EPCglobal Gen 2 기반 다중 태그 인식 속도를 향상시키는 차등 Q-C 알고리즘

Abstract

Radio Frequency Identification(RFID)는 최근 몇 년간 바코드를 대체할 수 있을 뿐만 아니라 유통 관리와 같은 분야에 있어서 신기술로써의 그 가능성과 가치를 인정받아 현재 많은 각광을 받고 있는 무선 통신 기술이다. RFID에 관한 연구는 약 100년 전부터 무선 전파를 이용한 간단한 통신을 근간으로 시작하고 발전하였다. 현재는 교통 카드, 출입 통제, 수하물 관리 같은 많은 부분에서 실생활에 적용되어 사용되고 있으며, u-City의 교통 신호 조절이나 우편 의약품관리 부문부터 건설 분야에서까지 RFID의 이용을 위해서 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문은 먼저 EPCglobal C1 Gen 2 RFID 표준에서 제안한 Q 알고리즘에서 사용되는 C값에 대한 다양한 모델을 제시하고 그 성능을 비교, 평가한다. EPCglobal C1 Gen 2 RFID 표준에서는 다중 태그 인식을 위해서 슬롯-카운트 (Q) 선택 알고리즘을 제안하고 있지만, Q 알고리즘에서 태그의 충돌과 무응답의 상태에 따라서 Q값을 변화시키는 값인 C값에 대한 정확한 정의가 내려져있지 않다. Q 알고리즘에서는 태그 충돌의 경우 C를 Q에 더하고 무응답인 경우에는 C를 감산하여 변화되는 Q값으로 태그들의 새로운 슬롯-카운트를 결정하기 때문에 다중 태그 인식 환경에 있어서 이 C값은 태그 인식 속도에 커다란 영향을 준다. 하지만 아직 연구에서는 C값에 따른 태그 인식 속도 성능 평가나 비교 연구가 없으며, Q 알고리즘을 변형하거나 새로운 방법을 제안하여 태그 인식 속도를 늘리기 위한 연구만이 존재한다. 본 연구에서는 EPCglobal C1 Gen 2 RFID 표준을 만족하는 C값의 다양한 모델을 제시하고 각각에 대해 다중 태그 인식 환경에 있어서 그 성능을 비교하고 평가한다. 이후에 본 논문에서는 차등 Q-C 알고리즘을 EPCglobal C1 Gen 2 RFID 표준에서 제안하는 충돌 방지 알고리즘에 적용하여 위에서 언급한 다양한 기존의 슬롯-카운트 (Q) 선택 알고리즘보다 태그 인식 속도를 향상 하였다. 본 논문에서는 기존 알고리즘들에 있어 태그 인식 속도에 미치는 중요한 요소인 충돌 시간 지연과 무응답 시간 지연에 두고 그 문제점을 파악하고 차등 Q-C 알고리즘을 제안한다. 차등 Q-C 알고리즘은 Q값에 관계없이 충돌과 무응답 두 가지 상태에 따라서 다른 C값을 사용하여 단위 태그 인식 개수를 늘린다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 기존의 방식에 비해서 초당 약 8.04개의 태그 인식 개수가 늘어나며, Matlab을 이용하여 이를 검증하였다.