Journal of KIISE:Information Networking (한국정보과학회논문지:정보통신)

Korean Institute of Information Scientists and Engineers (한국정보과학회)
권호 표지

Design and Implementation of Large Tag Data Transmission Protocol for 2.4GHz Multi-Channel Active RFID System

2.4GHz 다중채널 능동형 RFID시스템을 위한 대용량 태그 데이터 전송 프로토콜의 설계 및 구현

  • 이채석 (부산대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 김동현 (부산대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 김종덕 (부산대학교 컴퓨터공학과)
  • Received : 2009.10.05
  • Accepted : 2010.02.05
  • Published : 2010.06.15
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

To apply active RFID technology in the various kinds of industry, it needs to quickly transmit a large amount of data. ISO/IEC 18000-7 standard uses the 433.92MHz as single channel system and its transmit rate is just 27.8kbps, that is insufficient for a large amount of data transmission. To solve this problem, we designed a new data transmission protocol using 2.4GHz band. The feature of designed protocol is not only making over 255bytes data messages using the Burst Read UDB but also efficiently transmitting it. To implement this protocol, we use Texas Instruments's SmartRF04 develop kit and CC2500 transceiver as RF module. As an evaluation of 63.75kbytes data transmission, we demonstrate that transmission time of Burst Read UDB has improved as 17.95% faster than that of Read UDB in the ISO/IEC 18000-7.

능동형 RFID가 많은 응용 분야에서 활용되기 위해서 대용량의 태그 데이터를 보다 빠르고 효율적으로 보낼 필요성이 대두되고 있다. ISO/IEC 18000-7 표준은 433MHz대역을 사용하고 있으며 전송 속도는 27.8kbps에 불과하다. 이러한 전송속도는 대용량 데이터를 전송하기에 무리가 있다. 우리는 빠른 대용량 태그 데이터 전송을 위하여 2.4GHz대역을 사용하였고, 보다 효율적인 데이터 전송을 위하여 데이터 전송 프로토콜을 설계하였다. 우리가 설계한 프로토콜은 Burst Read UDB라는 새로운 명령어를 사용하여 255bytes이상의 메시지 데이터를 생성하고, 이를 효과적으로 전송할 수 있도록 이루어져 있다. 프로토콜을 구현하기 위하여 Texas Instruments사에서 개발한 Smart RF04 개발보드를 사용하였으며, 통신모듈로는 CC2500트랜시버를 이용하였다. 구현을 통한 비교실험에서 63.75kbytes의 데이터를 전송할 경우, 기존 표준의 Read UDB보다 Burst Read UDB가 17.95%의 데이터 전송시간이 향상되었음을 확인하였다.

Keywords

References

  1. Klaus Finkenzeller, "RFID Handbook: fundamentals and applications in contactless smart cards and identification," Wiley press, 2003.
  2. 오세원, 표철식, 채종석, "RFID 표준화 및 기술 동향", 전자통신동향분석, 제20권 제3호, pp.56-66, 2005. 6.
  3. H. Vogt, "Efficient Object Identification with Passive RFID Tags," Proceedings of International Conference on Pervasive Computing, Zurich, Swiss, 2002.
  4. 권성호, 홍원기, 이용두, 김희철, "저비용 RFID 시스템에서의 충돌방지 알고리즘에 대한 성능평가", 한국통신학회논문지, pp.17-26, 제30권, 1B호, 2005.
  5. ISO/IEC 24730-2, "Real-time locating systems (RTLS) -- Part 2: 2,4 GHz air interface protocol," 2006.
  6. D. Engels, "The Reader Collision Problem," White Paper of Auto-ID Center, Nov. 2001, available at http://www.autoidlabs.org/single-view/dir/article/6/ 98/page.html
  7. K.S. Leong, M.L. Ng and P.H. Cole, "Synchronization of RFID readers for dense RFID reader environments," International Symposium on Applications and Internet Workshops, Phoenix, AZ., 2006.
  8. 표준화연구보고서, 한국정보통신기술협회, 2009. 3., http:// www.itfind.or.kr/itfind/getFile.htm?identifier=02-004-09 0311-000014
  9. Active IHF Tag i-Q310 ATR ISO 18000-7 - Container Security Tag, SPEC, http://rfid.spec.com/ index.php/ordering-catalog/active-rfid-transponders-/container-tag
  10. ISO/IEC 18000.7.2, "Information technology AIDC techniques - Radio frequency identification for item management - Air interface, Part 7: Parameters for active air interface communications at 433 MHz," 2008.
  11. 2.4Ghz Long Range Active RFID, SynoMetrix, http://www.synometrix.com/
  12. Open Beacon Project - a free active 2.4Ghz beacon design, http://www.openbeacon.org
  13. CC2500/CC2550DK Development Kit, http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/cc2500-cc2550dk.html
  14. 박승창, "900MHz 대역 차세대 RFID의 통신 기술 동향", 정보통신연구진흥원, 2008. 4. 15. http://www.iita.re.kr
  15. CC2500 Tranceiver, Texas Instruments, http://focus. ti.com/docs/prod/folders/print/cc2500.html
  16. H. Cho, Y. Baek, "Design and implementation of an active RFID system platform," Applications and the Internet Workshops, 2006. SAINT Workshops 2006. International Symposium on, p.4, 23-27, Jan. 2006.
  17. Won-Ju Yoon, Sang-Hwa Chung, Hyun-Pil Kim, Seong-Joon Lee, Implementation of a 433 MHz Active RFID System for U-Port," Advanced Communication Technology, The 9th International Conference on, vol.1, pp.106-109, 12-14 Feb. 2007.
  18. 박현성, 김동현, 정상화, 백윤주, 김종덕, "다중 채널다중 인터페이스 능동형 RFID 리더 및 프로토콜", 한국정보과학회, 정보과학회논문지 : 정보통신 제36권 제2호, pp.118-129, 2009. 4.
  19. Won-Ju Yoon, Sang-Hwa Chung, Seong-Joon Lee, "Implementation and performance evaluation of an active RFID system for fast tag collection," Computer Communications, 31(17), Nov. 2008.
  20. Jihoon Myung, Wonjun Lee, Jaideep Srivastava, Timothy K. Shih, "Tag-Splitting:Adaptive Collision Arbitration Protocols for RFID Tag Identification," IEEE Transaction on Parallel and Distributed Systems, 18(6), pp.763-775, Jun. 2007. https://doi.org/10.1109/TPDS.2007.1098