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RFID의 특징

특징 설명
무선인식 비가시적, 비접촉식 인식, 방향성이 뛰어남
환경적응력 수중,먼지,냉장/냉동 환경 무관함.
단 액체,금속인경우 인식률이 떨어지며 나무가 제일 적합
자체 메모리 태그 내에 자체 메모리로 Read/write 가능
재활용 가능 각 Chip의 고유성(시리얼번호) 반복 재활용 가능
단점 비싼 가격
개인 프라이버시 침해 가능
국가별 주파수 다름
전파 적용범위가 한정


RFID 태그 종류

종류 설명
능동형 태그
(Active Tag)
- 내장 배터리를 사용하므로 수명이 최장 10년 (전자기파 방식)
- 장거리 (30~100m)
- 읽기/쓰기 메모리
- 고가
- 대형창고나 컨테이너 단위의 적용분야
수동형 태그
(Passive Tag)
- 외부전원의 공급이 없으므로 구조가 간단하고 반영구적
- 인식거리가 매우 짧음
- 읽기전용 메모리
- 저가
- 구동을 도와줄 높은 출력의 Reader기가 필요
- 상호유도방식 : Reader기로부터 수신된 RF신호로부터 DC전원을 
                      생산하여 태그를 구동시킴. 
                      그래서 인식거리가 짧아야 가능함
- 소단위 적용


RFID 무선접속 방식

방식 설명
1. 상호유도
(Inductively coupled) 방식
코일 안테나를 이용하여 Tag의 IC칩을 동작시키기 위한 전력을
Reader기로부터 공급되는 수동형.
 • 근거리 (1m이내) 사용
2. 전자기파
(Electromagnetic wave) 방식
 - 高周波 안테나를 이용해서 서로 무선접속을 하며, IC칩을 구동
   하기 위한 충분한 전력을 추가적인 전지 내장한 능동형으로
   주로 구현한다.
 - Reader기에서 전송되는 마이크로파전자계 신호를 Tag가 반사
   하며,  반사된 신호를 Reader기가 수신한다.
 • 중장거리 (3~10m) 사용
 • 물론 상호유도 방식보다 원거리이며 전송속도가 빠르다.



RFID 기술적 보안
1. 태그 기능 정비 방안  

① Kill 명령어 기법 Kill 명령어를 통하여 제품에 부착된 태그가 더 이상 동작하지 
않도록 하는 방법
② Sleep/Wake 기법 태그 기능을 잠시동안 정지하였다가 안전한 장소에서 다시 동작
하는 방법
단점) 사용자가 key관리를 비롯하여 각 태그의 동작을 일일히
        관리해야 하는 불편

2. 물리적 해결 방안
 - 태그의 기능을 유지하면서 사용자가 원하지 않는 Reader기와 자신의 태그사이에
   통신을 막기 위한 물리적 방안.

① 태그 차폐
   (shield the tag)
태그에 사용되는 특정 주파수가 통과할 수 없도록 하는 faraday
cage 등의 전파차단막으로 태그를 감추는 것.
 예) 라디오주파수 통과못하는 금속용기에 태그부착문건 보관
② 능동형 전파방해
   (Active Jamming)
태그와 Reader 기간에 사전에 약속된 형태의 의미없는 전자신호
즉,방해전파를 지속적으로 발생시켜 등록되지 않은 Reader기는 
정상적으로 통신을 하지 못하도록 방해
③ 방어 태그
   (Blocker Tag)
임의의 Reader기가 사용자의 태그로부터 정보를 얻지 못하도록
상품태그 외에 사용자가 'Blocker태그'를 가지고 있는 방식
- 질의 응답할 때 항상 0과 1을 모두 대답함으로써 특정 태그의
   존재여부를 숨기고, 리더가 중도에 포기하게 하는 방식.
④ 프락싱 접근 
   (Proxying)
소비자가 직접 자신만의 RFID시스템의 프라이버시 보호장비를
가지고 다님.
⑤ Clipped 태그 - 태그내부의 안테나 연결선을 일부 절담시킴으로써 태그의
   통신거리를 줄이는 방법
 - Kill 명령어 사용시 재사용이 어려운 단점을 보완하기 위해 개발

3. 논리적 해결방안

① 배타적 논리합 (XOR) , 익명 등의 저연산 기법
② 해시기반 및 난수 등을 이용한 기법 - 태그가 해시값을 가지고 그 해시를 읽을 수 있도록
                                                      설정된 Reader만 읽게 하는 방식.
③ 암호 알고리즘을 이용한 기법


RFID 주파수 비교

  저주파 고주파 극초단파 마이크로파
주파수 125,135 KHz 13.56 MHz 433.92 MHz 860~960 MHz 2.45 GHz
인식거리 60cm 미만 1m 이내 * 50~100m   1m 이내
표준 18000-2 18000-3 18000-7 18000-6 18000-4
일반특성 .비교적 고가
.비금속장애물 
 통과우수
.데이타전송률 
 낮음
.안테나코일로 
 소형화 어려움
.저주파보다 저가
.비금속장애물 
 통과우수
.다중 태그 인식
.가장 널리 활용
.전자기파방식
.긴 인식거리
.다중태그인식
.IC기술로 저가
.거리와 성능 가장
 뛰어남
.초소형RFID가능
.900MHz대역
사용기기의  
증가로 주파수간섭많이받음
.생산비용 높음
분야 출입통제
동물관리
공장자동화
교통관리
교통카드
신용카드
위치추적 통행료징수 전자문서
여권
인식속도 저속       고속
환경영향 강인       민감
태그크기 대형       소형
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< WPAN (Wireless Personal Area Network) - 근거리무선통신  IEEE 802.15.x  >

IEEE 802.11이 고전력, 중간범위, 고속 Access 기술인 반면, 802.15.1은 랩탑,주변장치,샐룰러폰,PDA
등을 연결하는 저전력, 작은범위, 저속 '케이블 대체' 기술임. 


기술 IEEE 설명
Bluetooth    802.15.1 주파수 : 2.4GHz 
전송방식 : 주파수호핑 
Piconet : 여러개의 장치가 블루투스나 기타 비슷한 기술을 이용해서 하나의 
             망을 구성하는 것으로 8개의 지국으로 구성할 수 있음 
             8개의 지국중 하나는 Primary(Master) 라고 부르고 나머지는  
             Secondaries(Slave) 라고 합니다 . 즉 1:7 까지 연결 가능. 
Scatternet : 피코넷의 집합으로 피코넷의 Secondaries 중 하나가 다른 피코넷 
                의 Primary 가 될수 있음 
               10 ~ 100 m 이내
무선 Ad-Hoc 네트워크 방식   (  Wifi (WLAN)는 AP방식  ) 

WLAN  802.15.2  
UWB
(Ultra Wide Band/HR-WPAN)
802.15.3 광대역주파수로 단거리에서 고용량 ,고속 송수신 무선기술
주파수대역이 넓기때문에 간섭이 적다. 
기존의 협대역시스템이나 광대역 CDMA 시스템에 비해 매우 넓은 주파수대역
   걸쳐
존재하므로 기존의 무선통신시스템에 간섭을 주지 않고 주파수를 공유하여
   사용할 수
있다는 장점이 있다 
Zigbee 
(LR-WPAN) 
802.15.4 최소능력, 저전력, 저가 ( Wifi는 방대한 대역폭을 제공하기 위해 값비싼 무선 
대역이 요구되며, Bluetooth는 충전식의 배터리로 대량의 전력을 소모하지만
7개의
디바이스만 지원이 가능하고 Zigbee는 소량의 전력으로 수천개의 
디바이스를 접속
시 킬수 있다. 
즉 Wifi나 Bluetooth 까지는 필요없는 단순한 데이터 통신이 요구되는
경우에 사용) 
    - 10 ~ 20 m 이내 
    - 2.4GHz, 868MHz, 915MHz 의 3가지 대역 사용  
Mesh Network 802.15.5  
BAN 
(Body Area Network
 802.15.6 무선인체통신망 예)헬스케어

 

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네트워크 슬라이싱(Network Slicing)’은  5G(Generation, 세대) 핵심기술로서. 하나의 물리적
‘코어 네트워크’를 독립된 다수 가상 네트워크로 분리한 뒤 각 네크워크 별로 전용 서비스등을
제공하는 기술을 말한다. 
기존 1개의 물리적 망에서 다양한 기능 및 설정을 요구하는 서비스를 모두 지원하기는 현실상
한계가 있다. 다양한 5G 서비스를 주문형(온디맨드) 형태로 제공할 수 있는 유·무선 인프라를
개발하는 것은 5G 실현을 위한 난제 중 하나였다.
네트워크 슬라이싱은 간단하게 말하면 주파수를 나눠 쓰는 기술인데, 4G 이동통신까지는
셀 안에서 트래픽 용량을 넓히는 데 주력해 온 반면, 5G 이동통신에서는 셀 안에 얼마나 많은
장치를 수용할 수 있느냐가 중요한 관건이 되었는데 이를 해결하고자 나온 것이 네트워크 슬라이싱
이다. 
네트워크 슬라이싱 기술은 가상화된 네트워크 환경에서만 구현될 수 있어
 - 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN: Software-Defined Networking)과
 - 네트워크 기능 가상화(NFV: Network Functions Virtualization)
구현이 선행되어야 한다.
다만 이 네트워크 슬라이싱 (Network Slicing) 을 우려하는 목소리도 있는데.. 중소기업과 스타트업은
네트워크 슬라이싱으로 전용차로가 생기면 높은 비용을 지불해 망을 사용할 수밖에 없다는 점과
. 또 전용차로를 내주다 보면 남은 차로에 일반차들이 몰려 데이터 품질이 떨어질 수 있다는
주장도 제기되고 있다

출처 : [네이버 지식백과] 5G 네트워크 슬라이싱 [5G Network Slicing] (ICT 시사상식 2017, 2016.12.20)

출처 : 118회 정보관리기술사 기출문제 풀이집 - 117회 어울림 동기회


5G 네트워크 슬라이싱 핵심 기술

핵심기술 설명
SDN 
(Software Designed Network)
라우터, 스위치 같은 네트워크 장치의 제어부분(Control Plane)을
데이터 전송부분(Data Plane) 과 분리하고 이중에서 제어부분 즉
네트워크 장치의 기능을 정의할 수있는 개방형 인터페이스를 외부에 제공하여  이를 통해 다양한 네트워크 경로설정 및 제어, 관리 등을 할 수 있도록 하는 네트워크 기술로서
이 기술의 가장 중요한 특징은 
1) 제어평면과 데이터 평면의 분리
2) 프로그래밍이 가능한 제어평면을 위한 개방형 인터페이스 제공
  (예 OpenFlow) 
3) 하부 인프라 네트워크 가상화 지원 기능이 있다

- 네트워크 제어기능이 패킷(데이터) 포워딩과 분리되어 직접 프로그래밍을 지원하는 새로운 아키텍쳐이다.
NFV
(Network Function Virtualization)
 - SDN(Software Defined Network)이란 스위치와 같은 네트워크 장비의 제어부분을 데이터 전송 부분과 분리하고
 네트워크 장비의 기능을 정의할 수 있는 오픈 API를 외부에 제공하여 이를 통해 프로그램된 소프트웨어로 다양한
 네트워크 경로 설정 및 제어 등을 할 수 있게 하는 기술이다.

 - 반면 NFV는 네트워크에 필요로하는 L4-L7 관련 서비스 기능들 (예를들어 보안,인증,캐싱,DPI,이동성,NAT 등)을 고가의 전용
하드웨어 장비 대신 소프트웨어 기반의 고성능의 범용서버에
가상화 시키는 기술로서, H/W장비를 소프트웨어로 에뮬레이션 
하여 특정 밴더의 고가의 장비 대신, 단순하고 고성능인 저가의 대용량 COTS/Commodity 서버를 배치하여 TCO를 절감할 수 있다.
  또한 기존에는 사용자들의  Peak Usage를 언제든지 충족하기
위해 고성능의 장비를 배치하여 상당한 유휴자원이 문제가 되었지만, NFV에서는 사용자들의 수요에 맞게 용량을 조절하는 인스턴스 배치/설정의 자동화가 가능해진다  (Resource Utilization)



NFV 구성요소

구성요소 설명
VNF 
(Virtualized Network Functions)
여러 응용 프로그램을 지원하는 네트워크 기능들의 집합
NFVI
(NFV Infrastructure)
컴퓨팅, 저장소, 네트워크 기능을 지원하는 물리적 하드웨어 자원
, 가상화 지원 및 VNF 실행을 지원하는 기능 제공
NFV-MANO NFV의 자원을 생성 및 관리, VNF 관리 등을 수행한다.
*MANO - Management & Orchestration

 

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Mobile Edge Computing (MEC) 의 배경

요즘 모바일 환경의 트래픽 양이 폭발적으로 증가를 하고 사물인터넷(IoT) 단말의 증가 및
개인 사용자의 개인형 서비스의 높은 관심과 이에 따라 사용자는 더 높은 성능과 더 낮은
지연시간을 요구하기에 이르렀지만 기존 모바일 코어망은 이러한 요구사항을 위한 
충족시키기에는 그 트래픽의 양을 수용하기에는 한계에 이르기 시작했다.
이러한 문제점을 해결하고자 나온 개념이 바로 Mobile Edge Computing (MEC) 개념이다
MEC 는 사용자의 트래픽을 중앙서버까지 가지 않고 사용자와 가장 가까운 위치에 서버를
두고 그 서버에서 바로 처리함으로써 Fronthaul/backhaul 상에서 Low latency와
high Bandwidth 를 보장하는 기술이다. 

다시말해 통신 서비스를 이용하려는 사용자와 가까운 곳에 서버를 위치시켜 사용자의
데이터를 처리하는 기술을 말하며. 이는 사용자가 모바일 네트워크가 전송하는 데이터에
언제든 접근할 수 있도록 안개 모양처럼 분산돼 퍼져 있다는 의미로, '포그(Fog) 컴퓨팅'
이라고도 불린다.


Mobile Edge Computing (MEC) 의 장점
  

MEC가 적용되면 데이터 전송 시간이 비약적으로 단축되는 것은 물론 맞춤형 서비스가 가능해진다.
예컨대 고속도로 주변 기지국이 MEC를 적용할 경우 중앙서버에 보내는 절차를 생략할 수 있기
때문에 각종 교통 정보를 사용자 차량에 곧바로 전송할 수 있게 된다. 다시 말해 부산에서 발생한
교통사고 정보를 서울에서 처리하지 않고 근접한 지역에 설치된 서버에 저장해 신속하게 배포할
수 있다.

이러한 특성 때문에 MEC는 2020년 상용화될 예정인 5G 네트워크의 핵심 기술로 주목받고 있다.
MEC가 5G에 적용되면 네트워크에 연결된 디바이스들이 중앙 서버를 거치지 않고 기지국과
인접한 서버가 실시간으로 데이터를 처리하기 때문에 초저지연을 달성할 수 있다.  

[네이버 지식백과] 모바일 에지 컴퓨팅 (시사상식사전, pmg 지식엔진연구소)


MEC 구성도

기존 클라우드 아키텍처와 MEC 아키텍처 비교


MEC의 특성

항목 설명
근접성 (Proximity) 모바일 사용자와 가장 근접한 위치에 있는 서버에서 다양한
서비스를 제공
위치인식 (Location Awareness) MEC 서버가 분산되어 지역단위 서비스 제공이 가능
초저지연 (Low Latency) MEC 서버에서 바로 서비스처리가 되어 응답이 리턴되므로
대기시간이 획기적으로 감소됨.



MEC 플랫폼 아키텍처

MEC 플랫폼 아키텍처


MEC 플랫폼 구성요소

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