WO2017057819A1 - Rfid태그 정보입력장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 특징에 따르면, RFID프린터(10)에 장착되어 연속적으로 이송되는 RFID태그(20)에 태그정보를 입력하기 위한 RFID프린터용 RFID태그 정보입력장치에 있어서, 이동공간(116)을 제공하는 함체부(110); 상기 이동공간(116) 내에 배치되며, 입력위치(I)로 이송된 RFID태그(20)로 무선신호를 송출하고 이에 따른 응답신호를 수신되는 안테나모듈(120); 상기 안테나모듈(120)에 연결되어 상기 이동공간(116) 내에서 수평상의 x축 및 y축을 기준으로 수평이동시키면서 안테나모듈(120)의 위치를 조절하는 모듈이동부(130); 및 상기 안테나모듈(120)이 x축을 따라 일정간격(d1)으로 이동하면서 수신하는 응답신호와, y축을 따라 일정간격(d2)으로 이동하면서 수신하는 응답신호를 기초로 하여 무선통신을 위한 안테나모듈(120)의 최적위치(P)를 산출하며, 산출된 최적위치(P)로 상기 안테나모듈(120)을 이동시켜 각 RFID태그(20)에 태그정보를 입력하도록 제어하는 제어부(160);를 포함하는 RFID프린터용 RFID태그 정보입력장치가 제공된다.

Description

RFID태그 정보입력장치
본 발명은 RFID태그 정보입력장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 RFID프린터나 RFID발행설비 등의 RFID발행장치에 장착되어 RFID롤지를 통해 연속적으로 이송되는 각 RFID태그에 태그정보를 입력하기 위한 RFID태그 정보입력장치에 관한 것이다.
일반적으로 RFID(Radio Frequency IDentification) 기술은 각종 물품에 소형칩이 내장된 RFID태그를 부착해 저장된 각종 태그정보를 무선주파수로 전송 및 처리하는 기술로서, 바코드처럼 직접 접촉하거나 가시대역 안에서 스캐닝할 필요가 없어 바코드 대체기술로 평가받으며 그 활용범위와 상용화를 위한 기술개발이 활발히 이루어지고 있다.
한편, 소량의 RFID태그를 이용하는 경우 RFID리더 등의 입력수단으로 원하는 태그정보를 개별적으로 입력할 수 있으나, 다수의 생산물품이나 관리물품에 부착하여 이용되기 위한 다량의 RFID태그의 경우 태그정보를 개별적으로 입력하는데 소요되는 시간 및 인력소요가 크기 때문에, 각 RFID태그를 스티커 형태로 RFID롤지에 부착하고 이 RFID롤지를 RFID프린터나 RFID발행설비 등의 RFID발행장치에 투입하여 각 RFID태그별로 연속적인 정보입력이 가능하였다.
이러한 RFID발행장치는 공급되는 각 RFID태그에 무선신호를 송출하여 원하는 태그정보를 입력하는 장치로서, 내부에는 상기 RFID태그로 무선신호를 송출하고 상기 무선신호를 수신한 RFID태그에서 송출되는 응답신호를 수신하기 위한 안테나모듈이 포함된 RFID태그 정보입력장치가 장착되어 RFID태그에 원하는 태그정보를 입력할 수 있었다.
또한, RFID태그의 경우 사용되는 용도, 사용환경 및 부착대상물에 따라 다양한 크기를 가질 뿐만 아니라 각 제조사의 안테나 형상 등 여러가지 가변요소로 인해 다양한 신호특성을 가지며, 이에 따라 안테나모듈과의 무선통신을 위한 최적 인식거리가 RFID태그의 종류마다 다를 수 있다.
그러나, 종래에는 RFID태그 정보입력장치 내에서 상기 안테나모듈의 장착위치가 고정되어 있어, 공급되는 RFID태그의 크기나 내부의 안테나 형상에 따라 RFID태그의 인식위치가 다를 경우 RFID태그의 공급시작위치에서 고정된 안테나모듈 위치로 각 RFID태그를 전,후로 이동시켜 각기 다른 최적의 위치에서만 정보입력이 가능하였고, 대부분의 RFID태그 정보입력장치의 경우 태그정보 입력이 가능한 RFID태그가 한정되어 있어 호환성 및 범용성이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 안테나모듈의 위치가 고정되어 RFID태그 정보입력장치 내에서 태그정보 입력을 위해 RFID태그의 위치를 앞,뒤로 이동시키기 때문에 이동간 발생하는 마찰, 충격 및 진동에 의해 내부의 안테나 패턴 및 메모리칩이 손상될 가능성이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 공급되는 RFID태그의 종류 또는 신호특성에 따라 각 RFID태그로의 정보입력을 위한 최적위치를 산출하고 산출된 위치로 안테나모듈을 이동시켜 RFID태그와의 무선통신이 이루어지도록 함으로써 태그정보의 입력을 정확하게 수행할 수 있으며 호환성 및 범용성을 극대화한 RFID태그 정보입력장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 특징에 따르면, RFID발행장치(10)에 장착되어 RFID롤지(21)를 통해 연속적으로 이송되는 각 RFID태그(20)에 태그정보를 입력하기 위한 RFID태그 정보입력장치에 있어서, 내부에 이동공간(116)이 마련된 함체부(110); 상기 이동공간(116) 내에 배치되며, 입력위치(I)로 이송된 RFID태그(20)로 무선신호를 송출하고 이에 따른 응답신호를 수신하는 안테나모듈(120); 상기 안테나모듈(120)에 연결되어 상기 이동공간(116) 내에서 수평상의 x축 및 y축을 기준으로 이동시키면서 안테나모듈(120)의 수평위치를 조절하는 모듈이동부(130); 및 상기 모듈이동부(130)에 의해 안테나모듈(120)이 x축 및 y축을 따라 일정간격(d1,d2)으로 이동하면서 수신하는 응답신호에 따라 태그정보 입력를 위한 안테나모듈(120)의 최적위치(P)를 산출하며, 산출된 최적위치(P)로 상기 안테나모듈(120)을 이동시켜 각 RFID태그(20)에 태그정보를 입력하도록 제어하는 제어부(160);를 포함하는 RFID태그 정보입력장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 모듈이동부(130)는, 상기 안테나모듈(120)을 x축으로 이동시키는데 필요한 구동력을 제공하는 제1구동모터(141)가 구비된 x축이동부(140) 및, y축으로 이동시키는데 필요한 구동력을 제공하는 제2구동모터(151)가 구비된 y축이동부(150)를 포함하고, 상기 제어부(160)는, 상기 제1구동모터(141)의 회전각을 제어하여 안테나모듈(120)이 x축을 따라 일정간격(d1)으로 이동하도록 하고 상기 제2구동모터(151)의 회전각을 제어하여 y축을 따라 일정간격(d2)으로 이동하도록 하며, 상기 안테나모듈(120)이 일정간격(d1,d2)마다 이동하는 타이밍에 동기하여 안테나모듈(120)로부터 무선신호가 송출되도록 제어하는 RFID태그 정보입력장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제어부(160)는, 상기 안테나모듈(120)을 x축 및 y축을 따라 이동시키면서 일정간격(d1,d2)마다 송출되는 무선신호에 따라 RFID태그(20)로부터 송출되는 응답신호의 수신여부를 통해 x축 수신범위(A) 데이터와 y축 수신범위(B) 데이터를 추출하고, 상기 x축 수신범위(A) 데이터와 y축 수신범위(B) 데이터를 취합하여 상기 이동공간(116) 내에서 상기 응답신호의 수신이 가능한 신호수신영역(C) 데이터를 추출하며, 추출된 신호수신영역(C) 내에서 상기 최적위치(P)를 산출하는 RFID태그 정보입력장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제어부(160)는, 상기 이동공간(116) 내에서 신호수신영역(C)이 갖는 수평면적의 최장 x축연장선(a)과 최장 y축연장선(b)이 상호 교차되는 중심점을 상기 최적위치(P)로 선정하여 산출하는 RFID프린터용 RFID태그 정보입력장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 함체부(110)는, 박스형상으로 형성되어 y축 방향으로 대향하는 두 측벽에 x축 방향으로 길게 연장되며 기어라인(112)이 마련된 제1기어홈(111)이 형성되고, x축 방향으로 대향하는 두 측벽에 y축 방향으로 길게 연장되며 기어라인(114)이 마련된 제2기어홈(113)이 형성되며, 상기 x축이동부(140)는, 일정길이의 봉형상으로 형성되어 상기 안테나모듈(120)의 일측에 연결된 상태로 상기 이동공간(116)을 y축 방향으로 가로질러 배치되고 양단에는 두 제1기어홈(111)에 치합되기 위한 회전기어(143)가 마련된 제1이동바(142) 및, 상기 제1이동바(142)의 일단에 축결합되어 제어부(160)의 제어신호에 따라 회전구동하며 상기 안테나모듈(120)을 x축 방향으로 수평이동시키는 제1구동모터(141)를 포함하고, 상기 y축이동부(150)는, 일정길이의 봉형상으로 형성되어 상기 안테나모듈(120)의 타측에 연결된 상태로 상기 이동공간(116)을 x축 방향으로 가로지르는 형태로 배치되고 양단에는 두 제2기어홈(113)에 치합되기 위한 회전기어(153)가 마련된 제2이동바(152) 및, 상기 제2이동바(152)의 일단에 축결합되어 제어부(160)의 제어신호에 따라 회전구동하며 상기 안테나모듈(120)을 y축 방향으로 수평이동시키는 제2구동모터(151)를 포함하는 RFID태그 정보입력장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 함체부(110)는, 박스형상으로 형성되어 y축 방향으로 대향하는 두 측벽에 x축 방향으로 길게 연장되며 기어라인(112)이 마련된 제1기어홈(111)이 형성되고, x축 방향으로 대향하는 두 측벽에 y축 방향으로 길게 연장되며 기어라인(114)이 마련된 제2기어홈(113)이 형성되며, 상기 모듈이동부(130)는, 일정길이의 봉형상으로 형성되어 상기 안테나모듈(120)의 일측에 연결된 상태로 상기 이동공간(116)을 y축 방향으로 가로지르는 형태로 배치되고 양단에는 두 제1기어홈(111)에 치합되기 위한 회전기어(143)가 마련된 제1이동바(142) 및, 상기 함체부(110)의 외부로 노출되게 상기 제1이동바(142)의 일단에 축결합되며 사용자 조작에 의해 회전하면서 상기 안테나모듈(120)을 x축 방향으로 수평이동시키는 x축수동노브(144)를 포함하는 x축이동부(140) 및, 일정길이의 봉형상으로 형성되어 상기 안테나모듈(120)의 타측에 연결된 상태로 상기 이동공간(116)을 x축 방향으로 가로지르는 형태로 배치되고 양단에는 두 제2기어홈(113)에 치합되기 위한 회전기어(153)가 마련된 제2이동바(152) 및, 상기 함체부(110)의 외부로 노출되게 상기 제2이동바(152)의 일단에 축결합되며 사용자 조작에 의해 회전하면서 상기 안테나모듈(120)을 y축 방향으로 수평이동시키는 y축수동노브(154)를 포함하는 y축이동부(150)를 포함하는 RFID프린터용 RFID태그 정보입력장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제어부(160)는, 상기 제1구동모터(141) 및 제2구동모터(151)를 구동제어하여 상기 안테나모듈(120)이 수평이동하는 일정간격(d1,d2)의 길이 및 이동타이밍을 제어하는 이동제어부(161)와, 상기 안테나모듈(120)이 상기 일정간격(d1,d2)으로 이동한 위치에서 무선신호가 송출되도록 제어하는 무선송출제어부(162)와, 상기 안테나모듈(120)을 통해 수신된 RFID태그(20)의 응답신호를 취합하여 이동공간(116) 내에서 상기 안테나모듈(120)이 응답신호를 수신할 수 있는 x축상에서의 수신범위(A) 데이터와 y축상에서의 수신범위(B) 데이터를 추출하는 데이터추출부(163) 및, x축 수신범위(A) 데이터와 y축 수신범위(B) 데이터를 취합하여 상기 이동공간(116) 내에서 상기 응답신호의 수신이 가능한 신호수신영역(C) 데이터를 추출하며 추출된 신호수신영역(C) 내에서 최적위치(P)를 산출하는 최적위치 산출부(164)를 포함하는 RFID프린터용 RFID태그 정보입력장치가 제공된다.
한편 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 이동공간(116) 내에서 안테나모듈(120)이 수평이동한 위치를 감지하는 감지부(170);를 더 포함하되, 상기 감지부(170)는, 상기 안테나모듈(120)이 x축을 따라 수평이동하기 위한 x축 상의 시단위치를 감지하는 x축시단센서부(171)와, 상기 안테나모듈(120)의 x축 상의 종단위치를 감지하는 x축종단센서부(172)와, 상기 안테나모듈(120)이 y축을 따라 수평이동하기 위한 y축 상의 시단위치를 감지하는 y축시단센서부(173) 및, 상기 안테나모듈(120)의 y축 상의 종단위치를 감지하는 y축종단센서부(174)를 포함하고, 상기 제어부(160)는, 상기 x축시단센서부(171) 및 y축시단센서부(173)에 의해 안테나모듈(120)이 동시에 감지된 위치를 위치제어를 위한 안테나모듈(120)의 시작위치로 설정하고, 상기 x축종단센서부(172)의 감지신호가 수신되면 안테나모듈(120)이 x축 방향의 종단위치로 이동한것으로 인지하며, 상기 y축종단센서부(174)의 감지신호가 수신되면 안테나모듈(120)이 y축 방향의 종단위치로 이동한 것으로 인지하는 RFID태그 정보입력장치가 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면,
첫째, RFID태그 정보입력장치(100)로 공급되는 RFID태그(20)의 종류 또는 신호특성이 달라지더라도 해당 RFID태그(20)로의 태그정보 입력을 위한 최적위치를 산출하고 산출된 최적위치로 안테나모듈(120)을 위치이동시켜 무선통신이 이루어지도록 함으로써, 태그정보의 입력을 정확하게 수행할 수 있으며 서로 다른 종류 및 신호특성을 갖는 다양한 RFID태그(20)와 호환되어 범용적으로 이용할 수 있다.
둘째, x축이동부(140)의 제1구동모터(141)의 회전각을 제어하여 일정간격(d1)으로 안테나모듈(120)이 x축을 따라 이동하도록 하고 y축이동부(150)의 제2구동모터(151)의 회전각을 제어하여 일정간격(d2)으로 안테나모듈(120)이 y축을 따라 이동하도록 하며, 상기 안테나모듈(120)이 일정간격(d1)마다 이동하는 타이밍에 동기하여 상기 안테나모듈(120)로부터 무선신호가 송출되도록 제어함으로써, 안테나모듈(120)이 이동가능한 범위 내에서 RFID태그(20)와 안테나모듈(120)간에 무선통신이 가능한 신호수신영역(C)을 정확하게 산출할 수 있다.
셋째, 함체부(110)의 이동공간(116) 내에서 신호수신영역(C)이 갖는 수평면적의 최장 x축연장선(a)과 최장 y축연장선(b)이 상호 교차되는 중심점을 상기 최적위치(P)로 선정함으로써, 이동공간(116) 내에서 RFID태그(20)와의 무선통신이 가능한 영역의 중앙에 안테나모듈(120)을 위치시킬 수 있으므로 무선통신 효율을 극대화할 수 있으며 이에 따라 보다 안정적인 태그정보 입력이 가능해진다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RFID태그 정보입력장치의 구성을 나타낸 사시도 및 평면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RFID태그 정보입력장치가 장착된 RFID프린터 형태의 RFID발행장치의 구성을 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RFID태그 정보입력장치가 RFID프린터 형태의 RFID발행장치에 장착된 구성을 나타낸 측단면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RFID태그 정보입력장치가 RFID발행설비 형태의 RFID발행장치에 장착된 구성을 나타낸 측면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어부의 기능적 세부 구성을 나타낸 블럭도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안테나모듈의 구성을 나타낸 사시도 및 측단면도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감지부의 구성을 나타낸 측면도,
도 9 내지 도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안테나모듈이 수평이동하면 x축 수신범위 데이터 및 y축 수신범위 데이터를 획득하는 동작원리를 설명하기 위한 개략도,
도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호수신영역 데이터 및 최적위치를 획득하는 동작원리를 설명하기 위한 개략도,
도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수동방식 구조를 갖는 모듈이동부의 구성을 나탄내 사시도이다.
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RFID태그 정보입력장치(100)는 RFID프린터나 RFID발행설비 등의 RFID발행장치(10)에 장착되어 RFID롤지(21)를 통해 연속적으로 이송되는 각 RFID태그(20)에 태그정보를 입력하되, 이송된 RFID태그(20)의 종류 또는 신호특성에 따라 해당 RFID태그(20)로의 정보입력을 위한 최적위치(P)를 산출하고 산출된 최적위치(P)로 안테나모듈(120)을 위치이동시켜 무선통신이 이루어지도록 구비된 정보입력장치로서, 도 1, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이 함체부(110), 안테나모듈(120), 모듈이동부(130) 및 제어부(160)를 포함하여 구비된다.
여기서, 상기 RFID발행장치(10)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 케이스(11)의 전면에는 태그정보 입력이 완료된 RFID태그(20)를 외부로 배출하기 위한 태그배출구(12)가 마련되고, 내부에는 다수의 RFID태그(20)가 RFID롤지(21)에 부착된 상태로 권선되어 정보입력방향으로 공급하기 위한 RFID태그롤(16)이 배치된 프린터 형태를 가질 수 있다.
이 경우, 상기 태그배출구(12)와 근접된 하부위치에는 RFID태그롤(16)로부터 이송되는 RFID롤지(21)를 감아들이면서 태그배출구(12)를 통해 외부로 배출시키는 플래튼(13,Platen)이 배치되고, 상부 위치에는 정보입력이 완료된 RFID태그(20)의 외부면에 소정의 광학코드 또는 넘버링 등의 개별코드정보를 인쇄하기 위한 인쇄헤드(14)가 배치된다.
더불어, 상기 RFID발행장치(10)는 도 5에 도시된 바와 같이 별도의 케이스를 갖지 않고 상기 RFID프린터보다 상대적으로 규모가 큰 RFID발행설비의 형태로 구비되면서, 상기 RFID태그롤(16)이 후방에 배치되고 전방위치에는 플래튼(13)과 인쇄헤드(14)가 각각 배치되며, RFID태그롤(16)과 플래튼(13) 사이에는 RFID태그 정보입력장치(100)가 배치되고 각 장치 사이에는 공급되는 RFID롤지(21)를 정보입력 방향으로 이송하기 위한 컨베이어(15)가 배치된 형태로 구비될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RFID태그 정보입력장치(100)는 RFID발행장치(10)의 형태나 구조에 무관하게 RFID롤지(21)를 통해 다수의 RFID태그(20)가 연속적으로 이송되는 환경에서 범용적으로 이용할 수 있다.
또한, 상기 RFID태그롤(16) 및 플래튼(13)의 회전방향 및 회전각을 제어하여 RFID롤지(21)의 이송되는 정도를 조절함으로써 다수의 RFID태그(20) 중 입력대상인 RFID태그(20)를 이송라인 상에 기설정된 입력위치(I) 즉, RFID태그 정보입력장치(100)와 상하로 대향하는 적정위치로 이동시킬 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RFID태그 정보입력장치(100)의 함체부(110)는, 안테나모듈(120)을 내부에 수용하며 모듈이동부(130)에 의해 안테나모듈(120)이 수평이동할 수 있는 이동공간(116)을 제공하는 케이스부재로서, 도면에서와 같이 박스형상으로 형성되어 RFID발행장치(10)의 일측에 고정배치된다.
상기 안테나모듈(120)은 RFID태그(20)에 태그정보를 입력하기 위해 기설정된 기준위치인 입력위치(I)로 이송되어 배치된 RFID태그(20)와 무선통신하는 통신장치로서, 상기 이동공간(116) 내에 배치되며 입력위치(I)로 이송된 RFID태그(20)로 무선신호를 송출하고 이에 따른 응답신호를 수신한다.
여기서, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 안테나모듈(120)은 무선통신을 위한 신호송출 및 신호수신을 담당하는 통신부품인 안테나소자(121) 및, 상기 안테나소자(121)를 외부로부터 커버하며 이동시킬 수 있도록 수용하는 케이스(123)를 포함하여 구비되며, 상기 케이스(123)에는 상기 모듈이동부(130)와의 연결을 위한 연결부재(125,126)가 형성되며, 후술되는 감지부(170)의 센서(171,172)나 돌출편(173a,174a)이 외부에 장착될 수 있다.
상기 안테나소자(121)는 정보입력하고자 하는 RFID태그(20)의 종류에 따라 HF 대역(13.56MHz) 또는 UHF 대역(900MHz)에 해당하는 통신규격을 이용할 수 있으며, RFID태그(20)의 정보입력을 위한 통신규격이 변경되는 경우 부합되는 통신규격을 갖는 소자로 교체하여 선택적으로 이용할 수 있다.
또한, 도 4의 확대도에 도시된 바와 같이 상기 RFID태그롤(16)로부터 권출되며 상기 입력위치(I)로 순차 이송되는 RFID태그(20)는 RFID롤지(21)에 연이어 배치된 형태로 공급되는데, 각 RFID태그(20)의 간격이 협소하거나 안테나소자(121)의 신호출력 세기가 클 경우 입력위치(I)에 배치된 입력대상 RFID태그(20)와 전,후로 인접된 RFID태그(20)에도 무선신호가 입력되면서 데이터가 오입력되거나 태그 인식에 오류가 발생하거나 태그정보의 입력이 정확하게 이루어지지 않을 수 있다. 이를 위해 상기 안테나소자(121)의 신호출력 세기를 줄일 경우 입력대상 RFID태그(20)와의 무선통신을 위한 통신감도가 저하될 수 있다.
이에 도 7에 도시된 바와 같이 상기 케이스(123)의 상부면 상에서 입력대상 RFID태그(20)와 대향하는 위치에는 RFID태그(20)의 연장된 길이방향으로 연장형성된 신호슬릿(124)이 상하로 개구되어 형성되며, 상기 케이스(123)는 안테나소자(121)로부터 발신되는 무선신호가 외부로 방출되지 않도록 차단할 수 있는 알루미늄이나 납 등의 전파차단재질로 형성되거나 전파차단재질의 부재가 내부 또는 외부에 도포 및 코팅된 형태로 구비되는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 안테나소자(121)에서 발신된 무선신호는 케이스(123)의 벽체를 통과하지 못하고 상기 신호슬릿(124)으로만 외부로 방출되므로 통신감도를 위해 신호출력의 세기를 증대시키면서도 입력대상 RFID태그(20)만을 한정하여 무선신호를 입력할 수 있다.
상기 모듈이동부(130)는, 상기 안테나모듈(120)에 연결되어 제어부(160)의 제어신호에 따라 구동되어 상기 이동공간(116) 내에서 수평상의 x축 및 y축을 기준으로 수평이동시키면서 안테나모듈(120)의 위치를 조절하는 수단으로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 안테나모듈(120)을 x축 방향으로 이동시키는 x축이동부(140) 및, y축으로 이동시키는 y축이동부(150)를 포함하여 구비된다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 함체부(110)는 박스형상으로 형성되어 y축 방향으로 대향하는 두 측벽에는 x축 방향으로 길게 연장되며 기어라인(112)이 마련된 제1기어홈(111)이 형성되고, x축 방향으로 대향하는 두 측벽에는 y축 방향으로 길게 연장되며 기어라인(114)이 마련된 제2기어홈(113)이 형성된다.
또한, 상기 x축이동부(140)는 일정길이의 봉형상으로 형성되어 안테나모듈(120)의 일측에 연결된 상태로 이동공간(116)을 y축 방향으로 가로질러 배치되고 양단에는 두 제1기어홈(111)에 치합되기 위한 회전기어(143)가 마련된 제1이동바(142) 및, 상기 제1이동바(142)의 일단에 축결합되어 제어부(160)의 제어신호에 따라 회전구동하며 상기 안테나모듈(120)을 x축 방향으로 수평이동시키는데 필요한 구동력을 제공하는 제1구동모터(141)를 포함하여 구비된다.
더불어, 상기 y축이동부(150)는 일정길이의 봉형상으로 형성되어 안테나모듈(120)의 타측에 연결된 상태로 상기 이동공간(116)을 x축 방향으로 가로지르는 형태로 배치되고 양단에는 두 제2기어홈(113)에 치합되기 위한 회전기어(153)가 마련된 제2이동바(152) 및, 상기 제2이동바(152)의 일단에 축결합되어 제어부(160)의 제어신호에 따라 회전구동하며 상기 안테나모듈(120)을 y축 방향으로 수평이동시키는데 필요한 구동력을 제공하는 제2구동모터(151)를 포함하여 구비된다.
여기서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 x축이동부(140)는 함체부(110)의 y축선상 일측부에 배치되어 x축 방향으로 길게 연장배치된 x축가이드바(145) 및, 일측은 상기 제1구동모터(141)에 연결되고 타측은 상기 x축가이드바(145)의 연장된 길이를 따라 수평이동 가능하게 체결되는 제1브라켓(146)을 더 포함하여 구비된다.
또한, 상기 y축이동부(150)는 함체부(110)의 x축상의 측부에 배치되어 y축 방향으로 길게 연장배치된 y축가이드바(155) 및, 일측은 상기 제2구동모터(151)에 연결되고 타측은 상기 y축가이드바(155)의 연장된 길이를 따라 수평이동 가능하게 체결되는 제2브라켓(156)을 더 포함하여 구비된다.
따라서, 상기 제1구동모터(141) 및 제2구동모터(151)는 각각 회전구동함에 따라 x축가이드바(145) 및 y축가이드바(155)를 따라 수평이동하면서 발생된 회전력을 온전히 제1이동바(142) 및 제2이동바(152)로 전달할 수 있다.
더불어, 각 구동모터(141,151)는 제어신호에 따라 정밀하게 회전각이 조절되는 스테핑모터나 서보모터를 이용함으로써 안테나모듈(120)의 수평이동 간격을 설정된 길이로 이동시킬 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다.
상기 제어부(160)는, 안테나모듈(120)로부터 무선신호가 송출되는 타이밍과 모듈이동부(130)를 통한 안테나모듈(120)의 위치이동을 중앙제어하는 제어회로구성으로서, 상기 모듈이동부(130)에 의해 안테나모듈(120)이 x축 및 y축을 따라 일정간격(d1,d2)으로 이동하면서 수신하는 응답신호를 기초로 하여 태그정보 입력를 위한 안테나모듈(120)의 최적위치(P)를 산출하며, 산출된 최적위치(P)로 상기 안테나모듈(120)을 이동시켜 각 RFID태그(20)에 태그정보를 입력하도록 제어한다.
여기서, 도 6에는 상기 제어부(160)의 기능적 세부 구성이 개시되어 있다. 도 6을 참고하면 제어부(160)는 이동제어부(161), 무선송출제어부(162), 데이터추출부(163), 최적위치 산출부(164), 메모리(165) 및 입력부(166)를 포함하여 구비된다.
상기 이동제어부(161)는 상기 제1구동모터(141) 및 제2구동모터(151)에 인가되는 구동전원을 조절하여 상기 안테나모듈(120)이 수평이동하는 일정간격(d1,d2)의 길이 및 이동타이밍을 제어하며, 상기 무선송출제어부(162)는 상기 안테나모듈(120)이 상기 일정간격(d1,d2)으로 이동한 위치에서 상기 안테나모듈(120)의 무선신호가 송출되도록 제어한다.
여기서, 상기 이동제어부(161)는 제1구동모터(141) 및 제2구동모터(151)의 회전각을 제어하여 상기 안테나모듈(120)을 x축 및 y축을 따라 일정간격(d1,d2)으로 수평이동시키며, 상기 무선송출제어부(162)는 안테나모듈(120)이 각 일정간격(d1,d2)마다 이동한 위치에서 입력위치(I)의 RFID태그(20)를 향해 무선신호가 송출되도록 제어한다. 이때, 상기 이동제어부(161)에 의해 안테나모듈(120)이 이동하는 범위는 이동공간(116) 내부 전체영역이거나 상기 이동공간(116) 내에서 기설정된 한정된 영역(예를 들면 입력위치(I)와 가까운 전방위치 영역)일 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 이동공간(116) 내에서 안테나모듈(120)이 시단위치(설정된 최초 위치)에 배치된 상태에서, 도 9의 (b)와 같이 상기 이동제어부(161)는 제1구동모터(141)의 회전각을 제어하여 이동공간(116) 내에서 안테나모듈(120)을 x축 상의 종단위치 방향으로 일정간격(d1) 이동시키며, 이때 무선송출제어부(162)는 안테나모듈(120)이 이동한 위치에서 RFID태그(20)를 향해 무선신호를 송출하도록 제어한다.
또한, 해당 위치에서의 무선신호 송출 및 RFID태그(20)로부터의 응답신호의 수신이 완료되면 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 이동제어부(161)는 다시 제1구동모터(141)의 회전각을 제어하여 동일하게 x축 방향으로 일정간격(d1) 이동시키고 무선송출제어부(162)는 각 위치에서 무선신호를 송출하도록 제어하며, 이러한 절차를 안테나모듈(120)이 해당 x축선상의 종단위치까지 이동하는 중에 반복한다. 즉, 안테나모듈(120)이 일정간격(d1,d2)마다 이동하는 타이밍에 동기하여 안테나모듈(120)로부터 무선신호가 송출되도록 제어하는 것이다.
더불어, 해당 x축선 상에서의 각 일정간격(d1)별 무선신호 송출 및 응답신호 수신 절차가 완료되면 상기 이동제어부(161)는 제1구동모터(141)를 역회전시켜 x축 상의 시단위치로 복귀하도록 제어하고, 이후 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 제2구동모터(151)의 회전각을 제어하여 안테나모듈(120)을 y축을 따라 후방으로 일정간격(d2) 이동시키며, 도 11의 (a)와 같이 해당위치에서 제1구동모터(141)의 회전각을 제어하여 이동한 x축선 상에서 각 일정간격(d1)별 무선신호 송출 및 응답신호 수신 절차를 반복한다.
이러한 각 x축선별 신호 송출 및 수신 절차는 도 11의 (b)와 같이 안테나모듈(120)이 설정된 y축 상의 종단위치에 도달할 때까지 반복한다. 여기서, 상기 안테나모듈(120)이 x축 및 y축 상에서 이동가능한 각 시단위치 및 종단위치는 이동공간(116)의 각 모서리 위치이거나 이동공간(116) 내에서 기설정된 한정된 영역의 각 모서리 위치일 수 있다.
여기서, 상술한 바와 같이 상기 제어부(160)는 안테나모듈(120)이 각 x축선별 횡방향으로 이동하며 무선신호를 송출하도록 제어할 수 있음은 물론, 이와 반대로 각 y축선별 종방향으로 이동하며 무선신호를 송출하도록 제어할 수 있으며, 이러한 x축 및 y축을 따라 이동하는 패턴은 설정된 이동범위 및 사용자의 설정사항에 따라 달라질 수 있다.
또한, 상기 데이터추출부(163)는 x축 및 y축을 따라 일정간격(d1,d2)으로 이동하면서 각 위치별로 송출한 무선신호에 따라 안테나모듈(120)로 수신된 RFID태그(20)의 각 응답신호를 취합하여 도 12에 도시된 바와 같이 이동공간(116) 내에서 상기 안테나모듈(120)이 해당 RFID태그(20)의 응답신호를 수신할 수 있는 x축상에서의 수신범위(A, 실선표시부분) 데이터와 y축상에서의 y축 수신범위(B, 실선표시부분) 데이터를 추출한다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 12의 (a)와 같이 안테나모듈(120)이 각 x축선을 따라 일정간격(d1)으로 이동하면서 각 위치마다 무선신호를 송출할 경우, 데이터추출부(163)는 무선신호가 송출된 후 RFID태그(20)로부터의 응답신호가 수신되는지 여부를 체크하여 각 x축선 상에서 RFID태그(20)의 응답신호를 수신할 수 있는 위치와 수신하지 못하는 위치를 구분하며 이에 따라 x축 수신범위(A) 데이터를 추출할 수 있다. 또한, 도 12의 (b)와 같이 y축 방향으로 이동하면서 RFID태그(20)의 응답신호를 수신할 수 있는 위치와 수신하지 못하는 위치를 구분하여 y축 수신범위(B) 데이터를 추출할 수 있다.
또한, 상기 최적위치 산출부(164)는 데이터추출부(163)를 통해 추출된 x축 수신범위(A) 데이터와 y축 수신범위(B) 데이터를 취합하여 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 이동공간(116) 내에서 RFID태그(20)의 응답신호 수신이 가능한 신호수신영역(C) 데이터를 추출하며, 추출된 신호수신영역(C) 데이터 내에서 최적위치(P)를 산출한다. 더불어, 도면에서와 같이 이동공간(116) 내에서 신호수신영역(C)이 갖는 수평면적의 최장 x축연장선(a)과 최장 y축연장선(b)이 상호 교차되는 중심점을 상기 최적위치(P)로 선정할 수 있다.
여기서, 도면에는 상기 신호수신영역(C)이 원형인 것을 예시하였으나, 실제로는 x축과 y축의 교차라인으로 이루어진 사각형의 다수 셀로 이루어진 형태를 가지며, 정밀한 최적위치(P) 선정을 위해 상기 안테나모듈(120)이 수평이동하는 일정간격(d1,d2)은 1mm 내지 수 mm로 설정할 수 있으므로 전체적으로 원형에 가까운 형상을 이룰 것이다.
이와 같이, 상기 함체부(110)의 이동공간(116) 내에서 신호수신영역(C)이 갖는 수평면적의 최장 x축연장선(a)과 최장 y축연장선(b)이 상호 교차되는 중심점을 상기 최적위치(P)로 선정함으로써, 이동공간(116) 내에서 RFID태그(20)와의 무선통신이 가능한 영역의 중앙에 안테나모듈(120)을 위치시킬 수 있으므로 무선통신 효율을 극대화할 수 있으며 이에 따라 보다 안정적인 태그정보 입력이 가능해진다.
또한, 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 안테나모듈(120)로부터 송출되는 무선신호의 크기나 송출특성 또는 RFID태그(20)의 신호수신율 특성에 따라 이동공간(116) 내에서 RFID태그(20)의 응답신호를 수신가능한 신호수신영역(C1,C2)이 복수 개가 발생할 수 있다.
이때, 상기 최적위치 산출부(164)는 각 신호수신영역(C1,C2)의 영역면적을 연산하여 상대적으로 면적이 넓은 신호수신영역(C1)을 추출하고 해당 신호수신영역(C1) 내에서 최적위치(P)를 선택하거나, 이동공간(116) 또는 이동범위의 중앙 위치에 상대적으로 가까운 신호수신영역(C)을 선택하여 해당 신호수신영역(C) 내에서 최적위치(P)를 선택할 수 있다.
상기 메모리(165)는 정보입력장치(100)를 동작시키는데 필요한 각종 데이터 및 설정정보가 저장되고 새로이 산출된 최적위치(P)에 대한 데이터가 더 저장될 수 있으며, 상기 입력부(166)는 사용자의 조작에 따라 정보입력장치(100)의 동작 및 설정사항을 제어하기 위한 사용자입력신호를 생성한다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정보입력장치(100)는 상기 이동공간(116) 내에서 안테나모듈(120)이 수평이동한 위치를 감지하는 감지부(170)를 더 포함하여 구비될 수 있다.
여기서, 도 1, 도 2 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 감지부(170)는 상기 안테나모듈(120)이 x축을 따라 수평이동하기 위한 x축 상의 시단위치(시작위치)를 감지하는 x축시단센서부(171)와, 상기 안테나모듈(120)의 x축 상의 종단위치(끝위치)를 감지하는 x축종단센서부(172)와, 상기 안테나모듈(120)이 y축을 따라 수평이동하기 위한 y축 상의 시단위치를 감지하는 y축시단센서부(173) 및, 상기 안테나모듈(120)의 y축 상의 종단위치를 감지하는 y축종단센서부(174)를 포함하여 구비될 수 있다.
또한, 상기 제어부(160)는 상기 x축시단센서부(171) 및, y축시단센서부(173)에 의해 안테나모듈(120)이 동시에 감지된 위치를 위치제어를 위한 안테나모듈(120)의 시작위치로 설정하고, 상기 x축종단센서부(172)의 감지신호가 수신되면 안테나모듈(120)이 x축 방향의 종단위치로 이동한 것으로 인지하며, 상기 y축종단센서부(174)의 감지신호가 수신되면 안테나모듈(120)이 y축 방향의 종단위치로 이동한 것으로 인지한다.
이와 같이 각 센서부(171 내지 174)에서 감지된 감지신호는 상기 이동제어부(161)로 전송되어 안테나모듈(120)의 수평이동한 위치를 판단하기 위한 기초데이터로 이용된다.
여기서, 도 1, 도 2 및 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 x축시단센서부(171)와 x축종단센서부(172)는 함체부(110) 상에서 x축 방향으로 대향하는 두 측벽에 y축 방향으로 길게 연장된 형태로 돌출된 돌출편(171a,172a) 및, 안테나모듈(120) 상에서 x축 방향에 각각 배치되어 안테나모듈(120)이 x축 방향으로 이동하면서 내부의 감지공간(175)에 삽입되는 돌출편(171a,172a)을 감지하여 신호를 출력하는 센서(171,172)를 포함하여 구비될 수 있다.
또한, 도 1, 도 2 및 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 y축시단센서부(173)와 y축종단센서부(174)는 안테나모듈(120) 상에서 y축 방향의 양측에 각각 돌출형성된 돌출편(173a,174a)과, 함체부(110) 상에서 y축 방향으로 대향하는 두 측벽에 각각 대향배치되어 안테나모듈(120)이 y축 방향으로 이동함에 따라 내부의 감지공간(176)에 삽입되는 돌출편(173a,174a)을 감지하여 신호를 출력하는 센서(173,174)의 형태를 포함하여 구비될 수 있다.
이러한 각 센서(171 내지 174)를 이용한 안테나모듈(120)의 시단위치 및 종단위치로의 이동감지 방식을 통해, 제1구동모터(141) 및 제2구동모터(151)이 각각 회전한 각도 및 회전수를 연산하여 안테나모듈(120)의 위치를 추정하는 방식과 비교하여 안테나모듈(120)의 위치를 보다 정밀하게 파악하여 정교한 위치제어가 가능해질 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정보입력장치(100)는 제어부(160)의 제어신호에 따라 회전각이 제어되는 제1구동모터(141) 및 제2구동모터(151)를 구동시켜 안테나모듈(120)의 x축 및 y축의 이동을 정밀하게 제어하는 것을 예시하였으나 이에 국한되는 것은 아니며, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 x축이동부(140)는 상기 함체부(110)의 외부로 노출되게 상기 제1이동바(142)의 일단에 축결합되며 사용자 조작에 의해 회전하면서 상기 안테나모듈(120)을 x축 방향으로 수평이동시키는 x축수동노브(144)를 포함하여 구비될 수 있다.
또한, 상기 y축이동부(150)는 상기 함체부(110)의 외부로 노출되게 상기 제2이동바(152)의 일단에 축결합되며 사용자 조작에 의해 회전하면서 상기 안테나모듈(120)을 y축 방향으로 수평이동시키는 y축수동노브(154)를 포함하여 구비될 수 있다.
이 경우, 상기 안테나모듈(120)에 수신된 응답신호는 별도의 응답신호 분석장치(미도시)로 전송됨으로써 사용자 조작에 의해 x축 및 y축으로 수평이동하는 안테나모듈(120)의 신호수신영역(C) 데이터 및 최적위치(P)를 산출할 수도 있다.
한편, 도 1, 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 함체부(110)의 y축 상의 전방측 측벽에는 측방으로 개구된 개구부(115)가 형성되고, 상기 안테나모듈(120)의 x축 상의 전단부위에는 상기 개구부(115)를 향해 돌출형성된 돌출부(127)가 마련되어 플래튼(13) 측에 근접되어 설정된 입력위치(I)에 상기 안테나모듈(120)이 더욱 근접되도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 돌출부(127)의 측부에는 안테나모듈(120)을 상기 플래튼(13)에 근접시키되 상호간의 간섭을 최소화하도록 하향 경사진 형태의 경사면(128)이 형성되며, 상기 경사면(128)은 플래튼(13)의 곡률과 부합되게 만곡된 형태로 형성됨으로써 상기 플래튼(13)에 더욱 근접되도록 구비되는 것이 바람직하다.
통상적으로 RFID태그(20)의 개별코드정보 인쇄공정은 플래튼(13)과 이 플래튼(13)의 상부에 대향배치된 인쇄헤드(14)에 의해 이루어지는데 상기와 같이 안테나모듈(120)을 플래튼(13)에 최대한 근접되게 배치할 수 있는 구조로 구비되면서 입력위치(I)를 상기 플래튼(13)과 안테나모듈(120) 사이에 설정할 수 있으므로, RFID태그(20)에 개별코드정보를 인쇄하는 공정과 태그정보를 입력하는 공정을 상기 입력위치(I) 상에서 동시에 수행할 수 있다. 이에 따라 RFID태그(20)의 제조시간을 대폭 단축시킬 수 있으며 생산성을 증대시킬 수 있다.
더불어, 상기 안테나모듈(120)의 상부에 개구된 신호슬릿(124)은 도면에서와 같이 상기 돌출부(127)상에 형성함으로써 입력위치(I) 상에 배치된 RFID태그(20)의 하부위치에 신호슬릿(124)이 대향하는 형태로 배치될 수 있어 보다 안정적인 태그정보 입력이 가능하다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims (4)

  1. RFID발행장치(10)에 장착되어 RFID롤지(21)를 통해 연속적으로 이송되는 각 RFID태그(20)에 태그정보를 입력하기 위한 RFID태그 정보입력장치에 있어서,
    내부에 이동공간(116)이 마련된 함체부(110);
    상기 이동공간(116) 내에 배치되며, 입력위치(I)로 이송된 RFID태그(20)로 무선신호를 송출하고 이에 따른 응답신호를 수신하는 안테나모듈(120);
    상기 안테나모듈(120)에 연결되어 상기 이동공간(116) 내에서 수평상의 x축 및 y축을 기준으로 이동시키면서 안테나모듈(120)의 수평위치를 조절하는 모듈이동부(130); 및
    상기 모듈이동부(130)에 의해 안테나모듈(120)이 x축 및 y축을 따라 일정간격(d1,d2)으로 이동하면서 수신하는 응답신호에 따라 태그정보 입력를 위한 안테나모듈(120)의 최적위치(P)를 산출하며, 산출된 최적위치(P)로 상기 안테나모듈(120)을 이동시켜 각 RFID태그(20)에 태그정보를 입력하도록 제어하는 제어부(160);를 포함하는 RFID태그 정보입력장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 모듈이동부(130)는, 상기 안테나모듈(120)을 x축으로 이동시키는데 필요한 구동력을 제공하는 제1구동모터(141)가 구비된 x축이동부(140) 및, y축으로 이동시키는데 필요한 구동력을 제공하는 제2구동모터(151)가 구비된 y축이동부(150)를 포함하고,
    상기 제어부(160)는, 상기 제1구동모터(141)의 회전각을 제어하여 안테나모듈(120)이 x축을 따라 일정간격(d1)으로 이동하도록 하고 상기 제2구동모터(151)의 회전각을 제어하여 y축을 따라 일정간격(d2)으로 이동하도록 하며, 상기 안테나모듈(120)이 일정간격(d1,d2)마다 이동하는 타이밍에 동기하여 안테나모듈(120)로부터 무선신호가 송출되도록 제어하는 RFID태그 정보입력장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제어부(160)는,
    상기 안테나모듈(120)을 x축 및 y축을 따라 이동시키면서 일정간격(d1,d2)마다 송출되는 무선신호에 따라 RFID태그(20)로부터 송출되는 응답신호의 수신여부를 통해 x축 수신범위(A) 데이터와 y축 수신범위(B) 데이터를 추출하고, 상기 x축 수신범위(A) 데이터와 y축 수신범위(B) 데이터를 취합하여 상기 이동공간(116) 내에서 상기 응답신호의 수신이 가능한 신호수신영역(C) 데이터를 추출하며, 추출된 신호수신영역(C) 내에서 상기 최적위치(P)를 산출하는 RFID태그 정보입력장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 함체부(110)는, 박스형상으로 형성되어 y축 방향으로 대향하는 두 측벽에 x축 방향으로 길게 연장되며 기어라인(112)이 마련된 제1기어홈(111)이 형성되고, x축 방향으로 대향하는 두 측벽에 y축 방향으로 길게 연장되며 기어라인(114)이 마련된 제2기어홈(113)이 형성되며,
    상기 모듈이동부(130)는,
    일정길이의 봉형상으로 형성되어 상기 안테나모듈(120)의 일측에 연결된 상태로 상기 이동공간(116)을 y축 방향으로 가로지르는 형태로 배치되고 양단에는 두 제1기어홈(111)에 치합되기 위한 회전기어(143)가 마련된 제1이동바(142) 및, 상기 함체부(110)의 외부로 노출되게 상기 제1이동바(142)의 일단에 축결합되며 사용자 조작에 의해 회전하면서 상기 안테나모듈(120)을 x축 방향으로 수평이동시키는 x축수동노브(144)를 포함하는 x축이동부(140) 및,
    일정길이의 봉형상으로 형성되어 상기 안테나모듈(120)의 타측에 연결된 상태로 상기 이동공간(116)을 x축 방향으로 가로지르는 형태로 배치되고 양단에는 두 제2기어홈(113)에 치합되기 위한 회전기어(153)가 마련된 제2이동바(152) 및, 상기 함체부(110)의 외부로 노출되게 상기 제2이동바(152)의 일단에 축결합되며 사용자 조작에 의해 회전하면서 상기 안테나모듈(120)을 y축 방향으로 수평이동시키는 y축수동노브(154)를 포함하는 y축이동부(150)를 포함하는 RFID프린터용 RFID태그 정보입력장치.
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