• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권3호
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• pp.258-272
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• 2010

The low-rate (LR) UWB is a promising technology for the ubiquitous sensor network (USN) due to its extremely low power consumption and simple transceiver implementation. However the limited communication range is a bottleneck for its widespread use. This paper deals with a new frame structure of class 4 active RFID multi-hop relay system based on ISO/IEC 18000-7 standard integrating with IEEE 802.15.4a LR-UWB PHY layer specification, which sets up a connection to USN. As a result of the vital importance of the coverage and throughput in the application of USN, further we analyze the performance of the proposed system considered both impulse radio UWB (IR-UWB) and chirp spread spectrum (CSS). Our simulation results show that the coverage and throughput are remarkably increased.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제8권3호
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• pp.307-311
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• 2010

EPCglobal Class-1 Gen-2 protocol has been proposed for UHF-band RFID systems. In Gen-2 standard, Q-algorithm was proposed to select a frame size for the next query round without estimating the number of tags. Therefore, the Q-algorithm has advantage that the reader's algorithm is simpler than other algorithms. However, it is impossible to allocate the optimized frame size. Also, the original Q-algorithm did not define an optimized parameter C for adjusting the frame size. In this paper, we propose an adaptive Q-algorithm with the different parameter $C_c$ and $C_i$ in accordance with the status of reply slot. Simulation results show that the proposed adaptive Q-algorithm outperforms the original Gen-2 Q-algorithm.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제8권5호
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• pp.519-523
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• 2010

In Gen-2 RFID system, the initial value of $Q_{fp}$, which is the slot-count parameter of Q-algorithm, is not defined in the standard. In this case, if the number of tags within the reader's identification range is small and we let the initial $Q_{fp}$ be large, the number of empty slot will be large. On the other hand, if we let the initial $Q_{fp}$ be small in spite of many tags, almost all the slots will be collided. As a result, the performance will be declined because the frame size does not converge to the optimal point quickly during the query round. In this paper, we propose a scheme to allocate the optimal initial $Q_{fp}$ through the tag number estimation before the query round begins. Through computer simulations, it is demonstrated that the proposed scheme achieves more stable performance than Gen-2 Q-algorithm.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.529-531
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• 2011

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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.191-192
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• 2007

This paper presents a 900MHz fractional-N frequency synthesizer for radio frequency identification (RFID) reader using $0.18{\mu}m$ standard CMOS process. The IC meets the EPC Class-1 Generation-2 and ISO-18000 Type-C standards. To minimize VCO pulling, the 900MHz VCO is generated by a 1.8GHz VCO followed by a frequency divider. The settling time of the synthesizer is less than $20{\mu}m$. The frequency synthesizer achieves the phase noise of -105.6dBc/Hz at 200kHz offset. The frequency synthesizer occupies an area of $1.8{\times}0.99mm^2$, and dissipates 8mA from a low supply voltage of 1.8V.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권10B호
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• pp.1222-1232
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• 2011

RFID/USN은 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 핵심 기술로써 다양한 센서기술과 프로세서 집적기술 그리고 무선 네트워크 기술을 이용해서 실제 물리적 환경 정보를 원격에서 손쉽게 수집하고 모니터링 하는 것이 가능하다. 특히 의료분야는 U-Healthcare와 결합된 보건의료산업과 서비스에서 국제적인 경쟁력을 확보한 수 있을 것으로 기대되고 있다. 하지만 USN은 RFID의 표준 관리 시스템인 EPCglobal 아키텍처와 갚은 표준 프레임워크의 부재로 상호 운영 및 글로벌 센서 네트워크 구현에 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 USN의 센서 노드를 관리하는 시스템인 SIP 기반의 USN 관리 시스템 (UMS)을 제안한다. UMS는 세션 관리 기능 및 이동성 지원을 제공하는 SIP(Session Initiation Protocol)라는 인터넷 표준 프로토콜에 기반을 두고 있다. UMS 아키텍처는 기존의 SIP 아키텍처에 UUA(USN User Agent)와 UNS(USN Name Server)를 추가함으로써 이동성을 고려한 센서 노도의 위치 및 상태를 관리하게 된다. UUA는 제한된 능력의 센서 노드를 대신해 위치 등록과정을 수행하고 UNS는 센서 노드의 위치 추적을 위해 이름 변환 서비스를 제공한다. 제안하는 관리 시스템은 하나의 통일된 규격이 존재하지 않는 현재의 센서 네트워크를 통합 및 연동을 쉽게 히여 인터넷을 기반한 글로벌한 센서 네트워크 구축을 가능하게 한다. 또한, 인터넷 표준 프로토콜인 SIP를 사용하기 때문에 다른 서비스 및 프로토콜과의 연동이 쉽고 SIP 기반의 기존 자원을 재활용 활 수 있는 장점을 가진다. 본 논문에서는 제안하는 UMS를 기반으로 혈액관리 시스템의 시나리오를 통해 타당성을 검증한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.10-19
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• 2007

본 논문은 무선인식 시스템에 사용되는 무선 환경 표준 프로토콜 중 UHF 대역 프로토콜인 EPC글로벌의 클래스-1 에어인터페이스를 분석하고, 프로토콜에서 규정된 충돌방지 알고리즘을 구현하였다. 또한 표준 프로토콜의 성능을 개선한 클래스-1의 1세대와 2세대 충돌방지 알고리즘을 제안하고, 그 성능들을 비교하였다. 개선된 알고리즘과 표준 알고리즘의 성능을 시뮬레이션을 통하여 비교한 결과, 개선된 1세대 클래스-1 알고리즘의 총 인식시간 감소율은 태그 수 100개 일 때 54.5%, 태그 수 1000개 일 때 63.4% 감소하였다. 그리고 개선된 2세대 클래스-1 알고리즘의 총 인식시간 감소율은 태그 수 100개 일 때 7.9%, 태그 수 1000개 일 때 11.7% 감소하였다. 태그 수가 증가함에 따라 개선된 알고리즘의 전체 인식시간이 규정된 알고리즘보다 점점 더 감소하였다. 따라서 본 논문에서 제안한 개선된 충돌방지 알고리즘은 무선인식 시스템의 태그 인식성능을 개선하는 방안으로 적용될 수 있다.

• 디지털융복합연구
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• 제11권4호
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• pp.221-227
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• 2013

RFID는 IC 칩과 무선통신을 통해 다양한 개체의 정보를 관리할 수 있는 인식기술이다. 생산에서 판매에까지의 과정을 초소형 IC 칩에 내장하여 이를 무선으로 추적하는 기술로써 전자태그, 스마트태그 또는 전자라벨 등으로 불러지고 있다. 현재 의료, 국방, 물류, 보안 등에 응용하여 사용하기위해 적용 및 개발이 진행되고 있으나 구조상 태그의 정보를 읽어 들이는 리더와 정보를 제공하는 태그, 데이터를 관리하는 데이터베이스로 구성되는데 리더와 태그 구간이 무선구간으로 보안에 취약한 문제가있다. 따라서 취약한 부분을 해결하고자 보안프로토콜의 연구가 활발히 진행되고 있으나 구현부분이 어려워 정리증명 단계의 제안이 대부분이다. 이는 추후 다른 연구자에 의해 취약성이 발견되는 부분이 많아 실제시스템에 적용시 많은 어려움이 존재한다. 본 논문에서는 제안한 보안프로토콜을 CasperFDR 정형검증 도구를 사용하여 제안한 프로토콜의 보안성을 실험 검증하였으며 각종공격에 안전한 방식임이 확인되었다. 향후 실제 태그에 적용할시 보안성에 대한 안전보장 및 새로운 공격에 대한 안전성을 충족하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권8호
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• pp.35-46
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• 2006

RFID 리더는 자신이 전송한 명령에 대한 태그의 응답을 수신하여 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. 리더 충돌이 발생하면 리더의 명령이 태그에게 전달되지 않거나 전송된 명령에 대해 태그가 올바르게 응답할 수 없다. 따라서 RFID 국제 표준 및 논문들은 리더 충돌을 줄이기 위한 기법들을 규정하거나 제안하고 있다. 이 중 Colorwave와 Enhanced Colorwave는 TDM(Time Division Multiplex) 기반의 프레임 알로하 방식을 이용한 리더충돌방지 기법으로 충돌 확률에 따라 프레임의 크기를 변경하여 효과적으로 리더 충돌을 줄일 수 있다. 그러나 이 알고리즘들은 충돌을 경험한 리더들이 충돌을 피하기 위해 자신의 슬롯을 새롭게 선택하는 과정에서 불필요한 충돌을 발생시킬 수 있다는 단점을 가지고 있다. 충돌 발생 리더들이 프레임 내의 임의의 슬롯으로 이동하기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 프레임 내 슬롯의 점유 여부를 모니터링 하여 리더 충돌이 발생한 경우 리더들이 점유할 확률이 가장 낮은 슬롯을 선택하는 새로운 리더 충돌방지 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 이용하여 성능을 분석한다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제36권2호
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• pp.112-122
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• 2009

RFID 표준 개발을 주도하고 있는 EPCglobal은 RFID 미들웨어에 관한 표준 인터페이스로써 ECSpec(Event Cycle Specification)과 ECReports(Event Cycle Reports)를 제시하였다. ECSpec은 애플리케이션이 원하는 태그 데이타에 대한 명세로써 일정 시간 동안 태그 이벤트에 대한 여과 및 수집을 반복적으로 처리하기 위한 연속질의(Continuous Query, CQ)이며 ECReports는 처리 결과에 대한 명세이다. 따라서 연속 질의 수행에 적합하도록 설계된 질의 색인(Query Index) 기법을 적용하여 ECSpec을 질의 색인의 데이타로써, 태그 이벤트를 질의 색인의 질의로써 수행하면 효율적이다. 하지만 RFID 물류환경에서는 유사한 또는 동일 상품군이 대량으로 이동하게 되고, 이때 상품에 부착된 태그가 RFID 리더에서 인식될 때 발생하는 이벤트가 짧은 기간 동안 다수 발생하게 되는데. 이를 개별적으로 처리하는 것은 비효율적이다. 이 논문에서는 ECSpec에서 지정하는 보고주기 기간 동안 태그 이벤트에 의한 질의를 수집하여 그룹을 구성하고 질의 색인에 영역 질의로써 수행하여 유사 검색 과정을 제거하는 기법을 제안한다. 이러한 질의 그룹 처리 기법을 위해, 일정기간 연속된 태그 이벤트를 효과적으로 수집하기 위한 큐의 구성 방법과 수집된 태그 이벤트로부터 영역 질의를 생성하기 위한 방법을 제안한다. 또한 실험을 통해 이러한 기법의 효율성을 확인한다.