KR101074061B1 - Method for recognizing rfid tag of the reader - Google Patents

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KR101074061B1
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Abstract

본 발명은 판독기에서 복수의 전자태그의 인식속도를 향상시킬 수 있는 전자태그 인식방법을 제공하는 것이다. The present invention provides an electronic tag recognition method capable of improving the recognition speed of a plurality of electronic tags in the reader.

본 발명에 따른 전자태그 인식방법은 K 자유도의 스마트 안테나를 구비한 전자태그 판독기가 각기 고유의 인식번호를 가지는 복수의 전자태그로부터의 신호를 수신하여 상기 전자태그를 인식하는 전자태그 인식방법이다. 먼저, 판독기는 전자태그의 인식번호의 응답범위를 지정하여 상기 복수의 전자태그로 응답요청메시지를 송신한다. 그리고 응답범위에 속하는 상기 복수의 전자태그로부터 응답메시지를 수신하고, 수신된 응답메시지의 수가 K 개 이하이면, 수신된 응답메시지를 송신한 복수의 전자태그들을 인식한다.An electronic tag recognition method according to the present invention is an electronic tag recognition method in which an electronic tag reader having a smart antenna having a K degree of freedom receives signals from a plurality of electronic tags each having a unique identification number and recognizes the electronic tag. First, the reader specifies a response range of the identification number of the electronic tag and transmits a response request message to the plurality of electronic tags. A response message is received from the plurality of electronic tags in the response range, and if the number of received response messages is less than or equal to K, the plurality of electronic tags transmitting the received response message are recognized.

RFID, 전자태그, reader, 판독기, 바이너리 트리, 알로하, 충돌해결RFID, Electronic Tag, Reader, Reader, Binary Tree, Aloha, Conflict Resolution

Description

전자태그 판독기의 전자태그 인식방법{METHOD FOR RECOGNIZING RFID TAG OF THE READER} Electronic tag recognition method of electronic tag reader {METHOD FOR RECOGNIZING RFID TAG OF THE READER}

도 1은 일반 안테나를 구비한 판독기에서 바이너리 트리 분리 방식을 이용하여 전자태그를 인식하는 방법을 개략적으로 보여주는 도면이다. FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a method of recognizing an electronic tag using binary tree separation in a reader having a general antenna.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자태그 판독기의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.2 is a view schematically showing the configuration of an electronic tag reader according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 바이너리 트리 분리 방식을 이용한 전자태그 인식방법을 개략적으로 보여주는 도면이다. 3 is a diagram schematically illustrating an electronic tag recognition method using a binary tree separation method according to a second embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 바이너리 트리 분리 방식을 이용한 전자태그 인식방법을 개략적으로 보여주는 도면이다. 4 is a diagram schematically illustrating an electronic tag recognition method using a binary tree separation method according to a third embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전자태그 판독기의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다. 5 is a view schematically showing the configuration of an electronic tag reader according to a fourth embodiment of the present invention.

본 발명은 전자태그 판독기 및 전자태그 인식방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스마트 안테나를 이용하여 짧은 시간에 복수의 전자태그를 인식할 수 있는 전자태그 판독기 및 전자태그 인식방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic tag reader and an electronic tag recognition method, and more particularly, to an electronic tag reader and an electronic tag recognition method capable of recognizing a plurality of electronic tags in a short time by using a smart antenna.

일반적으로, 전자태그라 함은 자동인식 수단인 RFID(radio frequency identification)를 포함하는 태그로서, 이 전자태그에 기록된 정보는 초단파나 장파를 이용하여 무선으로 전송될 수 있다. 또한 이렇게 무선으로 전송된 정보는 판독기(reader)의 안테나를 통해 수신된다. 전자태그로부터의 정보가 안테나를 통하여 수신되면 판독기의 콘트롤러가 수신된 정보를 인식하고 분석하여 태그가 장착된 물품의 고유정보를 취득할 수 있도록 한다. In general, the electronic tag is a tag that includes radio frequency identification (RFID), which is an automatic recognition means, and the information recorded in the electronic tag can be transmitted wirelessly using microwave or long wave. This wirelessly transmitted information is also received via the antenna of the reader. When the information from the electronic tag is received through the antenna, the controller of the reader recognizes and analyzes the received information so that the unique information of the tagged article can be obtained.

이와 같이 전자태그는 무선 주파수를 이용하기 때문에 눈, 비, 바람, 먼지, 자속 등 환경적 영향을 받지 않으며 통과속도가 빨라 이동 중에도 인식이 가능하고 원거리에서도 인식이 가능하며 제조과정에서 유일한 ID를 부여하여 위조가 불가능하다는 장점이 있다.As the electronic tag uses radio frequency, it is not affected by environmental effects such as snow, rain, wind, dust, and magnetic flux. Its fast passing speed makes it possible to recognize it on the move, and to recognize it from a long distance. There is an advantage that forgery is impossible.

따라서 전자태그는 바코드 대신 이용할 경우 무선 방식으로 각종 제품 정보를 관리할 수 있어 물류 관리의 효율성을 크게 높일 수 있어, 기차표용 비접촉식 IC카드, 전자 화폐를 저장한 IC카드, 소매점의 고객 관리용 카드 등으로 활용범위가 넓어지고 있다. Therefore, electronic tag can manage various product information by wireless method when using instead of bar code, which can greatly improve the efficiency of logistics management. Contactless IC card for train ticket, IC card that stores electronic money, customer card for retail store, etc. As a result, the scope of application is expanding.

한편, 전자태그는 능동형 태그와 수동형 태그가 있다. 능동형 태그는 독립된 전원장치가 내장된 태그이고, 수동형 태그는 독립된 전원장치가 없고 판독기가 발생시킨 신호를 통해서만 에너지를 공급받아 신호를 발생시키는 태그이다. 수동형 태그는 상대적으로 가격이 저렴하기 때문에 능동형 태그보다 광범위하게 이용되고 있으나, 판독기로부터 신호를 수신하여 에너지를 공급받아야만 응답할 수 있으므로 통신 및 연산에 사용할 에너지의 제한 때문에 무선 통신 프로토콜을 설계하는 데 많은 제약이 있다. 또한 판독기는 더 나아가 수십 내지 수천개의 수동형 태그를 동시에 인식해야 하기 때문에 충돌 없이 다수의 태그로부터의 응답을 처리하는 충돌해결 알고리즘(Anti-collision argolithm)을 이용하고 있다. On the other hand, the electronic tag has an active tag and a passive tag. An active tag is a tag with a built-in independent power supply, and a passive tag is a tag that generates energy by receiving energy only through a signal generated by a reader without an independent power supply. Passive tags are more widely used than active tags because they are relatively inexpensive, but they are often used to design wireless communication protocols because of the limited energy available for communication and computation because they can only be answered by receiving a signal from a reader. There is a restriction. The reader also uses anti-collision argolithms to process responses from multiple tags without collisions, since they must simultaneously recognize dozens or thousands of passive tags.

그러나 충돌해결 알고리즘을 이용하여 충돌은 해결할 수 있으나 복수의 태그를 인식하는 데는 많은 시간이 요구된다. 따라서 보다 더 짧은 시간에 인식범위 안에 존재하는 복수의 태그를 인식할 수 있는 전자태그 판독기 및 효율적인 전자태그 인식방법이 절실히 요구되고 있는 실정이다. However, conflicts can be resolved using a collision resolution algorithm, but it takes a lot of time to recognize a plurality of tags. Therefore, there is an urgent need for an electronic tag reader and an efficient electronic tag recognition method capable of recognizing a plurality of tags existing within a recognition range in a shorter time.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 복수의 전자태그의 인식속도를 향상시킬 수 있는 전자태그 판독기를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide an electronic tag reader that can improve the recognition speed of a plurality of electronic tags.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 복수의 전자태그의 인식속도를 향상시킬 수 있는 전자태그 인식방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an electronic tag recognition method capable of improving the recognition speed of a plurality of electronic tags.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 복수의 전자태그의 인식속도를 향상시킬 수 있는 전자태그 인식방법을 수행하는 프로그램이 저장된 기록매체를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a recording medium in which a program for performing an electronic tag recognition method capable of improving the recognition speed of a plurality of electronic tags is stored.

본 발명의 하나의 특징에 따른 전자태그 인식방법은, 안테나를 구비한 전자태그 판독기가 복수의 전자태그로부터의 신호를 수신하여 상기 전자태그를 인식하는 전자태그 인식방법으로서, An electronic tag recognition method according to an aspect of the present invention is an electronic tag recognition method in which an electronic tag reader having an antenna receives signals from a plurality of electronic tags to recognize the electronic tag.                     

a) 제1 응답범위를 지정하여 상기 복수의 전자태그로 응답요청메시지를 송신하는 단계; a) specifying a first response range and sending a response request message to the plurality of electronic tags;

b) 상기 제1 응답범위에 속하는 상기 복수의 전자태그로부터 응답메시지를 수신하는 단계; 및b) receiving a response message from the plurality of electronic tags belonging to the first response range; And

c) 수신된 응답메시지의 수가 소정 수 이하이면, 수신된 응답메시지를 송신한 복수의 전자태그들을 인식하는 단계를 포함한다.c) if the number of received response messages is less than or equal to a predetermined number, recognizing a plurality of electronic tags that have transmitted the received response messages.

여기서, 상기 전자태그 각각은 고유의 인식번호를 가지며, 상기 응답범위는 상기 전자태그의 인식번호의 범위일 수 있다. Here, each of the electronic tag has a unique identification number, the response range may be a range of the identification number of the electronic tag.

상기 b) 단계 이후에, d) 수신된 응답메시지의 수가 소정 수를 초과하면, 상기 제1 응답범위보다 좁은 제2 응답범위를 지정하여 상기 복수의 전자태그로 응답요청메시지를 송신하는 단계; 및 e) 상기 제2 응답범위에 속하는 상기 복수의 전자태그로부터 응답메시지를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.After step b), if d) the number of response messages received exceeds a predetermined number, specifying a second response range narrower than the first response range and transmitting a response request message to the plurality of electronic tags; And e) receiving a response message from the plurality of electronic tags belonging to the second response range.

상기 c) 단계에서, 수신된 응답메시지를 송신한 복수의 전자태그들이 동시에 인식될 수 있으며 상기 안테나는 다중입력 다중출력 스마트 안테나일 수 있다. In step c), a plurality of electronic tags transmitting the received response message may be simultaneously recognized and the antenna may be a multi-input multi-output smart antenna.

상기 c) 단계에서, 수신된 응답메시지를 송신한 복수의 전자태그들은 각기 다른 시간에 순차적으로 인식될 수 있으며, 상기 안테나는 적응형 스마트 안테나일 수 있다.In step c), the plurality of electronic tags transmitting the received response message may be sequentially recognized at different times, and the antenna may be an adaptive smart antenna.

본 발명의 다른 특징에 따른 전자태그 판독기가 복수의 전자태그를 인식하는 전자태그 인식방법은, Electronic tag recognition method in which an electronic tag reader in accordance with another feature of the present invention recognizes a plurality of electronic tags,

상기 전자태그 판독기는 다수의 안테나 배열을 갖는 K 자유도의 스마트 안테 나를 구비하며 상기 전자태그의 고유 인식번호를 기초로 상기 전자태그를 인식하고,The electronic tag reader includes a smart antenna having a K degree of freedom having a plurality of antenna arrays and recognizes the electronic tag based on a unique identification number of the electronic tag.

a) 상기 인식번호의 제1 범위를 지정하여 상기 복수의 전자태그로 응답요청메시지를 송신하는 단계; a) specifying a first range of the identification number and sending a response request message to the plurality of electronic tags;

b) 상기 제1 범위에 속하는 상기 전자태그로부터 응답메시지를 수신하는 단계; 및b) receiving a response message from the electronic tag belonging to the first range; And

c) 수신된 응답메시지의 수가 K 개 이하이면, 수신된 응답메시지를 송신한 복수의 전자태그들 각각의 인식번호를 인식하는 단계를 포함한다. c) if the number of received response messages is K or less, recognizing a recognition number of each of the plurality of electronic tags that transmitted the received response message.

상기 b) 단계 이후 상기 c) 단계 이전에, After step b) and before step c),

b-1) 수신된 응답메시지의 수가 K +1 개 이상이면, 상기 인식번호의 범위를 제1 범위보다 좁은 제2 범위로 지정하여 상기 복수의 전자태그로 응답요청메시지를 송신하는 단계; 및b-1) if the number of response messages received is K + 1 or more, designating a range of the identification number as a second range narrower than a first range and transmitting a response request message to the plurality of electronic tags; And

b-2) 상기 제2 범위에 속하는 상기 전자태그로부터 응답메시지를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. b-2) may further include receiving a response message from the electronic tag belonging to the second range.

상기 b-1) 단계는, 상기 제1 범위에 속하는 전자태그들 중에서 제2 범위에 속하는 제1 전자태그 집합과, 제1 범위에는 속하나 제2 범위에는 속하지 않는 제2 전자태그 집합으로 분지되는 상태를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다. In step b-1), the first electronic tag set belonging to the second range among the electronic tags belonging to the first range and the second electronic tag set belonging to the first range but not belonging to the second range are divided. The method may further include storing.

상기 c) 단계 이후에,After step c),

c-1) 상기 b-1) 단계에서 저장된 분지상태를 기초로 제1 범위에는 속하나 제2 범위에는 속하지 않는 제2 전자태그의 수가 K+1 개 이상이면, 응답범위를 제3 범 위로 지정하여 상기 제2 전자태그 집합에 속하는 상기 복수의 전자태그로 응답요청메시지를 송신하는 단계;c-1) If the number of second electronic tags belonging to the first range but not to the second range is greater than or equal to K + 1 based on the branched state stored in step b-1), the response range is designated as the third range. Transmitting a response request message to the plurality of electronic tags belonging to the second set of electronic tags;

c-2) 상기 제3 범위에 속하는 상기 전자태그로부터 응답메시지를 수신하는 단계; 및c-2) receiving a response message from the electronic tag belonging to the third range; And

c-3) 수신된 응답메시지의 수가 K 개 이하이면, 수신된 응답메시지를 송신한 복수의 전자태그들 각각의 인식번호를 인식하는 단계를 더 포함할 수 있다. c-3) if the number of received response messages is less than or equal to K, the method may further include recognizing identification numbers of each of the plurality of electronic tags that have transmitted the received response message.

상기 인식번호는 소정 비트를 갖는 2진수이고, 상기 인식번호의 범위는 상기 2진수의 각 비트에 기초하여 결정될 수 있다. The identification number is a binary number having a predetermined bit, and the range of the identification number may be determined based on each bit of the binary number.

상기 스마트 안테나는 다중입력 다중출력 스마트 안테나이고 상기 K 개 이하의 전자태그는 동시에 인식될 수도 있으며, 상기 스마트 안테나는 적응형 스마트 안테나이고 상기 K 개 이하의 전자태그는 순차적으로 인식될 수 있다.The smart antenna is a multi-input multi-output smart antenna and the K or less electronic tags may be recognized simultaneously, the smart antenna is an adaptive smart antenna and the K or less electronic tags may be sequentially recognized.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 기록매체는 K 자유도 스마트 안테나를 구비한 전자태그 판독기가 전자태그를 인식하는 전자태그 인식방법을 수행하는 기록매체로서,According to another aspect of the present invention, a recording medium is a recording medium in which an electronic tag reader having a K degree of freedom smart antenna performs an electronic tag recognition method for recognizing an electronic tag.

a) 제1 응답범위를 지정하여 상기 복수의 전자태그로 응답요청메시지를 송신하는 기능; a) specifying a first response range and transmitting a response request message to the plurality of electronic tags;

b) 상기 제1 응답범위에 속하는 상기 복수의 전자태그로부터 응답메시지를 수신하는 기능; 및b) receiving a response message from the plurality of electronic tags belonging to the first response range; And

c) 수신된 응답메시지의 수가 K 개 이하이면, 수신된 응답메시지를 송신한 복수의 전자태그들을 인식하는 기능을 수행한다. c) If the number of received response messages is less than or equal to K, a function of recognizing a plurality of electronic tags that transmitted the received response message is performed.                     

본 발명의 또 다른 특징에 따른 전자태그 인식방법은, 안테나를 구비한 전자태그 판독기가 복수의 전자태그로부터의 신호를 수신하여 상기 전자태그를 인식하는 전자태그 인식방법으로서,According to another aspect of the present invention, there is provided an electronic tag recognition method, wherein an electronic tag reader having an antenna receives signals from a plurality of electronic tags and recognizes the electronic tag.

a) 상기 복수의 전자태그들로 응답요청메시지를 송신하는 단계;a) sending a response request message to the plurality of electronic tags;

b) 복수의 전자태그들은 랜덤하게 정수의 카운터 값을 결정하고 상기 카운터 값만큼 슬롯이 경과한 후에 응답메시지를 송신하는 단계; 및b) a plurality of electronic tags randomly determine an integer counter value and transmit a response message after a slot has elapsed by the counter value; And

c) 상기 각 슬롯마다 상기 전자태그들로부터 송신된 응답메시지를 수신하고, 상기 수신된 응답메시지의 수가 소정 수 이하이면 상기 응답메시지를 송신한 전자태그를 인식하는 단계를 포함한다. c) receiving response messages transmitted from the electronic tags for each slot, and recognizing the electronic tag transmitting the response message if the number of the received response messages is less than or equal to a predetermined number.

상기 안테나는 다중입력 다중출력 스마트 안테나이고, 상기 c) 단계에서 상기 수신된 응답메시지의 수가 소정 수 이하이면 상기 응답메시지를 송신한 전자태그를 동시에 인식할 수 있다. The antenna is a multi-input multiple output smart antenna, and in step c), if the number of received response messages is less than or equal to a predetermined number, the electronic tag transmitting the response message may be simultaneously recognized.

상기 안테나는 적응형 스마트 안테나이고, 상기 c) 단계에서 상기 수신된 응답메시지의 수가 소정 수 이하이면 상기 응답메시지를 송신한 전자태그들 중 어느 하나를 인식할 수 있다. The antenna is an adaptive smart antenna, and in step c), if the number of the received response messages is less than or equal to a predetermined number, the antenna may recognize any one of the electronic tags transmitting the response messages.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 기록매체는 K 자유도의 스마트 안테나를 구비한 전자태그 판독기가 전자태그를 인식하는 전자태그 인식방법을 수행하는 기록매체로서,A recording medium according to another aspect of the present invention is a recording medium for performing an electronic tag recognition method for recognizing an electronic tag by an electronic tag reader having a smart antenna of K degrees of freedom,

a) 상기 복수의 전자태그들로 응답요청메시지를 송신하는 기능;a) sending a response request message to the plurality of electronic tags;

b) 복수의 전자태그들은 랜덤하게 정수의 카운터 값을 결정하고 상기 카운터 값만큼 슬롯이 경과한 후에 응답메시지를 송신하는 기능; 및b) a plurality of electronic tags randomly determine an integer counter value and transmit a response message after a slot passes by the counter value; And

c) 상기 각 슬롯마다 상기 전자태그들로부터 송신된 응답메시지를 수신하고, 상기 수신된 응답메시지의 수가 K 개 이하이면 상기 응답메시지를 송신한 전자태그를 인식하는 기능를 포함한다.c) receiving a response message transmitted from the electronic tags in each slot, and recognizing the electronic tag transmitting the response message if the number of the received response messages is K or less.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 전자태그 판독기는, 소정의 제1 인식범위내의 속하는 전자태그로부터 응답메시지를 수신하여 상기 전자태그를 인식하는 전자태그 판독기로서,An electronic tag reader according to another aspect of the present invention is an electronic tag reader that recognizes the electronic tag by receiving a response message from an electronic tag belonging to a predetermined first recognition range.

다수의 안테나 배열을 사용하는 K 자유도의 스마트 안테나;Smart antenna with K degrees of freedom using multiple antenna arrays;

상기 안테나를 통하여 수신된 상기 전자태그로부터의 응답메시지의 수가 K +1 개 이상이면 충돌을 감지하는 충돌감지부; 및A collision detection unit detecting a collision if the number of response messages received from the electronic tag received through the antenna is K + 1 or more; And

상기 안테나를 통하여 수신된 상기 전자태그로부터의 응답메시지의 수가 K 개 이하이면 상기 전자태그를 인식하는 태그인식부를 포함한다. And a tag recognition unit recognizing the electronic tag when the number of response messages received from the electronic tag received through the antenna is K or less.

상기 충돌감지부에서 충돌이 감지되면, 상기 제1 인식범위 보다 좁은 제2 인식범위를 결정하고 상기 제2 인식범위 내에 속하는 전자태그로 응답요청메시지를 전송하는 충돌해결부를 더 포함할 수 있다. The collision detection unit may further include a collision resolution unit for determining a second recognition range narrower than the first recognition range and transmitting a response request message to an electronic tag belonging to the second recognition range.

상기 충돌해결부에서 상기 제2 인식범위를 결정하면, 상기 제1 인식범위에 속하는 전자태그들 중에서 제2 인식범위에 속하는 집합과 제1 인식범위에는 속하나 제2 인식범위에는 속하지 않는 집합으로 분지되는 상태를 저장하는 분지상태기억부를 더 포함할 수 있다. When the collision resolution unit determines the second recognition range, a state is divided into a set belonging to the second recognition range and a set belonging to the second recognition range but not belonging to the second recognition range among the electronic tags belonging to the first recognition range. It may further include a branched state memory for storing.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명 이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.

먼저, 판독기가 충돌을 해결하여 전자태그를 인식하기 위한 충돌해결 알고리즘으로 제안된 것으로는 바이너리 트리 분리 방식(binary tree splitting algorithm)과 슬롯 알로하(Slotted Aloha) 방식이 있다. First, as a collision resolution algorithm for recognizing electronic tags by resolving collisions, a reader is classified into a binary tree splitting algorithm and a slotted aloha scheme.

도 1은 일반 안테나를 구비한 판독기에서 바이너리 트리 분리 방식을 이용하여 전자태그를 인식하는 방법을 개략적으로 보여주는 도면이다. FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a method of recognizing an electronic tag using binary tree separation in a reader having a general antenna.

도 1에서 각 전자태그는 2진수 5비트의 유일한 인식번호를 가지고 있다. 판독기는 응답할 태그들의 인식번호 범위를 지정하여 응답요청메시지를 보내고, 판독기가 지정한 인식번호 범위에 해당하는 태그들은 응답메시지를 판독기로 송신하게 된다. In FIG. 1, each electronic tag has a unique identification number of 5 bits of binary number. The reader sends a response request message by specifying the identification number range of the tags to be responded, and the tags corresponding to the identification number range specified by the reader send the response message to the reader.

이렇게 송신된 태그들의 응답메시지가 판독기에 의해 인식되는 과정을 12개의 전자태그를 인식하는 경우를 예로써 도시하였으나 전자태그의 수는 이에 한정되는 것은 아니다. Although a process of recognizing response messages of the transmitted tags by the reader is illustrated as an example of twelve electronic tags, the number of electronic tags is not limited thereto.

판독기의 안테나에서 12개의 전자태그들이 인식되면, 판독기에서 충돌(C: collision)이 발생하고, 출돌에 참여한 전자태그들은 최상위비트가 '0'인 [0xxxx]집합과 '1'인 [1xxxx]집합으로 분리된다. 도 1에서는 [0xxxx]집합의 전자태그의 수 가 5이고, [1xxxx]집합의 전자태그의 수가 7인 경우를 예시적으로 도시한 것이다.When 12 electronic tags are recognized at the reader's antenna, collision occurs at the reader (C: collision), and the electronic tags participating in the collision are composed of the [0xxxx] set with the most significant bit of '0' and the [1xxxx] set with '1'. Are separated. 1 exemplarily illustrates a case where the number of electronic tags in the [0xxxx] set is 5 and the number of the electronic tags in the [1xxxx] set is 7.

그 다음 [0xxxx]집합은 태그수가 5이므로 다시 충돌(C21)이 발생하고 최상위비트 다음 비트가 '0'인 [00xxx]집합과 '1'인 [01xxx]집합으로 다시 분리된다. [01xxx]집합의 태그의 수가 1이므로 판독기는 [01xxx]집합의 태그의 인식번호를 성공적으로 인식하게 된다(S: success). 한편 [00xxx]집합의 태그의 수가 4이므로 다시 충돌(C31)이 발생되어 [000xx]집합과 [001xx]집합으로 분리되고, [000xx]집합의 태그의 수가 1이므로 판독기는 [000xx]집합의 태그를 성공적으로 인식하게 되나, [001xx]집합의 태그의 수가 3이므로 다시 충돌(C41)이 발생한다. 그리고 다시 [001xx]집합은 태그수가 2개인 [0010x]집합과 태그수가 1개인 [0011x]집합으로 분리된다. 태그수가 2개인 [0010x]집합은 다시 충돌(C51)이 발생하여 최종적으로 [00100]과 [00101]로 분리되고 판독기는 두 인식번호의 태그를 성공적으로 인식할 수 있다. Then, the [0xxxx] set has a tag number of 5, so a collision (C21) occurs again, and it is divided again into the [00xxx] set with the most significant bit '0' and the [01xxx] set with '1'. Since the number of tags of the [01xxx] set is 1, the reader successfully recognizes the identification number of the tags of the [01xxx] set (S: success). On the other hand, since the number of tags of the [00xxx] set is 4, a collision (C31) is generated again, and the tag is separated into the [000xx] set and the [001xx] set. The recognition is successful, but the collision (C41) occurs again because the number of tags in the [001xx] set is three. And again, the [001xx] set is separated into a set of 2 tags and a set of 1 tag. A set of two tags has a collision (C51) again and finally separated into [00100] and [00101] and the reader can recognize the tags of the two recognition numbers successfully.

마찬가지로, 태그의 수가 7인 [1xxxx]집합에서도 충돌(C22)이 발생하여, [10xxx]집합과 [11xxx]집합으로 분리된다. 그런데 [10xxx]집합에 포함되는 태그가 없으므로 판독기는 태그없음으로 인식하고, 태그의 수가 7인 [11xxx]집합은 다시 충돌(C32, C42, C43, C52, C53, C54)을 거쳐 태그를 성공적으로 인식하게 된다. Similarly, a collision (C22) also occurs in the [1xxxx] set whose number of tags is 7, and is separated into the [10xxx] set and the [11xxx] set. However, since there is no tag included in the [10xxx] set, the reader recognizes it as no tag, and the [11xxx] set with the number of tags 7 collides again (C32, C42, C43, C52, C53, C54). To be recognized.

이와 같이, 바이너리 트리 분리 알고리즘을 사용함으로써 복수의 태그들의 충돌이 발생하더라도 순차적으로 바이너리 트리 분리를 수행함으로써 총 25개의 슬롯을 이용하여 최종적으로 각 태그를 성공적으로 인식할 수 있다. As described above, even when collision of a plurality of tags occurs by using the binary tree separation algorithm, by sequentially performing binary tree separation, each tag may be successfully recognized using a total of 25 slots.

한편, 일반 안테나를 구비한 전자태그 판독기에서 슬롯 알로하 방식을 이용 하여 전자태그를 인식하는 방식은, 정해진 시간범위를 슬롯 단위로 분리하여 각 태그들은 임의의 슬롯을 선택하여 응답메시지를 판독기로 전송하게 된다. 따라서 각 태그들이 동일한 슬롯을 선택할 확률, 즉 충돌의 확률을 낮추는 방식이다. 그러나 슬롯 알로하 방식에서 동일한 슬롯에 둘 이상의 태그로부터 응답메시지가 전송되면 판독기는 이 두 응답메시지를 모두 수신하지 못하며, 이 두 태그는 다시 임의의 슬롯을 선택하여 재전송하게 된다. Meanwhile, a method of recognizing an electronic tag by using a slot aloha method in an electronic tag reader having a general antenna divides a predetermined time range into slots so that each tag selects an arbitrary slot and transmits a response message to the reader. do. Therefore, each tag lowers the probability of selecting the same slot, that is, the probability of collision. However, in the slot Aloha method, if a response message is transmitted from two or more tags in the same slot, the reader does not receive both response messages, and these two tags select a random slot again and retransmit.

그러나, 이와 같이 일반안테나를 이용한 판독기에서 이용하는 바이너리 트리 분리 방식 및 슬롯 알로하 방식은 각 태그를 성공적으로 인식하기 위하여 비교적 많은 시간이 소요되므로 판독기의 성능향상을 기대하기 어렵다는 단점이 있다. 따라서 전자태그의 인식속도를 좀더 향상시킬 수 있는 개선된 충돌해결 방안이 필요하다. However, the binary tree separation method and the slot aloha method used in the reader using the general antenna have a disadvantage in that it is difficult to expect the performance improvement of the reader because it takes a relatively long time to recognize each tag successfully. Therefore, there is a need for an improved collision resolution method that can further improve the recognition speed of electronic tags.

이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자태그의 인식속도를 향상시킬 수 있는 판독기에 대하여 도 2를 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a reader capable of improving the recognition speed of the electronic tag according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.

본 발명의 제1 실시에에 따른 판독기는 자유도가 K인 스마트 안테나를 사용하여 K개의 전자태그가 동시에 응답하는 경우에만 충돌이 발생하므로 충돌해결 알고리즘을 수행하고, K 개 이하의 전자태그가 동시에 응답하는 경우에는 충돌이 발생하지 않는다. According to the first embodiment of the present invention, since a collision occurs only when K electronic tags simultaneously respond using a smart antenna having K degrees of freedom, a collision solving algorithm is performed and K or less electronic tags respond simultaneously. If you do not crash.

여기서 스마트 안테나라 함은 다수의 안테나 배열을 사용하는 안테나로서 무선링크의 용량을 늘리고 채널의 페이딩 및 간섭 현상을 해결할 수 있다. K 개의 배열 안테나를 가진 스마트 안테나는 K 자유도(DOFs: degrees of freedom)를 갖는다. 스마트 안테나는 크게 적응형 배열 안테나와 다중입력 다중출력(MIMO: multi input multi output) 안테나로 분류된다. 적응형 안테나는 K 자유도를 이용하여 K-1 개의 방해신호를 제거하면서 1개의 원하는 신호를 수신할 수 있다. 즉 K 개의 노드가 동시에 송신해도 한 개의 신호를 수신할 수 있다. MIMO 안테나는 K 개의 신호를 동시에 수신할 수 있다. Here, the smart antenna is an antenna using a plurality of antenna arrays can increase the capacity of the radio link and solve the fading and interference of the channel. Smart antennas with K array antennas have K degrees of freedom (DOFs). Smart antennas are largely classified into adaptive array antennas and multi-input multi-output (MIMO) antennas. The adaptive antenna can receive one desired signal while removing K-1 disturbance signals using K degrees of freedom. That is, even if K nodes transmit simultaneously, one signal can be received. The MIMO antenna can receive K signals simultaneously.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자태그 판독기의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.2 is a view schematically showing the configuration of an electronic tag reader according to a first embodiment of the present invention.

도 2에서와 같이, 복수의 전자태그(201, 202, 203 …)로부터 신호를 수신하는 판독기(100)는 스마트 안테나(101), 충돌감지부(102), 충돌해결부(103), 분리상태기억부(105) 및 태그인식부(104)를 포함한다. As shown in FIG. 2, the reader 100 that receives signals from the plurality of electronic tags 201, 202, 203... Is a smart antenna 101, a collision detection unit 102, a collision resolution unit 103, and a separated state. The storage unit 105 and the tag recognition unit 104 are included.

도 2에는 3개의 전자태그(201, 202, 203)만이 도시되었으나, 전자태그의 수는 3개에 한정되는 것은 아니며 수백 내지 수천 개가 될 수도 있다.Although only three electronic tags 201, 202, and 203 are shown in FIG. 2, the number of electronic tags is not limited to three but may be hundreds to thousands.

스마트 안테나(101)는 K 자유도를 가지며, a개(a<K) 의 전자태그로부터의 응답메시지를 수신하여 전자태그의 개수만큼의 슬롯, 즉 a개의 슬롯을 이용하여 전자태그를 인식하는 적응형 배열 안테나일 수도 있고, a개의 전자태그로부터의 응답메시지를 수신하여 하나의 슬롯을 이용하여 a개의 전자태그를 인식하는 다중입력 다중출력(MIMO: multi input multi output) 안테나일 수도 있다. The smart antenna 101 has an K degree of freedom, and receives an adaptive response message from a number (a <K) of electronic tags, and recognizes an electronic tag using as many slots as the number of electronic tags, that is, a slot. It may be an array antenna or a multi-input multi-output (MIMO) antenna that receives response messages from a number of electronic tags and recognizes a number of electronic tags using one slot.

충돌감지부(102)는 K 자유도를 갖는 스마트 안테나(101)에 수신된 전자태그의 수가 K 개 이상인지 여부를 판단한다. 충돌해결부(103)는 충돌감지부(102)에서 충돌이 감지된 경우 전자태그의 인식번호의 범위를 축소하고 이에 대한 응답요청메 시지를 송신한다. 전자태그의 인식번호의 범위의 축소를 이용하여 충돌에 참여한 복수의 전자태그들을 두 개의 집합으로 분리하는 동작을 수행하고, 응답요청메시지에 대응하여 응답메시지를 송신하는 전자태그의 수를 줄여 충돌을 해결한다. The collision detection unit 102 determines whether the number of electronic tags received by the smart antenna 101 having K degrees of freedom is K or more. When the collision detection unit 102 detects a collision, the collision resolution unit 103 reduces the range of the identification number of the electronic tag and transmits a response request message. By reducing the range of the identification number of the electronic tag, a plurality of electronic tags participating in the collision are separated into two sets, and the collision is reduced by reducing the number of electronic tags transmitting the response message in response to the response request message. Solve.

분리상태기억부(105)는 전자태그의 인식번호의 범위의 축소를 이용하여 충돌에 참여한 복수의 전자태그들이 두 개의 집합으로 분리되는 트리 분리상태를 기억함으로써, 분리된 하나의 집합에 속한 모든 전자태그가 성공적으로 인식된 후에 다른 하나의 집합에 속한 전자태그들을 인식하기 위한 과정을 수행할 수 있도록 한다.The separated state memory 105 stores a tree separated state in which a plurality of electronic tags participating in a collision are divided into two sets by using a reduction in the range of the identification number of the electronic tag. After the tag is successfully recognized, a process for recognizing electronic tags belonging to another set can be performed.

태그인식부(104)는 충돌이 발생하지 않은 경우 각 태그들로부터 수신된 응답메시지를 기초로 각 태그를 인식한다.The tag recognition unit 104 recognizes each tag based on a response message received from each tag when a collision does not occur.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 바이너리 트리 분리 방식을 이용한 전자태그 인식방법을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 3은 K 자유도가 4인 MIMO 스마트 안테나를 구비한 판독기의 경우를 예로써 도시하였으며, 전자태그의 인식번호는 2진수 5비트로 이루어진다. 3 is a diagram schematically illustrating an electronic tag recognition method using a binary tree separation method according to a second embodiment of the present invention. 3 shows an example of a reader having a MIMO smart antenna having 4 degrees of K degrees of freedom, and the identification number of the electronic tag is binary 5 bits.

본 발명의 제2 실시예에 따른 바이너리 트리 분리 방식은 판독기(100)의 요청신호와 태그의 응답신호의 길이를 알고리즘적으로 줄이거나 태그가 현재의 트리 분리 상태를 기억하게 함으로써 신호의 길이를 줄임으로써 인식속도를 개선할 수 있다. The binary tree separation scheme according to the second embodiment of the present invention reduces the length of the signal by algorithmically reducing the length of the request signal of the reader 100 and the response signal of the tag or having the tag remember the current tree separation state. This can improve the recognition speed.

구체적으로, 판독기는 전자태그의 인식번호의 범위를 결정하여 슬롯1을 통하여 각 태그들에게 응답요청메시지를 전송한다. 여기서 인신번호의 범위는 [xxxxx], 즉 모든 인식번호일 수 있다. 스마트 안테나(101)에서 이 응답요청메시지에 대응하는 응답메시지를 수신한다. 응답메시지를 송신한 전자태그의 수가 12개이므로, 판독기의 충돌감지부(102)에서 충돌을 감지한다. Specifically, the reader determines the range of the identification number of the electronic tag and transmits a response request message to each tag through slot 1. Here, the range of the personal number may be [xxxxx], that is, all identification numbers. The smart antenna 101 receives a response message corresponding to the response request message. Since the number of the electronic tags which transmitted the response message is 12, the collision detection part 102 of a reader detects a collision.

충돌해결부(103)는 슬롯2에서 충돌에 참여한 전자태그들을 최상위비트가 '0'인지 '1'인지를 구별하기 위하여 인식번호의 범위를 [0xxxx]으로 줄여서 응답요청메시지를 전송하고 각 태그들로부터 이에 대한 응답메시지를 수신하여 각 태그를 [0xxxx]집합과 [1xxxx]집합으로 분리한다. 그리고 분리상태기억부(104)에 태그들이 [0xxxx]집합과 [1xxxx]집합으로 분리되었음이 저장된다. The collision resolution unit 103 transmits the response request message by reducing the range of the recognition number to [0xxxx] to distinguish the electronic tags participating in the collision in slot 2, whether the most significant bit is '0' or '1'. Respond to the response message from the server and separate each tag into [0xxxx] and [1xxxx] sets. And it is stored in the separated state storage unit 104 that the tags are separated into [0xxxx] set and [1xxxx] set.

그 다음 [0xxxx]집합은 태그수가 5이므로 충돌감지부(102)는 다시 충돌(C21)이 발생하였음을 감지하고 충돌해결부(103)는 다시 최상위비트 다음 비트가 '0'인지 '1'인지를 구별하기 위하여 태그의 인식번호 범위를 [00xxx]로 하여 슬롯3을 통하여 응답요청메시지를 각 태그에 전송하고 각 태그들로부터 이에 대한 응답메시지를 수신하여 각 태그를 [00xxx]집합과 [01xxx]집합으로 다시 분리한다. 분리상태기억부(104)에 태그들이 [00xxx]집합과 [01xxx]집합으로 분리되었음이 저장된다. Then, since the [0xxxx] set has 5 tags, the collision detection unit 102 detects that a collision C21 has occurred again, and the collision resolution unit 103 again determines whether the next bit after the most significant bit is '0' or '1'. In order to distinguish between the identification number range of the tag to [00xxx] through the slot 3 to send a response request message to each tag and to receive a response message for it from each of the tags each set of [00xxx] and [01xxx] To remove it again. The separated state memory 104 stores that the tags are separated into [00xxx] sets and [01xxx] sets.

그 다음 슬롯3에서 [00xxx]집합의 태그의 수가 스마트 안테나(101)의 자유도 4와 동일한 4이므로, 각 전자태그로부터의 응답메시지를 동시에 수신하여 판독기의 태그인식부(104)는 성공적으로 4개의 태그를 슬롯3을 통하여 인식한다.Then, since the number of tags in the set 3 is 4 equal to 4 degrees of freedom 4 of the smart antenna 101, the tag recognition unit 104 of the reader is successfully received by simultaneously receiving a response message from each electronic tag. Tags are recognized through slot 3.

슬롯4에서 태그의 인식번호의 범위를 [01xxx]로 하여 응답요청메시지를 전송하여 수신한다. 이 때 슬롯4에서는 응답메시지를 전송한 전자태그의 수가 1이므로 판독기의 태그인식부(103)는 하나의 슬롯을 이용하여 인식번호가 [01xxx] 범위에 해당하는 태그를 성공적으로 인식하게 된다(S). In slot 4, a response request message is transmitted with the range of the identification number of the tag as [01xxx]. In this case, since the number of the electronic tags transmitting the response message is 1 in slot 4, the tag recognition unit 103 of the reader successfully recognizes a tag corresponding to the identification number range using one slot (S). ).

그런 후에, 분리상태기억부(104)에 저장된 태그들이 [0xxxx]집합과 [1xxxx]집합으로 분리정보를 기초로 슬롯5에서는 전자태그의 인식번호 범위를 [1xxxx]로 하는 응답요청메시지를 전송하고 스마트 안테나(101)에서 이 응답요청메시지에 대응하는 응답메시지를 수신한다. 응답메시지를 송신한 전자태그의 수가 7개이므로, 판독기의 충돌감지부(102)에서 충돌을 감지한다. After that, the tags stored in the detached state storage unit 104 transmit the response request message with the recognition number range of the electronic tag to [1xxxx] in slot 5 based on the separated information as the [0xxxx] set and the [1xxxx] set. The antenna 101 receives a response message corresponding to this response request message. Since the number of electronic tags that transmitted the response message is seven, the collision detection unit 102 of the reader detects the collision.

다음 슬롯6에서 충돌해결부(103)는 충돌에 참여한 전자태그들을 최상위비트 다음 비트가 '0'인지 '1'인지를 구별하기 위하여 인식번호의 범위를 [10xxx]으로 줄여서 응답요청메시지를 전송하고 각 태그들로부터 이에 대한 응답메시지를 수신하여 각 태그를 [10xxx]집합과 [11xxx]집합으로 분리한다. 또한 스마트 안테나(101)가 어느 전자태그로부터도 [10xxx]에 대한 응답메시지를 수신하지 못하였으므로, 판독기의 태그인식부(104)는 인식번호가 [10xxx]에 해당하는 전자태그는 없는 것으로 인식한다. In the next slot 6, the collision resolution unit 103 transmits the response request message by reducing the range of the recognition number to [10xxx] to distinguish whether the electronic tags participating in the collision are the next bit of the most significant bit '0' or '1'. A response message is received from each tag, and each tag is divided into [10xxx] sets and [11xxx] sets. In addition, since the smart antenna 101 does not receive a response message for [10xxx] from any electronic tag, the tag recognition unit 104 of the reader recognizes that there is no electronic tag corresponding to the identification number [10xxx]. .

다음 슬롯7에서 충돌해결부(103)는 전자태그의 인식번호의 범위를 [11xxx]으로 하여 응답요청메시지를 전송하고 스마트 안테나(101)에서 각 태그들로부터 이에 대한 응답메시지를 수신한다. 응답메시지를 송신한 전자태그의 수가 7개이므로, 판독기의 충돌감지부(102)에서 다시 충돌을 감지한다. In the next slot 7, the collision resolution unit 103 transmits a response request message with the range of the identification number of the electronic tag as [11xxx], and receives the response message from each tag in the smart antenna 101. Since the number of electronic tags that transmitted the response message is seven, the collision detection unit 102 of the reader detects the collision again.

다음 슬롯8에서 충돌해결부(103)는 전자태그의 인식번호의 범위를 [110xx]으로 하여 응답요청메시지를 전송하고 스마트 안테나(101)에서 각 태그들로부터 이에 대한 응답메시지를 수신한다. 응답메시지를 송신한 전자태그의 수가 3개이므로, 판 독기의 태그인식부(103)는 하나의 슬롯을 이용하여 인식번호가 [110xx] 범위에 해당하는 3개의 태그를 성공적으로 인식하게 된다(S). In the next slot 8, the collision resolution unit 103 transmits a response request message with the range of the identification number of the electronic tag as [110xx], and receives a response message from the tags in the smart antenna 101. Since the number of electronic tags transmitting the response message is three, the tag recognition unit 103 of the reader successfully recognizes three tags having a recognition number in the range of [110xx] using one slot (S). ).

다음 슬롯9에서 충돌해결부(103)는 전자태그의 인식번호의 범위를 [111xx]으로 하여 응답요청메시지를 전송하고 스마트 안테나(101)에서 각 태그들로부터 이에 대한 응답메시지를 수신한다. 응답메시지를 송신한 전자태그의 수가 4개이므로, 판독기의 태그인식부(103)는 하나의 슬롯을 이용하여 인식번호가 [111xx] 범위에 해당하는 4개의 태그를 성공적으로 인식하게 된다(S). In the next slot 9, the collision resolution unit 103 transmits a response request message with the range of the identification number of the electronic tag as [111xx], and receives a response message from each tag in the smart antenna 101. Since the number of electronic tags transmitting the response message is four, the tag recognition unit 103 of the reader successfully recognizes four tags having a recognition number in the range of [111xx] using one slot (S). .

이렇게 함으로써, MIMO 스마트 안테나가 구비된 판독기에서 바이너리 트리 분리 방식을 이용하여 충돌해결을 수행함으로써 9개의 슬롯만을 이용하여 12개의 전자태그를 인식할 수 있다. 이로써 앞서 도 1에서 설명한 일반 안테나를 구비한 판독기의 바이너리 트리 분리 방식과 비교할 때 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자태그 인식방법에 의하면, 현저하게 적은 수의 슬롯만으로 동일한 전자태그를 인식할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 판독기의 태그 인식속도가 향상되어 판독기의 성능은 개선될 수 있다. By doing so, the reader equipped with the MIMO smart antenna performs collision resolution using binary tree separation, thereby recognizing 12 electronic tags using only 9 slots. As a result, according to the electronic tag recognition method according to the second embodiment of the present invention, compared to the binary tree separation scheme of the reader having the general antenna described with reference to FIG. 1, the same electronic tag can be recognized with only a small number of slots. It can be seen that. Therefore, the tag recognition speed of the reader can be improved and the performance of the reader can be improved.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 바이너리 트리 분리 방식을 이용한 전자태그 인식방법을 개략적으로 보여주는 도면이다. 제3 실시예에 따른 판독기는 하나의 슬롯에서 하나의 전자태그만을 인식하는 자유도 4의 적응형 스마트 안테나를 구비한다는 점이 제2 실시예와 다르다.4 is a diagram schematically illustrating an electronic tag recognition method using a binary tree separation method according to a third embodiment of the present invention. The reader according to the third embodiment differs from the second embodiment in that it has an adaptive smart antenna with 4 degrees of freedom that recognizes only one electronic tag in one slot.

도 4에서는 슬롯1 내지 슬롯3까지의 과정 및 슬롯5 내지 슬롯7까지의 과정은 제2 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. In FIG. 4, the processes of the slots 1 to 3 and the processes of the slots 5 to 7 are the same as in the second embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted.                     

판독기의 충돌해결부(103)가 전자태그의 인식번호의 범위를 [00xxx]으로 하여 응답요청메시지를 전송하고 적응형 스마트 안테나(101)에서 각 태그로부터 전송되는 응답메시지를 수신한다. 응답메시지를 전송한 전자태그의 수가 스마트 안테나(101)의 자유도 4와 동일한 4하므로, 이때 태그인식부(104)는 전자태그의 개수만큼의 4개의 슬롯, 즉 슬롯3-1, 슬롯3-2, 슬롯3-3, 슬롯3-4를 이용하여 4개의 전자태그로부터의 응답메시지를 수신하여 성공적으로 4개의 태그를 인식한다(S).The collision resolver 103 of the reader transmits the response request message with the range of the identification number of the electronic tag and receives the response message transmitted from each tag in the adaptive smart antenna 101. Since the number of electronic tags transmitting the response message is 4 equal to 4 degrees of freedom of the smart antenna 101, the tag recognition unit 104 has four slots corresponding to the number of electronic tags, that is, slots 3-1 and slots 3-. 2, slots 3-3 and slots 3-4 receive response messages from four electronic tags, and successfully recognize four tags (S).

슬롯4에서 태그의 인식번호의 범위를 [01xxx]로 하여 응답요청메시지를 전송하여 수신한다. 이 때 슬롯4에서는 응답메시지를 전송한 전자태그의 수가 1이므로 판독기의 태그인식부(103)는 하나의 슬롯을 이용하여 인식번호가 [01xxx] 범위에 해당하는 태그를 성공적으로 인식하게 된다(S). In slot 4, a response request message is transmitted with the range of the identification number of the tag as [01xxx]. In this case, since the number of the electronic tags transmitting the response message is 1 in slot 4, the tag recognition unit 103 of the reader successfully recognizes a tag corresponding to the identification number range using one slot (S). ).

마찬가지로, 충돌해결부(103)는 전자태그의 인식번호의 범위를 [110xx]으로 하여 응답요청메시지를 전송하고 스마트 안테나(101)에서 각 태그들로부터 이에 대한 응답메시지를 수신한다. 응답메시지를 송신한 전자태그의 수가 3개이므로, 판독기의 태그인식부(103)는 3개의 슬롯, 즉 슬롯8-1, 슬롯8-2, 슬롯8-3을 이용하여 인식번호가 [110xx] 범위에 해당하는 3개의 태그를 성공적으로 인식하게 된다(S). Similarly, the collision resolution unit 103 transmits the response request message with the range of the identification number of the electronic tag as [110xx] and receives the response message from the respective tags in the smart antenna 101. Since the number of the electronic tags that sent the response message is three, the tag recognition unit 103 of the reader uses three slots, namely, slot 8-1, slot 8-2, slot 8-3, and the identification number is [110xx]. Three tags corresponding to the range are successfully recognized (S).

다음 충돌해결부(103)는 전자태그의 인식번호의 범위를 [111xx]으로 하여 응답요청메시지를 전송하고 스마트 안테나(101)에서 각 태그들로부터 이에 대한 응답메시지를 수신한다. 응답메시지를 송신한 전자태그의 수가 4개이므로, 판독기의 태그인식부(103)는 4개의 슬롯, 즉 슬롯9-1, 슬롯9-2, 슬롯9-3, 슬롯9-4를 이용하여 인식번호가 [111xx] 범위에 해당하는 4개의 태그를 성공적으로 인식하게 된다(S). Next, the collision resolution unit 103 transmits the response request message with the range of the identification number of the electronic tag to [111xx], and receives the response message from the respective tags in the smart antenna 101. Since the number of the electronic tags that transmitted the response message is four, the tag recognition unit 103 of the reader recognizes the four slots, that is, slots 9-1, slots 9-2, slots 9-3, and slots 9-4. Successfully recognize four tags whose number is within the range [111xx] (S).                     

이와 같이 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 17개의 슬롯을 이용하여 12개의 전자태그를 성공적으로 인식할 수 있으므로 도 1에 도시한 일반 안테나를 구비한 판독기의 바이너리 트리 분리 방식의 경우와 비교할 때 판독기의 성능을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the third embodiment of the present invention, since 12 electronic tags can be successfully recognized using 17 slots, the case of the binary tree separation method of the reader having the general antenna shown in FIG. Improve the performance of the reader.

또한, 본 발명의 제2 및 제3 실시예에서는 판독기의 충돌감지부(102), 충돌해결부(103), 분리상태기억부(105)에서 수행하는 것으로 설명되었으나, 충돌감지부(102), 충돌해결부(103), 분리상태기억부(105)에서 수행하는 기능들이 CD, 플로피디스크, 하드디스크 등의 기록매체에 저장된 프로그램에 의해 수행될 수 있다.In addition, in the second and third embodiments of the present invention, the collision detection unit 102, the collision resolution unit 103, and the separated state memory unit 105 of the reader have been described, but the collision detection unit 102, Functions performed by the conflict resolution unit 103 and the separation state memory unit 105 may be performed by a program stored in a recording medium such as a CD, a floppy disk, or a hard disk.

다음은 도 5를 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 전자태그 판독기 및 전자태그 인식방법에 대하여 상세하게 설명한다.Next, an electronic tag reader and an electronic tag recognition method according to a fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전자태그 판독기의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다. 5 is a view schematically showing the configuration of an electronic tag reader according to a fourth embodiment of the present invention.

도 5에서와 같이, 복수의 전자태그(201, 202, 203 …)로부터 신호를 수신하는 판독기(300)는 스마트 안테나(301), 충돌감지부(302) 및 태그인식부(304)를 포함한다. As shown in FIG. 5, the reader 300 that receives signals from the plurality of electronic tags 201, 202, 203... Includes a smart antenna 301, a collision detection unit 302, and a tag recognition unit 304. .

복수의 전자태그(201, 202, 203 …)는 랜덤하게 정수의 카운터 값을 구하고 이 값만큼 슬롯들이 경과한 뒤에 판독기로부터 수신한 응답요청메시지에 대응하는 응답메시지를 전송한다. The plurality of electronic tags 201, 202, 203 ... randomly obtain an integer counter value and transmit a response message corresponding to the response request message received from the reader after the slots have passed by this value.

스마트 안테나(301)는 K 자유도를 가지며, a개(a<K) 의 전자태그로부터의 응답메시지를 수신하여 전자태그의 개수만큼의 슬롯, 즉 a개의 슬롯을 이용하여 전자 태그를 인식하는 적응형 배열 안테나일 수도 있고, a개의 전자태그로부터의 응답메시지를 수신하여 하나의 슬롯을 이용하여 a개의 전자태그를 인식하는 다중입력 다중출력(MIMO: multi input multi output) 안테나일 수도 있다. The smart antenna 301 has an K degree of freedom, and receives an adaptive response message from a number (a <K) of electronic tags, and adapts an electronic tag using as many slots as the number of electronic tags, that is, a slot. It may be an array antenna or a multi-input multi-output (MIMO) antenna that receives response messages from a number of electronic tags and recognizes a number of electronic tags using one slot.

충돌감지부(302)는 K 자유도를 갖는 스마트 안테나(101)에 수신된 전자태그의 수가 K 개 이상인지 여부를 판단한다. The collision detection unit 302 determines whether the number of electronic tags received by the smart antenna 101 having K degrees of freedom is K or more.

태그인식부(104)는 충돌이 발생하지 않은 경우 각 태그들로부터 수신된 응답메시지를 기초로 각 전자태그를 인식한다.The tag recognition unit 104 recognizes each electronic tag based on a response message received from each tag when a collision does not occur.

판독기(300)의 스마트 안테나(301)가 MIMO 스마트 안테나인 경우에는, 스마트 안테나(301)에서 수신한 응답메시지의 수가 K 개 이하이면 충돌감지부(302)에서 충돌이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 하나의 슬롯을 통하여 K 개 이하의 전자태그를 인식할 수 있다. When the smart antenna 301 of the reader 300 is a MIMO smart antenna, if the number of response messages received by the smart antenna 301 is less than or equal to K, the collision detection unit 302 determines that no collision has occurred. Up to K electronic tags can be recognized through one slot.

한편, 판독기(300)의 스마트 안테나(301)가 적응형 스마트 안테나인 경우에는, 스마트 안테나(301)에서 수신한 응답메시지의 수가 K 개 이하이면 충돌감지부(302)에서 충돌이 발생하지 않은 것으로 판단하고, 응답메시지를 전송한 K 개 이하의 전자태그 중에서 하나의 전자태그만을 인식하고 나머지 전자태그들은 다시 랜덤 카운터 값을 정해서 정해진 카운터 값만큼 슬롯이 경과한 뒤에 응답메시지를 재전송하게 된다. On the other hand, when the smart antenna 301 of the reader 300 is an adaptive smart antenna, if the number of response messages received by the smart antenna 301 is less than or equal to K, the collision detection unit 302 does not cause a collision. After determining and recognizing only one electronic tag among the K or less electronic tags transmitting the response message, the remaining electronic tags set a random counter value again and resend the response message after the slot passes by the predetermined counter value.

따라서 MIMO 스마트 안테나를 구비한 판독기가 슬롯 알로하 방식을 이용하여 충돌을 해결하는 경우에도, 앞서 설명한 일반 안테나를 구비한 판독기의 슬롯 알로하 방식, 즉 둘 이상의 태그로부터 응답메시지가 전송되면 판독기는 이 두 응답메 시지를 모두 수신하지 못하는 방식과 비교할 때 인식속도를 현저히 높일 수 있으므로 판독기의 성능은 향상될 수 있다. Therefore, even when a reader with a MIMO smart antenna resolves a collision using the slot aloha method, the reader may receive a response if the response message is transmitted from two or more tags. The performance of the reader can be improved because the recognition speed can be significantly increased compared to the method that does not receive all the messages.

또한, 적응형 스마트 안테나를 구비한 판독기가 슬롯 알로하 방식을 이용하는 경우에는 K 개 이하의 태그로부터 응답메시지를 수신하는 경우 충돌이 발생하지 않고 어느 하나의 태그라도 인식하게 되므로, 전혀 수신하지 못하는 앞서 설명한 일반 안테나를 구비한 판독기의 슬롯 알로하 방식과 비교할 때 판독기의 인식속도를 약간 높일 수 있음을 알 수 있다.In addition, when a reader having an adaptive smart antenna uses a slot Aloha method, when receiving a response message from K or less tags, a collision does not occur and any one tag is recognized. It can be seen that the recognition speed of the reader can be slightly increased compared to the slot Aloha method of a reader having a general antenna.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변경이나 변형이 가능하다. Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited thereto, and various other changes and modifications are possible.

본 발명에 따르면 스마트 안테나를 사용해서 다수의 태그들을 빠르게 인식해야 하는 전자태그 리더기의 인식속도를 크게 향상시킬 수 있다. 다중 입출력 안테나를 사용하는 경우, 하나의 슬롯 시간에 다수의 태그를 동시에 인식할 수 있으므로 인식속도를 크게 증가시킬 수 있다. 적응형 안테나를 사용하는 경우에는 동시에 다수의 태그가 응답을 하더라도 충돌로 간주되는 것이 아니라 그 중 하나의 태그를 성공적으로 인식할 수 있으므로 인식속도를 증가시킨다.


According to the present invention, the recognition speed of an electronic tag reader that must recognize a plurality of tags quickly by using a smart antenna can be greatly improved. In the case of using multiple input / output antennas, a plurality of tags can be simultaneously recognized in one slot time, thereby greatly increasing the recognition speed. In the case of using an adaptive antenna, even if multiple tags respond at the same time, the recognition speed is increased because one tag can be recognized successfully instead of being considered as a collision.


Claims (22)

안테나를 구비한 전자태그 판독기가 복수의 전자태그로부터의 신호를 수신하여 상기 전자태그를 인식하는 전자태그 인식방법에 있어서,An electronic tag recognition method in which an electronic tag reader having an antenna receives signals from a plurality of electronic tags to recognize the electronic tag, a) 상기 복수의 전자태그 각각에 부여된 고유의 인식번호의 범위인 제1 응답범위를 지정하여 상기 복수의 전자태그로 응답요청메시지를 송신하는 단계; a) designating a first response range which is a range of a unique identification number assigned to each of the plurality of electronic tags, and transmitting a response request message to the plurality of electronic tags; b) 상기 제1 응답범위에 속하는 상기 복수의 전자태그로부터 응답메시지를 수신하는 단계;b) receiving a response message from the plurality of electronic tags belonging to the first response range; c) 수신된 응답메시지의 수가 기 정의된 수 이하이면, 수신된 응답메시지를 송신한 복수의 전자태그들을 인식하는 단계;c) if the number of received response messages is less than or equal to a predefined number, recognizing a plurality of electronic tags that have transmitted the received response messages; d) 상기 수신된 응답메시지의 수가 기 정의된 수를 초과하면, 상기 제1 응답범위보다 좁은 제2 응답범위를 지정하여 상기 복수의 전자태그로 응답요청메시지를 송신하는 단계; 및d) if the number of response messages received exceeds a predefined number, designating a second response range narrower than the first response range and transmitting a response request message to the plurality of electronic tags; And e) 상기 제2 응답범위에 속하는 상기 복수의 전자태그로부터 응답메시지를 수신하여 상기 복수의 전자태그를 인식하는 단계e) recognizing the plurality of electronic tags by receiving a response message from the plurality of electronic tags belonging to the second response range; 를 포함하는 전자태그 인식방법.Electronic tag recognition method comprising a. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 c) 단계 또는 상기 e) 단계에서,In step c) or step e), 수신된 응답메시지를 송신한 복수의 전자태그들이 동시에 인식되는 전자태그 인식방법.An electronic tag recognition method in which a plurality of electronic tags that have received the received response message are simultaneously recognized. 제4항에 있어서, 5. The method of claim 4, 상기 안테나는 다중입력 다중출력 스마트 안테나인 전자태그 인식방법.And the antenna is a multi-input, multi-output smart antenna. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 c) 단계 또는 상기 e) 단계에서,In step c) or step e), 수신된 응답메시지를 송신한 복수의 전자태그들은 각기 다른 시간에 순차적으로 인식되는 전자태그 인식방법.The plurality of electronic tags transmitting the received response message are sequentially recognized at different times. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 안테나는 적응형 스마트 안테나인 전자태그 인식방법.The antenna is an electronic tag recognition method is an adaptive smart antenna. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전자태그 판독기는 다수의 안테나 배열을 갖는 K 자유도의 스마트 안테나를 구비하며 상기 전자태그의 고유 인식번호를 기초로 상기 전자태그를 인식하고,The electronic tag reader includes a smart antenna having a K degree of freedom having a plurality of antenna arrays and recognizes the electronic tag based on a unique identification number of the electronic tag. 상기 d) 단계는,Step d), 상기 수신된 응답메시지의 수가 K +1 개 이상이면, 상기 인식번호의 범위를 제1 응답범위보다 좁은 제2 응답범위로 지정하여 상기 복수의 전자태그로 응답요청메시지를 송신하는 전자태그 인식 방법.And when the number of the received response messages is K + 1 or more, designating a range of the identification number as a second response range narrower than a first response range and transmitting a response request message using the plurality of electronic tags. 삭제delete 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 d) 단계는Step d) 상기 제1 응답범위에 속하는 전자태그들 중에서 상기 제2 응답범위에 속하는 제1 전자태그 집합과, 제1 응답범위에는 속하나 제2 응답범위에는 속하지 않는 제2 전자태그 집합으로 분리되는 상태를 저장하는 전자태그 인식방법.An electron storing a state separated into a first set of electronic tags belonging to the second response range and a second set of electronic tags belonging to the first response range but not belonging to the second response range among the electronic tags belonging to the first response range Tag recognition method. 제10항에 있어서, The method of claim 10, 상기 e) 단계 이후에,After step e), 상기 d) 단계에서 저장된 분리 상태를 기초로 제1 응답범위에는 속하나 제2 응답범위에는 속하지 않는 제2 전자태그의 수가 K+1 개 이상이면, 응답범위를 제3 응답범위로 지정하여 상기 제2 전자태그 집합에 속하는 상기 복수의 전자태그로 응답요청메시지를 송신하는 단계;If the number of second electronic tags belonging to the first response range but not to the second response range is K + 1 or more, based on the separation state stored in step d), the response range is designated as the third response range. Transmitting a response request message to the plurality of electronic tags belonging to the set of electronic tags; 상기 제3 응답범위에 속하는 상기 전자태그로부터 응답메시지를 수신하는 단계; 및Receiving a response message from the electronic tag belonging to the third response range; And 수신된 응답메시지의 수가 K 개 이하이면, 수신된 응답메시지를 송신한 복수의 전자태그들 각각의 인식번호를 인식하는 단계If the number of received response messages is less than or equal to K, recognizing a recognition number of each of the plurality of electronic tags that transmitted the received response message; 를 더 포함하는 전자태그 인식방법.Electronic tag recognition method further comprising. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 인식번호는 소정 비트를 갖는 2진수이고,The identification number is a binary number having a predetermined bit, 상기 인식번호의 범위는 상기 2진수의 각 비트에 기초하여 결정되는 전자태그 인식방법.And a range of the identification number is determined based on each bit of the binary number. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 스마트 안테나는 다중입력 다중출력 스마트 안테나이고,The smart antenna is a multi-input multi-output smart antenna, 상기 K 개 이하의 전자태그는 동시에 인식되는 전자태그 인식방법.The electronic tag recognition method of the K or less electronic tags are recognized at the same time. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 스마트 안테나는 적응형 스마트 안테나이고,The smart antenna is an adaptive smart antenna, 상기 K 개 이하의 전자태그는 순차적으로 인식되는 전자태그 인식방법.The electronic tag recognition method of the K or less electronic tags are sequentially recognized. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 b) 단계는,B), 복수의 전자태그들이 랜덤하게 정수의 카운터 값을 결정하고 상기 카운터 값만큼 슬롯이 경과한 후에 응답메시지를 송신하면, 상기 각 슬롯마다 상기 전자태그들로부터 송신된 응답메시지를 수신하는 전자태그 인식방법.And a plurality of electronic tags randomly determine an integer counter value and transmit a response message after a slot has elapsed by the counter value, and receives the response message transmitted from the electronic tags for each slot. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 안테나는 다중입력 다중출력 스마트 안테나이고,The antenna is a multi-input multi-output smart antenna, 상기 c) 단계에서 상기 수신된 응답메시지의 수가 기 정의된 수 이하이면 상기 응답메시지를 송신한 전자태그를 동시에 인식하는 전자태그 인식방법.And c) simultaneously detecting the electronic tag transmitting the response message if the number of the received response messages is less than or equal to a predetermined number in step c). 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 안테나는 적응형 스마트 안테나이고,The antenna is an adaptive smart antenna, 상기 c) 단계에서 상기 수신된 응답메시지의 수가 기 정의된 수 이하이면 상기 응답메시지를 송신한 전자태그들 중 어느 하나를 인식하는 전자태그 인식방법.And recognizing any one of electronic tags that transmit the response message when the number of the received response messages is less than or equal to a predetermined number in step c). 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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