Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI (전자공학회논문지CI)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

A Study on Optimization Problem based on RFID Reader-to-reader Interference Model and Genetic-resource Allocation Technique

RFID 리더간 간섭 모델에 기반 한 최적화 문제와 유전적 자원할당 기법에 관한 연구

  • 서현식 (아주대학교 전자공학과) ;
  • 이채우 (아주대학교 전자공학과)
  • Published : 2009.07.25
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Abstract

In radio frequency identification(RFID) systems, when an RFID reader uses the same or adjacent frequency with neighbor readers, the interference between the readers may occur, which causes the reader collision and errors in tag recognition. In the previous study on RFID reader anti-collision, the techniques based on Frequency Division Mutiplex(FDM) or Time Division Multiplex(TDM) are proposed. However in these paper, the problem on the condition of RFID reader-to-reader interference considering the distance between interfering readers, frequency and operating time is not define exactly. In this paper, the interference effect is analyzed through RFID reader interference model considering the TDM and FDM, and the optimization problem is defined. To solve this, genetic-resource allocation technique is proposed. Therefore the optimal resource allocation applied RFID environment faithfully is accomplished.

RFID 리더는 근접한 리더가 같은 주파수 혹은 인접한 주파수 대역을 사용할 경우 서로 간섭을 일으키게 되고 이는 태그의 정보를 올바로 인식하지 못하게 하는 리더 충돌 문제를 야기한다. 현재 리더 충돌 방지 연구에서는 리더 충돌 시 주파수를 옮기거나 TDM(Time Division Multiplex)을 기반으로 한 기법들이 제안되고 있다. 그러나 이는 리더 간 간섭에 영향을 미치는 리더간 거리, 사용 주파수 및 시간을 종합적으로 고려해야 하는 문제 상황을 정확히 반영하지 못한다는 한계를 갖는다. 본 논문에서는 TDM, FDM(Frequency Division Multiplex) 방식을 동시에 고려한 RFID 리더간 간섭 모델을 통해 각 리더의 간섭량을 분석함으로써 시스템 성능을 나타낼 수 있는 최적화 문제를 정의한다. 또한 이것을 풀기위한 해법으로 유전자 알고리즘을 이용한 RFID 리더 자원할당 기법이 제안된다. 따라서 주어진 RFID 환경을 충실하게 반영하여 리더의 충돌을 회피할 수 있는 최적의 자원할당을 이룰 수 있다.

Keywords

References

  1. 조규조, 'RFID 정책 추진 방향,' 한국전자파학회지 전자파 기술, 15(2), pp. 5-11, 2004년 6월
  2. 표철식, 채동석, 김창주, 'RFID 시스템 기술,' 한국전자파학회지 전자파 기술, 15(2), pp. 21-31, 2004년 4월
  3. 장병준, 박준석, 성영락, 오하령, 'RFID dense 모드 지원을 위한 medium access 기술,' 한국통신학회지, 23(12), pp. 17-28, 2006
  4. D. W. Engels, S. E. Sarma, 'The Reader Collision Problem,' in Proceedings of the 2002 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics, vol. 3, pp. 92-97, 2002
  5. 정병현, 'RFID 주파수 간섭 완화 방안 연구,' in REG Korea, On-Line Forum, 2007
  6. K. S. Leong, M. L. Ng, A. R. Grasso, and P. H. Cole, 'Synchronization of RFID readers for dense RFID reader environments,' in Proceedings of the 2006 International Symposium on Applications and Internet Workshop (SAINT'06), pp. 48-51, 2006
  7. EPCglobal, 'EPC radio-frequency identify protocols class-1 generation-2 UHF RFID protocol for communications at 860 MHz - 960 MHz version 1.0.9,' EPCglobal Standard Specification, 2004
  8. J. Waldrop, D. W. Engles, S. E. Sarma, 'Colorwave : An Anticollision Algorithm for the Reader Collision Problem,' in Proc. of IEEE International Conference on Communications, May 2003
  9. 이수련, 이채우, 'RFID 시스템에서의 개선된 Colorwave 충돌방지 알고리즘,' 2005 Joint Conference on Communications Informations, 2005년 4월
  10. 서현식, 오세진, 이채우, '진보된 유전자 알고리즘 이용하여 센서 네트워크의 에너지 소모를 최소화하는 클러스터링 기법,' 대한전자공학회, 전자공확회 논문지 제 46권 TC편, 제2호, 27-37쪽, 2009년 2월
  11. S. C. Ghosh, B. P. Sinha, N. Das, 'Channel assignment using genetic algorithm based on geometric symmetry,' IEEE Transactions on Vehicular Technology 52 (4), pp. 860-875, 2003 https://doi.org/10.1109/TVT.2003.808806
  12. L. M. San Jose-Revuelta, 'A new adaptive genetic algorithm for fixed channel assignment,' Information Sciences 177, pp. 2655-2678, 2007 https://doi.org/10.1016/j.ins.2007.01.003
  13. K. Cha, A. Ramachandran, and S. Jagannathan, 'Adaptive and probabilistic power control algorithms for dense RFID reader network,' in Proceedings of the 2006 IEEE Conference on Networking, Sensing and Control(ICNSC'6), pp. 474-479, 2006
  14. M. Mitchell, An Introduction to Genetic Algorithms, MIT Press, Cambridge, MA, 1996
  15. B. Dengiz, F. Altiparmak, and A. E. Smith, 'Local Search Genetic Algorithm for Optimal Design of Reliable Networks,' IEEE Transactions on Evolutionary Computation, Vol. 1, No. 3, September 1997
  16. M. Cuppini, 'A genetic algorithm for channel assignment problems,' European Transactions on Telecommunications and Related Technology, 5(2), pp. 285-294, 1994