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응용SW기반 IOT개발자-NFC-중앙직업전문학교
작성자 행정실장 조회수 584
등록일 2018.10.26 추천수

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6. NFC

NFC는 아주 짧은 거리에서 이루어지는 무선 데이터 통신 방법의 일종으로, 최근 스마트폰의 보급과 더불어 다양한 활용 방안이 모색되고
있는 방법 중 하나이다.
NFC는 태그를 통한 무선 판독에 흔히 사용되는 RFID와 인식 거리를 제외하면 거의 유사하다.
이 장에서는 NFC의 동작 방식 및 RFID와의 차이점에 대해 알아보고, NFC 쉴드를 사용하여 데이터를 송수신하는 방법을 알아본다.

6.1 RF
RF(Radio Frequency)란 무엇일까? ‘라디오’라고 하면 흔히 차를 타고 가면서 들을 수 있는 라디오 방송이 제일 먼저 떠오르고, ‘라디오 주파수’라고
하면 라디오 방송에 사용하는 주파수를 생각하게 된다.
하지만, 우리가 흔히 듣는 ‘라디오 방송’은 실제 ‘라디오’를 이용하는 한가지 예에 불과하며, ‘라디오 방송’이 가장 흔히 접할 수 있는 ‘라디오’를 이용한
예이기 때문에 고착화되었을 뿐이다.
사전에서 라디오의 정의를 찾아보면 라디오 방송이나 라디오를 청취할 수 있는 기기가 가장 먼저 나오지만 보다 일반적인 ‘무선’ 또는 ‘무선 통신’이라는
뜻 역시 발견할 수 있으며, 이것이 바로 여기서 다루고자 하는 ‘라디오’의 의미이다.
이장에서는 RF란 무선 통신에 사용되는 주파수를 의미한다.
기술적으로 RF(무선 주파수)는 주어진 주파수의 신호를 안테나로 흘려보냈을 때
무선 방송이나 통신에 적합한 전자기장이 생성되는 특성을 갖는 교류를 가리킨다.
이러한 주파수에는 사람이 들을 수 있는 가청 주파수 대역인 9KHz에서부터 수천 GHz에 이르기까지 넓은 영역이 포함된다.
무선 주파수 영역은 주파수에 따라 몇 개의 대역으로 구분할 수 있다.
RF는 현재도 수많은 분야에서 사용되고 있으며, 그 범위도 계속 넓어지고 있다. RF라는 용어는 원래 무선 주파수를 의미하지만, 무선 주파수에 의해
만들어지는 전자기파를 이용하는 장치 및 그 기술들까지도 포함하는 의미로 보다 일반적으로 사용되고 있다. 또한 주파수 대역 중에서도
수백 MHz에서 수 GHz까지의 고주파 영역이 일반적으로 RF 영역으로 인식되고 있다. 아두이노에서 사용할 수 있는 무선 통신 기술인 와이파이,
블루투스, 지그비, NFC, RFID 등은 모두 RF를 사용하고 있다.
우리가 접할 수 있는 RF 사용 예는 대부분 무선 통신 분야이지만, 이외에도 측정, 검사, 탐사, 보안 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.
RFID(Radio Frequency Identification)는 RF의 대표적인 응용 분야 중 하나이다.
RFID란 데이터가 기록된 IC 칩과 RF를 사용하여 다양한 정보를 인식하고 관리할 수 있는 기술을 말한다.
RFID는 전자 태그, 스마트 태그, 전자 라벨, 무선 식별 등으로 불린다. RFID는 여러 개의 정보를 동시에 판독하거나 수정 및 갱신이 가능하여 바코드
기술이 극복할 수 없는 여러 가지 문제점들을 해결할 수 있어 물류 관리나 보안 등의 분야에서 널리 사용되고 있다.
바코드와 RFID를 비교한 것으로 태그를 위한 비용을 제외하면 모든 면에서 RFID가 바코드에 비해 우수한 것을 알 수 있다.
하지만, RFID의 태그 역시 가격이 계속 하락하고 있으며, 그 사용 범위 역시 넓어지고 있다.
주변에서 흔히 볼 수 있는 RFID 사용 예에는 버스에서 사용하는 교통가드, 고속도로의 하이패스 카드, 마트에서 도난 방지용으로 사용하는
태그 등이 있다.
RFID를 사용하기 위해서는 태그와 태그로부터 정보를 읽어 들일 수 있는 판독기가 필요하다.
태그는 정보가 기록되어 있는 IC 칩과 칩에 저장된 정보를 판독기로 전송할 수 있는 안테나로 이루어져 있다.
RFID는 사용하는 전원에 따라 몇 가지로 분류된다. 판독기의 전원으로만 동작하는 RFID를 수동현(passive) RFID라고 하는데,
수동형 RFID의 경우 판독기의 안테나에서 만들어지는 전자기장으로부터 상호 유도 방식으로 태그의 IC칩을 동작시킬 수 있는 전력을 만들어 사용한다.
인식 거리가 짧고 판독기에서 전력을 많이 소비하는 단점이 있지만, 태그를 작고 간단하게 만들 수 있어 많이 사용되고 있다.
반면, 태그에 건전지가 내장되어 있어 칩의 정보를 읽기 위해서는 내장 전원을 사용하고 통신을 위해서는 판독기의 전원을 사용하는 RFID를 반수동형
(semi-passive) RFID라고 한다.
반수동형 RFID는 판독기로부터 신호를 받을 때까지 작동하지 않는 상태로 있으므로 전력 소비가 적어 오랜 시간 사용할 수 있다.
마지막으로 능동형(active) RFID는 태그의 정보를 읽고 정보 송신을 위해 태그의 전원을 사용하므로 수십 미터에 달하는 원거리 통신용으로 사용된다.
RFID는 통신에 사용하는 주파수에 따라서도 몇 가지로 분류된다. LFID(Low Frequency ID)는 120~140KHz 주파수를 사용하는 RFID이며, HFID(High Frequency ID)는 13.56MHz 주파수를 사용한다. UHFID(Ultra High Frequency ID)는 가장 높은 969~956MHz 주파수를 사용한다.
HFID는 RFID 중 가장 널리 사용되는 방식으로 수동형 태그를 사용하며, 60cm 이내의 짧은 거리에서 태그의 정보를 읽고 쓸 수 있어 물품 관리,
교통카드, 출입/보안 카드 등에 흔히 사용되고 있다.
HFID는 NFC와 동일한 주파수를 사용하므로 NFC와 호환이 가능하다.
아두이노용 확장 쉴드로 판매되는 제품들은 RFID(정확하게 이야기하자면 13.56MHz를 사용하는 HFID)와 NFC를 동시에 지원하는
경우가 대부분이다.
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