Reader Component & Operation Computer Engineering Sejin Oh.

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1 Reader Component & Operation Computer Engineering Sejin Oh

2 Reader Introduction 리더는 주변의 태그로부터 무선주파수로 태그를 인식함
리더는 태그로부터 데이터를 수신하여 태그의 정보를 처리함 태그의 정보를 서버에 전송하고 태그에 새로운 정보를 다시 기록 Transceiver, Interrogator 라고도 함 리더는 주변의 다양한 물체로부터 성능에 영향을 받음 신호의 반사, 흡수 간섭 리더의 하드웨어나 소프트웨어는 주변환경의 영향을 제거하거나 극복할 수 있도록 구성하여야 함 고정형 : 출입구, 계산대 이동형 : PDA

3 Reader Composition 리더에는 태그를 향하여 신호를 주거나 받아들이는 전자회로를 가짐
송신부 (Transmitter) 태그에 전달할 고주파 신호를 발생하는 발진기와 신호를 증폭하는 증폭기 태그와의 통신을 위해 고주파의 주파수, 위상, 진폭을 변화시키는 변조기 수신부 (Receiver) 태그로부터 오는 약한 신호를 증폭하는 증폭기 변조된 고주파 신호에서 정보를 추출하는 복조기 안테나 (Antenna) 리더에 신호를 보내거나 받기 위한 안테나 안테나는 전자회로와 같이 일체형으로 구성되거나 단독으로 분리하기도 함 프로세서 (Processor) 태그로부터 들어오는 신호를 처리하고 메모리에 저장함 미들웨어 시스템과의 통신을 제공

4 Reader Operation Tag Reader Server Antenna Transmitter Processor
① 발진기를 통해 태그에 전달할 RF 신호 발생 ② 고주파 신호를 증폭 ③ RF 신호와 전력을 태그로 송신 Antenna Transmitter Processor Interface RS232 Serial USB Bluetooth ④ 태그 활성화 Receiver ⑤ 태그내의 정보를 신호화 하여 리더로 전송 ⑥ 리더는 안테나를 통해 정보를 수신 ⑦ 태그로부터 오는 약한 신호를 증폭 ⑧ 신호로부터 정보를 추출 ⑨ 리더는 수집된 정보를 유 무선으로 서버로 전달

5 Reader Component 리더기 내부의 구성요소는 단일 칩 또는 다중 칩의 형태로 구성 RF 아날로그 부
전력증폭기 : 안테나로 전력과 데이터를 전달 주파수 상향 혼합기 저 잡음 증폭기(LAN : Low Noise Amplifier) : 태그로부터 안테나에 수신된 응답 신호를 복원 디지털 신호처리 제어부 디코더, 인코더, 클럭 발생 회로 메모리, 프로세서, 호스트 인터페이스

6 Power Supply & Tag wake up
Reader Reader Protocol Reader Tag Power Supply & Tag wake up 리더는 태그에 원격으로 전력을 공급 Request 리더는 태그에게 요청 명령을 보냄 Response 태그는 리더의 명령에 응답 리더는 태그로부터 정보를 수신하는 동시에 태그에 전력을 공급하기 위해 진행파를 송신함 Data Request 리더는 태그에게 데이터 전송을 요청 Response 태그는 데이터를 전송

7 Reader Protocol 리더와 태그간의 통신은 기본적으로 Request-Response 방식을 사용
Request-Response 방식은 하나의 Transaction으로 정의되며 리더는 한번에 하나의 Transaction만을 수행함 Request 및 Response Transaction은 하나의 패킷으로 구성함 리더는 태그로부터 정보를 수신하는 동시에 태그에 전력을 공급하기 위해 진행파(Continuous Wave)를 송신함 프로토콜 전송 프레임은 표준 PDU(Protocol Data Unit)를 바탕으로 함 프레임은 크게 요청 프레임, 응답 프레임으로 구성됨 질의와 응답이 끝나면 접근 명령을 수행을 위해 다수의 태그를 선택하는 Select 명령으로 이루어짐

8 UID (Unique Item Identifier)
Reader Reader Frame Format SOF Flags inventory Optical AFI Mask Length CRC EOF (a) Step 1`s Inventory Request Flame Format DSFID UID (Unique Item Identifier) (b) Step 2`s Response Flame Format Select (c) Request Flame Format Mask value SOF(Start of Field) Flags Inventory Select DSFID Optional AFI Mask Length Mask Value UID(Unique Identifier) CRC EOF(End of Field) 프레임의 시작 데이터의 전송타입, 태그의 접근 방식, 데이터 rate등의 정보 등 Query에 관한 필드 (Query, QueryAdj, QueryRep, ACK, NAK) 접근 명령의 수행을 위해 다수의 태그를 선택하는 절차 UII(Unique Item Identifier) 데이터 구조 및 Object ID 저장 방식 기록 응용분야를 구별하는 식별자 한 세션에서 특정 태그를 구별하기 위한 마스크 값 한 세션에서 특정 태그를 구별하기 위한 마스크 길이 태그나 리더에게 전하고자 하는 식별 정보 에러 체크 프레임의 끝

9 Reader Technology 고주파 회로 기술 (RF Transmitter) 변조 기술 (Modulation)
태그에 고주파 전력을 송출하고 정보를 반송하기 위한 신호를 생성하는 기술 변조 기술 (Modulation) 리더로부터 태그에 필요한 명령을 전달하기 위해 고주파 회로에 연결된 기술 검출 기술 (RF Receiver) 태그의 정보를 수신, 복조 하는 기술 아날로그와 디지털 기술 RF 수신부로부터 복조된 태그의 정보를 해석하기 위한 기술 호스트 인터페이스 (Host Interface) 태그로부터 수신하고 분석된 정보를 응용프로그램에서 활용될 수 있도록 호스트에 접속하는 기술

10 Reader Reader Anti Collision 충돌 방지 기술은 하나의 리더에서 여러 개의 태그를 동시에 인식할 수 있도록 하기 위한 기술 태그의 충돌(collision) : 실제 태그의 ID 조회 시 여러 개의 태그로부터 응답을 받는 경우 스캐너는 한번에 여러 개의 IC 태그를 읽음 실제 동시에 읽어 들이는 것은 아님 1개씩 차례대로 읽음 충돌 해결 방법 충돌이 발생하면 조건을 두어 읽음 ID에 특정 조건을 붙여서 통신 상대를 한정해 나가면서 상대가 1개가 되었을 때 ID 를 읽음 태그의 신호 충돌 방지 알고리즘 초당 100개까지 수백 개의 태그 정보를 동시에 인식