• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권5호
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• pp.70-77
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• 2009

하나의 reader와 여러 tag로 구성된 RFID 망에서 tag의 응답 간 충돌을 중재하기 위해 tag가 응답하도록 여러 슬롯을 마련해 주는 프레임화 및 슬롯화된 ALOHA 방식이 소개되었다. 프레임화 및 슬롯화된 ALOHA에서는 tag 인식의 효율이 극대화되기 위해 프레임 별 슬롯의 수가 최적화되어야 한다. 이러한 최적화는 tag의 수를 필요로 하나 reader는 tag의 수를 알기 힘들다. 본 논문에서는 별도로 tag의 수를 추정하지 않고 슬롯의 수에 대해 직접 Bayes action을 취하는 프레임화 및 슬롯화된 ALOHA에 기초한 tag 인식 방식을 제안한다. 구체적으로 Bayes action은 tag의 수가 갖는 사전 분포, 어떤 tag도 응답하지 않은 슬롯의 수에 대한 관찰값, 그리고 인식률을 반영한 손실 함수를 결합한 결정 문제를 풀어 구한다. 또한 tag의 수가 갖는 사전 분포의 진화를 통해 각 프레임에서 이러한 Bayes action을 지원한다. 모의 실험 결과로부터 진화하는 사전 분포와 Bayes action의 쌍은 robust 방식을 이루어 tag의 수의 참값과 초기 추측값의 큰 괴리에도 불구하고 일정 수준의 인식률을 얻을 수 있음을 관찰한다. 또한 제안하는 방식은 tag의 수에 대한 고전적인 추정값을 사용하는 방식에 비해 높은 인식 완료 확률을 얻을 수 있음을 확인한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권2호
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• pp.21-28
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• 2011

Tag가 reader 주변을 정상적으로 오가는 별 형태의 RFID 망을 고려한다. 이 RFID 망에서 주위의 tag를 인식하기 위해 동적으로 프레임에 속한 슬롯의 수를 결정하는 동적 프레임화 및 슬롯화된 ALOHA 기반의 방식을 제안한다. 이 tag 인식 방식은 특징적으로 주위의 tag의 기대 수를 추정하기 위해 R-회고풍 최대 우도 규칙이라 불리는 규칙을 채택하여 이전 R 개의 프레임에서 얻은 관찰 값을 tag의 기대 수의 우도를 최대화하는 과정에 사용한다. 모의 실험 결과는 회고의 깊이를 조금 늘려도 인식 성능이 유의할 만큼 향상됨을 보여준다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.2643-2648
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• 2012

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.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.637-645
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• 2019

RFID 그룹증명은 다수의 태그가 동시에 스캔 되었음을 증명하는 요킹증명의 확장이다. 기존의 그룹증명 기법들은 태그응답의 손실을 검증단계에서 감지하는 지연된 태그손실 감지를 지원한다. 그러나 지연된 태그손실 감지는 태그의 손실을 즉각적으로 감지해야 하는 실시간 응용에는 적합하지 못하다. 이 연구에서 나는 태그의 손실을 빠르게 감지하는 새로운 태그응답손실 감지기법인 TRLD(Tag Response Loss Detection)를 제안한다. 제안기법에서 태그는 응답과 함께 시퀀스번호를 전송하며, 리더는 시퀀스번호를 통해 태그를 식별하는 과정 없이 태그응답의 손실을 감지한다. 안전성 분석에서는 메시지 비구별성 실험을 통해, 시퀀스번호가 특정태그와 태그그룹을 구분하려고 시도하는 메시지 분석 공격에 대해 안전하다는 것을 보인다. 효율성 측면에서 제안기법은 어떤 태그의 응답이 손실되었는지 확정하기 위해 기존의 기법보다 더 적은 수의 통신과 데이터베이스 연산을 요구한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권9호
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• pp.29-36
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• 2010

하나의 reader가 tag의 군집에 둘러싸여 있는 별 형태의 RFID 망을 고려한다. 이러한 RFID 망에서 reader는 tag에 저장된 정보를 얻기 전에 tag의 응답 간 충돌을 중재하면서 tag를 인식하여야 한다. 이러한 목적으로 tag가 응답하도록 프레임마다 정적으로 일정 수의 슬롯을 마련해 주는 프레임화 및 슬롯화된 ALOHA에 기반한 tag 인식 방식을 제안한다. 제안 방식의 인식성능을 평가하기 위해 주요 성능 척도로 인식 완료 확률과 기대 인식 완료 시간을 선정한다. 이어서 이러한 성능 척도를 계량적으로 계산할 수 있는 방법을 제안한다. 특히 tag가 많지 않은 경우 성능 척도를 closed form으로 도출한다. 다음 인식 시간에 대한 제약 하에서 인식 완료 확률을 최대화하거나 기대 인식 완료 시간을 최소화하는 최적의 시간 구조를 찾는 문제를 구성한다. 마지막으로 이러한 문제를 풀어서 프레임 당 tag가 응답하기 위한 슬롯의 최적 수를 구한다. 계량적 결과로부터 tag가 응답하기 위한 슬롯의 유한한 최적 수가 존재함을 확인한다. 또한 인식 완료 확률을 최대화하는 최적 슬롯 수는 인식 시간에 대한 제약이 약해지면서 기대 인식 완료 시간을 최소화하는 최적의 슬롯 수로 접근하는 경향을 보임을 관찰한다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제7권2호
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• pp.164-169
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• 2009

An RFID system consists of radio frequency tags attached to objects that need to be identified and one or more electromagnetic readers. Unlike the traditional bar code system, the great benefit of RFID technology is that it allows information to be read without requiring contact between the tag and the reader. For this contact-less feature, RFID technology in the near future will become an attractive alternative to bar code in many application fields. In almost all the 13.56MHz RFID systems, FSA (Framed Slot ALOHA) algorithm is used for identifying multiple tags in the reader's identification range. In FSA algorithm, the tag identification time and system efficiency depend mainly on the number of tags and frame size. In this paper, we propose a tag number estimation scheme and a dynamic frame size allocation scheme based on the estimated number of tags.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.61-68
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• 2011

최근 수동형 태그에 적용 가능한 경량의 AES 대칭키 알고리즘의 연산회로가 개발되면서, RFID 시스템에 AES 대칭키 암호화 기법을 이용한 보안 프로토콜이 제안되고 있다. 본 논문은 수동형 태그에 부착된 경량의 AES 연산기와 난수 발생기를 이용한 RFID 시스템의 보안 강화 프로토콜을 제안하였다. 제안 프로토콜은 서버, 리더, 태그에 모두 AES 알고리즘과 난수생성기가 있으며, 매 세션마다 난수에 의해 다른 비밀키로 메시지를 암호화하여 전송한다. 리더와 태그의 상호인증은 태그난수와 리더난수를 이용하였다. 본 논문의 제안 프로토콜은 기존 상호인증 프로토콜의 인증단계를 줄이고, 태그의 연산량을 감소였으며, 리더와 태그간 Air Zone의 통신단계를 줄임으로서, 모든 공격유형에 견고하고 안전한 프로토콜로서 증명되었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.1294-1301
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• 2008

Under passive RFID environment, this paper presents a new localization of a mobile robot traversing over the floor covered with tags, which is superior to existing methods in terms of estimation performance and cost effectiveness. Basically, it is assumed that a mobile robot is traveling along a series of straight line segments, each segment at a certain constant velocity, and that the number of tags sensed by a mobile robot at each sampling instant is at most one. First, for a given line segment with known starting point, the velocity and position of a mobile robot is estimated using the spatial and temporal information acquired from the traversed tag. Some discussions are made on the validity of the basic assumptions and the localization for the initial segment with unknown starting point. Second, for a given tag distribution density, the optimal tag arrangement is considered to reduce the position estimation error as well as to make easy the tag attachment on the floor. After reviewing typical tag arrangements, the pseudorandom tag arrangement is devised inspired from the Sudoku puzzle, a number placement puzzle. Third, through experiments using our passive RFID localization system, the validity and performance of the mobile robot localization proposed in this paper is demonstrated.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제33권6호
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• pp.420-427
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• 2006

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.

• 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.