JP7318964B2 - 温湿度ロギング機能を有するｒｆｉｄタグモジュール - Google Patents

Description

本発明は、ＲＦＩＤシステムに関し、より詳細には、ＲＦＩＤタグをベースに温湿度ロギング機能を有するＲＦＩＤタグモジュールに関する。

一般的に、電子タグというのは、自動認識手段であるＲＦＩＤ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を含むＲＦＩＤタグであって、記録された情報を超短波や長波を用いて無線で伝送することができる。ＲＦＩＤタグから無線で伝送された情報は、ＲＦＩＤリーダーのアンテナを介して受信される。ＲＦＩＤリーダーは、ＲＦＩＤタグから受信した情報を認識し分析して、ＲＦＩＤタグが装着された物品等の固有情報を取得することができる。

したがって、ＲＦＩＤリーダーは、ＲＦＩＤタグにより非接触方式による情報をリーディング（読出）及び記録することによって、付着した物品だけでなく、人、動物等のオブジェクトに対する認識、追跡および管理を行うことができる。

このようなＲＦＩＤタグは、単純に保存された物品に関する情報を提供するだけであり、物品を包装するボックスの温度と湿度（以下「温湿度」という）のような環境情報を提供しない。このような温湿度は、ボックスに包装された状態で物品を運ぶ過程における物品の品質に影響を与える要素である。特に温湿度の管理が必要な物品は、ボックス内部の温湿度が物品の管理に重要な要素である。

韓国登録特許第１０－１６９５９６５号公報

したがって、本発明の目的は、ＲＦＩＤタグをベースにボックス内部の温湿度をロギングして物品の品質をより安定的に管理できる温湿度ロギング機能を有するＲＦＩＤタグモジュールを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、物品が包装されたボックスに設置されるＲＦＩＤタグモジュールであって、前記物品が包装されたボックス内部の温湿度を検出する温湿度センサーと、前記温湿度センサーで検出された温湿度をロギングするＲＦＩＤタグと、を含む温湿度ロギング機能を有するＲＦＩＤタグモジュールを提供する。

本発明に係るＲＦＩＤタグモジュールは、前記ＲＦＩＤタグから温湿度を受信して表示する出力部をさらに含むことができる。

前記ＲＦＩＤタグは、ロギングした温湿度が設定された温湿度の範囲を外れる場合、前記出力部を介してアラームを出力することができる。

前記出力部は、表示部および音響出力部のうち少なくとも1つを含むことができる。

本発明に係るＲＦＩＤタグモジュールは、周辺から無線信号を受信して電気エネルギーに変換するエネルギーハーベスティングを行うエネルギーハーベスティング部と、前記エネルギーハーベスティング部から変換された電気エネルギーを伝達されて保存する電気エネルギー保存部と、をさらに含むことができる。

前記電気エネルギー保存部は、前記ＲＦＩＤタグの制御信号によって前記温湿度センサーまたは前記出力部に電気エネルギーを供給することができる。

前記ＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤリーダーからリーディング信号を受信すると、ウエークアップして、ロギングした温湿度情報をＲＦＩＤリーダーに伝送し、前記電気エネルギー保存部から前記表示部に電気エネルギーを供給して、現在の温湿度情報を前記表示部に出力することができる。

本発明に係るＲＦＩＤタグモジュールは、前記ＲＦＩＤタグ、前記温湿度センサー、前記音響出力部、前記エネルギーハーベスティング部および前記電気エネルギー保存部が実装され、一面に前記表示部が積層されるメイン基板と、前記メイン基板と前記表示部を電気的に連結する柔軟基板と、前記表示部の画面を除いた前記メイン基板、前記柔軟基板および前記表示部を外部環境から保護するケースと、をさらに含むことができる。

前記温湿度センサーは、ボックス内部の温度を感知する温湿度感知端子を含み、前記温湿度感知端子は、前記メイン基板から引き出されて前記ケースの外に突出している。

そして、前記ＲＦＩＤタグは、手動型である。

本発明によれば、ＲＦＩＤタグモジュールは、温湿度センサーから検出した温湿度で温湿度ロギングを行うので、ＲＦＩＤタグをベースに温湿度をロギングして、ボックスに含まれた物品の品質をより安定的に管理することができる。

本発明に係るＲＦＩＤタグモジュールは、出力部を介してロギングした温湿度を表示したり、ロギングした温湿度が設定された温湿度の範囲を外れる場合、視覚または聴覚的にアラームを出力することによって、管理者が当該物品に対する管理を迅速に進行されるようにすることができる。

本発明に係るＲＦＩＤタグモジュールは、ＲＦＩＤリーダーのリーディングがある場合、出力部にＲＦＩＤリーダーに提供される現在の温湿度情報を表示することによって、管理者は、直観的に出力部を介して温湿度情報を容易に確認することができる。

本発明に係るＲＦＩＤタグモジュールは、周辺エネルギーをハーベスティングするため、温湿度センサーおよび出力部の駆動による電力消耗を補完することができる。

そして、本発明に係るＲＦＩＤタグモジュールは、ＲＦＩＤタグ、温湿度センサーおよび出力部が1つの素子で具現され得る。

本実施形態に係る温湿度ロギング機能を有するＲＦＩＤタグモジュールを含むＲＦＩＤシステムを示すブロック図である。 図１の温湿度ロギング機能を有するＲＦＩＤタグモジュールの構成を示すブロック図である。 図１の温湿度機能を有するＲＦＩＤタグモジュールを示す例示図である。 本実施形態に係る温湿度ロギング機能を有するＲＦＩＤタグモジュールがボックスに設置された状態を示す斜視図である。 図４のＡ部分の拡大図であって、ＲＦＩＤタグモジュールの表示部に表示される温湿度情報を示す画面の例示図である。

下記の説明では、本発明の実施形態を理解するために必要な部分のみが説明され、その他の部分の説明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で省略されることに留意しなければならない。

以下で説明される本明細書および請求範囲に使用された用語や単語は、通常的または辞書的な意味に限定して解釈されるべきものではなく、発明者は、自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念で適切に定義することができるという原則に基づいて本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されなければならない。したがって、本明細書に記載された実施形態と図面に図示された構成は、本発明の好ましい実施形態に過ぎず、本発明の技術的思想を全て代弁するものではないので、本出願時点においてこれらを代替できる多様な均等物と変形例があり得ることを理解しなければならない。

以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態をより詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る温湿度ロギング機能を有するＲＦＩＤタグモジュールを含むＲＦＩＤシステムを示すブロック図である。

図１を参照すると、本実施形態に係るＲＦＩＤシステム１００は、ＲＦＩＤリーダー１０と、物品が包装されるボックス３０に設置され、温湿度ロギング機能を有するＲＦＩＤタグモジュール２０と、を含む。

ボックス３０は、物品を包装する容器である。ボックス３０の素材としては、通常、紙、スチロフォーム、ビニルまたはプラスチック素材が使用され得る。ボックス３０内部の温湿度を検出できるように、ＲＦＩＤタグモジュール２０が物品またはボックス３０に付着される。ボックス３０にＲＦＩＤタグモジュール２０が付着される場合、ボックス３０の内側または外部に付着され得る。ボックス３０の外部にＲＦＩＤタグモジュール２０が付着されても、ＲＦＩＤタグモジュール２０のボックス３０内部の温湿度を感知する温湿度感知端子（図３の２４ａ）は、ボックス３０の内側に露出している。

ＲＦＩＤリーダー１０は、ＲＦＩＤタグモジュール２０のＲＦＩＤタグ２３をリーディングし、リーディングしたＲＦＩＤタグ２３の情報を保存する。ＲＦＩＤリーダー１０は、リーディングしたＲＦＩＤタグ２３の情報を管理者が確認できるように表示することができる。ＲＦＩＤリーダー１０は、ＲＦＩＤタグモジュール２０のＲＦＩＤタグ２３に必要な情報を保存し、リーディングしたＲＦＩＤタグ２３の情報を更新することができる。ＲＦＩＤリーダー１０がＲＦＩＤタグモジュール２０からリーディングする情報は、ロギングした温湿度情報を含む。

そして、ＲＦＩＤタグモジュール２０は、基本的にＲＦＩＤタグ２３の機能を行う。ＲＦＩＤタグモジュール２０は、温湿度センサー２４を介して物品が包装されたボックス３０内部の温湿度を検出する。ＲＦＩＤタグ２３は、温湿度センサー２４で検出した温湿度をロギングする。ＲＦＩＤタグモジュール２０は、ＲＦＩＤタグ２３の情報、例えばロギングした温湿度と関連した情報を出力部２９を介して管理者が確認できるように出力することができる。ロギングした温湿度と関連した情報は、現在の温湿度と、ロギングした温湿度が設定された温湿度の範囲を外れる場合、視覚または聴覚的に出力するアラームを含むことができる。

このようなＲＦＩＤリーダー１０とＲＦＩＤタグモジュール２０は、ＲＦＩＤ通信周波数帯域で動作することができ、例えば９００ＭＨｚ帯域で動作を行うことができる。

このように本実施形態に係るＲＦＩＤタグモジュール２０は、温湿度センサー２４から検出した温湿度で温湿度ロギングを行うので、ＲＦＩＤタグ２３をベースに温湿度をロギングして、ボックス３０に含まれた物品の品質をより安定的に管理することができる。

本実施形態に係るＲＦＩＤタグモジュール２０は、出力部２９を介してロギングした温湿度を表示したり、ロギングした温湿度が設定された温湿度の範囲を外れる場合、視覚または聴覚的にアラームを出力することによって、管理者が当該物品に対する管理を迅速に進行するようにすることができる。

本実施形態に係るＲＦＩＤタグモジュール２０は、ＲＦＩＤリーダー１０のリーディングがある場合、出力部２９にＲＦＩＤリーダー１０に提供されるロギングした温湿度情報のうち現在の温湿度を表示することによって、管理者は、直観的に出力部２９を介して温湿度情報を容易に確認することができる。

そして、本実施形態に係るＲＦＩＤタグモジュール２０は、ＲＦＩＤタグ２３、温湿度センサー２４および出力部２９が1つの部品で具現され得る。

このような本実施形態に係るＲＦＩＤタグモジュール２０について図１～図３を参照して説明すると、次の通りである。ここで、図２は、図１の温湿度ロギング機能を有するＲＦＩＤタグモジュール２０の構成を示すブロック図である。そして、図３は、図１の温湿度機能を有するＲＦＩＤタグモジュール２０を示す例示図である。

本実施形態に係るＲＦＩＤタグモジュール２０は、温湿度センサー２４およびＲＦＩＤタグ２３を含む。温湿度センサー２４は、物品が包装されたボックス３０内部の温湿度を検出する。そして、ＲＦＩＤタグ２３は、温湿度センサー２４で検出された温湿度をロギングする。

そして、本実施形態に係るＲＦＩＤタグモジュール２０は、エネルギーハーベスティング部２５、電気エネルギー保存部２７、メイン基板２２、柔軟基板２６、ケース２８および出力部２９をさらに含むことができる。

ここで、温湿度センサー２４は、前述したように、物品が包装されたボックス３０内部の温湿度を検出してＲＦＩＤタグ２３に伝達する。温湿度センサー２４は、ボックス３０内部の温湿度を検出できるように、ボックス３０の内部に温湿度感知端子２４ａが位置する。例えば温湿度感知端子２４ａは、ピン形態で形成され得、ＲＦＩＤタグモジュール２０がボックス３０の外部に付着されるとき、ボックス３０を貫通してボックス３０の内部に露出することができる。

温湿度センサー２４は、ＲＦＩＤタグ２３がパワーオフ状態である場合、検出した温湿度を保存することができる。ＲＦＩＤタグ２３がウエークアップすると、温湿度センサー２４は、保存した温湿度をＲＦＩＤタグ２３に伝達することができる。

ＲＦＩＤタグ２３は、ＲＦＩＤタグ２３の情報を保存したり出力することができる。ここで、ＲＦＩＤタグ２３の情報は、ボックス３０に含まれた物品に関する情報を含む。ＲＦＩＤタグ２３の情報は、ロギングした温湿度情報を含む。ＲＦＩＤタグ２３の情報は、アラームが出力された回数および時間を含むことができる。ここで、時間は、ロギングした温湿度のうち設定された温湿度を外れた時間を意味する。

ＲＦＩＤタグ２３は、平常時にパワーオフされた状態を維持する。ＲＦＩＤタグ２３は、アンテナ２１を介してＲＦＩＤリーダー１０からリーディング信号を受信すると、ウエークアップして、保存された情報をアンテナ２１を介してＲＦＩＤリーダー１０に伝送することができる。ここで、ＲＦＩＤリーダー１０に伝送する情報は、ロギングした温湿度情報を含むことができる。

または、ＲＦＩＤタグ２３は、ウエークアップした後に、ＲＦＩＤリーダー１０から新しい情報を受信して、既存に保存されている情報を新しい情報に更新することができる。

ＲＦＩＤタグ２３は、ロギングした温湿度情報のうち現在の温湿度を出力部２９を介して出力することができる。ＲＦＩＤタグ２３は、ロギングした温湿度が設定された温湿度の範囲を外れる場合、出力部２９を介してアラームを出力することができる。ここで、設定された温湿度の範囲は、ボックス３０に含まれた物品の種類によって設定され得る。

このようなＲＦＩＤタグ２３は、手動型タグでありうる。

エネルギーハーベスティング部２５は、アンテナ２１を介して周辺に無線信号を受信して電気エネルギーに変換するエネルギーハーベスティングを行う。エネルギーハーベスティング部２５は、ＲＦＩＤタグモジュール２０の近距離にある通信端末からＲＦ信号を受信してエネルギーハーベスティングを行うことができる。ここで、近距離通信方式は、ブルートゥース（登録商標）（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、低電力ブルートゥース（登録商標）（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ；ＢＬＥ）、ジグビー（Ｚｉｇ ｂｅｅ）、ワイファイ（ＷｉＦｉ）、ＬＴＥ、５Ｇ ＮＲ等が使用され得、これに限定されるものではない。

電気エネルギー保存部２７は、エネルギーハーベスティング部２５から変換された電気エネルギーを伝達されて保存する。電気エネルギー保存部２７は、反復的な充電および放電が可能な二次電池が使用され得る。電気エネルギー保存部２７は、温湿度センサー２４および出力部２９の動作に必要な電気エネルギーを温湿度センサー２４および出力部２９に提供することができる。例えば電気エネルギー保存部２７は、ＲＦＩＤタグ２３の制御信号によって電気エネルギーを温湿度センサー２４または出力部２９に提供することができる。

出力部２９は、ＲＦＩＤタグ２３の情報を表示する。例えば出力部２９は、ＲＦＩＤタグから温湿度を受信して表示することができる。出力部２９は、ロギングした温湿度が設定された温湿度の範囲を外れる場合、ＲＦＩＤタグ２３の制御信号によってアラームを出力することができる。

このような出力部２９は、ＲＦＩＤタグ２３の情報を表示する表示部２９ａと、警告音でアラームを出力する音響出力部と、を含む。表示部２９ａは、出力される色相を通じてアラームを表示することができる。

ここで、表示部２９ａは、平常時にパワーオフされた状態を維持する。ＲＦＩＤタグ２３の制御信号によってウエークアップし、ＲＦＩＤタグ２３から情報を受信して表示することができる。このような表示部２９ａとしては、ＬＣＤ、ＬＥＤ、ＡＭＯＬＥＤまたはタッチスクリーンが使用され得る。

これによって、ＲＦＩＤリーダー１０の管理者は、ＲＦＩＤタグモジュール２０の表示部２９ａを介してリーディングされるＲＦＩＤタグ２３の情報を直観的にすぐに確認することができる。例えばＲＦＩＤタグモジュール２０がボックス３０に付着されている場合、図５のように、表示部２９ａに物品の名前、温度および湿度が表示され得、これに限定されるものではない。

そして、本実施形態に係るＲＦＩＤタグモジュール２０は、周辺エネルギーをハーベスティングするので、温湿度センサー２４および出力部２９の駆動による電力消耗を補完することができる。すなわち電気エネルギー保存部２７に使用される二次電池だけで電気エネルギーを提供する場合、ＲＦＩＤタグモジュール２０の寿命が短いことがある。しかしながら、本実施形態に係るＲＦＩＤタグモジュール２０は、ＲＦＩＤタグ２３として動作しないとき、エネルギーハーベスティング部２５がエネルギーハーベスティングを行って電気エネルギー保存部２７に電気エネルギーを保存する。したがって、本実施形態に係るＲＦＩＤタグモジュール２０は、温湿度センサー２４および出力部２９の駆動による電力消耗を補完することができる。

このような本実施形態に係るＲＦＩＤタグモジュール２０は、図３に示されたように具現され得る。

本実施形態に係るＲＦＩＤタグモジュール２０は、メイン基板２２、柔軟基板２６およびケース２８を含む。

メイン基板２２には、ＲＦＩＤタグ２３、温湿度センサー２４、音響出力部、エネルギーハーベスティング部２５および電気エネルギー保存部２７が実装される。メイン基板２２の下面に温湿度センサー２４の温湿度感知端子２４ａが突出することができる。もちろん、温湿度感知端子２４ａは、メイン基板２２から引き出されてケース２８の外に突出している。

柔軟基板２６は、メイン基板２２と表示部２９ａを電気的に連結する。メイン基板２２と表示部２９ａの対向する側面に連結された柔軟基板２６を媒介としてメイン基板２２の上に表示部２９ａが積層され得る。表示部２９ａにおいて情報が表示される画面は、上部面に向かう。

そして、ケース２８は、情報が表示される表示部２９ａの画面を除いたメイン基板２２、柔軟基板２６および表示部２９ａを外部環境から保護する。ケース２８は、あらかじめ製造された形態で提供されて、組立方式でメイン基板２２、柔軟基板２６および表示部２９ａを包むように設置され得る。または、ケース２８は、液状のプラスチック素材を用いた成形方法でメイン基板２２、柔軟基板２６および表示部２９ａを封止することができる。

このような本実施形態に係るＲＦＩＤタグモジュールは、図４および図５に示されたように、ボックス３０に設置され得る。ここで、図４は、本実施形態に係る温湿度ロギング機能を有するＲＦＩＤタグモジュールがボックスに設置された状態を示す斜視図である。そして、図５は、図４のＡ部分の拡大図であり、ＲＦＩＤタグモジュールの表示部に表示される温湿度情報を示す画面例示図である。

ＲＦＩＤタグモジュール２０は、ボックス３０に設置される。この際、ＲＦＩＤタグモジュール２０は、表示部２９ａがボックス３０の外部に露出するように設置され得る。例えばＲＦＩＤタグモジュール２０は、ボックス３０の外部に付着され得る。ＲＦＩＤタグモジュール２０の温湿度センサーは、ボックス３０内部の温湿度を検出できるように、ボックス３０の内部に温湿度感知端子（図３の２４ａ）が位置するように設置される。

そして、ＲＦＩＤタグモジュール２０の表示部２９ａは、ロギングした温湿度情報のうち現在の温湿度を表示する。表示部２９ａには、ボックス３０に物品に関する情報、例えば名前、生産日、入庫日、流通期限等が表示され得る。本実施形態では、物品に関する情報として名前が表示された例を開示した。

物品が包装されたボックスの受領人は、ＲＦＩＤタグモジュール２０からロギングした温湿度情報を確認して、物品が包装されたボックスが既設定の温湿度を維持しつつ、本人に配送されたか否かを容易に確認することができる。

受領人は、ＲＦＩＤタグモジュール２０からアラームが出力された回数および時間等を共に確認して、最終的に当該物品を受領または返品するかを判断する用途にも使用することができる。

なお、本明細書と図面に開示された実施形態は、理解を助けるために特定例を提示したものに過ぎず、本発明の範囲を限定しようとするものではない。ここに開示された実施形態以外にも本発明の技術的思想に基づく他の変形例が実施可能であることは、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に自明なものである。

１０ ＲＦＩＤリーダー
２０ ＲＦＩＤタグモジュール
２１ アンテナ
２２ メイン基板
２３ ＲＦＩＤタグ
２４ 温湿度センサー
２５ エネルギーハーベスティング部
２６ 柔軟基板
２７ 電気エネルギー保存部
２８ ケース
２９ 出力部
２９ａ 表示部
１００ ＲＦＩＤシステム

Claims (4)

1. 物品が包装されたボックスに設置されるＲＦＩＤタグモジュールであって、
   前記物品が包装されたボックス内部の温湿度を検出する温湿度センサーと、
   前記温湿度センサーで検出された温湿度をロギングするＲＦＩＤタグと、
   前記ＲＦＩＤタグから温湿度を受信して表示する表示部と、
   周辺から無線信号を受信して電気エネルギーに変換するエネルギーハーベスティングを行うエネルギーハーベスティング部と、
   前記エネルギーハーベスティング部から変換された電気エネルギーを伝達されて保存する電気エネルギー保存部と、
   前記ＲＦＩＤタグ、前記温湿度センサー、音響出力部、前記エネルギーハーベスティング部および前記電気エネルギー保存部が実装されるメイン基板と、
   前記メイン基板と前記表示部を電気的に連結する柔軟基板と、
   前記表示部の画面を除いた前記メイン基板、前記柔軟基板および前記表示部を外部環境から保護するケースと、を含み、
   前記メイン基板と前記表示部の対向する側面に連結される前記柔軟基板を媒介として前記メイン基板の上に前記表示部が積層され、
   前記表示部と前記ＲＦＩＤタグは、平常時にパワーオフされた状態を維持し、
   前記ＲＦＩＤタグは、
   ＲＦＩＤリーダーからリーディング信号を受信すると、パワーオフ状態からウエークアップして、ロギングした温湿度情報を前記ＲＦＩＤリーダーに伝送し、
   制御信号によって前記表示部をパワーオフ状態からウエークアップさせた後、前記電気エネルギー保存部から前記表示部に電気エネルギーを供給して、現在の温湿度情報を前記表示部に出力することを特徴とする温湿度ロギング機能を有するＲＦＩＤタグモジュール。
2. 前記ＲＦＩＤタグは、
   ロギングした温湿度が設定された温湿度の範囲を外れる場合、前記音響出力部を介してアラームを出力することを特徴とする請求項１に記載の温湿度ロギング機能を有するＲＦＩＤタグモジュール。
3. 前記温湿度センサーは、ボックス内部の温度を感知する温湿度感知端子を含み、前記温湿度感知端子は、前記メイン基板から引き出されて前記ケースの外に突出していることを特徴とする請求項１に記載の温湿度ロギング機能を有するＲＦＩＤタグモジュール。
4. 前記ＲＦＩＤタグは、手動型であることを特徴とする請求項１に記載の温湿度ロギング機能を有するＲＦＩＤタグモジュール。