본 논문은 현재 표준화되어 있지 않은 UHF 대역의 다양한 Tag를 인식할 수 있는 RFID Reader의 설계 및 구현을 위한 것이다. RFID Reader는 소프트웨어를 이용해 UHF 대역에서의 Class를 지정하고, 하드웨어를 제어함으로서 UHF 대역 Tag들을 인식할 수 있다.
Being able to quickly locate valuable medical equipment is critical inside hospitals. In order to utilize limited budget and resources efficiently, accurate locating or tracking is required in many fields. In this research, we focus on how to find the location of missing assets by using RFID in real time indoors to track equipment. When equipment needs to be searched, the purpose of a RFID device is to minimize the time, investment cost and effort spent searching for the equipment. Thus, this research presents a mathematical model of using RFID (both handheld reader and stationary reader) for efficient asset location. We derive the expected time of locating RFID-tagged objects in a multi-area environment where hand-held RF readers are used. We then discuss where to deploy stationary RF readers in order to maximize the efficiency of the search process.
본 논문은 다수의 RFID 리더가 공간상에서 무선네트워크를 형성하여 리더기마다 소속된 능동형 태그들 관리할 수 있는 효율적인 시스템을 설계 및 구현하고 특히 이 시스템에서 리더기-리더기 간 및 태그-태그 간에 발생하는 충돌을 회피하도록 하는 효율적인 알고리즘을 제안한다. RF 리더기가 무선 네트워크 노드들로서 작동하고 이들이 동기식으로 링크를 형성하여 리더기간 메시지를 주고받을 수 있도록 구성하였다. 능동형 태그 역시 각 리더기와 동기식으로 통신하도록 구성되며 태그 고유 ID를 사용하여 태그 간에 슬롯 점유를 경쟁시키는 알고리즘을 수행한다. 리더기 간 충돌방지를 위하여 각 리더기 노드들은 네트워크 통신 주기에서 서로 다른 시간 구간에서 리더기 기능을 수행하도록 하였다.
신뢰성 있는 다중태그 인식은 최근 다중태그 애플리케이션 이슈 중의 하나이다. 하지만, 데이터 확보 단계에서 다중태그 리더를 통한 신뢰성 있는 다중태그 인식은 리더간의 충돌, 소음, 태그가 부착된 물건들의 이동 등으로 발생하는 거짓양성인식, 거짓음성인식, 비 인식같은 신뢰성 없는 인식으로 인하여 신뢰서 있는 데이터를 확보하는데 어려움을 겪고 있다. 따라서 본 논문은 다중태그 리더를 통한 인식에서 발생되는 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 먼저 성능평가 기준을 소개하고, 1) 수신된 신호 강도 표시기 (RSSI)을 이용한 최소 중첩인식공간 설정방식, 2)시-공간 분할 처리방식, 3) 큰 사이즈의 이중 태그 부착 방식등과 같은 3가지 해결방안을 제시하였다. 그리고 본 논문은 멀티 RFID 리더가 설치된 스마트 사무실에서 태그의 성공 인식률 계산을 통하여 제안된 방법의 성능개선을 보여주었다.
본 연구는 900MHz 대역의 RFID를 이용하여 장애인 전용주차 공간 확보를 도모하고 향후 주차 후 도우미 서비스의 원활한 응용을 위해 기반시설 시스템을 구축하였다. 장애인 차량에 부착한 태그를 판별하는 RFID 리더의 오인식률을 최소화하기 위하여 최적의 태그 부착 위치와 안테나 설치 위치를 제시하고자 한다. 연구결과 RFID 리더의 높이가 170cm일때 지표면과의 각도 $80^{\circ}$와 차량 진행 방향과 RFID 리더의 안테나 면과의 각도 $90^{\circ}$일 때 최적의 RFID 리더 설치 위치를 나타냈다. 이러한 결과에 맞추어 장애인 전용 주차 공간에 RFID 리더기를 설치하고 이를 단속 카메라와 연동하여 태그 부착 차량 외의 일반 차량에 대한 단속 및 관리가 가능하도록 시스템이 구축되면 장애인 전용 주차공간이 그 본래의 취지에 맞는 용도로 사용되는 것에 크게 기여할 것으로 예상된다.
본 논문을 통해 연구된 자가 진단 기능을 갖는 RFID 리더 platform은 자동 상태 인식 기능 및 보고 기능이 탑재되어 있고, 자동 업그레이드 기능과 복수 리더 환경에서 주파수 운영 정책을 사용하기 때문에 앞으로 시스템의 전체적인 운영 환경이 점점 대형화 되고, 멀티 환경에서의 활용도에서 많으며, 국내 RFID 시장 뿐 아니라 세계시장에서 많이 발생하는 요구를 충족할 수 있는 기술이다.
최근 RFID (Radio Frequency Identification) 기술이 다양한 분야에서 관심을 받고 사용됨으로써 RFID 리더 제조회사들은 다양한 종류의 리더를 생산하고 있다. 현재 RFID 기술에서 RFID 태그 데이터 전송 형태는 EPCglobal에서 제공하는 표준 규약을 따르고 있지만 각 리더 별 리더 연결 및 통신 방법은 회사별로 다른 실정이다. RFID 리더를 사용하던 중 타 회사나 리더 인터페이스가 다른 RFID 리더로 변경하거나 새롭게 추가해야 하는 경우에는 사용자가 직접 RFID 미들웨어 개발단계로 돌아가 미들웨어의 내부 요소를 변경해야 하는 상황이 발생한다. 본 논문에서는 RFID 기술을 사용 시, 특히 여러 회사 또는 표준화되지 않은 인터페이스를 제공하는 RFID 리더를 사용하는 경우에 RFID 애플리케이션과 독립적으로 리더를 관리할 수 있는 리더 프레임워크를 개발하고자 한다. 본 리더 프레임워크는 RFID 애플리케이션과 RFID 리더 사이에 존재하여 RFID 리더 투명성을 제공한다. 본 리더 프레임워크는 현재 작동되고 있는 리더를 모니터링 할 수 있고, 리더의 속성을 확인할 수 있으며 RFID 태그 이벤트 정보, 시스템 로그 정보를 확인할 수 있다. 본 리더 프레임워크를 통해 수십 대의 이기종의 RFID 리더 상태를 용이하게 관리할 수 있게되며 애플리케이션 상의 코드 수정 없이 리더의 추가, 삭제가 가능하게 된다.
Ubiquitous 시대의 도래와 함께 RFID는 Ubiquitous 기술의 핵심적인 역할을 담당하고 있으며, RFID를 읽고 판독하는 단말기의 개발 역시 매우 중요한 기술개발 분야로 대두되고 있다. 본 논문에서는 RFID중 현재 교통카드, 신용카드 등에서 많이 사용되고 있는 13.56Mhz RFID와 보안회사에서 사용하고 있는 125Khz의 인프라를 그대로 사용할 수 있고, TCP/IP 통신을 통해 위치파악, 출입통제, 보안통제 등의 응용이 가능한 하드웨어 시스템을 개발하였다. 기존의 로컬 RFID 방식은 기업체 내에 별도의 서버를 두어 운영하기 때문에 관리문제, 기술문제 등의 애로사항이 빈번하게 발생하는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해소할 수 있도록 TCP/IP로 중앙관리 서버에 연결되는 RFID multi reader를 개발하여 보안통제가 가능하도록 하였고, RFID 인프라의 설치, 이전 및 관리 등이 용이하도록 하였다.
최근 모바일 통신장치의 사용이 증가함에 따라 사물에 부착된 태그를 인식하기 위한 이동형 리더기의 사용도 증가하고 있다. 이에 따라 그동안 RFID 시스템의 취약점으로 대두되었던 리더와 태그 사이의 보안 문제점 뿐만 아니라 리더와 백엔드 서버 사이의 보안 문제가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 이동형 리더와 백엔드 서버 사이의 보안 취약점을 해결하기 위해 해쉬함수를 이용한 효율적인 인증 프로토콜을 제안한다.
본 논문에서는 RFID 기술 중 리더와 능동형 태그간 900MHz 대역을 사용하여 RFID EPC global network 교육용 시스템을 구현하였다. 능동형 태그와 리더의 설계를 임베디드 환경에서 제시하였으며 리더와 접속 가능한 서버의 소프트웨어 개발은 PC 윈도우 운영체제 환경에서 실현하였다. 개발 환경으로는 리더와 태그의 프로세서로 ATmega128를 사용하였고, 개발 언어는 C 언어로, 이를 제어하기 위하여 AVR 컴파일러가 사용되었다. 서버인 PC에서는 비주얼 스튜디오상의 비주얼 C++ 언어가 사용되었다. 시스템은 PC에서는 리더를 통해 EPC global 데이터가 포함되어 있는 태그를 붙여 관리하고, 인터넷을 통해 태그에 대한 정보 획득, 태그 메모리에 데이터를 읽기/쓰기 기능을 가지고 있다. 마지막으로 태그 메모리에 기록된 데이터를 리더를 통해 PC에 전송하고 읽기 명령으로 수신된 데이터와 태그로 전송하고 읽기 명령으로 수신된 데이터와 태그로 전송한 데이터를 비교한다. 이러한 기능을 가진 900MHz 대역의 EPC global Network RFID 교육용 시스템을 구현하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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