KR20230102950A

KR20230102950A - Method of monitoring wearer's location in real time using wearable device having rfid embedded therein

Info

Publication number: KR20230102950A
Application number: KR1020210193453A
Authority: KR
Inventors: 김은선
Original assignee: 주식회사 페이즈
Priority date: 2021-12-30
Filing date: 2021-12-30
Publication date: 2023-07-07

Abstract

격자 패턴을 가지고 있는 RFID 태그 섬유에 있어서, 상기 격자 패턴은 부직포 또는 심지로 구성되는 섬유 패턴, 도전사 또는 도전성 잉크에 의해서 형성되는 RFID 안테나 패턴 및 상기 RFID 안테나 패턴 사이에 배치되어 상기 RFID 안테나 패턴을 연결하는 RFID 태그 칩을 포 함하는 RFID 태그 섬유에 관한 것이다.In the RFID tag fiber having a lattice pattern, the lattice pattern is disposed between an RFID antenna pattern formed by a fiber pattern composed of nonwoven fabric or a wick, conductive yarn or conductive ink, and the RFID antenna pattern to connect the RFID antenna pattern. It relates to an RFID tag fiber comprising an RFID tag chip that

Description

Method of monitoring the wearer's location in real time using a wearable device with embedded RFID {METHOD OF MONITORING WEARER'S LOCATION IN REAL TIME USING WEARABLE DEVICE HAVING RFID EMBEDDED THEREIN}

본 발명은 RFID가 내장된 웨어러블 디바이스를 이용하여 착용자의 위치를 실시간으로 모니터링 하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for monitoring a wearer's location in real time using a wearable device having an RFID embedded therein.

RFID란, 무선 라디오 전파를 이용하여 사물을 자동으로 식별하기 위하여, 식별대상 사물에는 RFID 태그(Tag)를 부착하고 라디오 주파수를 이용한 송수신을 통해 RFID 태그 리더(RFID Tag Reader)와 통신을 하는 비접촉식 자 동 식별 방식을 제공하는 기술로서, 종래의 자동 식별 기술인 바코드 및 광학 문자 인식 기술의 단점을 보완할 공개특허 10-2019-0048637 - 3 - 수 있다. 따라서, RFID 도입자들은 제품(휴대폰, 휴대용 멀티미디어 기기 등)에 태그를 부착하고 RFID 데이터를 사용하여 유통망 설계와 처리 공정의 발전을 기대하고 있다. [0003] RFID 시스템은 고유한 식별정보를 가지고 있으며 물건이나 동물 등에 부착되는 태그(Tag 또는 Transponder)와, 이 태그가 가지고 있는 식별정보를 읽거나 또는 기록하기 위한 리더(Reader 또는 Interrogator) 및 리더와 연결되는 컴퓨터를 포함한다. 이러한 RFID 시스템에서 RFID 태그는 안테나와 RFID IC칩으로 구성되어 있으며, 리더는 전기자기장을 리더용 안테나를 통하여 전송하여 수동형 태그에 파워를 공급하면서 태그와 데이터를 주고받는다.RFID is a non-contact type device that attaches an RFID tag to an object to be identified and communicates with an RFID tag reader through transmission and reception using radio frequencies in order to automatically identify objects using wireless radio waves. As a technology for providing the same identification method, it is possible to supplement the disadvantages of barcode and optical character recognition technologies, which are conventional automatic identification technologies. Therefore, RFID adopters expect to develop distribution network design and processing processes by attaching tags to products (cell phones, portable multimedia devices, etc.) and using RFID data. [0003] The RFID system includes a tag (tag or transponder) that has unique identification information and is attached to an object or animal, a reader (reader or interrogator) for reading or recording the identification information possessed by the tag, and a reader Including the computer to which it is connected. In this RFID system, the RFID tag is composed of an antenna and an RFID IC chip, and the reader transmits and receives data with the tag while supplying power to the passive tag by transmitting an electromagnetic field through the reader antenna.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 RFID가 내장되어 원거리 통신이 가능한 소폭직물을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a narrow fabric capable of long-distance communication in which RFID is embedded.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 격자 패턴을 가지고 있는 RFID 태그 섬유에 있어서, 상기 격자 패턴은 부직포 또는 심지로 구성되는 섬유 패턴, 도전사 또는 도전성 잉크에 의해서 형성되는 RFID 안테나 패턴 및 상기 RFID 안테나 패턴 사이에 배치되어 상기 RFID 안테나 패턴을 연결하는 RFID 태그 칩을 포 함하는 RFID 태그 섬유를 특징으로 한다.The present invention for solving the above problems is an RFID tag fiber having a lattice pattern, wherein the lattice pattern is a fiber pattern composed of nonwoven fabric or interlining, an RFID antenna pattern formed by conductive yarn or conductive ink, and the RFID antenna pattern It is characterized by an RFID tag fiber including an RFID tag chip disposed between and connecting the RFID antenna pattern.

본 발명에서는 부직포 또는 심지의 일부를 도전사 또는 도전성 잉크로 대체함으로써, 도전사를 자수나 박음질할 필요없이 동일한 성능을 가지는 RFID 태그 섬유를 제작할 수 있다. 또한, 이러한 RFID 태그 섬유를 제작함으 로써, 도전사 또는 도전성 잉크를 자수시에는 제봉의 바늘과 제봉틀의 실 가이드 부분이 쉽게 고장날 수 있는 단점을 개선할 수 있다.In the present invention, by replacing a part of the nonwoven fabric or wick with conductive thread or conductive ink, it is possible to manufacture RFID tag fibers having the same performance without the need to embroider or sew the conductive thread. In addition, by manufacturing such an RFID tag fiber, it is possible to improve the disadvantage that the sewing needle and the thread guide portion of the sewing machine can easily break down when embroidering conductive thread or conductive ink.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

도 1은 본 발명의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only these embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and are common in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person skilled in the art of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, singular forms also include plural forms unless specifically stated otherwise in a phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the recited elements. Like reference numerals throughout the specification refer to like elements, and “and/or” includes each and every combination of one or more of the recited elements. Although "first", "second", etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, it goes without saying that the first element mentioned below may also be the second element within the technical spirit of the present invention.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그 섬유(100)의 평면도이다. 도 2는 도 1의 A부분을 확대한 도면이 다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그 섬유(100)의 주파수별 반사 계수 특성을 나타낸 그래프이다. [0018] 도 1 및 도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그 섬유(100)는 격자 패턴(101)을 가질 수 있다. 격자 패턴(101)은 섬유 패턴(102), RFID 안테나 패턴(104), 및 RFID 태그 칩(103)을 포함할 수 있다. 섬유 패 턴(102)은 부직포 또는 심지로 구성될 수 있다. 본 명세서에서 부직포란 직포 공정을 거치지 않은 섬유를 평행 또는 정해지지 않은 방향으로 배열하고, 합성수지 접착제로 결합하여 펠트 모양으로 만든 것을 지시한다. [0019] 섬유 패턴(102)은 제1 방향(DR1)으로 연장되는 패턴과 제1 방향(DR1)과 수직한 제2 방향(DR2)으로 연장되는 패 턴을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 제1 방향(DR1)으로 연장되는 패턴은 단일 섬유일 수 있고, 제2 방향 (DR2)으로 연장되는 패턴은 복수의 섬유가 전후면을 번갈아 들어가고 나오는 형태일 수 있다. 다만 섬유 패턴 (102)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 다양한 형상을 가질 수 있음은 물론이다. [0020] RFID 안테나 패턴(104)은 도전사 또는 도전성 잉크에 의해서 형성될 수 있다. RFID 안테나 패턴(104)은 섬유 패 턴(102) 중 일부가 대체되어 형성될 수 있다. RFID 안테나 패턴(104)은 섬유 패턴(102)과 일체로 형성될 수 있 다. 본 발명의 일 예로 RFID 안테나 패턴(104)은 앞서 언급한 복수의 섬유(제2 방향(DR2)으로 연장되는) 중 어 느 하나의 섬유의 일부분이 대체되어 섬유 패턴(102)과 일체로 형성될 수 있다. [0021] 도 2를 참조하면, RFID 안테나 패턴(104)은 제1 패턴(201), 제2 패턴(202), 및 제3 패턴(203)을 포함할 수 있 다. 제1 패턴(201)은 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있다. 제2 패턴(202)은 제1 패턴(201)으로부터 제2 방향 (DR2)으로 연장될 수 있다. 제3 패턴(203)은 제2 패턴(202)으로부터 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있다. 제1 패 턴(201)과 제3 패턴(203)은 이격될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 제1 패턴(201)과 제3 패턴(203) 간의 이격 거 리(L3)은 5mm일 수 있고, 제1 패턴(201)의 두께와 제3 패턴(203)의 두께와 제1 패턴(201)과 제3 패턴(203) 간의 이격 거리(L3)를 합한 거리(L1)는 10mm일 수 있다. [0022] 제1 패턴(201)이 제1 방향(DR1)으로 연장되는 길이는 제3 패턴(203)이 제2 방향(DR2)으로 연장되는 길이(L2)보 다 클 수 있다. 본 발명의 일 예로, 제1 패턴(201)이 제1 방향(DR1)으로 연장되는 길이는 15mm 이상일 수 있고, 제3 패턴(203)이 제2 방향(DR2)으로 연장되는 길이(L2)는 8mm 이하일 수 있다. [0023] 본 발명의 일 예로, 제1 패턴(201), 제2 패턴(202), 및 제3 패턴(203)은 일체로 형성될 수 있다. [0024] RFID 태그 칩(103)은 RFID 안테나 패턴(104) 사이에 배치될 수 있다. 좀 더 상세하게 설명하면, RFID 태그 칩 (103)은 RFID 안테나 패턴(104) 사이에 배치되어 RFID 안테나 패턴(104)을 연결할 수 있다. [0025] 도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 RFID 태그 섬유(100)의 패턴을 실제 제작하고, 시뮬레이션을 통해서 RFID 태그 섬유(100)의 반사 계수를 측정한 결과를 도시하고 있다. [0026] 도 1 및 도 3을 참조하면, 중심 주파수는 약 0.9GHz에서 RFID 태그 섬유(100)의 반사 계수는 약 -0.75dB로 우수 하게 나타나는 바 양호한 RFID 태그 섬유(100)로 사용할 수 있음을 확인할 수 있다. [0027] 이처럼, 부직포 또는 심지의 일부를 도전사 또는 도전성 잉크로 대체함으로써, 도전사를 자수나 박음질할 필요 없이 동일한 성능을 가지는 RFID 태그 섬유(100)를 제작할 수 있다. 또한, 이러한 RFID 태그 섬유(100)를 제작함으로써, 도전사 또는 도전성 잉크를 자수시에는 제봉의 바늘과 제봉틀의 실 가이드 부분이 쉽게 고장날 수 있 는 단점을 개선할 수 있다. 또한 도 1과 같은 RFID 안테나 패턴(104)을 형성함으로써 UHF(Ultra High Frequency) RFID 태그 섬유(100)를 형성할 수 있다. [0028] 도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 RFID 태그 섬유(100')의 평면도이다. [0029] 도 4에서는 제2 방향(DR2)으로 연장되는 복수의 섬유 패턴(102')들 간의 간격이 도 1과 상이하게 도시되어 있다. 이처럼 섬유 패턴(102')은 다양한 형상을 가질 수 있다. [0030] 도 4를 참조하면, 격자 패턴(101')의 RFID 안테나 패턴(104')은 다수의 루프 형태를 가질 수 있다. RFID 태그 칩(103)은 RFID 안테나 패턴(104') 중 가장 내측에 배치되는 루프의 사이에 배치될 수 있다. 도 4에서는 3개의 루프를 형성하는 RFID 안테나 패턴(104')이 도시되었지만, RFID 안테나 패턴(104')은 이에 한정되지 않으며, 4 개 이상의 루프를 형성할 수 있다. 이와 같이 섬유 패턴(102')의 일부를 다수의 루프를 가지는 RFID 안테나 패 턴(104')으로 대체함으로써, HF(High Frequency) RFID 태그 섬유(100')를 형성할 수 있다. [0031] 도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 RFID 태그 섬유(100'')의 평면도의 일부를 도시한 도면이다. [0032] 도 5를 참조하면, 도 4와 달리 RFID 안테나 패턴(104'')은 지그재그(zigzag) 형상을 가질 수 있다. 이와 같이 RFID 안테나 패턴(104'')이 지그재그 형상을 가짐으로써, 공진 주파수에서의 RFID 안테나 패턴(104'')의 전체 길이가 줄어든 RFID 태그 섬유(100'')를 형성할 수 있다1 is a plan view of an RFID tag fiber 100 according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of part A of FIG. 1 . 3 is a graph showing the frequency-specific reflection coefficient characteristics of the RFID tag fiber 100 according to an embodiment of the present invention. Referring to Figures 1 and 2, the RFID tag fiber 100 according to an embodiment of the present invention may have a grid pattern (101). The grid pattern 101 may include a fiber pattern 102 , an RFID antenna pattern 104 , and an RFID tag chip 103 . Fiber pattern 102 may be composed of non-woven fabric or interlining. In the present specification, non-woven fabric refers to a fabric made into a felt shape by arranging fibers that have not undergone a woven fabric process in parallel or in an undefined direction, and combining them with a synthetic resin adhesive. [0019] The fiber pattern 102 may include a pattern extending in a first direction DR1 and a pattern extending in a second direction DR2 perpendicular to the first direction DR1. As an example of the present invention, the pattern extending in the first direction DR1 may be a single fiber, and the pattern extending in the second direction DR2 may have a form in which a plurality of fibers alternately enter and exit the front and rear surfaces. However, the shape of the fiber pattern 102 is not limited thereto, and may have various shapes. [0020] The RFID antenna pattern 104 may be formed by conductive yarn or conductive ink. The RFID antenna pattern 104 may be formed by replacing a part of the fiber pattern 102. The RFID antenna pattern 104 may be integrally formed with the fiber pattern 102. As an example of the present invention, the RFID antenna pattern 104 is formed integrally with the fiber pattern 102 by replacing a portion of any one of the aforementioned plurality of fibers (extending in the second direction DR2). can Referring to FIG. 2, the RFID antenna pattern 104 may include a first pattern 201, a second pattern 202, and a third pattern 203. The first pattern 201 may extend in the first direction DR1. The second pattern 202 may extend in the second direction DR2 from the first pattern 201 . The third pattern 203 may extend in the first direction DR1 from the second pattern 202 . The first pattern 201 and the third pattern 203 may be spaced apart. As an example of the present invention, the distance L3 between the first pattern 201 and the third pattern 203 may be 5 mm, and the thickness of the first pattern 201 and the third pattern 203 A distance L1 that is the sum of the separation distances L3 between the first pattern 201 and the third pattern 203 may be 10 mm. [0022] The length of the first pattern 201 extending in the first direction DR1 may be greater than the length L2 of the third pattern 203 extending in the second direction DR2. As an example of the present invention, the length of the first pattern 201 extending in the first direction DR1 may be 15 mm or more, and the length L2 of the third pattern 203 extending in the second direction DR2 may be It may be 8 mm or less. [0023] As an example of the present invention, the first pattern 201, the second pattern 202, and the third pattern 203 may be integrally formed. [0024] The RFID tag chip 103 may be disposed between the RFID antenna patterns 104. In more detail, the RFID tag chip 103 may be disposed between the RFID antenna patterns 104 to connect the RFID antenna patterns 104. [0025] FIG. 3 shows the result of actually fabricating the pattern of the RFID tag fiber 100 shown in FIGS. 1 and 2 and measuring the reflection coefficient of the RFID tag fiber 100 through simulation. [0026] Referring to FIGS. 1 and 3, the center frequency is about 0.9GHz, and the reflection coefficient of the RFID tag fiber 100 is about -0.75dB, indicating that it can be used as a good RFID tag fiber 100. You can check. [0027] In this way, by replacing a part of the nonwoven fabric or the wick with conductive yarn or conductive ink, the RFID tag fiber 100 having the same performance can be manufactured without the need to embroider or sew the conductive yarn. In addition, by manufacturing the RFID tag fiber 100, it is possible to improve the disadvantage that the sewing needle and the thread guide portion of the sewing machine can easily break down when embroidering conductive thread or conductive ink. In addition, by forming the RFID antenna pattern 104 as shown in FIG. 1, an Ultra High Frequency (UHF) RFID tag fiber 100 may be formed. [0028] Figure 4 is a plan view of the RFID tag fiber 100 'according to another embodiment of the present invention. [0029] In FIG. 4, intervals between the plurality of fiber patterns 102' extending in the second direction DR2 are shown differently from those in FIG. As such, the fiber pattern 102' may have various shapes. [0030] Referring to FIG. 4, the RFID antenna pattern 104' of the grid pattern 101' may have a plurality of loop shapes. The RFID tag chip 103 may be disposed between the innermost loops of the RFID antenna pattern 104'. Although the RFID antenna pattern 104' that forms three loops is shown in FIG. 4, the RFID antenna pattern 104' is not limited thereto and may form four or more loops. In this way, by replacing a part of the fiber pattern 102' with the RFID antenna pattern 104' having a plurality of loops, a HF (High Frequency) RFID tag fiber 100' can be formed. [0031] Figure 5 is a diagram showing part of a plan view of an RFID tag fiber 100'' according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, unlike FIG. 4, the RFID antenna pattern 104'' may have a zigzag shape. In this way, since the RFID antenna pattern 104'' has a zigzag shape, an RFID tag fiber 100'' having a reduced total length of the RFID antenna pattern 104'' at a resonance frequency can be formed.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

Claims

In the RFID tag fiber having a lattice pattern, the lattice pattern is disposed between an RFID antenna pattern formed by a fiber pattern composed of nonwoven fabric or a wick, conductive yarn or conductive ink, and the RFID antenna pattern to connect the RFID antenna pattern. RFID tag fiber containing an RFID tag chip that