RFID 정리

위치추적 RFID

RFID와 Wi-Fi 기술의 연계를 통해 무선네트워크 내에서 사물 및 사람에 대한 추적이 가능하다. 모토로라의 안젤로 램(Angelo Lamme)은 대학 캠퍼스에서 학생들의 위치를 추적하는 것은 화재나 위급상황 발생 시 매우 유용하다고 주장했다.
아울러 지멘스의 무선 사업부문 책임자인 마르쿠스 버클(Marcus Birkl)은 사물이나 사람에 대한 위치추적은 기업과 병원, 교육기관이 Wi-Fi 네트워크를 구축하는데 가장 큰 이점 중 하나라고 주장했다.
최근 발표된 이 두 기술의 연계 상품은 내장된 배터리로 작동하는 RFID 태그가 사물에 부착되어 무선네트워크 내에서 적어도 3개의 AP와 통신하게 된다. 버클은 사물에 부착된 태그는 AP에 전달되는 신호 강도에 의해 정확한 위치를 파악하게 된다고 설명했다. 아울러 이 정보는 서버로 전송되고 감지되는 신호의 세기에 따라 사물의 움직임을 파악할 수 있다고 그는 말했다.
무선 AP를 이용해 사물을 효과적으로 추적하기 위해서는 매 30미터마다 AP가 설치되어야 하며, 이를 통해 1미터의 오차 범위 안에 사물의 위치를 정확히 파악할 수 있다고 그는 주장했다. 버클은 이 기술이 이동이 잦은 매우 값비싼 모바일 기기를 보유하고, 해당 기기에 대한 정확한 위치를 실시간으로 파악해야 하는 보건산업 부문에서 매우 유용하게 사용될 수 있다고 주장했다.
이 시스템은 노트북 PC와 태블릿 PC, Wi-Fi 핸드폰 등 Wi-Fi 기술이 탑재된 단말기의 위치를 추적하는데 매우 유용하게 사용될 수 있다. 버클은 이를 통해 가령 보안담당 직원이 정확한 시간에 보안점검을 하는지 파악할 수도 있을 것이라고 말했다. 아울러 일정한 범위를 사전에 설정해 놓으면, 특정 단말기가 정해진 위치를 이탈할 경우 이를 경고하는 기능을 구현하는 것이 가능하다고 그는 주장했다. Wi-Fi 기술이 학교에서 활발하게 적용됨에 따라, 이 기술은 학생들의 위치를 추적하는데도 이용될 수 있다.
한편 이 기술에 의한 프라이버시 침해 우려도 만만치 않게 대두되고 있다. 예를 들어 소비자의 소비 성향을 모니터링하고 이를 악용할 소지도 있다는 것이다. 아울러 RFID 기술을 옹호하는 사람들은 태그가 일정 거리를 벗어나면 수신이 불가능하다고 주장하지만, Wi-Fi 기술과 연계될 경우 원격 추적이 가능해지기 때문에 개인정보 침해 우려는 더욱 커질 수 있다.
상품에 부착되는 RFID 태그는 보통 수동형이기 때문에 자체적으로 신호를 송신할 수 없지만, Wi-Fi 네트워크와 연계될 경우 이들 태그에는 동력이 내장되어야 하며, 이로 인해 무선 네트워크 AP와 자동적인 통신이 가능해진다.
버클은 만약 발생할 수도 있는 프라이버시 침해소지를 없애기 위해 데이터 이용에 대한 확실한 기준이 마련될 필요가 있다고 지적했다. 그러나 그는 그럼에도 불구하고 RFID와 Wi-Fi 네트워크 기술을 통한 효용성이 매우 크다는 점을 강조했다.
한편 최근 RFID에 대한 범 유럽 차원의 조사에 따르면, 반 이상의 응답자들이 경찰 행정에 RFID 기술을 이용하는 것에 대해 찬성한 것으로 나타났다.

◎ RFID 개요

RFID는 무선통신(Radio Frequency)방식으로 데이터를 자동으로 인식/처리(Automatic Identification Data Collection; AIDC)하는 시스템이다. 흔히 유사기술인 바코드를 대체하는 기술로 인식되고 있지만 RFID만의 장점과 무궁한 응용가능성을 감안할 때 RFID는 새로운 생활방식을 여는 Disruptive Technology이다.

RFID의 장점
1. no line of sight
RFID는 오염 등에 강하며, 바코드스캐닝처럼 정확한 인식작업을 필요로 하지 않는다.

2. 동시에 다수 인식
RFID는 1회에 하나의 태그만 인식하는 바코드와는 달리 인식범위내에 있는 태그를 충돌없이 초당 800개까지 읽을 수 있다.(UHF대역의 경우)

3. 보다 많은 정보 저장(개별 ID)
RFID는 태그에 대량의 데이터 저장이 가능하며, 따라서 Class만을 구분하는 바코드와는 달리 개별 Item을 구분할 수 있다 .

4. 리더기를 통하여 새로운 정보 기록
RFID는 리더기를 통하여 태그에 새로운 정보를 기록할 수 있으며, 따라서 물류체인과정에서 Local Processing이 가능하다.

5. 센서와의 결합
RFID Tag는 CPU를 내장하여 다양한 센서와의 연동이 가능하며, Active Tag의 경우 배터리를 내장하여 독립적인 데이터 처리가 가능하다

◎ RFID 시스템구성

RFID시스템은 태그와 리더기가 핵심이며, 이외에 리더기를 통한 인식정보를 처리하는 호스트컴퓨터, 네트워크, 응용프로그램 등 5가지 부문으로 구성된다.

태그
정보를 송수신한다는 합성어인 트랜스폰더(Transponder)로도 불리우며, 고유정보를 저장하는 IC칩과 안테나로 구성된다.

리더기
태그의 정보를 판독하고 기록할 수 있어 정확하게는 리더/라이터기이며, 태그에 질문한다는 의미에서 질문기(Interrogator)라고도 한다. 무선 트랜시버와 안테나를 내장하고 있으며, 안테나는 외장형으로도 사용된다.
네트워크
리더기와 호스트컴퓨터는 통상적으로 RS-232 등 유선으로 연결되는데 통신기술의 발달에 따라 무선통신방식의 채택이 많아지고 있으며, 인터넷에 직접 연결되기도 한다.

◎ RFID 응용분야

1. 제약(Pharmaceutical) : 시각장애인을 위하여 약품용기에 처방정보를 넣은 RFID 태그를 부착하고, 사용자는 리더기를 통해 정보를 음성으로 변환하여 들려준다. 여기에는 처방정보 외에도 투약방법, 경고 등이 포함된다. 이외에도 제약회사는 약품의 유통관리에 적용할 수 있다.
2. 건강관리(Heath Care) : 위변조 방지와 시설 이용을 위한 식별 수단을 제공하는 팔찌형태로 환자에게 제공되는데, 많은 알츠하이머 환자 수용시설에 적용되고 있다. 그 밖에도 병원은 약물투여, 검사물, 수혈용 혈액 등의 추적에 RFID를 바코드 대신 적용할 수 있다.
3. 놀이 공원 과 이벤트 사업(Amusement Park and Event Management) : 방문자들에게 RFID 칩이 내장된 팔찌나 ID 태그를 부착하게 하여, 위치를 추적하는데 이는 미아방지나 그룹간의 위치확인 서비스를 제공할 수 있고, 또는 지불수단으로도 사용한다.
4. 제조업(Manufacturing) : 부품에 스마트 레이블을 부착하여, 전 공정에 걸친 추적을 자동화할 수 있고, 또 조립공정에 필요한 부품의 조달을 자동화하도록 관리 시스템에 통합할 수 있다.
5. 도서관과 비디오 대여점(Library and Video Store) : 책과 비디오 테잎에 저가의 유연한 스마트 레이블을 삽입하여 서적의 check-in과 check-out을 신속하게 처리하고 있으며 서가 정리, 도난 방지 등의 기능을 제공하고 있다.
6. 물류관리(Logistics) : 많은 경우 반환용 컨테이너는 복잡한 물류과정에서 분실되기 때문에, 팔레트, 화물, 반환용 컨테이너 등에 RFID를 부착하는 것은 획기적으로 비용을 절감시킨다. 또한 용기에 부착된 스마트 레이블이나 고정 태그를 통해서 정확한 배송정보가 제공되므로 용기의 효율적인 이용과 회수가 가능하다.
7. 비현금 지불 (Cashless Payment) : ExxonMobil은 Speedpass 프로그램을 통해서 수많은 운전자의 시간을 절약해주고 있다. 운전자의 열쇠고리에 수동형 태그를 달거나, 자동차의 유리창에 능동형 태그를 부착한다. 이 태그는 식별코드가 내장되어 있다. 따라서 주유를 위해 판독기가 있는 곳으로 들어가면, 주유기를 가동시키고, 사전에 등록해놓은 운전자의 신용카드를 통해 자동으로 지불된다. McDonald 사도 Drive-thru 판매를 위해 비슷한 서비스를 제공한다.
8. 소매업(Retail) : 패션업계에서는 스마트 태그와 Handheld 컴퓨터를 사용하여 재고를 관리한다. 라벨을 이용하여 제품의 위치를 찾고 떨어진 장소에서 태그에 담긴 정보를 읽음으로써, 판매원은 신속하게 고객이 원하는 모양, 크기 그리고 색상을 찾아줄 수 있으므로 서비스를 개선할 수 있다. 더 진보된“Smart Shelf”기술은 제품의 잔량을 주기적으로 점검하여 자동으로 채워넣을 수도 있고, 같은 기술이 도난방지를 목적으로 사용된다.
9. 보안(Security) : 배지 형태의 RFID 태그가 개인 ID 태그로 쓰이는데, 이를 부착한 직원들은 자유롭게 해당구역을 드나들 수 있다. 또한 건물보안을 위해 변조방지가 된 신분확인 장치 또는 출입통제 수단으로 쓰일 수 있다. Smart label은 사람 외에도, 컴퓨터, 가구, 서류철, 그리고 추적대상이나 도난방지 대상이 되는 어떤 형태의 자산에도 적용될 수 있다.
10. 선적 및 수령(Shipping and Receiving) : Pallet이나 Carton에 Smart label이 부착되어 있을 경우, 이들은 부두에서 하역되거나 생산공정에 투입되는 과정으로 자동으로 연계된다. 또 RFID를 통해, 컨테이너와 그 안에 들어있는 전체 개별화물의 정보를 빠르게 읽을 수 있고, 포장업무에 있어, 재빨리 주문대로 개별화물을 모을 수 있다.
11. 창고업(Warehousing) : 작업자들은 RFID Scanner로 선반이나 박스를 읽어서 개별화물을 조사할 수 있고, 만약 화물이 잘못 위치해 있을 경우 경고도 보내준다. RFID를 이용할 경우 자동 보고서 작성이 가능하고 이는 사람의 수고와 오류를 줄이고 노동력을 절감함으로써, 비용을 감소시킨다.
12. 수송 관리(Transportation Management) : 최고 시속 50mph까지 차량에 부착된 Transponder(RFID Tag)를 읽을 수 있으므로 운전자들은 톨게이트에서 차량을 멈추지 않고 지나갈 수 있으며, 지나는 동안 톨게이트에 설치된 안테나를 통해 차량을 식별하고, 사후에 요금을 부과하고 징수하게 된다.
13. 접객업(Hospitality) : 호텔, 식당, 위락시설 방문자에게 RFID 태그를 부여하면, 현금을 대신하는 지불수단으로 사용하거나, 방 열쇠, 그리고 헬스클럽이나 기타 시설에 대한 출입통제 수단으로 사용할 수 있다.

1. RFID(Radio Frequency IDentification)의 개념
- 전자TAG를 사물에 부착하여, 사물이 주위 상황을 인지하고 기존 IT 시스템과 실시간으로 정보교환/처리할수 있는 기술

2. FRID 기술적 특징
- 바코드나 Smart Card에 비하여 우수한 특성에 의해 다양한 응용이 가능하며, 향후 900MHZ 대역 제품이 현재의 13.56MHZ 대역을 대신하여 주력 제품이 될 것임

3. RFID TAG 기술의 원리
- 안테나는 태그에 전력을 공급하며 태그는 그 응답으로 데이터를 되돌려
주며, 자기장을 이용하는 방식과 전파를 이용하는 방식이 주로 이용됨

- Inductive Coupling 방식
ㅇ 안테나에서 강한 고주파를 발생시켜 생성된 자기장이 TAG의 안테나
코일을 통과함으로써 생기는 전류에 의해 작동되는 원리
ㅇ 30MHZ이하의 주파수(125KHZ, 134KHZ, 13.56MHZ)대역에 사용
ㅇ 자기장에 금속에 흡수되는 성질이 있음

- Backscatter Coupling 방식
ㅇ 레이타 기술과 비슷하게, 안테나에서 전파를 보내면, 태그에서 받아
파워로 사용하는 원리
ㅇ 100MHZ이상의 주파수(900MHZ, 2.45GHZ)대역에 사용
ㅇ 금속은 반사, 물에는 흡수되는 성질이 있음.

4. RFID 시스템 기본 구성
- RFID TAG, 각종 형태의 안테나, 성능별 리더, 리더를 지원한느 Local host, 각종 케이블링 및 네트워크 연결로 구성