KR101018077B1 - 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 알에프아이디 리더 충돌 방지 방법 - Google Patents

슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 알에프아이디 리더 충돌 방지 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101018077B1
KR101018077B1 KR1020090004618A KR20090004618A KR101018077B1 KR 101018077 B1 KR101018077 B1 KR 101018077B1 KR 1020090004618 A KR1020090004618 A KR 1020090004618A KR 20090004618 A KR20090004618 A KR 20090004618A KR 101018077 B1 KR101018077 B1 KR 101018077B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reader
time
slot
rfid
collision
Prior art date
Application number
KR1020090004618A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100085370A (ko
Inventor
장경희
송인찬
윤희석
Original Assignee
인하대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인하대학교 산학협력단 filed Critical 인하대학교 산학협력단
Priority to KR1020090004618A priority Critical patent/KR101018077B1/ko
Publication of KR20100085370A publication Critical patent/KR20100085370A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101018077B1 publication Critical patent/KR101018077B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10019—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves resolving collision on the communication channels between simultaneously or concurrently interrogated record carriers.
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0808—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA]
    • H04W74/0816—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA] with collision avoidance
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0833—Random access procedures, e.g. with 4-step access
    • H04W74/0841—Random access procedures, e.g. with 4-step access with collision treatment
    • H04W74/085—Random access procedures, e.g. with 4-step access with collision treatment collision avoidance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 적어도 하나 이상의 채널을 이용하는 복수 개의 RFID 리더(Reader)들이 그들의 감지 범위 내에 위치하는 태그의 신호를 읽기 위하여 경쟁하는 경우의 RFID 리더 충돌 방지 방법에 있어서, (1) 리더가 상기 채널 중 데이터 채널에 대하여 랜덤 백오프(Backoff) 시간을 생성하는 단계, (2) 상기 생성한 랜덤 백오프 시간 동안 상기 데이터 채널을 모니터링 하여 타임 슬롯의 점유 확률에 의해 상기 데이터 채널에서 상기 리더가 사용하게 될 타임 슬롯이 다른 리더에 의해 점유되었는지를 확인하는 단계, 및 (3) 상기 타임 슬롯이 상기 다른 리더에 의해 점유되었다면 새로운 랜덤 백오프 시간을 생성하여 상기 다른 리더와의 충돌을 방지하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명의 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법에 따르면, 슬롯 점유 확률(Occupied Probability)을 이용하여 RFID 리더들의 충돌을 방지함으로써 기존의 리더 충돌 방지 방법보다 향상된 데이터 처리량(System Throughput), 시스템 효율(System Efficiency), 및 감소된 태그 인식 시간(Identification Time)을 가질 수 있다.
RFID 리더(Reader), 태그, 충돌

Description

슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 알에프아이디 리더 충돌 방지 방법{THE METHOD FOR RFID READER ANTI-COLLISION BASED ON PULSE PROTOCOL USING SLOT OCCUPIED PROBABILITY}
본 발명은 RFID 리더 충돌 방지 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법에 관한 것이다.
RFID(Radio Frequency Identification)는 모든 사물에 전자태그를 부착하고 무선 통신 기술을 이용하여 사물의 정보 및 주변 상황정보를 감지하는 인식 기술로서, 리더와 태그, 그리고 리더를 지원하는 호스트로 구성된다. 국제 표준으로 권고 되고 있는 RFID 사용 주파수는 13.56MHz, 400MHz, 900MHz, 2.4GHz 등이 있으며, 이 가운데 900MHz가 비교적 전파 특성이 우수해서 국내외적으로 특히 주목을 받고 있다. 그러나 RFID 기술의 표준화가 지연되고 있으며, RFID 리더 사이의 충돌 또는 태그들의 충돌로 인하여 인식 효율이 떨어지는 등의 문제가 있다. 특히 RFID 리더 사이의 충돌 또는 태그들의 충돌은 태그의 인식효율 및 인식속도의 감소를 가져오므로, RFID 시스템이 산업화되기 어려운 요인이 되고 있다. 일반적으로 RFID 시스템 환경에서 충돌은 크게 태그 충돌과 리더 충돌의 2가지로 분류할 수 있는데, "RFID 시스템에서의 태그 수를 추정하는 ALOHA방식 Anti-collision 알고리즘," (한국통신학회논문지, Vol.30, No.9, pp.814-821, 2005, 09.)에서는 태그 충돌 방지를 위해 Binary tree, Slotted Aloha 등 다양한 방법들이 제시되고, 국제 표준안으로 발표되었다. 리더 충돌은 크게 리더 간 간섭(Reader to Reader Interference)과 다중 리더에 의한 태그 간섭(Multiple Reader to Tag Interference)으로 나뉜다. 지금까지의 RFID 충돌방지 방법에 대한 연구는 주로 태그 충돌방지 방법에 집중되어 있었다.
그러나 유비쿼터스 사회로 발전함에 따라 RFID 리더 기능이 PDA나 핸드폰 등의 모바일 기기에 포함되는 경향이 나타나고 있고, 이러한 모바일 기기의 이동으로 인하여 다수의 RFID 리더들이 동일 지역 내에 존재하여 많은 리더 충돌 현상을 발생시키게 된다. 따라서 이러한 리더 충돌 현상에 의해 리더들이 보내는 전파 사이의 간섭 현상으로 리더 사이에 존재하는 태그가 인식되지 않는 등의 문제점이 발생하게 된다. 이를 해결하기 위하여 채널 모니터링(Channel Monitoring), 펄스 프로토콜(Pulse Protocol) 등과 같은 RFID 리더 충돌 방지 방법들이 개발되었다. 하지만 이러한 방법들은 RFID 리더의 수가 변화하는 경우 비효율적으로 동작한다거나, RFID 리더 충돌 발생 시 다른 리더들의 태그 인식을 방해하므로 여전히 RFID 리더의 충돌에 의한 데이터 처리량(System Throughput) 감소, 시스템 효율(System Efficiency)의 저하, 및 태그 인식 시간의 증가와 같은 문제점을 발생시킨다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 슬롯 점유 확률(Occupied Probability)을 이용하여 RFID 리더들의 충돌을 방지함으로써 기존의 RFID 리더 충돌 방지 방법보다 향상된 데이터 처리량(System Throughput), 시스템 효율(System Efficiency), 및 감소된 태그 인식 시간(Identification Time)을 갖는 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법은, 적어도 하나 이상의 채널을 이용하는 복수 개의 RFID 리더(Reader)들이 그들의 감지 범위 내에 위치하는 태그의 신호를 읽기 위하여 경쟁하는 경우의 RFID 리더 충돌 방지 방법에 있어서,
(1) 리더가 상기 채널 중 데이터 채널에 대하여 랜덤 백오프(Backoff) 시간을 생성하는 단계;
(2) 상기 생성한 랜덤 백오프 시간 동안 상기 데이터 채널을 모니터링하여 타임 슬롯의 점유 확률에 의해 상기 데이터 채널에서 상기 리더가 사용하게 될 타임 슬롯이 다른 리더에 의해 점유되었는지를 확인하는 단계; 및
(3) 상기 타임 슬롯이 상기 다른 리더에 의해 점유되었다면 새로운 랜덤 백오프 시간을 생성하여 상기 다른 리더와의 충돌을 방지하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 새로운 랜덤 백오프 시간을 생성하는 상기 단계 (3) 수행 후,
(4) 상기 타임 슬롯이 상기 다른 리더에 의해 점유 중인지 여부를 다시 확인하는 단계;
(5) 상기 타임 슬롯이 상기 다른 리더에 의해 점유되지 않았다면 랜덤 백오프 시간 동안 비컨 신호를 수신하였는지를 확인하는 단계;
(6) 상기 비컨 신호를 수신하지 않았다면 제어 채널을 이용 중인 다른 리더가 있는지 여부를 탐색하는 단계; 및
(7) 상기 제어 채널을 이용 중인 상기 다른 리더가 있다면 상기 제어 채널에 대하여 상기 단계 (1) 내지 (3)을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는,
(8) 상기 제어 채널에 대한 타임 슬롯이 상기 다른 리더에 의해 점유 중인지를 다시 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 타임 슬롯이 상기 다른 리더에 의해 점유되지 않았다면 상기 제어 채널에 대하여 상기 리더가 비컨 신호를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
더더욱 바람직하게는, 상기 리더가 태그의 정보를 읽는 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 리더가 감지 범위 내에 위치하는 상기 태그의 신호를 읽기 위하여 대기 상태로 진입하는 단계;
상기 대기 상태에서 미지 정한 소정 시간(Tmin) 동안 비컨 신호가 수신되었는지를 확인하는 단계;
비컨 신호가 수신되었다면, 대기 시간을 Tmin으로 리셋하고, Tmin 시간 동안 비컨 신호의 수신 여부를 재확인하는 단계; 및
상기 비컨 신호가 더 이상 수신되지 않으면, 경쟁 상태로 진입하는 단계를 더 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 경쟁 상태 진입 후,
랜덤 백오프 시간의 종료 여부를 확인하는 단계; 및
상기 랜덤 백오프 시간이 종료되었다면, 상기 단계 (1) 내지 (3)을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법에 따르면, 슬롯 점유 확률을 이용하여 RFID 리더들의 충돌을 방지함으로써 기존의 RFID 리더 충돌 방지 방법보다 향상된 데이터 처리량, 시스템 효율, 및 감소된 태그 인식 시간을 가질 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명에 따른 실시예에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
일반적으로 RFID 시스템 환경에서 충돌은 크게 태그 충돌과 리더 충돌로 분류할 수 있는데, 태그 충돌은 리더의 전계 범위 내에 있는 태그들이 리더 신호에 동시에 응답함으로써 발생하는 충돌이다. 리더 충돌은 크게 리더 간 간섭과 다중 리더에 의한 태그 간섭으로 나눌 수 있으며, 리더 간 간섭이란 처리 공간이 같은 리더들이 동시에 태그와 통신할 경우 발생하는 충돌현상으로서, 리더 충돌이 발생하면 리더들이 보내는 전파 사이의 간섭 현상으로 리더 사이에 존재하는 태그가 인식되지 않을 수 있다. 리더 간 간섭은 근접한 위치에 존재하는 리더가 동시에 동일 주파수 혹은 인접한 주파수를 사용하여 발생하는 주파수 간섭으로 동일 채널 간섭(Co-Channel Interference)과 인접 채널(Adjacent Channel Interference) 간섭으로 나눌 수 있다. 리더 간 간섭의 경우는 리더 간에 발생하는 간섭으로 리더가 동작하는 주파수에 따라 주파수 의존적이며, 따라서 동일 채널의 경우 특히 심각하게 된다. 인접 채널의 경우는 주파수가 이격됨으로 주파수 간섭은 급격히 감소하나, RFID 리더기의 Spectrum Mask를 엄격히 규제하지 않으면, 인접 채널에 의한 간섭의 영향도 심각해질 수 있다. “RFID dense 모드 지원을 위한 Medium Access 기술,” (한국통신학회지, Vol.23, No.12, pp.81-92, 2006, 12.)
도 1은 동일 채널에서의 리더 간 간섭을 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 동일 채널인 경우, 주파수 간섭을 분석하면, 이론적으로 동일한 시간대에 동일한 주파수를 사용하는 리더는 태그 인식거리의 70배 이상의 거리를 이격해야만 하는 것으로 알려져 있다. 이는 태그 인식거리가 10m일 경우 700m이상을 이격해야 하는 것을 의미하므로 리더끼리 동일 채널을 사용하지 않도록 적절한 리더의 주파수 할당이 필요하다. “RFID dense 모드 지원을 위한 Medium Access 기술,”(한국통신학회지, Vol.23, No.12, pp.81-92, 2006, 12.)
도 2는 다중 리더에 의한 태그 간섭을 나타낸 도면이다. RFID 동일 태그에 대한 태그 간섭은 두 개 이상의 리더가 하나의 태그에 동시에 접속할 경우 발생하게 된다. 태그는 자체 전지가 없으며, 리더로부터 수신한 신호로 응답하기 때문에 주파수를 선택할 수 없다. 따라서 두 리더의 동작 주파수가 다를 경우에 간섭이 발생하게 된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 간섭 리더에서 수신되는 전압이 태그에 간섭을 주지 않기 위해서는 동작 중인 리더로부터 수신되는 전압보다 작아야 한다. 현재 Gen-2 태그에 대한 실증실험 결과 동일 태그에 접속하는 간섭 리더는 현재 통신하고 있는 인접 리더 신호보다 13dB 정도 이상이어야 다중 리더에 의한 태그 간섭이 해결된다고 보고되고 있다. “White Paper on the dense reader problem in Europe,”(ISO-IEC JTC1/SC31/WG4/SG3 Ad hoc committee on dense reader problem, Jan. 2006.) 이는 유통 물류 환경에서는 리더 간의 거리를 적절히 이격시킴으로써 해결할 수 있으나, 모바일 RFID 환경에서는 동일한 태그에 리더가 근접하게 되는 경우가 종종 발생하므로 해결하기 어렵게 된다. “RFID dense 모드 지원을 위한 Medium Access 기술,”(한국통신학회지, Vol.23, No.12, pp.81-92, 2006, 12.)
RFID 표준에서 제안된 방식들은 서로 간섭을 일으키는 리더들에게 다른 주파수를 할당함으로써 리더 충돌을 방지하는 방식을 이용한다. 따라서 RFID 표준을 이용하면 동일한 주파수를 이용하는 리더들 사이에 충돌이 발생하는 리더 간 간섭을 방지할 수 있다. 그러나 이 방법을 사용하더라도 2개 이상의 리더가 하나의 태그에 동시에 접속하여 발생하는 태그 간섭을 방지할 수 없다. UHF 대역에서 사용되는 수동 태그의 경우 리더의 신호를 역반사하여 자신의 데이터를 전송하는 기능만을 가지므로 여러 리더로부터 전송된 신호를 구별하여 응답할 수 없기 때문이다. 따라서 2개 이상의 리더가 동일한 주파수를 사용하는 경우뿐만 아니라 서로 다른 주파수를 사용하는 경우라도 동시에 하나의 태그에 신호를 보낸다면, 태그가 리더들의 명령을 구별하여 그에 따라 응답할 수 없으므로 리더 충돌이 발생하게 된다. 그러므로 다중 리더에 의한 태그 간섭을 줄이기 위하여, RFID 표준에서 정의하고 있는 방법을 보완하는 RFID 리더 충돌방지 기법의 개발이 필요하다. 따라서 이러한 다중 리더에 의한 태그 간섭을 줄일 수 있는 다양한 방법들이 소개되었다. 그 중 하나로 채널 모니터링(Channel Monitoring)을 들 수 있는데, 이는 Enhanced Colorwave에서 충돌이 발생한 리더들이 임의로 새로운 타임 슬롯을 선택하여 기존에 그 타임 슬롯을 사용하던 다른 리더들의 태그 인식을 방해하고, 불필요한 충돌을 발생시킨다는 문제를 해결하기 위하여 제안되었으며, 리더 충돌로 새로운 타임 슬롯을 선택할 때 최소 점유 확률을 가진 리더를 선택하므로, 임의로 사용할 타임 슬롯을 결정하는 경우보다 충돌 발생이 감소하는 장점을 가진다.
채널 모니터링(Channel Monitoring) 충돌 방지 방법에서 리더들은 슬롯의 사용 여부를 모니터링 하여 각 타임 슬롯의 점유 확률을 계산한다. 이 경우 타임 슬롯의 점유 확률이란 그 타임 슬롯이 비어 있지 않을 확률을 말한다. 리더 충돌이 발생하면, 충돌이 발생한 리더는 이 모니터링 값을 이용하여 가장 작은 점유 확률을 가진 타임 슬롯을 선택하고 이를 주변 리더들에게 알린다. 그리고 이 정보를 들은 주변 리더들 중 그 타임 슬롯을 사용하고 있는 리더는 선택된 타임 슬롯을 양보하고 다른 임의의 타임 슬롯을 선택하는데, 이 경우에도 가장 점유 확률이 낮은 타임 슬롯을 선택하게 된다.
도 3은 기존 CSMA(Carrier Sensed Multiple Access) 방법으로 해결할 수 없는 RFID 네트워크의 전형적인 hidden terminal 환경을 나타낸 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 리더들이 서로 캐리어 센싱 거리밖에 위치해 있고, R1은 T와 데이터 채널로 통신하고 있으며, R2는 주변 태그에 신호를 전송중이다. 이 경우 T에 서는 다중 리더에 의한 충돌이 발생하며, 이를 해결하기 위해서 펄스 프로토콜(Pulse Protocol) 충돌 방지 방법이 제안되었다. 펄스 프로토콜 충돌 방지 방법은 리더 간의 통신이 가능한 또 다른 제어 채널을 사용하여 리더 간의 충돌을 방지한다. 제어 채널은 데이터 채널과 별도로 동작해야 하므로 다른 주파수가 할당되며, 리더 간 충돌을 조정하기 위하여 제어 신호 전력은 데이터 신호 전력보다 크도록 설정하였다. 즉, 도 3에서처럼 간섭 거리에 비해 제어 신호감지 거리가 더 커지도록 해서 hidden terminal 문제를 해결할 수 있다. 한 리더가 태그와 통신을 하고 있을 때는 주변 리더에게 beacon 신호를 주기적으로 제어 채널을 통해 송신한다. 주변 리더들은 제어 채널의 beacon 신호들을 계속 센싱하여 리더가 전송을 마칠 때까지 기다리고, beacon이 센싱되지 않을 경우 즉, 데이터 채널이 idle 상태가 되었을 때 주변 리더들이 Pulse MAC Protocol을 적용해서 데이터 채널을 사용하게 된다. “RFID 리더의 다중접속 프로토콜,”(한국통신학회지, Vol.24, No.5, pp. 124-134, 2007, 05.)
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법의 흐름도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법은 기존 펄스 프로토콜 알고리즘을 기반으로 성능을 향상시키기 위하여 채널 모니터링(Channel Monitoring) 충돌 방지 방법에서 사용되는 슬롯의 점유 확률(Occupied Probability) 개념을 도입한 것이다.
이는 적어도 하나 이상의 채널을 이용하는 복수 개의 RFID 리더들이 그들의 감지 범위 내에 위치하는 태그의 신호를 읽기 위하여 경쟁하는 경우의 RFID 리더 충돌 방지를 위하여, 리더가 채널 중 데이터 채널에 대하여 랜덤 백오프 시간을 생성하는 단계(S320), 생성한 랜덤 백오프 시간 동안 데이터 채널을 모니터링 하여 타임 슬롯의 점유 확률에 의해 데이터 채널에서 리더가 사용하게 될 타임 슬롯이 다른 리더에 의해 점유되었는지를 확인하고(S330), 타임 슬롯이 다른 리더에 의해 점유되었다면 새로운 랜덤 백오프 시간을 생성하여 다른 리더와의 충돌을 방지하고, 타임 슬롯이 다른 리더에 의해 점유 중 인지 여부를 다시 확인해 타임 슬롯이 다른 리더에 의해 점유되지 않았다면 랜덤 백오프 시간 동안 비컨 신호를 수신하였는지를 확인하는 단계(S340), 단계 S340에서 비컨 신호를 수신하지 않았다면 제어 채널을 이용 중인 다른 리더가 있는지 여부를 탐색하는 단계(S400), 제어 채널을 이용 중인 다른 리더가 있다면 제어 채널에 대하여 단계 S320, S330의 과정을 수행하는 단계(S410, S420), 제어 채널에 대한 타임 슬롯이 다른 리더에 의해 점유 중 인지를 다시 확인하고, 타임 슬롯이 다른 리더에 의해 점유되지 않았다면 제어 채널에 대하여 리더가 비컨 신호를 전송하는 단계(S500), 리더가 태그의 신호를 읽는 단계(S600)를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법은, 리더가 아무런 동작을 하지 않고 유휴 상태에 머물러 있는 단계(S100), 태그의 신호를 읽기 위하여 대기 상태에 진입하는 단계(S200), 대기 상태에서 미리 정한 소정 시간(Tmin) 동안 비컨 신호가 수신되었는지를 확인하는 단계(S250), 비컨 신호가 수신되었다면, 대기 시간을 Tmin으로 리셋하고, Tmin 시간 동안 비컨 신호의 수신 여부를 재확인하고, 비컨 신호가 더 이상 수신되지 않으면, 경쟁 상태로 진입하는 단계(S300), 경쟁 상태 진입 후, 랜덤 백오프 시간의 종료 여부를 확인하는 단계(S310), 단계 S310에서 랜덤 백오프 시간이 종료되지 않았다면 경쟁 백오프 시간을 계속 수행하는 단계(S350)를 더 포함할 수 있다.
단계 S100은, 리더가 아무런 동작을 하지 않고 유휴(IDLE) 상태에 머물러 있도록 한다. 또한, 유휴 상태는 하나의 리더가 태그를 읽고 난 후, 더 이상 태그를 읽고자 하는 리더가 없는 경우에도 이 유휴 상태로 들어와 머무르게 된다.
단계 S200은, 태그의 신호를 읽기 위하여 대기(WAITING) 상태에 진입하는 역할을 한다. 단계 S100에서 RFID 리더가 태그의 신호를 읽고자 하는 경우, 리더 간의 충돌을 방지하고, 태그 신호를 읽기 위하여 대기 상태로 천이해 리더의 동작(Process)이 진행되도록 하는 단계이다.
단계 S250은, 대기 상태에서 미리 정한 소정 시간(Tmin) 동안 대기하면서 비 컨 신호가 수신되었는지를 확인하는 역할을 한다. 이때 비컨(Beacon) 신호란, 한 리더가 태그와 통신하고 있는 경우에 주변의 리더들에게 송신하는 신호로서, 주변 신호는 이러한 비컨 신호에 의해 한 리더가 태그와 통신 중임을 알 수 있게 되며, 리더가 전송을 마치면 비컨 신호 전송을 중지하게 되므로 마침내 데이터 채널 유휴 상태가 되어 다른 리더가 채널을 사용할 수 있는 상태가 된다. 따라서 대기 상태에서 비컨 신호가 수신되면, 리더는 다시 단계 S200의 대기 상태로 돌아가 다른 리더의 전송 또는 채널 사용이 종료할 때까지 대기하게 되며, 이를 위하여 Tmin 시간 내에 비컨 신호가 수신되면, 대기 시간을 Tmin으로 리셋하고, Tmin 시간 동안 대기하면서 비컨 신호의 수신 여부를 재확인하게 된다. 만약 Tmin 시간 동안 비컨 신호를 받지 않으면 단계 S300의 경쟁 상태로 천이해서 랜덤 백오프 시간(Contend Backoff Time) 동안 기다리게 된다.
단계 S300은, 단계 S250에서 비컨 신호가 더 이상 수신되지 않으면, 경쟁(CONTEND) 상태로 진입하는 역할을 한다. 경쟁 상태는 모든 리더가 태그를 읽거나 전송을 위하여 경쟁하는 상태로서 리더 간 충돌이 발생하게 되고, 이러한 충돌 방지를 위해 랜덤 백오프 시간을 생성하는 과정이 필요하게 된다. 이러한 경쟁 상태에서도 비컨 신호를 받으면 다시 대기 상태로 돌아가며, 랜덤 백오프가 끝날 때까지 비컨 신호를 받지 않으면 경쟁 중인 리더가 없음을 확인할 수 있어서 비컨 신호를 보내고 태그 정보를 읽게 된다.
단계 S310은, 경쟁 상태 진입 후, 랜덤 백오프 시간의 종료 여부를 확인하는 역할을 한다. 랜덤 백오프 시간의 종료 여부 확인은 경쟁(CONTEND) 백오프 타이머가 0인지를 확인함으로써 이루어지며, 여기서 랜덤 백오프 시간은 앞서 나온 비컨 신호 주기의 정수 배의 시간으로 설정된다. 이에 따라 리더가 동시에 태그 신호를 액세스 할 확률을 줄여주게 되는데, 랜덤 백오프 시간이 끝나기 전에 비컨 신호를 수신하게 되면 다시 단계 S200의 대기 상태로 돌아가게 된다. 여기서 랜덤 백오프 시간이 종료되었다면 단계 S320으로 진입하여 S320부터 S340까지의 과정을 수행하게 되고, 아직 랜덤 백오프 시간이 종료 전이라면 단계 S350에서 경쟁 백오프 타이머를 계속 수행하게 된다.
단계 S320은, 단계 S310에서 랜덤 백오프 시간이 종료되었다면, 리더가 채널 중 데이터 채널에 대하여 랜덤 백오프 시간을 생성하는 역할을 한다. 여기서, 랜덤 백오프 시간은 충돌 회피를 위해 각각의 리더가 기다리게 되는 임의의 시간으로 볼 수 있으며, 앞서 설명한 것과 같이 비컨 신호 주기의 정수 배의 시간으로 설정하게 된다. 랜덤 백오프 시간은 리더의 태그 인식이 종료되었거나 리더 충돌이 발생할 경우 새로이 생성하게 되는데, 단계 S320은 리더와 태그 간의 충돌 즉, 데이터 채널에서 발생하는 충돌을 조정하기 위한 과정으로서 랜덤 백오프 시간을 생성하게 되는 것이다.
단계 S330은, 단계 S320에서 생성한 랜덤 백오프 시간 동안 데이터 채널을 모니터링하여 타임 슬롯의 점유 확률에 의해 데이터 채널에서 리더가 사용하게 될 타임 슬롯이 다른 리더에 의해 점유되었는지를 확인하는 역할을 한다. 본 발명은 리더와 태그 간의 동작을 위한 기존의 데이터 채널에 더하여 리더 간의 통신이 가능한 또 다른 제어 채널을 이용하고 있다. 여기서 제어 채널은 데이터 채널과 별도로 동작하게 되며, 단계 S330은 데이터 채널에 대한 리더의 사용 여부를 모니터링 하는 단계이다. 본 발명에서 사용되는 타임 슬롯의 점유 확률이란 그 슬롯이 비어 있지 않을 확률을 말하며, 점유 확률이 0보다 크다는 것은 리더가 사용할 슬롯이 비어있지 않음 즉, 자신이 사용하게 될 타임 슬롯이 다른 리더의 랜덤 백오프 시간에 의해 점유되어 있다는 것을 의미한다. 따라서 자신이 사용할 타임 슬롯이 다른 리더에 의해 점유 중이라면 리더는 새로운 랜덤 백오프 시간을 생성하여 리더 간 충돌을 피하게 되며, 이는 단계 S320과 S330을 반복 수행함으로써 가능하게 된다.
단계 S340은, 타임 슬롯이 다른 리더에 의해 점유되었다면 새로운 랜덤 백오프 시간을 생성하여 다른 리더와의 충돌을 방지하고(S320), 타임 슬롯이 다른 리더에 의해 점유 중인지 여부를 다시 확인하여(S330), 타임 슬롯이 다른 리더에 의해 점유되지 않았다면 랜덤 백오프 시간 동안 제어 채널을 통해 비컨 신호를 수신하였는지를 확인하는 역할을 한다. 이는 데이터 채널에 대하여 리더가 사용할 수 있는 타임 슬롯을 확보한 경우라도 다른 리더에 의해 태그와 통신 중이거나 기타의 동작 에 의해 비컨 신호를 발생시킨 경우에는 다시 단계 S200의 대기 상태로 돌아가도록 해야 하므로 이를 위해 비컨 신호 수신 여부를 확인하는 과정이다.
단계 S350은, 단계 S310에서 랜덤 백오프 시간이 종료되지 않았다면 경쟁 백오프 시간을 계속 수행하는 역할을 한다. 이때 랜덤 백오프 시간이 종료하면 단계 S330 종료 후와 같이 단계 S340로 가게 된다.
단계 S400은, 단계 S340에서 비컨 신호를 수신하지 않았다면 제어 채널을 이용 중인 다른 리더가 있는지 여부를 탐색하는 역할을 한다. 이는 리더와 리더 간 즉, 제어 채널에서의 충돌을 방지하기 위해 제어 채널이 유휴 상태인지 즉, 경쟁 중인 리더가 없는지를 확인하는 과정으로서 다른 리더들에게 자신이 채널을 사용하여 태그를 읽는 중이라는 비컨 신호를 보내기에 앞서 제어 채널이 사용 중인지를 센싱하는 단계이다. 만약 제어 채널이 유휴 상태라면 단계 S500을 수행하게 되나, 제어 채널이 유휴 상태가 아니라면 단계 S410과 S420을 통해 랜덤 백오프를 다시 수행하여 채널이 유휴 상태가 될 때까지 기다린다.
단계 S410은, 리더가 채널 중 제어 채널에 대하여 랜덤 백오프 시간을 생성하는 역할을 하고, 단계 S420은, 단계 S410에서 생성한 랜덤 백오프 시간 동안 제어 채널을 모니터링하여 타임 슬롯의 점유 확률에 의해 제어 채널에서 리더가 사용하게 될 타임 슬롯이 다른 리더에 의해 점유되었는지를 확인하는 역할을 한다. 이 는 앞서 단계 S320과 단계 S330을 통해 데이터 채널에 대해 수행한 과정을 제어 채널에 대하여 유사하게 수행하는 단계들로서, 제어 채널을 이용 중인 다른 리더가 있다면 충돌을 피하기 위하여 역시 랜덤 백오프 시간을 생성하고, 제어 채널에 대한 타임 슬롯의 점유 확률을 모니터링하게 된다. 만약 단계 S420에서 타임 슬롯이 다른 리더에 의해 점유되었다면 다시 단계 S410으로 가 새로운 랜덤 백오프 시간을 생성하고, 타임 슬롯이 다른 리더에 의해 점유 중 인지 여부를 다시 확인하여(S420), 타임 슬롯이 다른 리더에 의해 점유되지 않았다면 랜덤 백오프 시간 동안 비컨 신호를 수신하였는지 여부(S340)와 제어 채널이 유휴 상태인지 여부(S400)를 다시 확인하여 마침내 다른 리더들에게 비컨 신호를 전송하는 단계 S500을 수행하게 된다. 단, 여기에서의 랜덤 백오프 시간 동안에도 다른 리더가 전송한 비컨 신호가 수신되면 단계 S200의 대기 상태로 진입하게 된다.
단계 S500은, 제어 채널에 대한 타임 슬롯이 다른 리더에 의해 점유 중인지를 다시 확인하고, 타임 슬롯이 다른 리더에 의해 점유되지 않았다면 제어 채널에 대하여 리더가 비컨 신호를 전송하는 역할을 한다. 이는 다른 리더들에게 자신이 태그와 통신하고 있으니 기다리라는 의미로 비컨 신호를 전송하는 과정이다. 이러한 비컨 신호 전송은 태그 정보를 읽는 중에도 계속 주기적으로 전송하게 되며, 태그 정보를 다 읽은 후에야 전송을 중단하게 된다.
단계 S600은, 리더가 태그의 정보를 읽는 역할을 한다. 단계 S600은 태그 정보를 다 읽고 난 후에는 처음의 단계 S100으로 돌아가게 되고, 태그 정보를 읽는 중에라도 제어 채널을 통해 다른 비컨 신호가 수신되면 다시 단계 S200의 대기 상태로 돌아가도록 구성된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법의 동작 과정을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법의 의사코드를 나타낸 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법은 슬롯 선택 외의 다른 기법들은 펄스 프로토콜 알고리즘을 기반으로 하며, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법의 동작 과정은 리더의 태그 인식이 종료되었거나 리더 충돌이 발생하여 새로운 랜덤 백오프 시간을 생성할 경우, 리더는 랜덤 백오프 시간의 모니터링을 통해 자신이 사용하게 될 슬롯의 점유 확률을 확인한다. 이때 자신이 사용하게 될 슬롯의 점유 확률이 0보다 크면, 즉 자신이 사용하게 될 슬롯이 다른 리더의 랜덤 백오프 시간에 의해 점유되었다면, 리더는 새로운 랜덤 백오프 시간을 생성하여 리더 간의 충돌을 피하게 된다. 따라서 본 발명에서 제안하는 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법은 기존 충돌 방지 방법보다 향상된 데이터 처리량, 시스템 효율, 및 감소된 태그 인식 시간을 갖게 된다.
본 발명에서는 EPCglobal Gen-2 시스템 환경 하에서 채널 모니터링, 펄스 프로토콜 충돌 방지 방법과 본 발명에서 제안한 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법을 성능분석 항목(Performance Index)을 통하여 비교 및 분석한다. 태그(Tag), 리더(Reader)를 MatLab를 이용하여 모델링 하였으며, 모의실험에서 설정된 파라미터들은 아래 표 1과 같다.
파라미터 설명 값
리더의 수 동일 지역 내의 리더의 전체 개수 1~12
태그의 수 인식될 지역 내의 태그의 전체 개수 500
슬롯 타임 한 슬롯에 대한 시간 20 ms
Tari 리더-투-태그 시그널링에서 데이터-0에 대한 기준 시간 간격 2.5 us
T1 리더 전송부터 태그 응답까지의 시간 93.75 us
T2 태그 응답부터 리더 전송까지의 시간 93.75 us
T3 T1 후에 다른 명령을 내리기 전에 리더 대기 시간 0 us
T4 리더 명령 간의 최소 시간 75 us
Query 사이즈 하나의 Query를 위한 데이터 전송량 40 bytes
리더의 개수는 1개에서 무한개까지 설정할 수 있으나, 본 발명에서는 12개로 한정하였고, 태그의 개수는 500개로 설정하였다. 1~12개의 리더가 총 500개의 태그를 읽었을 경우 모의실험은 종료되고, 이런 과정이 100번 반복되며, 반복된 모의실험을 통하여 얻어진 결과 값의 Ensemble Average 값을 취하였다. 일반적으로 태그 인식은 Query-response 프로토콜을 통해서 행해지는데, 이 프로토콜에서 리더는 Query 명령어를 태그로 보내고, 태그는 이 Query 명령어에 고유한 식별 번호를 가지고 응답한다. 즉, 주어진 시간 내에 리더로부터 태그까지 성공적으로 전송된 Query 명령어가 많다는 것은 효율적인 리더 충돌방지 알고리즘에 의하여 데이터 처리량의 향상과 리더 충돌비율의 감소를 의미한다. 따라서 본 발명에서는 이 Query-response 프로토콜을 이용하여 시스템의 성능을 분석한다. 또한, 기존 알고리즘과 제안한 알고리즘의 성능을 비교 검증하기 위하여 리더의 태그 인식 시간, 데이터 처리량, 시스템 효율의 세 개의 성능분석 항목을 사용한다.
본 발명에서는 총 500개의 태그가 각각 1~12개의 리더에 의해 인식될 때까지 시간으로 정의한다. 효율적인 RFID 리더 충돌방지 알고리즘은 리더의 태그 인식 시간을 단축시키게 된다. 데이터 처리량을 다음 수학식 1과 같이 정의한다.
Figure 112009003625919-pat00001
주어진 시간 내에 리더로부터 태그까지 성공적으로 전송된 Query 명령어의 빈도수를 데이터 처리량으로 정의하며, 성공적으로 전송된 Query 명령어가 많을수록 데이터 처리량은 향상되고, 리더에 의해 인식된 태그의 개수는 많아진다. 본 발명에서는 시스템 효율을 다음 수학식 2와 같이 정의한다.
Figure 112009003625919-pat00002
리더가 태그로 전송한 Query 명령어 빈도수와 리더로부터 태그까지 성공적으로 전송된 Query 명령어의 빈도수의 비율을 시스템 효율로 정의하였다. 데이터 처리량의 향상은 인식률의 향상을 나타내는 반면에, 시스템 효율의 향상은 충돌 감소를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법과 기존 리더 충돌 방지 방법에서 증가하는 리더 개수에 따른 태그 인식 시간을 비교한 결과를 나타낸 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 채널 모니터링 충돌 방지 방법은 리더의 개수가 증가함에 따라 태그 인식 시간이 증가하고, 펄스 프로토콜 충돌 방지 방법은 리더의 개수가 증가함에 따라 태그 인식 시간이 감소되는 것을 확인할 수 있다. 이에 비해 본 발명에서 제안한 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법은, 리더의 개수가 증가함에 따라 펄스 프로토콜 충돌 방지 방법보다도 약 7% 가량 태그 인식 시간이 향상되는 것을 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법과 기존 리더 충돌 방지 방법에서 증가하는 리더 개수에 따른 데이터 처리량을 비교한 결과를 나타낸 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 채널 모니터링 충돌 방지 방법은 리더의 개수가 증가함에 따라 데이터 처리량이 감소하고, 펄스 프로토콜 충돌 방지 방법은 리더의 개수가 증가함에 따라 데이터 처리량이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이에 비해 본 발명에서 제안한 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법은 리더의 개수가 증가함에 따라 펄스 프로토콜 충돌 방지 방법보다도 약 7% 가량 데이터 처리량이 향상되는 것을 확인할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법과 기존 리더 충돌 방지 방법에서 증가하는 리더 개수에 따른 시스템 효율을 비교한 결과를 나타낸 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 채널 모니터링 충돌 방지 방법은 리더의 개수가 증가함에 따라 시스템 효율이 급격하게 감소하고, 펄스 프로토콜 충돌 방지 방법은 리더의 개수가 증가함에 따라 시스템 효율이 완만하게 감소하는 것을 확인할 수 있다. 이에 비해 본 발명에서 제안한 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법은 리더의 개수가 증가하더라도 시스템 효율이 99% 이상 유지되는 것을 확인할 수 있다.
도 7에서 도 9까지의 성능분석 항목에 대한 실험 결과를 살펴보건대, 본 발 명의 일실시예에 따른 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법은 RFID 리더의 충돌을 방지하여 기존 리더 충돌 방지 방법에 비하여 향상된 데이터 처리량, 시스템 효율, 및 감소된 태그 인식 시간을 가지는 것을 확인할 수 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 동일 채널에서의 리더 간 간섭을 나타낸 도면.
도 2는 다중 리더에 의한 태그 간섭을 나타낸 도면.
도 3은 기존 CSMA(Carrier Sensed Multiple Access) 방법으로 해결할 수 없는 RFID 네트워크의 전형적인 hidden terminal 환경을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법의 흐름도.
도 5은 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법의 동작과정을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법의 의사코드를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법과 기존 리더 충돌 방지 방법에서 1에서부터 12까지 증가하는 리더개수에 따른 태그 인식 시간을 비교한 결과를 나타낸 도면.
도 8는 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법과 기존 리더 충돌 방지 방법에서 1에서부터 12까지 증가하는 리더 개수에 따른 데이터 처리량을 비교한 결과를 나타낸 도면.
도 9은 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법과 기존 리더 충돌 방지 방법에서 1에서부터 12까지 증가하는 리더 개수에 따른 시스템 효율을 비교한 결과를 나타낸 도면.

Claims (7)

  1. 적어도 하나 이상의 채널을 이용하는 복수 개의 RFID 리더(Reader)들이 상기 복수 개의 RFID 리더들의 감지 범위 내에 위치하는 태그의 신호를 읽기 위하여 경쟁하는 경우의 RFID 리더 충돌 방지 방법에 있어서,
    (1) 리더가 상기 채널 중 데이터 채널에 대하여 랜덤 백오프(Backoff) 시간을 생성하는 단계;
    (2) 상기 생성한 랜덤 백오프 시간 동안 상기 데이터 채널을 모니터링하여 타임 슬롯의 점유 확률에 의해 상기 데이터 채널에서 상기 리더가 사용하게 될 타임 슬롯이 다른 리더에 의해 점유되었는지를 확인하는 단계; 및
    (3) 상기 타임 슬롯이 상기 다른 리더에 의해 점유되었다면 새로운 랜덤 백오프 시간을 생성하여 상기 다른 리더와의 충돌을 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법.
  2. 제1항에 있어서, 새로운 랜덤 백오프 시간을 생성하는 상기 단계 (3) 수행 후,
    (4) 상기 타임 슬롯이 상기 다른 리더에 의해 점유 중인지 여부를 다시 확인하는 단계;
    (5) 상기 타임 슬롯이 상기 다른 리더에 의해 점유되지 않았다면 랜덤 백오프 시간 동안 비컨 신호를 수신하였는지를 확인하는 단계;
    (6) 상기 비컨 신호를 수신하지 않았다면 제어 채널을 이용 중인 다른 리더가 있는지 여부를 탐색하는 단계; 및
    (7) 상기 제어 채널을 이용 중인 상기 다른 리더가 있다면 상기 단계 (1) 내지 (3)을 상기 데이터 채널 대신 상기 제어 채널에 대하여 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    (8) 상기 제어 채널에 대한 타임 슬롯이 상기 제어 채널을 이용 중인 다른 리더에 의해 점유 중인지를 다시 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어 채널에 대한 타임 슬롯이 상기 제어 채널을 이용 중인 다른 리더에 의해 점유되지 않았다면 상기 제어 채널에 대하여 상기 리더가 비컨 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 리더가 태그의 정보를 읽는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 리더가 감지 범위 내에 위치하는 상기 태그의 신호를 읽기 위하여 대기 상태로 진입하는 단계;
    상기 대기 상태에서 미리 정한 소정 시간(Tmin) 동안 비컨 신호가 수신되었는지를 확인하는 단계;
    비컨 신호가 수신되었다면, 대기 시간을 Tmin으로 리셋하고, Tmin 동안 비컨 신호의 수신 여부를 재확인하는 단계; 및
    상기 비컨 신호가 더 이상 수신되지 않으면, 경쟁 상태로 진입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 경쟁 상태 진입 후,
    랜덤 백오프 시간의 종료 여부를 확인하는 단계; 및
    상기 랜덤 백오프 시간이 종료되었다면, 상기 단계 (1) 내지 (3)을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 RFID 리더 충돌 방지 방법.
KR1020090004618A 2009-01-20 2009-01-20 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 알에프아이디 리더 충돌 방지 방법 KR101018077B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090004618A KR101018077B1 (ko) 2009-01-20 2009-01-20 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 알에프아이디 리더 충돌 방지 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090004618A KR101018077B1 (ko) 2009-01-20 2009-01-20 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 알에프아이디 리더 충돌 방지 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100085370A KR20100085370A (ko) 2010-07-29
KR101018077B1 true KR101018077B1 (ko) 2011-03-02

Family

ID=42644291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090004618A KR101018077B1 (ko) 2009-01-20 2009-01-20 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 알에프아이디 리더 충돌 방지 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101018077B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101221446B1 (ko) 2010-12-14 2013-01-11 한국전자통신연구원 무선 주파수 식별 시스템에서의 데이터 충돌 방지 장치 및 방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2509027B1 (en) 2011-04-04 2019-02-06 Nxp B.V. Method for handling collision in an identification system
KR101224182B1 (ko) * 2011-11-18 2013-01-21 (주)유토닉스 고속 능동형 알에프아이디 시스템에서의 동적채널 관리 및 시간동기화
KR102206775B1 (ko) * 2018-12-27 2021-01-26 영남대학교 산학협력단 무선 네트워크에서 기계 학습을 이용하여 자원을 할당하는 방법 및 그 방법을 수행하기 위한 기록 매체
CN117812749B (zh) * 2024-03-01 2024-05-10 成都西谷曙光数字技术有限公司 一种信号占空比无线接入防碰撞方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080010343A (ko) * 2006-07-26 2008-01-30 한국전자통신연구원 리더／태그 통합형 ｒｆｉｄ 장치 및 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080010343A (ko) * 2006-07-26 2008-01-30 한국전자통신연구원 리더／태그 통합형 ｒｆｉｄ 장치 및 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
논문2 : 전자공학회

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101221446B1 (ko) 2010-12-14 2013-01-11 한국전자통신연구원 무선 주파수 식별 시스템에서의 데이터 충돌 방지 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100085370A (ko) 2010-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bueno-Delgado et al. A geometric distribution reader anti-collision protocol for RFID dense reader environments
Eom et al. An efficient reader anticollision algorithm in dense RFID networks with mobile RFID readers
KR100717877B1 (ko) 슬롯 알로하 기반 알에프아이디 시스템에서의 태그 개수추정방법
US7479874B2 (en) Verification of singulated RFID tags by RFID readers
US20070075838A1 (en) Method and apparatus for avoiding radio frequency identification (RFID) tag response collisions
Yu et al. Reducing reader collision for mobile RFID
Safa et al. A distributed multi-channel reader anti-collision algorithm for RFID environments
Joshi et al. Survey, nomenclature and comparison of reader anti-collision protocols in RFID
KR101018077B1 (ko) 슬롯 점유 확률을 이용한 펄스 프로토콜 기반의 알에프아이디 리더 충돌 방지 방법
Choi et al. Bi-slotted tree based anti-collision protocols for fast tag identification in RFID systems
WO2014113988A1 (zh) 一种多阅读器防碰撞的方法及装置
KR101007084B1 (ko) 쓰루풋 역전 현상을 방지하기 위한 알에프아이디 태그 인식방법 및 이를 수행하는 알에프아이디 리더
Konstantinou Expowave: An RFID anti-collision algorithm for dense and lively environments
Assarian et al. A beacon analysis-based RFID reader anti-collision protocol for dense reader environments
Nawaz et al. NFRA-C, neighbor friendly reader to reader anti-collision protocol with counters for dense reader environments
Golsorkhtabaramiri et al. A reader anti-collision protocol for RFID-enhanced wireless sensor networks
Segarra et al. New IoT proximity service based heterogeneous RFID readers collision control
US20090109929A1 (en) Media access method performed by reader in dense reader environment
Yu et al. GENTLE: Reducing reader collision in mobile RFID networks
Leonardo et al. p-Persistent CSMA as a collision resolution protocol for active RFID environments
Biao et al. Trends and brief comments on anti-collision techniques in radio frequency identification system
KR101476403B1 (ko) 리더기간 충돌 방지 프로토콜이 적용된 ｒｆｉｄ 리더기 및그 동작 방법
KR100860048B1 (ko) 캡처현상을 이용한 다중 rfid 태그 충돌 방지 방법
CN110113733B (zh) 一种rfid阅读器防碰撞图着色两级分配方法
Liu et al. One more hash is enough: Efficient tag stocktaking in highly dynamic RFID systems

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131217

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141204

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160113

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161220

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee