RFID 시스템에서의 Enhanced Colorwave 리더 충돌 방지 알고리즘

An Enhanced Colorwave Reader Anti-collision Algorithm in RFID System

  • 이수련 (아주대학교 전자공학부) ;
  • 이채우 (아주대학교 전자공학부)
  • Lee Su-Ryun (Department of Electrical and Computer Engineering Ajou University) ;
  • Lee Chae-Woo (Department of Electrical and Computer Engineering Ajou University)
  • 발행 : 2006.02.01

초록

RFID 리더는 자신이 전송한 명령에 대한 태그의 응답을 수신함으로써 태그를 인식한다. 이때 근접한 거리에 위치하고 있는 리더들이 동일한 주파수를 이용하거나, 여러 리더가 동시에 하나의 태그에 명령을 전송하는 경우 서로 간섭을 일으킬 수 있는데 이를 RFID 리더 충돌이라고 한다. RFID 리더 충돌이 발생하면 리더의 명령이 태그에게 전달되지 않거나, 전송된 명령에 대해 태그가 올바르게 응답할 수 없게 된다. 파라서 리더 충돌을 줄이기 위한 Anti-collision기법의 개발이 필요하며, 대표적인 것으로 MIT에서 제안한 Colorwave알고리즘이 있다. 이 것은 각 리더들이 프레임 내에서 하나의 슬롯을 이용하여 태그를 인식하는 기법으로 다른 리더들과 시간을 나누어 사용함으로써 리더 충돌을 회피한다. 그리고 각 리더들은 간섭을 일으키는 주변 리더의 수에 따라 프레임의 크기를 개별적으로 조절하여 효율적으로 태그를 인식하고자 한다. 그러나 이 방식은 리더들의 프레임 크기를 불필요하게 변경하여 많은 리더 충돌을 유발하는 등의 문제들을 발생 시킬 수 있다. 본 논문에서는 기존의 Colorwave을 분석하여 나타날 수 있는 문제점을 도출한다. 그리고 기존의 Colorwave의 문제를 보완하는 새로운 리더 충돌방지 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 이용하여 그 성능을 분석한다.

When an RFID reader attempts to read tags, interference might occur if the neighboring readers also attempt to communicate with the same tag at the same time or the neighboring readers use the same frequency at the same time. These interferences cause the RFID reader collision. When the RFID reader collision occirs, either the command from the reader can not be transmitted to the tags or the response from the tags can not be received by the reader correctly. RFID reader anti-collision algorithms have been developed to reduce it. One of the best blown reader anti-collision algorithms is the Colorwave algorithm proposed by MIT. The Colorwave algorithm reduces the reader collisions by having the readers operate at different times. In Colorwave the time is divided into frames and a frame is divided into a number of slots. Each reader can access the tags using the slot time assigned to it. Depending on the probability of the interference, the colorwave adjusts the frame size to improve the efficiency. In this paper, we analyze the operations and the performance of the Colorwave algorithm and identify the problems of the algorithm. We also show that by adding some modifications to the algorithm the performance can be improved significantly.

키워드

참고문헌

  1. 이근호, '무선식별(RFID)기술,' TTA저널(89), 2003년 10
  2. 김상태, 'RFID 기술개요 및 국내외 동향분석,' 전자부품연구원 전자정보처리센터, 2003년 8월
  3. 김영길, 류기열, 신영균, 조위덕, 'Multi-modal RFID Platform 기술,' 한국통신학회지 Vol.21 No.6, 2004년6월
  4. Klaus Finkenzeller, RFID Handbook-Second Edition, Jone Wiley & Sons, 2003
  5. J. Waldrop, D. W. Engles, S. E. Sarma, 'Colorwave : A MAC for RFID Reader Networks,' 2003 IEEE Conf. on Wireless Communication and Networking, March 2003 https://doi.org/10.1109/WCNC.2003.1200643
  6. J. Waldrop, D. W. Engles, S. E. Sarma, 'Colorwave : An Anticollision Algorithm for the Reader Collision Problem,' 2003 IEEE International Conf. on Communications, May 2003 https://doi.org/10.1109/ICC.2003.1204562
  7. ISO/IEC JTC 1/SC 32/WG 4, Information Technology automatic identification and data capture techniques - Radio frequency identification for item management - Part 6: Parameter for air interference communications at 860MHz to 960MHz, ISO/IEC FDIS 18000-6, November 2003
  8. European Telecommunications Standards Institute, 'Electromagnetic compatibility and Radiospectrum Matters(ERM); Frequency-agile Generic Sort Range Devices using Listen-Before-Transmit(LBT),' ETSI TR 102 313 v1.l.1, July 2004
  9. EPCglobal, 'EPC Radio-Frequency Identity Protocols Generation 2 UHF RFID Tag(Class 1): Protocol for Communications at 860MHz 960MHz,' Working Draft Version 1.0.4, February 2004
  10. 표철식, 채종석, 'RFID 기술 및 표준화 동향,' TTA 저널 제95호, pp.37-47, 2004년 10월
  11. European Telecommunications Standards Institute, 'Electromagnetic compatibility and Radiospectrum Matters(ERM); Short-Range Device (SRD) intended for operration in the 862 MHz to 870 MHz band; System Reference Document for Radio Frequency Identification (RFID) equipment,' ETSI TR 101 445 v1.1.1, April 2002
  12. 류덕열, '전파식별(RFID),' TTA 저널 제98호, pp.148-156, 2005년 4월