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RFID 시스템에서의 트리 기반 메모리래스 충돌방지 알고리즘에 관한 연구
권성호,홍원기,이용두,김희철,Quan Chenghao,Hong Wonkee,Lee Yongdoo,Kim Hiecheol 한국정보처리학회 2004 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.11 No.6
RFID(Radio Frequency IDentification) 기술은 RF 신호를 사용하여 물품에 부착된 전자태그를 식별하는 비접촉 기술이다. 식별 영역 내에 다수의 태그가 존재한 경우에 요구되는 다중 태그 식별 문제는 RFID 기술 중에서도 핵심 이슈이며 이 문제는 충돌방지 알고리즘을 통하여 해결할 수 있다. 하지만 기존 알고리즘들은 구현의 복잡성과 낮은 성능이 문제로 제기되고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결할 수 있는 트리 기반 메모리래스 충돌방지 알고리즘인 충돌 추적(Collision Tracking) 트리 알고리즘을 제안하고 성능평가 결과를 제시한다. 성능평가 결과 제안하는 알고리즘이 초당 749개의 태그를 식별하면서 기존 트리 기반 메모리래스 알고리즘인 트리-워킹 알고리즘과 쿼리 트리 알고리즘에 비해 각각 약 49배와 2.4배의 성능향상을 확인할 수 있었다. RFID(Radio frequency IDentification) is a technology that automatically identifies objects containing the electronic tags by using radio wave. The multi-tag identification problem is the core issue in the RFID and could be resolved by the anti-collision algorithm. However, most of the existing anti-collision algorithms have a problem of heavy implementation cost and low performance. In this paper. we propose a new tree based memoryless anti-collision algorithm called a collision tracking tree algorithm and presents its performance evaluation results obtained by simulation. The Collision Tracking Tree algorithm proves itself the capability of an identification rate of 749 tags per second and the performance evaluation results also show that the proposed algorithm outperforms the other two existing tree-based memoryless algorithms, i.e., the tree-walking algorithm and the query tree algorithm about 49 and 2.4 times respectively.
저비용 RFID 시스템에서의 충돌방지 알고리즘에 대한 성능평가
권성호,홍원기,이용두,김희철,Quan Cheng-hao,Hong Won-kee,Lee Yong-doo,Kim Hie-cheol 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.1B
RFID(Radio Frequency IDentification) 기술은 RF 신호를 사용하여 물품에 부착된 전자태그를 비접촉식으로 식별하는 자동인식기술이다. RFID 시스템 구축에 있어 식별영역 내에 다수의 태그가 존재할 경우, 다중태그 식별(multi-tag identification)을 위한 충돌방지(anti-collision) 알고리즘이 필수적으로 요구된다. 태그 충돌방지와 관련된 기존 연구들은 각각 고유한 형태의 코드체계를 기반으로 하고 있으며 태그 식별성능에 대한 비교연구도 부족한 상태이다. 본 논문에서는 저비용(low-cost) RFID 시스템 구축을 목표로 표준화가 진행되고 있는 96-비트 EPC(Electronic Product Code) 코드를 기반으로 기존 대표적인 충돌방지 알고리즘인 트리 기반 메모리래스(tree based memoryless) 충돌방지 알고리즘들과 슬롯 알로하 기반으로 (slot aloha based) 충돌방지 알고리즘들의 성능평가를 수행한다. 성능평가 결과 초당 평균 태그 식별개수에서 충돌 추적 트리(collision tracking tree) 알고리즘이 다른 알고리즘들보다 최소 2배에서 최대 50배 이상의 우수한 성능을 보여준다. RFID(Radio Frequency IDentification) is a technology that automatically identifies objects attached with electronic tags by using radio wave. For the implementation of an RFID system, an anti-collision algorithm is required to identify several tags within the RFID reader's range. Few researches report the performance trade-off among anti-collision algorithms in terms of the communications traffic between the reader and tags, the identification speed, and so on. In this paper, we analyze both tree based memoryless algorithms and slot aloha based algorithms that comprise of almost every class of existing anti-collision algorithms. To compare the performance, we evaluated each class of anti-collision algorithms with respect to low-cost RFID system with 96-bit EPC(Electronic Product Code). The results show that the collision tracking tree algorithm outperforms current tree based and aloha based algorithms by at least 2 times to 50 times.
Gen2기반 RFID시스템에서의 충돌방지 알고리즘에 관한 연구
권성호,모희숙,최길영,표철식,채종석,Quan Cheng-Hao,Mo Hee-Sook,Choi Gil-Young,Pyo Cheol-Sig,Chae Jong-Suk 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.6B
RFID 기술은 전자태그를 이용한 비접촉식 식별기술의 하나로서 IT기술의 큰 시장으로 부상하면서 다양한 연구가 이루어지고 있는 분야이다. 특히, 유통물류 분야에서 다량의 물품을 실시간적으로 식별해야하는 경우, 다중태그 식별을 위한 충돌방지 알고리즘의 성능은 전체 시스템의 성능을 좌우한다. Gen2는 UHF대역의 단일 통합표준으로 정착 예상됨에 따라 이에 대한 활발한 연구 개발이 이루어지고 있다. 본 논문은 Gen2기반 RFID 시스템에서의 슬롯 알로하 기반 충돌방지 알고리즘과 관련하여 태그개수 추정과 슬롯개수 설정에 초점을 맞추어 기존 연구들에 대하여 살펴보았고 태그개수를 효율적으로 추정할 수 있는 새로운 기법을 제안하고 슬롯개수 설정 시 사용되는 시스템효율을 새롭게 정의하였으며 시뮬레이션을 통한 기존 기법들과의 비교 분석의 결과를 제시하였다. 제안하는 태그개수 추정기법은 구현이 쉽고 태그개수가 설정된 슬롯개수의 4배 범위이내에서 효율적으로 태그를 추정하였으며 기존 슬롯효율의 정의와 구별되게 슬롯에 가중치를 부여하여 계산한 식별효율은 시스템효율을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. RFID technology, as one contact-less identification technology with using electronic tag, is the field where its multiple researches have been studied. Especially, in the field of supply chain management, when it is necessary to identify a lot of objects by real-time, performance of anti-collision algorithm for multiple tag identification has an effect on performance of entire system. GEN2 is global, open, interoperability protocol for UHF RFID system, the active researches and developments are processed about it. In this paper, we introduce an anti-collision algorithm based on Slotted-ALOHA for GEN2 protocol, focus on estimating number of tags and setting number of slots and review the previous works. We propose new scheme that can estimate number of tags efficiently, and define system efficiency newly when it's used in setting number of slots. We also present result of compare and analysis with previous scheme through simulation. The proposed scheme of estimating number of tags is easy to implement, number of tags which is less than 4 times of number of slots can estimate tags efficiently, we also proved that identification efficiency based on weighted-slot distinguished with definition of previous slot efficiency can improve system efficiency.