RFID 시스템에서 리더와 태그는 단일 무선 공유 채널을 갖기 때문에 RFID 수동형 태그를 위한 태그 충돌 중재가 태그 인식을 위한 중요한 이슈이다. 본 논문에서는 태그 충돌 방지를 위한 하이브리드 하이퍼 쿼리 트리 알고리즘($H^{2}QT$, Hybrid Hyper Query Tree)을 제안한다. 제안된 알고리즘은 쿼리 트리를 기반으로 태그가 리더에게 ID를 전송하는 시점을 전송ID 상위 3비트 내의 '1'값을 이용하여 결정한다. 또한 전송 받은 Tag의 상위 3비트는 충돌이 발생하더라도 전송 슬롯에 따라 다르므로 제안한 알고리즘에서 예측이 가능하다. 시뮬레이션을 통한 성능 평가에서 다른 트리 기반 프로토콜에 비해 제안한 알고리즘이 쿼리 횟수에서 높은 성능을 갖는다는 것을 보여준다.
센서태그(Sensor Tag)는 기존의 RFID 태그의 특징을 그대로 유지하면서 사물의 온도 습도와 같은 정보를 추가로 획득하여 냉장 제품 등의 관리에 유용하게 사용 할 수 있는 태그이다. 이러한 센서태그에 의해 획득된 정보, 즉 센싱 데이터는 리더의 인식 영역 안에서만 획득할 수 있으며 센싱 데이터가 변화할 때마다 보고하거나 또는 주기적으로 보고를 하는 특징이 있다. 기존의 RFID 환경에서는 센싱 데이터를 단순히 속성 정보로 관리하므로 영역질의 등 센서태그 객체에 대한 질의를 처리하기 위해서 많은 연산이 필요하며 복합 질의 시 시스템 성능이 급격하게 저하된다. 본 논문에서는 센서태그 객체의 특성을 고려한 통합 데이터 모델을 제시하고 질의를 효율적으로 처리하기 위한 색인 기법을 제안한다. 그리고 동일 리더 인식영역 내의 센싱 데이터가 특정 값으로 집중되는 특성을 고려하여 데이터 삽입 시 강제 합병 기법을 이용하여 노드의 중첩으로 인해 검색 성능을 떨어뜨리는 문제를 해결한다.
RFID(Radio Frequency Identification)는 모니터링 하려는 인식대상물에 태그를 부착하여 무선주파수를 이용하여 인식대상물의 데이터를 인식하는 기술로서 최근 연구가 활발하게 이루어지고 있으며, 물류 및 제조에서 많은 도입이 시도되고 있다. 4RFID는 특정 인식지역 내의 모든 태그들을 인식한다. 이러한 점이 RFID가 갖는 장점 중 하나이다. RFID의 인식 메커니즘은 복수 태그들을 동시에 인식하는 것에 초점이 맞춰져 있다. 따라서 RFID 하드웨어만으로는 인식되는 태그의 이동방향, 순서, 적합성 등을 판단하기 어렵다. 이러한 문제점들은 실제 RFID 현장 적용 시에 예기치 못하는 문제점들을 발생시키는 원인이 되어왔다. 그 중 대표적인 문제점으로 단일 RFID 게이트에서의 입/출고 판단의 어려움과 서열화된 인식대상의 서열 판단의 어려움, 그리고 고스트 인식을 들 수 있다. 고스트 인식이란 협소한 장소에서 태그가 부착된 인식대상이 이동할 때 정해진 프로세스와는 무관한 RFID가 해당 인식대상을 인식하여, 혼란을 야기시키는 것을 말한다. RFID 개발자는 이러한 문제를 적용 사례마다 분석하여 해결해야 하며, 프로그램을 통해 해결하지 못하는 경우에 RFID 시스템을 다시 설치해야 하는 문제가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 인식대상의 방향인지, 서열인지, 인지 적합성 검증과 관련하여 인식대상을 인식할 때 획득되는 기본 데이터들을 이용하여 문제를 해결할 수 있는 알고리즘과 이를 모듈화하여 현장 적용 시에 캡처링 애플리케이션의 개발 시간을 단축할 수 있는 시스템을 개발한다.
RFID(Radio Frequency IDentification)리더는 영역 내에 있는 다수의 태그를 인식할 때 데이터간의 충돌이 발생하는데 이러한 충돌은 리더의 태그인식 시간을 지연시키는 원인이 된다. 리더의 태그인식 시간의 지연을 방지하는 프로토콜은 대표적으로 QT(Query Tree)알고리즘을 사용하는데 본 논문에서는 충돌비트위치를 이용하여 개선된 QT-MTC(Query Tree with Multi-Tag Cognition)알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 충돌이 일어난 비트 수와 충돌이 발생한 비트 위치를 스택에 저장하여 트리를 순회하는 횟수를 줄였고, 두 개의 태그를 동시에 식별할 수 있도록 설계되었다. 성능분석 결과 QT 프로토콜에 비교하여 제안알고리즘은 연속된 태그 비트에 대해 높은 성능개선효과를 보였다.
일반적인 RFID 시스템은 하나의 리더와 다수의 태그로 구성되며, 단일 무선 공유 채널을 갖는다. 이로 인해 리더의 요구에 여러 태그들이 동시에 응답할 때 빈번하게 충돌이 발생한다. 태그 충돌을 억제하기 위해 QT[8]와 HCT[10], BSCTTA[2], QT-BCS[9]등과 같은 많은 알고리즘들이 제안되어 왔다. 본 논문에서는 BSCTTA 알고리즘을 기반으로 다중 그룹핑과 비트 변화 감지 센서를 이용한 트리 기반 충돌 방지 알고리즘(TABCS, Tree-based anti-collision algorithm using Bit Change Sensing)을 제안한다. 제안된 알고리즘은 비트 변화 감지 장치를 통해 충돌이 발생하더라도 리더는 태그들이 비트 변화 감지 장치를 이용하여 전달한 비트의 유형을 인식할 수 있게 한다. 또한, TABCS는 유일한 프리픽스를 빠르게 생성하게 하고, 모든 태그의 인식에 필요한 비트 전송량을 줄임으로써 기존 알고리즘에 비해 인식 속도를 빠르게 한다. 시뮬레이션을 통한 성능 평가에서 기존에 제안된 다른 알고리즘에 비해 전체적으로 우수한 성능을 보임을 검증한다.
현재 Slotted-ALOHA 방식과 Binary-tree 방식의 충돌 방지 방식이 많이 연구되고 있으나, 인식 시간의 지연 및 시스템 구현 시 복잡도 등으로 실용적인 측면에서는 더 많은 문제를 해결해야 될 필요가 있다. 본 논문에서 이를 해결하기 위하여 Slotted-ALOHA 방식과 Binary-tree 방식을 혼합한 방법으로 태그를 여러 개의 그룹으로 나누고, 각 태그 그룹은 Slotted-ALOHA 방식을 이용하여 인식 작업을 수행하는 하이브리드 충돌 방지 기법이다. 한 그룹의 태그의 수는 시스템 처리율(Throughput)이 최대가 되는 태그의 수로 결정한다. 제안하는 하이브리드 충돌 방지 방식과 기존에 사용되고 있는 방식들을 태그의 인식 시간과 처리율 측면으로 비교하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 하였다. 제안하는 충돌 방지 기법은 기존의 방법보다 빠른 태그의 인식시간과 우수한 처리율을 보여서 현재의 RFID 시스템의 성능을 더욱 높일 수 있으리라고 예상된다.
RFID(Radio Frequency IDentification)리더는 영역 내에 있는 다수의 태그를 인식할 때 데이터간의 충돌이 발생하는데 이러한 충돌은 리더의 태그인식 시간을 지연시키는 원인이 된다. 리더의 태그인식 시간의 지연을 방지하는 프로토콜은 대표적으로 QT(Query Tree)알고리즘을 사용하는데 본 논문에서는 충돌비트위치를 이용하여 개선된 QT-MTC(Query Tree with Multi-Tag Cognition)알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 충돌이 일어난 비트수와 충돌이 발생한 비트 위치를 스택에 저장하여 트리를 순회하는 횟수를 줄였고, 두 개의 태그를 동시에 식별할 수 있도록 설계되었다. 성능분석 결과 QT 알고리즘에 비하여 제안 알고리즘은 연속된 태그 비트에 대해 높은 성능 개선 효과를 보였다.
본 논문은 RFID 시스템에 사용되는 무선 환경 프로토콜 표준 중 UHF 대역 프로토콜인 EPCglobal의 Class-0의 에어인터페이스를 분석하고 프로토콜에서 규정된 충돌방지 알고리즘을 구현하였다. 또한 프로토콜에서 규정하는 충돌방지 알고리즘의 성능을 개선한 알고리즘을 제안하고 성능을 비교하였다. 개선된 알고리즘과 표준 알고리즘의 성능을 시뮬레이션을 통하여 비교한 결과, 개선된 Class-0 알고리즘은 태그 수 100개 일 때 8%, 태그 수 1000개 일 때 12.2% 감소하였다. 태그 수가 증가함에 따라 개선된 알고리즘의 전체 인식시간이 규정된 알고리즘보다 점점 더 감소하였다. 따라서 개선된 충돌방지 알고리즘은 무선인식 시스템과 유비쿼터스 센서 네트워크의 태그인식 성능을 개선하는 방안으로 적용될 수 있다.
본 논문에서는 귀금속 분야의 매장 업무 효율성 향상과 제품 정보 및 유통 이력 정보를 실시간으로 소비자에게 제공하기 위한 900 MHz 근거리 인식용 고정형 RFID 시스템에 관한 연구를 하였다. 개발된 귀금속 관리용 RFID 시스템은 리더, 리더 안테나, CPU로 구성되어 일체형이며, 전체 크기는 $38\;{\times}\;25\;{\times}\;19\;cm^3$, 안테나 동작 주파수는 905 ~ 926 MHz, 안테나의 최고 이득은 5.1 dBii(@910 MHz) 이다. 근거리 상용태그를 비교 하였을 때, 귀금속 분야에 가장 적합한 태그는 RSI사(社)의 Honeycomb이며, Honeycomb의 인식률을 높이기 위한 태그 부착 방법과 위치 등을 제안 하였다. 제안된 시스템에서 태그의 최대 인식거리는 16 cm이며, 태그의 인식률이 100 %가 되는 영역은 안테나의 레이돔에서 높이 10 cm까지 이다.
무칩 태그(chipless tag)란 마이크로 칩(microchip)을 포함하지 않는 것으로 저가(low cost)의 RFID (Radio Frequency IDentification) 태그이다. '저가 RFID'라는 용어가 사용되기 시작한 것은 비교적 최근으로, 태그의 정보를 인식할 수 있는 거리가 1 m 이하인 경우는 $1 이하, 그 이상의 거리에서는 $5 이하인 경우를 일반적으로 저가 RFID라고 한다.(중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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