KR20220079020A - 높은 신뢰성 및 스마트물류 비용절감 구현을 위한 패시브 식별센싱태그 및 이를 포함하는 신선물류 관리 시스템 - Google Patents

높은 신뢰성 및 스마트물류 비용절감 구현을 위한 패시브 식별센싱태그 및 이를 포함하는 신선물류 관리 시스템 Download PDF

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KR20220079020A
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Abstract

본 발명의 일부 실시예들에 따른 패시브 식별센싱태그는 기판과, 기판 상에 배치되며 피검사체에 직간접적으로 접촉되도록 구비된 센서부와, 리더기로부터 무선 전력을 공급받아 상기 센서부의 센싱정보를 상기 리더기로 전송하는, 상기 기판 상에 배치된 안테나부와, 상기 기판, 상기 센서부 및 상기 안테나부의 적어도 일부 영역을 감싸는 외부케이스를 포함한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 신선물류 관리 시스템은 신선물류박스에 구비되어 상기 신선물류박스의 내부 상태정보를 센싱하는 패시브 식별센싱태그와, 상기 신선물류박스의 외부에서, 상기 신선물류박스의 개폐 없이 상기 패시브 식별센싱태그에 에너지를 전달하고, 상기 패시브 식별센싱태그로부터 상기 신선물류박스의 내부 상태정보를 수신하여, 상기 신선물류박스의 내부 상태정보 및 운송자 단말의 상태정보를 함께 송신하는 운송자 어플리케이션과, 상기 운송자 어플리케이션으로부터 상기 신선물류박스의 내부 상태정보 및 상기 운송자 단말의 상태정보를 수집하는 관리서버와, 상기 관리서버에 수집된 정보들을 가공하여 표출하는 관리자 어플리케이션과, 상기 관리서버에 가공 및 수집된 정보들을 고객에게 제공하는 고객용 어플리케이션을 포함한다.

Description

높은 신뢰성 및 스마트물류 비용절감 구현을 위한 패시브 식별센싱태그 및 이를 포함하는 신선물류 관리 시스템{PASSIVE IDENTIFICATION SENSING TAG FOR HIGH RELIABILITY AND COST REDUCTION OF SMART LOGISTICS, AND FRESH LOGISTICS MANAGEMENT SYSTEM INCLUDING THE SAME}
본 발명은 패시브 센싱태그 및 이를 포함하는 신선물류 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 높은 신뢰성 및 스마트물류 비용절감 구현이 가능한 패시브 센싱태그 및 이를 포함하는 신선물류 관리 시스템에 관한 것이다.
저온 유통 박스는 얼음과 함께 음식물과 같은 내용물은 넣어서, 내용물의 신선도를 유지하는 동시에 부패를 방지하고, 내용물을 항상 차갑게 유지할 수 있도록 한 목적의 냉장 용기이다.
일반적으로, 저온 유통 박스는 스티로폼을 이용하여 소정의 체적으로 성형/제조되거나 중간에 진공 공간을 형성하는 등 외부로부터 열을 차단하는 단열 구조를 갖는다.
백화점, 마트 등에서 냉장 또는 냉동이 필요한 식품을 소비자에게 배달하는 경우에 이와 같은 플라스틱 저온 유통 박스가 사용되는데, 식품을 배달 중에 현재 배달 상황에 대한 정보를 판매자 및 소비자가 얻기 힘들다.
또한, 판매자는 배송을 담당하는 기사와 유선 통화 등이 이루어지지 않는 한 현재 상품이 어느 지점까지 배송되었는지 등에 관한 정확한 정보를 알기 어렵다.
따라서, 판매자는 배달을 개시하였다는 정보는 소비자에게 줄 수 있으나, 현재 배송 상황에 대한 정보를 소비자에게 제공해 줄 수 없다는 단점을 가지고 있다.
한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
한국공개특허 제10-2002-0051839호 한국공개특허 제10-2017-0014752호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 배터리가 필요 없는 패시브 타입(Passive Type)의 센싱태그를 이용하여 배송 물품의 이력 추적이 가능한 신선물류 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따르면, 기판; 상기 기판 상에 배치되며, 피검사체에 직간접적으로 접촉되도록 구비된 센서부; 리더기로부터 무선 전력을 공급받아 상기 센서부의 센싱정보를 상기 리더기로 전송하는, 상기 기판 상에 배치된 안테나부; 및 상기 기판, 상기 센서부 및 상기 안테나부의 적어도 일부 영역을 감싸는 외부케이스;를 포함하는 패시브 식별센싱태그가 제공된다.
상기 센서부와 접하는 센싱정보 보상 필름을 더 포함할 수 있다.
상기 센서부는 온도센서이고, 상기 센싱정보 보상 필름은 열전도성이 상기 기판보다 높은 온도보상 필름일 수 있다.
상기 센서부 및 상기 안테나부는 모두 상기 기판의 제1 면 상에 배치될 수 있다.
상기 기판의 상기 제1 면 및 상기 제1 면에 대향하는 제2 면 중 적어도 일면의 적어도 일부 영역을 덮도록 형성된 보호층을 더 포함할 수 있다.
상기 안테나부는 루프 안테나이며, 제1 고정부재에 인접한 상기 루프 안테나의 제1 변은 요(凹)형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에 따른 신선물류 관리 시스템은, 신선물류박스에 구비되어 상기 신선물류박스의 내부 상태정보를 센싱하는 패시브 식별센싱태그; 상기 신선물류박스의 외부에서, 상기 신선물류박스의 개폐 없이 상기 패시브 식별센싱태그에 에너지를 전달하고, 상기 패시브 식별센싱태그로부터 상기 신선물류박스의 내부 상태정보를 수신하여, 상기 신선물류박스의 내부 상태정보 및 운송자 단말의 상태정보를 함께 송신하는 운송자 어플리케이션; 상기 운송자 어플리케이션으로부터 상기 신선물류박스의 내부 상태정보 및 상기 운송자 단말의 상태정보를 수집하는 관리서버; 상기 관리서버에 수집된 정보들을 가공하여 표출하는 관리자 어플리케이션; 및 상기 관리서버에 가공 및 수집된 정보들을 고객에게 제공하는 고객용 어플리케이션;을 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 배터리가 없는 패시브 센서를 사용하여, 외부에서 내부 온도를 읽어서(뚜껑을 열지 않고) 클라우드에 센싱된 정보를 전송하는 신선물류 모니터링 및 관리 솔루션을 제공할 수 있다.
또한, 이에 따라 물류박스의 뚜껑을 열지 않고, 운반용기 외부에서 운송자의 스마트폰으로 내부 온도를 확인할 수 있으며, 앱을 이용하여 온도 정보를 즉시 서버로 전송할 수 있다.
나아가, 온도태그 마다 고유의 ID를 포함하고 있어, 물류별 운송이력을 관리할 수 있고, 스마트폰과 연동하여 온도, 측정 시간, 측정 위치, 고유ID 등을 한 번에 전송하며, 측정 데이터를 임의로 수정하거나 누락하지 않고 관리가 가능하다. 즉, 스마트폰 단말을 이용한 측정으로 측정 온도의 이력관리가 가능하고 데이터 가공을 원천적으로 차단할 수 있으며, 온도 측정과 동시에 데이터를 저장하기 때문에 별도의 기록 관리가 필요 없다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 센싱태그를 개략적으로 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 신선물류 관리 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 신선물류 관리 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 센싱태그의 사용상태들을 예시적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함될 수 있다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 설명의 명확화를 위해 본 발명의 센싱태그가 온도센싱태그인 경우를 구체적인 예로서 설명하나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 후술할 온도센서 등이 수분센서 등으로 대체/병합될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 센싱태그를 개략적으로 설명하기 위한 평면도이다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따른 센싱태그(500a)를 개략적으로 설명하기 위한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 태그(500a)는 기판(530), 회로부(542), 안테나부(544), 센서부(550), 제1 보호층(560) 및 태그 고정부재(510)를 포함할 수 있다.
기판(530)은 플렉서블 PCB(flexible Printed circuit board; FPCB)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 기판은 하드(Hard) PCB일 수도 있다.
예를 들어, 기판(530)은 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 그라스에폭시(GE) 등을 포함하는 가요성을 갖는 FPCB 일 수 있으며, 또한 상기 FPCB는 본 발명에 도시된 것에 한정되지 않고 FCCL(Flexible Copper Clad Laminate), COVERLAY, PREPREG 및 KAPTON 등 다양한 재료로 다양한 층구조를 가지며 형성된 기판일 수 있다.
회로부(542) 및/또는 안테나부(544)는 프레싱, 도금, 부식 등의 방식으로 상기 기판(530)에 패터닝된, 알루미늄 또는 구리 등의 전도성 박막일 수 있다. 상기 회로부(542) 및 안테나부(544)는 상호 전기적으로 연결될 수 있으며, 회로부(542)에는 센서부(550)가 구비될 수 있다.
센서부(550)는 예를 들면 온도센서일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 센서부(550)는 안테나부(544)를 통해 스마트폰 등의 리더기(미도시)로부터 공급되는 전력을 통해 구동되어, 공급받은 전력을 이용하여 물류박스 내부 온도을 측정하고 측정된 결과를 안테나부(544)를 통해 상기 리더기로 전달할 수 있다.
안테나부(544)는 스마트폰 등의 리더기로부터 전달된 에너지를 모아 유도기전력을 발생하는 안테나 코일부를 포함할 수 있으며, 안테나 코일부에는 무선전력전송 및 통신에 필요한 주파수 매칭을 위한 하나 이상의 콘덴서가 포함될 수도 있다.
안테나부(544)는, 스마트폰 등의 리더기로부터 온도 측정의 요청이 있는 경우 스마트폰 등의 리더기로부터 근거리 무선통신을 통해 공급되는 전력을 센서부(550)로 전달하며, 센서부(550)에서 측정된 온도 등의 센싱값을 근거리 무선통신을 통해 스마트폰 등의 리더기로 전송할 수 있다. 상기 근거리 무선통신은 RFID(radio　frequency　identification), NFC(Near　Field　Communication), 블루투스(Bluetooth), 와이파이(WiFi), 지그비(Zig　bee),　비콘(beacon), LoRa(Long Range) 등 다양한 방식으로 구현될 수 있으며, 상기 RFID는 LFID(Low-Frequency Identification), HFID(high-Frequency Identification), UHFID(ultrahigh-Frequency Identification) 등의 개념을 포함할 수 있음은 물론이다.
센서부(550)에서의 온도 센싱이 완료되면, 센서부(550)에서 안테나부(544)로 전달된 센싱 정보가 근거리 무선통신을 통해 안테나부(544)로부터 스마트폰 등의 리더기로 전송될 수 있다.
도시되지 않았으나, 상기 가변형 센싱태그(500)는 HF 대역 또는 UHF 대역 등의 NFC, RFID 등의 통신 프로토콜이 포함된 제어부, 온도에 따라 변하는 저항값을 정밀하게 감지하는 ADC(Analog Digital converter) 등을 더 포함할 수 있음은 물론이다.
제1 보호층(560)은 기판(530)의 제1 면 상에서 센서부(550) 및 안테나부(544)를 덮도록 형성될 수 있으며, 제1 보호층(560)은 예를 들면 폴리이미드(PI) 등의 가요성 소재로 형성되어, 기판(530) 상의 회로부(542), 센서부(550), 안테나부(544)를 외부의 물리적 충격 또는 습기 등으로부터 보호할 수 있다.
한편, 태그부(500a)는 기판(530)의 제2 면(즉, 장착 상태에서 피검사체와 인접한 면)을 덮는 제2 보호층(570)을 더 포함할 수도 있다. 상기 제2 보호층(570)은, 기판(530)의 제2 면을 외부의 물리적 충격 또는 습기 등으로부터 보호하는 역할, 신선물류박스 내부 온도를 센서부(550)로 더욱 효율적으로 전달하는 열전달 부재로서의 역할 등을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제2 보호층(570)은 제1 보호층(560)보다 높은 열전도도를 가지되, 제1 보호층(560)보다 연성인 재료로 형성될 수 있다.
한편, 센싱태그는 별도의 온도보상 필름을 포함할 수도 있으며, 상기 온도보상 필름은 대략 0.5oz~2.0oz의 무게 및/또는 대략 8um~35um의 두께 및/또는 0.5mm~30.0mm의 단축 길이 및/또는 1.0mm~30.0mm의 장축 길이를 가지는 것이 바람직하다.
한편, 상술한 센싱태그에는 태그별 고유의 ID가 할당되어 있어, 복수의 물류별 측정 이력을 관리할 수 있다. 즉, 다수의 신선물류박스의 온도이력을 관리하는 경우 고유의 ID로 구별하여 관리할 수 있다.
또한, 센싱된 온도 등의 정보는 스마트폰과 연동되어 측정 시간, 측정 위치, 고유 ID등과 함께 관리서버로 전송되어, 측정 데이터를 임의로 수정하거나 누락시키지 않을 수 있다. 즉, 스마트폰 단말을 이용한 측정으로 측정 온도의 이력관리가 가능하고 데이터 가공이 원천적으로 차단된다.
나아가, 온도 측정과 동시에 데이터를 저장하기 때문에 별도의 기록 관리가 필요 없다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 신선물류 관리 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 흐름도이며, 도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 신선물류 관리 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 개념도이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 먼저 신선물류를 배송박스에 투입하고(S1), 배송박스 내부 온도 등을 센싱 가능하도록 패시브 식별센싱태그를 장착하여(S2), 배송박스의 개폐 없이 물류 시작부터 배송완료시까지 각 구간별 스마트폰을 태깅하여 물류모니터링하되(S3), 각 구간별 스마트폰 태깅에 의한 모니터링 정보 및 스마트폰 정보를 서버로 전송(S4)할 수 있다.
구체적으로, 패시브 식별센싱태그는, 신선물류박스에 구비되어 상기 신선물류박스의 내부 상태정보를 센싱할 수 있다. 운송자가 구비한 스마트폰 등의 운송자 단말 및 이에 구비된 운송자 어플리케이션에 의해, 상기 신선물류박스의 외부에서 상기 신선물류박스의 개폐 없이 상기 패시브 식별센싱태그에 에너지를 전달하고 상기 패시브 식별센싱태그로부터 상기 신선물류박스의 내부 상태정보를 수신하여 상기 신선물류박스의 내부 상태정보 및 운송자 단말의 상태정보를 함께 송신할 수 있다. 관리서버는 상기 운송자 어플리케이션으로부터 상기 신선물류박스의 내부 상태정보 및 상기 운송자 단말의 상태정보를 수집할 수 있다. 관리자 어플리케이션은 상기 관리서버에 수집된 정보들을 가공하여 표출할 수 있으며, 고객용 어플리케이션은 상기 관리서버에 가공 및 수집된 정보들을 고객에게 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 센싱태그의 사용상태들을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 센싱태그(500)는 박스 내 신선제품 수납공간의 온도 등을 센싱하도록, 신선제품 박스 내에 구비될 수 있다. 일 예로, 센싱태그는 신선제품 박스 본체부(101)와 힌지결합등에 의해 개폐 가능한 도어부(102) 내측면 일부 영역에 부착될 수 있다.
신선제품 박스는 다양한 환경에서 다양한 신선제품을 수납할 수 있으며, 환경 및 수납제품에 따라 센싱태그가 센싱하는 구체적인 정보 및 활용 방식이 달라질 수 있다.
일 예로, 신선제품 박스가 물류박스인 경우, 물류과정에서의 박스 내부 온도/습도 등을 센싱하여 물류 단계별 온습도 정보를 체계적으로 관리할 수 있다.
센싱태그(500)는 밀폐용기(예를 들어, 물병, 약통 등)의 뚜껑(201)에 구비될 수도 있다. 센싱태그(500)는 뚜껑(201)의 내부 또는 내측면에 구비될 수 있으며, 이 경우 스마트폰(1) 등으로 뚜껑 바깥쪽을 태깅하여, 밀폐용기(301) 내부의 온도를 읽을 수 있다. 즉, 용기 내부의 온도를 뚜껑을 열지 않고 외부에서 알 수 있게 된다. 이를 통해, 온도 등의 용기내부 정보를 주기적으로 기록해야 하는 다양한 제품들(예를 들어, 음료, 화장품, 의약품, 발효식품, 백신 등)이 담긴 용기를 열어보지 않더라도 체계적으로 관리가 가능하여, 잦은 뚜껑 개폐에 의한 제품온도 변화 또는 제품 산화를 방지할 수 있다. 또한, 예를 들어 상기 용기에 담겨진 제품이 사용자가 주기적으로 복약해야 하는 의약품 등인 경우라면, 사용자는 복약 시의 태깅동작을 통해 투약 횟수 및 기간 등 전반적인 복약 현황 관리 또한 가능하게 된다.
즉, 본 발명의 센싱태그는 패시브 타입의 센싱태그로서, 특정 공간 내 설치를 통해 공간의 온도를 센싱하거나, 박스 도어 또는 병뚜껑 등에 설치되어 박스 또는 밀폐용기 내부 온도를 관리할 수 있게 된다.
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 패시브 식별센싱태그에 있어서,
    기판;
    상기 기판 상에 배치되며, 피검사체에 직간접적으로 접촉되도록 구비된 센서부;
    리더기로부터 무선 전력을 공급받아 상기 센서부의 센싱정보를 상기 리더기로 전송하는, 상기 기판 상에 배치된 안테나부; 및
    상기 기판, 상기 센서부 및 상기 안테나부의 적어도 일부 영역을 감싸는 외부케이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 패시브 식별센싱태그.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 센서부와 접하는 센싱정보 보상 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 패시브 식별센싱태그.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 센서부는 온도센서이고, 상기 센싱정보 보상 필름은 열전도성이 상기 기판보다 높은 온도보상 필름인 것을 특징으로 하는, 패시브 식별센싱태그.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 센서부 및 상기 안테나부는 모두 상기 기판의 제1 면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는, 패시브 식별센싱태그.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 기판의 상기 제1 면 및 상기 제1 면에 대향하는 제2 면 중 적어도 일면의 적어도 일부 영역을 덮도록 형성된 보호층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 패시브 식별센싱태그.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 안테나부는 루프 안테나이며,
    제1 고정부재에 인접한 상기 루프 안테나의 제1 변은 요(凹)형상을 가지는 것을 특징으로 하는, 패시브 식별센싱태그.
  7. 신선물류 관리 시스템에 있어서,
    신선물류박스에 구비되어 상기 신선물류박스의 내부 상태정보를 센싱하는 패시브 식별센싱태그;
    상기 신선물류박스의 외부에서, 상기 신선물류박스의 개폐 없이 상기 패시브 식별센싱태그에 에너지를 전달하고, 상기 패시브 식별센싱태그로부터 상기 신선물류박스의 내부 상태정보를 수신하여, 상기 신선물류박스의 내부 상태정보 및 운송자 단말의 상태정보를 함께 송신하는 운송자 어플리케이션;
    상기 운송자 어플리케이션으로부터 상기 신선물류박스의 내부 상태정보 및 상기 운송자 단말의 상태정보를 수집하는 관리서버;
    상기 관리서버에 수집된 정보들을 가공하여 표출하는 관리자 어플리케이션; 및
    상기 관리서버에 가공 및 수집된 정보들을 고객에게 제공하는 고객용 어플리케이션;을 포함하는, 신선물류 관리 시스템.
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KR20020051839A (ko) 2000-12-21 2002-06-29 시마가 데츠오 저온물류시스템, 경매시장에서의 품질유지방법 및 그 장치
KR20170014752A (ko) 2015-07-31 2017-02-08 애드게이트홀딩스 주식회사 신선상품 택배 배송 시스템 및 그 방법

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