RFID는 무선 주파수를 이용하여 사물 또는 사람에 부착된 태그의 정보를 읽어내는 기술이다. 비접촉 방식으로 위치를 추적하는 RFID 시스템에서 태그를 이용하여 위치를 추적할 때 실제의 위치와 측정된 위치 간의 오차가 발생한다. 본 논문에서는 RFID 기술을 통한 사물 또는 사람의 위치를 파악하는 방법에 있어 3가지 방법을 제안한다. RFID기반의 위치 인식시스템을 구성하고 태그(tag)들을 정사각형 형태로 배치한다. 리더(reader)를 보유한 물체의 실제위치와 실험을 통해 예상되는 물체의 위치를 비교하여 오차를 확인한다. 기존 논문에서는 리더에 읽힌 모든 tag들의 무게중심 값을 구하여 리더의 대략적인 위치를 구하였다면 본 논문에서는 중점과 방사원의 형태를 이용하여 예상위치를 구하는 3가지 방법을 추가적으로 제시하는데 첫 번째는 중간 값을 사용한 방법, 두 번째는 방사 형태를 사용한 방법, 세 번째는 원과 중간 값을 절충한 방법을 사용하였다. 데이터를 통해 본 논문에서 제안된 4가지 방법 중 어떤 방법이 거리의 오차가 적어 실제 위치를 추적하는 데에 효율적인지 확인하고자 한다. 그 결과 방사형태, 중앙 값, 그리고 방사형태와 중앙 값 두 가지를 모두 이용한 방법 중 중앙 값 만을 이용한 계산 방법이 가장 적은 오차가 발생하였다.
RFID는 무선 주파수를 이용하여 사물 또는 사람에 부착된 태그의 정보를 읽어내는 기술이다. 비접촉 방식으로 위치를 추적하는 RFID 시스템에서 태그를 이용하여 위치를 추적할 때 실제의 위치와 측정된 위치 간의 오차가 발생한다. 본 논문에서는 RFID 기술을 통한 사물 또는 사람의 위치를 파악하는 방법에 있어 3가지 방법을 제안한다. RFID기반의 위치 인식시스템을 구성하고 태그(tag)들을 정사각형 형태로 배치한다. 리더(reader)를 보유한 물체의 실제위치와 실험을 통해 예상되는 물체의 위치를 비교하여 오차를 확인한다. 기존 논문에서는 리더에 읽힌 모든 tag들의 무게중심 값을 구하여 리더의 대략적인 위치를 구하였다면 본 논문에서는 중점과 방사원의 형태를 이용하여 예상위치를 구하는 3가지 방법을 추가적으로 제시하는데 첫 번째는 중간 값을 사용한 방법, 두 번째는 방사 형태를 사용한 방법, 세 번째는 원과 중간 값을 절충한 방법을 사용하였다. 데이터를 통해 본 논문에서 제안된 4가지 방법 중 어떤 방법이 거리의 오차가 적어 실제 위치를 추적하는 데에 효율적인지 확인하고자 한다. 그 결과 방사형태, 중앙 값, 그리고 방사형태와 중앙 값 두 가지를 모두 이용한 방법 중 중앙 값 만을 이용한 계산 방법이 가장 적은 오차가 발생하였다.
RFID is a technology that uses radio frequency to read information in tags attached to objects or people. Because it reads the information without contact when tracking the location using tags in a RFID system, there can be errors between the actual position and measured position. In this paper, thr...
RFID is a technology that uses radio frequency to read information in tags attached to objects or people. Because it reads the information without contact when tracking the location using tags in a RFID system, there can be errors between the actual position and measured position. In this paper, three methods (the method of radiation pattern, the method of the median value, and the method using both the radiation pattern and median value) are proposed to identify the location of objects or people using the RFID technique. The location identification system based on RFID was constructed and tags were arranged in a square pattern. The real location and experimentally predicted location of an object containing a reader were compared to confirm the error. Instead of the existing papers that obtained the approximately location of a reader by calculating the center of gravity of all tags read by that reader, in this study, the predicted location was obtained by the median value and the radiation pattern. This study validated which method was the most efficient among the three methods proposed in this paper through the data of the read tags. As a result, the method of the median value had the smallest error among those assessed.
RFID is a technology that uses radio frequency to read information in tags attached to objects or people. Because it reads the information without contact when tracking the location using tags in a RFID system, there can be errors between the actual position and measured position. In this paper, three methods (the method of radiation pattern, the method of the median value, and the method using both the radiation pattern and median value) are proposed to identify the location of objects or people using the RFID technique. The location identification system based on RFID was constructed and tags were arranged in a square pattern. The real location and experimentally predicted location of an object containing a reader were compared to confirm the error. Instead of the existing papers that obtained the approximately location of a reader by calculating the center of gravity of all tags read by that reader, in this study, the predicted location was obtained by the median value and the radiation pattern. This study validated which method was the most efficient among the three methods proposed in this paper through the data of the read tags. As a result, the method of the median value had the smallest error among those assessed.
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문제 정의
본 논문에서는 보다 효율적으로 위치를 추적할 수 있는 RFID기술을 사용하여 제안한 4가지 방법 중 어떤 방법으로 실험을 수행하였을 때에 가장 거리의 오차가 적어 효율적인지 알아보도록 하였다. 실험에서 RFID기반의 위치 인식 시스템을 구성하고 태그(tag)들을 배치하고 리더(reader)를 보유한 물체의 실제위치와 실험을 통해 예상되는 리더기의 위치를 비교하여 위치의 오차를 확인한다.
제안 방법
기존 논문에서는 안테나에 읽힌 모든 tag들의 무게중심 값을 구하여 안테나의 대략적인 위치를 구하였다면본 논문에서는 중점과 방사원의 형태를 이용하여 예상위치를 구한다[2].
따라서 본 논문에서는 오차가 가장 작은 정사각형 배치를 실험의 기본 조건으로 설정하였다.
리더기의 예상 위치를 구하기 위해서 무게 중심 계산 방법, 본 논문에서 제안한 방사 형태, 중앙 값, 방사 형태와 중앙값을 함께 이용한 4가지의 계산방법을 사용한다.
본 연구는 tag들을 정사각형 배치를 하여 실험을 통해 예상되는 리더기의 위치와 실제위치를 비교하여 오차를 확인하였다. 거리오차를 확인하기 위해서 총 4가지의 계산방법을 사용하였다.
본 논문에서는 보다 효율적으로 위치를 추적할 수 있는 RFID기술을 사용하여 제안한 4가지 방법 중 어떤 방법으로 실험을 수행하였을 때에 가장 거리의 오차가 적어 효율적인지 알아보도록 하였다. 실험에서 RFID기반의 위치 인식 시스템을 구성하고 태그(tag)들을 배치하고 리더(reader)를 보유한 물체의 실제위치와 실험을 통해 예상되는 리더기의 위치를 비교하여 위치의 오차를 확인한다.[4]
여기서 예상위치를 도출하는 방법을 4가지로 나누어서 수행하는데 첫 번째는 읽힌 태그들의 전체의 무게중심을 측정하는 방법, 두 번째는 가상의 방사 형태를 지정하여 방사 원 내부에 읽힌 태그들의 무게중심의 좌표를 측정 하는 방법, 세 번째는 방사 형태와 중앙 값을 함께 이용한 방법, 마지막으로 중앙 값만을 이용하여 측정하는 것이다.
대상 데이터
실내 위치 추적을 위한 매체로 RFID의 사용이 대두 되었다. RFID와 다른 유사매체와 비교해 보면 그 특징을 확연히 알 수 있다.
위치 추적을 위해 태그들은 정사각형 형태로 배치하였고 서로 간의 간격은 30cm이다.
이론/모형
본 연구는 tag들을 정사각형 배치를 하여 실험을 통해 예상되는 리더기의 위치와 실제위치를 비교하여 오차를 확인하였다. 거리오차를 확인하기 위해서 총 4가지의 계산방법을 사용하였다. 20번의 실험의 결과 실제위치와 측정 위치와의 평균 오차가 가장 적은 계산 방법은 평균 오차가 11.
읽혀진 태그들 상에 임의로 타원 혹은 원을 그렸으며 이 원은 읽힌 태그들을 가장 효율적으로 포함시키는 방사 원이다. 방사 원 안에 포함되지 않는 태그는 제외하고 원 안에 포함된 태그들만의 좌표 값을 가지고 무게중심 계산법을 이용해 리더기의 예상위치를 구하였다. 계산을 통해 구한 무게 중심 좌표와 실제 리더기 위치의 좌표 간의 가장 적은 오차는 0cm, 가장 큰 오차는 37.
성능/효과
거리오차를 확인하기 위해서 총 4가지의 계산방법을 사용하였다. 20번의 실험의 결과 실제위치와 측정 위치와의 평균 오차가 가장 적은 계산 방법은 평균 오차가 11.91cm 인 중앙 값 계산 방법이다. 그 다음 오차가 적은 순서로는 방사 형태와 중앙 값을 이용한 방법이 15.
05cm로 가장 큰 오차를 보였다. 실제위치와 예상되는 위치를 비교할 때 tag들의 중앙 값을 이용한 방법이 가장 효율적인 방법이라는 것을 확인하였다.
참고한 기존논문의 실험내용은 태그(tag)들을 정사각형, 마름모, 직사각형 형태로 배치하여 어떻게 배치하였을 때 가장 작은 오차를 보이는 배치형태를 확인하는 것이었고 실험결과 정사각형 배치형태가 오차가 가장 작게 나오는 것을 확인 하였다.[2]
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
RFID란 무엇인가?
RFID는 무선 주파수를 이용하여 사물 또는 사람에 부착된 태그의 정보를 읽어내는 기술이다. 비접촉 방식으로 위치를 추적하는 RFID 시스템에서 태그를 이용하여 위치를 추적할 때 실제의 위치와 측정된 위치 간의 오차가 발생한다.
GPS기술은 언제 사용되어지고 있는가?
실외에서 물체나 사람의 위치를 인식하는 방법으로 보편적으로 GPS기술이 사용되어지고 있다. GPS는 매우 효율적으로 위치를 감지하지만 실내에서의 활용이 어렵기 때문에 그에 따라 실내에서 물체의 위치 측정에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다[1].
RFID의 인식률은 어떠하며 어떤 또다른 장점이 있는가?
또한, 바코드의 인식거리는 최대 50cm 인데 반해, RFIF는최대 100m까지 확장이 가능하며, 금속을 제외한 장애물의 투과도 가능하다. 인식률에 있어서도 자기카드나 IC 카드와 마찬가지로 99.9% 이상으로 높으며, 사용기간및 데이터 저장 능력 또한 여타 매체에 비하여 탁월하다[2].
참고문헌 (4)
Byoung-Suk Choi, Jang-Myung Lee, "An Efficient Localization of Mobile Robot in RFID Sensor Space", Journal of Control, Automation, and Systems Engineering vol. 12, no. 1, Jan. 2006. DOI: http://doi.org/10.5302/J.ICROS.2006.12.1.015
Chang-Hawn Lee, "Research on Position Tracking Using Passive RFID Tags", Graduate courses of Dankook University, 2012.
Dae-Man Do, "RFID-based inddor location-aware system for Emergency Rescue Evacuation Support", Graduate courses of Tongmyong University, 2013.
Chang-Sun Yoon, Dong-Min Yoon, Young-Chan Kwon, Yeon-Chan Hong, "RFID Based Indoor Localization and Effective Tag Arrangement Method", Journal of the Korea Academic-Industrial cooperation Society, vol. 16, No. 312 pp. 8760-8766, 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2015.16.12.8760
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