 기술이 적용되는 센서태그로서, RFID 리더의 구동명령에 의해서만 웨이크-업(wake-up)되어 구동하는 ISO/IEC18000-6REV1 기반의 배터리 어시스트 패시브 태그(Battery-assist Passive Tag)이며, 자체 전원 공급을 위한 전원부를 구비하되, 상기 전원부는, 구동 전원을 공급하기 위한 배터리; 외부 전원의 공급이 가능한 커넥터 구조를 갖는 외부전원 인터페이스부; 태그 안테나를 통해 수신되는 RF신호를 DC 구동전원으로 변환시키기 위한 RF-DC 변환부; 및 상기 배터리와 외부전원 인터페이스부 및 RF-DC 변환부의 전원 공급을 선택 제어하기 위한 전원 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서태그를 개시한다.
항공 ULD 컨테이너, 센서태그, 세미 패시브, 패시브, RFID 리더시스템

Description

센서태그 및 그를 이용한 항공과 육상을 연계 처리하는 물류 관리시스템{Sensor Tag and System for administration of physical distribution in connection airport and ground using of the same}
본 발명은 RFID 및 USN 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 ISO/IEC18000-6C의 상위 차세대 RFID 기술인 세미 패시브이 기술이 적용되는 센서태그를 이용하여 항공과 육상 물류의 효과적인 연계 체인(Chain)이 형성되고, 항공 ULD 컨테이너 단위의 화물이 효과적으로 연계되어 보안 유지되고 관리될 수 있도록 해주기 위한 센서태그 및 그를 이용한 항공과 육상을 연계 처리하는 물류 관리시스템에 관한 것이다.
센서태그 혹은 센서노드 기술은 RFID 리더나 타 장치로부터의 전파에 의해 전원을 얻는 것이 아니라 태그 혹은 노드의 자체 전원을 가지고서 센서 등의 부가장치를 구동시키고 다양한 기능을 지원하는 기술로서, 세미 패시브(Semi-passive) 기술과 액티브(Active) 기술로 분류된다.
여기서, 세미 패시브 RFID 기술은 기존 900MHz UHF RFID 기술의 전세계 표준인 ISO/IEC18000-6C(Gen2)의 상위표준기술인 ISO/IEC18000-6REV1을 기반으로 배터 리를 사용하는 배터리 어시스트 패시브 태그(Battery-assist Passive Tag)가 사용된다.
이러한 세미 패시브 RFID 기술은 RFID를 통하여 태그에 장착된 다양한 센서를 구동하여 주변 환경정보를 센싱 및 수집할 수 있으며, 다양한 부가기능의 설계 구현이 가능하고, 긴 인식거리(30m이상)를 제공할 수 있다.
특히, 액티브 기술과 구분되는 핵심적인 기술 특징은, RFID 리더의 구동 관련한 명령 없이는 태그가 자체적으로 절대 반응하지 않는 하드웨어 구조와 프로토콜을 가진다는 것이다.
반면, 액티브 태그 혹은 노드기술은 RFID 리더나 억세스포인트(AP) 등의 외부장치에 수동적이지 않고 자체적으로 이벤트 등이 발생되었을 때 능동적으로 전파를 생성하여 방사할 수 있는 기술이다. 이러한 액티브 기술 또한 위에서 설명한 세미 패시브 기술과 마찬가지로 배터리를 가지므로 각종 센서 및 부가장치를 부착하여 다양한 기능을 지원하는 용도로 사용할 수 있다.
그러나, 항공기 내에서의 전파방사 문제에 있어서는 하드웨어 구조적으로 전파방사를 할 수 있기 때문에 100% 전파 방사에 안정장치가 존재할 수는 없게 된다.
예를 들면, 소프트웨어의 버그에 의해서 자체적으로 전파를 방사할 수 있는 확률이 여전히 존재하게 되는 문제가 있었다.
특히, 항공물류 분야에서는 육상을 통해 운송된 화물이 일련의 프로세스를 통하여 항공기에 기적되고 반대로 항공기를 통하여 운송된 화물이 하역되어 육상물류로 이어진다. 이때, 기존 프로세스의 경우는 항공화물을 항공 팔레트나 항공 ULD 컨테이너 등에 실은 후부터 실제 항공기에 화물이 기적되기 까지 아무런 보안장치가 없어 왔으며, 화물의 분실시 그 화물 분실에 대한 책임소지 및 분실 장소에 대한 정보가 전무하여 많은 비용 손실이 발생되는 문제가 있었다.
도 1은 일반적인 항공물류와 육상물류의 연계 서비스를 일례로 나타내고, 도 2는 기존의 항공 수하물의 정보전달 프로세스를 나타낸다.
도 1에 도시된 바와 같이, 항공물류와 육상물류의 연계 서비스는 1)항공기 도착/출발, 2) 화물 기적/하역, 3) B/D(Break Down), Build Up, 4) 화물분류, 5) 화물 인수/인계, 6) 물류창고, 7) 육상운송, 8) 반출/입고의 순으로 일반적인 연계 서비스가 이루어진다.
기존의 항공 수하물의 정보전달 프로세스는 도 2에 도시된 바와 같이, 항공물류와 육상물류의 연계 서비스 중 화물분류와 B/D, Build Up 과정에서 적재화물에 대한 수기문서 체크와, 문서 온라인 등록/출력이 이루어지게 된다.
즉, 기존의 항공 ULD 컨테이너를 선적시 화물에 대한 화물목록을 작업자가 수기로 기재하거나 데이터베이스(DB)에 등록하여 온라인으로 검색하는 방법만이 사용되고 있어 항공 ULD 컨테이너의 패키지 단위의 스마트한 관리 지원이 어려운 실정이다.
특히, 화물 기적/하역을 위해 항공 ULD 컨테이너의 창고 출고시 비보안과 비확인 상태로 진행됨은 물론, 항공 ULD 컨테이너의 기적시에도 비보안과 비확인으로 이루어지는 것이 기존의 일반적인 과정이었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 항공 ULD 컨테이너 단위의 화물관리와, 항공물류와 육상물류의 효과적인 연계 관리에 적용되는 세미 패시브 기술이 적용되는 센서태그를 제공하는 데 있다. 여기서, 상기 센서태그는 RFID 리더의 구동명령에 의해서만 웨이크-업 되어 구동하는 ISO/IEC18000-6REV1 기반의 배터리 어시스트 패시브 태그이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 자체 전원 공급이 가능한 전원부와, 대용량의 메모리 및 각종 환경을 센싱하기 위한 센서부를 탑재함으로써 항공 ULD 관리와 화물상태, 환경 모니터링, 도난감지 및 알람 등의 스마트한 정보 관리 및 보안이 유지될 수 있도록 해주는 센서태그 및 그를 이용한 항공과 육상을 연계 처리하는 물류 관리시스템을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 항공 ULD 컨테이너 단위의 전자적 물류관리를 통하여 화물 처리속도 향상 및 분실, 도난, 기적 오류 등으로 인한 비용 손실을 감소시킬 수 있는 센서태그를 이용한 항공과 육상을 연계 처리하는 물류 관리시스템을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 이동형의 RFID 리더시스템을 통해 네트워크 연결이 없는 환경에서도 화물의 정보와 보안 관리가 유지될 수 있도록 해주는 센서태그를 이용한 항공과 육상을 연계 처리하는 물류 관리시스템을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 항공 ULD 컨테이너 단위의 화물관리에 적용되는 센서태그에 있어서, 상기 센서태그는, RFID 리더의 구동명령에 의해서만 웨이크-업(wake-up)되어 구동하는 ISO/IEC18000-6REV1 기반의 배터리 어시스트 패시브 태그(Battery-assist Passive Tag)로서, 자체 전원 공급을 위한 전원부를 구비하되, 상기 전원부는, 구동 전원을 공급하기 위한 배터리; 외부 전원의 공급이 가능한 커넥터 구조를 갖는 외부전원 인터페이스부; 태그 안테나를 통해 수신되는 RF신호를 DC 구동전원으로 변환시키기 위한 RF-DC 변환부; 및 상기 배터리와 외부전원 인터페이스부 및 RF-DC 변환부의 전원 공급을 선택 제어하기 위한 전원 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서태그를 개시한다.
바람직하게는, 전원 제어부는 상기 배터리의 충전 상태를 감시하여 배터리의 충전 혹은 교체 신호를 발생시키며, 여기서 상기 전원 제어부는, 상기 배터리의 충전 상태가 동작이 가능한 기 설정량 이상이면 상기 배터리의 전원 공급을 선택 제어하고, 상기 배터리의 충전 상태가 기 설정량 이하인 경우, 상기 외부전원 인터페이스부를 통해 외부 전원이 공급되면 상기 외부전원 인터페이스부의 전원 공급을 선택 제어하며, 상기 배터리의 충전 상태가 기 설정량 이하이고, 외부전원 인터페이스부의 전원 공급이 없는 경우, 센서태그가 순수 패시브(Passive)로 동작되도록 상기 RF-DC 변환부를 선택 제어하여 구동 전원을 공급한다.
바람직하게는, 상기 센서태그는 태그 안테나를 구비하는 안테나 매칭부; 항공 ULD 컨테이너의 화물 상태를 포함하는 환경정보를 수집하기 위한 센서 및 부가 장치부; 상기 항공 ULD 컨테이너에 실린 화물 목록 정보와, 상기 센서 및 부가장치부에서 수집한 환경정보를 저장하는 대용량의 메모리부; RFID 리더와의 무선통신에 따른 송수신 신호의 변/복조와, 복조된 신호로부터 시스템 클럭의 생성과 지속파(CW)를 검출하기 위한 아날로그부; 송수신 신호의 데이터를 인코딩/디코딩 처리하고, RFID 리더의 구동명령에 의해서만 구동하여 상기 메모리에 저장된 데이터의 전송 제어를 수행하는 디지털 제어처리부;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 센서 및 부가장치부는 항공 ULD 컨테이너의 환경정보를 수집하기 위한 온도센서, 습도센서, 진동 및 충격센서, 가속도 센서, 및 지자기 센서로부터 선택되는 하나 이상의 센서를 구비하는 내장 센서부; LED와 부저를 포함하는 외부 알람부; 및 외부 연장의 프로브(Probe) 센서가 연결 접속되는 구조를 갖는 외부센서 확장 인터페이스부;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 아날로그부는 송신주파수와 데이터를 혼합 변조하여 무선통신의 송신신호를 출력하는 변조부; 수신신호로부터 데이터를 복조하여 출력하는 복조부; 상기 복조부로부터 받은 복조신호로부터 시스템 클럭을 생성하여 출력하는 시스템 클럭 생성부; 및 상기 복조부로부터 받은 복조신호로부터 일정시간동안 지속되는 구간의 지속파(CW)를 검출하여 출력하는 CW 검출부;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 디지털 제어처리부는 송수신 신호의 데이터를 동작시점의 동기에 맞춰 인코딩 및 디코딩의 처리를 제어하는 데이터 처리부; 및 상기 데이터 처리부를 통해 받은 RFID 리더의 구동명령에 따른 구동제어와, 수집된 환경정보를 제공하기 위한 통신제어와, 전원부의 배터리 잔량에 따른 전류제어와, 센서 및 부가장치부의 구동제어를 처리하는 디지털 제어부;를 포함한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 육상물류 체인과 항공물류 체인을 유연하게 연계하고 이를 관리하기 위한 시스템으로서, 항공 ULD 컨테이너에 장착되고, 자체 전원 공급을 위한 전원부를 구비하며 RFID 리더시스템의 구동명령에 의해서만 웨이크-업 되어 구동하는 세미 패시브로 구현되는 센서태그; 및 상기 센서태그와의 무선통신을 통해 센서태그의 구동과 데이터 송수신의 제어를 수행하며, 네트워크를 통해 관리서버와 접속하는 RFID 리더시스템;을 포함하되, 상기 RFID 리더시스템은, 항공 ULD 컨테이너 단위의 패시브 화물인식과 센서태그 인식을 동시에 수행하여 항공 ULD 컨테이너 혹은 ULD 팔레트에 화물 선적과 동시에 화물정보를 상기 센서태그를 활성화시켜 등록하고, 화물선적과 동시에 화물의 보안관리 상태를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 센서태그를 이용한 항공과 육상을 연계 처리하는 물류 관리시스템을 개시한다.
바람직하게는, 상기 RFID 리더시스템은, 세미 패시브(Semi-Passive) 및 패시브(Passive)의 병용 사용이 가능한 하이브리드 형태로 구현되고, 항공 ULD 컨테이너의 물류 현장에서 화물목록을 수기로 체크하지 않고 박스 단위의 화물 선적시, 화물에 부착된 패시브 태그의 인식을 통한 화물의 자동인식과 네트워크를 통한 관리서버에 온라인 등록을 수행하며, 센서태그에 해당 화물 목록을 저장시키고 보안 관리을 위한 씰(Seal) 처리를 수행한다.
바람직하게는, 상기 RFID 리더시스템은 항공 화물의 처리시에 의도적인 오류 행위나 실수를 확인할 수 있도록 항공 물류가 운송되는 특정 장소에 설치되는 CCTV 혹은 화상카메라로부터 촬영되는 영상을 받아 실시간적으로 제공하는 모니터링수단;을 더 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 센서태그 및 그를 이용한 항공과 육상을 연계 처리하는 물류 관리시스템에 의하면, ISO/IEC18000-6REV1의 프로토콜에 기반하는 세미 패시브 기술이 적용되는 센서태그를 활용하여 항공물류와 육상물류를 유연하게 연계하고, 화물 및 항공 ULD 컨테이너의 효과적인 관리 및 보안 관리가 제공되도록 하는 작용효과가 있다.
또한, 본 발명은 센서태그의 하드웨어 구조상 자체적인 전파방사가 원천적으로 차단되어 항공기와 같이 전파방사로 인한 안전이 민감한 분야에 범용적으로 적용 확장되는 작용효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 하나의 RFID 리더시스템을 통해 패시브와 세미 패시브 적용의 센서태그를 모두 인식할 수 있어 구축 및 유지관리의 효율성이 증대되는 작용효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 화물의 분실시, 분실 구간 확인 및 분실 책임 소지가 분명하여 지므로 분실에 따른 책임과 비용감소를 유도하고, 화물주의 입장에서 화물에 대한 물류 운송상의 무결성 인증을 받을 수 있어 고객가치 및 신뢰성 증진을 향상시키는 작용효과가 있다.
또한, 본 발명은 추가적인 다양한 각종 센서들의 센싱정보를 통해 화물의 물류과정에서의 다양한 환경이력 및 도난, 상태 모니터링을 통한 화물 운송의 신뢰성 을 증진시키는 작용효과를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세미 패시브 기술이 적용되는 센서태그를 나타낸 구성블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 세미 패시브 기술이 적용된 센서태그의 구동을 설명하기 위해 나타낸 개략구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 센서태그(100)는 전원부(110)와, 안테나 매칭부(120)와, 센서 및 부가장치부(130)와, 메모리부(140)와, 아날로그부(150), 및 디지털 제어처리부(160)를 포함한다.
이러한 상기 센서태그(100)는 일례로 항공 UDL(Unit Load Device) 컨테이너에 부착 사용될 수 있으며, RFID 리더의 구동명령에 의해서만 웨이크-업(wake-up)되어 구동하는 ISO/IEC18000-6REV1 기반의 배터리 어시스트 패시브 태그(Battery-assist Passive Tag)이다.
상기 전원부(110)는 구동 전원을 공급하기 위한 배터리(111)와, 외부 전원의 공급이 가능한 커넥터 구조를 갖는 외부전원 인터페이스부(112)와, 태그 안테나(121)를 통해 수신되는 RF신호를 DC 구동전원으로 변환시키기 위한 RF-DC 변환부(113) 및 상기 배터리(111)와 외부전원 인터페이스부(112) 및 RF-DC 변환부(113) 의 전원 공급을 선택 제어하기 위한 전원 제어부(114)를 포함한다.
이때, 상기 외부전원 인터페이스부(112)의 커넥터 구조는, 상용 USB 타입 등의 커넥터나 일반적인 커넥터가 접속될 수 있는 통상의 구조를 가질 수 있으며, 이에 제한을 두지는 않으며 특정 형태의 커넥터가 설계자에 의해 변형될 수도 있다.
그리고, 상기 전원 제어부(114)는 상기 배터리(111)의 충전 상태를 감시하여 배터리의 충전 혹은 교체 신호를 발생시킨다.
또한, 상기 전원 제어부(114)는 상기 배터리(111)의 충전 상태가 동작이 가능한 기 설정량 이상(예: 10미만이 남은 경우)이면 상기 배터리(111)의 전원 공급을 선택 제어하고, 상기 배터리(111)의 충전 상태가 기 설정량 이하인 경우, 상기 외부전원 인터페이스부(112)를 통해 외부 전원이 공급되면 상기 외부전원 인터페이스부(112)의 전원 공급을 선택 제어한다.
또한, 상기 전원 제어부(114)는 상기 배터리(111)의 충전 상태가 기 설정량 이하이고, 외부전원 인터페이스부(112)의 전원 공급이 없는 경우, 센서태그(100)가 순수 패시브(Passive)로 동작되도록 상기 RF-DC 변환부(113)를 선택 제어하여 구동 전원을 공급한다.
상기 안테나 매칭부(120)는 RFID 리더와 무선통신을 위한 태그 안테나(121)를 구비하며, 상기 센서 및 부가장치부(130)는 항공 ULD 컨테이너의 화물 상태를 포함하는 환경정보를 센싱 및 수집한다.
여기서, 상기 센서 및 부가장치부(130)는 항공 ULD 컨테이너의 환경정보를 수집하기 위한 온도센서, 습도센서, 진동 및 충격센서, 가속도 센서, 및 지자기 센 서로부터 선택되는 하나 이상의 센서를 구비하는 내장 센서부(131)와, LED와 부저를 포함하는 외부 알람부(132) 및 외부 연장의 프로브(Probe) 센서(134)가 연결 접속될 수 있는 구조를 갖는 외부센서 확장 인터페이스부(133)를 포함한다.
이때, 상기 내장 센서부(131)는 상술한 각종 센서를 활용하여 항공 ULD 컨테이너 및 화물의 이동과 상태 및 위치파악이 용이하도록 한다.
그리고, 외부센서 확장 인터페이스부(133)는 무선환경적으로 리더에 의해 잘 읽혀질 수 없는 위치이거나, 혹은 직접적으로 대상체에 부착 혹은 근접시키기 어려운 곳에서 프로브 센서(134)의 연결 접속을 제공한다. 이를 통해 태그가 장착될 수 없는 협소한 공간이나 전파환경이 열악한 조건, 온/습도 환경이 열악한 조건에서도 센싱 및 센싱된 정보를 효과적으로 RFID 리더로 제공할 수 있게 된다.
상기 메모리부(140)는 상기 항공 ULD 컨테이너에 실린 화물 목록 정보와, 상기 센서 및 부가장치부(130)에서 수집한 환경정보를 저장한다.
여기서, 상기 메모리부(140)는 대용량의 저장 능력을 가지며, 이와 같이 많은 양의 관련 정보를 자체 저장함으로써 오프라인상에서 항공 ULD 컨테이너 패키지 단위의 스마트한 관리를 지원할 수 있게 된다.
상기 아날로그부(150)는 RFID 리더와의 무선통신에 따른 송수신 신호의 변/복조와, 복조된 신호로부터 시스템 클럭의 생성과 지속파(CW)를 검출하며, 이러한 아날로그부(150)는 송신주파수와 데이터를 혼합 변조하여 무선통신의 송신신호를 출력하는 변조부(151)와, 수신신호로부터 데이터를 복조하여 출력하는 복조부(152)와, 상기 복조부(152)로부터 받은 복조신호에서 시스템 클럭을 생성하여 출력하는 시스템 클럭 생성부(153), 및 상기 복조부(152)로부터 받은 복조신호에서 일정시간동안 지속되는 구간의 지속파(CW)를 검출하여 출력하는 CW 검출부(154)를 포함한다.
그리고, 상기 디지털 제어처리부(160)는 송수신 신호의 데이터를 인코딩/디코딩 처리하고, RFID 리더의 구동명령에 의해서만 구동하여 상기 메모리부(140)에 저장된 데이터의 전송 제어를 수행하며, 이러한 상기 디지털 제어처리부(160)는 송수신 신호의 데이터를 동작시점의 동기에 맞춰 인코딩 및 디코딩의 처리를 제어하는 데이터 처리부(161)과, 상기 데이터 처리부(161)를 통해 받은 RFID 리더의 구동명령에 따른 구동제어와, 수집된 환경정보를 제공하기 위한 통신제어와, 전원부의 배터리 잔량에 따른 전류제어와, 센서 및 부가장치부의 구동제어를 처리하는 디지털 제어부(162)를 포함한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서태그를 이용한 항공과 육상을 연계 처리하는 물류 관리시스템의 구성도를 나타내고, 도 6은 본 발명에 따른 항공 수하물의 정보전달 프로세스 과정을 일례로 나타내며, 도 7은 본 발명에 따른 물류 관리의 적용 일례를 나타낸다.
도시된 바와 같이, 육상물류 체인과 항공물류 체인을 유연하게 연계하고 이를 관리하기 위한 본 발명의 물류 관리시스템은 센서태그(100), RFID 리더시스템(200), 및 관리서버(300)를 포함한다.
상기 센서태그(100)는 항공 ULD 컨테이너에 장착되고, 자체 전원 공급을 위한 전원부를 구비하며 RFID 리더시스템(200)의 구동명령에 의해서만 웨이크-업 되 어 구동하는 세미 패시브로 구현된다.
이러한 상기 센서태그(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 센서태그와 동일한 구성 및 기능을 갖음에 따라 상술한 반복적인 구성과 기능의 설명을 생략하고, 특징되는 기술에 대하여 간략히 설명한다.
상기 센서태그(100)는 위에서 언급한 바와 같이 세미 패시브 기술이 적용되는 태그로서, 항공 ULD 컨테이너의 자동인식과 대용량의 화물목록 데이터를 대용량의 메모리부(140)를 이용하여 저장한다. 이러한 센서 태그(100)는 금속환경 및 전파장애 환경에서 우수한 특성을 나타내고, 항공 ULD 컨테이너 및 팔레트의 자동인식, 입/출입 자동관리의 실현에 적용될 수 있다.
이러한 상기 센서태그(100)는 기존의 RFID 시스템 기술에서 제공될 수 없었던 오프라인상에서의 전자관리의 새로운 프로세스를 제공하며, 센서태그(100) 자체에 많은 양의 관련 정보를 저장함으로써 오프라인상에서 항공 ULD 컨테이너 패키지 단위의 스마트한 관리를 지원할 수 있게 된다.
또한, 상기 센서태그(100)는 전원부(110)의 상태 감시 정보를 이용하여 저전압 알람 및 외부 전원 병용사용이 가능하고, 배터리(111)를 교체할 수 있는 구조를 지원한다.
특히, 태그 자체적으로 배터리(111)의 모니터링 기능을 지원하며, RFID 리더시스템(200)과 배터리 상태정보를 주고 받으며 배터리(111)의 교체시기 등을 모니터링 하고 관리하게 된다. 즉, 배터리 저전압 알람 발생시, 배터리(111)를 교체하거나 외부 전원을 인가함으로써 태그정보의 리딩 및 백업이 수행될 수 있도록 하 며, 또한 부가적으로 충전기능을 부여함으로써 외부 전원 인가시 태그의 배터리를 충전시킬 수도 있도록 구성될 수 있다.
상기 RFID 리더시스템(200)은 상기 센서태그(100)와의 무선통신을 통해 센서태그(100)의 구동과 데이터 송수신의 제어를 수행하며, 네트워크를 통해 관리서버(300)와 접속한다. 이때, 상기 RFID 리더시스템(200)은 이동형이나 혹은 고정형의 형태중 어느 하나로 구성될 수 있으며, 이동형인 경우 네트워크 연결이 없는 환경에서도 화물의 정보와 보안 관리가 유지될 수 있도록 하는 잇점을 제공한다.
여기서, 상기 RFID 리더시스템(200)은 항공 ULD 컨테이너 단위의 패시브 화물인식과 센서태그 인식을 동시에 수행하여 항공 ULD 컨테이너 혹은 ULD 팔레트에 화물 선적과 동시에 화물정보를 상기 센서태그(100)를 활성화시켜 등록하고, 화물선적과 동시에 화물의 보안관리 상태를 모니터링한다.
또한, 상기 RFID 리더시스템(200)은 세미 패시브(Semi-Passive) 및 패시브(Passive)의 병용 사용이 가능한 하이브리드 형태로 구현된다.
즉, 상기 센서태그(100)의 구동 형태에 따라 세미 패시브 혹은 패시브로 구동됨을 의미하는 것으로, 세미 패시브로의 구동시에는 센서태그(100)로 먼저 구동명령을 전달하게 된다.
또한, 상기 RFID 리더시스템(200)은 항공 ULD 컨테이너의 물류 현장에서 화물목록을 수기로 체크하지 않고 박스 단위의 화물 선적시, 화물에 부착된 패시브 태그(컨테이너에 실린 개개의 물품에 부착된 태그)의 인식을 통한 화물의 자동인식과 네트워크를 통한 관리서버(300)에 온라인 등록을 수행한다.
동시에, 상기 센서태그(100)에 해당 화물 목록을 저장시키고 보안 관리을 위한 씰(Seal) 처리를 수행하게 된다.
또한, 상기 RFID 리더시스템(200)은 항공 화물의 처리시에 의도적인 오류 행위나 실수를 확인할 수 있도록 항공 물류가 운송되는 특정 장소에 설치되는 CCTV 혹은 화상카메라로부터 촬영되는 영상을 받아 실시간적으로 제공하는 모니터링수단(201)을 더 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 항공 수하물의 정보전달 프로세스 과정을 나타내며, B/D, Build Up 과정시에 패시브 태그의 인식을 통한 자동 온라인 화물등록 처리와, 세미 패시브가 적용된 센서태그(100)로의 화물 목록 동시 저장 및 씰(Seal) 보안처리가 기존의 과정과 상이한 특징이다.
도 7은 본 발명에 따른 물류 관리시스템의 적용 일례를 나타내며, 도 7의 (a)는 원거리 인식특성을 활용하여 항공 ULD 컨테이너 및 팔레트의 자동인식의 환경을 나타내고, 도 7의 (b)와 (c)는 원거리 인식특성을 활용한 이동 또는 기적의 항공 ULD 컨테이너 혹은 팔레트의 자동인식의 환경을 나타낸다.
상기와 같은 본 발명은 향후 상용화가 기대되는 육상 sCCM이나 여타 육상물류 체인을 항공물류 체인간의 정보전달의 유연성과 물류 체인간의 무결성 연계 서비스를 제공할 수 있으며, 특히 항공물류 관리체계의 개선을 통하여 항공화물 운송부문의 경쟁력을 강화할 수 있는 기반을 제공하며, 미래에는 육상 및 해상 물류와 국내 항공물류 및 전세계 항공물류와의 유연하고 직결적인 관리체계 연계를 지원하고 선진화된 물류 전자관리체계 구축의 교두보 역할을 하게 된다.
이상에서 실시예들을 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예들로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
도 1은 일반적인 항공물류와 육상물류의 연계 서비스를 일례로 나타낸 도면,
도 2는 기존의 항공 수하물의 정보전달 프로세스 과정을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세미 패시브 기술이 적용된 센서태그를 나타낸 구성블록도,
도 4는 본 발명에 따른 세미 패시브 기술이 적용된 센서태그의 구동을 설명하기 위해 나타낸 개략구성도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 센서태그를 이용한 항공과 육상을 연계 처리하는 물류 관리시스템을 나타낸 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 항공 수하물의 정보전달 프로세스 과정을 일례로 나타낸 참고 도면,
도 7은 본 발명에 따른 센서태그 및 그를 이용한 항공과 육상을 연계 처리하는 물류 관리시스템의 적용 일례를 나타낸 참고 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 센서태그 110 : 전원부
111 : 배터리 112 : 외부전원 인터페이스부
113 : RF-DC 변환부 114 : 전원 제어부
120 : 안테나 매칭부 121 : 태그 안테나
130 : 센서 및 부가장치부 131 : 내장 센서부
132 : 외부 알림부 133 : 외부센서 확장 인터페이스부
134 : 프로부 센서 140 : 메모리부
150 : 아날로그부 151 : 변조부
152 : 복조부 153 : 시스템 클럭 생성부
154 : CW 검출부 160 : 디지털 제어처리부
161 : 데이터 처리부 162 : 디지털 제어부
200 : RFID 리더시스템 201 : 모니터링수단
300 : 관리서버

Claims (12)

  1. 항공 ULD 컨테이너 단위의 화물관리에 적용되는 센서태그에 있어서,
    상기 센서태그는,
    RFID 리더의 구동명령에 의해서만 웨이크-업(wake-up)되어 구동하는 ISO/IEC18000-6REV1 기반의 배터리 어시스트 패시브 태그(Battery-assist Passive Tag)로서, 자체 전원 공급을 위한 전원부를 구비하되,
    상기 전원부는,
    구동 전원을 공급하기 위한 배터리;
    외부 전원의 공급이 가능한 커넥터 구조를 갖는 외부전원 인터페이스부;
    태그 안테나를 통해 수신되는 RF신호를 DC 구동전원으로 변환시키기 위한 RF-DC 변환부; 및
    상기 배터리와 외부전원 인터페이스부 및 RF-DC 변환부의 전원 공급을 선택 제어하기 위한 전원 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서태그.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전원 제어부는,
    상기 배터리의 충전 상태를 감시하여 배터리의 충전 혹은 교체 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 센서태그.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전원 제어부는,
    상기 배터리의 충전 상태가 동작이 가능한 기 설정량 이상이면 상기 배터리의 전원 공급을 선택 제어하고,
    상기 배터리의 충전 상태가 기 설정량 이하인 경우, 상기 외부전원 인터페이스부를 통해 외부 전원이 공급되면 상기 외부전원 인터페이스부의 전원 공급을 선택 제어하며,
    상기 배터리의 충전 상태가 기 설정량 이하이고, 외부전원 인터페이스부의 전원 공급이 없는 경우, 센서태그가 순수 패시브(Passive)로 동작되도록 상기 RF-DC 변환부를 선택 제어하여 구동 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 센서태그.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서태그는,
    태그 안테나를 구비하는 안테나 매칭부;
    항공 ULD 컨테이너의 화물 상태를 포함하는 환경정보를 수집하기 위한 센서 및 부가장치부;
    상기 항공 ULD 컨테이너에 실린 화물 목록 정보와, 상기 센서 및 부가장치부에서 수집한 환경정보를 저장하는 대용량의 메모리부;
    RFID 리더와의 무선통신에 따른 송수신 신호의 변/복조와, 복조된 신호로부터 시스템 클럭의 생성과 지속파(CW)를 검출하기 위한 아날로그부;
    송수신 신호의 데이터를 인코딩/디코딩 처리하고, RFID 리더의 구동명령에 의해서만 구동하여 상기 메모리에 저장된 데이터의 전송 제어를 수행하는 디지털 제어처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서태그.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 센서 및 부가장치부는,
    항공 ULD 컨테이너의 환경정보를 수집하기 위한 온도센서, 습도센서, 진동 및 충격센서, 가속도 센서, 및 지자기 센서로부터 선택되는 하나 이상의 센서를 구비하는 내장 센서부;
    LED와 부저를 포함하는 외부 알람부; 및
    외부 연장의 프로브(Probe) 센서가 연결 접속되는 구조를 갖는 외부센서 확장 인터페이스부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서태그.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 아날로그부는,
    송신주파수와 데이터를 혼합 변조하여 무선통신의 송신신호를 출력하는 변조부;
    수신신호로부터 데이터를 복조하여 출력하는 복조부;
    상기 복조부로부터 받은 복조신호로부터 시스템 클럭을 생성하여 출력하는 시스템 클럭 생성부; 및
    상기 복조부로부터 받은 복조신호로부터 일정시간동안 지속되는 구간의 지속파(CW)를 검출하여 출력하는 CW 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서태그.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 디지털 제어처리부는,
    송수신 신호의 데이터를 동작시점의 동기에 맞춰 인코딩 및 디코딩의 처리를 제어하는 데이터 처리부; 및
    상기 데이터 처리부를 통해 받은 RFID 리더의 구동명령에 따른 구동제어와, 수집된 환경정보를 제공하기 위한 통신제어와, 전원부의 배터리 잔량에 따른 전류제어와, 센서 및 부가장치부의 구동제어를 처리하는 디지털 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서태그.
  8. 육상물류 체인과 항공물류 체인을 유연하게 연계하고 이를 관리하기 위한 시스템으로서,
    항공 ULD 컨테이너에 장착되고, 자체 전원 공급을 위한 전원부를 구비하며 RFID 리더시스템의 구동명령에 의해서만 웨이크-업 되어 구동하는 세미 패시브로 구현되는 센서태그; 및
    상기 센서태그와의 무선통신을 통해 센서태그의 구동과 데이터 송수신의 제어를 수행하며, 네트워크를 통해 관리서버와 접속하는 RFID 리더시스템;을 포함하되,
    상기 RFID 리더시스템은,
    항공 ULD 컨테이너 단위의 패시브 화물인식과 센서태그 인식을 동시에 수행하여 항공 ULD 컨테이너 혹은 ULD 팔레트에 화물 선적과 동시에 화물정보를 상기 센서태그를 활성화시켜 등록하고, 화물선적과 동시에 화물의 보안관리 상태를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 센서태그를 이용한 항공과 육상을 연계 처리하는 물류 관리시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 전원부는,
    구동 전원을 공급하기 위한 배터리와, 외부 전원의 공급이 가능한 커넥터 구조를 갖는 외부전원 인터페이스부와, 태그 안테나를 통해 수신되는 RF신호를 DC구동전원으로 변환시키는 RF-DC 변환부, 및 상기 배터리와 외부전원 인터페이스부 및 RF-DC 변환부의 전원 공급을 선택 제어하기 위한 전원 제어부를 포함하며,
    상기 전원 제어부는 상기 배터리의 충전 상태를 감시하여 배터리의 충전 혹은 교체신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 센서태그를 이용한 항공과 육상을 연계 처리하는 물류 관리시스템.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 센서태그는,
    항공 ULD 컨테이너의 화물 상태를 포함하는 환경정보를 수집하는 센서 및 부 가장치부와, 상기 항공 ULD 컨테이너에 실린 화물 목록정보와, 상기 센서 및 부가장치부에서 수집한 환경정보를 저장하는 메모리부를 더 구비하며,
    상기 센서 및 부가장치부는,
    상기 항공 ULD 컨테이너의 온도, 습도, 진동/충격, 가속도, 지자기의 환경상태를 센싱할 수 있는 내장 센서부;
    LED와 부저를 포함하는 외부 알림부; 및
    외부 연장의 프로브 센서가 연결 접속될 수 있는 구조를 갖는 외부센서 확장 인터페이스부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서태그를 이용한 항공과 육상을 연계 처리하는 물류 관리시스템.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 RFID 리더시스템은,
    세미 패시브(Semi-Passive) 및 패시브(Passive)의 병용 사용이 가능한 하이브리드 형태로 구현되고, 항공 ULD 컨테이너의 물류 현장에서 화물목록을 수기로 체크하지 않고 박스 단위의 화물 선적시, 화물에 부착된 패시브 태그의 인식을 통한 화물의 자동인식과 네트워크를 통한 관리서버에 온라인 등록을 수행하며, 센서태그에 해당 화물 목록을 저장시키고 보안 관리을 위한 씰(Seal) 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 센서태그를 이용한 항공과 육상을 연계 처리하는 물류 관리시스템.
  12. 제 8항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 RFID 리더시스템은,
    항공 화물의 처리시에 의도적인 오류 행위나 실수를 확인할 수 있도록 항공 물류가 운송되는 특정 장소에 설치되는 CCTV 혹은 화상카메라로부터 촬영되는 영상을 받아 실시간적으로 제공하는 모니터링수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센서태그를 이용한 항공과 육상을 연계 처리하는 물류 관리시스템.
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