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FPGA를 이용한 SAW Device Reader Platform 구현
SAW Device Reader Platform Using FPGA Implementation 원문보기

한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences, v.14 no.12, 2010년, pp.2805 - 2810  

정용현 (아주대학교) ,  손영태 (아주대학교) ,  김영길 (아주대학교)

초록
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SAW Device 라는 Passive 소자는 ID Tag 나 소형센서들을 대체할 수 있는 MEMS 기술의 초소형 Device 다. 이 SAW Device 를 이용하면 독립된 공간이나 전원이 필요한 센서 제어 등을 대신할 수 있을 것이다. 이렇게 활용범위가 확대됨에 따라 다양한 SAW Device 를 사용하기 위한 플랫폼이 요구된다. 하지만 현재 SAW Sensor는 많은 발전을 해왔지만 SAW Sensor 를 활용할 수 있는 플랫폼의 발전은 미흡하기 때문에 본 논문에서는 이러한 SAW Device 의 측정이 가능한 SAW Reader를 FPGA를 이용하여 좀 더 간단하고 효율적인 Reader platform 을 구현해 보고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The Passive Device called SAW Device of the ID Tag or a small sensor that can replace all of MEMS technology Micro Device. When using SAW Device will be able to replace that sensor control the power needed or separate space. Enlarge the scope of this advantage to use as a platform for various SAW De...

주제어

#SAW   #ID Reader   #RF Tag   #FPGA  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 TDS 방식을 이용하여 SAW Sensor 로 부터 나온 신호를 고속 비교기와 Timer Platform 을 이용하여 측정하는 방법을 제안해 보았고 가능성을 실험을 통해서 확인해 보았다. 실험에서 Timer Platform 으로 Altera 사의 CyclonⅠ을 사용하여 한계 내부 클럭이 405MHz 였지만 지금 나와있는 CyclonⅢ 를 사용한다면 한계 내부클럭이 1GHz 로 되면서 ns 단위로 Sampling 이 가능하게 되어 SAW Sensor 의 신호를 TDS(Time Domain Sampling)방식으로 충분히 가능하게 된다.
  • SAW 센서가 상용화 된다면 기존에 사용되는 센서들을 대신하게 될 것이고, 자체 전원공급이 아닌 무선으로 전원을 공급하는 방식이므로 반영구적이라고 할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 TDS(Time Domain Sampling)의 방식에서의 난점이 빠른 신호처리를 기술의 발전에 의해서 가능하게 되었고 방법을 제안해 보았다. 향후 과제로는 실제 SAW Sensor 의 신호를 측정해 보고 고성능의 FPGA 를 이용하여 직접 측정해보고 이로 인해 생기는 문제점들을 파악해 보아야 할 것이다.
  • 이러한 고속 타이머를 구현하기 위해서는 고속의 전용 타이머가 필요하기 때문에 일반적인 프로세서의 타이머를 사용할 수가 없다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하는 고속의 타이머를 설계하고 SAW Reader 를 이용하여 ID Tag 를 읽기 위한 연구를 하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
SAW 측정 방식에는 어떤 것들이 있는가? SAW 측정 방식에는 TDS 방식과 FDS 방식이 있다. TDS 방식에서는 시간의 분해능이 SAW Sensor 의 대역폭을 충분히 커버 할 수 있어야 한다.
Surface Acoustic Wave는 무엇인가? SAW(Surface Acoustic Wave)는 탄성체 기판(substrate)의 표면을 따라 전파되는 탄성파이다. 이러한 종류의 wave는 주로 SAW Device 에서 사용된다.
Surface Acoustic Wave는 주로 어떤 디바이스에서 사용되는가? SAW(Surface Acoustic Wave)는 탄성체 기판(substrate)의 표면을 따라 전파되는 탄성파이다. 이러한 종류의 wave는 주로 SAW Device 에서 사용된다. 압전 물질(piezoelectric material)을 이용하여 전기에너지(electric energy)는 기계적 에너지(mechanical energy)로 변환되는데 SAW Device 는 이러한 에너지의 변환을 기반으로 한 것으로 ID(Identifier), Sensor등에 이용된다.
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참고문헌 (6)

  1. 유호준, "ARM11 기반의 SAW Sensor 리더 플랫폼에 관한 연구", 아주대 석사 논문, 2008. 2 

  2. C. S. Hartmann, "A global SAW ID tag with large data capacity", in Proc. IEEE Ultrason. Symp., vol. 1, Oct. 2002, pp. 65-69 

  3. C. Hartmann, "Anti-Collision Methods for Global SAW RFID Tag Systems", 2004 IEEE Ultrasonics Symposium, pp. 805-808 

  4. A. Phol, "A review of wireless SAW sensor", IEEE Trans. Ultrason., Ferroelect., Freq. Contr., vol. 47, no. 2, pp.317-332, Mar. 2000 

    상세보기 crossref

  5. eonhard Reindl, "Theory and Application of Passive SAW Radio Transpondrs as Sensors", IEEE Transaction on Ultrasonic, Ferroelectrics, and Frequency Control, vol. 45, no. 5, September 1998 

  6. Leonhard M. Reindl, "Wireless Measurement of Temperature Using Surface Acoustic Sensor", IEEE Transaction on Ultrasonic, Ferroelectrics, and Frequency Control, vol. 51, no. 11, November 2004 

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