KR20240026023A - Near field communication temperature sensing tag capable of measuring object temperature in a non-contact method and temperature management system including the same - Google Patents

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KR20240026023A
KR20240026023A KR1020220104380A KR20220104380A KR20240026023A KR 20240026023 A KR20240026023 A KR 20240026023A KR 1020220104380 A KR1020220104380 A KR 1020220104380A KR 20220104380 A KR20220104380 A KR 20220104380A KR 20240026023 A KR20240026023 A KR 20240026023A
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Abstract

본 발명의 실시예들에 따른 적어도 하나의 NFC 온도센싱태그, 적어도 하나의 외부 리더기, 관리서버 및 관리자 인터페이스를 포함하는 온도관리 시스템의 NFC 온도센싱태그는 상기 외부 리더기로부터 수신된 전력으로 구동되어 2 이상의 센싱값들을 측정하는 센싱회로부와, 상기 외부 리더기로부터의 전력 및 신호를 수신 받고, 상기 2 이상의 전압값들 중 선택되는 특정 전압값에 대응되는 온도값 또는 상기 2 이상의 전압값들에 기초하여 산출된 보정된 온도값을 상기 외부 리더기로 전송하는 안테나부를 포함하고, 상기 특정 센싱값 또는 상기 보정된 센싱값은 상기 MCU에 의해 온도값으로 파싱(parsing)되는 것을 특징으로 한다.The NFC temperature sensing tag of the temperature management system including at least one NFC temperature sensing tag, at least one external reader, a management server, and a manager interface according to embodiments of the present invention is driven with power received from the external reader to generate 2 A sensing circuit unit that measures the above sensing values, receives power and signals from the external reader, and calculates a temperature value corresponding to a specific voltage value selected from among the two or more voltage values or based on the two or more voltage values. It includes an antenna unit that transmits the corrected temperature value to the external reader, and the specific sensing value or the corrected sensing value is parsed into a temperature value by the MCU.

Description

비접촉 방식으로 대상체 온도측정이 가능한 근거리 무선통신 온도센싱태그 및 이를 포함하는 온도관리 시스템{NEAR FIELD COMMUNICATION TEMPERATURE SENSING TAG CAPABLE OF MEASURING OBJECT TEMPERATURE IN A NON-CONTACT METHOD AND TEMPERATURE MANAGEMENT SYSTEM INCLUDING THE SAME}Short-distance wireless communication temperature sensing tag capable of measuring object temperature in a non-contact manner and a temperature management system including the same

본 발명은 NFC 온도센싱태그 및 이를 포함하는 온도관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비접촉 방식으로 대상체 온도측정이 가능한 근거리 무선통신 온도센싱태그 및 이를 포함하는 온도관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an NFC temperature sensing tag and a temperature management system including the same, and more specifically, to a short-distance wireless communication temperature sensing tag capable of measuring the temperature of an object in a non-contact manner and a temperature management system including the same.

일반적으로, 체온계는 접촉식 체온계와 비접촉식 체온계로 구분될 수 있다.Generally, thermometers can be divided into contact thermometers and non-contact thermometers.

접촉식 체온계는 체온을 측정하기 위하여 측정 대상자의 신체 일부에 직접 접촉하여 체온의 열전도를 이용하여 측정 대상자의 체온을 측정할 수 있다.A contact thermometer can measure the body temperature of a person being measured using thermal conduction of body temperature by directly contacting a part of the body of the person being measured.

한편, 비접촉식 체온계는 측정 대상자의 신체에서 발산하는 적외선을 측정하여 측정 대상자의 체온을 측정할 수 있다.Meanwhile, a non-contact thermometer can measure the body temperature of a person being measured by measuring infrared rays emitted from the body of the person being measured.

접촉식 체온계는 측정 대상자의 항문 또는 겨드랑이에 접촉되어 측정 대상자의 체온을 측정해야 한다. 다만, 접촉식 체온계는 일정 시간 동안 측정 대상 부위에 지속적으로 접촉이 요구되는 불편함과 접촉에 따른 감염 발생 등의 문제점을 야기할 수 있다.A contact thermometer must measure the subject's body temperature by contacting the subject's anus or armpits. However, contact thermometers may cause problems such as the inconvenience of requiring continuous contact with the area to be measured for a certain period of time and the occurrence of infection due to contact.

이에, 최근 코로나 19와 같은 전염성 질병의 전파로 인해 비접촉식 체온계의 기술 개발이 꾸준히 이루어지고 있다. 이러한 비접촉식 체온계의 일 예로, 한국 특허등록공보 제10-2273942호(2021.06.30.)에는 몸체부와, 상기 몸체부의 일면에 배치된 적외선 온도센서 및 적외선 가이드부와, 상기 몸체부의 일면에 배치된 광 조사부 및 가시광가이드부를 포함하고, 상기 광조사부에서는 가시영역 파장을 갖는 광이 발광되어, 조사된 가시광이 상기 가시광가이드부를 따라 외부에 조사됨에 따라 측정 대상자의 이마와의 거리를 측정될 수 있도록 한 비접촉식 적외선 체온계가 개시된다.Accordingly, due to the recent spread of infectious diseases such as COVID-19, the development of non-contact thermometer technology has been steadily progressing. As an example of such a non-contact thermometer, Korean Patent Registration No. 10-2273942 (2021.06.30.) includes a body portion, an infrared temperature sensor and an infrared guide portion disposed on one side of the body portion, and an infrared guide portion disposed on one side of the body portion. It includes a light irradiation unit and a visible light guide unit, and the light irradiation unit emits light having a wavelength in the visible region, so that the distance from the forehead of the measurement subject can be measured as the irradiated visible light is irradiated to the outside along the visible light guide unit. A non-contact infrared thermometer is disclosed.

또한 한국 특허등록공보 제10-2160589호(2020.09.22.)에는 받침대 역할을 수행하는 고정부, 상기 고정부의 일단에서 상부로 상기 고정부를 따라 휘어지면서 연장된 목부 및 상기 목부에 연결된 측정부를 포함하는 몸체와, 상기 측정부의 상기 몸체 내측 면에 형성되며, 상기 몸체의 내측 공간에 삽입되는 손목과의 거리를 측정하는 제 1거리 센서와, 상기 측정부의 상기 몸체 내측 면에 형성되며, 상기 손목의 온도를 측정하는 적외선 센서와, 상기 측정부의 상기 몸체 외측 면에 형성되는 디스플레이와, 상기 제1 거리 센서를 활성화하여 상기 제 1 거리 센서가 지속적으로 상기 몸체의 내측 공간을 향하여 거리를 측정하도록 제어하고, 상기 내측 공간에 상기 손목이 삽입되는 경우, 상기 제 1 거리 센서를 통해 측정된 거리값이 미리 설정된 최대거리 및 최소거리의 범위에 포함되는지 여부를 판단하여 손목 존재 여부를 판단하고, 상기 측정된 거리값이 미리 설정된 적정측정거리 범위 내에 포함되는지 여부를 판단하여, 상기 손목이 상기 적정측정거리 범위에 포함되는 경우, 상기 적외선 센서를 활성화하여, 상기 적외선 센서가 상기 내측 공간에 삽입된 손목의 온도를 측정하도록 제어하고, 상기 측정된 손목의 온도를 보정하여 체온을 산출하고, 상기 산출된 체온이 상기 디스플레이를 통해 표시되도록 제어하는 제어부를 포함하는 비접촉 손목 체온계가 개시된다,In addition, Korean Patent Registration No. 10-2160589 (2020.09.22.) discloses a fixing part that serves as a stand, a neck part that extends while bending along the fixing part from one end of the fixing part to the top, and a measuring part connected to the neck part. A body including a first distance sensor formed on the inner surface of the body of the measuring unit and measuring the distance between the wrist and the wrist inserted into the inner space of the body, and a first distance sensor formed on the inner surface of the body of the measuring unit, the wrist Activating an infrared sensor that measures the temperature, a display formed on the outer surface of the body of the measuring unit, and the first distance sensor, the first distance sensor is controlled to continuously measure the distance toward the inner space of the body. And, when the wrist is inserted into the inner space, the presence of the wrist is determined by determining whether the distance value measured through the first distance sensor is within the range of the preset maximum distance and minimum distance, and the measurement It is determined whether the distance value is within the preset appropriate measurement distance range, and if the wrist is included in the appropriate measurement distance range, the infrared sensor is activated to detect the wrist inserted into the inner space. A non-contact wrist thermometer is disclosed, including a control unit that controls to measure temperature, calculates body temperature by correcting the measured temperature of the wrist, and controls the calculated body temperature to be displayed on the display.

비접촉식 체온계는 측정 대상자의 고막 또는 이마의 측두동맥에서 발산하는 적외선을 측정하여 측정 대상자의 체온을 측정한다. 비접촉식 체온계는 접촉식 체온계에 대비하여 측정 시간이 짧다는 장점이 존재하나 고막을 통한 측정의 경우 귀지나 외이도의 모양에 따라 부정확하게 체온을 측정할 수 있다. 또한, 비접촉식 체온계는 측두동맥을 통한 측정의 경우 측두동맥을 정확하게 결정해야하는 단점이 존재한다.Non-contact thermometers measure the subject's body temperature by measuring infrared rays emitted from the subject's eardrum or temporal artery in the forehead. Non-contact thermometers have the advantage of shorter measurement times compared to contact thermometers, but in the case of measurement through the eardrum, temperature may be measured inaccurately depending on the shape of the earwax or external auditory canal. Additionally, non-contact thermometers have the disadvantage of having to accurately determine the temporal artery when measuring through the temporal artery.

또한, 접촉식 체온계 및 비접촉식 체온계는 측정자가 측정 대상자의 체온을 측정하고자 의도할 경우에만 측정 대상자의 체온을 측정할 수 있다.In addition, contact thermometers and non-contact thermometers can measure the body temperature of a person being measured only when the measurer intends to measure the body temperature of the person being measured.

따라서, 접촉식 체온계 및 비접촉식 체온계는 측정 대상자의 체온을 연속적으로 측정이 불가능하고, 차후 시계열적 생체신호 데이터를 이용한 질병 예측이나 건강 상태 점검 등의 기능을 수행하지 못하는 단점이 존재한다.Therefore, contact thermometers and non-contact thermometers have the disadvantage of not being able to continuously measure the body temperature of the person being measured, and of not being able to perform functions such as predicting disease or checking health status using time-series biosignal data.

따라서, 종래 기술에 따른 접촉식 체온계와 비접촉식 체온계의 단점을 보완하여, 위생적이며, 측정 대상자의 불편함을 완화하고 연속적인 측정 기반하여 질병 예측이나 건강 상태 점검을 수행할 수 있는 체온 측정 장치가 개발될 필요성이 있다.Therefore, by complementing the shortcomings of contact thermometers and non-contact thermometers according to the prior art, a body temperature measurement device has been developed that is hygienic, alleviates discomfort for the person being measured, and can predict disease or check health status based on continuous measurement. There is a need to become

더욱이, 종래의 비접촉식 센서는 높은 신뢰도 확보를 위해서 높은 생산비용을 수반하며, 나아가 측정정확도 확보를 위한 충분한 전력 확보를 위하여 무선전력 방식에 의해 구동되는 패시브(passive) 타입 온도센싱태그로의 구현에 어려움이 있어 왔다.Moreover, conventional non-contact sensors involve high production costs to ensure high reliability, and furthermore, it is difficult to implement them as passive type temperature sensing tags driven by wireless power to secure sufficient power to ensure measurement accuracy. There has been this.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 상대적으로 저비용의 제품생산유통이 가능하고, 저전력으로 구동하면서도 높은 측정정확도를 가지는 패시브 타입 온도센싱태그를 제공하는데 있다.The present invention was created to solve the above-mentioned problems, and the purpose of the present invention is to provide a passive type temperature sensing tag that enables relatively low-cost production and distribution, operates at low power, and has high measurement accuracy.

또한, 본 발명의 온도관리 시스템에 따르면 종래 패시브타입 온도센싱태그들과 달리 별도의 태깅 동작 없이도 태그를 소지한 사용자의 체온을 빠르고 정확하게 측정할 수 있게 된다.In addition, according to the temperature management system of the present invention, unlike conventional passive type temperature sensing tags, it is possible to quickly and accurately measure the body temperature of a user holding the tag without a separate tagging operation.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 외부 리더기로부터 수신된 전력으로 구동되어 2 이상의 전압값들을 측정하는 센싱회로부; 상기 2 이상의 전압값들을 입력 받는 MCU(Micro Controller Unit); 및 상기 외부 리더기로부터의 전력 및 신호를 수신 받고, 상기 2 이상의 전압값들 중 선택되는 특정 전압값에 대응되는 온도값 또는 상기 2 이상의 전압값들에 기초하여 산출된 보정된 온도값을 상기 외부 리더기로 전송하는 안테나부;를 포함하고, 상기 특정 센싱값 또는 상기 보정된 센싱값은 상기 MCU에 의해 온도값으로 파싱(parsing)되는 NFC 온도센싱태그, 적어도 하나의 외부 리더기, 관리서버 및 관리자 인터페이스를 포함하는 온도관리 시스템이 제공된다.In order to solve this problem, according to an embodiment of the present invention, a sensing circuit unit that is driven by power received from the external reader and measures two or more voltage values; An MCU (Micro Controller Unit) that receives the voltage values of 2 or more; And receiving power and signals from the external reader, and sending a temperature value corresponding to a specific voltage value selected from among the two or more voltage values or a corrected temperature value calculated based on the two or more voltage values to the external reader. An antenna unit that transmits to an NFC temperature sensing tag, wherein the specific sensing value or the corrected sensing value is parsed into a temperature value by the MCU, at least one external reader, a management server, and a manager interface. A temperature management system including:

상기 외부 리더기는 비접촉-근거리 무선통신을 통해 상기 NFC 온도센싱태그 측에 전력을 송출하고, 상기 NFC 온도센싱태그는 상기 외부 리더기로부터 수신 받은 전력을 통해 피검사체의 온도값을 센싱한 후 상기 외부 리더기로 송신하는 것을 특징으로 한다.The external reader transmits power to the NFC temperature sensing tag through non-contact-short-range wireless communication, and the NFC temperature sensing tag senses the temperature value of the object to be inspected through the power received from the external reader and then transmits power to the NFC temperature sensing tag. It is characterized in that it is transmitted to .

상기 상기 센싱회로부는 가변저항 측정값 기반의 접촉 저항온도센서 및 적외선 기반의 비접촉 적외선 온도센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.The sensing circuit unit includes a contact resistance temperature sensor based on a variable resistance measurement value and a non-contact infrared temperature sensor based on infrared rays.

상기 접촉 저항온도센서는, 구동전압 노드; 일단이 상기 구동전압 노드에 연결되는 제1 비-가변저항; 일단이 상기 구동전압 노드에 연결되되, 상기 제1 비-가변저항과 병렬 연결되는 제2 비-가변저항; 일단이 상기 제1 비-가변저항의 타단에 직렬 연결되고, 타단이 접지되는 제3 비-가변저항; 일단이 상기 제2 비-가변저항의 타단에 직렬 연결되고, 타단이 접지되는 가변저항; 상기 제1 비-가변저항의 타단과 상기 제1 가변저항의 일단의 접점에 위치하되, 상기 증폭기의 (-)입력단자에 연결되는 제1 측정전압 노드; 및 상기 제2 비-가변저항의 타단과 상기 제2 가변저항의 일단의 접점에 위치하되, 상기 증폭기의 (+)입력단자에 연결되는 제2 측정전압 노드;를 포함하도록 구성되며, 상기 제1 측정전압 노드에서의 제1 센싱전압값 및 상기 제2 측정전압 노드에서의 제2 센싱전압값의 차이에 비례하는 제2 출력전압(V_out2)을 생성하여 상기 ADC 포트로 입력시키고, 상기 비접촉 적외선 온도센서는, 열접점에서 복사를 흡수하여 복사를 감지하여, 열전되는 열접점(T_hot)과 칩의 다이(Die)에 열적으로 접지된 냉접점(T_cold) 사이의 온도 차이에 비례하는 제1 출력전압(V_out1)을 생성하여 상기 ADC 포트로 입력시키되, 상기 MCU는 제1 출력전압(V_out1) 및 제2 출력전압(V_out2) 중 선택되는 전압값을 온도산출에 기초가 되는 물체전압(V_OBJ)으로 선정하고 선정된 물체전압값 만을 상기 외부 리더기에 전송하는 것을 특징으로 한다.The contact resistance temperature sensor includes a driving voltage node; a first non-variable resistor, one end of which is connected to the driving voltage node; a second non-variable resistor, one end of which is connected to the driving voltage node and connected in parallel with the first non-variable resistor; a third non-variable resistor, one end of which is connected in series to the other end of the first non-variable resistor, and the other end of which is grounded; a variable resistor whose one end is connected in series to the other end of the second non-variable resistor and whose other end is grounded; a first measurement voltage node located at a contact point between the other end of the first non-variable resistor and one end of the first variable resistor and connected to the (-) input terminal of the amplifier; and a second measurement voltage node located at the contact point of the other end of the second non-variable resistor and one end of the second variable resistor and connected to the (+) input terminal of the amplifier, wherein the first A second output voltage (V_out2) proportional to the difference between the first sensing voltage value at the measurement voltage node and the second sensing voltage value at the second measurement voltage node is generated and input to the ADC port, and the non-contact infrared temperature The sensor detects radiation by absorbing radiation from the hot junction, and generates a first output voltage proportional to the temperature difference between the hot junction (T_hot), which is thermoelectrically connected, and the cold junction (T_cold), which is thermally grounded to the die of the chip. (V_out1) is generated and input to the ADC port, and the MCU selects the voltage value selected from the first output voltage (V_out1) and the second output voltage (V_out2) as the object voltage (V_OBJ) that is the basis for temperature calculation. and transmitting only the selected object voltage value to the external reader.

상기 외부 리더기는 특정 구조물에 설치된 상태에서 상기 NFC 온도센싱태그를 장착한 사용자가 인접한 경우 별도의 태깅동작 없이도 상기 NFC 온도센싱태그에 온도값 송출요청을 전송하며, 전송된 사용자 온도값이 기준치 이상인 경우 상기 특정 구조물의 기구장치를 동작시키거나, 기준치 초과 여부를 관리서버로 전송하거나, 관리자 인터페이스로 시청각적 경고를 전송하는 것을 특징으로 한다.When the external reader is installed in a specific structure and a user equipped with the NFC temperature sensing tag is nearby, it transmits a request to transmit a temperature value to the NFC temperature sensing tag without a separate tagging operation, and when the transmitted user temperature value is above the standard value, It is characterized by operating the mechanism of the specific structure, transmitting whether the standard value is exceeded to a management server, or transmitting an audio-visual warning to the administrator interface.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상대적으로 저비용의 제품생산유통이 가능하고, 저전력으로 구동하면서도 높은 측정정확도를 가지는 패시브 타입 온도센싱태그를 제공할 수 있게 된다.According to embodiments of the present invention, it is possible to produce and distribute products at a relatively low cost, and to provide a passive type temperature sensing tag with high measurement accuracy while operating at low power.

또한, 본 발명의 온도관리 시스템에 따르면 종래 패시브타입 온도센싱태그들과 달리 별도의 태깅 동작 없이도 태그를 소지한 사용자의 체온을 빠르고 정확하게 측정할 수 있게 된다.In addition, according to the temperature management system of the present invention, unlike conventional passive type temperature sensing tags, it is possible to quickly and accurately measure the body temperature of a user holding the tag without a separate tagging operation.

본 개시의 기술적 사상에 따른 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects according to the technical idea of the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비접촉 방식으로 대상체 온도측정이 가능한 근거리 무선통신 온도센싱태그를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 근거리 무선통신 온도센싱태그가 포함된 온도관리 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따라 패치 타입으로 구현된 온도센싱태그가 사용자에게 장착된 모습을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따라 밴드 타입으로 구현된 온도센싱태그가 사용자에게 장착된 모습을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따라 밴드 타입으로 구현된 온도센싱태그가 사용자에게 장착된 모습을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따라 태그리더기가 출입게이트에 설치된 모습을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따라 태그리더기가 침대에 설치된 모습을 예시적으로 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram schematically showing a short-distance wireless communication temperature sensing tag capable of measuring the temperature of an object in a non-contact manner according to some embodiments of the present invention.
Figure 2 is a conceptual diagram illustrating a temperature management system including a short-range wireless communication temperature sensing tag according to some embodiments of the present invention.
Figure 3 is a diagram illustrating a temperature sensing tag implemented as a patch type mounted on a user according to some embodiments of the present invention.
Figure 4 is a diagram illustrating a temperature sensing tag implemented as a band type mounted on a user according to some embodiments of the present invention.
Figure 5 is a diagram illustrating a temperature sensing tag implemented as a band type mounted on a user according to some embodiments of the present invention.
Figure 6 is a diagram illustrating a tag reader installed at an entrance gate according to some embodiments of the present invention.
Figure 7 is a diagram illustrating a tag reader installed in a bed according to some embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. The present embodiments are merely intended to ensure that the disclosure of the present invention is complete, and that the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and is provided by those skilled in the art It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings that can be commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Additionally, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined.

또한, 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함될 수 있다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.Additionally, in this specification, the singular form may also include the plural form unless specifically stated in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements. or does not rule out addition.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비접촉 방식으로 대상체 온도측정이 가능한 근거리 무선통신 온도센싱태그를 개략적으로 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram schematically showing a short-distance wireless communication temperature sensing tag capable of measuring the temperature of an object in a non-contact manner according to some embodiments of the present invention.

도 1을 참조하면, 온도센싱태그(100)는 기판(110), 상기 기판 상에 배치되어 2 이상의 센싱값을 측정하는 센서부(120), 상기 센서부와 전기적으로 연결되어 2 이상의 센싱값을 입력 받는 센서칩(150), 외부 리더기(미도시)로부터의 전력 및 신호를 수신 받고, 상기 센서부의 2 이상의 센싱값을 외부 리더기로 전송하는 안테나부(1300), 기판 상에서 상기 센서부, 센서칩 및 안테나부를 전기적으로 연결 및 제어하기 위한 회로부(140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the temperature sensing tag 100 includes a substrate 110, a sensor unit 120 disposed on the substrate to measure two or more sensing values, and a sensor unit 120 that is electrically connected to the sensor unit to measure two or more sensing values. A sensor chip 150 that receives input, an antenna unit 1300 that receives power and signals from an external reader (not shown) and transmits two or more sensing values of the sensor unit to an external reader, the sensor unit and sensor chip on a substrate. And it may include a circuit unit 140 for electrically connecting and controlling the antenna unit.

기판(110)은 온도센싱태그(100)가 후술할 것과 같이 굴곡지며 사용자 인체나 의류 등에 장착되기 위해, 플렉서블 PCB(flexible Printed circuit board; FPCB)인 것이 바람직하다. 예를 들어, 기판(110)은 폴리이미드(PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 그라스에폭시(GE) 등을 포함하는 가요성을 갖는 FPCB 일 수 있으며, 또한 상기 FPCB는 본 발명에 도시된 것에 한정되지 않고 FCCL(Flexible Copper Clad Laminate), COVERLAY, PREPREG 및 KAPTON 등 다양한 재료로 다양한 층구조를 가지며 형성된 기판일 수 있다.The substrate 110 is preferably a flexible printed circuit board (FPCB) so that the temperature sensing tag 100 can be curved and mounted on a user's body or clothing, as will be described later. For example, the substrate 110 may be a flexible FPCB containing polyimide (PI), polyethylene terephthalate (PET), glass epoxy (GE), etc., and the FPCB may be as shown in the present invention. It is not limited and may be a substrate formed with various layer structures using various materials such as FCCL (Flexible Copper Clad Laminate), COVERLAY, PREPREG, and KAPTON.

한편, 본 명세서에서는 상기 기판(110)이 플렉서블 PCB인 경우를 예로 들어 설명하지만, 상기 기판의 적어도 일부는 하드(Hard) PCB일 수도 있다. 예를 들어, 기판(110)의 안테나부(130)가 위치된 영역(제1 기판 영역(111))은 하드 PCB이고, 제1 기판 영역(111)으로부터 연장된 제2 기판 영역(112)은 플렉서블 PCB일 수도 있다.Meanwhile, in this specification, the case where the substrate 110 is a flexible PCB is used as an example, but at least a part of the substrate may be a hard PCB. For example, the area (first substrate area 111) of the substrate 110 where the antenna unit 130 is located is a hard PCB, and the second substrate area 112 extending from the first substrate area 111 is It could be a flexible PCB.

안테나부(130) 및/또는 회로부(140)는 프레싱, 도금, 부식 등의 방식으로 상기 기판(110)에 패터닝된, 알루미늄 또는 구리 등의 전도성 박막일 수 있다. 나아가 회로부(140)로부터 후술할 각 센서들(121, 122)로 연장되는 연장라인들(161, 162) 또한, 안테나부(130) 및/또는 회로부(140)와 함께 형성되는 전도성 박막일 수 있다.The antenna unit 130 and/or the circuit unit 140 may be a conductive thin film such as aluminum or copper that is patterned on the substrate 110 by pressing, plating, corrosion, etc. Furthermore, the extension lines 161 and 162 extending from the circuit unit 140 to each of the sensors 121 and 122, which will be described later, may also be a conductive thin film formed together with the antenna unit 130 and/or the circuit unit 140. .

센서부(120)는 예를 들면 온도센싱 역할을 수행할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 센서부(120)는 안테나부(130)를 통해 스마트폰 등의 외부 리더기(미도시)로부터 공급되는 전력을 통해 구동되며, 측정된 결과를 안테나부(130)를 통해 상기 리더기로 전달할 수 있다.The sensor unit 120 may perform a temperature sensing role, for example, but is not limited thereto. The sensor unit 120 is driven by power supplied from an external reader (not shown) such as a smartphone through the antenna unit 130, and the measured results can be transmitted to the reader through the antenna unit 130.

센서부(120)는 서로 물리적으로 이격된 위치에 배치된 2 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어 센서부(120)는 도시된 것처럼 상호 이격된 제1 내지 제3 센서들(121, 122)을 포함할 수 있으나, 경우에 따라 제1 내지 제2 센서들(121, 122) 중 어느 하나가 생략될 수도 있다.The sensor unit 120 may include two or more sensors disposed at locations that are physically spaced apart from each other. For example, the sensor unit 120 may include first to third sensors 121 and 122 spaced apart from each other as shown, but in some cases, any one of the first to second sensors 121 and 122 One may be omitted.

일부 실시예들에서, 제1 센서(121)는 온도에 따라 저항이 변하는 것을 측정하는 써미스터이고, 제2 센서(122)는 적외선 방식으로 비접촉 온도측정을 수행하기 위한 IR센서일 수 있다.In some embodiments, the first sensor 121 may be a thermistor that measures change in resistance depending on temperature, and the second sensor 122 may be an IR sensor for performing non-contact temperature measurement using an infrared method.

제1 센서(121)는 구동전압 노드(Vdd)로부터 접지단까지 직렬 연결되는 비-가변/가변저항 세트들을 포함한다.The first sensor 121 includes non-variable/variable resistor sets connected in series from the driving voltage node (Vdd) to the ground terminal.

구체적으로, 센싱회로부는 일단이 구동전압 노드(Vdd)에 연결되는 제1 비-가변저항(R1), 일단이 구동전압 노드(vdd)에 연결되되 제1 비-가변저항(R1)과 병렬 연결되는 제2 비-가변저항(R2), 일단이 제1 비-가변저항(R1)의 타단에 직렬 연결되고 타단이 접지되는 제3 비-가변저항(R3), 일단이 제2 비-가변저항(R2)의 타단에 직렬 연결되고 타단이 접지되는 가변저항(Th), 제1 비-가변저항(R1)의 타단과 제3 비-가변저항(R3)의 일단의 접점에 위치하되 증폭기(즉, OP-AMP)의 (-)입력단자에 연결되는 제1 측정전압 노드(V- in) 및 제2 비-가변저항(R2)의 타단과 가변저항(Th)의 일단의 접점에 위치하되 OP-AMP의 (+)입력단자에 연결되는 제2 측정전압 노드(V+ in)를 포함할 수 있다.Specifically, the sensing circuit has a first non-variable resistor (R1), one end of which is connected to the driving voltage node (Vdd), and one end of which is connected to the driving voltage node (vdd) and connected in parallel with the first non-variable resistor (R1). a second non-variable resistor (R2), one end of which is connected in series to the other end of the first non-variable resistor (R1) and a third non-variable resistor (R3) whose other end is grounded, one end of which is the second non-variable resistor (R1) A variable resistor (Th) connected in series to the other end of (R2) and the other end of which is grounded, is located at the contact point of the other end of the first non-variable resistor (R1) and one end of the third non-variable resistor (R3), and is connected to the amplifier (i.e. , OP-AMP) is connected to the (-) input terminal of the first measurement voltage node (V - in ) and the other end of the second non-variable resistor (R2) and is located at the contact point of one end of the variable resistor (Th), but OP -It may include a second measurement voltage node (V + in ) connected to the (+) input terminal of the AMP.

일부 실시예들에서, 가변저항(Th)은 온도에 따라 저항특성이 변하는 서미스터(thermistor)일 수 있다. 예를 들어, 상기 가변저항(Th)은 NTC(negative temperature coefficient thermistor), PTC(positive temperature coefficient thermistor), CTR(critical temperature resistor) 등일 수 있다.In some embodiments, the variable resistor Th may be a thermistor whose resistance characteristics change depending on temperature. For example, the variable resistor (Th) may be a negative temperature coefficient thermistor (NTC), a positive temperature coefficient thermistor (PTC), a critical temperature resistor (CTR), or the like.

상기 제1 센서(121)는, 상기 제1 측정전압 노드에서의 제1 센싱전압값 및 상기 제2 측정전압 노드에서의 제2 센싱전압값의 차이에 비례하는 제2 출력전압(V_out2)을 생성하여 상기 ADC 포트로 입력시키는 역할을 수행한다.The first sensor 121 generates a second output voltage (V_out2) proportional to the difference between the first sensing voltage value at the first measurement voltage node and the second sensing voltage value at the second measurement voltage node. It performs the role of inputting to the ADC port.

상기 제2 센서(122)는 열접점에서 복사를 흡수하여 복사를 감지하여, 열전되는 열접점(T_hot)과 칩의 다이(Die)에 열적으로 접지된 냉접점(T_cold) 사이의 온도 차이에 비례하는 제1 출력전압(V_out1)을 생성하여 상기 ADC 포트로 입력시키는 것을 특징으로 한다.The second sensor 122 detects radiation by absorbing radiation from the hot junction, and is proportional to the temperature difference between the hot junction (T_hot), which is thermoelectrically connected, and the cold junction (T_cold), which is thermally grounded to the die of the chip. The first output voltage (V_out1) is generated and input to the ADC port.

MCU(3)는 상기 2 이상의 센싱값을 ADC(analog-digital converter) 포트를 통해 입력 받는 역할을 수행한다.The MCU (3) performs the role of receiving the above two or more sensing values through an analog-digital converter (ADC) port.

바람직하게, MCU(3)는 RFID, NFC등의 근거리 무선통신용 인터페이스를 가지는 MCU로서 상기 MCU(3)는 적어도 하나의 OP-AMP(Operational amplifier) 및 적어도 하나의 ADC(Analog-Digital Converter) 입력포트를 포함할 수 있다.Preferably, the MCU 3 has an interface for short-distance wireless communication such as RFID or NFC, and the MCU 3 includes at least one operational amplifier (OP-AMP) and at least one analog-digital converter (ADC) input port. may include.

상기 MCU(3)는 제1 출력전압(V_out1) 및 제2 출력전압(V_out2) 중 선택되는 전압값을 온도산출에 기초가 되는 물체전압(V_OBJ)으로 선정하고, 하기 수학식 2에 의해 피검사체의 온도를 추정하는 역할을 수행한다.The MCU (3) selects the voltage value selected from the first output voltage (V_out1) and the second output voltage (V_out2) as the object voltage (V_OBJ) that is the basis for temperature calculation, and determines the object voltage (V_OBJ) based on the equation 2 below. It plays a role in estimating the temperature.

한편, 상기 온도센싱태그(100)는 제1 센서(121) 및 제2 센서(122) 사이에 위치된 접힘영역을 기준으로 굴곡지도록 접힘될 수 있다. 상기 접힘영역은 제2 센서(122)가 배치된 제2 기판 영역에 위치할 수 있다.Meanwhile, the temperature sensing tag 100 may be folded to be curved based on the folded area located between the first sensor 121 and the second sensor 122. The folded area may be located in the second substrate area where the second sensor 122 is disposed.

안테나부(130)는 스마트폰 등의 리더기로부터 전달된 에너지를 모아 유도기전력을 발생하는 안테나 코일부를 포함할 수 있으며, 안테나 코일부에는 무선전력전송 및 통신에 필요한 주파수 매칭을 위한 하나 이상의 콘덴서가 포함될 수도 있다.The antenna unit 130 may include an antenna coil unit that generates induced electromotive force by collecting energy transmitted from a reader such as a smartphone, and the antenna coil unit may include one or more condensers for frequency matching required for wireless power transmission and communication. may be included.

안테나부(130)는, 스마트폰 등의 리더기로부터 온도 측정의 요청이 있는 경우 스마트폰 등의 리더기로부터 근거리 무선통신을 통해 공급되는 전력을 센서부(120)로 전달하며, 센서부(120)에서 측정된 온도 등의 센싱값을 근거리 무선통신을 통해 스마트폰 등의 리더기로 전송할 수 있다. 상기 근거리 무선통신은 RFID(radio　frequency　identification), NFC(Near　Field　Communication), 블루투스(Bluetooth), 와이파이(WiFi), 지그비(Zig　bee),　비콘(beacon), LoRa(Long Range) 등 다양한 방식으로 구현될 수 있으며, 상기 RFID는 LFID(Low-Frequency Identification), HFID(high-Frequency Identification), UHFID(ultrahigh-Frequency Identification) 등의 개념을 포함할 수 있음은 물론이다.When there is a request for temperature measurement from a reader such as a smartphone, the antenna unit 130 transmits power supplied from a reader such as a smartphone through short-distance wireless communication to the sensor unit 120. Sensing values such as measured temperature can be transmitted to a reader such as a smartphone through short-distance wireless communication. The short-range wireless communication is implemented in various ways such as RFID (radio frequency identification), NFC (Near Field Communication), Bluetooth, WiFi, Zig Bee, beacon, and LoRa (Long Range). Of course, the RFID may include concepts such as low-frequency identification (LFID), high-frequency identification (HFID), and ultrahigh-frequency identification (UHFID).

한편, 상기 센서부(120) 및 안테나부(130)는 모두 기판의 전면에 배치될 수 있다. 즉, 제1 내지 제2 센서들(121, 122)과 안테나부(130)는 모두 기판의 동일한 면에 배치되어 서로 같은 방향을 향할 수 있다.Meanwhile, both the sensor unit 120 and the antenna unit 130 may be placed on the front surface of the substrate. That is, the first and second sensors 121 and 122 and the antenna unit 130 may all be disposed on the same side of the substrate and face in the same direction.

한편, 상기 기판(110)에는, 제1 내지 제3 센서들(121, 122) 및 안테나부(130)가 형성된 기판의 전면 및 상기 전면에 대향하는 배면 중 적어도 일면의 적어도 일부 영역을 덮는 보호층(미도시)이 형성될 수도 있다. 상기 보호층은 예를 들면 폴리이미드(PI) 등의 가요성 소재로 형성되어 기판(110) 상의 회로부, 센서부(120), 안테나부(130)를 외부의 물리적 충격 또는 습기 등으로부터 보호할 수 있다.Meanwhile, on the substrate 110, a protective layer covering at least a portion of at least one of the front surface of the substrate on which the first to third sensors 121 and 122 and the antenna unit 130 are formed and the rear surface opposite to the front surface is provided. (not shown) may be formed. The protective layer is formed of a flexible material such as polyimide (PI), and can protect the circuit unit, sensor unit 120, and antenna unit 130 on the substrate 110 from external physical shock or moisture. there is.

도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 근거리 무선통신 온도센싱태그가 포함된 온도관리 시스템을 설명하기 위한 개념도이다.Figure 2 is a conceptual diagram illustrating a temperature management system including a short-range wireless communication temperature sensing tag according to some embodiments of the present invention.

도 2를 참조하면, 온도관리 시스템은 적어도 하나의 온도센싱태그(1, 1',1")과, 적어도 하나의 태그리더기(2)와, 관리서버(3) 및 관리자 인터페이스(4)를 포함할 수 있다. 또한 태그리더기(2)에도 센싱을 위한 태깅, 센싱여부 확인 및 센싱값 확인 관리 등을 위한 별도의 사용자 인터페이스가 구비될 수 있다.Referring to Figure 2, the temperature management system includes at least one temperature sensing tag (1, 1', 1"), at least one tag reader (2), a management server (3), and an administrator interface (4). In addition, the tag reader 2 may be equipped with a separate user interface for tagging for sensing, checking whether sensing is performed, and managing sensing value confirmation.

태그리더기(2), 관리서버(3) 및 관리자 인터페이스(4) 중 적어도 하나는 정보통신망(5)을 통해 상호간 실시간으로 데이터 통신을 수행할 수 있다. 정보통신망(5)은 예를 들면, 근거리 통신망(Local Area Network; LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN) 또는 부가가치 통신망(Value Added Network; VAN) 등과 같은 유선 네트워크나 이동 통신망(mobile radio communication network), 위성 통신망, 블루투스(Bluetooth), Wibro(Wireless Broadband Internet), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등과 같은 모든 종류의 무선 네트워크로 구현될 수 있다.At least one of the tag reader (2), the management server (3), and the manager interface (4) can perform data communication with each other in real time through the information and communication network (5). The information and communication network 5 is, for example, a wired network or mobile radio communication network, such as a local area network (LAN), a wide area network (WAN), or a value added network (VAN). network), satellite communication network, Bluetooth, Wibro (Wireless Broadband Internet), HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), etc.

관리서버(3)로는 태그리더기(2) 및/또는 관리자 인터페이스(4)로부터 입력된 정보 등을 저장 및 처리하고, 각 단말의 요청에 응답함에 따라 해당 절차를 지연없이 처리하기 위한 고성능의 프로세서 및 대용량의 저장공간을 가지는 워크스테이션 등을 포함하는 서버 장치가 이용될 수 있다.The management server (3) stores and processes information input from the tag reader (2) and/or the manager interface (4), and a high-performance processor and A server device including a workstation with a large storage space may be used.

태그리더기(2)의 수요자 인터페이스 및 관리자 인터페이스(4)는 예를 들면 스마트폰, 스마트 노트, 태블릿 PC, 스마트 카메라, 스마트 TV, 웨어러블(wearable) 컴퓨터 등의 각종 스마트 기기로 구현될 수도 있으며, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치에 의해 구현될 수도 있고, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 데스크톱(desktop), 노트북, 랩톱(laptop) 등에 의해 구현될 수도 있다.The consumer interface and administrator interface 4 of the tag reader 2 may be implemented with various smart devices such as smartphones, smart notes, tablet PCs, smart cameras, smart TVs, and wearable computers. (Personal Communication System), GSM (Global System for Mobile communications), PDC (Personal Digital Cellular), PHS (Personal Handyphone System), PDA (Personal Digital Assistant), IMT (International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA (Code Division Multiple) Access)-2000, W-CDMA (W-Code Division Multiple Access), Wibro (Wireless Broadband Internet) terminal, etc. may be implemented by all types of handheld-based wireless communication devices, and may be implemented by a web browser (WEB). It can also be implemented by a desktop, laptop, or laptop equipped with a browser.

태그리더기(2)의 수요자 인터페이스 및 관리자 인터페이스(4)를 물리적으로 구현하는 단말 각각에는 전술한 기능을 구현하기 위해 관리서버(3)와 통신을 수행하는 통신부 및 각 기능들을 사용자 인터페이스(User interface)를 통해 표시하는 어플리케이션 프로그램이 기록된 컴퓨팅 장치로 읽고 쓰기가 가능한 기록매체가 탑재될 수 있다.Each terminal that physically implements the consumer interface and the administrator interface (4) of the tag reader (2) has a communication unit that communicates with the management server (3) to implement the above-mentioned functions, and a user interface (User interface) for each function. A recording medium capable of reading and writing may be mounted on a computing device on which an application program displayed through is recorded.

온도관리 시스템 내 온도센싱태그(1, 1', 1") 각각은 목적 및 환경에 따라 다양한 센서개수를 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 제1 온도센싱태그(1)와 같이 2개의 센서(11, 12)를 구비할 수 있다.Each of the temperature sensing tags (1, 1', 1") in the temperature management system may be equipped with a variety of sensors depending on the purpose and environment. For example, the first temperature sensing tag (1) shown in FIG. 3 and Two sensors (11, 12) can be provided together.

태그리더기(2)가 온도센싱태그(1)에 태깅(tagging)되면, 온도센싱태그(1)는 태그리더기(2)의 안테나로부터 발생되는 RF필드에너지를 통해 온도센싱태그(1)의 구동을 위한 전력을 획득할 수 있다.When the tag reader (2) is tagged with the temperature sensing tag (1), the temperature sensing tag (1) drives the temperature sensing tag (1) through the RF field energy generated from the antenna of the tag reader (2). Power can be obtained for

온도센싱태그(1)의 센서부는 획득된 전력을 사용하여 채널별 센싱값들을 취득하고, MCU는 취득된 채널별 센싱값들을 파싱(parsing)한 후 NFC 인터페이스로 전달하며, 안테나를 통해 전달된 파싱된 채널별 센싱값들을 태그리더기(2)로 전송할 수 있다. 즉, 온도센싱태그(1)는 제1 측정전압 노드(V- in), 제2 측정전압 노드(V+ in) 및 제3 측정전압 노드(VADC in) 각각에서 측정된 전압값들을 온도값으로 변환 후 태그리더기(2)로 전송한다.The sensor unit of the temperature sensing tag (1) uses the acquired power to acquire sensing values for each channel, and the MCU parses the acquired sensing values for each channel and transmits them to the NFC interface, and parses the acquired values for each channel. Sensing values for each channel can be transmitted to the tag reader (2). That is, the temperature sensing tag 1 converts the voltage values measured at each of the first measurement voltage node (V - in ), the second measurement voltage node (V + in ), and the third measurement voltage node (V ADC in ) into a temperature value. Convert it to and transmit it to the tag reader (2).

일부 실시예들에서, 도 4에 도시된 것과 같이 태그리더기(2)는 채널별 센싱값들(즉, 측정된 전압값들에 대응되는 온도값)을 관리서버(3)로 전송하고, 관리서버(3)는 기 설정된 전압-온도변환 테이블에 기초하여 채널별 센싱값들을 파싱하여 온도센싱태그별/온도센싱태그의 채널별 온도정보를 산출하여, 산출된 채널별 온도정보를 태그리더기(2) 및/또는 관리자 인터페이스(4)로 전송할 수 있다. 전송된 채널별 온도정보는 태그리더기(2)의 사용자 인터페이스나, 관리자 인터페이스(4)를 통해 디스플레이될 수 있다.In some embodiments, as shown in FIG. 4, the tag reader 2 transmits sensing values for each channel (i.e., temperature values corresponding to measured voltage values) to the management server 3, and the management server 3 (3) calculates temperature information for each temperature sensing tag/channel of the temperature sensing tag by parsing the sensing values for each channel based on a preset voltage-temperature conversion table, and transmits the calculated temperature information for each channel to the tag reader (2). and/or transfer to the administrator interface (4). The transmitted temperature information for each channel can be displayed through the user interface of the tag reader (2) or the manager interface (4).

다른 일부 실시예들에서, 태그리더기(2)는 전송된 채널별 온도정보를 태그리더기(2)의 GUI 등을 통해 디스플레이할 수 있다. 산출된 채널별 온도정보는 관리서버(3)로 취합되어 관리자 인터페이스(4) 등을 통해 빅데이터화 될 수도 있다.In some other embodiments, the tag reader 2 may display the transmitted temperature information for each channel through the GUI of the tag reader 2, etc. The calculated temperature information for each channel may be collected by the management server (3) and converted into big data through the manager interface (4).

도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따라 패치 타입으로 구현된 온도센싱태그가 사용자에게 장착된 모습을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따라 밴드 타입으로 구현된 온도센싱태그가 사용자에게 장착된 모습을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따라 밴드 타입으로 구현된 온도센싱태그가 사용자에게 장착된 모습을 예시적으로 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a temperature sensing tag implemented as a patch type according to some embodiments of the present invention being mounted on a user, and FIG. 4 is implemented as a band type according to some embodiments of the present invention. It is a diagram illustratively showing a temperature sensing tag installed on a user, and FIG. 5 is a diagram illustrating a temperature sensing tag implemented as a band type according to some embodiments of the present invention illustratively installed on a user. am.

본 발명의 패치 타입 센싱태그는, 패치부(10)의 중앙 영역에 태그부(100) 즉, 센싱태그가 구비될 수 있다. 패치 타입 센싱태그는 최하단에 구비된 이형지를 제거하면, 점착성 레이어(예를 들어, 양면테이프층)이 사용자 인체에 부착되는 타입 등으로 구현될 수 있다.In the patch-type sensing tag of the present invention, a tag unit 100, that is, a sensing tag, may be provided in the central area of the patch unit 10. The patch-type sensing tag can be implemented as a type in which an adhesive layer (for example, a double-sided tape layer) is attached to the user's body when the release paper provided at the bottom is removed.

본 발명의 밴드 타입 센싱태그는, 피검사체(예를 들어, 인체)에 장착되어 피검사체로부터의 신호(예를 들어, 체온)를 센싱하는 상태에서는 피검사체에 안정적으로 장착 가능하고, 신호센싱을 수행하지 않는 상태에서는 수납보관이 용이한 구조를 가질 수도 있다. 본 발명에서는 밴드 타입 센싱태그가 사용자의 인체(예를 들어, 팔목, 팔뚝, 발목 등)에 장착되어 체온 등의 생체정보를 센싱하는 것을 대표적으로 설명하지만, 본 발명의 밴드 타입 센싱태그(500)의 활용성이 이에 제한되지 않음은 물론이다.The band-type sensing tag of the present invention can be stably mounted on a test subject (e.g., a human body) and senses a signal (e.g., body temperature) from the test subject, and can perform signal sensing. It may have a structure that makes it easy to store and store when not in use. In the present invention, a band-type sensing tag is typically described as being mounted on the user's body (e.g., wrist, forearm, ankle, etc.) to sense biometric information such as body temperature, but the band-type sensing tag 500 of the present invention Of course, the utility is not limited to this.

장착 상태에서, 밴드 타입 센싱태그(100)의 밴드부(20)는 사용자의 팔목 등을 감싸도록 롤링(rolling)되어 고정될 수 있다. 즉, 장착 상태에서, 밴드 타입 센싱태그(100)는 태그부가 배치되는 밴드부(20)의 제1 면이 사용자 팔목과 접하는 내측면이 되도록 롤링될 수 있다.In the mounted state, the band portion 20 of the band-type sensing tag 100 may be rolled and fixed to surround the user's wrist, etc. That is, in the mounted state, the band-type sensing tag 100 may be rolled so that the first side of the band portion 20 on which the tag portion is disposed is the inner side in contact with the user's wrist.

이 때, 밴드부(20)가 롤링된 상태를 유지하기 위해, 밴드부(20) 일측 말단(제2 밴드영역)의 제1 면(내측면)에는 제1 고정부재가 구비되고, 제1 고정부재는 밴드부(20) 타측 말단(제1 밴드영역)의 제2 면(외측면)에 부착될 수 있다.At this time, in order to maintain the rolled state of the band portion 20, a first fixing member is provided on the first surface (inner surface) of one end (second band area) of the band portion 20, and the first fixing member is It may be attached to the second surface (outer surface) of the other end (first band area) of the band portion 20.

장착 상태에서, 태그부(100)는 롤링된 밴드부(20)의 내측면(제1 면)에 고정 배치되어 사용자 팔목과 직간접적으로 접촉되어 사용자의 체온 등을 센싱할 수 있다.In the mounted state, the tag unit 100 is fixedly disposed on the inner surface (first surface) of the rolled band unit 20 and can directly or indirectly contact the user's wrist to sense the user's body temperature, etc.

또한, 태그부(100)에는 태그별 고유의 ID가 할당되어 있어 복수의 사용자별 측정 이력을 관리할 수 있다. 즉, 많은 사람의 체온을 관리하는 경우 고유의 ID로 많은 사람의 체온을 구별하여 관리할 수 있다. 나아가, 센싱된 체온 등의 정보는 스마트폰과 연동되어 측정 시간, 측정 위치, 고유 ID등과 함께 관리서버로 전송되어, 측정 데이터를 임의로 수정하거나 누락시키지 않을 수 있다. 즉, 스마트폰 단말을 이용한 측정으로 측정 온도의 이력관리가 가능하고 데이터 가공이 원천적으로 차단된다. 더욱이, 체온 측정과 동시에 데이터를 저장하기 때문에 별도의 기록 관리 또한 필요 없다.In addition, the tag unit 100 is assigned a unique ID for each tag, so measurement history for multiple users can be managed. In other words, when managing the body temperature of many people, the body temperature of many people can be distinguished and managed using a unique ID. Furthermore, information such as sensed body temperature is linked to the smartphone and transmitted to the management server along with measurement time, measurement location, and unique ID, so that measurement data cannot be arbitrarily modified or omitted. In other words, through measurement using a smartphone terminal, history management of the measured temperature is possible and data processing is fundamentally blocked. Moreover, because the data is stored at the same time as the body temperature is measured, there is no need for separate record management.

클립 타입 센싱태그(10)는 사용자의 팔뚝, 팔목, 발목 등에 착용되는 아대타입의 밴드(1), 시계줄(2), 옷소매(3) 등에 클립 타입으로 장착될 수 있으며, 옷 주머니(4) 등에 장착되어 보관될 수도 있다. 밴드 타입 센싱태그(10)는 고정부재들간의 자력(인력)에 의해 밴드(1), 시계줄(2), 옷소매(3) 등을 사이에 두고 고정될 수 있다.The clip-type sensing tag (10) can be mounted as a clip type on an armband-type band (1), watch strap (2), or clothing sleeve (3) worn on the user's forearm, wrist, ankle, etc., and a clothing pocket (4). ), etc. can also be mounted and stored. The band-type sensing tag 10 can be fixed between the band 1, watch strap 2, and sleeve 3 by magnetic force (attractive force) between the fixing members.

클립 타입 센싱태그(10)는 센서부(122)가 밴드 등(1, 2, 3, 4)의 내부에 위치하며, 안테나부(미도시)는 밴드 등(1, 2, 3, 4)의 외부에 위치하도록 체결됨으로써, 외부온도의 영향력을 낮추며 사용자의 체온 영향력을 높임과 동시에 무선전력전송 및 통신감도를 증진시킬 수 있다. 상기한 구성에 의하면, 사용자가 머무는 공간의 온도가 가혹조건인 냉장창고 등에서 보다 정밀한 체온 모니터링이 가능하다.In the clip-type sensing tag 10, the sensor unit 122 is located inside the bands, etc. (1, 2, 3, 4), and the antenna unit (not shown) is located inside the bands, etc. (1, 2, 3, 4). By being fastened to be located outside, it is possible to reduce the influence of external temperature and increase the influence of the user's body temperature, while improving wireless power transmission and communication sensitivity. According to the above configuration, more precise body temperature monitoring is possible in places such as refrigerated warehouses where the temperature of the space where the user stays is harsh.

한편, 상술한 클립 타입 센싱태그(10)에는 태그별 고유의 ID가 할당되어 있어, 복수의 사용자별 측정 이력을 관리할 수 있다. 즉, 많은 사람의 체온을 관리하는 경우 고유의 ID로 많은 사람의 체온을 구별하여 관리할 수 있다.Meanwhile, the above-described clip type sensing tag 10 is assigned a unique ID for each tag, making it possible to manage measurement history for multiple users. In other words, when managing the body temperature of many people, the body temperature of many people can be distinguished and managed using a unique ID.

또한, 센싱된 체온 등의 정보는 스마트폰과 연동되어 측정 시간, 측정 위치, 고유 ID등과 함께 관리서버로 전송되어, 측정 데이터를 임의로 수정하거나 누락시키지 않을 수 있다. 즉, 스마트폰 단말을 이용한 측정으로 측정 온도의 이력관리가 가능하고 데이터 가공이 원천적으로 차단된다. 나아가, 체온 측정과 동시에 데이터를 저장하기 때문에 별도의 기록 관리가 필요 없다.In addition, information such as the sensed body temperature is linked to the smartphone and transmitted to the management server along with the measurement time, measurement location, and unique ID, so that the measurement data cannot be arbitrarily modified or omitted. In other words, through measurement using a smartphone terminal, history management of the measured temperature is possible and data processing is fundamentally blocked. Furthermore, because the data is stored at the same time as the body temperature is measured, there is no need for separate record management.

도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따라 태그리더기가 출입게이트에 설치된 모습을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일부 실시예들에 따라 태그리더기가 침대에 설치된 모습을 예시적으로 나타낸 도면이다.Figure 6 is a diagram illustrating a tag reader installed in an entrance gate according to some embodiments of the present invention, and Figure 7 is an exemplary diagram showing a tag reader installed in a bed according to some embodiments of the present invention. This is a drawing shown as .

본 발명의 온도관리 시스템에 구비된 태그리더기는 예를 들면 도 6에 도시된 것과 같이 특정 공간의 사용자 입출입을 관리하기 위한 게이트(G)에 설치될 수 있다. 이 경우, 사용자가 게이트(G)를 통과하기 전 태그리더기(200)는 사용자의 센싱태그(100)로부터 사용자 체온을 수집 후 게이트를 오픈 또는 차단할 수 있다. 즉, 사용자 체온이 기준치 이상인 경우, 게이트 출입을 통제할 수 있다.The tag reader provided in the temperature management system of the present invention can be installed at the gate (G) to manage user entry and exit into a specific space, for example, as shown in FIG. 6. In this case, before the user passes through the gate (G), the tag reader 200 may collect the user's body temperature from the user's sensing tag 100 and then open or block the gate. In other words, if the user's body temperature is above the standard value, gate access can be controlled.

또는, 본 발명의 온도관리 시스템에 구비된 태그리더기는 예를 들면 도 7에 도시된 것과 같이 사용자 또는 환자를 위한 침대(B) 하부측에 설치될 수 있다. 이 경우, 침대(B) 하부측에 설치된 태그리더기(200)는 사용자의 센싱태그(100)로부터 사용자 체온을 수집하여 사용자 취침상황이나, 환자 돌봄 상황에서의 체온모니터링을 실시간 수행하고, 사용자 체온이 기준치 이상인 경우 관리자, 간호사, 보호자 등의 단말에 시청각적 경보를 제공할 수 있다.Alternatively, the tag reader provided in the temperature management system of the present invention may be installed on the lower side of the bed (B) for the user or patient, as shown in FIG. 7, for example. In this case, the tag reader 200 installed on the lower side of the bed (B) collects the user's body temperature from the user's sensing tag 100 and performs real-time body temperature monitoring in the user's sleeping situation or patient care situation, and monitors the user's body temperature in real time. If it is above the standard, an audio-visual alert can be provided to the terminals of managers, nurses, guardians, etc.

본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Those skilled in the art related to the present embodiment will understand that the above-described substrate can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics. Therefore, the disclosed methods should be considered from an explanatory rather than a restrictive perspective. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope should be construed as being included in the present invention.

Claims (5)

적어도 하나의 NFC 온도센싱태그, 적어도 하나의 외부 리더기, 관리서버 및 관리자 인터페이스를 포함하는 온도관리 시스템으로서,
상기 NFC 온도센싱태그는,
상기 외부 리더기로부터 수신된 전력으로 구동되어 2 이상의 전압값들을 측정하는 센싱회로부;
상기 2 이상의 전압값들을 입력 받는 MCU(Micro Controller Unit); 및
상기 외부 리더기로부터의 전력 및 신호를 수신 받고, 상기 2 이상의 전압값들 중 선택되는 특정 전압값에 대응되는 온도값 또는 상기 2 이상의 전압값들에 기초하여 산출된 보정된 온도값을 상기 외부 리더기로 전송하는 안테나부;를 포함하고,
상기 특정 센싱값 또는 상기 보정된 센싱값은 상기 MCU에 의해 온도값으로 파싱(parsing)되는 것을 특징으로 하는, NFC 온도센싱태그를 포함하는 온도관리 시스템.
A temperature management system including at least one NFC temperature sensing tag, at least one external reader, a management server, and an administrator interface,
The NFC temperature sensing tag is,
a sensing circuit unit driven by power received from the external reader to measure two or more voltage values;
An MCU (Micro Controller Unit) that receives the voltage values of 2 or more; and
Receives power and signals from the external reader, and sends a temperature value corresponding to a specific voltage value selected from among the two or more voltage values or a corrected temperature value calculated based on the two or more voltage values to the external reader. Includes a transmitting antenna unit,
A temperature management system including an NFC temperature sensing tag, wherein the specific sensing value or the corrected sensing value is parsed into a temperature value by the MCU.
 제1 항에 있어서,
상기 외부 리더기는 비접촉-근거리 무선통신을 통해 상기 NFC 온도센싱태그 측에 전력을 송출하고,
상기 NFC 온도센싱태그는 상기 외부 리더기로부터 수신 받은 전력을 통해 피검사체의 온도값을 센싱한 후 상기 외부 리더기로 송신하는 것을 특징으로 하는, NFC 온도센싱태그를 포함하는 온도관리 시스템.
According to claim 1,
The external reader transmits power to the NFC temperature sensing tag through non-contact short-range wireless communication,
A temperature management system including an NFC temperature sensing tag, characterized in that the NFC temperature sensing tag senses the temperature value of the object to be inspected through power received from the external reader and then transmits the temperature value to the external reader.
 제2 항에 있어서,
상기 상기 센싱회로부는 가변저항 측정값 기반의 접촉 저항온도센서 및 적외선 기반의 비접촉 적외선 온도센서를 포함하는 것을 특징으로 하는, NFC 온도센싱태그를 포함하는 온도관리 시스템.
According to clause 2,
A temperature management system including an NFC temperature sensing tag, wherein the sensing circuit unit includes a contact resistance temperature sensor based on a variable resistance measurement value and a non-contact infrared temperature sensor based on infrared.
 제3 항에 있어서,
상기 접촉 저항온도센서는, 구동전압 노드; 일단이 상기 구동전압 노드에 연결되는 제1 비-가변저항; 일단이 상기 구동전압 노드에 연결되되, 상기 제1 비-가변저항과 병렬 연결되는 제2 비-가변저항; 일단이 상기 제1 비-가변저항의 타단에 직렬 연결되고, 타단이 접지되는 제3 비-가변저항; 일단이 상기 제2 비-가변저항의 타단에 직렬 연결되고, 타단이 접지되는 가변저항; 상기 제1 비-가변저항의 타단과 상기 제1 가변저항의 일단의 접점에 위치하되, 상기 증폭기의 (-)입력단자에 연결되는 제1 측정전압 노드; 및 상기 제2 비-가변저항의 타단과 상기 제2 가변저항의 일단의 접점에 위치하되, 상기 증폭기의 (+)입력단자에 연결되는 제2 측정전압 노드;를 포함하도록 구성되며, 상기 제1 측정전압 노드에서의 제1 센싱전압값 및 상기 제2 측정전압 노드에서의 제2 센싱전압값의 차이에 비례하는 제2 출력전압(V_out2)을 생성하여 상기 ADC 포트로 입력시키고,
상기 비접촉 적외선 온도센서는, 열접점에서 복사를 흡수하여 복사를 감지하여, 열전되는 열접점(T_hot)과 칩의 다이(Die)에 열적으로 접지된 냉접점(T_cold) 사이의 온도 차이에 비례하는 제1 출력전압(V_out1)을 생성하여 상기 ADC 포트로 입력시키되,
상기 MCU는 제1 출력전압(V_out1) 및 제2 출력전압(V_out2) 중 선택되는 전압값을 온도산출에 기초가 되는 물체전압(V_OBJ)으로 선정하고 선정된 물체전압값 만을 상기 외부 리더기에 전송하는 것을 특징으로 하는, NFC 온도센싱태그를 포함하는 온도관리 시스템.
According to clause 3,
The contact resistance temperature sensor includes a driving voltage node; a first non-variable resistor, one end of which is connected to the driving voltage node; a second non-variable resistor, one end of which is connected to the driving voltage node and connected in parallel with the first non-variable resistor; a third non-variable resistor, one end of which is connected in series to the other end of the first non-variable resistor, and the other end of which is grounded; a variable resistor whose one end is connected in series to the other end of the second non-variable resistor and whose other end is grounded; a first measurement voltage node located at a contact point between the other end of the first non-variable resistor and one end of the first variable resistor and connected to the (-) input terminal of the amplifier; and a second measurement voltage node located at the contact point of the other end of the second non-variable resistor and one end of the second variable resistor and connected to the (+) input terminal of the amplifier, wherein the first Generating a second output voltage (V_out2) proportional to the difference between the first sensing voltage value at the measurement voltage node and the second sensing voltage value at the second measurement voltage node and inputting it to the ADC port,
The non-contact infrared temperature sensor detects radiation by absorbing radiation from a hot junction, and detects radiation in proportion to the temperature difference between the hot junction (T_hot), which is thermoelectrically connected, and the cold junction (T_cold), which is thermally grounded to the die of the chip. The first output voltage (V_out1) is generated and input to the ADC port,
The MCU selects the voltage value selected from the first output voltage (V_out1) and the second output voltage (V_out2) as the object voltage (V_OBJ) that is the basis for temperature calculation and transmits only the selected object voltage value to the external reader. A temperature management system including an NFC temperature sensing tag.
 제4 항에 있어서,
상기 외부 리더기는 특정 구조물에 설치된 상태에서 상기 NFC 온도센싱태그를 장착한 사용자가 인접한 경우 별도의 태깅동작 없이도 상기 NFC 온도센싱태그에 온도값 송출요청을 전송하며,
전송된 사용자 온도값이 기준치 이상인 경우 상기 특정 구조물의 기구장치를 동작시키거나, 기준치 초과 여부를 관리서버로 전송하거나, 관리자 인터페이스로 시청각적 경고를 전송하는 것을 특징으로 하는, NFC 온도센싱태그를 포함하는 온도관리 시스템.
According to clause 4,
When the external reader is installed in a specific structure and a user equipped with the NFC temperature sensing tag is nearby, it transmits a request to transmit a temperature value to the NFC temperature sensing tag without a separate tagging operation,
If the transmitted user temperature value is above the standard value, it operates the mechanism of the specific structure, transmits whether the standard value is exceeded to the management server, or transmits an audio-visual warning to the administrator interface, including an NFC temperature sensing tag. temperature management system.
KR1020220104380A 2022-08-19 2022-08-19 Near field communication temperature sensing tag capable of measuring object temperature in a non-contact method and temperature management system including the same KR20240026023A (en)

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