KR100826877B1

KR100826877B1 - Ｌｅｄ를 구비한 ｒｆｉｄ 태그 및 이를 이용한 무선 인식관리 방법

Info

Publication number: KR100826877B1
Application number: KR1020060095007A
Authority: KR
Inventors: 박지만; 전성익
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2008-05-06
Also published as: US8610565B2; US20100171586A1; KR20080029219A; WO2008038896A1

Abstract

본 발명은 혈액, 의약품, 농수산물 등의 관리 분야에서, 대량의 상품 분류, 오염 및 부패 정도에 따른 분류 관리가 가능하며, 대량의 관리 대상 중에서 요구되는 조건에 맞는 대상을 빠르고, 정확하게 식별할 수 있는 LED를 구비한 RFID 태그, 이를 이용한 무선 인식 관리 방법에 관한 것으로서, RFID 태그에 하나 이상의 LED 및 또는 센서를 구비시키고, 상기 RFID 태그에 관리 대상에 대한 관리 정보와 관련된 데이터 및/또는 센서 설정값을 저장한 후, 리더기로부터의 요청에 의해 상기 RFID 태그가 저장된 데이터, 센서 설정값과 리더기로부터 전달된 데이터 혹은 현재 상태의 센서값을 비교하여, 그 비교 결과에 따라서 구비된 하나 이상의 LED를 온/오프 시키도록 함으로써, 다수의 관리 대상 중에서 특정 조건의 식별이 용이하고, 또한 보존 관리가 용이해진다.

RFID, 리더기, LED, 센서, 메모리

Description

ＬＥＤ를 구비한 ＲＦＩＤ 태그 및 이를 이용한 무선 인식 관리 방법{RFID tag with LED and RF identification managing method using the same}

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 LED를 구비한 RFID 태그의 구성을 나타낸 기능블록도이다.

도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 LED를 구비한 RFID 태그의 구성을 나타낸 기능 블록도이다.

도 3은 본 발명에 제시한 LED를 구비한 RFID 태그에 적용되는 센서의 바람직한 동작 특성을 나타낸 그래프이다.

도 4는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 무선 인식 방법을 나타낸 신호 흐름도이다.

도 5는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 무선 인식 관리 방법을 나타낸 신호 흐름도이다.

도 6은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 무선 인식 관리 시스템을 나타낸 기능 블록도이다.

도 7은 본 발명에 의한 RFID 태그의 응용 예를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100, 200: RFID 태그(RF Identification Tag)

110, 210: 안테나 120, 220: RF 신호 처리부

130, 230: 제어부 140, 240: 메모리

150: 250: 보안 처리부 160: 센싱 신호 처리부

170: 센서 180: LED(Light Emitting Diode) 스위칭부

190: LED

본 발명은 의료 환경, 물류 유통, 생활 환경에서 대량의 물품 및 다수의 환자 등을 선별 관리를 용이하게 할 수 있는 LED를 구비한 RFID 태그 및 이를 이용한 무선 인식 관리 방법에 관한 것이다.

종래의 혈액, 의약품, 환자를 관리하는 의료 관리 환경에서는, 환자의 관리의 경우 별도의 기록 대장에 환자에 대한 정보(환자 식별 정보, 병명, 치료 이력등)를 기록하여 관리하거나, 혈액이나 의약품에 해당 대상품의 기본 정보(보존 기한, 대상물의 식별 정보)가 기록된 바코드를 부착하여 관리하고 있다.

그러나 상술한 바코드를 이용한 관리 방법은, 단순히 관리 대상의 정보를 일일이 손으로 적어야 했던 불편한 점을 해결하는 것으로서, 해당 바코드의 정보를 해독하기 위해서는 바코드 해독기를 바코드에 접촉시켜야 하기 때문에, 특정 조건 에 맞는 대상을 검색하고자 하는 경우, 관리자가 일일이 돌아다니며 직접 식별해야 한다는 단점이 있다.

특히, 혈액이나 의약품 등은, 대상물이 오염 및 대상물의 식별 혼동이 환자의 생명과 직접 연관되기 때문에, 보존 기간, 대상물의 식별, 오염된 대상물의 식별이 정확하게 이루어져야 하며, 이에 많은 시간과 노력이 소모된다. 더불어, 단순 수작업에 의해 문제가 있는 샘플이나 오염된 샘플이나 해당 환자의 샘플을 식별하는 경우, 식별 과정에서 잦은 오류를 발생할 수 있으며, 이러한 관리상의 오류에 의해, 질병에 오염된 혈액, 주변 환경에 민감한 의약품 및 오래된 의약품이 그대로 사용되어 피해를 입히는 사례가 종종 발생되었다.

마찬가지로, 농수산물 관리에 있어서도, 저장 및 관리의 잘못으로 농수산물이 상하거나 부패될 수 있는데, 이렇게 상하거나 부패된 상품을 식별하고 처리하는 작업이 일일이 수작업으로 이루어지고 있으며, 이에 다소 많은 시간과 노력이 소모된다는 문제점이 있으며, 부정확한 관리로 인해 인체 및 재산상에 심각한 문제가 발생할 수 있다.

다른 한편으로, 바코드 방식에서 오는 문제점을 해결하고 상품이나 물류의 관리를 용이하게 하기 위하여, 비접촉 방식으로서 포장, 대상 표면의 재질, 환경 변화 등의 여부에 관계없이 관리 대상을 항상 인식할 수 있고, 마이크로 칩이 내장되어 관리 대상물과 관련된 많은 정보를 교환할 수 있는 무선 식별(RFID: Radio Frequency Identification)이 제안되었다. 이는 사람을 포함한 모든 사물에 붙이는 태그(Tag)에 마이크로 칩과 무선 송수신 기능을 구비시킨(이를 RFID 태그라 함) 후, 고유한 정보를 입력하고, 리더기(Reader)를 통하여 이 정보를 무선으로 읽을 수 있도록 한 것으로서, 기존의 인공위성, 이동통신망, 인터넷 망과 연계한 정보 시스템과 통합하여 사용함으로써, 생산, 유통, 보관, 소비의 전 과정에 대한 정보를 무선으로 관리할 수 있도록 한 것이다.

그러나, 지금까지 제안된 RFID 태그는 단순히 RFID 태그에 관리 대상의 정보를 저장시킨 후, 이를 리더기로 읽어와 관리하는 형태로서, 상술한 혈액, 의료품, 농수산물과 같이 보존 환경의 변화 혹은 관리의 부주위로 인한 부패되거나 오염된 대상물을 쉬고 정확하게 검출하거나, 다량의 관리 대상 중에서 특정 조건에 맞는 것만을 쉽고 정확하게 검출하는 것은 불가능하였다.

이에, 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 그 목적은 혈액, 의약품, 농수산물 등의 관리 분야에서, 대량의 상품 분류, 오염 및 부패 정도에 따른 분류 관리가 가능하며, 대량의 관리 대상 중에서 요구되는 조건에 맞는 대상을 빠르고, 정확하게 식별할 수 있는 LED를 구비한 RFID 태그 및 이를 이용한 무선 인식 관리 방법을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 이루기 위한 구성 수단으로서, 본 발명은, 안테나; 상기 안테나를 통해 무선신호를 송수신하며 송수신되는 신호와 송수신 데이터간의 변복조를 처리하는 RF 신호 처리부; 상기 RF 신호 처리부로부터 출력된 수신 데이터를 분석하여 RFID 태그의 전반적인 동작을 제어하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 따라서 수신된 데이터를 저장하는 메모리; 점등/소등되는 하나 이상의 LED; 및 상기 제어부의 제어에 따라서 상기 하나 이상의 LED를 점등/소등시키는 LED 스위칭부를 포함하는 RFID 태그를 제공한다.

더하여, 본 발명에 의한 RFID 태그는, 관리 대상의 상태 또는 주변 환경 변화를 검출하기 위한 하나 이상의 센서; 및 상기 하나 이상의 센서로부터 출력된 센싱 신호를 상기 제어부에서 처리가능한 디지털값으로 변환하여 제어부에 제공하는 센싱 신호 처리부를 더 포함한다.

상기 목적을 이루기 위한 다른 구성 수단으로서, 본 발명은, LED를 구비한 RFID 태그를 이용한 무선 인식 관리 방법에 있어서, 리더기를 통해 상기 RFID 태그로 발급 요청 신호를 송신하는 단계; 상기 발급 요청에 대한 응답이 RFID 태그로부터 수신되면, 해당 RFID 태그가 부착될 대상의 관리 정보를 갖는 데이터를 전송하여 저장을 요청하고, 그 응답을 수신하는 단계; 및 특정 조건의 대상에 대한 식별이 요구되는 경우, 상기 조건 정보를 상기 저장이 완료된 RFID 태그로 전송하여 비교를 요청하여, 상기 조건에 대응하는 RFID 태그의 LED가 점등되도록 하는 단계를 포함하는 무선 인식 관리 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 목적을 이루기 위한 다른 구성 수단으로서, LED를 구비한 RFID 태그를 이용한 무선 인식 관리 방법에 있어서, 리더기를 통해 상기 RFID 태그로 발급 요청 신호를 송신하는 단계; 상기 발급 요청에 대한 응답이 RFID 태그 로부터 수신되면, 해당 RFID 태그가 부착될 대상의 관리 정보를 갖는 데이터를 전송하여 저장을 요청하고, 그 응답을 수신하는 단계; 특정 조건의 대상에 대한 식별이 요구되는 경우, 상기 RFID 태그로 저장된 데이터의 전송을 요청하는 단계; 상기 요청에 의한 RFID 태그로부터 데이터가 수신되면, 수신된 데이터를 상기 조건과 비교하여 LED의 점등 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 대응하는 LED 점등 요구신호를 해당 RFID 태그로 전송하는 단계를 포함하는 무선 인식 관리 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 목적을 이루기 위한 또 다른 구성 수단으로서, 하나 이상의 LED 및 센서를 구비한 RFID 태그를 이용한 무선 인식 관리 방법에 있어서, 리더기를 통해 상기 RFID 태그로 발급 요청 신호를 송신하는 단계; 상기 발급 요청에 대한 응답이 RFID 태그로부터 수신되면, 해당 RFID 태그가 부착되는 대상에 대한 관리 조건과 관련된 센서 설정값을 전송하여 저장을 요청하고, 그 응답을 수신하는 단계; 및 관리 대상의 식별이 요구되는 경우, 상기 RFID 태그가 현재의 센서값과 저장된 센서 설정값을 비교하여 LED를 점등하도록 요청 신호를 전송하는 단계를 포함하는 무선 인식 관리 방법을 제공한다.

더하여, 본 발명은 상기 목적을 이루기 위한 또 다른 구성 수단으로서, 하나 이상의 LED 및 센서를 구비한 RFID 태그를 이용한 무선 인식 관리 방법에 있어서, 리더기를 통해 상기 RFID 태그로 발급 요청 신호를 송신하는 단계; 상기 발급 요청에 대한 응답이 RFID 태그로부터 수신되면, 해당 RFID 태그가 부착되는 대상에 대한 관리 조건과 관련된 센서 설정값을 전송하여 저장을 요청하고, 그 응답을 수신 하는 단계; 관리 대상의 식별이 요구되는 경우, 상기 RFID 태그로 센서 값을 요청하여 센서 설정값 및 현재의 센서값을 수신하는 단계; 상기 수신된 센서 설정값과 현재의 센서값을 비교하여, 해당 RFID 태그의 LED 점등 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 대응하는 LED 점등 요구신호를 해당 RFID 태그로 전송하는 단계를 포함하는 무선 인식 관리 방법을 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 첨부된 도면에 있어서 동일한 참조부호를 갖는 구성 요소는 동일한 구성 및 작용을 갖는 것으로 이해될 수 있다. 더불어, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐리게 할 수 있는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 RFID 태그의 구성을 보인 기능 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 RFID 태그(100)는, 안테나(110)와, RF 신호 처리부(120)와, 제어부(130)와, 메모리(140)와, 보안처리부(150)와, 센싱 신호 처리부(160)와, 하나 이상의 센서(170)와, LED 스위칭부(180)와, 하나 이상의 LED(190)를 포함한다.

안테나(110)는 RFID 태그(100)에 수신되거나 RFID 태그(100)에서 송신되는 데이터가 실린 무선 신호를 송수신하는 것으로서, 이때 송수신되는 무선 신호의 주파수대는 설정되어 있다.

RF 신호 처리부(120)는 상기 안테나(110)를 통해 수신된 무선 신호를 수신 데이터로 복조하고, 송신 데이터를 설정된 무선 신호로 변환하여 상기 안테나(110)를 통해 송출한다.

제어부(130)는 상기 RF 신호 처리부(120)로부터 입력된 수신 데이터로부터 RFID 리더기의 요청을 확인하여, 상기 확인된 요청을 수행하도록 RFID 태그(100)의 전바넉인 동작을 제어하는 것으로서, 구체적으로 설명하면, 상기 제어부(130)는 상기 RF 신호 처리부(120)로부터 입력된 수신 데이터를 분석하여, 수신데이터가 센서 설정값 또는 해당 RFID 태그(100)가 부착되는 대상에 대한 관리 정보 데이터의 저장 요청이면, 상기 수신된 센서 설정값 및 데이터를 메모리(140)에 저장시키고, 이후 리더기로부터 요청에 따라서 현재의 센서값과 상기 저장된 센서 설정값을 비교하거나, 저장된 데이터를 분석하고, 그 비교 또는 분석 결과에 따라서 LED(190)의 점등을 제어한다.

메모리(140)는 상기 제어부(130)의 제어에 따라서, 센서 설정값 및/또는 관리 정보 데이터를 저장한다.

상기와 같이 메모리(140)에 저장되는 센서 설정값 및 데이터는 관리 대상이 무엇이지에 따라서, 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 저장되는 센서 설정값 또는 데이터는 관리 대상이 보존 온도인 경우에는 온도 센서의 설정값, 관리대상이 보존 기간인 경우에는 보존 기간을 산출하는 기준일, 관리 대상이 환자인 경우에는 해당 환자의 기본 정보, 병력, 투약 정보 등이 될 수 있다.

보안 처리부(150)는 해당 RFID 태그(100)에서 송수신되는 데이터에 보안 기 술이 적용된 경우, 상기 제어부(130)의 요청에 따라서 수신 데이터를 복호화하여, 원래의 데이터로 복원하거나, 송신할 데이터를 암호화한다. 상기 보안 처리부(150)는 해당 RFID 태그(100)가 보안이 필요 없는 곳에 적용될 경우, 생략될 수 있다.

센싱 신호 처리부(160)는 해당 RFID 태그(100)에 내장된 하나 이상의 센서(170)로부터 출력되는 센싱 신호를 상기 제어부(130)에서 처리 가능한 형태의 데이터 신호로 변환하여 제어부(130)에 제공한다.

하나 이상의 센서(170)는 해당 RFID 태그(100)가 부착되는 대상의 관리를 위해 요구되는 상태 및 주변 환경 정보를 센싱하기 위한 것으로서, 센서의 종류는 관리하고자 하는 대상이 무엇인지에 따라서 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 센서(170)에는 혈액, 의약품, 농수산물과 같이 보존 온도를 관리할 필요가 있는 경우에는 온도 센서, 환자 등을 관리하고자 하는 경우에는 사람의 생체 정보를 측정할 수 있는 생체 센서 등이 포함될 수 있다. 또한, 상기 센서(170)는 특정 센싱값에 도달한 경우, 주변 환경 변화에 관계없이 상기 센싱값으로 고정되는 것이 바람직하다.

도 3의 (a) 및 (b)는 본 발명에 의한 RFID 태그에 적용되는 센서의 바람직한 특성 그래프를 나타낸 것으로서, 상기 센서(170)는, (a)와 같이 일정 시간이상에서는 센서값이 상한 임계값 이상으로 고정되거나, (b)와 같이 특정 온도 이상이나 이하에서는 센서값이 상한 임계값 이상 또는 하한 임계값 이하로 고정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 혈액이나 의약품이나 농수산물과 같이, 보존시 특정 온도 이상이나 이하에서 한번이라도 소정 시간이상 노출되는 경우 부패하게 되는데, 이후 관 리자의 온도 측정 시점에서는 주변온도가 정상 온도로 되돌아가 있다면, 관리자는 부패 여부를 정확히 판단하기 어렵게 되는데, 상기 도 3의 (a) 및 (b)와 같이 정상 동작 범위내에서는 정상적인 센서로서 동작하지만, 상기 범위를 벗어나는 경우 특정한 환경이 센서(170)가 특정 조건에 도달된 경우, 센서 출력이 고정되어 더이상 센서로서 동작하지 못하게 되면, 정확하게 부패 여부를 확인할 수 있게 된다. 상술한 조건을 만족하는 센서의 예로서, 단백질 성분의 저항형 센서가 있다.

더하여, 상기 센서(170)는 온도, 압력, 습도, 가속도, 음파, 광, 가스, 등등 다양한 종류의 센서일 수 있으며, 용량형 센서, 저항형 센서 등의 다양한 성질의 센서로 구현될 수 있으며, 또한 다양한 전기적 입력 신호(전압, 전류, 저항 등)를 가질 수 있다.

LED 스위칭부(180)는 상기 제어부(130)의 제어에 따라서 해당 RFID 태그(100)에 구비된 하나 이상의 LED(190)에 인가되는 전원을 온/오프하는 것이며, 상기 하나 이상의 LED(190)는 해당 RFID 태그(100)에 부착되고 상기 및 제어부(130) 및 LED 스위칭부(180)의 제어에 따라서 점등되어 해당 RFID 태그를 관리자가 쉽게 인식할 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 구성에 있어서, RF 신호 처리부(120)와, 제어부(130)와, 메모리(140)와, 보안 처리부(150)와, 센싱신호 처리부(160)와, LED 스위칭부(180)는 하나의 반도체 칩으로 집적화될 수 있다.

이와 같이 구성된 RFID 태그(100)는, 무선 식별 기술을 적용하여, 혈액, 의약품, 농수산물과 같이 세심한 부패 관리가 요구되는 대상을 관리하고자 하는 경 우, 부패가 발생할 수 있는 보존 환경에 대한 임계값(예를 들어, 온도 상한값, 온도 하한값 등), 또는 부패 여부를 판단할 수 있는 센서 설정값 등을 저장하고, 실제 센서의 출력값이 상기 임계값 또는 센서 설정값을 넘어서는 경우, LED가 점등하도록 함으로써, 관리자가 간단하게 부패된 대상물을 검출해 낼 수 있도록 할 수 있다. 더하여, 상기 RFID 태그(100)는, 재사용 방지 태그로서 사용될 수도 있다. 재사용방지 태그로 사용하는 경우, 상기 제어부(130)가 저장된 센서 설정값과 현재의 센서값을 비교하여, 그 일치 여부에 따라서 태그의 재사용을 방지하도록 함으로써, 태그의 물리적 보안을 강화할 수 있다.

이러한 RFID 태그(100)를 관리 방법은 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 이와 관련하여서는 다음에 더 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 본 발명의 제2 실시 예에 따른 RFID 태그의 구성을 보인 기능 블록도이다.

도 2을 참조하면, 본 발명의 RFID 태그(200)는, 안테나(210)와, RF 신호 처리부(220)와, 제어부(230)와, 메모리(240)와, 보안처리부(250)와, LED 스위칭부(260)와, 하나 이상의 LED(270)를 포함한다.

상기 RFID 태그(200)는 도 1에서 설명한 RFID 태그(100)와 대비하여 볼 때, 센서 및 센싱신호 처리부를 포함하고 있지 않은 것으로서, 그외 안테나(210)와, RF 신호 처리부(220)와, 메모리(240)와, 보안 처리부(250)와, LED 스위칭부(260)와, LED(270)의 기능 및 동작은 유사하며, 단지 상기 제어부(230)의 작용에서 다소 차 이가 있다. 상기 제어부(230)는 RF 신호 처리부(220)로부터 입력된 수신데이터를 메모리(240)에 저장시킨 후, 리더기로부터 특정 조건에 맞는 대상물의 검색 요청이 있는 경우, 상기 메모리(240)에 저장된 데이터가 해당 조건과 일치하는 지를 비교하여, 일치하는 경우, 상기 LED(270)를 점등시킨다.

이와 같이 구성된 RFID 태그(100)는, 센서가 필요없는 경우에 적용될 수 있는 것으로서, 무선 식별 기술을 적용하여, 대량의 물품 관리나, 다수의 환자를 수비게 관리할 수 있도록 한다. 예를 들어, 다수의 입원 환자를 관리하고자 하는 병원에서, 상술한 구성의 RFID 태그(200)에 각 입원환자의 병력 및 관리 정보를 저장시켜 각 입원환자의 침대에 부착시킨 후, 배식, 투약, 주사시 특정 조건의 환자에 해당하는 RFID 태그의 LED가 점등되도록 하여 해당되는 환자를 구별하도록 하거나, 물류 관리시, 각 대상물의 생산일자나 생산지 정보를 상기 RFID 태그(200)에 저장시킨 후, 리더기를 통해 특정 조건과 일치하는 정보를 갖는 RFID 태그(200)의 LED가 점등되도록 함으로써, 대량의 물품에서 특정 생산일자 혹은 생산지의 물품만을 쉽게 선별해 낼 수 있다. 상술한 RFID 태그(200)를 통한 관리 방법도 다양한 형태로 이루어질 수 있는데, 이와 관련하여서는 다음에 더 구체적으로 설명한다.

상술한 제1,2 실시 예의 RFID 태그(100,200)에 구비된 LED(190,270)는 적색, 황색, 청색, 녹색 등 여러 가지 색깔의 LED로 구현할 수 있으며, 이 경우, 더 복잡한 관리가 가능해진다. 예를 들어, 부패 정도의 관리, 여러 종류의 관리 대상 간의 분류를 한번에 관리할 수 있게 된다.

도 4a 내지 도 5c는 본 발명에 의하여 제안된 상술한 구성의 RFID 태그를 이용한 관리/운용 방법의 실시 예를 나타낸 것으로서, 이하 이를 참조하여 본 발명에 의한 RFID 태그를 이용한 무선 인식 관리 방법에 대해서 설명한다.

먼저, 도 4a 내지 도 4c는 상기 도 1에 도시한 RFID 태그(100)에 대한 무선 인식 관리 방법을 나타낸 흐름도로서, 도 4a는 발급 시나리오를 예시하며, 도 4b 및 도 4c는 운영 시나리오를 예시한다.

상기 도시한 RFID 태그(100)의 경우, 무선 인식 관리 시스템에 신규 적용하고자 하는 경우, 태그에 기본 정보를 세팅하는 발급 과정이 요구되는데, 이는 도 4a에 도시된 바와 같이, 리더기에서 해당 RFID 태그(100)로 발급 요청 신호(ATR_IA)를 전송하면, 정상 상태의 RFID 태그(100)는 상기 발급 요청 신호에 의해 활성화되어 리더기로 상기 요청에 대한 응답(ATR_IR)을 송신한다(S411,S412).

이에 리더기측에서는 정상적으로 응답한 RFID 태그(100)로 해당 RFID 태그(100)가 부착되어 식별하고자 하는 대상에 적용될 센서 설정값(Si)의 저장을 RFID 태그(100)에 요청하고(S413), 이를 수신한 RFID 태그(100)는 수신된 센서 설정값(Si)를 메모리(140)에 저장(S414)한 다음, 응답 메시지를 리더기로 보낸다(S415).

이상의 절차에 의하여, 본 발명에 의한 RFID 태그(100)는 사용자가 필드(의료 환경, 유통 환경, 생활 환경)에서 실제 사용하기 전에 특정한 센서 설정값을 보유할 수 있다. 여기서 센서 설정값은 해당 RFID 태그(100)에 구비된 센서(170)의 물리적인 특정 센서 값을 센싱신호 처리부(160)에 의해 전기적인 신호로 변환하고, 상기 전기적인 신호를 제어부(130)에서 처리하는 형태의 디지털 값으로 나타낸 것이다. 상기의 발급 과정이 완료되면, 본 발명의 RFID 태그(100)는 필드 즉, 의료 환경, 유통환경, 생활 환경에 실제 적용되어 운영되는데, 그 운영 시나리오는 도 4b와 같은 형태로 이루어질 수 있다.

즉, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 리더기에서 상기 RFID 태그(100)에 운영 요요청(ATR_OA)을 요청한 후, RFID 태그(100)로부터의 운영 요청에 대한 응답(ATR_OR)을 수신한다(S421,S422). 이때, 정상 상태의 RFID 태그(100)인 경우, 상기 응답(ATR_OR)을 전송하지만, 비정상 상태의 RFID 태그(100)는 상기 응답을 전송하지 못한다. 따라서 상기 과정이 정상적으로 동작이 이루어진 경우, 리더기는 현재 상태의 센서 값(So)과 RFID 태그(100)의 메모리에 저장된 센서 설정값(Si)를 비교할 것을 요청한다(S423). 이에, 해당 RFID 태그(100)는 상기 두 값(So,Si)을 비교하여(S424), 사전에 설정된 비교 결과의 동작 절차에 따라서 LED(190)를 온/오프시키고(S425,S426), 리더기로는 요청에 대한 응답을 전송하여, 정상 동작하였음을 알린다(S427). 상기에서, LED(190)의 온/오프는 제어부(130)에 설정된 제어 알고리즘에 따라서 이루어지게 되는데, 가장 단순한 방식을 예로 들면, 현재 상태의 센서값 So가 상기 센서 설정값 Si보다 크거나 작은 경우, LED(190)가 온되도록 한다.

상기 도 4b에 예시한 운영 시나리오는 RFID 태그에서 판단이 이루어지는 경우로서, 이와는 다르게 리더기측에서 판단이 이루어지도록 할 수도 있다. 도 4c에 리더기를 중심으로 이루어지는 운영 시나리오의 일 예를 나타낸 것이다.

이 경우, 리더기에서 RFID 태그(100)에 운영 요청(ATR_OA)을 전송한 후, RFID 태그(100)로부터 그에 대한 응답을 수신한다(S432). 정상 동작시 상기 RFID 태그(100)로부터 응답이 수신되지만, 비정상인 경우 응답이 수신되지 않는다.

리더기는 상기 과정이 정상적으로 이루어진 RFID 태그(100)로 센서값을 요청하고(S433), RFID 태그(100)는 센서값을 검출하여 리더기로 전송한다(S434,S435). 이때, RFID 태그(100)로부터 리더기로 전송되는 센서값에는, 해당 RFID 태그(100)의 센서(170)에서 출력되어 센싱신호 처리부(160)에서 변환된 현재 상태의 센서값(So)이 반드시 포함되어야 하며, 더하여, 상기 메모리(140)에 저장된 센서 설정값(Si)을 더 포함된다.

상기와 같이, 센서값을 수신한 리더기는, 상기 RFID 태그(100)의 현재 상태의 센서값(So)과 센서 설정값(Si)을 비교하여, LED의 온/오프 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따른 LED의 동작 여부를 RFID 태그(100)에 요청한다(S436,S437). 상기 RFID 태그(100)는 상기 요청에 따라서 LED(190)를 온/오프 동작시키고, 그 결과를 리더기에 응답한다(S438,S439).

이상의 발급 및 운영 시나리오를 의약품이나 혈액 관리에 적용할 경우, 각 의약품이나 혈액에 부착되는 RFID 태그에 보존 온도에 대응하는 센서 설정값을 저장시킨 후, 관리자는 단순히 리더기를 통해 상술한 운용 시나리오가 이루어지도록 지시함으로써, 지정된 보존 온도를 벗어난 적이 있는 의약품이나 혈액을 쉽게 선별할 수 있다.

그리고 상술한 실시 예와는 달리, 리더기측에서 별도의 메모리를 구비하여, 각 RFID 태그별 센서 설정값(So)을 저장하여 관리하도록 할 수 도 있으며, 이 경우 RFID 태그(100)에서 센서 설정값을 별도로 관리할 필요가 없으므로 상기 도 4a와 같은 발급 과정이 불필요하며, 단지 도 4c와 같은 운영 시나리오를 통해 RFID 태그(100)로부터 현재 상태의 센서값(Si)을 수신하여, 저장된 RFID 태그별 센서 설정값(So)와 비교 판단한후, 그 판단 결과에 따른 LED의 온/오프를 해당 RFID 태그로 요청하면 된다.

다음으로, 도 5a 내지 도 5c는 상기 도 1에 보인 RFID 태그(100) 뿐만 아니라 도 2에 보인 RFID 태그(200)에 적용될 수 있는 무선 인식 관리 방법을 나타낸 것이다. 즉, 상기 RFID 태그(100)에 적용되는 경우, 단지 센서 기능만을 사용하지 않으면 된다.

본 발명에 의한 RFID 태그(100,200)는 무선 인식 관리에 실제 적용되기 전에, 관리 대상의 정보(예를 들어, 환자나 의료 관련 데이터, 물품의 생산 정보 등)를 갖는 데이터를 저장하는 발급 과정을 갖게 된다.

도 5a를 참조하면, 이러한 발급 과정은, 리더기에서 RFID 태그(100,200)에 발급 요청 신호(ATR_IA)을 요청하면, 정상 동작하는 RFID 태그(100,200)에서 상기 요청에 대한 응답 신호(ATR_IR)를 리더기로 송신하고(S511,S512), 상기 과정이 정상적으로 이루어지면, 리더기가 상기 응답 신호가 수신된 RFID 태그(100,200)로 해당 RFID 태그로 식별할 관리 대상에 대한 정보(예를 들어, 환자 및 의료 관련 정보)를 갖는 데이터(Di)를 보내어 저장할 것을 요청하면(S513), 상기 RFID 태그(100,200)가 수신된 데이터를 메모리(140,240)에 저장한 후(S514), 리더기로 저장 요청에 대한 응답신호를 전송(S515)하는 순서로 이루어진다.

상기의 발급 과정이 완료되면, 해당 RFID 태그(100,200)를 필드(의료 환경, 생활환경, 유통환경)에서 직접 사용하여, 다수의 대상들 중에서 원하는 조건의 대상만을 쉽게 식별할 수 있게 된다.

도 5b 및 도 5c는 이러한 RFID 태그(100,200)를 이용한 무선 인식 관리의 운영 시나리오를 나타낸 흐름도이다.

먼저, 도 5a는 RFID 태그 중심으로 처리되는 운영 시나리오 예를 보인 것으로서, 상술한 발급 과정을 완료한 RFID 태그(100,200)는 리더기로부터 송신된 운영 요청 신호(ATR_OA)를 수신하면, 이를 정상 수신했음을 알리기 위해 응답 신호를 해당 리더기로 전송하며(S521,S522), 이후 해당 RFID 태그의 정상 동작을 확인한 리더기로부터 데이터 비교 요청 신호를 수신한다(S523). 이때, 상기 요청신호와 함께 비교 대상이 되는 기준 데이터(Do)가 함께 전송된다. 그리고 상기 RFID 태그(100,200)는 수신된 데이터(Do)와 메모리(140,240)에 저장된 데이터(Di)를 비교하고(S524), 그 비교 결과에 따라서 LED(190,270)를 온/오프하고(S525), 응답 신호를 리더기로 전송하여 비교 요청에 대한 처리가 완료되었음을 알린다(S526).

다음으로 도 5c는 리더기 중심으로 처리되는 운영 시나리오를 나타낸 신호 름도로서, 이 경우에도 상술한 발급 과정을 완료한 RFID 태그(100,200)는 리더기로부터 송신된 운영 요청 신호(ATR_OA)를 수신하면, 이를 정상 수신했음을 알리기 위해 응답 신호를 해당 리더기로 전송하며(S531,S532), 이후 해당 RFID 태그의 정상 동작을 확인한 리더기로부터 저장된 데이터(Di)의 전달 요청 신호를 수신한다(S533). 이에 상기 RFID 태그(100,200)는 상기 발급 과정에 의해 메모 리(140,240)에 저장된 데이터(Di)를 읽어와 리더기로 전송하고(S534), 리더기는 수신된 데이터(Di)를 관리자가 입력한 조건과 비교하여, LED의 온/오프를 판단하고(S535), 상기 판단 결과에 따른 LED의 온/오프 요청 신호를 해당 RFID 태그(100,200)로 전송한다. RFID 태그(100,200)는 수신된 LED 온/오프 요청에 따라서 구비된 LED(190,270)를 온/오프하고(S537), 응답 신호를 리더기로 전송하여 LED의 온/오프 요청에 대한 처리가 완료되었음을 알린다(S538).

더하여, 상술한 RFID 태그(100,200)는 서로 다른 종류의 다수의 센서 및 LED를 구비함으로써, 더 정확한 관리가 가능하다.

예를 들어, 의약품 및 혈액의 관리에 있어서, RFID 태그(100,200)에 온도 센서 및 습도 센서를 구비시키고, 고온 환경에 노출된 경우, 적색 LED가 점등되도록 하고, 다습 환경에 노출된 경우, 청색 LED가 점등되도록 함으로써, 관리자가 LED의 불빛을 확인함으로써, 의약품 및 혈액의 현재 상태를 쉽게 판별하여, 의료품, 혈액, 등의 오염 및 문제 여부를 1차적으로 진단할 수 있다.

또한, 상기 RFID 태그(100,200)는 여러 가지 색깔로 빛을 발할 수 있는 LED를 구비하고, 제어부(130,230)에서 내부 처리에 따라서 상태별로 다른 색깔의 불빛이 나타나도록 할 수도 있다. 예를 들면, 당뇨 환자의 혈당 및 소변 수치를 청색, 적색, 황색 순으로 표현하도록 함으로써, 현재의 환자의 상태를 쉽게 진단할 수 있게 한다.

도 6은 본 발명에 의한 RFID 태그를 이용한 무선 인식 관리 시스템을 나타낸 블럭도로서, 다수의 RFID 태그(610)와, 상기 다수의 RFID 태그(610)와 데이터를 송수신하는 RFID 리더기(620) 및 모바일 RFID 리더기(630)와, 상기 RFID 리더기(620) 및 모바일 RFID 리더기(630)를 통해 다수의 RFID 태그(610)를 제어하는 백-엔드 장치(640)를 포함한다.

상기 다수의 RFID 태그(610)은 상기 도 1 및/또는 도 2에 도시된 바와 같이 구성되는 것으로서, 관리하고자 하는 대상, 즉, 다수의 의료품 및 혈액 등에 부착된다.

상기 RFID 리더기(620)는 백-엔드 장치(640)와는 유선으로 연결되고, 상기 다수의 RFID 태그(610)와는 무선으로 연결되는 것으로서, 담당하는 다수의 RFID 태그(610)와 데이터 송수신 가능 거리 내에 위치한다.

상기 모바일 RFID 리더기(630)는 상기 백-엔드 장치(640)와 무선으로 연결되고, 상기 다수의 RFID 태그(610)와도 무선으로 연결된다.

다수 RFID 태그(610)와 리더기(630,640) 간의 송수신 거리가 한정되어 있다는 무선 식별 기술의 특성상, 상기 RFID 리더기(620)는 백-엔드 장치(640)와 유선으로 연결되어 있기 때문에, 휴대가 어렵고 사용 범위에 제한이 발생할 수 있으나, 모바일 RFID 리더기(630)의 경우, 백-엔드 장치(640)와 무선으로 연결되어 있기 때문에, 휴대가 가능하며 사용범위를 더 확장시킬 수 있다는 장점이 있다.

백-엔드 장치(640)는, 상술한 리더기(620,630)를 통해 다수 RFID 태그(610)를 제어하는 것으로서, 중앙 제어 기능 및 관리자를 위한 사용자 인터페이스 기능을 구비한다. 더하여, 상기 백-엔드 장치(640)는 적용되는 분야의 관리 프로그램을 내장한다.

관리자는 상기 백-엔드 장치(640)을 통해 리더기(620,630)를 동작시켜 상술한 발급 시나리오를 실행함으로써, 각 RFID 태그(610)에 각각의 센서 설정값 또는 관리 정보를 갖는 데이터를 저장시키고, 이후 특정 대상에 대한 선별이 요구되는 경우, 리더기(620,630)를 통해 상술한 운용 시나리오를 진행시킨다. 이에, 상기 선별 조건에 해당되는 RFID 태그(예를 들어, RFID 태그 3)의 LED가 점등되어, 자신의 위치를 관리자에게 알린다.

이러한 무선 인식 관리 시스템의 실제 동작 예로서, 환자의 혈액 샘플을 관리하는 경우를 예로 들면, 1 단계로 각 RFID 태그(610)에 환자의 기본 데이터(이름, 나이 성별, 샘플 채취일, 1차 검사, 등등)를 입력하여 저장한 후, 각각의 샘플 용기에 부착한다.(상황에 따라서는 샘플 용기에 RFID 태그(610)를 먼저 부착하고, 상기 발급 과정을 진행할 수도 있다.)

그 다음 2 단계로, 상기 샘플 용기에 해당 환자의 혈액 샘플이 담으면, 리더기(630,640)를 통해 해당 RFID 태그(610)로 조회를 요청하여, RFID 태그(610)에 구비된 센서로 측정된 샘플 시료의 현재 정보 및/또는 환경 정보를 읽어 들인다.(이때, 샘플 시료가 어떤 특정한 값을 갖는 경우, RFID 태그(610)의 LED에 특정, 즉, 황색 불빛이 발생하도록 할 수 있다.) 이를 통해 다수 환자의 혈액 샘플의 정보를 읽어들일 수 있다.

3 단계로, 샘플 시료의 검사와 조회가 완료되어, 샘플을 폐기할 경우, 상기 RFID 태그(610)에 저장된 정보를 삭제하여, 다른 용도로 재사용하도록 하고, 샘플 을 계속 보관 관리할 경우, 해당 샘플을 식별하기 위한 정보와 시료를 관리하기 위한 정보를 태그(610)에 저장한다.

상기에서, 리더기(620,630)를 통해 수신된 RFID 태그(610)의 정보는 백-앤드 장치(640)로 전송하여, 다양한 서비스에 활용할 수 있도록 처리한다.

도 7a 및 도 7b는 상술한 RFID 태그의 구현 예를 나타낸 것으로서, 도 7a에 도시된 바와 같이, 소변 용기, 혈액 용기, 실린더 등과 같은 용기에 내장된 형태로 구현될 수 도 있으며, 도 7b에 도시된 바와 같이 비닐, 종이, 프라스틱 등의 재질로 패키징되고, 접착제나 구조적으로 이루어진 부착 수단(도시 생략)을 구비시킴으로써, 어떠한 대상에라도 쉽게 부착하여 사용할 수 있도록 구현할 수 있다.

상기 RFID 태그는 상술한 예 이외에도 다양한 형태로 구현될 수 있다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지로 변형할 수 있음은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바에 의하면, 본 발명에 의한 RFID 태그를 이용함으로써, 일상 생활 환경, 의료 환경, 물류 유통 등에서, 대량의 상품 분류 및 관리, 농수산물 신선도에 따른 체계적인 관리, 오염 여부의 관리, 효율적인 의료품 및 혈액 관리가 가능하며, 오염 또는 부패된 혈액이나 의료품이나 농수산물을 쉽고 빠르게 분류할 수 있다.

Claims

안테나;

상기 안테나를 통해 무선신호를 송수신하며 송수신되는 신호와 송수신 데이터간의 변복조를 처리하는 RF 신호 처리부;

상기 RF 신호 처리부로부터 출력된 수신 데이터를 분석하여 RFID 태그의 전반적인 동작을 제어하는 제어부;

상기 제어부의 제어에 따라서 수신된 데이터를 저장하는 메모리;

점등/소등되는 하나 이상의 LED; 및

상기 제어부의 제어에 따라서 상기 하나 이상의 LED를 점등/소등시키는 LED 스위칭부를 포함하는 RFID 태그.
제1항에 있어서,

상기 RFID 태그에 의해 관리되는 관리 대상의 상태 또는 상기 관리 대상의 주변 환경 변화를 검출하기 위한 하나 이상의 센서; 및

상기 하나 이상의 센서로부터 출력된 센싱 신호를 상기 제어부에서 처리가능한 디지털값으로 변환하여 제어부에 제공하는 센싱 신호 처리부를 더 포함하는 RFID 태그.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 하나 이상의 LED는 서로 다른 색상으로 점등하는 것임을 특징으로 하는 RFID 태그.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 하나 이상의 LED 각각은, 둘 이상의 색상으로 점등할 수 있는 LED 소자임을 특징으로 하는 RFID 태그.
제1항에 있어서,

상기 메모리에 저장되는 데이터는 해당 RFID 태그가 부착되는 관리 대상과 관련된 정보인 것을 특징으로 하는 RFID 태그.
제2항에 있어서,

상기 메모리에 저장되는 데이터는 해당 RFID 태그가 부착되는 관리 대상과 관련된 정보와, 해당 RFID 태그에 구비된 하나 이상의 센서 각각의 특정 센싱값인 센서 설정값 중에서 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그.
제2항에 있어서,

상기 하나 이상의 센서는, 특정 센싱값에 도달한 경우 센싱 대상의 변화에 관계없이 출력값이 고정되어, 더이상 센서로서 기능하지 않는 것임을 특징으로 하는 RFID 태그.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 제어부는 리더기로부터의 발급 요청후 전달되는 데이터를 상기 메모리에 저장시키고, 리더기로부터의 운영 요청에 의해 상기 메모리 저장된 데이터를 리더기로부터 전달된 데이터와 비교 판단하고, 그 판단결과에 따라서 상기 LED의 점등을 제어하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그.
제6항에 있어서,

상기 제어부는 리더기로부터의 발급 요청후 전달되는 센서 설정값을 상기 메모리에 저장시키고, 리더기로부터의 운영 요청에 의해 상기 메모리 저장된 센서 설정값과 상기 하나 이상의 센서로부터 출력된 현재의 센싱값을 비교하여, 그 비교 결과에 따라서 상기 LED의 점등을 제어하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 제어부는 리더기로부터의 요청에 의해 상기 메모리에 저장된 데이터 또는 센서 설정값을 리더기로 전송하고, 이어서 전달되는 상기 리더기로부터의 요구에 따라서 상기 LED의 점등을 제어하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그.
LED를 구비한 RFID 태그를 이용한 무선 인식 관리 방법에 있어서,

리더기를 통해 상기 RFID 태그로 발급 요청 신호를 송신하는 단계;

상기 발급 요청에 대한 응답이 RFID 태그로부터 수신되면, 해당 RFID 태그가 부착될 대상의 관리 정보를 갖는 데이터를 전송하여 저장을 요청하고, 그 응답을 수신하는 단계; 및

특정 조건의 대상에 대한 식별이 요구되는 경우, 상기 조건 정보를 상기 저장이 완료된 RFID 태그로 전송하여 비교를 요청하여, 상기 조건에 대응하는 RFID 태그의 LED가 점등되도록 하는 단계를 포함하는 무선 인식 관리 방법.
LED를 구비한 RFID 태그를 이용한 무선 인식 관리 방법에 있어서,

리더기를 통해 상기 RFID 태그로 발급 요청 신호를 송신하는 단계;

상기 발급 요청에 대한 응답이 RFID 태그로부터 수신되면, 해당 RFID 태그가 부착될 대상의 관리 정보를 갖는 데이터를 전송하여 저장을 요청하고, 그 응답을 수신하는 단계;

특정 조건의 대상에 대한 식별이 요구되는 경우, 상기 RFID 태그로 저장된 데이터의 전송을 요청하는 단계;

상기 요청에 의한 RFID 태그로부터 데이터가 수신되면, 수신된 데이터를 상기 조건과 비교하여 LED의 점등 여부를 판단하는 단계; 및

상기 판단 결과에 대응하는 LED 점등 요구신호를 해당 RFID 태그로 전송하는 단계를 포함하는 무선 인식 관리 방법.
하나 이상의 LED 및 센서를 구비한 RFID 태그를 이용한 무선 인식 관리 방법에 있어서,

리더기를 통해 상기 RFID 태그로 발급 요청 신호를 송신하는 단계;

상기 발급 요청에 대한 응답이 RFID 태그로부터 수신되면, 해당 RFID 태그가 부착되는 대상에 대한 관리 조건과 관련된 센서 설정값을 전송하여 저장을 요청하고, 그 응답을 수신하는 단계; 및

관리 대상의 식별이 요구되는 경우, 상기 RFID 태그가 현재의 센서값과 저장된 센서 설정값을 비교하여 LED를 점등하도록 요청 신호를 전송하는 단계를 포함하는 무선 인식 관리 방법.
하나 이상의 LED 및 센서를 구비한 RFID 태그를 이용한 무선 인식 관리 방법에 있어서,

리더기를 통해 상기 RFID 태그로 발급 요청 신호를 송신하는 단계;

상기 발급 요청에 대한 응답이 RFID 태그로부터 수신되면, 해당 RFID 태그가 부착되는 대상에 대한 관리 조건과 관련된 센서 설정값을 전송하여 저장을 요청하고, 그 응답을 수신하는 단계;

관리 대상의 식별이 요구되는 경우, 상기 RFID 태그로 센서 값을 요청하여 센서 설정값 및 현재의 센서값을 수신하는 단계;

상기 수신된 센서 설정값과 현재의 센서값을 비교하여, 해당 RFID 태그의 LED 점등 여부를 판단하는 단계; 및

상기 판단 결과에 대응하는 LED 점등 요구신호를 해당 RFID 태그로 전송하는 단계를 포함하는 무선 인식 관리 방법.