Implementing the automatic identification in supply chain management is essential for effective and efficient process control. Though the GTIN based bar code system is generally used as an automatic identification method in most industries, it can not identify individual item, and is not appropriated for products' reliability and safety management. So the RFID system with EPC is considered as a better solution for resolving those problems. This study reviewed automatic identification code systems and the attributes and characteristics of RFID Gen 2 which became a global standard recently for supply chain management. Particularly, this study analyzed RFID Gen 2 systems' read rates on various conditions including distances between tags and readers and between antennas, condensation, and several packing materials in practical supply chain environment. The results of this study showed that the RFID Gen 2 had high read ratio in practical application and would be adopted as a new automatic identification means for traceability systems.
유통분야에서 물품관리를 위해 사용되었던 바코드를 대체할 차세대 인식기술로 꼽히는 RFID 기술은 IT기술의 주요 시장으로 부상하면서 다양한 연구가 이루어지고 있는 분야이다. 유통 및 물류분야에서는 다량의 물품을 실시간으로 식별해야 하는 경우가 필요한데 이를 위해 여러 개의 리더가 동시에 사용 된다. RFID 시스템을 구축하는데 있어서 다중 리더 운영 기법은 전체 RFID 시스템의 성능을 좌우한다. EPCglobal에서 제안 된 Gen2 프로토콜은 900MHz 대역의 단일 통합 표준으로서 ISO/IEC 18000-6 C타입으로 채택되었다. 하지만 Gen2 프로토콜에서 다중 리더 운영 정책에 대해서 Session 기능을 간단히 내놓았을 뿐 자세한 소프트웨어 응용법을 제시하지 않았으며, 이에 관한 미들웨어 연구도 이루어지고 있지 않다. 본 논문에서는 현재 Gen2 프로토콜에서의 태그 인식 기술과 EPCglobal에서 제안하는 RFID 프로토콜, Sesssion 개념을 소개하고 Gen2 프로토콜을 이용하는 RFID 시스템에 다중 리더 관리 모듈을 설계를 통해 다중 리더를 운영하는 기법을 제안한다.
본 논문에서는 리더간 간섭이 EPCglobal Generation-2(Gen-2) RFID(Radio Frequency Identification) 시스템의 성능에 미치는 영향을 물리 계층과 MAC 계층을 모두 고려하여 분석하였다. 이를 위해 기존의 태그 충돌만을 고려한 Gen-2 프로토콜 성능 분석 연구에 리더간 간섭을 추가하여, 실제 UHF RFID 시스템 운용 상황과 유사한 환경에서 성능을 분석할 수 있는 모델을 제안하였다. 제안한 모델은 DTMC(Discrete Time Markov Chain) 모델에 다른 리더에 의해 발생하는 리더간 간섭 확률을 결합한 것으로, 간섭 리더의 수에 따른 QSR(Query Success Rate)와 TIS(Tag Identification Speed)의 변화를 정량적으로 분석할 수 있다. 시뮬레이션을 검증하기 위하여 이론치와 비교한 결과, 100개 이상의 태그를 갖는 경우 이론치와 차이를 보이지 않았다. 분석 결과, EPCglobal Gen-2 프로토콜에서 간섭 리더 1기당 TIS가 10 tags/sec씩 감소되는 것을 확인하였다.
In the realm of large-scale identification deployments, the EPCglobal Class-1 Generation-2 (Gen2) standard serves as a cornerstone, facilitating rapid processing of numerous passive RFID tags. The Q-Algorithm has garnered considerable attention for its potential to markedly enhance the efficiency of Gen2-based RFID systems with minimal adjustments. This paper introduces a groundbreaking iteration of the Q-Algorithm, termed Time-Efficient Q-Algorithm (SwiftQ), specifically designed to push the boundaries of time efficiency within Gen2-based RFID systems. Through exhaustive simulations, our study substantiates that SwiftQ outperforms existing algorithms by a significant margin, demonstrating exceptional expediency that positions it as a formidable contender in the landscape of large-scale identification environments. By prioritizing time efficiency, SwiftQ offers a promising solution to meet the escalating demands of contemporary Internet of Things applications, underscoring its potential to catalyze advancements in RFID technology for diverse industrial and logistical contexts.
RFID(Radio frequency Identification) 시스템이란 태그(Tag)와 리더(Reader)가 무선주파수(Radio Frequency)를 이용하여 물리적 접촉 없이 데이터 통신이 가능한 자동 인식 시스템을 말한다. RFID 시스템은 태그에 쓰기(Re-write)가 가능하고 무선공간에서 다수의 태그를 동시에 인식 가능하다는 장점 때문에 바코드 시스템을 대체할 신기술로 주목받고 있다. 그러나 태그와 리더가 무선 주파수를 이용하여 통신하기 때문에 시스템 보안과 개인 프라이버시 침해의 문제를 발생시킨다. 이것을 해결하기 위한 많은 연구가 있었으며 그 결과 다양한 보안 기법들이 제안되었다. 하지만 제안된 많은 보안기법들은 저가 기반의 Gen2 태그에는 적용하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 Gen2기반의 RFID 시스템에 적합한 행렬(matrix)을 이용하여 암호화하는 기법을 제안한다. 그리고 RFID 장비를 사용하여 시뮬레이션을 해봄으로서 제안 기법의 효율성과 안전성을 분석하고 적용 가능한 응용 환경에 대해서 알아본다.
EPCglocal Class-1 Gen-2 RFID 시스템에서는 응답 슬롯의 상태에 따라 다음 질의 라운드의 슬롯 카운트 크기를 결정하는 슬롯 카운트 선택 알고리즘을 제안하였다. Gen-2 RFID 시스템의 슬롯 카운트 선택 알고리즘에서는 슬롯 카운트의 크기를 일정한 값을 가진 가중치 C만큼 증가 또는 감소시킨다. 슬롯의 상태와 무관하게 가중치 C의 값을 동일하게 적용함으로 인하여 알고리즘이 단순한 장점이 있는 반면, 최적의 슬롯 카운트 크기를 유지하기 어려운 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 태그의 응답 결과에 따라 가중치 C의 값을 서로 다르게 적용한 적응적 슬롯 카운트 선택 알고리즘을 제안하고, 이에 대한 성능을 분석한다. 시뮬레이션을 통한 성능분석의 결과, 제안한 알고리즘은 충돌률이 Wang이 제안한 기법과 Gen-2 기법에 비하여 각각 42% 및 65% 정도 낮으므로 태그 식별 시간이 짧음을 알 수 있었다.
RFID 시스템은 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 중요한 기술로 주목하고 있다. RFID의 국제 표준으로 자리 잡고 있는 EPCglobal Class-1 Gen-2 RFID 시스템을 통해서 전 세계 어디에서도 문제없이 인식될 것으로 보인다. 그러나 EPCglobal Class-1 Gen-2 RFID 시스템은 위협의 요소들을 가지고 있다. 본 논문에서는 표준에서 승인된 태그의 능력을 사용하여 표준의 수정을 최소화시켜 보안의 문제점을 해결 할 수 있는 방안을 제시한다.
RFID 는 유비쿼터스 환경하에서 필수불가결한 기술이 되도 있다. 그러나 RFID 의 본질적인 단점으로 인하여 프라이버시와 같은 보안적인 취약점을 기자고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 태그에서의 취약점과 프로토콜의 위협 요소를 살펴보고, 이를 위한 실제적인 기술적인 요소에 대해서 상세히 분석하였다. 특히 현재 표준안으로 사용되고 있는 EPCglobal RFID Gen2에 적용하기 위한 보안성 향상을 위한 기술적인 방법에 대해서 분석하였다.
Journal of information and communication convergence engineering
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제9권1호
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pp.44-49
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2011
In RFID System, when multiple tags respond simultaneously, a collision can occur. A method that solves this collision is referred to anti-collision algorithm. In Gen-2 RFID system, if the slot-count size varies during a query round due to the collisions, a new query round begins with a QueryAdjust command. Anti-collision algorithm of Gen-2 RFID system is simple. But, it has the tag starvation problem that a tag may never be successfully identified because its responses always collide with others. Therefore, this paper proposes a scheme to guarantee the fair identification delay. In the proposed scheme, if the slot-count value changes due to the collisions, the reader broadcasts a CollisionRound command to begin a collision round. During the collision round, the reader identifies only tags that occurred collision during the previous query round.
Gen-2 Q-알고리즘에서는 슬롯-카운트의 크기를 증감시키기 위한 매개변수인 가중치 C의 값이 정해져 있지 않다. 이 경우 적절하지 못한 가중치를 선택할 경우 빈 슬롯 또는 충돌 슬롯이 많이 발생할 수 있다. 이로 인하여 질의 라운드 동안 최적의 프레임 크기에 수렴하는 속도가 늦어지므로 성능이 저하되는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 슬롯-카운터를 결정하기 위한 가중치 값이 Q-알고리즘의 성능에 미치는 영향을 분석한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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