RFID 기술을 이용한 다양한 응용분야에서 RFID 리더기의 잘못된 배치로 인해 리더기간 간섭이 발생한다. 리더기간 간섭은 어떤 리더기가 다른 리더기에 동작을 방해하는 신호를 보내서 간섭을 일으키는 신호를 송신하여 태그를 인식하는 것을 방해할 때 생긴다. RFID 시스템에서 리더기의 충돌 문제는 처리율과 인식의 효율성에 중요한 영향을 미친다. 또한 고가의 RFID 리더기와 안테나를 다수의 응용에 적용하는 것도 경제적인 제약이 있다. 결국 소수의 리더기를 가지고 다수의 태그를 인식하기 위한 쪽으로 많은 연구가 이루어지고 있다. 하지만 보다 넓은 영역을 커버하기 위해서는 다수의 리더기 안테나를 사용해야 하는데, 효율적이고 경제적인 리더기 안테나 네트워크 구축에 관한 연구가 부족한 실정이다. 본 논문에서는 RFID 안테나 배치의 ...
RFID 기술을 이용한 다양한 응용분야에서 RFID 리더기의 잘못된 배치로 인해 리더기간 간섭이 발생한다. 리더기간 간섭은 어떤 리더기가 다른 리더기에 동작을 방해하는 신호를 보내서 간섭을 일으키는 신호를 송신하여 태그를 인식하는 것을 방해할 때 생긴다. RFID 시스템에서 리더기의 충돌 문제는 처리율과 인식의 효율성에 중요한 영향을 미친다. 또한 고가의 RFID 리더기와 안테나를 다수의 응용에 적용하는 것도 경제적인 제약이 있다. 결국 소수의 리더기를 가지고 다수의 태그를 인식하기 위한 쪽으로 많은 연구가 이루어지고 있다. 하지만 보다 넓은 영역을 커버하기 위해서는 다수의 리더기 안테나를 사용해야 하는데, 효율적이고 경제적인 리더기 안테나 네트워크 구축에 관한 연구가 부족한 실정이다. 본 논문에서는 RFID 안테나 배치의 적합도를 높여 최소의 리더기로 최대의 커버율과 최소의 간섭율을 실현하기 위해서 진화 연산알고리즘을 이용한 새로운 RFID 리더기 배치 설계 시스템을 제안한다. 먼저, 주위 환경에 민감한 안테나의 전파 특성을 분석하고, 특성 데이터베이스를 구축한다. RFID 안테나의 모델은 단순한 원반 형태가 아닌 실제 실험을 통해 얻어진 결과를 가지고 사용하였다. 또한 파워 레벨을 달리하여 서로 다른 크기의 인식 범위를 갖는 안테나들을 사용하였으며, 더욱이 임의의 영역 전체를 커버하기 위한 RFID 안테나 최적 배치 문제를 해결하기 위해서 안테나를 최적으로 배치하기 위한 진화 연산 알고리즘을 이용한 인코딩 기법과 적합도 함수 및 유전자 연산자를 새롭게 제안한다. 제안하는 기법의 우수성을 입증하기 위해서, 이를 기반으로 RFID 리더기 배치 설계 시스템을 구현하였으며 기존의 건축물 전자 설계도인 CAD 파일을 활용한 리더기 안테나 네트워크 설치 공간을 설정하도록 하였다. 뿐만 아니라 임의의 드로잉을 통하여 리더기 안테나 네트워크 설치 공간을 정의하여 최적화 설계도를 도출하도록 구현하였다. 구현된 시스템을 통하여 실제 실험 결과 얻어진 데이터베이스를 기반으로 제안된 알고리즘을 검증하였다. 시뮬레이션을 수행하였으며, 실험 결과, 약 100세대의 진화 연산을 통해 커버율 99.32%, 간섭율 1.39%의 RFID 리더기 배치의 적합도를 달성하였다.
RFID 기술을 이용한 다양한 응용분야에서 RFID 리더기의 잘못된 배치로 인해 리더기간 간섭이 발생한다. 리더기간 간섭은 어떤 리더기가 다른 리더기에 동작을 방해하는 신호를 보내서 간섭을 일으키는 신호를 송신하여 태그를 인식하는 것을 방해할 때 생긴다. RFID 시스템에서 리더기의 충돌 문제는 처리율과 인식의 효율성에 중요한 영향을 미친다. 또한 고가의 RFID 리더기와 안테나를 다수의 응용에 적용하는 것도 경제적인 제약이 있다. 결국 소수의 리더기를 가지고 다수의 태그를 인식하기 위한 쪽으로 많은 연구가 이루어지고 있다. 하지만 보다 넓은 영역을 커버하기 위해서는 다수의 리더기 안테나를 사용해야 하는데, 효율적이고 경제적인 리더기 안테나 네트워크 구축에 관한 연구가 부족한 실정이다. 본 논문에서는 RFID 안테나 배치의 적합도를 높여 최소의 리더기로 최대의 커버율과 최소의 간섭율을 실현하기 위해서 진화 연산 알고리즘을 이용한 새로운 RFID 리더기 배치 설계 시스템을 제안한다. 먼저, 주위 환경에 민감한 안테나의 전파 특성을 분석하고, 특성 데이터베이스를 구축한다. RFID 안테나의 모델은 단순한 원반 형태가 아닌 실제 실험을 통해 얻어진 결과를 가지고 사용하였다. 또한 파워 레벨을 달리하여 서로 다른 크기의 인식 범위를 갖는 안테나들을 사용하였으며, 더욱이 임의의 영역 전체를 커버하기 위한 RFID 안테나 최적 배치 문제를 해결하기 위해서 안테나를 최적으로 배치하기 위한 진화 연산 알고리즘을 이용한 인코딩 기법과 적합도 함수 및 유전자 연산자를 새롭게 제안한다. 제안하는 기법의 우수성을 입증하기 위해서, 이를 기반으로 RFID 리더기 배치 설계 시스템을 구현하였으며 기존의 건축물 전자 설계도인 CAD 파일을 활용한 리더기 안테나 네트워크 설치 공간을 설정하도록 하였다. 뿐만 아니라 임의의 드로잉을 통하여 리더기 안테나 네트워크 설치 공간을 정의하여 최적화 설계도를 도출하도록 구현하였다. 구현된 시스템을 통하여 실제 실험 결과 얻어진 데이터베이스를 기반으로 제안된 알고리즘을 검증하였다. 시뮬레이션을 수행하였으며, 실험 결과, 약 100세대의 진화 연산을 통해 커버율 99.32%, 간섭율 1.39%의 RFID 리더기 배치의 적합도를 달성하였다.
The interruption among readers in the various applications using RFID(Radio-Frequency IDentification) technologies is caused by the misplacement of the RFID readers. Such interruption occurs when a reader sends a signal which may interrupt the movement of the other readers followed by the interrupti...
The interruption among readers in the various applications using RFID(Radio-Frequency IDentification) technologies is caused by the misplacement of the RFID readers. Such interruption occurs when a reader sends a signal which may interrupt the movement of the other readers followed by the interruption of tag recognition. The collision among readers in the RFID system have a major influence on the system throughput and the recognition efficiency. Because the unit price of the RFID reader is costly, it also has economic limitation to utilize multiple readers and antennas. After all, some researches on recognizing multiple tags with a few readers have been done. This situation resulted in the shortage of relevant researches when a large number of reader antennas need to be used to cover broader areas. In this dissertation, we propose a new RFID reader arrangement design system using evolutionary computation algorithms in order to achieve the maximum cover ratio and minimum interruption ratio with the least readers by enhancing the suitability of the RFID antenna arrangement. First of all, this dissertation analyzed the characteristics of antenna wave sensitive to the environment and established the characteristics database. The RFID antenna model was used after obtaining the result of the actual test instead of the simple disk shape. The antennas with different sizes of recognition range with different power level were also used. Moreover, this dissertation also newly proposes an encoding technique, a fitness technique, and genetic operators using evolutionary computation algorithms in order to place the antenna in the ideal condition to solve the problem of ideal RFID antenna placement to cover the entire optional domain. To prove the superiority of the proposed techniques, we implemented the RFID reader antenna network design system based on them and established the space for reader antenna network installation using computer aided design(CAD) files. In addition, we ensured the proposed techniques derive the ideal design by defining the network installation space by means of the optional drawing. We also verified the proposed algorithm based on the databases obtained after the test by means of the implemented system. It was shown through various simulations that the proposed RFID reader arragement system achieved RFID antenna arrangement suitability with 99.32% of cover ratio and 1.39% of interruption ratio through the evolutionary computation of about 100 generations.
The interruption among readers in the various applications using RFID(Radio-Frequency IDentification) technologies is caused by the misplacement of the RFID readers. Such interruption occurs when a reader sends a signal which may interrupt the movement of the other readers followed by the interruption of tag recognition. The collision among readers in the RFID system have a major influence on the system throughput and the recognition efficiency. Because the unit price of the RFID reader is costly, it also has economic limitation to utilize multiple readers and antennas. After all, some researches on recognizing multiple tags with a few readers have been done. This situation resulted in the shortage of relevant researches when a large number of reader antennas need to be used to cover broader areas. In this dissertation, we propose a new RFID reader arrangement design system using evolutionary computation algorithms in order to achieve the maximum cover ratio and minimum interruption ratio with the least readers by enhancing the suitability of the RFID antenna arrangement. First of all, this dissertation analyzed the characteristics of antenna wave sensitive to the environment and established the characteristics database. The RFID antenna model was used after obtaining the result of the actual test instead of the simple disk shape. The antennas with different sizes of recognition range with different power level were also used. Moreover, this dissertation also newly proposes an encoding technique, a fitness technique, and genetic operators using evolutionary computation algorithms in order to place the antenna in the ideal condition to solve the problem of ideal RFID antenna placement to cover the entire optional domain. To prove the superiority of the proposed techniques, we implemented the RFID reader antenna network design system based on them and established the space for reader antenna network installation using computer aided design(CAD) files. In addition, we ensured the proposed techniques derive the ideal design by defining the network installation space by means of the optional drawing. We also verified the proposed algorithm based on the databases obtained after the test by means of the implemented system. It was shown through various simulations that the proposed RFID reader arragement system achieved RFID antenna arrangement suitability with 99.32% of cover ratio and 1.39% of interruption ratio through the evolutionary computation of about 100 generations.
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