JP2006287559A - 無線タグおよび質問器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 使用する地域により無線タグを取り替えるなどの不便さを解消する。
【解決手段】 質問器１ら起動命令を受けた時に、無線タグ２自身の固有の識別子を含む無線信号を送出する無線タグであって、質問器１の命令には該質問器１の識別情報が含まれ、無線タグ２は、受信した無線信号中の質問器１の識別情報を認証し、該認証結果に基づいて無線信号を送信するか否かを決定する。
【選択図】 図１
【解決手段】 質問器１ら起動命令を受けた時に、無線タグ２自身の固有の識別子を含む無線信号を送出する無線タグであって、質問器１の命令には該質問器１の識別情報が含まれ、無線タグ２は、受信した無線信号中の質問器１の識別情報を認証し、該認証結果に基づいて無線信号を送信するか否かを決定する。
【選択図】 図１
Description
本発明は、周波数変換対応可能な無線タグおよび質問器に関する。
本発明は、無線タグ、特に外部から信号を受けこれに反応する形態の無線タグで、その大部分は、電池を持たないパッシブ型RFID(:Radio Frequency Identification) に関する技術である。また別に、電池を内蔵するアクティブ型RFIDである場合でも、キヤリアセンスなどの受信機能をもつものは、この技術分野に該当する。
本発明は、無線タグ、特に外部から信号を受けこれに反応する形態の無線タグで、その大部分は、電池を持たないパッシブ型RFID(:Radio Frequency Identification) に関する技術である。また別に、電池を内蔵するアクティブ型RFIDである場合でも、キヤリアセンスなどの受信機能をもつものは、この技術分野に該当する。
現在、無線タグが使用できる無線の周放数などは、各国の電波行政により異なる。将来的に無線タグが日常生活の様々な所で使用されることを想定すると、各国間での使用周彼数の規格調整、或いは世界的な標準化が必要とされている。
「ＲＦタグの開発と応用II」（社）日本自動認識システム協会、第５章及び第７章
「ＲＦタグの開発と応用II」（社）日本自動認識システム協会、第５章及び第７章
上述したように、将来的に無線タグが日常生活の様々な所で使用されることを想定すると、各国間、或いは世界的に規格や使用周波数の規格調整や標準化が必要とされている。
これらの観点、つまり各国の無線タグに用いられる無線周波数などや標準化の状況については、参考文献１で取り上げている。特に、 ISO/IEC 18000-6（参考文献１のp.58-59）で規定される860〜960MHzの周波数と、ISO/IEC18000-7 (同p.59-60)で規定される(米国433MHz は米連邦通信委員会FCC 15.247で規定)400MHz帯とを着目すると、ともに国際的にはISM周波数(参考文献２−１および参考文献２−２)であるとしているにも関わらず、全世界という事でなく主要な国においても必ずしも無線タグには使えない現実がある(参考文献３参照)。
従って、現状では、このように複雑な国の違いに対応して無線タグを付け替えたりするか／少なくとも輸入された製品に付けられた無線タグを違法にならないように、場合により取り外す(電波を停止する)必要が生じる。
これらの観点、つまり各国の無線タグに用いられる無線周波数などや標準化の状況については、参考文献１で取り上げている。特に、 ISO/IEC 18000-6（参考文献１のp.58-59）で規定される860〜960MHzの周波数と、ISO/IEC18000-7 (同p.59-60)で規定される(米国433MHz は米連邦通信委員会FCC 15.247で規定)400MHz帯とを着目すると、ともに国際的にはISM周波数(参考文献２−１および参考文献２−２)であるとしているにも関わらず、全世界という事でなく主要な国においても必ずしも無線タグには使えない現実がある(参考文献３参照)。
従って、現状では、このように複雑な国の違いに対応して無線タグを付け替えたりするか／少なくとも輸入された製品に付けられた無線タグを違法にならないように、場合により取り外す(電波を停止する)必要が生じる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、使用する地域により無線タグを取り替えるなどの不便さを解消した、無線タグ及び質問器を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、質問器から起動命令を受けた時に、無線タグが自身の固有の識別子を含む無線信号を送出する無線タグであって、前記質問器の命令には該質問器の識別情報が含まれ、前記無線タグは、受信した無線信号中の前記質問器の識別情報を認証し、該認証結果に基づいて無線信号を送信するか否かを決定することを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、質問器から起動命令を受けた時に、無線タグが自身の固有の識別子を含む無線信号を送出する無線タグであって、無線タグは、質問器からの命令とともに受ける該質問器の識別情報の中のコードにより無線信号を送信するか否かの決定を行う機能を実現する情報を書き込んだファイルと、通信機能を有する送受信機能部とを有し、質問器から命令を受けると、一緒に受けた識別情報の中の識別コードを基に、前記ファイルを参照して自らが無線信号を送信するか否かを決定し、送信する場合、前記送受信機能部より無線信号を送信し、送信しない場合、前記送受信機能部により送信を停止することを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の無線タグにおいて、前記ファイルは書き換えが可能であることを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、質問器から起動命令を受けた時に、無線タグが自身の固有の識別子を含む無線信号を送出する無線タグであって、通信機能を有する送受信権能部と各地域の判断情報が書き込まれたファイルとを有し、かつ質問器から出力される質問器の識別情報には、地域を特定するコードが含まれており、ある質問器からの命令と併せて送られる地域Ａを特定するコードを含む識別情報Ａを受信した場合には、地域Ａに適合する周波数で無線信号を送信し、また別の質問器からの命令と併せて送られる地域Ｂを特定するコードを含む識別情報Ｂを受信した場合には、その地域Ｂに適合する周波数で無線信号を送信することを特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の無線タグにおいて、前記ファイルには、各地域に対応して、周波数のみならず、送信無線の出力やその電波の送信/休止間隔比(デューティ)、無線信号の変調方式等の通信条件が書き込まれており、前記送受信機能部は、質問器から受信した識別情報に含まれる前記地域を特定するコードに基づいて該当する前記通信条件となるように通信条件の設定を変更することを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、電池を持たないパッシプ型の無線タグであって、質問器からの電波を受け電力を供給し、周波数を多少変えることを特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、電池を持たないパッシブ型の無線タグであって、質問器から送信された無線信号の周波数が既に設定されている周波数と大幅に異なる場合には、無線タグからの無線の周波数もその違いに従い変えることを特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、電池を持つアクティブ型の無線タグであって、質問器からの命令と併せて送られる質問器の識別情報を判断し、電力は自ら内蔵する電池から供給して、通信使用する周波数を大幅に変更することを特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、電池を持つアクティブ型の無線タグであって、
無線出力を質問器からの無線出力に関係なく、増大させることを特徴とする。
無線出力を質問器からの無線出力に関係なく、増大させることを特徴とする。
また、請求項１０に記載の発明は、質問器から命令と該質問器の識別情報以外にプリアンブルを受信し、この段階で質問器からの電波が地域により異なる周波数であれば、この時点で無線信号を出力すべきか否か、或いはどの周波数で無線信号を送信するかを判断することを特徴とする。
また、請求項１１に記載の発明は、質問器から起動命令を受けた時に、無線タグが自身の固有の識別子を含む無線信号を送出する無線タグであって、無線タグは、通信機能を有する送受信権能部と各地域の判断情報が書き込まれたファイルとを有し、質問器から無線タグへの命令と該質問器の識別情報の伝送媒体は電波に限らず、無線タグから送信する電波の周波数が各地域に適合するよう、より多くの周波数などの通信条件を示す情報を前記ファイルに格納することを特徴とする。
また、請求項１２に記載の発明は、無線タグを起動し、かつ無線タグの通信上の制御を行う質問器であって、前記無線タグに対して各地域に共通に使用される周波数で情報を送信することを特徴とする
また、請求項１３に記載の発明は、無線タグを起動し、かつ無線タグの通信上の制御を行う質問器であって、前記無線タグに対して起動時には、各地域に共通に使用される周波数で情報を送信し、起動後はその地域で使用される周波数で制御命令を含む情報を送信することを特徴とする。
以上説明したように、本発明の無線タグによれば、無線タグを使用する地域による相違を、質問器から起動の命令および識別情報を受けることで、無線タグ自体が認証して判断する。この結果、無線タグを付け替えたり、海外で用いられていた無線タグを取り外したりというような手間や必要性を省くことができる。
また、本発明の無線タグによれば、無線タグを使用する地域による相違についての上記判断は、無線タグ内のファイルに書き込まれた情報を参照して実施するため、この情報を変更することで、様々な条件に対応することができる。
特に、このファイルを書き換え可能とした場合は、使用途中で新たな情報へ変更して対応することができる。
また、ファイルに書き込める情報量が少なくても(極端な場合は1通り、つまりある条件で送信を許可し、それ以外は送信をしないという条件を書き込む。運用状況に併せてその条件を書き換えていくことで)機能させることができる。
特に、このファイルを書き換え可能とした場合は、使用途中で新たな情報へ変更して対応することができる。
また、ファイルに書き込める情報量が少なくても(極端な場合は1通り、つまりある条件で送信を許可し、それ以外は送信をしないという条件を書き込む。運用状況に併せてその条件を書き換えていくことで)機能させることができる。
逆に、複数の条件をファイルに格納している場合、双方の条件毎に適合した周波数などの無線を送信できる。この条件がある製品に付けた無線タグを想定すると、生産地域など貿易の輸出地域と消費地域の輸入地域ともに同じ無線タグが使用できることになる。つまり、その製品に付けている無線タグについて輸出国で使用した無線タグを外し、輸入国で新たに付け直す手間をかけなくて済むようになる。
この複数の条件は、単に無線タグが送信する無線の周波数だけでなく、送信無線の出力やその電波の送信/休止間隔比(デューティ)、電波信号の変調なども各国の状況により異なるので、それらに適合するようになればよい。
電池を持たないパッシブ型の無線タグでも周波数の変更は、多少(≦数百kHzの範囲であれば、ＣＭＯＳによりＲＦ送信回路を実現)可能である。従って、無線タグの大部分を占めるパッシブ型の無線タグにも適用できる。
電池を持たないパッシブ型の無線タグでも周波数の変更は、多少(≦数百kHzの範囲であれば、ＣＭＯＳによりＲＦ送信回路を実現)可能である。従って、無線タグの大部分を占めるパッシブ型の無線タグにも適用できる。
また、本発明の無線タグによれば、パッシブ型の無線タグは質問器からの無線信号（電波）を受け、その電波を電力として供給し変調しているので、質問器から送信された無線信号の周波数が無線タグに設定されている周波数と大幅に異なれば、無線タグから送信する無線信号の周波数もその違いに従い変えることができる。
また、本発明の電池を持つアクティブ型の無線クグでは、質問器からの命令と併せて送られる識別情報を判断の材料とするだけである。送信のための電力は自ら内蔵する電池から供給されているため、大幅に異なる周波数へも変更することができ、周波数など相違を十分カバーするのにアクティブ型の無線タグは向いているといえる。
また、本発明のアクティブ型の無線タグでは、送信出力も質問器からの無線出力に関係ない。従って、アクティブ型の無線タグでは、送信する無線出力を増大することもできる。
また、本発明のアクティブ型の無線タグでは、送信出力も質問器からの無線出力に関係ない。従って、アクティブ型の無線タグでは、送信する無線出力を増大することもできる。
本発明の無線タグでは、質問器から無線タグは命令と識別情報以外にプリアンブルを受信する。この段階で質問器からの電波（無線信号）が地域により異なる周波数であれば、この時点で出力すべきか否か、或いはどの周波数で電波を送信するのかなど判断ができる。すなわち、極端な場合には、上記の識別情報が不要なこともあり、その場合はプリアンブルの周波数を基に判断を行うことができる。
質問器から無線タグが受信する命令と識別情報は各国（各地域）共通で使用可能な周波数(、例えば、IMS帯あるいは磁場を含め低周波、図２では１２５ｋHzを挙げた)による信号を用いることで無線タグの受信機能を共通にできる。この場合、無線タグから送信する無線信号の周波数が各国で使用される周波数などに適合しないといけないが、より多くの各地域に対応できる可能性がある。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１に本発明が適用される、質問器(リーダ)と無線タグ間の周波数を変換するＲＦＩＤシステムの構成を示す。同図において、ＲＦＩＤシステムは、無線タグ２を起動し、制御する質問器１と、無線タグ２と、リーダ（受信機）３とから構成されている。無線タグ２は、質問器１から起動命令を受けた時に、無線タグ２が自身の固有のＩＤ（識別子）を含む無線信号をリーダ（受信機）３に送出する無線タグである。
無線タグ２は、質問器１からの命令とともに受ける該質問器１の識別情報の中のコードにより無線信号を送信するか否かの決定を行う機能を実現する情報を書き込んだファイル２１と、通信機能を有する送受信機能部２０とを有し、質問器１から命令を受けると、一緒に受けた識別情報の中の識別コードを基に、前記ファイル２１を参照して自らが無線信号を送信するか否かを決定し、送信する場合、送受信機能部２０より無線信号を送信し、送信しない場合、送受信機能部２０に送信を停止する機能を有している。
図１（ａ）は、無線タグ２のファイル２１に送信をするか否かを決定するための情報が特定の地域でのみ使用できるように固定的に書き込まれている場合を示している。
様々な無線周波数が無線タグで使われているが、ここでは４００MHz帯の無線周波数を一例として想定する。日本国内の場合で、質問器から４２９MHzの無線周波数で無線タグ２に起動の命令が送信される。この起動の命令には、質問器１の固有のＩＤ (識別子)を加える。また、この識別情報には地域コードを含める。
ここでの地域コードは特別なものでなくてもよい。既に、無線タグ２に付けるＩＤのコード体系として、EPC（Electronic Product Code（参考文献４参照。）)等がある。
様々な無線周波数が無線タグで使われているが、ここでは４００MHz帯の無線周波数を一例として想定する。日本国内の場合で、質問器から４２９MHzの無線周波数で無線タグ２に起動の命令が送信される。この起動の命令には、質問器１の固有のＩＤ (識別子)を加える。また、この識別情報には地域コードを含める。
ここでの地域コードは特別なものでなくてもよい。既に、無線タグ２に付けるＩＤのコード体系として、EPC（Electronic Product Code（参考文献４参照。）)等がある。
さて、主要国（地域）でも各国（地域）により無線タグに使用できる周波数が異なっている。４００MHz帯の無線周波数では、米国ではＦＣＣ１５に規定されているし、さらに欧州ではＩＳＭ周波数として４３３MHzを利用することになっている。従って、４２９MHzの周波数は日本国内のみである。無線タグ２は、質問器１より送られた質問器１の識別情報の中の地域コードが、日本であることを認識して、ファイル２１に格納されている日本に関する情報を参照する。この参照した結果に従い、無線タグ２は、自身の識別子を４２９MHzの無線周波数により送信することができる。
ここで、無線タグ２内のファイル２１が書き換え可能であるとすれば、ファイル２１に書き込む情報量を少なくできる。すなわち、日本とそれ以外というような最小限の情報とする。上記の例では、日本、米国と欧州の情報が書き込まれ、日本（例えば図1（ａ）に示す４２９MHzの起動信号を受け，４２９MHzの応答信号を送信する、米国(ＦＣＣ１５に規定されている)と欧州(ISM周波数としての４３３MHz)、そしてこれら３つの地域に該当しない条件(簡単には、日本米国欧州の何でもない場合、送信をしない)に対応する。
しかし、例えば、日本の情報とそれ以外(米国、欧州を含め、送信をしない)というようにファイルに書き込む。日本でこの無線タグが運用されている場合は、当然適切に動作する。また日本以外に移動した際には、その移動先の国の電波行政に合せた情報とそれ以外の場合(送信をしない)とファイルを書き変えれば、対応ができる。
無線タグ２からリーダ３ヘ送信する無線信号（電波）は各国(日本、米国、欧州など)で異なる。この違いは単に使用可能な周波数だけではなく、無線出力、デューティ(送信・停止の比率)、変調方式にもある。例えば、無線出力が５０nW、５００μVA、１１００mWというように異なる。
また、デューティでは常に送信を許される１００％と、ほとんどは送信の停止状態で限られた時間割合のみ送信が可能な１０％ということもある。そして変調方式では、ディジタル振幅変調(ASK : Amplitude ShiftKeying)方式、ディジタル位相変調(PSK : Phase Shift Keying)方式、ディジタル周波数変調(FSK : Frequency Shift Keying)方式などがある。図６に上記の各ディジタル変調方式の信号波形を示す。
また、デューティでは常に送信を許される１００％と、ほとんどは送信の停止状態で限られた時間割合のみ送信が可能な１０％ということもある。そして変調方式では、ディジタル振幅変調(ASK : Amplitude ShiftKeying)方式、ディジタル位相変調(PSK : Phase Shift Keying)方式、ディジタル周波数変調(FSK : Frequency Shift Keying)方式などがある。図６に上記の各ディジタル変調方式の信号波形を示す。
また、各地域共通で使用:可能な周波数(、例えばIMS帯あるいは磁場を含め低周波)による信号を用いて質問器１から無線タグ２を起動制御することも想定できる。この例を図２に示す。図２で、各地域共通で使用:可能な周波数として１２５KHzを挙げている。この低周波による信号は、日本を含めて米国、欧州でも同様に使用可能である。このために質問器１から無線タグ２ヘ起動などの命令と併せて送信されるＩＤ (識別情報)に含まれる地域コードを判断の材料にして、無線タグ２からリーダ３ヘの電波による応答は、その地域に合う周波数などの条件で行う。この対応も上記のファイル内の情報を参照し、送受信機能部２０が行う。
次に、ＲＦＩＤシステムの構成及びその動作シーケンスを図３に示す。
図３（ａ）に示すような、各国共通で使用可能なＩＭＳ帯のような周波数を用いて質問器１から無線タグ２ヘ無線信号を送信する場合について、追加した説明をする。
この図３（ａ）では１２５ｋHzの低周波で質問器１から無線タグ２ヘの送信を行う。この低周波数は各国（地域）で共通に使用可能である。この質問器１から無線タグ２ヘの送信信号には国（地域）コードが含まれている。
図３（ａ）に示すような、各国共通で使用可能なＩＭＳ帯のような周波数を用いて質問器１から無線タグ２ヘ無線信号を送信する場合について、追加した説明をする。
この図３（ａ）では１２５ｋHzの低周波で質問器１から無線タグ２ヘの送信を行う。この低周波数は各国（地域）で共通に使用可能である。この質問器１から無線タグ２ヘの送信信号には国（地域）コードが含まれている。
無線タグ２は、この国（地域）コードを識別して、もし日本ならば、 ４２６MHzの周波数で送信する。また、もし米国ならば、ＦＣＣ１５に規定された４３３MHzで送信するし、欧州ならば、同じ４３３MHzでもＩＭＳの規格で送信を行う。
このように各国に共通した周波数で質問器１が無線タグ２ヘ送信を開始するケースとして幾つかの動作シーケンス（図３（ｂ），（ｃ），（ｄ））が想定できる。
このように各国に共通した周波数で質問器１が無線タグ２ヘ送信を開始するケースとして幾つかの動作シーケンス（図３（ｂ），（ｃ），（ｄ））が想定できる。
ＲＦＩＤシステム（図３（ａ））の動作シーケンスのうち最も単純な動作シーケンスを図３（ｂ）に示す。この動作シーケンスでは、質問器１から無線タグ２ヘ各国共通の周波数帯で、無線タグの起動などの命令を送信する（ステップ１００）。無線タグ２はこの命令と共に国（地域）コードを受信し、この国（地域）コードに合う周波数などの通信条件をファイル２１から読み出し、該読み出された通信条件で無線タグ２が送信する（ステップ１０１）。
次に、国（地域）コードによる無線タグの周波数変換について信頼性を向上させる動作シーケンスを図３（ｃ）に示す。上述した図３（ｂ）の動作シーケンスと最初は同様で、質問器１は、無線タグ２ヘ各国（地域）共通の周波数帯を用いて送信する（ステップ２００）。この送信では国コードが含まれており、無線タグ２はこれに基づいて、対応する周波数で無線タグ２の送信が可能であるという意味を持つ準備完了信号を、リーダ３ヘ送信する（ステップ２０１）。この準備完了信号を受信したリーダ３は、この信号の受信結果を質問器１へ通知する。ここで、質問器１とリーダ３は図３（ａ）に示したように、別々の構成ならば、信号（通信）ケーブルで接続されていても良いし、または、ネットワークに接続されていて通信ができることでも良い。また或いは、図３（ａ）に示す構成とは異なるが、質問器１とリーダ３とを一体とする構成の（質問器とリーダを兼ね備えた）機器である場合も考えられる。
質問器１はこの通知を受けて、再度、各国共通の周波数帯で、無線タグ２の送信を指示する制御命令を送信する（ステップ２０２）。無線タグ２はこの制御命令などの要求に応答する信号を送信する（ステップ２０３）。
以上のように、質問器１と無線タグ２間で相互情報(質問器１からは国（地域）コードを、無線タグ２からはその国（地域）に応じた周波数で準備完了信号)を交換することで、無線タグ２における周波数変換動作の信頼性の向上が図れる。
以上のように、質問器１と無線タグ２間で相互情報(質問器１からは国（地域）コードを、無線タグ２からはその国（地域）に応じた周波数で準備完了信号)を交換することで、無線タグ２における周波数変換動作の信頼性の向上が図れる。
さらに、この図３（ｃ）に示した動作シーケンスの一部を変更することのみで、上記信頼性をより向上できる。この動作シーケンスを図３（ｄ）に示す。上述した図３（ｃ）に示した動作シーケンスにおいて、変更された箇所は、無線タグ２が準備完了信号をリーダに送信し、リーダが質問器に通知した後の動作である。すなわち、図３（ｄ）におけるステップ３００、３０１は、図３（ｃ）におけるステップ２００、２０１と同じであるので、重複する説明は省略する。
図３（ｄ）において、質問器１は各地域で異なる周波数を用い、無線タグ２を起動する命令を送信し（ステップ３０２）、無線タグ２はこの命令により送信をする（ステップ３０３）。
図３（ｄ）において、質問器１は各地域で異なる周波数を用い、無線タグ２を起動する命令を送信し（ステップ３０２）、無線タグ２はこの命令により送信をする（ステップ３０３）。
このように周波数を各地域で異なる周波数を用いた起動命令であれば、各国共通で使用する周波数を用いた起動命令よりも動作上、確実性を増す。なお、無線タグ２は各国共通の周波数に対応する受信機能と各国で異なる周波数の受信機能を持つ必要性があるが、この技術では本来、無線タグは各国で異なる周波数の送信機能を備えている。従って、各地域で異なる受信機能の実装は、送信機能と多くの構成の共通化が可能である。
次に、質問器１（またはリ−ダ３）と無線タグ２が送信する信号について図４に示す。無線タグには、多くは電池を持たないパッシブ型無線タグと、電池を持つアクティブ型無線タグがある。示図４（ａ）はバッシブ型無線タグの場合を示し、図４（ｂ）はアクティブ型無線タグの場合を示している。
図４（ａ）左側は、パッシブ型無線タグの場合の無線出力と周波数の関係を示している。質問器１から無線タグ２ヘ送信される無線出力を周波数軸で中心にして左右(プラスマイナス同じ周波数分)に無線タグ２からリーダ３ヘの無線出力を送信する。この周波数の移動は数十kHzつまり数百kHz以下であればCMOS回路で実現できる。
なお、無線出力の強度については、質問器１から無線タグ２ヘ送信される無線出力に対して、無線タグ２からのリーダ３ヘの無線出力は弱い。これは無線タグ２が質問器１から送信される無線出力を受けて、この電力により駆動するためである。
なお、無線出力の強度については、質問器１から無線タグ２ヘ送信される無線出力に対して、無線タグ２からのリーダ３ヘの無線出力は弱い。これは無線タグ２が質問器１から送信される無線出力を受けて、この電力により駆動するためである。
図４（ａ）右側には、パッシブ型無線タグの場合に質問器１から送信される無線信号と無線タグ２から送信される無線信号についてその無線出力を時間軸上で示した。
質問器１から無線タグ２ヘ送信される無線出力は、時間経過順に、プリアンブル、起動などの命令と質問器１のＩＤ（識別情報）、その後に無線タグ２に電力を供給する無線出力である。ここで、質問器１のＩＤは図４（ａ）では、“ID_Reader”と示している。なお、この質問器１のＩＤは、一般に無線タグ２のＩＤとは別であることに注意が必要である。
質問器１から無線タグ２ヘ送信される無線出力は、時間経過順に、プリアンブル、起動などの命令と質問器１のＩＤ（識別情報）、その後に無線タグ２に電力を供給する無線出力である。ここで、質問器１のＩＤは図４（ａ）では、“ID_Reader”と示している。なお、この質問器１のＩＤは、一般に無線タグ２のＩＤとは別であることに注意が必要である。
このプリアンブルで周波数と変調方式などが判断でき、続く命令と質問器１のＩＤ（識別情報）を読み取り、特にＩＤ（識別情報）に含まれる地域コードにより、この無線タグ２が使用される地域を判断する。
ここで、ＩＤ（(識別情報)は、地域コードのほかにさらに細かな場所を示すものでも良いし、またはEPC（Electronic Product Code）の規格(参考文献４参照)のように定められたものでも良い。
上記の国（地域）の違いによる判断結果に従い、無線タグ２は質問器１から無線出力を受信しながら、自らの無線出力を送信する。
この図４（ａ）右側に示した時間軸上の無線出力は、先の図３（ｂ）の動作シーケンスを想定している。
また、図３（ｃ）の動作シーケンスの場合では、図４（ａ）右側の無線タグ２が無線出力を送信している部分で、準備完了信号を送信し、この後で質問器１より制御命令などを受けて、この要求に応じて無線タグ２が応答する信号を送信する。
さらに、図３（ｄ）の動作シーケンスの場合では、上記図３（ｃ）の動作シーケンスと同様に図４（ａ）右側の時間軸上の質問器１と無線タグ２の送信が行われる。異なるのは、図４（ａ）左側で、無線タグ２が準備完了信号を送信した後、質問器１が制御命令などを送信する時の周波数が最初にプリアンブルを送信していた各国共通の周波数とは異なる点である。図４（ａ）左側にはこの点を示していないので注意が必要である。
ここで、ＩＤ（(識別情報)は、地域コードのほかにさらに細かな場所を示すものでも良いし、またはEPC（Electronic Product Code）の規格(参考文献４参照)のように定められたものでも良い。
上記の国（地域）の違いによる判断結果に従い、無線タグ２は質問器１から無線出力を受信しながら、自らの無線出力を送信する。
この図４（ａ）右側に示した時間軸上の無線出力は、先の図３（ｂ）の動作シーケンスを想定している。
また、図３（ｃ）の動作シーケンスの場合では、図４（ａ）右側の無線タグ２が無線出力を送信している部分で、準備完了信号を送信し、この後で質問器１より制御命令などを受けて、この要求に応じて無線タグ２が応答する信号を送信する。
さらに、図３（ｄ）の動作シーケンスの場合では、上記図３（ｃ）の動作シーケンスと同様に図４（ａ）右側の時間軸上の質問器１と無線タグ２の送信が行われる。異なるのは、図４（ａ）左側で、無線タグ２が準備完了信号を送信した後、質問器１が制御命令などを送信する時の周波数が最初にプリアンブルを送信していた各国共通の周波数とは異なる点である。図４（ａ）左側にはこの点を示していないので注意が必要である。
他方、図４（ｂ）左側は、アクティブ型無線タグの場合の無線出力と周波数の関係を示す。
質問器１から無線タグ２ヘ送信される無線出力から周波数軸上の離れた位置に無線タグ２からのリーダ３ヘの無線出力を送信することもできる。もちろん同じ周波数であっても構わない。この場合は、無縁タグ２からのプリアンブルもしくはＩＤ（質問器のＩＤは識別情報、無線タグのＩＤは識別子で）が異なる。
質問器１から無線タグ２ヘ送信される無線出力から周波数軸上の離れた位置に無線タグ２からのリーダ３ヘの無線出力を送信することもできる。もちろん同じ周波数であっても構わない。この場合は、無縁タグ２からのプリアンブルもしくはＩＤ（質問器のＩＤは識別情報、無線タグのＩＤは識別子で）が異なる。
このことで、質問器１から無線タグ２ヘ送信される無線出力と無線タグ２からリーダ３ヘの無線出力の信号を識別する。
なお、無線出力の強度については、質問器から無線タグヘ送信される無線出力に対する、無線タグからのリ−ダヘの無線出力を強くすることも可能である。これは無線タグが電池を装備してこの電力により駆動するためである。
なお、無線出力の強度については、質問器から無線タグヘ送信される無線出力に対する、無線タグからのリ−ダヘの無線出力を強くすることも可能である。これは無線タグが電池を装備してこの電力により駆動するためである。
図４（ｂ）右側は、アクティブ型無線タグの場合に質問器１から送信される無線信号と無線タグ２から送信される無線信号についてその無線出力を時間軸上で示している。
図４（ａ）右側の図で説明した、パッシブ型無線タグの場合と同様に、質問器１から無線タグ２ヘ送信される無線出力は、時間経過順に、ブリアンブル、起動などの命令と質問器１のＩＤ（識別情報）である。なお、パッシブ型無線タグの場合と異なり、それらの後の無線タグに電力を供給する無線出力は不要である。
図４（ａ）右側の図で説明した、パッシブ型無線タグの場合と同様に、質問器１から無線タグ２ヘ送信される無線出力は、時間経過順に、ブリアンブル、起動などの命令と質問器１のＩＤ（識別情報）である。なお、パッシブ型無線タグの場合と異なり、それらの後の無線タグに電力を供給する無線出力は不要である。
上述のプリアンブルで周波数と変調方式などが判断でき、続く命令と質問器１のＩＤ（識別情報）を読み取り、特にＩＤ（識別情報）に含まれる国（地域）コードにより、この無線ダダ２が使用される国（地域）を判断する。この対応も、パッシブ型無線タグの場合と同じである。
上記の国（地域）の違いによる判断結果に従い、無線タグ２は装備している電池の電力を用いて、自らの無線出力を送信する。このため、質問器１から無線タグ２の起動命令が繰り返し送信されている時でも、周波数が大きく異なるため、無線タグ２の送信は可能となる。従って、質問器１に対して、複数の無線タグ２を扱う場合も支障が少なくて済む。
上記の国（地域）の違いによる判断結果に従い、無線タグ２は装備している電池の電力を用いて、自らの無線出力を送信する。このため、質問器１から無線タグ２の起動命令が繰り返し送信されている時でも、周波数が大きく異なるため、無線タグ２の送信は可能となる。従って、質問器１に対して、複数の無線タグ２を扱う場合も支障が少なくて済む。
図５に本発明のポイント（本質）を概念的に示した図である。
図5の上部に本発明のポイント（本質）を概念的に示す。質問器から送信される無線信号の中に、その質問器のＩＤ（識別情報）が含まれる。無線タグは、この無線信号に含まれる質問器のＩＤ（識別情報）を認証する。この認証による結果で、無線タグ自身の無線出力を出力するか／しないかの判断及び対応をする機能を無線タグに持たせたことが本発明の本質である。
図5の上部に本発明のポイント（本質）を概念的に示す。質問器から送信される無線信号の中に、その質問器のＩＤ（識別情報）が含まれる。無線タグは、この無線信号に含まれる質問器のＩＤ（識別情報）を認証する。この認証による結果で、無線タグ自身の無線出力を出力するか／しないかの判断及び対応をする機能を無線タグに持たせたことが本発明の本質である。
この発明の本質的なことを、交通に適用すると次のようなことができる。
車にリーダおよび質問器を搭載する。現在の電波法では、国産車の場合は４２６MHzで欧米車は４３３MHzの周波数が使われる(が、日本国内において周波数４３３MHzが開放されると前述の説明で無線タグ自身も対応できる)ことになる。
そこで、無線タグを自転車、電動カートや歩行者さらに別の車やバイクに取り付ける。
車にリーダおよび質問器を搭載する。現在の電波法では、国産車の場合は４２６MHzで欧米車は４３３MHzの周波数が使われる(が、日本国内において周波数４３３MHzが開放されると前述の説明で無線タグ自身も対応できる)ことになる。
そこで、無線タグを自転車、電動カートや歩行者さらに別の車やバイクに取り付ける。
この際にＩＤ（識別情報や識別子）には、それら自転車、電動カートや歩行者さらに別の車やバイクの色や種類(車やバイク、自転車、電動カートの場合、車種や特徴にあたる)などの情報が含まれている。お互いが接近した際には、質問器から無線タグヘの間でID(識別情報)が送信されて、相互が短い(無線出力が受柵できる)距離に近づいたことを認識し、次にその無線タグからリーダヘID（識別情報）を送り、どんなもの（自転車、電動カート、歩行者、バイク、別の車）が何色でどんな特徴を有するものが接近しているか注意（危険）を喚起することができる。
また、地域による無線タグが使用できる電波（無線信号）についての通信条件は、図1（ｂ）の説明で既述した周波数、デューティ(送信・停止比率)、変調方式のほかにも、欧州の規格にあるＣＳＭＡ、や他にホッピング、発信タイミングなどもある。
ＣＳＭＡ（搬送波感知多重アクセス／衝突回避方式）は、無線信号の衝突防止のための方式であり、この機能を無線タグに備えることを要求している規格も存在する。また、ホッピングは、主に周波数ホッピング、 FH(Frequency Hopping)方式を指す。
さらに、先にも述べているが、無線タグに付けるＩＤのコード体系としてはＥＰＣ（参考文献４参照）などがある。
ＣＳＭＡ（搬送波感知多重アクセス／衝突回避方式）は、無線信号の衝突防止のための方式であり、この機能を無線タグに備えることを要求している規格も存在する。また、ホッピングは、主に周波数ホッピング、 FH(Frequency Hopping)方式を指す。
さらに、先にも述べているが、無線タグに付けるＩＤのコード体系としてはＥＰＣ（参考文献４参照）などがある。
[参考文献1] 日本自動認識システム協会監修、「RFタグの開発と応用II2004.05.30第1刷発行、シーエムシー出版、 ISBN: 4-88231-446-0
pp.49-63、第５章ISOの進展状況3節「物」の管理用RFタグ3.6 ISO/IEC 1 8000-6、 3.7
ISO/IEC 18000-7、 pp.74-80、第７章電子タグの新たな周波数について３節新たな周波数の利用可能性3.2 (1) 800/900MHz、 (2)433MHz
[参考文献２−1]
平野忠彦“だれでもわかる自動認識システムに関わる電波法[第4回]2.4GHz帯の無線システムの理解",バーコード, pp.51-59, 2002.7.
http://www.jaisa.or.jp/about/pdfs/denpa0207.pdf
[参考文献２−２]
平野忠彦“だれでもわかる自動認識システムに関わる電波法[第6回]ＲＦＩＤシステムの国際
標準化動向とISMバンド"、バーコード，pp．56-58， 2002.10.
http://www.jaisa.or.jp/about/pdfs/denpa0210.pdf
[参考文献３]
実験データに学ぶRFID導入の９つのポイント(最終回-1)、 (最終回-2)
国によって使える周波数が違う
http://itpro.nikkeibp.co.jp/free/NBY/RFID/20041018/1/
http://itpro.nikkeibp.co.jp/free/NBY/RFID/20041018/2/
[参考文献4]末永俊一郎・・RPIDの実用化をめぐる二つの流れ"UNISYS TECHNOLOGY REVIEW第78号, AUG 2003, pp. (229)59-(237)67
http://www.unisys.co.jp/tec_info/tr78/7806.pdf
5.1節AUTO-IDセンタの提唱するEPC
pp.49-63、第５章ISOの進展状況3節「物」の管理用RFタグ3.6 ISO/IEC 1 8000-6、 3.7
ISO/IEC 18000-7、 pp.74-80、第７章電子タグの新たな周波数について３節新たな周波数の利用可能性3.2 (1) 800/900MHz、 (2)433MHz
[参考文献２−1]
平野忠彦“だれでもわかる自動認識システムに関わる電波法[第4回]2.4GHz帯の無線システムの理解",バーコード, pp.51-59, 2002.7.
http://www.jaisa.or.jp/about/pdfs/denpa0207.pdf
[参考文献２−２]
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標準化動向とISMバンド"、バーコード，pp．56-58， 2002.10.
http://www.jaisa.or.jp/about/pdfs/denpa0210.pdf
[参考文献３]
実験データに学ぶRFID導入の９つのポイント(最終回-1)、 (最終回-2)
国によって使える周波数が違う
http://itpro.nikkeibp.co.jp/free/NBY/RFID/20041018/1/
http://itpro.nikkeibp.co.jp/free/NBY/RFID/20041018/2/
[参考文献4]末永俊一郎・・RPIDの実用化をめぐる二つの流れ"UNISYS TECHNOLOGY REVIEW第78号, AUG 2003, pp. (229)59-(237)67
http://www.unisys.co.jp/tec_info/tr78/7806.pdf
5.1節AUTO-IDセンタの提唱するEPC
１…質問器、２…無線タグ、３…リーダ、２０…送受信機能部、２１…ファイル
Claims (13)
- 質問器から起動命令を受けた時に、無線タグが自身の固有の識別子を含む無線信号を送出する無線タグであって、
前記質問器の命令には該質問器の識別情報が含まれ、前記無線タグは、受信した無線信号中の前記質問器の識別情報を認証し、該認証結果に基づいて無線信号を送信するか否かを決定することを特徴とする無線タグ。 - 質問器から起動命令を受けた時に、無線タグが自身の固有の識別子を含む無線信号を送出する無線タグであって、
無線タグは、質問器からの命令とともに受ける該質問器の識別情報の中のコードにより無線信号を送信するか否かの決定を行う機能を実現する情報を書き込んだファイルと、通信機能を有する送受信機能部とを有し、
質問器から命令を受けると、一緒に受けた識別情報の中の識別コードを基に、前記ファイルを参照して自らが無線信号を送信するか否かを決定し、送信する場合、前記送受信機能部より無線信号を送信し、送信しない場合、前記送受信機能部により送信を停止することを特徴とする無線タグ。 - 前記ファイルは書き換えが可能であることを特徴とする請求項２に記載の無線タグ。
- 質問器から起動命令を受けた時に、無線タグが自身の固有の識別子を含む無線信号を送出する無線タグであって、
通信機能を有する送受信権能部と各地域の判断情報が書き込まれたファイルとを有し、かつ質問器から出力される質問器の識別情報には、地域を特定するコードが含まれており、
ある質問器からの命令と併せて送られる地域Ａを特定するコードを含む識別情報Ａを受信した場合には、地域Ａに適合する周波数で無線信号を送信し、
また別の質問器からの命令と併せて送られる地域Ｂを特定するコードを含む識別情報Ｂを受信した場合には、その地域Ｂに適合する周波数で無線信号を送信することを特徴とする無線タグ。 - 前記ファイルには、各地域に対応して、周波数のみならず、送信無線の出力やその電波の送信/休止間隔比(デューティ)、無線信号の変調方式等の通信条件が書き込まれており、
前記送受信機能部は、質問器から受信した識別情報に含まれる前記地域を特定するコードに基づいて該当する前記通信条件となるように通信条件の設定を変更することを特徴とする請求項４に記載の無線タグ。 - 電池を持たないパッシプ型の無線タグであって、質問器からの電波を受け電力を供給し、周波数を多少変えることを特徴とする無線タグ。
- 電池を持たないパッシブ型の無線タグであって、質問器から送信された無線信号の周波数が既に設定されている周波数と大幅に異なる場合には、無線タグからの無線の周波数もその違いに従い変えることを特徴とする無線タグ。
- 電池を持つアクティブ型の無線タグであって、質問器からの命令と併せて送られる質問器の識別情報を判断し、電力は自ら内蔵する電池から供給して、通信使用する周波数を大幅に変更することを特徴とする無線タグ。
- 電池を持つアクティブ型の無線タグであって、
無線出力を質問器からの無線出力に関係なく、増大させることを特徴とする無線タグ。 - 質問器から命令と該質問器の識別情報以外にプリアンブルを受信し、この段階で質問器からの電波が地域により異なる周波数であれば、この時点で無線信号を出力すべきか否か、或いはどの周波数で無線信号を送信するかを判断することを特徴とする無線タグ。
- 質問器から起動命令を受けた時に、無線タグが自身の固有の識別子を含む無線信号を送出する無線タグであって、
無線タグは、通信機能を有する送受信権能部と各地域の判断情報が書き込まれたファイルとを有し、
質問器から無線タグへの命令と該質問器の識別情報の伝送媒体は電波に限らず、無線タグから送信する電波の周波数が各地域に適合するよう、より多くの周波数などの通信条件を示す情報を前記ファイルに格納することを特徴とする無線タグ。 - 無線タグを起動し、かつ無線タグの通信上の制御を行う質問器であって、
前記無線タグに対して各地域に共通に使用される周波数で情報を送信することを特徴とする質問器。 - 無線タグを起動し、かつ無線タグの通信上の制御を行う質問器であって、
前記無線タグに対して起動時には、各地域に共通に使用される周波数で情報を送信し、起動後はその地域で使用される周波数で制御命令を含む情報を送信することを特徴とする質問器。
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| JP2012120852A (ja) * | 2004-12-15 | 2012-06-28 | Alcon Inc | 眼科手術装置およびコンポーネントを識別し制御するためのシステムおよび方法 |
| JP2012194916A (ja) * | 2011-03-17 | 2012-10-11 | Toshiba Corp | 携帯可能電子装置、携帯可能電子装置の処理装置、及び携帯可能電子装置の処理システム |
| JP2015015044A (ja) * | 2014-09-17 | 2015-01-22 | 株式会社東芝 | 携帯可能電子装置、及び携帯可能電子装置の処理システム |
| WO2022030245A1 (ja) * | 2020-08-04 | 2022-02-10 | 株式会社ソシオネクスト | 通信方法および無線タグ |
-
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|---|---|---|---|---|
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