KR20180099000A - A Metal Enclose for Radio Frequency Identification - Google Patents

A Metal Enclose for Radio Frequency Identification Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a metal enclose for radio frequency identification having an excellent recognition rate by using three antennas. The present invention comprises a metal box which has both sides and upper surface where an antenna can be installed, and an entrance door and an exit door for shielding a radio frequency identification wave, three antennas installed in a metal box and having linear polarizations in different directions, a turntable for rotating a large article box, and a conveyor belt for transporting the article box. The three antennas are arranged at regular intervals in a diagonal direction. Each of the linear polarization antennas is arranged in the directions of 135 °, 0 °, and 45 ° with respect to the horizontal direction. Each of the antennas is connected to a radio frequency recognition reader sequentially using an electronic switch. So, a large number of radio frequency recognition tags can be recognized at high speed.

Description

무선인식용 금속함 {A Metal Enclose for Radio Frequency Identification}[0002] A metal enclosure for radio frequency identification

본 발명은 무선인식을 위한 금속함에 관한 것으로, 특히 금속함 내에서 다수의 무선인식 태그를 빠른 속도로 인식할 수 있으며 금속함 밖의 태그는 인식하지 않는 무선인식용 금속함에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a metal enclosure for wireless recognition, and more particularly to a wireless metal enclosure capable of recognizing a plurality of RFID tags at a high speed in a metal enclosure and not recognizing tags outside the metal enclosure.

최근 무선인식(무선인식) 기술의 발전과 더불어 의약품, 주류, 화장품, 식품 등의 다양한 제품의 생산 및 유통 과정에서 무선기반 자동처리 기술의 활용이 확대되고 있다. 특히 의약품과 같이 대량 생산 제품의 재고관리, 출고관리 등을 효율적으로 수행하기 위해서는 수많은 물품이 담긴(예: 50-300개) 대형 물품상자 검수장비의 필요성이 증대되고 있다. 대형 물품상자 검수장비는 물품에 관한 정보가 담긴 무선인식 태그를 개별 물품에 부착하고 물품상자에 적재한 후 포장을 완료한 경우, 개봉되지 않은 물품상자를 금속함 내부에서 무선인식 기술로 인식하는 것이다. 금속함을 사용하는 이유는 UHF 대역 무선인식 태그의 인식거리가 4m 이상 될 수 있으므로 금속함 내부로 이송된 물품상자의 무선인식 태그만을 인식하기 위함이다. 이와 같은 대형 물품상자 검수장비의 실제 활용 과정에서 무선인식용 금속함 내의 안테나 배치가 적절하지 않을 경우 태그 인식률이 저하되고, 물품 상자 내의 태그 정보를 모두 식별하는데 걸리는 인식 시간에 지연을 초래하게 된다.With the recent advancement in wireless recognition technology, the use of wireless-based automatic processing technology is expanding in the production and distribution of various products such as pharmaceuticals, liquors, cosmetics, and food products. Especially, in order to efficiently manage the inventory management and warehouse management of mass-produced products such as medicines, there is an increasing need for a large article box inspection apparatus (for example, 50-300) containing a large number of articles. A large article box inspection apparatus recognizes an unopened article box as a wireless recognition technology inside a metal case when a wireless identification tag containing information on the article is attached to an individual article, . The reason for using the metal box is that the recognition distance of the UHF band wireless recognition tag may be 4 m or more, so that only the wireless recognition tag of the article box transferred into the metal box is recognized. If the arrangement of the antennas in the wireless identification metal case is not proper in the actual utilization process of the large article box inspection apparatus, the tag recognition rate is lowered and the recognition time for identifying all the tag information in the article box is delayed.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 금속함의 한쪽 벽에 대각선 방향으로 3개의 선현 편파 안테나를 각각 다른 방향으로 배치하고, 무선인식 리더기의 다중 스위칭 기능을 적용하여 개별 안테나를 순차적으로 무선인식 리더기에 연결함으로써 높은 태그 인식률과 빠른 인식 속도를 갖는 무선인식용 금속함을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a radio frequency identification system in which three linearly polarized antennas are arranged diagonally on one wall of a metal case, The present invention provides a wireless recognition metal box having a high tag recognition rate and a fast recognition speed by connecting to a wireless recognition reader.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제시한 무선인식용 금속함은, 상기 금속함의 출입구 쪽을 기준으로 하여 좌측면, 우측면, 상부면 중 1면을 안테나 설치 공간으로 하고, 상기 정해 진 안테나 설치공간에 3개의 선형편파 안테나를 대각선 방향으로 일정한 간격을 두고 배치하며, 상기 3개 안테나의 편파 방향을 수평방향 기준으로 45°, 0°, 135°로 배치하여 편파의 방향을 다르게 한다. 상기 3개 안테나를 무선인식 리더기에 무선인식 리더기에 내장된 전자적 스위칭 기능을 이용하여 순차적으로 연결함으로써, 물품 상자 내 다수의 태그를 모두 인식하고 전체 물품의 인식 시간을 최소화하는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a radio-frequency identification metal case, wherein one of a left side, a right side, and an upper side is an antenna installation space with respect to an entrance of the metal case, Three linearly polarized antennas are arranged in the installation space at regular intervals in the diagonal direction. The polarized directions of the three antennas are arranged at 45 °, 0 °, and 135 ° with respect to the horizontal direction, respectively. The three antennas are sequentially connected to the wireless recognition reader using an electronic switching function built in the wireless recognition reader, thereby recognizing all of the plurality of tags in the article box and minimizing the recognition time of the entire article.

본 발명에 의한 무신인식용 금속함은 다음과 같은 효과를 제공한다.The edible metal box of the present invention provides the following effects.

첫째, 3개 안테나를 대각선 방향으로 일렬 배치하여 적용함으로써 1개 안테나 사용 시 무선인식 태그의 방사패턴 영점이 1개 안테나 방향으로 향할 때 인식이 되지 않는 문제가 해결된다..First, when three antennas are arranged in a line in a diagonal direction, the problem that the radiated pattern zero point of the wireless recognition tag is not recognized when the antenna is oriented toward one antenna is solved.

둘째, 수평방향 기준으로 45°, 0°, 135° 방향의 선형편파 안테나 3개를 배치하여 적용함으로써 단일 편파 방향 사용시 무선인식 태그 편파가 안테나 편파와 수직일 경우 태그가 인식되지 않는 문제를 해결한다.Second, by arranging three linear polarized antennas 45 °, 0 °, and 135 ° in the horizontal direction, it solves the problem that the tag is not recognized when the polarized RFID tag is perpendicular to the antenna polarized wave when using a single polarization direction .

셋째, 선형편파 안테나의 사용으로 원편파 안테나를 사용하여 선형편파 태그를 인식할 때 발생하는 송신시 및 수신시 편파 부정합 손실(도합 6dB)을 없앰으로써 이득이 낮은 소형 태그도 모두 인식되게 한다.Third, the use of a linear polarized antenna eliminates polarization mismatch loss (6dB) during transmission and reception when a linear polarized tag is recognized by using a circular polarized antenna, so that all small tags with low gain can be recognized.

넷째, 무선인식 리더기의 고속 스위칭 기능으로 3개의 안테나를 순차적으로 무선인식 리더기에 연결시킴으로써 인식률과 인식속도를 향상시킨다.Fourth, the fast switching function of the wireless recognition reader improves the recognition rate and the recognition speed by connecting the three antennas sequentially to the wireless recognition reader.

다섯째, 무선인식용 금속함의 양 측면과 상부면 중 한곳에 설치가 가능하기 때문에 상황에 따라 위치를 변경할 수 있다.Fifth, since it can be installed on either side or top surface of the metal container, the position can be changed according to the situation.

도 1은 본 발명에 의한 무선인식용 금속함이 생산 라인에서 사용되는 상황을 도시한 것.
도 2는 본 발명에 의한 무선인식용 금속함을 정면에서 바라본 내부 구조도.
도 3은 본 발명에 의한 무선인식용 금속함의 안테나 설치를 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명에 의한 무선인식용 금속함의 실험 모형 사진.
도 5는 본 발명에 의한 무선인식용 금속함의 실측 결과를 나타낸 표.Fig. 1 shows a situation in which a wire netting according to the present invention is used in a production line. Fig.
FIG. 2 is an internal structural view of a wireless identification metal case according to the present invention viewed from the front; FIG.
3 is a plan view of an antenna installation of a metal enclosure for wireless identification according to the present invention;
FIG. 4 is a photograph of an experimental model of a metal container for wireless recognition according to the present invention. FIG.
5 is a table showing the results of actual measurements of a metal enclosure for wireless recognition according to the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 무선인식용 금속함에 대한 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다. 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현할 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지는 않는다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성품의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. These embodiments are to be considered as illustrative and not restrictive, as those skilled in the art may implement various embodiments of the present invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this application, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. In addition, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. For convenience of explanation, the size and shape of each component shown may be exaggerated or reduced .

도 1은 본 발명에 의한 무선인식용 금속함이 생산 라인에서 사용되는 상황을 도시한 것이다(100).FIG. 1 illustrates a situation where a wireless identification metal case according to the present invention is used in a production line (100).

본 발명에 의한 무선인식용 금속함은, 도 1에 도시된 바와 같이, 물품상자(400), 상기 물품상자를 무선인식용 금속함 내부로 운송하기 위한 컨베이어 밸트(140), 상기 컨베이어 벨트를 통해 물품상자가 들어가기 위한 입구(110)와 금속으로 된 무선인식 전파 차폐용 입구문(111), 상기 입구의 반대편에 위치한 출구(120)와 금속으로 된 무선인식 전파 차폐용 출구문(121), 상기 입구와 출구를 연결하는 양 측면(210, 220)), 상기 양 측면을 위에서 이어 주고 금속함의 천장이 되는 상부면(230), 상기 양 측면과 상부면 중 한곳에 설치되는 선형편파 안테나(311, 312, 313), 전자적 스위치를 사용하여 상기 안테나가 순차적으로 연결되는 무선인식 리더기(500)와 동축 케이블(510), 상기 무선인식 리더기로부터 얻은 데이터를 확인하고 처리하기 위한 컴퓨터(600)로 구성된다. 900MHz UHF 대역 무선인식용 금속함의 크기는 통상적으로 1m x 1m 이며, 15cm x 15cm 크기의 인쇄형 패치 안테나를 사용한다.As shown in FIG. 1, the wireless sensing metal case according to the present invention includes an article box 400, a conveyor belt 140 for conveying the article box into a wireless metal box, An entrance 110 for inserting an article box, an entrance door 111 for shielding a radio frequency identification shield made of metal, an exit 120 located on the opposite side of the entrance, and an exit door 121 for shielding radio wave (210, 220) connecting the inlet and the outlet, a top surface (230) connecting the both side surfaces to the ceiling of the metal case, linearly polarized antennas (311, 312 313), a wireless recognition reader 500, a coaxial cable 510, and a computer 600 for verifying and processing data obtained from the wireless recognition reader, in which the antennas are sequentially connected using an electronic switch. The size of the 900 MHz UHF band wireless sensing metal enclosure is typically 1 m x 1 m and uses a 15 cm x 15 cm printed patch antenna.

도 2의 실시 예를 참조하면 본 발명에 의한 무선인식 금속함의 구조를 보다 쉽게 이해할 수 있다. 도 2는 본 발명에 의한 무선인식 금속함을 정면에서 바라본 내부 구조도이다. 본 발명에 의한 무선인식용 금속함의 내부는 하단에 구동모터에 의해 제어되는 턴테이블(130), 상기 턴테이블 위에 놓여 검수되는 물품상자(400), 상기 물품상자 내의 무선인식 태그를 식별하기 위한 안테나가 설치 가능한 안테나 설치면(310, 320, 330), 상기 안테나 설치면이 선택적으로 배치되는 양 측면(210, 220)과 상부면(230)으로 구성된다.Referring to FIG. 2, the structure of the radio recognition metal case according to the present invention can be more easily understood. 2 is an internal structural view of a radio recognition metal case according to the present invention as viewed from the front. The interior of the wireless recognition metal case according to the present invention includes a turntable 130 controlled by a driving motor at the lower end, an article box 400 placed on the turntable, and an antenna for identifying a wireless recognition tag in the article box (210, 220) and an upper surface (230) on which the antenna mounting surface is selectively disposed.

도 2의 설계에 있어서, 금속함 내에 물품상자(400)가 입구(110)를 통해 들어와 턴테이블(130)에 놓이면 상기 전파 차폐용 입구문(111)과 출구문(121)이 완전히 닫힌 후 물품 상자가 회전하고, 상기 물품상자가 회전하는 동안에 3개의 선형편파 안테나가 전자적인 방법으로 순차적으로 무선인식 리더기(500)에 연결되어 무선인식 태그를 식별한다. 상기 식별 과정이 끝나면 물품상자가 출구(120)를 통해 나가게 된다.In the design of FIG. 2, when the article box 400 is placed in the metal box through the inlet 110 and placed on the turntable 130, the entrance door 111 and the exit door 121 are completely closed, And three linearly polarized antennas are sequentially connected to the wireless recognition reader 500 in an electronic manner to identify the wireless recognition tag while the article box rotates. Upon completion of the identification process, the article box will exit through the outlet 120.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선인식용 금속함의 안테나 설치면(310, 320, 330)을 나타낸 평면도이다. 안테나는 3곳의 설치면 중 한 곳에만 설치되며 상황에 따라 유동적으로 위치를 선택할 수 있다. 안테나 설치면은 평면을 기준으로 135° 방향으로 배치된 선형편파를 갖는 안테나 1(311), 상기 안테나 1과 일정한 간격을 두어 0° 방향으로 배치된 선형편파 안테나 2(312), 상기 안테나 2와 일정한 간격으로 45° 방향으로 배치된 선형편파 안테나 3(313), 상기 선형편파 안테나를 무선인식 리더기(500)에 연결하기 위한 동축 케이블(510)과 무선인식 리더기(500)로 구성되며, 3개의 안테나는 대각선 방향으로 1열로 배치된다.FIG. 3 is a plan view illustrating antenna mounting surfaces 310, 320, and 330 of a wireless receiving metal case according to an embodiment of the present invention. The antenna is installed on only one of the three mounting surfaces, and the position can be selected flexibly depending on the situation. The antenna mounting surface includes an antenna 1 (311) having a linear polarized wave arranged in a direction of 135 ° with respect to a plane, a linear polarized wave antenna 2 (312) arranged at 0 ° with a certain distance from the antenna 1, A coaxial cable 510 for connecting the linearly polarized antenna to the wireless recognition reader 500, and a wireless recognition reader 500. The three linearly polarized antennas 311, The antennas are arranged in one line in the diagonal direction.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선인식용 금속함의 실험 모형 사진(700)이다. 상기 실험 모형 사진은 이해를 돕기 위해 입구가 개방된 상태로 나타낸 것이며, 실제 측정시 금속함의 6면이 모두 금속면으로 차폐된 상태에서 진행한다.4 is a photograph 700 of an experimental model of a metal enclosure for wireless identification according to an embodiment of the present invention. The photograph of the experimental model is shown with the mouth open to facilitate understanding. In actual measurement, all six sides of the metal case are covered with a metal surface.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선인식용 금속함의 실험 모형을 이용한 실측 결과를 나타낸 표(800)이다. 상기 실험을 통해 표 1과 같은 데이터를 확인할 수 있다. 3개의 선형편파 안테나를 각각 수평방향을 기준으로 135°, 0°, 45° 방향으로 배치 한 후 안테나를 고속 스위칭에 의해 무선인식 리더기에 연결하는 방식으로 태그를 인식하는 실험을 진행한 결과 300개의 태그를 3.4초만에 100% 인식하였다.FIG. 5 is a table (800) showing the results of an actual measurement using an experimental model of a wireless identification metal case according to an embodiment of the present invention. Through the above experiment, data as shown in Table 1 can be confirmed. Three linearly polarized antennas were arranged in the direction of 135 °, 0 °, and 45 ° with respect to the horizontal direction, respectively. Then, the antenna was connected to the wireless recognition reader by fast switching, Tag was recognized 100% in 3.4 seconds.

100: 무선인식용 금속함이 생산 라인에서 사용되는 상황
110: 무선인식용 금속함 입구
111: 금속으로 된 무선인식 전파 차폐용 입구문
120: 무선인식용 금속함 출구
121: 금속으로 된 무선인식 전파 차폐용 출구문
130: 턴테이블
140: 컨베이어 벨트
210, 220: 무선인식용 금속함의 양 측면
230: 무선인식용 금속함의 상부면
310, 320, 330: 안테나 설치면
311, 312, 313: 선형편파 안테나
400: 물품상자
500: 무선인식 리더기
510: 동축 케이블
600: 컴퓨터
700: 무선인식용 금속함의 실험모형 사진
800: 무선인식용 금속함의 실측 결과를 나타낸 표100: Situation in which a wireless food container is used in the production line
110: Entrance to the wireless metal sensing compartment
111: Entrance door for electromagnetic wave shielding of metal
120: Wireless insulated metal box outlet
121: Exit gate for radio frequency identification shielded by metal
130: Turntable
140: Conveyor belt
210, 220: Both sides of the radio-insulated metal box
230: Upper surface of metal tray
310, 320, 330: antenna mounting surface
311, 312, 313: Linearly polarized antenna
400: goods box
500: Wireless recognition reader
510: Coaxial cable
600: computer
700: Experimental model photograph of a metal box
800: Table showing actual measurement results of radio-insulated metal box

Claims (4)

수평방향을 기준으로 45°, 0°, 135° 방향의 선형 편파를 갖고 대각선 방향으로 1열 배치된 3개의 안테나와, 상기 안테나가 배치되는 금속함 내부면, 상기 내부면은 양 측면 및 상부면 중의 하나가 될 수 있으며, 양 측벽 사이 금속함 내부에 배치되어 물품상자를 회전시키는 기능을 갖는 턴테이블, 상기 턴테이블 상에 위치되는 물품상자를 넣고 꺼낼 수 있는 전파 차폐용 입구문과 출구문 등을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무선인식용 금속함Three antennas arranged linearly in the diagonal direction with linear polarizations in the directions of 45 DEG, 0 DEG and 135 DEG with respect to the horizontal direction, and a metal case inner surface on which the antenna is disposed, A turntable disposed inside the metal case between both side walls and having a function of rotating the article box, an entrance door for radio wave shielding which can insert and remove an article box located on the turntable, an exit door, and the like Characterized in that it is constituted by a metal casing 제 1항에 있어서, 상기 3개의 안테나를 일정한 간격을 두어 대각선 방향으로 1열로 배치하고 전자적 스위치를 이용하여 각 안테나를 순차적으로 무선인식 리더기에 연결함으로써 금속함 내부의 무선인식 태그가 모두 인식되게 하는 무선인식용 금속함The RFID reader according to claim 1, wherein the three antennas are arranged in a line in a diagonal direction at regular intervals and each antenna is sequentially connected to the wireless recognition reader by using an electronic switch, Cordless Metal Detector 제 1항에 있어서, 상기 3개의 안테나의 편파 방향을 수평방향을 기준으로 하여 45°, 0°, 135°로 하고 전자적 스위치를 이용하여 각 안테나를 순차적으로 무선인식 리더기에 연결함으로써 금속함 내부의 무선인식 태그가 모두 인식되게 하는 무선인식용 금속함The RFID reader of claim 1, wherein the polarization directions of the three antennas are set at 45 degrees, 0 degrees, and 135 degrees with respect to the horizontal direction, and each antenna is sequentially connected to the wireless recognition reader by using an electronic switch, A wireless identification metal enclosure that allows all wireless identification tags to be recognized. 제 1항에 있어서, 상기 3개의 안테나를 양 측면, 상부면 중 한곳에 설치하는 것을 특징으로 하는 무선인식용 금속함
The radio-frequency identification metal case according to claim 1, characterized in that the three antennas are installed on one of both sides and the upper surface
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CN116306721A (en) * 2023-03-22 2023-06-23 重庆大学附属三峡医院 High-throughput RFID identification device and management system for medical supplies

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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