멀티 리더 배포

실제 운영 환경의 RFID 배포에는 일반적으로 협력하여 작동하는 여러 대의 리더기가 포함됩니다. 일반적인 창고의 경우 도크 도어에 4~8대, 컨베이어 라인당 2~4대의 리더기를 설치할 수 있으며, 이 모든 데이터는 중복 제거, 필터링 및 태그 이벤트를 비즈니스 시스템(WMS, ERP, TMS)으로 라우팅하는 중앙 미들웨어로 전송됩니다.

아키텍처는 세 개의 계층으로 구성됩니다: 에지(물리적 판독 지점의 리더기 + 안테나), 미들웨어(이벤트 처리, 중복 제거, 비즈니스 로직), 통합(WMS/ERP/TMS에 대한 API 연결). 미들웨어 계층은 매우 중요합니다. 미들웨어는 원시 태그 판독값(EPC + 안테나 + RSSI + 타임스탬프)을 '도크 3에서 팔레트 수신' 또는 '트럭 B에 케이스 상차'와 같은 의미 있는 비즈니스 이벤트로 변환합니다.

네트워크 설계: 각 고정형 리더기는 이더넷(신뢰성을 위해 권장됨) 또는 Wi-Fi를 통해 연결됩니다. 일반 네트워크 트래픽과 격리하기 위해 RFID 트래픽 전용 VLAN을 사용하십시오. 일반적인 대역폭: 활성 인벤토리 중 리더기당 1–5 Mbps. 실시간 애플리케이션을 위해 네트워크 지연 시간을 50ms 이하로 유지하십시오. 리더기 장애를 감지하기 위해 하트비트 모니터링을 사용하십시오. 도크 도어에서 리더기가 오프라인이 되면 배송 누락이 발생할 수 있습니다.

여러 대의 리더기가 근접하여 작동하면 RF 신호가 간섭을 일으킬 수 있습니다. 각각 장단점이 있는 세 가지 주요 조정 전략이 있습니다:

주파수 호핑 확산 대역(FHSS)은 베트남(920–925 MHz)과 같은 지역의 주요 간섭 관리 메커니즘입니다. 리더는 인벤토리 라운드 동안 채널 간을 빠르게 전환하여, 두 리더가 한 채널에서 충돌하더라도 다음 홉에서 분리되도록 보장합니다.

실질적인 FHSS 구성: 사용할 채널을 정의하는 채널 마스크를 각 리더에 구성합니다. 인접한 2대의 리더의 경우 상호 보완적인 마스크를 할당합니다. 예를 들어 리더 A는 채널 [0, 2, 4, 6, 8]을 사용하고 리더 B는 채널 [1, 3, 5, 7, 9]를 사용합니다. 이는 중첩이 전혀 없음을 보장합니다. 3대의 리더인 경우 각각 3–4개 채널 그룹으로 나눕니다.

채널 호핑 속도가 중요합니다. 호핑 속도가 빠르면 지속적인 충돌 가능성은 줄어들지만 오버헤드가 추가됩니다. 대부분의 리더는 각 인벤토리 라운드(매 100–400ms) 후에 호핑합니다. NRN 프로토콜의 SET_WORKING_FREQUENCY 명령은 채널 목록을 구성합니다. 예를 들어 바이트 [0, 2, 4, 6, 8, 10]은 1 MHz 간격으로 0번부터 10번까지의 채널을 설정합니다.

SET_WORKING_FREQUENCY payload:

2 readers (zero overlap):
  Reader A: [0, 2, 4, 6, 8]   → 920.0, 921.0, 922.0, 923.0, 924.0
  Reader B: [1, 3, 5, 7, 9]   → 920.5, 921.5, 922.5, 923.5, 924.5

3 readers:
  Reader A: [0, 3, 6, 9]      → 920.0, 921.5, 923.0, 924.5
  Reader B: [1, 4, 7, 10]     → 920.5, 922.0, 923.5, 925.0
  Reader C: [2, 5, 8]         → 921.0, 922.5, 924.0

Dense Reader Mode는 많은 리더가 좁은 간격으로 배치된 환경(3m 이내에 2대 이상의 리더)을 위해 특별히 설계된 EPC Gen2 기능입니다. DRM은 더 좁은 채널 대역폭과 Miller 인코딩된 태그 응답을 사용하여 리더 간 간섭을 줄입니다.

DRM 트레이드오프: DRM을 활성화하면 다중 리더 공존성이 크게 향상되지만 단일 리더 성능은 저하됩니다. 대역폭이 좁아지면 리더당 데이터 처리량이 낮아지기 때문입니다. 실제로 DRM 모드의 리더는 표준 모드보다 태그 인벤토리 속도가 약 20–30% 느리지만, 리더가 더 이상 서로를 차단하지 않으므로 시스템 수준의 성능은 향상됩니다.

DRM 활성화 시기: 서로 3미터 이내에 2대 이상의 리더가 있는 경우. 서로의 태그를 '볼 수 있는' 인접한 도크 도어의 리더들. 고밀도 천장 장착형 리테일 설치. DRM 비활성화 시기: 5m 이상의 간격으로 격리된 리더. 단일 리더 핸드헬드 애플리케이션. RF 차폐가 잘 된 컨베이어 터널.

태그 기아 현상은 인벤토리 라운드 중에 모집단의 특정 태그가 지속적으로 누락될 때 발생합니다. 이는 일반적으로 더 강한 태그(안테나에 더 가깝거나 방향이 더 좋은 태그)가 리더의 주의를 독점하고, 더 약한 태그는 응답할 기회를 전혀 얻지 못하기 때문에 발생합니다.

감지: 고유 태그 수(unique-tag-count) 대비 총 읽기 횟수(total-read-count) 비율을 모니터링하십시오. 50개의 고유 태그를 읽는 동안 총 5000번의 읽기가 발생한다면, 신호가 강한 태그가 100배 더 많이 읽히는 동안 신호가 약한 태그는 읽히지 않는 '스타베이션(starvation)' 현상이 발생하고 있는 것입니다. 건강한 비율은 고유 태그 수 × 3–10 = 총 읽기 횟수입니다.

완화 전략: 적절한 Q 값을 사용하십시오 (너무 낮으면 충돌로 인해 약한 태그가 인식되지 않고, 너무 높으면 라운드 속도가 느려집니다). 이미 읽은 태그가 응답하지 않도록 세션 유지(S2/S3)를 활성화하십시오. 안테나 포트를 순차적으로 전환하여 안테나 초점을 회전시키십시오. 더 균일한 커버리지를 생성하도록 전력 레벨을 조정하십시오 — 가까운 태그를 향하는 안테나의 전력은 줄이고, 먼 영역을 커버하는 안테나의 전력은 높이십시오. 'target' 플래그를 사용하여 A→B 및 B→A 인벤토리 방향을 교대로 전환하십시오.

고급 기술: 'select' 명령을 구현하여 태그 그룹을 분할하고 각 그룹을 별도로 인벤토리하십시오. 이는 작은 아이템 레벨 태그와 큰 팔레트 레벨 태그가 공존하는 혼합 환경에서 특히 효과적입니다.

이 구성들은 실제 운영 환경에서 검증되었으며 일반적인 시나리오에 대한 베스트 프랙티스를 나타냅니다.