다수의 RFID 시스템들이 시스템 내의 RFID 태그 정보를 식별하기 위하여 동적 슬롯 알로하 프로토콜을 사용한다. 이러한 RFID 시스템에서 가장 중요한 문제점들 중의 하나는 일정 수준 이상의 정확도를 가지고 RFID 태그 개수를 추정하는 문제이다. 본 논문에서는 태그의 응답을 성공적으로 수신하였는지의 여부만을 판단할 수 있는 충돌 비 감지 리더를 기반으로 태그의 개수를 추정하는 새로운 알고리즘을 제시한다. 구체적으로, 본 논문에서 RFID 태그 개수를 추정하기 위해 무기억 성공 추정법과 교집합 기반 성공 추정법을 제시한다. 무기억 성공 추정법은 리더가 태그 정보를 수집하는 매 프레임마다 성공적으로 수집한 태그 응답의 개수를 기반으로 전체 태그 개수의 범위를 추정하는 반면, 교집합 기반 성공 추정법은 현 프레임에서 수집한 정보를 기반으로 추정된 전체 태그 개수 범위와 이전 프레임들에서 수집한 전체 태그 개수 범위의 적절한 교집합을 취함으로써 전체 태그 개수를 추정한다. 시뮬레이션 결과를 통해 교집합 기반 성공 추정법이 빠르고 정확하며 제어 가능한 태그 추정 방식임을 검증하고 그 성능이 기존의 충돌/무응답 기반 추정법의 성능에 근사함을 보인다.
RFID (Radio Frequency Identification) 태그 순차 추정 기법은 RFID 리더의 움직임을 이용하여 선형적으로 배열된 수동형 태그들의 물리적인 순서를 추정하는 것이다. 수동형 태그와 리더는 전자기 유도에 의한 미세 전파를 이용하여 통신하므로 수동형 태그의 스캔(scan)은 불안정하게 이루어진다. 본 논문에서는 순차 추정의 정확도를 높이기 위해 리더의 왕복 스캔을 이용하였다. 제안 기법은 먼저 리더의 움직임이 바뀌는 반환점을 찾아낸다. 그리고 이동 방향별로 매 읽기 주기에 읽혀지는 태그들의 집합을 이용하여 태그 전체의 순차를 추정한다. 실험을 통해 제안하는 기법이 다양한 환경에서 순차추정의 정확도를 높일 수 있음을 보였다.
본 논문에서는 ALOHA 기반의 충돌 방지 알고리즘을 사용하는 RFID 시스템에서 다중 태그 인식 성능 향상을 위한 태그 개수 추정 방법을 제안한다. ALOHA 기반의 충돌 방지 알고리즘에서는 슬롯의 크기를 태그 개수에 따라 적절하게 설정하는 것이 다중 태그 인식 성능을 좌우하기 때문에, 태그 개수에 대한 정확한 추정이 필요하다. 제안된 방법은 태그 개수와 태그 인식 과정에서 발생하는 빈 슬롯 개수의 기댓값과의 관계를 이용한다. 한 ROUND를 통해 측정되는 빈 슬롯 개수를 가지고 가장 가까운 기댓값을 찾은 후, 그 기댓값에 해당하는 태그 개수를 구함으로써 태그의 개수를 추정한다. 제안된 방법은 기존 방법과 비교하여 계산양이 적으면서도 태그 개수 추정의 정확도는 높다는 장점이 있으며, 시뮬레이션 결과를 통해서 이를 보인다.
RFID 시스템에서 리더가 태그를 인식할 때 충돌 방지 기법은 시스템의 성능에 중요한 요인으로 작용한다. 확률론적 기반의 충돌 방지 기법은 슬롯상태를 이용하여 태그 수를 추정하는 기법이다. 태그 수를 더욱 정확하고 빠르게 추정하기 위하여 충돌 방지 기법들이 많이 연구되어 있으나 태그 수를 알 수 없는 환경에서 초기 태그 수에 대한 예측은 고려하지 않고 있다. 본 논문에서는 초기 태그 수를 예측하기 위한 방안을 제안하고 초기 태그 수가 시스템 성능에 미치는 영향과 제안된 기법의 성능을 분석한다.
본 논문에서는 RFID 태그 인프라 혹은 RFID 태그 플로어 상에서 RFID 리더를 이용한 위치추정 시에 RFID리더의 송출전력을 제어하여 위치추정 성능을 향상시키는 방법을 제시한다. 또한 RFID 위치 추정 문제에 대하여 정의하고 이들의 성능을 비교하는 성능 기준 (Performance measure)을 이용하여 송출전력을 제어할 경우와 그렇지 않은 경우의 위치추정 성능을 시뮬레이션과 실험을 통해서 비교한다.
본 논문에서는 RFID 시스템을 기반으로 거리 비종속(range-free) 방식의 위치추정기법을 제안한다. 이 기법에서는 위치가 알려져 있는 참조태그를 먼저 인식한 후, 함께 인식되는 대상태그들이 어떤 참조태그 주변에 존재하는지를 파악할 수 있도록 하는데, 이때 대상태그의 위치를 참조태그와의 관계(근접여부)로 표현할 수 있게 하여 위치를 추정한다. 이를 위해 RFID 시스템에서 인식 빈도에 따라 거리를 추정할 수 있도록 에이징 카운터(Aging Counter)를 이용한다. 제안하는 위치추정기법의 유효성을 증명하기위해 본 논문에서 개발한 기법을 도서관에서 사용할 수 있는 도서위치추정 시스템과 연계하여 설명하도록 한다.
RFID 시스템에서 다수의 태그가 동시에 자신의 ID를 리더기에 전송하게 되면 충돌로 인해 리더기의 태그 인식 시간이 지연 된다. 따라서 리더기의 태그 인식시간을 줄이기 위한 효율적인 충돌방지 기술이 필요하다. 이 논문에서는 DFSA(Dynamic Framed Slotted Aloha)를 기반으로 태그 수를 추정하여 충돌을 피하는 새로운 방식에 대해서 제안한 후 시뮬레이션을 통하여 기존의 방법과 성능을 비교한다.
RFID 시스템은 식별되고자하는 사물에 부착된 태그들과 이를 인식하는 리더로 구성된다. 기존의 바코드 시스템과는 달리, 태그와 리더간에 접촉이 없이도 저장된 정보를 읽을 수 있는 특징이 있다. 이러한 비접촉 특성으로 인하여 RFID 기술은 다양한 응용 분야에서 바코드를 대신할 기술이 될 것이다. 13.56MHz 대역을 사용하는 대부분의 RFID 시스템은 리더 의 식별 영역에 있는 다중 태그를 식별하기 위하여 FSA 알고리즘을 사용한다. FSA 알고리즘인 경우, 식별 영역내에 있는 태그의 수와 프레임의 크기에 따라 태그식별 지연 시간과 시스템 효율이 크게 변화한다. 본 논문에서는 이러한 RFID 시스템에서 태그의 수를 추정하고, 추정한 태그의 수를 기반으로 프레임 크기를 동적으로 할당하는 기법을 제안한다.
본 논문에서는 DFSA (Dynamic Framed Slotted ALOHA) 기반 충돌 방지 알고리즘에 대해 논하고, 개선된 태그 충돌 방지 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법은 기대 값을 이용하는 방법으로서 한 번의 연산을 통해 측정값에 근접한 기대 값을 갖는 태그 수를 추정하므로 속도가 빠르다는 장점이 있으며 태그 수에 따른 빈 슬롯 개수 및 충돌 슬롯의 개수를 이용하여 기대 값을 구한 후 실제 태그 개수를 추정할 수 있다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션을 통해 기존 방법과 비교 및 분석하였다. 그 결과, 전체 태그에 대하여 평균 18.8 라운드에 모든 태그를 식별하였다. 태그의 수가 1000개 이하일 경우 평균 18.2 라운드에 모든 태그를 식별하였으나 태그 수가 1000개 이상인 경우 19.2 라운드에 태그를 식별하였다. 제안된 방식 및 기존 방식을 비교하였을 때 평균 태그 수에 따른 라운드 수가 상쇄 기법이 적용된 DFSA 방식보다 3.1 %, DFSA 방식보다 10.1 %, FSA (Framed Slotted ALOHA) 방식보다 37.5 % 가량 감소하여 처리 속도가 향상됨을 확인할 수 있었다.
무선인식(RFID) 시스템은 기존의 바코드 시스템을 대체할 뿐만 아니라 제조, 물류, 서비스 산업 등을 변화시킬 차세대 핵심 기술 중의 하나이다. RFID 시스템은 무선으로 초당 수 백개까지의 태그 정보를 인식할 수 있다. 태그 인식은 리더(reader)가 각 라운드 별로 정한 프레임 동안 태그들이 자신의 ID를 임의 전송함으로써 이루어진다. 태그 인식 시간을 감소시키려면 태그 수를 감안한 적절한 크기의 프레임을 할당해야 한다. 본 논문에서는 RFID 시스템에서 질의 시간을 최소화 할 수 있는 방법을 제안하였다. 먼저 태그 개수를 단순하면서도 효율적으로 추정하는 방법을 제안하고, 이를 이용하여 각 라운드 별로 최적 프레임 길이를 구하여 전체 질의 시간을 최소화하는 방법을 개발하였다. 기존에 제안된 방법과 성능 비교를 수행하여 본 논문에서 제안하는 태그 수 추정 방법이 기존 방법보다 더 정확하고 효율적임을 관찰하였고 최적 프레임 길이 결정 문제에 또한 간단한 Greedy방법이 복잡한 최적 프레임 계산기법과 비슷한 성능을 가진다는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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