201305_NFC와 RFID 기술성 검토 보고서_ETRI

NFC와 RFID 기술 동향

2013-05-08

최근 NFC 기술이 탑재된 스마트폰의 확산으
로 재조명 받고 있는 NFC와 RFID 기술에 대
한 동향을 살펴본다.

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

채원석, wschae@etri.re.kr

ETRI 차세대콘텐츠연구소 콘텐츠서비스연구실


1

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
l

13.56MHz의 고주파 대역

l

860~960MHz의 극초단파 대역

l
n

135kHz 이하의 저주파 대역

2.45GHz의 마이크로파 대역

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


2

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

125/134kHz

13.56MHz

433.92MHz

860~960MHz

2.45GHz

0.6m

1m

50~100m

3.5~10m

1m

인식거리
일반특징

극초단파

마이크로파

- 비교적 고 - 짧은 인식 - 긴 인식거 - IC 기술발 가

거리와 다중 리

900MHz

달로 가장 저 환경과

유사

- 환경에 의 태그 인식이 - 실시간 추 가로 생산 가 함
한

성능저하 필요한 응용 적 및 컨테이 능

거의 없음

부분에 적합

- 환경에 대

너 내부습도, - 다중태그인 한 영향을 많

- 물이 있는 - 금속환경에 충격 등 환경 식, 거리, 성 이 받음
환경에 강함

약함

센싱

능이 가장 뛰


3

어남
- 물이 있는
환경에 약함
동작방식

수동형

수동형

적용분야

- 공정자동화

-

-

능동형

대여물품 -

출입통제/ 관리/도서관

보안

-

- 동물관리

스마트카드
-

능동/수동형

컨테이너 -

관리

능동/수동형

유통/물류 - 위조방지

분야

교통카드/ - 실시간 위 - 자동차 통
치 추적

행료 징수

출입통제/

보안
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


4

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
l

명함, 연락처, 사진, URL 등의 전자적 형태의 데이터 교환에 활용

l

블루투스나 와이파이 연결을 위한 설정 파라미터 교환에 활용

l
n

능동형 NFC 기기가 상호 통신하는 형태

통신 속도가 빠르지 않아서 소량의 데이터 송수신에 활용

카드 에뮬레이션 모드
l

전통적인 비접촉 IC카드처럼 일종의 수동형 태그 역할

l

기기 내 저장하고 있는 정보를 외부의 능동형 리더기에 전달


5

l
l
n

비접촉 결제, 교통카드, 출입통제, 사용자 인증 등의 분야에 활용
최근 가장 많은 관심을 끌고 있는 유형으로 다양한 응용서비스가 개발 중임

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
통신거리 방식

일반 RFID

10cm 이내/이동통 수십
신망

리더기 형태

모바일 RFID

cm/전용선, 1~2m/이동통신망

LAN
휴대전화 등 모바

일 기기
주파수

휴대전화 등 모바 고정형, 핸드헬드

일 기기

13.56MHz

135KHz, 13.56MHz, 900MHz
433MHz,
860~960MHz,
2.45GHz 등

특징

양방향 읽기, 쓰기 읽기만 가능

읽기만 가능

가능
서비스 분야

결제,
유,

정보접근/공 유통, 물류, 물품관 정보접근, 영화 및
서비스

모바일

지원, 리,

물류/상품추적, 주변정보,

결제/뱅킹, 상품정보획득, 이력 인,

모바일 광고, 상품 관리 등

모바일

진품확
명함

서비스, 이력관리

정보 획득, 콘텐츠
소비, 공유, 원격제
어, 티켓팅, 교통카
드, 모바일 신분증
등


6

서비스 타깃

개인고객, 기업, 공 기업, 공공기관

개인고객, 기업

공기관
이용성

사람중심,

직관적, 물체중심, 쉬움

물체중심, 쉬움

쉽고 빠름
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
l

미국 Speedpass사의 RFID 기반의 토큰기반 결제 서비스

l

VISA나 MasterCard사의 비접촉식 지급결제 서비스

l
n

일본 NTT도코모의 NFC 결제 모델(Felica)

홍콩의 버스, 택시, 지하철, 기차, 페리 등 대중교통 결제 서비스인 Octopus

사회 공헌 서비스 활용
l

n

국내 LG전자의 책 읽어주는 도서관 서비스

광고 및 홍보의 활용
l

포스터에 부착된 태그를 읽어 공연이나 박람회의 정보를 취득

l

주변 상점의 할인 쿠폰이나 적립 서비스 제공


7

n

개인 간 금전 거래 및 데이터 공유
l

소액결제 서비스나 티켓팅과 같은 금융 서비스

4.2 국가별 동향
n

국내 동향
l
l

삼성전자, LG전자의 NFC 기본 탑재 스마트폰 출시

l

SK텔레콤, NFC기반 글로벌 모바일 결제서비스 전략 발표

l
n

국내 NFC 산업 활성화를 위한 ‘코리아 NFC 표준화 포럼’ 출범, 2011.6.

KT, NFC 케이스를 활용해 교통카드 및 신용카드 결제가 가능한 서비스 소개

미국 동향
l
l

모바일 맞춤형 광고를 제공하기 위한 구글의 ‘Google Wallet’ 서비스

l
n

통신3사와 신용카드사의 모바일결제시스템 합작회사 ‘Isis’ 설립

Sprint의 NFC 모바일 결제 서비스

일본 동향
l
l

n

NTT도코모의 ‘오사이후케이타이(지갑 휴대전화)’ 모바일 결제 플랫폼
KDDI와 전자화페 사업자 및 항공사 연합체의 부가서비스(재난정보 등)

유럽 동향
l

Orange의 NFC 시범서비스 ‘Cityzi’

l

덴마크 통신사업자들의 NFC 보급 확대를 위한 조인트벤처 설립

l

영국의 Everything Everywhere 조인트벤처 설립


8

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


9

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


10

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.


11

[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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