KR100921862B1 - 충돌 회피를 위한 ｒｆｉｄ 태그 아이디 생성 방법 및 충돌회피를 위한 아이디를 가지는 ｒｆｉｄ 태그 - Google Patents

충돌 회피를 위한 ｒｆｉｄ 태그 아이디 생성 방법 및 충돌회피를 위한 아이디를 가지는 ｒｆｉｄ 태그 Download PDF

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Abstract

다중 태그 환경에서 충돌 방지 알고리즘의 변화 없이 태그 간 충돌을 감소시킬 수 있는 충돌 회피를 위한 RFID 태그 아이디 생성 방법 및 충돌 회피를 위한 아이디를 가지는 RFID 태그가 개시된다. 충돌 회피를 위한 RFID 태그 아이디 생성 방법은 적어도 하나의 태그 개수와 프레임의 크기에 기초하여 쿼리 레벨을 결정하는 단계 및 결정된 쿼리 레벨에 기초하여 소정의 태그를 다른 태그와 구별하기 위한 구별자를 균형적으로 할당하는 단계를 포함한다. 따라서, 기존 RFID 시스템에 하드웨어의 추가나 쿼리 트리 알고리즘과 같은 충돌 방지 알고리즘의 변화 없이 태그 간 충돌을 감소시킴으로써 RFID 리더의 태그 인식률을 향상시킬 수 있다.
RFID, 태그, 다중, 충돌, 회피

Description

충돌 회피를 위한 ＲＦＩＤ 태그 아이디 생성 방법 및 충돌 회피를 위한 아이디를 가지는 ＲＦＩＤ 태그{Method For Generating RFID Tag ID For Collision Avoidance And RFID Tag Having ID For Collision Avoidance}
본 발명은 RFID 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다중 RFID 태그 환경에서 복수의 RFID 태그 간의 충돌을 감소시킬 수 있는 충돌 회피를 위한 RFID 태그 아이디 생성 방법 및 충돌 회피를 위한 아이디를 가지는 RFID 태그에 관한 것이다.
RFID 시스템은 전파 신호, 즉 라디오 주파수를 이용하여 다양한 사물에 부착된 태그로부터 사물의 정보 및 주변 환경을 인식하여 각 사물의 정보를 수집, 저장, 가공, 추적함으로써 사물에 대한 측위, 원격처리, 관리 및 사물 간 정보 교환 등의 다양한 서비스를 제공할 수 있는 기술로서 유비쿼터스 센서 네트워크(USN: Ubiquitous Sensor Network)의 핵심 기술로 활용되고 있다.
상기와 같은 RFID 시스템에서는 전파 신호를 사용하기 때문에 간섭, 다중 리더 간의 충돌 또는 다중 태그 환경에서 태그 간 충돌 등과 같은 시스템의 장애 요인이 발생할 수 있고, 그 중에서도 다중 태그 환경에서의 태그 간 충돌은 RFID 시 스템의 성능을 저하시키는 가장 대표적인 장애요소이다.
다중 태그 환경에서 태그 간 충돌은 하나의 리더와 통신 범위 내에 위치하는 복수의 태그들이 상기 리더와 통신 과정에서 서로 간섭을 일으키는 현상을 의미하며 RFID 시스템의 성능과 안정성에 결정적인 영향을 미친다.
다중 태그 환경에서 하나의 리더의 쿼리(query)에 복수의 태그가 응답하여 발생하는 태그 간 충돌을 감소시키기 위해 다양한 충돌 방지 알고리즘(anti-collision algorithm)이 제안되었다.
종래의 충돌 방지 알고리즘은 크게 확률적 충돌 방지 알고리즘과 결정론적 충돌 방지 알고리즘으로 구분될 수 있고, 확률적 충돌 방지 알고리즘에서는 태그들이 리더에 의해 결정된 프레임의 소정 슬롯에서 데이터를 전송하는 프레임드 알로하 프로토콜(framed ALOHA protocol)이 사용되고, 결정론적 충돌 방지 알고리즘에서는 충돌 발생을 감소시키기 위해 이전 슬롯의 결과를 사용한다.
결정론적 충돌 방지 알고리즘으로는 예를 들어, 트리 기반 알고리즘(tree based algorithm)이 사용될 수 있다. 트리 기반 알고리즘은 복수의 태그들이 주어진 슬롯에서 데이터를 전송하고, 리더는 태그들로부터 전송된 데이터에 기초하여 인식된 태그들의 집합을 구별한다. 그리고 트리 기반 알고리즘은 이전 슬롯의 결과에 기초하여 다음 슬롯에서 발생할 수 있는 태그 집합의 충돌 발생 확률을 감소시킨다.
결정론적 충돌 방지 알고리즘의 트리 기반 알고리즘에는 이진 트리 워킹 알고리즘(binary tree walking algorithm) 및 쿼리 트리 알고리즘(query tree algorithm)이 있다. 이진 트리 워킹 알고리즘은 EPC class 0의 표준으로 사용되고, 쿼리 트리 알고리즘은 EPC class1 generation1의 표준으로 사용된다.
쿼리 트리 알고리즘은 복수의 태그들을 성공적으로 인식하기 위해 리더가 PingID 명령어(PingID command)를 사용하여 3비트 쿼리(query)를 통신 가능 영역에 존재하는 복수의 태그에게 제공한다. 복수의 태그 각각은 리더로부터 PingID 명령어를 수신한 후 태그 메모리의 지정된 위치에서 태그 데이터의 3비트 ID를 선택한다. 여기서 3비트 ID는 각 태그의 메모리에 저장된 태그 ID의 최상위 비트(MSB: Most Significant Bit, 이하 ‘MSB’라 약칭함)부터 선택된다.
각 태그들은 선택된 3비트 ID가 주어진 슬롯의 ID와 일치하는 경우에는 상기 주어진 슬롯에 리더에 응답한다. 여기서, 둘 또는 그 이상의 태그들이 주어진 슬롯에 리더에게 응답하게 되면 태그 간 충돌이 발생하게 된다.
상기와 같은 태그 인식 절차는 리더가 모든 태그들을 인식할 때까지 반복되고, 모든 태그들의 인식이 끝나면 리더는 ScrollID 명령어를 통해서 구별된 각 태그의 전체 ID를 수신한다.
도 1은 일반적인 RFID 태그의 ID 배치 방식에 따른 충돌을 나타내는 개념도로서, 소정의 태그를 다른 태그로부터 구별하기 위한 구별자(Identifier)가 시리얼 넘버(Serial Number)의 최하위 비트 주위에 배치된 경우의 쿼리 레벨(query level) dn을 나타낸다.
EPC class1 generation1의 표준으로 사용되는 충돌 방지 알고리즘은 각 태그들을 식별하기 위해 각 태그에 구비된 메모리의 MSB부터 3비트씩 태그 ID를 획득하 고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, EPC class1 데이터 구조에 의한 일반적인 태그 ID의 배치에서 소정의 태그를 다른 태그와 구별할 수 있도록 하는 구별자(Identifier)는 버전 넘버(Version number), 도메인 매니저(Domain manager) 및 오브젝트 클래스(Object class)가 동일한 개체이고, 시리얼 넘버(serial number)가 순차적인 값을 가지는 경우 시리얼 넘버의 최하위 비트(LSB: Least Significant Bit, 이하 ‘LSB’라 약칭함) 주위에 존재한다.
도 1에서는 태그 ID에 포함된 시리얼 넘버가 24 비트이고, 태그의 개수가 16개인 경우, 각 태그들이 메모리의 MSB부터 3비트를 선택하여 리더로부터 요청된 3비트 쿼리에 응답하는 경우 태그 간 충돌의 발생을 나타낸다.
즉, 태그의 개수가 16개이고 3비트 쿼리를 사용하기 때문에 태그를 구별하기 위한 구별자는 LSB로부터 6비트이고 남은 18비트는 16개의 태그가 모두 동일한 값을 가진다. 따라서, 시리얼 넘버의 MSB부터 구별자 이전의 비트까지는 불필요한 충돌이 발생하게 된다.
도 1에 도시된 바와 같이 순차적인 값에 기초하여 태그 ID를 배치하는 경우에는 각각의 태그가 메모리의 MSB부터 3비트씩 ID를 선택하여 리더의 쿼리에 응답하기 때문에 시리얼 넘버의 MSB부터 각각의 태그를 구별하기 위한 구별자가 존재하는 메모리 위치까지 불필요한 충돌을 발생시키게 되는 단점이 있다. 불필요한 충돌은 태그 메모리의 크기가 클수록, 태그의 개수가 많을수록 더 증가하게 되고 태그 간 충돌 회수가 증가할수록 태그의 식별 지연 시간이 길어지게 되는 단점이 있다.
상기와 같은 단점을 극복하기 위한 본 발명의 제1 목적은 다중 태그 환경에서 충돌 방지 알고리즘의 변화 없이 태그 간 충돌을 감소시킬 수 있는 충돌 회피를 위한 RFID 태그 아이디 생성 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 제2 목적은 다중 태그 환경에서 태그 간 충돌을 감소시킬 수 있는 충돌 회피를 위한 아이디를 가지는 RFID 태그를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 충돌 회피를 위한 RFID 태그 ID 생성 방법은, 적어도 하나의 태그 개수와 프레임의 크기에 기초하여 쿼리 레벨을 결정하는 단계 및 상기 결정된 쿼리 레벨에 기초하여 소정의 태그를 다른 태그와 구별하기 위한 구별자를 균형적으로 할당하는 단계를 포함한다. 상기 구별자는 상기 태그 아이디의 시리얼 넘버 필드의 최상위 비트(MSB) 위치부터 할당될 수 있다. 상기 적어도 하나의 태그 개수와 프레임의 크기에 기초 하여 쿼리 레벨을 결정하는 단계는 몫이 1보다 작은 값을 가질 때 까지 상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임크기의 n제곱으로 나누는 단계 및 상기 몫이 1보다 작은 값을 가지도록 하는 상기 n을 상기 쿼리 레벨로 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 프레임의 크기는 쿼리 비트에 의해 결정될 수 있다. 상기 결정된 쿼리 레벨에 기초하여 상기 구별자를 균형적으로 할당하는 단계는 상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임의 크기로 나눈 몫의 크기에 기초하여 상기 구별자를 균형적으로 할당할 수 있다. 상기 결정된 쿼리 레벨에 기초하여 상기 구별자를 균형적으로 할당하는 단계는 상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임 크기로 나눈 몫이 1보다 큰 경우에 각 슬롯 아이디를 상기 몫의 정수부에 해당하는 수 만큼의 각 태그에게 할당하는 제1 단계와, 상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임 크기의 제곱으로 나눈 몫이 1보다 큰 경우에는 상기 제1 단계에서 동일한 슬롯 아이디로 할당된 각 태그들에 대해 상기 각 슬롯 아이디를 상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임 크기의 제곱으로 나눈 몫의 정수부에 해당하는 수 만큼의 각 태그에게 할당하는 제2 단계와, 상기 제2 단계에서 할당되지 않은 태그에 대해 상기 각 슬롯 아이디를 순차적으로 할당하는 제 3단계 및 상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임 크기의 세제곱으로 나눈 몫이 1보다 작은 경우에는 상기 제2 및 제3단계에서 동일한 슬롯 아이디가 할당된 태그에 대해 슬롯 아이디를 순차적으로 할당하는 제 4단계를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 충돌 회피를 위한 RFID 태그 ID 생성 방법은, 리더와 적어도 하나의 태그로 구성된 RFID 시스템의 태그 아이디 생성 방법에 있어서, 상기 적어도 하나의 태그의 개수를 파악하는 단계 및 상기 적어도 하나의 태그 각각을 다른 태그와 구별하기 위한 구별자를 상기 태그의 시리얼 넘버 필드의 최상위 비트(MSB) 위치부터 할당하는 단계를 포함한다. 상기 구별자를 상기 태그의 시리얼 넘버 필드의 최상위 비트 위치부터 할당하는 단계는 상기 적어도 하나의 태그 개수와 프레임의 크기에 기초하여 쿼리 레벨을 결정하는 단계 및 상기 결정된 쿼리 레벨에 기초하여 소정의 태그를 다른 태그와 구별하기 위한 구별자를 균형적으로 할당하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 충돌 회피를 위한 ID가 기록된 RFID 태그는 태그 개수와 프레임의 크기에 기초하여 쿼리 레벨을 결정하고, 상기 결정된 쿼리 레벨에 기초하여 소정의 태그를 다른 태그와 구별하기 위한 구별자를 균형적으로 할당하여 생성된 아이디를 가진다. 상기 구별자는 상기 태그 아이디의 시리얼 넘버 필드의 최상위 비트(MSB)부터 할당될 수 있다. 상기 태그 개수와 프레임의 크기에 기초하여 쿼리 레벨을 결정하는 것은, 몫이 1보다 작은 값을 가질 때 까지 상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임크기의 n제곱으로 나누고, 상기 몫이 1보다 작은 값을 가지도록 하는 상기 n을 상기 쿼리 레벨로 결정할 수 있다. 상기 결정된 쿼리 레벨에 기초하여 소정의 태그를 다른 태그와 구별하기 위한 구별자를 균형적으로 할당하는 것은, 상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임의 크기로 나눈 몫의 크기에 기초하여 상기 구별자를 균형적으로 할당할 수 있다. 상기 결정된 쿼리 레벨에 기초하여 소정의 태그를 다른 태그와 구별 하기 위한 구별자를 균형적으로 할당하는 것은, 상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임 크기로 나눈 몫이 1보다 큰 경우에 각 슬롯 아이디를 상기 몫의 정수부에 해당하는 수 만큼의 각 태그에게 할당하고, 상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임 크기의 제곱으로 나눈 몫이 1보다 큰 경우에는 동일한 슬롯 아이디로 할당된 각 태그들에 대해 상기 각 슬롯 아이디를 상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임 크기의 제곱으로 나눈 몫의 정수부에 해당하는 수 만큼의 각 태그에게 할당하고, 할당되지 않은 태그에 대해 상기 각 슬롯 아이디를 순차적으로 할당하며, 상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임 크기의 세제곱으로 나눈 몫이 1보다 작은 경우에는 동일한 슬롯 아이디가 할당된 태그에 대해 슬롯 아이디를 순차적으로 할당할 수 있다.
상기와 같은 충돌 회피를 위한 RFID 태그 ID 생성 방법 및 충돌 회피를 위한 ID가 기록된 RFID 태그에 따르면, 복수의 태그가 존재하는 다중 태그 환경에서 각 태그를 구별하기 위한 구별자를 시리얼 넘버 필드의 MSB부터 위치시키고 태그 개수와 프레임의 크기에 따라 결정된 쿼리 레벨에 기초하여 각각의 태그에 ID를 균형적으로 할당한다.
따라서, 기존 RFID 시스템에 하드웨어의 추가나 쿼리 트리 알고리즘과 같은 충돌 방지 알고리즘의 변화 없이 태그 간 충돌을 감소시킴으로써 RFID 리더의 태그 인식률을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기와 같은 태그 인식율의 향상으로 RFID 시스템을 사용하는 대규모 의 물류 관리 시스템에서 태그 인식 시간을 단축시킬 수 있고 이로 인해 관리 비용을 절감할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어”있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어”있다거나 “직 접 접속되어”있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 다중 태그 환경에서 복수의 태그를 성공적으로 식별하기 위한 충돌 방지 알고리즘으로 쿼리 트리 알고리즘을 사용하는 것으로 가정한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 회피를 위한 RFID 태그의 구조를 나타내는 것으로, RFID 태그의 메모리에 저장된 태그 ID의 포맷을 나타낸다.
도 2를 참조하면, RFID 시스템의 태그 ID(100)는 에러 검출을 위한 CRC 필드(110)와, 태그를 다른 태그로부터 구별하기 위한 데이터를 가지는 EPC 데이터 필 드(120)와, 소비자의 프라이버시나 보안 등을 위해 태그를 영구적으로 사용하지 못하게 하는 기능을 하는 킬 패스워드(Kill Password) 필드(130)로 구성된다.
EPC 데이터 필드(120)에는 EPC에서 정의한 태그 메모리 크기나 태그 버전 등을 지시한 헤더(Header) 필드(121)와, 회사나 조직을 구별하는 도메인 매니저(Domain Manager) 필드(123)와, 사용자에 의해 자유롭게 정의될 수 있고 제품 종류 또는 유형을 구별하기 위한 오브젝트 클래스(Object Class) 필드(125) 및 태그가 설치된 각각의 사물을 다른 사물과 구별하기 위한 시리얼 넘버(Serial Number) 필드(127)로 구성된다.
예를 들어, 소정의 회사에서 동일한 유형의 태그를 사용하고, 동일한 종류의 물품을 관리하기 위해 RFID 태그를 사용하는 경우에는 헤더, 도메인 매니저 및 오브젝트 클래스는 동일한 값을 가지게 되고, 시리얼 넘버에 포함된 값에 의해 각각의 물품이 구별된다.
상기와 같은 경우에 시리얼 넘버 필드(127)에 각 물품을 구별하기 위한 값으로 순차적인 값을 할당하게 되면 각각의 물품에 설치된 태그를 구별하기 위한 구별자의 위치는 태그 ID의 시리얼 넘버의 LSB 주위에 위치하게 되고, 태그 ID의 MSB부터 LSB 주변에 위치하는 구별자 비트 이전까지는 불필요한 충돌을 발생시키게 된다.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 충돌 회피를 위한 RFID 태그 ID 생성 방법에서는 시리얼 넘버 필드(127)에 포함된 구별자의 위치를 시리얼 넘버 필드(127)의 MSB 주변으로 이동시킴으로써 불필요한 충돌을 감소 시킨다.
EPC class1 generation1 UHF 태그의 표준으로 사용되는 충돌 방지 알고리즘(anti collision algorithm)은 쿼리 트리 알고리즘(또는 쿼리 트리 기반 슬롯티드 충돌 방지 프로토콜: query tree based slotted anti collision protocol) 이다.
쿼리 트리 알고리즘은 각 태그를 구별하기 위해 리더로부터 제공된 쿼리에 기초하여 태그의 ID를 읽는 방식을 사용한다.
예를 들어, 리더가 0 또는 1로 구성된 1비트 쿼리를 2개의 태그에게 제공하고 각각의 태그는 k 비트로 구성된 ID를 가지고 시리얼 넘버의 LSB 주변에 구별자 비트를 가지는 경우, 리더의 쿼리에 대해 2 개의 태그가 k-1번째 비트까지 동일한 응답을 하기 때문에 ID의 MSB부터 k-1번째 비트까지 2 개의 태그 간에 충돌이 발생한다.
구체적으로, 리더는 태그에게 0과 1로 구성된 1비트를 각 태그에게 질의하고, 그 질의에 대해서 태그간 충돌이 발생 시, 리더는 이전의 쿼리 비트에 1 비트씩 증가시켜 비트 스트링(bit string)을 구성한 후 다시 쿼리를 전송하고 이와 같은 과정을 모든 태그가 구별될 때까지 반복한다. 여기서, 증가하는 비트 스트링의 길이를 쿼리 레벨(query level)로 정의 한다.
RFID 태그의 개수가 m 개이고, 각 태그의 ID가 k 비트인 경우, 태그 간 충돌이 가장 많이 발생하는 최악의 경우는 도 1에 도시된 바와 같이 구별자 위치가 태 그 ID의 LSB 근처에 위치하여 k-log2m 번째 비트까지 쿼리 레벨이 동일한 태그 ID를 가지며, 모든 태그가 순차적인 값을 ID로 가지는 경우이다. 상기와 같은 경우에 태그 간 발생할 수 있는 충돌의 수는 태그 ID의 MSB부터 구별자까지 동일한 비트의 개수와 순차적인 값으로 구성된 구별자의 쿼리 레벨에 의하여 결정된다.
RFID 태그의 수(m)가 2n개라고 가정하면, 최초 1 비트 쿼리인 0 과 1 중 어느 하나의 트리에서 태그 간 발생하는 충돌의 수(C0)는 구별자까지의 동일한 비트 개수와 구별자의 쿼리 레벨에 의해 수학식 1과 같이 표시된다.
Figure 112007067627111-pat00001
상기 수학식 1에서 d는 쿼리 레벨을 의미하고 log2m의 올림을 취한 정수이다. RFID 시스템에서 리더가 1 비트 쿼리를 사용할 때, 태그의 최대 쿼리 레벨은 태그 ID의 크기인 k 비트이다. 1 비트 쿼리를 사용할 때, 불필요한 충돌이 일어나는 쿼리 레벨은 k-log2m의 버림을 취한 정수이다. 그리고, 태그 간 전체 충돌 수는 MSB부터 구별자 위치까지의 동일한 비트수와 전체 태그 수의 곱으로 계산되는 충돌 수와 순차적인 태그 ID 배열에 기인한 구별자의 트리 구조에서 발생하는 충돌 수의 합으로 수학식 2와 같이 계산될 수 있다.
Figure 112007067627111-pat00002
상기 수학식 1 및 수학식 2는 태그 간 충돌을 증가시키는 요인이 태그 수와 전체 쿼리 레벨 내에서 구별자의 위치에 의해 결정됨을 나타낸다.
EPC class1 generation1의 표준으로 사용되는 쿼리 트리 알고리즘은 리더가 프레임의 소정 슬롯에 PingID 명령어를 사용하여 3비트 쿼리를 통신 영역에 존재하는 복수의 태그에게 제공한다. 복수의 태그 각각은 리더로부터 PingID 명령어를 수신한 후 태그 ID의 MSB부터 3비트를 선택하고, 선택된 3비트가 주어진 슬롯의 ID와 일치하는 경우에는 상기 주어진 슬롯에 리더에 응답한다. 여기서, 둘 또는 그 이상의 태그들이 주어진 슬롯에 리더에게 응답하게 되면 태그 간 충돌이 발생하게 된다.
소정 회사의 동일한 제품들에 부착된 동일한 RFID 태그에 ID를 순차적으로 할당하고 상기와 같이 쿼리 트리 알고리즘을 사용하는 경우에 헤더, 도메인 매니저 및 오브젝트 클래스는 동일한 값을 가지게 되고 시리얼 넘버는 LSB 근처에 구별자를 가지게 되어 불필요한 충돌을 야기시킨다.
상기와 같은 경우에 태그 간 불필요한 충돌을 일으키는 쿼리 레벨 D와 태그 구별자의 트리 구조로 인해 생기는 쿼리 레벨 DI는 수학식 3과 같이 정의된다.
Figure 112007067627111-pat00003
수학식 3에서 b는 태그를 구별하기 위한 쿼리 비트수를 나타내고, K는 시리얼 넘버의 총 비트 수를 나타내며, m은 리더가 인식할 수 있는 태그의 개수를 나타낸다. 또한, D는 버림 정수이고, DI는 올림 정수이다.
예를 들어, EPC-64 type I 태그를 사용할 경우, 시리얼 넘버는 24 비트를 가지게 되고, 태그 개수가 16개일 때, 시리얼 넘버의 쿼리 레벨(D)은 6이 되며, 쿼리 레벨(DI)은 2가 된다.
따라서, 리더가 16개의 태그를 구별하기 위해 인식을 시도할 때마다 구별자의 위치까지 7번의 불필요한 충돌이 발생하게 된다. 이러한 최악의 경우를 일반화하게 되면, 프레임의 크기가 fb(=2b)인 b 비트 쿼리를 사용하는 쿼리 트리 알고리즘에서 시리얼 넘버의 크기가 K비트 이고, 태그 수가 m(=fb×i)개 일 때, 총 충돌 수(CEPC)는 구별자의 위치를 LSB 근처로 할당하여 쿼리 레벨(D)에 의해 발생하는 불필요한 충돌(CU)수와 구별자의 트리 구조에 기인한 쿼리 레벨(DI)에 의한 충돌 수(CT)를 합한 수학식 4와 같이 정의된다.
Figure 112007067627111-pat00004
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 회피를 위한 RFID 태그 ID 생성 방법에서 구별자의 위치 이동을 설명하기 위한 예시도로서, 태그 ID를 생성하고자 하는 RFID 태그의 개수를 정확히 알고 있거나 계산할 수 있다고 가정한다. 또한, 태그 인식을 위한 충돌 방지 알고리즘으로 3비트 쿼리를 가지는 쿼리 트리 알고리즘이 사용된다고 가정한다.
도 3을 참조하면, 리더에서 생성되는 프레임은 3비트 쿼리 비트에 의해 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111의 슬롯 ID(slot ID)를 가지는 8개의 슬롯으로 구성되고, 각 태그는 태그 메모리의 지정된 위치에서 3비트 ID를 선택한다. 여기서 3비트 ID는 MSB의 첫 번째 위치부터 3비트씩 선택된다.
각 태그들은 선택된 3비트 ID가 주어진 슬롯 ID와 일치하는 경우에는 상기 주어진 슬롯에 리더에 응답한다.
도 3에 도시된 바와 같이 시리얼 넘버의 크기가 24비트이고, 태그의 수가 24개인 경우, 각 태그의 시리얼 넘버 중 18비트가 0으로 다른 태그와 동일하고, 6비트가 각각의 태그를 구별하기 위한 구별자가 된다.
상기와 같은 경우에 도 3에 도시된 바와 같이 구별자(6비트)를 시리얼 넘버의 MSB부터 위치시키게 되면 쿼리 레벨(도 3에서는 DI1 및 DI2)이 감소하게 되어 시리얼 넘버에서 동일한 비트로 인한 불필요한 충돌을 회피할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 구별자를 MSB부터 위치시킨 경우에 발생하는 충돌의 수(CMSB)는 수학식 5에 기재된 바와 같이 수학식 4에 기재된 총 충돌수(CEPC)에서 구별자가 LSB 근처에 위치함으로 인해 발생하는 불필요한 충돌 수(CU)를 차감한 것, 즉, 쿼리 레벨(DI)에 의한 충돌 수(CT)와 같다.
Figure 112007067627111-pat00005
구별자를 태그 ID의 시리얼 넘버 필드의 LSB 근처에서 MSB로 위치를 이동시키면 태그 간 충돌이 50% 정도로 감소하게 된다. 그러나, 태그 개수의 증가로 인해 쿼리 레벨이 증가하게 되면 이전의 쿼리 레벨에 존재하는 트리 구조 전체가 하나의 슬롯으로 이동하게 되어 태그 간 충돌 수가 급격하게 증가할 수 있다.
예를 들어, 태그의 개수가 64개이고, 쿼리 비트가 3비트일 때, 각 태그를 구별하기 위한 구별자는 ‘000 000’에서 ‘111 111’까지의 값을 가지게 되고, 쿼리 레벨은 2가 된다. 그러나, 여기서 태그가 1개 더 증가하여 태그 개수가 65개가 되면 구별자는 ‘000 000 000’에서 ‘001 000 000’의 값을 가지게 되고, 쿼리 레벨은 3이 되어 이전 즉, 태그의 개수가 64개일 때의 쿼리 레벨에 속한 ‘000 000’에 서 ‘111 111’까지의 구별자는 시리얼 넘버 필드의 MSB에 새롭게 추가된 ‘000’의 트리 구조에 속하게 되어 태그 간 충돌 개수가 급격하게 증가하게 된다.
본 발명의 실시예에서는 상기와 같이 태그 개수의 증가로 인한 충돌의 급격한 증가를 방지하기 위해 구별자를 시리얼 넘버의 MSB부터 할당한 후, 태그 ID를 쿼리 비트에 의해 결정된 각 슬롯에 균등하게 할당하는 태그 ID 균형 할당 과정을 수행한다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 태그 ID 균형 할당 과정을 나타내는 흐름도이고, 도 5는 도 4에 도시된 태그 ID 균형 할당 과정을 구체적으로 도시한 흐름도이다. 또한, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태그 ID 균형 할당 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 태그 ID의 균형 할당은 쿼리 레벨(DI)이 증가할수록 전체 프레임의 수는 프레임 크기(fb)의 제곱으로 증가한다는 이론적 배경에 기초하여 먼저, 프레임 크기의 지수(n)를 1로 초기화한 후(단계 210), 태그의 개수(m)를 프레임의 크기의 n제곱(fb n)로 나눈 다음(단계 220), 몫(Q)이 1보다 작은 값을 가지는지를 판단한다(단계 230).
단계 230에서 판단결과, 몫(Q)이 1보다 큰 값을 가지는 경우에는 프레임 크기의 지수(n)를 1만큼 증가시킨 후(단계 240), 단계 220으로 되돌아가서 이후의 단계를 순차적으로 수행하여 상기 몫(Q)이 1보다 작은 값을 가질 때 까지 단계 220 내지 단계 240을 반복하여 수행한다.
단계 230에서 판단결과, 몫(Q)이 1보다 작은 값을 가지는 경우에는 현재의 지수(n)를 쿼리 레벨(DI)로 결정한다(단계 250).
그리고, 결정된 쿼리 레벨(DI)에 기초하여 태그 ID를 균형적으로 할당한다(단계 260). 여기서, 상기 과정에 의해 균형적으로 할당된 태그 ID는 RFID 태그의 메모리에 저장된다.
도 5는 도 4에 도시된 태그 ID 균형 할당 과정을 구체적으로 도시한 흐름도로서, 도 4의 단계 250에서 쿼리 레벨이 3(DI=3)으로 결정된 경우를 예를 들어 설명한다.
먼저, 태그 개수(m)를 프레임 크기(fb)로 나누어 몫(Q1)을 구하고(단계 261), 각 슬롯 ID를 몫(Q1)의 정수부에 해당하는 수 만큼의 각 태그에 MSB부터 할당한다(단계 262). 여기서, 태그 개수(m)를 프레임 크기(fb)로 나눈 몫(Q1)은 1보다 큰 값(Q1>1)을 가진다.
다음으로, 태그 개수(m)를 프레임 크기의 제곱(fb 2)으로 나누어 몫(Q2)을 구하고(단계 263), 단계 262에서 동일한 슬롯 ID가 할당된 각 태그에 대해 상기 몫(Q2)의 정수부에 해당하는 수 만큼의 각 태그에게 각 슬롯 ID를 할당한다(단계 264). 여기서, 태그 개수(m)를 프레임 크기의 제곱(fb 2)으로 나눈 몫(Q2)은 여전히 1보다 큰 값(Q2>1)을 가진다.
그리고 단계 264에서 할당이 안 된 태그들에 대해서는 슬롯 ID를 순차적으로 할당한다(단계 265).
다음으로, 태그 개수(m)를 프레임 크기의 세제곱(fb 3)으로 나누어 몫(Q3)를 구한다(단계 266). 여기서, 태그 개수(m)를 프레임 크기의 세제곱(fb 3)으로 나눈 몫(Q3)은 1보다 작은 값(Q3<1)을 가지게 되므로, 단계 264 및 265에서 동일한 슬롯 ID가 할당된 각 태그에 대해 순차적으로 슬롯 ID를 할당한다(단계 267).
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 태그의 개수가 72(m=72)개이고, 프레임의 크기가 8(fb=2b=8)인 경우, 72를 8로 나눈 몫은 9(Q1=9)가 된다. 따라서, 각 슬롯 ID(즉, ‘000 내지 111’)를 9개씩 각 태그의 시리얼 넘버 필드의 쿼리 레벨 1(DI 1)에 해당하는 MSB부터 할당한다.
그리고, 태그의 개수(m=72)를 프레임 크기(8)로 나눈 몫(Q1)이 1보다 크기 때문에 태그의 개수(m=72)를 프레임 크기의 제곱(82)으로 나눈다. 그리고 태그의 개수(m=72)를 프레임 크기의 제곱(82)으로 나눈 몫(Q2)의 정수부분이 1이기 때문에 이전 단계에서 동일한 ID가 할당된 각 태그의 쿼리 레벨 2에 각 슬롯 ID(즉, ‘000 내지 111’)를 1개씩 할당한다.
여기서, 이전 단계(즉, 쿼리 레벨 1)에서 동일한 슬롯 ID가 할당된 태그는 각 슬롯 ID 별로 9개씩 할당되었기 때문에 쿼리 레벨 2에서 동일한 슬롯 ID를 가지 는 태그들에게 각 슬롯 ID를 하나씩 할당하게 되면 하나의 태그가 남게 된다. 상기와 같이 할당 받지 못한 태그가 남게 되는 경우에는 슬롯 ID를 순차적으로 할당한다(도 6에서는 ‘000’을 할당).
다음으로 개수(m=72)를 프레임 크기(83)로 나누고 몫(Q3)이 1보다 작기 때문에 쿼리 레벨 2에서 동일한 ID가 할당된 태그들에 대해 슬롯 ID를 순차적으로 할당한다(도 6예서는 ‘000 및 001’을 할당).
도 6에 도시된 바와 같이 각 태그의 시리얼 넘버 필드의 MSB부터 위치하는 구별자에 대해 균형적으로 태그 ID를 할당함으로써 프레임의 모든 슬롯에 분산되어 태그들이 응답하게 되고 이로 인해 태그간 충돌이 줄어들게 된다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 균형 할당 과정을 통해 할당된 태그 ID에서 발생하는 태그간 충돌 수는 프레임 크기가 fb, 쿼리 비트가 3비트, 태그의 개수가 fb ×i개씩 증가할 때, 태그 개수에 따른 쿼리 레벨 DI에 따라서 수학식 6과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112007067627111-pat00006
수학식 6에서, 태그의 수가 fb i일 경우 도 3에 도시한 바와 같이 MSB부터 구별자를 순차적으로 할당한 경우와 충돌 개수는 같지만 i 값에 따라 태그 수가 증가 하게 되면 구별자를 MSB에 단순 이동한 경우보다 태그 ID를 MSB부터 균형적으로 할당한 경우가 충돌이 감소하게 된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 회피를 위한 RFID 태그 ID 생성 방법에 의해 생성된 ID를 가지는 태그와 종래의 태그의 충돌 수를 비교한 시뮬레이션 결과 그래프이다.
도 7에서는 RFID 태그의 충돌 방지 알고리즘의 EPC Class1 Generation1의 쿼리 트리 알고리즘을 사용한 경우에, 태그 ID를 순차적으로 할당하여 시리얼 넘버 필드의 LSB 부근에 구별자가 위치한 경우(lsb)와, MSB에 구별자를 순차적으로 할당한 경우(msb)와, 태그 ID를 무작위로 할당한 경우(random) 및 시리얼 넘버 필드의 MSB부터 균형적으로 태그 ID를 할당한 경우(balance)를 시뮬레이션을 통하여 비교한 결과를 표시하였다.
시뮬레이션은 상기한 각각의 태그 ID 할당 방식으로 구성된 태그 ID 데이터들을 가지고, 쿼리 트리 알고리즘을 통하여 모든 태그를 구별하는 하나의 인식 사이클 내에서 발생하는 충돌의 수를 태그 개수 fb i개 마다 10회씩 측정하여 얻은 수치의 평균값이다. 태그 ID를 무작위로 할당한 경우(random)에는 Octave를 이용하여 무작위 함수를 발생시키고 이를 이용하여 태그 ID를 생성하였다.
도 7에 도시된 바와 같이, 태그 ID를 순차적으로 할당하여 시리얼 넘버 필드의 LSB 부근에 구별자가 위치한 경우(lsb)가 가장 많은 태그 간 충돌을 발생시키고, 태그 ID를 무작위로 할당한 경우(random)는 MSB에 구별자를 순차적으로 할당한 경우(msb) 보다 약간 더 많은 태그 간 충돌을 발생시킴을 알 수 있다. 그리고, MSB부터 균형적으로 태그 ID를 할당한 경우(balance)가 가장 적은 태그 간 충돌을 발생시키는 것을 알 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 회피를 위한 RFID 태그 ID 생성 과정에 의해 생성된 ID를 가지는 태그들의 수에 따른 태그 인식율을 실험한 결과를 나타내는 그래프이다.
태그 인식 성능을 확인하기 위해 실험에 사용된 테스트베드는 WJ communication사의 미국 UHF 대역(902 내지 928 MHz) RFID 리더와 안테나를 사용하였다. RFID 리더는 PCMCIA 카드 형식이고 EPP866 보드에 장착하여 사용하였으며, 레드햇(RedHat) 리눅스 버전 2.4를 이용하여 EPC class1 generation1 프로토콜인 쿼리 트리 알고리즘을 구동시켰다.
태그의 인식률 결과를 확인하기 위해 10Mbps 이더넷을 통해 RFID 리더 장착 보드와 모니터용 컴퓨터와 연결하였다. RFID 태그는 Alien사의 squiggle-9338로 EPC class1 generation1용으로 사용되며 64비트의 데이터 메모리를 가지고 있다. 리더 안테나는 정면의 상하좌우 인식각이 65도인 circular polarized 안테나이며, 인식률 테스트 실험 시 안테나의 파워 출력은 최대값인 27dBm으로 설정 하였다. 리더 안테나와 태그의 거리가 80cm이고, 가로 60cm, 세로 30cm인 상자판에 태그 간 좌우 거리가 10cm, 상하 거리가 7cm로 태그를 균일하게 배치하여 실험을 실시하였다.
실험의 성능을 확인하기 위한 인식률(A)은 RFID 리더를 통한 인식 시도 횟 수(Total)과 인식 성공 횟수(success)로 수학식 7과 같이 정의된다.
Figure 112007067627111-pat00007
여기서, 전체인식시도회수는 RFID 리더를 통해 태그들을 인식하려 시도한 전체 회수로 매 실험마다 200회씩 실시하였다. 인식성공회수는 전체인식시도회수에서 모든 태그들의 ID 데이터가 정확하게 컴퓨터 모니터에 출력되었을 때를 인식성공회수로 정의하고 그 수를 계수 하였다.
실험은 태그 ID를 순차적으로 할당하여 시리얼 넘버 필드의 LSB 부근에 구별자가 위치한 경우(lsb)와, MSB에 구별자를 순차적으로 할당한 경우(msb) 및 시리얼 넘버 필드의 MSB부터 균형적으로 태그 ID를 할당한 경우(balance)의 3개의 실험 집단을 구성하고, 태그 수가 8개, 16개일 때, 인식률(A)를 측정하였다.
인식율(A)은 실험(즉, 전체인식시도회수)을 5회 실시하여 그 평균값으로 구하였다. 실험 시 정확도를 높이기 위하여, 모든 RFID 태그들의 개별 인식률 성공률이 100%임을 확인 후 실험을 진행하였다.
도 8에 도시된 바와 같이, LSB 부근에 구별자가 위치한 경우(lsb)는 태그 개수가 8개일 때, 인식률(A)이 83%이고, 16개로 증가 시 인식률이 71%로 11%가 감소하는 반면, MSB에 구별자를 순차적으로 할당한 경우(msb)는 인식률(A)이 87%에서 81%로 감소하였고, MSB부터 균형적으로 태그 ID를 할당한 경우(balance)는 인식 률(A)이 95%에서 89%로 각각 6% 감소하였다.
상기와 같은 인식률(A) 감소비율의 차이는 태그 증가 시 불필요한 충돌의 증가가 인식률에 미치는 영향이 크다는 사실을 나타낸다. 또한, 태그 ID의 균형 할당, 즉 MSB부터 균형적으로 태그 ID를 할당한 경우(balance)가 다른 두 방법보다 충돌 발생 회수가 적기 때문에 가장 높은 태그 인식 성능을 나타냄을 알 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 RFID 태그의 ID 배치 방식에 따른 충돌을 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 회피를 위한 RFID 태그의 구조를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 회피를 위한 RFID 태그 ID 생성 방법에서 구별자의 위치 이동을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 태그 ID 균형 할당 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 도 4에 도시된 태그 ID 균형 할당 과정을 구체적으로 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태그 ID 균형 할당 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 회피를 위한 RFID 태그 ID 생성 방법에 의해 생성된 ID를 가지는 태그와 종래의 태그의 충돌 수를 비교한 실험 결과 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌 회피를 위한 RFID 태그 ID 생성 과정에 의해 생성된 ID를 가지는 태그의 개수에 따른 태그 인식율을 실험한 결과를 나타내는 그래프이다.

Claims (18)

  1. 리더와 적어도 하나의 태그로 구성된 RFID 시스템의 태그 아이디 생성 방법에 있어서,
    적어도 하나의 태그 개수와 프레임의 크기에 기초하여 쿼리 레벨을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 쿼리 레벨에 기초하여 소정의 태그를 다른 태그와 구별하기 위한 구별자를 균형적으로 할당하는 단계를 포함하는 충돌 회피를 위한 RFID 태그 아이디 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구별자는
    상기 태그 아이디의 시리얼 넘버 필드의 최상위 비트(MSB) 위치부터 할당되는 것을 특징으로 하는 충돌 회피를 위한 RFID 태그 아이디 생성 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 태그 개수와 프레임의 크기에 기초하여 쿼리 레벨을 결정하는 단계는
    몫이 1보다 작은 값을 가질 때 까지 상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임크기의 n제곱으로 나누는 단계; 및
    상기 몫이 1보다 작은 값을 가지도록 하는 상기 n을 상기 쿼리 레벨로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 회피를 위한 RFID 태그 아이디 생 성 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 프레임의 크기는
    쿼리 비트에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 충돌 회피를 위한 RFID 태그 아이디 생성 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 결정된 쿼리 레벨에 기초하여 상기 구별자를 균형적으로 할당하는 단계는
    상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임의 크기로 나눈 몫의 크기에 기초하여 상기 구별자를 균형적으로 할당하는 것을 특징으로 하는 충돌 회피를 위한 RFID 태그 아이디 생성 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 결정된 쿼리 레벨에 기초하여 상기 구별자를 균형적으로 할당하는 단계는
    상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임 크기로 나눈 몫이 1보다 큰 경우에 각 슬롯 아이디를 상기 몫의 정수부에 해당하는 수 만큼의 각 태그에게 할당하는 제1 단계;
    상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임 크기의 제곱으로 나눈 몫이 1보다 큰 경우에는 상기 제1 단계에서 동일한 슬롯 아이디로 할당된 각 태그들에 대해 상기 각 슬롯 아이디를 상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임 크기의 제곱으로 나 눈 몫의 정수부에 해당하는 수 만큼의 각 태그에게 할당하는 제2 단계;
    상기 제2 단계에서 할당되지 않은 태그에 대해 상기 각 슬롯 아이디를 순차적으로 할당하는 제 3단계; 및
    상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임 크기의 세제곱으로 나눈 몫이 1보다 작은 경우에는 상기 제2 및 제3단계에서 동일한 슬롯 아이디가 할당된 태그에 대해 슬롯 아이디를 순차적으로 할당하는 제 4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 회피를 위한 RFID 태그 아이디 생성 방법.
  7. 리더와 적어도 하나의 태그로 구성된 RFID 시스템의 태그 아이디 생성 방법에 있어서,
    상기 적어도 하나의 태그의 개수를 파악하는 단계;
    상기 적어도 하나의 태그 개수와 프레임의 크기에 기초하여 쿼리 레벨을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 쿼리 레벨에 기초하여 소정의 태그를 다른 태그와 구별하기 위한 구별자를 상기 소정의 태그의 시리얼 넘버 필드의 최상위 비트(MSB) 위치부터 할당하는 단계를 포함하는 충돌 회피를 위한 RFID 태그 아이디 생성 방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 태그 개수와 프레임의 크기에 기초하여 쿼리 레벨을 결정하는 단계는
    몫이 1보다 작은 값을 가질 때 까지 상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임크기의 n제곱으로 나누는 단계; 및
    상기 몫이 1보다 작은 값을 가지도록 하는 상기 n을 상기 쿼리 레벨로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 회피를 위한 RFID 태그 아이디 생성 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 프레임의 크기는
    쿼리 비트에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 충돌 회피를 위한 RFID 태그 아이디 생성 방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 결정된 쿼리 레벨에 기초하여 소정의 태그를 다른 태그와 구별하기 위한 구별자를 상기 소정의 태그의 시리얼 넘버 필드의 최상위 비트(MSB) 위치부터 할당하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 태그 개수를 상기 프레임의 크기로 나눈 몫의 크기에 기초하여 상기 구별자를 균형적으로 할당하는 것을 특징으로 하는 충돌 회피를 위한 RFID 태그 아이디 생성 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 결정된 쿼리 레벨에 기초하여 소정의 태그를 다른 태그와 구별하기 위한 구별자를 상기 소정의 태그의 시리얼 넘버 필드의 최상위 비트(MSB) 위치부터 할당하는 단계는
    상기 적어도 하나의 태그 개수를 상기 프레임 크기로 나눈 몫이 1보다 큰 경우에 각 슬롯 아이디를 상기 몫의 정수부에 해당하는 수 만큼의 각 태그에게 할당하는 제1 단계;
    상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임 크기의 제곱으로 나눈 몫이 1보다 큰 경우에는 상기 제1 단계에서 동일한 슬롯 아이디로 할당된 각 태그들에 대해 상기 각 슬롯 아이디를 상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임 크기의 제곱으로 나눈 몫의 정수부에 해당하는 수 만큼의 각 태그에게 할당하는 제2 단계;
    상기 제2 단계에서 할당되지 않은 태그에 대해 상기 각 슬롯 아이디를 순차적으로 할당하는 제 3단계; 및
    상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임 크기의 세제곱으로 나눈 몫이 1보다 작은 경우에는 상기 제2 및 제3단계에서 동일한 슬롯 아이디가 할당된 태그에 대해 슬롯 아이디를 순차적으로 할당하는 제 4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 회피를 위한 RFID 태그 아이디 생성 방법.
  13. RFID 리더로부터 식별되기 위한 아이디를 가지는 RFID 태그에 있어서,
    상기 RFID 태그는,
    태그 개수와 프레임의 크기에 기초하여 쿼리 레벨을 결정하고, 상기 결정된 쿼리 레벨에 기초하여 소정의 태그를 다른 태그와 구별하기 위한 구별자를 균형적으로 할당하여 생성된 아이디를 가지는 것을 특징으로 하는 충돌 회피를 위한 아이디를 가지는 RFID 태그.
  14. 제13항에 있어서, 상기 구별자는
    상기 태그 아이디의 시리얼 넘버 필드의 최상위 비트(MSB)부터 할당되는 것을 특징으로 하는 충돌 회피를 위한 아이디를 가지는 RFID 태그.
  15. 제13항에 있어서, 상기 태그 개수와 프레임의 크기에 기초하여 쿼리 레벨을 결정하는 것은,
    몫이 1보다 작은 값을 가질 때 까지 상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임크기의 n제곱으로 나누고, 상기 몫이 1보다 작은 값을 가지도록 하는 상기 n을 상기 쿼리 레벨로 결정하는 것을 특징으로 하는 충돌 회피를 위한 아이디를 가지는 RFID 태그.
  16. 제15항에 있어서, 상기 프레임의 크기는
    쿼리 비트에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 충돌 회피를 위한 아이디를 가지는 RFID 태그.
  17. 제13항에 있어서, 상기 결정된 쿼리 레벨에 기초하여 소정의 태그를 다른 태그와 구별하기 위한 구별자를 균형적으로 할당하는 것은,
    상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임의 크기로 나눈 몫의 크기에 기초하여 상기 구별자를 균형적으로 할당하는 것을 특징으로 하는 충돌 회피를 위한 아이디를 가지는 RFID 태그.
  18. 제17항에 있어서, 상기 결정된 쿼리 레벨에 기초하여 소정의 태그를 다른 태그와 구별하기 위한 구별자를 균형적으로 할당하는 것은,
    상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임 크기로 나눈 몫이 1보다 큰 경우에 각 슬롯 아이디를 상기 몫의 정수부에 해당하는 수 만큼의 각 태그에게 할당하고, 상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임 크기의 제곱으로 나눈 몫이 1보다 큰 경우에는 동일한 슬롯 아이디로 할당된 각 태그들에 대해 상기 각 슬롯 아이디를 상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임 크기의 제곱으로 나눈 몫의 정수부에 해당하는 수 만큼의 각 태그에게 할당하고, 할당되지 않은 태그에 대해 상기 각 슬롯 아이디를 순차적으로 할당하며, 상기 적어도 하나의 태그 개수를 프레임 크기의 세제곱으로 나눈 몫이 1보다 작은 경우에는 동일한 슬롯 아이디가 할당된 태그에 대해 슬롯 아이디를 순차적으로 할당하는 것을 특징으로 하는 충돌 회피를 위한 아이디를 가지는 RFID 태그.
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