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한국전자통신연구원(ETRI) 채원석 연구원님께서 작성한 NFC와 RFID에 관한 기술성 검토 보고서입니다.
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NFC와 RFID 기술 동향
ETRI 차세대콘텐츠연구소 콘텐츠서비스연구실 1
2013-05-08
NFC와 RFID 기술 동향
채원석, wschae@etri.re.kr
목차
1. 개요 ..............................................................................2
2. NFC 의 정의와 특징 ..............................................4
3. NFC 와 RFID 의 차이점 ................................6
4. NFC 활용 사례 ...............................................7
5. RFID 기술 동향 .............................................9
6. 결론 .............................................................. 10
최근 NFC 기술이 탑재된 스마트폰의 확산으
로 재조명 받고 있는 NFC와 RFID 기술에 대
한 동향을 살펴본다.
ETRI 차세대콘텐츠연구소 콘텐츠서비스연구실
NFC와 RFID 기술 동향
ETRI 차세대콘텐츠연구소 콘텐츠서비스연구실 2
1. 개요
1.1 NFC 개념
n 10cm 이내 거리에서 무선기기 간에 통신을 할 수 있는 기술 규격
l 2002년 일본 소니와 네덜란드 NXP 반도체가 공동 개발
l 13.56MHz대 근거리 무선통신 규격
l 양방향 무선통신 지원
n 기존 RFID와 달리 읽기 뿐만 아니라 쓰기도 가능
n RFID 주파수 대역 분류
l 135kHz 이하의 저주파 대역
l 13.56MHz의 고주파 대역
l 860~960MHz의 극초단파 대역
l 2.45GHz의 마이크로파 대역
n NFC는 위 RFID 4가지 대역 분류 중 두번째인 13.56MHz대를 사용
1.2 RFID 개념
n RFID 기술은 전파를 이용해 먼거리에서 정보를 인식하는 기술을 의미
l RFID 태그와 RFID 판독기로 구성됨
u 태그는 안테나와 집적회로로 구성되며, 집적회로에 정보를 기록하고, 안
테나를 통해 판독기에 정보를 송신
l 동력에 의한 분류
u 수동형 RFID는 판독기의 동력만으로 칩의 정보를 읽는 방식
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u 반수동형 RFID는 태그에 내장된 건전지를 정보 판독에 활용하는 방식
u 능동형 RFID는 정보 판독과 통신 모두 태그의 동력을 사용하는 방식
n RFID 기술은 여러 개의 정보를 동시에 판독하거나 수정이 가능하므로 바코드 대
체 수단이 될 수 있음
<그림 1> RFID의 작동원리
1.3 RFID의 주파수 대역별 인식거리 및 특징
주파수 저주파 고주파 극초단파 마이크로파
125/134kHz 13.56MHz 433.92MHz 860~960MHz 2.45GHz
인식거리 0.6m 1m 50~100m 3.5~10m 1m
일반특징 - 비교적 고
가
- 환경에 의
한 성능저하
거의 없음
- 물이 있는
환경에 강함
- 짧은 인식
거리와 다중
태그 인식이
필요한 응용
부분에 적합
- 금속환경에
약함
- 긴 인식거
리
- 실시간 추
적 및 컨테이
너 내부습도,
충격 등 환경
센싱
- IC 기술발
달로 가장 저
가로 생산 가
능
- 다중태그인
식, 거리, 성
능이 가장 뛰
- 900MHz
환경과 유사
함
- 환경에 대
한 영향을 많
이 받음
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어남
- 물이 있는
환경에 약함
동작방식 수동형 수동형 능동형 능동/수동형 능동/수동형
적용분야 - 공정자동화
- 출입통제/
보안
- 동물관리
- 대여물품
관리/도서관
- 교통카드/
스마트카드
- 출입통제/
보안
- 컨테이너
관리
- 실시간 위
치 추적
- 유통/물류
분야
- 자동차 통
행료 징수
- 위조방지
인식속도 저속 ß---------------à 고속
환경영향 강함 ß---------------à 약함
태그크기 대형 ß---------------à 소형
2. NFC의 정의와 특징
2.1 NFC의 정의
n 13.56MHz 주파수를 사용하여 10cm 이내 거리에서 낮은 전력으로 전자 기기 간
의 무선통신을 가능하게 하는 비접촉 근거리 무선 통신 규격
n 신분증과 신용카드를 대체할 수 있는 차세대 모바일 기술
2.2 NFC의 특징
n 초당 최대 전송 속도는 42kbps
n 근접 특성과 암호화 기술로 보안성이 우수
n 단말기간 복잡한 페어링 절차가 필요없어서 0.1초 이내에 인식 가능
n RFID 기술을 활용한 스마트카드식 비접촉 무선 통신 기술
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n 스마트카드에 비해 양방향성, 저장 메모리 크기, 서비스 다양성 등이 우수
<그림 2> NFC와 타기술간 비교
2.3 NFC 통신 동작 유형
n P2P 모드
l 능동형 NFC 기기가 상호 통신하는 형태
l 명함, 연락처, 사진, URL 등의 전자적 형태의 데이터 교환에 활용
l 블루투스나 와이파이 연결을 위한 설정 파라미터 교환에 활용
l 통신 속도가 빠르지 않아서 소량의 데이터 송수신에 활용
n 카드 에뮬레이션 모드
l 전통적인 비접촉 IC카드처럼 일종의 수동형 태그 역할
l 기기 내 저장하고 있는 정보를 외부의 능동형 리더기에 전달
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l 비접촉 결제, 교통카드, 출입통제, 사용자 인증 등의 분야에 활용
l 최근 가장 많은 관심을 끌고 있는 유형으로 다양한 응용서비스가 개발 중임
n Reader/Writer 모드
l 외부의 수동형 태그정보를 읽어 들이는 형태
l 전자포스터 정보 열람 및 실물 신용카드 근접을 통한 결제 단말기 역할 가능
l 별도의 애플리케이션 실행 없이 근접 행위만으로 정보 취득이 가능
3. NFC와 RFID의 차이
3.1 NFC와 RFID 기술의 비교
NFC 일반 RFID 모바일 RFID
통신거리 방식 10cm 이내/이동통
신망
수십 cm/전용선,
LAN
1~2m/이동통신망
리더기 형태 휴대전화 등 모바
일 기기
고정형, 핸드헬드 휴대전화 등 모바
일 기기
주파수 13.56MHz 135KHz, 13.56MHz,
433MHz,
860~960MHz,
2.45GHz 등
900MHz
특징 양방향 읽기, 쓰기
가능
읽기만 가능 읽기만 가능
서비스 분야 결제, 정보접근/공
유, 서비스 지원,
모바일 결제/뱅킹,
모바일 광고, 상품
정보 획득, 콘텐츠
소비, 공유, 원격제
어, 티켓팅, 교통카
드, 모바일 신분증
등
유통, 물류, 물품관
리, 물류/상품추적,
상품정보획득, 이력
관리 등
정보접근, 영화 및
주변정보, 진품확
인, 모바일 명함
서비스, 이력관리
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서비스 타깃 개인고객, 기업, 공
공기관
기업, 공공기관 개인고객, 기업
이용성 사람중심, 직관적,
쉽고 빠름
물체중심, 쉬움 물체중심, 쉬움
보안성 암호화 적용 미적용 미적용
3.2 NFC와 RFID의 관계
n NFC는 기존 RFID에서 확장된 개념으로 모바일 RFID의 일종
n RFID는 보다 넓은 거리를 수용하지만, NFC는 아주 근접한 거리만을 인식함
n 기존 RFID뿐만 아니라 모바일 RFID도 읽기만 가능
4. NFC 활용 사례
4.1 NFC의 대표적 활용 사례
n 모바일 결제 시스템
l 일본 NTT도코모의 NFC 결제 모델(Felica)
l 미국 Speedpass사의 RFID 기반의 토큰기반 결제 서비스
l VISA나 MasterCard사의 비접촉식 지급결제 서비스
l 홍콩의 버스, 택시, 지하철, 기차, 페리 등 대중교통 결제 서비스인 Octopus
n 사회 공헌 서비스 활용
l 국내 LG전자의 책 읽어주는 도서관 서비스
n 광고 및 홍보의 활용
l 포스터에 부착된 태그를 읽어 공연이나 박람회의 정보를 취득
l 주변 상점의 할인 쿠폰이나 적립 서비스 제공
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n 개인 간 금전 거래 및 데이터 공유
l 소액결제 서비스나 티켓팅과 같은 금융 서비스
4.2 국가별 동향
n 국내 동향
l 국내 NFC 산업 활성화를 위한 ‘코리아 NFC 표준화 포럼’ 출범, 2011.6.
l 삼성전자, LG전자의 NFC 기본 탑재 스마트폰 출시
l SK텔레콤, NFC기반 글로벌 모바일 결제서비스 전략 발표
l KT, NFC 케이스를 활용해 교통카드 및 신용카드 결제가 가능한 서비스 소개
n 미국 동향
l 통신3사와 신용카드사의 모바일결제시스템 합작회사 ‘Isis’ 설립
l 모바일 맞춤형 광고를 제공하기 위한 구글의 ‘Google Wallet’ 서비스
l Sprint의 NFC 모바일 결제 서비스
n 일본 동향
l NTT도코모의 ‘오사이후케이타이(지갑 휴대전화)’ 모바일 결제 플랫폼
l KDDI와 전자화페 사업자 및 항공사 연합체의 부가서비스(재난정보 등)
n 유럽 동향
l Orange의 NFC 시범서비스 ‘Cityzi’
l 덴마크 통신사업자들의 NFC 보급 확대를 위한 조인트벤처 설립
l 영국의 Everything Everywhere 조인트벤처 설립
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5. RFID 기술 동향
5.1 개요
n Walmart의 뒤를 이어 American Apparel, Macy 등이 물품 레벨 RFID 기술 채용
n Bloomingdale, Dilards, JC Penny 등이 RFID 기술을 전 매장에서 활용
n 대형 유통망이 RFID를 채용하는 것은 전업계에 걸친 프로세스 표준화를 추진해
나가는 계기가 됨
5.2 물품레벨 RFID 태깅 채택 현황
n RFID 기술이 소개된 것은 오래 전이지만, 보편화되기 시작한 것은 최근의 일
n 기술발전, 가격인하, 업계 표준 확립으로 물품레벨 RFID 기술은 성숙기에 접어듦
n 2004년 Walmart와 미 국방부가 파렛트와 상자에 EPC 태깅을 실시하는 기초작업
에서 촉발됨
n 물품 레벨 RFID 태깅은 유통매장에 재고관리의 정확성을 95%, 물품 재고 파악
회수를 96%, 일시적 품절 현상을 50%까지 줄일 수 있는 것으로 보고됨
n 물품레벨 RFID 태깅을 실시하고 있는 Macy나 Bloomindales는 큰 효과를 봄
n RFID 태깅은 청바지, 언더웨어, 양말 등 의류분야 공급망을 중심으로 이뤄지고
있으며, 의류제조업체가 매장까지 함께 운영하는 폐쇄적 공급망에서 위력을 발휘
n 위조방지, 브랜드 보호 등의 목적에서도 물품 레벨 RFID가 채택되고 있음
n 의약품 업계의 경우 ‘전자 족보’를 통해 생산-유통-판매 전 단계에서 물품 관리
5.3 태그와 리더의 개선 및 기술 발전
n 물품레벨 RFID 기술 확산의 가장 큰 걸림돌은 태그의 훼손가능성과 이를 인식하
는 리더의 안정성이며 기술의 발전으로 RFID 태깅의 확산에 기여하고 있음
NFC와 RFID 기술 동향
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n 모토롤라가 개발한 산업용 RFID 리더의 경우 물품 태그의 가독성을 크게 향상
시킴
n 2011년 초에 출시된 Intermec의 최신 제품의 경우 보다 넓은 범위에서 더욱 많
은 물품을 빠르게 읽을 수 있도록 개선
n 매년 기기의 소형화와 태그의 성능 향상으로 종이제품에서 비행기에 이르기까지
또한 액체에서 철제 제품에 이르기까지 다양한 물품이 리더를 통해 인식됨
n Omni-ID사는 RFID와 전자종이 기술을 결합한 비주얼 RF 태깅 기술로 물품 위치
및 주변 환경 관련 요소를 결합하여 과업과 물품간의 정보 흐름을 개선
n TotalTrax사가 도입한 RFID 시스템에서는 광학, RFID, 위치추적 기술을 결합하여
리프트 트럭의 물리적 이동현황을 포착
n Intermec사의 중장거리 휴대용 RFID 리더는 무선 WAN, GPS, Wi-Fi 및 블루투스
기술을 다양하게 융합하여 기술의 응용범위를 확대함
6. 결론
n 아래 그림에서 살펴볼 수도 있듯이 스마트폰에 탑재된 NFC 기술은 13.56MHz
대역에서 자기장 커플링 방식의 기기 간 통신 인터페이스 및 프로토콜을 정의함
으로써 기존의 비접촉식 스마트카드 기술과 확연히 차별화 됨
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n 1m 이내에 떨어져 있는 RFID 태그 정보를 인식하기 위해서는 비접촉식 주변형
카드 리더기를 활용해야 하므로 NFC 디바이스의 응용서비스로 활용하기에는 부
적합함
n 정보를 기록하여 활용할 수 있는 NFC 화이트 태그는 다양한 상품이 판매되고
있으며, 가격 또한 지속적으로 인하되고 있는 추세임
l RapidNFC사의 SMARTRAC 스티커, 100개 이상 구매시 0.43 파운드
u http://rapidnfc.com/item/71/white_nfc_tags_ultralight_round_38mm
l adafruit사의 MiFare Classic, 2.5 달러
u http://www.adafruit.com/products/360
l Tapway사의 NTAG, 6.9 링깃
u http://tap-way.com/minitrack
[참고문헌]
[1] 개방형컴퓨터통신연구회, 한국인터넷진흥원, “13.56MHz 대역 RFID의 ID 및 OID 적용
방안 연구”, 2011.12.
[2] 김연우, 문일영, 한국해양정보통신학회, “NFC의 기술 동향 분석 및 활용 사례”, 춘계종
합학술대회, 2011.
NFC와 RFID 기술 동향
ETRI 차세대콘텐츠연구소 콘텐츠서비스연구실 12
[3] 김재필, KT 경제경영연구소, “NFC 기반 응용서비스의 국내외 동향 및 전망”, 2011
[4] www.elec4.co.kr, Inside Market, “한 걸음 다가온 NFC 세상”, 2012.
[5] 정은수, SK Planet, “NFC Technologies and Applications”, 2012.
[6] 물류기술연구센터, 글로벌물류기술 주간동향, “RFID 기술 동향”, 2012.
[7] 김경식, 신준호, 시험인증 기술동향, “NFC 기술 및 인증동향”, 2011.
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