JP2005521325A - ショートレンジ無線通信のための高周波識別（ｒｆ−ｉｄ）に基づく発見 - Google Patents

ショートレンジ無線通信のための高周波識別（ｒｆ−ｉｄ）に基づく発見 Download PDF

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Abstract

ＲＦ−ＩＤに基づくワイヤレスターミナルは、双方向サービスアプリケーションとのトランザクションを実行するためにセッション設定及びユーザ識別時間を短縮する。ワイヤレスターミナルは、ターミナル識別番号及びユーザ認識をＲＦ−ＩＤタグとして含む。ＲＦ−ＩＤリーダーは、ターミナルのＲＦ−ＩＤタグを検出するためのＲＦフィールドを送信し、そしてターミナルがそのリーダーフィールド内に存在するときに出力信号を与える。この出力信号は、アクセスポイント又は他のターミナルへの無接続通信を確立し、これは、ＲＦ−ＩＤタグのコンテンツに基づいて、ターミナル発見プロセスの実行に代わり、ワイヤレスページングオペレーションを開始する。ターミナルは、該ターミナルとアクセスポイント又はターミナルとの間で、そのアクセスポイント又はターミナルにリンクされたサービスアプリケーションとのトランザクションを実行するためのワイヤレスセッションを開始する。

Description

本発明は、ショートレンジ通信装置、プロセス及びシステムに係る。より詳細には、本発明は、双方向サービスに対してユーザ識別及びセッション設定時間を短縮した高周波識別システムを使用するショートレンジ装置、プロセス及びシステムに係る。
本国際出願は、参考として全体をここに援用する２００２年３月２６日に出願された「Radio Frequency Identification of (RF-ID) Based Discovery For Short Range Radio Communication」と題する米国特許出願第１０／１０５，３２０号に対する優先権を請求する。
ブルーツース(Bluetooth:登録商標)は、２．４ＧＨｚで動作し、そして公称出力電力では１０メーターの通信範囲内で動作するが、１００ｍＷの出力電力では１００メーターまで延長できる２つ以上の装置間に接続を確立するように構成されたショートレンジワイヤレス通信システムである。ブルーツースの詳細は、参考としてここに援用する「The Bluetooth Special Interest Group, Specification Of The Bluetooth System」、第１及び２巻、コア及びプロフィール、バージョン１．１、２００１年２月２２日に説明されている。別のブルーツースターミナルを発見するために、問合せメッセージを送信してその付近の他の装置をサーチする。問合せ走査を行うことにより聴取している他のブルーツースターミナルは、その問合せメッセージを確認して応答する。この問合せ応答は、応答装置のブルーツースターミナルアドレス（ＢＤ＿ＡＤＤＲ）を含むメッセージパケットである。ブルーツースターミナルアドレスは、各ブルーツースターミナルに電子的に刻印された独特の４８ビットＩＥＥＥアドレスである。このアドレスは、完全に独特なものであることが実質上保証されており、従って、ユーザのパスポート番号や社会保証番号と同様に、装置のユーザに確実に関連付けられるものである。ブルーツースターミナルの問題の１つは、ブルーツースターミナルの発見に時間がかかり、１０秒にも及ぶことがあることである。この装置発見時間は、多くの用途で長過ぎ、特に双方向サービスに対するブルーツースの利用を制限する。
高周波識別（ＲＦ−ＩＤ）とは、トラックを自動的に識別すると共に、オブジェクトとＲＦ−ＩＤリーダーとの間の高速接続を経てオブジェクトを管理するワイヤレスシステムである。ＲＦ−ＩＤの原理は、参考としてここに援用する、オートマチック・アイデンティフィケーション・マニファクチャーラー（ＡＩＭ）ウェブサイト（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｉｍｇｌｏｂａｌ．ｏｒｇ）により２００１年１０月２３日に発行された「Radio Frequency Identification RF-ID: A Basic Primer」と題する出版物に説明されている。オブジェクトは、能動的又は受動的なトランスポンダを含み、これは、リーダーにより形成された電磁ゾーンが存在するときに、オブジェクト認識信号をブロードキャストする。リーダーは、ブロードキャスト信号を感知してデコードし、オブジェクトを識別する。オブジェクト認識は、リーダーとオブジェクトとの間に論理的接続を伴わない接続である無接続通信により達成される。しかしながら、ＲＦ−ＩＤリーダーは、オブジェクトとリーダーとの間で双方向セッションを行うことができない。
この技術で要望されるものは、ＲＦ−ＩＤを使用して別のターミナル又はアクセスポイントへの無接続型接続を経てターミナル発見及びユーザ識別時間を短縮したブルーツースターミナルであり、ターミナル又はアクセスポイントは、ターミナルが双方向サービスアプリケーションとのトランザクションを実行できるようにするセッションを確立する。
ショートレンジ通信システム及びＲＦ−ＩＤに関連した従来技術は、次のものを含む。
１．ＰＣＴ公告ＷＯ０１／３９１０８Ａ１号は、ブルーツースファンクションを含む移動電話において高周波部分とアンテナとの間にＲＦ−ＩＤ識別モジュールが追加された移動通信ユニットを含むシステムを開示している。前記モジュールは、後方散乱型の２．４５ＧＨｚのＲＦ−ＩＤシステムにおける識別装置からの識別メッセージを、ユニットのコンピュータ部分において更に処理するために基本帯域へと転置するためのミクサを備えている。前記ユニットは、標準コールチャンネル又はブルーツースチャンネルを経て上位システムと通信することができる。又、前記ユニットは、データを送信又は警報するための識別装置へ情報を送信するように配線され、ブルーツース規格に基づいて変調及びエンコードを行うことができ、前記ミクサを標準的ブルーツース無線の一体的部分として含ませることができる。
２．２００１年６月２１日に公告されたＰＣＴ公告ＷＯ０１／４５０３８Ａ２号は、質問装置を含むショートレンジ通信システムを開示しており、この質問装置は、個人に位置する多数のトランスポンダに質問し、そしてトランスポンダから別々に情報を受信する。質問装置及び／又はトランスポンダは、個人の衣料品又は所持品に保持することができる。このシステムは、個人が身近に着用して複数のアイテムと通信し、有用な情報を得ることができる。ネットワークシステムは、特定のトランスポンダが他の位置の別のトランスポンダ又はトランスポンダグループと通信して、ファンクションをアクチベートし、即ちデータ及び／又は情報を共有するアクションを引き起こすように構成できる。
３．２００１年６月２１日に公告されたＰＣＴ公告ＷＯ０１／４５３１９Ａ１号は、第１リンク範囲内で動作する第１ショートレンジ無線リンクを開示している。第１リンクは、ワイヤレスネットワークにおいて固定ユニットと移動通信装置との間に設けられ、固定ユニットは、第１リンク範囲より本質的に小さい第２リンク範囲内で動作するショートレンジ通信リンクを経て通信装置に質問信号を送信する。移動通信装置は、固定ユニットから質問信号を受信し、そして質問信号に対して移動通信装置の独特の識別番号を含む応答信号を送信する。固定ユニットは、応答信号を受信し、そして識別番号を認証する。固定ユニット及び移動通信装置は、第１のショートレンジ無線リンクを経て接続を確立する。
公知技術の中で、ＲＦ−ＩＤ識別を有していて、サービスアプリケーションとの無接続通信を確立すると共に、セッションベースでアプリケーションとのトランザクションを実行し、接続時間及びユーザ識別時間を、セッションを実行するための標準的なブルーツースターミナル発見プロセスに比して短縮したブルーツースターミナルを開示又は示唆したものは皆無である。
上述した従来技術の問題を克服すると共に、本明細書を読んで理解したときに明らかとなる他の制約を克服するために、本発明は、双方向サービスのためのセッション設定及び識別時間を、ショートレンジ無線リンク接続、特に、ブルーツース接続よりも短縮することに向けられる。ターミナルは、ブルーツースターミナルシリアル番号と、任意であるがユーザＩＤとを組み込んだＲＦ−ＩＤタグを備えている。このＲＦ−ＩＤタグは、受動的又は半受動的タグであってもよい。半受動的タグの場合には、メッセージを送信する前に情報を処理することができる。これは、ブルーツースクロック情報のような他の貴重な情報を送信できるようにする。クロックオフセット値がブルーツースシリアル番号と共に送信される場合には、その後のページングプロトコルの方が高速である。ターミナルが複合ＲＦ−ＩＤリーダー及びブルーツースアクセスポイント（ＲＦ−ＩＤ／ＢＴＨ）のフィールドに入ると、ターミナルに組み込まれたＲＦ−ＩＤタグからブルーツースシリアル番号及び他の任意のパラメータが読み取られる。ＲＦ−ＩＤリーダーは、装置のシリアル番号及び他の任意のパラメータをアクセスノードへ転送する。次いで、ＲＦ−ＩＤリーダーから受信したブルーツースシリアル番号を使用してアクセスノードによりブルーツースページングオペレーションを開始することができる。ページに応答して、ターミナルは、通常のブルーツースセッション設定手順を使用してアクセスノードとの接続設定を実行する。ブルーツースクロック情報も送信される場合には、アクセスノードがターミナルのクロック情報をブルーツースページング手順に使用できるので、ページングを更に迅速に行うことができる。或いは又、アクセスノードは、ローカルサーバーへのリンクを含むサービス通知を実行する。ユーザＩＤ及び他の任意のパラメータを送信することにより、サービス通知を個人化することができる。ページングプロセスは、セッションを確立するための通常のブルーツースターミナル発見プロセスに比してセッション設定時間を短縮する。又、システムは、２つのブルーツースターミナルにＲＦ−ＩＤタグ及びＲＦ−ＩＤリーダーが各々装備された場合にはそれらのターミナル間の通信にも使用することができる。
ブルーツース規格に加えて、本発明は、他のワイヤレス規格にも適用される。本発明は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ワイヤレスＬＡＮ規格、日本第三世代（３Ｇ）ワイヤレス規格、種々の２Ｇ、２．５Ｇ及び３Ｇセルラー電話システム規格、赤外線データ関連付け（ＩｒＤＡ）規格、デジタルエンハンストコードレステレコミュニケーション（ＤＥＣＴ）規格、共有ワイヤレスアクセスプロトコル（ＳＷＡＰ）規格、ＩＥＥＥ８０２．１５ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）規格、高性能無線ローカルエリアネットワーク（ＨＩＰＥＲＬＡＮ）規格、及びジャパニーズ・アソシエーション・オブ・ラジオインダストリー・アンド・ビジネスのマルチメディア移動アクセス通信（ＭＭＡＣ）システム規格にも適用される。これら規格の各々に対して、ターミナルとアクセスポイントとの間に通信セッションを確立するための初期化パラメータは、ターミナルに付随するＲＦ−ＩＤタグに記憶される。これらパラメータは、ＲＦ−ＩＤ技術を使用してアクセスポイントのＲＦ−ＩＤリーダーへ転送され、これにより、初期化プロセスがスピードアップされる。
本発明は、添付図面を参照した好ましい実施形態の以下の詳細な説明から更に理解されよう。
種々の実施形態の以下の説明において、本明細書の一部分を形成し、本発明が実施される種々の実施形態を一例として示した添付図面を参照する。他の実施形態を使用してもよく、且つ本発明の範囲から逸脱せずに構造上及び機能上の変更がなされ得ることを理解されたい。
図１は、ブルーツースターミナルをＲＦ−ＩＤに基づいて発見するために、ユーザ識別時間を短縮すると共に、ターミナルとサービスアプリケーションとの間の双方向サービスのセッション設定をスピードアップする本発明の原理を組み込んだシステム１００を示す。ターミナル１０２は、ターミナル１０２のブルーツースターミナルシリアル番号のようなＩＤ情報を記憶するＲＦ−ＩＤタグ１０６を組み込んでいる。少なくともユーザターミナルのブルーツースシリアル番号を含むＩＤ情報は、ＲＦ−ＩＤタグ１０６により無線リンク１０８を経てＲＦ−ＩＤリーダー１１０へ送信される。
一実施形態において、ＲＦ−ＩＤタグ１０６は、内部バッテリソースをもたずに動作し、ＲＦ−ＩＤリーダー１１０により発生された無線フィールド１１２から動作電力を導出する受動的タグでよい。ブルーツースターミナルのシリアル番号は、ＲＦ−ＩＤタグ１０６によりＲＦ−ＩＤリーダー１１０へ送信され、そしてサーバー１１６へ転送することができる。或いは又、ＲＦ−ＩＤリーダー１１０が認識情報をアクセスポイント１０４へ転送し、該アクセスポイントがその認識情報をサーバー１１６へ転送することもできる。サーバー１１６は、受信したターミナルシリアル番号又はユーザＩＤを使用して、ユーザ又はターミナル１０２に関する情報をルックアップし、そしてアクセスした情報をアクセスポイント１０４へ返送し、無線リンク１１５を経てターミナルへ転送することができる。
別の実施形態では、ＲＦ−ＩＤタグ１０６が半受動的又は能動的なタグであってもよい。半受動的又は能動的なタグは、より大きなＲＦ通信レンジ及びより高いデータ送信レートを許すように内部バッテリにより動作される読み取り／書き込み記憶装置を含んでもよい。半受動的タグの場合には、メッセージ送信の前に情報を処理することができる。これは、ターミナル１０２のブルーツースクロックオフセットのような他の貴重な情報を送信できるようにする。ターミナル１０２のクロックオフセット値がブルーツースシリアル番号と共に送信される場合には、アクセスポイント１０４とのその後のブルーツースページングプロトコルがより高速なものになる。
ターミナル１０２が複合ＲＦ−ＩＤリーダー１１０及びブルーツースアクセスポイント１０４（ＲＦ−ＩＤ／ＢＴＨ）の無線フィールド１１２に入ると、ブルーツースシリアル番号及び他の任意のパラメータがリーダー１１０によりＲＦ−ＩＤタグ１０６から読み取られる。ターミナルが受動的なタグを有する場合には、タグ情報を更新するオプションがなく、従って、情報は、ターミナルのブルーツースシリアル番号だけを含むのが好ましく、これは、ターミナルの製造ラインにおいてＲＦ−ＩＤタグ内に予め固定コード化されてもよい。半受動的又は能動的なＲＦ−ＩＤタグの場合には、タグ情報を後で更新することができ、従って、クロックオフセット情報やユーザＩＤ情報等のより多くの情報をタグに維持することができる。
本発明の好ましい実施形態によれば、ＲＦ−ＩＤタグのＲＦカバレージエリア及びブルーツースターミナルのＲＦカバレージエリアは、実質的に同じである（又は少なくとも大きさが）。図１Ａは、ターミナルのブルーツースＲＦカバレージを示す。図１Ｂは、同じターミナルのＲＦ−ＩＤカバレージを示す。図１Ｃにおいて、図１Ａ及び１Ｂのカバレージエリアが「一緒」にされ、これらは実質的に同じであり（最適な場合）、従って、ＲＦ−ＩＤリーダーがブルーツースターミナルカバレージと同じ大きさのカバレージを有する質問信号を送信することが必要であると共に、ＲＦ−ＩＤタグがターミナルと同じカバレージをもつことが必要である。又、複合ＲＦ−ＩＤリーダー１１０及びブルーツースアクセスポイント１０４は、ターミナル１０２を検出するためのブルーツース問合せメッセージを周期的に送信してもよい。ブルーツースシリアル番号及び他の任意のパラメータを何らかの手段により（ＲＦ−ＩＤ又はブルーツースを使用して）受信した後に、複合ＲＦ−ＩＤリーダーは、その受信した情報を使用してブルーツースページングメッセージを直ちに送信する。
図１に戻ると、ＲＦ−ＩＤリーダー１１０は、装置のシリアル番号、ターミナルのクロックオフセット値、及び他の任意のパラメータ、即ちターミナルが受動的ＲＦ−ＩＤタグを有するか半受動的ＲＦ−ＩＤタグを有するかに基づくクロックオフセット値を含むパラメータを、アクセスノード１０４に転送する。ここで、アクセスポイントは、ブルーツース接続を確立するときの通常のブルーツース問合せ段階をスキップするに充分な、ターミナル１０２に関する情報を有し、ブルーツースページング段階へ直接的に進むことができる。ブルーツースページングオペレーションは、ＲＦ−ＩＤリーダーから受信したターミナル１０２のブルーツースシリアル番号と、おそらくはターミナル１０２のクロックオフセット値とを使用して、アクセスノード１０４により開始される。ページングに応答して、ターミナル１０２は、通常のブルーツースセッション設定手順を使用してアクセスポイント１０４との接続設定を実行する。更に、アクセスポイント１０４は、ローカルサービスへのリンクのようなデータにアクセスするためにサーバー１１６へサービス通知を送信することができる。ユーザＩＤ又はターミナル１０２のシリアル番号を送信することにより、サーバー１１６へのサービス通知を個人化することができると共に、ユーザに独特に関連したデータにアクセスすることができる。ＲＦ−ＩＤ発見／ページングプロセスは、セッションを確立するための通常のブルーツースターミナル発見プロセスに比して、セッション設定時間を短縮する。又、このシステムは、２つのブルーツース移動ターミナルにＲＦ−ＩＤタグ１０６及びＲＦ−ＩＤリーダー１１０が各々装備された場合には、それらターミナル間の通信にも使用できる。
アクセスポイント１０４は、ＲＦ−ＩＤリーダー１１０から転送された情報を使用して、ページングメッセージを作成しそしてそれをターミナル１０２へ送信する。アクセスポイント１０４は、そのリンクコントローラを呼び出してページング状態に入り、ＲＦ−ＩＤタグ１０６から取得したアクセスコードを使用してページングメッセージを、ページングされるターミナル１０２へ送信する。ターミナル１０２は、ページング走査状態にあって、アクセスポイント１０４からページングメッセージを受け取ることができ、これは、アクセスポイントのクロックタイミング及びアクセスコードをターミナル１０２に与える。アクセスポイント１０４がページングメッセージをターミナルへ送信すると、ターミナルのアドレスを含む周波数ホッピング同期（ＦＨＳ）パケットが送信されて、ターミナル１０２はそれ自身をアクセスポイント１０４と同期させることができる。ターミナル１０２は、ページングに、確認パケットで応答し、その際に、２つの装置が同期接続リンク（ＡＣＬ）を形成し、アクセスポイント１０４及びターミナル１０２が接続状態に移行する。アクセスポイントは、それがページングを開始して以来、マスター装置となり、そしてターミナル装置は、アクセスポイントに対してスレーブとなる。ターミナルとアクセスポイントとの間に接続を確立するための付加的な細部は、「The Bluetooth Special Interest Group, Specification Of The Bluetooth System」、第１及び２巻、コア及びプロフィール、バージョン１．１、２００１年２月２２日に説明されている。
ターミナル１０２とアクセスポイント１０４との間の通信は、リーダー１１０を通り接続１１４を経てサーバー１１６へ通過され、該サーバーは、サービスアプリケーション１１８を実行する。或いは又、アクセスポイント１０４は、ワイアド又はワイヤレス接続１１９を経てサーバー１１６と直接通信してもよい。ターミナル１０２及びサービスアプリケーション１１８は、「The Bluetooth Special Interest Group, Specification Of The Bluetooth System」、第１及び２巻、コア及びプロフィール、バージョン１．１、２００１年２月２２日に説明された標準ブルーツースメッセージプロトコルを経て対話する。
ターミナルメッセージは、アプリケーション１１８により処理される。一実施形態において、メッセージは、ワイヤレスアクセスプロトコル（ＷＡＰ）を使用してターミナル１０２とアプリケーション１１８との間で交換され、移動ターミナルがデータサービスを利用しそしてインターネットへアクセスを行なえるようにする。ＷＡＰは、クライアント／サーバーアーキテクチャーをサポートする。ＷＡＰでイネーブルされたクライアント装置は、移動セルラーハンドセットのような移動装置に適合する特別に設計されたウェブブラウザであるマイクロブラウザを使用することができる。このマイクロブラウザは、小さなスクリーンで機能すると共に、デスクトップコンピュータで実行されるブラウザよりメモリ使用量が少ない。ＷＡＰ規格及びＷＡＰクライアント／サーバーアーキテクチャーに関する付加的な情報は、２０００年、Ｗｒｏｘ Ｐｒｅｓｓ Ｌｔｄにより出版された「Professional WAP」と題するチャールズアラハート氏等著の文献に見ることができる（ＩＳＢＮ １−８６１００４−０４−１）。
図２は、本発明の一実施形態による移動ターミナル１０２の機能図である。ターミナル１０２に含まれるのは、アクセスポイント１０４又は他のターミナルから受信されたメッセージを表示するためのディスプレイ２０２であり、そしてアクセスポイント又は他のターミナルへ送信するためにキーパッド２０３を経てメッセージ及びデータを入力する。アンテナ２０５にリンクされたショートレンジトランシーバ２０４は、メッセージ及びデータに対してブルーツースネットワークを経て通信する。ショートレンジ通信に使用されるアンテナは、移動ネットワークとの通信に使用される同じアンテナではないことに注意されたい。トランシーバ２０４は、ブルーツースプロトコルを実施すると共に、アクセスポイント１０４とターミナル１０２との間で交換されるメッセージを処理するためにＣＰＵ２０８と対話する。ＣＰＵ２０８は、メッセージ、プロトコル等を処理するためのオペレーティングシステムを含む揮発性又はダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）２１０にリンクされる。ＣＰＵ２０８は、ターミナル１０２のオペレーションを管理及び制御するための命令を与える、不揮発性又はリードオンリメモリ２１２に記憶されたプログラムを実行する。又、ＣＰＵ２０８は、アンテナ２０５を経てグローバルシステム移動（ＧＳＭ）等のセルラーネットワークと対話するためにセルラー電話ネットワークトランシーバ２１３にも接続される。本発明によれば、ＲＦ−ＩＤタグ２１４がターミナル１０２にインストールされる。一実施形態では、タグは、内部バッテリ電源なしに動作する受動的装置で、この受動的タグに誘導性結合されるＲＦ−ＩＤリーダー１１０により発生されるフィールド１１２から動作電力を導出する。受動的タグは、通常、読み取りの範囲が短く、高電力作動のＲＦ−ＩＤリーダー１１０を必要とする。又、受動的タグは、データを記憶するための能力及びノイズの多い電磁環境で良好に機能するための能力に制約がある。受動的タグは、ＩＤ番号しか保持しない小さな記憶装置から、シリアルな識別番号及びパリティビットを保持するに充分な１２８Ｋバイトメモリまで、種々の量の情報を含むことができる。ＲＦ−ＩＤリーダー１１０は、ＲＦエネルギーの使用によりＲＦ−ＩＤタグ２１４と通信する。ＲＦ−ＩＤタグ２１４とＲＦ−ＩＤリーダー１１０との間で転送されるデータは、データを搬送波に変調することを必要とする。搬送波は、１００−５００ｋＨｚから２．４−５．８ＧＨｚまでの多数の周波数帯域で動作する。搬送波の変調は、振幅シフトキー（ＡＳＫ）、周波数シフトキー（ＦＳＫ）及び位相シフトキー（ＰＳＫ）に依存する。
図２Ａは、受動的なＲＦ−ＩＤタグ２１４を詳細に示している。一実施形態によれば、このタグは、ＲＦ−ＩＤ技術の原理に適合する高周波ＩＤトランスポンダ２１５を備えている。タグアンテナ２１６は、良く知られたコイル・オン・チップ技術を使用して、通常マイクロチップであるトランスポンダ２１５に接続される。このチップは、ユーザ識別及びブルーツースシリアル番号（ＢＴ＿ＡＤＤＲ）を組み込んだユーザプログラマブルＥ−ＰＲＯＭを含んでもよい。ＲＦ−ＩＤタグ２１４は、ＲＦ−ＩＤリーダー１１０（図１を参照）から質問信号を受信しそしてその受信信号からＲＦエネルギーを分離することができる。アンテナ２１６により捕獲されたエネルギーは、マイクロチップにより分析され、ＲＦ−ＩＤリーダー１１０へ応答信号を与えるのに充分である。応答信号は、少なくともブルーツースシリアル番号を含み、これは、アクセスポイント１０４へ転送されて、ターミナル１０２のページングオペレーションを開始する。
図３は、図２のターミナル１０２を示すが、受動的タグ２１４に代わって半受動的又は能動的なタグ２１５が設けられる。ＲＦ−ＩＤタグ２１７は、内部バッテリにより作動される読み取り／書き込み装置であり、大きな通信範囲と、高いデータ送信レートとを許す。ＲＦ−ＩＤタグ２１７は、ランダムアクセスメモリ及び／又はリードオンリ不揮発性メモリであるＲＦ−ＩＤメモリ２１９に接続される。ランダムアクセスメモリは、リーダー質問及び応答中に一時的データ記憶を容易にする。リードオンリメモリは、オペレーティングシステムを記憶し、ターミナルオペレーションに関連した命令を含む。ＲＦ−ＩＤタグ２１５は、ターミナル１０２のブルーツースクロックオフセットデータと、ブルーツース接続を確立する際にアクセスポイント１０４により必要とされる他のおそらく記憶されたデータとを受け取るために、ＣＰＵ２０８に接続される。半受動的ＲＦ−ＩＤタグの場合には、質問信号を受信した後に、タグがユーザターミナルのブルーツースモジュールをアクチベートし、それをページ走査モードにセットすることができる。
図３Ａは、ＲＦ−ＩＤ半受動的タグ２１７を詳細に示している。アンテナ膜又はコイル２２０は、電源を含むマイクロチップ２２１と、ＲＦ−ＩＤリーダー１１０からのＲＦ信号を、デジタル回路２２５で処理されるデジタル信号へと変換するためのアナログ回路２２３とに接続され、データは読み取られてタグメモリ２１９に書き込まれる。タグ２１７は、タグ内の情報、例えば、クロックオフセット情報を更新するためにＣＰＵ２０８と通信する。又、タグ２１７は、ＲＦ−ＩＤリーダー１１０が、タグメモリ２１６へ書き込んだりそこから読み取ったりすることによりＲＦ−ＩＤタグ２１７に記憶されたデータを変更することもできる。
図４は、ＣＰＵ２０８に接続されたターミナルＲＦ−ＩＤリーダーモジュール２２０を更に含む図３のターミナル１０２を示している。ターミナル１０２は、例えば、内部バッテリを電源として使用するリーダーモジュール２２０を使用して、アンテナ２１９を経て質問信号を送信することができ、そしてブルーツースシリアル番号及びおそらくは他の情報、例えば、リーダーモジュール２２０の近くにある他のターミナルのブルーツースクロックオフセット情報を受信する。モジュールは、質問信号を他のハンドヘルドターミナルに送信するときにＲＦ−ＩＤタグ２１７をディスエイブルする。ターミナル１０２、他のターミナル及びＲＦ−ＩＤリーダー１１０の電磁結合は、ターミナル間及びＲＦ−ＩＤリーダーとの非視線通信を許す。
図５は、本発明の一実施形態によるアクセスポイント１０４を示す。アクセスポイントＲＦ−ＩＤモジュール５０３は、ＲＦ−ＩＤリーダー１１０に接続される。アクセスポイントＲＦ−ＩＤモジュール５０３は、ターミナル１０２から受信したブルーツースシリアル番号及びブルーツースクロックオフセット情報をＣＰＵ５０２に転送する。ＣＰＵ５０２は、アンテナ５０５を経てターミナル１０２とのブルーツース問合せ及びページングプロセスを開始するためにショートレンジトランシーバモジュール５０４を制御する。ＣＰＵ５０２は、更に、記憶ＲＡＭ５１０及びリードオンリメモリ５１２に接続され、ターミナル１０２がコンテンツデータベース５１４と対話できるようにするための接続及びプロトコルを与える。ターミナル１０２のユーザは、ＷＡＰプロトコルを使用してコンテンツデータベース１１６と対話する。ユーザとコンテンツデータベースとのセッションの終りに、ターミナル対アクセスポイント接続がドロップされる。
図６は、ＣＰＵ５０２が、コンテンツデータベース５１４を含むリモートコンテンツプロバイダー１１６（図１参照）にリンクされた図５のアクセスポイントを示している。ＣＰＵ５０２は、アクセスポイントＲＦ−ＩＤモジュール５０３の入力を使用してターミナル１０２との接続を確立した後に、メモリ／ＲＯＭ５１２に記憶されたプログラム命令を使用してターミナル対コンテンツプロバイダーシグナリングを実施する。
図７は、本発明の一実施形態により接続７１０を経てアクセスポイント１０４に接続されたＲＦ−ＩＤリーダー１１０を示すもので、これは、ターミナル１０２から受信したブルーツースシリアル番号及びおそらくはブルーツースクロックオフセット情報を、アンテナ２１９を経て転送する。ＣＰＵ５０２は、ターミナル１０２とＲＦ−ＩＤリーダー１１０との間の無接続通信に基づいてＲＦ−ＩＤリーダーモジュール７１６により発生された復調されたシリアル番号信号及びクロック情報を受信する。ＣＰＵ７１４は、メモリ７１８で得られるプログラムを使用して、ブルーツースシリアル番号及びブルーツースクロックオフセット情報をパケット化し、ライン７１０を経てアクセスポイント１０４へ転送する。アクセスポイント１０４は、ブルーツース問合せプロセスに代わってブルーツースページングプロセスを開始し、そしてアクセスポイントは、ユーザ識別、ターミナルシリアル番号及びクロック情報に基づいてマスター装置として働く。クロック情報は、アクセスポイントが、移動ターミナル１０２とのセッションを確立する際のターミナルとの接続確立を更にスピードアップするのを許す。おそらく時間のかかる問合せ手順を、より迅速なＲＦ−ＩＤ識別法方に置き換えることにより、セッション設定時間が短縮されると共に、ブルーツースマスター／スレーブ切り替えステップも排除される。というのは、アクセスポイントが、ページングの開始に応答して自動的にマスターとなるからである。或いは又、アクセスポイント１０４は、参考としてここに取り上げる本発明と同じ譲受人に譲渡された別の特許出願に説明されたように、ローカルサービスへのリンクを含むサービス通知メッセージを送信してもよい。
図８は、図１のシステムのためのセッション設定８００を示すもので、装置１及び２はポータブル装置であり、そして装置２はアクセスポイントとして働く。装置１は、ブルーツースターミナル８０１及びＲＦ−ＩＤタグ８０３を含む。装置２は、ＲＦ−ＩＤスキャナ８０５を備え、これは、スキャナチャンネル８０６を経て、システムのアクセスポイントとして働くブルーツースモジュール８０７に接続される。ステップ１において、装置のＲＦ−ＩＤスキャナ８０５は、装置１のＲＦ−ＩＤタグ８０３を作動し、そしてステップ２において、装置１のＩＤ情報の少なくとも一部分がＲＦ−ＩＤスキャナチャンネル８０６を経て装置２へ送信される。装置１モジュールの受信されたＩＤ情報は、ステップ３において、スキャナチャンネル８０６を経て装置２モジュールへ転送される。装置２モジュールは、ブルーツースモジュールのＩＤ情報と、装置２に記憶された他のモジュール１の識別とを使用して、ブルーツースモジュール８０１をページングするためのブルーツースチャンネルを通る接続を設定する。
装置１が、装置１タグ情報の装置２走査に応答してターミナルクロック情報を送信するときに、ページングプロセスを加速することができる。ターミナルクロック時間がタグ情報と共に与えられる場合には、ブレイ氏等の「Bluetooth Connect Without Cable」、第７３−８５ページに説明されたように、ページングオペレーション走査がランダムバックアップ時間及びマスタースレーブ切り替え時間を排除する。
図９は、本発明の一実施形態に基づき、ターミナル１０２により開始されるキャッシュレジスタトランザクションに対するサービス筋書きを示す。
ステップ１において、ターミナル１０２は、リーダー／ブルーツースアクセスポイント１１０によるＲＦフィールドを受け、そしてブルーツースターミナルのシリアル番号及びユーザクレジットカード番号が、図２、３及び４を参照して既に説明したＲＦ−ＩＤ誘導性結合又は電磁波伝播技術を使用して、リーダーへ転送される。
ステップ２において、ターミナルユーザの識別及びシリアル番号がアクセスポイントによりページングオペレーションに使用されて、ターミナルとのセッションを確立する。
ステップ３において、アクセスポイントは、ＰＩＮ要求を、エアリンクインターフェイスを経てターミナルへプッシュする。ＰＩＮ要求は、支払トランザクションに関してより多くの情報を含むことができる。例えば、キャッシュレジスタトランザクションに含まれる商品の量、形式及びコストを与えることができる。
ステップ４において、ユーザがＰＩＮ番号をターミナルのディスプレイに入力した後、ターミナルは、そのＰＩＮ番号を、ブルーツース接続を経てアクセスポイントへ送信する。
ステップ５において、ターミナル情報がアクセスポイントを経てキャッシュレジスタシステムへ処理のために転送され、そしてステップ６において終了となる。
キャッシュレジスタの筋書きは、ユーザ識別及びブルーツースターミナルシリアル番号の発生に受動的タグを仮定している。半受動的又は能動的タグは、ターミナルのクロック情報を含む応答をアクセスポイントに与えることができる。ターミナルのクロック時間が与えられるときには、アクセスポイントは、マスター装置として働き、そして問合せ又は発見プロセスにおいて装置により要求されるであろうランダムバックアップ時間を排除する。更に、アクセスポイントとターミナルとの間に論理的接続を確立する際のマスター／スレーブ切り換え時間も排除される。
図１０は、本発明の一実施形態に基づくエアラインゲート筋書きにおけるブルーツースターミナルユーザの第２筋書きである。
ステップ１において、ブルーツースターミナルのシリアル番号及び乗客カード番号が、誘導性結合又は電磁波伝播結合のいずれかであるＲＦ−ＩＤ技術を使用してアクセスポイントへ転送される。
ステップ２において、ターミナルのブルーツースシリアル番号を使用してアクセスポイントとターミナルとの間にブルーツースセッション設定が確立される。
ステップ３において、ユーザの乗客カード情報がバックエンドシステムに転送される。
ステップ４において、バックエンドシステムは、乗客カード情報に基づいてゲートをオープンする。
ステップ５において、エアラインのバックエンドシステムは、フライト及び行先に関するユーザの個人的情報を、アクセスポイントターミナルセッションを経て送信する。或いは又、エアラインのバックエンドシステムは、該バックエンドシステムへのターミナルタグ及びクロック情報の誘導性又は電磁波伝播結合に基づいてセッションを確立した後にターミナルがバックエンドシステムと直接対話できるようにするアクセスポイントとして働くように適応されてもよい。
要約すると、本発明は、ターミナルとＲＦ−ＩＤリーダー／アクセスポイントとの間にＲＦ−ＩＤ無接続通信を使用してターミナルとサービスアプリケーションとの間に高速ワイヤレス接続を確立するための方法及びシステムを提供する。ターミナルは、誘導性又は電磁波伝播結合を使用してユーザ及びターミナル識別とターミナルクロック情報とをリーダー／アクセスポイントに送信する。別の移動ターミナルであってもよいアクセスポイントは、このターミナル識別及びクロック情報を使用すると共に、問合せ又は発見オペレーションに代わってページングオペレーションを使用してターミナルへのワイヤレス接続を確立し、これは、ターミナルとアクセスポイントとの間にワイヤレス接続を確立する際に問合せ又は発見プロセスに必要とされるランダムバックアップ時間及びスレーブ／マスター切り替え時間を排除することにより、セッション設定時間及びユーザ識別を短縮するものである。本発明は、ブルーツース及び他のワイヤレス規格に適用することができる。
以上、好ましい実施形態を参照して本発明を説明したが、特許請求の範囲に規定された本発明の精神及び範囲から逸脱せずに種々の変更や修正がなされ得ることが当業者に明らかであろう。
本発明の原理により、ターミナルとサービスアプリケーションとの間でセッションベースでトランザクションを実行するためにブルーツースネットワーク内のアクセスポイントに無接続通信を与えるＲＦ−ＩＤリーダーのフィールド内にあるブルーツースターミナルを示す図である。 ＲＦ−ＩＤモジュールを伴うブルーツースターミナルのためのＲＦカバレージエリアを示す図である。 図１ＡのブルーツースターミナルのＲＦ−ＩＤカバレージを示す図である。 図１Ａ及び１Ｂのブルーツースターミナルのブルーツースカバレージ及びＲＦ−ＩＤカバレージを示す図である。 本発明の一実施形態に基づく受動的ＲＦ−ＩＤタグを含むブルーツースターミナルを示す図である。 図２の受動的タグを示す図である。 本発明の一実施形態に基づく半受動的ＲＦ−ＩＤタグを含むブルーツースターミナルを示す図である。 図３の半受動的又は能動的タグを示す図である。 本発明の一実施形態により他のＩＲ−ＩＤ装備の装置と情報を交換するためのＲＦ−ＩＤリーダーモジュールを含むブルーツースターミナルを示す図である。 本発明の一実施形態による図１のシステムにおけるアクセスポイントを示す図である。 本発明の一実施形態により、双方向サービスを提供するためのコンテンツプロバイダーに接続された図５のアクセスポイントを示す図である。 本発明の一実施形態により、図２又は図３のターミナルとセッションを確立するためにターミナルタグ情報を与えるＲＦリーダーに接続された図５のアクセスポイントを示す図である。 図１のブルーツースネットワークにおけるセッション設定時間を短縮するためのプロセスを示す図である。 本発明の一実施形態により図１のシステムにおいてユーザとキャッシュトランザクション又はクレジットカードトランザクションを実行するためのプロセスを示す図である。 本発明の一実施形態により図１のシステムを使用してエアラインゲートのフライト情報をユーザに提供するプロセスを示す図である。

Claims (12)

  1. セッション設定及び識別時間を短縮したワイヤレスターミナルにおいて、
    ａ．第１リンク範囲を有する第１ショートレンジ無線リンクを経て通信を制御するためにショートレンジトランシーバに結合された処理ユニットと、
    ｂ．第２ショートレンジ無線リンク内で動作し、質問信号を受信して、第２リンク範囲を有する第２ショートレンジ無線リンクを経てターミナル識別情報を即座に送信するＲＦ−ＩＤタグであって、前記第１リンク範囲及び第２リンク範囲は実質的に同じであり、そして前記送信されたターミナル識別情報を使用して、前記第１ショートレンジ無線リンクで通信するリモートトランシーバとでセッション設定時間を短縮したワイヤレスショートレンジ接続を確立するためのＲＦ−ＩＤタグと、
    を備えたワイヤレスターミナル。
  2. ｃ．移動通信ネットワークで通信するために処理ユニットに結合された第３リンク範囲を有するネットワークトランシーバを更に備えた請求項１に記載のワイヤレスターミナル。
  3. ｄ．前記第１ショートレンジ無線リンクを経て前記リモートトランシーバへ送信され／そこから受信された情報を表示するための入力／出力装置を更に備えた請求項１に記載のワイヤレスターミナル。
  4. ワイヤレスショートレンジ通信におけるセッション設定及び識別時間を短縮するためのシステムにおいて、
    ａ．第１リンク範囲を有する第１ショートレンジ無線リンクで動作する第１ショートレンジトランシーバと、第２リンク範囲を有する第２ショートレンジ無線リンクで動作するＲＦ−ＩＤタグとが装備され、前記第１リンク範囲及び第２リンク範囲が実質的に同じであるような第１ターミナルと、
    ｂ．前記第１ターミナルのＲＦ−ＩＤタグを迅速に検出するために前記第２ショートレンジ無線リンクを経て質問信号を送信すると共に、前記質問信号に応答して前記第１ターミナルのＲＦ−ＩＤタグにより送信されるターミナル識別情報を受信するＲＦ−ＩＤリーダーと、
    ｃ．前記ＲＦ−ＩＤリーダーに結合され、前記第１ショートレンジ無線リンクで動作する第２ショートレンジ無線トランシーバモジュールが装備され、前記第１ターミナルのＲＦ−ＩＤタグにより送信されるターミナル識別情報を使用して、セッション設定時間が短縮された、前記第１ターミナルとのワイヤレスショートレンジ接続を確立するための第２ターミナルと、
    を備えたシステム。
  5. 前記第１ターミナルの前記ターミナル識別情報は、前記第１ターミナルの独特の識別番号を含む請求項４に記載のシステム。
  6. 前記第１及び第２トランシーバモジュールは、ブルーツース技術の原理に適合し、そして前記第１ショートレンジ無線リンクは、ブルーツースリンクである請求項４に記載のシステム。
  7. ワイヤレスショートレンジ通信におけるセッション設定及び識別時間を短縮するための方法において、
    ａ．第１ターミナルに物理的に接近して第１リンク範囲を有する第１ショートレンジ無線リンクで動作するＲＦ−ＩＤタグ内に、前記第１ターミナルのターミナル識別情報の少なくとも一部分を組み込むステップと、
    ｂ．前記第１ターミナルのターミナル識別情報の前記少なくとも一部分を前記ＲＦ−ＩＤタグ内に維持するステップと、
    ｃ．前記第１ターミナル及び前記第１ターミナルに物理的に接近した前記ＲＦ−ＩＤタグを、前記第１ショートレンジ無線リンクで動作するＲＦ−ＩＤリーダーのカバレージエリアへ移動するステップと、
    ｄ．前記ＲＦ−ＩＤリーダーにより送信された質問信号に応答して、前記ＲＦ−ＩＤタグにより前記第１ショートレンジ無線リンクを経て前記第１ターミナルのターミナル識別情報の前記少なくとも一部分を即座に送信するステップと、
    ｅ．前記第１ターミナルのターミナル識別情報の前記受信した少なくとも一部分を、前記ＲＦ−ＩＤリーダーに接続された第２ターミナルへ転送するステップと、
    ｆ．前記第１ターミナルのターミナル識別情報の前記少なくとも一部分を使用して、第２リンク範囲を有する第２ショートレンジ無線リンクを経て前記第１ターミナルと第２ターミナルとの間にセッション設定時間を短縮したワイヤレスショートレンジ接続を確立するステップであって、前記第１リンク範囲及び第２リンク範囲が実質的に同じであるようなステップと、
    を備えた方法。
  8. ワイヤレスショートレンジ通信におけるセッション設定及び識別時間を短縮するためにコンピュータシステム内で実行可能な媒体において、
    ａ．第１リンク範囲を有する第１ショートレンジ無線リンクで動作するＲＦ−ＩＤリーダーを使用して、第１ショートレンジ無線リンクを経てターミナルのターミナル識別情報の少なくとも一部分を受け取るプログラム命令と、
    ｂ．第２ショートレンジ無線リンクで動作するショートレンジ無線トランシーバを使用して、第２ショートレンジ無線リンクを経て前記ターミナルへページングメッセージを送信するプログラム命令であって、前記ページングメッセージは前記受信されたターミナル識別情報の少なくとも一部分を含み、前記第１リンク範囲及び第２リンク範囲が実質的に同じであるようなプログラム命令と、
    を備えた媒体。
  9. セッション設定及び識別時間が短縮されたアクセスポイントにおいて、
    ａ．プロセッサユニットと、
    ｂ．メモリユニットと、
    ｃ．前記プロセッサユニットに結合されて、ショートレンジ無線リンクを経て通信するためのショートレンジ無線トランシーバモジュールと、
    前記プロセッサユニットに結合されて、ＲＦ−ＩＤ無線リンクを経て通信するためのＲＦ−ＩＤリーダーモジュールと、
    前記プロセッサにおいて動作するソフトウェア手段と、
    を備え、前記ソフトウェア手段は、
    （ｉ）近傍のターミナルを検出するための質問信号を送信するように前記ＲＦ−ＩＤリーダーモジュールに周期的に命令し、
    （ii）近傍のターミナルを検出するための問合せメッセージを送信するように前記ショートレンジ無線トランシーバモジュールに周期的に命令し、そして
    （iii）次の事柄のいずれかに応答して近傍のターミナルとのショートレンジ無線リンクを確立するためのページングメッセージを送信するように前記ショートレンジ無線トランシーバモジュールに命令する、
    ためのものであり、前記事柄は、
    （iii. a）前記ＲＦ−ＩＤリーダーモジュールによる前記質問信号に対する応答であって、少なくとも近傍のターミナルの識別情報を含む応答を受信するか、又は
    （iii. b）前記ショートレンジ無線トランシーバモジュールによる問合せメッセージに対する応答であって、少なくとも近傍のターミナルの識別情報を含む応答を受信する、
    ことであるアクセスポイント。
  10. ブルーツース通信においてセッション設定及び識別時間が短縮された双方向サービスを提供するための方法であって、
    ａ．少なくともブルーツースシリアル番号及びクレジットカード情報をブルーツースターミナルにインストールするステップと、
    ｂ．前記少なくともブルーツースシリアル番号及びクレジットカード情報を、ＲＦ−ＩＤ技術を使用してＲＦ−ＩＤ／ブルーツースアクセスポイントへ転送するステップと、
    ｃ．次の動作、即ち
    （ｉ）少なくともブルーツースシリアル番号を使用して前記アクセスポイントによりブルーツースページングを行なってブルーツース接続をオープンし、
    （ii）前記ターミナルによる前記ページングに応答してブルーツースセッションを確立する、
    ことによりブルーツースセッションを確立するステップと、
    ｄ．サービスアプリケーションとのトランザクションに関する情報を含むＰＩＮ番号要求を前記アクセスポイントにより前記ターミナルへ送信するステップと、
    ｅ．前記ＰＩＮ番号を前記アクセスポイントへ送信するステップと、
    ｆ．前記ＰＩＮ番号を前記サービスアプリケーションへ転送して、トランザクションを完了するステップと、
    を備えた方法。
  11. ショートレンジ無線通信においてセッション設定及び識別時間が短縮された双方向サービスを提供するための方法であって、
    ａ．ＲＦ−ＩＤリーダーにより送信された質問信号に応答してＲＦ−ＩＤ無線リンクを経て少なくとも移動通信ターミナルの識別情報を送信するステップと、
    ｂ．前記少なくともターミナルの識別情報を前記ＲＦ−ＩＤリーダーによりアクセスポイントへ転送するステップと、
    ｃ．前記アクセスポイントからショートレンジ無線リンクを経てサービス通知メッセージを前記移動通信ターミナルにより受信するステップと、
    を備えた方法。
  12. ワイヤレスショートレンジ通信におけるセッション設定及び識別時間を短縮するためにコンピュータシステム内で実行可能な媒体において、
    ａ．ＲＦ−ＩＤリーダーを使用して近傍のターミナルを検出するためのＲＦ−ＩＤ質問信号を送信するプログラム命令と、
    ｂ．ショートレンジ無線トランシーバを使用して近傍のターミナルを検出するための問合せメッセージを送信するプログラム命令と、
    ｃ．次の事柄のいずれかに応答して近傍のターミナルとのショートレンジ無線リンクを確立するためのページングメッセージを送信するプログラム命令と、
    を備え、前記事柄は、
    （ｃ.ｉ）前記ＲＦ−ＩＤリーダーによる前記質問信号に対する応答であって、少なくとも近傍のターミナルの識別情報を含む応答を受信するか、又は
    （ｃ.ii）前記ショートレンジ無線トランシーバモジュールによる問合せメッセージに対する応答であって、少なくとも近傍のターミナルの識別情報を含む応答を受信する、
    ことである媒体。
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