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RFID 시스템에서의 bit 충돌 상태 정보를 이용한 anti-collision 알고리즘

Anti-collision algorithm using information of bit collision condition in the RFID system

초록/요약

본 논문은 RFID 시스템에서 태그 anti-collision 알고리즘을 제안하고 분석한다. 제안한 RFID 시스템에서 EPC CLASS 0 anti-collision 알고리즘과 기존의 이진 방식 알고리즘들(이진 탐색 알고리즘, time 슬롯을 이용한 슬롯단위 이진 트리 알고리즘 및 EPC(Electronic Product Code)global에서 제안한 bit-by-bit 이진 트리 알고리즘)의 성능을 수학적으로 비교하고 분석하였다. 수학적 분석 결과는 OPNET(Optimized Network Engineering Tools) 시뮬레이션을 통하여 그 결과를 검증하였다. 분석 결과에 의하면 제안한 Improved bit-by-bit 이진 트리 알고리즘의 성능이 기존의 anti-collision 알고리즘 중 가장 좋은 성능을 보이는 bit-by-bit 이진 트리 알고리즘과 비교할 때 리더의 전송요구에 응답한 태그의 개수가 20개일 경우에는 약 304% 정도의 성능향상이 있었으며 리더의 전송요구에 응답한 태그의 개수가 200개일 경우에는 839%의 성능향상이 있었다. 또한 본 논문에서는 EPC CLASS 1 UHF anti-collision 알고리즘의 성능을 분석하고, 기존 알고리즘을 개선한 anti-collision 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘의 성능을 수학적으로 분석하고 기존의 알고리즘과 비교하였으며, 성능분석 결과 제안한 알고리즘의 성능이 월등하게 우수한 것을 확인하였으며, 시뮬레이션을 통하여 그 결과를 검증하였다. 제안한 알고리즘은 기존 알고리즘보다 랜덤한 ID(Identifier)를 갖는 태그를 사용했을 때 충돌이 발생한 태그의 개수가 20개일 경우에는 약 70%의 성능 향상이 있었으며, 태그의 개수가 200개일 경우에는 약 130%의 성능 향상이 있었다. 또한, 기존 알고리즘은 순차적인 태그 ID를 사용하였을 경우 랜덤한 ID를 사용하였을 경우보다 성능이 저하 되었으나 제안한 알고리즘은 순차적인 태그 ID를 사용하였을 경우가 랜덤한 ID를 사용하였을 경우보다 최대 약 16% 정도의 성능이 향상되었다.

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목차

목 차 i
그림 목차 ii
표 목차 iii
약 어 표 iv
국문 요약 １
제１장 서론 3
제２장 기존 충돌 방지 알고리즘 5
２.１ 이진 탐색 알고리즘 5
가. 기본 이진 탐색 알고리즘 5
나. 동적 이진 탐색 알고리즘 6
２.２ 슬롯단위 이진 트리 알고리즘 7
가. 기본 슬롯단위 이진 트리 알고리즘 7
나. Modified 슬롯단위 이진 트리 알고리즘 8
２.３ Bit-by-bit 이진 트리 알고리즘 10
２.４ 기존의 EPC CLASS 1 UHF anti-collision 알고리즘 11
제３장 제안한 anti-collision 알고리즘 14
３.１ Improved bit-by-bit 이진 트리 알고리즘 14
３.２ 제안한 EPC CLASS 1 UHF용 anti-collision 알고리즘 16
제４장 성능 분석 20
４.１ Improved bit-by-bit 이진 트리 알고리즘 20
가. 제안한 알고리즘의 반복횟수 분석 20
나. 태그가 보낸 총 bit 수 26
４.２ EPC CLASS 1 UHF용 anti-collision 알고리즘 27
가. 기존의 EPC CLASS 1 UHF anti-collision 알고리즘 27
나. 제안한 anti-collision 알고리즘 32
제５장 수학적 분석 및 시뮬레이션 결과 34
５.１ Improved bit-by-bit 이진 트리 알고리즘 34
５.２ 제안한 EPC CLASS 1 UHF용 anti-collision 알고리즘 37
제６장 결론 42
참고 문헌 44
Abstract 46

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