• 한국통신학회논문지
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• 제36권10B호
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• pp.1159-1167
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• 2011

본 논문에서는 능동형 RFID 리더를 위한 EPCglobal Reader Manegement (RM) 기반 관리기능을 제안하고 구현하였다. RFID 리더의 관리기능을 이용하면 기존의 리더 프로토콜만으로는 불가능했던 RFID 리더의 진단을 구체적으로 할 수 있으며 RFID 리더에 이상이 발생하였을 경우 빠르게 문제를 확인할 수 있다. 또한 제안된 프로세스를 사용하여 단계적으로 진단 할 경우 RFID 리더의 상태 이상을 단계적으로 구체적으로 확인하여 상태 이상의 범위를 추정할 수 있다. 이는 리더의 빠른 복구에 도움을 주어 상태 이상으로 인한 손실을 줄이고 RFID 리더의 QoS를 높일 수 있다. 또한 구현된 RFID 리더의 관리 가능이 성능면에서 LLRP의 관리 메시지와 비교하였을 때 비슷한 크기의 메시지 크기를 보여 부하도 상대적으로 크지 않으며 관리면에서 세분화 된 정보 확인이 가능함을 확인하였다.

• 로봇학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.1-9
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• 2009

Radio Frequency Identification (RFID) is an automatic identification method. Information such as identification, logistics history, and specification of products are written and stored into the memory of RFID tags (that is, transponders), and retrieved through RF communication between RFID reader device and RFID tags. RFID systems have been applied to many fields of transportation, industry, logistics, environment, etc in order to improve business efficiency and reduce maintenance cost as well. Recently, some research results are announced in which RFID devices are combined with other sensors for mobile robot localization. In this paper, design of multi-protocol baseband for RFID reader device is proposed, and the baseband modem is implemented into SoC (System On a Chip). The baseband modem SoC for multi-protocol RFID reader is composed of several IP (Intellectual Property) blocks such as multi-protocol blocks, CPU, UART(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter), memory, etc. As a result, the SoC implemented with FPGA(Field Programmable Gate Array) is applied to real product. It is shown that the size of RFID Reader module designed with the FPGA becomes smaller, and the SoC chip price for the same function becomes cheap. In addition, operation performance could be the same or better than that of the product with no SoC applied.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.321-328
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• 2010

본 논문은 수동형 RFID 시스템에서 리더 충돌을 회피시킬 수 있는 코디네이터 기반 TDMA 프로토콜을 제시한다. 제시한 프로토콜에서는 코디네이터가 포아송 분포로 네트워크에 참여하는 리더에게 슬롯을 효율적으로 할당하고 관리하여 빈 슬롯 발생을 최소화하며 프레임 크기 제한을 통해서 네트워크에 참여하는 리더의 대기 시간을 줄 일 수 있다. 제안된 프로토콜은 이동식 및 고정형 RFID 네트워크 형태로 구현이 가능하며 이를 위한 프레임 및 슬롯구조를 제시한다. 모의실험을 통해서 제시한 프로토콜이 성공적으로 동작하며 특히 프레임 크기의 한계 값과 네트워크에 참여하는 리더의 통계적 분포가 총 슬롯 및 리더의 평균대기 시간에 결정적인 역할을 함을 보인다.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.108-117
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• 2009

In recent years, one of alternatives for constructing RFID networks that provide mobile services is using wireless sensor networks (WSN) to enhance network capacity, utility and scalability. Due to absence of compatible reader anti-collision control and channel capture phenomenon, the medium access control protocols as used in the RFID networks lead to reader collision and starvation problem. In this paper, we develop a MAC protocol which is called Enhanced Collision Avoidance MAC (ECO) to avoid reader to reader collisions in an integrated RFID network. ECO is a CSMA-based MAC protocol, and operates on integrated nodes which consist of a RFID reader and a mote. Performance evaluation shows superior results to pure-CSMA protocols under dense deployment environments, both in number of failures and in throughput.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.122-128
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• 2010

RFID는 무선통신을 사용하는 방법이다. 하지만 인증 및 보안성을 위한 메커니즘을 사용하고 있지 않다. 그러므로 다중인식 공격이나 도청공격과 같은 공격에는 매우 취약하다. 또한 RFID 시스템의 특성상 Tag의 제한된 환경적 요소 때문에 인증 프로토콜을 설계하는데 제약이 크다. 그렇다고 보안성이 없는 RFID를 사용할 경우 기업의 정보와 상품의 정보를 노출하게 되며, 공격자가 RFID 시스템에 침입 하여 물류 시스템을 정지 시킬 수 있다. 그래서 본 논문은 Tag에 대한 무제한적인 접근이 아닌 유동성을 지닌 인증된 Reader만 접속만 가능하도록 Tag와 Reader간의 인증 메커니즘을 설계하고 또한 키 분배를 정의하여 새로운 인증 프로토콜을 제안하고자 한다.

• 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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• 제34권10C호
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• pp.946-954
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• 2009

일반적인 RFID 시스템에서는 리더와 백 엔드 데이터베이스 사이의 통신 채널을 안전한 채널로 가정하고 있다. 하지만 응용 환경에 따라 리더와 데이터베이스 사이의 통신 채널이 리더와 태그 간의 통신 채널처럼 안전하지 않은 채널을 통하여 메시지를 송수신 하게 되는 경우가 얼마든지 존재한다. 본 논문에서는 데이터베이스, 리더 그리고 태그 간의 모든 통신 채널이 안전하지 않은 공개 채널임을 가정하여 공개 채널 기반의 안전한 RFID 상호인증 프로토콜을 제안한다. 제안한 프로토콜은 공개된 채널 상에 송수신되는 모든 통신 메시지의 인증과 무결성을 보장하기 위해 안전한 일방향 해쉬 함수를 사용하였다. 또한 상호인증 후 데이터베이스와 태그가 다음 세션을 위해 기존의 비밀키를 새로운 비밀키로 각각 갱신하도록 하여 전방향 안전성을 제공하도록 설계하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37A권12호
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• pp.1013-1022
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• 2012

RFID 시스템에서 태그 수집은 가장 중요한 기능이다. 태그들은 리더의 수집 명령에 따라서 동일한 채널에서 응답하게 되며, 2개 이상의 태그가 동시에 응답할 때 RFID 시스템에서 태그 충돌이 발생한다. 태그 충돌은 RFID 시스템에서 성능을 저하 시키는 중요한 요소이다. 능동형 RFID 시스템에서는 태그 충돌을 해결하기 위하여 프레임 슬롯 알로하 충돌방지 프로토콜을 널리 사용하고 있다. 많은 연구에서 프레임 슬롯 ALOHA 방식의 최대 시스템 효율은 36.8%임을 나타내고 있다. 본 논문에서는 기존의 프레임슬롯 알로하 보다 개선된 태그 수집성능 위해 RFID 시스템에 정합하는 efficient slotted CSMA/CA를 제안한다. IEEE 802.15.4 저 전력 센서 네트워크에서 널리 사용 중인 slotted CSMA/CA를 RFID 시스템에 적용하기 위한 프레임 구조를 제시하며, 주변의 태그 개수에 따라 유동적 프레임 사이즈 조절을 통한 수집성능을 향상한다. 실제 433MHz 능동형 RFID 리더와 태그 40대에서 실험을 통하여 제안한 slotted CSMA/CA가 프레임 슬롯 ALOHA 방식보다 태그 수집시간, 수집라운드 및 충돌 횟수에서 각각 18%, 37.4%, 77.8%의 성능향상을 보였다.

• 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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• 제14권4호
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• pp.1460-1478
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• 2020

This paper proposes a novel anti-collision protocol for large-scale RFID tags identification, named Bi-response Collision Tree Protocol (BCT). In BCT, two group of tags answer the reader's same query in two response-cycles respectively and independently according to the bi-response pattern. BCT improves the RFID tag identification performance significantly by decreasing the query cycles and the bits transmitted by the reader and tags during the identification. Computation and simulation results indicate that BCT improves the RFID tag identification performance effectively, e.g. the tag identification speed is improved more than 13.0%, 16.9%, and 22.9% compared to that of Collision Tree Protocol (CT), M-ary Collision Tree Protocol (MCT), and Dual Prefix Probe Scheme (DPPS) respectively when tags IDs are distributed uniformly.