KR20110075209A - 공진 태그와 태그 정보 인식 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

서로 다른 공진 주파수를 가진 복수의 안테나가 형성된 공진 태그와 리더가 전자파의 주파수를 가변하여 송신하고 그 복수의 안테나에 의해 반사되어 수신된 전자파의 주파수 특성을 분석하여 태그 정보를 인식한다.

공진 태그, 리더, 안테나

Description

공진 태그와 태그 정보 인식 장치 및 그 방법{resonant tag and tag data recognition device and method thereof}

본 발명은 반도체 칩이 없는 공진 태그와 태그 정보 인식 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 태그는 반도체 칩을 가진 칩 타입과 반도체 칩이 없는 칩리스 타입으로 구분되고, 태그 자체에 전원을 가지고 있는 가에 따라 능동형 태그와 수동형 태그로 구분한다.

반도체 칩을 가진 능동형 태그는 정보 저장 능력이 크고 원거리에서 인식할 수 있는 이점이 있으나 제조 원가가 비싸다. 수동형 태그는 수신된 전자파에서 에너지를 얻어 활성화되는 것으로 반도체 칩을 사용하지 않고 음파를 이용하여 태그 정보를 인식하는 것으로 오히려 가격은 비싸다.

수동형 태그의 하나로서 비교적 저가인 공진 태그를 사용하기도 한다. 기존의 공진 태그는 1-2 비트의 정보를 저장할 수 있는 수준으로 정보 저장 능력이 매우 적기 때문에 전자 물품을 감시하는 EAS(Electronic Article Surveillance) 시스템에 주로 사용된다.

태그의 기술 발전에도 불구하고 종이에 인쇄할 수 있는 바코드를 이용하는 인식 장치에 비하여 전자파를 감지하기 위한 매질을 써야 하는 태그를 이용하는 인식 장치는 제조 원가가 여전히 높기 때문에, 제조 원가를 줄이고 많은 정보를 저장할 수 있는 태그를 개발하여 태그 사용을 활성화할 수 있는 방안이 요구되어 왔다.

본 발명의 일 측면은 한정된 크기에 많은 정보를 저장하고 저가로 구현할 수 있는 공진 태그와 태그 정보 인식 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 공진 태그는, 평면 형상의 유전체와; 상기 유전체에 형성되어 서로 다른 공진 주파수를 갖는 복수의 안테나를 포함하고, 상기 복수의 안테나 각각은 자신의 공진 주파수를 갖는 제1전자파를 수신하면 대응하는 제2전자파를 송신하는 전자파 송수신부;를 포함한다.

상기 복수의 안테나 각각은 동일한 축 중심을 가지고 원형으로 배치된다.

상기 복수의 안테나는 도전성 잉크로 인쇄하여 제조한다.

상기 유전체가 비유전율이 높은 물질인 종이로 제조한다.

본 발명의 실시 예에 따른 태그 정보 인식 장치는, 유전체에 서로 다른 공진 주파수를 갖는 복수의 안테나가 형성되고 상기 복수의 안테나 각각이 자신의 공진 주파수를 갖는 제1전자를 수신하면 대응하는 제2전자파를 송신하는 공진 태그와; 상기 공진 태그에 송신하는 제1전자파의 주파수를 변경하고, 상기 태그로부터 제1전자파에 대응하는 제2전자파를 수신하여 태그 정보를 인식하는 리더;를 포함한다.

상기 리더는 상기 제2전자파의 수신 결과를 분석하여 상기 복수의 안테나 각각에 의해 반사된 주파수의 수신 여부에 따라 이진 데이터를 인식한다.

본 발명의 실시 예에 따른 태그 정보 인식 방법은, 리더가 전자파의 주파수를 가변하여 서로 다른 공진 주파수를 가진 복수의 안테나가 형성된 공진 태그에 송신하고; 리더가 공진 태그에서 반사되는 전자파를 수신하며; 리더가 수신되는 전자파의 주파수 특성을 분석하여 상기 복수의 안테나가 존재하는 가에 따라 태그 정보를 인식한다.

실시 예에 따르면 서로 다른 공진 주파수를 가진 복수 안테나들이 동일한 축 중심으로 집중되어 유전체에 형성되므로 한정된 크기의 공진 태그에 보다 많은 정보를 저장하고 공진 태그의 제조 원가를 절감할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 태그 정보 인식 장치(1)는 리더(10)와 공진 태그(20)를 포함한다.

리더(10)가 전자파를 공진 태그(20)에 송신하고, 그 공진 태그(20)에서 반사되는 전자파를 수신하여 공진 태그(20)의 태그 정보를 인식한다.

공진 태그(20)는 유전체(21)에 형성된 전자파 송수신부(30)를 포함한다.

전자파 송수신부(30)는 리더(10)에서 발신되는 전자파를 수신하는 복수의 안 테나를 포함하며, 복수의 안테나를 이용하여 태그 정보를 저장한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 유전체(21)는 평면 형상의 비유전율이 높은 물질로 제조하는데, 그 물질의 하나로서 종이를 사용할 수 있다. 유전체(21)의 비율전율이 높으면 리더(10)로부터의 전자파를 수신하는 전자파 송수신부(30)가 공진할 때 보다 많은 에너지를 저장할 수 있다.

복수의 안테나(31-39)는 서로 다른 공진 주파수를 가지도록 유전체(21)에 메타물질로 제조하는데, 실시 예에서는 유전체(21)에 도전성 잉크를 인쇄하여 메타물질의 형태를 원형으로 제조한 것이다.

여기서 메타물질은 자연에서 일반적으로 발견할 수 없는 특별한 전자기적 특성을 갖도록 인공적으로 설계된 물질을 의미하며, 메타물질의 형태를 바꾸면 유전율과 투자율이 조정되고, 이 메타물질의 형태에 따라 자신의 고유한 공진 주파수가 정해진다.

복수의 안테나(31-39) 각각은 동일한 축 중심을 가지고 원형으로 배치된다. 원형의 복수 안테나(31-39)가 반경 거리에 따라 축 중심에서 떨어져 위치하는데, 축 중심에 가장 가까이 위치한 제1안테나(31)의 반경(R1)이 가장 작고 축 중심에서 가장 멀리 위치한 제9안테나(39)의 반경(R9)이 가장 크다. 실시 예에서 9개의 안테나를 배치한 구성을 예시하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 그 공진 태그(20)의 정보 저장 능력에 따라 안테나의 개수와 배치를 변경할 수 있다.

복수의 안테나(31-39) 각각이 서로 다른 공진 주파수를 가지고 있고, 리더(10)에서 전자파의 주파수를 가변하여 송신하면, 그 전자파를 수신하는 복수의 안테나(31-39) 각각은 자신의 공진 주파수에 대해서만 선택적으로 대응하는 전자파를 반사하고 자신의 공진 주파수가 아니면 반사하지 않는다.

리더(10)가 공진 태그(20)에서 반사되는 전자파를 수신하여 분석하면 그 공진 태그(20)에 존재하는 복수 안테나(31-39)를 파악할 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이 제1안테나(31) 내지 제9안테나(39) 모두가 자신의 공진 주파수에 대해 전자파를 반사하는 경우, 9개의 수신 전자파(A1-A9)가 존재하는 것이므로 각 안테나에 대응하는 전자파가 모두 수신된 것이다.

복수 안테나(31-39)의 공진 주파수에 대응하여 리더(10)에 수신되는 전자파의 주파수가 다르므로, 해당 수신 주파수의 수신 여부에 따라 "0"과 "1"의 이진 데이터를 부여할 수 있다. 도 3에 도시한 바와 같이 수신된 전자파의 주파수(A1-A9) 각각에 대해 이진 데이터 "1"를 부여한다고 하면 전체 수신 전자파는 "111111111" 가 된다. 따라서 복수의 안테나를 선택적으로 추가하거나 삭제하여 이진 데이터로 표현할 수 있으므로, 이러한 이진 데이터에 의해 공진 태그(20)의 태그 아이디로 인식할 수 있다.

따라서 리더(10)가 수신 전자파의 주파수 특성을 분석한 결과로부터 복수의 안테나(31-39)의 유무를 파악하여 태그 정보를 인식할 수 있다.

이하 본 발명의 태그 인식 장치의 동작을 설명한다.

리더(1)에서 전자파의 주파수를 소정 범위에서 가변하여 공진 태그(20)에 송신한다(50). 복수의 안테나(31-39) 각각은 자신의 공진 주파수에 대해서만 선택적으로 대응하는 전자파를 반사하고 자신의 공진 주파수가 아니면 반사하지 않는다.

리더(10)가 각각의 복수의 안테나(31-39)로부터 반사되는 전자파를 수신하고(52), 수신된 전자파의 주파수 특성을 분석하여 이진 데이터를 인식한다(54). 여기서 이진 데이터는 소정 비트수의 태그 정보로서 각 비트의 자리는 공진 태그(20)의 복수 안테나(31-39)의 배열 순서에 대응한다. 따라서 공진 태그(20)에 존재하는 복수 안테나(31-39)에 따라 그 공진 태그(20)의 태그 아이디를 인식할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공진 태그의 태그 정보를 인식하는 태그 인식 장치를 설명하는 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전자파 송수신부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공진 태그로부터 수신된 전자파의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 태그 인식 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10 : 리더

20 : 공진 태그

30 : 전자파 송수신부

31-39 : 안테나

Claims (7)

1. 평면 형상의 유전체와;

   상기 유전체에 형성되어 서로 다른 공진 주파수를 갖는 복수의 안테나를 포함하고, 상기 복수의 안테나 각각은 자신의 공진 주파수를 갖는 제1전자파를 수신하면 대응하는 제2전자파를 송신하는 전자파 송수신부;를 포함하는 공진 태그.
2. 제1항에 있어서,

   상기 복수의 안테나 각각은 동일한 축 중심을 가지고 원형으로 배치되는 공진 태그.
3. 제1항에 있어서,

   상기 복수의 안테나는 도전성 잉크로 인쇄하여 제조하는 공진 태그.
4. 제1항에 있어서,

   상기 유전체가 비유전율이 높은 물질인 종이로 제조하는 공진 태그.
5. 유전체에 서로 다른 공진 주파수를 갖는 복수의 안테나가 형성되고 상기 복수의 안테나 각각이 자신의 공진 주파수를 갖는 제1전자를 수신하면 대응하는 제2전자파를 송신하는 공진 태그와;

   상기 공진 태그에 송신하는 제1전자파의 주파수를 변경하고, 상기 태그로부터 제1전자파에 대응하는 제2전자파를 수신하여 태그 정보를 인식하는 리더;를 포함하는 태그 정보 인식 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 리더는 상기 제2전자파의 수신 결과를 분석하여 상기 복수의 안테나 각각에 의해 반사된 주파수의 수신 여부에 따라 이진 데이터를 인식하는 태그 정보 인식 장치.
7. 리더가 전자파의 주파수를 가변하여 서로 다른 공진 주파수를 가진 복수의 안테나가 형성된 공진 태그에 송신하고;

   리더가 공진 태그에서 반사되는 전자파를 수신하며;

   리더가 수신되는 전자파의 주파수 특성을 분석하여 상기 복수의 안테나가 존재하는 가에 따라 태그 정보를 인식하는 태그 정보 인식 방법.

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