KR100914850B1 - 백스캐터링 방식 ｒｆｉｄ 통신 시스템 - Google Patents

백스캐터링 방식 ｒｆｉｄ 통신 시스템

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KR100914850B1
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Abstract

본 발명은, RF형태의 캐리어 웨이브를 송신하는 RFID 리더와 그 캐리어 웨이브의 에너지를 이용하여 RF신호를 반송하는 RFID 태그에 의한 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템에 있어서, RFID 태그에 송신할 질의신호를 생성하는 리더 제어부와, 상기 리더 제어부에서 전달받은 질의신호를 가시광 형태로 송신하는 가시광 송신부와, 복수의 주파수 채널 중 하나를 선택하여 RF 형태의 캐리어 웨이브를 송신하는 리더 송신부와, RFID 태그에서 송신되는 RF 형태의 응답신호를 수신하여 상기 리더 제어부로 전달하는 리더 수신부를 각각 구비하는 복수의 RFID 리더; 및 상기 RFID 리더의 가시광 송신부에서 송신되는 질의신호를 수신하여 전기신호로 변환하는 가시광 수신부와, 상기 RFID 리더의 리더 송신부에서 송신된 캐리어 웨이브를 수신하는 태그 수신부와, 상기 가시광 수신부에서 수신된 상기 질의신호의 명령을 처리하고 질의신호에 대한 응답신호를 생성하는 태그 제어부와, 상기 태그 제어부에서 전달받은 상기 응답신호를 상기 태그 수신부에서 수신된 캐리어 웨이브에 대한 RF 반송신호의 형식으로 송신하는 태그 송신부를 각각 구비하는 복수의 RFID 태그;를 포함하는 점에 특징이 있다.

Description

백스캐터링 방식 ＲＦＩＤ 통신 시스템{BACK SCATTERING TYPE RFID COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 RFID 리더에서 송신하는 캐리어 웨이브의 에너지를 이용하여 RFID 태그에서 신호를 반송하는 백스캐터링 방식의 RFID 통신 시스템에 관한 것이다.
RFID 리더에서 송신된 캐리어 웨이브의 에너지를 이용하여 RFID 태그에서 RFID 리더로 신호를 송신하는 통신시스템을 백스캐터링(back scattering) 방식 통신시스템이라고 한다.
도 1을 참조하면, 종래의 백스캐터링 통신 시스템은 RFID 태그에서 소정 타임스텝 동안 질의신호를 송신하면 RFID 태그에서 그 다음 타임스텝에 응답신호를 반송하는 방식으로 RFID 리더와 RFID 태그 사이에 통신이 이루어진다.
일반적으로 RFID 통신에 사용하는 주파수 대역은 각 나라마다 일정범위로 지정되어 있으며, 그 주파수 범위를 벗어나지 않도록 RFID 관련 제품의 인허가를 규제하고 있다.
따라서, 한정된 주파수 대역에서 복수의 RFID 리더와 RFID 태그 사이에 통신을 하는 경우, 주파수 대역을 복수의 주파수 채널로 분할하여 각 RFID 리더마다 지정된 주파수 채널의 범위 내에서 RF 신호를 송수신하게 된다.
도 2에 도시한바와 같이, 특정 주파수 채널에서 RFID 리더의 질의신호가 송신되면, RFID 태그는 백스캐터링 방식에 의해 캐리어 웨이브와 동일하거나 근접하는 주파수의 응답신호를 반송하게 된다. 도 2의 경우 캐리어 웨이브와 동일 주파수 채널 내에서 캐리어 웨이브의 주파수보다 조금 낮거나 높은 주파수의 응답신호가 반송된다. 이와 같은 경우를 인채널 스캐터(in-channel backscatter) 방식이라고 한다. 그외에 인접하는 채널과의 경계에 해당하는 주파수로 반송하는 방식(boundary channel scatter), 캐리어 웨이브의 주파수 채널과 인접하는 채널의 주파수로 반송하는 방식(adjacent-channel scatter) 등이 있다.
한편, RFID 통신 시스템에 부여된 주파수 대역에서 사용하는 RFID 리더의 수가 주파수 채널의 수보다 많은 RFID 통신 환경을 과밀 리더 환경이라고 한다.
이와 같은 과밀 리더 환경하에서, 상술한바와 같은 백스캐터링 방식의 RFID통신을 수행하는데에는 문제점이 있다. RFID 리더의 수가 주파수 채널의 수보다 많기 때문에, RFID 리더는 각 타임스텝마다 무작위로 선택된 주파수 채널로 질의신호를 송신하게 된다. 이때, 도 3에 도시한 바와 같이, RFID 리더1의 질의신호에 대해 RFID 태그1이 응답하는 타임스텝에, RFID 리더2에서 캐리어 웨이브를 송신하는 경우가 흔히 발생할 수 있다.
과밀리더 환경이므로, 2개 이상의 RFID 리더에서 송신하는 캐리어 웨이브의 주파수 채널이 동일한 경우가 자주 발생하게 된다. RFID 리더1과 RFID 리더2의 주파수 채널이 동일한 경우에, 도 4에 도시한 바와 같이, RFID 태그1의 응답신호와 RFID 리더2의 질의신호가 동일 주파수 채널에서 서로 중첩되는 경우가 자주 발생하게 된다.
일반적으로 백스캐터링 방식의 RFID 통신 시스템에서 RFID 태그는 캐리어 웨이브의 에너지 일부만을 응답신호로 반송하므로, 도 4에 도시한바와 같이 질의신호(1)의 세기에 비해 응답신호(2, 3)의 세기는 약하다. 따라서 RFID 리더1은 RFID 리더2의 질의신호(1)로 인해 RFID 태그1의 응답신호(2, 3)를 수신할 수 없게 되는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 모든 RFID 리더의 송수신 타임스텝을 동기시킬 수도 있다. 그러나 이러한 방법은 RFID 리더의 구조를 복잡하게 하여 제작 비용을 상승시킬 수 있는 문제점이 있다. 또한, 각각 다른 생산자에 의해 제조된 RFID 리더들을 동일 환경 하에서 사용하는 경우에 각 RFID 리더들 간에 호환되도록 하기가 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 과밀리더 환경하에서도 각 RFID 리더 사이에 서로 간섭이 발생하지 않고 오류없이 효율적으로 RFID 통신을 수행하는 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, RF형태의 캐리어 웨이브를 송신하는 RFID 리더와 그 캐리어 웨이브의 에너지를 이용하여 RF신호를 반송하는 RFID 태그에 의한 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템에 있어서, RFID 태그에 송신할 질의신호를 생성하는 리더 제어부와, 상기 리더 제어부에서 전달받은 질의신호를 가시광 형태로 송신하는 가시광 송신부와, 복수의 주파수 채널 중 하나를 선택하여 RF 형태의 캐리어 웨이브를 송신하는 리더 송신부와, RFID 태그에서 송신되는 RF 형태의 응답신호를 수신하여 상기 리더 제어부로 전달하는 리더 수신부를 각각 구비하는 복수의 RFID 리더; 및 상기 RFID 리더의 가시광 송신부에서 송신되는 질의신호를 수신하여 전기신호로 변환하는 가시광 수신부와, 상기 RFID 리더의 리더 송신부에서 송신된 캐리어 웨이브를 수신하는 태그 수신부와, 상기 가시광 수신부에서 수신된 상기 질의신호의 명령을 처리하고 질의신호에 대한 응답신호를 생성하는 태그 제어부와, 상기 태그 제어부에서 전달받은 상기 응답신호를 상기 태그 수신부에서 수신된 캐리어 웨이브에 대한 RF 반송신호의 형식으로 송신하는 태그 송신부를 각각 구비하는 복수의 RFID 태그;를 포함하는 점에 특징이 있다.
본 발명은 과밀리더 환경하에서도 각 RFID 리더들 사이에 RF 신호의 간섭이 발생하지 않고 효율적인 RFID 통신을 수행할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 RFID 리더들의 송수신 타임스텝을 동기시킬 필요가 없으므로, RFID 리더들의 호환성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 도 4는 종래의 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템의 일실시예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 도 5에 도시된 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템의 RFID 리더의 블록도이다.
도 7은 도 6에 도시된 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템의 RFID 태그의 블록도이다.
도 8과 도 9는 도 5에 도시된 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10....서버 20....네트워크
30....RFID 리더 31....리더 제어부
32....가시광 송신부 33....리더 송신부
34....리더 수신부 40....RFID 태그
41....태그 제어부 42....가시광 수신부
43....태그 송신부 44....태그 수신부
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템의 일실시예를 개략적으로 도시한 것이고, 도 6은 도 5에 도시된 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템의 RFID 리더의 블록도이며, 도 7은 도 6에 도시된 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템의 RFID 태그의 블록도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템은 복수의 RFID 리더들(30)과 복수의 RFID 태그들(40)을 포함하여 이루어진다. 도 5에서는 m개의 RFID 리더들(30)과 p개의 RFID 태그들(40)에 의해 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템을 구성한 경우를 예로 들어 도시하였다.
본 실시예에서는 RFID 통신에 할당된 주파수 대역을 N등분하여 형성된 N개의 주파수 채널을 통해 복수의 RFID 리더들(30)과 RFID 태그들(40) 사이에 RFID 통신을 수행하는 경우에 대해 설명한다.
각 RFID 리더들(30)은 무선 네트워크(20)를 통하여 서버(10)에 연결되며, 각 RFID 리더들(30)과 RFID 태그들(40)은 서로 가시광 신호와 RF 신호를 송수신하는 방법으로 무선통신을 수행하게 된다.
도 6을 참조하면, RFID 리더들(30)은 각각 리더 제어부(31)와 가시광 송신부(32)와 리더 송신부(33)와 리더 수신부(34)를 포함하여 이루어진다.
리더 제어부(31)는 각 RFID 태그(40)에 송신할 질의신호를 생성하여 가시광 송신부(32)로 전달한다.
가시광 송신부(32)는 부호부(321)와 변조부(322)와 발광부(323)를 구비한다. 부호부(321)에서는 리더 제어부(31)에서 전달받은 질의신호를 미리 정해진 규칙에 따라 부호화하고 변조부(322)에서는 부호부(321)에서 전달받은 질의신호를 가시광선 신호로 송신하기 용이한 형태로 변조한다. 변조부(322)에서 질의신호를 변조하는 방법으로는 ASK(Amplitude Shift Keying) 방식 등 다양한 방법이 사용될 수 있으며, ASK 방식을 사용하는 경우에는 신호 전달 효율을 향상시키기 위하여 변조지수가 100%인 OOK(On/Off Keying) 변조방식이 사용될 수 있다. 발광부(323)는 변조부(322)로부터 전달받은 전기신호 형태의 질의신호를 광신호 형태로 변환하여 가시광으로 발광한다. 발광부(323)로는 LD(Laser Diode)와 LED(Light Emitting Diode) 등이 사용될 수 있다. 특히 LED는 조명의 기능과 가시광 통신수단으로서의 기능을 동시에 수행할 수 있는 장점이 있다. 또한 LED는 기존의 조명광으로 사용되는 형광등이나 백열전구가 가지는 수은 성분 등을 사용하지 않기 때문에 친환경적 장점이 있다.
리더 송신부(33)는 RF 형태의 캐리어 웨이브를 안테나(35)를 통해 각 RFID 태그들(40)에 송신한다. 이 때 송수신 신호의 분리를 위하여 서큘레이터나 커플러등이 사용된다. 리더 송신부(33)는 N개의 주파수 채널 중 어느 하나의 채널 범위에 속하는 주파수의 캐리어 웨이브를 송신한다. 리더 송신부(33)는 일정 시간 간격으로 캐리어 웨이브의 주파수를 변경한다. 즉, 리더 송신부(33)는 N개의 주파수 채널들 중에서 무작위로 선택된 하나의 주파수 채널로 일정 시간 간격마다 캐리어 웨이브의 주파수를 변경한다.
또한, RFID 리더(30)는, 송신할 캐리어 웨이브의 주파수 채널과 동일한 주파수 채널이 다른 RFID 리더(30)에 의해 사용되는지 여부를 파악한 후, 다른 RFID 리더(30)에 의해 해당 주파수 채널이 사용되고 있지 않을 때 캐리어 웨이브를 선정된 주파수 채널로 송신한다. 이를 송신전 감지(LBT; Listen Before Transmit) 방식이라고 한다.
리더 수신부(34)는 리더 송신부(33)에서 송신된 캐리어 웨이브가 RFID 태그(40)에서 반송되는 RF 형태의 응답신호를 수신하여 리더 제어부(31)로 전달한다. 이 때 응답신호는 송수신신호를 분리하기 위한 서큘레이터나 커플러등을 통하여 수신된다. 보통 태그에 에너지를 공급하기 위하여 송신하는 캐리어 웨이브는 리더 수신부에 일부 수신되어 태그 신호를 수신하는데 방해가 되어 성능 저하를 일으키는 원인이 될 수 있다. 따라서 리더 수신부(34)에서 검출되는 캐리어 웨이브와 위상이 180도 차이가 나고, 크기는 동일한 신호를 리더 송신부(33)의 캐리어 웨이브로부터 발생시켜 리더 수신부(34)에서 더함으로써 리더 수신부(34)로 누출되는 캐리어 웨이브를 제거하여 성능을 개선할 수 있다. 리더 수신부(34)는 복조부(341)와 복호부(342)를 포함한다. 복조부(341)는 안테나(35)에서 수신된 응답신호를 복호하기 용이한 형태로 복조하고, 복호부(342)는 복조된 응답신호를 제어부에서 인식할 수 있는 형태의 신호로 복호한다.
도 7을 참조하면, RFID 태그(40)는 태그 제어부(41)와 가시광 수신부(42)와 태그 수신부(44)와 태그 송신부(43)를 구비한다.
가시광 수신부(42)는 수광부(421)와 증폭부(422)와 복조부(423)와 복호부(424)를 구비한다. 수광부(421)는 RFID 리더(30)의 가시광 송신부(32)에서 송신되는 가시광 형태의 질의신호를 감지하여 전기 신호로 변환한다. 수광부(421)는 PD(Photo Detector) 등을 사용하여 구성된다. 수광부(421)에서 수신된 질의신호는 증폭부(422)에서 증폭되고 복조부(423)에서 복호하기 용이한 형태로 복조된다. 복호부(424)는 복조부(423)로부터 전달받은 질의신호를 태그 제어부(41)에서 처리하기 용이한 형태로 복호하여 태그 제어부(41)로 전달한다.
태그 제어부(41)는 가시광 수신부(42)로부터 질의신호를 전달받아 그 질의신호에 포함된 명령을 처리하고 질의신호에 대한 응답신호를 생성하여 태그 송신부(43)로 전달한다.
태그 수신부(44)는 RFID 리더(30)의 리더 송신부(33)에서 송신된 캐리어 웨이브를 안테나(45)를 통해 수신하여 태그 송신부(43)로 전달한다.
태그 송신부(43)는 부호부(431)와 변조부(432)와 백스캐터링부(433)를 구비한다. 부호부(431)에서는 태그 제어부(41)에서 전달받은 응답신호를 부호화하여 변조부(432)로 전달하고, 변조부(432)는 응답신호를 RF신호로 전송하기 용이한 형태로 변조한다. 백스캐터링부(433)는 태그 수신부(44)로부터 전달받은 캐리어 웨이브에 응답신호를 실어서 안테나(45)를 통해 RFID 리더(30)로 송신한다. 이때 백스캐터링부(433)는 캐리어 웨이브에 공진하는 방식으로 수신된 캐리어 웨이브와 동일한 주파수 채널의 주파수 또는 인접하는 주파수 채널의 주파수 또는 인접하는 채널과의 경계의 주파수로 응답신호를 송신한다.
이하, 상술한바와 같이 구성된 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템의 통신방법에 대해 설명한다.
RFID 리더(30)는 리더 제어부(31)에서 질의신호를 생성하여 가시광 송신부(32)를 통해 가시광선 형태로 각 RFID 태그들(40)에 송신한다. 한편, 리더 송신부(33)는 무작위로 선택된 주파수 채널의 캐리어 웨이브를 안테나(35)를 통해 RFID 태그(40)에 송신한다. 이때, 리더 송신부(33)는 리더 제어부(31)에서 주파수 채널을 무작위로 재설정하기 전까지는 일정한 주파수의 캐리어 웨이브를 송신한다. 즉, RFID 리더(30)는 주요 데이터가 포함된 질의신호는 가시광선 형태로 RFID 태그(40)에 전달하고, RFID 태그(40)에서 백스캐터링에 의해 반송되는 신호의 에너지원으로 사용되는 캐리어 웨이브는 RF 형태로 RFID 태그(40)에 전달한다.
RFID 태그(40)는 가시광선 형태의 질의신호를 가시광 수신부(42)에서 수신하여 태그 제어부(41)에서 질의신호에 따른 명령을 처리한다. 예를 들어 RFID 리더(30)에서 전달받은 데이터를 RFID 태그(40)의 기억장치에 저장하거나 갱신할 수 있고, RFID 리더(30)가 조회하고자 하는 RFID 태그(40)의 정보를 액세스하여 RFID 리더(30)에 송신할 수 있다.
RFID 태그(40)에서 RFID 리더(30)로 송신하는 응답신호는 캐리어 웨이브의 반송신호에 실려서 송신된다. 태그 수신부(44)로 수신된 캐리어 웨이브는 백스캐터링부(433)로 전달되고, 백스캐터링부(433)는 캐리어 웨이브와 동일하거나 유사한 주파수로 공진하는 반송신호를 생성한다. 또한 백스캐터링부(433)는 태그 제어부(41)로부터 전달받은 응답신호를 반송신호에 실어서 RFID 리더(30)로 송신한다. 즉, RFID 태그(40)는 캐리어 웨이브를 에너지원으로 이용하여 공진주파수 신호를 반송하는 방법으로 RFID 리더(30)로 전송하고자 하는 응답신호를 송신한다. 질의신호와 캐리어 웨이브 및 응답신호의 시간에 따른 변화를 도시하면 도 8과 같다.
백스캐터링부(433)는 응답신호의 부호화 방식 및 데이터 속도에 따라서 캐리어 웨이브와 동일한 주파수의 반송신호가 생성되기도 하고, 캐리어 웨이브의 주파수보다 조금 낮거나 높은 주파수의 반송신호가 생성되기도 한다. 경우에 따라서는 캐리어 웨이브의 주파수 채널과 인접하는 주파수 채널 범위 내의 주파수로 반송신호를 생성하기도 하고, 캐리어 웨이브의 주파수 채널과 인접하는 주파수 채널과의 경계가 되는 주파수로 반송신호를 생성하기도 한다.
상술한 바와 같이 질의신호의 송수신과 응답신호의 송수신을 가시광선과 RF신호로 이원화함으로써, 주파수 채널의 개수보다 RFID 리더(30)의 개수가 더 많은 과밀 리더 환경하에서도 RFID 리더들(30) 사이에 간섭이 일어나지 않고 효과적으로 RFID 태그(40)와 통신을 할 수 있다. 즉, 캐리어 웨이브에는 정보를 포함시킬 필요가 없고 백스캐터링부(433)에 대한 에너지원으로서만 작용하게 하므로, 캐리어 웨이브(5)는 도 9에 도시한 바와 같이 대역폭이 거의 없는 정확한 주파수로 제어할 수 있다. 이 경우, 동일한 주파수 채널에 속하는 캐리어 웨이브(5)라도 응답신호(6, 7)에 거의 영향을 미치지 않으며 캐리어 웨이브(5)와 응답신호(6, 7)가 서로 중첩되더라도 쉽게 서로 분리할 수 있으므로, RFID 리더(30)의 리더 수신부(34)는 과밀 리더 환경하에서도 캐리어 웨이브(5)와 응답신호(6, 7) 사이의 간섭 없이 효과적으로 응답신호를 수신할 수 있다.
또한, 캐리어 웨이브(5)가 응답신호(6, 7)에 영향을 미치지 않으므로, 각 RFID 리더들(30)이 캐리어 웨이브(5)를 송신하는 타임스텝과 응답신호(6, 7)를 수신하는 타임스텝을 서로 동기시킬 필요 없다. 즉, 각 RFID 리더들(30)은 각각 서로 다른 임의의 타임스텝으로 질의신호를 송신하고 응답신호를 수신하여도 각 RFID 리더(30) 사이에 영향을 미치지 않게 된다. 따라서, RFID 리더(30)를 개발 및 제작하기가 쉬워지고 RFID 리더(30)의 호환성도 향상시키게 되는 장점이 있다.
또한, 상술한 바와 같이 RFID 리더(30)는, 송신할 캐리어 웨이브의 주파수 채널과 동일한 주파수 채널이 다른 RFID 리더(30)에 의해 사용되는지 여부를 파악한 후, 다른 RFID 리더(30)에 의해 해당 주파수 채널이 사용되고 있지 않을 때 캐리어 웨이브를 선정된 주파수 채널로 송신하므로, 과밀 리더 환경에서도 RFID 리더들(30)간의 간섭이 발생하지 않고 RFID 리더(30)와 RFID 태그(40) 사이에 원활한 통신을 수행할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명은 가시광선을 이용하여 질의신호를 송신하므로, 가시광 송신부(32)에서 발생하는 가시광선을 특정 RFID 태그(40)에 비춤으로써, 다수의 RFID 태그들(40) 중에서 사용자가 원하는 RFID 태그들(40)에만 질의신호를 송신하도록 할 수 있다. 또한, 종래의 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템와 달리, RFID 리더(30)와 통신을 하고 있는 RFID 태그(40)를 사용자가 육안으로 쉽게 파악할 수 있는 장점이 있다. 가시광선 형태의 질의신호는 쉽게 차단할 수 있으므로, 사용자가 원하는 영역 내에서만 RFID 리더(30)와 RFID 태그(40) 사이에 통신이 이뤄지도록 하고, 불필요한 RFID 신호가 외부로 전달되어 외부환경에 영향을 미치는 것을 쉽게 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 가시광선을 주로 사용하므로 RFID 리더(30) 등을 개발하는 과정에서 전파인증을 받을 필요가 없는 장점이 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예 대하여 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시된 형태로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 앞에서 LBT 방식에 의해 RFID 리더(30)는 송신하고자 하는 캐리에 웨이브와 동일 주파수 채널이 사용중인지 여부를 먼저 파악한 후, 해당 주파수 채널이 사용중이지 않을 때에 캐리어 웨이브를 송신하는 것으로 설명하였으나, 해당 주파수 채널의 사용 여부를 미리 감지하지 않고 임의로 캐리어 웨이브를 송신하도록 할 수도 있다. 이 경우 2 이상의 RFID 리더에서 송신되는 캐리어 웨이브의 주파수 채널이 중첩되어 RFID 태그의 응답신호를 수신하는데 실패하면 RFID 리더는 다시 질의신호와 캐리어 웨이브를 송신하여 RFID 태그에 대한 통신을 시도하게 된다.

Claims (10)

  1. RF형태의 캐리어 웨이브를 송신하는 RFID 리더와 그 캐리어 웨이브의 에너지를 이용하여 RF신호를 반송하는 RFID 태그에 의한 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템에 있어서,
    RFID 태그에 송신할 질의신호를 생성하는 리더 제어부와,
    상기 리더 제어부에서 전달받은 질의신호를 가시광 형태로 송신하는 가시광 송신부와,
    복수의 주파수 채널 중 하나를 선택하여 RF 형태의 캐리어 웨이브를 송신하는 리더 송신부와,
    RFID 태그에서 송신되는 RF 형태의 응답신호를 수신하여 상기 리더 제어부로 전달하는 리더 수신부를 각각 구비하는 복수의 RFID 리더; 및
    상기 RFID 리더의 가시광 송신부에서 송신되는 질의신호를 수신하여 전기신호로 변환하는 가시광 수신부와,
    상기 RFID 리더의 리더 송신부에서 송신된 캐리어 웨이브를 수신하는 태그 수신부와,
    상기 가시광 수신부에서 수신된 상기 질의신호의 명령을 처리하고 질의신호에 대한 응답신호를 생성하는 태그 제어부와,
    상기 태그 제어부에서 전달받은 상기 응답신호를 상기 태그 수신부에서 수신된 캐리어 웨이브의 에너지를 이용하여 캐리어 웨이브에 대한 RF 반송신호의 형식으로 송신하는 태그 송신부를 각각 구비하는 복수의 RFID 태그;를 포함하는 것을 특징으로 하는 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 RFID 리더의 리더 송신부는, 일정 시간 간격마다 상기 복수의 주파수 채널들에서 무작위로 선택된 하나의 주파수 채널로 상기 캐리어 웨이브의 주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 RFID 리더는, 송신할 캐리어 웨이브의 주파수 채널과 동일한 주파수 채널이 다른 RFID 리더에 의해 사용되는지 여부를 파악한 후, 다른 RFID 리더에 의해 해당 주파수 채널이 사용되고 있지 않을 때 상기 캐리어 웨이브를 해당 주파수 채널로 송신하는 것을 특징으로 하는 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 RFID 태그의 태그 송신부는, 상기 캐리어 웨이브에 공진하는 방식으로 수신된 캐리어 웨이브와 동일한 주파수 채널의 주파수 또는 인접하는 주파수 채널의 주파수 또는 인접하는 채널과의 경계의 주파수로 상기 응답신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 RFID 리더의 가시광 송신부는, 상기 리더 제어부에서 전달받은 질의신호를 부호화하는 부호부, 부호화된 상기 질의신호를 변조하는 변조부, 변조된 상기 질의신호를 가시광 신호로 변환하는 발광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가시광 송신부의 변조부는, ASK(Amplitude Shift Keying) 방식으로 신호를 변조하는 것을 특징으로 하는 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가시광 송신부의 변조부는, 변조지수가 100%인 OOK(On/Off Keying) 변조방식으로 변조하는 것을 특징으로 하는 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 RFID 태그의 가시광 수신부는, 가시광 형태의 상기 질의신호를 수신하여 전기신호로 변환하는 수광부와, 수광부로부터 전달받은 상기 질의신호를 복조하는 복조부와, 복조된 상기 질의신호를 복호하여 상기 태그 제어부로 전달하는 복호부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 RFID 태그의 태그 송신부는, 상기 태그 제어부에서 전달받은 응답신호를 부호화하는 부호부, 그 부호부로부터 전달받은 응답신호를 상기 캐리어 웨이브에 공진하는 반송신호로 변환하는 백스캐터링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 RFID 리더의 리더 수신부는, 캐리어 웨이브와 역위상이면서 상기 리더 수신부에 유입되는 캐리어 웨이브와 크기가 동일한 신호를 발생하여 그 리더 수신부에서 더함으로써 리더 수신부에 유입된 캐리어 웨이브를 제거하는 것을 특징으로하는 백스캐터링 방식 RFID 통신 시스템.
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