KR20120087653A - 반사성 파이버를 이용한 칩리스 ｒｆｉｄ 및 칩리스 태그 인식 방법 - Google Patents

반사성 파이버를 이용한 칩리스 ｒｆｉｄ 및 칩리스 태그 인식 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 칩리스 RFID 및 태그 식별 방법에 관한 것으로서, 반사성 파이버를 인식 대상에 뿌리고, 인식 대상에 전파를 송신하여 반사되는 반사파로부터 식별 정보를 추출한다. 이 때, 리더에 대한 인식 대상의 이동 속도가 일정하지 않은 경우에 발생하는 주파수 왜곡을 보상함으로써 일정한 주파수를 갖는 반사파를 수신하여 처리하는 방법을 제공한다.

Description

반사성 파이버를 이용한 칩리스 ＲＦＩＤ 및 칩리스 태그 인식 방법{A CHIPLESS RFID USING REFLECTIVE FIBER AND A METHOD FOR IDENTIFYING A CHIPLESS TAG}
본 발명은 칩리스 RFID 및 태그 인식 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 칩리스 RFID 및 태그 인식 방법에 관한 것으로서, 반사성 파이버를 인식 대상에 뿌리고, 인식 대상에 전파를 송신하여 반사되는 반사파로부터 식별 정보를 추출한다. 이 때, 리더에 대한 인식 대상의 이동 속도가 일정하지 않은 경우에 발생하는 주파수 왜곡을 보상함으로써 일정한 주파수를 갖는 반사파를 수신하여 처리하는 방법을 제공한다.
최근 RFID 기술에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이 중에 태그에 칩을 사용하지 않는 칩리스 RFID가 주목을 받고 있다. 칩리스 RFID 태그는 기존의 태그에 비해 기능을 축소하는 대신 단가를 1센트 수준으로 낮추어 종이와 같은 1회성 소비재를 비롯한 모든 물질에 부착되는 것을 목표로 하고 있으며, 이를 위해서 기존의 실리콘 반도체 대신 폴리머 전도성 잉크, 플라스틱 반도체 등의 유연한 저가격 기판 및 소자기술을 적용하는 방법이 사용되고 있다.
저가의 칩리스 태그 기술로는 극초단파 반사(Microwave reflectors)를 이용하는 방법, 파이버, 자기, 와이어 등을 인식 대상에 장착하거나 뿌리는 방법 등이 있다. 이 중 파이버를 이용한 방법은 반사성 파이버를 인식 대상에 뿌리고, 반사성 파이버에 전파를 송신하고 반사된 반사파로부터 식별 정보를 추출하는 방법이다.
반사성 파이버를 이용한 방법에서, 리더는 인식 대상에 일정 주파수의 전파를 송신하고, 반사성 파이버에 의해 반사된 전파를 수신하여 종이를 식별한다. 그런데, 리더가 인식 대상을 인식할 때, 인식 대상이 최초로 인식 대상을 인식할 때, 즉 등록할 때와 같은 속도로 리더에 대해 이동하면 문제가 없지만, 인식 대상이 흔들리거나 충격이 있게 되면 반사성 파이버에 의해 반사되는 반사파의 주파수가 왜곡되어 리더가 등록시에 수신한 반사파와의 주파수와 다른 주파수를 갖는 반사파가 검출된다. 인식 대상을 인식할 때마다, 서로 다른 주파수를 갖는 반사파가 검출되면 리더에서 식별 정보를 판독할 때 계속해서 다른 주파수를 갖는 신호를 검출해야 하므로 신호 처리에 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 칩리스 RFID 시스템에서 인식 대상에서 반사되는 반사파의 주파수를 항상 일정하게 유지할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따라 칩리스 RFID 리더의 태그 인식 방법이 제공된다. 상기 방법은, 반사성 파이버가 뿌려진 인식 대상으로 전파를 송신하는 단계; 상기 인식 대상으로부터 반사파를 수신하는 단계; 상기 반사파의 주파수를 검출하는 단계; 상기 검출된 주파수에 대한 보상 주파수를 산출하는 단계; 상기 보상 주파수를 상기 반사파에 보상하는 단계; 및 상기 주파수 보상된 전파를 사용하여 식별 정보를 획득하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 칩리스 RFID 리더는, 반사성 파이버가 뿌려진 인식 대상으로 전파를 송신하는 전파 송신부; 상기 인식 대상으로부터 반사파를 수신하는 전파 수신부; 상기 반사파의 주파수를 검출하여 보상 주파수를 상기 반사파에 보상하는 주파수 보상부; 인식 대상의 식별 정보를 저장하는 저장부; 및 상기 보상 주파수를 산출하고, 상기 보상된 반사파로부터 식별 정보를 획득하고, 상기 식별 정보 및 상기 저장부에 저장된 식별 정보를 사용하여 상기 인식 대상을 인식하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 반사성 파이버를 사용하는 칩리스 RFID 시스템에서 인식 대상에서 반사되는 반사파의 주파수를 항상 일정하게 유지하여 시스템의 신호 처리 효율을 높일 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사성 파이버(12)를 사용하여 칩리스 RFID를 구현하는 방법을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 종이(11) 위에 뿌려진 반사성 파이버(12)로부터 식별 정보를 판독하는 방법을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 칩리스 RFID 리더(20)의 구성을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 보상부(25)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 주파수 보상부(25)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩리스 RFID 리더의 태그 인식 방법을 나타내는 순서도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 반사성 파이버(12)를 사용하여 칩리스 RFID를 구현하는 방법을 나타낸다.
종이, 박스, 라벨 등에 반사성 파이버(12)를 뿌리고 이를 고유한 식별 정보로 사용할 수 있다. 예를 들어, 도 1과 같이 종이(11)에 반사성 파이버(12)를 뿌리면, 도 2와 같이 종이(11)의 일정 영역에 반사성 파이버(12)가 무작위로 뿌려진다.
반사성 파이버(12)는 특정 주파수의 빛을 받으면 이 빛에 위상, 진폭 또는 주파수에 랜덤한 변화를 일으켜서 반사시킨다. 랜덤하기는 하지만, 일정한 반사파를 내보내기 때문에 반사성 파이버(12)가 뿌려 놓으면 이것을 고유한 식별 정보로 사용할 수 있다. 반사성 파이버(12)로는 Inkode Inc.의 소위 공진 서명(resonant signature)에 사용되는 파이버 재료를 사용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 종이(11) 위에 뿌려진 반사성 파이버(12)로부터 식별 정보를 판독하는 방법을 나타낸다.
반사성 파이버(12)가 뿌려진 종이(11)을 일정 속도로 이동시키면서 리더(20)를 통과시키면 리더(20)는 반사성 파이버(12)로부터의 반사파를 판독하여 고유 정보를 식별할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 반사성 파이버(12)가 뿌려져 있는 부분은 반사파가 감지되어 1로 인식되고, 반사성 파이버(12)가 뿌려져 있지 않은 부분은 0으로 인식된다.
종이(11)에 반사성 파이버(12)를 랜덤하게 뿌린 후에, 리더(20)가 최초로 반사성 파이버(12)를 판독하면, 판독된 0,1로 구성된 정보가 종이(11)의 고유 식별 정보가 된다. 즉, 최초의 판독 과정이 식별 정보 등록 과정이 된다. 리더(20)는 최초로 판독된 정보를 저장한 다음, 추후에 반사성 파이버(12)가 뿌려진 종이(11)를 판독하고, 그 정보를 저장된 정보와 비교하여 식별을 수행한다.본 발명의 일 실시예에 따라, 리더(20)가 반사성 파이버(12)를 판독하였을 때, 등록된 정보와 비교하여 판독된 정보가 등록되지 않은 정보라고 판단되면, 자동으로 새로운 식별 정보로 등록하도록 구성할 수 있다.
한편, 리더(20)는 인식 대상, 즉 도 1의 종이(11)에 일정 주파수의 전파를 송신하고, 반사성 파이버(12)에 의해 반사된 전파를 수신하여 종이(11)를 식별한다. 즉, 태그에 칩이 없는 소위 칩리스 RFID 기능을 수행하게 된다. 그런데, 리더(20)가 인식 대상을 인식할 때, 인식 대상이 최초로 인식 대상을 인식할 때, 즉 등록할 때와 같은 속도로 리더(20)에 대해 이동하면 문제가 없지만, 인식 대상이 흔들리거나 충격이 있게 되면 반사성 파이버(12)에 의해 반사되는 반사파의 주파수가 왜곡되어 리더(20)가 등록시에 수신한 반사파와의 주파수와 다른 주파수를 갖는 반사파가 검출된다. 또한, 인식 대상을 인식할 때마다, 서로 다른 주파수를 갖는 반사파가 검출되면 리더(20)에서 식별 정보를 판독할 때 계속해서 다른 주파수를 갖는 신호를 검출해야 하므로 신호 처리에 오류가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 위와 같은 칩리스 RFID 시스템에서 인식 대상의 이동 속도에 따른 주파수 왜곡을 방지하기 위해, 기준 주파수를 설정하고, 리더(20)에서 인식 대상으로부터 반사된 반사파의 주파수를 검출하여 기준 주파수와의 차이를 보상함으로써, 리더(20)에서 항상 동일한 주파수를 갖는 신호를 수신하도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 칩리스 RFID 리더(20)의 구성을 나타낸다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 칩리스 RFID 리더(20)는, 반사성 파이버가 뿌려진 인식 대상으로 전파를 송신하는 전파 송신부(21), 상기 인식 대상으로부터 반사파를 수신하는 전파 수신부(22), 상기 반사파의 주파수를 검출하여 기준 주파수와 차이를 상기 반사파에 보상하는 주파수 보상부(24), 인식 대상의 인식 정보를 저장하는 저장부(25), 및 상기 보상된 반사파 및 상기 저장부(25)에 저장된 인식 정보를 사용하여 상기 인식 대상을 인식하는 제어부(23)를 포함한다.
전파 송신부(21)는 24~25GHz, 60~66GHz 대역의 주파수를 사용할 수 있다. 인식 대상에 송신한다. 전파 송신부(21)와 전파 수신부(22)는 하나의 모듈로 구성될 수 있다.
저장부(25)는 플래쉬 메모리, EEPROM 등 임의의 저장 매체를 사용할 수 있다.
주파수 보상부(25)는 전파 수신부(22)로부터 반사파를 수신하여 반사파의 주파수를 검출하고, 검출된 주파수를 기준 주파수와 비교하여 기준 주파수와의 차이를 보상해서 출력한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 보상부(25)의 구성을 나타내는 블록도이다.
주파수 검출부(241)는 전파 수신부(22)에서 수신한 반사파를 수신한다. 주파수 비교부(243)는 반사파와 기준 주파수를 비교하고, 보상 주파수(244)는 반사파와 기준 주파수의 차이 만큼 보상 주파수를 생성하여 믹서(242)로 전송한다. 믹서는 반사파의 주파수에 보상 주파수를 합산하고, 합산된 주파수를 갖는 보상된 전파가 출력된다. 리더(20)의 제어부(23)는 주파수 보상된 전파로부터 식별 정보를 추출한다.
보상 주파수 생성부(244)로는 국부 발진기를 사용할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 주파수 보상부(25)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 6에 도시된 주파수 보상부(25)에서는 룩업 테이블(245)에 반사파에서 검출된 주파수에 해당하는 보상 주파수 값들을 저장해 놓는다. 주파수 검출부(241)에서 반사파의 주파수를 검출하면, 제어부(미도시)는 룩업 테이블에서 검출된 반사파의 주파수에 해당하는 주파수 값을 읽어들인다. 보상 주파수 생성부(244)는 읽어들인 주파수를 갖는 전파를 생성하여 믹서(242)로 전달하고, 믹서(242)는 반사파의 주파수에 보상 주파수를 합산하여 출력한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩리스 RFID 리더의 태그 인식 방법을 나타내는 순서도이다.
단계(S11)에서 반사성 파이버가 뿌려진 인식 대상으로 전파를 송신한다.
단계(S12)에서 상기 인식 대상으로부터 반사파를 수신한다.
단계(S13)에서 상기 반사파의 주파수를 검출하고, 단계(S14)에서 보상할 주파수를 산출한다. 보상할 주파수는 전술한 바와 같이, 반사파의 주파수와 기준 주파수의 차이로부터 산출할 수도 있고, 검출된 반사파의 주파수에 해당하는 주파수 값을 룩업 테이블로부터 읽어들여 산출할 수도 있다.
단계(S15)에서 보상 주파수를 상기 반사파의 주파수에 보상하고, 단계(S16)에서 상기 주파수 보상된 전파로부터 식별 정보를 추출할 수 있다. 이 후에, 추출된 정보와 저장부에 저장된 정보를 비교하여 사용하여 인식 대상을 인식한다. 만일 검출된 식별 정보가 저장부에 저장되어 있지 않으면 새로운 식별 정보로 저장부에 저장할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
11 : 종이
12 : 반사성 파이버
20 : 리더
21 : 전파 송신부
22 : 전파 수신부
23 : 제어부
24 : 주파수 보상부
25 : 저장부
241 : 주파수 검출부
242 : 믹서
243 : 주파수 비교부
244 : 보상 주파수 생성부
245 : 룩업 테이블

Claims (9)

  1. 반사성 파이버가 뿌려진 인식 대상으로 전파를 송신하는 단계;
    상기 인식 대상으로부터 반사파를 수신하는 단계;
    상기 반사파의 주파수를 검출하는 단계;
    상기 검출된 주파수에 대한 보상 주파수를 산출하는 단계;
    상기 보상 주파수를 상기 반사파에 보상하는 단계; 및 상기 주파수 보상된 전파를 사용하여 식별 정보를 획득하는 단계를 포함하는 칩리스 태그 인식 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 보상된 전파를 시용하여 획득된 식별 정보가 미리 등록되어 있지 않은 경우에는 상기 획득된 식별 번호를 새로운 식별 정보로 등록하는 단계를 더 포함하는 칩리스 태그 인식 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보상 주파수를 산출하는 단계는,
    상기 검출된 주파수를 기준 주파수와 비교하는 단계; 및
    상기 반사파의 주파수와 기준 주파수의 차를 상기 반사파의 주파수에 보상하는 단계를 포함하는 칩리스 태그 인식 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보상 주파수를 산출하는 단계는,
    룩업 테이블로부터 상기 검출된 주파수에 해당하는 보상 주파수를 판독하는 단계; 및
    상기 보상 주파수를 상기 반사파의 주파수에 보상하는 단계를 포함하는 칩리스 태그 인식 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 보상은 상기 RFID 리더 내에 장착된 국부 발진기에 의해 수행되는 칩리스 태그 인식 방법.
  6. 반사성 파이버가 뿌려진 인식 대상으로 전파를 송신하는 전파 송신부;
    상기 인식 대상으로부터 반사파를 수신하는 전파 수신부;
    상기 반사파의 주파수를 검출하여 보상 주파수를 상기 반사파에 보상하는 주파수 보상부;
    인식 대상의 식별 정보를 저장하는 저장부; 및
    상기 보상 주파수를 산출하고, 상기 보상된 반사파로부터 식별 정보를 획득하고, 상기 식별 정보 및 상기 저장부에 저장된 식별 정보를 사용하여 상기 인식 대상을 인식하는 제어부를 포함하는 칩리스 RFID 리더.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 반사파로부터 획득된 식별 정보가 상기 저장부에 저장되어 있지 않은 경우에는 상기 획득된 식별 번호를 새로운 식별 정보로 저장하는 칩리스 RFID 리더.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 검출된 반사파의 주파수를 소정 기준 주파수와 비교하여 상기 보상 주파수를 산출하는 칩리스 RFID 리더.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 룩업 테이블로부터 상기 검출된 반사파에 해당하는 보상 주파수를 판독하는 칩리스 RFID 리더.
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