근역장 ＲＦＩＤ를 이용한 물품관리 시스템 document_id A220623061867

RFID 응용 분야는 팔레트(pallet)나 박스 단위 인식에서, 개별 물품 인식(Item Level Tagging)으로 확대되고 있다. 일반적으로, 개별 물품 인식을 위해서 HF(High Frequency) 대역의 RFID 기술이 선호되어 왔으나, 태그의 크기 및 가격, 인식 거리 및 데이터 처리 속도, 기존 UHF(Ultra High Frequency) 대역의 RFID 표준과의 호환성 등에서 문제가 제기되어 왔다. HF 대역의 RFID 기술이 자기장 커플링(Magnetic Coupling) 방식을 이용하는 것과 달리, UHF 대역의 RFID 기술은 전자기파(Electromagnetic Wave)의 역산란 (Back-Scattering) 방식을 이용한다. UHF 대역의 RFID 기술은 인식 거리가 3 ~ 5m 정도로 HF 대역의 RFID 기술보다 상대적으로 길다는 장점이 있는바, 팔레트나 박스 단위의 물류 유통 및 자재 관리 등에 폭넓게 이용되어 왔다. 그러나, UHF 대역의 RFID 기술은 다량의 물품이 밀집되어 있는 개별 물품 단위를 인식하는 응용 분야에서 전자파의 산란과 간섭 등에 의해 인식률이 급격하게 떨어지는 성능을 보인다. 개별 물품 인식에 있어서 UHF 대역의 RFID 기술이 갖는 단점을 극복하기 위해, 최근에는 UHF 대역의 근역장(Near-Field)을 이용한 RFID 기술 개발이 활발히 진행되고 있다. UHF 대역의 근역장을 이용하면, 자기장 커플링 방식을 이용하는 HF 대역의 RFID 기술과 달리, 태그가 부착되는 물품 및 서비스 환경에 따라 자기장 커플링 방식과 전기장 커플링 방식을 적절히 선택하여, 다량의 개별 물품 인식이 가능해질 수 있다. 그러나, UHF 대역의 근역장 RFID 기술에 있어서, 리더 안테나는 기존의 원역장(Far-Field) RFID 기술과는 다른 개념으로 설계되어야 한다. 즉, 리더 안테나는 개별 물품 인식 환경과 태그 부착 위치, 근역장 분포 등을 고려하여 설계되어야 한다. 그리고, 근역장 통신은 리더 안테나와 태그 안테나 간의 커플링 방식으로 이루어지기 때문에, 태그 안테나 구조는 리더 안테나 설계에 고려되어야 하고, 역으로 리더 안테나 구조가 태그 안테나 설계에 고려되어야 한다. 또한, 근역장 RFID 기술을 이용하여, 선반 등에 밀집되어 있는 다양한 개별 물품을 인식하여 관리하기 위해서는, 선반의 모든 위치에서 근역장이 존재하도록 함으로써, 페이딩 영역(Fading Zone)이 없게 리더 안테나가 설계될 필요가 있다. 이를 위해, 다수 개의 리더 안테나들을 이용하여 페이딩 영역을 제거하는 것이 일반적이지만, 이 경우, RFID 리더(reader)의 안테나 포트를 활용하는 효율이 낮아질 뿐만 아니라, 일정 시간 간격으로 안테나 소자들을 스위칭하여야 하기 때문에, 데이터 처리 속도가 늦어지는 문제가 있다.