Tag Anti-Collision Algorithms in Passive and Semi-passive RFID Systems -Part I : Adjustable Framed Q Algorithm and Grouping Method by using QueryAdjust Command-

수동형/반능동형 RFID 시스템의 태그 충돌 방지 알고리즘 -Part I : QueryAdjust 명령어를 이용한 AFQ 알고리즘과 Grouping에 의한 성능개선-

  • 송인찬 (인하대학교 정보통신대학원 이동통신연구실) ;
  • 범효 (인하대학교 정보통신대학원 이동통신연구실) ;
  • 장경희 (인하대학교 정보통신대학원 이동통신연구실) ;
  • 신동범 (한국전자통신연구원) ;
  • 이형섭 (한국전자통신연구원)
  • Published : 2008.08.31

Abstract

In this paper, we analyze the performance of probabilistic slotted anti-collision algorithm used in EPCglobal Class-1 Generation-2 (Gen2). To increase throughput and system efficiency, and to decrease tag identification time and collision ratio, we propose new tag anti-collision algorithms, which are FAFQ (fired adjustable flamed Q) algorithm and AAFQ (adaptive adjustable framed Q) algorithm, by using QueryAdjust command. We also propose grouping method based on Gen2 to improve the efficiency of tag identification. The simulation results show that all the proposed algorithms outperform Q algorithm, and AAFQ algorithm performs the best. That is, AAFQ has an increment of 5% of system efficiency and a decrement of 4.5% of collision ratio. For FAFQ and AAFQ algorithm, the performance of grouping method is similar to that of ungrouping method. However, for Q algorithm in Gen2, grouping method can increase throughput and system efficiency, and decrease tag identification time and collision ratio compared with ungrouping method.

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.

Keywords

References

  1. K. Finkenzeller, RFID Handbook ; Fundamentals and applications in contactless Smart Cards and Identification. 2nd Edition, John Wiley & Sons Ltd, pp.195-219, 2003
  2. S. Sarma, D. Brock, and D. Engels, "Radio frequency identification and electronic product code," IEEE MICRO, 2001
  3. 차재룡, 김재현, "RFID 시스템에서의 태그수 를 추정하는 ALOHA방식 Anti-collision 알고 리즘," 한국통신학회논문지, Vol.30, No.9, pp.814-821, 2005, 9
  4. 권성호, 모희숙, 최길영, 표철식, 채종석, "Gen2기반 RFID 시스템에서의 충돌방지 알고리즘에 관한 연구," 한국통신학회논문지, Vol.31, No.6, pp.561-571, 2006. 6
  5. Kawakita Y., and Mitsugi J., "Anti-collision performance of Gen2 air protocol in random error communication link," in Proc. The International Symposium on Applications and the Internet Workshops, Jan. 2006, pp.68-71
  6. EPCglobal, Radio-Frequency Identity Protocols Class 1 Generation-2 UHF Protocol for Communications at 860 MHz-960 MHz Version 1.1.0, Dec. 17, 2005
  7. 김정곤, 이제경, "UHF 대역 RFID 시스템의 충돌 방지 기술 동향," 한국통신학회지, 23권 제12호, pp.93-106, 2006. 12
  8. Harald Vogt, "Efficient object identification with passive RFID tags," in Proc. Conf. on Pervasive Computing, Vol.2414, 2002, pp.98-113
  9. 윤희석, 마나르 모하이센, 장경희, 배지훈, 최길영, "EPCglobal Gen-2 RFID 시스템 태그 와 리더간의 무선 전송 방식 성능 분석," 한국전자파학회논문지, 18권 제9호, pp.1047-1056, 2007. 9 https://doi.org/10.5515/KJKIEES.2007.18.9.1047