Transcript (RF)_05_Air_Interface

Air Interface
Frequency Band
Computer Engineering
Sejin Oh
Air Interface
Air Interface
Overview
 무선 통신의 인터페이스 규약
– 휴대 전화 등 이동 단말과 기지국 간의 주파수, 통신 방식, 접속 방법 등 공통
적인 무선 접속 조건을 총칭함
 태그와 리더간의 무선 통신 규약
– RFID의 주파수, 통신 방식, 접속 방식, 변복조 방법을 나타냄
 무선 주파수 대역
– 전파를 이용하여 통신을 이용할 때 그 서비스에 할당된 주파수 범위
– RFID 시스템에서 주파수의 선택에는 응용분야, 표준, 법규 등에 따라 결정됨
• 주파수 대역은 한정되어 있으므로 각국 정부는 일정 기준에 의해 할당하여 사용
을 허락함
– 같은 시간, 같은 지역에서 같은 주파수를 사용할 경우
• 같은 통로를 공유하는 상황으로 서로 섞이게 됨
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Air Interface
Air Interface
Frequency Band
 사용하는 무선 주파수가 높으면 차지하는 주파수 대역폭에 여유가 생김
 따라서 태그와 리더간의 데이터 전송률도 비례적으로 높아짐
 데이터 전송률
– 초당 보낼 수 있는 디지털 비트 수
– 더 많은 비트를 전송하기 위해서는 차지하는 주파수의 대역폭이 요구됨
 RFID 시스템의 주파수 대역 별 구분
– 저주파(LH) - 125kHz, 135kHz (60cm 이내)
– 고주파(HL) - 13.56MHz (1m 이하)
– 극초단파(UHF) - 433.9MHz, 860~960MHz (3~5m)
– 마이크로파 - 2.45GHz
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Air Interface
Frequency Baud
125kHz, 135kHz
 특징
– 60cm 이내의 근거리를 인식함
– 고주파 태그에 비해 고가이며 환경에 의한 성능저하가 거의 없음
– 수동형 태그이며 인식속도는 비교적 저속임
 활용분야
– 동물관리 : 인식
• 출생내역, 식별정보가 입력된 칩을 동물에 이식하여 혈통관리, 위치 파악에 활용
– 출입관리 : 통제, 보완
• 출입통로에 수직 게이트형 안테나를 설치하여 입장 확인
– FA : 산업 자동화
– 이력관리
• 선수들의 기록관리, 근태관리 등
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Air Interface
Frequency Baud
13.56MHz
 특징
– 60cm 이상 1m 이내의 근거리를 인식하며 인식속도는 비교적 저속
– 수동형 태그이며 가격은 저주파보다 저가임
– 짧은 인식거리와 다중 태그인식이 필요한 응용분야에 적합함
– 수분, 직물과 같은 물질은 잘 통과하나 주변의 금속을 투과 못함
– 코일의 적은 횟수로 간단한 안테나 설계가 가능하며 얇은 태그 구조
– 적은 데이터를 가지며 데이터 전송의 신뢰성이 높음
 활용분야
– 교통카드 : 카드를 리더에 대어 자동으로 요금을 징수
– 스마트카드, IC카드, 신분증 : 신원 정보가 입력된 카드를 리더에 대어 조회
– 대여물품관리, 도서관리, 음반관리
– 수화물 관리, 물품추적
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Air Interface
Frequency Baud
433.9MHz
 특징
– 50~100m 정도의 긴 인식거리를 가짐
– 능동형 태그로서 실시간 추적에 사용
– 마이크로파 대역에 비해 무선인식 성능이 우수
 활용분야
– 컨테이너 관리
• 컨테이너 내부 습도, 충격 등의 환경 센서로 사용
– 실시간 위치추적
– 차량관리
– 상품태그
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Air Interface
Frequency Baud
860~960MHz
 특징
– 인식거리는 3.5~10m 정도로 1m 이상의 인식거리에 가장 적합함
– 인식속도는 빠르며 다중태그 인식과 성능이 가장 뛰어남
– IC기술 발달로 가장 저가로 생산가능하며 능동 및 수동형이 모두 존재
– 현재 900MHz를 많은 분야에서 이용함
 활용분야
– 물류창고 관리 시스템
• 태그를 물류에 부착하여 자동 입출고 및 위치추적과 재고 관리
– 생산공정관리, 차량관리, 농산물 이력관리, 산업 폐기물관리 등
– 자동통행료징수
• 고속도로 톨게이트에 태그가 부착된 차량이 접근하면 자동으로 요금이 징수됨
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Air Interface
Frequency Baud
2.45GHz
 특징
– 마이크로파로서 빠른 데이터를 전송하며 인식속도가 매우 빠름
– UHF대역에 비해 짧은 거리를 인식하며 UHF보다 잡음에 민감함
– UHF대역에 비해 수분, 금속 환경에 대한 영향을 가장 많이 받음
– 900MHz대역 태그와 유사한 특성
– 태그의 크기가 소형(0.5×3cm)이며 안테나 크기가 작음
– 위조 방지 기능
 활용분야
– 유통물류 : 항공물류처리
– 의약품 위 변조 방지
• 생산과정에서부터 유통경로를 투명화하며 진품 여부 판단
– 여권, 유가증권
– 자동통행료징수
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Air Interface
Frequency Baud
Skin Depth
 사용 주파수 대역 별 RF 신호의 투과 정도
물질
표피 두께
125kHz
13.56MHz
900MHz
2.4GHz
물
8m
2m
4cm
8mm
동물조직
2m
60cm
2cm
8mm
알루미늄
0.23mm
71㎛
2.7㎛
1.6㎛
구리
0.18mm
55㎛
2.1㎛
1.3㎛
125kHz 주파수와 같은 경우 물을 포함하는 물질에 거의 영향이 없음
13.56MHz의 경우 동물 조직에 비교적 투과성이 있지만 제한을 받음
UHF대역과 같은 높은 주파수의 경우 물을 투과하기가 어렵고 얇은 금속도 통과하지 못함
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Air Interface
Air Interface
Frequency Band
종류
저주파(LF)
고주파(HF)
극초단파(UHF)
마이크로파
주파수
125kH, 135KHz
13.56MHz
433MHz
860-960MHz
2.45GHz
표준
ISO 18000-2
ISO 18000-3
ISO 18000-7
ISO 18000-6
ISO 18000-4
인식거리
60cm 이내
1m 이하
50~100m
3.5~10m
1~1.5m
거리
근거리
근거리
원거리
원거리
원거리
가격
고가
저가
고가
저가
고가
동작방법
수동형
수동형
능동형
능동/수동
능동/수동
특징
동물관리
다중태그인식
긴 인식거리
가장 많이 사용
빠른 전송
대표용도
동물식별
스마트카드
물류 관리
자동통행료
위조방지
인식속도
저속
고속
환경영향
강인
민감
태그크기
대형
소형
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Air Interface
RFID
Usage
POST CARD
ID card
출입통제/보안
교통카드
Name: Rei Itsuki
No.: 00012345
Div.: Mu VC
Company: Hitachi, Ltd.
차량관리
Invitation for
Hitachi
Exhibition 2002
Embedded μ-chip
동물관리
Passport, ID card
물류창고
컨테이너 관리
Global
125KHz,134KHz 13.56Mhz
(ISO 18000-2) (ISO 18000-3)
433.92MHz
(ISO 18000-7)
860MHz 960MHz
(ISO 18000-6)
도서관리
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유통·물류
항만물류
11
2.45GMhz
(ISO 18000-4)