KR20100041058A - 물품 관리 시스템에서 ｒｆｉｄ 태그 인식 장치 및 물품 관리 방법과 시스템 - Google Patents

물품 관리 시스템에서 ｒｆｉｄ 태그 인식 장치 및 물품 관리 방법과 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 물품 관리 시스템에서 안테나를 이용하여 물품의 RFID(Radio Frequency Identification) 태그(tag)를 인식하여 상기 RFID 태그에 포함된 물품 정보와 물품의 위치 정보를 정확하게 확인하기 위한 RFID 태그 인식 장치, 및 상기 장치를 이용한 물품 관리 방법과 시스템에 관한 것으로, 패치 안테나(patch antenna)가 물품의 RFID 태그로 전계를 지향 방사하고, 상기 RFID 태그로부터 상기 지향 방사한 전계에 대한 응답 신호를 수신하여 상기 RFID 태그를 인식하며, 상기 전계는 주엽(main lobe) 빔에 의해 상기 RFID 태그로 지향 방사된다.

Description

물품 관리 시스템에서 ＲＦＩＤ 태그 인식 장치 및 물품 관리 방법과 시스템{Apparatus for recognizing RFID tag and method and system for managing stock in stock managing system}
본 발명은 물품 관리 시스템에 관한 것으로, 특히 물품 관리 시스템에서 안테나를 이용하여 물품의 RFID(Radio Frequency Identification) 태그(tag)를 인식하여 상기 RFID 태그에 포함된 물품 정보와 물품의 위치 정보를 정확하게 확인하기 위한 RFID 태그 인식 장치, 및 상기 장치를 이용한 물품 관리 방법과 시스템에 관한 것이다.
최근 통신 기술뿐만 아니라 유통 분야를 포함한 전 산업 분야에서 RF를 이용한 기술이 폭 넓게 사용되고 있으며, 이러한 기술 중 하나로 RFID 기술이 있다. RFID란 반도체 칩에 특정 물품의 정보를 저장하고, 무선 신호를 통하여 이를 전송/처리하는 비접촉식 식별 기술로서, 바코드(barcode)와는 달리 직접 접촉이나 스캐닝(scanning)이 필요하지 않은 장점으로 인하여 물품 관리와 같이 사물의 정보 및 위치를 추적하는데 널리 사용되고 있다.
이러한 RFID 기술을 기반으로 한 일반적인 물품 관리 시스템은, RFID 태그, RFID 리더기 및 서버를 포함하며, 각각의 물품들에 RFID 태그를 부착하고 RFID 리더기를 이용하여 상기 RFID 태그를 인식함으로써 상기 RFID 태그 및 물품 정보와 물품의 위치를 확인한다. 여기서, 상기 RFID 태그는 초소형 반도체 칩을 포함하고, 상기 초소형 반도체 칩은 데이터 저장을 위한 메모리를 포함하며, 상기 메모리에는 RFID 태그가 부착된 물품의 정보가 저장된다. 상기 물품의 정보는 RFID 태그가 부착된 물품의 고유 정보로서 물품의 품목, 개수, 가격, 생산 일자 등에 관한 정보가 포함될 수 있다.
상기 RFID 리더기는 물품에 부착된 RFID 태그를 인식하여 서버로 송신한다. 그리고, 상기 서버는 RFID 리더기를 통해 송신되는 RFID 태그의 정보 및 RFID 리더기의 위치 정보를 이용하여 상기 RFID 태그에 포함된 물품 정보와 물품의 위치 정보를 인식한다. 특히, 물품 관리 시스템에서 RFID 리더기는 패치 안테나(patch antenna)를 이용하여 RFID 태그를 인식한다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 RFID 리더기는 RFID 태그의 인식을 위한 RF 신호를 상기 패치 안테나를 통해 출력하며, 상기 RF 신호에 상응하여 패치 안테나들이 소정의 빔 형태를 갖는 전계를 방사한다. 여기서, 상기 패치 안테나들은 RFID 리더기에 포함되며, 상기 전계가 물품에 부착된 RFID 태그로 방사됨에 따라 상기 RFID 리더기는 상기 RFID 태그를 인식한다. 그러면 여기서, 도 1을 참조하여 일반적인 물품 관리 시스템에서 RFID 리더기의 패치 안테나를 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 물품 관리 시스템에서 RFID 리더기에 포함된 패치 안테나의 구조와 상기 패치 안테나에서 방사되는 빔의 패턴을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 패치 안테나(100)는, 소정의 안테나 회로가 형성된 회로 기판(110)과 유전체(120)를 포함하며, 상기 패치 안테나(100)에서 방사되는 빔(150)은, 상기 회로 기판(110) 상의 RFID 태그로 방사되는 주엽(main lobe) 빔(170)과 상기 유전체(120) 상의 상기 RFID 태그 반대 방향으로 방사되는 후엽(back lobe) 빔(160)을 포함한다. 여기서, 상기 패치 안테나(100)의 전계는 회로 기판(110)을 중심으로 일정 형태의 전후방 비를 갖는 빔(150)으로 방사되며, 상기 주엽 빔(170)과 후엽 빔(160)으로 방사되는 전계에 의해 RFID 리더기는 하나 이상의 RFID 태그를 인식한다. 그에 따라, 물품 관리 시스템은, 해당 물품뿐만 아니라 인접한 다른 물품들까지 인식하여 정상적으로 물품 관리를 수행하지 못하는 문제점이 있다.
다시 말해, 상기 물품 관리 시스템은, 소정 물품을 인식하기 위해 상기 소정 물품에 부착된 RFID 태그로 상기 패치 안테나(100)가 전계를 방사할 경우, 상기 빔(150)의 주엽 빔(170)에 의해 상기 소정 물품에 부착된 RFID 태그를 인식하고, 뿐만 아니라 상기 빔(150)의 후엽 빔(160)에 의해 상기 소정 물품과 인접한 다른 물품에 부착된 RFID 태그를 인식할 수 있으며, 그에 따라 소정 물품뿐만 아니라 상기 소정 물품과 인접한 다른 물품까지 오인식하여 물품들을 정상적으로 관리하지 못하는 문제점이 있다.
특히, 철강 제품과 같이 중량이 큰 금속 물품의 관리시 물품 관리 시스템이 전술한 패치 안테나(100)를 이용하여 RFID 태그를 인식할 경우 물품의 오인식으로 인해 물품 관리를 정상적으로 수행하지 못하며, 그 결과 물품 생산의 작업 효율을 크게 저하시키는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 물품 관리 시스템에서 물품에 부착된 RFID 태그를 정확하게 인식하여 물품 관리를 정상적으로 수행하도록 하는 RFID 태그 인식 장치 및 상기 장치를 이용한 물품 관리 방법 및 시스템을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 물품 관리 시스템에서 RF 신호를 출력하는 패치 안테나를 이용하여 물품에 부착된 RFID 태그를 정확하게 인식하는 RFID 태그 인식 장치 및 상기 장치를 이용한 물품 관리 방법 및 시스템을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, RFID(Radio Frequency IDentification) 태그(tag)로 전계를 지향 방사하는 패치 안테나(patch antenna); 및 상기 RFID 태그로부터 상기 전계에 대한 응답 신호를 수신하여 상기 RFID 태그를 인식하는 RFID 리더기를 포함하며, 상기 패치 안테나는, 상기 전계의 주엽(main lobe) 빔과 후엽(back lobe) 빔을 방사하는 안테나 기판; 상기 후엽 빔을 흡수하는 업서버; 및 상기 업서버를 통과한 상기 후엽 빔을 상기 업서버로 반사하는 반사판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은, RFID(Radio Frequency Identification) 태그(tag)로 지향 방사된 전계를 통해 상기 RFID 태그를 인식하는 RFID 리더기; 및 상기 RFID 리더기를 포함하는 크레인을 제어하고, 물품에 대한 정보를 관리하는 서버를 포함하며, 상기 RFID 리더기는, 상기 RFID 태그를 인식하기 위한 RF 신호를 생성하는 생성 모듈; 상기 RF 신호에 상응하는 전계를 상기 RFID 태그로 지향 방사하는 패치 안테나(patch antenna); 및 상기 RFID 태그로부터 상기 전계에 대한 응답 신호를 확인하는 확인 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 패치 안테나(patch antenna)가 물품의 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그(tag)로 전계를 지향 방사하는 단계; 및 상기 RFID 태그로부터 상기 지향 방사한 전계에 대한 응답 신호를 수신하여 상기 RFID 태그를 인식하는 단계를 포함하며, 상기 전계는 주엽(main lobe) 빔에 의해 상기 RFID 태그로 지향 방사되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 물품 관리 시스템의 RFID 태그를 인식하는 RFID 리더기에서 타겟 RFID 태그가 위치하는 방향으로 전계를 지향 방사하는 패치 안테나를 이용함으로써, 상기 타겟 RFID 태그 이외의 다른 RFID 태그를 인식하는 오동작 발생을 감소시켜 RFID 태그의 인식율을 향상시킬 수 있으며, 그에 따라 물품 관리를 정상적으로 수행할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은, 물품 관리 시스템에서 안테나를 이용하여 소정의 물품에 부착된 RFID(Radio Frequency Identification) 태그(tag)를 인식하기 위한 장치 및 상기 장치를 이용한 물품 관리 방법을 제안한다. 후술할 본 발명의 실시예에서는, 물품 관리 시스템에서 주엽(main lobe) 빔을 제외한 나머지 빔의 방사가 최소화된 패치 안테나(patch antenna)를 이용하여 RFID 태그를 인식하는 장치 및 상기 장치를 이용하여 물품을 관리하는 방법을 제안한다. 이때, 본 발명은, RFID를 인식하는 RFID 리더기에 패치 안테나가 포함되고, RFID 태그를 인식하기 위해 상기 RFID 리더기가 RF 신호를 상기 패치 안테나를 통해 출력하고, 상기 패치 안테나의 주엽 빔에 의해 상기 RFID 태그를 인식한다.
여기서, 상기 RFID 리더기의 패치 안테나에는 주엽 빔을 제외한 나머지 빔, 특히 후엽(back lobe) 빔의 방사가 최소화되도록 업서버와 반사판을 포함한다. 상기 업서버는, 후엽 빔이 방사되는 유전체 배면에 위치하여 상기 전계의 후엽 빔을 흡수하고, 상기 반사판은, 상기 업서버 배면에 위치하여 상기 업서버를 통과한 상기 전계의 후엽 빔을 업서버로 반사한다. 그러면 여기서, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 물품 관리 시스템은, 물품의 고유 정보 등을 포함하는 RFID 태그(210)와, 상기 RFID 태그(210)를 인식하여 상기 물품의 고유 정보를 확인하는 인식기(220), 및 상기 인식기(220)가 확인한 물품의 고유 정보를 수신하여 물품을 관리하는 서버(230)를 포함한다.
상기 RFID 태그(210)는, 물품의 고유 정보, 예컨대 물품 ID 등을 포함하고, 상기 인식기(220)가 인식할 수 있도록 물품의 외부에 부착되며, 특히 상기 인식기(220)가 용이하게 인식하도록 상기 인식기(220)와 수직 방향으로 부착된다. 예컨대, 철강 제품과 같은 코일에 부착될 경우 도 9에 도시한 바와 같이 코일 내경에 부착되거나 또는 코일 외경에 부착(미도시)될 수 있다.
상기 인식기(220)는, 상기 RFID 태그(210)를 인식하여 상기 RFID 태그(210)에 포함된 물품의 고유 정보를 확인하고, 상기 확인한 물품의 고유 정보를 상기 서버(230)로 송신한다. 여기서, 상기 인식기(220)는, RFID 리더기의 위치가 고정되도록 소정 장치에 포함되거나, 또는 상기 RFID 리더기의 위치가 이동 가능하도록 단말에 포함될 수도 있다.
상기 서버(230)는 상기 인식기(220)로부터 수신한 물품의 고유 정보를 확인하여 상기 물품을 관리, 예컨대 물품의 위치/입출고/재고 등 물품의 이동 및 이동 사항에 대한 정보를 관리한다. 그러면 여기서, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템에서 인식기(220)를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템에서 인식기(220)의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 인식기(220)는, RFID 태그(210)를 인식하여 물품의 고유 정보를 확인하는 RFID 리더기(310), 상기 RFID 태그(210)의 인식 및 물품의 고유 정보 확인을 제어하는 제어부(330), 및 상기 물품의 고유 정보를 서버(230)로 송신하는 송수신부(360)를 포함한다.
상기 RFID 리더기(310)는 RFID 태그(210)를 인식하여 물품의 고유 정보를 확인하고, 상기 확인한 물품의 고유 정보 정보가 업데이트 및 저장되도록 한다. 또한, RFID 리더기(310)는 송수신부(360)를 통해 확인한 물품의 고유 정보가 서버(230)로 송신되도록 한다.
상기 제어부(330)는, 위치 등록 모듈(332), 위치 검색 모듈(334), 물품 검색 모듈(336), 및 환경 설정 모듈(338)을 포함하며, 상기 위치 등록 모듈(332)은 상기 RFID 리더기(310)가 RFID 태그(210)로부터 획득한 물품의 고유 정보를 이용하여 물품의 위치 정보를 확인한 후 등록한다. 또한, 상기 위치 검색 모듈(334)은 물품의 고유 정보 확인시 상기 위치 등록 모듈(332)에 등록된 위치 정보를 검색하며, 물품 검색 모듈(336)은 상기 RFID 리더기(310)가 RFID 태그(210)로부터 획득한 물품의 고유 정보 및 서버(230)로부터 제공된 물품의 고유 정보를 관리 및 검색한다. 그리고, 상기 환경 설정 모듈(338)은 위치 등록, 위치 검색, 물품 검색에 필요한 파라미터 등을 설정한다.
상기 송수신부(360)는 인식기(220)와 서버(230) 간의 네트워크를 통해 물품의 고유 정보가 포함된 신호를 송수신한다. 그러면 여기서, 도 4를 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템에서 서버(230)에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템에서 서버(230)의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 서버(230)는, 상기 인식기(220)로부터 상기 물품의 고유 정보를 수신하는 송수신부(410), 상기 물품의 고유 정보를 통해 상기 물품의 위치를 관리하는 위치 관리부(420), 및 상기 물품의 고유 정보를 통해 상기 물품을 관리하는 물품 관리부(430)를 포함한다.
상기 위치 관리부(420)는, 상기 송수신부(410)를 통해 수신한 물품의 고유정보를 이용하여 물품의 위치를 확인 및 관리하고, 상기 인식기(220)의 물품의 위치 요청시 물품의 위치를 송수신부(410)를 통해 상기 인식기(220)로 송신한다.
상기 물품 관리부(430)는 상기 송수신부(410)를 통해 수신한 물품의 고유 정보를 이용하여 해당 물품을 관리한다. 이를 위하여 물품 관리부(430)는 도시하지는 않았으나 물품의 재고를 관리하는 재고 관리 모듈, 물품의 출고 및 입고를 관리하는 출입 관리 모듈, 및 상기 물품의 출입 및 재고 등 물품의 이동 및 이동 상황에 대한 정보가 저장된 물품 정보 모듈을 포함한다. 그러면 여기서, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템에서 RFID 리더기(310)를 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템에서 RFID 리더기(310)의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 상기 RFID 리더기(310)는, RFID 태그(210)를 인식하기 위한 RF 신호를 생성하는 RF 신호 생성 모듈(510), 상기 RF 신호를 패치 안테나(530)를 통해 송신하는 송수신부(520), 상기 RF 신호에 상응한 전계를 상기 RFID 태그(210)가 위치하는 방향으로 지향 방사하는 패치 안테나(530), 상기 RFID 태그(210)로부터 상기 지향 방사된 전계에 상응한 응답 신호를 확인하는 확인 모 듈(530)을 포함한다.
상기 송수신 모듈(520)은, 패치 안테나(530)가 상기 RF 신호에 상응한 전계를 방사하도록 하며, 상기 방사한 전계에 상응한 응답 신호를 상기 패치 안테나(530)를 통해 상기 RFID 태그(210)로부터 수신한다.
상기 패치 안테나(530)는, 상기 RF 신호 생성 모듈(510)이 생성한 RF 신호를 송수신 모듈(520)을 통해 수신하여 전계를 방사하며, 이때 상기 전계의 빔 패턴에서 주엽 빔을 제외한 나머지 빔을 최소화함으로써, 상기 주엽 빔을 통해 상기 RFRD 태그(210)가 위치한 방향으로 전계를 지향 방사한다.
상기 확인 모듈(530)은, 상기 송수신 모듈(520)이 패치 안테나(530)를 통해 RFID 태그(210)로부터 수신한 응답 신호를 확인하고, 상기 응답 신호를 이용하여 RFID 태그(210) 및 상기 RFID 태그(210)에 포함된 물품의 고유 정보를 확인한다. 그리고, 상기 확인 모듈(530)은 상기 물품의 고유 정보를 송수신부(360)로 송신한다. 그러면 여기서, 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템에서 RFID 리더기(310)의 패치 안테나(530)를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템에서 RFID 리더기(310)에 포함된 패치 안테나(530)의 구조와 상기 패치 안테나에서 방사되는 빔의 패턴을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 상기 패치 안테나(530)는, 케이블(602)을 통해 RFID 리더기(310)의 송수신 모듈(520)로부터 RF 신호를 수신하여 전계를 방사하며, 소정의 안테나 회로가 형성된 회로 기판과 유전체를 포함한 안테나 기판(610), 상기 안테 나 기판(610)의 유전체 배면에 위치하는 업서버(620), 및 상기 업서버(620) 배면에 위치하는 반사판(630)을 포함한다. 여기서, 상기 업서버(620)는, 상기 안테나 기판(610)의 유전체 배면, 즉 상기 안테나 기판(610)의 배면에 위치하며, 도 1에 도시한 바와 같이 회로 기판을 중심으로 일정 형태의 전후방 비를 갖는 빔(150)의 후엽 빔(160)을 흡수한다. 상기 반사판(630)은 다수의 알루미늄 재질 기판이 결합된 다중 구조로 형성되며, 상기 업서버(620)를 통과한 후엽 빔(160)을 상기 업서버(620)로 반사한다. 즉, 상기 반사판(630)은 업서버(620)에서 흡수되지 않고 통과한 후엽 빔을 다시 업서버(620)로 반사하여 상기 업서버(620)에서 흡수되도록 한다.
그에 따라, 상기 패치 안테나(530)의 빔(650)은, 안테나 기판(610)의 회로 기판 상에 위치한 RFID 태그(210)로 방사되는 주엽 빔(670)과 전계가 최소화된 후엽 빔(660)을 포함한다. 다시 말해, 상기 패치 안테나(530)는, 상기 주엽 빔(670)과, 상기 업서버(620)와 반사판(630)에 의해 전계가 최소화된 후엽 빔(660)을 방사하며, 그 결과 상기 패치 안테나(530)는 상기 주엽 빔(670)을 통해 전계를 상기 RFID 태그(210)가 위치한 방향으로 지향 방사한다.
상기 패치 안테나(530)를 포함하는 RFID 리더기(310)는, 상기 주엽 빔(670)를 통해 상기 RFID 태그(210)가 위치한 방향으로 지향 방사되는 전계에 대한 응답 신호를 RFID 태그(210)로부터 수신하여 상기 RFID 태그(210)를 인식한다. 그러면 여기서, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템에서 패치 안테나(530)의 반사판(630)을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 7은 전술한 도 6의 반사판(630) 구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 도 7의 제1반사판(700) 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 반사판(630)은 예컨대 두가지 타입의 반사판, 다시 말해 제1반사판(700) 또는 제2반사판(750)이 될 수 있으며, 상기 반사판들(700,750)들은 서로 다른 크기의 3개의 기판들((710,720,730), (760,770,780))이 결합되어 형성된다. 그리고, 상기 3개의 기판들((710,720,730), (760,770,780))은 크기가 상이함에 따라 다중 구조를 갖도록 결합, 일예로 도 8에 도시한 바와 제1반사판(700)의 기판들(710,820,830)과 같이 다중 구조를 갖도록 각각 결합된다.
여기서, 상기 반사판(630)은 상이한 크기의 기판들이 동일한 방향으로 결합, 예컨대 상기 제2반사판(750)과 같이 3개의 기판들(760,770,780)이 동일한 방향으로 결합되거나, 또는 적어도 하나의 기판이 상이한 방향으로 결합, 예컨대 상기 제1반사판(700)과 같이 3개의 기판들(710,720,730) 중에서 제3기판(730) 또는 제2기판(720)이 X-X' 방향에서 45°회전하여 결합된다. 그리고, 상기 반사판(630)은 3개의 기판이 아닌 그 이상 또는 그 이하, 즉 하나 이상의 기판들이 결합될 수도 있으며, 기판의 수가 많을 수록 패치 안테나(530)의 후엽 빔이 감소된다.
그리고, 도 8에서 800은 제1반사판(700)을 Y-Y' 방향으로 바라본 측면을 나타낸 것이고 850은 제1반사판(700)을 X-X' 방향으로 바라본 측면을 나타낸 것이다. 또한, 상기 3개의 기판들((710,720,730)(760,770,780))은, 전술한 바와 같이 알루미륨 재질로 업서버(620)를 통과한 후엽 빔을 각각 업서버(620)로 반사하며, 그에 따라 상기 제1 및 제2반사판(700,750)은 다중 반사판 기능을 수행한다. 그러면 여 기서, 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템에서 RFID 리더기(310)가 인식하고자 하는 RFID 태그(210), 즉 타겟 RFID 태그(210)를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템에서 RFID 태그(210)를 포함하는 물품을 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 도 9는 물품을 철강 제품의 코일을 일예로 하여 상기 RFID 태그(210)가 코일의 내경에 부착된 것을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 물품 관리 시스템에서 관리되는 물품들(900,950)은, 상기 물품 관리 시스템이 자신을 인식하도록 RFID 태그들(910,960)를 포함하며, 상기 RFID 태그들(910,960)을 RFID 리더기(310)가 패치 안테나(530)를 이용하여 정확하게 인식하면, 상기 물품 관리 시스템의 크레인이 상기 물품들(900,950)을 소정의 위치로 이동시킨다. 여기서, 상기 RFID 태그들(910,960)은 자신이 위치한 방향으로 패치 안테나(530)에서 주엽 빔을 통해 지향 방사되는 전계를 수신하면, 상기 전계에 대한 응답 신호를 RFID 리더기(310)로 송신한다. 여기서, 상기 패치 안테나(530)를 포함한 RFID 리더기(310)는 상기 크레인에 포함되며, 상기 크레인은 RFID 리더기(310)를 이용하여 상기 물품들(900,950)의 RFID 태그들(910,960)을 인식하고, 상기 인식한 물품들(900,950)을 소정의 위치로 이동 및 관리한다. 그러면 여기서, 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템의 물품 관리를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템에서 크레인의 물품 관리 를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 물품 관리 시스템은, RFID 태그가 각각 부착된 다수의 물품들(1002,1004,…,1016,1018)을 관리, 예컨대 크레인(1050)이 상기 물품들(1002,1004,…,1016,1018)을 소정 위치로 이동시키도록 한다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 크레인(1050)에 포함된 RFID 리더기(1030)가 전술한 바와 같은 패치 안테나(530)를 이용하여 상기 물품들(1002,1004,…,1016,1018) 중에서 이동시키고자 하는 타겟 물품(1010)의 RFID 태그를 인식한다. 이때, 상기 패치 안테나(530)는, 1040에 나타낸 바와 같은 후엽 빔이 업서버(620)와 반사파(630)에 의해 1042에 나타낸 바와 같이 최소화된 후엽 빔을 방사함으로써, 주엽 빔을 통해 타겟 물품(1010)이 위치한 방향으로 전계를 지향 방사한다. 그에 따라, 상기 RFID 리더기(1030)가 타겟 물품(1010)을 제외한 다른 물품들의 RFID 태그를 인식하는 오동작을 방지하며, 크레인(650)이 상기 타겟 물품(1010)을 정상적으로 이동 및 관리한다. 여기서, 1040은 패치 안테나(530)에 업서버(620)와 반사판(630)이 포함되지 않을 경우의 후엽 빔을 개략적으로 나타낸 것이고, 1042는 상기 패치 안테나(530)에 업서버(620)와 반사판(630)이 포함될 경우의 후엽 빔을 개략적으로 나타낸 것이다.
이렇게 상기 패치 안테나(530)는 주엽 빔을 통해 RF 신호의 전계를 물품들(1002,1004,…,1016,1018) 중에서 타겟 물품(1010)이 위치하는 방향으로 지향 방사하고, 상기 크레인(1050)은 패치 안테나(530)의 전계 방사를 통해 타겟 물품(1010)의 RFID 태그를 정확하게 인식하여 오동작 없이 타겟 물품(1010)을 기 설정된 위치로 이동시키며, 상기 물품 관리 시스템은 크레인(1050)의 오동작이 방지 됨에 따라 정상적으로 물품을 관리하여 물품 생산의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
여기서, 상기 물품 관리 시스템은, RFID 태그가 각각 부착된 물품들(1002,1004,…,1016,1018)과, 상기 물품들(1002,1004,…,1016,1018)을 기 설정된 위치로 이동 및 관리하는 크레인(1050)과, 상기 크레인(1050)의 물품 이동 및 상기 물품들의 관리를 제어하는 서버(230)를 포함한다. 그리고, 상기 크레인(1050)은, 전술한 바와 같이 물품의 RFID 태그를 인식하기 위한 RFID 리더기(1030)를 포함하고, 상기 RFID 리더기(1030)는 업서버(620)와 반사파(630)에 의해 최소의 후엽 빔을 방사하는 패치 안테나(530)를 포함한다. 그러면 여기서, 도 11을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템에서 RFID 리더기(1030)를 포함한 크레인(1050)을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템에서 RFID 리더기(1030)를 포함한 크레인(1050)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 상기 물품 관리 시스템의 크레인(1050)은 소정 영역(1100)에 RFID 리더기(1030)를 포함하며, 특히 상기 소정 영역(1100)에 패치 안테나(530)가 위치한다. 그리고, 상기 패치 안테나(530)는 케이블(602)을 통해 RFID 리더기(1030)의 송수신 모듈로부터 RF 신호를 수신하여 전계를 방사하며, 이때 상기 패치 안테나(530)는 상기 소정 영역(1100)에서 전계를 타겟 물품이 위치하는 방향으로 지향 방사한다.
이러한 소정 영역(1100)에서 패치 안테나(530)가 지향 방사한 전계를 통해 RFID 리더기(1030)는 타겟 물품의 RFID 태그를 제외한 다른 물품의 RFID 태그를 오인식하지 않는다. 그에 따라, 상기 크레인(1050)은 전술한 바와 같은 RFID 리더기(1030)의 RFID 태그 인식에 상응하여 타겟 물품을 해당 위치로 이동 및 관리한다. 그러면 여기서, 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템의 동작을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, S1210단계에서 서버의 제어에 의해 크레인을 이동시키고자 하는 타겟 물품에 위치한다. 그런 다음, S1220단계에서 상기 크레인이 패치 안테나를 이용하여 물품의 RFID 태그를 인식한다. 여기서, 상기 크레인의 RFID 리더기가 상기 패치 안테나를 통해 RFID 태그를 인식하기 위한 RF 신호를 송신하고, 이때 상기 패치 안테나는 주엽 빔을 통해 상기 RFID 태그를 인식하기 위한 RF 신호의 전계를 상기 타겟 물품으로 지향 방사한다. 이때, 상기 패치 안테나가 상기 주엽 빔을 제외한 나머지 빔, 특히 후엽 빔을 최소화시켜 상기 전계를 지향 방사하고, 상기 RFID 리더기는 상기 주엽 빔의 전계에 대한 응답 신호를 RFID 태그로부터 수신하여 상기 RFID 태그를 정확하게 인식하며, 상기 크레인은 상기 타겟 물품과 인접한 다른 물품들과 오인식하지 않는다. 여기서, 상기 후엽 빔의 전계가 패치 안테나의 업서버에 의해 흡수되고, 업서버를 통과한 후엽 빔의 전계가 다시 상기 패치 안테나의 반사판에 의해 업서버로 반사된다.
다음으로, S1230단계에서 크레인이 상기 RFID 태그를 인식한 타겟 물품을 해 당 위치로 이동시키고, 상기 타겟 물품을 관리한다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 일반적인 물품 관리 시스템에서 RFID 리더기에 포함된 패치 안테나의 구조와 상기 패치 안테나에서 방사되는 빔의 패턴을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템에서 인식기(220)의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템에서 서버(230)의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템에서 RFID 리더기(310)의 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템에서 RFID 리더기에 포함된 패치 안테나의 구조와 상기 패치 안테나에서 방사되는 빔의 패턴을 개략적으로 도시한 도면.
도 7은 전술한 도 6의 반사판(630) 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 8은 도 7의 제1반사판(700) 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템에서 RFID 태그(210)를 포함하는 물품을 개략적으로 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템에서 크레인의 물품 관리를 개략적으로 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템에서 RFID 리더기(1030)를 포함한 크레인(1050)을 개략적으로 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 물품 관리 시스템의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면.

Claims (11)

  1. 물품 관리 시스템에서 RFID(Radio Frequency Identification) 태그(tag)를 인식하는 장치에 있어서,
    상기 RFID 태그로 전계를 지향 방사하는 패치 안테나(patch antenna); 및
    상기 RFID 태그로부터 상기 전계에 대한 응답 신호를 수신하여 상기 RFID 태그를 인식하는 RFID 리더기를 포함하며, 상기 패치 안테나는,
    상기 전계의 주엽(main lobe) 빔과 후엽(back lobe) 빔을 방사하는 안테나 기판;
    상기 후엽 빔을 흡수하는 업서버; 및
    상기 업서버를 통과한 상기 후엽 빔을 상기 업서버로 반사하는 반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 인식 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사판은 상이한 크기를 갖는 다수의 알루미륨 재질 기판들이 결합된 다중 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 인식 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 RFID 리더기는 상기 RF 신호를 상기 패치 안테나를 통해 출력하고, 상기 주엽 빔을 통해 상기 RFID 태그로 지향 방사된 전계에 의해 상기 RFID 태그를 인식하며, 상기 물품 관리 시스템의 크레인에 포함되는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 인식 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 업서버는 상기 안테나 기판의 배면에 설치되고, 상기 반사판은 상기 업서버의 배면에 설치되는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 인식 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물품 관리 시스템은 상기 RFID 태그가 부착된 적어도 하나의 물품과 상기 물품을 이동 및 관리하는 크레인 및 상기 크레인을 제어하는 서버를 포함하며, 상기 크레인은 상기 패치 안테나와 상기 RFID 리더기를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그 인식 장치.
  6. RFID(Radio Frequency Identification)를 기반으로 한 물품 관리 시스템에 있어서,
    RFID 태그(tag)로 지향 방사된 전계를 통해 상기 RFID 태그를 인식하는 RFID 리더기; 및
    상기 RFID 리더기를 포함하는 크레인을 제어하고, 물품에 대한 정보를 관리하는 서버를 포함하며, 상기 RFID 리더기는,
    상기 RFID 태그를 인식하기 위한 RF 신호를 생성하는 생성 모듈;
    상기 RF 신호에 상응하는 전계를 상기 RFID 태그로 지향 방사하는 패치 안테나(patch antenna); 및
    상기 RFID 태그로부터 상기 전계에 대한 응답 신호를 확인하는 확인 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 관리 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 패치 안테나는,
    상기 전계의 주엽(main lobe) 빔과 후엽(back lobe) 빔을 방사하는 안테나 기판;
    상기 후엽 빔을 흡수하는 업서버; 및
    상기 업서버를 통과한 상기 후엽 빔을 상기 업서버로 반사하는 반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 관리 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 업서버는 상기 안테나 기판의 배면에 설치되고, 상기 반사판은 상기 업서버의 배면에 설치되는 것을 특징으로 하는 물품 관리 시스템.
  9. 물품 관리 시스템에서 물품 관리 방법에 있어서
    패치 안테나(patch antenna)가 물품의 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그(tag)로 전계를 지향 방사하는 단계; 및
    상기 RFID 태그로부터 상기 지향 방사한 전계에 대한 응답 신호를 수신하여 상기 RFID 태그를 인식하는 단계를 포함하며,
    상기 전계는 주엽(main lobe) 빔에 의해 상기 RFID 태그로 지향 방사되는 것을 특징으로 하는 물품 관리 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전계를 방사하는 단계는, 상기 전계의 후엽(back lobe) 빔을 흡수 및 반사하여 최소화시키는 것을 특징으로 하는 물품 관리 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서
    상기 RFID 태그의 인식에 상응하여 상기 물품을 기 설정된 위치로 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 관리 방법.
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