KR20160121068A - 보안 알고리즘이 탑재된 듀얼밴드 방식의 ｒｆｉｄ 순찰시스템 - Google Patents

보안 알고리즘이 탑재된 듀얼밴드 방식의 ｒｆｉｄ 순찰시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 RFID 순찰시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 넓은 지역에 있는 다수의 순찰지점에 RFID 리더기를 설치하고, 순찰자가 RFID 태그를 소지한 상태로 다수의 순찰지점을 순찰하면, RFID 리더기에서 순찰자가 소지하고 있는 RIFD 태그로부터 고유정보를 획득한 후 이를 지그비(Zigbee) 통신을 이용하여 격지의 서버시스템으로 전송하면서 순찰정보를 모니터링할 수 있게 함으로써, 파손이나 분실 등의 취약점을 갖고 있는 이동식 단말기를 이용하지 않으면서도 순찰시스템을 안정적으로 구축할 수 있게 됨과 아울러, RFID 태그에는 인증 받지 않은 RFID 리더기로부터 고유정보의 요청이 있을 경우 에러 메시지를 전송할 뿐만 아니라, 반복적인 요청에 대해서는 RFID 태그에 저장되어 있는 고유정보를 초기화할 수 있게 하여 보안성을 향상시킬 수 있게 한 보안 알고리즘이 탑재된 듀얼밴드 방식의 RFID 순찰시스템에 관한 것이다.

Description

보안 알고리즘이 탑재된 듀얼밴드 방식의 ＲＦＩＤ 순찰시스템{RFID PATROL SYSTEM OF DUAL BAND TYPE WITH SECURITY ALGORITHM}
본 발명은 RFID 순찰시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 넓은 지역에 있는 다수의 순찰지점에 RFID 리더기를 설치하고, 순찰자가 RFID 태그를 소지한 상태로 다수의 순찰지점을 순찰하면, RFID 리더기에서 순찰자가 소지하고 있는 RIFD 태그로부터 고유정보를 획득한 후 이를 지그비(Zigbee) 통신을 이용하여 격지의 서버시스템으로 전송하면서 순찰정보를 모니터링할 수 있게 함으로써, 파손이나 분실 등의 취약점을 갖고 있는 이동식 단말기를 이용하지 않으면서도 순찰시스템을 안정적으로 구축할 수 있게 됨과 아울러, RFID 태그에는 인증 받지 않은 RFID 리더기로부터 고유정보의 요청이 있을 경우 에러 메시지를 전송할 뿐만 아니라, 반복적인 요청에 대해서는 RFID 태그에 저장되어 있는 고유정보를 초기화할 수 있게 하여 보안성을 향상시킬 수 있게 한 보안 알고리즘이 탑재된 듀얼밴드 방식의 RFID 순찰시스템에 관한 것이다.
일반적으로 DMZ 철책과 같이 넓은 면적을 반복적으로 순찰해야 하는 경우, 순찰지역을 걷거나 차로 이동하는 순찰자가 해당 순찰지점에 방문하여 순찰을 정상적으로 수행하였음을 기록하면, 이러한 기록을 토대로 정상적인 순찰이 주기적으로 수행되고 있음을 판단하곤 하였다.
그러나, 이처럼 순찰자의 기록에만 의지하게 될 경우 나중에 기록하더라도 이를 파악할 수 없는 문제점이 있었으며, 그로 인하여 시간이 지날수록 순찰업무를 소홀히 하게 될 우려가 있었다.
그에 따라, 최근에는 대한민국 등록실용신안 제20-0401566호나 대한민국 등록특허 제10-0773021호에 개시된 바와 같이 RFID를 이용한 순찰시스템이 제안되어, 순찰자가 순찰지역을 이동하면서 순찰하였음이 RFID 시스템에 의한 무선통신 결과에 의해 자동으로 기록될 수 있게 하여 순찰활동의 정확성과 편의성을 향상시킬 수 있게 하였다.
이와 같이 RFID를 이용하여 제안되는 순찰시스템의 경우, 순찰지점에 RFID 태그를 설치하여 놓고, 다수의 순찰지역을 이동하는 순찰자는 RFID 태그와의 무선통신이 가능한 RFID 리더기로 이루어진 이동식 단말기를 갖고 순찰을 하게 됨이 일반적이었다.
그러나, 이처럼 순찰자가 이동식 단말기를 갖고 순찰을 하면서 다수의 순찰지점에서 RFID 태그로부터 각 태그의 고유정보를 획득하게 되면, 이러한 이동식 단말기에 저장되어 있는 RFID 태그의 고유정보에 의해 순찰경로 등을 용이하게 모니터링할 수 있는 장점이 있지만, 다수의 순찰자들이 돌아가면서 함께 사용하게 되는 이동식 단말기의 특성상 분실과 파손의 위험에 지속적으로 노출될 수 밖에 없었으며, 이동식 단말기의 분실로 인한 정보누출의 위험에도 지속적으로 노출될 수 밖에 없는 문제점이 있었다.
대한민국 등록실용신안 제20-0401566호 대한민국 등록특허 제10-0773021호
본 발명은 넓은 지역에 있는 다수의 순찰지점에 RFID 리더기를 설치하고, 순찰자가 RFID 태그를 소지한 상태로 다수의 순찰지점을 순찰하면, RFID 리더기에서 순찰자가 소지하고 있는 RIFD 태그로부터 고유정보를 획득한 후 이를 지그비(Zigbee) 통신을 이용하여 격지의 서버시스템으로 전송하면서 순찰정보를 모니터링할 수 있게 함으로써, 파손이나 분실 등의 취약점을 갖고 있는 이동식 단말기를 이용하지 않으면서도 순찰시스템을 안정적으로 구축할 수 있게 됨과 아울러, RFID 태그에는 인증 받지 않은 RFID 리더기로부터 고유정보의 요청이 있을 경우 에러 메시지를 전송할 뿐만 아니라, 반복적인 요청에 대해서는 RFID 태그에 저장되어 있는 고유정보를 초기화할 수 있게 하여 보안성을 향상시킬 수 있게 한 보안 알고리즘이 탑재된 듀얼밴드 방식의 RFID 순찰시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 보안 알고리즘이 탑재된 듀얼밴드 방식의 RFID 순찰시스템은,
다수의 순찰지점을 이동하며 순찰하는 순찰자가 소지하고 있으며, 무선통신을 통하여 외부에서 전송되는 신호에 의해 전원을 공급받은 후, 미리 저장되어 있는 고유정보를 전송하는 RFID 태그; 다수의 순찰지점에 이격 설치되어 있으며, 무선통신을 통하여 일정범위 내에 있는 RFID 태그와의 데이터 통신에 의해 RFID 태그의 고유정보를 획득하는 RFID 리더기로 이루어진 순찰스팟 리더기; 상기 순찰스팟 리더기에서 획득한 RFID 태그의 고유정보를 지그비(Zigbee) 통신을 통하여 격지로 전송하는 지그비 라우터; 및 상기 지그비 라우터를 통하여 전송되는 RFID 태그의 고유정보를 수신하여 저장하는 서버시스템;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 RFID 태그에는 무선통신을 통하여 RFID 태그에 저장되어 있는 고유정보를 요청하는 RFID 리더기가 인증된 리더기인지 여부를 판단한 후, 인증된 리더기가 아닐 경우 칩 고유정보 대신 에러 메시지를 전송하도록 한 보안 알고리즘을 구현할 수 있는 킬러 프로그램이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 RFID 태그에서 에러 메시지를 생성하여 전송하였음에도 반복적으로 RFID 태그의 고유정보를 요청할 경우에는, 상기 RFID 태그에 저장된 고유정보 자체를 초기화하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 순찰스팟 리더기는, 상기 RFID 태그와의 RF 통신을 위한 고주파 대역의 통신모듈과, 지그비(Zigbee) 라우터를 통하여 지그비 통신을 위한 극초단파 대역의 통신모듈이 함께 구비된 듀얼밴드 방식의 통신모듈이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 다수의 순찰지점에 RFID 리더기로 이루어진 순찰스팟 리더기를 고정 설치함으로써, 다수의 순찰지점을 돌아다니며 순찰하는 순찰자로서는 파손과 분실의 위험이 있는 별도의 이동식 단말기를 소지할 필요 없이 자신의 전자신분증과 같은 RFID 태그가 구비된 카드를 소지하는 것만으로도 순찰업무의 정확한 기록과 모니터링이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 RFID 태그에는 인증 받지 않은 RFID 리더기로부터 고유정보의 요청이 있을 경우 에러 메시지를 전송할 뿐만 아니라, 반복적인 요청에 대해서는 RFID 태그에 저장되어 있는 고유정보를 초기화할 수 있게 하여 보안성을 향상시킬 수 있어 군부대 등의 순찰시스템과 같이 높은 보안이 요구되는 곳의 순찰업무에도 적용될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 보안 알고리즘이 탑재된 듀얼밴드 방식의 RFID 순찰시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 따라 순찰지점에 설치되어 있는 순찰스팟 리더기와 순찰자가 소지하고 있는 RFID 태그간의 데이터 송수신 상황을 나타내는 블록구성도.
도 3은 본 발명에 따라 듀얼밴드 방식으로 이루어진 순찰스팟 리더기의 예시 구성도.
도 4는 본 발명에 따라 다수의 순찰스팟 리더기와 지그비(Zigbee) 라우터를 이용하여 RFID 태그로부터 획득한 고유정보를 서버로 전송하는 것을 나타내는 예시도.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 보안 알고리즘이 탑재된 듀얼밴드 방식의 RFID 순찰시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따라 순찰지점에 설치되어 있는 순찰스팟 리더기와 순찰자가 소지하고 있는 RFID 태그간의 데이터 송수신 상황을 나타내는 블록구성도이며, 도 3은 본 발명에 따라 듀얼밴드 방식으로 이루어진 순찰스팟 리더기의 예시 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 보안 알고리즘이 탑재된 듀얼밴드 방식의 RFID 순찰시스템은, 다수의 순찰지점을 이동하며 순찰하는 순찰자가 소지하고 있으며 무선통신을 통하여 외부에서 전송되는 신호에 의해 전원을 공급받은 후 미리 저장되어 있는 고유정보를 전송하는 RFID 태그(100)와, 다수의 순찰지점에 이격 설치되어 있으며 무선통신을 통하여 일정범위 내에 있는 RFID 태그와의 데이터 통신에 의해 RFID 태그의 고유정보를 획득하는 RFID 리더기로 이루어진 순찰스팟 리더기(200)와, 상기 순찰스팟 리더기에서 획득한 RFID 태그의 고유정보를 지그비(Zigbee) 통신을 통하여 격지로 전송하는 지그비 라우터(300)와, 상기 지그비 라우터를 통하여 전송되는 RFID 태그의 고유정보를 수신하여 저장하는 서버시스템(500)을 포함하여 구성된다.
즉, 다수의 순찰지점에 RFID 태그를 설치하고, 순찰하는 순찰자가 RFID 리더기로 이루어진 이동식 단말기를 소지하여야 하였던 종래의 순찰시스템과 달리, 본 발명에서는 다수의 순찰지점에 RFID 리더기로 이루어진 순찰스팟(spot) 리더기(200)를 고정설치하고, 순찰자는 RFID 태그(100)를 소지하도록 구성하였다는 차이점이 존재하게 된다.
그에 따라, 다수의 순찰지점을 돌아다니며 순찰하는 순찰자로서는 이동식 단말기를 소지할 필요 없이 자신의 전자신분증과 같은 RFID 태그가 구비된 카드를 소지하는 것만으로도 순찰업무의 정확한 기록과 모니터링이 가능하게 된다.
물론, 종래 이동식 단말기를 소지하고 순찰하던 경우에는 순찰을 완료한 후 이동식 단말기에서 수신하였던 RFID 태그의 고유정보를 확인하는 것에 의해 순찰기록의 저장 및 관리가 가능하게 되지만, 본 발명에서는 순찰자로부터 RFID 태그(100)의 고유정보를 획득한 순찰스팟 리더기(200)에서 해당 정보를 직접 서버시스템(500)으로 전송해야 하는바, 상술한 바와 같이 지그비 라우터(300)가 더 필요하게 되며, RFID 태그와의 무선통신을 위한 고주파 대역의 통신모듈뿐만 아니라, 순찰스팟 리더기 상호간 또는 지그비 라우터와의 지그비 통신을 위한 극초단파 대역의 통신모듈이 함께 구비되어야 하는바 듀얼밴드 방식의 통신모듈이 구비되어야 한다.
상기 RFID 태그(100)는, RFID 리더기로 이루어진 상기 순찰스팟 리더기(200)와의 무선통신을 통하여 전송되는 신호에 의해 전원을 공급받은 후, 자신에게 부여되어 있는 고유정보를 전송하는 RFID 태그 칩과 안테나로 구성된다.
이를 위하여 상기 RFID 태그(100)는 약 13.56MHz 대역의 주파수에서 전원을 공급받고 RFID 태그에 저장되어 있는 고유정보를 전송하도록 구성되는 것이 바람직하며, 이러한 RFID 태그는 별도의 순찰카드 형태로 이루어질 수 있음은 물론, 통상적인 전자사원증 등으로 이루어질 수도 있게 된다.
이때, 상기 RFID 태그(100)에는 무선통신을 통하여 RFID 태그에 저장되어 있는 고유정보를 요청하는 RFID 리더기가 인증된 리더기, 즉 상기 순찰스팟 리더기인지 여부를 판단한 후, 인증된 리더기가 아닐 경우 칩 고유정보 대신 에러 메시지를 전송하도록 한 보안 알고리즘을 구현할 수 있는 킬러 프로그램이 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 상기 RFID 태그(100)에는 인증된 RFID 리더기인 순찰스팟 리더기(200)들의 고유코드가 저장되어 있으며, 순찰 중 또는 일상생활 중 주변의 RFID 리더기에서 전송되는 신호에 포함되어 있는 고유코드를 수신하여 저장된 RFID 리더기의 고유코드와 비교하면서 인증 받은 리더기인지 여부를 판단할 수 있게 된다.
상기 RFID 태그(100)와 무선통신을 시도하는 RFID 리더기가 인증 받은 순찰스팟 리더기(200)로 판단될 경우, 상기 RFID 태그에서는 저장되어 있는 고유정보를 해당 순찰스팟 리더기로 전송하게 되지만, 인증 받은 리더기가 아닌 것으로 판단될 경우에는 태그의 킬 동작을 수행하여(Tag performs KILL) 에러 메시지를 생성하여 전송함으로써 보안을 유지할 수 있게 된다.
또한, 상기 RFID 태그에서 에러 메시지를 생성하여 전송하였음에도 반복적으로 RFID 태그의 고유정보를 요청할 경우에는, 상기 RFID 태그에 저장된 고유정보 자체를 초기화하도록 구성되는 것이 바람직하다. 그에 따라, 인증 받지 않은 RFID 리더기에 의해 원치 않게 RFID 태그에 부여된 고유정보가 노출되는 위험을 차단할 수 있게 된다.
상기 순찰스팟 리더기(200)는, 적어도 하나 이상의 순찰지점에 고정 설치되어 있으며, 일정 범위 내에서 무선통신하며 순찰자가 소지하고 있는 RFID 태그(100)의 고유정보를 획득한 후, 지그비(Zigbee) 통신을 통하여 상기 서버시스템(500)으로 전송하도록 구성된다.
이를 위하여, 상기 순찰스팟 리더기(200)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 RFID 태그와의 RF 통신을 위한 고주파(HF : High Frequency) 대역의 통신모듈(210)과, 지그비(Zigbee) 라우터를 통하여 지그비 통신을 위한 극초단파(UHF :Ultra High Frequency) 대역의 통신모듈(220)이 함께 구비된 듀얼밴드 방식의 통신모듈이 구비되도록 구성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 RF 통신과 지그비(Zigbee) 통신이 가능한 듀얼밴드 방식의 통신모듈이 구비된 순찰스팟 리더기(200)에서는 RF 통신대역에서 일정 범위 내에 있는 RFID 태그로 전원을 공급하여 인증 받은 후 각 RFID 태그의 고유정보를 수신함과 아울러, 상기 RFID 태그(100)로부터 획득한 RFID 태그의 고유정보를 지그비 통신대역에서 상기 서버시스템(500)으로 전송하게 된다.
이때, 지그비(Zigbee) 통신의 통신범위가 통상 100m 이고, 최대 1.2Km 밖에 되지 않음을 고려할 때, 하나의 순찰스팟 리더기에서 RFID 태그의 고유정보를 서버시스템으로 직접 전송하기는 어려운바, 순찰스팟 리더기(200)들 자체가 인접한 순찰스팟 리더기로부터 전송되는 RFID 태그의 고유정보를 전송하기 위한 지그비 라우터(300)로도 작동하도록 구성된다.
그에 따라, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이,RF 통신대역과 지그비(ZIGBEE) 통신대역에서의 통신이 각각 가능한 듀얼밴드 방식의 통신모듈이 구비된 순찰스팟 리더기(도 1 에서는 Client Device로 표시함)(200)들 각각이 일종의 센서 노드(Sensor Node)로 작용하며 RFID 태그(100)의 고유정보를 전송하게 된다.
이와 같이 다수의 순찰스팟 리더기(200)들이 센서 노드(Sensor Node)로 작용하며 전송한 RFID 태그의 고유정보는 서버시스템(500)에 인접하게 설치되어 있는 싱크 노드(Sink Node)(400)에 의해 수신된 후 서버(SERVER)(510)로 전송되어 순찰기록으로 데이터베이스(DB)(520)에 저장된다. 이후 순찰기록을 모니터링하고자 하는 관리자는 퍼스널 컴퓨터(PC)(530) 등을 이용하여 상기 서버나 데이터베이스에 접속하여 확인할 수 있게 된다.
이때, 상기 순찰스팟 리더기에서 RFID 태그의 고유정보를 획득한 후 이를 상기 서버시스템으로 보내기 위해 지그비(Zigbee) 라우터로 작용하는 순찰스팟 리더기(200)들 상호간에 데이터의 송수신이 이루어지는 것은, 도 4에 도시된 바와 같이 A 에서 J에 이르는 다양한 경로를 통하여 전송될 수 있게 된다.
또한, 상기 순찰스팟 리더기(200)에는 태양열에 의해 발전할 수 있는 솔라 패널(Solar Pannel)로 이루어진 솔라 모듈(Solar Module)이 더 포함되도록 구성됨으로써, 다수의 순찰지점에 설치되어 있어 전력선 구축이 쉽지 않은 환경 하에서도 RFID 리더기로 작용하고 지그비 통신을 통한 데이터의 송수신에 필요한 전력을 공급할 수 있게 하는 것이 바람직하다.
이와 같이 상기 순찰스팟 리더기를 다수의 순찰지점에 고정시킨 상태에서 순찰자가 RFID 태그를 소지하고 순찰하면서 순찰스팟 리더기에서 획득하게 된 순찰정보를 용이하게 전산화하여 저장할 수 있게 됨과 아울러, 순찰이력관리도 용이하게 수행할 수 있게 되므로, GP나 민통선, 또는 군부대와 같이 전력망과 통신망을 구축하기 어려운 넓은 지역뿐만 아니라, 보안과 순찰이 필요한 업체, 마트, 건설현장, 공장, 물류센터 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
100 - RFID 태그 200 - 순찰스팝 리더기
210 - RF 통신모듈 220 - 지그비 통신모듈
300 - 지그비 라우터 400 - 싱크노드
500 - 서버시스템

Claims (4)

  1. RFID 통신을 이용한 순찰시스템에 있어서,
    다수의 순찰지점을 이동하며 순찰하는 순찰자가 소지하고 있으며, 무선통신을 통하여 외부에서 전송되는 신호에 의해 전원을 공급받은 후, 미리 저장되어 있는 고유정보를 전송하는 RFID 태그;
    다수의 순찰지점에 이격 설치되어 있으며, 무선통신을 통하여 일정범위 내에 있는 RFID 태그와의 데이터 통신에 의해 RFID 태그의 고유정보를 획득하는 RFID 리더기로 이루어진 순찰스팟 리더기;
    상기 순찰스팟 리더기에서 획득한 RFID 태그의 고유정보를 지그비(Zigbee) 통신을 통하여 격지로 전송하는 지그비 라우터; 및
    상기 지그비 라우터를 통하여 전송되는 RFID 태그의 고유정보를 수신하여 저장하는 서버시스템;을 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 알고리즘이 탑재된 듀얼밴드 방식의 RFID 순찰시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 RFID 태그에는 무선통신을 통하여 RFID 태그에 저장되어 있는 고유정보를 요청하는 RFID 리더기가 인증된 리더기인지 여부를 판단한 후, 인증된 리더기가 아닐 경우 칩 고유정보 대신 에러 메시지를 전송하도록 한 보안 알고리즘을 구현할 수 있는 킬러 프로그램이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 보안 알고리즘이 탑재된 듀얼밴드 방식의 RFID 순찰시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 RFID 태그에서 에러 메시지를 생성하여 전송하였음에도 반복적으로 RFID 태그의 고유정보를 요청할 경우에는, 상기 RFID 태그에 저장된 고유정보 자체를 초기화하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 보안 알고리즘이 탑재된 듀얼밴드 방식의 RFID 순찰시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 순찰스팟 리더기는,
    상기 RFID 태그와의 RF 통신을 위한 고주파 대역의 통신모듈과, 지그비(Zigbee) 라우터를 통하여 지그비 통신을 위한 극초단파 대역의 통신모듈이 함께 구비된 듀얼밴드 방식의 통신모듈이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 보안 알고리즘이 탑재된 듀얼밴드 방식의 RFID 순찰시스템.
KR1020150050499A 2015-04-09 2015-04-09 보안 알고리즘이 탑재된 듀얼밴드 방식의 ｒｆｉｄ 순찰시스템 KR20160121068A (ko)

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