KR20080105492A - Rfid tag using electrically conductive yarn - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 실시 예에 이용되는 도전사 및 도전사 직물의 사진도,1 is a photographic view of the conductive yarn and the conductive yarn fabric used in the embodiment of the present invention,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 도전사로 구현된 RFID태그 패턴 구성도,2 is a configuration diagram of the RFID tag pattern implemented with a conductive yarn according to an embodiment of the present invention,
도 3은 도 2의 도전사 RFID태그의 실제 사진도,3 is an actual photograph of the conductive RFID tag of FIG.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 도전사 직물로 구현된 RFID태그 패턴 구성도,4 is a configuration diagram of the RFID tag pattern implemented with a conductive yarn fabric according to an embodiment of the present invention,
도 5는 도 4의 도전사 직물 RFID태그의 실제 사진도,5 is an actual photograph of the conductive yarn RFID tag of FIG.
도 6은 도 4의 도전사 직물 RFID태그를 옷에 적용한 일예 사진도.Figure 6 is an example photographic applied to the conductive yarn RFID tag of Figure 4 clothes.
본 발명은 RFID(Radio Frequency Identification)에 관한 것으로, 특히 도전사를 이용하여 구현된 RFID태그에 관한 것이다. The present invention relates to RFID (Radio Frequency Identification), and more particularly, to an RFID tag implemented using a conductive yarn.
RFID(Radio Frequency Identification)는 무선통신을 이용하여 사물을 인식 하는 기술이다. 세계 2차 대전후 그 기본원리는 이미 개발되었고 계속 발전을 거듭하여 최근 자동인식 기술분야에 빠르게 적용 구체 개발되고 있는 실정이다. RFID (Radio Frequency Identification) is a technology for recognizing things using wireless communication. After World War II, the basic principle has already been developed and continues to develop, and the situation is rapidly developing in the field of automatic recognition technology.
RFID는 리더, 트랜스폰더(태그) 그리고 리더를 연결하는 컴퓨터로 구성된다. 태그는 안테나와 RFID IC칩으로 구성되어 있으며, 리더는 전기 자기장을 리더용 안테나를 통하여 전송하여 수동형(passive) 태그에 전자기 역산란 방법(eletromagnetic backscattering)으로 파워를 공급하면서 트랜스폰더와 데이터를 주고 받는다. RFID consists of a reader, a transponder (tag) and a computer that connects the reader. The tag consists of an antenna and an RFID IC chip, and the reader transmits and receives data from the transponder while transmitting an electric magnetic field through the reader antenna to supply passive tags with electromagnetic backscattering. .
태그내의 마이크로칩(RFID IC칩)은 태그 안테나의 급전점에 위치한다. 태그는 리더의 신호로부터 필요한 모든 에너지를 받게 되는데, 태그는 코딩된 신호를 전자기 역산란 방식으로 UHF주파수에서 태그안테나를 사용하여 태그의 정보를 리더에게 다시 보낸다. 즉 태그 안테나는 리더로부터 받은 에너지의 한 부분을 다시 보내게 되는 것이다. 태그의 전원인가 방식으로는 쇼트키(shottky) 정류회로를 이용하여 마이크로웨이브 에너지를 DC로 변환한다. 수동형 태그의 경우 정류되어진 DC전압을 사용하여 동작하게 되는 반면, 능동형 태그는 전원을 가지고 있다.The microchip (RFID IC chip) in the tag is located at the feed point of the tag antenna. The tag receives all the required energy from the reader's signal, which sends the coded signal back to the reader using the tag antenna at the UHF frequency in an electromagnetic backscattering fashion. That is, the tag antenna sends back a portion of the energy received from the reader. The tag is powered by a shottky rectifier circuit to convert microwave energy into DC. Passive tags operate using a rectified DC voltage, while active tags have a power supply.
이러한 RFID태그를 도전사 자체나 도전사 자수를 이용하여 구현할 수 있다면 옷에 부착하기가 아주 용이하므로 그에 대한 구현이 요망된다. If the RFID tag can be implemented using the conductive yarn itself or the conductive yarn embroidery, it is very easy to attach to clothes, so it is desired to implement the RFID tag.
따라서 본 발명의 목적은 도전사를 이용한 RFID태그를 제공하는데 있다. Therefore, an object of the present invention is to provide an RFID tag using a conductive yarn.
본 발명의 다른 목적은 도전사로 제직된 직물된 RFID태그를 제공하는데 있 다. Another object of the present invention is to provide a woven RFID tag woven with a conductive yarn.
상기한 목적에 따라, 본 발명은, 태그 안테나와 알에프아이디 칩을 구비한 알에프아이디 태그에 있어서, 하나 이상의 도전사로 된 제1,제2 아암(2a)(2b)들로 태그 안테나(2)를 구성하되, 제1,제2 아암(2a)(2b)간 급전점 갭에 알에프아이디칩(4)을 위치시켜 제1,제2 아암(2a)(2b)과 각각 연결되게 구성하고, 제1,제2 아암(2a)(2b)의 길이(ant_l)와 폭(ant_w)을 포함하는 안테나 파라미터들을 조정하여 안테나 임피던스가 알에프아이디칩(4)의 칩 임피던스의 공액 복소수가 되게 정합 구성함을 특징으로 한다. According to the above object, the present invention, in the RFID tag having a tag antenna and the RFID chip, the tag antenna (2) with the first and second arms (2a) (2b) of one or more conductive yarns The
또한 본 발명은, 태그 안테나와 알에프아이디 칩을 구비한 알에프아이디 태그에 있어서, 도전사로 제직한 제1,제2 도전직물편(52a)(52b)들로 태그 안테나(52)를 구성하되, 제1,제2 도전직물편(52a)(52b)간 급전점 갭에 알에프아이디칩(54)을 위치시켜 제1,제2 도전직물편(52a)(52b)과 각각 전기적 연결되게 구성하고, 제1,제2 도전직물편(52a)(52b)의 높이(ant_h)와 면폭(ant_w)을 포함하는 안테나 파라미터들을 조정하여 안테나 임피던스가 알에프아이디칩(54)의 칩 임피던스의 공액 복소수가 되게 정합 구성함을 특징으로 한다. In addition, the present invention, in the RFID tag having a tag antenna and the RFID chip, the
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 이용되는 도전사 및 도전사 직물의 사진도로서, (a) 및 (b)는 도전사의 일예이고, (c)는 도전사로 제직한 직물편이다. 1 is a photographic view of the conductive yarn and the conductive yarn fabric used in the embodiment of the present invention, (a) and (b) is an example of the conductive yarn, (c) is a piece of woven fabric of the conductive yarn.
도전사는 전기가 통하는 부드러운 실이다. 본 발명에서는 도 1에 도시된 바와 같은 도전사나 그 도전사로 제직한 직물을 이용하여 RFID태그의 태그 안테나를 구현하며, 태그 안테나의 급전점에 마이크로칩(RFID IC칩)을 위치시켜서 RFID태그를 완성한다. The conductive yarn is a soft thread through which electricity flows. The present invention implements a tag antenna of an RFID tag using a conductive yarn as shown in FIG. 1 or a fabric woven with the conductive yarn, and completes an RFID tag by placing a microchip (RFID IC chip) at a feed point of the tag antenna. do.
본 발명의 실시 예에서는 도전사를 이용하여 태그안테나를 구현시 도전사 한 가닥이나 그 이상의 도전사가닥들로 태그안테나를 구현할 수 있고, 도전사로 자수를 놓은 자수편이나 도전사로 제직한 직물편을 구성하여서도 태그안테나를 구현할 수 있음을 이해하여야 한다. In an embodiment of the present invention, when implementing a tag antenna using a conductive yarn, the tag antenna may be embodied by one strand or more conductive strands, and an embroidery piece embroidered with the conductive yarn or a fabric piece woven with the conductive yarn may be used. It should be understood that tag antennas can be implemented.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 도전사로 구현된 RFID태그 패턴구성도이고, 도 3은 도 2의 도전사 RFID태그의 실제 사진도로서, 다수 가닥의 도전사들로 태그안테나를 구현한 일예이다. 2 is a configuration diagram of the RFID tag pattern implemented with conductive yarns according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an actual picture of the conductive RFID tag of Figure 2, an example of implementing a tag antenna with a plurality of strands of conductive yarns.
도 2의 도전사 RFID태그(100)는 한가닥 이상의 도전사를 배열한 안테나패턴을 갖는 태그 안테나(2)와, 태그안테나(2)의 급전점에 위치한 RFID IC칩(이하 "RFID 칩"이라 칭함)(4)으로 구성된다.The conductive
본 발명의 실시 예에 따른 도 2의 태그 안테나(2)의 안테나패턴은, 하나 이상의 도전사로 된 제1,제2 아암(2a)(2b)들로 형성되며, 제1,제2 아암(2a)(2b)간에 형성된 급전점 갭에는 RFID칩(4)을 위치시켜서 제1,제2 아암(2a)(2b)과 각각 전기적 연결되게 해줌으로써 태그안테나 역할을 담당할 수 있다. 이때 제1,제2 아암(2a)(2b)의 길이(ant_l)와 폭(ant_w)을 포함하는 안테나 파라미터들을 조정하여 서 안테나 임피던스가 RFID칩(4)의 칩 임피던스의 공액 복소수가 되게 정합 구성하여 줌으로써 본 발명의 실시 예에 따른 도전사 RFID태그(100)를 완성하게된다. According to an embodiment of the present invention, the antenna pattern of the
도 2의 태그안테나(2)는 제1,제2 아암(2a)(2b)들로만 형성하여도 안테나역할을 담당할 수 있으나, 도 2에서는 하나 이상의 도전사로 된 매칭 폐회로루프(2c)의 양단을 제1,제2 아암(2a)(2b)에 전기적 연결 구성하여서 안테나성능을 향상시킨 바람직한 태그안테나 구조를 도시하고 있다. 상기 매칭 폐회로루프(2c)가 추가로 루프연결되어지면, 제1,제2 아암(2a)(2b)의 길이를 줄여줄 수 있으며 안테나성능도 훨씬 개선되어지는 효과가 있다. Although the
도 2에서와 같이, "ㄷ"자 형태의 매칭 폐회로루프(2c)가 추가연결하게되면 안테나 파라미터에는 매칭 폐회로루프(2c)의 높이(tm1_h)와 길이(tm2_w), 선폭(tm1_w,tm2_h)도 추가로 포함되어진다. As shown in FIG. 2, when the "c" shaped matching closed
도 2 및 도 3에서 도전사간의 연결 및, 도전사와 RFID칩(4)간의 연결은 도전성 접착제를 이용하여 접착하는 것이 가장 바람직하며, 도 3의 실제 구현된 도전사 RFID태그(100)의 태그안테나(2) 파라미터는 일예로, 제1,제2 아암(2a)(2b)의 길이(ant_l)은 55~65mm, 제1,2 아암(2a)(2b)의 폭(ant_w)은 1~3mm, 매칭 폐회로루프(2c)의 높이(tm1_h)는 3~7mm, 길이(tm2_w)는 18~22mm, 선폭 (tm1_w)(tm2_h)은 1~3mm로 바람직하게 설정될 수 있다. In FIGS. 2 and 3, the connection between the conductive yarns and the connection between the conductive yarns and the
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 도전사 직물로 구현된 RFID태그 구성도이고, 도 5는 도 4의 도전사 직물 RFID태그의 실제 사진도이다. 4 is a configuration diagram of an RFID tag implemented with a conductive yarn fabric according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a real picture of the conductive tag RFID tag of FIG.
도 4의 도전사 직물 RFID태그(100A)는 도전사로 제직된 제1,제2 도전직물 편(52a)(52b)들로 패턴형성된 태그 안테나(52)와, 태그안테나(52)의 급전점에 위치한 RFID 칩(54)으로 구성된다.The conductive
본 발명의 실시 예에 따른 도 2의 태그 안테나(2)의 안테나패턴은, 도전사로 제직한 제1,제2 도전직물편(52a)(52b)들로 형성되며, 제1,제2 도전직물편(52a)(52b)간에 형성된 급전점 갭에는 RFID칩(54)을 위치시켜서 제1,제2 도전직물편(52a)(52b)과 각각 전기적 연결되게 해줌으로써 태그안테나 역할을 담당할 수 있게 구현한 것이다. 이때 제1,제2 도전직물편(52a)(52b)의 높이(ant_h)와 면폭(ant_w)을 포함하는 안테나 파라미터들을 조정하여서 안테나 임피던스가 RFID칩(54)의 칩 임피던스의 공액 복소수가 되게 정합 구성하여 줌으로써 본 발명의 실시 예에 따른 도전사 직물 RFID태그(100A)를 완성하게된다. According to an embodiment of the present invention, the antenna pattern of the
제1,제2 도전직물편(52a)(52b)은 도전사로 자수하여 형성할 수 있으며, 도전사로 직물제직하여서 형성할 수도 있다. 도전사 자수의 모양은 일정 면적을 갖는 형태이면 가능하므로 옷에 부착하기가 용이하고, 단체복의 경우 해당 단체심볼이나 마크로도 태그안테나(2)의 패턴을 형성할 수 있게 된다. 직물제직시에는 전부를 도전사로 직물제직 구현해도 되고 일반 섬유사를 혼합시켜 도전사를 직물 제직 구현할 수도 있다. The first and second
도 4의 도전사 직물 RFID태그(100A)는 상기한 바와 같이 제1,제2 도전직물편(52a)(52b)들로만 형성하여도 태그안테나(52)로서 구현가능하나, 도 4에서는 도전사로 제직한 제3 도전직물편(52c)의 양측을 제1,제2 도전직물편(52a)(52b) 하부에 전기적 연결하여 매칭 폐회로루프가 형성되게 구성하여서 안테나성능을 향상시 킨 바람직한 태그안테나 구조를 도시하고 있다. 상기 제3 도전직물편(52c)를 추가로 연결하여 매칭 폐회로루프를 형성하면, 제1,제2 도전직물편(52a)(52b)의 면적이 줄어들 수 있으며 안테나성능도 훨씬 개선될 수 있다. The conductive
도 4에서와 같이, 제1,제2 도전직물편(52a)(52b) 하부에 제3 도전직물편(52c)를 전기적 연결하여 매칭 폐회로루프를 형성하게 되면, 도 4의 안테나 파라미터에는 제3 도전직물편(52c)의 길이(ant_l)와 제1,제2 도전직물편(52a)(52b)간 갭폭(ant1_g)도 추가로 포함되어진다. As shown in FIG. 4, when the third
또한 도 4에서는 RFID 칩(54)에 제1, 제2 도전직물편(52a)(52b)를 전기적으로 연결시 내향돌출되는 연결부(52d)를 형성하면 매칭폐회로루프 형성에 더욱 양호하여지며, 이때에는 연결부(52d)의 돌출길이(fd_w) 및 자체폭(fd_h)이 안테나 파라미터로 포함되어지며, 과 연결부 위치(ant1_h)도 선택적으로 포함될 수 있다. In addition, in FIG. 4, when the first and second
도 5의 실제 구현된 도전사 직물 RFID태그(100A)의 태그안테나(52) 파라미터는 일예로, (ant_l)은 57~67mm, (ant_h)는 30~40mm, (ant_w)은 20~30mm, (ant1_g)는 10~14mm, (fd_w)는 3~7mm, (fd_h)는 1~3mm로 바람직하게 설정될 수 있다. The
도 6에서는 본 발명의 실시 예에 따라 실제 도 4의 도전사 자수로 형성된 RFID태그를 옷에 적용한 일예 사진을 보여주고 있다. Figure 6 shows an example of applying the RFID tag formed of the conductive yarn embroidery of Figure 4 to the clothes according to an embodiment of the present invention.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다. In the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be determined by the equivalent of claims and claims.
상술한 바와 같이 본 발명은 RFID태그를 도전사 및 도전사로 제직된 직물로 구현할 수 있는 장점이 있다. As described above, the present invention has the advantage that the RFID tag can be implemented in a woven fabric with a conductive yarn and conductive yarn.
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