RFID 기술은 태그, 리더 및 호스트 서버로 구성되어 무선연결을 통해 사물에 부착된 전자태그를 읽어 객체를 인식하는 기술입니다. 이 문서에서는 RFID 기술의 특징, 동작 원리 및 활용사례에 대해서 정리해보겠습니다.
RFID 특징
RFID는 무선통신 비접촉 방식으로 원거리에서 TAG ID를 읽어 들이는 기술로 마이크로 칩과 메모리를 가지고 있습니다. 이와 유사한 기술로 바코드 정보를 적외선 리더기로 읽는 방식도 있습니다.
하지만 RFID는 바코드리더기보다 훨씬 먼 최대 30m~100m 까지도 데이터 전송이 가능하며, 무선통신 방식으로 물체를 투과하여 인식할 수 있습니다. 참고로 NFC의 경우 유사한 무선통신 기술이나 인식거리가 10m 정도라는 제약이 있습니다. 두 기술의 차이점에 대해서는 아래서 자세히 살펴보겠습니다.
RFID 동작원리
RFID 시스템은 아래 그림과 같이 TAG, 리더 그리고 호스트 서버 3가지 요소로 구성됩니다. 각 구성요소에 대해서 자세히 알아보겠습니다.
1. RFID 태그
객체의 정보를 가지고 있는 장치로 태그 안에 내장된 안테나가 Reader로부터 RF 전파를 수신합니다. Reader로부터 RF Field를 수신하면 이를 통해 태그 내부의 IC 칩이 동작하여 칩 안에 객체정보를 Reader로 전송하는 방식입니다.
태그는 자체적으로 마이크로컨트롤러 칩을 내장하고 있는데, 이는 태그 가격의 40% 이상을 차지합니다. 따라서 RFID의 활성화를 위해 해결해야 하는 주요 과제로 5센트 이하의 저가격을 위한 칩의 소형화 기술이 중요합니다.
참고로 위의 Tag 이미지와 같이 RFID는 다양한 형태로 패키징이 가능합니다. 종이와 같이 일회용 부착식으로 만들거나 재활용 가능한 카드형태로 제작할 수도 있습니다. 태그는 전원의 유무에 따라 Passive 방식과 Active Tag로 분류할 수 있습니다.
| Passive 방식 | Active 방식 |
| 내외부로부터 별도의 전원공급이 없으며 구조가 간단하며 저가로 생산이 가능하다. 수명이 반영구적이라는 장점이 있지만 판독거리가 짧으며 고출력 Reader를 사용해야 한다. | 내장 배터리를 사용하는 방식으로 온도나 외부 환경에 따라 다르지만 최장 10년 까지도 사용할 수 있다. 전원이 있으므로 30~100m까지 장거리 데이터 전송이 가능하다. (비용 상승이 단점) |
2. Reader
태그를 인식하는 기기로 호스트 Computer에 연결되어 RF 신호를 출력하여 RFID 태그와 통신하여 ID 정보를 수신받는 장치입니다. Passive 방식 태그인 경우 보다 고출력의 RF 신호 송신이 필요하며 활용 목적에 주파수 대역을 저주파와 고주파 대역으로 나누어 사용합니다.
저주파 시스템
30KHz ~ 500KHz 저주파를 사용하여 판독거리를 짧지만 저비용으로 구축이 가능한 장점이 있습니다. 주로 상품 정보를 무선으로 읽는 등의 저속 데이터 통신 서비스에서 활용됩니다.
고주파 시스템
850MHz ~ 950MHz 또는 2.4GHz ~ 2.5GHz 구간의 고주파 밴드 구간을 사용하여 30m ~ 100m 거리의 판독이 가능합니다. 시스템 비용은 상대적으로 비싸지만 고속데이터 전송이 가능하여, 하이패스나 철도, 차량 위치추적 등의 시스템에서 활용됩니다.
3. 호스트 컴퓨터
RFID 미들웨어에 해당하는 소프트웨어가 동작하는 서버로서 리더기에서 수집된 ID 정보를 이용해 다양한 응용 프로그램에 전달 및 관리하는 기능을 수행합니다. 예를 들어 차량 정보를 읽어 통행요금을 실시간으로 청구하는 등의 시스템과 연동할 수 있습니다.
RFID 활용사례
교통 분야
대표적으로 우리 생활에서 많이 활용되는 분야는 고속도로 하이패스와 교통카드 시스템입니다. 하이패스의 경우 Active 방식의 RFID Tag를 설치하고 고속으로 통행하는 자동차를 실시간으로 체크해 통행요금을 부과할 수 있습니다.
교통카드의 경우 이전 문서에서도 살펴본 NFC 방식을 사용할 수도 있으며 동일하게 RFID 방식으로도 활용이 가능합니다.
산업 분야
공장의 재고나 물류관리를 위해 각 상품에 passive 방식의 저가형 RFID Tag를 인식해 상품의 입고, 출고, 재고 관리에 활용할 수 있습니다. 또한 마트 등에서 상품의 도난 방지 시스템에도 사용됩니다.
NFC와 차이점
근거리 통신기술인 NFC와 비교하여 다음과 같은 기술상의 차이점이 있습니다.
| RFID | NFC |
| 125kHz~2.45Hz 주파수를 사용해 최대 100m 까지 통신이 가능하며 단방향 통신 방식으로 장거리 통신이 필요한 경우 활용합니다. | 13.56MHz 주파수를 사용해 10cm ~ 1m 내의 근거리 통신에 사용하며 양방향 통신으로 저속의 서비스에 많이 활용됩니다. 보안성이 높아 신용카드나 교통카드 결제시 적합합니다. |
이 외의 근거리 무선통신 기술은 이전의 문서를 참고 바랍니다.