• 전자공학회논문지
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• 제51권2호
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• pp.220-226
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• 2014

본 논문에서는 Passive RFID system으로 구성된 Smart Floor 환경에서 다 개체 로봇의 효율적인 영역 탐색 방법을 제안한다. 연구에서 사용된 Passive RFID system 은 RF 안테나의 인식 범위 내에 있는 RF 태그에 사용자가 원하는 정보를 저장하고 읽을 수 있다. 본 연구에서는 명시적인 위치정보를 저장한 RF 태그를 바닥에 매설한 Smart Floor 라는 환경을 구축하였고, 로봇에 설치되어 있는 안테나를 통하여 태그로부터 받아들인 위치정보를 논문에서 제안하는 방법으로 가공하여 모바일 로봇의 위치를 추정함과 동시에 Smart Floor 내의 다른 로봇에게 자신의 이동 흔적을 남김으로써 기존 탐색 기법에 비해 전체 영역 탐색 시간을 단축하여 효율을 높였다. 본 논문에서는 Smart Floor 환경을 활용하여 모바일 로봇의 효율적인 이동 알고리즘을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권12A호
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• pp.1311-1319
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• 2007

본 논문에서는 UHF 대역 RFID 수동형 태그의 디지털 회로부 구현을 위한 VHDL 설계과정을 보인다. 태그의 동작은 EPCglobal Class1 Gen2 표준을 지원하며 합성과 구현과정을 거친 타이밍 시뮬레이션 결과를 통해 검증하였다. 수 미터의 인식거리로 인해 Frame-Slotted Aloha를 사용하는 환경에서, 단위시간당 태그 인식률을 향상시키기 위해서는 리더 명령에 대한 빠른 처리와 응답을 할 수 있는 디지털 회로 설계가 필요하다. 본 설계는 Pipeline 처리 구조를 기반으로 직렬 입력 신호에 대한 응답지연의 최소화를 목표로 하였다. 또한, 효율적인 다중 접속 명령들의 처리와 태그의 데이터 전송 속도의 오차를 낮추기 위해 리더의 Preamble과 PIE 디코딩을 위한 샘플링 과정을 제안하였다. FPGA 검증을 위한 Place & Route 후 다중 태그 상황을 감안한 테스트 벤치 시뮬레이션 결과, 표준상의 최대 송수신 데이터 전송 속도에서 디코딩 및 인코딩 을 위한 최소 요구 시간 보다 빠른 처리 결과를 확인 할 수 있었다.

• 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.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권8호
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• pp.79-85
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• 2004

본 논문에서는 고속 데이터 무선인식에 적용 될 2.45㎓ 수동형 RF-ID 시스템을 개발하였다. RF-ID 시스템은 수동형 태그 와 리더로 구성되어 있다. RF-ID 수동형 태그는 제로 바이어스 쇼트키 다이오드를 사용한 정류기, ID 칩, ASK 변조회로 그리고 backscatter 슬롯 안테나로 구성되어있다. 또한, ASK 변조를 위한 스위칭 소자로서 바이폴라 트랜지스터를 이용하여 저전력 소모 변조회로를 구성하였으며 태그의 슬롯 안테나는 일반 패치 안테나보다 광대역 특성을 갖는다. RF-ID 리더는 circulator를 사용하여 단일 마이크로스트립 패치 어레이 안테나를 사용하였으며 종래의 방식에서 채택하는 double-balanced mixer구조를 사용하지 않고 single-balanced mixer구조를 채택함으로서 회로의 복잡성을 개선하고 전체적인 단말기 크기를 소형화 가능하도록 설계하였다. 측정결과 동작주파수는 2.4 GHz이고 출력은 27 dBm (500 mW)에서 감지거리 1 m로 나타났다. 리더에서 측정된 변조신호는 -46.76 dBm이며 주파수는 57.2 kHz이다.

• 정보보호학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.117-134
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• 2010

제품의 아이디를 자동적으로 신속하게 인식하기 위한 기술로 주목받았던 수동형 RFID 태그가 직면한 문제는 가격, 인식률뿐만 아니라 최근에는 인증, 데이터 보호 및 제품추적 문제로 확대되고 있다. 대표적인 수동형 RFID 기술은 900 MHz UHF 대역의 국제표준인 ISO/IEC 18000-6 타입 C 기술이다. 이 국제표준은 보안 해결책을 제시하지 않았기 때문에 진품 확인, 태그의 저장정보 보호 및 추적 차단 서비스에 활용하기 어려운 단점이었다. 본 논문에서는 인증, 데이터 보호 및 제품추적 문제 해결을 위한 ISO/IEC JTC l/SC 31의 국제표준화 동향을 살펴보고, 국제표준에서 요구하는 암호 엔진을 사용하는 높은 수준의 보안성을 만족하는 UHF 대역의 수동형 RFID 보안 프로토콜을 제안하고 그에 대한 보안성을 분석한다. 또한 국제표준 문서에 적용될 수 있는 수준의 명령/응답 구조와 암복호화 방법을 제시함으로써 그 구현 가능성을 검증한다.

• 환경생물
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• 제27권2호
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• pp.146-154
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• 2009

본 연구는 PIT tag (passive integrated transponder)과 무선추적법(radio telemetry)을 오대산국립공원과 월악산국립공원에 서식하고 있는 파충류에 적용한 후, 이를 평가하여 효과적으로 국립공원 내 파충류 자원관리 방안을 모색하기 위하여 수행되었다. PIT tag은 현재까지 알려진 파충류 개체표시법 중에서 가장 효과적인 방법으로 2006년 3월부터 2008년 10월까지 오대산국립공원과 월악산국립공원의 조사지역에 출현한 모든 137마리의 뱀류를 대상으로 적용하였다. 무선추적 연구는 월악산국립공원에서 서식하고 있는 황구렁이(Elaphe schrenckii anomala) 2마리를 대상으로 2007년 9월부터 2008년 11월까지 실시하였다. 연구결과, 두 곳의 국립공원 지역에서 연구기간 동안 17마리가 재 포획되어 평균 12.40%의 재포획률을 보였으며, 재 포획된 개체들의 자료를 통하여 누룩뱀 (Elaphe dione)과 쇠살모사 (Gloydius ussuriensis) 성체의 SVL 증가를 성공적으로 확인하였다. 무선추적을 통하여 확인된 황구렁이 수컷의 행동권 면적은 MCP=389,600 $m^2$, Kernel 95%=471,800 $m^2$, 암컷은 MCP=162,500 $m^2$, Kernel 95%=208,700 $m^2$인 것으로 확인되었다. 국립공원 내에서 보호와 관리가 필요한 종 혹은 멸종위기대상 종인 파충류를 대상으로 PIT tag과 무선추적을 적용한다면 공원 내 파충류의 효율적인 관리 및 보존방안을 마련하는 데 중요한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권8A호
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• pp.794-804
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• 2008

본 논문에서는 EPCglobal Class-1 Generation-2 (Gen2) 기반 Probabilistic Slotted 충돌방지 알고리즘에 대하여 살펴보고, 태그인식시간, 충돌 비율을 감소시키고, 데이터 처리량, 시스템 효율을 증가 시킬 수 있는 QueryAdjust 명령어를 사용한 FAFQ (fixed adjustable framed Q) 알고리즘과 AAFQ (adaptive adjustable framed Q) 알고리즘을 제안하며, 또한 Gen2 기반으로 태그 인식 효율을 향상 시킬 수 있는 Grouping 방법을 제안한다. 제안한 방법들 모두 Q 알고리즘의 성능 향상을 보이며, 제안하는 방법 중 AAFQ 알고리즘이 가장 높은 성능 향상을 나타낸다. 즉, AAFQ 알고리즘에 의하여 5% 정도의 시스템 효율 성능 향상과 4.5% 정도의 충돌 비율 감소를 얻을 수 있다. Grouping 방법은 FAFQ 알고리즘과 AAFQ 알고리즘에 대해선 Ungrouping 방법과 비슷한 성능을 보이지만, Gen2 Q 알고리즘의 경우 Ungrouping 방법과 비교 하였을 때 태그인식시간 및 충돌 비율을 감소시키고, 데이터 처리량 및 시스템 효율을 증가 시킨다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권7B호
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• pp.1081-1090
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• 2010

본 논문에서는 900MHz 대역 RFID 수동형 태그 전치부를 설계 및 구현하고 측정을 통해 검증하였다. 문턱전압(threshold voltage) 제거 회로 구조의 전압 체배기, 전류를 이용한 복조 회로, 온도 및 공정 보상회로를 포함한 EPC Global Class-1 Generation-2 UHF RFID 프로토콜에 만족하는 클록 발생기 구조로 주요 블록을 설계하였으며, 전력차단 회로를 추가하여 동작의 안정성에 중점을 두었다. PWM(Pulse Width Modulation)을 이용한 변조기 구조로 입력단의 용량성 임피던스 부하 변조 방식을 이용하여 변조 동작을 검증하였다. 성능 검증을 위해 평가 보드에 CPLD(Complex Programmable Logic Device)를 삽입하여 디지털 신호 처리부의 기능을 통해 기본적인 태그 명령을 처리할 수 있도록 하여 설계된 태그 칩과 더불어 전체 태그 동작을 검증하였다. 삼성 0.18um CMOS 공정을 이용하여 설계하였고, 인식거리는 1.5m내에 안정적인 동작이 가능하다. 15~100% 변조율의 신호를 복조하며, 온도 및 공정에 변화에 대해 9.6% 이하의 오차를 가진 클록을 생성하였으며, 1m 거리에서 평균 소모전력은 약 71um이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.872-882
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• 2005

본 논문에서는 수식적 방법을 통하여 수동 RFID 태그 안테나의 동작 원리를 설명하였고, 유도 결합 방식을 이용하여 커패시티브한 태그 칩을 부가적인 정합 회로 없이 장착할 수 있는 UH F대역 초소형 수동 RFID 태그 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 단일 평면 구조 형태로 PET 기판에 손쉽게 인쇄할 수 있어 생산비 절감을 통한 대량 생산이 용이하며, Pareto 유전자 알고리즘과 IE3D 시뮬레이션 툴로 최적화하여 안테나의 크기를 kr=0.27($2 cm^2$)까지 소형화하였다. 최적화 한 RFID 태그 안테나의 성능을 검증하기 위하여 몇 개의 표본 안테나를 제작하고 반사 손실, 복사 효율, 복사 패턴 등을 측정하였다. 상용 태그 칩과 고정형 리더 시스템을 이용하여 제작된 태그 안테나의 인식 거리를 측정하였고, 약 $1{\~}3 m$의 인식 거리를 가지는 것을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제12궈1호
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• pp.47-53
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• 2006

Localization is a essential technology for mobile robot to work well. Until now expensive sensors such as laser sensors have been used for mobile robot localization. We suggest RFID tag based localization system. RFID tag devices, antennas and tags are cheap and will be cheaper in the future. The RFID tag system is one of the most important elements in the ubiquitous system and RFID tag will be attached to all sorts of goods. Then, we can use this tags for mobile robot localization without additional costs. So, in this paper, the smart floor using passive RFID tags is proposed and, passive RFID tags are mainly used for identifying mobile robot's location and pose in the smart floor. We discuss a number of challenges related to this approach, such as tag distribution (density and structure), typing and clustering. When a mobile robot localizes in this smart floor, the localization error mainly results from the sensing range of the RFID reader, because the reader just ran know whether a tag is in the sensing range of the sensor. So, in this paper, we suggest two algorithms to reduce this error. We apply the particle filter based Monte Carlo localization algorithm to reduce the localization error. And with simulations and experiments, we show the possibility of our particle filter based Monte Carlo localization in the RFID tag based localization system.