• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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• pp.253-259
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• 2008

RFID is a generic term for technologies which use RF waves to identify, track, or categorize any object. A radio frequency identification (RFID) reader recognizes objects through wireless communications with RFID tags. Tag collision arbitration for passive tags is a significant issue for fast tag identification due to communication over a shared wireless channel. One of the research areas in RFID system is a tag anti-collision protocol. In this paper, various anti-collision protocols are discussed. The pros and cons of different anti-collision protocols are compared with each other and their performance is analyzed and the better performance anti-collision protocol is suggested.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권5호
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• pp.776-796
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• 2010

Integrated RFID-WSNs (wireless sensor networks) have recently been researched to provide object identities, sensing information, mobile service, and network functionalities. In integrated RFID-WSNs, the reader collision is one of the critical problems. Above all, due to the absence of universally applicable anti-collision protocols and the channel capture phenomenon, the medium access control protocols in integrated RFID-WSNs suffer from reader collision and starvation problems. In this paper, we propose an efficient MAC protocol, called EMP, to avoid the above problems in integrated RFID-WSNs. EMP is a CSMA-based MAC protocol which is compatible with sensor networks operating on integrated nodes which consist of an RFID reader and a senor node. EMP resolves not only the reader collision problem, but also the starvation problem using a power control mechanism. To verify the performance of EMP, we compared it with other anti-reader collision MAC protocols using simulations. As a result, the performance of EMP showed improvements in throughput, system efficiency, and energy consumption compared to the single data channel protocols (CSMA/CA, Pulse, and DiCa) in dense deployment environments.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권5호
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• pp.2294-2309
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• 2020

In this article, a new Aloha-based tag identification protocol is presented to improve the reading efficiency of the EPC C1 Gen2-based UHF RFID system. Collision detection (CD) plays a vital role in tag identification process which determines the efficiency of anti-collision protocols since most Aloha-based protocols optimize the incoming frame length based on the collisions in current frame. Existing CD methods are ineffective in identifying collision, resulting in a degradation of identification performance. Our proposed algorithm adopts an enhanced CD (ECD) scheme based on the EPC C1 Gen2 standard to optimize identification performance. The ECD method can realize timely and effective CD by detecting the pulse width of the randomly sent by tags. According to the ECD, the reader detects the slot distribution and predicts tag cardinality in every collision slot. The tags involved in each collision slot are identified by independently assigned sub-frames. A large number of numerical results show that the proposed solution is superior to other existing anti-collision protocols in various performance evaluation metrics.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.281-285
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• 2011

RFID 시스템 구현에 있어서 중요한 고려사항 중의 하나는 인식 범위 내에 있는 태그들을 최소한의 인식 지연시간을 가지고 모두 인식하도록 하기 위한 충돌방지 알고리즘의 설계이다. 또한 이러한 충돌방지 알고리즘의 설계에 있어서 일반적으로 태그 및 리더의 메모리 및 계산력 상의 제약조건이 감안되어야 한다. 본 논문에서는 산업분야 RFID 표준으로 정립된 Gen2 프로토콜에서 제시하는 기본적인 태그인식 충돌방지 알고리즘과 Q 알고리즘, 그리고 FAFQ 알고리즘의 성능과 문제점을 분석하고 태그 밀집 수준에 따른 프레임 길이의 동적 설정을 통하여 태그 식별시간 측면에서 RFID 시스템의 성능 향상을 기대할 수 있는 새로운 RFID 충돌방지 알고리즘을 제시한다. 또한 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 기존 Q 알고리즘과 FAFQ 알고리즘, 그리고 제안된 알고리즘의 성능을 비교하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권11호
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• pp.1929-1945
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• 2011

RFID technologies have attracted a lot of attention in recent years because of their cost/time-effectiveness in large-scale logistics, supply chain management (SCM) and other various potential applications. One of the most important issues of the RFID-based systems is how quickly tags can be identified. Tag collision arbitration plays a more critical role in determining the system performance especially for passive tag-based ones where tag collisions are dealt with rather than prevented. We present a novel tag collision arbitration protocol called Optimum Frame-Slotted Aloha (OFSA). The protocol has been designed to achieve time-optimal efficiency in tag identification through an analytic study of tag identification delay and tag number estimation. Results from our analysis and extensive simulations demonstrate that OFSA outperforms other collision arbitration protocols. Also, unlike most prior anti-collision protocols, it does not require any modification to the current standards and architectures facilitating the rollout of RFID systems.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제11권1호
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• pp.98-104
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• 2012

RFID 시스템에서는 단일 무선 채널을 공유하는 통신으로 인하여 다수의 태그 응답에 따른 충돌(collision)이 발생한다. QT(Query Tree)와 같은 기존 프로토콜에서 이러한 충돌은 낭비되는 타임 슬롯으로 간주되어 처리된다. 본 논문에서는 다수의 태그들의 응답에 따라 발생하는 충돌의 패턴을 분석하여 성능향상에 이용할 수 있는 ASP (Adjustable splitting by patterns of collisions) 알고리즘을 제안한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.108-117
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• 2009

In recent years, one of alternatives for constructing RFID networks that provide mobile services is using wireless sensor networks (WSN) to enhance network capacity, utility and scalability. Due to absence of compatible reader anti-collision control and channel capture phenomenon, the medium access control protocols as used in the RFID networks lead to reader collision and starvation problem. In this paper, we develop a MAC protocol which is called Enhanced Collision Avoidance MAC (ECO) to avoid reader to reader collisions in an integrated RFID network. ECO is a CSMA-based MAC protocol, and operates on integrated nodes which consist of a RFID reader and a mote. Performance evaluation shows superior results to pure-CSMA protocols under dense deployment environments, both in number of failures and in throughput.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권7호
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• pp.1624-1637
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• 2013

In RFID systems, one important issue is how to effectively address tag collision, which occurs when multiple tags reply simultaneously to a reader, so that all the tags are correctly identified. However, most existing anti-collision protocols assume isotropic collisions where a reader cannot detect any of the tags from the collided signals. In practice, this assumption turns out to be too pessimistic since the capture effect may take place, in which the reader considers the strongest signal as a successful transmission and the others as interference. In this case, the reader disregards the other collided tags, and in turn, fails to read the tag(s) with weaker signal(s). In this paper, we propose a capture effect-aware anti-collision protocol, called Multi-Round Collision Tree (MRCT) protocol, which efficiently identifies the tags in real RFID environments. MRCT deals with the capture effect as well as channel error by employing a multi-round based identification algorithm. We also analyze the performance of MRCT in terms of the number of slots required for identifying all tags. The simulation results show that MRCT significantly outperforms the existing protocol especially in a practical environment where the capture effect occurs.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권1호
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• pp.19-25
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• 2012

RFID 시스템에서의 성능은 단일 무선 채널을 공유하는 통신으로 인하여 태그 충돌 중재과정이 중요하다. 기본적인 프로토콜인 BT(Binary Tree) 알고리즘 및 재인식과정에서의 성능향상을 위한 ABS(Adaptive Binary Splitting)는 이상적인 환경에서의 태그응답을 전제하고 있다. 무선통신에서는 실질적으로 캡처 효과 (Capture Effect)가 존재하게 되는데, BT 및 ABS 프로토콜은 태그를 인식하지 못하는 치명적인 상황이 발생할 수 있다. 본 논문에서 제시하는 FTB(Feedback TagID with Binary splitting) 알고리즘은 ABS 프로토콜의 캡처 효과에 의한 문제점을 해결하고 성능 개선을 기대할 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제36권7호
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• pp.560-570
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• 2009

RFID 기술은 바코드를 대체할 자동인식 기술로서 인식 속도가 빠르고 비접촉 방식으로 오염에 강한 장점을 가지고 있다. 그러나 RFID 기술의 대중화를 위해서는 선결되어야할 난제들이 있다. 이 중 본 논문에서는 다중 태그 식별 문제를 다룬다. 다중 태그를 인식하고 충돌을 방지하는 문제는 RFID 시스템의 성능에 직접적인 영향을 준다. 본 논문에서는 기존의 알고리즘들을 분석하고 개선하된 새로운 태그 충돌 방지 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 ALOHA 기반 알고리즘과 QT 기반 알고리즘의 하이브리드 형태로 분배와 인식 과정에 적합한 특성들을 혼합하여 구성하였다. 분배 과정에서는 ALOHA 방식을 이용하여 인식과정에서 한 프레임에 인식해야할 태그 수를 줄였다. 이는 Tree 의 깊이가 깊어져 지연을 일으키는 문제를 해결하였다. 인식 과정에서는 QT 기반 알고리즘을 이용하여, ALOHA 방식에서 모든 태그를 인식하지 못하는 문제를 해결하였다. 또한, 실제 RFID 환경을 분석하여 더 좋은 성능을 보이도록 태그ID 의 역순으로 인식하는 QTR 알고리즘을 적용하였다. 본 논문에서 제안하는 FQTR 알고리즘은 시뮬레이션 결과 기존의 알고리즘에 비해 뛰어난 성능을 보여주었다.