KR101500479B1 - Security system of individual weapon based on RFID, and operating method of the same - Google Patents

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KR101500479B1
KR101500479B1 KR20130136706A KR20130136706A KR101500479B1 KR 101500479 B1 KR101500479 B1 KR 101500479B1 KR 20130136706 A KR20130136706 A KR 20130136706A KR 20130136706 A KR20130136706 A KR 20130136706A KR 101500479 B1 KR101500479 B1 KR 101500479B1
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authentication
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wake
authentication tag
uhf
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KR20130136706A
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최성호
채제욱
최의중
이성배
김중곤
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국방과학연구소
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    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A35/00—Accessories or details not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication

Abstract

The present invention relates to an RFID-based individual weapon security system comprising: an authentication tag retained by a user having authentication information installed therein; and a usage authority authenticating device establishing communication with the authentication tag, receiving the authentication information installed in the authentication tag through the established communication and analyzing the same, and attached to an individual weapon to control the individual weapon such that the individual weapon can be used when authentication of the authentication tag is completed using the analysis results, wherein the usage authority authenticating device pairs a unique wake-up pattern installed in the authentication tag, and when the authentication tag determines that a wake-up signal transmitted from the usage authority authenticating device is identical to a unique wake-up pattern thereof using the wake-up pattern paired by the usage authority authenticating device, the authentication tag is activated. Thus, collision between wireless signals of authenticating devices can be minimized, thereby increasing an authentication success rate.

Description

RFID기반 개인화기 보안시스템 및 그 운용방법{Security system of individual weapon based on RFID, and operating method of the same}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to an RFID-based personal security system and an operating method thereof,

본 발명은 개인화기 보안시스템 및 그 운용방법에 관한 것으로, RFID 기술을 기반으로 개인화기의 사용권한을 인증할 수 있는 개인화기 보안시스템 및 그 운용방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a personal firearm security system and a method of operating the same, and more particularly, to a personal firearm security system capable of authenticating a usage right of a personal firearm based on RFID technology and a method of operating the same.

기존 개인화기는 아군과 적군을 스스로 구별할 능력이 없어 아군의 우수한 화기가 적에게 탈취 당했을 경우 이의 사용을 저지할 수 있는 적절한 수단이 없었다. 미국 등에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 민수 분야를 중심으로 권총의 개인화를 위한 연구가 진행되어 왔으며 일부 상용화 되었다.Existing personalization machines have no ability to distinguish between friendly and enemy armies, and there was no adequate means to prevent the use of friendly firearms if they were smashed by enemies. In the United States and elsewhere, research has been conducted on the personalization of handguns in the civilian field to solve these problems, and some of them have been commercialized.

개인화기 사용권한의 인증을 위해서, 종래 널리 사용되고 있는 RFID 기술의 적용을 고려할 수 있다.In order to authenticate the personalization authority, it is possible to consider the application of the widely used RFID technology.

RFID 기술은 저주파(LF), 고주파(HF), 초고주파(UHF) 및 마이크로파(M/W) 대역의 주파수 신호를 이용하여 수 cm에서 수십 m에 이르기까지의 거리에서 무선 식별에 많이 사용된다.RFID technology is widely used for wireless identification at distances from several centimeters to several tens of meters using frequency signals in the low frequency (LF), high frequency (HF), high frequency (UHF) and microwave (M / W) bands.

이러한 RFID기술은 최근 출입시스템, 교통카드, 물류관리, 의료 관리, 공공자전거 시스템, 양주이력관리, 도서관리, 운동점수 계측장치, 동물관리 및 여권 등 다양한 분야에서 널리 활용되고 있으며, 군수지원 분야를 중심으로 국방 분야에서 활용되는 사례가 늘어나고 있다.These RFID technologies are widely used in various fields such as entrance system, traffic card, logistics management, medical management, public bicycle system, history management, book management, exercise score measuring device, animal management and passport. The number of cases that are used in the defense field is increasing.

그러나, 이러한 RFID 기술을 개인화기의 사용권한의 인증을 위한 개인화기 보안시스템에 적용하는 경우, 개인화기의 특성상 이동성이 높고, 전장 상황에 따라 서로 밀집할 수 있는 상황이 많아, 개인화기 하나와 태그 하나가 상호 페어를 이루어 인증을 수행하는데 어려움이 존재할 수 있다. 이러한 문제는 주로 정적인 환경에서 설치되고 서로 간섭을 최소화도록 운용되는 기존 RFID 시스템에서는 크게 문제가 되지 않을 수 있다.However, when the RFID technology is applied to a personal security system for authenticating the use authority of personal firearms, there are many cases where the mobility is high due to the characteristics of the personal firearms, There may be difficulties for one to perform authentication with mutual pair. These problems may not be a problem in existing RFID systems, which are installed in a static environment and operated to minimize interference with each other.

이와 같이 이러한 RFID 기반의 개인화기 보완시스템은, 기존 RFID 충돌 회피 기술만을 가지고 리더-리더간 상호 간섭, 리더-태그간 상호 간섭, 태그-태그간 상호 간섭 등 무선신호 충돌 문제를 해결해야 하는 문제를 가지고 있다.In this way, the RFID-based personalizer supplementation system solves the problem of wireless signal collision problem such as inter-reader-reader mutual interference, inter-reader-tag mutual interference, and tag- Have.

KR 10-2008-0066102 AKR 10-2008-0066102 A

본 발명의 목적은 개인화기의 사용권한 인증에 RFID(Radio Frequency Identification) 기술을 적용하는 경우 발생할 수 있는 인증장치들 간의 무선 신호 충돌을 최소화함으로써 인증 성공률을 높일 수 있는 개인화기 보안시스템 및 그 운용방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a personalization security system and a method for managing personalization that can increase the authentication success rate by minimizing a radio signal collision between authentication devices that may occur when RFID (Radio Frequency Identification) .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 개인화기 보안시스템은 사용자에 의해 보유되고, 인증정보를 내장한 인증태그; 및 상기 인증태그와 통신을 설정하고 상기 설정된 통신을 통해 상기 인증태그에 내장된 인증정보를 수신하여 분석하고, 상기 분석결과를 이용하여 상기 인증태그에 대한 인증이 완료된 경우 화기의 사용이 가능하도록 화기에 부착되어 화기를 제어하는 사용권한 인증장치를 포함하고, 상기 사용권한 인증장치는, 상기 인증태그에 내장된 고유 wake up 패턴을 페어링하며, 상기 인증태그는, 상기 사용권한 인증장치에 의해 상기 페어링된 고유 wake up 패턴을 이용하여 전송된 wake up 신호가 자신의 고유 wake up 패턴과 일치하는 것으로 판단하는 경우 활성화되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an individual security system including an authentication tag held by a user and incorporating authentication information; And a communication unit configured to establish communication with the authentication tag, receive and analyze authentication information embedded in the authentication tag through the communication established, analyze the authentication information using the analysis result, And a license authentication device which is attached to the license authentication device and controls the firearm, wherein the usage right authentication device pairs a unique wake up pattern embedded in the authentication tag, And the wake-up signal is activated when it is determined that the wake-up signal transmitted using the inherent wake-up pattern coincides with its own wake-up pattern.

상기 사용권한 인증장치는 LF 통신모듈과 UHF 통신모듈을 구비하고, UHF 채널들을 스캔 하여 비어있는 UHF 채널을 선택한 후, LF 채널을 통해 상기 선택된 UHF 채널정보를 포함한 채널인증 요청을 위한 wake up 신호를 상기 인증태그로 전송할 수 있다.The UA authentication device includes an LF communication module and a UHF communication module. The UHF communication module scans UHF channels to select an empty UHF channel, and then transmits a wake up signal for channel authentication request including the selected UHF channel information through an LF channel To the authentication tag.

상기 사용권한 인증장치는, 상기 활성화된 인증태그에 대한 인증이 완료된 경우, 그 인증이 완료된 인증태그와의 인접여부를 확인하기 위해, 상기 wake up 신호의 전송 및 상기 활성화된 인증태그에 대한 인증을 주기적으로 수행할 수 있다.When the authentication of the activated authentication tag is completed, the usage right authentication device transmits the wake up signal and authenticates the activated authentication tag to check whether the authentication tag is adjacent to the activated authentication tag It can be performed periodically.

복수의 상기 사용권한 인증장치가 동시에 동일한 UHF 채널을 선택하여 사용하는 경우, 상기 사용권한 인증장치들 각각은 사전에 정해진 주기내의 타임슬롯(time slot)에서 랜덤하게 타임슬롯(time slot)을 선택한 후, 해당 타임슬롯에서 상기 인증태그로 인증 요청을 수행할 수 있다.When a plurality of the right authentication devices select and use the same UHF channel at the same time, each of the right authentication devices selects a time slot at random in a time slot within a predetermined period , And can perform an authentication request with the authentication tag in the corresponding time slot.

동일한 UHF채널을 선택한 상기 사용권한 인증장치들이 동시에 인증을 요청하는 경우, 상기 사용권한 인증장치 및 상기 인증태그의 사이에 다중 안테나를 이용한 적응 빔포밍을 적용하여 전파방향 제어를 수행할 수 있다.When the UEs selecting the same UHF channel request authentication at the same time, it is possible to perform the propagation direction control by applying adaptive beamforming using multiple antennas between the UE and the authentication tag.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면에 따른 개인화기 보안시스템의 운용방법은 화기에 부착되어 그 화기의 사용 인가 및 제한이 가능한 사용권한 인증장치가 인증태그에 내장된 고유 wake up 패턴을 페어링하는 단계; 상기 사용권한 인증장치가 상기 페어링된 고유 wake up 패턴을 이용하여 인증태그로 wake up 신호를 전송하는 단계; 상기 인증태그가, 상기 사용권한 인증장치로부터 전송된 wake up 신호가 자신의 고유 wake up 패턴과 일치하는 것으로 판단하는 경우 활성화되는 단계; 상기 사용권한 인증장치가, 상기 활성화된 인증태그와의 인증절차를 진행하는 단계; 및 상기 사용권한 인증장치가 상기 인증절차에 의해 상기 인증태그에 대한 인증이 완료된 것으로 판단한 경우 자신이 부착된 화기의 사용이 가능 하도록 화기를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for operating a personal firearm security system, the method comprising: ; ≪ / RTI > Transmitting the wake-up signal to the authentication tag using the paired original wake-up pattern; Wherein the authentication tag is activated when it is determined that the wake up signal transmitted from the right authentication device matches its own unique wake up pattern; Wherein the usage right authentication device performs an authentication procedure with the activated authentication tag; And controlling the firearm so that the use authorization device can use the firearm attached to itself if it is determined that the authentication of the authorization tag is completed by the authentication procedure.

본 개인화기 보안시스템의 운용방법은 상기 사용권한 인증장치가, UHF 채널을 스캔하는 단계; 및 상기 사용권한 인증장치가, 상기 UHF 채널의 스캔에 의해 파악한 비어있는 UHF 채널을 선택한 후, LF 채널을 통해 상기 선택된 UHF 채널정보를 포함한 인증 요청을 위한 wake up 신호를 상기 인증태그로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of operating the personalized security system includes: the authorized authentication device scanning a UHF channel; And a step of transmitting a wake-up signal for an authentication request including the selected UHF channel information to the authentication tag through an LF channel after the use right authentication device selects an empty UHF channel grasped by the scan of the UHF channel As shown in FIG.

상기 사용권한 인증장치가 상기 활성화된 인증태그에 대한 인증이 완료된 경우, 그 인증이 완료된 인증태그와의 인접여부를 확인하기 위해, 상기 wake up 신호의 전송 단계, 상기 인증태그가 활성화되는 단계 및 상기 활성화된 인증태그와의 인증절차를 진행하는 단계를 주기적으로 수행할 수 있다.When the authentication of the usage right authentication device is completed, a step of transmitting the wake-up signal, a step of activating the authentication tag, and a step of activating the authentication tag to confirm whether the authentication tag is adjacent to the authentication tag, And a step of performing the authentication procedure with the activated authentication tag may be performed periodically.

복수의 상기 사용권한 인증장치가 동시에 동일한 UHF채널을 선택하여 사용하는 경우, 상기 사용권한 인증장치들 각각이 사전에 정해진 주기내의 타임슬롯(time slot)에서 랜덤하게 타임슬롯(time slot)을 선택한 후, 해당 타임슬롯에서 상기 인증태그로 인증 요청을 수행할 수 있다.When a plurality of the right authentication devices select and use the same UHF channel at the same time, each of the right authentication devices selects a time slot at random in a time slot within a predetermined period , And can perform an authentication request with the authentication tag in the corresponding time slot.

동일한 UHF채널을 선택한 상기 사용권한 인증장치들이 동시에 인증을 요청하는 경우, 상기 사용권한 인증장치 및 상기 인증태그의 사이에 다중 안테나를 이용한 적응 빔포밍을 적용하여 전파방향 제어를 수행할 수 있다.When the UEs selecting the same UHF channel request authentication at the same time, it is possible to perform the propagation direction control by applying adaptive beamforming using multiple antennas between the UE and the authentication tag.

이와 같이 본 발명은 태그-태그간 간섭을 줄이기 위한 각 태그별 고유 wake up 패턴의 내장 및 태그와 리더간의 wake up 패턴 페어링, 리더-리더간 간섭을 줄이기 위한 리더별 랜덤 태그 접속 시도 및 빔포밍을 통한 빔 방향 제어 기술, 리더-태그간 간섭을 줄이기 위한 다중 RFID 채널 확보 및 인증요청 신호 전송 전 채널 센싱 후 가용 채널 선택기능 기법을 적용함으로써, 리더-리더, 태그-태그, 리더-태그간 간섭을 크게 줄이고 인증 성공률을 높일 수 있다.As described above, according to the present invention, the inherent wake-up pattern for each tag is embedded, wake-up pattern pairing between the tag and the reader is performed to reduce interference between the tag and the tag, random reader access attempts and beamforming are performed to reduce reader- Tag interference, and reader - tag interference by applying the available channel selection technique after the channel sensing before transmission of the authentication request signal and acquiring multiple RFID channels to reduce the inter - reader - tag interference. And the authentication success rate can be increased.

또한, 본 발명은 이동성이 높으며 RFID 리더와 태그 간에 일대일 페어로 구성되면서, 다수의 리더-태그 페어의 인접 상황이 빈번할 것으로 예상되는 시스템에 용이하게 적용될 수 있다.
Also, the present invention can be easily applied to a system in which the proximity of a plurality of reader-tag pairs is expected to be frequent while the mobility is high and the RFID reader is configured as a one-to-one pair between the tags.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인화기 보안시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인화기 보안시스템의 운용방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 기존 개인화기 보안시스템에 의한 다수 병사 밀집시 발생할 수 있는 무선신호 충돌을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인화기 보안시스템의 인증태그-인증태그 충돌방지 효과를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인화기 보안시스템의 RF채널 스캔 후 채널 선택을 통해 상호 페어들 간의 충돌방지 효과를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인화기 보안시스템의 주기적인 인증 시 각 화기 별 랜덤한 인증요청을 통해 사용권한 인증장치들간의 무선신호 충돌을 방지하는 효과를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인화기 보안시스템의 빔포밍을 통한 사용권한 인증장치 리더들 간의 무선신호 충돌 방지 효과를 나타내는 도면이다.1 is a conceptual diagram of a personal firearm security system according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating an operation method of a personal firearm security system according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a radio signal collision that may occur when a plurality of soldiers are crowded by a conventional personal firearm security system.
4 is a view illustrating an effect of preventing collision between an authentication tag and an authentication tag in a personal firearm security system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating an effect of preventing collision between mutual pairs through channel selection after RF channel scanning in a personal firewire security system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 6 is a diagram illustrating an effect of preventing a radio signal collision between authorized authentication devices through a random authentication request for each device upon periodic authentication of the personal firearm security system according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 7 is a diagram illustrating an effect of preventing collision of wireless signals between usage rights authentication device readers through beamforming of a personal firewire security system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Thus, the shape and size of the elements in the figures may be exaggerated for clarity.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 개인화기 보안시스템에 대하여 설명한다.Hereinafter, a personal firearm security system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인화기 보안시스템이다. 도 1을 참조하면 개인화기 보안시스템은 사용권한 인증장치(10) 및 인증태그(30)로 이루어질 수 있다.1 is a personal firearm security system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the personalization security system may be composed of a usage right authentication device 10 and an authentication tag 30.

사용권한 인증장치(10)는 RFID 리더의 형태로 구현될 수 있으며, 인증된 코드를 내장한 인증태그를 보유한 사용자만이 사용권한 인증장치(10)가 구현된 화기를 사용하도록 기능한다.The usage right authentication device 10 can be implemented in the form of an RFID reader, and only a user having an authentication tag containing an authenticated code functions to use a firearm in which the authentication device 10 having the usage right is implemented.

사용권한 인증장치(10)는 인증이 정상적으로 이루어진 경우에만 개인화기의 사용이 가능하도록 개인화기를 제어할 수 있다. The authorized authentication device 10 can control the personalization device so that the personalization device can be used only when the authentication is normally performed.

예를 들면, 사용권한 인증장치(10)는 화기의 격발을 통제함으로써 개인화기의 사용을 제한 및 허가할 수 있다. 즉 사용권한 인증장치(10)는 인증태그(30)와 통신을 설정하고 설정된 통신을 통해 인증태그(30)에 내장된 인증정보를 요청 및 수신하여 분석하고, 분석결과 인증이 완료된 경우 화기의 격발을 위한 제어를 수행한다.For example, the authorized authentication device 10 may restrict and permit the use of the personalizer by controlling the triggering of the firearm. That is, the right authentication apparatus 10 establishes communication with the authentication tag 30, requests and receives the authentication information embedded in the authentication tag 30 through the established communication, and analyzes the authentication information. When the authentication is completed, Lt; / RTI >

사용권한 인증장치(10)는 RFID 통신, 매체접속제어, 암호화/복호화, 보안인증, 인증제어, 격발제어 기능을 수행할 수 있다. 사용권한 인증장치(10)는 LF(수백 kHz 주파수 대역) 통신모듈과 UHF(수백 MHz 주파수 대역) 통신모듈을 구비할 수 있다.The usage right authentication device 10 can perform RFID communication, media access control, encryption / decryption, security authentication, authentication control, and trigger control functions. The license authentication device 10 may include an LF (several hundred kHz frequency band) communication module and a UHF (several hundred MHz frequency band) communication module.

사용권한 인증장치(10)는, 인증태그(30)에 내장된 고유 wake up 패턴을 페어링하는 페어링 기능을 수행하며, 인증태그(30)는, 사용권한 인증장치(10)에 의해 페어링된 고유 wake up 패턴을 이용하여 전송된 wake up 신호가 자신의 고유 wake up 패턴과 일치하는 것으로 판단하는 경우 활성화될 수 있다.The usage right authentication device 10 performs a pairing function for pairing a unique wake-up pattern built in the authentication tag 30, and the authentication tag 30 includes a unique wake up pattern can be activated when it is determined that the wake up signal transmitted using the up pattern coincides with its own wake up pattern.

인증태그(30)는 내장된 인증정보를 이용하여 사용권한 인증장치(10)로부터 인증을 받을 수 있다. 인증태그(30)는 일단 인증 받은 경우에도 주기적으로 개인화기의 사용권한 인증장치(10)와 통신하여 재 인증을 받아야 한다. 만약 인증태그(30)가 화기로부터 멀어지거나, 전원이 없어 인증이 이루어지지 않으면 개인화기 사용이 제한된다.The authentication tag 30 can receive authentication from the authentication device 10 that is authorized using the built-in authentication information. The authentication tag 30 must be periodically re-authenticated by communicating with the authorization device 10 of the right of use of the personalizer even once it is authenticated. If the authentication tag 30 is moved away from the firearm, or if authentication is not made because there is no power, use of the personalization device is restricted.

인증태그(30)는 암호화된 인증 신호 생성기와 RFID 통신모듈로 구성될 수 있고, 인식거리 확보를 위하여 배터리를 내장한 능동형 태그로 구성될 수 있다.The authentication tag 30 may be composed of an encrypted authentication signal generator and an RFID communication module, and may be constituted by an active tag having a built-in battery for securing a recognition distance.

사용권한 인증장치(10)는 인증 요청을 위한 wake up 신호 전송 전에 UHF 채널을 스캔 하여 비어있는 UHF 채널을 선택한 후, 선택된 UHF 채널정보를 포함한 wake up 신호를 LF 채널을 통해 인증태그(30)로 전송할 수 있다.The license authentication device 10 scans the UHF channel to select an empty UHF channel before transmitting the wake up signal for authentication request, and transmits a wake up signal including the selected UHF channel information to the authentication tag 30 via the LF channel Lt; / RTI >

사용권한 인증장치(10)는, 활성화된 인증태그(30)에 대한 인증이 완료된 경우, 그 인증이 완료된 인증태그(30)와의 인접여부를 확인하기 위해, wake up 신호의 전송 및 활성화된 인증태그에 대한 인증을 주기적으로 수행할 수 있다.When the authentication of the activated authentication tag 30 is completed, the usage right authentication device 10 transmits the wake up signal and the activated authentication tag 30 in order to confirm whether or not the authentication tag 30 is adjacent to the activated authentication tag 30. [ Can be periodically performed.

복수의 사용권한 인증장치(10)가 동시에 동일한 UHF채널을 선택하여 사용하는 경우, 사용권한 인증장치(10)들 각각은 사전에 정해진 주기내의 타임슬롯(time slot)에서 랜덤하게 타임슬롯(time slot)을 선택한 후, 해당 타임슬롯에서 인증태그(30)로 인증 요청을 수행할 수 있다.When a plurality of rights authentication apparatuses 10 simultaneously select and use the same UHF channel, each of the authorized authentication apparatuses 10 randomly selects a time slot (time slot) in a time slot within a predetermined period, ), And then perform an authentication request to the authentication tag 30 in the corresponding time slot.

동일한 UHF채널을 선택한 사용권한 인증장치(10)들이 동시에 인증을 요청하는 경우, 사용권한 인증장치(10) 및 인증태그(30)의 사이에 다중 안테나를 이용한 적응 빔포밍을 적용하여 전파방향 제어를 수행할 수 있다.When the license authentication devices 10 that have selected the same UHF channel request authentication at the same time, adaptive beamforming using multiple antennas is applied between the authorized authentication device 10 and the authentication tag 30, Can be performed.

이하에서는 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 개인화기 보안시스템의 운용방법에 대해 설명한다. 도 2는 본 발명이 일 실시예에 따른 개인화기 보안시스템의 운용방법을 설명하기 위한 순서도이다.Hereinafter, a method of operating the personal firearm security system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 to FIG. FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of operating a personal firearm security system according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 2를 참조하면, 사용권한 인증장치(10)는, 인증태그(30)에 내장된 고유 wake up 패턴과 동일한 wake up 정보를 가지도록 인증태그(30)와 페어링을 수행한다(S110). 이에 의해 임의의 화기에 장착된 사용권한 인증장치(10)와 임의의 사용자에 의해 보유된 인증태그(30)가 일대일로 매칭될 수 있다.Referring to FIG. 2, the usage right authentication device 10 performs pairing with the authentication tag 30 so as to have the same wake up information as the unique wake up pattern embedded in the authentication tag 30 (S110). Whereby the license authentication device 10 mounted on any firearm and the authentication tag 30 held by any user can be matched one to one.

인증태그(30)별로 각각 내장되는 고유 wake up 패턴은 화기 부착된 사용권한 인증장치(10)와 인증태그(30)가 일대일로 매칭이 될 수 있도록 해주기 위한 방식으로서, 인증태그(30)에는 고유한 wake up 패턴이 저장되어 있다.The inherent wake-up pattern embedded in each authentication tag 30 is a scheme for allowing the license authentication device 10 and the authentication tag 30 attached to the firearm to be matched one to one. In the authentication tag 30, A wake up pattern is stored.

화기에 부착된 사용권한 인증장치(10)와 자신이 보유한 인증태그(30)의 wake up 정보를 일치시키기 위하여 페어링 과정을 거친다. 페어링 과정을 거치면 화기에 부착된 사용권한 인증장치(10)와 인증태그(30)는 동일한 고유 wake up 패턴을 가진 쌍이 된다.The pairing process is performed to match the wake up information of the authentication unit 10 and the authentication tag 30 attached to the firearm. When the pairing process is performed, the license authentication device 10 and the authentication tag 30 attached to the firearm are paired with the same inherent wake-up pattern.

인증태그(30)는 동일한 고유 wake up 패턴을 가진 사용권한 인증장치(10)에만 반응하므로 다수의 인증태그(30)가 존재하는 상황에서 화기의 인증 요청시 하나의 인증태그(30)만 활성화되고 응답하여 다수의 인증태그(30)가 반응하는 문제를 해결할 수 있다.Since the authentication tag 30 responds only to the usage authentication apparatus 10 having the same unique wake-up pattern, only a single authentication tag 30 is activated when a plurality of authentication tags 30 exist, It is possible to solve the problem that a plurality of authentication tags 30 respond in response.

기존 방식과 같이 인증태그 별 고유 wake up 패턴을 가지지 않을 경우 하나의 wake up 신호에 모든 인증태그들이 반응하게 된다. 이와 같은 기존 방식의 경우, 개인화기의 RFID리더는 반응하는 모든 인증태그의 인증신호를 일일이 체크하여 분석하여야 하는 문제점이 있다.If there is no unique wake up pattern for each authentication tag as in the existing method, all the authentication tags respond to one wake up signal. In such an existing method, the RFID reader of the personalizer has to check and analyze the authentication signals of all the authentication tags that react.

도 3은 기존 개인화기 보안시스템에 의한 상황을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인화기 보안시스템의 동작을 설명하기 위한 시간에 따른 동작 분석도이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a situation of a conventional personal firearm security system, and FIG. 4 is a time-based operation analysis diagram illustrating an operation of the personal firearm security system according to an embodiment of the present invention.

도 3에 나타난 상황에서 기존 RFID장치들은 인증태그가 wake up 패턴을 공유하기 때문에 리더의 wake up 신호에 의해 다수 인증태그가 동시에 활성화되어 다수 인증태그 인증에 따른 충돌 문제 및 인증에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.In the situation shown in FIG. 3, since the RFID tags share the wake-up pattern, the RFID tags are simultaneously activated by the wake-up signal of the reader, There is a problem.

이때 다수 인증태그의 충돌 문제를 해결하기 위하여 slotted ALOHA 방식을 적용하여 인증태그를 인식할 수 있다. 이 방식은 기존 인증태그-인증태그 충돌 회피 알고리즘을 그대로 적용할 수 있다는 장점이 있으나 화기는 자신과 일대일 매칭되는 인증태그의 존재 유무만 확인하면 되는 상황에서 모든 인증태그를 조사하게 되므로 인식시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.In this case, to solve the collision problem of multiple authentication tags, slotted ALOHA method can be applied to recognize the authentication tag. This method is advantageous in that it can apply the existing authentication tag-authentication tag collision avoidance algorithm as it is. However, since the firearm examines all the authentication tags in a situation where only the existence of the authentication tag matching one-to- There is a problem.

이와 비교하여 본 실시예에 따른 개인화기 보안시스템은 도 4에 나타난 바와 같이, 사용권한 인증장치(10)가 wake up 패턴이 일치하는 하나의 인증태그(30)에만 응답하므로 인증태그들 간의 충돌문제가 일어나지 않고, 인증에 소요되는 시간도 줄일 수 있다.As shown in FIG. 4, the personalization device security system according to the embodiment of the present invention is a system in which the right authentication device 10 responds only to one authentication tag 30 whose wake-up pattern matches, And the time required for authentication can be reduced.

S110단계의 페어링의 수행에 의해 해당 인증태그(30)의 고유 wake up 패턴을 가지는 사용권한 인증장치(10)는, 사용자의 인증 요청이 있는 경우(S120), 인증태그(30)에게 인증 요청신호를 위한 wake up 신호를 전송하기 전에 UHF대역의 RF채널의 스캔을 통해 다른 사용권한 인증장치(10)가 사용 중인 UHF대역의 RF채널을 검색하여, 다른 사용권한 인증장치(10) 또는 다른 통신 장비에 의해 간섭 받지 않는 UHF대역의 RF채널을 선택한다(S130). 여기서는 RF 채널에 대해 UHF대역에 대해서 적용하였으나 다른 주파수 대역의 RF채널에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.When the user authentication request is received (S120), the license authentication apparatus 10 having the inherent wake-up pattern of the authentication tag 30 by performing the pairing in step S110 sends an authentication request signal The UHF band RF channel being used by the other UHF authentication device 10 is scanned through the scanning of the RF channel of the UHF band before transmitting the wake up signal for the other UHF band, And selects an RF channel of the UHF band that is not interfered with by the RF channel (S130). Here, the UHF band is applied to the RF channel, but the same applies to the RF channel of the other frequency band.

사용권한 인증장치(10)는, LF 채널을 통해, S130단계에 의해 선택된 UHF 채널정보를 포함한 wake up 신호를 인증태그(30)로 전송한다(S140).The authorized authentication apparatus 10 transmits a wake up signal including the UHF channel information selected in step S130 to the authentication tag 30 through the LF channel (S140).

이와 같은 방식을 통해 사용권한 인증장치(10)는 다른 사용권한 인증장치(10) 및 인증태그(30)가 통신하는 상황에 간섭을 주지 않으면서 자신의 인증태그(30)와 통신을 수행할 수 있다.Through this method, the authorized authentication device 10 can perform communication with its own authentication tag 30 without interfering with the situation where the other authorized authentication device 10 and the authentication tag 30 communicate with each other have.

즉 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 개인화기 보안시스템은 개인화기 별 서로 다른 채널을 선택함으로써 사용권한 인증장치들 간 무선 신호 충돌 문제를 해소할 수 있다.That is, as shown in FIG. 5, the personal firearm security system according to the present embodiment can eliminate the radio signal collision problem between authorized authentication devices by selecting different channels for individual firearms.

인증태그(30)는 UHF채널을 통해 전송된 wake up 신호가 자신의 고유 wake up 패턴과 일치하는 경우 활성화된다(S150). 이와 같이 인증태그(30)가 활성화되는 경우, 사용권한 인증장치(10)는 S130단계에 의해 선택된 UHF채널을 이용하여 활성화된 인증태그(30)로 인증정보를 요청한다(S160).The authentication tag 30 is activated when the wake up signal transmitted through the UHF channel coincides with its own wake up pattern (S150). When the authentication tag 30 is activated as described above, the authorized authentication device 10 requests authentication information to the activated authentication tag 30 using the UHF channel selected in step S130 (S160).

인증태그(30)는 사용권한 인증장치(10)로부터 전송된 인증정보의 요청에 대응하여 내장된 인증정보를 S130단계에 의해 선택된 UHF채널을 이용하여 사용권한 인증장치(10)로 전송한다(S170).The authentication tag 30 transmits the built-in authentication information in response to the request for the authentication information transmitted from the authorized authentication device 10 to the authorized authentication device 10 using the UHF channel selected in step S130 (S170 ).

S170단계에 의해 전송된 인증정보의 분석결과 인증이 완료된 경우(S180), 사용권한 인증장치(10)는 해당 화기의 사용이 가능하도록 화기를 제어하고, 인증이 완료된 해당 인증태그(30)와의 인접여부를 주기적으로 확인하기 위해 본 제어절차는 S130단계로 돌아간다.When the verification of the authentication information transmitted in step S170 is completed (S180), the authorized authentication device 10 controls the firearm so that the corresponding firearm can be used, The present control procedure returns to step S130.

S170단계에 의해 전송된 인증정보의 분석결과 인증이 완료되지 않은 경우(S190), 해당 화기의 사용은 제한 상태를 유지하고, 인증을 위해 본 제어절차는 S120단계로 돌아간다.If the verification of the authentication information transmitted in step S170 is not completed (S190), the use of the firearm is maintained in the restricted state, and the control procedure returns to step S120 for authentication.

전술한 바와 같이 본 실시예에 따른 개인화기 보안시스템은 사용권한 인증장치(10)가 한번 인증요청을 시작하면 지속적인 화기의 동작을 위하여 주기적으로 인증태그(30)의 인접여부를 확인하는 과정을 거친다.As described above, in the personal firearm security system according to the present embodiment, when the usage right authentication device 10 starts the authentication request once, it periodically checks whether the authentication tag 30 is adjacent to the firearm for continuous operation of the firearm .

이때 두 개 이상의 화기에 부착된 각 사용권한 인증장치(10)가 동시에 동일한 UHF채널을 선택하여 사용하는 경우, 도 6에 나타난 바와 같이, 사용권한 인증장치(10)들 각각은 사전에 정해진 주기내의 타임슬롯에서 랜덤하게 타임슬롯(time slot)을 선택한 후, 해당 타임슬롯에서 인증태그(30)로 인증 요청을 수행할 수 있다.At this time, when each of the right authentication devices 10 attached to two or more fire machines selects and uses the same UHF channel at the same time, as shown in FIG. 6, each of the right authentication devices 10 has a predetermined A time slot may be randomly selected in the time slot, and an authentication request may be performed in the time slot by using the authentication tag 30. [

이러한 방식은 전술한 slotted ALOHA방식을 응용한 것으로, 이에 의해 사용권한 인증장치(10)들간 충돌을 피할 수 있다.This method is applied to the slotted ALOHA method described above, thereby avoiding collision between the authorized authentication devices 10.

추가적으로 사용권한 인증장치(10)와 인증태그(30)사이에 다중 안테나를 이용한 적응 빔포밍을 적용하여 전파방향 제어를 수행함으로써, 도 7에 나타난 바와 같이 동일한 채널을 선택한 사용권한 인증장치(10)들이 동시에 인증을 요청하는 경우 발생할 수 있는 충돌을 방지할 수 있다.7, by applying adaptive beamforming using multiple antennas between the authentication device 10 and the authentication tag 30, the authentication device 10, which has selected the same channel as shown in FIG. 7, Can prevent conflicts that may occur when authentication requests are made at the same time.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 개인화기 보안시스템은 태그-태그간 간섭을 줄이기 위한 각 태그별 고유 wake up 패턴의 내장 및 태그와 리더간의 wake up 패턴 페어링, 리더-리더간 간섭을 줄이기 위한 리더별 랜덤 태그 접속 시도 및 빔포밍을 통한 빔 방향 제어 기술, 리더-태그간 간섭을 줄이기 위한 다중 RFID 채널 확보 및 인증요청 신호 전송 전 채널 센싱 후 가용 채널 선택기능 기법을 적용함으로써, 리더-리더, 태그-태그, 리더-태그간 간섭을 크게 줄이고 인증 성공률을 높일 수 있다.As described above, the personal firearm security system according to an exemplary embodiment of the present invention includes a built-in inherent wake up pattern for each tag to reduce tag-to-tag interference, a wake up pattern pairing between the tag and the reader, Beam direction control technique through reader random ID access attempts and beamforming, securing multiple RFID channels to reduce reader / tag interference and applying an available channel selection function after channel authentication before transmitting authentication request signals, The interference between tag - tag and reader - tag can be greatly reduced and the authentication success rate can be increased.

한편, 본 실시예에 따른 개인화기 보안시스템은, 이동성이 높으며 RFID 리더와 태그 간에 일대일 페어로 구성되면서, 다수의 리더-태그 페어의 인접 상황이 빈번할 것으로 예상되는 시스템(예를 들면, 개별 자전거대여 및 개인화 시스템 등) 등에 적용될 수 있다.Meanwhile, the personal firearm security system according to the present embodiment has a high mobility and is configured as a one-to-one pair between an RFID reader and a tag, and a system in which a close proximity of a plurality of reader-tag pairs is expected (for example, Rental and personalization systems, etc.).

본 발명의 일 실시예에 따른 RFID기반 개인화기 보안시스템 및 그 운용방법은 위에서 설명한 실시예들의 구성과 방법에 한정되지 않으며, 사용자의 필요에 따라 실시예의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.The RFID-based personalizer security system and the method for operating the same according to an embodiment of the present invention are not limited to the configurations and methods of the embodiments described above, and all or a part of the embodiments may be selectively combined have.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains.

10: 사용권한 인증장치
30: 인증태그10: Authorization authentication device
30: Authentication tag

Claims (10)

사용자에 의해 보유되고, 인증정보를 내장한 인증태그; 및
상기 인증태그와 통신을 설정하고 상기 설정된 통신을 통해 상기 인증태그에 내장된 인증정보를 수신하여 분석하고, 상기 분석결과를 이용하여 상기 인증태그에 대한 인증이 완료된 경우 화기의 사용이 가능하도록 화기에 부착되어 화기를 제어하는 사용권한 인증장치를 포함하고,
상기 사용권한 인증장치는, 상기 인증태그에 내장된 고유 wake up 패턴을 페어링하며,
상기 인증태그는, 상기 사용권한 인증장치에 의해 상기 페어링된 고유 wake up 패턴을 이용하여 전송된 wake up 신호가 자신의 고유 wake up 패턴과 일치하는 것으로 판단하는 경우 활성화되는 것을 특징으로 하는 개인화기 보안시스템.An authentication tag held by a user and incorporating authentication information; And
And a communication unit configured to communicate with the authentication tag and receive and analyze the authentication information embedded in the authentication tag through the communication established. When the authentication of the authentication tag is completed using the analysis result, And a license authentication device attached and controlling the firearm,
Wherein the authentication unit authenticates a unique wake-up pattern embedded in the authentication tag,
Wherein the authentication tag is activated when the wake up signal transmitted using the paired unique wake-up pattern is determined to match its own wake-up pattern by the authorization authentication device. system. 제1항에 있어서,
상기 사용권한 인증장치는 LF 통신모듈과 UHF 통신모듈을 구비하고, UHF 채널들을 스캔 하여 비어있는 UHF 채널을 선택한 후, LF 채널을 통해 상기 선택된 UHF 채널정보를 포함한 채널인증 요청을 위한 wake up 신호를 상기 인증태그로 전송하는 것을 특징으로 하는 개인화기 보안시스템.The method according to claim 1,
The UA authentication device includes an LF communication module and a UHF communication module. The UHF communication module scans UHF channels to select an empty UHF channel, and then transmits a wake up signal for channel authentication request including the selected UHF channel information through an LF channel To the authentication tag. 제2항에 있어서,
상기 사용권한 인증장치는, 상기 활성화된 인증태그에 대한 인증이 완료된 경우, 그 인증이 완료된 인증태그와의 인접여부를 확인하기 위해, 상기 wake up 신호의 전송 및 상기 활성화된 인증태그에 대한 인증을 주기적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 개인화기 보안시스템.3. The method of claim 2,
When the authentication of the activated authentication tag is completed, the usage right authentication device transmits the wake up signal and authenticates the activated authentication tag to check whether the authentication tag is adjacent to the activated authentication tag And wherein the personalization security system periodically executes the personalization security system. 제3항에 있어서,
복수의 상기 사용권한 인증장치가 동시에 동일한 UHF 채널을 선택하여 사용하는 경우, 상기 사용권한 인증장치들 각각은 사전에 정해진 주기내의 타임슬롯(time slot)에서 랜덤하게 타임슬롯(time slot)을 선택한 후, 해당 타임슬롯에서 상기 인증태그로 인증 요청을 수행하는 것을 특징으로 하는 개인화기 보안시스템.The method of claim 3,
When a plurality of the right authentication devices select and use the same UHF channel at the same time, each of the right authentication devices selects a time slot at random in a time slot within a predetermined period , And performs an authentication request with the authentication tag in the corresponding time slot. 제3항 또는 제4항에 있어서,
동일한 UHF채널을 선택한 상기 사용권한 인증장치들이 동시에 인증을 요청하는 경우, 상기 사용권한 인증장치 및 상기 인증태그의 사이에 다중 안테나를 이용한 적응 빔포밍을 적용하여 전파방향 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 개인화기 보안시스템.The method according to claim 3 or 4,
When the user authentication devices selected for the same UHF channel simultaneously request authentication, adaptive beamforming using multiple antennas is applied between the authorization authentication device and the authentication tag to perform the propagation direction control Personal firearm security system. 화기에 부착되어 그 화기의 사용 인가 및 제한이 가능한 사용권한 인증장치가 인증태그에 내장된 고유 wake up 패턴을 페어링하는 단계;
상기 사용권한 인증장치가 상기 페어링된 고유 wake up 패턴을 이용하여 상기 인증태그로 wake up 신호를 전송하는 단계;
상기 인증태그가, 상기 사용권한 인증장치로부터 전송된 wake up 신호가 자신의 고유 wake up 패턴과 일치하는 것으로 판단하는 경우 활성화되는 단계;
상기 사용권한 인증장치가, 상기 활성화된 인증태그와의 인증절차를 진행하는 단계; 및
상기 사용권한 인증장치가 상기 인증절차에 의해 상기 인증태그에 대한 인증이 완료된 것으로 판단한 경우 자신이 부착된 화기의 사용이 가능 하도록 화기를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인화기 보안시스템의 운용방법. A license authentication device attached to the firearm and capable of using and restricting the firearm, pairing a unique wake up pattern embedded in the authentication tag;
Transmitting the wake-up signal to the authentication tag using the paired original wake-up pattern;
Wherein the authentication tag is activated when it is determined that the wake up signal transmitted from the right authentication device matches its own unique wake up pattern;
Wherein the usage right authentication device performs an authentication procedure with the activated authentication tag; And
And controlling the firearm so that the use authorization device can use the firearm attached to itself if it is determined that the authentication of the authorization tag is completed by the authentication procedure Way. 제6항에 있어서,
상기 사용권한 인증장치가, UHF 채널을 스캔 하는 단계; 및
상기 사용권한 인증장치가, 상기 UHF 채널의 스캔에 의해 파악한 비어있는 UHF 채널을 선택한 후, LF 채널을 통해 상기 선택된 UHF 채널정보를 포함한 인증 요청을 위한 wake up 신호를 상기 인증태그로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개인화기 보안시스템의 운용방법.The method according to claim 6,
The authorized authentication device scanning a UHF channel; And
And a step of transmitting a wake-up signal for an authentication request including the selected UHF channel information to the authentication tag through an LF channel after the use right authentication device selects an empty UHF channel determined by scanning the UHF channel Further comprising the steps < RTI ID = 0.0 > of: < / RTI > 제7항에 있어서,
상기 사용권한 인증장치가, 상기 활성화된 인증태그에 대한 인증이 완료된 경우, 그 인증이 완료된 인증태그와의 인접여부를 확인하기 위해, 상기 wake up 신호의 전송 단계, 상기 인증태그가 활성화되는 단계 및 상기 활성화된 인증태그와의 인증절차를 진행하는 단계를 주기적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 개인화기 보안시스템의 운용방법.8. The method of claim 7,
Wherein the usage right authentication apparatus further includes a step of transmitting the wake up signal, activating the authentication tag, and a step of activating the wake up signal, when the authentication of the activated authentication tag is completed, Wherein the step of performing the authentication procedure with the activated authentication tag is performed periodically. 제8항에 있어서,
복수의 상기 사용권한 인증장치가 동시에 동일한 UHF 채널을 선택하여 사용하는 경우, 상기 사용권한 인증장치들 각각이 사전에 정해진 주기내의 타임슬롯(time slot)에서 랜덤하게 타임슬롯(time slot)을 선택한 후, 해당 타임슬롯에서 상기 인증태그로 인증 요청을 수행하는 것을 특징으로 하는 개인화기 보안시스템의 운용방법.9. The method of claim 8,
When a plurality of the right authentication devices select and use the same UHF channel at the same time, each of the right authentication devices selects a time slot at random in a time slot within a predetermined period And performs an authentication request to the authentication tag in the corresponding time slot. 제8항 또는 제9항에 있어서,
동일한 UHF채널을 선택한 상기 사용권한 인증장치들이 동시에 인증을 요청하는 경우, 상기 사용권한 인증장치 및 상기 인증태그의 사이에 다중 안테나를 이용한 적응 빔포밍을 적용하여 전파방향 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 개인화기 보안시스템의 운용방법.10. The method according to claim 8 or 9,
When the user authentication devices selected for the same UHF channel simultaneously request authentication, adaptive beamforming using multiple antennas is applied between the authorization authentication device and the authentication tag to perform the propagation direction control How to operate personal firearm security system.
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