KR100775214B1 - Ｒｆｉｄ 시스템 - Google Patents

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KR100775214B1
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Abstract

본 발명에 의한 RFID시스템은 태그 및 리더로 이루어지는 것으로서, 상기 태그 및 상기 리더가 송수신하는 신호는 OFDM 신호이며, 상기 태그는 상기 OFDM 신호를 통하여 상기 리더로부터 정보요청신호가 수신되면 태그식별정보를 생성하여 상기 리더로 전달하고, 상기 리더는 상기 OFDM 신호를 통하여 상기 정보요청신호를 상기 태그로 전달하고, 상기 태그로부터 수신된 태그식별정보를 해석하는 것을 특징으로 하고, 또한, 본 발명에 의한 OFDM 신호는 정보가 담겨진 에너지 공급 신호이고 소정 시간 단위의 OFDM 기호들로 이루어지며, 상기 태그는 상기 OFDM 신호를 통하여 전원을 공급받는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 태그의 동작전원이 보다 빠른 시간에 생성되고 안정적으로 유지될 수 있으며, 신호 변조 및 전압 변환의 동시 처리에 따른 신호 왜곡 현상을 방지할 수 있으므로 그룹 단위의 태그들을 인식함에 있어서 높은 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다. 또한, OFDM 변조 방식에 기초한 새로운 규격의 통신 프로토콜을 통하여, 종래의 복잡한 프로토콜을 처리하기 위한 회로나 알고리즘을 구비하지 않고도 단위 시간 동안 많은 수의 태그들과 통신을 수행할 수 있게 된다.

Description

ＲＦＩＤ 시스템{RFID system}
도 1은 종래의 RFID 시스템 중 태그의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.
도 2는 종래 태그에 포함되는 전압 변환 회로의 구성 요소를 개략적으로 도시한 회로도.
도 3은 종래 태그에 포함되는 변조회로의 구성 요소를 개략적으로 도시한 회로도.
도 4는 종래의 RFID 시스템에 있어서, RF신호가 이용되는 경우 에너지 충전에 따라 전압이 상승되는 형태를 도시한 그래프.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 RFID 시스템의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 RFID 시스템에서 처리되는 OFDM 신호의 데이터 포맷을 예시적으로 도시한 데이터 구조도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 RFID 시스템에 있어서, 태그의 수에 따른 인식 에러율의 변화를 도시한 그래프.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 RFID 시스템을 이루는 태그의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 RFID 시스템에서 처리되는 OFDM 신호 규격을 스펙트럼 영역 상에서 표시한 도면.
도 10은 본 발명의 실시에에 따른 RFID 시스템에서 처리되는 OFDM 신호의 파라미터의 종류를 설명한 테이블.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 RFID 시스템을 이루는 리더의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
100: RFID 시스템 110: 태그
111: 태그 안테나 112: 수신복조부
113: 전원부 114: 송신변조부
115: 주파수생성부 116: 태그제어부
117: 태그메모리 120: 리더
121: 리더 안테나 122: 복조부
123: RFID송수신부 124: 변조부
125: 리더제어부 126: 리더 메모리
본 발명은 RFID(Radio Frequency IDentification) 시스템에 관한 것이다.
현재, 유비쿼터스(ubiquitous) 네트워크 기술이 많은 이들의 주목을 받고 있 는데, 유비쿼터스 네트워크 기술이란 시간과 장소에 구애됨이 없이 다양한 네트워크에 자연스럽게 접속할 수 있도록 하는 기술을 의미한다.
유비쿼터스 네트워크 기술은 텔리메틱스 통신, 근거리 무선 통신, 이동통신 등의 통신 기술을 이용하여 다양한 방식으로 구현가능하며, 이를 이용하면 자동차, 가정, 공공장소 등의 공간에서 자연스러운 접속 환경이 제공되므로 각종 IT정보 및 기술의 활용이 늘어나게 되고 따라서 전반적인 IT산업이 보다 빠른 속도로 발전될 것으로 전망된다.
이러한 유비쿼터스 네트워크 기술의 차세대 기술로서 RFID 기술을 들 수 있으며, 그 중에서 상거래에 도입된 RFID 기술이 대표적이다.
일반적으로, 상거래형 RFID 시스템은 상품에 부착되어 세부정보가 내장된 태그(tag), 태그의 정보를 RF통신을 이용하여 수신하고 처리하는 리더(reader) 등으로 이루어지는데, 상품에 부착된 태그는 리더가 위치되는 지역을 통과하며 RF통신을 이용하여 정보를 전달하게 되므로 상품의 유통, 조립, 가격 변동, 판매 등의 물류/유통 관리가 효율적으로 처리될 수 있는 기반을 제공한다.
도 1은 종래의 RFID 시스템 중 태그(10)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 종래의 태그(10)에 포함되는 전압 변환 회로(13)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 회로도이다. 또한, 도 3은 종래 태그(10)에 포함되는 변조회로(14)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 1에 의하면, 종래의 태그(10)은 안테나(11), 복조회로(12), 전압변환회로(13), 변조회로(14) 및 제어회로(15)를 포함하여 이루어지는데, 일반적으로 많이 사용되는 수동형 태그는 리더로부터 태그 정보의 요청 신호(RF신호로서)가 수신되면 이를 전원으로 이용한다.
즉, 상기 전압변환회로(13)는 일정한 변조율의 ASK(Amplitude Shift Keying) 신호를 이용하여 RF신호를 DC전압 신호로 변환하고, 이를 각 구성부의 전원으로 제공한다.
도 2에 도시된 것처럼, 상기 전압변환회로(13)는 병렬로 구성된 커패시터(13a)와 다이오드(13b)가 다단 형태를 이루어 구성되며 "A"연결단은 안테나(11)와 연결된다.
상기 제어회로(15)는 리더의 정보요청신호를 해석하여 메모리(도시되지 않음)에 저장된 해당 태그 정보(가령, 상품 정보)를 추출하고, 각 구성부를 제어하여 태그 정보가 리더로 전송되도록 한다.
상기 복조회로(12)는 안테나(11)를 통하여 수신된 정보요청신호를 상기 제어회로(15)가 해석할 수 있는 신호로 디코딩하고, 상기 변조회로(14)는 제어회로(15)에서 처리된 태그정보를 안테나(11)가 송신할 수 있도록 RF신호로 변조시킨다.
도 3에 도시된 것처럼, 상기 변조회로(14)는 커패시터와 다이오드들로 이루어지는 포락선 감지부(Envelope detection)(14a), 기저대역신호를 중간주파신호 및 고주파신호로 변환하는 PWM(Pulse Width Modulation)변환부(14b)로 구성된다.
이와 같은 종래의 RFID 통신 방식은 다음과 같은 몇가지 문제점을 가진다.
첫째, 전술한 것처럼 전압변환회로(13)는 쇼트키(shottky) 다이오드들이 다단으로 연결되어 원하는 DC전압까지 RF신호를 충전하는 방식이므로 스로트(Throat) 전압이 생성되기 위해서는 일정한 시간이 소요된다.
둘째, 종래에는 일정한 변조율의 ASK신호를 이용하여 RF 신호를 DC 신호로 변환하므로 태그의 동작이 이루어지기 위해서는 일정한 변조 깊이(Depth)가 확보되어야 한다.
셋째, 태그와 리더 사이의 거리, 태그의 동작이 이루어지기까지의 시간에 따라 변조 깊이가 구분되지 못하므로 경우에 따라 전압 강하가 발생될 수 있으며 전압 강하가 발생되면 태그의 동작 전원이 부족하게 된다.
넷째, 태그는 신호의 변조 및 전압 변환을 동시에 처리하게 되므로 처리 과정에서 신호 왜곡이 발생될 수 있는 문제점이 있다.
도 4는 종래의 RFID 시스템에 있어서, RF신호가 이용되는 경우 에너지 충전에 따라 전압이 상승되는 형태를 도시한 그래프이다.
도 4에 도시된 것처럼, 종래의 태그에서는 ASK 신호(그래프의 밑쪽으로 도시된 측정선)의 상승 한계(Peak) 지점에서 충전과 방전이 순차적으로 일어나면서 전압(톱니 형태로 점차 상승 곡선을 그리는 측정선)이 충전/상승된다. 따라서, 방전에 따른 에너지 손실이 생기게 되므로 태그의 동작 전압은 일정한 시간 동안 점진적으로 상승하게 된다.
만일, ASK 신호가 아닌 일정한 에너지의 RF 신호가 유입되면 방전 과정 없이 충전 과정만이 지속적으로 일어나므로 보다 빠른 시간 안에 태그의 동작 전압(가령, 3.3V)을 생성할 수 있다.
그러나, 이렇게 RF 신호가 지속적으로 공급되면 기존의 ASK 신호는 변질되므 로 태그는 어떠한 신호도 복조/해석할 수 없게 된다.
상기와 같은 부정적인 요소들로 인하여, 그룹을 이루는 다수의 태그들(가령, 컨테이너에 적재된 상품들에 부착된 태그들)은 각각 다른 통신 환경에 놓이게 되고, 다수개의 태그들이 짧은 시간(가령, 컨테이너가 리더 통신 지역을 통과하는 시간) 동안 인식되기 위해서는 보다 복잡한 통신 프로토콜이 요구된다.
또한, 태그의 인식 에러율이 높아지고, 복잡한 통신 프로토콜을 처리하는 회로 구성 또는 DSP의 탑재는 태그의 생산 단가를 상승시키며, 태그의 인식 시간을 길게 하는 원인을 제공한다.
따라서, 본 발명은 리더 및 그룹을 이루는 다수개의 태그 사이의 RFID 통신을 처리함에 있어서, 변조 조건(다른 진폭 신호)의 영향 없이 보다 짧은 단위 시간 안에 태그의 동작 전원이 생성되고, 신호의 변형 없이 변/복조가 안정적으로 수행되는 RFID 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 다양한 통신 환경을 가지는 태그들과의 선형적 통신 프로토콜을 간소화하고, 인식 속도를 빠르게 하면서도 인식 에러율을 감소시키며, RF 신호 상의 태그 정보 수용 영역이 효율적으로 이용되도록 전송 규격이 개선된 RFID 시스템을 제공한다.
상기의 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 RFID시스템은 태그 및 리더로 이루어지는 것으로서, 상기 태그 및 상기 리더가 송수신하는 신호는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호이며, 상기 태그는 상기 OFDM 신호를 통하여 상기 리더로부터 정보요청신호가 수신되면 태그식별정보를 생성하여 상기 리더로 전달하고, 상기 리더는 상기 OFDM 신호를 통하여 상기 정보요청신호를 상기 태그로 전달하고, 상기 태그로부터 수신된 태그식별정보를 해석한다.
또한, 본 발명에 의한 RFID 시스템에서 처리되는 상기 OFDM 신호는 정보가 담겨진 에너지 공급 신호이고 소정 시간 단위의 OFDM 기호들로 이루어지며, 상기 태그는 상기 OFDM 신호를 통하여 전원을 공급받는다.
또한, 본 발명에 의한 RFID 시스템에서 처리되는 상기 OFDM 신호는 "프레임 개수×기호 개수×소정 시간 단위"의 계산값이 상수가 되도록 상기 프레임 개수, 상기 기호 개수 및 상기 소정 시간 단위 수치가 조정된다.
또한, 본 발명에 의한 RFID 시스템에서 처리되는 OFDM 신호는,
Figure 112005075131411-pat00001
(여기서, "n"은 태그의 개수를 의미하고, "N"은 상기 기호 개수를 의미하며, "k"는 상기 프레임 개수를 의미함)의 수식에 의하여 인식 에러율이 조정된다.
또한, 본 발명에 의한 RFID 시스템에서 처리되는 상기 OFDM신호는 시분할되어 하위 주파수 채널(frequency subchannel)이 설정되고, 상기 태그는 상기 설정된 주파수 채널별로 할당된다.
또한, 본 발명에 의한 RFID 시스템을 구성하는 상기 태그는 상기 리더의 안 테나 배열에 따라 구분되는 공간 별로 상기 리더와의 통신 그룹이 할당되고, 상기 OFDM 신호 프레임 하나에 한개씩 자신의 태그식별정보를 담아 전송한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 RFID 시스템에 대하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 RFID 시스템의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 5에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 RFID 시스템(100)은 다수개의 태그(110)와 리더(120)를 포함하여 이루어지는데, 본 발명의 실시예에서 태그(110)는 하나의 그룹을 이루어 리더(120)의 인식 지역을 이동하는 다수개의 태그이고, 리더(120)로부터 전송되는 신호를 이용하여 전원을 획득하는 수동형(Passive) 태그인 것으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 태그(110)와 리더(120)는, 약 860 MHz ∼ 960 MHz의 RFID 주파수 대역을 가지는 네트워크(200)를 사용하며 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 변조 방식을 이용하여 기호화한 신호(symbolized signal)를 처리한다.
상기 OFDM 변조 방식에 기초하여 시간 분할 기술, 주파수 분할 기술, 공간 분할 기술, 기호화, 데이터 프레임 구성 등에 따라 신호 규격이 정의되며, 본 발명에 의한 RFID 시스템(100)은 그룹 단위 태그를 인식함에 있어서 신뢰성을 확보할 수 있다(인식 에러율을 감소시킬 수 있다).
또한, 상기와 같이 신호 규격이 새롭게 정의됨으로써 본 발명에 의한 리더 (120)는 그룹 당 약 1000여개의 태그를 인식할 수 있으며, 하나의 태그 그룹을 약 1초 동안 인식할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 태그(110)와 리더(120)의 구성 및 동작에 대하여 설명하기 전에, 우선 OFDM 변조 방식에 따른 신호 규격에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 RFID 시스템(100)에서 처리되는 OFDM 신호의 데이터 포맷을 예시적으로 도시한 데이터 구조도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 신호는 k개의 테스트 프레임(TF; Test Frame)으로 이루어지고, 상기 테스트 프레임은 다시 N개의 타임 슬롯(TS; Time Slot)으로 이루어진다.
상기 k개의 테스트 프레임들은 시간 분할된 신호로서 소정 단위 시간을 이루는데, 본 발명의 실시예에서는 약 1초의 단위 시간을 이루며, 각 테스트 프레임은 시작 및 클럭이 동기화되어 태그(110)(또는 리더(120))의 정보를 싣는다.
상기 타임 슬롯은 OFDM 단위 기호(Single OFDM symbol)로 구성되는데, OFDM 단위 기호는 한 개의 태그(110) 정보와 대응되고, 태그(110)와 리더(120)가 송수신하는 정보를 실을 수 있는 크기를 가진다.
가령, 상기 OFDM 단위 기호는 약 60 μs의 시간 주기를 갖을 수 있다.
또한, 상기 OFDM 신호는 에너지 공급 신호(Energy pumping signal)로서 테스트 프레임에는 일정한 진폭의 에너지 공급 신호가 함께 실림으로써 수동형 태그에서 동작 전원으로 변환될 수 있다.
이와 같은 구성을 가지는 상기 OFDM 신호는 다음과 같은 수학식으로 표현 가 능하다.
k×N×Tsymb ≒ 1 = 상수
(상기 수학식 1에서,
"k"는 테스트 프레임의 개수를 의미하고,
"N"은 타임 슬롯의 개수를 의미하며,
"Tsymb"은 OFDM 단위 기호의 전송 시간을 의미하고(전술한 대로 약 60μs),
상수로서 "1"은 하나의 그룹을 이루는 태그(110)들에 대응되는 전체 테스트 프레임의 전송 시간(단위 "초(second)")을 의미함)
상기 수학식 1에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 리더(120)는 변수 "k" 및 "N"이 조합됨으로써 약 1초 동안 1개의 그룹을 형성하는 최대 1000 여개의 태그들(태그 하나당 60μs가 할당됨)을 동작시키고 인식할 수 있음을 알 수 있다.
한편, 상기 세 개의 변수 "k", "N" 및 "Tsymb"에 따라 인식 에러율(Probability of identification error)이 결정되는데, 인식 에러율은 다음과 같은 수학식에 의하여 결정될 수 있다.
Figure 112005075131411-pat00002
(상기 수학식 2에서,
"n"은 하나의 그룹을 이루는 태그(110)의 개수를 의미하고,
"k"는 테스트 프레임의 개수를 의미하며,
"N"은 타임 슬롯의 개수를 의미함)
상기 수학식 2에 의하면, "k"는 약 "18" 내지 "40"의 수치를 가질 때 인식 에러율이 최소 수치에 이름을 알 수 있으며, "K"를 그 중간인 "32"로 설정하면 "N"은 "512"로 계산된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 RFID 시스템(100)에 있어서, 태그(110)의 수에 따른 인식 에러율(Probability of identification error)의 변화를 도시한 그래프이다.
이와 같이 결정된 변수들에 의하여, 인식 에러율의 곡선이 도 7과 같이 그려지며, 가령 인식 에러율을 "10-6"이하로 하기 위해서는 하나의 그룹을 이루는 태그(110)의 개수(n)를 "400"이하로 해야 한다.
이때, 상기 OFDM 단위 기호의 주기는 약 "61μs"이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 RFID 시스템(100)의 리더(120) 및 태그(110)의 구성 및 동작에 대하여 살펴본다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 RFID 시스템(100)을 이루는 태그(110)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 8에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 태그(110)는 태그안테나(111), 수신복조부(112), 전원부(113), 송신변조부(114), 주파수생성부(115), 태그제어부(116) 및 태그메모리(117)를 포함하여 이루어지는데, 상기 태그안테나(111)는 리더 (120)로부터 정보요청신호(에너지 공급 신호/OFDM 신호로서)를 수신하거나 태그(110) 내부에서 처리된 태그식별정보를 송신한다.
상기 전원부(113)는 태그안테나(111)를 통하여 수신된 신호를 OFDM 변조하여 일정한 진폭의 에너지로 변환하고 이를 상기 수신복조부(112), 송신변조부(114), 주파수생성부(115), 태그제어부(116)로 제공한다.
상기 수신복조부(112)는 리더(120)로부터 수신된 정보요청신호를 디지털 데이터로 복조하여 태그제어부(116)로 전달하고, 상기 태그제어부(116)는 상기 복조된 정보요청신호의 코드를 분석하여 태그식별정보를 생성한다.
상기 태그제어부(116)는 OFDM 신호 규격을 해석할 수 있는 통신프로토콜을 구비하여 상기 리더(120)와의 무선통신을 제어한다.
상기 태그메모리(117)는 정보요청신호의 코드체계를 저장하고, 태그제어부(116)는 이를 이용하여 태그식별정보를 생성하는데, 가령 상기 코드체계는 헤더정보, 상품식별정보, 오류수정정보 등을 포함할 수 있다.
상기 헤더정보는 코드의 형식, 코드체계의 버전, 코드의 길이 등의 정보로 이루어지고, 상품식별정보는 태그(110)가 부착된 상품의 종류, 가격, 유효기간, 원산지 등의 정보가 기록될 수 있다.
상기 오류수정정보(CRC: Cyclic Redundancy Checking)는 데이터 통신 상에서 발생될 수 있는 오류를 수정하기 위한 정보이다.
또한, 상기 송신변조부(114)는 태그제어부(116)에서 생성된 태그식별정보를 OFDM 방식의 RF신호로 변조하여 태그안테나(111)로 전달하고, 상기 주파수생성부 (115)는 내부 클럭 신호로부터 저주파 신호를 추출한여 에너지 공급 신호를 생성하고 이를 상기 송신변조부(114)로 전달한다.
따라서, 상기 송신변조부(114)는 OFDM 신호의 테스트 프레임에 일정한 진폭의 에너지 공급 신호를 함께 실어 태그안테나(111)로 전달한다.
상기 송신변조부(114)가 OFDM 신호를 변조함에 있어서, OFDM 단위 기호의 주기를 조정할 수 있는데, OFDM 단위 기호의 주기는 주파수 대역과 상관 관계를 가진다.
가령, 상기 OFDM 단위 기호의 주기가 짧아지면 주파수 대역은 넓어지며, 주파수 분할 기법이 도입되어 하위 주파수 채널(frequency subchannel)이 설정될 수 있다. 이러한 경우 상기 변수들은 전술한 수학식 1 및 수학식 2에 의하여 조정된다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 RFID 시스템(100)에서 처리되는 OFDM 신호 규격을 스펙트럼 영역 상에서 표시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 실시에에 따른 RFID 시스템(100)에서 처리되는 OFDM 신호의 파라미터의 종류를 설명한 테이블이다.
도 9에 의하면, 본 발명에 의한 OFDM 변조 시의 (위상)각주파수에 따른 주파수 스펙트럼이 도시되어 있는데, 이에 상응하는 OFDM 신호의 규격을 정의하는 파라미터들이 도 10에 설명되어 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 RFID 시스템(100)을 이루는 리더(120)의 구성 요소를 개략적으로 도시한 블록도이며, 도 11에 의하면, 상기 리더(120)는 리 더안테나(121), 복조부(122), RFID송수신부(123), 변조부(124), 리더제어부(125) 및 리더메모리(126)를 포함하여 이루어진다.
상기 리더제어부(125)는 OFDM 신호용 프로토콜을 구비하여 태그(110)와의 무선통신을 제어하고, 태그(110)의 위치를 파악하기 위하여 주기적으로 에너지 공급 신호/OFDM 신호인 정보요청신호를 송출한다.
그리고, 상기 리더제어부(125)는 태그(110)로부터 수신되어 복조부(122)에서 복조된 태그식별정보의 코드를 분석하는데, 이때 데이터 포맷을 변환하고, 필요한 정보를 추출하기 위하여 필터링처리한다.
상기 리더메모리(126)에는 상기 태그메모리(117)와 같이 코드분석체계가 기록되어 있어 리더제어부(125)가 코드 분석시 이를 이용하며, 또한 상기 분석된 태그식별정보를 태그메모리(117)에 저장할 수 있다.
상기 리더안테나(121)는 RFID 통신 채널을 통하여 정보요청신호를 송출시키거나 태그(110)로부터 태그식별정보를 수신하는데, 태그안테나(117)와 리더안테나(121)는 RFID 통신 채널을 통하여 상호 감지센서의 기능을 수행하게 된다.
상기 RFID송수신부(123)는 상기 신호처리된 태그식별정보를 리더안테나(121)를 통하여 수신하고, 상기 리더제어부(125)에서 생성된 정보요청신호가 상기 변조부(124)를 통하여 OFDM 신호로 변조되면 이를 리더안테나(121)를 통하여 송출한다.
이때, RFID송수신부(123)는 발진 신호를 이용하여 에너지 공급 신호를 생성하고 OFDM 신호와 함께 전송되도록 한다.
상기 복조부(122)는 신호처리된 태그식별정보를 디지털데이터로 복조하여 리 더제어부(125)로 전달한다.
상기 리더안테나(121)는 다수개로 구비될 수 있으며, 상기 복조부(122), 변조부(124) 및 RFID송수신부(123)는 리더제어부(125)의 제어를 받아 각각의 리더안테나(121)를 통하여 송수신되는 OFDM 신호를 처리할 수 있는데, 상기 리더안테나(121)의 배열에 따라 구분되는 공간 별로 OFDM 신호 채널이 할당될 수 있으며, 상기 리더제어부(125)는 "안테나 어레이 알고리즘(Antenna array algorithm)"을 통하여 상기 OFDM 신호 채널을 병렬적으로 처리하게 된다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 의한 RFID 시스템에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 태그의 동작전원이 보다 빠른 시간에 생성되고 안정적으로 유지될 수 있으며, 신호 변조 및 전압 변환의 동시 처리에 따른 신호 왜곡 현상을 방지할 수 있으므로 그룹 단위의 태그들을 인식함에 있어서 높은 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
둘째, OFDM 변조 방식에 기초한 새로운 규격의 통신 프로토콜을 통하여, 종래의 복잡한 프로토콜을 처리하기 위한 회로나 알고리즘을 구비하지 않고도 단위 시간 동안 많은 수의 태그들과 통신을 수행할 수 있는 효과가 있다.
셋째, OFDM 변조 방식에 기초한 통신 프로토콜을 처리함에 있어서 별도의 하드웨어 자원이 필요로 되지 않으므로 태그 및 리더의 생산 비용이 절감되고, OFDM 신호 규격의 변수를 조정하여 물류 환경에 적합한 다양한 RFID 시스템을 차별적으로 설계할 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 태그 및 리더로 이루어지는 RFID 시스템에 있어서,
    상기 태그 및 상기 리더가 송수신하는 신호는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호이며,
    상기 태그는 상기 OFDM 신호를 통하여 상기 리더로부터 정보요청신호가 수신되면 태그식별정보를 생성하여 상기 리더로 전달하고,
    상기 리더는 상기 OFDM 신호를 통하여 상기 정보요청신호를 상기 태그로 전달하고, 상기 태그로부터 수신된 상기 태그식별정보를 해석하는 것을 특징으로 하는 RFID 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 OFDM 신호는 단위 시간을 이루는 다수개의 동기화된 프레임으로 구성되는 것을 특징으로 하는 RFID 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 OFDM 신호는 정보가 담겨진 에너지 공급 신호이고,
    상기 태그는 상기 OFDM 신호를 통하여 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 RFID 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 OFDM신호는
    "프레임 개수×기호 개수×소정 시간 단위"의 계산값이 상수가 되도록 상기 프레임 개수, 상기 기호 개수 및 상기 소정 시간 단위 수치가 조정되는 것을 특징으로 하는 RFID 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서, 상기 OFDM신호는
    Figure 112007053969878-pat00003
    (여기서, "n"은 태그의 개수를 의미하고, "N"은 기호 개수를 의미하며, "k"는 프레임 개수를 의미함)의 수식에 의하여 인식 에러율이 조정되는 것을 특징으로 하는 RFID 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 OFDM신호가 시분할되어 하위 주파수 채널(frequency subchannel)이 설정되고, 상기 태그는 상기 설정된 주파수 채널별로 할당되는 것을 특징으로 하는 RFID 시스템.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 태그는
    상기 리더의 안테나 배열에 따라 구분되는 공간 별로 상기 리더와의 통신 그룹이 할당되는 것을 특징으로 하는 RFID 시스템.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 태그는
    상기 OFDM 신호 프레임 하나에 한개씩 자신의 태그식별정보를 담아 전송하는 것을 특징으로 하는 RFID 시스템.
  10. 제 4항에 있어서, 상기 소정 시간 단위는
    50 μs 내지 70 μs 범위의 수치인 것을 특징으로 하는 RFID 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 태그는
    상기 정보요청신호가 수신되거나 상기 태그식별정보가 송출되는 안테나;
    상기 정보요청신호를 디지털 데이터로 복조하는 복조부;
    통신프로토콜을 구비하여 상기 리더와의 무선통신을 제어하고, 상기 복조된 정보요청신호의 코드를 분석하여 상기 태그식별정보를 생성하는 제어부;
    상기 태그식별정보를 무선신호로 변조하여 상기 안테나로 전달하는 변조부; 및
    상기 복조부, 제어부 및 변조부로 전원을 공급하는 전원부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 RFID 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 리더는
    상기 정보요청신호가 송출되거나 상기 태그식별정보가 수신되는 안테나;
    상기 태그식별정보를 디지털데이터로 복조하는 복조부;
    통신프로토콜을 구비하여 상기 태그와의 무선통신을 제어하고, 상기 복조된 태그식별정보의 코드를 분석하며, 상기 정보요청신호를 생성하는 제어부; 및
    상기 정보요청신호를 무선신호로 변조하여 상기 안테나로 전달하는 변조부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 RFID 시스템.
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