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상세정보

가시광인식 무전원 IoT 디바이스 기술

전수책임자
신동범
참여자
김현석, 모상현, 신동범, 이강복, 최길영
기술이전수
1
이전연도
2017
협약과제
16HH2700, 직관적 객체 인식이 가능한 무전원 IoT 디바이스 개발, 신동범
RFID 기술과 가시광 통신 기술을 활용하여 직관적으로 객체 선택 및 인식이 가능하며 무전원으로 동작 가능한 가시광인식 IoT 디바이스 기술
본 가시광인식 기술은 기존 RFID 시스템과 100% 호환성을 가지면서 가시광을 이용하여 통신하고자 하는 대상을 선택하여 운영 가능하기 때문에 기존의 RFID 기술의 간섭 문제점을 극복 할 수 있음.
- 가시광인식 RFID기술을 활용한 공정자동화에서 원하는 태그를 직관적으로 인식할 수 있음.
- 기존 RFID 기술에서 포워드링크(리더 → 태그) 신호를 가시광을 사용하여, 운영자가 원하는 태그를 인식할 수 있음.
o 직관적 객체 인식이 가능한 무전원 IoT디바이스는 사용자가 직관적으로 원하는 태그에 가시광 빛을 조사하고, 가시광과 RF를 이용하여 통신을 함으로써 원하는 태그만을 선택해서 읽을 수 있는 장점이 있으며, 수동형으로 동작할 수 있음.

o 공정자동화와 같은 분야에서 태그가 부착되거나, 태그가 이동하는 경로에 가시광 불빛이 수신되도록 LED나 LD를 배치하여 원하는 태그만을 선택하여 읽을 수 있음.

o RFID 시스템의 도입이 보편화됨에 따라서 리더 개수가 증가하고, 따라서 리더 개수가 RFID에 할당된 채널수보다 많은 밀집 리더 환경(Dense Reader Environment)에서 리더간의 RF 간섭이 주요 문제가 되고 있음. 이러한 상황에서 본 가시광인식 태그 기술은 많은 리더가 설치되는 밀집리더 환경에서 매우 유용하게 적용할 수 있음.

o 직관적 객체 인식이 가능한 무전원 IoT 디바이스 기술의 차별성
- 가시광을 이용하여 원하는 태그만을 직관적으로 선택하여 통신할 수 있음.
- 다수의 태그/리더가 동시에 사용되는 밀집환경에서 태그 상호간의 간섭, 리더 상호간의 간섭을 배제할 수 있음.
- RFID 밀집리더 환경 문제를 근본적으로 방지하는 기술임.
- 기존 RFID와 동일한 backscattering 방식의 기술 수용
- 가시광인식 리더는 순수 캐리어만을 송신
· 변조되지 않은 캐리어 신호의 사용으로 밀집리더 환경 문제 해결
· 태그에 무선으로 에너지 공급
- 리더의 명령은 새로운 통신 방식의 가시광 통신을 사용
- 태그는 가시광 수신부로 리더 명령 수신
- 태그는 backscattering RFID 방식으로 응답신호를 리더에게 송신
- 기존 RFID 리더를 수용하기 위하여 국제 표준방식의 ISO/IEC 18000-63 지원
A. 가시광인식 IoT 태그 기술
* 가시광인식 IoT 태그의 가시광 수신 기능
- PD를 이용하여 가시광인식 리더에서 송신한 가시광 신호를 수신하는 기능
* 가시광인식 IoT 태그의 ISO/IEC ISO/IEC 18000-63 표준 동작 기능
- 가시광인식 리더에서 송신한 가시광 신호를 수신하여 ISO/IEC 18000-63 표준기능을 구현하는 기능

B. 가시광인식 IoT 태그 시제품 및 시험 기술
* 가시광인식 IoT 태그 FPGA 보드 제작 및 시험 기술
- 가시광인식 태그 기능을 FPGA 보드로 구현하고, 시험하는 기능
* 가시광인식 태그 칩 응용 기술
- 가시광인식 태그 웨이퍼를 이용하여 가시광인식 태그를 제작하는 기술
A. 가시광인식 IoT 태그 기술
* 가시광인식 IoT 태그의 가시광 수신 기능
- PD를 이용하여 가시광인식 리더에서 송신한 가시광 신호를 수신하고, 수신한 신호를 FPGA보드에 연결하는 기술문서
* 가시광인식 IoT 태그의 ISO/IEC 18000-63 표준 동작 기능
- 가시광인식 리더에서 송신한 가시광 신호를 수신하여 ISO/IEC 18000-63 표준의 태그 기능을 구현하는 기술자료(FPGA 소스 코드)

B. 가시광인식 IoT 태그 시제품 및 시험 기술
* 가시광인식 IoT 태그 FPGA 보드 제작 및 시험 기술
- 가시광인식 태그 기능을 FPGA 보드로 구현하고, 가시광인식 리더와 연동하여 시험하는 기술문서

* 가시광인식 태그 칩 응용 기술
- 가시광인식 태그 웨이퍼를 이용하여 가시광인식 태그를 제작하는 응용 기술문서
본 직관적 객체 인식이 가능한 무전원 IoT디바이스 태그 칩 및 가시광인식 리더는 다수의 태그와 다수의 리더들이 설치된 밀집환경에서 태그간의 간섭을 배제시켜 선택적으로 원하는 가시광인식 태그 만을 읽을 수 있음. 또한 동일한 장소에 설치되는 다수의 리더에도 불구하고 리더간의 간섭문제를 최소화 할 수 있음. 따라서 이러한 기술적 장점을 기반으로 반도체공정 / 지그관리 / 공정자동화시스템등과 같은 응용분야에서 RFID 시스템 도입을 앞당기는 촉매제가 될 것으로 예상함. 현재의 RFID 시스템에 대하여 약 20% 정도의 추가 시장 창출을 할 것으로 기대함.