• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.807-812
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• 2015

RFID 시스템에서 리더의 식별영역 내에 있는 태그들이 동시에 응답하면 충돌이 발생한다. 이러한 충돌을 해결하기 위한 방법이 충돌 방지 알고리즘이다. Auto-ID 센터에서는 13.56MHz RFID 시스템에서 다중 태그를 식별하기 위한 충돌 방지 알고리즘으로 STAC 프로토콜을 제안하였다. PS 알고리즘은 리더의 송신 전력을 점진적으로 증가시키면서 리더의 식별 영역 내에 있는 태그들을 그룹화 하여 식별하는 기법이다. 본 논문에서는 STAC 프로토콜에 PS 알고리즘을 적용한 STAC/PS 알고리즘을 제안하고, 이에 대한 성능을 분석한다. 시뮬레이션을 통한 성능분석의 결과, 제안한 기법은 충돌률이 STAC 프로토콜에 비하여 50% 정도 낮으므로 태그 식별 시간이 짧음을 알 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권5호
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• pp.776-796
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• 2010

Integrated RFID-WSNs (wireless sensor networks) have recently been researched to provide object identities, sensing information, mobile service, and network functionalities. In integrated RFID-WSNs, the reader collision is one of the critical problems. Above all, due to the absence of universally applicable anti-collision protocols and the channel capture phenomenon, the medium access control protocols in integrated RFID-WSNs suffer from reader collision and starvation problems. In this paper, we propose an efficient MAC protocol, called EMP, to avoid the above problems in integrated RFID-WSNs. EMP is a CSMA-based MAC protocol which is compatible with sensor networks operating on integrated nodes which consist of an RFID reader and a senor node. EMP resolves not only the reader collision problem, but also the starvation problem using a power control mechanism. To verify the performance of EMP, we compared it with other anti-reader collision MAC protocols using simulations. As a result, the performance of EMP showed improvements in throughput, system efficiency, and energy consumption compared to the single data channel protocols (CSMA/CA, Pulse, and DiCa) in dense deployment environments.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권11호
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• pp.1929-1945
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• 2011

RFID technologies have attracted a lot of attention in recent years because of their cost/time-effectiveness in large-scale logistics, supply chain management (SCM) and other various potential applications. One of the most important issues of the RFID-based systems is how quickly tags can be identified. Tag collision arbitration plays a more critical role in determining the system performance especially for passive tag-based ones where tag collisions are dealt with rather than prevented. We present a novel tag collision arbitration protocol called Optimum Frame-Slotted Aloha (OFSA). The protocol has been designed to achieve time-optimal efficiency in tag identification through an analytic study of tag identification delay and tag number estimation. Results from our analysis and extensive simulations demonstrate that OFSA outperforms other collision arbitration protocols. Also, unlike most prior anti-collision protocols, it does not require any modification to the current standards and architectures facilitating the rollout of RFID systems.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권5C호
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• pp.540-547
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• 2006

본 논문에서는 900 MHz RFID 표준 프로토콜 중 하나인 ISO/IEC 18000-6 type B 프로토콜의 충돌방지 알고리즘의 성능을 분석하고, 이에 대한 성능 향상 방법을 제안한다. 제안된 방법은 ISO/IEC 18000-6 type B 프로토콜의 충돌방지 알고리즘에서 명령 전송 횟수 및 전송 데이터의 양을 줄임으로써 태그 인식 속도를 개선한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 방법이 리더 인식 영역 내의 태그 개수와 관계없이 태그 인식 속도를 기존 방법에 비해 21.7% 향상시킬 수 있음을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.413-420
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• 2006

본 논문에서는 현재 900MHz 대역의 RRD에서 사용하는 ISO18000-6의 규격 중 Type-B의 전송 프로토콜과 충돌방지 알고리즘을 개선해보고자 FPGA를 이용하여 RFID 시스템을 설계 및 구현하였고 그 성능을 측정하였다 제안한 RFID 시스템에서의 충돌 방지 알고리즘을 기존의 이진 트리 알고리즘 및 bit-by-bit 알고리즘과 성능을 비교 분석하였다. 태그의 개수가 증가할수록 제안한 알고리즘이 기존 알고리즘보다 우수한 성능을 보임을 OPNET 모의실험을 통하여 검증하였다. 개선한 Type-B의 전송 프로토콜과 충돌 방지 알고리즘은 Xilinx사의 FPGA 디자인 툴인 ISE7.1i를 사용하여 설계 하였으며 Xilinx사의 FPGA 디바이스인 Spartan2칩에 구현하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.207-214
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• 2012

본 논문에서는 Slotted ALOHA, Dynamic Slotted ALOHA, Binary Tree, Query Tree를 분석하고 태그 인식 시간을 단축함으로써 모바일 RFID 환경에서 태그의 인식률을 높인다. 또한 인식시간의 단축을 통해 태그의 반송파 전력을 절약함으로써 보다 안정된 태그의 정보 전송이 가능하도록 한다. 이는 결과적으로 모바일 장치의 배터리 사용시간을 늘려서 서비스 접근도를 향상시킨다. 우리는 논문에서 제안한 에너지 효율적인 모바일 RFID용 태그충돌방지 프로토콜을 제안하였다. 제안 기법은 실험결과에서 태그 인식률, 충돌횟수 그리고 배터리 사용량에 있어서 향상된 결과를 나타내고 있다.

• 한국재료학회지
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• 제29권9호
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• pp.525-531
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• 2019

The widespread use of automobiles has greatly increased energy demand and exhaust gas pollution. In order to save energy, reduce emissions and protect the environment, making lightweights automobiles is an effective measure. In this paper, carbon fiber composites and automobile B-pillars are briefly introduced, and then the mechanical properties and impact resistance of the DC590 steel B-pillars and carbon fiber composites B-pillars are simulated by the ABAQUS finite element software. The results show that the quality of compound B-pillars is reduced by 50.76 % under the same dimensions, and the mechanical property of unit mass is significantly better than that of metal B-pillars. In the course of a collision, the kinetic energy of the two B-pillars is converted into internal energy, but the total energy remains the same; the converted internal energy of the composite B-pillars is greater, the deformation is smaller and the maximum intrusion and intrusion speed is also smaller, indicating that the anti-collision performance of the composite B-pillars is excellent. In summary, the carbon fiber composites can not only reduce the quality of the B-pillars, but also improve their anti-collision performance.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권7호
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• pp.1624-1637
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• 2013

In RFID systems, one important issue is how to effectively address tag collision, which occurs when multiple tags reply simultaneously to a reader, so that all the tags are correctly identified. However, most existing anti-collision protocols assume isotropic collisions where a reader cannot detect any of the tags from the collided signals. In practice, this assumption turns out to be too pessimistic since the capture effect may take place, in which the reader considers the strongest signal as a successful transmission and the others as interference. In this case, the reader disregards the other collided tags, and in turn, fails to read the tag(s) with weaker signal(s). In this paper, we propose a capture effect-aware anti-collision protocol, called Multi-Round Collision Tree (MRCT) protocol, which efficiently identifies the tags in real RFID environments. MRCT deals with the capture effect as well as channel error by employing a multi-round based identification algorithm. We also analyze the performance of MRCT in terms of the number of slots required for identifying all tags. The simulation results show that MRCT significantly outperforms the existing protocol especially in a practical environment where the capture effect occurs.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권6B호
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• pp.544-552
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• 2003

본 논문에서는 단일 채널에서 동작하는 무선인식 시스템에서 다수의 트랜스폰더가 접근할 때 데이터 충돌을 방지 할 수 있는 명령 코드 충족 알고리즘을 제안하였다. 기존에 사용되고 있는 시간 영역 방법에서는 무조건 충돌을 발생시키지만, 명령 코드 충족 알고리즘은 명령 코드를 충족해야만 데이터를 송신할 수 있게 구현함으로써 데이터 충돌을 방지하였다. 만약 트랜스폰더에서 데이터를 송신하는 중 또 다른 트랜스폰더가 데이터를 송신한다 면 인식거리의 차이에 의해서 데이터 도착속도가 틀려짐을 이용하여 원하는 데이터만 수신할 수 있게 하였다. 제안된 명령 코드 충족 알고리즘을 적용하기 위하여 13.56MHz대역의 무선인식 시스템을 제작하여 1비트 데이터 전송 시간인 14$\mu\textrm{s}$ 차이를 확보함으로써 데이터 충돌 방지하고 그로인한 데이터 손실이 방지됨을 실험을 통하여 입증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권10A호
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• pp.987-996
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• 2008

본 논문에서는 기존 리더 충돌방지 알고리즘인 Channel Monitoring 알고리즘, Pulse Protocol 알고리즘에 대하여 살펴보고, 태그인식시간을 감소시키고, 데이터 처리량, 시스템 효율을 증가 시킬 수 있는 슬롯 점유확률을 이용한 Pulse Protocol 기반의 Hybrid 리더 충돌 방지 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 Pulse Protocol 알고리즘의 성능을 향상시키기 위하여 Channel Monitoring 알고리즘에서 사용되고 있는 슬롯의 점유확률 (Occupied Probability)을 이용한다. 즉, 리더들은 랜덤 backoff 시간을 생성한 후, 자신이 사용하게 될 슬롯의 점유확률을 확인하고, 이 슬롯의 점유확률이 0보다 크다면, 새로운 랜덤 backoff 시간을 생성하여 리더간의 충돌을 피한다. 기존 알고리즘들과 제안하는 알고리즘과의 성능을 태그인식시간, 데이터 처리량 및 시스템 효율 등의 성능분석항목들을 통하여 비교 및 분석하여, 제안하는 알고리즘에 의하여 리더의 개수가 증가함에 따라 7% 정도의 태그인식시간 및 데이터 처리량 성능 향상을 확인한다.