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.

스마트 냉장고를 위한 RFID 기반 물품 정보 자동 관리 시스템

이주동 ( Ju-dong Lee ),김형석 ( Hyungsuk Kim ),김태현 ( Taehyoun Kim ),서효중 ( Hyo-jong Suh ) 한국인터넷정보학회 2008 인터넷정보학회논문지 Vol.9 No.1

본 논문에서는 RF 신호를 사용하여 냉장고 내 물품에 부착된 전자태그를 비접촉 상태에서 인식하여 물품의 정보와 주변 환경정보를 자동 추출할 수 있는 RFID 기술을 활용한 물품 정보 관리 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 단순 인터넷 접속 기능만을 제공하는 기존 스마트 냉장고의 한계를 극복하기 위해, 냉장고 안에 보관된 식료품에 부착된 전자태그에서 정보를 읽어 자동으로 데이터베이스에 저장하고 이 데이터베이스를 토대로 사용자 친화적인 인터페이스를 통해 댁내 혹은 원격지에 위치한 사용자에게 각종 편의 정보를 제공하도록 구성되었다. 본 논문에서는 RFID 기반 스마트 냉장고의 개발시 요구사항을 분석하고, 이를 기반으로 효율적인 물품 인식을 위한 물품 위치 추적 방식과 태그 인식 거리를 고려하여 효율적인 RFID 안테나 이동 방식 제안, 프로토타입 냉장고 외형 제작, 태그에서 습득한 정보의 효율적 관리 및 검색을 위한 정보 관리 시스템 구현을 수행하였다. 마지막으로 제안한 시스템의 성능을 평가하기 위해 제안한 시스템 구성 하에서 RFID 리더가 한 번에 인식할 수 있는 태그의 개수, 저장된 식품의 전자 태그 접촉면과 태그의 각도에 따른 인식 여부, 제품 검색시 RFID 리더기의 이동 속도에 따른 태그 인식 여부를 프로토타입 냉장고 상에서 실험하였다. In this paper, we implement an automatic entity information management system for smart refrigerator using RFID technology in which objects containing electronic tags are automatically identified using radio wave. Unlike current "smart`` refrigerators, the system presented in this paper implements smart tag information acquisition mechanism and real-time information management system to provide various information on entities in refrigerators to local and remote users. As the first step, this paper analyzes the requirements for smart refrigerator system based on the RFID and suggests design considerations. Based on the analysis, we propose and implement an efficient tag location tracking method based on antenna transfer method and an intelligent tag information management system based on embedded database and web server. We also provide a wide range of experimental results on the number of tags identified at a time and the tag recognition ratio according to the RFID antenna transfer speed and the angle between tag reader and tags.

전자태그의 기술동향과 해양정보시스템에의 활용방안에 관한 연구

정중식,정재용,Jeong, Jung-Sik,Jong, Jae-Yong 해양환경안전학회 2005 海洋環境安全學會誌 Vol.11 No.1

최근 RFID 기술은 유비쿼터스 센서 네트워크 구현을 위한 중요기술로 급부상하고 있다. 본고에서는 RFID 기술, 표준화 동향 및 다양한 응용영역을 분석함으로써 해상분야의 전망있는 응용분야를 발굴하기 위한 조사목적에서 이루어 졌다. RFID 기술개요 및 요소기술, 국내외 표준화 동향 및 응용분야를 소개한 후 해상분야에서 RFID 활용방안을 소개하였다. 해상분야에서 주요 응용영역으로는 선용품 재고관리의 자동화, 컨테이너의 관리, 화물창 상태관리, 이동통신망을 이용한 연안선박의 관리방안 등을 들 수 있다. 결과적으로 기존의 이용가능한 유무선 통신망에 RFID시스템을 효과적으로 적용한다면 선박운항의 효율화, 해양안전 확보 및 해양환경 보호에도 많은 기여를 할 것이다. Recently, RFID technology play a key role to implement ubiquitous sensor network(USN). In this paper, we introduce trends of RFID technology, standardization, and then its applications. The purpose of this work is to suggest prosperous applications of RFID, which is applicable on marine information system, such as ship inventory management, management of container and its contents, sensing of environments within cargo hold, management of fishery boats. In case that RFID technology is utilized on marine information systems, it makes safety at sea and marine environments protection.

토막 콘텐츠의 태그 제어를 통한 스마트폰용 전자책

이경호(Kyong-Ho Lee) 한국컴퓨터정보학회 2016 한국컴퓨터정보학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1

본 논문에서는 작은 화면의 스마트 폰에서 볼 수 있는 전자책을 구성하였다. 대부분의 전자책이 PDF 파일과 같이 기존의 종이책을 단지 정보처리 기기에서 보는 개념의 채용 형태이거나 제한된 규정을 통해 구성된 내용을 스마트 폰보다 화면이 큰 전용 단말기를 통해 보도록 되어 있다. 본 연구에서는 PDF나 웹 형태가 아닌 앱 형태로 컴퓨터보다도 널리 퍼져있는 스마트 폰을 통해 책을 보도록 하였다. 현재 전자책의 실질적 표준 역할을 하는 EPUB는 전용 단말기를 이용한 전자책도 텍스트형 콘텐츠 또는 잡지형 콘텐츠로 정보 처리 기기의 다양한 기능을 살리지 못하고 있다. 본 연구에서는 앱을 이용한 전자책의 초기 시도로 기존 책의 구성을 가능한 지키면서 앱의 다양한 능력을 통해 많은 편리성을 살리는 한편 특히 본문은 작은 화면에 많은 정보를 담는 것은 책을 읽는 독자에게 무리한 요구를 하는 것이므로, 본문의 내용과 관계된 이미지를 의미 단위로 토막을 내고 이를 항, 절, 장으로 구분지어 태그를 붙여 데이터베이스에 저장한 후 태그를 기반으로 본문 화면에 시간차를 두고 자동 출력하도록 하는 시도로 사용자의 편리를 도모하였다.

RFID 태그 데이타 색인의 질의 성능 향상을 위한 불균형 삽입 정책

김기홍(Gihong Kim),홍봉희(Bonghee Hong),안성우(SungWoo Ahn) 한국정보과학회 2008 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.35 No.5

RFID 기술을 기반으로 한 자동화 제조, 재고 관리, 공급망 관리와 같은 응용에서 RFID 태그를 부착한 객체의 위치를 추적하는 질의는 가장 중요한 요구사항 중의 하나이다. 태그의 위치추적 질의를 지원하기 위해서 기존의 연구에서는 태그 아이디, 리더 아이디, 시간을 도메인으로 하는 색인을 제시하고 있으며 이는 이동체 색인을 기반으로 한다. 이동체 색인에서와 달리 RFID 태그를 위한 색인의 도메인은 도메인 간의 크기 차이가 매우 크며 질의 영역이 차지하는 크기의 비율이 리더 아이디 도메인에 편중되는 특징이 있다. 그러나, 기존의 RFID 태그를 위한 색인에서는 이동체 색인과는 다른 도메인의 특징을 고려하지 않음으로써 질의 영역과 색인 노드 간의 불필요한 겹침을 유발시키며 이로 인해 태그 객체 검색 시 많은 노드 접근이 발생하게 되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 R*-tree를 기반으로 한 RFID 태그 데이타 색인의 불균형 삽입정책과 분할 정책을 제안한다. 제안된 방법은 각 도메인의 가중치와 노드의 가장자리 정보를 사용하여 가중치가 적용된 가장자리 값을 구한다. 데이타를 삽입할 때 이를 사용함으로써 데이타가 삽입될 하위트리를 선택하며 노드 분할 방법을 선택한다. 제안된 불균형 삽입 정책은 질의 영역과 MBR 간의 겹침을 줄임으로써 영역질의 수행 시 노드 접근 비용을 감소시켜 준다. 실험 결과 이 논문에서 제안된 불균형 삽입 정책을 적용한 색인은 기존의 삽입 정책을 사용하는 색인에 비하여 우수한 질의 성능을 보여줌을 확인할 수 있다. Queries for tracing tag locations are among the most challenging requirements in RFID based applications, including automated manufacturing, inventory tracking and supply chain management. For efficient query processing, a previous study proposed the index scheme for storing tag objects, based on the moving object index, in 3-dimensional domain with the axes being the tag identifier, the reader identifier, and the time. In a different way of a moving object index, the ranges of coordinates for each domain are quite different so that the distribution of query regions is skewed to the reader identifier domain. Previous indexes for tags, however, do not consider the skewed distribution for query regions. This results in producing many overlaps between index nodes and query regions and then causes the problem of traversing many index nodes. To solve this problem, we propose a new disproportional insertion and split policy of the index for RFID tags which is based on the R*-tree. For efficient insertion of tag data, our method derives the weighted margin for each node by using weights of each axis and margin of nodes. Based the weighted margin, we can choose the subtree and the split method in order to insert tag data with the minimum cost. Proposed insertion method also reduces the cost of region query by reducing overlapped area of query region and MBRs. Our experiments show that the index based on the proposed insertion and split method considerably improves the performance of queries than the index based on the previous methods.

물류 유통 서비스 분야에서 전자태그 정보 처리를 위한 데이터 모델 설계

김창수,홍성찬,정회경,Kim Chang-su,Hong Sung-Chan,Jung Hoe-Kyung 한국정보통신학회 2005 한국정보통신학회논문지 Vol.9 No.4

As computing paradigm of the next generation, Ubiquitous Computing has emerged owing to growing of the Internet and computer networking technologies, and RFID (Radio Frequency Identification) which is the core technology to achieve(realize,actualize) the Ubiquitous Computing environment, is being noticed. MIT's Auto-ID Center has proposed PML(Physical Markup Language) which is based on XML (Extensible Markup Language), is a standard language for describing physical objects, in order to interchange of data between each of these RFID application systems. The PML defines only core parts to describe physical objects, but on the other hand the other parts to be needed in practical application have to be defined with extended definitions separately. In this paper, therefore, the object information data model was designed, which defines the type of the object in order. to process electronic tag information in the RFID application service based on PML Core of Auto-ID Center and is applicable to the distribution service parts. 인터넷과 컴퓨터 네트워크의 발전에 힘입어 차세대 컴퓨팅 패러다임으로 유비쿼터스 컴퓨팅이 등장하였고, 이를 실현하기 위한 핵심 기술로 RFID(Radio Frequency Identification) 기술이 주목받고 있다. 이러한 RFID 응용 시스템에서 상호간의 데이터 교환을 위해 MIT Auto-ID Center 에서는 물리적 객체의 정보를 표현하기 위한 표준 언어로 XML(Extensible Markup Language) 기반의 PML(Physical Markup Language)을 제안하여 사용하고 있다. 하지만 Auto-ID Center에서 제시한 PML은 객체의 정보를 기술하기 위한 핵심부분만 정의 되어 있고, 실제 적용에 필요한 부분은 별도로 확장 정의하여 사용하도록 되어 있다. 이에 본 논문에서는 Auto-ID Center의 PML Core에 기반하여 RFID 응용 서비스에서 전자태그 정보 처리를 위해 사용될 수 있는 객체 타입을 정의하고 물류 유통 서비스 분야에 적용할 수 있도록 객체 정보 데이터 모델을 설계하였다.

RFID 시스템에서의 트리 기반 메모리래스 충돌방지 알고리즘에 관한 연구

권성호,홍원기,이용두,김희철,Quan Chenghao,Hong Wonkee,Lee Yongdoo,Kim Hiecheol 한국정보처리학회 2004 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.11 No.6

RFID(Radio Frequency IDentification) 기술은 RF 신호를 사용하여 물품에 부착된 전자태그를 식별하는 비접촉 기술이다. 식별 영역 내에 다수의 태그가 존재한 경우에 요구되는 다중 태그 식별 문제는 RFID 기술 중에서도 핵심 이슈이며 이 문제는 충돌방지 알고리즘을 통하여 해결할 수 있다. 하지만 기존 알고리즘들은 구현의 복잡성과 낮은 성능이 문제로 제기되고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결할 수 있는 트리 기반 메모리래스 충돌방지 알고리즘인 충돌 추적(Collision Tracking) 트리 알고리즘을 제안하고 성능평가 결과를 제시한다. 성능평가 결과 제안하는 알고리즘이 초당 749개의 태그를 식별하면서 기존 트리 기반 메모리래스 알고리즘인 트리-워킹 알고리즘과 쿼리 트리 알고리즘에 비해 각각 약 49배와 2.4배의 성능향상을 확인할 수 있었다. RFID(Radio frequency IDentification) is a technology that automatically identifies objects containing the electronic tags by using radio wave. The multi-tag identification problem is the core issue in the RFID and could be resolved by the anti-collision algorithm. However, most of the existing anti-collision algorithms have a problem of heavy implementation cost and low performance. In this paper. we propose a new tree based memoryless anti-collision algorithm called a collision tracking tree algorithm and presents its performance evaluation results obtained by simulation. The Collision Tracking Tree algorithm proves itself the capability of an identification rate of 749 tags per second and the performance evaluation results also show that the proposed algorithm outperforms the other two existing tree-based memoryless algorithms, i.e., the tree-walking algorithm and the query tree algorithm about 49 and 2.4 times respectively.

RFID 스트리밍 데이타의 연속질의를 위한 영역 스태빙 기법

박재관(Jaekwan Park),홍봉희(Bonghee Hong),이기한(Kihan Lee) 한국정보과학회 2009 정보과학회논문지 : 데이타베이스 Vol.36 No.2

RFID 표준 개발을 주도하고 있는 EPCglobal은 RFID 미들웨어에 관한 표준 인터페이스로써 ECSpec(Event Cycle Specification)과 ECReports(Event Cycle Reports)를 제시하였다. ECSpec은 애플리케이션이 원하는 태그 데이타에 대한 명세로써 일정 시간 동안 태그 이벤트에 대한 여과 및 수집을 반복적으로 처리하기 위한 연속질의(Continuous Query, CQ)이며 ECReports는 처리 결과에 대한 명세이다. 따라서 연속 질의 수행에 적합하도록 설계된 질의 색인(Query Index) 기법을 적용하여 ECSpec을 질의 색인의 데이타로써, 태그 이벤트를 질의 색인의 질의로써 수행하면 효율적이다. 하지만 RFID 물류환경에서는 유사한 또는 동일 상품군이 대량으로 이동하게 되고, 이때 상품에 부착된 태그가 RFID 리더에서 인식될 때 발생하는 이벤트가 짧은 기간 동안 다수 발생하게 되는데. 이를 개별적으로 처리하는 것은 비효율적이다. 이 논문에서는 ECSpec에서 지정하는 보고주기 기간 동안 태그 이벤트에 의한 질의를 수집하여 그룹을 구성하고 질의 색인에 영역 질의로써 수행하여 유사 검색 과정을 제거하는 기법을 제안한다. 이러한 질의 그룹 처리 기법을 위해, 일정기간 연속된 태그 이벤트를 효과적으로 수집하기 위한 큐의 구성 방법과 수집된 태그 이벤트로부터 영역 질의를 생성하기 위한 방법을 제안한다. 또한 실험을 통해 이러한 기법의 효율성을 확인한다. The EPCglobal leading the development in RFID standards proposed Event Cycle Specification (ECSpec) and Event Cycle Reports (ECReports) for the standard about RFID middleware interface. ECSpec is a specification for filtering and collecting RFID tag data and is treated as a Continuous Query (CQ) processed during fixed time intervals repeatedly. ECReport is a specification for describing the results after ECSpec is processed. Thus, it is efficient to apply Query Indexing technique designed for the continuous query processing. This query index processes ECSpecs as data and tag events as queries for efficiency. In logistics environment, the similar or same products are transferred together. Also, when RFID tags attached to the products are acquired, the acquisition events occur massively for the short period. For these properties, it is inefficient to process the massive events one by one. In this paper, we propose a technique reducing similar search process by considering tag events which are collected by the report period in ECSpec, as a range query. For this group processing, we suggest a queuing method for collecting tag events efficiently and a structure for generating range queries in the queues. The experiments show that performance is enhanced by the proposed methods.

물류 유통 서비스 분야에서 전자 태그 정보처리를 위한 데이터 모델 설계

김창수,홍성찬,정회경 한국정보통신학회 2005 한국정보통신학회논문지 Vol.9 No.5

As computing paradigm of the next generation, Ubiquitous Computing has emerged owing to growing of the Internet and computer networking technologies, and RFID (Radio Frequency Identification) which is the core technology to achieve(realize,actualize) the Ubiquitous Computing environment, is being noticed. MIT's Auto-ID Center has proposed PML (Physical Markup Language) which is based on XML (Extensible Markup Language), is a standard language for describing physical objects, in order to interchange of data between each of these RFID application systems. The PML defines only core parts to describe physical objects, but on the other hand the other parts to be needed in practical application have to be defined with extended definitions separately.In this paper, therefore, the object information data model was designed, which defines the type of the object in order to process electronic tag information in the RFID application service based on PML Core of Auto-ID Center and is applicable to the distribution service parts. 인터넷과 컴퓨터 네트워크의 발전에 힘입어 차세대 컴퓨팅 패러다임으로 유비쿼터스 컴퓨팅이 등장하였고, 이를 실현하기 위한 핵심 기술로 RFID(Radio Frequency Identification) 기술이 주목받고 있다. 이러한 RFID 응용 시스템에서 상호간의 데이터 교환을 위해 MIT Auto-ID Center 에서는 물리적 객체의 정보를 표현하기 위한 표준 언어로 XML(Extensible Markup Language) 기반의 PML(Physical Markup Language)을 제안하여 사용하고 있다. 하지만 Auto-ID Center에서 제시한 PML은 객체의 정보를 기술하기 위한 핵심부분만 정의 되어 있고, 실제 적용에 필요한 부분은 별도로 확장 정의하여 사용하도록 되어 있다.이에 본 논문에서는 Auto-ID Center의 PML Core에 기반하여 RFID 응용 서비스에서 전자태그 정보 처리를 위해 사용될 수 있는 객체 타입을 정의하고 물류 유통 서비스 분야에 적용할 수 있도록 객체 정보 데이터 모델을 설계하였다.

전자태그(RFID)와 컴퓨터 비전 시스템을 이용한 생산 공정 감시와 재일정계획(rescheduling)

공재현,한만철,박진우 한국정밀공학회 2005 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2005 No.5월