패시브 RFID 의 새로운 가능성 : 성능과 신뢰도의 혁신적인 향상


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먼 우주의 탐사선에서 전송하는 아주 미약한 전파를 수신하는 NASA의 최첨단 신호처리기술을 RFID 기술에 적용하여 5년 동안의 연구개발끝에 탄생한 스타 리시버는 기존의 리더보다 100,000만배 높은 감도를 가지고 있습니다. 스타 리시버는 내장된 4개의 위상배열 안테나를 사용하여 200미터 범위 내에서 활성화된 태그의 신호를 가시선에 상관없이(Non-Line-Of-Sight) 100%에 가까운 인식률로 읽을 수 있으며 초당 1,200개의 태그를 처리하여 대규모 시설에서도 안정적으로 운영할 수 있습니다.


스타리시버 특징

- 획기적으로 향상된 신호처리 기술 : 기존 리더의 100,000배 감도
- 기존 RFID 리더에 비해 20배 길어진 인식거리 : 200미터
- 1.2 테라플롭스의 연산능력 : 리시버 1대가 초당 1,200개의 태그를 처리
- 기존 시스템에 비해 100배 넓어진 커버리지 : 하나의 리시버로 최대 20,000 평방미터 관리
- 전파간섭에서 해방, 인식률의 획기적인 향상 : 작동된 태그에 대해 100%에 가까운 인식률
- 전세계에서 유일하게 패시브 태그의 위치를 감지 : 최대 1m 이내의 오차범위


NASA의 갈릴레오 프로젝트

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목성 탐사를 위해 천문학적인 비용을 투자한 갈릴레오 탐사선은 발사 후 주 안테나가 펴지지 않아
목성에서 수집한 방대한 양의 데이터와 영상을 전송하지 못 할 위기에 처했으나,
NASA의 연구진들은 새로운 신호처리기술을 개발하여 작은 보조 안테나에서 나오는 미약한 전파를 통해
모든 데이터를 전송하는데 성공하였고 임무를 성공적으로 마칠 수 있었다.

송수신부를 분리한 획기적인 구조 : 높은 경제성과 뛰어난 확장성​

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송수신 기능을 모두 가진 기존의 리더와 달리 스타 시스템은 태그에서 발생된 신호를 받아들이는 스타 리시버와 태그를 활성화 시키는 단순한 구조의 경제적인 이노드로 구성되어 있어 기존에 비해 적은 하드웨어 비용으로 넓은 영역의 관리가 가능합니다. 이노드는 별도의 전원이나 네트워크 연결없이 스타 리시버와 동축케이블로 연결하여 설치 및 유지보수 비용이 줄어듭니다. 그리고 모든 태그 신호는 스타 리시버가 수신하고 최적화된 미들웨어와 편리한 웹 인터페이스를 제공하는 마스터 컨트롤러가 통합하여 처리하므로 개발 및 관리 비용도 절감할 수 있습니다.
* 기존 시스템에 바로 통합 가능한 완성된 솔루션 제공

마스터 컨트롤러는 RFID 태그 데이터를 산업 표준인 ALE 메시지로 처리하여 기존 시스템에 통합 혹은 어플리케이션을 개발에 필요한 비용이 줄어듭니다. ALE 메세지는 다음의 두 가지 형태로 제공합니다.
-위치 보고 : 시간, EPC 정보 및 태그의 X,Y,Z 좌표 (구역지정 가능)
-입출고 보고 : 시간, ECP 정보, 게이트 위치 및 방향 (입고/출고 구분 가능)


시스템 구성 및 확장

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관리영역의 확장이 필요한 경우에는 해당구역에 이노드와 안테나만 추가로 설치해 쉽게 시스템을 확장할 수 있습니다. 1대의 스타 리시버에는 4대의 안테나(익스펜더 사용시 16개)를 관리하는 이노드를 최대 512개 까지 부착할 수 있으며, 마스터 컨트롤러 1대는 최대 8대의 스타리시버를 관리할 수 있어 한 시스템으로 최대 100,000평방 미터 정도의 범위를 관리할 수 있습니다. 이는 기존시스템 대비 30% 이상의 비용을 절감하는 효과가 있습니다. (기존시스템 리더기 10대, 안테나 40개 사용 가정 비교 시)


시스템 구성 HW​

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* 스타 리시버

스타 시스템의 핵심장비. 동축케이블 혹은 무선으로 연결된 이노드와 익사이터 안테나를 컨트롤 하고 200m 범위내에서 활성화된 태그의 신호를 수신하는 수신부. 마스터 컨트롤러와 이더넷으로 통신

 

* 유선 이노드

동축케이블을 통해 스타 리시버에서 신호를 받고 4개의 안테나(익스펜더 장착시 최대 16개)로 태그에 전파를 공급하는 송신부

 

* 이먹스

여러대의 이노드를 설치할 경우 케이블 및 이노드에 의해 출력손실이 발생하므로 외부전원을 통해 출력을 증폭 시켜주는 일종의 리피터 기능을 하는 장비

 
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* 익스펜더

비용절감을 위해 이노드에 연결하여 포트를 확장, 하나의 이노드에 최대 16개의 안테나를 연결할 수 있게 하는 장비. (단, 이노드부터 안테나까지 케이블 길이는 15m로 제한

 

* GPIO

이노드에 연결하여 최대 8개의 센서 (적외선, 온도, 습도 등)를 연결하는 장비. 센서로부터 입력되는 정보는 스타 시스템으로 통합해서 관리 가능