본 논문에서는 RFID tag의 한 종류이며 가격경쟁력이 뛰어난 chipless RFID tag를 한글의 형태로 제안하고 있다. 한글형 chipless RFID tag는 육안으로도 인식이 가능하면서 동시에 기계적 언어로도 인식이 가능하다는 장점을 가지며, 이러한 한글형 chipless RFID tag를 위해 대표적인 한글 자음 10가지와 모음 10가지를 조합하여 34개의 문자를 시뮬레이션 하여 RCS값을 데이터 베이스화하였다. 시뮬레이션된 특정 문자의 RCS값에 잡음을 추가하여 실측 환경을 모델링하고 데이터베이스화 된 각 문자의 RCS 데이터와의 차에 대한 분산을 구하는 알고리즘을 통해 대조함으로써 해당 문자를 인식하는 방법을 사용하였다.
본 연구는 국내외RFID 태그 개발업체 현황을 살펴보고, 요즘 해외에서 많은 관심을 끌고있는 RFID Chipless태그 생산 방식별 해외 업체 현황 및 해외 주요 개발업체의 기술 현황을 살펴보아 국내 chipless 태그의 개발 방향을 수립하는데 도움을 주고자 했다. 구체적으로 해외의 대표적인 chipless .태그 개발업체인 Inkode사와 RFSAW사의 제품 정보 기록 방법, 정보 해독 방법, 제품 특성 등을 조사 하였다.
본 논문에서는 전계-결합 유도-용량성(ELC; electric field-coupled inductive-capacitive) 공진기를 이용한 chipless RFID (radio frequency identification) 태그 설계 방법을 제안하였다. 공진 피크 주파수가 다른 ELC 공진기 3개와 인터디지털-커패시터(IDC; interdigital-capacitor) 구조의 소형 공진기 1개를 2×2 배열 구조로 배치하여 4-비트 chipless RFID 태그를 설계하였다. IDC 공진기의 bistatic 레이다 단면적(RCS; radar cross section)의 공진 피크 주파수는 3.125 GHz이고, ELC 공진기의 공진 피크 주파수는 커패시터 모양의 스트립의 간격을 이용하여 각각 4.225 GHz, 4.825 GHz, 5.240 GHz로 조정하였다. 공진기 사이의 간격은 1 mm이다. 제안된 4-비트 태그를 두께 0.8 mm의 50 mm×20 mm 크기의 RF-301 기판에 제작하였다. 실험 결과, 제작된 4-비트 chipless RFID 태그의 공진 피크 주파수는 3.290 GHz, 4.295 GHz, 4.835 GHz, 5.230 GHz로 -2.3% ~ 0.2% 범위의 오차를 나타내며 시뮬레이션 결과와 유사하게 측정되었다.
본 논문에서는 변형된 전계-결합 유도-용량성(ELC; electric field-coupled inductive-capacitive) 공진기와 다중 슬롯 공진기를 이용한 소형 4-비트 chipless RFID(radio frequency identification) 태그를 제안하였다. 변형된 ELC 공진기는 기존의 ELC 공진기에서 인터디지털-커패시터 구조를 사용하여 레이다 단면적(RCS; radar cross section)의 공진 피크 주파수를 낮추었다. 다중 슬롯 공진기는 거꾸로 된 U-모양의 도체에 길이가 다른 3개의 슬롯을 에칭하여 설계하였다. 변형된 ELC 공진기의 RCS 공진 피크 주파수는 3.216 GHz로 설계하였고, 다중 슬롯 공진기는 각각 4.122 GHz, 4.64 GHz, 5.304 GHz로 설계하였다. 제안된 소형 4-비트 태그를 두께 0.8 mm의 50 mm×20 mm 크기의 RF-301 기판에 제작하였다. 실험 결과, 제작된 4-비트 chipless RFID 태그의 공진 피크 주파수는 3.285 GHz, 4.09 GHz, 4.63 GHz, 5.31 GHz로 0.78% ~ 2.16% 범위의 오차를 나타내며 시뮬레이션 결과와 유사하게 측정되었다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제17권3호
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pp.159-164
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2017
This article proposes a design of chipless RFID tag with dipole array structure that is fully printable using conductive ink. The proposed tags encode data based on spectral signature modulations. The reading range is considerably increased (2 m) while maintaining low transmission power (1 mW). Several prototype chipless RFID tags were fabricated and measured in the SHF and UHF bands. The proposed dipole array structure enhances the antenna gain of the passive tags and contributes to overcoming the low conductivity of conductive ink. In order to verify the utility of our proposal, the tags are manufactured on paper, using conductive ink, for the purpose of economic mass production.
본 논문에서는 변형된 구부러진 H-모양 슬롯을 이용한 소형 chipless RFID (radio frequency identification) 태그 설계 방법을 제안하였다. 제안된 변형된 구부러진 H-모양 슬롯은 두께 0.8 mm의 20 mm×50 mm 크기의 FR4 기판의 한쪽에 있는 직사각형 도체 평판에 추가하였다. 기존의 H-모양 슬롯, U-모양 슬롯, 구부러진 H-모양 슬롯을 각각 추가하였을 때와 bistatic 레이다 단면적(RCS; radar cross section)의 공진 딥(dip) 주파수를 비교하였다. H-모양 슬롯, U-모양 슬롯, 구부러진 H-모양 슬롯을 추가하였을 때 시뮬레이션 공진 딥 주파수는 각각 5.907 GHz, 4.918 GHz, 4.364 GHz이었다. 제안된 변형된 구부러진 H-모양 슬롯을 추가하였을 때 공진 딥 주파수는 3.741 GHz로 감소하였고 H-모양 슬롯과 비교하여 슬롯 길이를 36.7% 소형화할 수 있다. 실험 결과, 제작된 변형된 구부러진 H-모양 슬롯이 추가된 chipless RFID 태그의 공진 딥 주파수는 3.9 GHz로 나타났다.
무칩 태그(chipless tag)란 마이크로 칩(microchip)을 포함하지 않는 것으로 저가(low cost)의 RFID (Radio Frequency IDentification) 태그이다. '저가 RFID'라는 용어가 사용되기 시작한 것은 비교적 최근으로, 태그의 정보를 인식할 수 있는 거리가 1 m 이하인 경우는 $1 이하, 그 이상의 거리에서는 $5 이하인 경우를 일반적으로 저가 RFID라고 한다.(중략)
본 논문에서는 chipless RFID (radio frequency identification) 태그용 고감도 소형 공진기의 설계 방법을 제안하였다. 제안된 고감도 소형 공진기는 기존의 전계-결합(ELC; electric field-coupled) 공진기에서 커패시터 모양의 스트립 구조 대신에 인터디지털-커패시터(IDC; interdigital-capacitor) 구조를 사용하였다. IDC 구조의 극판 길이가 기존의 커패시터 모양 구조 보다 더 길어 공진기의 등가 커패시턴스가 더 커지고, 이로 인해 레이다 단면적(RCS; radar cross section)의 공진 피크 주파수를 낮출 수 있다. 정사각형 루프의 길이와 스트립의 폭이 같은 두 공진기를 두께 0.8 mm의 RF-301 기판에 제작하였다. 실험 결과, ELC 공진기는 bistatic RCS의 공진 피크 주파수와 값은 4.305 GHz와 -30.39 dBsm이었다. 제안된 IDC 공진기의 경우 bistatic RCS의 공진 피크 주파수와 값은 3.295 GHz와 -36.91 dBsm이었다. 따라서 측정 공진 피크 주파수를 기준으로 공진기 크기가 23.5% 정도 소형화되었다.
칩의 초소형화, 태그의 초저가화를 위한 Chipless RFID 기술은 핵심쟁점인 1센트 이하의 상용화 실현까지는 아직 시간과 투자가 더 필요하다. 중소태그업체에서 Chipless 기술의 일종인 표면탄성파(SAW: Surface Acoustic Wave)를 이용하는 RFID 태그의 연구개발과 전략상품화가 시급하고 관련 상세정보의 획득과 전략수립이 필수적인 상황이다. 이에 특정 중소기업의 SAW RFID태그 제품개발 및 시장진입전략, 태그기술 발전을 위해 개발 및 시장정보, 특허정보를 분석 연구한 사례를 제시한다.
본 논문에서는 결함 접지 구조를 갖는 다중 공진기를 이용하여 인식 코드를 생성한 주파수 스캔 방식의 마이크로파 태그 시스템을 제안하였다. 기존의 칩 기반 RFID가 시간 순차 비트에 의한 코드를 저장하였던 반면, 제안된 방식은 주파수에 따른 순차적 비트 인식을 공진기를 이용하여 구현함으로써 완벽한 수동 태그를 설계하였다. 또한, 공진기로 사용한 맴돌이형 결함 접지 구조는 전송선로의 후방 배치가 가능하여 리더 신호의 공진기 재방사에 의한 비트 오류를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 우수한 대역 저지 특성을 가지고 있다. 제안된 마이크로파 태그는 UWB 안테나와 함께 3~7 GHz 대역에서 설계되었으며, 무반향실 환경에서 다양한 5비트 코드의 인식 실험 결과 우수한 특성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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