JP2008522489A - 後方散乱無線周波識別リーダーによる交信のための技術とハードウェア - Google Patents

Abstract

無線周波識別リーダーによる交信のための装置、システム及び方法を開示する。その装置はプロトコルコンバータを具備し、これはＲＦＩＤリーダーから情報に関する要請を受け取って、この情報に関する要請をＲＦＩＤプロトコルからデバイスプロトコルへ変換することにより、このデバイスプロトコルＲＦＩＤに従って、情報に関する要請をＲＦＩＤ通信能力が欠如した電子デバイスへ通信する。他の実施の形態も説明されて請求されている。
【選択図】図６

Description

発明の詳細な説明

本願は米国仮特許出願第６０／６２９，４３６号（２００４年１１月１９日出願）の優先権を主張しており、当該出願はその全体が参照により本明細書に組み込まれている。

発明の背景

無線周波識別（ＲＦＩＤ）は、無線周波数（ＲＦ）帯域内の呼び掛け周波数及び応答周波数を用いて電子的な識別機能を実行する。代表的なＲＦＩＤシステムは、リーダーと、少なくとも一つのＲＦＩＤタグとを含み、当該タグは無線ＲＦ通信チャネルで交信する。そのＲＦＩＤタグは、識別すべき物品に取り付けられ、リーダーはＲＦＩＤタグに呼び掛けるためのハードウェアを含んでいる。ＲＦＩＤタグは、ＲＦ呼び掛け信号に応答して、物品に関する識別情報をＲＦ応答信号の形式で与える。一部の例におけるＲＦＩＤタグは、反射ラジオ波をリーダーへ戻して、その反射信号を送信データへ変調する後方散乱技術を用いてリーダーと交信することができる。

図１は従来のＲＦＩＤタグ１００を示す。図示のように、ＲＦＩＤタグ１００は、集積回路（ＩＣ）１０２とアンテナコイル１０４とを含んでいる。アンテナコイル１０４は共鳴キャパシタ１０６に並列に接続されて、ＬＣ共振回路を形成しており、このＬＣ共振回路は、ＲＦＩＤリーダーから受信した入力信号からの放射エネルギを結合して調整して、出力信号をＲＦＩＤリーダーへ送信する。

また、ＲＦＩＤタグ１００は、ＬＣ共振回路に並列をなす変調インピーダンス１０８と、この変調インピーダンス１０８にわたし接続された整流ダイオード１１０及び１１２も含む。整流ダイオード１１０、１１２は、アンテナコイル１０４により受信された入力信号の入力信号の波形を整形して調整して、受信された信号波形のエンベロープを検出する。キャパシタ１１４はダイオード１２２に並列にわたし接続されて入力信号波形のエンベロープに追従する。

ＲＦＩＤタグ１００は、電源制御ブロック１１６、復調器１１８、ステート・マシン１２０、メモリ１２２、及び変調器１２４を含んでいる。電源制御ブロック１１６は、到来する信号を検出することにより電力変換を実行して、ＲＦＩＤタグ１００を機能させるために必要な電力若しくはエネルギを与える。 復調器１１８は復調及びデータ回復機能を実行できる。例えば、キャパシタ１１４に跨る検出されたエンベロープは復調器１０８へ与えられ、ここで復調されて、入力信号に符号化された情報を抽出する。ステート・マシーン１２０は様々な処理機能を果たし、例えば変調インピーダンス１０８を制御して、メモリ１２２に記憶された識別情報を提供する。例えば、ＲＦＩＤリーダーからのコマンドはステート・マシーン１２０によって受け取られ、このステート・マシーン１２０は応答プロトコルに従って変調インピーダンス１０８を変化させるように変調器１２４へデータを送る。変調インピーダンス１０８は、ＲＦＩＤタグ１００をＲＦＩＤリーダーに応答させるようにアンテナコイル１０４によって転送されるＲＦＩＤ出力信号を調節する。変調器１２４はデータ速度でインピーダンスを変化させ、そのデータ速度は、通常は数百キロヘルツ未満である。

図２は従来の他のＲＦＩＤタグ２００を示す。このＲＦＩＤタグ２００は、図１を参照して説明したＲＦＩＤタグ１００と構造及び機能が類似している。 しかしながら図２に示すように、ＲＦＩＤタグ２００は、ＩＣ２０２とダイポール・アンテナ２０４とを含んでおり、そのダイポール・アンテナ２０４は、ＲＦＩＤリーダーから受信された入力信号からの輻射エネルギとＲＦＩＤリーダーへの転送出力信号とを結合するためのマッチングネットワーク２０６に接続されている。ＲＦＩＤタグ２００は、マッチングネットワーク２０６に平行な変調インピーダンス２０８、この変調印ピーダンスに跨る整流ダイオード２１０及び２１２、ダイオードに並列にわたし接続されたキャパシタ２１４とを含んでいる。ＲＦＩＤタグ２００はパワー制御ブロック２１６、復調器２１８、ステート・マシーン２２０、メモリ２２２、及び変調器も含んでいる。

多くのＲＦＩＤ応用分野では、ＲＦＩＤラグに呼び掛けるＲＦＩＤリーダーを用いるオペレータ又はマシンは、機器、器具、又はＲＦＩＤ交信応力に欠ける他の供給源からの近い将来の仕事に関するデータを集める必要がある。従来の解決策では、オペレータは、そのようなソースからの、データを手動で記録する必要がある。

詳細な説明
図３は通信システム３００の一実施例を示す。様々な実施の態様では、通信システム３００は有線通信システム、無線通信システム、或いはその両方の組み合わせとして実装することができる。この通信システム３００には無線通信媒体上で交信するのに適した部品及びインタフェースを含めることができ、これは例えば一つ又は複数のアンテナ、送信機、受信機、トランシーバー、増幅器、フィルタ、制御論理などである。無線通信媒体の例としては、無線スペクトルの部分があり、これは例えばＲＦスペクトルなどである。有線通信媒体の例として、ワイヤ、ケーブル、金属導線、プリント回路基板（ＰＣＢ）、バックプレーン、スイッチ構造、半導体材料、ツイストペア線、同軸ケーブル、光ファイバーなどがある。実施例はここに列挙したものに制限されるのものではない。

様々な態様において、通信システム３００は、プロトコルコンバータ３０６を介してＲＦＩＤリーダー３０２と電子デバイス３０４との間のデータの双方向通信をなすように構成することができる。ＲＦＩＤリーダー３０２は、例えば、一つ又は複数の固有のＲＦＩＤプロトコルによりデータ通信するように構成された後方散乱又は他の形式のＲＦＩＤリーダーとしてもよい。

電子デバイス３０４は、デバイスプロトコル(例えば、直列、並列、イーサネット)により交信するように構成された任意の形式の電子デバイスとすることができるが、ＲＦＩＤリーダー３０２の固有のＲＦＩＤプロトコルには依存しない。様々な実施の形態において、電子デバイス３１０は、後方散乱を欠いているか、若しくは他の対応するＲＦＩＤ通信能力を有するように本来的に設計され、製造され、組み立てられ、或いは組み込まれたデバイスとすることができる。

プロトコルコンバータ３０６は、例えばＲＦＩＤリーダー３０２の固有のＲＦＩＤプロトコルと電子デバイス３０４のデバイスプロトコルとの間のデータ変換をなすハードウェア及び／又はソフトウェアから構成してもよい。様々な態様におけるプロトコルコンバータ３０６は、アドオン、アップグレード、改造、装着、装備するように構成もよく、或いは、後方散乱又は他の対応するＲＦＩＤ通信能力を有する電子デバイス３０４を与えるようにしてもよい。

様々な態様においては、プロトコルコンバータ３０６は、ＲＦフロントエンド、プロセッサ、及びソフトウェアを包括してもよく、それは例えば、ＲＦＩＤリーダー３０２と電子デバイス３０４との間の情報通信能力を与えるドライバーである。或る実施態様においては、プロトコルコンバータ３０６は、電子デバイス３０４の内部のプロセッサのメモリに記憶されたソフトウェアドライバーを包含してもよく、これは後方散乱又は他のＲＦＩＤ通信能力を内部的に与える。他の実施形態では、プロトコルコンバータ３０６は、電子デバイス３０４の外部のプロセッサのメモリに記憶されたソフトウェアドライバーを包含してもよく、これは電子デバイス３０４に対する外部のアドオンとして後方散乱又は他のＲＦＩＤ通信能力を与える。

様々な実施例におけるプロトコルコンバータ３０６は、ＲＦＩＤリーダー３０２と電子デバイス３０４との間の通信能力を付加する安価な方法を提供し得る。或る実施形態におけるプロトコルコンバータ３０６は、アンテナや電子スイッチなどの若干の低周波数成分及び高周波成分を含むＲＦフロントエンドを備える。そのような場合、プロトコルコンバータ３０６は、意図的なラジエータでなく、また実際に無線周波数エネルギは生成しない。

本明細書には本発明の実施例の理解を与えるために多数の特定の詳細例が記載される。しかしながら当業者には、本発明の実施例は、それらの特定の詳細を伴うことなく実践できることが理解されよう。他の例では、よく知られている方法、手順、部品及び回路については、本発明の実施例を不明瞭にしないように、詳細には説明されていない。本明細書に詳細に開示されら特定の構造及び機能は、代表的な例であって、本発明の主旨を制限するものではないとに留意されたい。

本明細書を参照すると「一つの実施例」又は「実施例」とは、実施例に関連して説明された特定の特徴、構造、又は特性が少なくとも一つの実施例に含まれることを意味していることに留意されたい。本明細書の様々な局面に登場する文言「一つの実施例において」なる文言は、必ずしも同一の実施例を全て参照する必要はない。

図３に示すように通信システム３００は、ＲＦＩＤリーダー３０２、例えば後方散乱ＲＦＩＤリーダーなどを備えてもよい。様々な実施例においては、ＲＦＩＤリーダー３０２は多数の構成要素を備え、そのうちの或るものは、例えば一つ以上の回路、部品、抵抗、プロセッサ、ソフトウェアサブルーチン、又はそれらの任意の組み合わせを含むさまざまなチップアーキテクチャを用いてもよい。ＲＦＩＤリーダー３０２は、例えばＲＦ回路系を含むＩＣに結合されたアンテナを含んでもよい。ＲＦ回路系には、例えば、ＲＦ送信部分及び受信部分を含めることができ、その各々は個別の部品（例えばキャパシタ、トランジスタ及びダイオードなどＩＣのオン又はオフに配置される部品）の集積とすることができるであろう。

ＲＦＩＤリーダー３０２は通信リンク３０８上で交信できる。通信リンク３０８は情報信号を伝送する能力がある任意の通信媒体を備えている。例えば通信媒体は、所定の実施のための所望に応じて、有線通信媒体、無線通信媒体、又はその両方の組み合わせとしてもよい。

様々な実施の形態における通信リンク３０８は、一つ以上の無線通信媒体を含むＲＦリンクを包含してもよい。無線通信媒体の例は、ＲＦスペクトルなどの無線スペクトルの部分である。ＲＦＩＤリーダー３０２は通信リンク３０８上で一つ又は複数の周波数帯域で交信でき、その例は、極端な低周波（ＥＬＦ）(３０Ｈｚ乃至３００Ｈｚ)。音声周波（ＶＦ）(３００Ｈｚ乃至３ＫＨｚ)、非常に低い周波（ＶＬＦ）(３ＫＨｚ乃至３０ＫＨｚ)、低周波（ＬＦ）（３０ＫＨｚ乃至３００ＫＨｚ)、中間周波（ＭＦ）(３００ＬＨｚ乃至３ＭＨｚ)、高周波（ＨＦ）(３ＭＨｚ乃至３０ＭＨｚ)、非常に高い周波（ＶＨＦ）(３０ＭＨｚ乃至３００ＭＨｚ)、超高周波（ＵＨＦF)(３００ＭＨｚ乃至３００ＧＨｚ)、極高周波（ＳＨＦ）(３ＧＨｚ乃至３０ＧＨｚ)、及び非常に極端な高周波（ＥＨＦ)(３０ＧＨｚ乃至３００ＧＨｚ）である。

様々な実施の形態におけるＲＦＩＤリーダー３０２は、ＲＦ呼び掛け信号を含む情報に関する要請を送るように構成してもよい。ＲＦ呼び掛け信号は、変調されたＲＦデータを含み得る。様々な実施の態様では、ＲＦＩＤリーダー３０２は、一つ又は複数の予め定められたＲＦＩＤプロトコルに従ってデータ通信するように構成してもよい。様々な実施の形態におけるＲＦＩＤリーダー３０２は、情報を要請して応答を受け取るように固有のＲＦＩＤプロトコルに従ってデータ通信するようにしてもよい。ＲＦＩＤプロトコルは、規格組織（例えば国際標準化機構（ＩＳＯ）、米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）など)によって公表される一つ以上の規格によって定義できるであろう。ＲＦＩＤプロトコルの例としては（但し、これらに限定されるものではないが）、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｃｏｄｅ（ＥＰＣ）プロトコル、例えばＥＰＣ Ｃｌａｓｓ０，０＋，ＥＰＣ Ｃｌａｓｓ １ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ （Ｇｅｎ１）、及びＥＰＣ Ｃｌａｓｓ ２ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ （Ｇｅｎ２），ＩＳＯプロトコル、並びに様々な独自仕様のＲＦＩＤプロトコルがある。

通信システム３００は電子デバイス３０４から構成し得る。様々な実施の形態では、電子デバイス３０４は、任意の形式のデバイス、コンピュータ、機器、設備、器具、電気製品、機械等から構成されるか、或いはそれらを実装してなり、データを生成し、データを集め、及び/又はデータを記録するように配置構成される。データは一般に、オペレータかマシンにとって意味のある任意の形式のコンテンツを表しており、文字情報、数字情報、英数字記号、キャラクタ記号などを含む。電子デバイス３０４の例としては（但し、これらに限定されるものではないが）、医療機器(例えば、ＥＫＧ，ＥＥＧ）、診断機器、生命維持装置などがある。実施例はここに列挙したものに限定されるものではない。

様々な実施の態様における電子デバイス３０４は、データを生成し、データを集め、及び/又はデータを記録するプロセッサを備えるであろう。プロセッサの例としては（但し、これらに限定されるものではないが）、汎用プロセッサ、専用プロセッサ（例えばコントローラ）、マイクロコントローラ、埋め込みプロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブル論理回路（ＰＬＤ）、ネットワークプロセッサ、Ｉ／Ｏプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）)などの集積回路等がある。

電子デバイス３０４は、デバイスプロトコルに応じて通信するように構成してもよい。デバイスプロトコルの例としては（但し、これらに限定されるものではないが）、直列プロトコル(例えば、ＲＳ−２３２、ＲＳ−４２２、ＲＳ−４２３、ＲＳ−４８５）、並列プロトコル(例えば、Ｃｅｎｔｏｒｏｎｉｃｓ，ＥＣＰ，ＥＰＰ，バスプロトコル）、イーサネットプロトコル、或いは電子デバイス３０４により認識される他の任意のプロトコルがある。様々な実施の形態では、電子デバイス３０４はデバイスプロトコルに応じて交信するように構成できるが、必ずしもＲＦＩＤリーダー３０２の固有のＲＦＩＤプロトコルに応じて交信するというわけではない。電子デバイス３０４は、例えば、デバイス、器具、或いは既存の外部データ通信ストリーム（例えば、直列、並列、イーサネット）を含むであろう。但し、それらの本来の設計、製造、組み立て或いはインストールにおいては、後方散乱又は他の対応するＲＦＩＤコミュニケーション能力が欠如している。

通信システム３００はプロトコルコンバータ３０６を含んでもよい。様々な実施の形態では、プロトコルコンバータ３０６は、ハードウェア及び／又はソフトウェアからなり、ＲＦＩＤリーダー３０２の固有のＲＦＩＤプロトコルと電子デバイス３０４のデバイスプロトコルの間でデータを変換する。様々な実施の態様では、プロトコルコンバータ３０６はアドオン、アップグレード、改装、実装、装備するように構成されるか、或いは後方散乱又は他の対応するＲＰＩＤ通信能力を有する電子デバイス３０４が与えられる。例えばプロトコルコンバータ３０６は、電子デバイス３０４がＲＦＩＤタグを装うか若しくはＲＦＩＤタグに類似した挙動をなすようにしてもよい。

プロトコルコンバータ３０６は、例えばＲＦフロントエンド、プロセッサ、及びソフトウェア（例えばＲＦＩＤリーダー３０２と電子デバイス３０４との間のデータ転送能力を与えるドライバー）から構成してもよい。図３はプロトコルコンバータ３０６を電子デバイス３０４の外部にあるものとして図示しているが、様々な実施の態様では、電子デバイス３０４にプトコルコンバータ３０６を包含させてもよい。

様々な実施では、プロトコルコンバータ３０６は、ＲＰＩＤリーダー３０２からの情報に関する要請を受け取るように構成してもよい。例えば、プロトコルコンバータ３０６は、変調ＲＦデータを含むＲＦ呼び掛け信号をＲＦＩＤリーダー３０２から通信リンク３０８上で受信するようにしてもよい。

様々な実施では、プロトコルコンバータ３０６は、ＲＰＩＤリーダー３０２に固有のプロトコルから電子デバイスで認識可能なプロトコルへ情報を変換するように構成してもよい。例えば、プロトコルコンバータ３０６は、ＲＦＩＤプロトコルに応じて交信するＲＦＩＤリーダー３０２から情報を受け取るようにしてもよく、その、ＲＦＩＤプロトコルは、情報を要請して応答を受け取るためのものであり、例えばＥＰＣプロトコル（例えばＥＰＣ Ｃｌａｓｓ ０，０＋，Ｇｅｎ１，Ｇｅｎ２）及びＩＳＯプロトコル、その他の独自のプロトコルである。プロトコルコンバータ３０６は、ＲＦリーダー３０２から受け取ったＲＦデータを変調して、コマンドを抽出するように構成してもよい。様々な実施の形態では、プロトコルコンバータ３０６は、ＲＦＩＤリーダーデータ３０２から受け取った情報についての要請をデバイスプロトコルに変換するように構成してもよく、そのデバイスプロトコルは、例えば直列プロトコル(例えば、ＲＳ-２３２、ＲＳ-４２２、ＲＳ-４２３、ＲＳ-４８５)、並列プロトコル（例えばＣｅｎｔｒｏｎｉｃｓ，ＥＣＰ，ＥＰＰ）、イーサネットプロトコル、又は電子デバイス３０４で認識される他の任意のプロトコルなどである。

様々な実施においては、プロトコルコンバータ３０６は、デバイスプロトコルに応じて電子デバイス３０４と交信するように構成してよい。例えば、プロトコルコンバータ３０６は、フォーマット済みデータを電子デバイス３０４へ通信リンク上で送るようにしてもよい。そのフォーマット済みデータとして、情報に関するコマンド及び／又は要請がある。通信リンク３１０は、情報信号を送信する能力のある任意の通信媒体を包含する。例えば通信媒体は、所定の実施についての要求に応じて、有線通信媒体、無線通信媒体、或いはそれら両方の組み合わせとしてもよい。様々な実施の形態では、通信リンク３１０は、直列、並列、又はイーサネット通信チャネルを包含し、プロトコルコンバータ３０６と電子デバイス３０４との間の双方向通信を可能としてもよい。

様々な実施の形態においては、電子デバイス３１０は、プロトコルコンバータ３０６にデバイス情報を与えるように構成してもよい。例えば電子デバイス３０４は、情報に対するフォーマット化されたコマンド又は要請に応じてデバイスデータを与えるようにしてもよい。電子デバイス３０４は通信リンク３１０上でプロトコルコンバータ３０６へデバイス情報を与えてもよい。様々な実施の形態では、デバイスデータはデバイス情報を表してもよく、そのデバイス情報としては、例えば識別情報、状態情報、診断情報、コード情報、テキスト情報、数値及び英字情報、符号又は他の内容などがある。デバイスデータは、例えば電子機器、プロセッサ、及び／又はコンピュータの間で情報を交換するようにフォーマットされた他の形態の情報の中から、アナログ信号又はディジタル信号、電気的信号、ビット又はバイトのシーケンスの形態を採ることができる。実施例はここに列挙したものに限定されるものではない。

様々な実施の形態において、プロトコルコンバータ３０６は、ＲＦＩＤ応答プロトコルに応じてデバイスデータをＲＦＩＤリーダーに送るように構成してもよい。プロトコルコンバータ３０６は、例えば後方散乱通信により通信リンク３０８上でＲＦＩＤリーダー３２０へデバイスデータを送るようにしてもよい。様々な実施の形態では、プロトコルコンバータ３０６は変調ＲＦデータを含むＲＦＩＤ応答信号を送るようにしてもよい。実施例はそのような関係に限定されるものではない。

様々な実施の形態において、通信システム３００は、ＲＦＩＤリーダーを使用するオペレータ又はマシンが、ＲＦＩＤ通信能力が欠如している設備、機器、または他のソースに対してクエリーをなせるようにしてもよい。この作業の一例は、倒れた消防士の身元を得るためにＲＦＩＤタグを読み取り、その特定された消防士の生命維装置の状態を判断することである。他の例としては、病院で患者を特定して、次に、様々なデータ記録計器(例えば、ＥＫＧ，ＥＥＧなど)から到来するデータを関連付けることである。実施例はそのような関係に制限されるものではない。

図４はプロトコルコンバータ４００の一実施例を示す。様々な実施例においては、プロトコルコンバータ４００は図３のプロトコルコンバータ３０６からなるか、或いは実装される。実施例はこのような関係に限定されるものではない。

図４に示すように、プロトコルコンバータ４００は、幾つかの個別の構成要素からなるものとして図示及び説明される。様々な実施の形態では、構成要素は一つ又は複数の通信媒体により接続される。

一般に、通信媒体は情報信号を送信する能力がある任意の媒体を含むであろう。例えば、通信媒体は、所定の実施のための必要に応じて、有線通信媒体、無線通信媒体、或いはそれらの両方の組み合わせとしてもよい。

構成要素は、ハードウェア部品（例えば、プロセッサ、ＤＳＰｓ，ＰＬＤｓ，ＡＳＩＣｓ回路、抵抗）、ソフトウェアコンポーネント(例えば、プログラム、サブルーチン、論理)、及び/又は、それらの組み合わせの一つ又は複数からなる。特定の要素を例示として説明したが、より多くの又はより少ない点数の構成要素を使用でき、これは依然として本実施例の目的の範囲内にあることに留意されたい。

図４に示すように、プロトコルコンバータ４００はＲＦフロントエンド４０２を備えてもよい。様々な実施の形態では、ＲＦフロントエンド４０２は、例えばアンテナ、データ修復回路系、変調器などのハードウェアを使用することでデータの転送と受信との両方を可能ととするために構成してもよい。アンテナの例としては、内部アンテナ、全指向性アンテナ、モノポール・アンテナ、ダイポール・アンテナ、リードフレーム材アンテナ、エンドフェッドアンテナ、線形極アンテナ、円形分極アンテナ、パッチアンテナ、平面逆Ｆアンテナ、マイクロストリップアンテナ、多様性アンテナ、デュアルアンテナ、アンテナアレイ、ヘリカルアンテナなどである。実施例はここに列挙したものには限定されない。

様々な実施の形態において、ＲＦフロントエンド４０２は、ＲＦＩＤリーダーからのデータを修復するためにデータ修復回路系を包含してもよい。データ修復回路系は、例えば整流器回路を包含し、アンテナによって受信された信号の波形を整流して、受信された信号のエンベロープを検出するようにしてもよい。データ修復回路系も、例えば、復調及びデータ修復機能を実行するために復調器を包含してもよく、例えば受信信号から符号化された情報を抽出する。

様々な実施の形態において、ＲＦフロントエンド４０２は変調器を含んでもよい。変調器は、例えばトランジスタのような電子スイッチ、ＦＥＴ、ピンダイオード、バラクターダイオード、ショットキーダイオード、或いはアンテナの後方散乱の特性を調節できる任意の電子部品を含んでもよい。

プロトコルコンバータ４００はプロセッサ４０４を含んでもよい。様々な実施の態様では、ＲＦフロントエンド４０２はフォーマットされていないデータをプロセッサ４０４へ与え、ＲＦＩＤプロトコルから、ＲＦＩＤリーダーに固有であって電子デバイスにより認識されるデバイスプロトコルへの変換するようにしてもよい。様々な実施の形態では、プロセッサ４０４は、情報伝達のために任意の物理的又は論理的な実体を包含して、ハードウェア、ソフトウェア、或いはそれらの任意の組み合わせとして、設計パラメータの所定のセット又は性能上の制約の必要性に応じて、実装してもよい。このプロセッサ４０４は、例えば、汎用プロセッサ、例えばコントローラなどの専用プロセッサ、マイクロコントローラ、埋め込みプロセッサ、ＤＳＰ、ＥＰＧＡ、ＰＬＤ、ネットワークプロセッサ、Ｉ／Ｏプロセッサ、ＡＳＩＣなどの集積回路等からなる。

様々な実施例においては、プロセッサ４０４はメモリを含んでもよい。メモリは任意の機械読み取り可能又はコンピュータ読み取り可能であり、データを記憶する能力のある媒体であって、揮発性メモリと不揮発性メモリとの両方を含む。メモリの例としては、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＤＲＡＭ（ＤＤＲＡＭ）、シンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ)、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、プログラマブルＲＯＭ(ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ)、電気的消去可能プログマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＭ）、フラッシュメモリ、強誘電性ポリマーメモリなどのポリマーメモリ、オボニック（ｏｖｏｎｉｃ）メモリ、移送変化又は強誘電性メモリ、シリコン酸化物−窒化物酸化物シリコン（ＳＯＮＯＳ）メモリ、磁気又は光学カード、或いは情報記憶に適する他の任意の形式の媒体がある。実施例はここに列挙したものに限定されるものではない。

様々な実施の形態において、プロセッサ４０４は以下の間で情報を変換するソフトウェアを含んでもよい。即ち、ＲＦＩＤプロトコル、例えばＥＰＣプロトコル（例えばＥＰＣ Ｃｌａｓｓ ０，０＋、Ｇｅｎ １、Ｇｅｎ ２）、及びＩＳＯプロトコル、又はＲＦＩＤリーダーについての本来の独自仕様のＲＦＩＤプロトコル、及び直列プロトコル（例えばＲＳ−２３２、ＲＳ−４２２、ＲＳ−４２３、ＲＳ−４８５）、並列プロトコル（例えばＣｅｎｔｏｒｏｎｉｃｓ，ＥＣＰ，ＥＰＰ）、イーサネットプロトコル、或いは特定の電子デバイスにより認識される他の任意のプロトコルである。様々な実施の形態では、ソフトウェアは、プロセッサ４０４のメモリに常駐しているソフトウェアドライバーを含んでもよい。

様々な実施の形態では、ソフトウェアは以下のものから構成されるか又は実装されてなる。即ち、ソフトウェアドライバー、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、プログラム、サブルーチン、命令セット、コンピューティングコード、単語、値、記号、又はそれらの組み合わせである。ソフトウェアは、或る機能を実行するようにプロセッサに命令するために、予め規定されたコンピュータ言語、方法又は構文により実装される。コンピュータ言語の例としては、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｊａｖａ、ＢＡＳＩＣ、Ｐｅａｌ、Ｍａｔｌａｂ，Ｐａｓｃａｌ、Ｖｉｓｕａｌ ＢＡＳＩＣ、アセンブリ言語、マシンコード、ネットワークプロセッサのためのマイクロコードなどがある。実施例はここに列挙したものに限定されるものではない。

或る実施の形態では、プロセッサ４０４は、電子デバイスの内部プロセッサ、例えばデバイス通信を制御するために埋め込まれたマイクロコントローラなどを包含する。そのような実施の形態では、プロトコルコンバータ４００は、内部的に後方散乱又は他のＲＦＩＤ通信能力を電子デバイスに与えるために構成される。様々な実施の態様では、電子デバイスへの内部プロセッサのメモリ内に埋め込まれたソフトウェアドライバーは、ＲＦＩＤリーダー固有のＲＦＩＤプロトコルを使用することにより電子デバイスに交信させる。必要なハードウェアが一旦付加されたならば、通信目的のため必要なことは、単にＲＦＩＤリーダー固有の適切なＲＦＩＤプロトコルを使用することである。

他の実施の形態においては、プロセッサ４０４は電子デバイスへの外部のプロセッサを含んでもよい。そのような実施の形態では、ソフトウェアドライバーを電子デバイスのメモリに常駐させねばならないという必要性が取り除かれるので、直列又は並列通信を介してＲＦＩＤリーダーからデータを送らねばならない機器や装備は、アップグレード能力が低いものでも許容される。様々な実施の態様では、プロセッサ４０４は、データを電子デバイスに送る前に、デバイスプロトコルに従ってデータを変換又はフォーマットしてもよい。従って、プロトコルコンバータ４００は、電子デバイスに対する外部のアドオンとして後方散乱又は他のＲＦＩＤ通信能力を与えるように構成できる。

プロトコルコンバータ４００は電源４０６を備えてもよい。様々な実施の形態では、電源４０６は、プロトコルコンバータ４００の一つ又は複数の構成要素に電力を供給するように構成できる。この電源としては、例えば、バッテリー、直流電源、又は他の形式の電力制御装置がある。実施例はここに列挙したものに限定されるものではない。

図５はＲＦフロントエンド５００の一実施例を示す。様々な実施の形態において、ＲＦフロントエンド５００は、図４のＲＦフロントエンド４０２からなるか、又は実装される。実施例はそのような関係に限定されるものではない。

図５に示すように、ＲＦフロントエンド５００は、ＲＦＩＤリーダーから受信された信号化からの輻射エネルギをＲＦＩＤリーダーへ送信される信号へ結合するために、ネットワーク５０４に関連づけられた動作周波数に適切なアンテナ５０２(例えば、ダイポール・アンテナ)を備えてもよい。他の実施の形態では、ＲＦフロントエンド５００はＬＣ共振回路を形成するために共鳴コンデンサーに並列に接続されたアンテナコイルを含んでもよい。実施例はこれらの関係に限定されるものではない。

ＲＦフロントエンド５００は、ＲＰＩＤリーダーからデータを修復するためのデータ修復回路系５０６を備えてもよい。様々な実施の形態では、データ修復回路系５０６は整流回路５０８を備えてもよく、この整流回路５０８は、整流器ダイオード５１０及び５１２、ダイオード５１２に並列にわたし接続されたコンデンサー５１４を含む。整流ダイオード５１０及び５１２はアンテナ５０２によって受信されたＲＦ信号を整流して、受信ＲＦ信号のエンベロープを検出する。ダイオード５１２に並列にわたし接続されたキャパシタ５１４は、受信ＲＦ信号の検出されたエンベロープに追従する。実施例はこのような関係には限定されない。

データ修復回路系５０６は復調器５１６を備えてもよい。様々な実施の形態では、復調器５１６は、低抗５１８及びキャパシタ５２０を含んでなるローパスフィルタと、抵抗５２２、５２４、５２６及び演算増幅器５２８を含んでなる差動増幅器とからなる。この復調器５１６は、例えばスライサなどの比較器を含んでもよく、これは演算増幅器５３０及び低抗体５３２、５３４を含んでなる。様々な実施の態様では、復調器５１６は、受信ＲＦ信号に符号化された情報に関する抽出コマンド及び要請などの復調及び修復機能を実現してもよい。但し、実施例はそのような関係に限定されるものではない。

ＲＦフロントエンド５００は、例えば変調インピーダンスのような変調器５３６を含んでもよい。様々な実施の形態では、変調器５３６は電子スイッチを含んでもよく、これは例えばトランジスタ、ＦＥＴ、ＰＩＮダイオード、Ｖａｒａｃｔｏｒダイオード、ショットキーダイオード、或いはアンテナ５０２の後方散乱の特性を調節できる任意の電子部品である。但し、実施例はここに列挙したものに限定されるものではない。例えば、或る実施例においては、ＲＦフロントエンド５００には変調器５３６を含めることなく、通信リンク上のデータを基本的に監視又は聴くように構成してもよい。そのような実施例では、ＲＦフロントエンド５００は、一つ又は複数のダイオードを含むＡＭ復調器(図示せず）などの復調器を備えてもよい。

上述の実施例の操作について論理フローを参照して更に説明する。ここに与えられた所定の論理フローは、一般的な機能を如何にして実現するかという単なる一例を示したものであることに留意されたい、更に、この所定の論理フローは、特に断らない限り、必ずしもここに提示された順序で実行する必要はない。更に、この所定の論理フローは、ハードウェア要素、プロセッサみより実行されるソフトウェア要素、或いはそれらの任意の組み合わせでも実現される。幾つかの実施例は、例えば、指令又は一組の指令を記憶する機械読み取り可能な媒体又は製品を用いて実現でき、マシンによって実行されるならば、このマシンが本実施例による方法及び／又は操作をを実行する。但し、実施例はこのような関係に限定されるものではない。

図６は論理フロー６００の一実施例を示す。様々な実施の形態では、論理フロー６００は、ＲＦＩＤリーダーから情報に関する要請を受け取ることを含む（ブロック６０２）。この情報に関する要請は、例えば、変調されたＲＦデータを含むＲＦ呼び掛け信号である。

論理フロー６００は、情報に関する要請をＲＦＩＤリーダーに固有のプロトコルから特定の電子デバイスにより認識可能なデバイスプロトコルへの変換を含み得る（ブロック６４）。

固有のＲＦＩＤプロトコルとしては、例えばＥＰＣプロトコル（例えば、ＥＰＣ Ｃｌａｓｓ ０，０＋，Ｇｅｎ １，Ｇｅｎ ２）、及びＩＳＯプロトコル、或いは他の独自仕様ＲＦＩＤプロトコルがある。デバイスプロトコルとしては、直列プロトコル(例えば、ＲＳ-２３２、ＲＳ-４２２、ＲＳ-４２３、ＲＳ-４８５)、並列プロトコル(例えば、Ｃｅｎｔｏｒｏｎｉｃ、ＥＣＰ、ＥＰＰ)、イーサネットプロトコル、或いは特定の電子デバイスにより認識される他の任意のプロトコルがある。電子デバイスは例えば、例えばデバイス、機器、或いは既存の外部データ通信ストリームを含む設備(例えば直列、並列、イーサネット)からなるが、その本来の設計、製造、組み立て、インストールの際には後方散乱又は他の対応するＲＦＩＤ通信能力が欠如している。

論理フロー６００は、デバイスプロトコルに従って情報に関する要請を電子デバイスへ通信すること（ブロック６０６）、及び電子デバイスからデバイスデータを受信すること（ブロック６０８）を含む。様々な実施の形態では、デバイスデータはデバイス情報を表し、これは例えば、識別情報、状態情報、診断情報、コード情報、テキスト情報、英数字情報、符号又は他の内容である。

論理フロー６００は、固有のＲＦＩＤプロトコルに応じてデバイスデータをＲＦＩＤリーダーへ送信すること（ブロック６１０）を含んでもよい。様々な実施の形態では、デバイスデータは後方散乱通信によりＲＦＩＤリーダーへ送信される。

上述の実施例の特定の特徴について本明細書に図示及び説明したが、添付の請求項は実施例の要旨の範囲内にある全ての変更例及び変形例を包含するように意図されていることに留意されたい。

図１は従来のＲＦＩＤタグを示す図である。 図２は従来のＲＦＩＤタグを示す図である。 図３は交信システムの一実施例を示す図である。 図４はプロトコルコンバータの一実施例を示す図である。 図５はＲＦ前端の一実施例を示す図である。 図６は論理の流れを示す図である。

Claims (20)

1. ＲＦＩＤリーダーから情報に関する要請を受け取るプロトコルコンバータを備え、前記情報に関する要請を前記ＲＦＩＤリーダーに固有のＲＦＩＤプロトコルに従って交信し、前記プロトコルコンバータが前記情報に関する要請を前記ＲＦＩＤプロトコルからデバイスプロトコルへ変換することにより、このデバイスプロトコルに従って、前記情報に関する要請を、ＲＦＩＤ通信能力が欠如した電子デバイスへ交信する装置。
2. 請求項１の装置において、前記プロトコルコンバータが前記デバイスプロトコルにより前記電子デバイスからデバイスデータを受け取る装置。
3. 請求項２の装置において、前記プロトコルコンバータが前記デバイスデータを後方散乱通信により送信する装置。
4. 請求項１の装置において、前記ＲＦＩＤプロトコルが、ＥＰＣプロトコル、ＩＳＯプロトコル、又は独自仕様ＲＦＩＤプロトコルのうちの少なくとも一つを含む装置。
5. 請求項１の装置において、前記デバイスプロトコルが、直列プロトコル、並列プロトコル、及びイーサネットプロトコルのうちの少なくとも一つを含む装置。
6. 請求項１の装置において、前記プロトコルコンバータが、情報に関する要請を受け取るＲＦフロントエンドを含む装置。
7. 請求項６の装置において、前記ＲＦフロントエンドが、
   アンテナと、
   データ修復回路系と、
   変調器とを具備する装置。
8. 請求項７の装置において、前記データ修復回路系が、
   整流回路系と、
   復調器とを具備する装置。
9. 請求項１の装置において、前記プロトコルコンバータが、前記ＲＦＩＤプロトコルを前記デバイスプロトコルへ変換するプロセッサを含む装置。
10. 請求項９の装置において、前記プロセッサが、前記電子デバイスの内部プロセッサを含む装置。
11. 請求項９の装置において、前記プロセッサが、前記電子デバイスの外部プロセッサを含む装置。
12. 請求項９の装置において、前記プロセッサが、メモリに記憶されたソフトウェアドライバーを含む装置。
13. 請求項１の装置において、前記プロトコルコンバータが、前記電子デバイスへ内部ＲＦＩＤ通信能力を与える装置。
14. 請求項１の装置において、前記プロトコルコンバータが、前記電子デバイスへアドオンＲＦＩＤ通信能力を与える装置。
15. システムであって、
    デバイスプロトコルに従ってデバイスデータ交信する電子デバイスと、
    ＲＦＩＤリーダーから情報に関する要請を受け取るプロトコルコンバータとを備え、
    前記情報に関する要請を前記ＲＦＩＤリーダーに固有のＲＦＩＤプロトコルに従って交信し、前記プロトコルコンバータが前記情報に関する要請を前記ＲＦＩＤプロトコルからデバイスプロトコルへ変換することにより、前記情報に関する要請を前記電子デバイスへ交信するシステム。
16. ＲＦＩＤリーダーから情報に関する要請を受け取る段階であり、前記情報に関する要請は前記ＲＦＩＤリーダーに固有のＲＦＩＤプロトコルに従って交信する段階と、
    前記情報に関する要請を前記ＲＦＩＤプロトコルからデバイスプロトコルへ変換する段階と、
    前記デバイスプロトコルに従って、前記情報に関する要請を、ＲＦＩＤ通信能力が欠如した電子デバイスへ交信させる段階とを含む方法。
17. 請求項１６の方法において、
    前記デバイスプロとコルに従って前記電子デバイスからデバイスデータを受け取る段階と、
    前記デバイスデータを前記ＲＦＩＤプロトコルに従って前記ＲＦＩＤリーダーへ送信する段階とを更に含む方法。
18. 請求項１７の方法において、前記デバイスデータを後方散乱通信により送信する段階を更に含む方法。
19. 請求項１６の方法において、前記ＲＦＩＤプロトコルが、ＥＰＣプロトコル、ＩＳＯプロトコル、又は独自仕様ＲＦＩＤプロトコルのうちの少なくとも一つを含む方法。
20. 請求項１６の方法において、前記デバイスプロトコルが、直列プロトコル、並列プロトコル、及びイーサネットプロトコルのうちの少なくとも一つを含む方法。

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