KR20130129764A - 무선 태그와의 통신을 위한 무선 주파수 신호 전송 장치, 그 전송 방법 및 이를 포함하는 무선 태그 판독 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 무선 주파수 신호 전송 장치는 무선 태그와의 통신을 위한 무선 주파수 신호 전송 장치에 있어서, 상기 무선 태그로 송신하기 위한 디지털 신호를 수신하여 프로토콜 처리를 수행하는 프로토콜 처리부; 상기 프로토콜 처리된 신호에 대한 서브캐리어를 발생시키는 디지털 신호 처리부; 상기 발생된 서브캐리어에 기초하여 제1 주파수로 변조하는 변조부; 및 선택된 동작 모드에 따라 상기 제1 주파수 변조된 신호의 전송 경로를 선택하는 스위치부를 포함한다.

Description

무선 태그와의 통신을 위한 무선 주파수 신호 전송 장치, 그 전송 방법 및 이를 포함하는 무선 태그 판독 장치{AN APPRATUS FOR TRANSMITTING WIRELESS FREQUENCY SIGNALS FOR COMMUNICATING WITH A WIRELESS TAG, A METHOD FOR TRANSMITTING IT AND AN APPRATUS FOR READING WIRELESS TAG COMPRISING IT}

본 발명은 무선 주파수 신호 전송 장치, 그 전송 방법 및 이를 포함하는 무선 태그 판독 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 다중 주파수 대역을 지원하는 무선 주파수 신호 전송 장치, 그 전송 방법 및 이를 포함하는 무선 태그 판독 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 하드웨어적 비용을 최소화하면서도 다중 주파수 대역을 지원할 수 있는 무선 주파수 신호 전송 장치, 그 전송 방법 및 이를 포함하는 무선 태그 판독 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 무선 태그는 무선 태그 리더로부터 송신된 무선 주파수 신호를 수신하고, 이에 대한 응답을 무선 태그 리더로 송신한다. 이를 이용하여, 태그의 고유한 식별 정보를 추적 및 관리할 수 있게 된다. 이와 같은 무선 태그 기술은 WIFI, RFID, NFC 등의 근거리 무선 통신 기술을 이용할 수 있다.

특히, 예를 들어, 무선 태그를 사용하는 대표적인 RFID 기술은 무선 주파수를 사용하여 고유한 식별 정보(identification information)를 가지고 있는 태그(tag)로부터 비접촉식으로 정보를 독출하거나 기록함으로써 태그가 부착된 물건, 동물 및 사람 등을 인식, 추적 및 관리할 수 있도록 하는 기술이다.

즉, RFID 기술이란 전파를 이용해 먼 거리에서 정보를 인식하는 기술을 말한다. 이와 같은 RFID 기술의 구현을 위해서는 RFID 태그와, RFID 판독기가 필요하다. 위 언급된 RFID 태그는 안테나와 집적회로로 이루어지는데, 집적회로 안에 정보를 기록하고 안테나를 통해 판독기에게 정보를 송신한다.

이러한 정보는 태그가 부착된 대상을 식별하는 데 이용되며, 쉽게 말해 바코드(bar code)와 비슷한 기능을 하는 것이다. RFID가 바코드 시스템(bar code system)과 다른 점은 빛을 이용해 판독하는 대신 전파(electric wave)를 이용한다는 것이다. 따라서 바코드 판독기처럼 짧은 거리에서만 작동하지 않고, 먼 거리에서도 태그를 읽을 수 있으며, 심지어 물건과 물건 사이에 있는 물체를 통과해서 정보를 수신할 수도 있다.

위와 같은, RFID 기술을 이용한 RFID 시스템은 고유한 식별 정보를 지니며, 물건이나 동물 등에 부착되는 다수의 태그(electronic tag 또는 transponder)와 태그의 정보를 읽거나 쓰기 위한 RFID 리더(reader 또는 interrogator)로 구성됨은 전술한 바와 같다.

이때, 이러한 RFID 시스템은 리더와 태그 사이의 상호 통신 방식에 따라 상호 유도 방식과 전자기파 방식으로 구분되고, 태그가 자체 전력으로 동작하는지 여부에 따라 능동형과 수동형으로 구분되며, 사용하는 주파수에 따라 장파, 중파, 단파, 초단파 및 극초단파형으로 구분된다.

이와 같이, 오직 판독기의 동력만으로 칩의 정보를 읽고 통신하는 RFID를 수동형(passive) RFID라 한다. 반수동형(semi-passive) RFID란 태그에 건전지가 내장되어 있어 칩의 정보를 읽는데는 그 동력을 사용하고, 통신에는 판독기의 동력을 사용하는 것을 말한다. 마지막으로 능동형(active) RFID는 칩의 정보를 읽고 그 정보를 통신하는데 모두 태그의 동력을 사용한다.

또한, RFID 시스템은 RFID를 동력 대신 통신에 사용하는 전파의 주파수로 구분하기도 한다. 낮은 주파수를 이용하는 RFID를 LFID(Low-Frequency IDentification)이라 하는데, 120∼140 킬로헤르츠(khz)의 전파를 사용한다.

HFID(High-Frequency IDentification)는 13.56 메가헤르츠(Mhz)를 사용하며, 그보다 한층 높은 주파수를 이용하는 장비인 UHFID(UltraHigh-Frequency IDentification)는 868-956 메가헤르츠(약 900 메가헤르츠) 대역의 전파를 이용한다.

도 1은 이와 같은 다양한 전파의 주파수를 지원하기 위한 다중 주파수 지원 무선 태그 리더 송수신부의 일반적인 구성을 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이 다중 주파수를 지원하는 일반적인 무선 태그 리더의 송수신부는 제1 주파수(예를 들어, 13.56Mhz) 대역 안테나(11), 제1 커플러(12), 제1 전력증폭기(13), 제1 모듈레이터(14), 제1 디모듈레이터(15), 제2 주파수(예를 들어, 900Mhz) 대역 안테나(21), 제2 커플러(22), 제2 전력증폭기(23), 제2 모듈레이터(24), 제2 디모듈레이터(25) 및 프로토콜 처리부(30)를 포함하여 구성된다.

프로토콜 처리부(30)는 무선 태그 판독을 위한 신호를 수신하여 프로토콜 처리를 수행하고, 설정된 주파수 대역폭에 따라 제1 모듈레이터(14) 또는 제2 모듈레이터(24)로 전송하며, 각 모듈레이터(14, 24)는 전송된 신호를 기 설정된 13.56Mhz 대역 또는 900Mhz 주파수 대역으로 모듈레이팅을 수행한다. 그리고, 각 전력증폭기(13, 23)는 모듈레이팅된 신호를 증폭하며, 해당 커플러(12, 22)를 통해 소정 전압에 커플링된 주파수 신호를 각 안테나(11, 21)를 통하여 전송한다. 각각의 디모듈레이터(15, 25)는 각 안테나(11, 21)를 통하여 수신되는 각 주파수 대역폭에 따른 무선 태그의 판독 응답 신호에 대해 디모듈레이팅을 수행하여 프로토콜 처리부(30)로 전송한다.

이와 같이 송수신부가 구성되는 무선 태그 리더의 경우, 각 지원 주파수 별로 별도의 모듈레이터, 전압 증폭부, 디모듈레이터를 포함하는 별도의 RF 장비가 각각 필요하다.

그러나, 별도의 무선 RF 장비는 각 주파수, 예를 들어 13.56Mhz, 900Mhz별 오실레이터를 필요로 하며, 지원 주파수가 늘어남에 따라 각종 부품에 따른 비용 및 부피가 증가하게 되는 문제점이 있다.

또한 이러한 하드웨어적인 신호 처리 방법으로 추가적인 다른 주파수 대역을 지원하기 위하여는 또 다른 하드웨어를 추가하여야 하는 어려움이 존재한다.

본 발명의 목적은, 다중 주파수를 지원하면서도, 부피 및 하드웨어 비용을 최소화할 수 있는 무선 주파수 신호 전송 장치, 그 전송 방법 및 이를 포함하는 무선 태그 판독 장치를 제공함에 있다.

또한, 개별적 하드웨어를 추가하지 않고도 다중 주파수를 지원할 수 있어 효율적인 무선 주파수 신호 전송 장치, 그 전송 방법 및 이를 포함하는 무선 태그 판독 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 무선 주파수 신호 전송 장치는, 무선 태그와의 통신을 위한 무선 주파수 신호 전송 장치에 있어서, 상기 무선 태그로 송신하기 위한 디지털 신호를 수신하여 프로토콜 처리를 수행하는 프로토콜 처리부; 상기 프로토콜 처리된 신호에 대한 서브캐리어를 발생시키는 디지털 신호 처리부; 상기 발생된 서브캐리어에 기초하여 제1 주파수로 변조하는 변조부; 및 선택된 동작 모드에 따라 상기 제1 주파수 변조된 신호의 전송 경로를 선택하는 스위치부를 포함한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 무선 태그 판독 장치는, 무선 태그로 신호를 전송하고, 그 응답을 수신하여 판독하는 무선 태그 판독 장치에 있어서, 상기 무선 태그로 송신하기 위한 디지털 신호를 생성하는 무선 태그 판독부; 상기 무선 태그 판독부로부터 생성된 디지털 신호를 수신하여 프로토콜 처리를 수행하는 프로토콜 처리부; 상기 프로토콜 처리된 신호에 대한 서브캐리어를 발생시키는 디지털 신호 처리부; 상기 발생된 서브캐리어에 기초하여 제1 주파수로 변조하는 변조부; 선택된 동작 모드에 따라 상기 제1 주파수 변조된 신호의 전송 경로를 선택하는 스위치부; 및 상기 스위치부에 따라 상기 변조된 신호의 전송 경로를 제1 경로 또는 제2 경로 중 어느 하나로 형성하는 안테나부를 포함한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 무선 주파수 신호 전송 방법은, 무선 주파수 신호 전송 장치의 무선 태그의 판독을 위한 무선 주파수 신호 전송 방법에 있어서, 상기 무선 태그가 지원하는 주파수 대역에 따라 동작 모드를 선택하는 단계; 상기 무선 태그로 송신하기 위한 디지털 신호를 생성하는 단계; 상기 생성된 신호에 대하여 프로토콜 처리를 수행하는 단계; 상기 프로토콜 처리된 신호에 대한 서브캐리어를 발생시키는 단계; 상기 발생된 서브캐리어에 기초하여 제1 주파수로 변조하는 단계; 및 상기 선택된 동작 모드에 따라 상기 제1 주파수 변조된 신호의 전송 경로를 선택하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 무선 태그 판독 장치가 별도의 개별적 하드웨어 장비를 구비하지 않고도 다중 주파수를 지원할 수 있게 된다.

특히, 디지털 신호 처리부를 이용하여 설정한 주파수 대역 서브캐리어를 발생시키고, 이를 필터링하여 다양한 주파수 대역으로 전송할 수 있게 된다.

또한, 일 실시 예에 따르면, 하드웨어의 추가 또는 변경 없이도 지원 가능한 주파수 대역을 변경할 수 있게 된다.

도 1은 일반적인 무선 태그 판독 장치의 송수신부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 주파수 신호 전송 장치를 포함하는 무선 태그 판독 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 주파수 신호 전송 장치를 보다 상세하게 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 무선 주파수 신호 전송 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 주파수 신호 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 무선 주파수 신호 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.

프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.

또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.

본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 주파수 신호 전송 장치(100)를 포함하는 무선 태그 판독 장치(300)를 개략적으로 나타낸 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 태그 판독 장치(300)는 무선 주파수 신호 전송 장치(100), 무선 태그 판독부(200)를 포함하며, 무선 주파수 신호 전송 장치(100)는 제1 안테나(101), 제2 안테나(102) 및 신호 처리부(110)를 포함한다.

무선 태그 판독부(300)는 무선 태그 판독을 위한 신호를 생성하고, 신호 처리부(110)로 전송하며, 그 응답 신호를 신호 처리부(110)로부터 수신하여 응답 신호를 전송한 무선 태그를 판독한다. 무선 태그로부터 수신되는 응답 신호는 무선 태그의 식별 정보로서, 상품, 동물, 사물 등을 식별할 수 있는 RFID 태그 식별 정보를 포함할 수 있다.

신호 처리부(110)는 무선 태그 판독부(300)로부터 무선 태그 판독을 위한 신호를 수신하여, 프로토콜 처리, 변조 처리를 거쳐 주파수 동작 모드에 따라 제1 안테나(101) 또는 제2 안테나(102)를 통해 주변에 위치한 무선 태그로 전송한다. 특히, 신호 처리부(110)는 후술할 디지털 신호 처리부와 프로토콜 처리부를 통하여 무선 태그 판독 신호를 주파수 동작 모드에 따라 제1 주파수 또는 제2 주파수로 변조하여 각 주파수에 대응되는 제1 안테나(101) 또는 제2 안테나(102)를 통하여 전송할 수 있다.

여기서, 제1 주파수 또는 제2 주파수는 무선 태그 전송 방식에 따라, RFID 표준 전송 주파수인 13.56MHz 또는 900MHz일 수 있다. 또한, 일 실시 예에 따라, 주파수 전송 방식에 따른 2.5GHz의 무선 주파수를 포함할 수도 있다. 본 발명의 실시 예에 따라서 주파수 동작 모드는 13.56Mhz과 900Mhz간의 주파수 동작 모드를 포함할 수 있으나, 주파수 값에 따라서 본 발명의 권리 범위가 제한되거나 한정되지는 않는다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 주파수 신호 전송 장치(100)를 보다 상세하게 도시한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 주파수 신호 전송 장치(100)는 프로토콜 처리부(111), 디지털 신호 처리부(112), 변조부(113), 증폭부(114), 스위치부(115), 저역 통과 필터(116), 제1 안테나(101) 및 제2 안테나(102)를 포함하여 구성된다.

프로토콜 처리부(111)는 무선 태그 판독부(200)로부터 생성되는 디지털 신호를 수신하여 통신 프로토콜에 따른 처리를 수행한다. 예를 들어, 프로토콜 처리부(111)는 수신된 디지털 신호에 대해 통신 프로토콜에 따른 부호화 처리를 수행할 수 있다. 프로토콜 처리부(111)에서 수신하여 프로토콜 처리하는 디지털 신호는 무선 태그 판독부(200)에서 무선 태그와의 통신을 위하여 생성하는 신호일 수 있으며, 무선 태그의 판독을 위하여 송신하는 식별 정보 요청 신호를 포함할 수도 있다.

한편, 디지털 신호 처리부(112)는 프로토콜 처리된 신호에 대하여 주파수 대역별로 서브캐리어를 발생시킨다. 이를 위하여, 디지털 신호 처리부(112)는 DSP (Dgital Signal Processor) 회로를 포함할 수 있다. DSP는 디지털 신호를 빠르게 처리할 수 있도록 하는 집적회로를 포함할 수 있으며, 디지털 신호 처리부(112)는 이와 같은 DSP를 이용하여 프로토콜 처리된 디지털 신호에 기초하여 주파수 대역별 서브캐리어 신호를 발생시킬 수 있다.

그리고, 변조부(113)는 디지털 신호 처리하여 발생된 서브캐리어에 기초하여 변조, 즉 모듈레이션을 수행한다. 변조부(113)는 전송을 위한 제1 주파수, 예를 들어 900Mhz의 고주파에 상술한 서브캐리어가 위치하도록 변조를 수행한다. 변조 방식은 RFID와 같이 근거리 통신을 수행하기 위하여 무선 송신되는 주파수의 크기를 변화시키는 진폭 편이 변조(ASK, Amplitude Shift Keying) 방식일 수 있으며, ASK 방식의 종류는 DSB-ASK(Double sideband ASK), SSB-ASK(Single sideband ASK)또는 PR-ASK가 있을 수 있다.

변조부(113)는 디지털 신호처리된 서브캐리어를 제1 주파수에 따라 변조하기 위하여 제1 주파수를 발생하는 발진기를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 주파수는 900Mhz의 고주파일 수 있으므로, 발진기는 900Mhz의 주파수를 발생하는 고주파 발진기일 수 있다. 이와 같이 무선 주파수 신호 전송 장치(100)가 지원 가능한 대역의 주파수 신호를 생성하기 위해, 변조부(113)에서 변조되는 기준 주파수인 제1 주파수는 추후 설명할 제2 주파수보다 높은 주파수를 가지는 것이 바람직하며, 본 발명의 실시 예에서는 변조부(113)는 상술한 바와 같이 900Mhz의 주파수에 따라 디지털 신호처리된 서브캐리어를 변조 수행할 수 있다.

한편, 증폭부(114)는 제1 주파수 변조된 신호의 전력을 증폭하여 스위치부(115)로 전달한다. 증폭부(114)는 이를 위해, 파워 앰프(PA)를 포함할 수 있으며, 파워 앰프는 전압 증폭 회로 또는 전류 증폭 회로를 포함할 수 있다. 또한, 증폭된 신호는 안테나를 통하여 송신 가능한 신호로서 스위치부(115)로 전달된다.

그리고, 스위치부(115)는 설정된 동작 모드에 따라서 증폭부(114)의 출력이 제1 안테나(101) 또는 저역 통과 필터(116) 중 어느 하나로 전달되도록 회로를 연결한다.

스위치부(115)에 설정되는 동작 모드는 제1 주파수 동작 모드 또는 제2 주파수 동작 모드 중 어느 하나일 수 있다. 제1 주파수 동작 모드 또는 제2 주파수 동작 모드는 사용자의 설정에 따라 변경될 수 있으며, 기 설정된 조건에 따라서 변경될 수도 있다.

또한, 일 실시 예에서 무선 주파수 신호 전송 장치(100)는 스위치부(115)와 연결되며, 주파수 동작 모드를 판단하기 위한 동작 모드 판단부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 여기서, 동작 모드 판단부는 제1 안테나(101) 또는 제2 안테나(102)에 수신되는 주파수 신호를 감지하여 현재 무선 태그의 동작 주파수 대역폭을 판단하고, 이에 따라 주파수 동작 모드를 판단하며, 이에 따라 스위치부(115)의 동작을 제어할 수 있다.

그리고, 동작 모드에 따라 제1 주파수 동작 모드인 경우에는 제1 안테나(101)로 전달된 증폭부(114)의 출력이 주변에 위치한 무선 태그로 전송될 수 있다.

또한, 동작 모드에 따라 제2 주파수 동작 모드인 경우에는 증폭부(114)의 출력이 저역 통과 필터(116)로 연결된다.

저역 통과 필터(116)는 증폭부(114)에서 전달된 제1 주파수 변조된 신호에 대하여 저역 통과 필터링을 수행하여, 제2 안테나 대역폭에 맞는 주파수 변조된 신호를 추출한다. 증폭부(114)에서 출력되는 제1 주파수 변조된 신호에는 다양한 주파수 대역의 서브캐리어 신호가 포함되어 있으므로, 저역 통과 필터(116)는 이 중 저주파수 대역에 따라 필터링하여 제2 안테나(102)에 필요한 주파수, 예를 들어 13.56Mhz 대역의 주파수 신호를 추출할 수 있다.

그리고, 저역 통과 필터(116)를 통과한 저주파 신호는 제2 안테나(102)를 통하여 주변에 위치한 무선 태그로 전송될 수 있다.

따라서, 스위치부(115)는 제1 주파수 동작 모드에서는 제1 주파수 변조된 신호가 제1 안테나(101)를 통하여 그대로 전송되도록 경로를 형성할 수 있다. 그리고, 스위치부(115)는 제2 주파수 동작 모드에서는 저역 통과 필터링(116)을 통해 추출되는 제2 주파수 변조된 서브캐리어 신호가 제2 안테나(102)를 통하여 전송되도록 경로를 형성할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 이와 같이 주파수 변조를 위한 추가적인 하드웨어 없이도 동일한 변조부(113) 및 저역 통과 필터(116)를 사용하여 다중 주파수 전송이 가능하게 된다.

도 4는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 무선 주파수 신호 전송 장치(100)를 설명하기 위한 블록도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 무선 주파수 신호 전송 장치(100)는 프로토콜 처리부(111), 디지털 신호 처리부(112), 변조부(113), 증폭부(114), 스위치부(115), 저역 통과 필터(116), 제1 안테나(101) 및 제2 안테나(102), 제1 커플러(121), 제2 커플러(122), 제1 파형 검출부(123), 제2 파형 검출부(124), 복조부(125)를 포함하여 구성된다.

도 4에 도시된 무선 주파수 신호 전송 장치(100)는 다중 대역 무선 주파수 신호 전송뿐만 아니라, 다중대역 무선 주파수 신호의 수신도 가능하다.

이를 위하여 무선 주파수 신호 전송 장치(100)는 도 3에서 도시된 각 구성을 포함하며, 여기에 제1 커플러(121), 제2 커플러(122), 제1 파형 검출부(123), 제2 파형 검출부(124), 복조부(125)를 더 포함할 수 있다.

제1 커플러(121)는 제1 안테나(101)에서 수신되는 제1 주파수 대역 신호의 파형 검출을 위해 소정 전압에 커플링을 수행한다.

또한, 제2 커플러(122)는 제2 안테나(102)에서 수신되는 제2 주파수 대역 신호의 파형 검출을 위해 소정 전압에 커플링을 수행한다.

그리고, 제1 파형 검출부(123)는 이와 같은 제1 커플러(121)에서 커플링된 신호에 대하여 파형 또는 포락선을 검출하여 복조부(125)로 전송한다.

또한, 제2 파형 검출부(124)도 제2 커플러(122)에서 커플링된 신호에 대하여 파형 또는 포락선을 검출하여 복조부(125)로 전송한다.

복조부(125)는 각 검출된 주파수 파형에 기초하여 복조를 수행하고, 이에 따른 디지털 신호를 프로토콜 처리부(111)로 출력한다. 이를 위하여 복조부(125)는 주파수 파형을 수신하여, 평균전압을 검출하고, 평균 전압과 주파수 파형을 비교하여 펄스 신호를 출력하는 비교기(미도시) 및 인버터를 포함할 수 있다. 따라서, 복조부(125)는 검출된 주파수 파형을 이용하여 무선 태그로부터 프로토콜 처리되어 송신된 응답 디지털 신호를 복원할 수 있게 된다.

그리고 프로토콜 처리부(111)는 복원된 디지털 신호를 역 프로토콜 처리, 예를 들어 복호화를 수행하여 무선 태그 판독부(200)가 인식 가능한 디지털 신호로 변환하여 출력한다.

이와 같이, 도 4에서 구성된 무선 주파수 신호 전송 장치(100)는 복수의 주파수 대역 신호를 수신하여 각각의 파형을 검출하고, 복조하여 복원함으로써, 무선 태그 판독 장치(300)가 다중 주파수 대역 신호를 송수신할 수 있도록 한다. 또한, 일반적인 무선 태그 판독 장치와 달리, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 태그 판독 장치(300)는 복수의 주파수 대역 신호에 따른 각각의 복조부 또는 디모듈레이터를 필요로 하지 않으며, 하나의 복조부(125)로서 디지털 신호 처리 및 프로토콜 처리가 가능한 신호를 복원할 수 있게 되므로, 본 발명의 실시 예에 따라 구성이 간단하면서도 비용 및 부피 측면에서 효율적인 무선 태그 판독 장치(300)를 제조할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 주파수 신호 전송 장치(100)의 무선 주파수 신호 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 우선, 무선 태그 판독부(200)는 무선 태그로 전송할 신호를 생성한다.

그리고, 프로토콜 처리부(111)는 무선 태그 판독부(200)로부터 생성된 신호를 수신하며(S100), 수신된 신호에 대하여 프로토콜 처리를 수행한다(S110). 프로토콜 처리된 신호는 통신 프로토콜 방식에 따라 부호화된 신호를 포함할 수 있으며, 무선 태그와 통신을 위한 식별 정보 요청 신호를 포함할 수 있다.

그리고, 디지털 신호 처리부(112)는 프로토콜 처리된 신호에 대하여 서브캐리어를 발생시키는 디지털 신호 처리를 수행한다(S120). 디지털 신호 처리부(112)는 프로토콜 신호 처리부(111)에서 처리된 신호에 기초하여 다중 주파수 대역의 신호를 포함하는 서브캐리어를 발생시킬 수 있다. 이를 위하여 디지털 신호 처리부(112)는 입력된 신호에 대하여 미리 정의된 주파수에 대응되는 서브캐리어를 발생시킬 수 있는 DSP회로를 포함할 수 있다. 또한, 생성된 서브 캐리어는 복수의 주파수에 대응되는 신호를 포함할 수 있다.

그리고, 변조부(113)는 생성된 서브캐리어에 기초하여 전송을 위한 제1 주파수에 대응되는 변조 또는 모듈레이션을 수행한다(S130). 일 실시 예에 따라, 제1 주파수는 900Mhz의 고주파일 수 있으며, 제2 주파수는 상술한 바와 같이 900Mhz보다 매우 낮아 저역 통과 필터링으로 추출 가능한 13.56Mhz의 저주파수일 수 있다.

그리고, 증폭부(114)는 변조된 신호의 전압을 증폭하여 전송이 용이하게 한다(S140).

이후, 스위치부(115)는 현재 주파수 동작 모드가 제1 주파수 모드인지를 판단한다(S150). 제1 주파수 모드인 경우에는 제1 안테나(101), 예를 들어, 900Mhz대역 전용 안테나를 통해 주변에 위치한 무선 태그로 증폭된 신호를 전송하는 경로를 형성한다. 따라서, 스위치부(115)는 제1 주파수 모드인 경우, 제1 주파수 변조된 신호가 그대로 제1 안테나(101)를 통해 전송되는 경로를 형성할 수 있다.

스위치부(115)는 현재 주파수 동작 모드가 제1 주파수 모드가 아닌 경우, 제2 주파수 모드인지를 판단한다(S155). 그리고, 스위치부(115)는 제2 주파수 모드인 경우에는 증폭된 신호를 저역 통과 필터(116)로 전달한다.

저역 통과 필터(116)는 증폭된 신호에 대하여 저역 통과 필터링을 수행함으로써, 제2 주파수의 전송 신호를 추출한다(S165). 예를 들어, 제2 주파수 모드는 13.56Mhz 모드일 수 있으며, 저역 통과 필터(116)는 증폭된 900Mhz신호에 대하여 저역 통과 필터링을 수행함으로써, 13.56Mhz 대역의 신호를 추출할 수 있게 된다.

그리고, 추출된 신호는 제2 안테나, 예를 들어 13.56Mhz 대역용 안테나를 통하여 주변에 위치한 무선 태그로 전송된다(S175).

상술한 과정을 통하여, 별도의 복수 개의 변복조 장치와 발진기 없이도 다중 주파수 대역 무선 신호 송신이 가능하게 된다.

도 6은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 무선 주파수 신호 전송 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 먼저 제1 안테나(101) 및 제2 안테나(102)와 연결된 제1 커플러(121) 또는 제2 커플러(122)는 제1 안테나(101) 및 제2 안테나(102)로 수신되는 신호를 검출한다. 제1 안테나(101)는 제1 주파수 대역을 지원하는 안테나일 수 있으며, 제2 안테나(102)는 제2 주파수 대역을 지원하는 안테나일 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 안테나(101)는 900Mhz 대역의 무선 신호를 송수신할 수 있으며, 제2 안테나(102)는 13.56Mhz대역의 무선 신호를 송수신 할 수 있는 안테나일 수 있다.

그리고, 제1 커플러(121) 또는 제1 파형 검출부(123)는 제1 안테나(101) 또는 제2 안테나(102)를 통해 신호가 수신되는 경우, 수신되는 안테나가 제1 안테나(101)인지 판단한다(S210).

제1 안테나(101)를 통해 수신되는 경우에는 제1 파형 검출부(123)를 통해 수신 파형을 검출한다(S220). 상술한 바와 같이, 제1 파형 검출부(123)는 제1 안테나(101)를 통해 수신되는 제1 주파수 대역 신호의 잡음을 제거하고, 포락선 또는 파형을 검출한다(S230).

한편, 제1 안테나(101)를 통해 수신되지 않는 경우, 제2 커플러(122) 또는 제1 파형 검출부(124)는 제2 안테나(101)를 통해 신호가 수신되지 판단한다(S215).

또한, 제2 안테나(102)를 통해 수신되는 경우에는 제2 파형 검출부(124)를 통해 수신 파형을 검출한다(S225). S220 단계와 같이, 제2 파형 검출부(124)는, 제2 안테나(102)를 통해 수신되는 제2 주파수 대역 신호의 잡음을 제거하고, 포락선 또는 파형을 검출한다(S225).

그리고, 복조부(125)는 검출된 파형을 수신하고, 수신한 파형을 분석하여 복조된 디지털 펄스 신호를 생성하여 프로토콜 처리부(111)로 출력한다(S230). 복조부(125)는 수신 파형의 평균 전압과 수신 파형의 전압을 비교하여 구형파의 펄스 신호를 생성할 수 있다. 이를 위하여 복조부(125)는 슈미트 트리거 회로 또는 히스테리시스 방식의 정귀환 회로를 포함할 수 있다.

한편, 프로토콜 처리부(111)는 생성된 디지털 신호를 역 프로토콜 처리하여 무선 태그 판독부(200)가 인식 가능한 디지털 신호로 복원하며(S240), 무선 태그 판독부(200)는 복원된 신호에 따라 무선 태그의 식별 정보 등을 판독하여(S250), 현재 무선 태그가 부착된 동물, 사물 또는 제품을 식별할 수 있게 된다.

상술한 무선 주파수 신호 전송 방법에 의하여 디지털 신호 처리에 따른 서브캐리어를 이용한 통한 다중 주파수 대역 송수신이 가능하게 된다.

상술한 본 발명에 따른 무선 주파수 신호 전송 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어서는 안될 것이다.

100: 무선 주파수 신호 전송 장치
101: 제1 안테나
102: 제2 안테나
110: 신호 처리부
111: 프로토콜 처리부
112: 디지털 신호 처리부
113: 변조부
114: 증폭부
115: 스위치부
116: 저역 통과 필터
200: 무선 태그 판독부
300: 무선 태그 판독 장치

Claims (10)

1. 무선 태그와의 통신을 위한 무선 주파수 신호 전송 장치에 있어서,
   상기 무선 태그로 송신하기 위한 디지털 신호를 수신하여 프로토콜 처리를 수행하는 프로토콜 처리부;
   상기 프로토콜 처리된 신호에 대한 서브캐리어를 발생시키는 디지털 신호 처리부;
   상기 발생된 서브캐리어에 기초하여 제1 주파수로 변조하는 변조부; 및
   선택된 동작 모드에 따라 상기 제1 주파수 변조된 신호의 전송 경로를 선택하는 스위치부를 포함하는 무선 주파수 신호 전송 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 스위치부는 제1 주파수 모드가 선택된 경우, 제1 안테나를 통해 상기 제1 주파수 변조된 신호를 전송하는 무선 주파수 신호 전송 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 스위치부로부터 수신하는 제1 주파수 변조된 신호를 필터링하여 제2 주파수 변조된 신호를 추출하며, 상기 추출된 신호를 제2 안테나를 통해 전송하는 필터링부를 더 포함하고,
   상기 스위치부는 제2 주파수 모드가 선택된 경우, 상기 제1 주파수 변조된 신호를 상기 필터링부로 전달하는 무선 주파수 신호 전송 장치.
4. 제1항에 있어서,
   제1 주파수 대역을 사용하는 제1 무선 태그로부터 제1 주파수 신호를 수신하기 위한 제1 안테나;
   제2 주파수 대역을 사용하는 제2 무선 태그로부터 제2 주파수 신호를 수신하기 위한 제2 안테나;
   상기 수신된 각각의 신호에 따른 주파수 파형을 검출하기 위한 적어도 하나의 파형 검출부; 및
   상기 검출된 파형에 대하여 복조를 수행하고, 복조된 디지털 신호를 출력하는 복조부를 더 포함하는 무선 주파수 신호 전송 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 프로토콜 처리부는 상기 복조된 디지털 신호를 역 프로토콜 처리하여 상기 태그로부터 전송된 신호를 복원하는 무선 주파수 신호 전송 장치.
6. 무선 태그로 신호를 전송하고, 그 응답을 수신하여 판독하는 무선 태그 판독 장치에 있어서,
   상기 무선 태그로 송신하기 위한 디지털 신호를 생성하는 무선 태그 판독부;
   상기 무선 태그 판독부로부터 생성된 디지털 신호를 수신하여 프로토콜 처리를 수행하는 프로토콜 처리부;
   상기 프로토콜 처리된 신호에 대한 서브캐리어를 발생시키는 디지털 신호 처리부;
   상기 발생된 서브캐리어에 기초하여 제1 주파수로 변조하는 변조부;
   선택된 동작 모드에 따라 상기 제1 주파수 변조된 신호의 전송 경로를 선택하는 스위치부; 및
   상기 스위치부에 따라 상기 변조된 신호의 전송 경로를 제1 경로 또는 제2 경로 중 어느 하나로 형성하는 안테나부를 포함하는 무선 태그 판독 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 스위치부는 제1 주파수 모드가 선택된 경우, 제1 경로를 선택하고,
   상기 안테나부는 제1 경로가 선택된 경우, 상기 제1 주파수 변조된 신호를 제1 안테나를 통해 전송하는 무선 태그 판독 장치.
8. 제6항에 있어서,
   상기 안테나부는 상기 스위치부로부터 수신된 제1 주파수 변조된 신호를 필터링하여 제2 주파수 변조된 신호를 추출하는 필터링부를 더 포함하고,
   상기 스위치부는 제2 주파수 모드가 선택된 경우, 제2 경로를 선택하며,
   상기 안테나부는 상기 제2 경로가 선택된 경우, 상기 필터링부를 통해 상기 제1 주파수 변조된 신호로부터 상기 제2 주파수 변조된 신호를 추출하여 제2 안테나를 통해 전송하는 무선 태그 판독 장치.
9. 제6항에 있어서,
   주변에 위치한 적어도 하나의 무선 태그로부터 수신되는 복수의 주파수 대역의 주파수 신호를 각 대역에 따라 수신하기 위한 적어도 하나의 안테나;
   상기 적어도 하나의 안테나를 통해 수신되는 각 대역 신호로부터 주파수 파형을 검출하기 위한 적어도 하나의 파형 검출부; 및
   상기 검출된 파형에 대하여 복조를 수행하고, 복조된 디지털 신호를 출력하는 복조부를 더 포함하며,
   상기 프로토콜 처리부는 상기 복조된 디지털 신호를 역 프로토콜 처리하여 상기 태그로부터 전송된 신호를 복원하는 무선 태그 판독 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 무선 태그 판독부는 상기 복원된 신호에 따라 상기 무선 태그를 판독하는 무선 태그 판독 장치.
    
    

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