KR101298899B1 - System and method for security service using short-range wireless communication - Google Patents

Abstract

Translated fromKorean

본 발명은 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 시스템에 있어서, 방사 패턴이 일정한 회전 가능한 방향성 안테나를 구비하고, 미리 설정된 채널들을 통해 미리 설정된 주기마다 적어도 하나 이상의 주변 태그 탐색을 위한 조회(inquiry) 메시지를 브로드캐스팅하여 상기 주변 태그로부터 상태정보를 획득하는 리더와, 상기 리더와 근거리 무선통신을 수행하며, 상기 리더로부터 수신된 조회 메시지에 대응하여 휴면상태(sleep state)에서 웨이크업(wake-up)상태로 변경되어 리더 혹은 다른 태그와의 인접 거리에 따라 응답 메시지를 차별적으로 생성하여 전송하는 태그를 포함함을 특징으로 한다.The present invention provides a security service system using short-range wireless communication, comprising a directional antenna having a rotatable constant radiation pattern, and broadcasting an inquiry message for at least one neighbor tag search at predetermined intervals through preset channels. Cast and obtain the state information from the peripheral tag, and performs near field communication with the reader, and from the sleep state to the wake-up state in response to the inquiry message received from the reader It is characterized in that it comprises a tag for changing and generating a response message differentially according to the proximity distance to the reader or another tag.

Description

Translated fromKorean

근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR SECURITY SERVICE USING SHORT-RANGE WIRELESS COMMUNICATION}Security service system and method using short-range wireless communication {SYSTEM AND METHOD FOR SECURITY SERVICE USING SHORT-RANGE WIRELESS COMMUNICATION}

본 발명은 리더와 태그를 구비하여 상호 통신을 수행하는 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a security service system and method using short-range wireless communication having a reader and a tag to perform mutual communication.

육상 물류 운송의 많은 부분을 철도가 차지하고 있다. 특히 러시아나 중국처럼 국토가 넓은 나라의 경우에는 육상 물류에서 철도 운송이 차지하는 비율이 더 높은데, 이는 철도가 도로 운송에 비해 한 번에 더 많은 양의 물류를 멀리 실어 나를 수 있기 때문이다.Railroads make up a large proportion of land logistics. In particular, in countries with large territories such as Russia and China, the proportion of rail transportation in land logistics is higher because rail can carry more logistics at a time than road transportation.

그러나 최근 러시아 TSR(Trans Siberian Railway) 등에서 철도 운송 중인 화물에 대한 범죄가 증가하면서 화물의 안전과 보안에 대한 요구사항이 커지고 있다.However, as crimes against cargo in transit have increased recently in Russia's Trans Siberian Railway (TSR), requirements for cargo safety and security are increasing.

한편, 최근 RFID를 이용한 실시간 위치 추적 시스템은 최신의 RFID 센서 기술 및 네트워크 기술을 접목하여, 실시간으로 사물 혹은 사람의 위치를 찾아주는 시스템을 의미하는 것으로, 홈 네트워트, 물류항만, 지능형 교통망과 같은 다양한 분야에 적용되고 있으며, 이와 같은 RFID에 기반한 CSD(Container Security Device) 태그가 해상 컨테이너 운송 보안 목적으로 사용되고 있으나, 기존의 CSD가 철도 운송보안에 사용되기엔 태그의 고장이나 범죄자에 의한 고의적인 파손에 취약하고, 장기간 운송되어야하는 넓은 영토를 가진 국가에서의 철도 운송 시간을 고려하면 태그의 전력이 부족할 뿐만 아니라 다수의 태그 중에서 전력의 소모가 일부 태그에 집중되는 문제점이 발생한다.Meanwhile, a real-time location tracking system using RFID recently refers to a system that finds a location of an object or a person in real time by combining the latest RFID sensor technology and network technology, such as home network, logistics port, and intelligent transportation network. Although the RFID-based CSD (Container Security Device) tag is used for maritime container transportation security purposes, the existing CSD is not used for railway transportation security. Considering the rail transit time in a country that is vulnerable and has a large territory that needs to be transported for a long time, not only the power of the tag is short, but also the power consumption among the plurality of tags is concentrated on some tags.

따라서 본 발명은 근거리 무선통신을 수행하는 시스템 내에서 방사패턴이 일정한 회전 가능한 방향성 안테나를 구비한 리더를 이용하여 상기 시스템 내 태그 정보 리드 시 각 태그 별 위치와 상관없이 균등한 신호로 브로드캐스팅함으로써 리더-태그간 혹은 상, 하위 태그 간의 전력 소모를 개선하는 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 시스템 및 방법에 관한 것이다.Accordingly, the present invention uses a reader having a directional antenna with a rotatable constant radiation pattern in a system that performs short-range wireless communication, and broadcasts the signal as an equal signal regardless of the position of each tag when reading tag information in the system. The present invention relates to a security service system and method using short-range wireless communication that improves power consumption between tags or between upper and lower tags.

또한, 본 발명은 태그의 상태정보를 타입별로 미리 설정하여 태그에서 리더로 응답 메시지 전송 시 상기 설정된 타입별 상태정보 중 어느 하나를 선택하여 메시지 내 특정 필드의 소정의 비트로 표시할 수 있도록 함으로써 상기 리더로의 응답 메시지를 각 태그별로 생성할 필요 없이 최하위 태그로부터 생성된 응답 메시지에 상위 태그 각각을 위해 할당된 소정의 비트만을 업데이트함으로써 리더로부터 리드된 다수의 각 태그별 상태정보를 상기 최하위 태그에서 생성된 응답 메시지 내에 모두 패킹(packing)하여 망 내에 전송되는 메시지의 수를 줄이고, 상/하위 태그의 메시지 전달 횟수를 최소화시켜 리더 내 다수의 태그에 대한 상태정보를 획득하는데 소요되는 시간을 단축시키는 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 시스템 및 방법에 관한 것이다.In addition, the present invention is to set the status information of the tag in advance for each type to select any one of the set status information for each type when the response message from the tag to the reader to be displayed by a predetermined bit in a specific field in the message Generates the status information for each tag from the reader by updating only a predetermined bit allocated for each of the upper tags in the response message generated from the lowest tag, without generating a response message for each tag. Near field packing reduces the number of messages transmitted in the network by packing all of the response messages and shortens the time required to acquire status information for a plurality of tags in the reader by minimizing the number of message transmissions of upper and lower tags. A security service system and method using wireless communication .

본 발명의 일 견지에 따르면, 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 시스템에 있어서, 방사패턴이 일정한 회전 가능한 방향성 안테나를 구비하고, 미리 설정된 채널들을 통해 미리 설정된 주기마다 적어도 하나 이상의 주변 태그 탐색을 위한 조회(inquiry) 메시지를 브로드캐스팅하여 상기 주변 태그로부터 상태정보를 획득하는 리더와, 상기 리더와 근거리 무선통신을 수행하며, 상기 리더로부터 수신된 조회 메시지에 대응하여 휴면상태(sleep state)에서 웨이크업(wake-up)상태로 변경되어 리더 혹은 다른 태그와의 인접 거리에 따라 응답 메시지를 차별적으로 생성하여 전송하는 태그를 포함함을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, in a security service system using short-range wireless communication, a radiation pattern having a rotatable directional antenna having a constant radiation pattern, the inquiry for searching for at least one or more peripheral tags at predetermined intervals through preset channels ( inquiry) A short-range wireless communication with a reader that obtains status information from the peripheral tag by broadcasting a message, and wakes up from a sleep state in response to an inquiry message received from the reader. It is changed to the state of -up) and includes a tag for generating and transmitting a response message differentially according to a proximity distance with a reader or another tag.

본 발명의 다른 견지에 따르면, 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 방법에 있어서, 근거리 무선통신을 통해 미리 설정된 채널들을 통해 미리 설정된 주기마다 적어도 하나 이상의 주변 태그 탐색을 위한 조회(inquiry) 메시지를 브로드캐스팅하는 과정과, 리더로부터 수신된 조회 메시지에 대응하여 휴면상태(sleep state)에서 웨이크업(wake-up)상태로 변경하여 제1 응답 메시지를 전송하는 과정과, 상기 제1 응답 메시지를 통해 무선통신 수행 가능한 주변 태그를 인식하고, 상기 인식된 주변 태그를 리더와의 거리에 따라 순차적으로 넘버링하여 브로드캐스팅하거나 혹은 운영자에 의해 미리 설정된 룩-업 테이블을 브로드캐스팅하는 과정과, 상기 미리 설정된 룩-업 테이블 혹은 넘버링된 정보를 통해 자신의 순위를 식별하고, 상기 식별된 순위를 기준으로 기 설정된 레벨 내 상위 및 하위에 위치하는 태그 ID 정보를 저장하고, 미리 설정된 값으로 타이머를 설정하여 상기 타이머 설정 시간 내 제2 응답 메시지를 리더 혹은 인접한 태그와의 거리에 따라 차별적으로 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, in a security service method using short-range wireless communication, broadcasting an inquiry message for searching for at least one or more peripheral tags at predetermined intervals through preset channels through short-range wireless communication Transmitting a first response message by changing from a sleep state to a wake-up state in response to the inquiry message received from the reader, and performing wireless communication through the first response message; Recognizing neighboring tags as possible, and sequentially numbering the recognized neighboring tags according to the distance from the reader, or broadcasting a look-up table preset by an operator; and setting the preset look-up table. Or identify their rank through the numbered information, and based on the identified rank Storing tag ID information located above and below a predetermined level, and setting a timer to a preset value to differentially generate a second response message within the timer setting time according to a distance from a reader or an adjacent tag. It is characterized by including.

본 발명은 방사패턴이 일정한 회전 가능한 방향성 안테나를 구비한 리더를 이용하여 태그 정보 리드 시 각 태그 별 위치와 상관없이 균등한 신호로 브로드캐스팅함으로써 리더-태그간 혹은 상, 하위 태그 간의 전력 소모를 개선하는 효과가 있다.The present invention improves power consumption between reader-tags or upper and lower tags by broadcasting an equal signal regardless of the position of each tag when the tag information is read using a reader having a directional antenna with a fixed radiation pattern. It is effective.

또한, 본 발명은 응답 메시지를 각 태그별로 생성할 필요 없이 최하위 태그로부터 생성된 응답 메시지에 상위 태그 각각을 위해 할당된 소정의 비트만을 업데이트함으로써 리더로부터 리드된 다수의 각 태그별 상태정보를 상기 최하위 태그에서 생성된 응답 메시지 내에 모두 패킹(packing)하여 망 내에 전송되는 메시지의 수를 줄이고, 상/하위 태그의 메시지 전달 횟수를 최소화 시켜 리더 내 다수의 태그에 대한 상태정보를 획득하는데 소요되는 시간을 단축시키는 효과가 있다.In addition, the present invention is to update the response message generated from the lowest tag only a predetermined bit allocated for each upper tag in the response message generated from the lowest tag without the need to generate a response message for each tag, the state information for each tag of the plurality of tags read from the reader By packing all of the response messages generated from the tags, it reduces the number of messages transmitted in the network and minimizes the number of message transmissions of the upper / lower tags to obtain the time required to acquire status information for the multiple tags in the reader. It has the effect of shortening.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 무선통신을 이용한 보안 시스템을 개략적으로 보인 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 시스템에서 태그의 구성을 보인 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 시스템에서 리더-태그 간 데이터 송수신을 보인 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 방법에 관한 전체 흐름도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 방법에서 응답 메시지를 생성하는 방법에 관한 흐름도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 방법에서 응답 메시지를 전송하는 방법에 관한 흐름도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스에서 리더 내 저장된 룩-업 테이블.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스에서 응답 메시지 내 페이로드 및 상태정보 타입별 예시.1 is a schematic view showing a security system using short-range wireless communication according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of a tag in a security service system using short-range wireless communication according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view illustrating data transmission and reception between a reader and a tag in a security service system using short-range wireless communication according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a security service method using short-range wireless communication according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of generating a response message in a security service method using short-range wireless communication according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of transmitting a response message in a security service method using short-range wireless communication according to an embodiment of the present invention.
7 is a look-up table stored in a reader in a security service using short-range wireless communication according to an embodiment of the present invention.
8 illustrates an example of payload and status information type in a response message in a security service using short-range wireless communication according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be appreciated that those skilled in the art will readily observe that certain changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. To those of ordinary skill in the art.

본 발명은 근거리 무선통신을 수행하는 시스템 내에서 방사패턴이 일정한 회전 가능한 방향성 안테나를 구비한 리더를 이용하여 상기 시스템 내 태그 정보 리드 시 각 태그 별 위치와 상관없이 균등한 신호로 브로드캐스팅함으로써 리더-태그간 혹은 상, 하위 태그 간의 전력 소모를 개선하는 기술을 제공하고자 한다.
The present invention uses a reader having a directional antenna with a rotatable constant radiation pattern in a system for performing short-range wireless communication. The present invention aims to provide a technique for improving power consumption between tags or between upper and lower tags.

또한, 본 발명은 리더로부터 리드된 태그의 상태정보를 타입별로 미리 설정하여 태그에서 리더로 응답 메시지 전송 시 상기 설정된 타입별 상태정보 중 어느 하나를 선택하여 메시지 내 특정 필드의 소정의 비트로 표시할 수 있도록 함으로써 상기 리더로부터의 응답 메시지를 각 태그별로 생성할 필요 없이 최하위 태그로부터 생성된 응답 메시지에 상위 태그 각각을 위해 할당된 소정의 비트만을 업데이트함으로써 리더로부터 리드된 다수의 각 태그별 상태정보를 상기 최하위 태그에서 생성된 응답 메시지 내에 모두 패킹(packing)하여 망 내에 전송되는 메시지의 수를 줄이고, 상/하위 태그의 메시지 전달 횟수를 최소화시켜 리더 내 다수의 태그에 대한 상태정보를 획득하는데 소요되는 시간을 단축시키는 기술을 제공하고자 한다.
In addition, the present invention may preset the status information of the tag read from the reader for each type, and select any one of the set status information for each type when the response message is transmitted from the tag to the reader and display the predetermined bit in a specific field in the message. By updating only a predetermined bit allocated for each upper tag in the response message generated from the lowest tag without generating a response message from the reader for each tag, the status information for each tag read from the reader is recalled. The time required to obtain status information for multiple tags in the reader by packing down all of the response messages generated from the lowest tag to reduce the number of messages transmitted in the network and minimizing the number of message transfers of the upper and lower tags. To provide a technique for shortening.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 태그는 디지털 방송 단말기, 개인 정보 단말기(PDA, Personal Digital Assistant), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿(Tablet) PC, 아이패드(Ipad), 3G, 4G LTE(Long Term Evolution) 단말기 예를 들면 IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000)단말기, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)단말기, GSM/GPRS(Global System For Mobile Communication Packet Radio Service) 및 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 단말기 그리고, 위성을 사용하는 GPS등과 같은 모든 정보통신기기 및 멀티미디어 기기에 부착될 수 있으며, 이러한 태그는 IEEE 802. 15. 4 표준에 기반하여 메시지 포맷, 주소 할당 및 프로토콜을 수행한다.
In addition, the tag according to an embodiment of the present invention is a digital broadcasting terminal, personal digital assistant (PDA), smart phone, tablet PC, iPad, 3G, 4G LTE (Long Term Evolution) terminals For example, International Mobile Telecommunication 2000 (IMT-2000) terminals, Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA) terminals, Global System For Mobile Communication Packet Radio Service (GSM / GPRS), and Universal Mobile Telecommunication Service (UMTS) ) It can be attached to all information communication and multimedia devices such as terminals and GPS using satellites, and these tags perform message formats, address assignments and protocols based on the IEEE 802.11 standard.

그리고 본 발명이 적용된 시스템은 주로 해상 운송 및 육상 물류 운송에서 화물의 안전과 보안 및 건물 내 수도관이나 가스관과 같은 주요 기반 시설의 주기적인 점검에 활용될 수 있으나 이에 국한되지 않으며, 이하 후술되는 본 발명의 상세설명에서는 해상 컨테이너 운송에 사용되는 CSD(Container Security Device) 기반 리더 및 태그 간 시스템에서의 동작을 중심으로 예를 들어 설명하기로 한다.
In addition, the system to which the present invention is applied may be mainly used for the safety and security of cargo in marine transportation and on land logistics, and periodic inspection of major infrastructure such as water pipes or gas pipes in buildings, but is not limited thereto. In the detailed description of the present invention, a description will be given based on the operation in the system between a reader and a tag based on a CSD (Container Security Device) used for maritime container transportation.

이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 무선통신을 이용한 보안 시스템에 관해 도 1을 참조하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, a security system using short-range wireless communication according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 무선통신을 이용한 보안 시스템(100)을 개략적으로 보인 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing asecurity system 100 using short-range wireless communication according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명이 적용된 시스템(100)은 육상 물류 운송에서 기관차에 설치된 리더(110) 및 각 차량의 컨테이너에 장착된 CSD 태그(112, 114, 116)를 포함한다.Referring to FIG. 1, thesystem 100 to which the present invention is applied includes aleader 110 installed in a locomotive andCSD tags 112, 114, and 116 mounted in a container of each vehicle in land logistics transportation.

상기 리더(110)은 방사패턴이 일정한 회전 가능한 방향성 안테나를 구비하고, 미리 설정된 채널들을 통해 미리 설정된 주기마다 적어도 하나 이상의 주변 태그 탐색을 위한 조회(inquiry) 메시지를 브로드캐스팅하여 상기 각 차량의 컨테이너에 부착된 주변 태그(112, 114, 116)로부터 상태정보를 획득한다.Thereader 110 includes a directional antenna rotatable with a constant radiation pattern, and broadcasts an inquiry message for searching for at least one or more peripheral tags at predetermined intervals through preset channels to a container of each vehicle. Status information is obtained from the attachedperipheral tags 112, 114, and 116.

여기서 상기 리더(110)에 구비된 방향성 안테나는 방사 패턴이 일정한 회전 가능한 방향성 안테나로, 일정 주기로 회전을 하면서 이를 통해 상기 근거리 무선 통신 장치 즉, 리더 인식 반경 내에 무선신호를 지속적으로 균등하게 발산함으로써 상기 무선통신 신호 발산 범위 내 태그(112, 114, 116)가 신호를 수신할 수 있도록 한다.In this case, the directional antenna provided in thereader 110 is a directional antenna having a constant radiation pattern. The directional antenna rotates at a predetermined cycle, thereby continuously dispersing a radio signal within the short range of the short range wireless communication device, that is, the reader recognition radius. Allowtags 112, 114, and 116 within a wireless communication signal divergence range to receive a signal.

상기 태그(112, 114, 116)은 리더(110)와 근거리 무선통신을 수행하며, 상기 리더로부터 수신된 조회 메시지에 대응하여 휴면상태(sleep state)에서 웨이크업(wake-up)상태로 변경되어 리더(110) 혹은 다른 태그(112, 114, 116)와의 인접 거리에 따라 응답 메시지를 차별적으로 생성하여 전송한다.Thetags 112, 114, and 116 perform short-range wireless communication with thereader 110, and change from a sleep state to a wake-up state in response to an inquiry message received from the reader. The response message is differentially generated and transmitted according to the proximity distance with thereader 110 orother tags 112, 114, and 116.

보다 상세하게는, 본 시스템(100)의 상기 리더(110)은 기관차에 설치되고, 각 차량의 컨테이너에는 각각 CSD 태그(112, 114, 116)가 장착되어 통신하는 체인 망 네트워크이다. 통신 초기화 시 상기 리더(110)가 자신을 기준으로 해당 네트워크 내 무선통신 가능한 주변 태그(112, 114, 116)들을 탐색하기 위하여 조회 메시지를 네트워크로 브로드캐스팅하고, 이를 수신한 주변 태그(112, 114, 116)들은 이에 대한 응답으로 응답 메시지를 생성하여 상기 리더(110)로 전송함으로써 상기 리더(110)가 각 태그들(112, 114, 116)을 인식하도록 한다. 이후, 상기 리더(110)가 인식된 각 태그(112, 114, 116)로 "상태 수집" 명령어를 브로트캐스팅하면, 상기 리더(110)로부터 가장 원거리에 위치하는 최하위 태그(116)부터 상기 리더(110)를 기준으로 자신보다 한 단계 앞에 위치하는 상위 태그(114)에게 응답 메시지를 전달한다.In more detail, theleader 110 of thepresent system 100 is installed in a locomotive, and the container of each vehicle is a chain network network in whichCSD tags 112, 114, and 116 are mounted and communicated, respectively. When the communication is initiated, thereader 110 broadcasts an inquiry message to the network to search forneighbor tags 112, 114, and 116 capable of wireless communication in the corresponding network based on thereader 110, and receives theneighbor tags 112, 114 receiving the received tag. , 116 generate a response message in response to this, and transmit the response message to thereader 110 so that thereader 110 recognizes each of thetags 112, 114, and 116. Subsequently, when thereader 110 broadcasts the "state collection" instruction to each of the recognizedtags 112, 114, and 116, the reader (from the lowest tag 116 located farthest from the reader 110) is read. Based on 110, the response message is transmitted to theupper tag 114 located one step ahead of itself.

이때, 상기 응답 메시지에는 각 차량의 화물 및 각 태그마다 상태를 나타내기 위한 두 비트(bit)씩의 공간이 할당되어 있어 상기 리더(110)로부터 가장 원거리에 있는 태그 116이 자신의 상태 정보를 표시하여 상위 태그인 태그 114에게 전송하면, 상기 태그 114는 자신의 상태 정보를 추가하여 태그 112에 전달한다. 상기 리더(110)에 가장 가까운 태그 112는 태그 114로부터 전달된 응답 메시지에 자신의 상태 정보를 추가하여 최종적으로 리더(110)에게 전달하고, 이를 수신한 상기 리더(110)은 최종 응답 메시지 판독 결과 소정의 태그에 문제 발생이 판단되면 위성통신을 통해 이를 운송 책임자나 화주에게 통보한다. 상기 언급한 상태를 나타내기 위한 공간은 태그마다 두 비트로 제한되지 않고 나타내야 하는 상태가 많아지면 늘어날 수 있다.At this time, the response message is allocated a space of two bits for indicating the status of each vehicle cargo and each tag, so that the tag 116 farthest from thereader 110 displays its status information. If the tag is transmitted to thetag 114 which is the upper tag, thetag 114 adds its own state information to thetag 114 and transmits it to thetag 112. Thetag 112 closest to thereader 110 adds its status information to the response message transmitted from thetag 114 and finally delivers it to thereader 110, and thereader 110 receives the final response message reading result. If a problem occurs with a given tag, it is notified to the person in charge of transportation or shipper via satellite communication. The space for indicating the above-mentioned state is not limited to two bits per tag, but may increase as the number of states to be indicated increases.

여기서, 도 2를 참조하여 상기 태그에 대해 보다 상세하게 살펴보도록 한다.Here, the tag will be described in more detail with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 시스템에서 태그의 구성을 보인 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a tag in a security service system using short-range wireless communication according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 태그는 근거리 통신 모듈(210), 모드 전환부(212), 제어부(214) 및 메시지 생성부(216)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the tag of the present invention includes a shortrange communication module 210, amode switcher 212, acontroller 214, and amessage generator 216.

상기 근거리 통신 모듈(210)은 블루투스(Bluetooth), 무선랜(Wireless LAN), 초광대역(Ultra Wideband), 적외선 통신(Infrared Data Association), 지그비(Zigbee), 알에프아이디(Radio Frequency Identification; RFID), 근거리비접촉통신(Near Field Communication: NFC) 등이 가능하며, 이들 통신을 통해 외부로부터 전송되는 신호를 수신하고, 그 수신된 신호를 상기 제어부(214)로 출력하며, 근거리에서 통신 채널을 형성하여 신호를 송수신할 수 있는 다양한 무선통신 모듈의 적용이 가능하다.The shortrange communication module 210 may include Bluetooth, Wireless LAN, Ultra Wideband, Infrared Data Association, Zigbee, Radio Frequency Identification (RFID), Near Field Communication (NFC) is possible, and receives signals transmitted from the outside through these communications, outputs the received signals to thecontroller 214, forms a communication channel at a short distance, and then signals It is possible to apply a variety of wireless communication modules that can transmit and receive.

상기 메시지 생성부(216)은 응답 메시지 생성 시 해당 응답 메시지 타입을 식별하여 리더로부터 수신된 메시지인 경우 조회 메시지에 대한 응답 메시지를 생성하고, 인접한 태그로부터의 응답 메시지인 경우 미리 설정된 상태 타입별 상태 정보를 특정 필드에 표시하여 응답 메시지를 생성한다.Themessage generator 216 identifies a corresponding response message type when generating a response message, generates a response message for an inquiry message when the message is received from a reader, and a status for each preset state type when the response message is from an adjacent tag. Create a response message by displaying the information in a specific field.

상기 제어부(214)는 상기 리더로부터 수신된 메시지를 통해 상기 리더와 무선통신을 수행하고, 리더와의 거리에 따라 순차적으로 넘버링된 다수의 태그 중에서 자신의 순위를 식별하고, 상기 식별된 순위를 기준으로 기 설정된 레벨 내 상위 및 하위에 위치하는 태그 ID 정보를 저장하고, 미리 설정된 값으로 타이머를 설정하여 상기 타이머 설정 시간 내 응답 메시지가 생성되도록 제어한다.Thecontroller 214 performs wireless communication with the reader through a message received from the reader, identifies its rank among a plurality of tags sequentially numbered according to the distance from the reader, and based on the identified rank It stores the tag ID information located in the upper and lower in the preset level, and sets the timer to a predetermined value to control to generate a response message within the timer set time.

더욱 자세하게는, 리더로부터 응답 메시지 생성 요청을 수신한 태그는 상기 리더와 무선통신을 수행하는 전체 태그가 부착된 전체 차량의 대수와 자신이 부착된 차량의 순서를 파악하고, 자신보다 한 단계와 두 단계 상위에 있는 두 개의 태그와 한 단계와 두 단계 하위에 있는 두 개의 태그 ID 정보를 기록한다. 이때, 상기 리더로부터 태그 ID 및 식별번호가 미리 매핑된 룩-업 테이블인 기본형 수집 명령어를 수신한 경우 해당 명령어 내에서 정보를 획득하고, 상기 기본형 형태와 달리 차량번호 - 태그 ID 정보를 포함하고 있지 않은 단축형을 수신한 경우는 기존 값을 그대로 사용한다. 이후, 태그는 "(전체 차량 대수 - 자기 차량 순서) * t_u" 만큼의 값으로 자신의 타이머를 설정한다.In more detail, the tag receiving the response message generation request from the reader determines the number of all the vehicles attached with the entire tag and the order of the vehicles attached thereto, which perform wireless communication with the reader. Record the two tags at the top of the step and the two tag ID information at the one and two levels below. In this case, when the basic type collecting command, which is a look-up table to which the tag ID and the identification number are mapped in advance, is received from the reader, information is acquired in the corresponding command. If a short form is received, the existing value is used as it is. The tag then sets its timer to a value of "(total number of vehicles-own vehicle order) * t_u ".

여기서 t_u는 태그가 상위 태그에게 응답 메시지를 전달하는 데 필요한 시간으로 태그 하드웨어와 사용 OS에 따라 다소 차이가 있을 수 있다.Where t_u is the time required for the tag to send a response message to the parent tag, which may vary slightly depending on the tag hardware and OS used.

따라서 상기 리더로부터 원거리에 위치하는 하위 레벨의 태그일수록 타이머 설정 시간이 짧으므로 가장 하위에 있는 태그가 가장 먼저 응답 메시지를 생성한다. 상기 생성된 응답 메시지에는 전체 차량 대수의 두 배에 해당하는 만큼의 비트를 페이로드 길이로 설정하고, 각 태그에 차례로 두 비트씩 할당하여 응답 메시지가 각 태그에 도착했을 때 상태 정보를 기록할 수 있도록 한다.Therefore, the lower level tag farther from the reader, the shorter the timer setting time, so the lowest tag generates the response message first. In the generated response message, bits corresponding to twice the total number of vehicles can be set as payload lengths, and two bits are assigned to each tag in turn to record status information when the response message arrives at each tag. Make sure

이때, 도 7을 참조하면, 도 7은 본 발명의 응답 메시지 내 실제 페이로드 할당 형태와 현재 지원하는 상태 정보의 타입을 보인 것으로, 다수의 태그 중 소정의 태그가 응답을 하지 않는 경우, 해당 응답 메시지가 리더에 도착할 때까지 00의 값을 유지할 것이고, 이와는 반대로 이상이 없는 경우 11 값으로 설정된다. 또한, 권한이 없는 사람에 의해 강제 개폐된 사실이 있을 경우 01, 태그의 배터리 전력이 기준값 이하로 떨어졌을 때 10 값으로 설정된다. 상기 리더로부터 가장 원거리에 위치하는 하위 태그는 상기에서와 같이 응답 메시지를 생성한 후 맨 마지막 두 비트에 자신의 상태 정보를 기록한 다음 한 단계 상위의 태그에게 유니캐스트 방식으로 전달한다.In this case, referring to FIG. 7, FIG. 7 illustrates an actual payload allocation form and a type of state information currently supported in a response message of the present invention. When a predetermined tag among a plurality of tags does not respond, a corresponding response is shown. It will keep thevalue 00 until the message arrives at the reader, and on the contrary, it will be set to 11 if there is no error. In addition, if there is a fact that it is forcibly opened and closed by an unauthorized person 01, when the battery power of the tag falls below the reference value is set to a value of 10. The lower tag located farthest from the reader generates a response message as described above, records its status information in the last two bits, and then transmits the tag to the upper tag in a unicast manner.

즉, 도 3을 참조하여 동작을 예로 들면, 리더(310)는 주기적으로 상태 정보 수집 명령어를 브로드캐스트 방식으로 전달하고, 리더(310)에서 멀리 있는 태그(316)부터 차례로 자신의 상태 정보를 갱신해서 앞으로 전달한다.That is, referring to FIG. 3, for example, thereader 310 periodically transmits a status information collection command in a broadcast manner, and updates its status information in order starting from thetag 316 far from thereader 310. Forward it.

우선 마지막 태그는 "이상없음"인 "11"을 담아 앞으로 전달했고, 중간에 있는 태그는 권한이 없는 사람에 의해 강제로 개방된 기록이 있어 "01" 정보를 담았다. 리더에 가장 가까운 태그는 아무런 비상 상황이 발생하지 않았으므로 자신의 정보를 "11"로 갱신하여 최종적으로 리더에 전달했다.First, the last tag was forwarded with "11", which is "no abnormal", and the tag in the middle contained "01" information because it was forcibly opened by an unauthorized person. The tag closest to the reader did not have any emergency, so it updated its information to "11" and finally delivered it to the reader.

도 8의 네 가지 상태 외에 나타내야 할 상태의 종류가 많아지면 상태를 나타내기 위한 공간은 태그마다 두 비트로 제한되지 않고 늘어날 수 있다.In addition to the four states of FIG. 8, when the types of states to be displayed increase, the space for indicating the states may increase without being limited to two bits per tag.

상기 제어부(214)는 태그 간 응답 메시지 전송 시 상위 태그로부터 기 설정된 시간 내 에크(Ack) 메시지가 수신되는 경우 휴면상태로 변경하고, 수신되지 않은 경우 기 전송된 응답 메시지를 재전송하고, 상기 재전송 결과 에크 메시지가 수신되지 않은 경우 전송 모드를 변경하여 기 설정된 레벨보다 한 단계 더 상위에 위치하는 상위 태그에 응답 메시지를 전송하고, 상기 전송 결과 에크 메시지가 수신된 경우 휴면상태로 변경하도록 제어하고, 상기 타이머가 완료된 경우 자신보다 하위 계층에 위치하는 하위 태그가 휴면상태임을 인식하고, 미리 설정된 타입별 자신의 상태 정보를 특정 필드에 표시하여 상위 태그로 전송한다.Thecontrol unit 214 changes to a dormant state when an Ack message is received within a predetermined time period from a higher tag when transmitting a response message between tags, and if it is not received, retransmits the previously transmitted response message and the retransmission result. If the acknowledgment message is not received, the transmission mode is changed to transmit a response message to an upper tag located one step higher than the preset level, and if the acknowledgment message is received, the response message is changed to the dormant state. When the timer is completed, it recognizes that the lower tag located in the lower layer than the self is dormant and displays its own state information for each type in a specific field and transmits it to the upper tag.

다시 말해, 하위 태그는 메시지를 전송한 후 상위 태그가 메시지를 전송하는 것이 감지될 때까지 기다린 후, 상위 태그의 메시지 전송이 감지되면 자신의 메시지 전송이 성공했다는 뜻이므로 하위 태그는 휴면상태에 들어간다.In other words, after sending a message, the lower tag waits until the upper tag detects sending the message. If the lower tag detects sending the message, the lower tag enters the dormant state because the message transmission was successful. .

반면, 일정 시간이 지나도록 상위 태그의 메시지 전송이 감지되지 않을 경우 하위 태그는 자신의 메시지를 재전송한다. 1회 재전송 후에도 상위 태그의 메시지 전송이 없으면 해당 태그가 동작하지 않는 것으로 판단하고, '강' 전송 모드로 두 단계 상위 태그에 직접 메시지를 전송한다. 이 경우에도 일정 시간 동안 두 단계 상위 태그의 전송 여부를 지켜보다가 전송이 없으면 메시지를 1회 재전송하고 즉시 휴면상태로 들어간다. 전송 파워가 차량 석 대, 또는 넉 대의 길이까지 전송할 수 있도록 확장된다면 직접 전송 가능한 계층이 확대될 수 있다.On the other hand, if the message transmission of the upper tag is not detected for a certain time, the lower tag retransmits its own message. If there is no message transmission of the upper tag even after one retransmission, it is determined that the corresponding tag does not operate, and the message is directly transmitted to the upper level two tags in the 'strong' transmission mode. Even in this case, it checks whether the upper level tag of two levels is transmitted for a certain time and if there is no transmission, it retransmits the message once and immediately goes to sleep. The direct transmittable layer can be extended if the transmit power is extended to transmit up to four cars or four cars.

또한, 상기 제어부(214)는 상기 메시지 생성부(216)에서 응답 메시지 생성 시 해당 응답메시지의 페이로드(payload) 길이를 리더와 무선통신을 수행하는 다수의 태그 개수의 두 배에 해당하는 수의 비트로 설정하도록 제어하고, 상기 페이로드 내 소정의 필드가 태그별 두 비트씩 할당되어 상기 할당된 필드에 자신의 상태 정보를 표시하여 태그 간 전송 시 마다 응답 메시지를 업데이트하도록 제어한다. 현재보다 상태 정보의 종류가 많아지면 태그별 할당 비트의 수가 늘어날 수 있다.In addition, thecontrol unit 214, when generating a response message in themessage generating unit 216, the payload length of the response message is twice the number of the plurality of tags performing wireless communication with the reader. Bit, and a predetermined field in the payload is allocated to two bits for each tag to display its status information in the allocated field so as to update the response message for each tag-to-tag transmission. If there are more types of status information than the present, the number of allocated bits per tag may increase.

이러한 응답 메시지는 리더와 무선통신을 수행하는 다수의 태그 중에서 상기 리더와 가장 원거리에 위치하는 최하위 태그에서부터 생성되어 미리 설정된 상태 타입별 태그 상태 정보가 특정 필드에 표시되어 해당 태그보다 리더와의 거리가 가까운 상위태그에 유니캐스트(unicast)로 전송된다.This response message is generated from the lowest tag located farthest from the reader among a plurality of tags performing wireless communication with the reader, and the tag status information for each preset state type is displayed in a specific field, so that the distance from the reader is higher than the corresponding tag. It is sent unicast to the nearest higher tag.

상기 모드 전환부(212)는 기 설정된 레벨 내 상위에 위치하는 태그 상태 및 리더 혹은 인접한 태그 간의 거리에 따라 전송 모드 별 송신 신호 세기가 조절된다.Themode switching unit 212 adjusts the transmission signal strength for each transmission mode according to a tag state located above a predetermined level and a distance between a reader or an adjacent tag.

본 발명의 태그에서 상기 제어부(214)는 세 가지 경우에 응답 메시지 갱신, 생성 및 전달 작업을 시작한다. 바로 하위 태그의 메시지가 도착하는 경우, 두 단계 하위 태그의 메시지가 자신에게 직접 전달되는 경우, 또 자신의 타이머가 완료되는 경우이다. 첫 번째는 정상적인 동작으로, 자신의 상태 정보만 갱신 후 상위 태그에 전달하면 된다. 두 번째는 바로 하위 태그가 동작하지 않는 경우인데 자신의 상태 정보 갱신 후 상위 태그에 전달하는 것은 첫 번째 경우와 같으나 두 단계 하위 태그가 들을 수 있도록 모드 전환부(212)에서 '강' 전송 모드로 전환하여 송신해야 한다. 이 전송을 감지한 두 단계 하위 태그는 자신의 메시지가 성공적으로 전달되었음을 알게 된다. 마지막으로 타이머가 완료된 경우는 하위 계층에 있는 모든 태그들이 동작하지 않는 것으로 판정하여 자신의 정보만 갱신 후 상위 태그에 전달한다. 물론 타이머가 완료된 경우는 한 단계 아래와 두 단계 아래의 태그 외에 다른 태그는 실제 동작하고 있을 수도 있다. 그러나 1, 2단계 아래 두 개의 태그가 동시에 자연적으로 고장이 날 확률 자체가 높지 않기 때문에 이 경우는 전체적으로 문제가 있다고 판단하고 전체 화물을 살펴보도록 권장한다.In the tag of the present invention, thecontrol unit 214 starts the response message update, generation and delivery in three cases. When the message of the lower tag arrives, the message of the two-stage lower tag is delivered directly to itself, and the timer of its own is completed. The first is normal operation. You only need to update your status information and pass it to the upper tag. The second is a case in which the lower tag does not operate immediately, but after updating its own status information, passing it to the upper tag is the same as the first case, but themode switching unit 212 moves to the 'strong' transmission mode so that the two-stage lower tag can be heard. You have to switch and send. The two-stage subtag that detects this transmission knows that its message was delivered successfully. Finally, when the timer is completed, it is determined that all the tags in the lower layer do not operate, and only the information of the own is updated and transferred to the upper tag. Of course, when the timer is completed, other tags may be actually running in addition to the tags below one step and two steps below. However, since the two tags belowSteps 1 and 2 are not naturally prone to failure at the same time, this case is considered to be an overall problem and we recommend that you look at the entire cargo.

태그들의 상태 정보를 담은 응답 메시지가 최종적으로 리더에 도착하면 그 내용에 맞는 적절한 조치가 이루어진다. 어떤 컨테이너가 강제적으로 개방되었다면 위성 통신 등을 통해 운송회사 또는 화주에 연락이 된다. 어떤 태그의 배터리가 거의 모두 방전된 경우는 다음 정차역에서 배터리를 교환하거나 태그 자체를 교체한다. 후자의 경우는 [차량번호 - 태그 ID] 정보를 수정해야 한다. 만일 어떤 태그가 "응답없음" 상태인 경우는 상태 수집 명령을 2회까지 더 수행한다. 처음 명령부터 총 3회의 명령에 모두 "응답없음" 인 경우에는 즉시 관리자에 의해 점검되어야 한다. 이상의 사후 조치는 화물의 중요도에 따라 다르게 결정될 수 있다. When the response message containing the status information of the tags finally arrives at the reader, appropriate action is taken according to the contents. If a container is forcibly opened, the carrier or shipper may be contacted via satellite communications. If the battery of a tag is almost discharged, replace the battery or replace the tag itself at the next stop. In the latter case, the [Vehicle Number-Tag ID] information should be corrected. If a tag is in the "no response" state, the command collects up to two more times. If all three orders are "no response" from the first order, they must be checked immediately by the administrator. The above actions may be determined differently depending on the importance of the cargo.

한편, 본 발명에 따른 상기 리더는 상기 태그로부터 수신된 응답 메시지 내 특정 필드의 상태 타입별 상태 정보 값을 추출하고, 상기 추출된 정보에 따라 보안 서비스 제어를 수행하고, 구비된 방향성 안테나의 회전을 통해 송신 신호 출력 시 태그와의 거리에 상관없이 균등하게 전력 제공을 수행한다.Meanwhile, the reader according to the present invention extracts state information for each state type of a specific field in a response message received from the tag, performs security service control according to the extracted information, and rotates the provided directional antenna. Through this, the power is supplied evenly regardless of the distance from the tag when the transmission signal is output.

이때, 상기 상태 정보는 운영자에 의해 리더 내 룩-업 테이블에 태그 ID 및 식별번호가 미리 매핑되거나 혹은 리더-태그 간 중계를 담당하는 중계 태그를 통해 태그 ID 및 식별번호 수집 명령어 브로드캐스팅을 통해 획득된다.At this time, the status information is obtained by the operator by tag ID and identification number is pre-mapped to the look-up table in the reader or by broadcasting the tag ID and identification number collection command through the relay tag responsible for relaying between the reader and the tag do.

상기 리더 내 룩-업 테이블은 도 7에 도시된 바와 같이 [차량번호-태그 ID] 룩-업 테이블을 유지한다. 상기 리더는 각 차량마다의 태그 ID를 수집하는 방법은 두 가지가 있다. 첫째, 운송 담당자에 의해 미리 오프라인으로 조사되어 입력된 도 7에 도시된 룩-업 테이블이고, 둘째는 리더-태그 간 중계를 담당하는 중계 태그를 통해 태그 ID 및 식별번호 수집 명령어 브로드캐스팅을 통해 획득된다.The look-up table in the leader maintains the [vehicle number-tag ID] look-up table as shown in FIG. The reader collects tag IDs for each vehicle in two ways. First, the look-up table shown in FIG. 7 inputted by offline inspection by an officer in charge, and second, acquired through broadcasting a tag ID and identification number collection command through a relay tag that is responsible for relaying between reader-tags. do.

상기 리더는 주기적으로 상태 정보 수집 명령어를 모든 태그가 수신할 수 있는 송신 파워로 전송한다. 이때, 상기 명령어를 전송하기 전에 LF(low frequency) 비콘 신호를 보내 혹시라도 대기 상태에 있는 태그들을 웨이크업 상태로 변경되도록 한다.
The reader periodically sends a state information collection command at a transmit power that all tags can receive. At this time, the low frequency (LF) beacon signal is transmitted before the command is transmitted so that tags in the standby state are changed to the wake-up state.

이상 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 시스템에 대해 살펴보았다.The security service system using short-range wireless communication according to an embodiment of the present invention has been described above.

이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 방법에 대해 도 4, 5 및 6을 참조하여 자세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, a security service method using short-range wireless communication according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4, 5, and 6.

먼저, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 방법에 관한 전체 흐름도이다.First, FIG. 4 is a flowchart illustrating a security service method using short-range wireless communication according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 410 과정에서 근거리 무선통신을 통해 미리 설정된 채널들을 통해 미리 설정된 주기마다 적어도 하나 이상의 주변 태그 탐색을 위한 조회 메시지를 브로드캐스팅한다.Referring to FIG. 4, inoperation 410, an inquiry message for searching for at least one neighbor tag is broadcasted at predetermined intervals through preset channels through short-range wireless communication.

412 과정에서는 상기 리더로부터 수신된 조회 메시지에 대응하여 휴면상태(sleep state)에서 웨이크업(wake-up)상태로 변경하고, 414 과정에서 제1 응답 메시지를 전송한다.Inoperation 412, the device changes from a sleep state to a wake-up state in response to the inquiry message received from the reader, and transmits a first response message inoperation 414.

416 과정에서 상기 제1 응답 메시지를 통해 무선통신 수행 가능한 주변 태그를 인식하고, 418 과정에서 상기 인식된 주변 태그를 리더와의 거리에 따라 순차적으로 넘버링하여 브로드캐스팅하거나 운영자에 의해 미리 설정된 룩-업 테이블을 브로드캐스팅한다.Instep 416, the neighboring tag capable of performing wireless communication is recognized through the first response message, and instep 418, the recognized neighboring tag is sequentially numbered according to the distance to the reader and broadcasted, or a look-up preset by the operator. Broadcast the table.

420 과정에서 상기 미리 설정된 룩-업 테이블 혹은 넘버링된 정보를 통해 자신의 순위를 식별하고, 상기 식별된 순위를 기준으로 기 설정된 레벨 내 상위 및 하위에 위치하는 태그 ID 정보를 저장하고, 422 과정에서 미리 설정된 값으로 타이머를 설정한다.Instep 420, the user may identify his / her rank through the preset look-up table or numbered information, store tag ID information located above and below a predetermined level based on the identified rank, and instep 422 Set the timer to the preset value.

이후 424 과정에서 상기 설정된 타이머를 설정하여 설정된 타이머 설정 시간 내 기 설정된 타입별 태그 상태 정보가 특정 필드에 표시된 제2 응답 메시지를 생성하여 전송한다. 이로 인해, 상기 태그는 타이머가 완료된 경우 자신보다 하위 계층에 위치하는 하위 태그들에 문제가 발생했음을 인식하고, 미리 설정된 타입 별 자신의 상태 정보를 특정 필드에 표시하여 상위 태그로 전송한다.Thereafter, instep 424, the set timer is set to generate and transmit a second response message in which the tag status information for each type is set in a specific field. For this reason, when the timer is completed, the tag recognizes that a problem has occurred in the lower tags located in the lower layer than the self, and displays its state information for each preset type in a specific field and transmits it to the upper tag.

이때, 상기 제2 응답 메시지 전송 시 기 설정된 레벨 내 상위에 위치하는 태그 상태와 리더 혹은 인접한 태그 간의 거리에 따라 송신 신호 세기를 조절하여 전송한다.At this time, when transmitting the second response message, the transmission signal strength is adjusted and transmitted according to a tag state located above a predetermined level and a distance between a reader or an adjacent tag.

상기 제2 응답 메시지는 리더와 무선통신을 수행하는 다수의 태그 중에서 상기 리더와 가장 원거리에 위치하는 최하위 태그에서부터 생성되어 미리 설정된 상태 타입별 태그 상태 정보가 특정 필드에 표시되어 해당 태그보다 리더와의 거리가 가까운 상위태그에 유니캐스트(unicast)로 전송된다.The second response message is generated from the lowest tag located farthest from the reader among a plurality of tags performing wireless communication with the reader, and the tag status information for each preset state type is displayed in a specific field so that It is sent unicast to the upper tag with short distance.

상기 제2 응답 메시지를 생성하는 과정은 도 5를 통해 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 5를 참조하면, 510 과정에서 제2 응답 메시지의 페이로드 길이를 상기 리더와 무선통신을 수행하는 태그 개수의 두 배에 해당하는 수의 비트로 설정하고, 512 과정에서 상기 페이로드 내 소정의 필드가 태그별 두 비트씩 할당된다. 514 과정에서 상기 할당된 필드에 자신의 상태 정보를 표시하여 516 과정에서 태그 간 전송 시 마다 응답 메시지를 업데이트한다.The process of generating the second response message will be described in more detail with reference to FIG. 5. Referring to FIG. 5, instep 510, the payload length of the second response message is set to the number of bits corresponding to twice the number of tags for performing wireless communication with the reader, and instep 512, a predetermined field in the payload is set. Is assigned two bits per tag. Instep 514, the status information is displayed in the assigned field, and instep 516, the response message is updated whenever the tag is transmitted between tags.

즉, 상기 응답 메시지에는 각 차량의 화물 및 각 태그마다 상태를 나타내기 위한 두 비트(bit)씩의 공간이 할당되어 있어 상기 리더로부터 가장 원거리에 있는 제1 태그 자신의 상태 정보를 표시하여 상위 태그인 제2 태그에게 전송하면, 상기 제2 태그는 자신의 상태 정보를 추가하여 제3 태그에 전달한다. 상기 리더에 가장 가까운 제3 태그는 제2 태그로부터 전달된 응답 메시지에 자신의 상태 정보를 추가하여 최종적으로 리더에게 전달하고, 이를 수신한 상기 리더는 최종 응답 메시지 판독 결과 소정의 태그에 문제 발생이 판단되면 위성통신을 통해 이를 운송 책임자나 화주에게 통보한다.That is, the response message is allocated a space of two bits for indicating the status for each cargo and each tag of the vehicle, so as to display the status information of the first tag farthest from the reader and display the upper tag. When transmitting to the second tag, the second tag adds its own state information to the third tag. The third tag closest to the reader adds its status information to the response message transmitted from the second tag and finally delivers the status information to the reader. If it is determined, it will notify the person in charge of transportation or shipper via satellite communication.

또한, 이후 424 과정에서 제2 응답 메시지를 태그 간 전송하는 과정은 도 6을 통하여 자세히 살펴보기로 한다.In addition, the process of transmitting the second response message between the tags instep 424 will be described in detail with reference to FIG. 6.

610 과정에서 제2 응답 메시지 전송이 수행되면, 612 과정에서 상위 태그로부터 기 설정된 시간 내 에크(ack) 메시지 수신 여부를 체크하고, 상기 체크 결과 에크 메시지가 수신되면 해당 태그를 휴면상태로 변경하고, 에크 메시지가 수신되지 않은 경우 616 과정에서 해당 제2 응답 메시지를 재전송한다. 이후 618 과정에서 상기 재 전송된 제2 응답 메시지에 대한 에크 수신 여부를 618 과정에서 체크하여 수신된 경우 614 과정으로 이동하고, 수신되지 않은 경우 620 과정에서 해당 태그의 전송 모드를 변경하고, 622 과정에서 기 설정된 레벨 내 상위에 위치하는 상위태그로 제2 응답 메시지를 전송하고, 이를 624 과정에서 체크한 후 에크 메시지가 수신된 경우 626 과정에서 휴면상태로 해당 태그를 변경하고, 에크 메시지가 수신되지 않은 경우 622 과정을 다시 1회 수행한 뒤 곧바로 626 과정으로 전환하여 휴면상태로 태그를 전환한다.When the second response message transmission is performed instep 610, it is checked whether an ACK message is received within a preset time from the upper tag instep 612. When the ACK message is received as a result of the check, the tag is changed to a dormant state. If the acknowledgment message is not received, the second response message is retransmitted instep 616. Thereafter, instep 618, if the Ack is received instep 618, the received response is checked instep 618, and if it is received, the process moves to step 614. If not, the transmission mode of the tag is changed instep 620. Instep 624, if the Ack message is received after the second response message is transmitted to the upper tag located in the upper level within the preset level, the tag is changed to the dormant state instep 626, and the Ack message is not received. If not, performstep 622 once more, and then immediately switch to step 626 to switch the tag to the dormant state.

상기 전송 모드는 약 및 강 모드를 포함하는 것으로, "약" 전송 모드는 바로 이웃한 태그와 안정적인 통신이 가능한 세기의 파워이고, "강" 전송 모드는 두 대의 차량 거리에 있는 태그와 안정적인 통신이 가능한 세기의 파워로서, 전력 소모량은 환경에 따라 통신 거리의 2~4 제곱으로 증가하는 성질이 있으므로 전력 소모량의 최소화를 위해 각 태그는 일반적인 상황에서 항상 "약" 모드로 전송하고, 바로 상위의 태그가 동작하지 않을 경우 "강" 모드로 전환하여 두 단계 상위의 태그와 직접 통신을 시도한다.The transmission mode includes a weak and a strong mode, the "weak" transmission mode is the power of the strength capable of stable communication with the neighboring tag immediately, and the "strong" transmission mode is a stable communication with the tag in the distance of two vehicles As the power of possible strength, power consumption increases by 2 ~ 4 squared of communication distance according to environment, so to minimize power consumption, each tag is always transmitted in "weak" mode under normal circumstances. If it does not work, switch to "strong" mode and try to communicate directly with the tag above the two levels.

계속해서 다시 도 4의 426 과정에서는 상기 제2 응답 메시지를 수신한 리더는 해당 제2 응답 메시지 내 특정 필드 내 상태 타입별 상태 정보 값을 추출한다.Subsequently, instep 426 of FIG. 4, the reader receiving the second response message extracts state information for each state type in a specific field of the second response message.

428 과정에서 상기 추출된 정보 결과에 따라 보안 서비스 제어를 수행한다. 예컨대, 상기 리더가 위성통신 등을 통해 상기 추출된 정보 결과를 운송책임자나 화주에 통보하는 것이다.
Instep 428, security service control is performed according to the extracted information result. For example, the leader notifies the person in charge of transportation or shipper of the extracted information result through satellite communication.

상기와 같이 본 발명에 따른 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 시스템 및 방법에 관한 동작이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.As described above, operations relating to a security service system and method using short-range wireless communication according to the present invention can be made. Meanwhile, the above-described description of the present invention has been described with reference to specific embodiments, but various modifications do not depart from the scope of the present invention. It can be done without. Accordingly, the scope of the present invention should not be limited by the illustrated embodiments, but should be determined by equivalents of the claims and the claims.

210: 근거리 통신 모듈 212: 모드 전환부
214: 제어부 216: 메시지 생성부210: short-range communication module 212: mode switching unit
214: control unit 216: message generating unit

Claims (16)

Translated fromKorean

근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 시스템에 있어서,
방사 패턴이 일정한 회전 가능한 방향성 안테나를 구비하고, 미리 설정된 채널들을 통해 미리 설정된 주기마다 적어도 하나 이상의 주변 태그 탐색을 위한 조회(inquiry) 메시지를 브로드캐스팅하여 상기 주변 태그로부터 상태정보를 획득하는 리더와,
상기 리더와 근거리 무선통신을 수행하며, 상기 리더로부터 수신된 조회 메시지에 대응하여 휴면상태(sleep state)에서 웨이크업(wake-up)상태로 변경되어 리더 혹은 다른 태그와의 인접 거리에 따라 응답 메시지를 차별적으로 생성하여 전송하는 태그를 포함하고,
상기 태그는,
상기 응답 메시지 생성 시 해당 응답 메시지 타입을 식별하여 리더로부터 수신된 메시지인 경우 조회 메시지에 대한 응답 메시지를 생성하고, 인접한 태그로부터의 응답 메시지인 경우 미리 설정된 상태 타입 별 상태 정보를 특정 필드에 표시하여 응답 메시지를 생성하는 메시지 생성부와,
상기 리더로부터 수신된 메시지를 통해 상기 리더와 무선통신을 수행하고, 리더와의 거리에 따라 순차적으로 넘버링된 다수의 태그 중에서 자신의 순위를 식별하고, 상기 식별된 순위를 기준으로 기 설정된 레벨 내 상위 및 하위에 위치하는 태그 ID 정보를 저장하고, 미리 설정된 값으로 타이머를 설정하여 상기 타이머 설정 시간 내 응답 메시지가 생성되도록 제어하는 제어부와,
상기 기 설정된 레벨 내 상위에 위치하는 태그 상태 및 리더 혹은 인접한 태그간의 거리에 따라 전송 모드 별 송신 신호 세기가 조절되는 모드 전환부를 포함함을 특징으로 하는 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 시스템.In the security service system using short-range wireless communication,
A reader having a rotatable directional antenna having a constant radiation pattern, and obtaining status information from the peripheral tag by broadcasting an inquiry message for searching for at least one peripheral tag at predetermined intervals through preset channels;
Performs near field communication with the reader, and changes from a sleep state to a wake-up state in response to an inquiry message received from the reader, thereby responding according to a proximity distance with the reader or another tag. Includes a tag that differentially generates and sends
The tag,
When generating the response message, the corresponding response message type is identified to generate a response message for the inquiry message when the message is received from the reader, and when the response message is received from the adjacent tag, the state information for each preset state type is displayed in a specific field. A message generator for generating a response message;
Perform wireless communication with the reader through the message received from the reader, identify its rank among a plurality of tags sequentially numbered according to the distance from the reader, and the higher level within the preset level based on the identified rank And a control unit for storing tag ID information located below and setting a timer to a preset value to generate a response message within the timer setting time.
And a mode switching unit for adjusting a transmission signal strength for each transmission mode according to a tag state located above the preset level and a distance between a reader or an adjacent tag.삭제delete제1항에 있어서, 상기 태그는,
응답메시지의 페이로드(payload) 길이를 상기 리더와 무선통신을 수행하는 다수의 태그 개수의 두 배에 해당하는 수의 비트(bit)로 설정하고, 상기 페이로드 내소정의 필드가 태그별 소정 비트씩 할당되어 상기 할당된 필드에 자신의 상태정보를 표시하여 태그 간 전송 시 마다 응답 메시지를 업데이트함을 특징으로 하는 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 시스템.The method of claim 1, wherein the tag,
The payload length of the response message is set to the number of bits corresponding to twice the number of the plurality of tags performing wireless communication with the reader, and the predetermined field in the payload is a predetermined bit for each tag. Allocating each of them to display their status information in the assigned field to update the response message for each tag-to-tag transmission.제1항에 있어서, 상기 인접한 태그로부터의 응답 메시지는,
상기 리더와 무선통신을 수행하는 다수의 태그 중에서 상기 리더와 가장 원거리에 위치하는 최하위 태그에서부터 생성되어 미리 설정된 상태 타입별 태그 상태 정보가 특정 필드에 표시되어 해당 태그보다 리더와의 거리가 가까운 상위태그에 유니캐스트(unicast)로 전송됨을 특징으로 하는 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 시스템.The method of claim 1, wherein the response message from the adjacent tag,
Among the plurality of tags performing wireless communication with the reader, tag state information for each preset state type, which is generated from the lowest tag located farthest from the reader, is displayed in a specific field, so that the upper tag closer to the reader than the corresponding tag is displayed. Security service system using short-range wireless communication, characterized in that transmitted in unicast (unicast).제1항에 있어서, 상기 태그는,
태그 간 응답 메시지 전송 시 상위 태그로부터 기 설정된 시간 내 에크(Ack) 메시지가 수신되는 경우 휴면상태로 변경하고, 수신되지 않은 경우 기 전송된 응답 메시지를 재전송하고, 상기 재전송 결과 에크 메시지가 수신되지 않은 경우 전송 모드를 변경하여 기 설정된 레벨 내 상위에 위치하는 상위 태그에 응답 메시지를 전송하고, 상기 전송 결과 에크 메시지가 수신된 경우 휴면상태로 변경함을 특징으로 하는 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 시스템.The method of claim 1, wherein the tag,
When sending an inter-tag response message, if an Ack message is received from the upper tag within a preset time, the message is changed to a dormant state. If not, the response message is retransmitted. If the acknowledgment message is not received, the acknowledgment message is not received. And changing a transmission mode to transmit a response message to an upper tag located at a higher level within a predetermined level, and changing to a dormant state when an Eck message is received as a result of the transmission.제1항에 있어서, 상기 태그는,
상기 타이머가 완료된 경우 자신보다 하위 계층에 위치하는 하위 태그에 문제가 발생했다고 판단하고, 미리 설정된 상태 타입 별 자신의 상태 정보를 특정 필드에 표시하여 상위 태그로 전송함을 특징으로 하는 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 시스템.The method of claim 1, wherein the tag,
When the timer is completed, it is determined that a problem has occurred in a lower tag located in a lower layer than the self, and it displays the state information for each preset state type in a specific field and transmits it to the upper tag. Security service system used.제1항에 있어서, 상기 리더는,
상기 태그로부터 수신된 응답 메시지 내 특정 필드의 상태 타입별 상태 정보값을 추출하고, 상기 추출된 정보에 따라 보안 서비스 제어를 수행함을 특징으로 하는 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 시스템.The method of claim 1, wherein the leader,
And extracting state information for each state type of a specific field in a response message received from the tag, and performing security service control according to the extracted information.제1항에 있어서, 상기 리더는,
방향성 안테나의 회전을 통해 송신 신호 출력 시 태그와의 거리에 상관없이 균등하게 전력 제공이 수행됨을 특징으로 하는 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 시스템.The method of claim 1, wherein the leader,
Security service system using short-range wireless communication, characterized in that the power is provided evenly regardless of the distance to the tag when the transmission signal output through the rotation of the directional antenna.제1항에 있어서, 상기 근거리 무선 통신은, 블루투스(Bluetooth), 무선랜(Wireless LAN), 초광대역(Ultra Wideband), 적외선 통신(Infrared Data Association), 지그비(Zigbee), 알에프아이디(Radio Frequency Identification; RFID) 기술을 포함함을 특징으로 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 시스템.According to claim 1, The short-range wireless communication, Bluetooth, Wireless LAN, Ultra Wideband, Infrared Data Association, Zigbee, Radio Frequency Identification Security service system using short-range wireless communication, including RFID) technology.제1항에 있어서, 상기 상태정보는,
운영자에 의해 룩-업 테이블에 태그 ID 및 식별번호가 미리 매핑되거나 혹은 리더-태그 간 중계를 담당하는 중계 태그를 통해 태그 ID 및 식별번호 수집 명령어 브로드캐스팅을 통해 획득됨을 특징으로 하는 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 시스템.The method of claim 1, wherein the status information,
Short-range wireless communication, characterized in that the tag ID and identification number is pre-mapped by the operator to the look-up table or acquired through broadcasting a tag ID and identification number collection command through a relay tag that is responsible for relaying between reader-tags. Security service system used.근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 방법에 있어서,
근거리 무선통신을 통해 미리 설정된 채널들을 통해 미리 설정된 주기마다 적어도 하나 이상의 주변 태그 탐색을 위한 조회(inquiry) 메시지를 브로드캐스팅하는 과정과,
리더로부터 수신된 조회 메시지에 대응하여 휴면상태(sleep state)에서 웨이크업(wake-up)상태로 변경하여 제1 응답 메시지를 전송하는 과정과,
상기 제1 응답 메시지를 통해 무선통신 수행 가능한 주변 태그를 인식하고, 상기 인식된 주변 태그를 리더와의 거리에 따라 순차적으로 넘버링하여 브로드캐스팅하거나 혹은 운영자에 의해 미리 설정된 룩-업 테이블을 브로드캐스팅하는 과정과,
상기 미리 설정된 룩-업 테이블 혹은 넘버링된 정보를 통해 자신의 순위를 식별하고, 상기 식별된 순위를 기준으로 기 설정된 레벨 내 상위 및 하위에 위치하는 태그 ID 정보를 저장하고, 미리 설정된 값으로 타이머를 설정하여 상기 타이머 설정 시간 내 제2 응답 메시지를 리더 혹은 인접한 태그와의 거리에 따라 차별적으로 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 방법.In the security service method using short-range wireless communication,
Broadcasting an inquiry message for at least one neighbor tag search at predetermined intervals through preset channels through short-range wireless communication;
Transmitting a first response message by changing from a sleep state to a wake-up state in response to an inquiry message received from a reader;
Recognizing a neighboring tag capable of performing wireless communication through the first response message, and sequentially numbering the recognized neighboring tag according to the distance from the reader or broadcasting a preset look-up table. Process,
Identify its own rank through the preset look-up table or numbered information, store tag ID information located above and below a predetermined level based on the identified rank, and set a timer to a preset value. And setting a second response message within the timer setting time according to a distance from a reader or an adjacent tag.제11항에 있어서,
상기 제2 응답 메시지 전송 시 기 설정된 레벨 내 상위에 위치하는 태그 상태와 리더 혹은 인접한 태그 간의 거리에 따라 송신 신호 세기를 조절하여 전송하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 방법.12. The method of claim 11,
Security service using short-range wireless communication further comprising the step of adjusting the transmission signal strength according to the tag state located in the upper level within the predetermined level and the distance between the reader or the adjacent tag when transmitting the second response message. Way.제11항에 있어서, 상기 태그는,
제2 응답메시지의 페이로드(payload) 길이를 상기 리더와 무선통신을 수행하는 다수의 태그 개수의 두 배에 해당하는 수의 비트(bit)로 설정하고, 상기 페이로드 내소정의 필드가 태그별 소정 비트씩 할당되어 상기 할당된 필드에 자신의 상태정보를 표시하여 태그 간 전송 시 마다 응답 메시지를 업데이트함을 특징으로 하는 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 방법.The method of claim 11, wherein the tag,
The payload length of the second response message is set to the number of bits corresponding to twice the number of the plurality of tags performing wireless communication with the reader, and the predetermined field within the payload is set for each tag. A method for security service using short-range wireless communication characterized by updating a response message for each tag-to-tag transmission by displaying its status information in the allocated field assigned by a predetermined bit.제11항에 있어서, 상기 제2 응답 메시지는,
상기 리더와 무선통신을 수행하는 다수의 태그 중에서 상기 리더와 가장 원거리에 위치하는 최하위 태그에서부터 생성되어 미리 설정된 상태 타입별 태그 상태 정보가 특정 필드에 표시되어 해당 태그보다 리더와의 거리가 가까운 상위태그에 유니캐스트(unicast)로 전송됨을 특징으로 하는 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 방법.The method of claim 11, wherein the second response message,
Among the plurality of tags performing wireless communication with the reader, tag state information for each preset state type, which is generated from the lowest tag located farthest from the reader, is displayed in a specific field, so that the upper tag closer to the reader than the corresponding tag is displayed. Security service method using short-range wireless communication, characterized in that transmitted in unicast (unicast).제11항에 있어서, 상기 태그는,
태그 간 응답 메시지 전송 시 상위 태그로부터 기 설정된 시간 내 에크(Ack) 메시지가 수신되는 경우 휴면상태로 변경하고, 수신되지 않은 경우 기 전송된 응답 메시지를 재전송하고, 상기 재전송 결과 에크 메시지가 수신되지 않은 경우 전송 모드를 변경하여 기 설정된 레벨 내 상위에 위치하는 상위 태그에 응답 메시지를 전송하고, 상기 전송 결과 에크 메시지가 수신된 경우 휴면상태로 변경함을 특징으로 하는 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 방법.The method of claim 11, wherein the tag,
When sending an inter-tag response message, if an Ack message is received from the upper tag within a preset time, the message is changed to a dormant state. If not, the response message is retransmitted. If the acknowledgment message is not received, the acknowledgment message is not received. And changing a transmission mode to transmit a response message to an upper tag located at a higher level within a predetermined level, and changing to a dormant state when an Eck message is received as a result of the transmission.제11항에 있어서, 상기 태그는,
상기 타이머가 완료된 경우 자신보다 하위 계층에 위치하는 하위 태그에 문제가 발생했다고 판단하고 미리 설정된 상태 타입 별 자신의 상태 정보를 특정 필드에 표시하여 상위 태그로 전송함을 특징으로 하는 근거리 무선통신을 이용한 보안 서비스 방법.The method of claim 11, wherein the tag,
When the timer is completed, it is determined that a problem has occurred in a lower tag located in a lower layer than the self, and the state information of each preset state type is displayed in a specific field and transmitted to the upper tag. Security service method.

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