JP2007114821A - Ｒｆｉｄタグ、ｒｆｉｄリーダ・ライタ、ｒｆｉｄシステムおよびｒｆｉｄシステムの処理方法 - Google Patents

Ｒｆｉｄタグ、ｒｆｉｄリーダ・ライタ、ｒｆｉｄシステムおよびｒｆｉｄシステムの処理方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤタグとＲＦＩＤリーダ・ライタ間の通信時間を短縮する。
【解決手段】例えば、リーダ・ライタＲ／Ｗが、通信方式（Ａ）を備えたＮ個のＲＦＩＤタグ（Ａ）と通信方式（Ｃ）を備えたＸ個のＲＦＩＤタグ（Ｃ）に向けて、通信方式（Ａ）のＲＦＩＤタグを一度に応答させる質問コマンドＡＬＬ（Ａ）を送信する。この場合、Ｒ／Ｗは、Ｎ個のＲＦＩＤタグ（Ａ）から応答を受信するため、その受信レベル等によって通信方式（Ａ）を備えたＲＦＩＤタグが存在していることを認識できる。次に、Ｒ／Ｗは、通信方式（Ｂ）のＲＦＩＤタグを一度に応答させる質問コマンドＡＬＬ（Ｂ）を送信する。この場合、Ｒ／Ｗは、応答を受信しないため、通信方式（Ｂ）を備えたＲＦＩＤタグが存在しないことを迅速に認識することが可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、リーダ・ライタとＲＦＩＤタグを含むＲＦＩＤシステムに関し、特に、通信方式が異なる複数種類のＲＦＩＤタグを含むＲＦＩＤシステムに適用して有効な技術に関するものである。
ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムは、図１のように一般的にリーダ・ライタＲ／Ｗと呼ばれる端末と、複数のＲＦＩＤタグ（ＲＦＩＤ）から構成される。Ｒ／Ｗは、例えば、アンテナＡＴＮ＿Ｒに接続された通信回路ＲＦと、記憶回路ＭＥＭ１と、これらの回路を制御する制御回路ＣＰＵなどによって構成され、無線通信でＲＦＩＤに保存されているデータの読み書きを行う。具体的には、Ｒ／Ｗは、ＲＦＩＤに対し電波（無変調波又は変調波）１０２を送り、ＲＦＩＤは、Ｒ／Ｗから発射された電波を受信及び復調し、必要に応じて内蔵データによって再発射し、これをＲ／Ｗが受信及び復調する。
現在、このＲ／Ｗ、ＲＦＩＤ間の無線通信の方式は複数の方式が提案されており、その複数の方式に応じたＲＦＩＤシステムが存在する。例えば、ＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄ）及びＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）では、ＵＨＦ帯（８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ）のエアーインターフェース、プロトコル規格としてＩＳＯ／ＩＥＣ １８０００−６ タイプＡ，タイプＢの２種類が規格化されている。一方、ＥＰＣグローバル（国際的なバーコード標準化団体である国際ＥＡＮ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ａｒｔｉｃｌｅ Ｎｕｍｂｅｒｉｎｇ）協会及び米ＵＣＣ（Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｃｏｄｅ Ｃｏｕｎｃｉｌ）が共同で設立した電子タグ標準化の為の非営利組織）においてもＵＨＦ帯で独自の標準化を行っている。
図２にＩＳＯ／ＩＥＣで国際標準化されているＵＨＦ帯の方式の一覧を示す。前述した通り、ＩＳＯ／ＩＥＣではＩＳＯ／ＩＥＣ １８０００−６ タイプＡ，タイプＢの２種類がすでに規格化されているが、現在ＥＰＣグローバルからタイプＣとしてＩＳＯ／ＩＥＣへ提案され審議中となっている（ＩＳＯ／ＩＥＣ １８０００−６ タイプＡ，タイプＢ，タイプＣは、以下タイプＡ，タイプＢ，タイプＣと言う）。図２からわかるように、リーダ・ライタＲ／ＷからＲＦＩＤタグ（ＲＦＩＤ）への送信インターフェースとして、タイプＡ，タイプＢ，タイプＣでは通信速度がそれぞれ、３３ｋｂｐｓ，１０ ｏｒ ４０ｋｂｐｓ，４０〜１６０ｋｂｐｓと統一されていない。また、符号化方式においても、タイプＡ，ＣではＰＩＥ（Ｐｕｌｓｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ Ｅｎｃｏｄｉｎｇ）方式、タイプＢではマンチェスタ符合を使用しており統一されていないことがわかる。
前述したように、複数の無線通信方式が混在すると、物品等にどの方式のＲＦＩＤが貼られているかわからない為、Ｒ／Ｗは複数の方式を持ち、その複数方式の１つ１つを順番に切替えながら、ＲＦＩＤと通信する必要がある。このように複数の方式を順番に切替えながらＲＦＩＤと通信すると、通信時間が複数倍に長くなってしまい、ＲＦＩＤがベルトコンベアやトラックなどで高速に移動するようなアプリケーションでは使用できなくなる。
その様子を図１４で説明すると、Ｒ／Ｗは、どの通信方式のＲＦＩＤが存在するかがわからない為、まず通信方式（Ａ）のＲＦＩＤ（Ａ）を読んでいく。通常Ｒ／Ｗは、予めＮ個程度のＲＦＩＤを読むことを想定しており、それに応じて質問コマンドを送出する。最初に送出する質問コマンド１（Ａ）（図示せず）は、以降送出される質問コマンドの数が設定されている。ＲＦＩＤ（Ａ）は、質問コマンド１（Ａ）を受信すると、質問コマンド１（Ａ）又は以降に送出される複数の質問コマンド（Ａ）のいずれかに応答することをランダムに決定する。Ｒ／Ｗは、通常、質問コマンド１（Ａ）又は質問コマンド（Ａ）に対して１つのＲＦＩＤ（Ａ）しか受信できない。図１４の場合、ＲＦＩＤ（Ａ）は存在するのでＲ／Ｗから送出される質問コマンド（Ａ）に対してＮ個のＲＦＩＤ（Ａ）がそれぞれ応答する。
次にＲＦＩＤ（Ｂ）を読む為に、Ｒ／Ｗは、質問コマンド１（Ｂ）（図示せず）及び質問コマンド（Ｂ）を送出する。ＲＦＩＤ（Ｂ）は存在しない為、ＲＦＩＤ（Ｂ）からの応答は無いが、Ｒ／Ｗは数回にわたり質問コマンド（Ｂ）を送出し続ける。しかし、ＲＦＩＤ（Ｂ）からの応答がない為、質問コマンド（Ｂ）の回数又は時間によってＲＦＩＤ（Ｂ）が存在しないことを認識する。次にＲ／Ｗは、質問コマンド１（Ｃ）（図示せず）及び質問コマンド（Ｃ）を送出し、ＲＦＩＤ（Ｃ）を読む。Ｘ個のＲＦＩＤ（Ｃ）は、質問コマンド（Ｃ）に対してそれぞれ応答する。
このように、ＲＦＩＤ（Ｂ）が存在しないのにＲＦＩＤ（Ｂ）を読む時間が発生し、トータルの通信時間が長くなってしまう。そこで、本発明の目的は、特に複数の通信方式をもつＲＦＩＤタグとの通信時に、その通信時間の短縮を実現することにある。本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
本発明によるＲＦＩＤシステムは、第１通信方式に対応した第１ＲＦＩＤタグと、第２通信方式に対応した第２ＲＦＩＤタグと、第１および第２ＲＦＩＤタグとの間で無線通信が可能なＲＦＩＤリーダ・ライタとを備えている。そして、このＲＦＩＤシステムは、ＲＦＩＤリーダ・ライタに向けて、複数の第１ＲＦＩＤタグを一度に応答させ、複数の第２ＲＦＩＤタグを一度に応答させる機能を有するものとなっている。
このような構成によると、例えば、次のような処理シーケンスが実現できる。すなわち、まず、リーダ・ライタが、１つ１つのＲＦＩＤタグの読み書きを行う前に、複数の通信方式の中の１つとなる第１通信方式で、その第１通信方式をもった複数の第１ＲＦＩＤタグが一度に応答する第１コマンドを送信する。そして、第１ＲＦＩＤタグからの応答があるかどうかで、第１通信方式をもったＲＦＩＤタグが存在するかを確認し、応答があった場合は第１通信方式で輻輳制御を行いながら各ＲＦＩＤタグを読み書きする。もし、応答がなかった場合は、リーダ・ライタが、先程とは違う第２通信方式で、その第２通信方式をもった複数の第２ＲＦＩＤタグが一度に応答する第２コマンドを送信することで、第２通信方式をもったＲＦＩＤタグが存在するかを確認する。
また、例えば、次のような処理シーケンスを実現することも可能である。すなわち、まず、リーダ・ライタが、１つ１つのＲＦＩＤタグの読み書きを行う前に、複数の通信方式を含む複数のＲＦＩＤタグで共通の第３コマンドを送信する。この際に、予め各ＲＦＩＤタグに対して、第３コマンドに対して応答するタイミング（スロット又は時間）を自身の通信方式に基づき一義的に定義しておく。そうすると、リーダ・ライタは、例えば、第１通信方式の第１ＲＦＩＤタグからの応答を一度に受信し、その直後に続けて第２通信方式の第２ＲＦＩＤタグからの応答を一度に受信することができる。リーダ・ライタは、これらの応答および応答の受信レベルを検知することで、第１通信方式の第１ＲＦＩＤタグおよび第２通信方式の第２ＲＦＩＤタグの存在を確認する。
以上のような処理シーケンスを用いると、例えば、ある通信方式を備えたＲＦＩＤタグが存在しなかった場合に、この存在しないということを迅速に確認できるため、従来技術に比べて通信時間の短縮が実現可能となる。
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、通信時間の短縮を実現することが可能となる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
（実施の形態１）
通常、数メートル程度で通信を行うＲＦＩＤシステムにおいては、複数のＲＦＩＤタグ（ＲＦＩＤ）を読む場合、リーダ・ライタＲ／Ｗは、ＲＦＩＤからの応答衝突を避ける為に、スロットアロハ又はバイナリーツリーなどの輻輳制御方式を用いてＲＦＩＤを読む。本実施の形態では、その通信方式に従った輻輳制御でＲＦＩＤを一度に応答させ、応答の衝突を検知し、ＲＦＩＤの存在を確認した上で各ＲＦＩＤとの通信を行うことが特徴となっている。
図３を用いて説明すると、Ｒ／Ｗは、複数のＲＦＩＤに対して、ある特定の通信方式で輻輳制御方式（Ａ）を持つＲＦＩＤ（Ａ）に対してＲＦＩＤ（Ａ）が受信及び解釈できる質問コマンドＡＬＬ（Ａ）を送出する。この質問コマンドＡＬＬ（Ａ）には、その輻輳制御方式（Ａ）をもつＲＦＩＤ（Ａ）が１度に同じタイミングで応答するように設定しておく。この質問コマンドＡＬＬ（Ａ）を受信及び解釈できるＲＦＩＤ（Ａ）が１個以上あった場合は、すぐに応答する。図３ではＲＦＩＤ（Ａ）がＮ個あった場合を想定しており、応答１（Ａ）〜応答Ｎ（Ａ）がＲ／Ｗに戻ってくる。
Ｒ／Ｗは、Ｎ個のＲＦＩＤ（Ａ）が一度に同じタイミングで応答するのでＲＦＩＤ（Ａ）の応答の衝突が発生し、正常に受信できない可能性がある。但し、受信レベルはＲＦＩＤ（Ａ）が応答してくるレベル以上なのでいくつかのＲＦＩＤ（Ａ）が応答していると認識できる。又は、Ｒ／Ｗの直近のＲＦＩＤ（Ａ）の応答レベルが高く、そのＲＦＩＤ（Ａ）の応答が正常に受信できることもある。Ｒ／Ｗは、質問コマンドＡＬＬ（Ａ）に対し、応答レベル以上の受信レベルを検知又は正常受信した場合には、ＲＦＩＤ（Ａ）が１個以上存在すると認識し、以降ＲＦＩＤ（Ａ）を１個ずつ受信するプロセスに入る。すなわち、質問コマンド１（Ａ）（図示せず）及び質問コマンド（Ａ）を送出し、この質問コマンド１（Ａ）及び質問コマンド（Ａ）に応答するＲＦＩＤ（Ａ）を１個ずつ受信していきＮ個のＲＦＩＤ（Ａ）を認識する。
次にＲＦＩＤ（Ａ）と異なる通信方式で輻輳制御方式（Ｂ）を持つＲＦＩＤ（Ｂ）に対してＲＦＩＤ（Ｂ）が受信及び解釈できる質問コマンドＡＬＬ（Ｂ）を送出する。この質問コマンドＡＬＬ（Ｂ）も、その輻輳制御方式（Ｂ）をもつＲＦＩＤ（Ｂ）が１度に同じタイミングで応答するように設定しておく。図３では、ＲＦＩＤ（Ｂ）が１個も無い場合を想定しており、この場合、ＲＦＩＤ（Ｂ）からの応答が無いので、Ｒ／ＷはすぐにＲＦＩＤ（Ｂ）が無いことを認識できる。
次にＲＦＩＤ（Ａ）、ＲＦＩＤ（Ｂ）と異なる通信方式で輻輳制御方式（Ｃ）を持つＲＦＩＤ（Ｃ）に対してＲＦＩＤ（Ｃ）が受信及び解釈できる質問コマンドＡＬＬ（Ｃ）を送出する。この質問コマンドＡＬＬ（Ｃ）も、その輻輳制御方式（Ｃ）をもつＲＦＩＤ（Ｃ）が１度に同じタイミングで応答するように設定しておく。この質問コマンドＡＬＬ（Ｃ）を受信及び解釈できるＲＦＩＤ（Ｃ）が１個以上あった場合は、すぐに応答する。Ｒ／Ｗは質問コマンドＡＬＬ（Ｃ）に対し、応答レベル以上の受信レベルを検知又は正常受信した場合には、ＲＦＩＤ（Ｃ）が１個以上存在すると認識し、以降ＲＦＩＤ（Ｃ）を１個ずつ受信するプロセスに入る。すなわち、質問コマンド１（Ｃ）（図示せず）及び質問コマンド（Ｃ）を送出し、この質問コマンド１（Ｃ）及び質問コマンド（Ｃ）に応答するＲＦＩＤ（Ｃ）を１個ずつ受信していきＸ個のＲＦＩＤ（Ｃ）を認識する。
以上のような通信方式は、より具体的には、例えば、以下に述べるようなＲ／ＷおよびＲＦＩＤの制御方式によって実現可能となる。
図６は、Ｒ／ＷからＲＦＩＤに向けたコマンドフォーマットの一例を示す説明図である。図６では、前述した質問コマンド１と質問コマンドと質問コマンドＡＬＬのコマンドフォーマットの一例がそれぞれ示されている。質問コマンド１は、例えば、コマンド設定部６０１ａと、タグ選択条件設定部６０２ａと、スロット数設定部６０３ａと、エラーチェック部６０４ａなどから構成される。質問コマンドは、例えば、コマンド設定部６０１ｂと、タグ選択条件設定部６０２ｂなどから構成される。質問コマンドＡＬＬは、例えば質問コマンド１と同様に、コマンド設定部６０１ｃと、タグ選択条件設定部６０２ｃと、スロット数設定部６０３ｃと、エラーチェック部６０４ｃなどから構成される。
コマンド設定部６０１ａ〜６０１ｃは、質問内容を示すビット列であり、質問内容毎にビット列が異なっている。例えば、ＲＦＩＤタグを認識する際に発行する質問コマンドは“０００１”であり，ＲＦＩＤタグのメモリリードコマンドは“１００”である。タグ選択条件設定部６０２ａ〜６０２ｃは、この質問内容に応答するＲＦＩＤタグの種類、ＲＦＩＤタグの状態及びＲＦＩＤタグの応答条件などを示す。この条件が合わないとＲＦＩＤタグは応答しない。ＲＦＩＤタグの種類とは、例えば、あるＩＤをもったＲＦＩＤタグなどを意味し、タグの状態とは、すでに、タグＩＤがＲ／Ｗに読まれたかなどを意味し、タグの応答条件とは、ＲＦＩＤタグの通信速度や符号化方式などを意味する。
スロット数設定部６０３ａ，６０３ｃは、ＲＦＩＤタグが応答するスロット数を示す。ＲＦＩＤタグは、この指定されたスロット数の間に応答する。複数のタグが存在する場合、このスロット数は、通常、複数の値を設定する。ここで、図３に示したような機能を備えた質問コマンドＡＬＬは、例えば、このスロット数設定部６０３ｃでのスロット数を‘０’に設定することで実現することができる。エラーチェック部６０４ａ，６０４ｃは、当該質問コマンドのデータ誤り等を検出するビット列であり、例えば、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）符号などである。
このようなコマンドフォーマットを用いてＲ／ＷおよびＲＦＩＤタグ間で通信を行った場合、例えば図７に示すようなタイミングチャートとなる。図７（ａ）は、１個１個のＲＦＩＤタグを認識することで、ある通信方式のＲＦＩＤタグが存在することを確認するという、いわば図１４で述べた従来技術の処理シーケンスに対応する。ここでは、ＲＦＩＤタグが５個存在し、前述した質問コマンド１で、スロット数を‘３’に設定した場合を想定している。
図７（ａ）でのＲＦＩＤタグの認識方法は、例えば、Ｒ／Ｗが発生した質問コマンド１によって各ＲＦＩＤタグがスロット数に応じた乱数をそれぞれ発生し、その発生した乱数の値が‘０’（スロット０）であったＲＦＩＤタグがＲ／Ｗに向けて応答を返すものとなっている。更に、質問コマンド１の後に、Ｒ／Ｗはスロット数に応じた回数分の質問コマンドを順次発生し、各ＲＦＩＤタグは、この質問コマンドを受信する毎に、前述した自己の乱数の値（スロット）を１減算していくものとなっている。例えば、図７（ａ）では、質問コマンド１によって乱数‘０’（スロット０）を発生したのはＲＦＩＤタグ３のみであり、ＲＦＩＤタグ３のみが応答を返している。続く質問コマンドでは、最初の質問コマンド１で乱数‘１’（スロット１）を発生したＲＦＩＤタグ１と４が、この質問コマンドによってスロットが減算され、その結果スロット０となるため、それぞれ応答を返している。
一方、図７（ｂ）は、本実施の形態の質問コマンドＡＬＬであり、ここでは、前述したようにスロット数を‘０’に定義しているため、全てのＲＦＩＤタグ１〜５が１つの同じスロット（スロット０）を発生することになる。したがって、質問コマンドＡＬＬを受信した複数のＲＦＩＤタグは、質問コマンドＡＬＬの受信直後に、ほぼ同じようなタイミングで応答することになる。なお、この質問コマンドＡＬＬの実現方式は、勿論これに限定されるものではない。例えば、新たなコマンドを設け、このコマンドを受信した複数のＲＦＩＤタグが、自身の通信方式に基づいて一義的に定まる固定タイミングで応答する仕様を構築すればよい。
図４および図５は、Ｒ／Ｗの制御方式の一例を示すフロー図である。Ｒ／Ｗは、ステップ４０１で、質問コマンドＡＬＬ（図３の例では、質問コマンドＡＬＬ（Ａ））を送出した後、ステップ４０２でＲＦＩＤからの応答を受信する。ＲＦＩＤからの応答を受信した場合は、ステップ４０３で質問コマンド１（図３の例では、質問コマンド１（Ａ））を送出し、以降順次、質問コマンドの送出によって各ＲＦＩＤを読んでいく。
一方、ステップ４０２でＲＦＩＤの応答を受信できなかった場合は、ステップ４０２のＲＦＩＤ受信時に取得していた受信レベルが、ＲＦＩＤ受信応答レベルと同等であるＹｄＢｍ以上かどうかをステップ４０４で判定する。もし、ＹｄＢｍ以上の受信レベルであったなら、ステップ４０３の質問コマンド１送信のプロセスに行く。もし、ＹｄＢｍ未満の受信レベルであったなら、ＲＦＩＤからの応答がなかったとして、次の通信方式であるステップ４０５の質問コマンドＡＬＬ（図３の例では、質問コマンドＡＬＬ（Ｂ））を送出する。これにより、複数の通信方式を持つＲＦＩＤを即座に見つけることができ、複数のＲＦＩＤを認識する際の時間を削減することが可能となる。
図４のステップ４０３の質問コマンド１を送信した後、個々のＲＦＩＤタグ（図３の例では、ＲＦＩＤ（Ａ）の個々）を認識するためには、例えば、図５のような処理を行う。なお、この処理は、前述した図７（ａ）のようなタイミングチャートとなる。図５では、ステップ４０３で、図６に基づき所望のスロット数を設定して質問コマンド１を送信した後、ステップ５０１でＲＦＩＤからの応答有無を確認する。応答が有った場合は、ステップ５０２で、質問コマンド１の設定スロット数を１減算する。応答が無かった場合は、ステップ５０３で一定時間応答を待った後、タイムオーバーでステップ５０２へ移行する。
ステップ５０２でスロット数を１減算後、ステップ５０４で、スロット数の値が‘０’か否かを判定する。‘０’であった場合は、所望の次の処理へ移行する。一方、‘０’で無かった場合は、ステップ５０５で、質問コマンドを送信し、ステップ５０１へ戻る。すなわち、スロット数に基づく回数分だけ質問コマンドを発行することになる。
図８は、ＲＦＩＤタグの構成例を示すブロック図である。図８に示すＲＦＩＤタグ（ＲＦＩＤ）は、例えば、アンテナＡＴＮ＿Ｔと、復調回路ＤＥＭと、電源生成回路ＶＧと、変調回路ＭＯＤと、制御回路ＣＴＬと、記憶回路ＭＥＭ２などから構成される。復調回路ＤＥＭは、ＡＴＮ＿Ｔから受信した信号を復調し、クロック信号ｃｌｋやデータ信号ｄａｔａを制御回路ＣＴＬに出力する。電源生成回路ＶＧは、ＡＴＮ＿Ｔから受信したキャリア信号から整流等を経て電源電圧Ｖｄｄを生成し、各回路に対して供給する。変調回路ＭＯＤは、制御回路ＣＴＬから出力されたデータ信号ｄａｔａを変調し、ＡＴＮ＿Ｔを介してＲ／Ｗに向けて送信する。制御回路ＣＴＬは、例えば、ＤＥＭを介して得られたコマンド信号の解釈や、記憶回路ＭＥＭ２の読み出し／書き込み制御や、ＭＥＭ２からの読み出しデータをＭＯＤへ送る処理といった各種ベースバンドの処理を行う。
図９および図１０は、ＲＦＩＤタグの制御方式の一例を示すフロー図である。図４および図５で述べたＲ／Ｗの処理に対応して、ＲＦＩＤは、図９および図１０に示すような処理を行う。図９において、ＲＦＩＤは、Ｒ／Ｗから質問コマンド１を受信すると（ステップ９０１）、質問コマンド１内のタグ選択条件の一致／不一致を判定する（ステップ９０２）。一致した場合は、ステップ９０３において質問コマンド１内のスロット数が‘０’か否かを判定する。不一致の場合は、ステップ９０４においてコマンドの受信待ち状態となる。
ステップ９０３において、スロット数が‘０’であった場合、ＲＦＩＤは、Ｒ／Ｗに向けて応答を返す（ステップ９０５）。スロット数が‘０’でなかった場合、ステップ９０６において、スロット数の値（Ｎ）に応じた０〜Ｎのいずれかの乱数（スロット）を発生する。この発生したスロットの値が‘０’であった場合（ステップ９０７）は、ステップ９０８において応答を返す。一方、‘０’でなかった場合は、コマンド受信待ち状態となる（ステップ９０９）。そして、この状態で、コマンドを受信した場合（ステップ９１０）、質問コマンドか否かを判定する（ステップ９１０）。質問コマンドの場合は、ステップ９１１においてスロットの値を１減算し、ステップ９０７へ戻る。質問コマンドでない場合は、コマンドに応じた処理を行う。
また、図１０において、ＲＦＩＤは、Ｒ／Ｗから質問コマンドＡＬＬを受信すると（ステップ１００１）、質問コマンドＡＬＬ内のタグ選択条件の一致／不一致を判定する（ステップ１００２）。一致した場合は、Ｒ／Ｗに向けて応答を返し（ステップ１００３）、不一致の場合は、コマンドの受信待ち状態となる（ステップ１００４）。このように、ＲＦＩＤは、質問コマンドＡＬＬを受信し、そのタグ選択条件（例えば通信方式など）が一致した場合は即座に応答を返すことになる。したがって、同じ通信方式の複数のＲＦＩＤが存在した場合は、図７（ｂ）にも示したように、同じようなタイミングで一度に応答が行われる。
以上、本実施の形態１のＲＦＩＤシステムを用いることで、通信方式が異なる複数のＲＦＩＤが混在する場合に、図３等に示したようにそれらの読み取り時間の高速化が実現可能となる。したがって、通信時間を短縮できる。
（実施の形態２）
本実施の形態２では、前述した図３等とは異なり、通信の初期段階において、複数のＲＦＩＤタグに含まれている単数または複数の通信方式を早期に認識することを特徴としている。
図１１を用いて説明すると、Ｒ／Ｗは、どの通信方式をもったＲＦＩＤがあるのかを認識する為に、質問コマンドＡＬＬ（Ａ）を送信すると、Ｎ個のＲＦＩＤ（Ａ）からの応答が返ってくるので、Ｒ／ＷはＲＦＩＤ（Ａ）が１個以上存在すると認識する。次に、質問コマンドＡＬＬ（Ｂ）を送信すると、応答が無いのでＲＦＩＤ（Ｂ）が無いと認識する。次に、質問コマンドＡＬＬ（Ｃ）を送信すると、Ｘ個のＲＦＩＤ（Ｃ）からの応答が返ってくるので、Ｒ／ＷはＲＦＩＤ（Ｃ）が１個以上存在すると認識する。
この結果、Ｒ／Ｗは１個以上のＲＦＩＤ（Ａ）及び１個以上のＲＦＩＤ（Ｃ）が存在することを認識できる。ここで、Ｒ／Ｗはアプリケーションからの必要性に応じてＲＦＩＤ（Ａ）又はＲＦＩＤ（Ｃ）のどちらか一方だけを受信するとか、又はＲＦＩＤ（Ｃ）を先に個別受信するかなどを選択することができる。図１１では、ＲＦＩＤ（Ａ）よりもＲＦＩＤ（Ｃ）を先に受信する例を示した。
このように、どの通信方式のＲＦＩＤが存在するかを事前に検知することで、実施の形態１の効果に加えて、各用途に応じた読み取り方法が実現可能となる。したがって、通信時間の短縮や、通信処理の柔軟性を向上させることなどが可能となる。
（実施の形態３）
前述した実施の形態１，２では、１回のコマンドで同じ通信方式を備えた複数のＲＦＩＤタグを一度に応答させることで各通信方式を順次認識していく例を示したが、本実施の形態３では、１回のコマンドで異なる通信方式を備えた複数のＲＦＩＤタグを応答させ、各通信方式を一括して認識することが特徴となっている。
通信方式によっては通信方式の共通部分があり、Ｒ／Ｗからのコマンドを複数の通信方式のＲＦＩＤが認識できる場合がある。この場合、Ｒ／Ｗからは複数の通信方式のＲＦＩＤが認識できる質問コマンドＡＬＬを送信することで、複数のＲＦＩＤが応答し一度にどの通信方式のＲＦＩＤが存在するかを認識することが可能となる。
図１２、図１３を用いて説明すると、図１２でＲ／Ｗは、複数の通信方式のＲＦＩＤが認識できる質問コマンドＡＬＬを送信すると、ＲＦＩＤ（Ａ）とＲＦＩＤ（Ｃ）が応答する。ＲＦＩＤ（Ｂ）は存在しないので応答しない。応答するタイミングとしては、例えば図１３のようにＲ／Ｗが送出する質問コマンドＡＬＬに対して、それぞれの通信方式の応答タイミングをあらかじめ一義的に定義しておく。
例えば、ＲＦＩＤ（Ａ）については、質問コマンドＡＬＬを受信した後、０以上ｔ１未満の時間内で応答させる。ＲＦＩＤ（Ｂ）は、質問コマンドＡＬＬを受信した後、ｔ１以上ｔ２未満の時間内で応答させる。ＲＦＩＤ（Ｃ）は、質問コマンドＡＬＬを受信した後、ｔ２以上ｔ３未満の時間内で応答させる。このような定義を行うと、それぞれの通信方式の応答タイミングが衝突しないので、ＲＦＩＤ（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の存在を認識できる。ここで再度繰り返すが、それぞれの通信方式の応答タイミングは異なるが、同じ通信方式のＲＦＩＤが複数ある場合は、同じタイミングで応答を返すので、複数ＲＦＩＤの中のいくつかを正常受信できる場合もあれば、正常受信できず受信レベルを検知して、その通信方式のＲＦＩＤの存在を認識することもある。また、図１２、図１３の例では３種類の通信方式について記載しているが１からＮ種類の通信方式にも対応することができる。
その後、Ｒ／Ｗは、図１２のように、質問コマンドＡＬＬに応答してきたＲＦＩＤ（Ａ）及びＲＦＩＤ（Ｃ）の存在を認識し、以降それぞれのＲＦＩＤを１個ずつ読取ることができる。このように、複数のＲＦＩＤタグの中に含まれる異なる通信方式を、１回の質問コマンドＡＬＬで認識することによって、更に通信時間の短縮が実現可能となる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
本発明のＲＦＩＤシステムは、特に、通信方式が異なる複数種類のＲＦＩＤタグを含んだＲＦＩＤシステムに適用して有益な技術である。
ＲＦＩＤシステムの構成例を示す概略図である。 ＩＳＯ／ＩＥＣで規定されているＵＨＦ帯パッシブＲＦＩＤシステム仕様を示す説明図である。 本発明の実施の形態１によるＲＦＩＤシステムにおいて、リーダ・ライタおよびＲＦＩＤタグ間の処理の一例を示すシーケンス図である。 本発明の実施の形態１によるＲＦＩＤシステムにおいて、リーダ・ライタの制御方式の一例を示すフロー図である。 図４に続くリーダ・ライタの制御方式の一例を示すフロー図である。 本発明の実施の形態１によるＲＦＩＤシステムにおいて、リーダ・ライタからＲＦＩＤタグに向けたコマンドフォーマットの一例を示す説明図である。 図６のコマンドフォーマットを用いてリーダ・ライタおよびＲＦＩＤタグ間で通信を行った場合の処理の一例を示すタイミングチャートであり、（ａ）は質問コマンド１に対するチャート、（ｂ）は質問コマンドＡＬＬに対するチャートである。 本発明の実施の形態１によるＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤタグの構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１によるＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤタグの制御方式の一例を示すフロー図である。 本発明の実施の形態１によるＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤタグの制御方式の他の一例を示すフロー図である。 本発明の実施の形態２によるＲＦＩＤシステムにおいて、リーダ・ライタおよびＲＦＩＤタグ間の処理の一例を示すシーケンス図である。 本発明の実施の形態３によるＲＦＩＤシステムにおいて、リーダ・ライタおよびＲＦＩＤタグ間の処理の一例を示すシーケンス図である。 図１２のシーケンスにおいて、ＲＦＩＤタグの応答動作の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の前提として検討したＲＦＩＤシステムにおいて、リーダ・ライタおよびＲＦＩＤタグ間の処理の一例を示すシーケンス図である。
符号の説明
ＲＦＩＤ ＲＦＩＤタグ
ＡＴＮ＿Ｒ，ＡＮＴ＿Ｔ アンテナ
Ｒ／Ｗ リーダ・ライタ
ＣＰＵ 制御回路
ＲＦ 通信回路
ＭＥＭ 記憶回路
ＭＯＤ 変調回路
ＤＥＭ 復調回路
ＣＴＬ 制御回路
ＶＧ 電源生成回路
１０２ 電波
６０１ コマンド設定部
６０２ タグ選択条件設定部
６０３ スロット数設定部
６０４ エラーチェック部

Claims (11)

  1. 第１通信方式に対応した単数または複数の第１ＲＦＩＤタグと、
    第２通信方式に対応した単数または複数の第２ＲＦＩＤタグと、
    前記単数または複数の第１ＲＦＩＤタグおよび前記単数または複数の第２ＲＦＩＤタグとの間で無線通信が可能なＲＦＩＤリーダ・ライタとを備えたＲＦＩＤシステムであって、
    前記ＲＦＩＤリーダ・ライタに向けて、前記単数または複数の第１ＲＦＩＤタグを一度に応答させ、前記単数または複数の第２ＲＦＩＤタグを一度に応答させる第１機能を有することを特徴とするＲＦＩＤシステム。
  2. 請求項１記載のＲＦＩＤシステムにおいて、
    前記第１機能は、前記ＲＦＩＤリーダ・ライタに、
    前記単数または複数の第１ＲＦＩＤタグを一度に応答させる第１コマンドと、
    前記単数または複数の第２ＲＦＩＤタグを一度に応答させる第２コマンドとを設けることで実現されることを特徴とするＲＦＩＤシステム。
  3. 請求項１記載のＲＦＩＤシステムにおいて、
    前記第１機能は、
    前記単数または複数の第１ＲＦＩＤタグに、第１タイミングを設け、
    前記単数または複数の第２ＲＦＩＤタグに、前記第１タイミングより後となる第２タイミングを設け、
    前記ＲＦＩＤリーダ・ライタに、前記単数または複数の第１ＲＦＩＤタグを前記第１タイミングで一度に応答させ、続いて前記単数または複数の第２ＲＦＩＤタグを前記第２タイミングで一度に応答させる第３コマンドを設けることで実現されることを特徴とするＲＦＩＤシステム。
  4. 請求項１記載のＲＦＩＤシステムにおいて、
    前記ＲＦＩＤリーダ・ライタは、前記単数または複数の第１ＲＦＩＤタグを応答させた際に、前記単数または複数の第１ＲＦＩＤタグからの応答に対する受信可否または受信レベルの大きさを検知することで、前記第１通信方式に対応した第１ＲＦＩＤタグの存在を認識することを特徴とするＲＦＩＤシステム。
  5. ＲＦＩＤリーダ・ライタから送信されたコマンドに対応して、前記ＲＦＩＤリーダ・ライタに向けて応答を返信するＲＦＩＤタグであって、
    前記ＲＦＩＤタグは、前記コマンドに応じて返信するタイミングとして、自身の通信方式に基づいて一義的に定義される固定の応答タイミングを備えていることを特徴とするＲＦＩＤタグ。
  6. 第１通信方式に対応した単数または複数の第１ＲＦＩＤタグおよび第２通信方式に対応した単数または複数の第２ＲＦＩＤタグとの間で無線通信が可能なＲＦＩＤリーダ・ライタであって、
    前記単数または複数の第１ＲＦＩＤタグを一度に応答させ、前記単数または複数の第２ＲＦＩＤタグを一度に応答させるコマンドを備えることを特徴とするＲＦＩＤリーダ・ライタ。
  7. 請求項６記載のＲＦＩＤリーダ・ライタにおいて、
    前記コマンドは、
    前記単数または複数の第１ＲＦＩＤタグを一度に応答させる第１コマンドと、
    前記単数または複数の第２ＲＦＩＤタグを一度に応答させる第２コマンドとを含むことを特徴とするＲＦＩＤリーダ・ライタ。
  8. 請求項６記載のＲＦＩＤリーダ・ライタにおいて、
    前記コマンドは、前記単数または複数の第１ＲＦＩＤタグを第１タイミングで一度に応答させ、続いて前記単数または複数の第２ＲＦＩＤタグを前記第１タイミングより後の第２タイミングで一度に応答させる第３コマンドであることを特徴とするＲＦＩＤリーダ・ライタ。
  9. 第１通信方式に対応した単数または複数の第１ＲＦＩＤタグと、
    第２通信方式に対応した単数または複数の第２ＲＦＩＤタグと、
    前記単数または複数の第１ＲＦＩＤタグおよび前記単数または複数の第２ＲＦＩＤタグとの間で無線通信が可能なＲＦＩＤリーダ・ライタとを備えたＲＦＩＤシステムの処理方法であって、
    前記ＲＦＩＤリーダ・ライタから前記単数または複数の第１ＲＦＩＤタグおよび前記単数または複数の第２ＲＦＩＤタグに向けて第１コマンドを送信する第１ステップと、
    前記単数または複数の第１ＲＦＩＤタグが、前記ＲＦＩＤリーダ・ライタに向けて一度に第１応答を返信する第２ステップと、
    前記ＲＦＩＤリーダ・ライタが、前記第１応答に対する受信可否または受信レベルの大きさを検知する第３ステップと、
    前記ＲＦＩＤリーダ・ライタから前記単数または複数の第１ＲＦＩＤタグおよび前記単数または複数の第２ＲＦＩＤタグに向けて第２コマンドを送信する第４ステップと、
    前記単数または複数の第２ＲＦＩＤタグが、前記ＲＦＩＤリーダ・ライタに向けて一度に第２応答を返信する第５ステップと、
    前記ＲＦＩＤリーダ・ライタが、前記第２応答に対する受信可否または受信レベルの大きさを検知する第６ステップとを有することを特徴とするＲＦＩＤシステムの処理方法。
  10. 請求項９記載のＲＦＩＤシステムの処理方法であって、
    前記第１ステップ〜前記第６ステップを経た後に、
    前記単数または複数の第１ＲＦＩＤタグを個別に認識するか又は個別に認識を行わないステップと、
    前記単数または複数の第２ＲＦＩＤタグを個別に認識するか又は個別に認識を行わないステップとが行われることを特徴とするＲＦＩＤシステムの処理方法。
  11. 第１通信方式に対応した単数または複数の第１ＲＦＩＤタグと、
    第２通信方式に対応した単数または複数の第２ＲＦＩＤタグと、
    前記単数または複数の第１ＲＦＩＤタグおよび前記単数または複数の第２ＲＦＩＤタグとの間で無線通信が可能なＲＦＩＤリーダ・ライタとを備えたＲＦＩＤシステムの処理方法であって、
    前記ＲＦＩＤリーダ・ライタから前記単数または複数の第１ＲＦＩＤタグおよび前記単数または複数の第２ＲＦＩＤタグに向けて第３コマンドを送信する第１ステップと、
    前記単数または複数の第１ＲＦＩＤタグが、前記ＲＦＩＤリーダ・ライタに向けて第１タイミングで一度に第１応答を返信する第２ステップと、
    前記ＲＦＩＤリーダ・ライタが、前記第１応答に対する受信可否または受信レベルの大きさを検知する第３ステップと、
    前記単数または複数の第２ＲＦＩＤタグが、前記ＲＦＩＤリーダ・ライタに向けて前記第１タイミングより後の第２タイミングで一度に第２応答を返信する第４ステップと、
    前記ＲＦＩＤリーダ・ライタが、前記第２応答に対する受信可否または受信レベルの大きさを検知する第５ステップとを有することを特徴とするＲＦＩＤシステムの処理方法。
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