The Development of Passive RFID Technology for Improvement of Reliability and High Speed with Large Scaled Memory

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2015 년 12 월 15ZC1200-01-6080P

대용량 태그 고속인식 및 신뢰성 향상을 위한

수동형 RFID 기술개발

The development of passive RFID technology for improvement of reliability and high speed with large scaled memory

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본 문서에서 음영처리된 부분은 (

-

) 정보공개법 저19조의 비공개대상정보와

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인 사 말 씀

RFID(Radio Frequency IDentification) 기술은 무선 전파를 이용하여 물리적인 접촉 없 이 개체에 대한 정보를 읽거나 기록하는 기술로서 사물인터넷(IoT:Internet of Things) 사회에 근간이 되는 핵심 기술 중 하나입니다. RFID 기술은 국민 생활에 직결되는 국방, 조달, 물류, 그리고 조선, 항공, 자동차 산업 등에 폭 넓게 사용될 수 있는 기술이고, 이들 분야에 선도적으로 적용함으로써 대국민 서비스의 질적인 향상을 도모하고, 민간분 야에 직간접적인 파급효과를 미침으로써 국내 RFID 시장의 활성화와 신규 시장의 창출, 그리고 새로운 국제 경쟁력을 가진 핵심기술의 개발 중요성이 매우 높습니다. 실질적으 로 일부 산업에서는 RFID 기술에 의해 업무 프로세스 단축 및 생산성 향상 등의 성과가 있음이 많이 보고되고 있습니다. 그러나 모든 핵심 특허와 핵심 부품은 외국산에 의존하며, 낮은 인코딩 속도로 인한 생 산성 저하, 네트워크가 안되는 지역에서의 대용량 메모리를 가진 고속인식 기술, 전파열 악 지역의 낮은 인식률, RFID로 해결이 안되는 응용 분야에서의 특수태그 요구 등의 문 제로 인해 RFID 시장이 크게 확산되지 못하고 답보 상태에 있었습니다. 특히 미국 항공 규정에서는 네트워크 없이 작업자가 이력관리를 할 수 있어야 하기 때문에 대용량 메모 리의 RFID를 사용해야 하고, 작업자들은 고속RFID 기술을 요구하는 상황입니다. 본 연구보고서의 “대용량 태그 고속인식 및 신뢰성 향상을 위한 수동형 RFID 기술개 발”은 이러한 RFID 시장 확산을 막는 국가적, 기술적 문제점을 해결하고 새로운 RFID 시 장을 열고자 하는 것에서부터 시작합니다. 본 RFID 기술의 결과는 앞으로 고속 RFID 핵심 기술 확보를 통한 국가 경쟁력 향상과 더불어 조선, 항공, 자동차, 국방 등의 새로운 시 장 창출 및 물류의 생산성 향상 등에 기여할 새로운 패러다임의 기술이 될 것입니다. 본 연구보고서가 독자 여러분에게 산업 확산을 위한 새로운 RFID 기술을 이해할 수 있 는 기회가 되고, RFID 산업 적용상에 애로를 겪었던 분들에게 앞으로 가야할 기술 개발 영역을 명확히 파악하시는데 도움이 되기를 바랍니다. 마지막으로 연구보고서 발간을 위 하야 많은 정보 제공과 조언을 아끼지 않으신 모든 과제 수행 연구원, 운고 검토와 작성 을 도와주신 협력사 직원분들께 고마움을 전하며, 본 과제를 위해 끝까지 지원해 주신 미래창조과학부 분들께도 감사의 인사를 드립니다. 2015 년 12 월 한국전자통신연구원 원장 이 상 훈

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제 출 문

본 연구보고서는 주요사업인“ICT 융합 기반 산업 고도화 핵심기술 개발” 과제의 6세부 “대용량 태그 고속인식 및 신뢰성 향상을 위한 수동형 RFID 기술개발” 의 결과로서, 본 과제에 참여한 아래의 연구실이 작성한 것입니다. 2015년 12 월 대과제 연구책임자 : 책임연구원 박종현 (융합기술연구소) 세부과제 연구책임자 : 책임연구원 박찬원 (에너지하베스팅IoT연구실) 연구참여자 : 책임연구원 표철식 (에너지하베스팅IoT연구실) 책임연구원 강성수 (에너지하베스팅IoT연구실) 책임연구원 조광수 (에너지하베스팅IoT연구실) 책임기술원 박만식 (에너지하베스팅IoT연구실) 책임연구원 최원규 (에너지하베스팅IoT연구실) 선임연구원 정재영 (에너지하베스팅IoT연구실) 선임연구원 모상현 (에너지하베스팅IoT연구실) 선임연구원 김현석 (에너지하베스팅IoT연구실) 연 구 원 한규원 (에너지하베스팅IoT연구실) 연 구 원 정승환 (에너지하베스팅IoT연구실) 연 구 원 이기송 (에너지하베스팅IoT연구실) 책임연구원 신동범 (재난안전IoT연구실) 선임연구원 양회성 (재난안전IoT연구실) 책임연구원 이상연 (재난안전IoT연구실) 책임연구원 이강복 (재난안전IoT연구실) 책임연구원 함호상 (융합기술연구소) 책임연구원 박지만 (융합기술연구소) 선임연구원 배지훈 (융합기술연구소) 책임연구원 황재각 (IoT플랫폼연구실) 책임연구원 신현순 (농업환경IoT연구실) 선임연구원 김용선 (농업환경IoT연구실) 책임연구원 도윤미 (농업환경IoT연구실)

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선임연구원 박주덕 (사물통신연구실) 책임연구원 김종대 (나노융합소자연구부) 책임연구원 이형섭 (UGS융합연구단) 책임연구원 전종암 (UGS융합연구단) 책임연구원 이재흠 (UGS융합연구단) 연 구 원 김은희 (UGS융합연구단) 책임연구원 최길영 (품질보증연구실)

책임연구원 이성수 (품질보증연구실) 책임연구원 김성환 (품질보증연구실) 책임연구원 정영식 (융합표준연구실) 선임연구원 이준섭 (융합표준연구실) 책임연구원 김용운 (융합표준연구실) 선임연구원 유상근 (융합표준연구실) 선임연구원 임정일 (융합표준연구실) 선임연구원 최영환 (네트워크표준연구실) 책임연구원 한억수 (품질정보서비스팀) 책임연구원 김진태 (에너지IT기술연구실) 연 구 원 이근형 (사물인지연구실) 책임연구원 심영대 (아시아나IDT) 과제책임자 윤종섭 (아시아나IDT) 선임연구원 김진권 (아시아나IDT) 선임연구원 고봉석 (아시아나IDT) 선임연구원 박복남 (아시아나IDT) 연 구 원 김남훈 (아시아나IDT) 연 구 원 전우철 (아시아나IDT) 연 구 원 김대진 (아시아나IDT) 연 구 원 김용희 (아시아나IDT) 연 구 원 안순홍 (아시아나IDT) 연 구 원 이상원 (아시아나IDT) 연 구 원 이지민 (아시아나IDT) 과제책임자 곽승준 (빅오이) 책임연구원 오재명 (빅오이) 선임연구원 이다운 (빅오이) 연 구 원 서영민 (빅오이) 부 장 임윤두 (에쓰아이티코리아)

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이 사 박은숙 (에쓰아이티코리아) 선임연구원 손영진 (에쓰아이티코리아) 차 장 정원채 (에쓰아이티코리아) 과제책임자 김용진 (KIC Systems) 책임연구원 서봉진 (KIC Systems) 선임연구원 유종규 (KIC Systems) 선임연구원 박찬영 (KIC Systems) 선임연구원 정기만 (KIC Systems)

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요 약 문

I. 제 목 대용량 태그 고속인식 및 신뢰성 향상을 위한 수동형 RFID 기술개발 II. 연구목적 및 중요성 ○ RFID 태그의 메모리 중에서 사용자 메모리의 사용 필요성이 증가되면서 대용량 사용자 메모리 제품이 출시하지만, 느린 속도로 인한 작업 불편을 해소할 고속인식 기술 개발의 시급성이 대두됨 ○ 항공분야에서는 네트워크 없이 30년 이상의 장비 유지보수 기록을 수동형 RFID 태그 사용자 메모리에 저장하기 위해 대용량 사용자 메모리를 요구하고 있으며, 현재 기술 수준인 초당 8Kbyte의 태그 읽기 속도의 향상을 요구하고 있음 ※ 미국 항공 표준 규격: ATA spec 2000

- AIT tags allow storing data on a tag attached directly to the part without requiring any connection to an external database.

○ 금속 물체가 밀집된 전파 통신이 열악한 환경에서 RFID 태그 인식성을 높이기 위해, 안테나 다이버시티를 이용한 RFID 리더 기술이 요구됨 ○ 다중안테나를 이용한 다이버시티 기술을 리더에 적용하기 위해서는 안테나 간 간섭 저감 기술이 요구 개발이 요구됨 ○ 스마트 게임 시장에서, 불법 복재 게임칩의 유통으로 관련 산업의 위기가 초래되고 있으며, 해외 자산의 국내 시장 진출로 투명한 세금 관리가 요구됨. 따라서 게임 응용 산업에서 적용할 수 있는 고도화된 RFID 기술을 적층다량 물체 인식 기술을 개발함으로써 투명하고 건전한 게임 산업 관리 필요 ○ NFC 기술이 대중화됨에 따라 저가형 NFC 보안 태그에 대한 수요가 증가하고 있으므로 저가의 태그 IC를 사용하면서도 태그내의 정보를 보호하고 태그에 대한 신뢰성과 안정성을 향상시킬 수 있는 경량형 보안 NFC 기술 개발이 요구됨

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○ 스마트카는 점점 많은 기능을 탑재하여 많은 전력이 필요하고, 전기 자동차화 되는 추세에 따라서 RFID를 이용한 스마트 타이어의 에너지 하베스팅 기술 연구가 요구됨 ○ RFID 기술은 미국과 유럽이 대부분의 핵심 특허를 독점하고 있기에, 국내 RFID 제조사들은 해외 특허기업으로부터 특허료가 부담이 되고 있기 때문에, 해외 기술보다 경쟁력 높은 기술 확보 및 국제 표준화가 요구됨 III. 연구내용 및 범위 대용량 태그 고속인식 및 신뢰성 향상을 위한 수동형 RFID 기술 개발을 위해 다음과 같은 연구내용 및 범위를 정의하였다. (1) 대용량 태그 고속 인식 파일롯 시작품 개발 ○ 수동형RFID 고속 air-interface 개발 ○ 수동형 RFID 고속 인벤토리/엑세스 프로토콜 개발 ○ 대용량 메모리 고속인식 리더 파일롯 시작품 개발 ○ 대용량 메모리 고속인식 태그칩 파일롯 시작품 개발 ○ 수동형 RFID 고속 데이터 전송기술 국제표준 기고 (2) 신뢰성 향상 수동형 RFID 실험실 시작품 개발 ○ 다중 안테나 다이버시티 RFID 리더 파일롯 시작품 개발 ○ 초박형 Flexible RFID 금속태그 시작품 개발 ○ 경량형 하드웨어 보안 기반 NFC 태그칩 시작품 개발 (3) 응용 및 선행연구 ○ 대용량 메모리 고속인식 센서태그/센서리더 시작품 개발 ○ 스마트타이어 RFID 에너지 하베스팅 선행 연구 ○ 적층 다량인식 스마트 RFID 기술 개발 IV. 연구결과 본 연구의 주요 결과에 대한 요약은 다음과 같다 (1) 대용량 태그 고속 인식 파일롯 시작품 개발 ○ 수동형RFID 고속 air-interface 개발 - 수동형 RFID 고속 변복조 설계 및 구현 - ASK 변조 및 다중 부반송파 복조 구현

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○ 수동형 RFID 고속 인벤토리/엑세스 프로토콜 개발 - 태그 ID 인식 인벤토리 알고리즘 설계 및 구현 - 대용량 메모리 엑세스 프로토콜 설계 및 구현 ○ 대용량 고속 인식 리더 파일롯 시작품 개발 - ISO/IEC 18000-63 및 고속인식 지원 리더 설계 및 구현 ○ 대용량 고속 인식 태그칩 파일롯 시작품 개발 - ISO/IEC 18000-63 및 고속인식 지원 태그칩 설계 및 구현 - 32KB EEPROM 메모리 및 컨트롤러 설계 및 구현 ○ 수동형 RFID 고속 데이터 전송기술 국제표준 기고 - ISO/IEC JTC 1/SC 31 고속RFID 기술 표준 제안 (2) 신뢰성 향상 수동형 RFID 실험실 시작품 개발 ○ 다중 안테나 다이버시티 RFID 리더 파일롯 시작품 개발 - 다중 배열 RFID 리더 안테나 설계 및 구현 - 빔포밍 RFID 리더 설계 및 구현 - 다이버시티 RFID 리더(아날로그, 모뎀, 신호처리) 설계 및 구현 ○ 초박형 Flexible RFID 금속태그 시작품 개발 - 초박형 Flexible RFID 금속태그 3종 설계 및 구현 ○ 경량형 하드웨어 보안 기반 NFC 태그칩 시작품 개발 - NFC 보안 태그 칩 설계 및 구현 (3) 응용 및 선행연구 ○ 대용량 메모리 고속인식 센서태그/센서리더 시작품 개발 - ISO/IEC 18000-63 및 고속인식 지원 센서태그 리더 설계 및 구현 - ISO/IEC 18000-63 및 고속인식 지원 센서태그칩 설계 및 구현 - Long life time, Low cost, 고속인식의 센서태그칩 시작품 개발 ○ 스마트타이어 RFID 에너지 하베스팅 선행 연구 - RFID-TPMS 요구사항 정의 - RFID 태그, 센서(압력, 온도, 습도), 에너지 하베스팅 모듈 간 인터페이스 정의 - 타이어 환경 에너지 하베스팅 기술 feasibility 시험 ○ 적층 다량인식 스마트 RFID 기술 개발 - 적층 다량인식 태그/리더 기술 설계 및 구현 - 게임존 영역 구분 및 스마트 게임 시스템 개발

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Ⅴ. 연구결과의 활용계획 ○ 국내 RFID 제품 제조사의 국/내외 시장 경쟁력 강화를 위하여 본 과제의 핵심 기술에 대한 표준/핵심 특허 확보 및 국제 표준화를 제안/주도함 ○ 기술이전 및 상용화 계획 1) 기술이전 완료 및 산업 적용 추진 - 다이버시티 RFID 리더 기술: 전파환경이 열악한 철도산업에 적용 - 적층다량인식 기술: 카지노 등 게임 산업에 적용 - NFC 보안 기술: 저가 NFC 보안칩 제품에 적용 - 초박형 금속태그 기술: 조달청, 물류용 제품 출시 2) 장기 미래 산업을 위한 핵심 확보 기술 - 고속인식 RFID 기술: 핵심특허 확보, JTC1 국제표준화 진행 중 - 스마트타이어 RFID 에너지 하베스팅 기술: 에너지하베스팅, 고속RFID, 센서를 이용한 스마트타이어 선행연구 VI. 기대성과 및 건의 ○ 장기간 이력관리를 위한 대용량 메모리 고속 인식 수동형 RFID 기술 및 핵심특허 확보 ○ 리더 인식률 향상을 위한 다중 안테나와 공간 다이버시티 신호처리 기술 및 특허 확보 ○ 다양한 금속에 쉽게 부착이 가능한 초박형 Flexible RFID 금속태그 및 핵심특허 확보 ○ NFC칩 저가 경쟁력을 위한 경량형 하드웨어 보안 NFC 태그칩 확보 ○ 대용량 메모리 고속 센서 태그칩 및 저가형 RFID 데이터로거 기술 확보 ○ 압전소자 및 전자기 유도 방법을 통한 스마트타이어 에너지 하베스팅 기술 확보 ○ 스마트게임을 위한 적층 다량 RFID 태그 인식 기술 및 특허 확보 ○ 특허 종속을 탈피할 수 있는 새로운 원천 기술 확보 ○ 신규 사업 발굴을 통한 고속인식 RFID 태그칩의 오류 보완 및 국제표준화 추진

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ABSTRACT

I. TITLE

The Development of passive RFID technology for improvement of reliability and high speed with large scaled memory

II. THE OBJECTIVES

○ According to a growing need to introduce high User memory in RFID tags, the development of high-speed communication technology between high memory tag and a reader is needed urgently

○ Aerospace industry requests that User memory in a tag contains a 32- kilobyte(KB) or more to record the maintenance history for 30 years or more and it also demands that a tag reading speed is to be faster comparing with 8-KB/sec which is achieved on the basis of current technology

○ In radio environment full of metal objects, RFID reader technology using antenna diversity is requested to increase the tag identification rate

○ The domestic UHF passive RFID reader and tag manufactures are difficult to diffuse their business due to patent royalty from the oversea companies. Therefore it is necessary to move away from the patent dependency

○ For successful technology development and industrialization, cooperation with the international standard organization and the private organization is required. In this case, managing department needs to share the information so a plan to minimize the outflow of information about development technology is needed

○ RFID reader antenna technology development which can suppress mutual interference from adjacent antennas is required to apply multiple-antenna to diversity RFID reader

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○ To develop smart tire using RFID, several technologies such as low-power sensor technology, energy harvesting technology for battery-less should be researched

III. THE CONTENTS AND SCOPE OF THE STUDY

The following contents and scopes of the study are defined for the development of passive RFID technology for improvement of reliability and high speed with large scaled memory

(1) The development of pilot prototype for high memory and high speed identification

○ The development of high speed air-interface for passive RFID

○ The development of high speed inventory/access protocol for passive RFID ○ The development of reader pilot prototype for high memory and high speed identification

○ The development of tag chip pilot prototype for high memory and high speed identification

○ The international standard contribution of passive RFID technology for high speed data transmission

(2) The development of passive RFID laboratory prototype with enhanced reliability

○ The development of diversity RFID reader pilot prototype with multiple antenna

○ The development of flexible RFID metal tag prototype with very thin ○ The development of NFC tag chip prototype based on hardware security (3) Application and previous research

○ The development of high memory and high speed identification sensor tag/ sensor reader prototype

○ A study of RFID and energy harvesting technologies for smart tire

○ The development of RFID system for detecting a bunch of tags stacked at a time

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IV. RESULTS

The major results of this study are summarized as follows.

(1) The development of pilot prototype for high memory and high speed identification

○ The development of high speed air-interface for passive RFID

- The implementation completion of ASK modulation and multi-subcarrier demodulation technology

- The complementary design and implementation of high speed modulation, demodulation and protocol

○ The development of high speed inventory/access protocol for passive RFID - The complementary design and implementation completion of inventory algorithm for identifying a tag ID

- The complementary design and implementation completion of access protocol of high memory in a tag

○ The development of reader pilot prototype for high memory and high speed identification

- The design and implementation of RFID reader for high-speed RFID and ISO/IEC 18000-63 with compatibility

○ The development of tag chip pilot prototype for high memory and high speed identification

- The design and implementation of RFID tag chip for high-speed RFID and ISO/IEC 18000-63 with compatibility

- The design and implementation of 32KB EEPROM memory and controller

○ The international standard contribution of passive RFID technology for high speed data transmission

- The proposal for high-speed RFID technology to ISO/IEC JTC 1/SC 31 (2) The development of passive RFID laboratory prototype with enhanced reliability

○ The development of diversity RFID reader pilot prototype with multiple antenna

- The design and implementation of RFID reader antenna with multiple array - The design and implementation of beam forming RFID reader

- The design and implementation of diversity RFID reader

○ The development of flexible RFID metal tag prototype with very thin - The design and implementation of 3 type of flexible RFID metal thag ○ The development of NFC tag chip prototype based on hardware security

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(3) Application and previous research

○ The development of high memory and high speed identification sensor tag/ sensor reader prototype

- The design and implementation of RFID sensor tag chip and reader for high-speed RFID and ISO/IEC 18000-63 with compatibility

- The design and implementation of RFID sensor tag chip with merits of long life, low cost, high-speed

○ A study of RFID and energy harvesting technologies for smart tire

- A define the RFID-TPMS requirements for RFID-smart tire with energy harvesting modules

- A define the interface between RFID tag, sensors(pressure, temperature, humidity), and energy harvesting module

- Feasibility test of energy harvesting technology for smart tire

○ The development of RFID system for detecting a bunch of tags stacked at a time

- A design and implementation of RFID antennas of tag and reader for identification of stacked multiple tag

- Realization and experiments of smart game system and identification of each game zone

Ⅴ. THE APPLICATION PLAN OF RESEARCH RESULTS

○ For an enhancement for the market competitiveness of domestic RFID manufacturer, the core IPR and technology was obtained.

○ Technology transfer and commercialization plan

- Technology transferred while performing this project: diversity RFID reader technology, RFID game system for identification of stacked RFID

tag, Hardware NFC security tag chip, flexible RFID metal thin tag

- Core technologies for future industries: High-memory and high-speed RFID, sensor tag, and RFID energy harvesting core technologies for smart tire ○ The standard patents and technology of high-speed RFID have been using for

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VI. EXPECTED RESULT & PROPOSITION

○ Securing of high speed passive RFID technology with large scaled memory for long term maintenance

○ Tag identification rate increasement with reader diversity method using multiple antenna

○ Securing of tag antenna technology with extra couple of subcarrier

○ Securing of the ultra thine flexible RFID metal tag technology for variable metal shape

○ Securing of low cost NFC security tag chip based on hardware

○ Securing of high memory sensor tag chip and low cost RFID data logger technology

○ Development of smart-tire energy harvesting technology using piezoelectric and electromagnetic methods

○ Securing new core technology to break the patent dependency and commercialization of original technology

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목 차

제 1 장 서론 ···28 제 1 절 연구배경 ···28 제 2 절 연구필요성 ···29 제 3 절 기대효과 ···30 제 2 장 국내외 기술 및 표준화 동향 분석 ···33 제 1 절 국내외 기술 현황 ···33 제 2 절 표준화 동향 분석 ···43 제 3 장 본 론 ···44 제 1 절 기술개발 목표 및 내용 ···44 제 2 절 기술개발 추진 일정 ···48 제 3 절 기술개발 추진실적 및 최종목표 달성도 ···51 제 4 절 기술개발 상세내용 ···55 1. 대용량 태그 고속인식 파일롯 시작품 개발 ···55 2. 신뢰성 향상 수동형 RFID 파일롯 시작품 개발 ···109 3. 응용 및 선행연구 ···157 제 5 절 기술 개발 상세 실적 ···194 1. 논문 실적 ···194 2. 특허 ···196 3. 기술문서 (TM, TDP) ···198 4. SW ···208 5. 국제표준 기고서 ···209 6. 기술이전 ···210 7. 시작품 ···210 8. 전시회 및 표준화 활동 등 ···220 제 4 장 연구개발결과의 활용계획 ···223 제 1 절 추가연구필요성 ···223 제 2 절 응용 및 기업화 추진방향 ···224 제 5 장 결론 ···226 제 6 장 연구시설 장비현황 ···229

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표 목 차

(표 1-2-1) Select command ··· 68 (표 1-2-2) Query command ··· 68 (표 1-2-3) HS_Query command ··· 68 (표 1-2-4) QueryAdjust command ··· 69 (표 1-2-5) QueryRep command ··· 69 (표 1-2-6) ACK command ··· 69 (표 1-2-7) NAK command ··· 69 (표 1-2-8) Req_RN command ··· 70 (표 1-2-9) Read command ··· 70 (표 1-2-10) Write command ··· 70 (표 1-2-11) BlockWrite command ··· 71 (표 1-2-12) Kill command ··· 71 (표 1-2-13) Kill command ··· 71 (표 1-2-14) Bulk_open command ··· 72 (표 1-2-15) Error code ··· 72 (표 1-5-1) RFID 기술 표준화 동향 ··· 105 (표 1-5-2) 고속 RFID 기술 표준화 추진 현황 ··· 107 (표 2-3-1) 13.56MHz Tag의 전압 Spec ··· 148 (표 3-2-1) 센서 요구사항 정의 ··· 175 (표 3-2-2) 에너지 하베스팅 모듈 요구사항 정의 ··· 176 (표 3-2-3) TPMS응용 센서 모듈 인터페이스 ··· 177 (표 3-2-4) TPMS응용 에너지 Harvesting 모듈 인터페이스 ··· 178

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그 림 목 차

(그림 1-1-1) 고속 Miller 인코딩에 사용되는 basis function ··· 55

(그림 1-1-2) 고속 Miller 서브캐리어 (M=2,4) ··· 56 (그림 1-1-3) 고속 Miller 프리앰블 ··· 56 (그림 1-1-4) 고속 Miller 인코딩 End-of-Signaling (M=2,4) ··· 57 (그림 1-1-5) 다중 서브캐리어 기반 고속 Miller 인코딩 방식 ··· 57 (그림 1-1-6) 다중 서브캐리어 기반 고속 Miller 인코딩의 프리앰블 ··· 58 (그림 1-1-7) 고속 Miller 인코딩 방식의 CRC 연산 방법 ··· 58 (그림 1-1-8) 고속 태그 변조부 구현 결과 (Query 응답 예) ··· 59 (그림 1-1-9) 고속 태그 변조부 구현 결과 (Read 응답 예) ··· 59 (그림 1-1-10) PIE 또는 E-PIE 신호의 복조 알고리즘 ··· 60 (그림 1-1-11) E-PIE 신호의 복조부 구현 결과 ··· 60

(그림 1-1-12) E-PIE 인코딩에 사용되는 basis function 및 프리앰블 ··· 61

(그림 1-1-13) 고속 리더 변조부 ··· 61 (그림 1-1-14) 고속 리더 변조부 Tx_FSM 블록 흐름도 ··· 62 (그림 1-1-15) 고속 리더 변조부 구현 결과 (HS-Query 명령 송신) ··· 62 (그림 1-1-16) 고속인식 리더 복조부 ··· 63 (그림 1-1-17) 프리앰블 검출부 구현 결과 ··· 63 (그림 1-1-18) 4 지점 방식의 TED 구조 ··· 64 (그림 1-1-19) Timing error 검출부 구현 결과 ··· 64 (그림 1-1-20) Coherent demodulator 구조 ··· 65 (그림 1-1-21) HS-Miller 복조부 구현 결과 ··· 65 (그림 1-2-1) 리더와 태그의 상태도 ··· 66 (그림 1-2-2) 태그 인코딩 절차 ··· 66 (그림 1-2-3) 태그 상태 천이도 ··· 67 (그림 1-2-4) 성능 시뮬레이션 흐름도 ··· 72 (그림 1-2-5) 성능 시뮬레이션 결과 ··· 73

(그림 1-2-6) Multiple writing 과 Serial writing 복합 인코딩 흐름도 ··· 73

(그림 1-2-7) 다중 태그 인코딩 속도 비교 ··· 74 (그림 1-3-1) 고속인식 리더 블록도 ··· 75 (그림 1-3-2) 고속인식 리더 파일롯 시작품 ··· 76 (그림 1-3-3) 고속인식 리더-태그 시험 환경 ··· 76 (그림 1-3-4) 리더 복조부 성능 시험 결과 ··· 77 (그림 1-3-5) 고속인식 리더-태그 메모리 읽기 성능 (Single HS-Miller 인코딩 사용) ··· 78 (그림 1-3-6) 고속인식 리더-태그 메모리 읽기 성능 (Dual HS-Miller 인코딩 사용) ··· 78 (그림 1-3-7) 고속인식 리더-태그 인코딩 성능 ··· 79 (그림 1-3-8) 고속인식 리더-태그 Expire 시험결과 ··· 79

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(그림 1-3-9) 고속인식 리더-태그 다중 쓰기 시험결과 ··· 80

(그림 1-4-1) 대용량 메모리 고속인식 태그칩의 구조도 ··· 80

(그림 1-4-2) 대용량 메모리 고속인식 태그칩의 아날로그부 구조도 ··· 81

(그림 1-4-3) Simulation result of voltage multiplier ··· 82

(그림 1-4-4) Simulation result of bias generator ··· 83

(그림 1-4-5) Simulation result of regulator ··· 83

(그림 1-4-5) Simulation result of demodulator ··· 84

(그림 1-4-6) 균형을 이루는 변조부 구조 ··· 85

(그림 1-4-7) 다중 부하 변조기의 회로도 및 시뮬레이션 결과 ··· 86

(그림 1-4-8) 대용량 고속인식 태그칩 디지털부 구조 ··· 87

(그림 1-4-9) RT 디코더 상태흐름도 ··· 88

(그림 1-4-10) 응답제어부 상태흐름도 ··· 89

(그림 1-4-11) TR 인코더에서 사용되는 FLAG 및 serial data 타이밍도 ··· 90

(그림 1-4-12) 부트 프로세서 상태흐름도 ··· 92

(그림 1-4-13) 인벤토리 및 메모리 읽기(Single HS-Miller 인코딩 사용) ··· 93

(그림 1-4-14) 인벤토리 및 메모리 읽기 (Dual HS-Miller 인코딩 사용) ··· 94

(그림 1-4-15) 인벤토리 및 메모리 쓰기 (Dual HS-Miller 인코딩 사용) ··· 94

(그림 1-4-16) 32KB Single Poly EEPROM IP의 Block Diagram ··· 95

(그림 1-4-17) Read Mode Timing Diagram ··· 96

(그림 1-4-18) 32KB Single Poly EEPROM IP의 Layout Plot ··· 96

(그림 1-4-19) DC-DC 변환기의 블록도 ··· 97

(그림 1-4-20) 32KB EEPROM IP의 Architecture에 따른 Floor Plan ··· 98

(그림 1-4-21) 동작 모드에 따른 Current Simulation 결과 ··· 99 (그림 1-4-22) 대용량 메모리 고속인식 태그 칩 ··· 100 (그림 1-4-23) 384b 메모리시험칩 ··· 100 (그림 1-4-24) 32KB 대용량메모리시험 칩 ··· 101 (그림 1-4-25) 태그 칩 시험보드 ··· 101 (그림 1-4-26) 대용량 메모리 고속인식 태그 파일롯 시작품 ··· 102 (그림 1-4-27) 고속인식 Air-interface를 이용한 인벤토리 결과 ··· 102 (그림 1-4-28) 대용량 메모리 읽기 시험 결과 ··· 103 (그림 1-4-29) 태그 ID 인코딩 시험 결과 ··· 104 (그림 1-4-30) 태그 ID 인코딩 속도 측정 결과 ··· 104 (그림 2-1-1) 다이버시티 응용 안테나 구조 ··· 110 (그림 2-1-2) 다이버시티 안테나 송/수신 포트간 분리도 ··· 110 (그림 2-1-3) 다이버시티 배열안테나 급전선로의 삽입/반사 손실 ··· 111 (그림 2-1-4) 다이버시티 배열안테나의 송신 방사패턴(LHCP) ··· 111 (그림 2-1-5) 2x2 배열안테나의 측정된 반사손실 특성 ··· 112 (그림 2-1-6) 측정된 수신 포트간 격리도 특성 ··· 112

(21)

(그림 2-1-7) 측정된 수신 포트간 ECC 특성 ··· 113 (그림 2-1-8) 측정된 송수신 포트간 격리도 특성 ··· 113 (그림 2-1-9) 제작된 다이버시티 응용 리더 안테나 ··· 114 (그림 2-1-10) 빔포밍 배열 안테나를 위한 단일 안테나 ··· 114 (그림 2-1-11) 단일 안테나의 임피던스 대역폭과 방사패턴 ··· 115 (그림 2-1-12) 빔포밍 배열 안테나와 방사패턴 ··· 115 (그림 2-1-13) 빔포밍 RF 블록 개념도 ··· 117 (그림 2-1-14)빔포밍 RF 블록 시작품과 위상값 ··· 117 (그림 2-1-15) 빔포밍 RFID 기술을 이용한 인식영역 구분 시험 ··· 118 (그림 2-1-16) 다이버시티 리더 블록도 ··· 118 (그림 2-1-17) 다이버시티 리더 파일롯 시작품 ··· 119 (그림 2-1-18) 다이버시티 RFID 리더 모뎀부 블록도 ··· 120 (그림 2-1-19) 다이버시티 RFID 리더 모뎀부 구성도 ··· 121 (그림 2-1-20) Tx_FSM 블록 흐름도 ··· 122

(그림 2-1-21) TXST_DELIMITER/TXST_DATA0state transition timing diagram ··· 122

(그림 2-1-22) cnt_4BIT counter timing diagram ··· 122

(그림 2-1-23) Bit counter timing diagram ··· 123

(그림 2-1-24) count_4Raddress counter timing diagram ··· 123

(그림 2-1-25) PIE symbols ··· 123

(그림 2-1-26) R=>T preamble and frame-sync ··· 124

(그림 2-1-27) DSB-ASK modulation ··· 124

(그림 2-1-28) SSB-ASK modulation ··· 125

(그림 2-1-29) PR-ASK modulation ··· 125

(그림 2-1-30) DSB-ASK modulated waveform ··· 125

(그림 2-1-31) PR-ASK modulated waveform ··· 126

(그림 2-1-32) SSB-ASK modulated waveform ··· 126

(그림 2-1-33) 다이버시티 리더 신호처리부 구성도 ··· 127

(그림 2-1-34) carrier phase compensation을 통한 신호 복원 과정 ··· 127

(그림 2-1-35) 채널별 preamble detection 과정 ··· 128

(그림 2-1-36) Preamble 신호와 각 안테나 별 I/Q correlation 결과 ··· 129

(그림 2-1-37) 각 안테나에 대한 AGC 결과 ··· 130

(그림 2-1-38) preamble detect_done 신호 ··· 131

(그림 2-1-39) 각 안테나 별 correlation 결과와 preambled done 신호를 기준으로 판단 ··· 131

(그림 2-1-40) 채널 결합 초기 신호 ··· 132

(그림 2-1-41) gain control 신호 및 scaled 신호 ··· 133

(그림 2-1-42) 최종 결합 신호 ··· 133

(그림 2-1-43) 리더 복조부 구조도 ··· 134

(22)

(그림 2-1-45) RXPREAMBLEDETECT/RXDATARECEIVE state transition timing diagram ··· 135 (그림 2-1-46) RXDATARECEIVE/RXCRCRECEIVE state transition timing diagram ··· 135 (그림 2-1-47) RXCRCRECEIVE/RXRECEIVEEND state transition timing diagram ··· 136 (그림 2-1-48) decimation sample counter timing diagram ··· 136 (그림 2-1-49) Pulse period counter timing diagram ··· 136 (그림 2-1-50) halfLF counter timing diagram ··· 137 (그림 2-1-51) Bit counter timing diagram ··· 137 (그림 2-1-52) Rx register를 위한 address counter timing diagram ··· 137 (그림 2-1-53) Rx_detector 블록 구조도 ··· 138 (그림 2-1-54) FM0 Preamble ··· 138 (그림 2-1-55) Miller Preamble ··· 138 (그림 2-1-56) Preamble detector의 correlation timing diagram ··· 139 (그림 2-1-57) FM0/Miller detection ··· 139 (그림 2-1-58) 다중안테나 다이버시티 RFID 리더 출력 시험 구성도 ··· 140 (그림 2-1-59) 측정된 다이버시티 RFID 리더 출력 스펙트럼 ··· 140 (그림 2-1-60) 다이버시티 RFID 리더 Noise Figure 시험 구성도 ··· 141 (그림 2-1-61) Noise figure meter 측정 결과 ··· 141 (그림 2-1-62) 다이버시티 RFID 리더 성능 시험 환경 ··· 142 (그림 2-1-63) 성능 시험을 위한 채널 에뮬레이터 설정 ··· 142 (그림 2-1-64) Spectrum analyzer 상 CW 및 TAG SIGNAL 의 채널 파워 ··· 143 (그림 2-1-65) Spectrum analyzer 상 CW의 채널 파워 ··· 143 (그림 2-1-66) Spectrum analyzer 상 Noise의 채널 파워 ··· 144 (그림 2-1-67) 다이버시티 RFID 리더 및 Gen2 리더 성능 시험 결과 - SNR/BER curve ··· 144 (그림 2-2-1) 초박형 Flexible RFID 금속태그 구조도 ··· 145 (그림 2-2-2) Flexible 금속 태그 안테나의 임피던스 측정 결과 ··· 146 (그림 2-2-3) 태그 안테나 임피던스 대역폭 ··· 146 (그림 2-2-4) 제작된 Flexible 금속 태그 ··· 147 (그림 2-2-5) Flexible 금속 태그 인식거리 측정 ··· 147 (그림 2-2-6) 상용화 지원을 통해 추가적으로 개발된 2종의 태그 ··· 148 (그림 2-3-1)NFC 아날로그 RFA 블록도 ··· 150 (그림 2-3-2) HF 태그칩 시작품의 레이아웃 배치도 ··· 151 (그림 2-3-3) HF 태그 칩 보드와 안테나 ··· 151 (그림 2-3-4) NFC 보안 태그 칩에 추가되는 명령 ··· 152 (그림 2-3-5)AES 암호화 알고리즘의 블록도 ··· 153 (그림 2-3-6) AES 알고리즘을 이용한 데이터 암호화 과정 ··· 153 (그림 2-3-7) AES 알고리즘을 이용한 데이터 복호화 과정 ··· 154 (그림 2-3-8)보안 리더와 보안 태그간의 태그 인증 절차 ··· 155 (그림 2-3-9)리더에서 태그 인증이 성공한 예 ··· 155

(23)

(그림 2-3-10)EEPROM 메모리 제어부 ··· 156 (그림 2-3-11)EEPROM 읽기동작 예 ··· 156 (그림 3-1-1) 대용량 메모리 고속인식 센서리더 블록도 ··· 157 (그림 3-1-2) 대용량 메모리 고속인식 센서리더 시작품 ··· 158 (그림 3-1-3) 센서리더 SW구성도 ··· 159 (그림 3-1-4) 센서 정보 표시 결과 ··· 160 (그림 3-1-5) 센서정보 구성 및 레지스터 정보화면 ··· 161 (그림 3-1-6) 대용량 메모리 센서태그의 구조도 ··· 161 (그림 3-1-7) 대용량 메모리 센서태그의 아날로그부 및 PMU부 구조도 ··· 162 (그림 3-1-8) 전력제어용 논리회로 ··· 163 (그림 3-1-9) Low Battery Alarm 회로의 시뮬레이션 결과 ··· 164 (그림 3-1-10) Demodulator Wake-up 회로의 시뮬레이션 결과 ··· 164 (그림 3-1-11) 대용량 메모리 고속인식 센서태그 디지털부 구조 ··· 165 (그림 3-1-12) 부트 프로세서 상태 흐름도 ··· 167 (그림 3-1-13) I2C Write/Read sequence ··· 168 (그림 3-1-14) I2C 마스터 제어부 상태 흐름도 ··· 169 (그림 3-1-15) 대용량 메모리 고속인식 센서태그칩 ··· 170 (그림 3-1-16) 대용량 메모리 고속인식 센서태그 칩 시험을 위한 시험보드 ··· 171 (그림 3-1-17) 대용량 메모리 고속인식 센서태그 실험실 시작품 ··· 171 (그림 3-1-18) 대용량 메모리 고속인식 센서리더 실험실 시작품 ··· 172 (그림 3-1-19) 센서리더의 태그 메모리 쓰기를 통한 센서태그 제어 방법 ··· 172 (그림 3-1-20) 센서리더 GUI의 센서태그 설정 기능 ··· 173 (그림 3-1-21) 고속인식 센서리더 시험환경 ··· 173 (그림 3-1-22) 고속인식 센서리더 시험결과 ··· 173 (그림 3-1-23) 상용리더 시험환경 ··· 174 (그림 3-1-24) 상용리더 시험결과 ··· 174 (그림 3-2-1) RFID-TPMS 시스템 구성도 ··· 175 (그림 3-2-2) 에너지 하베스팅 모듈 인터페이스 ··· 177 (그림 3-2-3) 에너지 하베스팅 블록도 ··· 179 (그림 3-2-4) 에너지 하베스팅 모듈 장착 도 ··· 179 (그림 3-2-5) ANSYS 시뮬레이션 결과 ··· 180 (그림 3-2-6) 최종 설계된 압전 Cantilever 구조 (a) 상면도 (b) 입체도 ··· 180 (그림 3-2-7) 제작된 Cantilever 이미지 ··· 181 (그림 3-2-8) 압전 MEMS Cantilever가 구현된 웨이퍼 이미지 ··· 181 (그림 3-2-9) 전자기 유도 방식의 에너지 하베스팅 모듈((a) Version 1, (b) Version 2) ··· 182 (그림 3-2-10) 전자기 유도방식의 에너지 하베스팅 시험 환경 ··· 183 (그림 3-2-11) 전자기 유도방식의 에너지 하베스팅 모듈 측정결과 ··· 183 (그림 3-2-12) 제작된 에너지하베스팅 인터페이스회로 ··· 184

(24)

(그림 3-2-13) 입력 전압에 따른 인터페이스 회로 성능 ··· 184 (그림 3-2-14) Super Capacitor를 위해 액체속에서 Folded Graphene Film을 준비하는 절차 ··· 185 (그림 3-2-15) 설계된 Super Capacitor의 특성 ··· 186 (그림 3-2-16) 적층 다량인식 스마트 RFID 시스템 ··· 186 (그림 3-2-17) 게임칩스 내입 RFID 태그 및 자계 크기 ··· 187 (그림 3-2-18) 베팅존 응용 리더 안테나 ··· 188 (그림 3-2-19) 환전존 응용 안테나 ··· 189 (그림 3-2-20) 뱅커존 응용 안테나 ··· 189 (그림 3-2-21) 트래이존 응용 안테나 ··· 190 (그림 3-2-22) 간섭 억압회로와 결합된 정합회로 ··· 191 (그림 3-2-23) 적층 다량인식 스마트 RFID 게임 시스템 ··· 192 (그림 3-2-24) 적층 다량인식 스마트 RFID 게임 시스템 태그 성능 인증시험 성적서 ··· 193

(25)

<TABLE >

(Table 1-2-1) Select command ···68 (Table 1-2-2) Query command ···68 (Table 1-2-3) HS_Query command ···68 (Table 1-2-4) QueryAdjust command ···69 (Table 1-2-5) QueryRep command ···69 (Table 1-2-6) ACK command ···69 (Table 1-2-7) NAK command ···69 (Table 1-2-8) Req_RN command ···70 (Table 1-2-9) Read command ···70 (Table 1-2-10) Write command ···70 (Table 1-2-11) BlockWrite command ···71 (Table 1-2-12) Kill command ···71 (Table 1-2-13) Kill command ···71 (Table 1-2-14) Bulk_open command ···72 (Table 1-2-15) Error code ···72 (Table 1-5-1) Trend of standardization for RFID technology ···105 (Table 1-5-2) Status of standardization for high-speed RFID technology ···107 (Table 2-3-1) Voltage spec. of 13.56MHz Tag ···148 (Table 3-2-1) Requirements of sensors ···175 (Table 3-2-2) Requirements of energy harvesting module ···176 (Table 3-2-3) Interface of sensor module for TMPS application ···177 (Table 3-2-4) Interface of energy harvesting module for TPMS application ···178

(26)

<FIGURE>

(Figure 1-1-1) Basis function for HS-Miller encoding ···55 (Figure 1-1-2) HS-Miller subcarrier (M=2,4) ···56 (Figure 1-1-3) HS-Miller preamble ···56 (Figure 1-1-4) End-of-Signaling for HS-Miller encoding (M=2,4) ···57 (Figure 1-1-5) HS-Miller encoding scheme for using multiple subcarrier ···57 (Figure 1-1-6) HS-Miller preamble structure for using multiple subcarrier ···58 (Figure 1-1-7) CRC calculation for HS-Miller encoding ···58 (Figure 1-1-8) Implementation result of high-speed tag modulator(Query response) ···59 (Figure 1-1-9) Implementation result of high-speed tag modulator(Read response) ···59 (Figure 1-1-10) Demodulation algorithm for PIE or E-PIE signal ···60 (Figure 1-1-11) Implementation result of E-PIE demodulator ···60 (Figure 1-1-12) Basis function and preamble for E-PIE encoding ···61 (Figure 1-1-13) High-speed read modulator ···61 (Figure 1-1-14) State transition diagram of Tx_FSM block in high-speed reader modulator ···62 (Figure 1-1-15) Implementation result of high-speed reader modulator (HS-Query command) ···62 (Figure 1-1-16) High-speed reader demodulator ···63 (Figure 1-1-17) Implementation result of preamble detector ···63 (Figure 1-1-18) TED structure based on 4-point algorithm ···64 (Figure 1-1-19) Implementation result of preamble detector of timing error detector ···64 (Figure 1-1-20) Coherent demodulator structure ···65 (Figure 1-1-21) Implementation result of HS-Miller demodulator ···65 (Figure 1-2-1) Interrogator/Tag operation and Tag state ···66 (Figure 1-2-2) Tag encoding procedure ···66 (Figure 1-2-3) Tag state diagram ···67 (Figure 1-2-4) Simulation procedure ···72 (Figure 1-2-5) Simulation results ···73 (Figure 1-2-6) Mixed encoding flow of multiple writing & serial writing ···73 (Figure 1-2-7) Simulation results for multiple writing & serial writing ···74 (Figure 1-3-1) High-speed identification reader block diagram ···75 (Figure 1-3-2) High-speed identification reader pilot prototype ···76 (Figure 1-3-3) Test environment of high-speed identification reader and tag ···76 (Figure 1-3-4) Performance test result of reader demodulator ···77 (Figure 1-3-5) Memory reading performance of high-speed reader (single HS-Miller encoding) ···78 (Figure 1-3-6) Memory reading performance of high-speed reader (dual HS-Miller encoding) ···78 (Figure 1-3-7) Tag encoding performance of high-speed reader ···79

(27)

(Figure 1-3-8) Test result of tag expire ···79 (Figure 1-3-9) Test result of parallel writing ···80 (Figure 1-4-1) Block diagram of high memory and high speed identification tag chip ···80 (Figure 1-4-2) Analog block diagram of high memory and high speed identification tag chip ···81 (Figure 1-4-3) Simulation result of voltage multiplier ···82 (Figure 1-4-4) Simulation result of bias generator ···83 (Figure 1-4-5) Simulation result of regulator ···83 (Figure 1-4-5) Simulation result of demodulator ···84 (Figure 1-4-6) Block diagram of balanced modulator ···85 (Figure 1-4-7) Schematic and simulated result of multiple load modulator ···86 (Figure 1-4-8) Digital block diagram of high memory and high speed identification tag chip ···87 (Figure 1-4-9) State transition diagram of RT decoder ···88 (Figure 1-4-10) State transition diagram of reply controller ···89 (Figure 1-4-11) FLAG and serial data timing diagram of TR encoder ···90 (Figure 1-4-12) State transition diagram of boot processor ···92 (Figure 1-4-13) Inventory and memory read (using single HS-Miller encoding) ···93 (Figure 1-4-14) Inventory and memory read (using dual HS-Miller encoding) ···94 (Figure 1-4-15) Inventory and memory write (using dual HS-Miller encoding) ···94 (Figure 1-4-16) Block Diagram of 32KB single poly EEPROM IP ···95 (Figure 1-4-17) Read Mode Timing Diagram ···96 (Figure 1-4-18) Layout plot of 32KB single poly EEPROM IP ···96 (Figure 1-4-19) Block Diagram of DC-DC converter ···97 (Figure 1-4-20) Floor plan applied by several architecture of 32KB EEPROM IP ···98 (Figure 1-4-21) Current simulation result in active mode ···99 (Figure 1-4-22) High memory high speed identification tag chip ···100 (Figure 1-4-23) 384b memory test chip ···100 (Figure 1-4-24) 32KB high memory test chip ···101 (Figure 1-4-25) Tag chip test board ···101 (Figure 1-4-26) High memory high speed identification tag pilot prototype ···102 (Figure 1-4-27) Inventory result using high-speed air-interface ···102 (Figure 1-4-28) High-memory reading test result ···103 (Figure 1-4-29) Tag ID encoding test result ···104 (Figure 1-4-30) Tag ID encoding speed measurement result ···104 (Figure 2-1-1) Antenna structure for diversity application ···110 (Figure 2-1-2) Isolation between transmitting/receiving ports of antenna ···110 (Figure 2-1-3) Insertion and return losses of feeding line of diversity antenna ···111 (Figure 2-1-4) Transmitting radiation pattern of diversity antenna(LHCP) ···111 (Figure 2-1-5) Measured return loss of 2x2 array antenna ···112

(28)

(Figure 2-1-6) Measured isolation between receiving ports ···112 (Figure 2-1-7) Measured ECC characteristic between receiving ports ···113 (Figure 2-1-8) Measured isolation between receiving and transmitting ports ···113 (Figure 2-1-9) Measured diversity reader antenna ···114 (Figure 2-1-10) Single antenna element for beamforming array antenna ···114 (Figure 2-1-11) Impedance bandwidth and radiation pattern of single antnenna ···115 (Figure 2-1-12) Beamforming array antenna & radiation patterns ···115 (Figure 2-1-13) Conceptual diagram of beamfroming RF block ···117 (Figure 2-1-14) Fabricated beamforming RF mudule & measured phase values ···117 (Figure 2-1-15) Location test for obtaining tag using beamforming RFID technology ···118 (Figure 2-1-16) Block diagram of diversity reader ···118 (Figure 2-1-17) Prototype of diversity reader ···119 (Figure 2-1-18) Block diagram of diversity reader modem ···120 (Figure 2-1-19) Configuration of diversity reader modem ···121 (Figure 2-1-20) Tx_FSM block diagram ···122 (Figure 2-1-21) TXST_DELIMITER/TXST_DATA0state transition timing diagram ···122 (Figure 2-1-22) cnt_4BIT counter timing diagram ···122 (Figure 2-1-23) Bit counter timing diagram ···123 (Figure 2-1-24) count_4Raddress counter timing diagram ···123 (Figure 2-1-25) PIE symbols ···122 (Figure 2-1-26) R=>T preamble and frame-sync ···124 (Figure 2-1-27) DSB-ASK modulation ···124 (Figure 2-1-28) SSB-ASK modulation ···125 (Figure 2-1-29) PR-ASK modulation ···125 (Figure 2-1-30) DSB-ASK modulated waveform ···125 (Figure 2-1-31) PR-ASK modulated waveform ···126 (Figure 2-1-32) SSB-ASK modulated waveform ···126 (Figure 2-1-33) Block diagram of diversity reader signal processing ···127 (Figure 2-1-34) Signal recovery process using carrier phase compensation ···127 (Figure 2-1-35) Preamble detection process for each respective channel ···128 (Figure 2-1-36) I/Q correlation result: preamble signal according to each antenna channel ···129 (Figure 2-1-37) AGC result according to each antenna channel ···130 (Figure 2-1-38) Preamble detect_done signal ···131 (Figure 2-1-39) Estimated value: correlation result & preambled done signal ···131 (Figure 2-1-40) Channel combination initial signal ···132 (Figure 2-1-41) Gain control and scaled signal ···133 (Figure 2-1-42) Final combination signal ···133 (Figure 2-1-43) Configuration of reader demodulator ···134

(29)

(Figure 2-1-44) Rx_FSM flow chart ···135 (Figure 2-1-45) RXPREAMBLEDETECT/RXDATARECEIVE state transition timing diagram ···135 (Figure 2-1-46) RXDATARECEIVE/RXCRCRECEIVE state transition timing diagram ···135 (Figure 2-1-47) RXCRCRECEIVE/RXRECEIVEEND state transition timing diagram ···136 (Figure 2-1-48) decimation sample counter timing diagram ···136 (Figure 2-1-49) Pulse period counter timing diagram ···136 (Figure 2-1-50) halfLF counter timing diagram ···137 (Figure 2-1-51) Bit counter timing diagram ···137 (Figure 2-1-52) Address counter timing diagram for Rx register ···137 (Figure 2-1-53) Block diagram of Rx_detector ···138 (Figure 2-1-54) FM0 Preamble ···138 (Figure 2-1-55) Miller Preamble ···138 (Figure 2-1-56) Preamble detector의 correlation timing diagram ···139 (Figure 2-1-57) FM0/Miller detection ···139 (Figure 2-1-58) Measurement setup of the diversity reader TX in the frequency domain ···140 (Figure 2-1-59) Measured spectra at the transmitter output of the reader ···140

(Figure 2-1-60) Measurement setup of noise figure at the diversity reader front-end ···141

(Figure 2-1-61) Measured noise figure at the diversity reader front-end ···142 (Figure 2-1-62) Measurement setup of BER at the diversity RFID reader ···142 (Figure 2-1-63) Measurement setup of channel emulator ···142 (Figure 2-1-64) Measured CW and tag signal channel power ···143 (Figure 2-1-65) Measured CW channel power ···143 (Figure 2-1-66) Measured Noise channel power ···144

(Figure 2-1-67) The result of measurement: diversity & Gen2 reader - SNR/BER curve ···144

(Figure 2-2-1) Structure of low-profile flexible metal tag ···145 (Figure 2-2-2) Measured impedance of flexible metal tag antenna ···146 (Figure 2-2-3) Impedance bandwidth of tag antenna ···146 (Figure 2-2-4) Fabricated flexible metal tag ···147 (Figure 2-2-5) Fmeasured read range of flexible metal tag ···147 (Figure 2-2-6) Two tags developed through commercialization support ···148 (Figure 2-3-1) Block diagram of NFC analog RFA ···150 (Figure 2-3-2) Layout of HF tag chip prototype ···151 (Figure 2-3-3) HF tag chip board and antenna ···151 (Figure 2-3-4) Additional command for NFC secure tag chip ···152 (Figure 2-3-5) Block diagram of AES crypto suit algorithm ···153 (Figure 2-3-6) Data encryption process using AES algorithm ···153 (Figure 2-3-7) Data decryption process using AES algorithm ···154 (Figure 2-3-8) Tag authentication process between secure reader and secure tag ···155

(30)

(Figure 2-3-9) Example of tag authentication success ···155 (Figure 2-3-10) EEPROM memory controller ···156 (Figure 2-3-11) Example of EEPROM memory read ···156 (Figure 3-1-1) Block diagram of high-memory and high-speed identification sensor reader ···157

(Figure 3-1-2) High-memory and high-speed identification sensor reader prototype ···158

(Figure 3-1-3) Block diagram of sensor reader SW ···159 (Figure 3-1-4) Display result of sensor information ···160 (Figure 3-1-5) Sensor information block diagram and register information screen capture ···161 (Figure 3-1-6) Block diagram of high-memory sensor tag ···161 (Figure 3-1-7) Analog/PMU block diagram of high memory sensor tag ···162 (Figure 3-1-8) Power control logic circuit ···163 (Figure 3-1-9) Simulation result of Low Battery Alarm block ···164 (Figure 3-1-10) Simulation result of Wake-up circuit in demodulator ···164 (Figure 3-1-11) Digital block diagram of high-memory and high-speed identification sensor tag ···165 (Figure 3-1-12) State transition diagram of boot processor ···167 (Figure 3-1-13) I2C Write/Read sequence ···168 (Figure 3-1-14) State transition diagram of I2C master controller ···169 (Figure 3-1-15) High memory high speed sensor tag chip ···170 (Figure 3-1-16) Test board for High memory high speed sensor tag chip ···171 (Figure 3-1-17) Laboratory prototype of high memory high speed sensor tag chip ···171 (Figure 3-1-18) High-memory and high-speed identification sensor reader laboratory prototype ···172 (Figure 3-1-19) Method of sensor tag control by writing of tag memory using sensor reader ···172 (Figure 3-1-20) Function of sensor tag configuration at sensor reader GUI ···173 (Figure 3-1-21) High-speed sensor reader test environment ···173 (Figure 3-1-22) High-speed sensor reader test result ···173 (Figure 3-1-23) Commercial reader test environment ···174 (Figure 3-1-24) Commercial reader test result ···174 (Figure 3-2-1) RFID-TPMS system configuration ···175 (Figure 3-2-2) Interface of energy harvesting module ···177 (Figure 3-2-3) Block diagram of energy harvesting ···179 (Figure 3-2-4) Coneptual diagram of energy harvesting application ···179 (Figure 3-2-5) Simulated results using ANSYS ···180 (Figure 3-2-6) Structure of designed piezoelectic cantilever ···180 (Figure 3-2-7) Image of fabricated cantilever ···181 (Figure 3-2-8) Wafer image of piezoelectric MEMS cantilever ···181 (Figure 3-2-9) Energy harvesting module of electromagnetic method ···182 (Figure 3-2-10) Experimental environment of electromagnetic energy harvesting ···183 (Figure 3-2-11) Measured results of electromagnetic energy harvesting module ···183

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(Figure 3-2-12) abricated interface circuit of energy harvesting ···184 (Figure 3-2-13) Performance of interface circuit according to input voltages ···184 (Figure 3-2-14) Fabrication process of Folded Graphene Film in water for super capacitor ···185 (Figure 3-2-15) erformance of designed super capacitor ···186 (Figure 3-2-16) mart RFID system for reading a bunch of stacked tags ···186 (Figure 3-2-17) RFID tag embedded into game chip and magnetic fields ···187 (Figure 3-2-18) Reader antenna for betting zone ···188 (Figure 3-2-19) Reader antenna for cashier zone ···189 (Figure 3-2-20) Reader antenna for banker zone ···189 (Figure 3-2-21) Reader antenna for tray zone ···190 (Figure 3-2-22) Impedance matching circuit integrated with interference rejection circuit ···191 (Figure 3-2-23) Smart RFID game system for reading a bunch of stacked tags ···192 (Figure 3-2-24) Authentication certificate of RFID tag for smart RFID game system ···193

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제 1 장 서론

제 1 절 연구배경

◯ 수동형 RFID 응용 분야가 항공, 자동차, 조선, 철강 분야로 확대되면서 장기간 이력관리 데이터를 저장할 수 있는 대용량 메모리를 가진 고속 RFID 기술 요구 ◯ 미국의 보잉사, 에어버스 등 항공사는 30년 이상의 데이터를 수용 할 수 있는 32Kbytes 이상의 대용량 메모리를 가진 수동형 RFID 태그를 요구하고 있음 ※ 미국 항공 표준 규격: ATA spec 2000

- AIT tags allow storing data on a tag attached directly to the part without requiring any connection to an external database.

◯ 일본의 Fujitsu 사는 64Kbytes와 8Kbytes 사용자 메모리를 내장한 수동형 RFID 태그를 개발하여 보잉사에 납품하고 있으나, 태그 읽기 시간이 4초 이상 소요되어, 보다 빠른 속도의 RFID 기술 요구 ◯ 수동형 RFID 태그를 부착하여 판매하는 한미약품의 경우 RFID 태그 ID 인코딩 속도가 현재 초당 5개 수준인데, 생산성 향상을 위해 초당 15개 수준의 빠른 컨테이너 속도로 인코딩이 가능하길 요구함 ◯ 금속 물체가 밀집된 전파 통신이 열악한 공장 및 시설환경에서 간섭현상으로 인 한 RFID 태그 인식성의 향상을 통한 시장 확산 요구 ◯ 일반적으로 금속 부착 태그는 유연성이 없어서 곡면 금속 태그에 부착할 수 있는 초박형이고 휘어질수 있는 금속태그가 요구 ◯ NFC 칩 시장은 해외에서 보안핵심 기술을 과점하고 있는 상태에서 NFC칩의 활성 화에 따른 저가형 NFC 보안칩 기술 확보 요구 ◯ 국외 선진사 (미국 GPI 등)에서는 자체 개발한 성숙된 RFID 기술로 게임 산업에 적극 적용하고 있으며, 방대한 게임 시장에서 국외 선진사의 독점과 불투명성 해결 필요 ◯ 기존의 TPMS는 주기적으로 배터리를 사용자가 직접 교환해 주어야 했지만, 사용자의 편의성 및 전기 자동차가 강조되면서 무전원 TPMS에 대한 요구가 높아지고 있음 ◯ 전파 환경 특성상 RFID 기술 도입이 어려웠던 응용 분야의 애로점을 해결할 수 있는 Breakthrough 기술을 개발함으로써 정체되어 있었던 RFID 산업의 재성장 기대

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제 2 절 연구필요성

◯ RFID 태그의 메모리 중에서 사용자 메모리의 사용 필요성이 증가되면서 대용량 사 용자 메모리 제품이 출시하지만, 느린 속도로 인한 작업 불편을 해소할 고속인식 기술 개발의 시급성이 대두됨 ◯ 항공분야에서는 네트워크 없이 30년 이상의 장비 유지보수 기록을 태그의 사용자 메모리에 저장하기 위해 32Kbyte 이상의 태그 사용자 메모리를 요구하고 있으며, 현재 기술 수준인 초당 8Kbyte의 태그 읽기 속도의 향상 필요 ◯ 다량의 물품 일괄인식과 컨베이어상의 고속 이동 물품을 안정적으로 Read/Write 할 수 있는 고속 인코딩 RFID 기술 기발 필요 ◯ 다량의 물품을 고속으로 일괄인식하기 위한 RFID 리더와 태그는 물리레벨의 고속 화와 복잡한 사용자 메모리 접근 프로토콜의 변경 필요 ◯ 물리레벨의 리더와 태그간의 고속화를 위해서는 복수개의 서브 캐리어를 동시에 산란시켜서 통신하고, 복수개의 서브 캐리어간의 간섭이 발생하지 않도록 직교 모드를 지원하는 태그 기술 필요 ◯ 금속 물체가 밀집된 전파 통신이 열악한 환경에서 RFID 태그 인식성을 높이기 위 해, 안테나 다이버시티를 이용한 RFID 리더 기술 필요 ◯ 스마트 게임 시장에서, 불법 복재 게임칩의 유통으로 관련 산업의 위기가 초래되 고 있으며, 투명한 세금 관리가 요구됨에 따라서 게임 응용 산업에서 적용할 수 있는 적층다량 물체 인식 기술 필요 ◯ NFC 기술이 대중화됨에 따라 저가형 NFC 보안 태그에 대한 수요가 증가하고 있으 므로 저가의 태그 IC를 사용하면서도 태그내의 정보를 보호하고 태그에 대한 신 뢰성과 안정성을 향상시킬 수 있는 경량형 보안 NFC 기술 필요 ◯ 스마트카는 점점 많은 기능을 탑재하여 많은 전력이 필요하고, 전기 자동차화 되 는 추세에 따라서 RFID를 이용한 스마트 타이어의 에너지 하베스팅 기술 연구가 필요

◯ UHF 대역 수동형 RFID 리더와 태그를 개발하는 국내 RFID 제조사들은 해외 특허 기업으로부터 특허료 부담 가중으로 사업 확산이 어려운 상황이며, 해외 특허 종속 에서 탈피를 위한 핵심 특허 확보 및 표준화 필요

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제 3 절 기대효과

1. 기술적 기대효과

◯ 대용량 데이터 고속 reading 및 다수 items의 일괄 writing 프로토콜을 개발함으 로써 고속 일괄인식 분야에 새로운 원천기술 확보 및 국제표준화 주도 기대 ◯ 수동형 RFID 분야에서 전파환경 맞춤형 다이버시티 기술 확보로 RFID 인식률 개선 기대 ◯ 다중경로 페이딩 환경에서 다량의 밀집되어 있는 태그를 안정적으로 일괄 인식할 수 있는 RFID 기술은 RFID 응용 분야를 거의 모든 산업 분야로 확대할 수 있는 핵심 기술이 될 것으로 기대 ◯ 다중 직교 태그 설계와 관련된 핵심 원천 기술을 발굴하여, 대용량의 태그 메모리를 고속으로 인식해야하는 응용에 적용 ◯ 기존의 평면 금속 구조에만 부착 가능했던 금속 태그를 임의의 곡면 구조를 갖는 금속 구조에 부착할 수 있는 태그 기술 확보 기대 ◯ ETRI에서 개발한 저전력 RFID 보안 알고리즘을 기반으로 저가의 NFC 보안 태그를 개발하여 기 개발된 NFC 태그칩과의 기술 경쟁력을 확보 기대 ◯ 스마트 타이어를 위한 무전원 RFID –TPMS에 응용하기 위한 기술 경쟁력을 확보 2. 산업적 기대효과 ◯ 기존 수동형 RFID 기술의 낮은 전송속도와 메모리 용량문제를 극복하여 제한된 산업 적용을 넓히고, RFID 산업 확산을 주도함 ◯ RFID 기술 적용의 걸림돌인 전파환경이 열악한 응용에서의 인식성 향상으로 국내․ 외 RFID 사용자의 신뢰성을 높이고 산업 확산을 기대함 ◯ 새로운 차세대 수동형 RFID 핵심 기술 및 표준 특허를 확보하여 국내 RFID제조사 들이 해외 RFID 특허 회사로부터 독립하고, 로열티 구속에서 벗어나 국내 산업 활성화 유도 ◯ 저가의 NFC 태그시장에서 보안성을 강화하여 기존에 시장을 점유하고 있는 업체 들과의 시장 경쟁에서 우위를 확보 ◯ 국외 선진사 (미국 GPI 등)의 RFID를 이용한 게임 산업 독점을 막고 국내외 스마 트 게임시장 진출 기대 ◯ 스마트 타이어를 위한 무전원 RFID-TPMS 시장을 선점하여, 기존 업체들과의 시장 경쟁에서 우위를 확보 3. 경제적 기대효과

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85여명의 고용창출을 가져올 수 있으며, 2020년에는 3,210억원의 생산유발, 1,120억원 정도의 부가 가치유발, 1,177여명 정도의 고용유발 효과를 가져 올 것 으로 전망 구분 생산유발(억원) 부가가치창출(억원) 고용창출(명) 2015년 256 82 85 2020년 3,210 1,120 1,177 ※ 출처: 한국은행 산업연관표(‘13.7)를 기준으로 고용유발계수(기기: 4.8967/10억, S/W: 10.7487/10억)를 추정하여 적용 ◯ 2018년 항공기, 자동차 분야의 부품관리를 위한 RFID 시장 규모는 4조 82억원으로 전망 ※ 근거: 항공기 부품 시장 - 태그 수량: 가정, 태그 가격: RFID 전문가 조사 결과 ※ 근거: 자동차 부품 시장 구분 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 항공기 부품 시장 (십억원) 21 21 20 20 20 19 18 18 17 18 19 자동차 부품 시장 (십억원) 4,503 4,460 4,165 4,062 3,940 3,590 3,234 3,058 2,736 2,784 2,832 태그 시장 전체 (십억원) 4,524 4,481 4,185 4,082 3,960 3,609 3,252 3,075 2,753 2,802 2,851 구분 2015 2016 CAGR 연평균 항공기 대수 6,500 6,500 대당 태그 수량 2,000 2,120 6% 전체 태그 수량(천개) 13,000 13,780 대용량/고속 태그 가격 1,580 1,517 -6.9% 태그 시장 규모(억원) 205 209 구분 2015 2016 CAGR 연간 자동차 생산 대수(백만) 95 98 2% 태그 수량(대당) 30 30 0% 태그 수량(전체) 2,850 2,940 대용량/고속 태그 가격 1,580 1,517 -6.9% 태그 시장(십억원) 4,503 4,460

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※ 대용량 메모리 고속 RFID 태그 시장은 항공기, 자동차 외에도 조선, 국방, 원자 력, 철강 등의 시장 존재 ◯ NFC 보안 RFID 태그 시장 규모 - "해당부분은 한국전자통신연구원에서 저작권을 확보하지 못하여 공개대상에서 제외되 었습니다" ※ 출처: Visiongain 2011.07. 전세계 시장 규모 전망에 의거한 추정 예상치 ※ 응용분야: 자동차/집 등의 보안 도어록, 가전기기 제어, 박물관/박람회/관광지 정보 서비스 등 ◯ 2018년 소비되는 TPMS 수량은 4억 64백만개, 타이어 이력관리와 TPMS 기능이 합쳐진 RFID-TPMS 모듈 시장은 1조 926억원에 이를 것으로 예상되므로, 큰 부가가치 창출 이 가능할 것으로 전망 4. 활용분야 ◯ 항공, 자동차 등의 대용량 메모리 태그가 요구되는 산업에서 고속인식 RFID 기술은 현재 기술보다 경쟁력 우위를 가지고 시장 점유 예상 ◯ 빠른 컨베이어 속도로 이동하는 물체에 부착된 태그의 인코딩 속도를 향상하여 산업 생산성을 높일 수 있음 ◯ 높은 인식률 및 내구성이 필요한 항공/자동차/철강/물류창고 등에 활용 ◯ 국제 표준화를 통해 고속 인식 기술에 대한 핵심 IPR을 확보하고, 기술이전을 통해 국내 RFID 제품 제조사의 산업 경쟁력을 강화함 ◯ 고속 인식 핵심 기술 개발을 통해 향후 신규 산업 확산 과제 발굴에 활용 ◯ 금속물체가 많고 전파환경이 열악한 공장등에서 다이버시티 리더를 통한 인식 률 향상과 곡면 금속성 물체에 flexible 태그 활용 ◯ 저가의 NFC 보안 태그칩이 요구되는 보안 도어록, 스마트 쿠폰, 가전기기제어 등에 활용 ◯ 밀집되어 있는 다량의 태그를 일괄 인식해야 하고, 인식 영역을 구분해야 하는 응용 분야에 활용 (게임 산업 등) ◯ 에너지 하베스팅 기술은 스마트 타이어 및 portable device 등 기타 무전원이 필요한 다양한 응용 분야에 활용

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제 2 장 국내외 기술 및 표준화 동향 분석

제 1 절 국내외 기술 현황

1. 국내 기술동향 및 수준

◯ 기존 수동형 RFID 응용 분야에서 국내에서 사용되는 RFID 태그 칩은 주파수에 관계없이 ImpinJ 및 Alien, NXP 등의 외국사로부터 전량 수입되고 있으며, 국내 기업들은 RFLink, 루셈, 손텍 등이 Imipinj, Alien, NXP 등의 국외 생산된 칩에 안테나를 부착 조립하여 태그의 형태로 국내 시장에 상용화하고 있음

◯ UHF 대역의 리더칩의 경우 파이칩스가 ETRI와 협력하여 개발 한 후 양산 판매하고 있음

◯ 900MHz RFID 리더는 네스랩, KIC시스템즈 등이 제품을 판매 하고 있음

◯ 900MHz RFID 리더는 자체 솔루션으로 구성된 네스랩의 리더 제품이 있고, SoC칩 을 기반으로하는 Impinj사의 R1000, R2000, AMS(Austria Micro Systems)사의 AS3991, 파이칩스사의 PR9000칩을 기반으로 하는 리더 제품들이 국내 시장에 판매되고 있음

◯ Impinj의 R2000을 기반으로 하는 리더 제품으로는 KIC시스템즈, (주)네스랩 등의 RFID 리더 전문 업체가 900MHz RFID 고정형 리더, 모듈형 리더를 개발 하고 있음 ◯ ISO/IEC 18000-63, EPCglobal Class1 Gen2 기반 UHF 대역 수동형 RFID 리더와 태그를 개발하는 국내 RFID 제조사들은 국제 표준 관련 IPR 등의 원천 기술이 없어 해외 특허기업으로부터 특허료 부담 가중으로 사업 확산이 어려운 상황이며, 이 때문에 국가 차원에서 특허 종속에서 탈피가 가능한 기술 개발이 요구됨 ◯ 최근 수동형 RFID 응용 분야가 항공, 자동차, 조선, 철강 분야로 확대되면서 대용량의 데이터를 고속으로 처리할 수 있는 기술 및 열악한 전파환경에서 낮은 인식률 문제를 해결할 수 있는 기술에 대한 요구가 높아지고 있음 ◯ 응용 분야에 상관없이 물품의 생산/유통/판매 전 과정에 RFID 기술이 도입되어 시장 활성화로 연결되기 위해서는 다량의 물품 일괄인식과 컨베이어상의 고속 이동 물품을 안정적으로 Read/Write할 수 있는 RFID 시스템 개발이 절실하며, 고속 인식 태그를 위한 원천 기술 및 IPR 확보를 통해 시장을 선점할 필요성이 있음 ◯ 에스피에스(주)는 무선 충전이 가능한 RFID/Barcode 리더기 bTuff를 선보임. 무선 접점 전원 공금 기술인 맥컨 모듈을 탑재하고 일본 시스템통합업체인 Asterisk가 공동 개발한 제품으로 2013년 6월 Toyota 그룹에 수천대를 납품한 것으로 알려짐 ◯ 한미약품은 과거 국가, 회사, 상품 코드 등 간략한 정보만 내장하는 것과 달리 생산될 당시의 온도와 습도, 약품 복용법 동영상까지 RFID 태그에 담아 부착함 이어 서흥캅셀 경동제약, CJ제일제당도 약품 제조, 유통과정에 RFID를 도입함 ◯ 보나뱅크는 와인 시장 전용 RFID 시스템인 와인 스마트 소믈리에를 개발하여

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수십~수백만원짜리 고급 와인에 대한 수요에 대해 품질과 유통과정, 보관 상태와 진품 여부등을 확인할 수 있도록 함 ◯ 현대백화점은 신선도 관리 시스템을 통한 철저한 시간 관리를 수행하고 있으며 가로 4cm, 세로 3cm의 태그가 부착된 접시를 사용하여 시간 정보가 태그 메모리에 입력되어 조리된 지 일정시간이 지난 음식은 폐기되도록 관리하고 있음 ◯ 국내에는 17개의 카지노사업장이 운영 중이며, 2012년 기준 국내 시장 규모는 2.2조원 규모 ◯ 카지노 칩의 위/변조 방지를 위하여 RFID 도입이 추진되고 있음 - 10만원 이상 고액권에 적용 중 - ㈜파라다이스, 그랜드코리아레저(주), ㈜강원랜드

- 현재 사용되고 있는 RFID 기술은 HF(ISO/IEC 18000-3 mode1)와 UHF(ISO/IEC 18000-6)임

. HF Tag : ㈜파라다이스, 그랜드코리아레저(주) . UHF Tag : ㈜강원랜드

◯ RFID 게임 테이블 적용

- 국내 RFID 게임테이블 적용 없음

- ETRI에서 ISO/IEC 18000-3 mode3로 기술 개발

◯ 아시아나IDT와 금호 타이어에서는 RFID 태그를 타이어 내부에 부착하여 타이어 생산 및 이력을 관리하는 사업을 추진 ◯ TPMS 관련 규칙 및 기술 기준 제정 - 자동차안전기준시행규칙 12조2(타이어공기압경고장치) (2011.3.16신설) - 2013.1.1부터 출시되는 신차는 의무 장착 - TPMS에 할당된 국내 주파수 대역(무선설비 기술기준): 433.795 ~ 434.045MHz TPMS 기술 및 제품 - 자동차 타이어의 공기압 측정을 위해 타이어 휠 내/외부 장착용 제품 출시 - 코인형 배터리 탑재로 2년 내외 사용이 가능하며, 배터리 소진 시 알람 발생 기능 - 가속 센서를 이용하여 차량 운행 시에만 동작하도록 저전력 운용도 가능함 - 압력뿐만 아니라 온도 측정 가능한 센서가 있음 - 스마트폰과 연동하여 스마트폰에서도 차량 타이어의 압력 및 온도 상태를 파악 할 수 있음 ◯ 국내 NFC 태그칩은 삼성전자에서 개발하여 판매하고 있으나 교통카드 등에 쓰이 는 프로세서 기반의 고가의 태그칩이며, 대다수의 국내 NFC 태그 서비스 업체들은 NXP 태그 칩을 수입하여 안테나를 조립하여 국내시장에 판매하고 있음