KR100722168B1

KR100722168B1 - 리더-태그 간의 통신하는 무선주파수인식 시스템

Info

Publication number: KR100722168B1
Application number: KR1020050036492A
Authority: KR
Inventors: 박준석; 오하령; 김종옥; 성영락
Original assignee: 주식회사 하이온콥; 국민대학교산학협력단
Priority date: 2005-04-30
Filing date: 2005-04-30
Publication date: 2007-05-28
Also published as: KR20060113228A

Abstract

본 발명은 무선주파수를 이용하여 비접촉식으로 RFID 태그의 식별정보를 판독하거나 기록하는 무선주파수인식(RFID, Radio Frequency IDentification) 시스템에 관한 것으로서, 리더의 호핑된 주파수를 간단하게 동기시킬 수 있도록 한 리더-태그 간의 통신하는 무선주파수인식 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 무선주파수인식 시스템은, 다수의 리더와, 다수의 태그와, 리더의 주파수 호핑 가능한 모든 주파수 대역의 채널을 포함하고, 리더의 호핑된 주파수와 동기시켜 무선 통신하는 채널동기장치와, 상기 채널동기장치의 RF신호를 저장한 후 상기 태그의 전원 공급인 고주파를 태그로 전송하고, 상기 다수의 태그 각각이 가지는 정보를 수집한 후 수집된 정보를 채널동기장치 통해 리더로 공급하는 지능형 고주파방사장치로 구비된다.

RFID, 태그, 리더, USN, 유비쿼터스, 고주파방사, 무선전력전송

Description

리더-태그 간의 통신하는 무선주파수인식 시스템{RFID SYSTEM FOR COMMUNICATING READERS AMONG TAGS}

도1은 종래 기술에 따른 RFID 시스템의 기본적인 구성을 보여주는 구성도이다.

도2는 종래 기술에 따른 RFID 시스템의 작용을 보여주는 구성도이다.

도3은 본 발명에 따른 무선주파수인식 시스템의 기본적인 구성을 보여주는 구성도이다.

도4는 본 발명에 따른 RFID 시스템의 일 실시예를 보여주는 구성도이다.

도 5는 본 발명에 따른 RFID 시스템의 다른실시예를 보인 구성도이다.

도 6은 도 5에 도시된 채널동기장치의 구성을 상세하게 보인 도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 리더 50 : 태그

70 : 중계장치 90 : 채널동기장치

91 : 안테나 92 : 스위칭부

92a : 인버터 92b : 스위치

93 : 수신용 저잡음 증폭기 94 : 채널동기부

95 : 전원부 96 : 송신용 전력 증폭기

본 발명은 무선주파수를 이용하여 비접촉식으로 RFID 태그의 식별정보를 판독하거나 기록하는 무선주파수인식(RFID, Radio Frequency IDentification) 시스템에 관한 것으로서, 태그에 전원을 대신 공급하거나, 리더와 태그 간의 통신을 중재(arbitration)하는 등의 목적으로 리더와 태그 간의 통신을 감시하는 부가장치에 있어서 리더의 호핑된 주파수와 간단하게 동기시킬 수 있도록 한 리더-태그 간의 통신하는 무선주파수인식 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 무선주파수인식(RFID, Radio Frequency IDentification)은 최소형 IC 칩에 고유한 식별정보를 입력하고 무선주파수(RF)를 이용하여 이 칩이 부착된 물체나 동물, 사람 등을 인식·추적·관리할 수 있는 기술을 말한다. 이러한 RFID 시스템은 고유한 식별정보가 입력되고 물체나 동물 등에 부착되는 RFID 태그(Tag 또는 Transponder)와, 이 태그가 가지고 있는 식별정보를 비접촉식으로 읽거나 또는 쓰기 위한 리더(Reader 또는 Interrogator)로 이루어진다. 그리고 상기 리더에는 컴퓨터 등 정보처리장치가 연결되어 태그로부터 수집된 테이터를 처리한다.

도1은 종래 기술에 따른 RFID 시스템의 기본적인 구성을 보여주는 구성도이다. 도시된 바와 같이, 태그(5)는 자체적으로 전원을 갖지 않는 수동형 태그로서, 소형 반도체 IC 칩과 안테나로 이루어지고, 상기 IC 칩에는 RF회로, 로직 및 메모리가 내장되어 있다. 이러한 태그(5)는 다양한 크기와 형태를 갖는다. 그리고 리더 (1)는 특정 주파수대역의 RF신호를 태그(5)로 전송하는 전송부와 태그(5)에서 보내주는 신호를 수신하는 수신부 및 이를 송수신하기 위한 안테나를 포함하여 구성된다.

그리고 도2는 종래 기술에 따른 RFID 시스템의 기본적인 작용을 보여주는 구성도이다. 도시된 바와 같이, 리더(1)는 고주파 캐리어신호와 소정의 질문신호를 포함하는 소정 주파수대역의 RF신호를 전송한다. 상기 RF신호에 의해 형성되는 리더(1)의 전자기장 내에 태그(5)가 위치되면, 상기 태그(5)는 IC 칩을 동작시키는데 필요한 동작전원을 리더(1)의 고주파 캐리어신호로부터 공급받는다. 즉, 리더(1)에서 전송되는 고주파 캐리어신호는 태그의 안테나에 교류를 발생시키고 발생된 교류는 정류된 후 IC 칩을 위한 전기에너지로 사용되는 것이다. 또한 상기 태그(5)는 수신된 RF신호를 변조하고 이를 근거로 태그(5)에 저장된 데이터를 반사 변조하여 응답신호로서 리더(1)로 전송한다.

이와 같이 종래의 RFID 시스템은 리더(1)와 태그(5) 사이에 정보전송은 물론 수동형 태그를 활성화 시키기 위한 전력전송이 함께 수행된다.

이러한 태그의 소비 전력을 제공하기 위해, 상기 리더와 태그 간의 통신을 도청하여 상기 리더의 RF신호의 질문신호 전송 완료 시 통신에 관련된 정보를 가지지 않는 고출력 전력 전송인 고주파를 태그로 방사하는 기술이 있다. 이 고주파방사장치에 대한 기술은 대한민국 공개특허 제05-11236호에 상세하게 게시되어 있다. (도청하는 것은 우리 특허이고, 상기 특허는 항상 ON이거나 reader와의 통신에 의해 ON/OFF되는 것입니다.)

한편 다수의 리더가 존재하는 RFID 시스템에서는 리더간의 콜리전(Reader-reader collision)이 발생할 가능성이 상존하며 RFID 시스템의 성능에 매우 큰 문제점이 되고 있다. 이를 해결하기 위하여 상기 공개특허 제05-11236호에서 고주파 방사장치가 중재(arbitration) 기능을 가지는 것이 제안되었으나 리더에 주파수 호핑(frequency hopping) 방식이 적용될 경우 고주파 장사장치가 여러 개의 채널을 동시에 청취해야 하는 부담이 발생하게 된다. 리더-태그 사이의 채널과 확장된 통신 규약을 이용하지 않을 경우에는 별도의 채널과 통신 규약을 통해 중재를 해야 하므로 고주파방사장치 및 리더의 하드웨어 및 소프트웨어의 구성이 매우 복잡해진다. 그러므로, 주파수 호핑 방식이 적용된 다수의 리더와 고주파방사장치 간의 통신에 있어, 고주파방사장치는 리더로부터 공급되는 호핑된 주파수 채널을 스캔하여 수신되는 RF신호의 주파수 채널과 동기시킴으로써, 리더와 고주파방사장치 간의 통신이 이루어졌다. 이러한 리더와 고주파방사장치 간의 통신에 있어 응답성은 주파수 스캔 속도에 따라 응답성이 결정되므로, 응답성이 저하되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 고주파방사장치를 이용한 RFID 시스템의 경우 리더와 태그 간의 완전한 RF신호의 통신을 위해서는 리더의 질문구역(interrogation zone)와 태그의 응답구역(Response zone)이 중첩되어야 한다. 그런데, 상기 리더의 질문구역의 크기는 리더에서 방사되는 RF 신호의 출력에 비례하는 것이고, 태그의 응답 구역에 또는 RF신호의 출력 레벨에 비례하는 것이므로, 리더에서 방사되는 RF 신호의 출력을 낮출수록 리더의 인식 범위가 좁아지게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 상기 고주파방사장치는 리더의 질문 구역 이외의 지역에 존재하는 태그의 정보도 쉽 게 획득할 수 있도록 구비되어 있고, 이 고주파방사장치에 대한 기술은 대한민국 공개특허 제05-11235호에 상세하게 개시되어 있다.

상기에서 언급된 기술에 있어, 다수의 리더와 고주파방사장치 간의 통신이 하나의 채널로만 이루어지고, 다른 리더는 통신이 종료될 때까지 기다려야 하는 문제점이 있었다. 따라서, 다수의 리더와 고주파방사장치 간의 통신에 있어, 통신허가요청신호(REQ) 및 통신허가신호(GRANT)를 간단하게 부가할 수 있고, 다수의 리더와 고주파방사장치 간의 통신이 동시에 이루어질 수 있도록 한 장치를 필요로 하였다.

본 발명은 이러한 종래 기술에 따른 RFID 시스템이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 리더의 주파수 호핑 가능한 모든 주파수 대역의 채널을 포함하고, 고주파방사장치를 포함하는 무선주파수인식 시스템에 리더의 주파수 호핑 가능한 모든 주파수 대역의 채널 중 리더의 호핑된 주파수와 동기시키는 채널동기장치를 부가함으로써, 리더와 태그 간의 통신 중계 및 기타 부가 기능 등을 획기적으로 해결할 수 있는 리더-태그 간의 통신하는 무선주파수인식 시스템을 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 무선주파수인식 시스템은,

다수의 리더와,

다수의 태그와,

리더의 주파수 호핑 가능한 모든 주파수 대역의 채널을 포함하고, 상기 리더의 호핑된 주파수와 동기시켜 무선 통신하는 채널동기장치와,

상기 채널동기장치의 RF신호를 저장한 후 상기 태그의 전원 공급인 고주파를 태그로 전송하여 리더와 태그 사이의 통신이 이루어지는 고주파방사장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 채널동기장치는 상기 지능형 고주파방사장치와 일체로 형성되고, 상기 다수의 채널 중 리더의 호핑 주파수에 따라 코호런트(coherent)한 주파수 채널을 통해 리더의 RF신호를 수신하여 상기 고주파방사장치로 공급하는 것을 특징으로 한다. 상기 채널동기장치는, 수신된 리더의 RF신호의 채널과 동일한 채널로 정보를 포함하지 않은 RF신호를 다수의 태그로 방사하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 채널선택장치는, 리더 감시용 안테나; 외부로부터 공급되는 제어신호에 따라 스위칭되어 상기 리더 감지용 안테나를 통해 수신된 리더의 RF 신호를 통과시키는 스위칭부; 상기 스위칭부를 통과한 RF신호에 포함된 노이즈를 필터한 후 증폭시키는 수신용 저잡음 증폭기; 통신 가능한 모든 주파수 채널 중 상기 저잡음 증폭기를 통과한 RF신호의 통신 주파수와 코허런트(Coherent)한 주파수 채널을 통해 저잡음 증폭기의 출력신호를 통과시키는 채널동기부; 상기 외부로부터 공급되는 제어신호에 따라 전원을 공급하기 위한 전원부; 및 상기 전원부의 외부전원에 따라 상기 상기 수신용 저잡음 증폭기의 출력신호를 통과한 채널과 동일한 채널을 통해 제공된 고주파를 증폭시켜 상기 안테나를 통해 태그로 전송하는 송신용 전력 증폭기를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 스위칭부는 외부로부터 공급되는 제어 신호를 반전하는 인버터와, 상기 인버터의 출력 신호에 따라 스위칭되어 상기 안테나를 통해 수신된 RF신호를 통과시키는 스위치로 구비된다.

상기 전원부는 외부로부터 공급되는 제어신호에 따라 스위칭되어 송신용 전력 증폭기로 전원을 공급하는 파워용 스위치로 구비된다.

또한, 본 발명에 따른 리더-태그 간에 통신하는 RFID 시스템은,

다수의 리더와,

다수의 태그와,

상기 채널동기장치의 RF신호를 저장한 후 상기 태그의 전원 공급인 고주파를 태그로 전송하고, 상기 태그가 가지는 정보를 수집한 후 수집된 정보를 채널동기장치 통해 리더로 공급하는 지능형 고주파방사장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 채널동기장치는 상기 지능형 고주파방사장치와 일체로 형성되고, 상기 다수의 채널 중 리더의 호핑 주파수에 따라 코호런트(coherent)한 주파수 채널을 통해 리더의 RF신호를 수신하여 상기 지능형고주파방사장치로 공급하는 것을 특징으로 한다. 상기 채널동기장치는, 수신된 리더의 RF신호의 채널과 동일한 채널로 정보를 포함하지 않은 RF신호를 다수의 태그로 방사하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 채널동기장치는, 리더 감시용 안테나; 외부로부터 공급되는 제어신호에 따라 스위칭되어 상기 리더 감지용 안테나를 통해 수신된 리더의 RF 신호를 통과시키는 스위칭부; 상기 스위칭부를 통과한 RF신호에 포함된 노이즈를 필터한 후 증폭시키는 수신용 저잡음 증폭기; 통신 가능한 모든 주파수 채널 중 상기 저잡음 증폭기를 통과한 RF신호의 통신 주파수와 코허런트(Coherent)한 주파수 채널을 통해 저잡음 증폭기의 출력신호를 통과시키는 채널동기부; 상기 외부로부터 공급되는 제어신호에 따라 전원을 공급하기 위한 전원부; 및 상기 전원부의 전원에 따라 상기 수신용 저잡음 증폭기의 출력신호를 통과한 채널과 동일한 채널을 통해 제공된 고주파를 증폭시켜 상기 안테나를 통해 태그로 전송하는 송신용 전력 증폭기를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 스위칭부는 외부로부터 공급되는 제어 신호를 반전하는 인버터와, 상기 인버터의 출력 신호에 따라 스위칭되어 상기 리더 감시용 안테나를 통해 수신된 RF신호를 통과시키는 스위치로 구비된다.

(실시예 1)

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 무선주파수인식 시스템의 바람직한 실시 예를 설명한다.

먼저, 도3은 본 발명에 따른 RFID 시스템의 일 실시예를 보여주는 구성도이 다. 도시된 바와 같이 본 실시예의 RFID 시스템(100)은, RF신호를 송수신하는 다수의 리더(10)와, 상기 다수의 리더(10) 중 제1 리더(R1)가 송신하는 특정 주파수대역(f1)의 RF신호를 이용하여 반사 변조(Backscatterd Modulation) 방식으로 자신이 가지고 있는 정보를 전송하는 태그(50)와, 상기 리더(10)의 RF신호를 수신하여 태그(50)의 동작전원인 고출력 전력을 전송하여 리더와 태그간에 통신하는 고주파방사장치(70)와, 다수의 리더(10)의 주파수 호핑 가능한 모든 주파수 대역의 채널을 포함하고, 상기 제1 리더(R1)의 호핑된 주파수(f1)와 동기시켜 상기 리더와 고주파방사장치(70) 간에 통신하는 채널동기장치(90)를 포함한다.

상기 리더(10)와 태그(50)는 특정 주파수대역의 RF신호(f1)를 이용하여 무선통신이 이루어진다. 여기서 상기 RF신호(f1)는 질문신호와 응답신호와 같은 정보가 포함된 고주파를 의미하고, 상기 고주파(CW)는 어떠한 정보도 포함되지 않는 수순한 연속 고주파를 의미한다.

상기 고주파방사장치(70)는 상기 채널동기장치(90)와 독립하여 분리되어 설치하고 있으나, 상기 리더(10)로부터 공급되는 RF신호를 수신하기 위해 상기 리더(10)의 호핑 주파수(f1)와 동기된 주파수 채널(f1)을 통해 리더(10)와 고주파방사장치(70) 간에 무선 통신하고, 이러한 호핑 주파수와 동기된 주파수 채널을 통해 무선 통신을 위해 채널 동기장치(90)와 일체로 설치될 수도 있다.

상기 채널동기장치(90)는 상기 다수의 채널(f1-fn) 중 리더(R1)의 호핑 주파수(f1)에 따라 코호런트(coherent)한 주파수 채널(f1)을 통해 리더(R1)의 RF신호를 수신하고, 수신된 채널과 동일한 채널로 정보를 포함하지 않은 RF신호(f1)를 다수 의 태그(50)로 방사한다.

도 4는 도 3에 도시된 채널동기장치(90)의 구성을 상세하게 보인 도이다. 그러나 도시된 구성들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 개략적으로 제시되는 것에 불과하고 이러한 구성들은 대부분 당업자에 의해서 쉽게 이해될 수 있을 뿐만 아니라 필요할 경우 용이하게 일부분을 추가, 삭제 및 수정하여 본 발명의 기술적 사상을 달성할 수 있는 것이므로 본 발명의 권리범위가 도시된 예로 한정되는 것은 아니다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 채널동기장치(90)는 안테나(91)와, 외부로부터 공급되는 제어신호(CONT)에 따라 스위칭되어 상기 안테나(91)를 통해 수신된 리더(10)의 RF 신호를 통과시키는 스위칭부(92)와, 상기 스위칭부(92)를 통과한 RF신호에 포함된 노이즈를 필터한 후 증폭시키는 수신용 저잡음 증폭기(93)와, 통신 가능한 모든 주파수 채널(f1-fn) 중 상기 저잡음 증폭기(93)를 통과한 RF신호의 통신 주파수 채널(f1)와 코허런트(Coherent)한 주파수 채널(f1)을 통해 상기 저잡음 증폭기(93)의 출력신호를 통과시키는 채널동기부(94)와, 상기 외부로부터 공급되는 제어신호(CONT)에 따라 전원(Vcc)을 출력하기 위한 전원부와, 상기 전원부의 전원(Vcc)에 따라 상기 저잡음 증폭기(93)의 출력신호를 통과한 주파수 채널(f1)을 통해 동일한 채널(f1)을 통해 제공된 고주파(CW) 또는 태그(50)가 가지는 정보를 증폭시켜 상기 안테나(91)를 통해 태그(50) 또는 리더(R1)로 전송하는 송신용 전력 증폭기(96)를 포함한다. 여기서, 상기 외부로부터 공급되는 제어 신호는 채널동기장치(90)의 송수신을 선택하기 위한 신호이다.

여기서, 상기 스위칭부(92)는 외부로부터 공급되는 제어 신호(CONT)를 반전하는 인버터(91a)와, 상기 인버터(91a)의 출력 신호에 따라 스위칭되어 상기 안테나(91)를 통해 수신된 RF신호를 통과시키는 스위치(92a)로 구비된다.

상기 전원부는 외부로부터 공급되는 제어신호(CONT)에 따라 스위칭되어 전원(Vcc)을 통과시켜 송신용 전력 증폭기(96)로 공급하는 파워용 스위치(95)로 구비된다.

이와 같이 구비된 채널동기장치(90)의 동작을 설명하면, 리더(10)로부터 공급된 소정 주파수 대역(f1)의 RF신호는 안테나(91)를 통해 스위칭부(92)로 공급된다.

상기 스위칭부(92)는 외부로부터 공급되는 제어신호(CONT)를 반전한 제어 신호에 따라 안테나(91)로부터 수신된 RF신호를 통과시킨다. 즉, 상기 제어신호(CONT)는 인버터(92a)에 의해 반전되고, 반전된 제어 신호는 스위치(92b)의 게이트로 공급된다. 스위치(92b)는 게이트 신호의 레벨에 따라 온/오프 상태로 스위칭되어 온 상태로 스위칭된 경우 상기 안테나(91)로부터 수신된 RF신호를 통과시킨다.

이때 RF신호의 주파수 채널(f1)은 호핑 가능한 모든 주파수 채널(f1-fn) 중 하나이다.

이어 스위칭부(92)를 통과한 RF신호는 수신용 저잡음 증폭기(93)를 통해 필터 및 증폭된 후 채널 선택부(94)로 공급된다.

상기 채널동기부(94)는 다수의 주파수 채널(f1-fn) 중 상기 스위칭부(92)를 통과한 RF신호의 주파수 채널(f1)과 코호런스(Coherent)한 주파수 채널(f1)을 통해 수신용 저잡음 증폭기(93)의 RF신호를 통과시킨다.

상기 채널 선택부(94)의 주파수 채널(f1)을 통해 통과한 RF신호는 고주파방사장치(70)로 공급된다. 상기 고주파방사장치(70)는 상기 태그(50)에 무선으로 전력을 전송할 수 있도록 어떠한 정보도 갖지 않는 소정 주파수대역의 고주파(마이크로파)를 방사하고, 리더(10)는 방사된 고주파(CW)에 의해 태그(50)로부터 전송된 태그(50)가 가지는 정보를 수신한다.

즉, 상기 고주파방사장치로부터 공급되는 고주파는 송신용 전력 증폭기(96)로 공급된다. 상기 고주파(CW)는 외부로부터 공급되는 제어 신호(CONT)에 따라 스위칭되어 공급된 전원(Vcc)에 의해 활성화된 송신용 전력 증폭기(96)를 통해 필터 및 증폭하여 안테나(91)를 통해 태그(50)로 방사된다. 태그(50)는 이 고주파에 의해 활성화된다.

또한 고주파방사장치가 리더사이의 충돌을 중재하는 기능을 가진 경우에는 리더(10)와 고주파방사장치(70) 간에 통신이 이루어져야 하며, 리더(10)로부터 공급되는 통신허가요청신호(REQ)가 고주파방사장치(70)로 전송되고, 상기 리더(10)의 호핑 주파수 채널과 동기된 채널을 통해 수신된 통신허가요청신호(REQ)에 응답하는 통신허가신호(GRANT)를 리더(10)에 전송한다. 이러한 통신허가신호를 받은 리더(10)와 상기 고주파방사장치(70)로부터 공급된 고주파에 의해 활성화된 태그(50) 간의 허가된 채널을 통해 통신이 이루어진다. 이때 상기 리더의 통신허가요청신호 및 고주파방사장치의 통신허가신호의 통신은 낮은 출력으로 이루어져 리더와 리더 간의 간섭이 방지된다.

그리고 상기 리더(10)는 상기 태그(50)로부터 공급되는 반사 변조된 RF신호를 복조하여 수집된 정보를 도시되지 않는 네트워크를 통해서 컴퓨터나 호스트 서버로 제공한다.

이와 같은 본 발명에 따른 제1 실시예에 따르면, 고주파방사장치와 리더 간의 통신을 위한 주파수 채널이 상기 리더의 호핑된 주파수와 간단하게 동기가 되며, 또한 리더-리더 콜리전에 대한 염려 없이 여러 개의 채널을 통하여 동시에 통신이 이루어질 수 있으므로, 기존의 리더와 고주파방사장치 간의 통신 프로토콜에 리더의 통신허가요청신호 및 고주파방사장치의 통신허가신호의 통신 기능을 간단하게 부가할 수 있다.

(실시예 2)

먼저, 도 5는 본 발명에 따른 RFID 시스템의 일 실시예를 보여주는 구성도이다. 도시된 바와 같이 본 실시예의 RFID 시스템(100)은, RF신호를 송수신하는 다수의 리더(110)와, 상기 다수의 리더(110) 중 제1 리더(R1)나 지능형 고주파방사장치(170)가 송신하는 특정 주파수대역(f1)의 RF신호를 이용하여 반사 변조(Backscatterd Modulation) 방식으로 자신이 가지고 있는 정보를 전송하는 태그(150)와, 상기 리더(10)의 RF신호를 수신하고 미리 수집한 태그(150)의 정보를 이용하여 리더의 질문에 응답하는 지능형 고주파방사장치(170)와, 다수의 리더(10)의 주파수 호핑 가능한 모든 주파수 대역의 채널을 포함하고, 상기 제1 리더(R1)의 호핑된 주파수(f1)와 동기시켜 무선 통신하는 채널동기장치(190)를 포함한다.

상기 리더(110)와 태그(150)는 특정 주파수대역의 RF신호(f1)를 이용하여 무선통신이 이루어진다. 여기서 상기 RF신호(f1)는 질문신호와 응답신호와 같은 정보가 포함된 고주파를 의미하고, 상기 고주파(CW)는 어떠한 정보도 포함되지 않는 수순한 연속 고주파를 의미한다.

상기 지능형 고주파방사장치(170)는 상기 채널동기장치(90)와 독립하여 분리되어 설치하고 있으나, 상기 리더(110)와 태그(150) 간의 통신 상태를 감지하기 위해 상기 리더(110)의 호핑 주파수(f1)와 동기된 주파수 채널(f1)을 통해 무선 통신하고, 이러한 호핑 주파수와 동기된 주파수 채널을 통해 무선 통신을 위해 채널 동기장치(190)와 일체로 설치될 수도 있다.

상기 채널동기장치(190)는 상기 다수의 채널(f1-fn) 중 리더(R1)의 호핑 주파수(f1)에 따라 코호런트(coherent)한 주파수 채널(f1)을 통해 리더(R1)의 RF신호를 수신하고, 수신된 채널과 동일한 채널로 미리 수집한 태그 정보를 포함한 RF신호(f1)를 리더(110)로 방사한다. 태그의 정보를 미리 수집하기 위하여 지능형 고주파 방사장치(170)는 주기적으로 태그에 질문 신호를 보내고 응답 신호를 수신하는 고정형 리더와 같이 동작한다.

도 6은 도 5에 도시된 채널동기장치(90)의 구성을 상세하게 보인 도이다. 그러나 도시된 구성들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 개략적으로 제시되는 것에 불과하고 이러한 구성들은 대부분 당업자에 의해서 쉽게 이해될 수 있을 뿐만 아니라 필요할 경우 용이하게 일부분을 추가, 삭제 및 수정하여 본 발명의 기술적 사상을 달성할 수 있는 것이므로 본 발명의 권리범위가 도시된 예로 한정되는 것은 아니다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 채널동기장치(190)는 안테나(191)와, 외부로부터 공급되는 제어신호(CONT)에 따라 스위칭되어 상기 안테나(191)를 통해 수신된 리더(110)의 RF 신호를 통과시키는 스위칭부(192)와, 상기 스위칭부(192)를 통과한 RF신호에 포함된 노이즈를 필터한 후 증폭시키는 수신용 저잡음 증폭기(193)와, 통신 가능한 모든 주파수 채널(f1-fn) 중 상기 저잡음 증폭기(193)를 통과한 RF신호의 통신 주파수 채널(f1)와 코허런트(Coherent)한 주파수 채널(f1)을 통해 상기 저잡음 증폭기(93)의 출력신호를 통과시키는 채널동기부(194)와, 상기 외부로부터 공급되는 제어신호(CONT)에 따라 전원(Vcc)을 통과시키기 위한 전원부와, 상기 전원부의 전원(Vcc)에 따라 상기 저잡음 증폭기(193)의 출력신호를 통과한 주파수 채널(f1)을 통해 동일한 채널(f1)을 통해 제공된 고주파(CW) 또는 태그(50)가 가지는 정보를 증폭시켜 상기 안테나(91)를 통해 태그(150) 또는 리더(R1)로 전송하는 송신용 전력 증폭기(196)를 포함한다. 여기서, 상기 외부로부터 공급되는 제어 신호는 채널동기장치(190)의 송수신을 선택하기 위한 신호이다.

여기서, 상기 스위칭부(192)는 외부로부터 공급되는 제어 신호(CONT)를 반전하는인버터(191a)와, 상기 인버터(191a)의 출력 신호에 따라 스위칭되어 상기 안테나(191)를 통해 수신된 RF신호를 통과시키는 스위치(92a)로 구비된다.

상기 전원부는 외부로부터 공급되는 제어신호(CONT)에 따라 스위칭되어 전원 (Vcc)을 통과시켜 송신용 전력 증폭기(196)로 공급하는 파워용 스위치(95)로 구비된다.

이와 같이 구비된 채널동기장치(190)의 동작을 설명하면, 리더(110)로부터 공급된 소정 주파수 대역(f1)의 RF신호는 안테나(191)를 통해 스위칭부(192)로 공급된다.

상기 스위칭부(192)는 외부로부터 공급되는 제어신호(CONT)를 반전시킨 후 반전된 제어 신호에 따라 안테나(191)로부터 수신된 RF신호를 통과시킨다. 즉, 상기 제어신호(CONT)는 인버터(192a)에 의해 반전되고, 반전된 제어 신호는 스위치(192b)의 게이트로 공급된다. 스위치(192b)는 게이트 신호의 레벨에 따라 온/오프 상태로 스위칭되어 온 상태로 스위칭된 경우 상기 리더 감시용 안테나(191)로부터 수신된 RF신호를 통과시킨다.

이어 스위칭부(192)를 통과한 RF신호는 수신용 저잡음 증폭기(193)를 통해 필터 및 증폭된 후 채널 선택부(194)로 공급된다.

상기 채널동기부(194)는 다수의 주파수 채널(f1-fn) 중 상기 스위칭부(192)를 통과한 RF신호의 주파수 채널(f1)과 코호런스(Coherent)한 주파수 채널(f1)을 통해 수신용 저잡음 증폭기(193)의 RF신호를 통과시킨다.

상기 채널 선택부(94)의 주파수 채널(f1)을 통해 통과한 RF신호는 지능형 고주파방사장치(170)로 공급된다. 상기 지능형 고주파방사장치(170)는 미리 수집된 태그(150)의 정보를 응답 신로의 형태로 리더에게 전송한다.

상기 지능형 고주파방사장치(170)는 주기적으로 활성화된 다수의 태그(150)에 태그(150)가 가지는 정보를 전송 요구하는 명령을 가지는 RF 신호를 전송하고, 이 RF 신호를 수신한 다수의 태그(150)는 태그의 식별 정보를 포함하는 정보를 지능형 고주파방사장치(170)로 방사하며, 이 방사된 다수의 태그(150)의 정보는 지능형 고주파방사장치(170)로 전송되며, 지능형 고주파방사장치(170)는 이 태그(150)의 정보를 저장한다.

이때 다수의 리더(110) 중 하나의 리더(R1)로부터 태그(150)의 응답을 요구하는 명령을 가지는 RF 신호가 방사되어 지능형 고주파방사장치(170)로 수신되면, 지능형 고주파방사장치(170)는 미리 저장된 태그(150)의 정보를 상기 채널동기부(194)를 통과한 RF신호의 주파수 채널(f1)과 동일한 주파수 채널(f1)로 태그(150) 또는 통신 중인 리더(R1)로 전송한다.

즉, 상기 지능형 고주파방사장치(170)로부터 공급되는 고주파 또는 태그(150)의 정보는 송신용 전력 증폭기(196)로 공급된다. 상기 고주파(CW)와 응답 신호는 외부로부터 공급되는 제어 신호(CONT)에 따라 스위칭되어 공급된 외부전원(Vcc)에 의해 활성화된 전력 증폭기(96)를 통해 필터 및 증폭하여 안테나(91)를 통해 태그(150)로 방사된다.

이하 상기한 실시 예에 따른 RFID 시스템에서, 상기 지능형 고주파방사장치(170)는 태그(150)로부터 수신된 정보를 처리하기 위한 RFID 태그 운용 소프트웨어와 리더(110) 각각의 리더로부터 공급된 정보를 처리하기 위한 리더 운용 소프트웨 어를 포함하고 있어, 채널동기부(194)의 소정 주파수 채널(f1)의 RF신호를 수신하여 저장하고, 태그(150)가 가지는 정보를 상기 채널동기부(194)의 소정 주파수 채널(f1)를 통해 리더(R1)로 공급한다.

그리고 상기 리더(110)는 상기 반사 변조된 RF신호를 복조하여 수집된 정보를 도시되지 않는 네트워크를 통해서 컴퓨터나 호스트 서버로 제공한다.

이와 같은 본 발명에 따른 제 2실시예에 따르면, 지능형 고주파방사장치에는 다수의 태그에 대한 정보를 포함하고 있으므로, 다수의 리더 각각과 지능형 고주파방사장치 간에 통신이 동시에 이루질 수 있고, 통신 가능한 채널의 수가 늘어나게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 리더 태그 간에 통신하는 무선주파수인식 시스템은, 리더의 주파수 호핑 가능한 모든 주파수 대역의 채널 중 리더의 호핑된 주파수의 채널과 간단하게 동기되어 리더와 태그 간의 통신을 감시할 수 있으므로, 상기 리더와 태그 간의 통신 중계 및 보안을 간단하게 실행할 수 있는 효과를 얻는다.

이와 같이 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위 의해 나타내어지며, 특허 청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

다수의 리더와,

다수의 태그와,

리더의 주파수 호핑 가능한 모든 주파수 대역의 채널을 포함하고, 상기 리더의 호핑된 주파수와 동기시켜 무선 통신하는 채널동기장치와,

상기 채널동기장치의 RF신호를 저장한 후 상기 태그의 전원 공급인 고주파를 태그로 전송하여 리더와 태그 사이의 통신이 이루어지는 고주파방사장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 리더-태그 간에 통신하는 무선주파수인식 시스템.
제1항에 있어서, 상기 채널동기장치는 상기 고주파방사장치와 일체로 형성되고, 상기 다수의 채널 중 리더의 호핑 주파수에 따라 코호런트(coherent)한 주파수 채널을 통해 리더의 RF신호를 수신하여 상기 고주파방사장치로 공급하는 것을 특징으로 하는 리더-태그 간에 통신하는 무선주파수인식 시스템.
제1항에 있어서, 상기 채널동기장치는, 수신된 리더의 RF신호의 채널과 동일한 채널로 정보를 포함하지 않은 RF신호를 다수의 태그로 방사하는 것을 특징으로 하는 리더-태그 간의 통신하는 무선주파수인식 시스템.
제1항에 있어서, 상기 채널동기장치는,

안테나;

외부로부터 공급되는 제어신호에 따라 스위칭되어 상기 리더 감지용 안테나를 통해 수신된 리더의 RF 신호를 통과시키는 스위칭부;

상기 스위칭부를 통과한 RF신호에 포함된 노이즈를 필터한 후 증폭시키는 수신용 저잡음 증폭기;

통신 가능한 모든 주파수 채널 중 상기 저잡음 증폭기를 통과한 RF신호의 통신 주파수와 코허런트(Coherent)한 주파수 채널을 통해 저잡음 증폭기의 출력신호를 통과시키는 채널동기부;

상기 외부로부터 공급되는 제어신호에 따라 외부전원을 통과시키기 위한 전원부; 및 상기 전원부의 외부전원에 따라 상기 저잡음 증폭기의 출력신호를 통과한 채널과 동일한 채널을 통해 제공된 고주파를 증폭시켜 상기 안테나를 통해 태그로 전송하는 송신용 전력 증폭기를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 리더-태그 간에 통신하는 무선주파수인식 시스템.
제4항에 있어서, 상기 스위칭부는 외부로부터 공급되는 제어 신호를 반전시키는 인버터와, 상기 인버터의 출력 신호에 따라 스위칭되어 상기 안테나를 통해 수신된 RF신호를 통과시키는 스위치로 구비되는 것을 특징으로 하는 리더-태그 간의 통신하는 무선주파수인식 시스템.
제4항에 있어서, 상기 전원부는 외부로부터 공급되는 제어신호에 따라 스위 칭되어 외부전원을 통과시켜 송신용 전력 증폭기로 공급하는 파워용 스위치로 구비되는 것을 특징으로 하는 리더-태그 간의 통신하는 무선주파수인식 시스템.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 송신용 전력 증폭기를 통과하는 RF신호는 어떠한 정보도 갖지 않는 순수한 연속파인 것을 특징으로 하는 리더-태그 간의 통신하는 무선주파수인식 시스템.
다수의 리더와,

다수의 태그와,

리더의 주파수 호핑 가능한 모든 주파수 대역의 채널을 포함하고, 리더의 호핑된 주파수와 동기시켜 무선 통신하는 채널 동기 장치와

상기 채널동기장치의 RF신호를 저장한 후 상기 태그의 전원 공급인 고주파를 태그로 전송하고, 상기 태그가 가지는 정보를 수집한 후 수집된 정보를 채널동기장치 통해 리더로 공급하는 지능형 고주파방사장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 리더-태그간의 통신하는 무선주파수인식 시스템.
제8항에 있어서, 상기 채널동기장치는 지능형 고주파방사장치와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 리더-태그 간의 통신하는 무선주파수인식 시스템.
제8항에 있어서, 상기 채널동기장치는, 상기 다수의 채널 중 리더의 호핑 주 파수에 따라 코호런트(coherent)한 주파수 채널을 통해 리더의 RF신호를 수신하여 상기 지능형 고주파방사장치로 공급하는 것을 특징으로 하는 리더-태그 간의 통신하는 무선주파수인식 시스템.
제8항에 있어서, 상기 채널동기장치는, 수신된 리더의 RF신호의 채널과 동일한 채널로 정보를 포함하지 않은 순수 연속파이거나 태그의 응답신호를 대신하는 RF 신호를 다수의 태그로 방사하는 것을 특징으로 하는 리더-태그 간의 통신하는 무선주파수인식 시스템.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 채널동기장치는,

리더 감시용 안테나;

외부로부터 공급되는 제어신호에 따라 스위칭되어 상기 리더 감지용 안테나를 통해 수신된 리더의 RF 신호를 통과시키는 스위칭부;

상기 스위칭부를 통과한 RF신호에 포함된 노이즈를 필터한 후 증폭시키는 수신용 저잡음 증폭기;

통신 가능한 모든 주파수 채널 중 상기 저잡음 증폭기를 통과한 RF신호의 통신 주파수와 코허런트(Coherent)한 주파수 채널을 통해 저잡음 증폭기의 출력신호를 통과시키는 채널동기부;

상기 외부로부터 공급되는 제어신호에 따라 외부전원을 통과시키기 위한 전원부; 및

상기 전원부의 외부전원에 따라 상기 저잡음 증폭기의 출력신호를 통과한 채널을 통해 동일한 채널을 통해 제공된 고주파를 증폭시켜 상기 리더 감시용 안테나를 통해 태그로 전송하는 송신용 전력 증폭기를 포함하여 구비되는 것을 특징으로 하는 리더-태그간의 통신하는 무선주파수인식 시스템.
제12항에 있어서, 상기 스위칭부는 외부로부터 공급되는 제어 신호를 반전시키는 인버터와, 상기 인버터의 출력 신호에 따라 스위칭되어 상기 리더 감시용 안테나를 통해 수신된 RF신호를 통과시키는 스위치로 구비되는 것을 특징으로 하는 리더-태그 간의 통신하는 무선주파수인식 시스템.
제12항에 있어서, 상기 전원부는 외부로부터 공급되는 제어신호에 따라 스위칭되어 전원을 통과시켜 송신용 전력 증폭기로 공급하는 파워용 스위치로 구비되는 것을 특징으로 하는 리드-태그 간의 통신하는 무선주파수인식 시스템.
제12항에 있어서, 상기 송신용 전력 증폭기를 통과하는 RF신호는 어떠한 정보도 갖지 않는 순수한 연속파이거나 태그의 응답신호를 대신하는 RF 신호인 것을 특징으로 하는 리더-태그 간의 통신하는 무선주파수인식 시스템.