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RFID 태그 메모리 접근의 일관성을 위한 태그 연산의 동시성 제어
류우석(Wooseok Ryu),홍봉희(Bonghee Hong) 한국정보과학회 2010 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.37 No.3
본 논문에서는 RFID 전자태그에 부착된 메모리의 정보를 접근할 때 발생하는 태그 연산 실행의 불완전성에 따른 태그 데이터의 불일치 문제를 분석하고, 이를 해결하기 위한 프로토콜을 제안한다. 수동형 RFID 태그는 통신의 불확실성과 단절성으로 인해 태그 메모리 접근연산의 완전한 실행을 보장하지 못하므로, 불완전하게 실행된 연산으로 인해 태그 데이터의 비일관성을 초래하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 태그 접근의 일관성을 유지하면서 불완전 연산의 실행을 완료시키기 위한 동시성 제어 프로토콜을 제안한다. 이 프로토콜은 불완전 실행된 연산의 대상태그를 연속질의로 정의하고 태그의 인식을 모니터링 함으로써 다른 연산들에 의한 불확실 데이타의 접근을 차단하고, 재수행을 통해 불완전하게 실행된 연산의 수행을 완료시킨다. 또한, 증명을 통해 제안한 프로토콜의 정확성, 일관성을 입증하였으며, 실험을 통해 본 프로토콜이 기존의 일관성 유지기법보다 좋은 성능을 나타냄을 보였다. This paper analyzes the tag data inconsistency problem caused by incomplete execution of the tag access operation to the RFID tag’s memory and proposes a protocol to control consistent tag data accesses with finalizing the incomplete operation. Passive RFID tag cannot guarantee complete execution of the tag access operations because of uncertainty and unexpected disconnectionof RF communications. This leads to the tag data inconsistency problem. To handle this, we proposea concurrency control protocol which defines incomplete tag operations as continuous queries and monitors the tags’ re-observation continuously. The protocol finalizes the incomplete operation when the tag is re-observed while it blocks inconsistent data accesses from other operations. We justify the proposed protocol by analyzing the completeness and consistency. The experiments show that the protocol shows better performance than the traditional lock-based concurrency control protocol.
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류우석,홍봉희,권준호 한국정보과학회 2012 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.39 No.5
RFID 데이터는 RFID 태그의 메모리에 저장된 데이터로서 RFID 태그를 부착한 물품의 상세정보를 기록/조회하는데 사용된다. RFID 데이터를 접근하기 위해 미들웨어에 등록된 태그 연산들은 태그가 RFID 리더를 통해 인식되었을 때 RF 통신을 이용하여 실행된다. 하지만, 이때 통신의 간헐성 및 불확실성으로 인해 연산이 완전히 실행되지 않을 수 있다. 즉, 통신 메시지가 유실되거나 태그가 통신 영역에서 벗어나는 경우 연산의 일부만 실행되거나 태그 상태가 불분명해지는 경우가 발생하며, 이로 인해 데이터의 불일치 문제가 발생한다. 본 논문에서는 태그 연산들을 RFID 트랜잭션으로 모델링하고 트랜잭션 처리를 통해 RFID 데이터의 일관성을 보장하는 기법을 제시한다. 이를 위해 본 논문에서는 먼저 RFID 트랜잭션을 정의하고 기존의 트랜잭션과의 차이점을 분석한다. 트랜잭션이 불완전하게 실행된 경우, 이를 재처리하기 위한 재수행 트랜잭션을 정의하고 태그가 임의의 리더에서 다시 인식되었을 때 트랜잭션의 완료를 보장하기 위한 재수행 트랜잭션 모델을 제안한다. 또한, RFID 데이터의 일관성을 보장하기 위하여 연속 질의를 기반으로 한 동시성 제어 메커니즘을 제시함으로써 RF 통신의 특성으로 인해 발생하는 데이터 불일치 문제를 해결한다. 시뮬레이션 실험을 통해 제안하는 재수행 모델이 트랜잭션의 일관성을 유지함과 동시에 트랜잭션의 완료 성능 또한 증가시킴을 입증한다. RFID data are stored in the memory of RFID tag for recording/retrieving detailed information of tagged objects. Tag operations are registered in the RFID middleware to access RFID data, and can be executed when the corresponding tag is identified by the corresponding RFID reader. However, volatility and uncertainty of RF communication interferes complete execution of the tag operations. Communication errors, such as message loss or tag’s disappearance from the RF-field of the reader, cause partial writes or the indeterminate state of RFID data. As a result, RFID data remain inconsistent. The idea of this paper is to model tag operations as RFID transaction and provide consistency of RFID data in point of transaction processing. To do this, this paper first defines RFID transaction and discusses unique characteristics of RFID transaction compared from other transactions. This paper also proposes a reprocessing transaction model to ensure commit of incomplete transactions. The proposed model creates a reprocessing transaction for an incomplete transaction and resumes execution of the transaction when the corresponding tag is re-observed by any reader. This paper also proposes a continuous-query based concurrency control mechanism to provide consistency of RFID data during the reprocessing. Experimental study shows that the proposed model increases the number of successful executions of RFID transactions as well as preserves consistency of RFID data.
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RFID 리더기 안테나의 최적 배치를 위한 효율적인 진화 연산 알고리즘
순남순(Nam-Soon Soon),여명호(Myung-Ho Yeo),유재수(Jae-Soo Yoo) 한국콘텐츠학회 2009 한국콘텐츠학회논문지 Vol.9 No.10
RFID 기술를 이용한 다양한 응용분야에서 잘못된 RFID 리더기의 배치로 인해 리더기간의 간섭이 발생한다. 리더기간의 간섭은 어떤 리더기가 다른 리더기의 동작에 간섭을 일으키는 신호를 송신하여 태그를 인식하는 것을 방해할 때 발생한다. RFID 시스템에서 리더기의 충돌 문제는 시스템 처리량과 인식의 효율성의 병목현상을 발생 시킨다. 본 논문에서는 RIFD 안테나 배치의 적합도를 높이기 위해서 진화 연산 알고리즘을 이용한 새로운 RFID 리더기 배치 설계 시스템을 제안한다. 먼저, 주위 환경에 민감한 안테나의 전파특성을 분석하고, 특성 데이터베이스를 구축한다. 그리고, 안테나를 최적으로 배치하기 위한 진화 연산 알고리즘을 이용한 Encoding 기법과 Fitness 기법 및 유전잔 연산자를 제안한다. 제안하는 기법의 우수성을 보이기 위해서 시뮬레이션을 수행하였으며, 실험 결과, 약 100세대의 진화 연산을 통해 커버율 95.45%, 간섭율 10.29%의 RFID 안테나 배치의 적합도를 달성하였다. Incorrect deployment of RFID readers occurs reader-to-reader interferences in many applications using RFID technologies. Reader-to-reader interference occurs when a reader transmits a signal that interferes with the operation of another reader, thus preventing the second reader from communicating with tags in its interrogation zone. Interference detected by one reader and caused by another reader is referred to as a reader collision. In RFID systems, the reader collision problem is considered to be the bottleneck for the system throughput and reading efficiency. In this paper, we propose a novel RFID reader anti-collision algorithm based on evolutionary algorithm(EA). First, we analyze characteristics of RFID antennas and build database. Also, we propose EA encoding algorithm, fitness algorithm and genetic operators to deploy antennas efficiently. To show superiority of our proposed algorithm, we simulated our proposed algorithm. In the result, our proposed algorithm obtains 95.45% coverage rate and 10.29% interference rate after about 100 generations.
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