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.

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.

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.

Active RFID 가로등을 이용한 이동체 실시간 위치결정기법 연구

차맹규(Cha Maeng Q),장안진(Chang Ahn Jin),이재빈(Lee Jae Bin),유기윤(Yu Kiyun) 대한토목학회 2007 대한토목학회논문집 D Vol.27 No.1D

위치기반서비스 분야에서 RFID가 갖는 장점은 위치인식이 가능하다는 것이다. 본 연구의 목적은 RFID에 위치인식을 위한 기준점을 설정하고, 태그와 모바일 객체간의 신호들이 갖게 되는 시간차이로부터 거리를 측정하는 TDOA(Time Difference of Arrival) 기법을 적용하여 이동체의 위치를 결정하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 위치인식 가능한 RFID 참조기준점의 역할로서 가로등을 채택하였다. 위치참조 기준점으로서 가로등이 갖는 장점은 측량성과를 마친 정확한 위치 자료가 이미 구축되어 있으며, 전원 공급이 필요한 능동형(active) 방식의 RFID 설치를 위해 가로등의 전원을 이용할 수 있다는 것이다, 본 연구에서는 가로등에 RFID 측위기준점을 적용한 시뮬레이션 실험을 통해 연구의 유효성을 확인한다. 실험과정에서는 이동체의 정확한 위치인식을 위하여 최적화된 태그의 개수와 신호 전송주기 및 이동체 속도를 고려하였다. RFID (Radio Frequency Identification) is regarded as a device to facilitate location sensing. Such advantages of RFID can be integrated with LBS (Location Based Service) achieving much synergy effects. This study propose and test a location sensing system using the active RFID tags. Since the coordinates of road ramps are already stored in a database as a digital map form and the road ramps placed along the curbs construct a sort of network, it is proposed to use these road ramps as reference points. Furthermore, these road ramps can provide electrical power to the active RFID tags. Thus, each moving object having a RFlD reader receives signals from these active tags and decodes corresponding coordinates of the road ramps. Then, the coordinates of a moving object are determined in real-time using the TDOA (Time Difference of Arrival) algorithm. To test the availability of this system, various kinds of constrained simulations are designed and are conducted. In these simulations, the number of active tags used, the transmission interval of RFID reader devices, and the speed of moving objects are considered as constrained factors.

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.

패키지디자인에 있어서 RFID의 동향 및 활용가능성에 대한 연구

김미자 사단법인 한국브랜드디자인학회 2017 브랜드디자인학연구 Vol.15 No.4

상품이나 패키지에 부착된 전자태그 즉, RFID 기술은 오늘날 제품과 주변의 환경 정보를 탐지하고 네트워크를 통해 모든 정보를 손쉽게 관리하는 개념을 실현하는데 필수적인 방안의 하나로 인식되며 관심이 증가하고 있다. 이러한 배경에서 본 연구는 패키지 분야를 중심으로 RFID 기술이 활용된 다양한 사례에 대한 적용 현황을 분석하고 기존의 바코드나 라벨과 비교한 효율성을 바탕으로 앞으로 패키지디자인에 있어 RFID 활용가능성을 고찰하는데 목적이 있다. 연구 방법은 주로 문헌자료를 중심으로 한 이론연구에 의하였으며 학위논문이나 관련학회 논문, 전문 서적, 잡지, 각종 보고서를 중심으로, 선행연구 및 적용사례 등을 포함하여 인터넷을 통한 전문잡지나 최신 자료의 검색을 통한 자료수집도 진행하였다. 연구의 범위는 RFID 기술이 적용된 디자인 영역 가운데 특히 패키지를 중심으로 하였다. RFID가 포장 전반에 적용되고 있는 현황 및 사례를 분석하여 RFID와의 관계 및 문제점을 살펴보았다. 연구결과 RFID의 도입 및 활용은 지속적으로 확대될 것으로 예측되며, 패키지디자인에 있어서 RFID를 적용한 포장기술은 유통 및 물류의 효용가치를 중심으로 파급효과가 매우 크다는 것을 확인하였다. RFID를 적용한 상품과 패키지는 기술적 활용도뿐만 아니라 소비자의 라이프스타일 변화와 함께 이를 반영한 디자인 개발과 연관되어 있다. 최근 상품의 이력 등 관련 정보를 확인하고 구매결정을 하려는 소비자의 요구가 급속히 증가함에 따라 소비자의 안전을 확보하고 제품 및 브랜드에 대한 신뢰도를 높이는 커뮤니케이션 수단의 하나로 기대되는 바가 크다. RFID technology attached to a product or package is now recognized as one of the indispensable tools for realizing the concept of easily detecting all the information through the network by detecting the product and surrounding environmental information and increasing interest.The purpose of this study is to investigate the possibility of utilizing RFID based on the current status and efficiency of RFID in package design. The research methods were based on theoretical research mainly on the literature data, and the data were collected through search of professional magazines or latest materials through the Internet including theses, research papers, professional books, magazines, and reports. As a result of the research, it is expected that the use of RFID will be continuously expanded, and that the RFID packaging technology has a large ripple effect mainly on the utility value of distribution and logistics in package design. Products and packages that use RFID are related to design development that reflect not only the technical utilization but also lifestyle changes of consumers. As the demand of consumers to confirm purchase information and to check related information such as recent product history is rapidly increasing, it is expected to be one of communication means for securing consumer safety and raising the reliability of products and brands.

RFID 모바일 기기용 실내·외 체험학습 시스템 설계 및 구현

유정수,백현기 한국정보교육학회 2010 정보교육학회논문지 Vol.14 No.4

유비쿼터스 컴퓨팅과 모바일 기술은 식물원, 공원, 박물관이나 교실 등과 같은 다양한 실내외 공간에서의 참신한 학습 경험들을 가능하게 하는 새로운 기술이다. 본 연구에서는 체험학습자들이 유비쿼터스 환경의 실내외 공간에서 RFID 리더기가 부착된 모바일기기를 가지고 체험학습이 가능한 시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 학습자가 학습자의 학습 수준에 따라 학습 내용을 제공하여 개인별 학습 활동이 가능하도록 설계하였다. 실험결과 학습자들은 RFID 태그가 부착된 체험학습장에서의 체험학습에 적극적으로 흥미를 느꼈다. Ubiquitous computing and mobile technologies provide much scope for designing innovative learning experiences that can take place in a variety of indoor and outdoor settings, such as botanical gardens, parks, museums and classrooms. In this paper, we present our own innovative work for bridging indoor and outdoor field-trip learning activities with the support of RFID with reader device on ubiquitous environments. The function of our system is based on strategically located RFID tags placed on objects around settings which are identified using the mobile device installed to an RFID reader. The mobile device reads the RFID tag and sends the learner's request to the field-trip learning system. And learners can be learning activities according to theirs learning levels. We also focus on the use of intelligent agents to customize learning contents for individual learners. The result of our experiment indicates that learner enjoyed learning where mobile devices are used in the system, supporting the learning activities in the context of which they are taking place.

병원내 신속 대응을 위한 RFID 기반의 의약품 물류 시스템

이강대(Kang-Dae Lee),이영호(Young-Ho Lee),강운구(Un-Gu Kang),정경용(Kyung-Yong Chung) 한국콘텐츠학회 2008 한국콘텐츠학회논문지 Vol.8 No.10

기존의 바코드 기반의 의약품 물류 시스템은 수동 작업의 물류 처리로 인해 분실, 관리 오류, 온라인 추적, 정보 공유의 어려움과 같은 문제점이 있다. 반면에 신속 대응은 요구를 지속적으로 관찰하여 신속하게 의약품 개발 및 생산일정을 수립함으로써 재고가 쌓이는 경우를 사전에 방지할 수 있게 한다. 본 논문에서는 실제 의약품 유통 처리와 정보 단계 프로세스를 분석하여 이를 바탕으로 병원내 신속 대응을 위한 RFID 기반의 의약품 물류 시스템을 제안하였다. 제안한 방법은 RFID 태그로부터 발생된 의약품 물류정보를 이용하여 의약품 이력 추적 서비스, 기존의 시스템 연계, 효율적인 물류 서비스, 마약 특별관리 서비스를 제공하였다. 따라서 분실 및 관리 오류를 감소하여 효율적인 의약품 물류에 대한 만족도와 생산성을 향상시켰다. The traditional barcode based medicine logistics system have the problems such as loss, management error, online track, public information due to the hand-operated logistic process. Otherwise, quick response allows that the company observe the requests consistently and design medicine and establish manufacture schedule rapidly so that they could prohibit the product stocked. In this paper, we analyzed how to process medicine circulation logistics and information steps practically and proposed the RFID based medicine logistics system for the quick response in hospital. The proposed method provided the medical history tracing service, the traditional system connection, the efficiency logistic service, and the narcotic specified management service using the medicine logistics information from RFID tag. Accordingly, the satisfaction and the productivity will be improved the efficient medicine logistics by reducing the loss as well as the management error.

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.

RFID 기반 단체 건강검진 운영관리

김준우(Jun Woo Kim),강현경(Hyun Kyung Kang),정진영(JinYoung Jeong),신진섭(Jin Seob Shin),안우영(Woo Young Ahn),김석훈(SeokHun Kim) 한국컴퓨터정보학회 2013 한국컴퓨터정보학회 학술발표논문집 Vol.21 No.1

의료 기술이나 관련 장비가 발달해온 것과 달리, 현재의 단체 건강검진 환경에는 여러 가지 비효율적 요소들이 존재한다. 이에 따라 본 논문에서는 단체 건강검진 현장의 개선을 위한 전자태그(RFID) 기반 운영관리 시스템을 제안하고자 한다. 본 시스템은 데이터베이스를 이용하여 검진과정에서 수집되는 데이터들을 실시간으로 관리하고, 이를 토대로 현장 검진의들의 작업을 지원할 수 있는 정보를 제공한다. 아울러, 수검자들은 검진현장을 순회할 때 기존처럼 문서로 된 검진서식을 지참하는 것이 아니라 개인 RFID 카드를 이용하게 되고, 수검자들의 검진 내역 역시 지속적으로 추적이 가능하다. 결과적으로 제안하는 시스템을 통하여 전체 검진현장의 실시간 통합 관리가 가능하며, 단체 건강검진 현장의 업무효율성과 수검자 편의성이 증진될 수 있다. 아울러, 제안하는 시스템은 건강검진 현장에서 여러 가지 성과지표를 수집, 산출하여 검진 서비스의 지속적인 개선을 위한 토대를 제공한다.