KR100784492B1 - 알에프아이디 기반 객체 추적 장치 - Google Patents

알에프아이디 기반 객체 추적 장치 Download PDF

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Abstract

알에프아이디 기반 객체 추적 장치가 개시된다. 본 발명의 알에프아이디(RFID;Radio Frequency Identification)를 이용하여 객체 정보를 추적하고 관리할 수 있는 객체 추적 장치는 상품과 박스, 팔레트에 부착된 RFID 사이의 관계를 포함관계 테이블(Containment Table)과 추적관계 테이블(History Table)의 DB로 구성하기 때문에 상품의 이동을 쉽게 표현할 수 있을 뿐만 아니라, 추적 정보에 대한 추적 시 본 테이블 구조에 기반하여 손쉽게 추적을 할 수 있다.
RFID, 상품정보 추적, SCM, 추적, Trace, EPC

Description

알에프아이디 기반 객체 추적 장치{Product Tracing System based on RFID}
도 1은 RFID 기반 시스템 운영 체계,
도 2는 추적 관련 입출력구조를 상세히 도시한 도면,
도 3은 추적 서버 DB 개념을 도시한 도면,
도 4는 추적 정보 구조 분석,
그리고,
도 5는 질의 확장 처리 과정을 설명하기 위한 설명도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*
110 : 정보서버 112 : 추적서버
120,130 : 기관 122,132 : 정보모듈
124,134 : 추적모듈 128,138 RF 리더
본 발명은 객체추적장치에 관한 것으로, 특히 RFID를 이용하여 객체를 손쉽게 추적할 수 있도록 한 기술이다.
현재 RFID는 물체나 동물 또는 사람 등을 식별하기 위해서 전자기 스펙트럼 부분의 무선 주파수 내에 전자기 또는 정전기 커플링 사용을 통합시킨 기술이다.
RFID는 직접 접촉을 하거나 가시대역 상에 스캐닝을 할 필요가 없기 때문에 바코드를 대체할 기술로서 산업계에서의 사용이 점차 늘고 있다.
일반적인 RFID 시스템은 안테나, 리더기, 그리고 트랜스폰더(transponder)라고도 불리는 태그(tag)로 구성된다. 안테나는 태그를 활성화시키기 위한 신호를 전달하기 위해 무선 주파수 전파를 사용한다. 태그가 활성화되면, 태그가 가지고 있던 데이터를 안테나로 전송하고 안테나는 리더기에 연결되어 태그로부터 데이터를 수신함으로써 RFID를 이용한 데이터 전송이 이루어진다. 여기서 태그는 능동형(active)과 수동형(passive)으로 구분되며 능동형 태그는 리더기로부터 수십m의 거리를 초과하는 범위에서도 데이터 전송이 가능하고 수동형 태그는 수cm의 가까운 거리에서만 데이터 전송이 가능하다.
한편, 이동 물체나 문서 또는 사람 등을 위치 추적하는 기술에 관한 것으로서, 첫째 미국의 VeriSign 회사의 문서는 객체의 포함 관계를 기술하고 있으며, 추적 질의에 대한 질의 종류와 답변 구조에 대한 사항을 기술하고 있다.
둘째 RFID의 de facto 표준을 다루는 EPCglobal에서는 EPC(Electronic Product Code) 기반 EPCIS(EPC Information Service)라는 모듈에서 RFID의 관찰된 정보를 제공하는 구조를 제공하고 있으며, EPCDS(EPC Discovery Service)에서 추적 정보를 다루고 있다. 그렇지만 EPCDS는 현재 작업 진행이 중단된 상태이다.
세째 2003년 공개된 특허 “무선 주파수 식별 태그를 이용한 객체 추적 및 관리 시스템과 방법”는 추적에 관한 컴퓨터 내부 시스템적 표현이나 세부 기술적 접근이 아니라, 물리적 공간(예를 들어 창고)에서 상품이 이동시 추적에 관한 기술을 하고 있다.
나머지 대부분의 국내에 출원 및 등록된 특허는 예를 들어 국내공개특허 제 2003-0022107호의 "추적 장치 및 방법"과, 국내공개특허 제 2003-0043178호의 "무선통신을 이용한 실버타운 관리 시스템 및 그 방법"과, 국내공개특허 제2003-0012854호의 "개인용 위치 검출 시스템"과, 국내공개특허 제2003-0029968호의 "이
용자 활동의 위치 기반 기록을 위한 방법 및 시스템"과, 국내공개특허 제2002-00722562호의 "모니터링 및 추적을 위한 시스템 및 방법" 등은 모두 RFID를 이용한 위치 추적에 관한 것이다.
즉, 통상의 RFID를 이용한 위치추적장치는 하나의 객체에 특정한 RFID를 부여하여 관리를 하기 때문에 추적이 용이하나 물류의 증가로 인하여 실제 관리하는 객체의 수가 워낙 많아서 관리하기가 힘들다.
즉, 객체(상품) 여러 개가 1개의 박스에 포장되어 관리될 경우, 박스의 이동이 박스 속에 포함된 개별 객체의 이동이 되기 때문에, 개별 객체에 대한 추적이 어려워진다.
상기한 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 객체의 포함관계를 정확히 표현할 수 있도록 추적 서버의 내부 DB 구조를 효율적으로 설계하여 개별 객체들의 추적을 용이하게 할 수 있는 RFID 기반 객체 추적 장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 RFID를 이용하여 위치 추적 대상인 상위 객체의 위치를 추적하는 위치 추적 장치는, 설정된 지역의 셀 영역에 각각 설치되어 상기 상위 객체의 해당 지역 위치 정보를 송신하는 다수개의 RFID 리더기와, 상기 RFID 리더기를 통하여 판독된 상위 객체의 RFID 정보와 상기 상위 객체에 포함된 개별 객체의 ID정보를 수신받아 현재 자신의 위치 정보를 판독하여 추적정보를 전달하고 추적정보를 질의하는 추적모듈 및 상기 추적모듈에서 판독된 추적정보에서 상위 객체의 ID 정보와 위치정보를 저장하는 추적관계 테이블과 상기 상위 객체에 포함된 개별 객체의 포함관계를 나타내는 포함관계 테이블로 분리 저장되도록 추적정보를 저장하고 상기 추적정보의 질문에 대한 답변을 제공하는 모듈로 동작되는 추적서버를 포함하도록 구성하여 각 개별 객체의 위치추적을 상기 상위 객체의 위치추적을 통하여 행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 추적모듈은 상기 추적서버에 개별 객체의 추적 정보를 질의할 때 상위 객체의 추적정보로 확장하여 질의할 수 있도록 구성하고, 상기 추적정보에는 상위 객체의 ID, 위치정보, 시간 등을 포함하여 작성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 RFID 리더로부터 읽혀진 정보는 ALE(126, Application Level Event; EPCglobal에서 제시하는 미들웨어 부분 표준 규격)를 통하여 관련 정보를 수신하는 정보모듈을 더 포함하도록 구성하고 이때, 상기 정보모듈은 관련 정보를 상기 추적모듈로 송신할 수 있도록 구성한다.
이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저 도 1을 참고하여 RFID를 이용한 추적 정보 관리 체계의 전체 시스템 구조에 대하여 설명한다. 도1은 RFID를 이용한 시스템 관리 체계를 표시한 것으로서, RFID를 이용한 시스템의 구조는 기관 A(120), 기관 B(130)가 2개의 Root 시스템인 정보 서버(110), 추적 서버(112)하에서 운영되는 구조를 가지고 있다. 정보 서버(110)는 RFID에 대한 객체 정보를 추적하는데 필요한 서버이며, 추적 서버(112)는 RFID에 기반한 추적 정보를 관리하는 서버인 것이다. 2개의 서버가 분리되는 것은 정보 서버(110)와 추적 서버(112)의 역할이 다를 뿐더러 보유하는 정보 수준이 다르기 때문이다.
그리고 이러한 분리는 RFID의 de facto 표준인 EPCglobal에서도 언급하고 있다. EPCglobal에서 정보 서버인 ONS(Object Name Server)에 관하여는 표준을 제시하고 있지만, 추적 서버인 EPCDS에 관한 사항은 현재 표준을 제시하지 않고 있다. ONS는 전 세계에 1개만 존재하는 Global Root인데 반하여, EPCDS 같은 것은 지역별로 또는 응용 분야별로 합의된 컨소시엄에서 운영하는 Local Root이기 때문에, 현재 국제적 표준 구조를 제시하고 있지 않고 있다. 도 1의 추적서버(112)와 각 기관의 정보 모듈(122,132) 및 추적모듈(124,134)이 전체 추적 관련 정보를 다루는 모듈이다.
추적서버(112)는 추적정보를 간직하는 DB 구조, 질문에 대한 답변을 제공하는 모듈이고, 정보 모듈(122,132)은 현재 EPCIS에서 정의한 Observation 구조를 이용하면 되고, 추적 모듈(124,134)은 추적 서버(112)에 정보를 제공하고, 질의하는 구조로 되어 있다.
도 2를 참조하여 각 기관의 추적 관련 입출력구조를 상세히 설명한다. 편의상 기관 A(120)를 기준으로 설명한다. RFID 리더(128)로부터 읽혀진 정보는 ALE(126, Application Level Event; EPCglobal에서 제시하는 미들웨어 부분 표준 규격)를 통하여 관찰정보로 하여 정보모듈(122)에 도착한다. 정보모듈(122)에 도착한 내용은 추적 모듈(124)을 통하여 추적 서버(112)에 관찰정보로 보고된다. 그리고 추후 추적 정보를 보고 싶을 때 추적 서버(112)에게 추적정보 질의를 하면 추적 서버(112)가 추적 정보에 대한 답변을 하는 구조로 되어 있다.
상기와 같은 구조를 실행하기 위해서 추적 서버(112)는 DB구조로 형성되어 있으며, 도 3을 참고하여 추적 서버(112)의 DB 구조를 설명한다. 이러한 DB구조는 개념구조이기 때문에 실제적으로 구현시 필요한, DB의 정규화 문제(포함관계 테이블의 Children 필드에서 발생) 등은 언급하지 않는다. 도 3에서는 추적 서버에 필요한 다양한 질문에 대한 가장 효과적 구조를 형성하기 위하여 DB를 설계하는데 있어서 포함관계 테이블(112a)과 추적관계 테이블(112b)을 분리한 것이다. 추적 서버(112)에 제시되는 다양한 질문을 해결하는 방법은 도 4에서 설명하기로 한다. 도 3에 제시된 사례를 해석하면 다음과 같다. 도 1의 팔레트(140)에서 이동되는 팔레트번호(142,144)에서 A1에서 A8까지 상품이 1개의 팔레트(팔레트 번호는 142)로 묶여져서 소정의 장소(Location)인 L1, L2, 그리고 L3로 이동한 것으로 설명한다. 추적관계 테이블(112a)에서는 단순히 A라는 것만 이동한 것으로 표현된다. 즉, 추적관계 테이블(112a)은 도착시간을 표시하는 "Time"과, 장소를 나타내는 "Location"과 객체를 표시하는 "ID"로 표시하고, A가 10:00에 L1에, 10:30에 L2에 그리고 11:00에 L3에 도착된 것으로 표시한다. 그렇지만 포함관계 테이블(112b)에는 A의 하위에 A1, ..., A8이 포함되어 있다는 것을 알 수 있다.
즉, 포함관계 테이블(112b)은 포장 단위의 상품을 표시하는 "ID"와 각 개별 상품이 소속되어 있는 모집단 객체를 나타내는 "Parent", 그리고 각 개별 상품을 표시하는 "Children"으로 표시된다. 따라서, 포함관계 테이블(112b)에는 "ID"에 "A,A1,A2 - A8"이 기록되고 각 개별 상품의 "Parent"로서 "A"가 표시되는 것이다.
그러므로 추적관계 테이블(112a)과 포함관계 테이블(112b)을 조합하여 추측하면 A1, ..., A8도 L1, L2를 거쳐서 L3로 이동했다는 것을 알 수 있다.
도 3을 통하여 각 기관(120)을 통하여 읽혀진 RFID 정보가 추적서버(112)에서 DB로 저장될 때 추적관계 테이블(112a)과 포함관계 테이블(112b)이 분리되어 저장됨으로써 문제가 해결될 수 있음을 제시하였다. 다음으로는 이들 정보에 어떤 질의가 가능한지 살펴보기로 한다.
도 4는 상품의 이동(사건)이 발생하는 상황과 해당 상황에 대하여 발생할 수 있는 질의를 시각적으로 표현하고 있다. 상품의 이동은 3가지 요소(시간, 장소, 객체; Time, Location, Object(ID))에 의하여 표현되며, 객체 정보 추적도 이 3가지 요소에 의하여 발생할 수 있다. 가장 전형적인 질문형태는 "1.특정위치에서 일어난 사건", "2.특정시간에 일어난 사건", "3.특정객체에 일어난 사건", "4.특정위치&특정시간에 일어난 사건", "5.특정위치 & 특정객체에서 일어난 사건" 및 "6.특정객체 & 특정시간에 일어난사건"으로 분류할 수 있다. 예를 도 4의 4번 질문("4.특정위치&특정시간에 일어난 사건")으로서는 "2006년 3월 5일 E-Mart에 도착한 모 든 상품은?”이 될 수가 있고, 도 4의 3번 질문인 "3.특정객체에 일어난 사건"으로서는 "새우깡의 이동 경로는?”등이 될 수 있는 것이다. 상기에서와 같이 객체 정보 추적에 관한 질문에서 도 4의 구조는 기본 유형의 질문을 표현하고 있다. 그렇지만 질문에 대한 답변은 객체의 포함관계가 고려되어야 한다. 예를 들어, “특정 시간에 A1 상품의 이동 경로는?”과 같은 질문은 “특정 시간에 A의 이동 경로는?”과 같이 변경되어야 한다. 어떤 경우에는 “특정 시간에 A1 또는 A의 이동 경로는?”으로 될 수도 있다. 즉 질의의 확장이 필요한 것이다. 이러한 질의 확장 과정이 도 5에 기술되었다.
추적모듈(124)이 “A1 상품의 이동 경로는?”과 같은 추적정보질의를 추적서버(112)로 하게 되면(S210) 질문은 도 5에서 기술한 알고리즘처럼 도 3의 포함관계 테이블(112b)을 참고하여 확장하면 A1의 Parent 객체인 A가 도출된다(S220). 확장된 A 객체를 기준으로 질문을 재 정의하면 “A의 이동 경로는?”으로 질의가 확장된다. 확장된 질의를 도 5의 알고리즘에 따라 추적관계 테이블(112a)을 참고하여 처리하면(S230), 원하는 결과로 “10:00시에 L1에, 10:30에 L2에, 그리고 11:00에 L3으로 이동하였다”를 얻을 것이다(S240).
도 3과 도 4는 추적 서버의 구조를 표현한 것이고, 추적 서버(112)에 보고하는 자료 구조는 EPCIS에서 Observation 구조를 사용하고, 추적 서버(112)에 질의하는 구조는 Verisign인 경우 웹 서비스의 메소드를 사용하여 기술하고 추적 서버(112)에서 답변하는 구조는 XML 기반 구조를 제시하고 있다. EPC인 경우 아직 언급된바 없지만 XML 구조의 Query Language를 개발할 수도 있다.
질의 구조와 답변 구조는 이미 EPCglobal 표준에서 EPCIS 부분에서 일부 언급되었고, Verisign의 서비스 구조에서 언급된바 있어서 본 특허에서는 상세하게는 언급하지 않을 것이다.
상기에서와 같이 본 발명은 객체(상품) 여러 개가 1개의 박스에 포장될 경우, 박스의 이동이 박스 속에 포함된 개별 객체의 이동이 되기 때문에, 객체 정보를 추적하는데 있어서 그 포함 관계를 원만히 해결하기 위하여 추적 서버의 내부 DB 구조를 효율적으로 설계하기 위하여 포함관계 테이블(Containment Table)과 추적관계 테이블(History Table)을 분리하여 설계하는 것이 특징이다.
또한, 이러한 환경에서 특정 객체에 대한 질의는 해당 객체의 상위 객체(포함 관계)에 대한 질의와 일치하기 때문에 질의 객체에 대한 상위 객체 질의로 확장(예를 들어 어떤 상품의 위치를 문의하면, 해당 상품을 포장한 박스 또는 팔레트의 위치를 알려주면 되는 것처럼)하여 처리하는 것이다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.
상기에서와 같이 본 발명에 따른 알에프아이디 기반 객체 추적 장치에 의하면 테이블(Containment Table)과 추적관계 테이블(History Table)을 분리한 DB구조를 형성함으로써 상품의 이동을 쉽게 표현할 수 있을 뿐만 아니라, 추적 정보에 대한 추적 시 본 테이블 구조에 기반하여 손쉽게 추적을 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. RFID를 이용하여 위치 추적 대상인 상위 객체의 위치를 추적하는 위치 추적 장치에 있어서,
    설정된 지역의 셀 영역에 각각 설치되어 상기 상위 객체의 해당 지역 위치 정보를 송신하는 다수개의 RFID 리더기;
    상기 RFID 리더기를 통하여 판독된 상위 객체의 RFID 정보와 상기 상위 객체에 포함된 개별 객체의 ID정보를 수신받아 현재 자신의 위치 정보를 판독하여 추적정보를 전달하고 추적정보를 질의하는 추적모듈; 및
    상기 추적모듈에서 판독된 추적정보에서 상위 객체의 ID 정보와 위치정보를 저장하는 추적관계 테이블과 상기 상위 객체에 포함된 개별 객체의 포함관계를 나타내는 포함관계 테이블로 분리 저장되도록 추적정보를 저장하고 상기 추적정보의 질문에 대한 답변을 제공하는 모듈로 동작되는 추적서버;를 포함하도록 구성하여 각 개별 객체의 위치추적을 상기 상위 객체의 위치추적을 통하여 행하는 것을 특징으로 하는 알에프아이디 기반 위치 추적 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 추적모듈은
    상기 추적서버에 개별 객체의 추적 정보를 질의할 때 상위 객체의 추적정보로 확장하여 질의하는 것을 특징으로 하는 알에프아이디 기반 위치 추적 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 추적정보에는 상위 객체의 ID, 위치정보, 시간을 포함하여 작성되는 것을 특징으로 하는 알에프아이디 기반 위치 추적 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 RFID 리더로부터 읽혀진 정보를 ALE(126, Application Level Event; EPCglobal에서 제시하는 미들웨어 부분 표준 규격)를 통하여 관련 정보를 수신하고 수신된 관련정보를 상기 추적모듈로 송신하도록 구성된 정보모듈;을 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 알에프아이디 기반 위치 추적 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040102206A (ko) * 2002-05-07 2004-12-03 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 위치 기반 서비스를 갖는 무선 통신 장치

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