2008. 7. 8. 14:34

RFID 포털 시스템

RFID를 현장에 적용시키고자 할때 가장 많이 구축되는 단위 시스템 중 하나가 바로 RFID 포털이라고 하겠다. RFID 포털(Portal)은 RFID Gate 라고도 손쉽게 부르는 것으로 한마디로 RFID 리더가 달린 문을 통과하면서 RFID Tag 정보를 수집하는 장치라고 정의할 수 있다.

UHF RFID 가 처음에 아이디어가 나온 것이 바로 이 도메인에서부터 시작되었다고 해도 과언이 아니다. RFID 포털은 창고에 설치가 되어 물리적인 물건의 이동에 따라 자동으로 데이터를 수집함으로써 WMS 가 제 기능을 다하도록 도와주고 이를 통한 SCE, 결국은 SCM을 완성하고자 고안되었다고 이미 소개한 바가 있다.

이번에는 이러한 RFID 포털 시스템의 세부 기술 사항에 대해 살펴 보도록 하겠다.

우선 RFID 포털에 필요한 세부 구성 요소를 살펴 보자. RFID 포털은 기본적으로 물론 RFID 리더가 필요할 것이다. 리더에는 또한 안테나가 연결될 것인데 이러한 안테나를 달아 둘 지지대가 필요할 것이다. 이 지지대는 안테나의 위치와 높이 등에 따라서 인식률이 달라질 것이므로 이를 잘 조절할 수 있는 기능이 필수적일 것이고 또한 현장에 설치하기 위해서는 튼튼한 구조물과 현장 상황에 맞도록 설치하는 공사 기술이 필요할 것이다.

그리고 일반적인 창고 현장은 환경적으로 매우 열약한 곳이 많다. 야외에 놓여지는 곳도 많고 겨울에는 매우 낮은 온도까지 내려가고 여름에는 또 매우 높은 온도까지 올라가는 척박한 환경이다. 여기에서 동작하는 리더나 다른 전자 기기들이 버틸 수 있도록 함체를 잘 만들어 주어야 하고 방온, 방습 처리가 잘 되어 있어야 함은 말할 것도 없다.
지게차로 이동하는 현장은 매우 험하게 움직이는데 잘못해서 포털이 파손되지 않도록 충돌 방지를 위한 안전 장치 등 주변에 기구물을 추가로 필요할 수도 있다. 그렇다고 무조건 튼튼하게 만들기 위해서 쇠로만 만들어도 안된다. RFID 전파가 영향을 받을 수 있기 때문이다.

RFID 포털은 창고 현장에서만 사용되는 것은 아니고 Long-Range 형태를 요구하는 출입 관리 분야에도 사용할 수가 있는데 이런 경우는 튼튼함 보다는 게이트 주변의 인테리어와의 조화가 더 중요한 문제가 될 수도 있다.

지금까지는 기본적인 구성에 대해서 이야기하였고 조금더 세부적으로 들어가 보도록 하겠다. 현장에 RFID 리더와 기구물만 덩그러니 세워져 있으면 아무런 의미가 없을 것이다. 상위 시스템과 연계를 해야 하는데 이를 위해서 RFID M/W를 떠올리는 것은 당연하다. 하지만 대부분 창고 현장에 특히 포털이 놓여지는 장소에 유선 네트워크를 끌어다 놓는 것은 현실적으로 어려운 점이 많다. 대신 무선 인프라는 잘 되어 있는 곳이 많다. (RFID를 도입하고자 하는 창고라면 보통 무선 PDA를 사용한 WMS 시스템을 갖고 있는 곳이 많다.)
RFID 리더가 바로 무선으로 상위 서버와 연결하는 것은 바람직하지 않고 또한 무선 네트워크는 잘 끊어지는 등 유선에 비해 안정성이 떨어지기 때문에 이런 경우에 대비하기 위해 로컬 컨트롤러가 리더가 있는 곳에 필요하다는 이야기도 이미 한 바가 있다.

그리고 로컬 컨트롤러가 필요한 더 중요한 이유는 바로 센서와 경광등 같은 다른 자동인식 장치와의 연동이 필요하다는 것이다.

RFID 포털은 하나의 통로에서 입고와 출고가 동시에 이루어 지는 것이 일반적이며 설사 입고와 출고 게이트가 따로 분리되어 있는 경우라고 하더라도 들어 왔다 나갔다 해야 할 필요가 있기 때문에 이러한 방향 판별 기능이 필요하다. 가장 일반적인 아이디어로 안테너를 여러개를 설치하고 안테너에 인식되는 태그 정보의 위상차로 방향을 판별하는 것을 떠올리기 쉬운데 이는 전파의 간섭이나 오류로 인해 현실적으로 정확도가 많이 떨어진다는 것이 현장의 경험이다. 최근에는 ImpinJ 사나 Alien 사와 같은 리더 제조 업체에서 리더 만으로 태그의 바향을 판별하는 기능을 내어 놓고는 있지만 직접 현장에서 눈으로 확인하지도 못했고 (2008년 7월 현재, 아직 정식 제품이 나온 것이 없다.) 또한 앞에서 말한 전파 간섭을 완벽하게 해결하지 못한다면 오류율은 무시하기 힘들 것으로 생각된다.

그 뿐 아니라 만일 태그가 인식이 되지 않은 채로 물체가 지나갔을 때 이를 해결하기 위해서는 현장 작업자에게 알려서 문제 해결을 지시해야 하는데 문제를 알려 주는 방법은 경광등이나 모니터를 통해 알려주는 방법이 있을 테지만, 물체가 지나갔는데 데이터가 읽히지 않았다는 판단은 어떻게 할 수 있을까? 바로 광센서 같은 다른 센서를 사용하는 방법이다. 센서에는 물체가 인식되었는데 태그 데이터가 없다면 인식이 되지 않았다고 판단할 수 있기 때문이다.

이러한 구성에 따른 RFID 포털 시스템 구성은 <그림1> 과 같다.
사용자 삽입 이미지

근데 센서를 이용해 방향 판별을 한다고 이야기는 했지만 사실 그것도 쉬운 일이 아니다. 아니 어쩌면 더 어려울 수도 있다. 센서 값도 RFID 간섭 문제와 같은 오동작 데이터가 많이 발생하고 지게차가 통과하면서 중간에 센서가 인식하지 못하는 빈 공간이 만들어 지면서 순간적으로 물체가 사라졌다가 나타났다 하는 현상이 발생할 수 있기 때문이다. 더군다나 센서 데이터와 RFID 태그 데이터를 결합시켜야 하는데 이 결합 시점을 잡을때 지게차가 물건을 앞에다 싣고 전진할 때는 센서와 태그 데이터 수집 시간이 거의 일치하지만, 현장에서는 지게차가 후진으로 이동하는 경우가 빈번한데 이 경우는 센서 데이터는 먼저 들어 오지만 태그 데이터는 나중에 들어 올 수도, 인식이 안되거나 태그가 없어서 안 들어 올 수도 있는데, 이런 다양한 경우에 대한 처리 로직을 만들기가 그리 쉬운 일만은 아니다.

그리고 현장에서 수집된 정보는 항상 상위 시스템과 연동하여 제대로 입출고를 처리하여야 하는 데이터인지 그 정합성을 확인해 봐야만 한다. 예들 들어 입고 요청에 따라 창고로 입고하는 물건이 등록된 입고 제품 목록과 일치하는지 검증을 받아서 문제가 없으면 입고 처리를 하고 그렇지 않다면 이를 작업자에게 알려서 재시도를 하거나 아니면 수작업으로라도 처리가 되도록 하여야만 한다.

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