RFID란? RFID 개요 및 동작원리

안녕하세요 :)

오늘은 교통카드의 원리이며 바코드와 유사한 기능을 하는 RFID에 대해서 정리해보겠습니다.

 

 

RFID (Radio Frequency Identification) 란?

RFID는 Radio waves 전파 즉 전자기유도방식을 이용해 먼 거리에서 정보를 인식하는 기술을 말합니다.

바코드는 짧은 거리에서 빛을 이용해 판독하는 대신 RFID는 전파를 이용하는 기술이며 먼 거리에서도 읽을 수 있고 심지어 사이에 있는 물체를 통과해서 정보를 수신할 수도 있습니다.

생산에서 판매에 이르는 모든 정보를 IC칩에 내장시켜서 이를 무선 주파수로 추적할 수 있도록 하는 기술이라고 보시면 되고 그렇기 때문에 주로 유통분야에서 물품관리를 위해 바코드를 대체하여 사용되고 있습니다.

RFID는 RFID 수신기인 RFID 리더 그리고 물체에 부착해두는 RFID 태그로 구성되어있습니다.

자세한 내용은 아래에서 정리해드릴게요 :)

 

RFID는 최근 정말 많은 곳에 사용되어지고 있지만 대표적으로

도서관에서 책이나 마트에서 물건들 또는 창고정리에도 주로 사용되어집니다.

먼 거리에서도 물건의 정보를 인식할 수 있으니 바코드보다 훨씬 편리하게 사용이 가능하겠죠ㅎ_ㅎ

 

 

출처 : https://www.bibliotheca.com/rfid-in-libraries-part-i/

 

 

위에서 RFID 리더와 태그로 구성되어진다고 말씀드렸는데 이 RFID 태그에는 동력을 기준으로 또 3가지의 종류의 태그로 나누어집니다.

동력만으로 칩의 정보를 읽고 통신하는 수동형, 태그에 건전지가 내장되어 있어 칩의 정보를 읽는 데는 그 동력을 사용하고 통신에는 판독기의 동력을 사용하는 반수동형 그리고 칩의 정보를 읽고 그 정보를 통신하는 데 모두 태그의 동력을 사용하는 능동형 태그가 있습니다.

1. Passive tag (수동형 태그)

- 수동형 태그는 전원공급이 없기 때문에 반영구적 수명을 가지고 있습니다.

그러나 간단한 구조와 저렴한 비용 그리고 짧은 가독거리이며 읽기만 가능하고 높은 출력의 판독기가 필요합니다.

대표적으로 교통카드가 있죠

2. Semi Passive tag

- 반수동형 태그는 수동형 태그의 단점인 짧은 인식거리를 해결하기 위하여 수동형 태그에 자체 전원을 추가한 태그입니다. 반수동형 태그의 전원을 이용하여 센서를 추가적으로 부착하여 센싱 기능을 추가할 수도 있지만 능동형 태그와는 달리 자체적으로 RF 신호를 생성하지 못하기 때문에 능동형 태그에 비해 짧은 10~30m의 인식거리를 갖습니다.

3. Active tag (능동형 태그)

- 능동형 태그는 내장 베터리를 사용하여 최장 10년까지 사용이 가능하고 다양한 크기의 메모리가 가능하며 30~100m의 넓은 범위에서 가능합니다. 대표적으로 하이패스가 있습니다.

 

 

그렇다면 RFID리더는 어떨까요?

RFID리더는 RF신호를 만들어내는 RF Signal Generator 그리고 Microcontroller 그리고 Receiver/Signal Detector로 이루어져있습니다.

 

또한 아래와 같은 Handheld Reader도 있고 마트입구에서 볼 수 있는 RFID 문 형태도 있으며

다양한 모양과 사이즈가 있습니다.

출처 : https://www.aliexpress.com/item/32769632796.html

 

 

RFID 태그는 Reader로 부터 온 전파를 받는 Transponder 그리고 Rectifier 회로, Controller, Memory부로 구성되어있습니다.

 

 

또한 RFID 태그는 동력 대신 통신에 사용하는 전파의 주파수로 구분하기도 합니다.

 

1. LFID (Low Frequency Identification)

낮은 주파수를 이용하는 RFID 를 LFID라고 하는데 이는 125khz 또는 134khz를 사용하고 약 10cm 정도의 단거리를 인식합니다.

2. HFID (High Frequency Identification)

HFID는 13.56Mhz를 사용하며 1m까지의 거리를 인식합니다

3. UHFID (Ultra High Frequency Identification)

마지막으로 UHFID는 860Mhz에서 960Mhz 대역의 전파를 이용하며 최대 10에서 15m까지를 인식합니다.

가까운 거리에는 Inductive coupling 전자기 유도를 사용하며 로드변조가 적용되고 먼 거리에서는 Back scattered signal 즉 들아오는 신호를 통하여 수신합니다.

 

 

 

현재 RFID 기술은 다양한 분야에서 사용되고 있습니다. 그러나 비교적 비싼 가격과 개인 프라이버스 침해가 가능하다는 단점이 있으며 국가별 주파수가 다르고 전파의 적용범위가 한정적이라는 단점을 가지고 있습니다. 앞으로 이런 문제점들도 보완할 수 있으며 더 좋은 기술로 발전되면 좋겠네요 :)

 

 

 

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