KR20120011360A - 알에프아이디 리더의 인증 장치 - Google Patents

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    • H04B5/48—

Abstract

본 발명에서 알에프아이디 리더의 자체 인증이 가능한 알에프아이디 리더의 인증 장치를 개시한다.
본 발명에 따른 리더는, 리더 테스트를 위한 인증정보가 등록된 내설태그가 리더의 하우징 내부로 탑재되고; 알에프아이디 통신 프로토콜에 기반하여, 상기 내설태그의 인증정보를 소정 주기 단위로 수신한 후, 상기 인증정보를 토대로 리더의 정상상태를 판단하는 제어장치를 포함하되, 제어장치는 리더 안테나를 이용하여 알에프아이디 통신을 수행하고, 소정 시간 단위로 부여되는 리더 인증모드 시 상기 내설태그로부터 상기 인증정보를 수신하되, 임의의 알에프아이디 카드의 태그 정보와 충돌할 경우, 프로토콜에 의한 안티콜리젼 알고리즘에 따라 상기 알에프아이디 카드의 태그 정보를 우선 수신하는 컨트롤러; 및 상기 내설태그의 인증정보 및 상기 알에프아이디 카드의 태그 정보를 관리단말로 전송하는 통신모듈로 구성된다.
따라서, 본 발명은 인증을 위한 내설태그로부터 수신되는 인증정보를 기반으로, 알에프아이디 리더의 주기적인 검증을 수행함에 따라, 알에프아이디 리더의 유효성을 높이고, RFID 시스템을 이용하는 산업 기반 시설의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

알에프아이디 리더의 인증 장치{INSTALLATION FOR CERTIFICATING RFID READER}
본 발명은 알에프아이디 리더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 알에프아이디 리더의 동작 상태가 정상인지를 주기적으로 판단할 수 있는 알에프아이디 리더의 인증 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 무선주파수인식(RFID) 시스템 또는 무선전자태그 시스템은 기존의 바코드 시스템과 마그네틱 시스템 등을 기반으로 한 정보인식시스템의 단점 해소 요구의 증가에 따라 개발되어 다양한 분야에 응용이 활성화되고 있다. 또한, 무선을 기반으로 한 전자태그에 원하는 정보를 기록하고 필요시 비접촉식으로 데이터를 획득함으로써 사람, 사물, 동물 등을 인식, 식별, 추적 등의 서비스 분야에 다양하게 이용되고 있다.
즉, RFID는 소정의 상품에 부착하는 태그(Tag)에 상품정보(예컨대, 상품을 식별 또는 판별하기 위한 정보, 또는 상품의 생산, 유통, 보관, 소비의 전 과정에 대한 정보)를 포함하는 소정의 RFID 정보를 저장하고, 소정의 RFID 리더(Reader)로 하여금 안테나를 통해 상기 정보를 읽고, 정보통신기술에 기반하는 소정의 정보시스템 및/또는 유무선 네트워크와 연계하여 상기 RFID 정보에 대한 정보처리 절차를 수행하여 적어도 하나 이상의 부가 서비스를 제공하도록 하는 장치 및/또는 시스템의 총칭이다.
상기와 같은 RFID 시스템은 고유정보가 저장되어 있는 태그를 리더가 읽어야 하는 시스템으로서, 상기 RFID 리더로부터 유효한 무선 주파수 신호를 수신한 모든 RFID 태그는 상기 RFID 리더로 무조건 자신의 ID 데이터를 응답해야 한다. 최근 ISO 18000-6 Type C 및/또는 EPCglobal Gen2와 같은 최신의 RFID 시스템은 상기 RFID 리더가 소정의 선택 명령(Select Command)을 통해 무선 주파수 범위 내에 있는 적어도 하나 이상의 RFID 태그 중 반응해야 하는 적어도 하나 이상의 RFID 태그를 선택하는데, 이때 상기 선택된 RFID 태그는 상기 RFID 리더로 무조건 자신의 ID 데이터를 응답하도록 하고 있다.
그러면, 근래에 공개된 RFID 시스템으로써 " 공개번호 : 10-2006-0028952, 공개일자 : 2006년 04월 04일, 발명의 명칭 : 정보 보호 기능을 가지는 무선전자태그 및 리더기와 그를이용한 정보 송수신 방법 "을 살펴 보면 다음과 같다. 도 1은 종래 정보 보호 기능을 가지는 무선전자태그 및 리더기를 나타낸 구성도이다. 도시된 바와 같이, 정보 보호 기능을 가지는 리더기(11)는, 상기 리더기(11) 내부의 동작 주파수를 생성하기 위한 발진부(201), 무선전자태그(12)로부터 수신한 무선 신호로부터 피크를 검출하기 위한 피크 검출부(206)를 포함한다. 그리고, 상기 피크 검출부(206)에서 검출한 신호로부터 인식정보 추출을 위해 필터링, 증폭 및 쉐이핑 등을 처리하기 위한 처리부(204), 상기 처리부(204)에서 추출한 정보를 복호화하여 데이터 처리부(202)로 전달하고, 상기 데이터 처리부(202)로부터 전달받은 데이터를 암호화하기 위한 정보보호 처리부(205), 상기 정보보호 처리부(205)로부터 전달받은 데이터를 처리하기 위한 데이터 처리부(202) 및 상기 정보보호 처리부(205)로부터 상기 무선전자태그(12)로 전송할 암호화된 신호를 전달받아 증폭하기 위한 전력증폭부(203)를 포함한다. 한편, 정보 보호 기능을 가지는 무선전자태그(12)는, 리더기(11)로부터 수신한 무선 신호로부터 동기신호를 검출하여 동기를 맞추기 위한 동기신호 검출부(Clock)(211), 상기 리더기(11)로부터 인가받은 전원을 또는 자체 전원을 무선전자태그(12) 내부로 공급하기 위한 전원부(212), 상기 리더기(11)로부터 수신한 명령을 해석하기 위한 명령 해석부(213)로 이루어진다. 또한, 상기 무선전자태그(12)의 아이디, 키값 및 암호화 알고리즘을 저장하고 있는 데이터 저장부(215), 상기 데이터 저장부(215)에 저장되어 있는 정보를 이용하여 상기 명령 해석부(213)로부터 전달받은 데이터를 복호화하고 상기 리더기(11)로 전송할 데이터를 암호화하기 위한 정보보호 처리부(214), 및 상기 정보보호 처리부(214)로부터 전달받은 데이터를 변조하기 위한 변조부(216)를 포함하여 구성된다. 즉, 리더기(11)가 무선전자태그(12)의 정보를 얻고자 할 때, 정보보호 처리부(205)를 통해 명령을 미리 정의된 키값 및 암호화 알고리즘을 이용하여 암호화하여 무선전자태그(12)로 전송한다. 그러면, 암호화된 리더기(12)의 명령을 수신한 무선전자태그(12)는 명령 해석부(213)를 통과하고 정보보호 처리부(214)의 정보보호 처리과정을 거처 명령을 확인함으로써, 리더기(11)를 인증한다. 상기와 같은 과정을 통해 인증된 리더기(11)의 명령인 경우, 데이터 저장부(215)의 아이디(ID) 및 정보를 정보보호 처리부(214)의 처리를 통해 미리 정의된 키값 및 암호화 알고리즘을 이용하여 암호화한 후 변조부(216)를 통하여 리더기(11)로 전송한다. 상기 무선전자태그(12)로부터 암호화된 데이터를 수신한 리더기(11)는 다시 정보보호 처리부(205)의 처리를 통해 무선전자태그(12)로부터의 정보를 확인함으로써, 무선전자태그(12)의 인증과 메시지의 유효성을 확인하게 된다. 여기서, 리더기(11)와 무선전자태그(12) 간의 인증 및 정보 보호를 위한 암호화는 대칭 또는 비대칭 암호화 알고리즘을 적용하여 이루어진다. 그러나, 상기와 같은 종래 RFID 리더와 RFID 태그의 명령/응답 구조의 경우, 상기 RFID 태그에서 상기 RFID 리더의 유효성을 인증하는 기능이 없기 때문에, 시스템의 완성도가 저하된다는 문제점이 야기되고 있다. 이는 RFID 리더가 정상적인 상태에서 태그 정보를 수신하는 것인지, 태그의 불완전한 정보를 리더에서 수신되는 것인지를 판단할 수 있는 근거 또는 기준이 존재하지 않아, RFID 시스템이 안정적인지 못하다는 지적이 발생되는 것이다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 알에프아이디 리더의 유효성을 높임으로써, RFID 시스템을 이용하는 산업 기반 시설의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 알에프아이디 리더의 인증 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 알에프아이디 리더 안테나에 근접하도록 설치되는 인증 알에프아이디 태그 정보를 기반으로, 알에프아이디 리더의 주기적인 검증을 수행토록 함으로써, 알에프아이디 리더의 송수신 상태를 인증할 수 있는 알에프아이디 리더의 인증 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 알에프아이디 리더의 인증 장치는, 알에프아이디(RFID) 리더의 자체 인증을 위한 인증장치에 있어서, 소정 형상의 설치 구조를 갖는 하우징의 전면에 리더 인증용 고유정보를 저장한 태그가 설치되기 위한 내설 태그함이 마련되며; 리더 테스트를 위한 인증정보가 등록된 내설태그가 상기 내설 태그함으로 탑재되고; 알에프아이디 통신 프로토콜에 기반하여, 상기 내설태그의 인증정보를 소정 주기 단위로 수신한 후, 상기 인증정보를 토대로 리더의 정상상태를 판단하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에서의 상기 제어장치는, 리더 안테나를 이용하여 알에프아이디 통신을 수행하고, 소정 시간 단위로 부여되는 리더 인증모드 시 상기 내설태그로부터 상기 인증정보를 수신하되, 임의의 알에프아이디 카드의 태그 정보와 충돌할 경우 프로토콜에 기반한 안티콜리젼 알고리즘을 이용하여 충돌을 회피하고 상기 알에프아이디 카드의 태그 정보를 우선 수신하는 컨트롤러; 및 상기 내설태그의 인증정보 및 상기 알에프아이디 카드의 태그 정보를 관리단말로 전송하는 통신모듈로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 알에프아이디 리더의 인증 장치는, 알에프아이디 리더 안테나에 근접하도록 설치되어 소정의 인증정보를 갖는 내설태그와, 상기 내설태그로부터 수신되는 인증정보를 기반으로, 알에프아이디 리더의 주기적인 검증을 수행함에 따라, 알에프아이디 리더의 유효성을 높이고, RFID 시스템을 이용하는 산업 기반 시설의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 알에프아이디 리더를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 알에프아이디 리더를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 주요 기능을 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 도 3의 컨트롤러를 설명하기 위한 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 알에프아이디 리더의 인증 장치를 나타낸 사시도이다. 도시된 바와 같이, 알에프아이디 리더(201)는 소정 형상의 설치 구조를 갖는 하우징(203)의 전면에 리더 인증을 위한 고유정보가 저장된 태그가 설치되기 위한 내설태그함(205)이 마련된다. 상기 내설태그함(205)은 알에프아이디 태그가 내설되는 구조로서, 리더 안테나와 근접되도록 한다.
상기 내설태그함(205)은 하우징(203)의 전면으로 돌출되고 있으나, 이는 설명의 용이성을 위해 표현된 것으로, 상기 내설태그함(205)은 하우징(203)의 내부에 장착될 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 태설 태그함(205)으로 장착되는 알에프아이디 태그의 태그 정보는 리더의 테스트를 위한 정보로서, 테스트 코드 정보 및 테스트 데이터 정보를 저장한다.
이와 같이, 상기 하우징(203)의 전면으로 알에프아이디 카드가 근접할 경우, 상기 알에프아이디 카드와 내설태그함(205)으로 적재된 알에프아이디 태그가 중첩되는 구조이다. 따라서, 알에프아이디 리더(201)가 두 개의 태그와 송수신해야 하는데, 이 과정에서 태그 충돌을 방지하기 위한 안티콜리젼 알고리즘을 이용하여 충동을 회피하는 기능이 포함되며, 본 발명에서는 상기 내설태그함(205)으로 탑재된 태그를 스위칭 제어한다. 즉, 본 발명에 따른 알에프아이디 리더(201)는 소정 시간 단위로 내설태그함(205)의 태그 정보를 수신하여 리더의 동작 상태를 인증하는데, 내설태그와의 통신 과정에서 임의의 알에프아이디 카드가 근접할 경우 안티콜리젼 알고리즘을 이용하여, 알에프아이디 카드와 통신을 우선적으로 수행토록 한다.
도 3은 전술된 내용을 기반으로 한 알에프아이디 리더(201)의 내부 구조를 나타낸 구성도이다. 도시된 바와 같이, 리더 안테나(301)와 근접된 위치에 내설태그(303)가 설치되고, 상기 리더 안테나(301)를 이용하여 알에프아이디 통신을 수행하고, 소정 시간 단위로 부여되는 리더 인증모드 시 상기 내설태그(303)로부터 상기 테스트 코드 정보 및 테스트 데이터 정보로 이루어진 인증정보를 수신하되, 임의의 알에프아이디 카드의 태그 정보와 충돌할 경우, 프로토콜에 의한 안티콜리젼 알고리즘을 이용하여 상기 알에프아이디 카드의 태그 정보를 우선 수신하는 컨트롤러(305)와, 상기 내설태그(303)의 인증정보 및 상기 알에프아이디 카드의 태그 정보를 관리단말(미도시함)로 전송하는 통신모듈(307)로 구성된다.
여기서, 상기 내설태그(303)는 알에프아이디 태그로 등록되는 정보 구조와 동일하게 사용될 수 있으며, 예컨대 태그에 저장된 정보 중 통상의 상품분류 정보를 테스트 코드 정보로 설정하거나, 통상의 상품코드에 따른 고유정보를 상기 테스트 데이터 정보로 설정될 수 있을 것이다. 즉, 리더 테스트를 위해 사용되는 테스트 코드 및 테스트 데이터 정보를 "FFFF FFFFFFFF"로 설정함으로써, 해당 데이터가 리더 인증을 위한 테스트 정보임을 식별할 수 있도록 한다.
따라서, 상기 컨트롤러(305)가 리더 안테나(301)로부터 수신된 정보가 전술된 "FFFF FFFFFFFF"일 경우 이는 내설태그(303)에 저장된 테스트 정보임을 인지하며, 해당 리더가 정상적으로 동작되고 있음을 의미하게 된다. 상기 컨트롤러(305)는 이러한 인증정보를 상기 통신모듈(307)을 통해 관리단말로 제공하며, 관리단말은 리더의 정상상태를 인지하게 된다. 물론, 상기 관리단말이 수신한 인증정보가 기 설정된 정보가 아닌 변형될 경우, 관리단말은 해당 리더가 오류가 발생되고 있음을 통지할 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 컨트롤러(305)의 주요 기능을 설명하기 위한 구성도이다. 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤러(305)는 상기 안테나(301)를 통해 수신된 무선 주파수 신호를 소정의 RFID 통신 프로토콜에 대응하는 디지털 신호로 변환하는 수신부(405)와, 상기 RFID 통신 프로토콜에 기반하여 상기 안테나(301)로 해당 주파수 대역의 신호를 전송하여, 상기 내설태그(303) 또는 알에프아이디 카드를 활성화시키는 송신부(403)와, 알에프아이디 리더의 운용 알고리즘이 탑재되고, 소정 시간단위로 상기 내설태그(303)의 정보를, 상기 송신부(403)를 통해 안테나(301)로 태그 활성화 신호를 전송하며, 상기 수신부(405)를 통해 상기 내설태그(303)에 저장된 인증정보를 접수하고, 상기 내설태그(303)와 임의의 알에프아이디 카드와의 충돌 시 프로토콜상 안티콜리젼 알고리즘에 의해 상기 알에프아이디 카드의 태그정보를 접수하는 제어부(401)로 이루어진다.
상기 제어부(401)는 일정 주기 예컨대, 수십 mSec 단위로 안테나(301)를 기동하여 근접되는 알에프아이디 카드의 태그 정보를 수신하도록 제어함과 동시에, 일정 시간 단위 예컨대, 수 초 내지 수 분 단위로 상기 내설태그(303)의 정보를 전송하여 이에 대응하여 상기 송신부(403) 및 수신부(405)를 통해 내설태그(303)의 인증정보를 수신한다. 이때, 상기 내설태그(303)와 알에프아이디 카드와의 충돌이 발생할 수 있는데, 상기 제어부(401)는 이러한 충돌을 감지할 경우, 상기 내설태그(303)에 대한 리더의 인증 또는 진단을 보류한다.
이하, 본 발명의 동작을 설명한다. 먼저, 상기 알에프아이디 리더(201)는 통신 라인을 포함하여 외부로부터 전력을 공급받는 전력 라인을 갖는다. 전력 라인은 리더의 시스템 구동을 위한 정격전력을 공급한다. 상기 컨트롤러(305) 및 통신모듈(307)은 정격 전력을 공급받아 시스템 초기화를 수행한다.
시스템이 초기화되면, 상기 컨트롤러(305)는 내부 메모리(미도시함)에 설정된 알에프아이디 통신 프로토콜 알고리즘 및 운용 알고리즘에 기반하여, 일정 주기 단위로 송신부(403)를 동작시켜 안테나(301)를 기동한다. 이러한 과정에서, 임의의 알에프아이디 카드가 근접할 경우, 상기 수신부(405)는 알에프아이디 카드로부터 송출된 태그 정보를 안테나(301)로부터 수신하고, 수신된 태그 정보를 디지털 코드로 변환하여 상기 제어부(401)로 제공한다.
상기 제어부(401)는 알에프아이디 카드에 저장된 태그 정보를 상기 통신모듈(307)을 이용하여 관리단말로 전송한다. 관리단말은 애플리케이션을 통해 알에프아이디 카드의 태그정보를 관리 운용한다. 한편, 상기 제어부(401)는 운용 알고리즘에 기초하여 설정된 시간 단위로 상기 내설태그(303)에 저장된 인증정보를 수신한다.
이는 알에프아이디 카드의 태그정보를 수신하는 절차와 동일한 과정으로서, 별도의 장치없이 일반 테크와 마찬가지로 안테나(301)의 송신 주파수 신호에 반응하게 된다. 상기 내설태그(303)의 응답 정보는 안테나(301)를 통해 수신부(405)로 제공된다. 수신부(405)는 내설태그(303)에 등록된 인증정보를 디지털 신호로 변환하여 제어부(401)로 제공한다. 상기 제어부(401)는 통신모듈(307)을 통해 상기 인증정보가 관리단말로 제공되도록 하며, 관리단말은 인증정보를 분석하여 상기 알에프아이디 리더(201)의 동작 상태가 정상인지를 판단한다.
즉, 내설태그(303)로 기 등록된 정보가 "FFFF FFFFFFFF"인지를 판단하는 것으로, 이러한 인증정보의 변형이 없을 경우 리더의 정상동작을 인증하며, 상기 인증정보가 변형되었거나 인식이 되지 않을 경우 리더의 오류로 인식한다.
한편, 상기 제어부(401)가 내설태그(303)를 활성화시키는 과정에서 임의의 알에프아이디 카드가 근접할 경우, 상기 제어부(401)는 알에프아이디 통신 프로토콜에 기반하여 태그의 중첩 즉, 충돌 상태를 인지한다. 상기 제어부(401)는 태그 충돌을 인지할 경우, 프로토콜에 기반한 안티콜리젼 알고리즘을 이용하여 충돌을 회피한다.
상기 안테나(301)는 현재 근접된 알에프아이디 카드와의 근거리 무선통신이 이루어진다. 이후, 제어부(401)는 알에프아이디 카드로부터 수신된 태그정보를 상기 통신모듈(307)을 통해 관리단말로 제공한다. 이때, 상기 제어부(401)는 내설태그(303)의 인증정보를 수신하지 않았음을 관리단말로 통지할 수 있을 것이다.
전술된 바와 같이, 본 발명에서 제시되는 알에프아이디 리더의 인증 장치는, 알에프아이디 리더의 유효성을 증대시킴에 따라, RFID 시스템을 이용하는 산업 기반 시설의 신뢰성을 향상시켜 산업적 이용 가치가 충분히 높다고 할 수 있다.
201 : 알에프아이디 리더 203 : 하우징
205 : 내설 태그함 301 : 안테나
303 : 내설태그 305 : 컨트롤러
307 : 통신모듈 401 : 제어부
403 : 송신부 405 : 수신부

Claims (5)

  1. 알에프아이디(RFID) 리더의 자체 인증을 위한 인증장치에 있어서,
    소정 형상의 설치 구조를 갖는 하우징(203)의 전면에 리더 인증용 고유정보를 저장한 태그가 설치되기 위한 내설 태그함(205)이 마련되며;
    리더 테스트를 위한 인증정보가 등록된 내설태그(303)가 상기 내설 태그함(205)으로 탑재되고;
    알에프아이디 통신 프로토콜에 기반하여, 상기 내설태그(303)의 인증정보를 소정 주기 단위로 수신한 후, 상기 인증정보를 토대로 리더의 정상상태를 판단하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 알에프아이디 리더의 인증 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 태설 태그함(205)으로 장착되는 알에프아이디 태그의 태그 정보는 리더의 테스트를 위한 정보로서, 테스트 코드 정보 및 테스트 데이터 정보로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알에프아이디 리더의 인증 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어장치는, 리더 안테나(301)를 이용하여 알에프아이디 통신을 수행하고, 소정 시간 단위로 부여되는 리더 인증모드 시 상기 내설태그(303)로부터 상기 인증정보를 수신하되, 임의의 알에프아이디 카드의 태그 정보와 충돌할 경우, 알에프아이디 통신프로토콜의 안티콜리젼(Anti-collision)에 기반하여 충돌을 회피하여상기 알에프아이디 카드의 태그 정보를 정상 수신할 수 있는 컨트롤러(305); 및
    상기 내설태그(303)의 인증정보 및 상기 알에프아이디 카드의 태그 정보를 관리단말로 전송하는 통신모듈(307)로 구성되는 것을 특징으로 하는 알에프아이디 리더의 인증 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 컨트롤러(305)는 상기 리더 안테나(301)를 통해 수신된 무선 주파수 신호를 소정의 RFID 통신 프로토콜에 대응하는 디지털 신호로 변환하는 수신부(405);
    상기 RFID 통신 프로토콜에 기반하여 상기 안테나(301)로 해당 주파수 대역의 신호를 전송하여, 상기 내설태그(303) 또는 알에프아이디 카드를 활성화시키는 송신부(403);
    알에프아이디 리더의 운용 알고리즘이 탑재되고, 소정 시간단위로 상기 내설태그(303)의 정보는 상기 송신부(403)를 통해 안테나(301)로 태그 활성화 신호를 전송하며, 상기 수신부(405)를 통해 상기 내설태그(303)에 저장된 인증정보를 접수하고, 상기 내설태그(303)와 임의의 알에프아이디 카드와의 충돌 시 안티콜리젼 알고리즘에 기반하여 알에프아이디 카드의 태그정보를 접수하는 제어부(401)로 이루어진 것을 특징으로 하는 알에프아이디 리더의 인증 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 내설태그(303)의 정보를 인식하기 위한 시간 단위는, 수 초 내지 수 분 단위인 것을 특징으로 하는 알에프아이디 리더의 인증 장치.
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