KR20240038833A - Rfid 태그의 위치 추적 방법 및 위치 추적 장치 - Google Patents
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Abstract
무선 주파수 식별(RFID) 시스템은 비가시선(NLOS) 경로와 가시선(LOS) 경로를 구별하기 위한 안테나 어레이를 포함한다. 안테나 어레이 중 인접하는 안테나 간의 거리는 시스템의 무선 주파수(RF) 신호 파장의 절반 미만이다. 안테나 어레이 중 각각의 안테나는 또한 디지털 방식으로 제어되어 안테나들 간의 상대적인 위상차를 변화시킴으로써, 0과 간의 도래각(AOA) 양단의 안테나 어레이의 디지털 조향(digital steering)을 허용한다. 디지털 조향은 AOA의 함수로서 신호 진폭의 플롯을 생성한다. LOS 경로는 플롯에서 극점(예, 극대점 또는 극소점)의 형상(예를 들어, 깊이, 기울기 등)에 기초하여 NLOS 경로와 구별된다.
Description
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은, 미국 특허법 35 U.S.C. § 119(e)조에 의거하여, 2017년 10월 26일에 출원된 미국 특허출원 제62/577,530호, 및 2017년 3월 28일에 출원된 미국 특허출원 제62/477,796호의 우선권의 이익을 주장한다. 각각의 출원은 그 전체가 본원에 참조로서 통합된다.
선 주파수 식별(RFID) 기술은, 액세스 제어, 동물 추적, 보안, 및 요금 징수와 같은 많은 상업 영역에 적용된다. 통상적인 RFID 시스템은 태그(응답기라고도 지칭됨)와 판독기(호출기라고도 지칭됨)를 포함한다. 판독기는 무선 주파수(RF) 신호를 송신할 뿐만 아니라 태그에 의해 반사되거나 방출된 RF 신호를 수신하는 안테나를 포함한다. 태그는 또한 안테나 및 주문형 반도체(ASIC) 또는 마이크로칩을 포함할 수 있다. 태그에 고유한 전자 제품 코드를 할당하여 다른 태그와 구별할 수 있다.
RFID 시스템은 능동형 태그 또는 수동형 태그를 사용할 수 있다. 능동형 태그는, 판독기까지 RF 신호를 방출하기 위한 송신기, 및 송신기에 전력을 공급하기 위한 전원(예를 들어, 배터리)을 포함한다. 대조적으로, 수동형 태그는 전원을 포함하지 않고 판독기에 의해 생성된 전력을 유도 전류를 통해 태그의 안테나에서 받아들인다. 수동형 RFID 시스템에서, 판독기는 판독기 안테나를 사용해 신호를 전송하여 태그 안테나를 활성화시킨다. 태그가 켜지면(활성화되면), 태그는 저장된 데이터를 다시 판독기에 전송한다.
태그에 의해 방출되거나 반사된 신호는 1개를 초과하는 경로를 통해 판독기에 도달할 수 있다. 예를 들어, 신호는 태그로부터 판독기까지 직선을 따라(가시선 경로 또는 LOS 경로라고 지칭됨) 이동할 수 있다. 신호는 판독기에 도달하기 전에 장애물(예를 들어, 주위의 환경 전체에 걸쳐 분포된 벽 및 다른 물체)에 의해 반사되거나 흩어질 수도 있다. 이러한 경로들은 비가시선(NLOS) 경로로 지칭된다. 일부 경우에, 주어진 신호는 수신기까지 다중 경로를 취할 수 있고, 이를 통해 신호의 여러 사본이 수신기에 도래하게 된다. 판독기는 신호의 각 사본이 상이한 방향 또는 도래각에서 온 것으로 인식한다. 이러한 현상은 RFID 기술 업계에서 "다중 경로(multipath)"로서 지칭된다.
다중 경로는 원치 않는 간섭 및 고스팅(ghosting)을 일으킬 수 있다. 신호들의 상이한 사본들이 일시적으로 중첩되면, 신호의 사본은 서로 간섭할 수 있다. 상쇄 간섭은 페이딩(fading)을 일으킨다. 신호의 상이한 사본들이 서로 중첩되지 않으면, 후속 사본이 "고스트(ghost)"로서 나타날 수 있다. 이들 고스트는, 추가 RFID 태그를 존재한다고 결정하도록 수신기를 속일 수 있다.
본 기술의 구현예는 무선 주파수 식별(RFID) 태그의 위치 추적 방법 및 시스템을 포함한다. 일 실시예는, 하나 이상의 안테나를 갖는 시스템 또는 RFID 태그 판독기를 사용해, 제1 미지의 위치에 있는 제1 RFID 태그로부터 복수의 제1 RFID 신호를 수신하는 단계를 포함한다. 안테나(들)에 결합된 프로세서는, 복수의 제1 RFID 신호에 기초하여 제1 RFID 태그를 제1 가상 참조 태그로서 지정한다. 안테나는 제2 미지의 위치에 있는 제2 RFID 태그로부터 적어도 하나의 제2 RFID 신호를 수신한다. 프로세서는 적어도 하나의 제2 RFID 신호에 기초하여 제1 가상 참조 태그에 대한 제1 RFID 태그의 위치를 결정한다.
본 기술의 또 다른 실시예는 RFID 태그로부터 제1 가시선(LOS) 신호를 수신하는 제 1 안테나를 사용한다. 제1 안테나에 결합된 프로세서는, 제1 LOS 신호의 제1 도래각, 제1 위상차, 및 제1 주파수 차이를 추정하고 제1 주파수 차이에 대한 제1 위상차의 변화를 결정한다. 제2 안테나는 RFID 태그로부터 제2 가시선(LOS) 신호를 수신한다. 프로세서는 제2 LOS 신호의 도래각, 제2 위상차, 및 제2 주파수 차이를 추정하고 제2 주파수 차이에 대한 제2 위상차의 변화를 결정한다. 프로세서는 그런 뒤에, 제1 도래각, 제1 주파수 차이에 대한 제1 위상차의 변화, 제2 도래각, 및 제2 주파수 차이에 대한 제2 위상차의 변화에 기초하여, RFID 태그의 위치를 추정한다.
또 다른 실시예는, 복수의 안테나를 사용해, 적어도 하나의 참조 RFID 태그로부터 적어도 하나의 RFID 신호를 수신하는 단계를 포함한다. 안테나에 작동 가능하게 결합된 프로세서는 RFID 신호에 기초하여 참조 RFID 태그의 추정 위치를 결정한다. 프로세서는, 참조 RFID 태그의 추정 위치를 참조 RFID 태그의 실제 위치와 비교한다. 참조 RFID 태그의 추정 위치를 참조 RFID 태그의 실제 위치와 비교한 것을 기준으로 프로세서가 교정된다. 안테나는 미지의 위치에 있는 RFID 태그로부터 적어도 하나의 RFID 신호를 수신한다. 프로세서는 RFID 신호에 기초하여 RFID 태그의 추정 위치를 결정한다.
또 다른 실시예는, 복수의 안테나를 사용해, 각각의 알려진 위치에 있는 각각의 참조 RFID 태그로부터 참조 RFID 신호를 수신하는 단계를 포함한다. 안테나는 또한 미지의 위치에 있는 RFID 태그로부터 적어도 하나의 RFID 신호를 수신한다. 안테나에 결합된 프로세서는 RFID 신호 및 참조 RFID 신호에 기초하여 RFID 태그의 위치를 결정한다.
또 다른 실시예는, 안테나 어레이를 사용하여 적어도 하나의 참조 RFID 태그로부터 참조 RFID 신호를 수신하는 단계를 포함한다. 프로세서는 참조 RFID 신호에 기초하여 안테나 어레이의 수신 패턴을 결정한다. 안테나 어레이는 미지의 위치에 있는 RFID 태그로부터 RFID 신호를 수신하고, 프로세서는 RFID 신호에 기초하여 RFID 태그 및 안테나 어레이의 수신 패턴을 결정한다.
본 기술의 또 다른 실시예는, 적어도 하나의 안테나를 사용해 일정 기간에 걸쳐 RFID 태그로부터 복수의 RFID 신호를 수신함으로써 RFID 태그를 모니터링하는 단계를 포함한다. 안테나에 결합된 프로세서는, 복수의 RFID 신호에 기초하여 일정 기간에 걸쳐 RFID 태그의 복수의 가능한 궤적을 추정한다. 그런 뒤에, 프로세서는 복수의 가능한 궤적 중 제1 궤적을 안테나와 RFID 태그 간의 가시선(LOS) 경로에 상응하는 것으로서 식별한다.
RFID 태그의 위치 추적 방법의 또 다른 실시예는, 복수의 안테나를 사용해, RFID 태그로부터의 신호를 수신하는 단계를 포함한다. 프로세서는 복수의 안테나 중 제1 안테나에 의해 검출된 반응의 제1 디지털 표현, 및 복수의 안테나 중 제2 안테나에 의해 검출된 반응의 제2 디지털 표현을 생성한다. 프로세서는 제1 디지털 표현 및 제2 디지털 표현의 복수의 합을 생성한다. 이들 합 각각은 RFID 태그로부터의 신호에 대한 상이한 도래각을 나타내는 상대 위상차에서의 합이다. 프로세서는 이들 합을 사용해 RFID 태그의 위치를 추정한다.
본 기술의 구현예는 무선 주파수 식별(RFID) 태그의 위치 추적 장치, 시스템, 및 방법을 포함한다. 일 실시예에서, RFID 태그의 위치 추적 방법은, 복수의 안테나를 사용해, RFID 태그로부터 송신기까지의 신호를 감지하는 단계를 포함한다. 하나 이상의 아날로그-디지털 변환기(ADC)는, 복수의 안테나 중 제1 안테나에 의해 검출된 반응의 제1 디지털 표현과 복수의 안테나 중 제2 안테나에 의해 검출된 반응의 제2 디지털 표현을 생성한다. ADC에 결합된 프로세서는 제1 디지털 표현 및 제2 디지털 표현의 복수의 합을 생성한다. 복수의 합 중 각각의 합은 RFID 태그로부터의 신호에 대한 상이한 도래각을 나타내는 상대 위상차에서의 합이다. 상기 방법은 또한 복수의 합에 기초하여 RFID 태그의 위치를 추정하는 단계를 포함한다.
아래에서 더욱 상세히 논의되는 전술한 개념들 및 추가 개념들의 모든 조합이(이러한 개념은 상호 불일치하지 않는다면) 본원에 기재된 본 발명의 주제의 일부로서 간주된다. 특히, 본 개시의 끝에서 나타나는 청구된 주제의 모든 조합은 본원에 기재된 본 발명의 주제의 일부로서 간주된다. 또한 본원에 참조로서 통합된 임의의 개시에서 나타날 수도 있는 용어로서, 본원에서 명시적으로 사용된 용어에는, 본원에 개시된 특정 개념과 가장 일치하는 의미가 부여되어야 한다.
당업자는, 도면들이 주로 예시적인 목적을 위한 것이며 본원에 기술된 본 발명의 주제의 범위를 제한하려는 것이 아님을 이해할 것이다. 도면은 반드시 일정한 비율은 아니며; 일부 경우에, 본원에 개시된 본 발명의 주제의 다양한 양태들은 도면에서 과장되거나 확대되어 상이한 특징의 이해를 용이하게 할 수 있다. 도면에서, 유사한 참조 부호는 일반적으로 유사한 특징(예: 기능적으로 유사한 요소 및/또는 구조적으로 유사한 요소)을 지칭한다.
도 1a는 RFID 태그와 수신기 간의 가시선(LOS) 및 비가시선(NLOS) 경로 둘 다를 갖는 환경에서 무선 주파수 식별(RFID) 태그의 위치를 추적하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다.
도 1b는 입사 신호의 도래각(AOA)를 추정하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다.
도 1c는 분리(de-convolution), 또는 기타 보정 이전(실선 궤적) 및 이후(광선)의 복합 신호 진폭 대 도래각/위상차를 안테나 수신 패턴으로 보여주는 플롯이다.
도 1d는 안테나에 대해 각각 상이한 AOA에 있는 4개의 상이한 RFID 태그에 대한 RFID 태그 신호 진폭 대 각도 및 고도의 플롯을 도시한다.
도 2는 도 1a의 시스템에서 사용하기에 적합한 송신기 및 수신기의 블록다이어그램이다.
도 3a는 도 1a에 도시된 것과 같은 시스템을 사용해 RFID 태그의 위치를 추적하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 3b는 가상 참조 RFID 태그, 참조 RFID 태그, 및 상이한 AOA에서 다중 판독기로 측정한 값을 사용하여 RFID 태그의 위치를 추적하는 것을 도시한다.
도 3c~3f는 RFID 태그의 측정된 위치(원으로 표시됨)와 RFID 태그가 부착된 물체 둘레에 그려진 경계 상자(bounding box)를 신경망 또는 다른 컴퓨터 비전 기술을 사용하여 보여주는 비디오 프레임이다.
도 3g는 RFID 태그 측정값을 이미지 데이터와 상관시키는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 4는 이동 RFID 태그로부터 한 쌍의 안테나까지의 LOS 신호 경로 및 NLOS 신호 경로, 및 LOS 신호 및 NLOS 신호에 의해 유도된 상응하는 실제 속도 벡터와 "고스트" 속도 벡터 및 궤적을 도시한다.
도 5a는 소매점 및 재고실에 있는 RFID 태그 위치 추적 시스템을 도시한다.
도 5b는 도 5a의 소매점 내 물품 위에 있는 RFID 태그 송신기 및 수신기를 도시한다.
도 6은 RFID 태그 위치 데이터로부터 얻은 직원의 위치 및 제품 위치를 표시하는 스마트폰 또는 태블릿의 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 도시한다.
도 7a~7d는 RFID 태그가 있는 제품 또는 기타 물품을 선택하기 위해 특정 동작으로 GUI를 사용할 수 있는 방법을 도시한다.
도 8은 매장, 재고실, 창고 또는 RFID 태그 위치 추적 시스템에 의해 모니터링되는 기타 환경 내 RFID 태그의 실시간 및/또는 과거 움직임을 GUI가 표시하는 방법을 도시한다.
도 9a~9d는 피킹리스트의 물품을 꺼내기 위해 RFID 태그 위치 데이터에 기초하여, 예를 들어 재고실 또는 창고 내에서 피킹 경로를 계획하고 추적하는 데 GUI를 사용할 수 있는 방법을 도시한다.
도 10은 RFID 태그를 사용해 위치 이탈 물품을 식별하고 그 위치를 추적하는 데 GUI를 사용할 수 있는 방법을 도시한다.
도 11은 RFID 태그를 사용해 물품의 재고 요청을 충족시키는 데 GUI를 사용할 수 있는 방법을 도시한다.
도 12는 매장 및/또는 재고실에서 RFID 태그가 부착된 선택된 제품의 위치를 표시하는 데 GUI를 사용할 수 있는 방법을 도시한다.
도 1a는 RFID 태그와 수신기 간의 가시선(LOS) 및 비가시선(NLOS) 경로 둘 다를 갖는 환경에서 무선 주파수 식별(RFID) 태그의 위치를 추적하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다.
도 1b는 입사 신호의 도래각(AOA)를 추정하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다.
도 1c는 분리(de-convolution), 또는 기타 보정 이전(실선 궤적) 및 이후(광선)의 복합 신호 진폭 대 도래각/위상차를 안테나 수신 패턴으로 보여주는 플롯이다.
도 1d는 안테나에 대해 각각 상이한 AOA에 있는 4개의 상이한 RFID 태그에 대한 RFID 태그 신호 진폭 대 각도 및 고도의 플롯을 도시한다.
도 2는 도 1a의 시스템에서 사용하기에 적합한 송신기 및 수신기의 블록다이어그램이다.
도 3a는 도 1a에 도시된 것과 같은 시스템을 사용해 RFID 태그의 위치를 추적하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 3b는 가상 참조 RFID 태그, 참조 RFID 태그, 및 상이한 AOA에서 다중 판독기로 측정한 값을 사용하여 RFID 태그의 위치를 추적하는 것을 도시한다.
도 3c~3f는 RFID 태그의 측정된 위치(원으로 표시됨)와 RFID 태그가 부착된 물체 둘레에 그려진 경계 상자(bounding box)를 신경망 또는 다른 컴퓨터 비전 기술을 사용하여 보여주는 비디오 프레임이다.
도 3g는 RFID 태그 측정값을 이미지 데이터와 상관시키는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 4는 이동 RFID 태그로부터 한 쌍의 안테나까지의 LOS 신호 경로 및 NLOS 신호 경로, 및 LOS 신호 및 NLOS 신호에 의해 유도된 상응하는 실제 속도 벡터와 "고스트" 속도 벡터 및 궤적을 도시한다.
도 5a는 소매점 및 재고실에 있는 RFID 태그 위치 추적 시스템을 도시한다.
도 5b는 도 5a의 소매점 내 물품 위에 있는 RFID 태그 송신기 및 수신기를 도시한다.
도 6은 RFID 태그 위치 데이터로부터 얻은 직원의 위치 및 제품 위치를 표시하는 스마트폰 또는 태블릿의 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 도시한다.
도 7a~7d는 RFID 태그가 있는 제품 또는 기타 물품을 선택하기 위해 특정 동작으로 GUI를 사용할 수 있는 방법을 도시한다.
도 8은 매장, 재고실, 창고 또는 RFID 태그 위치 추적 시스템에 의해 모니터링되는 기타 환경 내 RFID 태그의 실시간 및/또는 과거 움직임을 GUI가 표시하는 방법을 도시한다.
도 9a~9d는 피킹리스트의 물품을 꺼내기 위해 RFID 태그 위치 데이터에 기초하여, 예를 들어 재고실 또는 창고 내에서 피킹 경로를 계획하고 추적하는 데 GUI를 사용할 수 있는 방법을 도시한다.
도 10은 RFID 태그를 사용해 위치 이탈 물품을 식별하고 그 위치를 추적하는 데 GUI를 사용할 수 있는 방법을 도시한다.
도 11은 RFID 태그를 사용해 물품의 재고 요청을 충족시키는 데 GUI를 사용할 수 있는 방법을 도시한다.
도 12는 매장 및/또는 재고실에서 RFID 태그가 부착된 선택된 제품의 위치를 표시하는 데 GUI를 사용할 수 있는 방법을 도시한다.
지금까지 RFID 위치 기술은 거창한 광고에 걸맞은 성과를 내지 못했다. 컴퓨터 비전 기술과 결합된 본 발명의 RFID 위치 기술은 전례 없는 속도와 정확도를 제공한다. 실제로, 이는 종래의 RFID 위치 기술보다 300배 더 정밀해질 수 있다. 예를 들어, 아래에 개시된 시스템 및 방법은, RFID 태그의 실제 위치의 50 cm, 40 cm, 30 cm, 25 cm, 20 cm, 15 cm, 10 cm, 5 cm, 또는 2.5 cm 이내의 범위까지 RFID 태그의 위치를 추적하는 데 사용될 수 있다. 이러한 속도와 정확도를 사용해, RFID 태그가 부착된 물품의 가장 작은 움직임까지 실시간으로 추적할 수 있다. 이러한 수준의 속도와 정밀도를 통해 거의 실시간으로 물품을 찾아 재고를 보충할 수 있으며 RFID 태그들 간의 상호 작용을 추적할 수 있다. 상점 내 제품 상의 RFID 태그의 경우, 이는 물품별 수준에서 제품과의 고객 상호 작용에 대한 데이터를 생성하며 자율적인 체크아웃을 가능하게 한다.
물리적으로 양립할 수 없는 경우를 제외하고, 본원에 개시된 모든 기술들은 서로 사용될 수 있다. 예를 들어, RFID 태그 위치 추적 시스템은 여러 RFID 태그 판독기를 사용하여 여러 도래각으로부터 참조 태그, 가상 참조 태그, 및 RFID 태그를 호출하고, 수신된 신호에 기초하여 (다중 경로) 시그니처를 생성할 수 있다. 이러한 시스템은 태그들의 위치를 서로에 대한 2차원 또는 3차원 위치로 추적하고/하거나 절대 (알려진) 위치로 추적할 수 있다. 확인된 위치는, 신경망을 학습시키거나 상점 또는 창고의 운영을 관리하기 위한 비디오 데이터와 상관될 수 있다. 위치 정보는, 또한, 이하에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 재고 및 공급망 관리 등을 위해 스마트폰, 태블릿, 또는 기타 장치에 표시될 수 있다.
1
다중 경로 및 RFID 신호
알려진 무선 주파수 식별(RFID) 기술의 다중 경로 문제점들을 해결하고, RFID 태그의 정확한 위치를 추적하기 위해, 본원에 기술된 시스템, 방법 및 장치는 가시선(LOS) 경로를 따라 이동하는 RF 신호를 비가시선(NLOS) 경로를 따라 이동하는 RF 신호와 구별하기 위해 안테나 어레이를 사용한다. 안테나 어레이 중 인접하는 안테나 간의 거리는 시스템의 무선 주파수(RF) 신호 파장의 절반 미만일 수 있다. 안테나 어레이 중 각각의 안테나는 안테나 어레이 중 다른 안테나에 대한 상대 위상차를 변화시키도록 디지털 방식으로도 제어된다. 안테나 어레이의 각각의 구별되는 위상 설정은 안테나 어레이에 의해 측정된 구별되는 도래각(AOA)에 상응한다. 이는 어레이가 3개 이상의 안테나를 포함하는 한, 안테나 어레이가 0 내지 ð(즉, 0 내지 180도) 및 0 내지 2ð(즉, 0 내지 360도)의 방위각 AOA에 걸쳐 안테나 어레이의 디지털 조향을 가능하게 한다.
디지털 조향은 결과적으로 AOA의 함수로서 신호 진폭의 플롯 또는 다른 표현을 생성할 수 있게 한다. LOS 경로는 플롯에서의 국지적 극점(예, 극대점 또는 극소점)을 기준으로 NLOS 경로와 구별된다. 예를 들어, 가장 높고 (더 낮고), 가장 가파른 최대점(최소점)은 LOS 경로에 상응하는 AOA에 있을 수 있다. 2개 이상의 고유한 LOS 경로에 대해 AOA를 사용하여 삼각측량하면 RFID 태그의 위치가 3차원(3D)으로 산출된다. 이론적으로, 이러한 접근법은 완벽한 환경 조건 하에서 물품을 완벽한 정밀도로 추적할 수 있게 한다. 실제 실내 조건 하에서, 이 기술을 사용하면 위치 정확도가 50 cm보다 더 좋을 수 있다.
위에서 추정된 LOS 경로는 삼각측량을 통해 RF 태그의 위치를 결정하는 데 사용될 수 있다. 제1 안테나 또는 안테나의 그룹은 RF 태그에 대한 제1 LOS 경로를 추정하는데 사용되고, 제2 안테나 또는 안테나의 그룹은 동일한 RF 태그에 대한 제2 LOS 경로를 추정하는데 사용된다. 2가지 LOS 경로를 삼각측량하면 RF 태그의 위치를 3D로 추정할 수 있다.
전술한 접근법은 안테나 어레이의 디지털 조향을 이용하며 실제로 비용 효율적일 수 있다. 또한, 상기 접근법은 다중 안테나 어레이까지 편리하게 확장될 수 있다. 이러한 안테나 어레이를 주어진 공간(예를 들어, 상점 또는 창고의 천장 상)에 분산시켜 적어도 2개의 안테나 어레이가 하나의 RFID 태그를 사용해 공간 내에서 LOS 경로를 갖게 할 수 있다. 이는 여러가지 장애물이 있을 수 있는 실내 환경에서 특히 유리할 수 있다. 이러한 RFID 방식의 예시적인 실내 응용예는 소매점, 도서관 및 창고 등을 포함한다(더 자세한 내용은 아래 참조).
디지털 조향은 와이파이, 블루투스 또는 이와 유사한 안테나가 구비된 스마트폰, 웨어러블, 태블릿, 랩탑, 및 기타 휴대용 전자 장치에서 발견되는 것들을 포함하여, 다른 RF 송수신기의 위치를 추적하는 데 사용될 수도 있다. 위에서 간단히 설명되고 아래에서 더 상세히 설명되는 RFID 태그 위치와 마찬가지로, 송신기는 트리거 신호를 와이파이, 블루투스, 또는 기타 RF 송수신기가 구비된 장치까지 전송한다. 이 트리거에 응답하여, 장치는 LOS 경로 및/또는 NLOS 경로를 통해 2개 이상의 수신기에 의해 검출되는 응답을 방출한다. 수신기에 결합된 프로세서는, 수신기의 상이한 조합(예를 들어, 수신기의 쌍조합)을 위해 AOA를 디지털 방식으로 조향하고 AOA의 함수로서 가장 강력한 신호를 찾음으로써 수신기의 수신 패턴을 조정한다.
2
LOS 경로 및 NLOS 경로를 구별하기 위한 시스템
도 1a는, RFID 태그(10), 스마트폰, 웨어러블 계산 장치, 태블릿, 또는 랩톱과 같은, RF 송수신기를 갖는 장치 또는 물품까지의 LOS 경로(11)와 NLOS 경로(13)를 구별하기 위한 시스템(100)을 도시한다. 시스템(100)는 RFID 판독기(송신기)(110) 및 2개의 수신기(120a, 120b)(통칭하여 수신기(120)라고 하며, 수신기 안테나(120)라고도 함)를 포함한다. 판독기(110) 및 수신기(120)는 프로세서(130)에 결합된다. 2개의 수신기(120)가 예시의 목적을 위해 도 1a에 도시된다. 실제로, 시스템(100)은 2개를 초과하는 수신기(120)를 포함할 수 있다. 이들 수신기(120)는 1차원(1D) 또는 2차원(2D) 어레이로 배치될 수 있다. 또 다른 예에서, 수신기(120)는 주어진 공간 내에 무작위로 분산되거나 불규칙적으로 분산된다.
수신기(120)는 위상 안테나 어레이(의 일부)를 형성할 수 있다. 이 경우, 2개의 수신기(120a, 120b) 간의 거리(d)는, RFID 태그(10)를 호출하는 데 사용되는 무선 주파수 (RF) 신호의 반송파 파장()의 1/2과 실질적으로 동일하거나 작다(d /2). 시스템(100)은 다양한 반송파 파장에서 (따라서, 다양한 반송파 주파수에서) 작동하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 시스템(100)은 전자기 스펙트럼(예를 들어, 약 850 MHz 내지 약 960 MHz) 또는 마이크로파 신호(예를 들어, 2.45 GHz)의 극초단파(UHF) 영역의 RF 신호를 사용할 수 있다. 상응하는 반송파 파장은, UHF 신호의 경우 약 31 cm 내지 약 35 cm이고 마이크로파 신호의 경우 약 12.2 cm이다. 이 경우, 2개의 수신기(120a, 120b) 간의 거리(d)는 UHF 주파수에서 17.5 cm 이하이거나 마이크로파 주파수에서 6.1 cm 미만일 수 있다. 실외 응용예와 같은 다른 응용분야에서, 시스템은 더 낮은 주파수(예를 들어, 13.56 MHz, 125 kHz 등)에서 상응하는 긴 파장(예를 들어, 22 미터, 2400 미터 등)으로 작동할 수 있다. 와이파이 또는 블루투스 장치의 위치를 추적하기 위해, 시스템은 2.0 GHz 내지 2.4 GHz의 비허가 산업, 과학, 및 의료(ISM) 대역이나 기타 적절한 대역(예: 5 GHz)에서 작동할 수 있다. 주파수가 높을수록 (파장이 짧을수록) 주파수가 낮은 것(파장이 긴 것)보다 일반적으로 더 정확한 위치 추정치가 제공된다.
2개의 수신기(120a 및 120b)는 RF 신호를 수신하기 위해 안테나(122a 및 122b)(통칭하여 수신기 안테나(122)라고 함)를 각각 포함한다. 수신기 안테나(122)는, 이들이 RFID 태그(10)로부터 수신하는 신호들의 위상차를 변화시키도록 디지털 방식으로 제어될 수 있다. 이러한 디지털 제어는 서로 상이한 도래각(AOA)을 향해 2개의 안테나(122)를 편리하게 조향할 수 있게 한다.
일 실시예에서, 판독기(110) 및 수신기(120)는 단일 인클로저 내에 배치되어 통합 장치를 형성할 수 있다. 프로세서(130)도 장치에 통합될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 판독기(110), 수신기(120), 및 프로세서(130)는 상이한 위치에 분산될 수 있다. 예를 들어, 수신기(120)는 태그(10)를 모니터링할 공간(예를 들어, 방의 천장에 대해)에 대해 명확한 시야를 갖는 위치에 배치될 수 있는 반면, 프로세서(130)는 인간의 접근이 더 용이한 위치(예를 들어, 제어실 내)에 배치된다. 판독기(120)는 하나 이상의 유선 연결부를 통하거나 무선 링크(예를 들어, 와이파이 링크)를 통해 프로세서(130)와 연결될 수 있다.
작동 시, 판독기(110)는 RFID 태그(10)를 향해 RF 신호를 방출한다. 일 실시예에서, 판독기(110)는 방과 같은 주어진 공간 전체에 걸쳐서 RF 신호를 송신한다. 또 다른 실시예에서, 판독기(110)는 더 작은 발산각으로 RF 신호를 방출하여 조향하거나, 공간을 가로질러 RF 신호를 발생시킨다. 어느 경우이든, RFID 태그(10)가 주어진 공간 내에 있는 경우, RFID 태그(10)는 RFID 태그의 당업계에서 이해되는 바와 같이 응답 신호를 방출할 수 있다.
RFID 태그(10) 및 수신기(120)의 위치에 따라, 응답 신호는 반사되거나 산란되지 않고 RFID 태그(10)로부터 수신기(120)까지 LOS 경로(11)를 따라 직접 전파될 수 있다. 응답 신호는 다른 방향으로 전파될 수도 있다. 예를 들어, 응답 신호는 벽(12)(또는 주어진 공간 전역에 분포된 임의의 다른 장애물)에서 반사되거나 산란될 수 있다. 이 경우, 응답 신호는 하나 이상의 NLOS 경로(13)를 따라 수신기(120)에 도착한다. 전술한 바와 같이, 이는 다중 경로 문제를 야기할 수 있고 시스템(100)의 정확도 및 신뢰도를 손상시킬 수 있다.
도 1에 도시된 시스템(100)은, 각각의 도래각(AOA)에 기초하여 LOS 경로(11)를 따른 신호와 NLOS 경로(13)를 따른 신호를 구별할 수 있다. 안테나의 수신 패턴에서 극값(예를 들어, 극대점 또는 극소점)에 상응하는 도래각을 결정함으로써 구별할 수 있다. 예를 들어, 시스템 프로세서(130)는 각각이 다른 AOA에 상응하는 여러 위상차 각각에서 인접 안테나들(122)에 의해 수신된 신호들을 간섭성으로 합할 수 있다. 최대값을 생성하는 간섭성 합(coherent sum)은 LOS 신호 및 NLOS 신호가 도착하는 AOA에 상응한다. 감쇠가 없으며, 가장 높고 가장 가파른 최대값은 일반적으로 LOS 경로(11)에 상응하며, 다른 최대값은 NLOS 경로(들)(13)에 대한 AOA에 상응한다.
도 1b는 2개의 안테나(122a 및 122b)에 의해 수신된 신호의 위상 차에 기초하여 AOA()를 추정하는 데 사용되는 수신기(120)를 도시한다. 거리(d)가 수신기(120)와 RFID 태그(10) 간의 거리(d < /2)에 비해 충분히 작다면, 2개의 안테나(122a 및 122b)에 각각 도달하는 RF 신호(125a 및 125b)는 실질적으로 서로 평행한 것으로 간주될 수 있다. 이 경우, 신호(125a 및 125b)는 2개의 안테나(122a 및 122b)에 의해 정의된 안테나 평면(15)에 대하여 동일한 AOA()를 갖는다. 임의의 특정 이론이나 작동 모드에 구속되지 않고, 2개의 안테나(122a 및 122b)에 의해 각각 검출된 2개의 신호(125a 및 125b) 간의 위상차( )는 다음과 같이 기재될 수 있다:
(1)
(식 중, 는 2개의 신호(125a 및 125b)에 의해 취해진 2개의 경로 간의 길이 차이임). 위상차가 결정되면, AOA()는 방정식 (1)에 따라 계산될 수 있다.
방정식 (1)은 또한 상이한 AOA()를 향한 안테나(122)의 디지털 조향을 나타낸다. 이 경우, 2개의 안테나(122a 및 122b) 간의 위상차( )는, 예를 들어, 하나 또는 2개의 안테나(122a 및 122b) 둘 다에 디지털 지연을 적용함으로써 조절될 수 있다. 이러한 디지털 지연은 도 1b에 도시된 전파 지연()을 오프셋시킨다. 위상차( )가 변하면, AOA()가 그에 따라 변하는데, 이는 신호(125a 및 125b)를 수신하기 위해 안테나(122a 및 122b)가 상이한 AOA()를 향하여 조향되는 것을 의미한다.
위상차( )는 상응하는 AOA()가 0에서 까지 변하도록 일정 범위에 걸쳐 변할 수 있다. 각 AOA()에서, 상응하는 신호 진폭을 기록할 수 있다. 신호 진폭은 2개의 안테나(122a 및 122b)에 의해 검출된 신호의 간섭성 합일 수 있다. AOA()의 스캐닝이 완료되면, AOA()의 함수로서 신호 진폭을 나타내고 LOS 경로(11)를 찾기 위한 플롯이 생성될 수 있다(예를 들어 도 1c 및 하기 설명 참조).
시스템(100)에서, 프로세서(130)는 안테나(122)에 인가된 지연량을 제어함으로써AOA()의 스캐닝을 제어하는데 사용될 수 있다. 스캐닝의 증분 크기( )는 약 /1000 내지 약 /10 (예를 들어, 약 /1000, 약 /500, 약 /200, 약 /100, 약 /50, 약 /20, 또는 약 /10 중 임의의 값과 하위 범위를 포함)일 수 있다.
프로세서(130)는 스캐닝 및/또는 처리 시간을 감소시키기 위해 추정되었거나, 알려져 있거나, 측정된 대칭을 활용할 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 안테나(122)를 비대칭 각도 (예를 들어, -45° 및 +44°). 대신 대칭 각도(예를 들어, ± 45°)로 조향하기 위해 위상차( )를 선택하고 디지털 방식으로 계산할 수 있다. 각도가 대칭이기 때문에, 각도는 반-대칭 결과(예를 들어, 부호 차이만 있는 결과)를 생성하고, 따라서 비대칭 각도의 약 절반의 시간으로 계산될 수 있다.
또한, 주어진 측정 정밀도에 대해 계산되어야 하는 각도의 수를 감소시키기 위해 안테나 패턴에 대한 지식이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 안테나(122)의 감도는 특정의 각도 주위에서 빠르게 변할 수 있다. 이러한 각도에서 또는 근처에서, 더 많은 AOA를 샘플링하여 더 정확한 결과를 생성하고 얻을 수 있도록 스캐닝의 증분 크기( )를 줄일 수 있다. 대조적으로, 안테나 (122)의 감도가 비교적 일정하게 유지되는 각도에서, 스캐닝의 증분 크기( )를 증가시켜 샘플링을 줄임으로써, 스캔 시간 및 공정 시간을 감소시킬 수 있다.
도 1c는, 도 1a에 도시된 것들과 같은 한 쌍의 안테나(122)에 의해 수신된 RFID 신호에 대한 가상 신호 진폭(A) 대 AOA(), 즉 A()의 플롯(150)을 도시한다. 위쪽 실선(151)은 안테나에 의해 수신된 신호들 간의 위상차를 디지털 방식으로 증분시킴으로써 형성된 복합 신호를 나타낸다. 이 경우, 복합 신호는 -3 /8 에 가까운 제1 최대값(155a), 및 +/4에 가까운 제2 최대값(155b)을 포함한다. 제2 최대값(155b)은 비교적 높고 좁은(가파른) 반면에, 제1 최대값(155a)은 비교적 짧고 넓다. 이 경우, 높고 좁은 제2 최대값(155b)은 LOS 경로(예를 들어, 경로(11))를 따라 수신기에 도달하는 신호에 상응하는 반면에, 넓고 짧은 제1 최대값(155a)은 NLOS 경로(예를 들어, 경로(13))를 따라 수신기에 도착하는 신호에 상응한다.
프로세서(130)는 신호 진폭(A)으로부터 안테나 수신 패턴(S()을 보정하기 위해 추가로 사용될 수 있으며, 이에 의해 수평 축을 따라 도시된 광선 (152)을 생성한다. 이러한 보정은 안테나와 RFID 태그(들) 사이의 LOS 경로 및 NLOS 경로에 상응하는 도래각들을 식별하는 것을 단순화시킬 수 있다. 임의의 특정한 작동 모드 이론에 얽매이지 않고, 이러한 보정은 안테나 설계를 교정하고 교정된 이득 패턴을 나누어 수행되거나, 측정된 신호 진폭 (A측정)(곡선(151)으로부터 교정 패턴을 효과적으로 분리하여 수행될 수 있는데, 이는 측정된 신호가 본질적으로 안테나 수신 패턴 (S())과 컨볼루션된 실제 신호 진폭 (A실제)의 컨볼루션이기 때문이다:
(2)
이러한 분리는 AOA()의 함수로서 실제 신호 진폭을 복구하기 위해 사용될 수 있다.
안테나 수신 패턴(S())은 알려진 방출 패턴 (예를 들어, A실제)을 갖는 참조 안테나를 사용하여 측정될 수 있다. 이 참조 안테나를 조명원으로 사용해, A측정가 기록될 수 있다. 그런 뒤에, 방정식 (2)에 따라 수신 패턴(S())이 계산될 수 있다.
분리 또는 다른 보정 후에, 진폭 곡선(151)은 2개의 피크(156a 및 156b)로 변환된다. 더 높은 피크(156b)는 LOS 경로에 상응하고, 작은 피크(156a)는 안테나와 RFID 태그 간의 NLOS 경로에 상응한다. 원하는 경우, LOS 경로 및 NLOS 경로에 대한 AOA의 보다 정확한 추정치를 생성하기 위해 프로세서는 곡선(예를 들어, 로렌츠형 또는 가우스형)을 피크(156)에 맞출 수 있다.
3
RFID 태그의 위치 추정
LOS 경로의 AOA에 기초하여, 프로세서(130)는 삼각측량법을 사용해 RFID 태그(10)의 위치를 추정할 수 있다. 2개 이상의 안테나 어레이 그룹을 사용할 수 있다. 예를 들어, 2개의 안테나(122)와 같은, 제1 안테나 어레이는 RFID 태그(10)와 제1 안테나 어레이 간의 제1 LOS 경로를 식별하는 데 사용된다. 제2 안테나 어레이(미도시)는 RFID 태그(10)와 제2 안테나 어레이 간의 제2 LOS 경로를 식별하는데 사용된다. 2개의 LOS 경로가 서로 교차하는 위치(또는 이들간의 오차가 최소화되는 위치)는 제1 및 제2 안테나 어레이에 대한 LOS 경로의 평면에서 RFID 태그(10)의 가능한 위치이다.
원하는 경우, 프로세서는 각각의 LOS 신호의 진폭 또는 수신된 신호 강도 표시(RSSI)에 기초하거나 주파수 차이에 따른 위상차의 기울기에 기초하여 각 안테나 및 RFID 태그 간의 거리를 추정할 수 있다. 거리 추정치가 2개 이상인 경우, 프로세서는 AOA에 기초하여 삼각측량법에 더하거나 삼각측량법을 대신해 RFID 태그의 위치를 삼변측량할 수 있다. 이들 거리 추정치는 AOA없이 RFID 태그의 위치를 보다 정확하거나 특별하게 추정하는 데 사용될 수 있다.
주파수 차이에 기인하는 위상차의 기울기는, 수신된 신호의 위상이 전송된 신호의 위상과 직접적으로 비교되는 레이더 및 레이더 유사 시스템에서 규칙적으로 사용되는 기술을 지칭한다. 판독기와의 거리가 일정한 물품의 경우(이 경우에는 태그임), 이러한 위상 오프셋은 반송파 주파수에 의해 예측 가능한 방식으로 변하기 마련이다. 따라서, 다중 반송파 주파수(f)에서, 이 상대 위상 오프셋()을 캡처하면 판독기와의 거리를 추정할 수 있다:
(식 중, c는 광속임).
4
RFID 태그 위치 추적 시스템의 훈련 및 작동
RFID 태그 위치 추적 시스템은 작동 전에 훈련 단계를 거칠 수 있다. 이 훈련 단계에서, RFID 태그 위치 추적 시스템은 알려진 위치에서 참조 RFID 태그 또는 다른 송수신기 위치를 추정한다. 시스템은 참조 RFID 태그의 추정 위치를 실제 위치와 비교하여 자체 교정한다. 훈련이 완료되면, 시스템은 미지의 RFID 태그, 스마트폰 및/또는 기타 장치의 위치를 추적할 수 있다. 시스템은 주기적으로 (예를 들어, 야간, 주말 등) 또는 원하는 대로 (예를 들어, 사용자 명령에 응답하여) 훈련을 반복할 수 있다.
예시적인 시스템(예를 들어,도 1a의 시스템)이 LOS 경로 및 NLOS 경로 및 추정치를 결정하는 방법을 알기 위해, 의 파장에서 연속파(cw) RF 호출 신호를 방출하는 판독기를 고려한다. 제1 (훈련) 단계에서, 판독기는 위치가 알려진 태그 세트를 호출한다. 이들 태그는 참조 태그라고 불린다. 각각의 기준 태그는 이 호출 신호를 수신하고, 각각의 k = 1 ... K 안테나에 의해 차례로 수신된 신호를 방출하며, 각 길이는 길이(D )의 선분을 따라 위치하며, 여기서 x k = kD /(K-1)은 k번째 안테나의 측면 위치이다. (다른 안테나 배열도 가능하다). 어레이의 각 안테나는 태그의 출력을 감지하고 태그의 출력을 나타내는 복잡한 기저 대역 신호(s k )를 방출한다.
다중 경로가 없는 경우, 도래각()에서 태그에 대한 각 안테나의 예상 공간 응답은 다음과 같다:
(3)
(시스템이 빔포밍 시스템이 아니기 때문에 이득을 고려할 필요는 없다). 방향으로 전체 안테나 어레이를 통해 수신된 전력은 다음과 같이 계산될 수 있다:
(4)
B ()는 또한 LOS 경로 및 NLOS 경로를 따른 신호로부터의 입사 전력을 고려하기 때문에, 그것(즉, B ()은 안테나 어레이의 다중 경로 프로파일이라고도 지칭된다. 시스템은 모든 참조 태그 및 하나 이상의 판독기에 대해 여러 AOA 각각에서 안테나 어레이의 다중 경로 프로파일을 측정한다. 일단 프로세서가 안테나 및 참조 태그 간의 LOS 경로에 대한 AOA를 결정했다면, 프로세서는 전술한 바와 같이 삼각측량법 및/또는 삼변측량법을 사용해 참조 태그 위치를 계산할 수 있다.
위의 기술은 2D (또는 3D) 안테나 어레이 토폴로지까지 확장될 수 있다. 예를 들어, xy 평면의 등방성 요소를 가정하면 2 Х 2 균일 사각형 배열의 간단한 2D 배열의 경우, 조향 벡터는 다음과 같이 주어지고:
여기서, 위치 벡터 (p x 및 p y )는 다음과 같이 주어지며:
d 는 어레이 행과 열 사이의 요소 간격을 나타낸다.
각 3D 각도(, )에서 수신된 전력과 3D 다중 경로 프로파일은 다음과 같이 계산된다:
도 1d는 공통 수신기(안테나)에 대하여 상이한 위치 및 도래각에서 RFID 태그에 대해 측정된 3D 다중 경로 시그니처를 도시한다. 각 플롯은 RFID 태그 신호 진폭 대 방위각 및 앙각을 도시한다. 피크는 태그와 안테나 사이의 LOS 경로 및 NLOS 경로를 나타내며, 각 플롯에서 가장 높고 가장 가파른 피크는 LOS 경로를 나타낸다. 이들 다중 경로 시그니처는 서로 비교되어 아래에 더 상세히 설명된 바와 같이 RFID 태그의 상대적인 AOA 및 위치를 알아낼 수 있다.
시스템이 훈련을 완료한 후(원하는 모든 도래각에 대한 다중 경로 프로파일을 측정한 후) 환경(또는 복제 환경)에서 수행되는 두 번째 (작동) 단계로 진입한다. 작동 단계에서, 시스템은 비참조 태그 (즉, 위치를 알 수 없는 태그)에 호출 신호를 보내고 각 미지의 태그/판독기 조합에 대한 다중 경로 프로파일을 계산한다. 시스템은 미지의 각각의 태그에 대한 다중 경로 프로파일을 참조 태그에 대한 다중 경로 프로파일(들)과 비교하여 미지의 태그 위치를 결정한다.
시스템은 가중치가 상응하는 다중 경로 프로파일 간의 거리에 따라 달라지는 3개 이상의 참조 태그 위치의 가중치 합을 취함으로써 미지의 태그의 위치를 추정할 수 있다. 예를 들어, 다중 경로 프로파일이 미지의 태그의 다중 경로 프로파일과 더 근접하게 게 매칭되는 참조 태그의 위치는 다른 참조 태그의 위치보다 더 크게 가중될 수 있다. 정확한 가중치는, 참조 태그 및 다른 미지의 태그의 추정 위치 모두의 위치를 활용하는 유클리드 거리, 또는 참조 태그의 위치와 또 다른 미지의 태그의 추정 위치 둘 다를 활용하는 "메트릭 학습"과 같은 적절한 거리 메트릭을 사용해 결정될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 시스템은 특성(예를 들어, 다중 경로 프로파일)에 따라 참조 태그 및 미지의 태그를 군집화(clustering)하고 가중치 부여에 사용하기 위해 그 특성의 대표적인 예를 정의할 수 있다.
시스템은 예를 들어 주기적으로 훈련 단계를 반복하여 참조 태그의 수 및 위치의 변화, 및 다중 경로 효과를 담당하는 장애물의 수, 유형 및 위치의 변화와 같은 환경의 변화를 처리할 수 있다. 시스템은 또한 제3 (훈련 후) 단계에서 테스트 될 수 있는데, 미지의 태그는 예를 들어 드론 또는 로봇을 사용하여 환경 내의 일련의 알려진 위치를 통해 이동된다. 작동 단계에서와 같이, 시스템은 미지의 태그 위치를 측정하고 그 측정된 위치를 로봇 또는 드론의 좌표와 비교하여 참조 태그 위치에 가중치를 부여하기 위한 최적의 거리 메트릭(메트릭 학습)을 결정한다.
일부 경우에, 하나의 안테나 어레이로부터 솔루션(예를 들어, AOA 및 LOS 경로)을 계산한 다음 또 다른 안테나 어레이로부터 또 다른 솔루션과 덧씌우는 대신, 어레이 둘 다로부터의 원시 데이터를 수집하여 단일 복합 솔루션을 생성할 수 있다. 이로 인해 /2보다 멀리 떨어진 어레이에 대해 다중 솔루션을 얻을 수 있다. 결과 위치 추정치의 타당성을 확인하여 위신호 솔루션을 배제할 수 있다.
5
LOS 및 NLOS를 결정하기 위한 송신기 및 수신기
도 2는 다중 판독기(210a~210n)(통칭하여, RFID 판독기(210)) 및 다중 수신기(220a~220n)(통칭하여, 수신기(220))를 포함하는 RFID 시스템(200)을 도시한다. RFID 시스템(200)은 또한 프로세서(230), 공통 국부 발진기(LO)(240), 및 아날로그 전방 단부(250a~250n)(통칭하여, 전방 단부(250))를 포함한다. 각 판독기(210)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 상응하는 수신기(220) 및 상응하는 전방 단부(250)와 그룹화된다. 판독기(210), 수신기(220), 및 전방 단부(250)의 다른 배치 또한 가능하다. 예를 들어, 1개를 초과하는 수신기(220) 및/또는 1개를 초과하는 전방 단부(250)가 공통 판독기(210)를 공유할 수 있다.
각 판독기(210)는 상응하는 디지털-아날로그 변환기(DAC)(218)를 포함한다. DAC(218)의 입력은 프로세서(230)에 결합되고, DAC(218)의 출력은 저역 통과 필터(216)에 결합된다. 작동 시, DAC(218)는 프로세서(230)에 의해 생성된 디지털 RFID 태그 호출 신호의 아날로그 표현을 생성한다. 필터(216)는 아날로그 RFID 태그 호출 신호로부터 고주파 스퍼 및 소음을 제거한다. 필터(216)의 출력은 믹서(214)의 중간 주파수(IF) 입력에 결합된다. 믹서(214)의 LO 입력은 LO(240)에 결합된다. 믹서(214)는 아날로그 RFID 태그 호출 신호를 LO(240)로부터의 고주파(예를 들어 902~928 MHz) 반송파와 혼합하여, 전력 증폭기(212)에 연결되는 RF 출력을 생성한다. 전력 증폭기(212)는 RF 출력을 증폭시키고 이를 서큘레이터(256)에 결합시켜, 증폭 된 RF 출력을 대역 통과 필터(254a)를 통해 안테나(252a)까지 전송한다. 안테나(225a)는 임의의 적합한 단일 안테나 요소일 수 있다. 서큘레이터(256)는 증폭된 RF 출력이 수신기(220)까지 전파되거나 이를 통해 전파되는 것을 실질적으로 방지한다. 안테나(252)는 증폭된 RF 출력을 자체의 아날로그 응답 신호을 사용해 응답하는 RFID 태그까지 전송한다.
안테나(252)는 RFID 태그로부터의 응답 신호를 수신하고 응답 신호를 필터링하고 이를 서큘레이터(256)에 결합시키는 대역 통과 필터(254)에 결합시킨다. 서큘레이터(256)는 결국 전체 또는 실질적으로 모든 응답 신호를 저잡음 증폭기(LNA)(222)에 결합시킨다. LNA(222)는 응답 신호의 진폭을 증폭시키고 이를 믹서(224)에 결합시키는데, 믹서는 응답 신호를 LO와 혼합하여 하향 변환된 RFID 신호를 생성한다. 저역 통과 필터(226)가 하향 변환된 RFID 신호로부터 잡음과 기생 신호를 제거하면, 이는 아날로그-디지털 변환기(ADC)(228)에 의해 디지털화되어 프로세서(230)에 공급된다.
도 2에 도시된 안테나(252)는, 인접하는 안테나(252)의 쌍들 간의 고정되거나 알려진 위상차를 갖는 안테나 어레이를 형성한다. 수신기(220)의 구성 요소와 전방 단부(250) 간의 구성 요소 및 연결부는, 가장 근사한 이웃 안테나(252)에 의해 수신 된 신호들 사이에 알려진 안정한 위상 관계를 제공하기 위해 교정, 조정, 연장 또는 트리밍 될 수 있다. 예를 들어, 각 인접 안테나 쌍 중 적어도 하나의 안테나는 위상 튜너(미도시)에 연결되어 인접 안테나들(252) 간의 위상 관계를 설정하거나 조정할 수 있다. 인접한 안테나들(252) 간의 상대 위상 관계는 또한 프로세서(예를 들어, 프로세서(230) 또는 도 2에 도시되지 않은 다른 프로세서)를 사용하여 디지털 방식으로 측정 및 교정될 수 있다. 인접한 안테나들(252) 간에 고정된 위상 관계가 유지되면 신호들 간의 위상차를 디지털 방식으로 조향함으로써 안테나 수신 패턴의 디지털 조절이 가능하다.
도 2에 도시된 시스템 아키텍처는 블루투스 및 와이파이를 포함하여 상이한 주파수에서만 작동하는 임의의 무선 시스템의 위치를 추적하는 데 사용될 수 있다. RFID, 블루투스 및/또는 와이파이 장치의 위치 추적 시스템은, 도 2에 도시된 구성 요소의 여러 사본이 포함될 수 있으며 각 사본은 각 유형의 장치에 대해 서로 다른 주파수 대역(예를 들어, RFID의 경우 865~868 MHz 또는 902~928 MHz, 블루투스의 경우 2400~2835.2 MHz, 및 와이파이의 경우 2.4 GHz 또는 5 GHz)에서 각각 작동할 수 있다.
6
RFID 태그 위치 추정 방법
도 3a는 도 1a 및 도 2에 도시된 시스템과 같은 시스템을 사용해 RF 송수신기와 RFID 태그, 스마트폰, 또는 기타 장치의 위치를 추정하기 위한 방법(300)을 도시한다. 단계(302)에서, 송신기는 상점, 재고실, 창고, 또는 RFID 태그가 사용되는 기타 환경과 같은 관심 볼륨 내의 하나 이상의 RFID 태그에 RFID 태그 호출 신호를 방출하거나 전송한다. (단계(302)는 휴대전화, 와이파이, 또는 블루투스 송신기와 같은 능동 송신기를 가진 장치의 위치 추적을 할 때 생략될 수 있다.) RFID 태그는 응답 신호라고 지칭되는 아날로그 RFID 신호를 방출함으로써 RFID 태그 호출 신호에 반응한다. 2개 이상의 안테나는 단계(304)에서 응답 신호를 수신한다. 하나 이상의 ADC는 단계(306)에서 아날로그 응답 신호를 디지털화 한다. 또한, 안테나에 결합된 전자 부품은 또한 후속 처리를 용이하게 하기 위해 아날로그 응답 신호를 하향 변환 및 필터링할 수 있다. 신호는 실시간 처리, 후처리, 또는 둘 다의 방법으로 저장 및 처리될 수 있다.
전술한 바와 같이, 전자 부품들에 결합된 프로세서는 디지털 RFID 신호를 사용해 안테나에 대한 신호의 AOA를 식별한다. 예를 들어, 단계(308)에서, 프로세서는 하나 이상의 AOA에서 안테나의 수신 패턴을 전자적으로 조향할 수 있다. 일 실시예에서, AOA는 선험적으로 선택될 수 있다. 예를 들어, 균일한 주파수 증가 간격(예를 들어, 약 /1000 내지 약 /10)를 사용하여 0 내지 의 각도를 스캔할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 처리 시간을 감소시키기 위해 이전 측정에 기초하여 AOA가 선택될 수 있다. 예를 들어, 안테나의 감도가 급격하게 변하는 각도에서, 프로세서는 더 작은 주파수 증가 간격을 사용해 더 많은 샘플을 취할 수 있다. 또한, 프로세서는 RFID 태그 및 환경(대칭 고려 포함)에 대한 정보를 사용해, 처리 시간을 줄이는 결과를 산출할 가능성이 높은 AOA를 선택할 수 있다.
프로세서는 이전에 수신된 신호의 주성분 분석(PCA)에 기초하여 가능성 있는 AOA를 선택할 수 있다. 예를 들어, 안테나는 특정 RFID 태그의 이동을 모니터링할 수 있다. 안테나가 응답 신호를 연속적으로 포착하는 사이에, RFID 태그는 아주 조금(L)만큼 이동할 수 있는데, 그 거리는 RFID 태그와 안테나 간의 거리보다 훨씬 짧을 수 있다. 이 경우, 이러한 인접하는 측정에서 더 강한 신호에 상응하는 AOA는 실질적으로 동일할 수 있으므로, 이전 측정에서 추정된 AOA를 후속 측정에서 사용할 수 있다.
각 후보 AOA는 안테나에 의해 측정된 특정 위상 오프셋(위상 설정이라고도 지칭됨)에 상응한다. 따라서, 프로세서는 알려진 위상 관계를 갖는 2개 이상의 안테나로부터 디지털화된 RIFD 신호 간의 위상차를 디지털 방식으로 조향한 다음, 단계(310)에서 디지털화된 RFID 신호들을 간섭성으로 합함으로써 각 AOA에 대한 신호 강도를 알아낼 수 있다. 이는 상응하는 각 AOA를 통해 안테나의 수신 패턴을 조향한다. 이는 또한 AOA의 함수(안테나 간의 위상차)로서 안테나에 의해 검출된 신호 진폭 및 위상을 산출한다. 조향은 AOA의 함수로서 신호 진폭의 플롯을 생성한다(예를 들어, 도 1c 참조).
선택적인 단계(312)에서, 프로세서는 신호 진폭의 플롯으로부터 안테나 패턴을 분리하거나, 달리 보정할 수 있다(예를 들어, 도 1c의 피크(152) 참조). 이것은 피크의 높이를 검사함으로써 LOS 경로를 결정하는 것을 용이하게 한다. 일반적으로, 최고 피크는 LOS 경로를 따라 이동하는 신호에 상응한다. 보다 정밀한 추정을 위해, 프로세서는, 예를 들어 다항식 또는 비선형 회귀를 사용해 곡선을 피크에 맞추고, 곡선 맞춤과 관련된 오차를 감소시키거나 최소화하기 위해 사용된 계수에 기초하여 AOA를 추정할 수 있다.
안테나 패턴이 신호 진폭 및 위상으로부터 분리되거나, 달리 보정된 후, 프로세서는 최대값(피크) 대신 최소값(밸리)을 찾을 수 있다. 이 경우, 프로세서는 밸리 깊이, 밸리 폭, 밸리 기울기, 또는 이들의 일부 조합에 기초하여 LOS 경로 및 NLOS 경로를 식별할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 RFID 태그에 대한 LOS 경로를 따라 널(null)에 대한 AOA에 상응하는 것으로 AOA에 대한 신호 진폭의 표현에서 가장 깊고 가파른 밸리를 식별할 수 있다. 다른 밸리는 RFID 태그에 대한 다른 NLOS 경로의 널에 대한 각도에 상응할 수 있다.
단계(314)에서, 프로세서는 AOA 오프셋에서 진폭과 위상을 비교하여 RFID 태그에 대한 LOS 채널을 나타낼 가능성이 가장 높은 도래각을 결정한다. 프로세서는 최대값의 높이, 최대값의 폭, 신호 진폭 대 AOA의 기울기(변화율), 곡선 맞춤 계수, 또는 이들의 조합에 기초하여 LOS 경로 및 NLOS 경로를 식별할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 신호 진폭 대 AOA의 표현에서 가장 높고 가파른 최대 값을 찾을 수 있다. 이 최대값은, 안테나 수신 패턴에서 피크값이 RFID 태그에서 LOS 경로를 따라 향하는 각도를 나타낸다. 다른 최대 값은 피크값이 RFID 태그에서 NLOS 경로를 따라 향하는 각도를 나타낼 수 있다.
일부 경우에, 프로세서는 응답 신호를 RFID 태그로부터의 예상 응답과 상관시킨다. 이는, 예를 들어 방법(300) 중 단계(308)에서 수행될 수 있다. 이 경우, 시스템(예를 들어, 도 1a의 시스템)은 RFID 태그로부터 예상되는 응답의 라이브러리를 구성하거나 사용할 수 있다. 각 예상 응답은 별개의 AOA에 상응한다. 프로세서는 검출된 응답 신호를 예상 응답과 비교하여 가장 가까운 예상 응답을 찾는다. 가장 가까운 예상 응답의 AOA는 응답 신호의 AOA인 것으로 간주된다. 이 기법은 정합 필터링과 유사하며 신호 대 잡음비(SNR)를 최대 20 dB 이상 높일 수 있다.
선택적인 단계(316)에서, 프로세서는 상이한 안테나 쌍에서 상이한 도래각을 사용해, 환경에서 RFID 태그 위치를 추정한다. 예를 들어, 프로세서는 동일한 평면에 있는 2개 이상의 추정된 도래각을 사용해 적어도 2차원(예를 들어, 바닥에 평행한 평면에서)에서 RFID 태그의 위치를 삼각측량할 수 있다. 안테나들이 상이한 평면에 위치하는 경우, 프로세서는 상이한 평면에 있는 3개 이상의 추정된 도래각에 기초하여 3D 공간에서 RFID 태그 위치를 추정할 수 있다.
2개를 초과하는 안테나가 단계(304)에서 사용되고, 이들 안테나가 모두 동일 선형에 있지 아니한 경우, 각 RFID 수신기는 3D 공간에서 태그에 대한 각도를 찾을 수 있다. 이것에 의해, 선택적 단계(316)에서, 상이한 평면 상에 있는 안테나 어레이의 제약 없이 태그의 위치를 알아낼 수 있다.
또 다른 선택적 단계(318)에서, 프로세서는 시간이 지남에 따라 태그 위치 변화를 추적할 수 있다. 보다 구체적으로, 달라지는 태그 위치의 변화를 2D 또는 3D 공간 내 경로에 부드럽게 매핑할 수 있다. 이를 위해 시스템은 여러 시점(예를 들어, 1초 마다 또는 몇 초마다)에 태그의 위치를 측정한다. 이는 각 시점에서 태그의 위치를 계산하고, 그런 뒤에 연속 위치 간의 벡터 거리를 알아내어 태그의 속도를 결정한다. 프로세서는 속도 및 방향에 의해 태그의 속도를 분류하고, 속도 및 방향에 기초하여 태그의 궤적 및 RFID 태그를 운반하거나 이동시킬 사람을 알아낼 수 있다. 예를 들어, 태그가 출구를 향해 보행 속도로 움직이는 경우, 시스템은 고객이 태그가 있는 물품을 계산대 또는 상점 출구까지 가져가고 있는 것을 알아낼 수 있다. 대안적으로, 태그가 재고실로부터 빠르게 이동하거나 재고실까지 빠르게 이동하는 경우, 시스템은 직원이 태그가 있는 물품의 재고를 채워놓거나 선반에 놓은 것으로 알아낼 수 있다.
시스템은 또한 여러 시점에서의 측정치를 사용하여 LOS 신호와 NLOS 신호를 구별할 수 있다. 시스템이 LOS 신호와 하나 이상의 NLOS 신호를 감지하면, 각각 개별 "고스트" 태그로서 표시되며 각 신호에 대한 궤적을 구성할 수 있다. LOS 신호에 대한 궤적은 매끄럽게 변해야 하는 반면, NLOS 신호에 대한 궤적은 태그가 안테나와 NLOS 신호를 산란시키거나 반사시키는 장애물에 대해 태그가 이동할 때 방향이 급격히 변할 수 있다. 보다 구체적으로, 프로세서는 LOS 신호 및 NLOS 신호의 시변 측정값을 사용하여 태그 궤적의 주요 벡터를 생성할 수 있다. 부드러운 궤적을 해결하는 벡터는 LOS 일 가능성이 높고, 거친 궤적 또는 불가능한 궤적(예를 들어, 일부 주어지거나 미리 정의된 인간의 최대 속도로 인해)을 해결하는 벡터는 다중 경로 (NLOS) 광선으로 처리된다.
다수의 안테나 쌍(즉, 3개 이상의 안테나)을 갖는 시스템에서, 프로세서는 상이한 판독기 및 안테나 쌍의 조합에 대한 단계(302, 304, 306, 308, 310, 312, 및 314를 수행하여 환경에서 하나 이상의 RFID 태그에 대한 추가적인 LOS 및 NLOS 경로 정보를 도출할 수 있다. 예를 들어, 단일 판독기와 3개 이상의 안테나를 사용해, 프로세서는 인접한 각 안테나 쌍에 대한 LOS 경로의 도래각을 계산할 수 있다. 상이한 쌍의 안테나를 연결하는 라인 세그먼트의 중간점이 상이한 위치에 있는 경우, 각각의 안테나 쌍은 상이한 도래각을 갖는 RFID 태그에 대한 LOS 경로를 가질 수 있다.
프로세서는 단일 쌍의 안테나 및 다수의 판독기의 조합을 위해 단계(302, 304, 306, 308, 310, 312, 및 314)를 수행할 수도 있다. 예를 들어, 판독기는, 판독기가 엇갈림 또는 라운드로빈 방식으로 RFID 태그에 호출 신호를 보내도록, 시간과 위상이 동기화 된 신호를 방출한다. 프로세서는, LOS 경로 및 NLOS 경로에 대한 도래각을 결정하기 위해 호출 신호의 시간 및 위상, 및 안테나 쌍에 대한 각 판독기의 위치에 관한 정보를 사용한다.
다중 판독기를 갖는 시스템의 경우, 프로세서는 신호를 트리거하는 판독기의 위치에 기초하여 검출된 신호의 각각의 주요 구성 요소의 도래각을 해결할 수 있다. 프로세서는 일치하는 위치/교차 도래각을 갖는 판독기가 RFID 태그에 대한 동일한 LOS 경로를 공유한다고 알아낼 수 있다. 프로세서는 이 정보를 사용해 다른 광선이 LOS 경로 대신에 다중 경로(즉, NLOS)의 결과인지를 알아낼 수 있다.
다른 방법은, 태그의 궤적을 하나 이상의 카메라의 시야 내에 있는 사람의 궤적에 매핑하는 것이다. 안테나는 RFID 태그를 모니터링하는 데 사용되는 동일한 볼륨을 모니터링하도록 카메라를 배치할 수 있다. 이 방법은 상기 방법과 함께 사용하여 일부 수직 또는 수평 변이를 갖는 다중 궤적과 달리 단일 궤적을 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 카메라(들)는 움직이는 픽셀 그룹(예를 들어, RFID 태그가 부착된 사람 또는 물체를 나타냄)을 검출하는데 사용될 수 있다. 카메라(들)에 결합된 프로세서는 그룹의 궤적을 알아내고, 일치하는 궤적을 갖는 그룹에 RFID 태그 위치를 할당한다. 프로세서는 또한 인체를 세그먼트화 하거나 포즈 추정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 사람의 손에서 흔들리는 가방의 궤적 대 사람의 궤적의 차이를 평가할 수 있다.
판독기(들), 안테나, 및 프로세서는 단계(302, 304, 306, 308, 310, 312, 및 314)를 반복적으로 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 단계(302 내지 314)는 규칙적인 간격으로 수행된다. 예를 들어, 상기 단계는 약 0.1 Hz 내지 약 100 Hz(예를 들어, 약 0.1 Hz, 약 0.2 Hz, 약 0.5 Hz, 약 1 Hz, 약 2 Hz, 약 5 Hz, 약 10 Hz, 약 20 Hz, 약 50 Hz, 또는 약 100 Hz, 그간의 임의의 값과 하위 범위 포함)의 반복율을 가질 수 있다.
또 다른 예에서, 단계(302 내지 314)는 명령어 또는 트리거 이벤트, 또는 둘 다에 응답하여 소정의 시간에 수행될 수 있다. 예를 들어, 단계(302 내지 314)는 주기적으로(예를 들어, 매시간, 매일, 저녁 재고 조사 동안에) 수행될 수 있다. 새로운 선적분의 도착, 재고 또는 재입고 이벤트, 사용자 명령 또는 도난 가능성 검출에 응답하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 상점 관리자는, 상점이 아침에 개장하고 저녁에 폐장할 때 프로세스(300)를 작동시킬 수 있다. 또는, 프로세서는 예를 들어, 소정의 시간에 또는 RFID 태그 위치 추적 시스템과 동일한 공간을 모니터링하는 비디오 카메라를 포함하는 다른 센서로부터의 데이터에 응답하여 프로세스(300)를 자동으로 작동시킬 수 있다.
또 다른 예에서, 단계(302 내지 314)는 RFID 태그의 수 또는 위치의 측정된 변화에 응답하여 다소 빈번하게 반복될 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 그의 위치 또는 상응하는 LOS 경로 각도가 시간의 함수로서 매끄럽게 변화하면 제1 RFID 태그가 이동중인 것으로 알아낼 수 있다. 프로세서는 제1 RFID 태그의 움직임을,비디오 또는 이미지 데이터로부터의 사람의 움직임 또는 사람에 부착되거나 사람에 의해 운반되는 제2 RFID 태그, 스마트 폰, 또는 다른 RF 송수신기에 관한 정보와 상관시킬 수 있다. 프로세서가 제1 RFID 태그를 사람의 이동과 상관시키는 경우, 프로세서는 사람이 제1 RFID 태그를 또한 휴대하고 있다고 알아낼 수 있다.
프로세서는 제1 RFID 태그 위치에 대한 지식을 따라 제1 RFID 태그 이동에 관한 이 정보를 사용해 다른 작동을 유발시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 RFID 태그가 특정 면적이나 체적에 도달하거나, 특정 면적이나 체적을 둘러싸는 경계를 넘으면, 프로세서는 제 1 RFID 태그와 관련된 물품의 구매를 위해 개인의 계좌에서 인출할 수 있다. 프로세서는 또한 제품의 이동 또는 구매를 반영하기 위해 제품 재고 상태를 업데이트하거나 제1 RFID 태그의 이동이 승인되지 않은 경우 알람을 울릴 수 있다.
7
가상 참조 태그
도 1 및 도 2에 도시된 시스템 및 도 3a에 도시된 공정은 다른 RFID 태그에 대한 정확한 위치 추정치를 생성하는 데 사용될 수 있는 RFID 태그인 "가상 참조 RFID 태그" 또는 "가상 참조 태그"를 식별하는데 사용될 수 있다. 가상 참조 태그를 사용하면 참조 사이에 다중 태그가 있는 시나리오에서 위치 정확도가 향상된다: 밀도가 높은 환경일 수록 위치 추적이 더 정확하다. 가상 참조 태그는, 비가상 참조 태그가 없는 경우에도 물품 간의 상대 거리를 측정할 수 있게 한다. 예를 들어 태그 A와 C의 정확한 위치를 모르더라도 태그 B가 태그 A와 태그 C 사이에 있다는 것을 아는 것이 매우 유용할 수 있다.
상점 또는 기타 환경에서 RFID 태그에 호출 신호를 보내는 여러 개의 RFID 판독기(320a~320c)(통칭하여, RFID 판독기(320))가 있는 시스템을 도시하는 참조 태그를 보는 간단한 방법이 도 3b에 도시된다. RFID 태그 판독기는 다양한 도래각(AOA)에서 RFID 태그의 LOS 시그니처 및 NLOS 시그니처를 측정한다. 각 판독기에 의한 플롯은 태그 하위세트에 대한 LOS 시그니처를 도시한다. RFID 판독기 (320)에 무선으로 결합된 프로세서(328)는 이들 시그니처를 서로 비교하여 RFID 태그의 상대 위치에 관한 정보를 생성한다. 이러한 프로세서(328)는, 또한, 아래에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 스마트폰, 태블릿, 또는 컴퓨터를 통해 태그에 관한 정보를 공유하고 사용해, 인터넷과 같은 원격 서버 또는 컴퓨터 네트워크에 결합될 수 있다.
프로세서(328)는 RFID 판독기의 수신 패턴을 나타내는 곡선에 시그니처를 맞추고, 각 곡선의 피크 (최대)를 알아내고, 피크 간의 유클리드 거리를 결정하기 위해 인접한 피크 사이를 보간함으로써 RFID 태그 위치를 알아낼 수 있다. 이 유클리드 거리는 상응하는 RFID 태그 및 RFID 판독기에 대한 AOA의 오차 또는 편차를 나타낸다. 한 쌍의 AOA에 대해, 어느 것도 알려지지 않은 경우, 오차는 AOA의 차이(즉, 상대 AOA)를 나타내고; 하나의 AOA가 알려져 있는 경우, 다른 하나는 추정될 수 있다. 단일 RFID 태그에 대한 다중 상대(또는 절대) AOA를 사용해 RFID 태그의 상대(또는 절대) 위치를 추정할 수 있다. 예를 들어, 더 많은 AOA에 대해 더 많은 RFID 판독기로 더 많은 측정을 수행하여 RFID 태그에 대해 더 많은 데이터를 수집하면, 위치 추정 정확도가 예를 들어, 50 cm, 40 cm, 30 cm, 25 cm, 20 cm, 15 cm, 10 cm, 또는 5 cm 보다 훨씬 낫게 향상된다.
도 3b는, 다른 RFID 태그 및 하나 이상의 공지된 위치에 대해 알려지지 않은 위치에 있는 RFID 태그(322)의 위치를 추적하는 데 사용될 수 있는 방법을 도시한다. 그것은 선형 랙의 어느 한 단부 상의 알려진 위치에서 참조 태그(324a 및 324b)(통칭하여, 참조 태그(324))를 갖는 1차원(1D) 뷰를 도시한다. 가상 참조 태그(326a~326c) 및 미지의 RFID 태그(322)는 참조 태그(324) 간의 랙 상에 있다.
제1 및 제2 RFID 태그 판독기(320a, 320b) 아래의 플롯은 상이한 RFID 태그에 대한 RFID 태그 신호 진폭 대 도래각을 도시한다. 이들 프로파일은 전술한 것과 같은 다중 경로 시그니처를 나타내며, 가장 높은 피크는 태그 및 RFID 태그 판독기(320) 간의 LOS 경로(323)를 도시한다. (각 피크 위의 기호는 랙 상의 상응 태그에 대한 기호와 일치한다.)
제1 RFID 태그 판독기(320a)에 대한 2개의 플롯이 있다: 상단 플롯은 RFID 태그 판독기(320a)와 태그간에 장애물이 없는 다중 경로 시그니처를 도시하고, 하단 플롯은 RFID 태그 판독기(320a)와 왼쪽 태그 사이에 사람(321)을 갖는 다중 경로 시그니처를 도시한다. 사람(321)은 일부 태그에 대한 다중 경로 시그니처를 감쇠/변화시키지만, 다른 태그에 대해서는 그렇지 않으며, 제2 및 제3 RFID 태그 판독기(320b, 320c)에 의해 수신된 다중 경로 시그니처에는 영향을 미치지 않는다는 점에 유의하라.
프로세서(328)는 그들의 다중 경로 시그니처를 서로 비교함으로써 태그의 상대 위치를 알아낼 수 있다. 이 실시예에서, 참조 태그(324)(예를 들어, RFID 태그(326a 및 326b))에 가장 가까운 RFID 태그에 대한 태그 시그니처는 상응하는 참조 태그(324)의 태그 시그니처와 비교할 때 가장 낮은 오차를 갖는다. 다중 경로 시그니처를 비교하는 데 사용되는 오차 메트릭은 평균제곱오차(MSE), 동적시간와핑(DTW) 또는 시그니처의 유사성을 비교하는 데 사용될 수 있는 다른 메트릭일 수 있다. MSE의 예를 사용하면 메트릭이 낮을수록 다중 경로 시그니처가 더 유사해진다. RFID 태그(322)에 대한 다중 경로 시그니처가 참조 태그(324a 및 324b)에 대한 다중 경로 시그니처와 비교되는 시나리오에서, RFID 태그(322)에 대한 다중 경로 시그니처와 참조 태그(324a) 간의 오차가 RFID 태그(322)에 대한 다중 경로 시그니처와 참조 태그(324b) 간의 오차보다 작은 경우, 프로세서(328)가 RFID 태그(322)가 태그(324b)보다 참조 태그(324a)에 더 근사한 것을 결정한다. RFID 태그(322) 및 참조 태그(324b)에 대한 다중 경로 시그니처의 오차가, RFID 태그(322) 및 참조 태그(324a)에 대한 다중 경로 시그니처들 간의 오차의 2배인 경우, RFID 태그(322)는 참조 태그(324a)보다 참조 태그(324b)로부터 2배 더 멀리 있을 수 있다. 다른 비선형 가중치가 또한 작동할 수 있다.
반복되는 RFID 신호 측정에 의해 RFID 태그(326a 및 326b)가 움직이지 않는 것으로 나타나면, 절대 위치를 알 수 없는 경우(적어도 참조 태그(324)의 위치의 정밀도와 동일한 수준의 정밀도까지)에 "가상 참조 태그"로서 추가될 수 있다. 이 공정은 다른 고정 RFID 태그에 대해 계속될 수 있다. 예를 들어, RFID 태그(326c)는 RFID 태그(326a)와 가장 가까우므로, 그의 RFID 시그니처는 RFID 태그(326a)의 것과 가장 유사해야 한다. 반복된 측정값이 RFID 태그(326c)가 고정된 것을 나타내는 경우, 이는 가상 참조 태그로서 지정될 수 있다. 이 공정을 계속하면, 시스템은 RFID 태그(및 따라서 RFID 태그가 부착된 물품)의 순서를 확립할 수 있다. 오차 메트릭은 상대 거리에 대한 대용물로서 사용될 수 있고, 절대 위치의 추정은 상대 거리 및 기준 태그(324)의 알려진 위치에 기초하여 확립될 수 있다.
전술한 처리 방법은 태그 시그니처의 상대 오차에 의존하기 때문에, 다중 판독기에서 시그니처를 사용하고, 판독기로 오차를 계산하고, 상이한 판독기에서 오차를 합산(또는 달리 결합)하여 더 향상될 수 있다. 가상 참조 태그를 사용해 위치 측정 오차를 줄일 수 있다. 일단 시스템이 모든 고정식 RFID 태그를 식별하고, 이를 가상 참조 태그로서 지정하고, 적어도 그들의 가장 근접한 이웃들에 대해 위치 추적하면, 프로세서(328)는 그들의 다중 경로 시그니처에 기초하여 하나 이상의 근처의 가상 참조 태그(326)와 관련하여 원하는 RFID 태그(322)의 위치를 추적할 수 있다. RFID 태그(322)와 가상 참조 태그(326)에 대한 다중 경로 시그니처의 상이한 조합 간의 에러를 측정함으로써, 프로세서(328)는 RFID 태그의 실제 위치에 대한 추정의 정확도를 실제 위치의 예를 들어, 50 cm, 40 cm, 30 cm, 25 cm, 20 cm, 15 cm, 10 cm, 또는 5 cm 이내로 향상시킬 수 있다. 가상 참조 태그(326)의 수가 증가하고 각 가상 참조 태그의 위치의 정확도가 향상됨에 따라 정밀도가 향상된다.
위에 제시된 1D 예제는, 2D 공간(예를 들어, 벽 또는 마루)에 참조 태그를 배치하고 이 공간 내에서 태그, 참조 태그 및 가상 참조 태그의 오차를 비교하여 2D까지 확장될 수도 있다. 이 실시예는 3D 공간에 참조 태그를 배치하고 가장 가까운 이웃을 비교하여 3D까지 더 확장될 수 있다.
이러한 처리 방법은 태그와 판독기 간의 RF 통신 채널을 변화시키는 것으로 인해 더 개선될 수 있다. 이는 판독기 이동, 판독기 작동 빈도 변경 또는 판독기 및/또는 태그가 차지하는 공간에서 사람(또는 물체)이 움직이는 경우도 포함될 수 있다. 예를 들어, 도 3b에 도시된 바와 같이 가상 참조 태그(326)와 제1 및 제2 RFID 판독기(320a, 320b) 사이를 걷는 사람(321)을 고려하라. 사용자는 제1 및 제2 RFID 판독기(320a, 320b)를 향해 전파되는 가상 참조 태그(326)(및 미지의 RFID 태그(322) 및 참조 태그(324))로부터의 RFID 신호를 감쇠하거나 산란시킨다. 이는, 채널 내에서 변하기 전에, 시그니처의 세트와 완벽하게 상관되지 않는 제1 및 제2 RFID 판독기(320a, 320b)에서 새로운 시그니처들을 생성하며, 따라서 가상 참조 태그(326) 및 미지의 RFID 태그(322)의 추정 위치의 오차를 감소시키기 위해 사용될 수 있다.
가상 참조 태그를 사용할 때 발생하는 문제는, 모든 태그 시그니처를 다른 모든 태그 시그니처와 비교하는 데 사용되는 대량의 처리 능력과 관련이 있다. 먼저 RFID 태그의 시그니처를 마지막 시그니처와 비교하여 처리 전력을 줄일 수 있다. 시그니처가 변경되지 않은 경우 비교를 실행할 필요가 없다. 처리 전력을 감소시키는 다른 방법은 부수 정보(예를 들어, RFID 태그 주변 영역의 비디오 및 이전 위치 정보)를 사용하여 서로 충분히 근사한 것으로 알려진 RFID 태그의 시그니처에 대한 비교를 제한하는 것을 포함한다.
RFID 태그를 가상 참조 태그로 식별하거나 지정하기 위해, 시스템은 RFID 태그 주위의 환경이 변화함에 따라 일정 기간 동안 RFID 태그의 위치를 (예를 들어, 전술한 바와 같은 방법을 사용해)측정한다. 이러한 위치 추정치는 사이즈가 잡음 및 측정 불확실성에 의존하는 면적이나 체적에 걸쳐 분포될 수 있다. 측정 횟수가 증가함에 따라, 평균 위치 추정치는 기본 측정 불확실성에 의해 사이즈가 한정되는 작은 면적이나 체적으로 수렴할 수 있다. 일단 면적이나 체적의 사이즈가 소정의 임계 값에 도달하면, 프로세서는 적절한 태그 위치(예를 들어, 면적이나 체적의 중심부)를 설정하고, 이 태그 위치를 유사한 태그에 대한 참조로서 사용한다. 시스템은, 원하는 수의 RFID 태그 또는 RFID 태그의 세트가 가상 참조 태그의 풀에 추가될 때까지 이 공정을 반복할 수 있다. 참조 태그가 설정되면(위치가 알려지면), 이 참조 태그 위치를 계산하는 방법은 신뢰할 수 있으며 방법을 사용하여 다른 태그의 위치를 추정할 수 있다.
유사한 RFID 태그가 유사한 변화를 나타내지 않는 한(예를 들어, 도 3b에 도시된 바와 같이 사람에 의한 방해와 같은 환경 변화로 인한 변화) RFID 태그의 위치가 변경되면 시스템이 가상 참조 태그 풀에서 RFID 태그를 제거할 수 있다. 시스템은 코호트 부재의 시그니처에 대해 코호트 내의 각 RFID 태그의 시그니처를 살펴봄으로써 RFID 태그의 코호트의 변화를 식별할 수 있다. 시스템은 또한 코호트로부터 다른 AOA에서 수신 한 시그니처의 변경(또는 변경 부족)을 찾을 수 있다. 도 3b에서, 예를 들어, 사람(321)은 제1 및 제2 RFID 판독기(320a, 320b)에 의해 수신된 LOS 시그니처를 상관 방식으로 변경시킬 수 있지만, 제3 RFID 판독기(320c)에 의해 수신된 LOS 시그니처에 영향을 미치지 않아야 한다. RFID 태그 코호트 중 특정 AOA의 상관 변화와 다른 AOA의 변화가 없다면 코호트가 움직이지 않을 수 있다.
다음 상황 중 하나 이상에서 RFID 위치의 변화가 무시될 수 있다. 예를 들어, 상이한 RFID 태그들 간에 어떠한 상대적인 변화가 없는 경우, 모든 태그가 방해받거나 함께 이동될 수 있다. 다른 예에서, 상대 변화는 소정의 임계 값(예를 들어, 측정 불확실성) 미만이다. 또 다른 예에서, 상대 변화는 (예를 들어, 1, 2 또는 3회의 측정 사이클 내에서) 충분히 짧다.
가상 참조 태그에 관한 정보는 다른 정보와 조합되어 RFID 태그 위치 정밀도를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, RFID 태그 위치 추적 시스템은 가상 및/또는 실제 참조 태그들 간의 제품의 평균 밀도를 결정하기 위해 하나 이상의 카메라로부터의 가상 참조 태그, 제품 카운트 데이터, 및 시각적 데이터의 (추정)위치를 사용할 수 있다. 또한, 시각적 데이터를 사용하여 사람이 제품 또는 RFID 태그를 집어 올리거나 내려 놓을만큼 충분히 근접하는지 또는 근접했었는지를 알아낼 수 있다(포즈/도달 추정도 수행할 수 있음). 시각적 데이터가 가상 참조 태그 또는 가상 참조를 갖는 제품이 이동하거나 이동하였음을 나타내는 경우, 시스템은 가상 참조 태그의 풀로부터 가상 참조 태그를 제거할 수 있다. 역으로, 시각적 데이터가 특정 RFID 태그가 장기간(예를 들어, 시간 또는 일) 이동하지 않는 것을 나타내는 경우, 시스템은 RFID 태그를 가상 참조 태그로서 지정할 수 있다.
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컴퓨터 비전 시스템 및 컴퓨터 비전 시스템 훈련
전술한 RFID 기술은 컴퓨터 비전 시스템에서 카메라에 의해 캡처되거나 컴퓨터 비전 시스템에 결합된 상이한 물체를 위치 추적 및/또는 식별하도록 컴퓨터 비전 시스템을 훈련시키는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 비전 시스템은 광각 영역을 모니터링하도록 배치될 수 있는 다중 카메라를 포함하거나 이에 연결될 수 있다. 또한, 상이한 파장 및/또는 강도로 빛을 방출하는 광원은 또한 컴퓨터 비전 시스템의 훈련을 향상시키기 위해 상이한 환경을 생성하는데 사용될 수 있다. 훈련 이미지는 상이한 환경 하에서 카메라에 의해 획득된다.
조합 컴퓨터 비전/RFID 태그 위치 추적 시스템은, 스캔된 바코드/트랜잭션의 타임스탬프 데이터, 바코드/트랜잭션 내 물품, 및 이들 물품을 포함하는 프레임을 구성하기 위해 상기 레지스터 또는 계산대 키오스크의 위치에 상응하는 카메라 데이터를 상호 참조할 수 있다. 해당 프레임에서 물체 감지를 실행하는 프로세서는 이미지 주변에 경계 상자를 그려서 태그된 이미지를 추가 태그된 이미지를 생성할 수 있다.
인공 신경망을 실행하는 프로세서와 같은 컴퓨터 비전 시스템을 훈련 하는 동안, 전술한 RFID 기술은 기술은 훈련 이미지에서 물체의 위치를 추적하고 식별하기 위해 사용된다. 이러한 물체는 개별 이미지로 분리되며 컴퓨터 비전 시스템(예를 들어, 인공 신경망)에 대한 훈련 세트로 제공된다. 컴퓨터 비전 시스템이 너무 가까운 물체를 구별하지 못하면 강화 학습을 사용하여 여러 물체를 필터링 할 수 있다. 또한, 훈련은 또한, 예를 들어 소매점에서 컴퓨터 비전 시스템을 사용하는 동안 관련이 없을 수 있는 조명 기구, 문, 및 쇼핑 카트와 같은 물체를 인식하도록 컴퓨터 비전 시스템을 훈련시킬 수 있다. 그런 뒤에 이러한 물체를 훈련 데이터 세트에서 제거할 수 있으며 이러한 물체의 이미지가 포함된 프레임이 차단된 프레임으로 표시될 수 있다. 전술한 RFID 기술은 효율적인 방식으로 RFID 태그가 있는 물체를 자동으로 식별할 수 있기 때문에, 사람이 데이터베이스의 내용을 검증하거나 확인할 필요 없이 방대한 제품 이미지 데이터베이스를 구축할 수 있다.
특정 경우에, 실제 물체에 대한 태그의 위치에 오차가 있을 수 있다. 이러한 상황에서는, 사람의 위치 또는 프레임마다의 물체의 위치에 대해 프레임마다 태그의 위치를 플롯할 수 있고(예를 들어, 광학 흐름 또는 재식별을 통해 움직이는 연속 픽셀 그룹을 얻는 것) n 개의 프레임에 걸쳐 각각의 연속적인 픽셀 그룹 세트로부터 각 RFID 태그까지의 거리를 평균화하고, 어떤 쌍이 가장 낮은 오차/평균 거리를 초래했는지에 기초하여 이들을 그룹화한다. 칼만 필터는 물체 및/또는 물체를 필터링/그룹화하는 데 효과적이다. 매칭을 가중치를 부여하기 위해 RFID 태그의 제1 및 제2 도함수와 픽셀 블롭 모션 함수를 통합할 수 있다. 제품이 사람을 대상으로 하는 것이 목표라면, 사람의 체형에 상응하는 픽셀만을 선택하기 위해 각 프레임에서 사람 감지를 실행시킬 수 있다. 주석 이미지를 수집하는 것이 목표라면, 사람 감지를 사용하여 경계 상자 생성/픽셀 분할에서 사람 체형에 상응하는 픽셀을 간단히 무시할 수 있다.
도 3c~3f는 RFID 태그가 달린 셔츠의 움직임을 보여주는 비디오 프레임의 시퀀스를 나타낸다. 작은 원은 셔츠에 부착되는 RFID 태그의 추정 위치를 나타낸다. 상자는 시스템이 RFID 태그 판독기에 의해 수신된 RFID 신호로부터 유도된 RFID 태그 운동과 상관되는 픽셀 블롭 주위에 있다. 도 3c~3f에 도시된 바와 같이, 시스템이 RFID 태그를 물체가 실제로 프레임마다 위치하는 것으로 추정하는 경우에는 상당한 오차가 있지만, 시스템은 여전히 RFID 위치 추정치를 픽셀 블롭에 연관지을 수 있다.
도 3g는 비디오 데이터와 RFID 태그 위치 추정치를 상관시키는 프로세스(340)를 도시한다. 이 프로세스(340)는 신경망을 훈련시켜 RFID 태그가 부착된 물품을 인식하거나 태그가 부착된 물체의 움직임 및 태그가 부착되지 않은 물체의 움직임(예를 들어, RFID 태그가 있는 옷과 사람)을 상관시키기 위해 사용될 수 있다. 프로세스(340)는 훈련된 신경망을 사용해 이미지에서 사람을 나타내는 픽셀 블롭을 인식하고, 분할시키고, 무시하는 것으로 시작한다(342). 그런 뒤에 이미지의 나머지 픽셀 블롭에는 트래커가 할당되어 프레임마다 움직임을 살펴본다(344). 그런 뒤에 각 픽셀 블롭은 특정 임계 값이 주어지면 궤적에 가장 근접한 RFID 태그와 일치시킨다(346). 픽셀 그룹이 각각의 RFID 태그와 쌍을 이루면, 각각의 프레임에서 각 픽셀 그룹에 대해 물체 감지를 실행하여, 가방, 카트, 재킷, 사람, 및 기다 이러한 차단 소스와 같은 환경 차단으로 인해 RFID 태그 설명과 정확히 일치하지 않는 이미지를 제거할 수 있다(348). 태그 데이터를 픽셀 블롭에 제공하여 또한 태그 위치와 물품 위치 간의 오차를 줄이거나 없앨 수 있다.
또 다른 참고로, RFID 위치 추적은 인공 신경망에 지속적으로 피드백을 제공하여 각 프레임에서 무엇이 정확하고 무엇이 잘못되었는지 항상 학습하고 있다. 이는 프로세스(340)가 비전 시스템을 프레임 단위로 무엇이 옳고 무엇이 그른 것인지 교시하는데 사용될 수 있는 경우에, 자율 계산 및 사람/제품 상호작용까지 확장될 수 있다.
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움직이는 RFID 태그 추적
도 4는 전술한 RFID 시스템 및 프로세스가 어떻게 상점, 재고실, 또는 창고와 같은 장애물로 채워진 환경에서 이동하는 RFID 태그 (402)를 추적하는데 사용될 수 있는지를 도시한다. 이 실시예에서, 한 쌍의 RFID 태그 판독기(410a 및 410b)(통칭하여, RFID 태그 판독기(410))는 예를 들어, 약 0.01 Hz 내지 약 1.0 Hz의 속도와 규칙적인 간격으로 RFID 호출 신호를 전송함으로써 RFID 태그(402)에서 정보를 얻는다. RFID 태그 판독기(410)는 RFID 태그(410)로부터 수신된 신호에 기초하여 호출 신호 전송 속도를 변화시킬 수 있다. RFID 태그의 응답 신호가 RFID 태그가 고속, 변속 또는 방향 변경으로 표시되는 경우, RFID 태그 판독기(410)는 호출 신호 전송 속도를 증가시켜 RFID 태그의 움직임의 더 미세한 시공간 해상도를 제공할 수 있다. 역으로, RFID 태그의 응답 신호가 RFID 태그가 고정되거나 천천히 이동하는 것을 나타내는 경우, RFID 태그 판독기(410)는 그들의 호출 신호 전송 속도를 감소시켜 에너지를 보존할 수 있다. RFID 태그 판독기(410)는 RFID 태그(402)의 상대 운동에 따라 함께 또는 독립적으로 호출 신호 전송 속도를 증가시키거나 감소시킬 수 있다.
RFID 태그 판독기(410)는, 예를 들어 등방성 안테나를 통해, 광범위한 각도에 걸쳐 호출 신호를 방출할 수 있고, 또는 전술한 바와 같이 안테나 어레이를 사용해 상이한 각도에 걸쳐 이들을 스캔할 수 있다. RFID 태그 판독기(410)에 무선으로 결합된 프로세서(미도시)는 RFID 태그(402)로부터의 RFID 신호를 사용해 속도 벡터(481) 및 RFID 태그(402)에 대한 궤적(491)을 연산한다. 주어진 속도 벡터(481)를 연산하기 위해, 프로세서는 상이한 시간에 RFID 태그 위치(471)를 알아낸 뒤 2D 또는 3D 공간에서 이들 위치를 연결하는 벡터를 알아낼 수 있다. 해당 벡터를 시간 차이로 스케일링하면 속도 벡터가 생성된다.
프로세서는 위치 측정 및/또는 속도 벡터(481)를 사용해 RFID 태그 궤적(491)을 알아낼 수 있다. 이것은 역사적인 궤적(즉, RFID 태그(402)가 있었던 곳) 또는 예상 궤적(즉, RFID 태그(402)가 추정 속도에 기초하여 가는 곳)일 수 있다. 원하는 경우, RFID 태그의 현재 속도, 최근 궤적 및/또는 예상 궤적은 스마트폰, 태블릿, 또는 기타 전자 장치 상에 표시될 수 있고, 트랜잭션을 유발시키기 위하여 사용될 수 있고(예를 들어, RFID 태그(402)와 연관된 물품의 판매), 오배치 또는 도난을 방지하거나, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 창고를 이동시킬 수 있다. 속도 벡터(481) 및 궤적(491)이 RFID 태그(402)가 움직이고 있지 않음을 나타내면, 프로세서는 전술 한 바와 같이 RFID 태그(402)를 가상 참조 RFID 태그로서 선택할 수 있다.
프로세서는 또한 위치 측정, 속도 벡터(481), 및 궤적(491)을 사용해, 도 4의 RFID 태그(410)와 같은 "실제" RFID 태그를 앨리어싱 RFID 태그나 "고스트" RFID 태그(482)와 구별할 수 있다. 이 경우, 고스트 RFID 태그(482)는 다중 경로 효과에 의해 야기된다. 보다 구체적으로, 도 4는 실제 RFID 태그(402)와 RFID 태그 판독기(410a, 410b) 사이를 전파하는 RFID 신호가 LOS 경로(411a, 411b)를 취하여 RFID 태그의 위치, 속도 및 궤적을 정확하게 측정할 수 있음을 도시한다. 이들 RFID 신호는 또한 실제 RFID 태그(402)와 RFID 태그 판독기(410) 간의 NLOS 경로(413)를 취할 수 있다. 이 실시예에서, RFID 태그(402)에 의해 방사된 RFID 에너지의 일부는 벽(412)에서 제1 수신기(410a)까지 반사되거나 산란된다. RFID 태그(402)가 특정 위치에 있을 때, 이 벽(412)은 RFID 신호를 제2 수신기(410b)까지 전송하는 것을 방지한다. 요약하면, 벽(412)은 제1 RFID 태그 판독기(410a)가 의사 RFID 신호를 수신하게 하고, RFID 태그(402)가 벽(412)과 제1 RFID 태그 판독기(412a) 사이에 있는 경우, 제2 RFID 태그 판독기(410b)가 임의의 RFID 신호를 수신하는 것을 중지시킨다.
이 경우, 의사 RFID 신호를 단순하게 처리하면, 고스트 위치(473), 고스트 속도 벡터 (483) 및 고스트 궤적(493)으로 완성된 도 4에 도시된 고스트 RFID 태그(482)의 출현을 초래한다. 프로세서는 고스트 속도 벡터(483) 및 고스트 궤적(493)에서의 불연속성, 및/또는 고스트 속도 벡터(483)와 실제 속도 벡터(481) 간의 유사성, 및 고스트 궤적(493)과 실제 궤적(491) 간의 유사성에 기초하여 고스트 태그(482)를 상응하는 실제 태그(402)와 구별할 수 있다. 특히, 실제 및 고스트 속도 및 궤적은 벽(412)에 의해 정의된 선 또는 평면에 대해 거울 대칭으로 보인다. 프로세서는, 실제 RFID 태그(402)와 고스트 RFID 태그(482)를 구별하기 위해 고스트 궤적(493)의 시작 및 끝(벽(412)이 시작되고 끝나는 곳)에서 이 거울 대칭 및 급성 불연속성을 사용할 수 있다.
RFID 태그(402)를 추적하는 데 카메라(420)가 사용될 수도 있다. 도 4에서, 카메라(420)는 RFID 태그(402)를 운반하는 사람(401)을 촬영(예를 들어, 동영상 속도 즈음으로 촬영)한다. 프로세서는 이미지 내에서 (예를 들어, 일반인, 직원, 또는 특정인으로서) 사람(401)을 인지하고, 그 사람의 움직임을 RFID 태그(402)의 움직임과 상관시키는 인공 신경망을 사용할 수 있다. RFID 태그(402)가 이름표, 팔찌, 또는 ID 카드 상에 있다면, 이는 RFID 태그(402)와 관련된 사람을 인식하도록 신경망을 훈련시키는 프로세스의 일부로서 수행될 수 있다. 신경망이 이미 훈련된 경우, 프로세서는 사람에 의해 운반되거나 RFID 태그(402)가 부착된 물품의 판매와 같은 또 다른 동작을 추적하거나 유발시키기 위해 사람과 RFID 태그(402) 중첩되거나 일치하는 움직임을 사용할 수 있다.
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소매점과 재고실이 있는 상점 내 RFID 태그 위치 추적 시스템
도 5a 및 도 5b는 상점(500) 내 RFID 태그 위치 추적 시스템의 상이한 도면을 도시한다. RFID 태그 위치 추적 시스템은, 상점의 매장(590), 재고실(592), 및 탈의실(580) 전체에 걸쳐 분포된 여러 RFID 태그 판독기(510)를 포함한다. RFID 태그 판독기(510)는 예를 들어, 도 5b에 도시된 바와 같이 천장에 또는 천장 근처에 배치되어, 매장(590) 및 재고실(592)에 있는 물품의 RFID 태그(502)에 보다 명확한 시야를 제공한다. RFID 태그 판독기(510)를 RFID 태그(502) 위에 배치하는 것은 또한 RFID 태그 판독기에 의해 수신된 RFID 신호로부터 유도된 방위각 및 고도 정보를 사용하여 각 태그의 3D 위치를 측정하는 것을 가능하게 한다.
RFID 태그(502)는 의류 및 기타 물품과 같은 판매 품목을 포함하여 상점(500) 전체에 분포될 수 있다. RFID 태그(502)는 물품에 내장되거나 태그, 클립 또는 스티커로 물품에 부착될 수 있다. 고정식 또는 이동식 의류 랙, 벽, 또는 테이블과 같은 알려진 위치에 있는 참조 RFID 태그(504)를 포함하여 다른 유형의 RFID 태그가 상점(500) 내에 있을 수 있다. 또한, 이동식 RFID 태그(502) 중 일부는, 이들이 충분히 긴 시간에 걸쳐서 이동하지 않는 상태로 유지된다면, 가상 참조 RFID 태그(506)로서 지정될 수 있다. 또한, 일부 RFID 태그는, ID 카드(508a 및 508b)(통칭하여 ID 카드(508)), 열쇠 고리, 팔찌, 또는 직원(503a~503c)(통칭하여 직원(503)) 또는 고객(501)이 착용하거나 휴대하는 다른 물품에 부착될 수 있다. 이들 ID 카드(508)는 특정 직원과 그들의 위치를 식별할 수 있다. 마찬가지로, 상점 입구(596)에서 쇼핑백, 바구니 또는 카트에 내장되거나 부착된 RFID 태그(502)가 있을 수 있다.
RFID 태그 판독기(510)는 무선 라우터(540) 또는 다른 적절한 장치를 통해 프로세서/제어기(530)와 무선 통신한다. RFID 태그 판독기(510)와 연어를 이루는 것으로 도시된 카메라는 또한 프로세서 (530)와 통신한다. 프로세서(530)는, 결과적으로, 고객(501) 및 직원(503)이 휴대하는 태블릿(530) 및 스마트폰(540)과 통신할 수 있다. 또한 인터넷과 같은 적절한 통신 네트워크를 통해 하나 이상의 서버, 데이터베이스 또는 상점의 재고 및 영업을 추적하는 기타 원격 장치와 통신할 수 있다.
작동 시, RFID 태그 판독기(510)는 전술한 바와 같이 RFID 태그 위치, 속도 및 궤적을 측정한다. 이 정보는 이 정보를 사용해 재고를 모니터링하고 RFID 태그(502)가 부착된 물품과 연관된 작업을 유발시킨다. 예를 들어, RFID 태그 판독기(510)가 상점의 출구(598)를 향해 이동하는 RFID 태그(502)를 검출하고 카메라(520)가 동일한 궤적을 따라 이동하는 고객(501)을 검출하면, 프로세서(530)는 고객(501)에 의해 관련 물품의 자동 구매를 유발시킬 수 있다. 이는, 고객(501)이 계산대(582)를 건너 뛰어 시간을 절약할 수 있게 한다. 프로세서(530)는, 또한, RFID 태그 판독기(520)에 의한 정확한 RFID 위치 추정에 기초하여 고객(501) 및 직원(503)을 특정 물품으로 안내할 수 있다. 이 특징은, 특정 사이즈 또는 색상의 셔츠와 같은 원하는 물품까지 고객(501)을 안내하기 위해 사용될 수 있고; 탈의실에 남겨진 물품과 같이 재고를 조절하고 재입고 시키기 위해 사용될 수 있거나; 재고 배치가 판매에 미치는 영향을 알아낼 수 있다. 이들 및 다른 적용예들이 아래에서 더욱 상세히 설명된다.
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RFID 기술을 사용한 고정밀 물체 위치 추적 적용
전술한 RFID 태그 위치 추적 기술은 미세한 공간 해상도와 높은 정밀도를 제공하여 많은 적용 분야에 적합하며, 이들 대부분은 다른 RFID 태그 위치 기술로는 불가능하다. 이들 적용례 중 일부는 아래에서 설명되며, 도 5a 및 도 5b에 도시된 것과 같은 시스템 및 환경에서 사용될 수 있다.
11.1
RFID 태그 움직임 추적
일 실시예에서, RFID 기술은 소매점, 특히 옴니채널(옴니-채널로도 표기됨) 상점에서 사용될 수 있다. "옴니채널"은, 고객이 데스크탑 또는 모바일 장치를 사용하여 온라인으로 쇼핑하는지, 전화로 쇼핑하는지, 또는 오프라인 상점에서 쇼핑하는지 여부에 관계없이 고객에게 한결같은 쇼핑 경험을 제공하고자 하는 판매에 대한 다중 채널 접근 방식을 의미한다. 멀티채널 고객 경험을 옴니채널 고객 경험과 구분짓는 것은, 백엔드(back-end) 채널 간 진정한 통합이 있다는 점이다. 예를 들어, 상점이 옴니채널 방식을 구현한 경우, 상점의 고객 서비스 담당자는 전화 또는 고객 서비스 웹챗 담당자의 고객 서비스 담당자와 마찬가지로 고객의 이전 구매 및 환경 설정을 쉽게 참조할 수 있다. 또는, 고객은 컴퓨터, 태블릿 또는 스마트 폰을 사용하여 회사 웹 사이트 또는 앱의 상점별로 재고를 확인하고 나중에 웹 사이트 또는 앱을 통해 품목을 구매하고 고객이 선택한 위치에서 제품을 수령할 수 있다.
옴니채널 주문과 관련하여 소매업체가 겪고 있는 한 가지 문제점은 옴니채널 주문에 의해 품목이 선택되었음을 감지하는 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위해, RFID 태그(토트 태그라 지칭됨)는 토트백, 쇼핑 백, 쇼핑 카트, 또는 임의의 다른 적절한 용기에 배치될 수 있다. 각 상품은 또한 별도의 RFID 태그(물품 태그라고 지칭됨)를 포함하거나 이에 부착된다. 안테나 어레이는 각 토트 태그 및 각 물품 태그의 위치를 모니터링한다. 하나의 물품 태그와 하나의 토트 태그 간의 거리가 임계 값 미만(예를 들어, 토트의 사이즈 미만)이면, 시스템은 물품 태그에 상응하는 물품이 토트 내에 있음을 결정한다. 검출의 신뢰도를 개선하기 위해, 시스템은 토트 태그 및 물품 태그의 움직임을 추가로 모니터링할 수 있다. 그들이 임계 값(예를 들어, 1 미터 초과)을 초과하는 거리를 함께 이동하는 경우, 시스템은 고객이 물품 및 토트를 운반하는 중임을 알아낼 수 있다.
시스템은 고객이 물품을 선택했는지 여부를 판별하기 위해 이동 고객을 모니터링 할 수도 있다. 예를 들어, 물품이 임계 값(예를 들어, 1 미터 초과)을 초과하는 거리를 고객과 함께 이동하는 경우, 시스템은 고객이 물품을 운반중임을 알아낼 수 있다. 예를 들어, 고객은 자신의 스마트폰 상에 사용자 앱을 설치할 수 있고, 시스템은 사용자 앱과의 통신을 통해 고객의 스마트폰의 존재를 검출할 수 있다. 시스템은 그런 뒤에 블루투스, 와이파이, LTE, 3G, 4G, 또는 임의의 다른 무선 기술을 사용해 스마트폰(및 따라서 고객)의 움직임을 추적할 수 있다.
경우에 따라 시스템은 고객이 아닌 모든 스마트 폰(예를 들어, 매장 자체 장치 또는 직원 개인 장치)의 기록을 유지할 수 있다. 일단 시스템이 기록에 없는 스마트 폰을 감지하면, 시스템은 고객이 매장에 진입한 것을 알아내고 스마트 폰을 추적하여 고객의 움직임을 추적할 수 있다.
시스템은 또한 안면 인식, 보행(gaiter) 인식 또는 다른 인식 기술을 사용해 고객의 움직임을 추적할 수 있다. 예를 들어, 고객을 인식하기 위해 상점의 입구에 카메라를 배치할 수 있고, 상점 내에 하나 이상의 카메라를 분배하여 전체 상점 공간을 모니터링 할 수 있다. 고객이 카메라로 캡처되어 인식될 때마다 인식 위치를 기록하고 이전 위치로 컴파일하여 고객의 움직임을 매핑할 수 있다. 이러한 모니터링 해상도(예를 들어, 동일한 고객에 대한 2가지 인식 간의 거리)는 상점의 카메라의 수에 의존할 수 있다(예를 들어, 더 많은 수의 상점은 해상도를 증가시킬 수 있다). 그런 뒤에, 시스템은, 그들이 임계 값보다 먼 거리를 함께 이동하면 고객이 물품을 선택한 것으로 결정할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 시스템은 그들이 3곳을 초과하는 위치에서 함께 나타나면 고객이 물품을 선택한 것으로 결정할 수 있다. 시스템은 또한 그들이 함께 보이는 2곳의 위치가 1 미터를 초과하여 떨어져 있으면 고객이 물품을 선택한 것으로 결정할 수 있다.
시스템은 고객이 사려고 했던 물품이 반품되어 구매 가능하다고 판단할 때 재고를 추가로 업데이트할 수 있다. 시스템은 물품이 장기간 동안 (예를 들어, 5분 이상) 움직이지 않으면 물품이 다시 놓인 것으로 결정할 수 있다. 신뢰도를 개선하기 위해, 시스템은 물품이 움직이지 않는 동안 물품 근처에 있는 임의의 고객이 있는지의 여부를 또한 확인할 수 있다. 고객이 물품 근처에 머무르지 않는 경우, 시스템은 물품이 반품되었다고 결정할 수 있다(예를 들어, 이전에 물품을 선택한 고객이 마음을 바꾸고 물품을 포기함).
또 다른 예에서, RFID 기술은 물품이 상점의 올바른 위치에 있는지의 여부를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 이 경우, 하나 이상의 태그(선반 태그라고 지칭됨)가 판매 물품을 보유하는 각각의 선반 상에 배치될 수 있다. 각 선반 태그는 상응하는 물품에 대해 선반 상의 특정 위치를 식별한다. 각 물품에는 물품 태그가 있다. 예를 들어, 선반 태그는 남자 바지의 위치를 나타낼 수 있고, 물품 태그는 남자 바지에 부착될 수 있다. 시스템은 선반 태그와 물품 태그의 위치를 조사하여 이들 간의 거리를 추정한다. 거리가 임계 값 미만인 경우, 시스템은 항목이 올바른 위치에 있는 것으로 결정할 수 있다. 반면에 거리가 임계 값보다 큰 경우, 시스템은 한 명 이상의 상점 직원에게 품목이 잘못되어 올바른 위치로 이동해야 함을 알릴 수 있다. 시스템은 또한 직원에게 물품의 실제 위치와 올바른 위치에 대한 지침을 제공할 수 있다.
시스템은 또한 다른 소매 설비에 부착된 태그를 사용하여 물품이 올바른 위치에 있는지 여부를 확인할 수 있다(이러한 태그를 설비 태그라고 한다). 일반적으로, 각각의 고정물 태그는 고정물(예를 들어, 선반, 테이블, 카운터, 진열장, 바구니, 격자 등), 고정물 위치, 및 고정물 내 물품의 유형 및 수량의 식별에 관한 정보를 제공할 수 있다. 일부 경우에, 고정물 내 물품의 종류 및 수량은 산업 표준에 기초하여 결정될 수 있다. 대안적으로, 고정물 내 물품의 유형 및 수량은 각 상점에 대해 맞춤화될 수 있다.
또한 각 직원은 태그(직원 태그로서 지칭됨)를 착용할 수 있다. 일 실시예에서, 직원은 RFID 태그를 포함하는 팔찌를 착용할 수 있다. 또 다른 예에서, RFID 태그는 직원의 유니폼에 꿰매어 달 수 있다. 또 다른 예에서, RFID 태그는 직원이 착용한 배지에 포함될 수 있다. 시스템은 이 태그를 사용해, 예를 들어, 후술하는 바와 같이 재고 관리에 사용하기 위해 직원의 위치를 추정하고 추적할 수 있다.
일부 경우에 직원의 이동은 직원들에게 부착된 RFID 태그를 사용하지 않고 소프트웨어에 의해 모니터링될 수 있다. 예를 들어, 시스템은 직원의 스마트폰을 추적하여 직원의 움직임을 모니터링할 수 있다. 이러한 경우에, 직원은 스마트폰과 시스템 간의 통신을 용이하게 하기 위해 사용자 앱을 설치할 수 있다. 시스템은 예를 들어 사용자 앱 상의 사용자 계정에서 직원을 인식할 수 있다.
또 다른 예에서, 시스템은, 다른 장치들 중에서, 스마트 시계, 활동 추적기(예를 들어, 핏비트(Fitbit)), 또는 스마트 안경(예를 들어, 전자 부품 내장 안경))을 추적할 수 있다. 이 실시예에서, 시스템은 웨어러블 장치가 검출될 때마다 직원을 인식하도록 각 직원에 속하는 웨어러블 장치의 기록을 유지할 수 있다. 카메라를 구비하는 시스템은, 직원이 보유하거나 운반하는 것으로 인식하는 물품의 RFID 태그를 통해 직원을 추적할 수도 있다.
예를 들어, 시스템이 물품이 오배치되었거나 재고에서 올바른 선반으로 반입되어야 한다고 결정하면 시스템은 직원 태그를 사용하여 모든 직원의 위치를 추정할 수 있다. 그런 뒤에 오배치된 항목에 가장 가까이 있거나 오배치된 물품을 향해 이동하는 직원을 식별할 수 있다. 시스템은 직원에게 품목을 올바른 장소에 배치하도록 알릴 수 있다. 시스템은 또한 직원이 작업을 완료하는 데 걸리는 시간(예를 들어, 알림부터 완료까지의 시간)을 추정 및/또는 측정할 수 있다. 이 정보는 직원 성과를 검토하고 효율성을 향상시킬 수 있는 상점 레이아웃의 변화를 식별하는 데 사용될 수 있다.
시스템은 경보를 수신할 적절한 직원을 결정하기 위해 몇 가지 기준을 사용할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 직원의 가용성에 따라, 직원에게 알림을 전달하여 알림을 받고 응답할 수 있다. 이 실시예에서, 직원은 사용자 앱과 함께 설치된 스마트 폰과 같은 직원 장치를 통해 가용성(또는 비가용성)을 시스템에 전달할 수 있다. 직원은 자신이 중단되지 않을 수 있는 다른 작업을 수행하고 있음을 나타낼 수 있다.
또 다른 예에서, 시스템은 문제가 있는 물품에 대한 직원의 근접성에 기초하여 직원에게 알림을 전송할 수 있다. 오배치된 물품의 경우, 근위에 임직원과 오배치된 항목 간의 거리만큼 정량화할 수 있다. 배치할 물품에 대해 직원과 재고실 사이의 거리를 기준으로 근접성을 수량화 할 수 있다. 일부 경우에, 근접성 추정은 건물이나 매장의 구조를 고려한다. 예를 들어, 시스템은 바람직하게는 다른 층에 있는 직원에게 알림을 보내는 대신, 문제의 물품과 동일한 층에 있는 직원에게 알림을 보낼 수 있다.
또 다른 예에서 시스템은 작업을 완료하는 능력에 기초하여 직원에게 알림을 전송할 수 있다. 예를 들어, 여성 의류 매장의 물품이 잘못되었거나 여성 탈의실에서 버려진 물품이 발견되는 경우, 시스템은 바람직하게는 식료품 매장의 직원 대신 여성 의류 매장의 직원에게 경고를 보낼 수 있다.
작업을 완료하는 능력은 직원이 처리중인 현재 작업에 따라 결정될 수도 있다. 예를 들어, 직원이 오배치된 품목을 이미 처리하고 있는 경우, 유사한 작업을 처리하는 것이 더 효율적일 수 있다. 시스템은 또한 품질 보장 시스템과 상의하여 직원의 능력을 알아낼 수 있다. 예를 들어, 시스템에는 이전에 처리한 각 작업에 대한 직원의 성과 검토 데이터베이스가 포함될 수 있다. 한 직원이 오배치된 물품을 효율적으로 재입고 한다고 시스템이 판단하면, 시스템은 우선적으로 그 직원에게 알림을 보낼 수 있다.
또 다른 예에서, 시스템은 문제를 처리하기에 가장 적합한 직원을 결정하기 위해 상기 기준의 조합 또는 가중치 조합을 사용할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 먼저, 가용 직원을 찾을 수 있다. 그런 뒤에 이 가용 직원 중에서, 시스템은 문제의 물품에 대해 특정 거리 내에 있는 사람들을 파악한다. 이러한 직원 중에, 시스템은 직원의 작업 완료 능력에 따라 가장 적합한 직원을 결정할 수 있다.
일부 경우에, 시스템은 가장 적합한 직원(임의의 적절한 방법으로 결정됨)에게만 알림을 보낼 수 있다. 대안적으로, 시스템은 적절한 직원 그룹에 경고를 보낼 수 있으며, 각 수신자는 자신의 장치(예를 들어, 스마트폰)를 사용해 응답할 수 있다. 일단 수신자가 작업을 처리할 것이라고 응답하면, 시스템은 문제의 상태를 예를 들어 "진행 중"으로 업데이트할 수 있다.
시스템은 시스템에 의해 결정된 적절한 직원의 감독자에게 알림을 전송할 수도 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 시스템은 문제의 진행 상황을 모니터링하기 위해, 품질 보증 부서의 담당자에게 알림을 복사할 수도 있다.
RFID 기술은 또한 매장의 재고 가용성을 실시간으로 모니터링하는데 사용될 수 있다. 이 경우, 시스템은 고객이 선택하는 물품의 이동을 추적할 수 있다. 전술한 바와 같이, 시스템은, 제품이 토트와 함께 이동하는 경우 고객이 물품을 선택했음을 알아낼 수 있다. 보다 구체적으로, 시스템은 물품이 토트 내에 있다는 것을 결정하기 위해 비디오 데이터 및/또는 토트 상에 있거나 토트 내에 있는 RFID 태그에 관한 데이터로부터 결정된 바와 같이, 물품의 RFID 태그의 움직임/궤적 및 토트의 움직임/궤적을 사용할 수 있다. 시스템이 물품을 판매된 것으로 판단하면, 시스템은 해당 물품을 사용 가능한 재고에서 공제한다. 대안적으로, 시스템은 품목이 계산되는 레지스터를 통과할 때까지 재고에서 품목을 공제할 수 있다. 일부 경우에, 고객이 물품을 착용하고 있는 경우, 시스템은 의류 또는 신발과 같은 물품을 공제할 수도 있다.
RFID 기술은 또한, 특히 선적 상자가 밀봉된 후에 전자 상거래 주문의 검증을 용이하게 할 수 있다. RF 신호는 일반적으로 선적 상자를 통해 침투할 수 있으므로, 전술한 RFID 기술을 사용해 선적 상자 내 RFID 태그가 있는 품목을 식별할 수 있다. 그런 뒤에, 식별된 물품은 이 선적분에 상응하는 주문과 비교하여 누락된 물품이 있는지 여부, 또는 주문하지 않은 임의의 물품이 선적 상자에 들어 있는지 여부를 결정한다. 누락된 물품이 확정되면, 시스템은 재고 또는 다른 데이터베이스를 확인하여 대체 물품이 물류 센터(DC) 또는 인근의 상점에 있는지 여부를 확인할 수 있다. 시스템은 또한 물품이 선적 상자에 놓이거나 개별 선적을 위해 위치될 때까지 선적 상자가 상점 및/또는 DC를 떠나는 것을 방지할 수 있다.
경우에 따라 RFID 기술을 탈의실에서 사용해 고객이 입어본 물품을 추적할 수 있다. 시스템은 탈의실에 남은 물품이 임계 시간(예: 15분 초과)보다 긴 시간 동안 탈의실에 있었는지 여부를 알아낼 수 있다. 대안적으로, 시스템은 탈의실 상태뿐만 아니라 물품의 위치를 추적할 수 있다. 예를 들어, 시스템이 물품이 탈의실에 있고 탈의실이 사용되지 않는 것으로 알아내면, 시스템은 해당 물품이 품목이 탈의실에 버려졌다고 결정할 수 있다. 이 경우 시스템은 직원에게 물품을 픽업하여 판매를 위해 선반에 다시 가져다 놓도록 알릴 수 있다.
시스템은 탈의실에서 고객의 모바일 또는 웨어러블 기기의 존재를 추적하여 탈의실의 상태를 알아낼 수 있다. 예를 들어, 시스템은 탈의실의 맵을 생성하고 각 탈의실에서 검출된 모바일 및 웨어러블 장치를 표시할 수 있다. 탈의실에 장치가 없으면 시스템은 탈의실이 사용되지 않았음을 나타낼 수 있다. 이 경우 직원은 탈의실로 가서 버려진 물품을 가져올 수 있다.
시스템은, 또한, 탈의실의 문에 부착된 RFID 태그(예를 들어, 문의 움직이는 가장자리 상)를 사용해 탈의실의 상태를 결정할 수도 있다. 이 경우, 탈의실의 문이 잠금 해제된 경우, 문틀에서 멀어지도록 설계할 수 있다. 그러므로, RFID 태그는 문이 닫히거나 잠길 때(즉, 탈의실이 점유된 경우), 제1 위치에 있고, 문이 열리거나 잠금 해제될 때(즉, 탈의실이 비어있는 경우), 제2 위치에 있다. 그런 뒤에 시스템은 문의 RFID 태그 위치에 따라 탈의실의 상태를 확인할 수 있다. 마찬가지로, 또 다른 옵션은 탈의실 커튼 안 또는 커튼 상에 여러 개의 참조 태그를 설치하고, 누군가 커튼을 개폐한 결과로서 서로 더 가까워지거나 멀리 이동하는 것을 감지하는 것이다.
대안적으로, 각 탈의실은 2개의 RFID 태그를 사용할 수 있다: 하나는 문의 움직이는 가장자리 상에 배치되고 다른 하나는 문틀에 배치된다. 대안적으로, RFID 태그는 탈의실 문 잠금 장치의 상이한 부분들 상에 배치되거나 그에 통합될 수 있다. 이어서, 시스템은 이들 2개의 태그 간의 거리를 알아낼 수 있다. 이들이 임계 값(예를 들어, 약 10 cm) 이내에 있는 경우, 시스템은 문이 닫혀 있거나 잠겨 있다고 결정할 수 있다; 달리, 시스템은 문이 열려 있거나 잠금해제 되어 있고 탈의실이 비어 있다고 결정할 수 있다.
또한, 시스템은 RFID 태그가 있는 의복이 사람이 착용하고 있는 지를 결정하기 위해 RFID 신호 내 위치 및 진폭 변조의 조합을 사용할 수 있다. 예를 들어, 의복이 탈의실의 중간에서 공중에 매달려 있는 경우, 의복은 신체에 있을 가능성이 있다. RFID 태그 위치 추적 시스템이 RFID 태그가 사람의 신체에 가까운 표시(예를 들어, 카메라 데이터로부터)를 동반하는 RSSI의 뚜렷한 감소(dip)를 검출하는 경우, RFID 태그로 된 물체/의복이 사람의 신체 상에 있을 가능성이 있음을 알아낼 수 있다.
11.2
RFID 태그가 있는 선반 진열 물품
물품을 정확하게 추적하면 시스템이 사람의 개입없이 자율주행차량(예를 들어, 로봇 장치, 드론, 등)을 사용해 선반에 물품을 배치할 수 있게 한다. 예를 들어, 상점 내 물품의 원하는 위치에 대한 정보를 제공하는 RFID 태그가 각각의 물품에 부착될 수 있다. 자율주행차량은 RFID 태그를 판독하고 물품을 원하는 위치까지 배달하기 위한 태그 판독기를 포함할 수 있다. 원하는 위치(예를 들어, 지정된 선반)는 또한 RFID 태그(고정물 태그라 지칭됨)에 의해 표시될 수 있다. 일부 경우에, 자율주행차량은 내부 태그 판독기를 사용하여 고정물 태그를 찾고, 현재 위치에서 고정물 태그까지의 거리와 방향을 추정하고, 추정치를 사용하여 고정물을 향해 나아간다.
일부 경우에, 시스템은 차량에 장착되거나 차량에 내장된 RFID 태그를 사용해 원격 제어 차량의 위치를 모니터링할 수 있다. 원하는 경우, 시스템 또는 사용자는 차량이 고정물을 향해 이동하도록 명령할 수 있다. 이러한 경우에, 차량에는 태그 판독기가 포함되지 않을 수 있다.
대안적으로, RFID 태그에 물품 식별 정보(예를 들어, 일련 번호)가 포함될 수 있지만 물품의 원하는 위치나 의도된 위치는 포함되지 않을 수 있다. 대신, 식별 정보는 데이터베이스의 원하는 위치 정보와 관련된다. RFID 태그 판독기(예를 들어, 자율주행차량 상에 위치함)는 식별 정보를 판독하고 데이터베이스와 통신하여 위치 정보를 검색할 수 있다.
자율주행차량에 의한 자동 선반 진열은 상점의 폐점 후 및/또는 매 아침에, 상점의 개장에 앞서 매일 수행될 수 있다. 일부 경우에, 선반 진열 절차는 사람의 모니터링 없이 수행될 수 있도록 자동으로 이루어진다. 따라서, 초과 근무 비용을 절약하기 위해 근무 시간 후에 선반 진열을 수행할 수 있다.
일부 경우에, 선반 진열은 요구에 따라 수행될 수 있다. 예를 들어, 시스템이 물품이 요청중이라고 판단하면, 시스템은 사람 또는 로봇을 창고로 보내 하나의 물품을 선택하고 물품을 원하는 위치까지 배송할 수 있다. 일부 경우에, 사람이나 로봇은 또한 오배치된 물건을 선택하고 그것을 정확한 위치에 배치하도록 지시받을 수 있다. 시스템은 로봇을 물품이 오배치된 위치로 안내하고 물품을 원하는 위치로 가져가도록 지시할 수 있다. 일부 경우에, RFID 태그 데이터 및/또는 카메라 데이터는 또한 물체의 배향, 및 중량, 기하학적 구조 및 중량 분포와 같은 다른 정보를 드러내어, 물품 잡기(grasping)와 같은 복잡한 문제 해결을 도울 수 있다.
11.3
RFID 태그가 있는 물품 재고 모니터링
시스템은 RFID 태그를 사용한 물품 위치를 정확한 추적에 기초하여 물품의 재고를 모니터링 할 수 있다. 전술한 바와 같이, 시스템은 물품이 고객에 의해 선택되거나 운송되고 있는 것으로 결정할 수 있으며, 이 경우 시스템은 구매 가능한 물품 목록에서 이 물품을 제거할 수 있다. 시스템은 이 물품을 고객이 구매하려고 고려중인 임시 물품 목록에 추가할 수 있다. 고객이 항목을 계산하면(예를 들어, 고객이 물품과 함께 상점을 떠나는 경우), 시스템은 이 물품을 임시 목록에서 제거할 수 있다. 그러나 고객이 마음을 바꾸고 계산하기 전에 물품을 다시 가져다 놓거나(또는 간단하게 물품을 버리는 경우), 시스템은 이 물품을 구매 가능한 목록으로 되돌릴 수 있다.
일부 경우에, 시스템이 고객이 물품을 고려하고 있다고 결정하면, 시스템은 물품의 움직임을 추적하기 위해 물품에 부착된 RFID 태그에 1 Hz를 초과하는 주파수로 호출 신호를 보낼 수 있다. 일단 물품이 다시 선반에 다시 배치되면, 질문 주파수 송출은 시스템의 컴퓨팅 부담을 감소시키기 위해 감소될 수 있다.
직원은 하자품을 처리함으로써 재고 모니터링에 참여할 수 있다. 하자품은 직원이나 고객에 의해 식별될 수 있다. 어느 경우든, 직원은, 직원 장치를 사용하여, 물품의 RFID 태그를 스캔하고 물품의 상태(예를 들어, "하자" 또는 "손상")를 시스템에 입력할 수 있다. 직원 장치는 직원이 재고를 업데이트 할 수 있도록 태그 판독기 및 상호작용 인터페이스(예를 들어, 터치 스크린)를 포함할 수 있다. 상태 수신에 응답하여, 시스템은 구매 가능한 목록에서 물품을 제거하고 또 다른 목록 (예를 들어, 수리 목록 또는 반품 목록)에 물품을 넣을 수 있다. 시스템은 하자품을 처리하기 위해 관련 담당자에게 하나 이상의 알림을 보낼 수도 있다.
11.4
RFID 태그 위치 추적 시스템을 이용한 직원 및 제품 위치 추적
RFID 태그 위치 추적 시스템은, 상점 내 직원 및 물품의 정확한 위치를 추적하기 위해 복수의 카메라, RFID 태그 및 블루투스 또는 와이파이와 같은 무선 통신 시스템을 포함할 수 있다. 직원 및 물품의위치는 RFID 태그 위치 추적 시스템에 의해 수집된 RFID 태그 위치 데이터로부터 도출된 후, 스마트폰 또는 태블릿의 GUI를 사용해 표시될 수 있다. 도 6은 상점의 평면도에 직원 및 여러 물품의 위치를 표시하는 예시적인 GUI를 도시한다. RFID 태그 위치 추적 시스템은 직원과 상품 둘 다의 정확한 위치를 식별할 수 있기 때문에, 도 6에 도시된 바와 같이 직원과 물품 간 상대 위치도 표시될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 평면도에 물품의 위치를 표시하는 것 외에도, 물품의 위치는 또한 상점의 가상 투어에, 상점의 3D 뷰, 또는 온라인 쇼핑 특징부에 표시될 수도 있다.
11.5
GUI를 사용한 제품 선택
설명된 바와 같이, GUI는 상점의 평면도 상에 하나 이상의 제품을 표시할 수 있다. GUI는 또한 특정 동작을 수행하기 위해 사용자, 직원 또는 고객이 표시된 제품과 상호 작용할 수 있게 한다. GUI와의 사용자 상호 작용은, 마우스, 터치 기반 시스템, 예컨대 사용자의 손가락이나 스타일러스 등의 포인팅 장치를 포함하는 여러 가지 방법에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, 터치 기반 시스템에서, 사용자는 손가락으로 GUI 내 표시된 제품 둘레에 형상을 그려서 하나 이상의 제품을 선택할 수 있다. 이 프로세스는 도 7a 내지 도 7d에 도시된다. 도 7a는 GUI 내 표시된 많은 제품을 도시한다. 사용자는 도 7c에 도시된 바와 같이 원형을 완성할 때까지, 도 7b에 도시된 바와 같이, 손가락을 사용하여 다수의 제품 둘레에 원형을 그리기 시작할 수 있다. 따라서, 원형 내에 포함된 제품이 선택된다. 사용자 지정 동작에 앞서, 선택된 제품에 대한 정보, 예를 들어, 선택된 물품의 개수는 도 7d에 도시된 바와 같이 표시될 수 있다.
사용자에 의해 제품이 선택되면, 사용자는 선택된 제품에 대해 수행될 수 많은 조치를 지정할 수 있다. 이러한 조치는 다음을 포함할 수 있다: (1) 제품 세부 사항(예: 스타일 번호, 색상, 가격, 사이즈 등) 리스팅하기 (2) 수량 또는 판매 가치 리스팅하기, (3) 예를 들어, 새로운 선적분 수령, 재고 실사 등을 하는 동안에 선택한 제품만 판독하도록 RFID 판독기에 지시하기, (4) 특정 제품의 매장 디스플레이 변경, (5) 선택한 제품에 대해 가격 알림을 받도록 선택하기, (6) 유사한 제품에 대한 정보 표시하기, (7) 유사한 제품 또는 선택된 제품의 최신 모델에 대한 권장 사항 수신하기, 또는 (8) 구매를 위해 인도되거나 선택된 제품을 선택하기. 일부 조치는 직원의 기능에 따라 직원이나 고객에게만 제공될 수 있다.
11.6
재고의 업데이트 및 제품 신규 선적분의 자동 알림
RFID 태그 위치 추적 시스템은 또한 제품 신규 선적분이 상점에 도착할 때 재고 업데이트를 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 선적분은 제조사, 창고, 유통 센터 또는 또 다른 상점으로부터 상점까지 배달될 수 있다. 선적분 내 제품의 수량을 확인하기 위해 RFID 판독기와 사용자 앱을 사용할 수 있다. RFID 판독기는 재고실, 매장, 또는 소매 업체가 인바운드 선적을 처리하는 데 사용할 수 있는 기타 장소와 같은, 상점 내 선적 프로세스 영역에서 최적의 위치 추적을 할 수 있다.
선적분에 포함된 제품은 RFID 태그를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. RFID 태그가 있는 제품의 경우, 직원은 RFID 리더 및 사용자 앱을 사용하여 수령한 제품 수량이, 제품 주문에 대한 해당 송장과 일치하는지 확인할 수 있다. RFID 태그가 없는 제품의 경우, 직원은 RFID 태그를 제품에 추가하고 RFID 판독기 및 사용자 앱을 사용해 적절한 제품 정보로 태그를 인코딩할 수 있다. 그런 뒤에, 이들 제품은 선적분 내 입고된 제품의 수량 확정 이전에 추가될 수 있다.
제품의 수량이 확인되면, 제품의 RFID 재고와 회사의 전체 제품 재고(다수의 상점에 걸쳐 RFID 태그가 있거나 없는 제품을 포함할 수 있음)가 업데이트되어, 선적분이 입고된 상점에서의 제품의 정확한 재고 수준 및 다수의 상점을 망라하는 회사 차원에서의 제품의 정확한 재고 수준을 나타내게 된다. 수령한 제품 수량과 송장 사이에 불일치가 존재하는 경우, RFID 태그 위치 추적 시스템은 제품이 선적분 내에 도착했는지, RFID 태그가 없는 제품이 도착했는지, 잘못된 RFID 태그가 있는 제품이 도착했는지 여부를 확인함으로써, 상기 불일치를 해결하는 것을 용이하게 할 수 있다.
전자 알림은 고객에게 자동으로 전송되어 고객에게 제품의 새로운 선적분이 상점에 전달되었음을 알릴 수도 있다. 알림은, 이메일, 문자 메시지, 왓츠앱(WhatsApp)과 같은 메시징 응용 프로그램, 페이스북 메신저, 지오펜싱 앱 또는 RFID 태그 위치 추적 시스템과 통합된 기타 전자 메시지 서비스를 포함한 다양한 방법을 사용하여 전송될 수 있다. 알림은 고객 선호도에 기초하여 우선 순위 제품, 예를 들어 신제품, 베스트셀러 제품 또는 알림을 위해 고객이 선택한 제품에 맞춰질 수 있다. 알림은, 또한, 특정 상점에 대하여 이전에 방문했거나 특정 소매업자 또는 소매업자로부터의 알림을 수신하는 단계를 신청한 고객에게 전송될 수도 있다. 대상이 지정된 광고 또는 전자 메시지는 이전에 상점을 방문했으며 판매 물품 부족(예를 들어, 우선 순위 제품이 원하는 사이즈로 제공되지 않음)으로 인해 특정 제품을 구매할 수 없었던 고객에게 전송될 수도 있다.
RFID 태그 위치 추적 시스템은 또한 배달 후 또는 재고 확인 중에 RFID 태그가 누락되거나 잘못된 RFID 태그가 있는 제품을 쉽게 찾을 수 있게 한다. 예를 들어, 직원은 동일한 의류 더미를 검사할 때 의류의 재고 수준이 0임을 발견할 수 있는데, 이는 RFID 태그가 없거나 잘못되어 RFID 재고에 오차가 있음을 나타낸다, 또 다른 예에서, 직원이 특정 제품을 운반하고 있으며 제품에 RFID 태그가 없는 것을 시각적으로 알 수 있다. 선적분의 수령 및 확인 후에, 제품에 RFID 태그가 없거나 오차가 있는 것으로 밝혀진 경우, 직원은 RFID 태그를 제품에 추가하거나 교체하고 RFID 리더 및 사용자 앱을 사용하여 올바른 제품 정보로 태그를 인코딩 할 수 있다. 새로운 RFID 태그가 인코딩되면 전술한 바와 같이, 제품의 RFID 재고가 업데이트 되고 자동 전자 알림이 고객에게 전송될 수 있다.
11.7
제품 이동 및 보류에 대한 자동 알림
RFID 태그 위치 추적 시스템은 제품 이동(예를 들어, 우선 순위 제품이 매장과 같은 적절한 위치로 이동되지 않은 경우), 또는 제품 보유(예를 들어, 고객을 위해 제품이 보유되지 않은 경우)를 또한 모니터링 할 수 있다. RFID 태그 위치 데이터를 기반으로, 제품 이동 또는 제품 보유가 소매 업체가 설정한 특정 시간 임계 값(예를 들어, 30 분) 내에 발생하지 않으면 승인된 직원, 지역 관리 담당자 또는 기업 관리 담당자에게 전자 알림을 보낼 수 있다. 알림은, 이메일, 문자 메시지, 왓츠앱(WhatsApp)과 같은 메시징 응용 프로그램, 페이스북 메신저, 지오펜싱 앱 또는 RFID 태그 위치 추적 시스템과 통합된 기타 전자 메시지 서비스를 포함한 다양한 방법을 사용하여 전송될 수 있다.
11.8
RFID 태그를 기초로한 제품 상태
RFID 태그 위치 추적 시스템은 또한 제품의 RFID 태그에 추가 정보를 인코딩할 수 있다. 예를 들어, 다양한 제품 상태 및 추적 정보를 포함할 수 있는 RFID 상태 태그가 사용될 수 있다. RFID 상태 태그는 RFID 상태 태그가 동일한 제품 정보를 RFID 상태 태그에 상응하는 RFID 태그 세트에 할당할 수 있는 RFID 태그와 구별된다.
다수의 제품 상태는 RFID 태그로 인코딩될 수 있으며, 트랜스퍼 아웃(Transfers Out), 전자 상거래 주문 및 손상을 포함하는 카테고리를 기반으로 할 수 있다. 트랜스퍼 아웃 카테고리에서, 제품 상태는 (1) 제1 상점에서 제2 상점, 창고 또는 유통 센터로 보낼 물품, (2) 제품 상태 생성 날짜 및 시간, (3) 트랜스퍼 아웃 유형, 예를 들어, 다른 상점까지 이전, 창고까지 이전, 유통 센터까지 이전, 손상되거나 리콜된 제품의 이전, 이러한 서비스가 매장 외부에서 발생하는 경우 청소 또는 맞춤형 제품으로의 교환 이전, (3) 물품의 출처, 예를 들어, 상점 번호, (4) 물품의 목적지, 예를 들어 상점 번호, 유통 센터, 제조 시설 번호, 또는 (5) 트랜스퍼 아웃 번호, 예를 들어 RFID 태그 위치 추적 시스템 또는 기존 레거시 시스템에 의해 생성된 추적 번호를 포함할 수 있다.
전자 상거래 주문 카테고리에서, 제품 상태는 (1) 상점으로부터 주문한 고객이 지정한 제3자 운송 주소까지 발송되는 물품, (2) 제품 상태 생성 날짜 및 시간, (3) 물품의 출처, 예를 들어 상점 번호, (4) 고객 계정 번호, 예를 들어, 전자 상거래 시스템에서 만든 계정, (5) 전자 상거래 주문 번호, 예를 들어, RFID 태그 위치 추적 시스템 또는 기존 레거시 전자 상거래 시스템에 의해 생성된 주문 번호, 또는 (6) 전자 상거래 상태(예를 들어, 진행 중(IN_PROCESS)은 제품이 선택되어 현재 현재 포장 영역 포장대기 중을 나타내며, 포장(PACKED)은 선택되어 아웃 바운드 선적을 위해 포장된 제품을 나타냄)를 포함한다.
손상 카테고리에서, 제품 상태는 (1) 오염, 손상 또는 결함으로 인해 현재 판매할 수 없는 물품, (2) 제품 상태 생성 날짜 및 시간, 또는 (3) 손상 전환 번호, 예를 들어 RFID 태그 위치 추적 시스템 또는 기존 레거시 시스템에 의해 생성된 참조 번호를 포함할 수 있다.
RFID 상태 태그를 사용하면 RFID 태그 위치 추적 시스템의 위치 정확도에 기초하거나 제품 유형에 의해 상점의 특정 영역에서 제품 상태의 할당을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 특정 제품의 RFID 상태 태그는, RFID 태그가 있는 제품의 4 인치 이내에 있는 제품과 가까운 다른 제품에 동일한 상태를 자동으로 할당할 수 있다. 또 다른 예에서, 특정 제품 상의 RFID 상태 태그는 전체 상점에 걸쳐 제품 그룹과 동일한 상태를 할당할 수 있다. 제품 그룹에 대한 상태의 변화는 이들 제품에 대해 다른 색상 또는 기호를 사용해 GUI에 표시될 수 있다. 이 시각적 표시기는 직원이 제품의 상태를 확인하는 데 도움이 될 수 있다.
RFID 태그 위치 추적 시스템은 제품의 RFID 재고에 기초하여 제품 상태를 자동으로 변화시킬 수도 있다. 예를 들어, 다른 상점까지 이전, 창고까지 이전, 또는 유통 센터까지의 이전을 나타내는 트랜스퍼 아웃 상태를 갖는 RFID 태그가 있는 제품은, 상점에서 이전 프로세스를 확정하지 않는 한, 해당 제품을 보내는 상점에서 전자 상거래 주문을 수행할 수 있는 재고로 간주할 수 있다. 제품이 밀봉된 상자 안에 있고, 이전 서류가 완성된 것 등이 확정 대상에 포함될 수 있다.
11.9
제품의 도착 및 출발 경로 추적
RFID 판독기, (깊이) 카메라 및 RFID 태그의 위치를 정확하게 결정하는 기술을 포함할 수 있는 RFID 태그 위치 추적 시스템은, 제품이 상점에 들어오거나 나가면 상점을 통해 하나 이상의 RFID 태그 제품(예를 들어, 상자, 가방 또는 카트에 그룹화된 RFID 태그 또는 RFID 상태 태그가 있는 제품)의 경로를 기록하는 데 사용될 수 있다. 사용자 앱을 사용하여, 경로는 도 8에 도시된 바와 같이, 매장의 평면도에 오버레이된 애니메이션으로서 GUI에 사용자에게 표시될 수 있다.
RFID 태그 위치 추적 시스템은 또한 도 8에 도시된 바와 같이 시스템의 위치 추적 기술 및 카메라에 의해 기록된 날짜, 시간, 및 위치 데이터를 사용하여 RFID 태그 제품의 도착 또는 출발의 기록된 비디오 피드를 재생할 수 있다. 또한, RFID 태그 위치 추적 시스템은 얼굴 또는 보행 인식, 개인의 블루투스 또는 와이파이 가능 장치 또는 사용자 ID에 기초하여 RFID 태그 제품을 동반하는 개인을 식별할 수도 있다.
상점들이 RFID 태그 위치 추적 시스템에 의해 완전히 커버되도록 보장하기 위해, RFID 태그 위치 추적 시스템의 구성 요소는 상점의 레이아웃 및 환경에 따라 500 내지 1000 평방 피트 단위로 천장 또는 벽 상에 장착될 수 있다. 이는 RFID 태그 위치 추적 시스템이 상점 내 모든 RFID 태그 부착 제품 및 블루투스 또는 Wi-Fi___33 가능 장치를 추적할 수 있게 한다. 또한 시스템은 매장의 경계(예를 들어, 여러 층, 방, 입구, 출구 등)를 식별할 수 있다. 상점의 경계를 RFID 참조 태그 또는 검출을 위한 다른 수동 표시 방법으로 표시할 수 있다. 특히, 입출구와 출구를 식별함으로써, RFID 태그 위치 추적 시스템은 제품이 상점에 입력되거나 빠져나갈 때 자동으로 등록할 수 있다.
11.10 제품 수량의 스마트 적응형 플로어 디스플레이
RFID 태그 위치 추적 시스템은 사용자(예를 들어, 직원)가 원하는 수량의 제품이 매장의 특정 영역에 위치(예를 들어: 플로어 디스플레이 상에 12개 유닛의 제품을 위치)되도록 설정할 수 있게 한다. 또한, RFID 태그 위치 추적 시스템은 판매를 최대화하기 위해 제품의 성능에 대한 이력 데이터에 기초하여 사용자에게 제품의 이상적인 배치를 제안할 수 있다. 예를 들어, 특정 제품은 다수의 이형(variant)(예를 들어, 다양한 사이즈를 갖는 신발, 의류, 액세서리, 여성용 웨딩 드레스)을 가질 수 있다. RFID 태그 위치 추적 시스템은, 상응 특정 매장의 플로어 디스플레이 상에 놓이는 데 가장 판매 실적이 높은 제품 이형을 사용자에게 제안할 수 있다. 과거 실적 데이터에는 과거 판매 실적, 고객이 제품 또는 제품 이형을 보거나 테스트한 횟수, 또는 제품 또는 제품 이형의 전환율(예를 들어, 판매 조회, 고객 테스트 판매 등)이 포함될 수 있다.
RFID 태그 위치 추적 시스템은, 상점에서 구매 가능한 재고에 기초하여 매장의 제품 수량 및 위치를 실시간으로 역동적으로 조정할 수도 있다. 예를 들어, 표 1에서 S 및 XL 사이즈 제품 다음으로 M 및 L 사이즈 제품이 가장 실적이 좋은 이형인 경우의 이상적인 시나리오가 도시된다. 예를 들어, 이 실시예에서, RFID 태그 위치 추적 시스템은, 디스플레이할 제품의 총 수(이 실시예에서는 예를 들어, 12개)에 대한 사용자 정의 요구 조건에 기초하여, 플로어 디스플레이에 놓이도록 각 사이즈에 대한 제품 수를 자동으로 연산한다. 이 경우, M 및 L 사이즈 제품이, S 및 XL 사이즈 제품보다 판매 실적이 좋으므로 더 많이 보인다.
| 이상적인 시나리오 | ||||
| 디스플레이할 총 수량 | 12 | |||
| S | M | L | XL | |
| 플로어 디스플레이 수량 | 2 | 4 | 4 | 2 |
| 매장 수량 | 3 | 1 | 3 | 2 |
| 재고실 수량 | 10 | 12 | 8 | 9 |
또 다른 예에서, 표 2는, M 사이즈 제품의 재고가 충분하지 않아, 앞서 표 1에 도시한 이상적인 플로어 디스플레이를 실현할 수 없는 개작된 시나리오를 도시한다. 이에 응답하여, RFID 태그 위치 추적 시스템은 다음으로 판매 실적이 좋은 제품 이형에 기초하여 플로어 디스플레이에 놓일 제품 이형 수를 재할당한다. 따라서 0개의 M 사이즈 제품을 디스플레이할 필요는 없지만 M 사이즈 제품의 수를 줄여 구매 가능한 재고 및 고객 수요를 수용할 수 있다. 이 경우, L 사이즈 제품이, S 및 XL 사이즈 제품보다 더 많이 디스플레이된다.
| 개작된 시나리오 A | ||||
| 디스플레이할 총 수량 | 12 | |||
| S | M | L | XL | |
| 플로어 디스플레이 수량 | 3 | 1 | 5 | 3 |
| 매장 수량 | 3 | 1 | 3 | 3 |
| 재고실 수량 | 10 | 0 | 8 | 9 |
표 3은 M 및 L 사이즈 제품이 둘 다 품절되고, 필요한 총 제품 수량을 충족시키기 다른 제품 이형의 재고가 불충분한 또 다른 개작된 시나리오를 도시한다. 이 경우, RFID 태그 위치 추적 시스템은, 판매 실적이 가장 좋은 사이즈를 우선하면서 최대한 많은 제품을 디스플레이하기 위해 이형 제품의 수량을 재할당한다.
| 개작된 시나리오 B | ||||
| 디스플레이할 총 수량 | 12 | |||
| S | M | L | XL | |
| 플로어 디스플레이 수량 | 6 | 0 | 0 | 3 |
| 매장 수량 | 3 | 0 | 0 | 3 |
| 재고실 수량 | 3 | 0 | 0 | 0 |
RFID 태그 위치 추적 시스템은 또한 매장 수량이 0으로 설정된 경우, 플로어 디스플레이의 제품 수량을 0으로 설정한다. 또한, 적어도 하나의 제품이 매장에 있는 경우 직원에게 알림을 보낼 수 있지만, 플로어 디스플레이에는 제품이 없다. 이는 매장에서 구매 가능한 모든 제품이 플로어 디스플레이에 배치되는 한가지 가능한 소매업 전략을 기초로 한다. RFID 태그 위치 추적 시스템은 또한 특히 시스템에 대한 입력 오차를 보상하기 위해 매장 및 플로어 디스플레이상의 제품 수량의 불일치를 검출하도록 구성될 수 있다.
11.11 피킹리스트의 생성 및 최적화
전술한 바와 같이, RFID 태그 위치 추적 시스템은 상점의 상이한 영역, 예를 들어, 매장 또는 재고실에서 위치하는 제품의 양을 정확하게 추적할 수 있고, 따라서 실시간으로 매장으로 이동될 필요가 있는 제품 또는 제품 이형을 알아낼 수 있다. 예를 들어, 표 4는 상점 내 제품 이형의 분포를 도시한다. 도시된 바와 같이, 플로어 디스플레이 상에 나타난 제품의 수량에 기초하여 매장에서 구매 가능한 M 및 XL 사이즈 제품이 불충분하다. 그 결과, 2개의 M 사이즈 및 1개의 XL 사이즈 제품을 재고실에서 매장까지 이동시켜야 한다.
| 상점 내 제품 분포 | ||||
| 디스플레이할 총 수량 | 12 | |||
| S | M | L | XL | |
| 플로어 디스플레이 수량 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 매장 수량 | 3 | 1 | 3 | 2 |
| 재고실 수량 | 10 | 12 | 8 | 9 |
제품 또는 제품 이형의 보충을 용이하게 하기 위해, RFID 태그 위치 추적 시스템은 실시간으로 보충되어야 하는 피킹리스트, 또는 요청된 제품의 리스트를 즉시 컴파일할 수 있다. 그런 뒤에, 피킹리스트는 사용자(예를 들어, 재고실 직원)에게 요청되어, 사용자는 요청된 모든 제품을 픽업하여 요청을 완료하고 제품을 매장에 전달한다.
피킹리스트를 사용하는 것은, RFID 태그 위치 추적 시스템이 온라인 고객이 상점에서 수령하도록 요청한 제품 목록을 컴파일하는 전자 상거래 주문을 이행하는 데에도 적용될 수 있다. 피킹리스트의 제품은, 고객을 대신하여 직원, 소매 업체의 웹 사이트 또는 응용 프로그램을 사용하는 고객, 또는 사용자 앱의 고객 이형에 의해 보류 상태로 놓여질 수 있다. 피킹리스트는, 매장 방문 고객이 매장 직원을 통해 재고실로부터 제품을 요청할 경우, 또는 오배치된 제품, 제품이 매장 또는 재고실 상에 잘못된 위치에 놓여있는 경우에 고객 재고 요청에 사용될 수 있다.
RFID 태그 위치 추적 시스템은 사용자의 위치, 예를 들어, 재고 창고 직원, 및 피킹리스트 내의 모든 제품의 위치를 추적할 수 있기 때문에, 최적화 피킹 경로(OPP)는 직원이 모든 제품을 픽업할 수 있는 가장 짧은 시간 또는 거리에 기초하여 생성될 수 있다. OPP는 사용자 앱의 GUI에서 사용자에게 표시될 수 있다. 도 9a에서, OPP는 피킹리스트 및 사용자에 대한 가장 근접한 제품의 위치와 함께 점선으로 표시된다. OPP는, 도 9b에 도시한 바와 같이, 사용자가 이동함에 따라 업데이트될 것이다. 사용자가 피킹리스트에서 제품을 픽업하기 시작함에 따라, OPP는 계속 업데이트될 것이고, 또한, 도 9c 및 도 9d에 도시된 바와 같이 사용자에 의해 픽업된 제품의 수를 보여줄 것이다. 또한, 사용자가 픽업할 다음 제품은 또한 GUI에 표시될 것이다. OPP는 또한 전자 상거래 주문, 고객 재고 점검, 재고실 또는 매장에 있는 오배치된 제품에 사용될 수 있다.
제1 사용자의 피킹리스트 상의 제품이 제2 사용자에 의해 픽업되고 판매층에 전달되고 제1 사용자가 요청을 수행하기 전에 여전히 제1 사용자가 요청을 수행하는 과정에 있는 경우, RFID 태그 위치 추적 시스템은 제1 사용자에게 제품이 더 이상 필요하지 않음을 알리기 위해 제1 사용자의 피킹리스트 상에 제품을 특별 표시할 것이다. 이러한 알림 프로세스는 RFID 태그 위치 추적 시스템을 사용해 실시간으로 수행될 수 있다.
11.12 피킹리스트 필터
RFID 태그 위치 추적 시스템은 또한 사용자가 제품 속성 또는 위치에 기초하여 피킹리스트를 수정할 수 있게 한다. 예를 들어, 사용자는 여성용 웨딩 드레스, 재고실(1), 또는 재고실(1) 내 여성용 웨딩 드레스에 따라 필터링할 수 있다. 또한, 사용자는 피킹리스트에 포함될 제품의 최대 수량을, 예를 들어, 10개 유닛으로 설정할 수 있다. 그런 뒤에 RFID 태그 위치 추적 시스템은 최대 10개 유닛까지 피킹리스트를 보여준다. 사용자 필터와 최대 수량에 기초하여, RFID 태그 위치 추적 시스템은, 상점에서 가장 많은 매출을 창출하는 피킹리스트에 있는 제품을 최적화할 수 있다.
11.13 위치 이탈 제품
위치 이탈 제품은, 예를 들어, 제품이 매장에 있도록 지정되지만, 대신 재고실에 위치되는 식으로, 상점 내의 부정확한 위치에 배치되는 제품이다. RFID 태그 위치 추적 시스템은 특정 제품의 유닛을 능동적이고 정확하게 추적(예를 들어, 남성용 검은색 브이넥 티셔츠의 전체 유닛은 모두 매장 또는 재고실 내에 있음을 추적)할 수 있다. RFID 태그 위치 추적 시스템의 위치 정확도 및 특정 제품의 모든 개수를 모니터링하는 능력의 조합은 상점에서 위치 이탈 제품의 자동 검출을 가능하게 할 수 있다. 만약 위치 이탈 제품이 검출되면, 제품의 유닛이 부정확한 위치에 있다는 알림은, 사용자(예를 들어, 직원)에게 즉시 전송되거나, 예를 들어, 사용자 정의 시간 임계 값(예를 들어, 10분 초과) 후에 보내질 수 있다.
또한 사용자 앱은 GUI 내에서 경로를 생성하여 사용자를 모든 위치 이탈 제품까지 안내할 수 있다. 이 경로 생성 기능은 위치 이탈되지 않은 제품에도 사용할 수 있다. 예로서, 도 10은 특정 제품이 상점 내에서 선택되는 GUI를 도시한다. 선택된 제품의 단위는 동일한 재고실 또는 특정 재고실의 동일한 영역에 위치하지 않을 수 있다(예를 들어, 제품 유닛은 서로 6 피트 이내에 위치하지 않을 수 있다.). 이러한 경우에, GUI는 사용자가 제품의 모든 유닛을 회수하기 위해 방문해야 하는 총 위치의 수를 사용자에게 표시할 수 있다.
11.14 사용자에 대한 제품 알림의 지능형 발송 절차
RFID 태그 위치 추적 시스템, 특히 RFID 리더, 사용자 앱 및 시스템의 위치 추적 기능은 제품의 위치 또는 제품의 이형을 정확하게 모니터링하는 데 사용될 수 있다. 매장 내 모든 RFID 태그 제품을 추적함으로써, 시스템은 매장의 특정 구역에서 제품을 실시간으로 보충해야 하는 경우, 예를 들어 직원과 같은 사용자에게 자동으로 알릴 수 있다. 제품 보충을 위한 임계 값 또는 기준은 사용자가 결정할 수 있다. 예를 들어, 제품은 플로어 디스플레이 상에 10개 유닛을 위치시키도록 요구될 수 있다. 처음에 플로어 디스플레이 상에 제품 10개 유닛이 있고 고객이 1개 유닛을 구매하는 경우, 플로어 디스플레이의 제품 수량이 지정된 요구 사항 아래로 떨어 졌다는 알림을 직원에게 전송하여 직원에게 제품 1개 유닛을 매장으로 옮길 것을 요청했다.
제품 보충에 대한 알림을 받는 직원은 또한 다른 직원에게 제품에 대한 요청을 전송할 수 있으며, 예를 들어, 매장 직원은 내부 재고 요청을 사용해 재고실 직원에게 요청할 수 있다. 요청한 제품이 제1 상점에서 재고가 없는 경우, 직원은 대신 외부 상점 요청을 사용하여 제2 상점이나 창고에서 제품을 요청하여, 제1 상점이나 고객이 선호하는 주소까지 전달할 수 있다. 이 추적 기능은, 또한, 자신의 모바일 장치와 함께 사용자 앱을 사용해, 상점 또는 인근의 다른 상점에서 RFID 태그가 있는 특정 제품을 찾을 수 있다.
RFID 태그 위치 추적 시스템은, 또한, 재고 요청을 특정 직원 또는 위치로 지능적으로 전달하여, 요청된 재고를 상점 또는 고객에게 전달할 시간을 최소화할 수 있다. 내부 재고 요청은 상점, 고객 또는 재고실에 대한 근접성 및 가장 짧은 시간에 작업을 완료하는 능력에 기초하여 직원에게 전달될 수 있다. 예를 들어, 직원 A는 다른 고객에 대해 5개의 재고 요청을 진행하고 있으며, 이러한 5개의 재고 요청을 완료하는 데 우선 순위를 두어야 한다. RFID 태그 위치 추적 시스템은 추가 요청을 가장 가까이에서 이용 가능한 직원(예: 직원 B)에 전달하여 재고 요청을 충족시킬 수 있다. 직원은 현재 관련 없는 작업을 수행하고 있는 경우 재고 요청에 대한 알림을 끄거나 음소거 표시를 할 수 있다. RFID 태그 위치 추적 시스템은 또한, 직원이 상점을 통해 이동함에 따라 제품 및 직원을 추적함으로써, 제품 및 직원의 구역 내로 제품 배달에 대한 재고 요청의 초기 영수증으로부터, 직원이 재고 요청을 완료하는 데 걸리는 시간을 모니터링할 수 있다.
외부 재고 요청의 경우, RFID 태그 위치 추적 시스템은 여러 매장에서 제품의 가용성을 능동적으로 모니터링하고 업데이트할 수 있다. 예를 들어, 제2 상점의 고객이 자신의 쇼핑 카트에 요청된 제품을 갖는 경우, RFID 태그 위치 추적 시스템은 제2 상점에서 이 제품을 제거해서 제1 상점에서 고객이 제품 구매 가능성에 관한 정확한 정보를 갖게 할 것이다. 또한, RFID 태그 위치 추적 시스템을 사용하여 외부에서 요청한 제품을, 매장이나 고객이 선호하는 주소까지 배송하는 데 필요한 시간을 발송지(예를 들어, 제2 상점 또는 창고)와 목적지 간의 거리, 및 발송지에서 재고 요청을 이행하고 배송하는 속도를 나타내는 데이터에 기초하여 예측할 수 있다.
11.15 재고 요청 이행
RFID 태그 위치 추적 시스템은 실시간으로 항상, 상점의 매장 및 재고실에서 판매가능한 제품의 위치를 능동적으로 추적한다. 이 능동적인 추적은 직원들이 재고 요청을 고객에게 신속하게 전달할 수 있도록 할 수 있다. 예를 들어, 고객은 사용자 앱을 사용해 상점 내의 특정 제품에 대한 재고 수준 확인을 요청할 수 있다. 도 11은, 고객이 매장에 전달될 재고실로부터, 특정 제품 이형, 예를 들어, 중간 사이즈의 검은 드레스를 특정하기 위한 옵션을 갖는 제품을 요청하는 예시적인 GUI를 도시한다. 이 요청은 영업 현장에 있는 직원에게 전송될 수 있다. 이어서, 매장 직원은 고객 앱을 사용해 고객이 요청한 제품을 재고실 직원에게 요청할 수 있다. 그런 뒤에, 재고실 직원은 다양한 고객을 위해 다중 요청된 제품을 찾아서 픽업할 수 있다. 매장의 다른 고객에게 제품의 전달을 용이하게 하기 위해, 재고실 직원은 실시간으로 다른 고객의 위치를 적극적으로 모니터링하는 사용자 앱을 사용할 수 있다.
재고 요청 이외에, 제품이 오배치되거나 고객이 쉽게 찾을 수 없는 경우가 있을 수 있지만, 매장에는 그럼에도 불구하고 존재한다. 사용자 앱은, 존재하는 경우, 상점의 다양한 영역에서 제품의 위치를 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 12에서, GUI는, 재고실에서 이용 가능한 수량 이외에, 매장에서 선택된 제품의 위치를 나타낼 수 있다. 상점의 직원들이 매장에서 오배치된 제품을 이동시키지 않는 경우, 사용자 앱은 또한 고객이 상기 오배치된 제품을 찾을 수 있게 한다.
11.16 피킹리스트의 자동 표시
피킹리스트는 사용자가 요청하는 제품 목록을 지칭하며, 내부 보충, 전자 상거래 주문, 재고 요청, 오배치 제품, 또는 사용자가 찾을 필요가 있는 다른 제품 목록에 대한 요청을 포함할 수 있다. 다음 조건이 충족되면 피킹리스트의 제품이 픽업된 것으로 자동 표시될 수 있다: (1) 사용자가 사용자 앱을 사용하여 피킹리스트를 작성, (2) 사용자가 피킹리스트에서 제품을 픽업, (3) RFID/컴퓨터 비전 물품 위치 추적 시스템이 제품이 사용자의 장치 또는 RFID 직원 태그에 기초하여 사용자와 함께 이동하는 경우 사용자의 피킹리스트 상의 제품이 사용자에 의해 픽업되는 것을 인식. 이러한 조건이 충족되면 RFID/컴퓨터 비전 물품 위치 추적 시스템은 사용자가 제품을 픽업한 것으로 자동으로 표시해야 한다. 피킹리스트의 자동 표시의 정확성을 향상시키기 위해, 제품이 픽업된 후의 시간, 또는 제품이 이동한 거리와 같은, 사용자가 제품을 픽업했는지를 결정하기 위해 위해 임계 값이 사용될 수 있다.
11.17 카트 가치가 높은 고객 추적
RFID 태그 위치 추적 시스템은 또한 실시간으로 고객의 쇼핑 카트에서 제품의 수량 및 유형을 적극적으로 추적하는 데 사용될 수 있다. 쇼핑 카트는 바구니, 백, 카트 등을 포함할 수 있다. 고객의 카트에 장바구니에 사용자 정의 임계 값(예를 들어, 총 5개 유닛 또는 500 달러의 가치)을 초과하는 제품이 담긴 경우, 이러한 고객을 식별하는 직원에게 알림을 자동으로 보낼 수 있다. 또한 직원이 특정 제품 또는 제품 범주에 플래그를 지정하여 추적 우선 순위를 지정할 수 있다. 이 추적 기능은 상점에서 여러 기능적 용도를 가질 수 있다. 예를 들어, 추적 기능은 쇼핑카트에 대량의 제품 또는 가치가 큰 제품을 가진 고객이나 대량의 플래그 제품을 선택한 고객을 추적하여 좀도둑을 예방할 수 있다. 추적 기능을 사용하면 더 많은 돈을 쓸 의사가 있는 고객을 식별하여, 직원으로 하여금 더 나은 고객 서비스를 제공하거나 더 비싼 물품을 판매하거나, 이들 고객에게 무료 제품을 추천할 수 있게 한다.
RFID 태그 위치 데이터는 다양한 포맷으로 사용자 앱의 GUI를 사용해 사용자에게 표시될 수 있다. 예를 들어, 직원들은, GUI의 상점 내의 모든 고객을 보고 제품의 수량 또는 총액에 기초하여 쇼핑 카트를 모니터링할 수 있다. 고객의 신원을 용이하게 하기 위해, 고객이 사용자 앱의 고객 이형을 사용하는 경우, RFID 태그 위치 추적 시스템은 상점 내 사람을 고객 프로파일과 상관시킬 수 있다. 그렇지 않으면, 제품의 움직임을 추적하고, 제품이 등록된 직원 장치와 상관되어 있는지 여부를 판별하여, 쇼핑 카트 내 제품으로 고객을 식별할 수 있다.
11.18 VIP 고객 자동 알림
RFID 태그 위치 추적 시스템은 또한 고객에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 이 데이터는 고객이 상점에 행하는 방문 횟수 또는 고객이 매달 또는 연간 소비하는 돈의 금액을 포함할 수 있다. 이 데이터에 기초하여, VIP 지정은 사용자 정의 임계 값을 초과하는 고객에 기인할 수 있다.
그런 뒤에 RFID 태그 위치 추적 시스템은 VIP 고객을 검출하고 식별하고 VIP가 상점 또는 매장의 특정 섹션으로 진입할 때 직원에게 알리기 위해 사용될 수 있다. VIP의 식별은, (1) 블루투스 또는 와이파이를 통해 고객의 휴대 기기에서 사용자 앱에 저장된 고객의 프로필을 기반으로 VIP 상태를 추적, (2) 고객의 휴대 기기에서 사용자 앱을 기반으로 고객 휴대 기기 ID를 인식, 또는 (3) RFID 태그 위치 추적 시스템의 컴퓨터 비전 기능을 이용한 안면 또는 보행 인식에 기초한 식별을 포함한 수많은 방법을 사용하여 달성될 수 있다.
11.19 잠재적 제품 도난의 식별
전술한 바와 같이, RFID 태그 위치 추적 시스템은 실시간으로 고객의 쇼핑 카트에서 제품의 움직임을 실시간으로 추적할 수 있다. 제품들을 모니터링하는 동안 이상 이벤트가 발생하는 경우 제품의 잠재적 도난이 검출될 수 있다. 예를 들어, 고객이 RFID 태그를 제품으로부터 제거하는 경우, RFID 태그 위치 추적 시스템은 이러한 제거 행위를 검출하고, 이 정확한 제품과 상점 내에서 이 제품이 마지막으로 알려진 위치를 즉시 직원에게 알릴 수 있다. 또한, RFID 태그 위치 추적 시스템은, 또한, 시스템의 카메라 또는 RFID 판독기에 의해 기록된 비디오 장면을 식별하고 검색하여 직원들이 고객 또는 제품을 찾는 데 도움을 줄 수 있다. 일단 이 정보가 직원에게 제공되면, 직원은 그 후 RFID 태그가 누락된 제품에 도움을 제공하도록 고객에게 접근할 수 있다.
RFID 태그 위치 추적 시스템은 또한 RFID 태그 제품과 관련된 비정상적인 이벤트를 시간 기록하고 저장할 수 있다. 이 정보는, 사라지는 RFID 태그의 주파수와 같은 데이터에 기초하여 상점 내 잠재적으로 높은 도난 구역을 GUI 에서 직원에게 보여주는데 사용될 수 있다. 이 데이터는 사용자 정의 시간 프레임(예를 들어, 7일, 30일, 180일 이전)으로 GUI에서 볼 수 있다. 또한, RFID 태그 위치 추적 시스템은 또한 상점 내에서 사라지기 쉬운 RFID 태그의 현재 위치를 식별함으로써 잠재적으로 높은 도난 구역이 될 수 있는 상점의 구역을 식별하고 강조할 수 있다.
11.20 탈의실의 자동 모니터링
잠재적 제품 도난의 식별과 유사한 검출 전략이 또한 탈의실의 자동화된 모니터링에 사용될 수 있다. RFID 태그 위치 추적 시스템은 제품이 탈의실에 출입할 때 제품을 추적할 수 있다. 실시간으로 탈의실을 출입하는 제품의 알림이 직원에게 보내질 수 있다. 제품이 탈의실에 남아있는 경우, RFID 태그 위치 추적 시스템은 직원에게 탈의실에 위치 이탈 제품이 있음을 알리고 매장 내 올바른 위치로 제품을 반환할 수 있다. RFID 태그를 제거하여 RFID 태그 위치 추적 시스템에서 제품이 사라지는 경우, 제품이 사라 졌다는 알림을 직원에게 전송하고 제품과 마지막으로 연결된 고객을 식별할 수 있다. 문제의 제품이 사라지면, 고객은 쇼핑카트 내 다른 제품에 의해서도 식별될 수 있다.
11.21 고객 및 제품 상호 작용의 캡쳐 및 측정
RFID 태그 위치 추적 시스템은 또한, 상점 내의 고객 및 제품 상호 작용에 관한 데이터를 검출하고 측정하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 시스템은, (1) 고객이 제품을 픽업하는 빈도, (2) 고객이 제품을 살펴본 기간, (3) 함께 살펴본 제품, (4) 새로운 제품을 살펴보면서 고객이 보류하고 있는 제품, (5) 탈의실에서 선택할 수 있는 제품, (6) 구매를 실현하기 전에 고객이 상호 작용한 제품, (7) 신체와 같은 수체(body of water)에 대한 근접성으로 인해 측정된 RF 신호가 왜곡된 것을 기준으로 고객을 통해 (예를 들어, 의복 위에 제품을 착용하는 고객을 통해) 테스트할 수 있는 제품, (8) 고객이 제품을 테스트하는 기간을 추적할 수 있다. 고객이 테스트한 제품의 경우, 구매하지 않은 제품(예: 탈의실에 남은 의류)에 대한 정보를 수집하여, 제조 또는 치수 적합성 문제(예를 들어, 고객은 옷의 모양을 좋아하지만 몸에 맞지는 않음)를 평가할 수 있다. 이 데이터는 판매 개선을 위해 제품 제조를 잠재적으로 수정하는 방법을 상점에 알리는 데 사용될 수 있다.
이러한 매개 변수를 측정하기 위해 RFID 태그 위치 추적 시스템은 공간 및 시간 해상도가 높은 3D 공간에서 물체를 추적할 수 있다. 예를 들어, RFID 태그 위치 추적 시스템은 제품이 임계 거리 (예를 들어, 4 인치)를 넘어 이동하고 임계 시간(예를 들어, 3 초 초과)동안 유지되는지 검출할 수 있다. 이러한 조건이 충족되면, 제품이 고객에 의해 픽업되거나 살펴보는 중인 것으로 간주될 수 있다.
전술한 바와 같이, RFID 태그 위치 추적 시스템은 상점 내의 제품 및 고객의 움직임을 추적할 수 있다. (1) 블루투스, 와이파이, 또는 다른 무선 통신 시스템 또는 센서에 의해 감지되는 모바일 장치에서 사용자 앱을 사용하는 고객, 또는 (2) 직원이 태그나 장치를 가지고 있다고 가정했을 때, RFID 태그 위치 추적 시스템으로 식별할 수 있는 장치나 태그가 없는 개인에 기초한 고객, 둘 다 식별될 수 있다.
RFID 태그 위치 추적 시스템은 또한 제품 카테고리, 하위 카테고리, 제품, 색상, 사이즈, 가격 범위, 앞에서 설명된 유형의 조합 등과 같은 제품 그룹에 따라 제품 성능 데이터를 수집할 수 있다. 이들 제품 그룹에 대해, 수집할 수 있는 실적 데이터는 다음 그룹이 포함된다. (1) 가장 많이 본 제품 그룹, (2) 가장 길거나 가장 짧은 제품 그룹, (3) 피팅에 가장 적합한 제품 그룹, (4) 가장 많거나 최소한 시험을 받거나 시도한 제품 그룹, (5) 가장 길거나 가장 짧은 기간에 테스트 또는 시험을 거친 제품 그룹, (6) 전환율이 가장 높거나 가장 낮은 제품 그룹으로, 언급된 다른 유형의 데이터와 비교하여 판매 수량으로 정의되는 그룹. 예를 들어, 제품이 매일 100회 보여지고, 매일 10회 판매된 경우, 전환율은 10%이다. 다른 예에서, 100개의 제품을 30초를 초과하여 입어보았고, 10개 판매된 경우, 30초를 초과하여 입어본 제품은 전환율이 10%이다.
RFID 태그 위치 추적 시스템에 의해 수집된 제품 성능 데이터에 기초하여, 상점 운영의 개선은 다음 사항들에 의해 개선될 수 있다. (1) 상점에서 가장 우수한 판매 영역을 식별하기, (2) 제품 상호 작용이 가장 많은 지역을 파악하여 해당 지역의 인력 충원, 또는 (3) 베스트셀러 조합을 기반으로 한 제품 분류의 자동 계산 및 추천과 같은 물품화 전략(예를 들어, 검은색 청바지와 흰색티셔츠가 함께 가장 잘 어울린다거나, 특정 제품 유형에 가장 적합한 상점 영역(예: 드레스는 상점의 A 구역에서 가장 높은 전환율을 갖는다)을 식별하는 등의 전략).
유사하게, 제품 성능 데이터는, (1) 이전에 정의된 제품 그룹에 기초하여 고객의 과거 쇼핑 환경 설정을 이해하고, 고객이 이전에 상점이나 온라인에서 검색한 신품 또는 재입고된 제품의 도착을 고객에게 알림, (2) 고객이 관심을 가질 수 있는 매장 내 제품 또는 매장 내 구역의 제품을 강조하여 매장 내 쇼핑 경험을 개인화, (3) 매장 내 프로모션 가능성을 고객에게 알림, 또는 (4) 블루투스 또는 와이파이를 통해 고객의 모바일 장치에서 사용자 앱에 저장된 고객의 프로필을 감지하여 고객을 식별하거나 고객의 모바일 장치에서 사용자 앱을 기반으로 고객의 모바일 장치 ID를 인식하거나, RFID 태그 위치 추적 시스템의 컴퓨터 비전 기능을 사용하여 얼굴 또는 보행 인식에 기초하여 고객을 식별하는 것을 통해 소비자의 쇼핑 경험을 향상시킬 수 있다.
11.22 결론
다양한 실시예가 본원에 기술되고 예시되었지만, 본원에서 설명된 기능 및/또는 하나 이상의 장점을 수행하기 위한 다양한 다른 수단 및/또는 구조가 가능하다. 더 일반적으로, 본 명세서에 기술된 모든 매개 변수, 치수, 재료 및 구성은 예시적인 것이며 실제 매개 변수, 치수, 재료 및/또는 구성은 본 발명의 교시가 사용되는 특정 응용(들)에 따라 달라질 것이라는 것을 의미한다. 전술한 구현예는 단지 예로서만 제시되고, 구현예들이 구체적으로 기술되고 청구된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 본 개시의 구현예는 본원에 기술된 각각의 개별적인 특징, 시스템, 물품, 재료, 키트 및/또는 방법에 관한 것이다. 또한, 이러한 특징, 시스템, 물품, 재료, 키트 및/또는 방법이 서로 일치하지 않는 경우, 둘 이상의 이러한 특징, 시스템, 물품, 재료, 키트 및/또는 방법의 임의의 조합이 본 개시의 범위 내에 포함된다.
전술한 구현예들은 임의의 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본원에 기재된 기술의 구현예는, 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합을 사용해 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현될 때, 소프트웨어 코드는 단일 컴퓨터에 제공되거나 다중 컴퓨터에 분산되어 있는지 여부에 관계없이 임의의 적합한 프로세서 또는 프로세서 모음에서 실행될 수 있다.
본원에서 요약된 다양한 방법들 또는 프로세스들은 다양한 운영 체제 또는 플랫폼 중 하나를 사용하는 하나 이상의 프로세서에서 실행가능한 소프트웨어로서 코딩될 수 있다. 이러한 소프트웨어는 다중 적합한 프로그래밍 언어 및/또는 프로그래밍 툴 또는 스크립팅 툴 중 임의의 것을 사용해 작성될 수 있고, 또한 프레임워크 또는 가상 머신에서 실행되는 실행 가능한 기계 언어 코드 또는 중간 코드로 컴파일될 수 있다.
이와 관련하여, 다양한 본 발명의 개념은, 하나 이상의 컴퓨터 또는 다른 프로세서에서 실행될 때 전술한 본 발명의 다양한 구현예를 구현하는 방법을 수행하는 하나 이상의 프로그램으로 인코딩된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(또는 다중 컴퓨터 판독 저장 매체)(예: 컴퓨터 메모리, 하나 이상의 플로피 디스크, 콤팩트 디스크, 광 디스크, 자기 테이프, 플래시 메모리, 현장 프로그램 가능 게이트 어레이 또는 기타 반도체 장치의 회로 구성, 또는 기타 비일시적 매체 또는 유형의 컴퓨터 저장 매체)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체 또는 매체들은, 그 안에 저장된 프로그램(들)이 하나 이상의 상이한 컴퓨터 또는 다른 프로세서로 로딩 되어 전술한 바와 같은 본 발명의 다양한 양태를 구현할 수 있도록 전송 가능할 수 있다.
본원에서 용어 "프로그램" 또는 "소프트웨어"는, 전술한 바와 같이 구현예의 다양한 양태를 구현하도록 컴퓨터 또는 다른 프로세서를 프로그래밍하는 데 사용될 수 있는 임의의 유형의 컴퓨터 코드 또는 컴퓨터 실행 가능한 명령어 세트를 지칭하는데 일반적의 의미로 사용된다. 또한, 일 양태에 따르면, 본 발명의 방법을 수행하는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램은, 실행될 때 단일 컴퓨터 또는 프로세서 상에 귀속될 필요는 없지만, 본 발명의 다양한 양태를 구현하기 위해 다중 상이한 컴퓨터 또는 프로세서 간에 모듈식으로 분배될 수 있다.
컴퓨터 실행 가능한 명령어는, 하나 이상의 컴퓨터 또는 다른 장치에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같이, 여러 형태일 수 있다. 일반적으로, 프로그램 모듈은 특정 작업을 수행하거나 구체적인 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴, 프로그램, 물체, 구성 요소, 데이터 구조 등을 포함한다. 통상적으로, 프로그램 모듈의 기능은 다양한 구현예에서 원하는 대로 조합되거나 분포될 수 있다.
또한, 다양한 본 개시의 개념이 하나 이상의 방법으로서 구현될 수 있으며, 그 중 하나가 실시예로서 제공되었다. 상기 방법의 일부로서 수행되는 작동은 임의의 적절한 방식으로 주문될 수 있다. 따라서, 구현예는 도시된 것과 상이한 순서로 작동이 수행되도록 구성될 수 있으며, 예시적인 구현예에서 순차적인 작동으로 나타나더라도, 일부 작동을 동시에 수행하는 것을 포함할 수 있다.
본원에 정의되고 사용된 모든 정의는, 사전적 정의, 참조로서 통합된 문서 내의 정의 및/또는 정의된 용어의 일반적인 의미를 통제하는 것으로 이해해야 한다.
본원에서 사용된 부정관사("a" 및 "an")는, 달리 명백히 나타내지 않는 한 "적어도 하나"라는 의미로 이해해야 한다.
본원에서 사용된 "및/또는"이라는 문구는, 본 명세서 및 청구범위 내에서, 접합된, 즉 어떤 경우에는 결합하여 존재하고 다른 경우에는 분리적으로 존재하는 요소, 중 "둘 중 하나 또는 둘 다"를 의미하는 것으로 이해해야 한다. "및/또는"으로 열거된 다중 요소는 동일한 방식, 즉, 접합된 요소 중 "하나 이상의"로 해석되어야 한다. "및/또는" 절에 의해 구체적으로 식별된 요소들, 구체적으로 식별된 요소와 관련이 있거나 관련이 없는 다른 요소 이외의 다론 요소가 선택적으로 존재할 수 있다. 따라서, 비한정적인 예로서, "포함하는"과 같은 개방형 언어와 함께 사용될 때, "A 및/또는 B"에 대한 언급은: 일 구현예에서 A만(선택적으로 B이외의 요소를 포함); 다른 구현예에서, B만(선택적으로 A이외의 요소를 포함); 또 다른 구현예에서는 A 및 B 둘 다(선택적으로 다른 요소를 포함); 등을 지칭할 수 있다.
본 명세서 및 청구범위에 있어서 본원에서 사용되는 바와 같이, "또는"은 위에 정의된 바와 같이 "및/또는"과 동일한 의미를 갖는 것으로 이해해야 한다. 예를 들어, 목록에서 물품을 분리할 때 "또는" 또는 "및/또는"은 포괄적인 것, 즉, 적어도 하나를 포함하되, 하나를 초과하는 숫자 또는 요소 목록, 및, 선택적으로, 추가적인 목록에 없는 물품 또한 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 반대로, 예컨대 "단지 하나의" 또는 "정확하게 하나의", 또는 청구범위에서 사용될 때, "구성되는"과 같이, 명확하게 지시된 용어들 만이, 숫자 또는 요소 목록에서 정확히 하나의 요소를 포함하는 것을 지칭할 것이다. 일반적으로, 본원에서 사용되는 용어 "또는"은, 예컨대 "어느 하나의," "중 하나의," "단지 하나의," 또는 "정확히 하나의" 와 같이 배타적인 용어가 앞에 올 때, 배타적 대안(즉, "하나 또는 다른 하나이되 둘 다는 아님")을 나타내는 것으로 해석되어야 한다. 청구범위에서 사용되는 경우, "본질적으로 이루어지는"은 특허법 분야에서 사용되는 바와 같이 통상적인 의미를 가질 것이다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "약(about)" 및 "대략(approximately)"은 일반적으로 언급된 값의 ± 10%를 의미한다.
본 명세서 및 청구범위에 있어서 본원에서 사용되는 바와 같이, 하나 이상의 요소의 목록에 관하여 "적어도 하나의"라는 어구는, 요소 목록 내의 임의의 하나 이상의 요소로부터 선택된 적어도 하나의 요소를 의미하되, 요소 목록에 구체적으로 나열된 각 요소 및 모든 요소 중 적어도 하나를 반드시 포함하고, 요소 목록 내의 요소의 임의의 조합을 배제할 필요는 없다. 이러한 정의는, 또한, 구체적으로 식별된 요소 이외에 상응 요소가 구체적으로 식별된 요소와 관련이 있는지 여부와 상관없이, 문구 "적어도 하나"가 지칭하는 요소의 목록 내에 선택적으로 존재할 수 있게 한다. 따라서, 비한정적인 예로서, "A 및 B 중 적어도 하나"(또는, 등등하게 "A 또는 B 중 적어도 하나," 또는, 동등하게 "A 및/또는 B 중 적어도 하나")는: 일 구현예에서, B가 없이, 적어도 하나의 A, 선택적으로는 둘 이상(및 선택적으로 B외의 요소를 포함함); 다른 구현예에서, A가 없이, 적어도 하나의 B, 선택적으로 둘 이상(및 선택적으로 A외의 요소를 포함함); 또 다른 구현예에서, 적어도 하나의 A, 선택적으로 둘 이상, 및 적어도 하나의 B, 선택적으로 둘 이상(및 선택적으로 다른 요소를 포함함); 등을 지칭할 수 있다.
상기 명세서에서와 같이, 청구범위에서 "포함하는(comprising/including", "갖는(carrying/having)", "함유하는(containing)", "포함되는(involving)", "보유하는(holding)", "구성되는(composed of)" 등과 같은 전환구는, 개방형(open-ended)으로서, 즉, 포함하되 이에 한정되지 않음을 의미한다는 것을 이해해야 한다. "구성되는" 및 "본질적으로 구성되는(consisting essentially of)"의 전환구 만이, 미국 특허청 특허 심사 절차 매뉴얼 2111.03에 기술된 바와 같이, 폐쇄형 또는 반 폐쇄형 전환구에 상응한다.
Claims (47)
- 무선 주파수 식별(RFID) 태그의 위치 추적 방법으로서, 상기 방법은:
제1 미지의 위치에 있는 제1 RFID 태그로부터 복수의 제1 RFID 신호를 수신하는 단계;
상기 복수의 제1 RFID 신호에 기초하여, 상기 제1 RFID 태그를 제1 가상 참조 태그로서 지정하는 단계;
제2 미지의 위치에 있는 제2 RFID 태그로부터 적어도 하나의 제2 RFID 신호를 수신하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 제2 RFID 신호에 기초하여, 상기 제1 가상 참조 태그에 대한 상기 제1 RFID 태그의 위치를 결정하는 단계를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서, 상기 복수의 제1 RFID 신호를 수신하는 단계는 복수의 도래각 각각으로부터 적어도 하나의 제1 RFID 신호를 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제2항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제2 RFID 신호를 수신하는 단계는 상기 복수의 도래각 중 제1 도래각으로부터 상기 적어도 하나의 제2 RFID 신호를 수신하는 단계를 포함하고,
상기 제1 RFID 태그의 위치를 결정하는 단계는 상기 제1 도래각으로부터의 상기 제1 RFID 태그의 시그니처를 상기 제1 도래각에서의 상기 제1 가상 참조 태그의 시그니처와 비교하는 단계를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서, 상기 제1 RFID 태그를 상기 제1 가상 참조 RFID 태그로서 지정하는 단계는 상기 제1 RFID 태그가 고정된 것임을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 RFID 태그의 위치를 결정하는 단계는:
상기 RFID 태그에 대한 다중 경로 프로파일을 결정하는 단계로서, 상기 다중 경로 프로파일은 RFID 태그로부터 적어도 하나의 RFID 태그 판독기까지 LOS 경로 및 적어도 하나의 NLOS 경로를 따라, 상기 복수의 안테나에 의해 수신된 RF 전력을 나타내는 것인 단계;
상기 제1 가상 참조 태그에 대한 다중 경로 프로파일을 결정하는 단계로서, 상기 다중 경로 프로파일은 상기 제1 가상 참조 태그로부터 상기 적어도 하나의 RFID 태그 판독기까지 LOS 경로 및 적어도 하나의 NLOS 경로를 따라, 상기 복수의 안테나에 의해 수신된 RF 전력을 나타내는 것인 단계; 및
상기 제1 RFID 태그의 다중 경로 시그니처를 상기 제1 가상 참조 RFID 태그의 다중 경로 시그니처와 비교하는 단계를 포함하는, 방법. - 제5항에 있어서,
제3 미지의 위치에 있는 제3 RFID 태그로부터 복수의 제3 RFID 신호를 수신하는 단계;
상기 복수의 제3 RFID 신호에 기초하여 상기 제3 RFID 태그를 제2 가상 참조 태그로서 지정하는 단계;
상기 제2 가상 참조 태그에 대한 다중 경로 프로파일을 결정하는 단계로서, 상기 다중 경로 프로파일은 상기 제2 가상 참조 태그로부터 상기 적어도 하나의 RFID 태그 판독기까지 LOS 경로 및 적어도 하나의 NLOS 경로를 따라, 상기 복수의 안테나에 의해 수신된 RF 전력을 나타내는 것인 단계; 및
상기 적어도 하나의 제2 RFID 신호에 기초하여, 상기 제1 RFID 태그의 위치를 상기 제2 가상 참조 태그에 대한 다중 경로 프로파일에 기초하는 상기 제2 가상 참조 태그에 대하여 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제6항에 있어서,
상기 제1 RFID 태그의 다중 경로 시그니처와 상기 제1 가상 참조 RFID 태그의 다중 경로 시그니처 간의 제1 오차를 결정하는 단계;
상기 제1 RFID 태그의 상기 다중 경로 시그니처와 상기 제2 가상 참조 RFID 태그의 상기 다중 경로 시그니처 간의 제2 오차를 결정하는 단계로서, 상기 제2 오차는 상기 제1 오차보다 큰 것인 단계; 및
상기 제2 오차가 상기 제1 오차보다 큰 것에 기초하여 상기 RFID 태그가 상기 제2 가상 참조 태그보다 상기 제1 가상 참조 태그에 더 가까운 것임을 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제6항에 있어서,
상기 제1 가상 참조 태그로부터의 RFID 신호의 변화를 검출하는 단계;
상기 제2 가상 참조 태그로부터의 RFID 신호의 변화를 검출하는 단계;
상기 제1 가상 참조 태그로부터의 상기 RFID 신호의 변화와 상기 제2 가상 참조 태그로부터의 RFID 신호의 변화를 비교하는 단계; 및
상기 비교에 기초하여 제1 가상 참조 태그와 상기 제2 가상 참조 태그가 고정되어 있음을 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 제1 RFID 신호에 기초하여, 알려진 위치에 있는 참조 태그에 대한 상기 제1 가상 참조 태그의 위치를 결정하는 단계; 및
상기 참조 태그에 대한 상기 제1 가상 참조 태그의 위치 및 상기 제1 가상 참조 태그에 대한 상기 제2 RFID 태그의 위치에 기초하여, 상기 참조 태그에 대한 상기 제2 RFID 태그의 위치를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 무선 주파수 식별(RFID) 태그의 위치 추적 시스템으로서, 상기 시스템은:
제1 미지의 위치에 있는 제1 RFID 태그로부터 복수의 제1 RFID 신호를 수신하고, 제2 미지의 위치에 있는 제2 RFID 태그로부터 적어도 하나의 제2 RFID 신호를 수신하기 위한 복수의 RFID 태그 판독기; 및
상기 복수의 RFID 태그 판독기에 작동 가능하게 결합되어, 상기 복수의 제1 RFID 신호에 기초하여 상기 제1 RFID 태그를 제1 가상 참조 태그로서 지정하고, 상기 적어도 하나의 제2 RFID 신호에 기초하여 상기 제1 가상 참조 태그에 대한 상기 제1 RFID 태그의 위치를 결정하는 프로세서를 포함하는, 시스템. - 제10항에 있어서, 상기 복수의 RFID 태그 판독기는 복수의 도래각 각각으로부터의 복수의 제1 RFID 신호 중 적어도 하나의 제1 RFID 신호를 수신하도록 구성되는, 시스템.
- 제11항에 있어서,
상기 복수의 RFID 태그 판독기는 상기 복수의 도래각 중 제1 도래각으로부터 상기 적어도 하나의 제2 RFID 신호를 수신하도록 구성되고,
상기 프로세서는 상기 제1 도래각으로부터의 상기 제1 RFID 태그의 시그니처를 상기 제1 도래각에 있는 상기 제1 가상 참조 태그의 시그니처와 비교함으로써 상기 제1 RFID 태그의 위치를 결정하도록 구성되는, 시스템. - 제10항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 제1 RFID 태그가 고정된 것인 지를 결정하는 것에 대응하여 상기 제1 RFID 태그를 상기 제1 가상 참조 RFID 태그로서 지정하도록 구성되는 것인, 시스템.
- 제10항에 있어서, 상기 프로세서는:
상기 RFID 태그에 대한 다중 경로 프로파일을 알아내고(상기 다중 경로 프로파일은 상기 RFID 태그로부터 적어도 하나의 RFID 태그 판독기까지 LOS 경로 및 적어도 하나의 NLOS 경로를 따라 상기 복수의 안테나에 의해 수신된 RF 전력을 나타냄);
상기 제1 가상 참조 태그에 대한 다중 경로 프로파일을 알아내고(상기 다중 경로 프로파일은 상기 제1 가상 참조 태그로부터 상기 적어도 하나의 RFID 태그 판독기까지 LOS 경로 및 적어도 하나의 NLOS 경로를 따라 상기 복수의 안테나에 의해 수신된 RF 전력을 나타냄);
상기 제1 RFID 태그의 다중 경로 시그니처를 상기 제1 가상 참조 RFID 태그의 다중 경로 시그니처와 비교하도록 구성되는, 시스템. - 제14항에 있어서,
상기 복수의 RFID 판독기는, 제3 미지의 위치에 있는 제3 RFID 태그로부터 복수의 제3 RFID 신호를 수신하도록 구성되며,
상기 프로세서는:
상기 복수의 제3 RFID 신호에 기초하여 제3 RFID 태그를 제2 가상 참조 태그로서 지정하고;
상기 제2 가상 참조 태그에 대한 다중 경로 프로파일을 알아내고(상기 다중 경로 프로파일은 상기 제2 가상 참조 태그로부터 상기 적어도 하나의 RFID 태그 판독기까지 LOS 경로 및 적어도 하나의 NLOS 경로를 따라 상기 복수의 안테나에 의해 수신된 RF 전력을 나타냄);
상기 적어도 하나의 제2 RFID 신호에 기초하여 상기 제1 RFID 태그의 위치를 상기 제2 가상 참조 태그에 대한 다중 경로 프로파일에 기초한 상기 제2 가상 참조 태그에 대해 결정하도록 구성되는, 시스템. - 제15항에 있어서, 상기 프로세서는:
상기 제1 RFID 태그의 다중 경로 시그니처와 상기 제1 가상 참조 RFID 태그의 다중 경로 시그니처 간의 제1 오차를 알아내고;
상기 제1 RFID 태그의 다중 경로 시그니처와 상기 제2 가상 참조 RFID 태그의 다중 경로 시그니처 간의 제2 오차를 알아내되, 상기 제2 오차는 상기 제1 오차보다 크며;
상기 제2 오차가 상기 제1 오차보다 큰 것임에 기초하여 상기 RFID 태그가 상기 제2 가상 참조 태그보다 상기 제1 가상 참조 태그에 더 가까운 것임을 결정하도록 구성되는, 시스템. - 제15항에 있어서, 상기 프로세서는:
상기 제1 가상 참조 태그로부터의 RFID 신호의 변화를 검출하고;
상기 제2 가상 참조 태그로부터의 RFID 신호의 변화를 검출하고;
상기 제1 가상 참조 태그로부터의 상기 RFID 신호의 변화와 상기 제2 가상 참조 태그로부터의 상기 RFID 신호의 변화를 비교하며;
상기 비교에 기초하여 상기 제1 가상 참조 태그 및 상기 제2 가상 참조 태그가 고정되어 있음을 결정하도록 구성되는, 시스템. - 제10항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 복수의 제1 RFID 신호에 기초하여 알려진 위치에 있는 참조 태그에 대한 상기 제1 가상 참조 태그의 위치를 알아내고, 상기 참조 태그에 대한 상기 제1 가상 참조 태그의 위치 및 상기 제1 가상 참조 태그에 대한 상기 제 2 RFID 태그의 위치에 기초하여 상기 참조 태그에 대한, 제 2 RFID 태그의 위치를 결정하도록 구성되는, 시스템.
- 무선 주파수 식별(RFID) 태그의 위치 추적 방법으로서, 상기 방법은:
제1 안테나를 사용해 상기 RFID 태그로부터의 제1 가시선(LOS) 신호를 수신하는 단계;
제1 LOS 신호의 제1 도래각, 제1 위상차, 및 제1 주파수 차이를 추정하는 단계;
상기 제1 주파수 차이에 대한 상기 제1 위상차의 변화를 결정하는 단계;
상기 RFID 태그로부터의 제2 가시선(LOS) 신호를 제2 안테나로 수신하는 단계;
제2 LOS 신호의 제2 도래각, 제2 위상차, 및 제2 주파수 차이를 추정하는 단계;
상기 제2 주파수 차이에 대한 상기 제2 위상차의 변화를 결정하는 단계; 및
상기 제1 도래각, 상기 제1 주파수 차이에 대한 상기 제1 위상차의 변화, 상기 제2 도래각, 및 상기 제2 주파수 차이에 대한 상기 제2 위상차의 변화에 기초하여, 상기RFID 태그의 위치를 추정하는 단계를 포함하는, 방법. - 무선 주파수 식별(RFID) 태그의 위치 추적 방법으로서, 상기 방법은:
복수의 안테나를 사용해, 적어도 하나의 참조 RFID 태그로부터의 적어도 하나의 RFID 신호를 수신하는 단계;
상기 복수의 안테나에 작동 가능하게 결합된 프로세서를 사용해, 상기 적어도 하나의 RFID 신호에 기초하여 상기 적어도 하나의 참조 RFID 태그의 추정 위치를 결정하는 단계;
상기 적어도 하나의 참조 RFID 태그의 상기 추정 위치를 상기 적어도 하나의 참조 RFID 태그의 실제 위치와 비교하는 단계;
상기 적어도 하나의 참조 RFID 태그의 추정 위치를 상기 적어도 하나의 참조 RFID 태그의 실제 위치와의 비교에 기초하여 상기 프로세서를 교정하는 단계;
미지의 위치에 있는 적어도 하나의 참조 RFID 태그로부터 적어도 하나의 RFID 신호를, 복수의 안테나로 수신하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 RFID 신호에 기초하여 상기 RFID 태그의 추정 위치를, 상기 프로세서로 결정하는 단계를 포함하는, 방법. - 제20항에 있어서, 적어도 하나의 참조 RFID 태그로부터 상기 적어도 하나의 RFID 신호를 수신하는 단계는, 상기 적어도 하나의 참조 RFID 태그로부터 상기 복수의 안테나까지 가시선(LOS) 경로 및 적어도 하나의 비가시선(NLOS) 경로를 따라 전파되는 무선 주파수(RF) 전력을, 상기 복수의 안테나로 검출하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제21항에 있어서, 상기 적어도 하나의 참조 RFID 태그의 상기 추정 위치를 결정하는 단계는 참조 다중 경로 프로파일을 결정하는 단계를 포함하며, 상기 참조 다중 경로 프로파일은 상기 RF 전력을 나타내는 것인, 방법.
- 제22항에 있어서, 상기 RFID 태그의 상기 추정 위치를 결정하는 단계는:
상기 RFID 태그에 대한 다중 경로 프로파일을 결정하는 단계로서, 상기 다중 경로 프로파일은 상기 RFID 태그로부터 상기 적어도 하나의 RFID 태그 판독기까지 LOS 경로 및 적어도 하나의 NLOS 경로를 따라 상기 복수의 안테나에 의해 수신된 RF 전력을 나타내는 것인 단계; 및
상기 RFID 태그에 대한 상기 다중 경로 프로파일을 상기 참조 다중 경로 프로파일과 비교하는 단계를 포함하는, 방법. - 제23항에 있어서,
상기 적어도 하나의 참조 RFID 태그는 복수의 참조 RFID 태그를 포함하고,
상기 참조 다중 경로 프로파일을 결정하는 단계는, 상기 복수의 RFID 태그 중 각각의 참조 RFID 태그에 대한 다중 경로 프로파일을 결정하는 단계를 포함하며,
상기 다중 경로 프로파일을 상기 RFID 태그와 비교하는 단계는, 상기 복수의 RFID 태그의 상기 다중 경로 프로파일에 가중치를 부여하는 단계를 포함하는, 방법. - 제21항에 있어서, 상기 적어도 하나의 참조 RFID 태그는 복수의 참조 RFID 태그를 포함하고, 상기 적어도 하나의 참조 RFID 태그의 추정 위치를 결정하는 단계는, 상기 복수의 참조 RFID 태그 중 각각의 참조 RFID 태그에 대해:
상기 참조 RFID 태그와 연관된 복수의 도래각 각각에서의 상기 복수의 안테나의 다중 경로 프로파일을 결정하는 단계(상기 다중 경로 프로파일은 상기 참조 RFID 태그부터 상기 복수의 안테나까지 가시선(LOS) 경로 및 적어도 하나의 비가시선(NLOS) 경로를 따라 수신된 무선 주파수(RF) 전력을 나타냄); 및
상기 복수의 도래각에서의 상기 다중 경로 프로파일에 기초하여 상기 참조 RFID 태그의 추정 위치를 계산하는 단계를 포함하는, 방법. - 제20항에 있어서,
상기 RFID 태그의 추정 위치를 모바일 장치를 통해 사용자에게 표시하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제26항에 있어서, 상기 추정 위치는 상점, 물품보관소, 또는 창고 중 적어도 하나에 있고, 상기 방법은:
상기 추정 위치에 기초하여 상기 사용자로부터 상기 RFID 태그까지의 경로를 결정하는 단계; 및
상기 모바일 장치를 통해 상기 사용자로부터 상기 RFID 태그까지 경로를 상기 사용자에게 표시하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제27항에 있어서,
상기 추정 위치에 기초하여, 상기 RFID 태그로부터 상기 RFID 태그의 목표 위치까지 경로를 결정하는 단계; 및
상기 모바일 장치를 통해, 상기 RFID 태그로부터 상기 RFID 태그의 상기 목표 위치까지 경로를 상기 사용자에게 표시하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제28항에 있어서, 상기 RFID 태그는 제1 RFID 태그이고, 상기 방법은:
상기 제1 RFID 태그로부터 상기 목표 위치까지 가는 도중에 있는 제2 RFID 추정 위치까지 상기 사용자에 대한 경로를 결정하는 단계; 및
상기 모바일 장치를 통해, 상기 제1 RFID 태그로부터 상기 목표 위치까지 가는 도중에 있는 상기 제2 RFID 태그의 상기 추정 위치까지의 상기 경로를 상기 사용자에게 표시하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제26항에 있어서,
상기 모바일 장치를 통해, 상기 사용자에게 상기 RFID 태그에 연관된 물품에 관한 정보를 표시하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 무선 주파수 식별(RFID) 태그의 위치 추적 방법으로서, 상기 방법은:
복수의 안테나를 사용해 각각의 참조 RFID 태그로부터 참조 RFID 신호를 수신하되, 상기 참조 RFID 태그는 각각의 알려진 위치에 있는 것인 단계;
복수의 안테나를 사용해 미지의 위치에 있는 RFID 태그로부터 적어도 하나의 RFID 신호를 수신하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 RFID 신호 및 상기 참조 RFID 신호에 기초하여 상기 RFID 태그의 위치를 상기 프로세서로 결정하는 단계를 포함하는, 방법. - 제31항에 있어서:
상기 참조 RFID 신호를 수신하는 단계는 적어도 하나의 참조 RFID 태그에 대해, 복수의 도래각 각각으로부터 참조 RFID 신호를 수신하는 단계를 포함하며;
상기 적어도 하나의 RFID 신호 및 상기 참조 RFID 신호에 기초하여 상기 RFID 태그의 상기 위치를 결정하는 단계는, 상기 참조 RFID 신호의 상기 도래각에 기초하여 상기 적어도 하나의 RFID 신호의 도래각을 결정하는 단계를 포함하는, 방법. - 무선 주파수 식별(RFID) 태그의 위치 추적 방법으로서, 상기 방법은:
안테나 어레이를 사용해 적어도 하나의 참조 RFID 태그로부터 참조 RFID 신호를 수신하는 단계;
상기 참조 RFID 신호에 기초하여 상기 안테나 어레이의 수신 패턴을 결정하는 단계;
안테나 어레이를 사용해 미지의 위치에 있는 RFID 태그로부터 RFID 신호를 수신하는 단계; 및
상기 RFID 신호 및 상기 안테나 어레이의 수신 패턴에 기초하여 상기 RFID 태그의 위치를 결정하는 단계를 포함하는, 방법. - 제33항에 있어서, 상기 RFID 태그의 상기 위치를 결정하는 단계는:
상기 RFID 신호 및 상기 안테나 어레이의 상기 수신 패턴을 디컨볼빙(de-convolving) 하거나 달리 보정하여 실제 REID 신호를 얻되, 상기 실제 RFID 신호는 복수의 피크를 포함하는 것인 단계;
상기 복수의 피크 중 제1 피크를 상기 RFID 태그와 상기 안테나 어레이 간의 가시선(LOS) 경로에 상응하는 것으로서 식별하는 단계; 및
상기 LOS 경로와 연관된 길이 또는 도래각 중 적어도 하나에 기초하여 상기 RFID 태그의 상기 위치를 추정하는 단계를 포함하는, 방법. - 제34항에 있어서, 상기 복수의 피크 중 상기 제1 피크를 상기 LOS 경로에 상응하는 것으로서 식별하는 단계는, 상기 RFID 태그와 상기 안테나 어레이 간의 비가시선(NLOS) 경로에 상응하는 피크로부터 상기 제1 피크를 구별하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제34항에 있어서, 상기 복수의 피크 중 상기 제1 피크를 상기 LOS 경로에 상응하는 것으로서 식별하는 단계는, 상기 RFID 태그와 상기 안테나 어레이 간의 비가시선(NLOS) 경로에 상응하는 피크로부터 상기 제1 피크를 구별하는 단계를 포함하는, 방법.
- 적어도 하나의 무선 주파수 식별(RFID) 태그를 모니터링하는 방법으로서, 상기 방법은:
적어도 하나의 안테나를 사용해 일정 기간에 걸쳐 상기 적어도 하나의 RFID 태그로부터 복수의 RFID 신호를 수신하는 단계;
상기 복수의 RFID 신호에 기초하여 일정 기간에 걸쳐 상기 적어도 하나의 RFID 태그의 복수의 가능한 궤적을 추정하는 단계; 및
상기 복수의 가능한 궤적 중 제1 궤적을 상기 적어도 하나의 안테나와 상기 적어도 하나의 RFID 태그 간의 가시선(LOS) 경로에 상응하는 것으로서 식별하는 단계를 포함하는, 방법. - 제37항에 있어서, 상기 적어도 하나의 RFID 태그로부터 상기 복수의 RFID 신호를 수신하는 단계는 적어도 약 0.1 Hz의 속도로 이루어지는, 방법.
- 제37항에 있어서,
상기 복수의 가능한 궤적 중 제2 궤적을 상기 적어도 하나의 안테나와 상기 적어도 하나의 RFID 태그 간의 비가시선(NLOS) 경로에 상응하는 것으로서 식별하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제39항에 있어서, 상기 제2 궤적을 식별하는 단계는 상기 제2 궤적 내에서의 불연속성을 식별하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제37항에 있어서, 상기 RFID 태그는 상점 내 상품 상에 존재하고, 상기 방법은:
상기 제1 궤적에 기초하여 고객이 상기 상품을 상점의 출구를 향해 반송 중임을 결정하는 단계; 및
상기 제1 궤적에 기초하여 적절한 시점에 상기 물품의 판매를 발생시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제41항에 있어서,
상기 상품의 판매에 반응하여 상기 물품의 재입고를 유발시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제37항에 있어서,
카메라를 사용해 상기 RFID 태그의 궤적을 포함하는 영역의 이미지 데이터를 얻는 단계;
상기 RFID 태그의 궤적을 포함하는 상기 영역을 통해 이동하는 사람을 식별하는 단계; 및
상기 영역을 통해 이동하는 상기 사람의 움직임을 상기 RFID 태그의 상기 궤적과 상관시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제37항에 있어서,
상기 제1 궤적에 기초하여 상기 적어도 하나의 RFID 태그가 고정식 RFID 태그를 포함하는 것을 결정하는 단계;
상기 고정식 RFID 태그를 가상 참조 태그로서 지정하는 단계; 및
상기 가상 참조 태그를 사용해 상기 적어도 하나의 RFID 태그를 교정하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제37항에 있어서,
상기 적어도 하나의 RFID 태그의 상기 제1 궤적을 모바일 장치의 그래픽 사용자 인터페이스 상에 표시하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제37항에 있어서,
상기 적어도 하나의 RFID 태그의 상기 제1 궤적에 기초하여 상기 적어도 하나의 RFID 태그가 원하는 위치에 도착했음을 사용자에게 모바일 장치를 통해 환기시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 무선 주파수 식별(RFID) 태그의 위치 추적 방법으로서, 상기 방법은:
복수의 안테나를 사용해 RFID 태그로부터 신호를 수신하는 단계;
상기 복수의 안테나 중 제1 안테나에 의해 검출된 상기 반응의 제1 디지털 표현을 생성하는 단계;
상기 복수의 안테나 중 제2 안테나에 의해 검출된 상기 반응의 제2 디지털 표현을 생성하는 단계;
상기 제1 디지털 표현 및 상기 제2 디지털 표현의 복수의 합을 생성하되, 상기 복수의 합 중 각각의 합은 상기 RFID 태그로부터의 신호에 대한 상이한 도래각을 나타내는 상대 위상차인 단계; 및
상기 복수의 합에 기초하여 상기 RFID 태그의 위치를 추정하는 단계를 포함하는, 방법.
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