JP2006115041A - 無線タグシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】 システムの構成機器数を抑制しつつ、通信エリアを確保できる無線タグシステムを提供する。
【解決手段】 送信部32は、制御部30からの制御指令に応じて無線周波数の電気信号を生成する。電気信号は、電気光変換部36で光アナログ信号に変換されて合波分波部42で分配され、光ファイバ6.1を伝搬してアンテナ部80.1へ到達する。そして、光電気変換部22で無線信号に変換され、アンテナ素子20を介して放射される。通信エリア内に存在する無線タグ10は、自己の情報に応じた無線信号を送信する。アンテナ素子20で受信された無線信号は、電気光変換部24で光アナログ信号に変換され、光ファイバ6.1を伝搬して無線部102へ到達する。さらに、光電気変換部38で無線周波数の電気信号に変換され、受信部34でデータ信号に復調されて、制御部30へ出力される。
【選択図】 図1
【解決手段】 送信部32は、制御部30からの制御指令に応じて無線周波数の電気信号を生成する。電気信号は、電気光変換部36で光アナログ信号に変換されて合波分波部42で分配され、光ファイバ6.1を伝搬してアンテナ部80.1へ到達する。そして、光電気変換部22で無線信号に変換され、アンテナ素子20を介して放射される。通信エリア内に存在する無線タグ10は、自己の情報に応じた無線信号を送信する。アンテナ素子20で受信された無線信号は、電気光変換部24で光アナログ信号に変換され、光ファイバ6.1を伝搬して無線部102へ到達する。さらに、光電気変換部38で無線周波数の電気信号に変換され、受信部34でデータ信号に復調されて、制御部30へ出力される。
【選択図】 図1
Description
この発明は無線タグシステムに関し、特に無線周波数のアナログ信号を光ファイバを介して伝送する無線タグシステムに関するものである。
無線タグは、外部から無線信号を受けて内部に記憶されている情報を応答する情報記憶装置である。無線タグの大きな特徴は、非接触で情報を読出せることである。
また、無線タグの中には、外部から受けた無線信号から電力を得るため、内部電源を必要としないものも存在する。そのため、小型の情報記憶装置を実現できる。
近年の技術革新により、無線タグの小型化および記憶容量の増大化が進み、さまざまな分野で無線タグが使用されている。特に、物流分野や流通分野での使用はめざましい。
さらに、使用周波数帯域の拡大ともあいまって、今後も無線タグの使用範囲は大きく広がることが期待されている。
ところで、このような無線タグの情報を読出すための装置が読取器であり、無線タグに新たに情報を書込むための装置が書込器である。読取器および書込器は、いずれも同様の構成をとるため、一般的には読取器および書込器が一体となった読取/書込器が使用される。
以下では、読取器、書込器および読取/書込器を含む概念としてリーダライタと称す。
図8は、従来の無線タグシステム600の一般的な配置構成を示す図である。
図8を参照して、従来の無線タグシステム600では、制御部30に対して複数のリーダライタ82が接続される。
無線タグシステムが機能するためには、さまざまな場所で無線タグの情報を読出し、無線タグが付された商品などの追跡を行う必要がある。しかし、リーダライタ82の通信エリアは、数10cmから数m程度であるため、十分な通信エリアを確保できるように、多くのリーダライタ82が配置される。
特許文献1には、搬送経路に複数のリーダライタが配置され、各々のリーダライタが、搬送物に付されている無線タグから読出した情報を情報交信装置へ出力し、情報交信装置が、受信した情報に応じて搬送制御を行う搬送システムが開示されている。
特許文献2には、無線タグを備えるルームキーを部屋および各施設に配置されたリーダライタに近づけるだけでサービスが受けられるホテル来客サービスシステムが開示されている。
特開2000−255716号公報
特開2003−132435号公報
しかしながら、上述のような無線タグシステムにおいては、通信エリアの数だけリーダライタが必要であり、大規模な無線タグシステムを構築する場合には、コスト的に不利である。
また、無線タグの新たな規格に対応する場合などには、すべてのリーダライタを更新または改造する必要がある。そのため、システム改善を頻繁に行うことは困難である。
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、システムの構成機器数を抑制しつつ、通信エリアを確保できる無線タグシステムを提供することである。
この発明によれば、通信エリア内の無線タグに対して無線信号の送受信を行う複数のアンテナ部と、複数のアンテナ部を介して無線タグに対してデータ読出しおよび/またはデータ書込みを行う無線部と、複数のアンテナ部と無線部とを接続する複数の光ファイバとを備える無線タグシステムである。無線部は、無線タグへ送信するデジタル信号を光アナログ信号に変換し、その変換した光アナログ信号を複数の光ファイバを介して複数のアンテナ部へ送信し、複数の光ファイバを介して複数のアンテナ部から受けた光アナログ信号をデジタル信号に変換する。複数のアンテナ部の各々は、光ファイバを介して無線部から受けた光アナログ信号を無線信号に変換して無線タグへ送信し、無線タグから受けた無線信号を光アナログ信号に変換し、その変換した光アナログ信号を光ファイバを介して無線部へ送信する。
好ましくは、無線部は、無線タグへ送信するデジタル信号を光アナログ信号に変換し、その変換した光アナログ信号を分配して複数のアンテナ部へ送信し、複数のアンテナ部から受けた複数の光アナログ信号を結合してデジタル信号に変換する。
好ましくは、無線部は、複数のアンテナ部の中から、予め定められた順序に従いアンテナ部を順次選択し、選択したアンテナ部の通信エリア内の無線タグに対してデータ読出しおよび/またはデータ書込みを行う。
また、この発明によれば、通信エリア内の複数種類の無線タグに対して無線信号の送受信を行うアンテナ部と、アンテナ部を介して複数種類の無線タグに対してデータ読出しおよび/またはデータ書込みを行う無線部と、アンテナ部と無線部とを接続する光ファイバとを備える無線タグシステムである。無線部は、複数種類の無線タグへ送信する複数のデジタル信号を光アナログ信号に変換し、その変換した光アナログ信号を光ファイバを介してアンテナ部へ送信し、光ファイバを介してアンテナ部から受けた光アナログ信号を複数のデジタル信号に変換する。アンテナ部は、光ファイバを介して無線部から受けた光アナログ信号を無線信号に変換して複数種類の無線タグへ送信し、複数種類の無線タグから受けた無線信号を光アナログ信号に変換し、その変換した光アナログ信号を光ファイバを介して無線部へ送信する。
好ましくは、無線部は、複数のデジタル信号を周波数分割多重して光アナログ信号に変換し、アンテナ部から受けた光アナログ信号を周波数帯域別に複数のデジタル信号に変換する。
好ましくは、無線部は、複数種類の無線タグの中から、予め定められた順序に従い無線タグを順次選択し、選択した無線タグへ送信するデジタル信号を光アナログ信号に変換してアンテナ部へ送信する。
好ましくは、無線部は、複数のアンテナ部と接続される。
好ましくは、アンテナ部を介して移動端末とデータの送受信を行う無線中継部と、無線中継部と接続され、データ伝送が行われるネットワークと、予め定められた順序に従い、無線部および無線中継部のいずれかへ送信許可を与える切換部とをさらに備え、無線部は、切換部が無線部へ送信許可を与える場合に、無線タグへ送信するデジタル信号を光アナログ信号に変換してアンテナ部へ送信し、切換部が無線中継部へ送信許可を与える場合に、無線中継部から受けた移動端末へ送信する信号を光アナログ信号に変換してアンテナ部へ送信する。
この発明によれば、1つの無線部に対して複数のアンテナ部が接続されるため、1つの無線部で複数のアンテナ部の通信エリア内に存在する無線タグに対してデータ読出しおよび/またはデータ書込みを行うことができる。よって、1つの無線部に対して1つのアンテナ部が接続される場合に比較して、同一の通信エリアを確保するための無線部の数を抑制できる。したがって、システムの構成機器数を抑制しつつ、通信エリアを確保する無線タグシステムを実現できる。
また、この発明によれば、1つのアンテナ部を共用して複数種類の無線タグに対してデータ読出しおよび/またはデータ書込みを行うことができる。よって、無線タグの種類毎にアンテナ部が配置される場合に比較して、同一の通信エリアを確保するためのアンテナ部の数を抑制できる。したがって、システムの構成機器数を抑制しつつ、通信エリアを確保する無線タグシステムを実現できる。
この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
[実施の形態1]
図1は、実施の形態1に従う無線タグシステム100の概略構成図である。
図1は、実施の形態1に従う無線タグシステム100の概略構成図である。
無線タグシステム100は、光ファイバ6.1,6.2,・・・,6.nと、無線部102と、アンテナ部80.1,80.2,・・・,80.nとからなる。
光ファイバ6.1,6.2,・・・,6.nは、無線部102とアンテナ部80.1,80.2,・・・,80.nとを接続する。
無線部102は、無線タグ10に対してデータ読出しおよびデータ書込みを行う制御指令に応じた光アナログ信号を生成して、アンテナ部80.1,80.2,・・・,80.nへ送信し、アンテナ部80.1,80.2,・・・,80.nから光アナログ信号を受けてデータ信号を取得する。
アンテナ部80.1,80.2,・・・,80.nは、無線部102から光アナログ信号を受けて、通信エリア内に無線信号を放射し、通信エリア内の無線タグ10から受けた無線信号を光アナログ信号に変換して無線部102へ送信する。
無線部102は、制御部30と、送信部32と、電気光変換部(E/O)36と、光結合部40と、光電気変換部(O/E)38と、受信部34と、合波分波部42とからなる。
制御部30は、通信エリア内の無線タグ10に対してデータ読出しおよびデータ書込みを制御するための制御指令(デジタル信号)を送信部32へ与え、受信部34から通信エリア内の無線タグ10が応答したデータ信号(デジタル信号)を取得する。
送信部32は、制御部30から受けた制御指令に応じて変調した無線周波数の電気信号を生成して、電気光変換部36へ出力する。
電気光変換部36は、送信部32から受けた無線周波数の電気信号に応じて光強度変調した光アナログ信号を生成して、光結合部40へ出力する。
光結合部40は、電気光変換部36から受けた光アナログ信号を合波分波部42へ導き、合波分波部42から受けた光アナログ信号を光電気変換部38へ導く。
光電気変換部38は、光結合部40から受けた光アナログ信号の光強度に応じて無線周波数の電気信号を生成して、受信部34へ出力する。
受信部34は、光電気変換部38から受けた無線周波数の電気信号を、データ信号へ復調して、制御部30へ出力する。
合波分波部42は、光結合部40および光ファイバ6.1,6.2,・・・,6.nと接続され、光結合部40から受けた光アナログ信号を分配して、光ファイバ6.1,6.2,・・・,6.nの各々へ導く。また、合波分波部42は、光ファイバ6.1,6.2,・・・,6.nの各々から受けた光アナログ信号を合成して、光結合部40へ導く。
アンテナ部80.1,80.2,・・・,80.nは、それぞれ光結合部26と、光電気変換部(O/E)22と、方向性結合部28と、アンテナ素子20と、電気光変換部(E/O)24とからなる。
光結合部26は、それぞれ光ファイバ6.1,6.2,・・・,6.nから受けた光アナログ信号を光電気変換部22へ導き、電気光変換部24から受けた光アナログ信号を光ファイバ6.1,6.2,・・・,6.nへ導く。
光電気変換部22は、光結合部26から受けた光アナログ信号の光強度に応じて無線周波数の電気信号を生成し、方向性結合部28へ出力する。また、光電気変換部22は、必要に応じて無線周波数の電気信号を所定のレベルまで増幅する。
方向性結合部28は、光電気変換部22から受けた無線周波数の電気信号をアンテナ素子20へ導き、アンテナ素子20から受けた無線周波数の電気信号を電気光変換部24へ導く。つまり、方向性結合部は、光電気変換部22と電気光変換部24との間のアイソレーションを行う。
アンテナ素子20は、方向性結合部28から受けた無線周波数の電気信号を無線信号として通信エリア内に放射し、空間を介して無線タグ10から無線信号を受信して、無線周波数の電気信号を方向性結合部28へ出力する。
電気光変換部24は、方向性結合部28から受けた無線周波数の電気信号に応じて光強度変調した光アナログ信号を生成して、光結合部26へ出力する。
なお、光ファイバ6.1,6.2,・・・,6.nを無線部102からアンテナ部80.1,80.2,・・・,80.nへ伝搬する光アナログ信号と、アンテナ部80.1,80.2,・・・,80.nから無線部102へ伝搬する光アナログ信号とは、伝搬方向が反対であるので、同一波長でも相互に干渉することはない。
しかし、光結合部26などで接続不整合があると、散乱による相互干渉が生じる場合もあるため、実施の形態1においては、電気光変換部36は、波長が1.5μm帯の光アナログ信号を生成し、電気光変換部24は、波長が1.3μm帯の光アナログ信号を生成する。これにより、散乱が生じても相互干渉を抑制できる。
無線タグ10は、ICチップ2と、アンテナ部4とからなる。
ICチップ2は、無線タグ10のそれぞれについてのデータを格納する。
アンテナ部4は、外部から無線信号を受けて電力を発生させ、その電力を受けてICチップ2に格納されているデータに応じた無線信号を応答する。また、外部からのデータ書込みの無線信号を受けて、ICチップ2にデータを格納する。
一例として、アンテナ部80.1の通信エリア内に無線タグ10が存在する場合について、無線タグシステム100の動作を説明する。
制御部30は、データ読出しの制御指令を送信部32へ出力する。
送信部32は、制御部30からの制御指令に応じて変調した無線周波数の電気信号を生成する。そして、生成された無線周波数の電気信号は、電気光変換部36で光アナログ信号に変換される。さらに、変換された光アナログ信号は、合波分波部42で分配され、光ファイバ6.1,6.2,・・・,6.nの各々へ導かれる。そして、各々の光アナログ信号は、光ファイバ6.1,6.2,・・・,6.nを伝搬してアンテナ部80.1,80.2,・・・,80.nへ到達する。
アンテナ部80.1,80.2,・・・,80.nにおいて、各々の光アナログ信号は、光電気変換部22で無線周波数の電気信号に変換される。そして、変換された無線周波数の電気信号は、無線信号としてアンテナ素子20を介して通信エリア内に放射される。
アンテナ部80.1の通信エリア内に存在する無線タグ10は、アンテナ部80.1のアンテナ素子20から送信される無線信号を受信して、ICチップ2に格納されている情報に応じた無線信号を応答する。
アンテナ素子20は、無線タグ10から無線信号を受信する。そして、アンテナ素子20で受信された無線信号から生じる無線周波数の電気信号は、電気光変換部24で光アナログ信号に変換される。さらに、変換された光アナログ信号は、光ファイバ6.1を伝搬して無線部102へ到達する。
無線部102において、光アナログ信号は、合波分波部42で他のアンテナ部80.2,・・・,80.nの各々から送信された光アナログ信号と結合される。そして、結合された光アナログ信号は、光電気変換部38で無線周波数の電気信号に変換される。さらに、変換された無線周波数の電気信号は、受信部34でデータ信号に復調されて、制御部30へ出力される。
以下同様にして、制御部30は、アンテナ部80.1の通信エリア内に存在する無線タグ10に対してデータ読出しおよびデータ書込みを行う。
上述のように、制御部30からの制御指令を受けて送信部32で生成された無線周波数の電気信号は、その信号波形に応じた光強度変化をもつ光アナログ信号に変換されて、アンテナ部80.1,80.2,・・・,80.nの各々へ分配される。また、アンテナ部80.1,80.2,・・・,80.nの各々が受信した無線信号は、光アナログ信号に変換されて、合波分波部42で結合された後、無線周波数の電気信号に変換される。そのため、送信部32および受信部34は、複数のアンテナを等価的に1つのアンテナとして、データ読出しおよびデータ書込みができる。
実施の形態1によれば、1つの無線部に対してn個のアンテナ部が接続されるため、従来に比較して、1つの無線部あたりの通信エリアはn倍となる。そのため、同一の通信エリアを確保するための無線部は、1/n個で済む。したがって、システムを構成する無線部の数を抑制しつつ、通信エリアを確保できる無線タグシステムを実現できる。
また、実施の形態1によれば、新たな機能を追加するために無線部を更新する場合にも、更新対象の無線部が少なく、さらに、アンテナ部は更新する必要がないので、機能を追加するのに必要なコストを抑制できる。したがって、ニーズに応じて、新たな無線タグシステムのサービスを安価に提供できる。
[実施の形態2]
上述の実施の形態1においては、送信部および受信部はすべてのアンテナ部と接続され、すべてのアンテナ部から同一の無線信号が一斉に送信される場合について説明した。
上述の実施の形態1においては、送信部および受信部はすべてのアンテナ部と接続され、すべてのアンテナ部から同一の無線信号が一斉に送信される場合について説明した。
一方、実施の形態2においては、送信部および受信部と接続されるアンテナ部を選択して、その選択されたアンテナ部の通信エリアの無線タグに対してデータ読出しおよびデータ書込みを行う場合について説明する。
図2は、実施の形態2に従う無線タグシステム200の概略構成図である。
図2を参照して、無線タグシステム200は、図1に示す無線タグシステム100において、制御部30を制御部78に代え、合波分波部42を選択性光結合部76に代えたものである。
選択性光結合部76は、光結合部40および光ファイバ6.1,6.2,・・・,6.nと接続され、制御部78からの通信エリア選択指令に応じて、光結合部40と光ファイバ6.1,6.2,・・・,6.nのいずれかとを光学的に接続する。
制御部78は、無線信号の送受信を行う通信エリアを一定時間毎に順次切換えて、データ読出しおよびデータ書込みの制御指令を送信部32へ与え、受信部34から無線タグ10が応答したデータ信号を受信する。
まず、制御部78は、アンテナ部80.1と光結合部40とを接続するように通信エリア選択指令を選択性光結合部76へ出力する。そして、制御部78は、データ読出しの制御指令を送信部32へ出力する。
送信部32は、制御部78からの制御指令に応じて変調した無線周波数の電気信号を生成する。そして、生成された無線周波数の電気信号は、電気光変換部36で光アナログ信号に変換される。さらに、変換された光アナログ信号は、選択性光結合部76で光ファイバ6.1へ導かれ、アンテナ部80.1へ到達する。
アンテナ部80.1において、光アナログ信号は、光電気変換部22で無線周波数の電気信号に変換される。そして、変換された無線周波数の電気信号は、無線信号としてアンテナ素子20を介してアンテナ部80.1の通信エリア内に放射される。
アンテナ部80.1の通信エリア内に無線タグ10が存在すれば、アンテナ素子20から送信される無線信号を受信して、ICチップ2に格納されている情報に応じた無線信号を応答する。
アンテナ素子20は、無線タグ10から無線信号を受信する。そして、アンテナ素子20で受信された無線信号から生じる無線周波数の電気信号は、電気光変換部24で光アナログ信号に変換される。さらに、変換された光アナログ信号は、光ファイバ6.1を伝搬して無線部202へ到達する。
無線部202において、光アナログ信号は、光電気変換部38で無線周波数の電気信号に変換される。そして、変換された無線周波数の電気信号は、受信部34でデータ信号に復調されて、制御部78へ出力される。
制御部78は、アンテナ部80.1の通信エリア内の無線タグ10からのデータ信号として受信する。
次に、制御部78は、アンテナ部80.2と光結合部40とを接続するように通信エリア選択指令を選択性光結合部76へ出力する。そして、制御部78は、データ読出しの制御指令を送信部32へ出力する。
以下同様にして、制御部78は、アンテナ部80.2の通信エリア内に存在する無線タグ10に対してデータ読出しを行う。
上述のように、制御部78は、アンテナ部80.1,80.2,・・・,80.nを順次選択し、その選択したアンテナ部の通信エリア内の無線タグ10に対してデータ読出しおよびデータ書込みを行う。
実施の形態2によれば、実施の形態1における効果に加えて、複数のアンテナ部の中から選択されたアンテナ部の通信エリア内に存在する無線タグに対してデータ読出しおよびデータ書込みを行うため、無線タグが存在する通信エリアを検出できる。よって、物流分野などにおいて無線タグの位置情報が必要となる場合においても、システムを構成する無線部の数を抑制しつつ、通信エリアを確保できる無線タグシステムを実現できる。
[実施の形態3]
上述の実施の形態1および2においては、無線部からアンテナ部へ送信される光アナログ信号とアンテナ部から無線部へ送信される光アナログ信号とは、同一の光ファイバを伝搬する場合について説明した。
上述の実施の形態1および2においては、無線部からアンテナ部へ送信される光アナログ信号とアンテナ部から無線部へ送信される光アナログ信号とは、同一の光ファイバを伝搬する場合について説明した。
一方、実施の形態3においては、無線部からアンテナ部へ送信される光アナログ信号とアンテナ部から無線部へ送信される光アナログ信号とは、互いに異なる光ファイバを伝搬する場合について説明する。
図3は、実施の形態3に従う無線タグシステム110の概略構成図である。
図3を参照して、無線タグシステム110は、無線部112と、アンテナ部94.1,94.2,・・・,94.nと、光ファイバ6.1a,6.2a,・・・,6.na,6.1b,6.2b,・・・,6.nbとからなる。
無線部112は、図1に示す無線タグシステム100の無線部102において、光結合部40と合波分波部42とを分波部90と合波部92とに代えたものである。
分波部90は、電気光変換部36から受けた光アナログ信号を分配して、光ファイバ6.1a,6.2a,・・・,6.naの各々へ導く。
合波部92は、光ファイバ6.1b,6.2b,・・・,6.nbの各々から受けた光アナログ信号を合成して、光電気変換部38へ導く。
アンテナ部94.1,94.2,・・・,94.nは、それぞれ図1に示す無線タグシステム100のアンテナ部80.1において、光結合部26を削除したものである。
光ファイバ6.1a,6.2a,・・・,6.naは、分波部90とアンテナ部80.1,80.2,・・・,80.nの光電気変換部22とを接続する。
光ファイバ6.1b,6.2b,・・・,6.nbは、アンテナ部80.1,80.2,・・・,80.nの電気光変換部24と合波部92とを接続する。
無線部112において、電気光変換部36で生成された光アナログ信号は、分波部90で分配され、光ファイバ6.1a,6.2a,・・・,6.naの各々へ導かれる。そして、各々の光アナログ信号は、光ファイバ6.1a,6.2a,・・・,6.naを伝搬してアンテナ部94.1,94.2,・・・,94.nへ到達する。
また、アンテナ部94.1,94.2,・・・,94.nの各々において、電気光変換部24で生成された光アナログ信号は、光ファイバ6.1b,6.2b,・・・,6.nbを伝搬して無線部112へ到達する。そして、各々の光アナログ信号は、合波分波部42で結合される。
以下、実施の形態1と同様にして、制御部30は、アンテナ部94.1,94.2,・・・,94.nの通信エリア内に存在する無線タグ10に対してデータ読出しおよびデータ書込みを行う。
なお、実施の形態3では、無線タグシステム100において、無線部からアンテナ部へ送信される光アナログ信号とアンテナ部から無線部へ送信される光アナログ信号とが互いに異なる光ファイバを伝搬するように変更した場合について説明したが、実施の形態2に従う無線タグシステム200においても同様に実施できることは言うまでもない。
実施の形態3によれば、実施の形態1における効果に加えて、光結合部が不要となるので、アンテナ部の構成がよりシンプルとなる。よって、より安価な無線タグシステムを実現できる。
[実施の形態4]
上述の実施の形態1〜3においては、1種類の無線タグに対してデータ読出しおよびデータ書込みを行う場合について説明した。
上述の実施の形態1〜3においては、1種類の無線タグに対してデータ読出しおよびデータ書込みを行う場合について説明した。
一方、実施の形態4においては、規格の異なる複数の無線タグに対してデータ読出しおよびデータ書込みを行う場合について説明する。
図4は、実施の形態4に従う無線タグシステム300の概略構成図である。
図4を参照して、無線タグシステム300は、無線部302と、アンテナ部80と、光ファイバ6とからなる。
無線部302は、制御部58と、送信部47.1,47.2と、受信部48.1,48.2と、合成部50と、電気光変換部(E/O)36と、光結合部40と、光電気変換部(O/E)38とからなる。
送信部47.1および47.2と受信部48.1および48.2とは、それぞれ無線タグ12.1および12.2に対してデータ読出しおよびデータ書込みを行う。
合成部50は、送信部47.1および47.2から受けた無線周波数の電気信号を合成して電気光変換部36へ出力する。
電気光変換部36と、光結合部40と、光電気変換部38とについては、上述の実施の形態1と同様であるので、詳細な説明は省略する。
アンテナ部80は、上述したアンテナ部80.1,80.2,・・・,80.nと同様であり、光ファイバ6は、上述した光ファイバ6.1,6.2,・・・,6.nと同様である。
実施の形態4においては、一例として、無線タグ12.1および12.2は、それぞれ2.4GHz帯および900MHz帯の無線信号によりデータ読出しおよびデータ書込みを行う。
無線タグ12.1および12.2は、送受信する無線信号の周波数が異なっているので、互いに干渉を生じることはない。したがって、同一のアンテナ部80から無線タグ12.1および12.2に対する2つの無線信号を同時に送信しても干渉は生じない。すなわち、同一の通信エリア内で、無線信号を周波数分割多重させることができる。
制御部58は、任意のタイミングで、無線タグ12.1に対してデータ読出しおよびデータ書込みを行う制御指令を送信部47.1へ出力し、無線タグ12.2に対してデータ読出しおよびデータ書込みを行う制御指令を送信部47.2へ出力する。さらに、制御部58は、通信エリア内の無線タグ12.1が応答したデータ信号を受信部48.1から取得し、通信エリア内の無線タグ12.2が応答したデータ信号を受信部48.2から取得する。
送信部47.1は、制御部58から受けた制御指令に応じて変調した無線周波数(2.4GHz)の電気信号を生成して合成部50へ出力する。
また、送信部47.2も同様に、制御部58から受けた制御指令に応じて変調した無線周波数(900MHz)の電気信号を生成して合成部50へ出力する。
送信部47.1および47.2から出力された無線周波数の電気信号は合成部50で合成されて、周波数分割多重された無線周波数の電気信号となる。そして、周波数分割多重された無線周波数の電気信号は、電気光変換部36で光アナログ信号に変換される。さらに、変換された光アナログ信号は、光ファイバ6を伝搬してアンテナ部80へ到達する。
アンテナ部80において、光アナログ信号は、光電気変換部22で無線周波数の電気信号に変換される。そして、変換された無線周波数の電気信号は、無線信号としてアンテナ素子20を介して通信エリア内に放射される。このとき、放射される無線信号には、送信部47.1および47.2で生成された無線周波数の信号成分が含まれる。
アンテナ部80の通信エリア内に無線タグ12.1が存在すれば、アンテナ素子20から送信される無線信号に含まれる送信部47.1で生成された無線周波数の信号成分を受信して、ICチップ2.1に格納されている情報に応じた無線信号を応答する。
また、アンテナ部80の通信エリア内に無線タグ12.2が存在すれば、アンテナ素子20から送信される無線信号に含まれる送信部47.2で生成された無線周波数の信号成分を受信して、ICチップ2.2に格納されている情報に応じた無線信号を応答する。
そして、アンテナ素子20で受信された無線タグ12.1および12.2からの無線信号より生じる無線周波数の電気信号は、電気光変換部24で光アナログ信号に変換される。さらに、変換された光アナログ信号は、光ファイバ6を伝搬して無線部302へ到達する。
無線部302において、光アナログ信号は、光電気変換部38で無線周波数の電気信号に変換される。そして、変換された無線周波数の電気信号は、分配されて受信部48.1および48.2へ導かれる。
受信部48.1は、分配された無線周波数の電気信号のうち、無線タグ12.1の送信する周波数成分(2.4GHz帯)の電気信号をデータ信号に復調して制御部58へ出力する。
また、受信部48.2も同様に、分配された無線周波数の電気信号のうち、無線タグ12.2の送信する周波数成分(900MHz帯)の電気信号をデータ信号に復調して制御部58へ出力する。
上述のように、制御部58は、送受信する無線周波数の電気信号の周波数が互いに異なる複数の種類の無線タグ12.1および12.2に対してデータ読出しおよびデータ書込みを互いに独立に行うことができる。
なお、無線部302が1つのアンテナ部80と接続される構成について説明したが、上述の実施の形態1〜3と同様に、複数のアンテナ部と接続される構成としてもよい。
実施の形態4によれば、複数の種類の無線タグに対してデータ読出しおよびデータ書込みを行う場合において、アンテナ部を共用できる。したがって、各無線タグについてそれぞれアンテナ部を設置する場合に比較して、システムを構成するアンテナ部の数を抑制しつつ、複数の種類の無線タグに対する通信エリアを確保できる。
また、実施の形態4によれば、新たな種類の無線タグに対応する場合には、アンテナ部を共用して、送信部および受信部のみを追加するだけで済む。したがって、ニーズに応じて、新たな無線タグシステムのサービスを安価に提供できる。
[実施の形態5]
上述の実施の形態4においては、送受信する無線信号の周波数帯域が異なる複数の種類の無線タグに対してデータ読出しおよびデータ書込みを行う場合について説明した。
上述の実施の形態4においては、送受信する無線信号の周波数帯域が異なる複数の種類の無線タグに対してデータ読出しおよびデータ書込みを行う場合について説明した。
一方、実施の形態5においては、送受信する無線信号の周波数帯域が近接する複数の種類の無線タグに対してデータ読出しおよびデータ書込みを行う場合について説明について説明する。
図5は、実施の形態5に従う無線タグシステム400の概略構成図である。
図5を参照して、無線タグシステム400は、無線部402と、アンテナ部80と、光ファイバ6とからなる。
無線部402は、制御部60と、送信部54.1,54.2と、電気光変換部(E/O)36と、光結合部40と、光電気変換部(O/E)38と、受信部56.1,56.2とからなる。
送信部54.1および54.2と受信部56.1および56.2とは、それぞれ無線タグ14.1および14.2に対してデータ読出しおよびデータ書込みを行う。
電気光変換部36と、光結合部40と、光電気変換部38とについては、上述の実施の形態1と同様であるので、詳細な説明は省略する。
アンテナ部80と、光ファイバ6とは、上述の実施の形態4と同様であるので、詳細な説明は省略する。
実施の形態5においては、一例として、無線タグ14.1および14.2は、いずれも2.4GHz帯の無線信号によりデータ読出しおよびデータ書込みを行う。但し、無線タグ14.1および14.2は互いに規格が異なるため、無線タグ14.1は、送信部54.2から出力された無線信号に対して応答せず、無線タグ14.2は、送信部54.1から出力された無線信号に対して応答しない。
制御部60は、無線タグ14.1および14.2に対してデータ読出しおよびデータ書込みを時間的に切換えて交互に行う。
まず、制御部60は、無線タグ14.1に対してデータ読出しおよびデータ書込みを行うために、データ読出しの制御指令を送信部54.1へ出力する。
送信部54.1は、制御部60からの制御指令に応じて変調した無線周波数の電気信号を生成する。そして、生成された無線周波数の電気信号は、電気光変換部36で光アナログ信号に変換される。さらに、変換された光アナログ信号は、光ファイバ6を伝搬してアンテナ部80へ到達する。
アンテナ部80において、光アナログ信号は、光電気変換部22で無線周波数の電気信号に変換される。そして、変換された無線信号は、無線信号としてアンテナ素子20を介して通信エリア内に放射される。
アンテナ部80の通信エリア内に無線タグ14.1が存在すれば、アンテナ素子20から送信される無線信号を受信して、ICチップ2.1に格納されている情報に応じた無線信号を応答する。そして、アンテナ素子20で受信された無線信号から生じる無線周波数の電気信号は、電気光変換部24で光アナログ信号に変換される。さらに、変換された光アナログ信号は、光ファイバ6を伝搬して無線部402へ到達する。
一方、同一の通信エリア内に無線タグ14.2が存在しても、アンテナ素子20から送信される無線信号に対して何も送信しない。
無線部402において、光アナログ信号は、光電気変換部38で無線周波数の電気信号に変換される。そして、変換された無線周波数の電気信号は、受信部56.1でデータ信号に復調される。
制御部60は、通信エリア内の無線タグ14.1のデータ信号として受信する。
以下同様にして、制御部60は、アンテナ部80の通信エリア内に存在する無線タグ14.1に対してデータ読出しおよびデータ書込みを行う。
次に、制御部60は、無線タグ14.2に対してデータ読出しおよびデータ書込みを行うために、データ読出しの制御指令を送信部54.2へ出力する。
送信部54.2は、制御部60からの制御指令に応じて変調した無線周波数の電気信号を生成する。そして、生成された無線周波数の電気信号は、電気光変換部36で光アナログ信号に変換される。さらに、変換された光アナログ信号は、光ファイバ6を伝搬してアンテナ部80へ到達する。
以下同様にして、制御部60は、アンテナ部80の通信エリア内に存在する無線タグ14.2に対してデータ読出しおよびデータ書込みを行う。
上述のように、制御部60は、送受信する無線信号の周波数帯域が近接する複数の種類の無線タグ14.1および14.2が存在する場合に、対象とする無線タグの種類を時間的に切換えてデータ読出しおよびデータ書込みを行う。
なお、無線部402が1つのアンテナ部80と接続される構成について説明したが、上述の実施の形態1〜3と同様に、複数のアンテナ部と接続される構成としてもよい。
実施の形態5によれば、実施の形態4における効果に加えて、送受信する無線信号の周波数が近接する、複数の種類の無線タグに対してデータ読出しおよびデータ書込みを行う場合において、それぞれの無線信号の送信タイミングを制御し相互干渉を防止することでアンテナ部を共用できる。したがって、各無線タグについてそれぞれアンテナ部を設置する場合に比較して、システムを構成するアンテナ部の数を抑制しつつ、複数の種類の無線タグに対する通信エリアを確保できる。
[実施の形態6]
上述の実施の形態5においては、送受信する無線信号の周波数帯域が近接する複数の種類の無線タグが存在する場合にアンテナ部を共用する構成について説明した。
上述の実施の形態5においては、送受信する無線信号の周波数帯域が近接する複数の種類の無線タグが存在する場合にアンテナ部を共用する構成について説明した。
一方、実施の形態6においては、送受信する無線信号の周波数帯域が近接する無線タグおよび他の無線通信機器が存在する場合にアンテナ部を共用する構成について説明する。
図6は、実施の形態6に従う無線タグシステム500の概略構成図である。
図6を参照して、無線タグシステム500は、無線部502と、切換部74と、ネットワーク72と、無線中継部64と、アンテナ部80と、光ファイバ6とからなる。
なお、実施の形態6における無線通信機器は、一例として、無線LAN(Local Area Network)によりデータの送受信を行う移動端末16とする。また、無線タグ10および移動端末16は、ともに2.4GHz帯の無線信号を送受信する。
無線部502は、制御部70と、送信部32と、受信部34と、電気光変換部(E/O)36と、光電気変換部(O/E)38と、光結合部40とからなる。
制御部70は、切換部74から送信許可を受けている期間中に、無線タグ10に対してデータ読出しおよびデータ書込みを制御するための制御指令を送信部32へ与える。また、制御部70は、受信部34から無線タグ10のデータ信号を取得する。
送信部32と、受信部34と、電気光変換部36と、光電気変換部38と、光結合部40とは、上述の実施の形態1と同様であるので、詳細な説明は省略する。
切換部74は、制御部70および無線LAN制御部62と接続され、互いの無線信号の送信タイミングを制御するために、一定時間毎に順次切換えて送信許可を与える。
ネットワーク72は、データ通信を行うための伝送路であり、通信相手の装置とデータ伝送が行われる。
無線中継部64は、ネットワーク72に接続され、アンテナ部80の通信エリア内に存在する移動端末16とアンテナ部80を介してデータの送受信を行う。そして、無線中継部64は、移動端末16をネットワーク72に接続させる。
無線中継部64は、無線LAN制御部62と、無線LAN送信部66と、無線LAN受信部68とからなる。
無線LAN制御部62は、ネットワーク72を介して通信相手から受けたデータ(デジタル信号)を所定の形式に変更した後、切換部74から送信許可を受けている期間中に無線LAN送信部66へ出力する。また、無線LAN制御部62は、無線LAN受信部68から受けたデータ信号(デジタル信号)を所定の形式に変更した後、ネットワーク72を介して通信相手へ送信する。
無線LAN送信部66は、無線LAN制御部62からデータ信号を受けて無線周波数の電気信号を生成し、無線部502へ出力する。
無線LAN受信部68は、無線部502から無線周波数の電気信号を受けてデータ信号に復調し、無線LAN制御部62へ出力する。
アンテナ部80と、光ファイバ6とは、上述の実施の形態4と同様であるので、詳細な説明は省略する。
なお、移動端末16は、無線LANからなる無線通信部を備え、アンテナ部80の通信エリア内で無線信号によりデータの送受信を行う。また、移動端末16は、一例として、パーソナルコンピュータ(パソコン)、PDA(Personal Digital Assistance;個人用携帯情報端末)、携帯電話、PHS(Personal Handyphone System)などからなる。
切換部74が、制御部70へ送信許可を与えると、制御部70は、通信エリア内の無線タグ10に対してデータ読出しおよびデータ書込みを行うための制御指令を送信部32へ与える。
送信部32は、制御部70からの制御指令に応じて変調した無線周波数の電気信号を生成する。そして、生成された無線周波数の電気信号は、電気光変換部36で光アナログ信号に変換される。さらに、変換された光アナログ信号は、光ファイバ6を伝搬してアンテナ部80へ到達する。
アンテナ部80において、光アナログ信号は、光電気変換部22で無線周波数の電気信号に変換される。そして、変換された無線周波数の電気信号は、無線信号としてアンテナ素子20を介して通信エリア内に放射される。
アンテナ部80の通信エリア内に無線タグ10が存在すれば、アンテナ素子20から送信される無線信号を受信して、ICチップ2に格納されている情報に応じた無線信号を応答する。そして、アンテナ素子20で受信された無線信号から生じる無線周波数の電気信号は、電気光変換部24で光アナログ信号に変換される。さらに、変換された光アナログ信号は、光ファイバ6を伝搬して無線部502へ到達する。
一方、同一の通信エリア内に移動端末16が存在しても、アンテナ素子20から送信される無線信号に対して何も応答しない。
無線部502において、光アナログ信号は、光電気変換部38で無線周波数の電気信号に変換される。そして、変換された無線周波数の電気信号は、受信部34でデータ信号に復調されて、制御部70へ出力される。
以下同様に、制御部70は、無線タグ10に対してデータ読出しおよびデータ書込みを行う。
次に、切換部74が、無線LAN制御部62へ送信許可を与えると、無線LAN制御部62は、通信エリア内の移動端末16に対してデータを送信するため、無線LAN送信部66へデータ信号を与える。無線LAN送信部66は、無線LAN制御部62からのデータ信号に応じて変調した無線周波数の電気信号を生成する。そして、生成された無線周波数の電気信号は、電気光変換部36で光アナログ信号に変換される。さらに、変換された光アナログ信号は、光ファイバ6を伝搬してアンテナ部80へ到達する。
アンテナ部80において、光アナログ信号は、光電気変換部22で無線周波数の電気信号に変換される。そして、変換された無線周波数の電気信号は、無線信号としてアンテナ素子20を介して通信エリア内に放射される。
アンテナ部80の通信エリア内に移動端末16が存在すれば、アンテナ素子20から送信される無線信号を受信する。
一方、同一の通信エリア内に無線タグ10が存在しても、アンテナ素子20から送信される無線信号に対して何も送信しない。
さらに、移動端末16は、必要に応じてデータを送信する場合には、そのデータに応じた無線信号を送信する。そして、アンテナ素子20で受信されたその無線信号から生じる無線周波数の電気信号は、電気光変換部24で光アナログ信号に変換される。さらに、変換された光アナログ信号は、光ファイバ6を伝搬して無線部502へ到達する。
無線部502において、光アナログ信号は、光電気変換部38で無線周波数の電気信号に変換される。そして、変換された無線周波数の電気信号は、無線LAN受信部68でデータ信号に復調されて、無線LAN制御部62へ出力される。
以下同様に、無線LAN制御部62は、移動端末16とデータの送受信を行う。
上述のように、切換部74は、制御部70または無線LAN制御部62のいずれか一方にのみ送信許可を与えるので、送信部32および無線LAN送信部66が出力した無線信号が相互に干渉することはない。
実施の形態6によれば、送受信する無線信号の周波数が近接する、無線タグを含めた複数の無線通信機器に対するサービスを提供する場合にも、アンテナ部を共用することができる。さらに、それぞれの無線信号の送信タイミングを統括制御できるので、相互干渉によるデータ読出しおよびデータ書込みの失敗を防止できる。そのため、新たな規格の無線サービスを提供する場合などにも、既存のアンテナ部を流用して新たなサービスを安価に提供できる。
[実施の形態7]
上述の実施の形態4〜6においては、無線部からアンテナ部へ送信される光アナログ信号とアンテナ部から無線部へ送信される光アナログ信号とは、同一の光ファイバを伝搬する場合について説明した。
上述の実施の形態4〜6においては、無線部からアンテナ部へ送信される光アナログ信号とアンテナ部から無線部へ送信される光アナログ信号とは、同一の光ファイバを伝搬する場合について説明した。
一方、実施の形態7においては、無線部からアンテナ部へ送信される光アナログ信号とアンテナ部から無線部へ送信される光アナログ信号とは、互いに異なる光ファイバを伝搬する場合について説明する。
図7は、実施の形態7に従う無線タグシステム310の概略構成図である。
図7を参照して、無線タグシステム310は、無線部312と、アンテナ部94と、光ファイバ6.a,6.bとからなる。
無線部312は、図4に示す無線タグシステム300の無線部302において、光結合部40を削除したものである。
アンテナ部94は、上述したアンテナ部94.1,94.2,・・・,94.nと同様である。
光ファイバ6.aは、無線部312の電気光変換部36とアンテナ部94の光電気変換部22とを接続する。
光ファイバ6.bは、アンテナ部94の電気光変換部24と無線部312の光電気変換部38とを接続する。
無線部312において、電気光変換部36で生成された光アナログ信号は、光ファイバ6.aを伝搬してアンテナ部94へ到達する。
また、アンテナ部94において、電気光変換部24で生成された光アナログ信号は、光ファイバ6.bを伝搬して無線部312へ到達する。
以下、実施の形態4と同様にして、制御部58は、アンテナ部94の通信エリア内に存在する無線タグ12.1および12.2に対してデータ読出しおよびデータ書込みを行う。
なお、実施の形態7では、実施の形態4に従う無線タグシステム300において、無線部からアンテナ部へ送信される光アナログ信号とアンテナ部から無線部へ送信される光アナログ信号とが互いに異なる光ファイバを伝搬するように変更した場合について説明したが、実施の形態5および6に従う無線タグシステム400および500においても同様に実施できることは言うまでもない。
実施の形態7によれば、実施の形態4における効果に加えて、光結合部が不要となるので、アンテナ部の構成がよりシンプルとなる。よって、より安価な無線タグシステムを実現できる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
2,2.1,2.2 ICチップ、4,4.1,4.2,80,80.1,80.2,・・・,80.n,94,94.1,94.2,・・・,94.n アンテナ部、6,6.1,6.2,・・・,6.n,6.a,6.1a,6.2a,・・・,6.na,6.b,6.1b,6.2b,・・・,6.nb 光ファイバ、10,12.1,12.2,14.1,14.2 無線タグ、16 移動端末、20 アンテナ素子、22,38 光電気変換部(O/E)、24,36 電気光変換部(E/O)、26,40 光結合部、28 方向性結合部、30,58,60,70,78 制御部、32,47.1,47.2,54.1,54.2 送信部、34,48.1,48.2,56.1,56.2 受信部、42 合波分波部、50 合成部、62 無線LAN制御部、64 無線中継部、66 無線LAN送信部、68 無線LAN受信部、72 ネットワーク、74 切換部、76 選択性光結合部、82 リーダライタ、90 分波部、92 合波部、100,110,200,300,310,400,500,600 無線タグシステム、102,112,202,302,312,402,502 無線部。
Claims (8)
- 通信エリア内の無線タグに対して無線信号の送受信を行う複数のアンテナ部と、
前記複数のアンテナ部を介して前記無線タグに対してデータ読出しおよび/またはデータ書込みを行う無線部と、
前記複数のアンテナ部と前記無線部とを接続する複数の光ファイバとを備え、
前記無線部は、
前記無線タグへ送信するデジタル信号を光アナログ信号に変換し、その変換した光アナログ信号を前記複数の光ファイバを介して前記複数のアンテナ部へ送信し、
前記複数の光ファイバを介して前記複数のアンテナ部から受けた光アナログ信号をデジタル信号に変換し、
前記複数のアンテナ部の各々は、
前記光ファイバを介して前記無線部から受けた光アナログ信号を無線信号に変換して前記無線タグへ送信し、
前記無線タグから受けた無線信号を光アナログ信号に変換し、その変換した光アナログ信号を前記光ファイバを介して前記無線部へ送信する、無線タグシステム。 - 前記無線部は、
前記無線タグへ送信するデジタル信号を光アナログ信号に変換し、その変換した光アナログ信号を分配して前記複数のアンテナ部へ送信し、
前記複数のアンテナ部から受けた複数の光アナログ信号を結合してデジタル信号に変換する、請求項1に記載の無線タグシステム。 - 前記無線部は、
前記複数のアンテナ部の中から、予め定められた順序に従いアンテナ部を順次選択し、
選択したアンテナ部の通信エリア内の前記無線タグに対してデータ読出しおよび/またはデータ書込みを行う、請求項1に記載の無線タグシステム。 - 通信エリア内の複数種類の無線タグに対して無線信号の送受信を行うアンテナ部と、
前記アンテナ部を介して前記複数種類の無線タグに対してデータ読出しおよび/またはデータ書込みを行う無線部と、
前記アンテナ部と前記無線部とを接続する光ファイバとを備え、
前記無線部は、
前記複数種類の無線タグへ送信する複数のデジタル信号を光アナログ信号に変換し、その変換した光アナログ信号を前記光ファイバを介して前記アンテナ部へ送信し、
前記光ファイバを介して前記アンテナ部から受けた光アナログ信号を複数のデジタル信号に変換し、
前記アンテナ部は、
前記光ファイバを介して前記無線部から受けた光アナログ信号を無線信号に変換して前記複数種類の無線タグへ送信し、
前記複数種類の無線タグから受けた無線信号を光アナログ信号に変換し、その変換した光アナログ信号を前記光ファイバを介して前記無線部へ送信する、無線タグシステム。 - 前記無線部は、前記複数のデジタル信号を周波数分割多重して光アナログ信号に変換し、
前記アンテナ部から受けた光アナログ信号を周波数帯域別に複数のデジタル信号に変換する、請求項4に記載の無線タグシステム。 - 前記無線部は、
前記複数種類の無線タグの中から、予め定められた順序に従い無線タグを順次選択し、
選択した無線タグへ送信するデジタル信号を光アナログ信号に変換して前記アンテナ部へ送信する、請求項4に記載の無線タグシステム。 - 前記無線部は、複数の前記アンテナ部と接続される、請求項4〜6のいずれか1項に記載の無線タグシステム。
- 前記アンテナ部を介して移動端末とデータの送受信を行う無線中継部と、
前記無線中継部と接続され、データ伝送が行われるネットワークと、
予め定められた順序に従い、前記無線部および前記無線中継部のいずれかへ送信許可を与える切換部とをさらに備え、
前記無線部は、
前記切換部が前記無線部へ送信許可を与える場合に、前記無線タグへ送信するデジタル信号を光アナログ信号に変換して前記アンテナ部へ送信し、
前記切換部が前記無線中継部へ送信許可を与える場合に、前記無線中継部から受けた前記移動端末へ送信する信号を光アナログ信号に変換して前記アンテナ部へ送信する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の無線タグシステム。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009540756A (ja) * | 2006-06-12 | 2009-11-19 | コーニング ケーブル システムズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 集中型光ファイバ利用rfidシステム及び方法 |
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2004
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