다중 수신 안테나를 이용한 UHF RFID 시스템에서 Capture Effect에 따른 태그 인식 효율 연구

Abstract

RFID (Radio Frequency Identification)는 사물에 부착된 태그로부터 무선으로 사물의 정보 및 주변 환경을 정보를 제공받아 사물간의 통신이 가능한 기술 이다. 특히, UHF 대역RFID시스템은 저렴한 수동형 태그 사용과 비교적 긴 인식 거리로 인해 기존의 바코드를 대체하여 물류, 유통, 조달, 군사, 식품, 안전 등 다양한 산업 영역에서 경제적 파급 효과를 창출할 수 있는 핵심 기술로 각광을 받고 있다. 최근에 EPCglobal에서 발표한 EPCglobal Class 1 Generation 2 (C1 Gen2) UHF RFID프로토콜이 ISO/IEC 18000-C 국제 단일 표준으로 비준되었다. 이 것으로 인해 UHF 대역 RFID의 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만 C1 Gen2 프로토콜은 단일 안테나 사용에 초점이 맞춰있는 한계점을 가지고 있다. 본 논문에서는 UHF 대역 RFID 시스템에서 다중 수신 안테나를 사용하였을 경우, 단일 수신 안테나 방법과 비교하여 태그 인식 성능을 태그 충돌에 의한 Capture Effect현상을 적용하여 분석하였다. 수신 안테나의 개수가 늘어날수록 리더와 태그 사이의 거리가 다양해지고, 이것으로 인해 Capture Effect가 발생할 확률은 높아진다. Capture Effect 현상의 증가는 충돌 태그 신호의 인식률 증가로 이어지고, 태그 슬롯 효율이 향상된다. 결과적으로 태그 슬롯 효율의 증가는 태그 인식 속도 향상으로 이어진다. 본 논문에서는MATLAB시뮬레이션으로 단일 수신 안테나 방식과 다중 안테나 방식의 슬롯 효율성과 초당 태그 인식 속도를 비교하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 다중 안테나 방법이 단일 수신 안테나 방법에 비해 슬롯 효율성은 최대 약 35개, 초당 인식 개수는 약100개 가 늘어남을 검증하였다.