JP2007525859A - マルチモード無線ローカルエリアネットワーク及び無線周波数識別資産タグ - Google Patents

Abstract

ＷＬＡＮ／ＲＦＩＤシステムにおいて使用する資産タグを提供する。前記資産タグは、プロセッサと、前記プロセッサに結合され、ＲＦＩＤリーダから問い合わせを受信し、前記ＲＦＩＤリーダに応答を送信するように構成されるＲＦＩＤアンテナと、前記プロセッサに結合される無線トランシーバとを具え、前記無線トランシーバは、無線ローカルエリアネットワークの無線アクセスポートから情報を受信し、前記無線ローカルエリアネットワークの無線アクセスポートに情報を送信するように構成される。

Description

本願は、２００３年４月１７日に出願された仮出願番号６０／４６３，７１５号の利益を主張する。

本発明は、無線周波数識別の分野に関係し、より特には、マルチモード無線ローカルエリアネットワーク及び無線周波数識別資産タグに関する。

今日の市場において、効率的なサービスをわずかな利幅で提供する能力はきわめて重要である。消費者小売店、及び、大きい在庫を扱う他のビジネスへの大きい費用は、供給チェーンを移動するときの在庫の個々の品目の追跡である。

在庫を追跡するあるポピュラーな方法は、バーコードの使用を含む。バーコード追跡システムにおいて、製品はバーコードをラベル付けされる。バーコードの構成は、製品識別番号のような情報又は同様の情報を符号化する。必要な場合、バーコードを、バーコードリーダを使用して読み取る。これはいくつかの場合において許容しうる追跡システムとして機能しているが、バーコードはいくつかの欠点を有する。第１に、バーコードは、符号化することができる情報量において制限される。また、一度バーコードが印刷されると、新たなバーコードを発生してこの新たなバーコードを追跡される資産において配置することなしに、前記バーコードによって表される情報を変更することができない。加えて、バーコードは、バーコードリーダの照準線において読み取られなければならない。

バーコードシステムの欠点のいくつかを軽減するために、種々の無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システムが提案されている。代表的な実施例において、ＲＦＩＤシステムは、少なくとも１個のＲＦＩＤリーダと、少なくとも１個のＲＦＩＤタグとを具える。ＲＦＩＤタグは、追跡すべき関心のある項目に取り付けられる。ＲＦＩＤタグは、代表的に３つのタイプ、アクティブＲＦＩＤタグ、パッシブＲＦＩＤタグ及びセミパッシブＲＦＩＤタグに分かれる。

アクティブＲＦＩＤタグは、ＲＦ通信回路網を含む該ＲＦＩＤタグに連続的に給電する内部電源、代表的にはバッテリを含む。アクティブＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤ回路網がバッテリによって給電されるため、きわめて低レベルのＲＦ信号を受信することができ、高レベル信号を発生することができる。ＲＦＩＤタグは、代表的に、長いタグ読み取り距離が必要な場合、使用される。アクティブＲＦＩＤタグの欠点は、バッテリ、したがってＲＦＩＤタグが有限の寿命を有することである。

パッシブＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤリーダによって送られるＲＦエネルギーを利用し、パッシブＲＦＩＤタグに給電する。パッシブＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤリーダの問い合わせ信号からのエネルギーを格納し、パッシブＲＦＩＤタグに給電するのに十分なエネルギーが利用可能な場合、パッシブＲＦＩＤタグからＲＦＩＤリーダへの応答が設定される。パッシブＲＦＩＤタグはそれ自身のオンボード電源を持たないため、パッシブＲＦＩＤタグからの応答信号は、代表的に、きわめて低レベルの信号である。パッシブＲＦＩＤタグは、通常、ＲＦＩＤリーダ及びＲＦＩＤタグがきわめて接近する場合において使用される。

セミパッシブＲＦＩＤタグは、外部環境状況を監視するのに使用される揮発性又はオンボードセンサに給電する内部電源を含む。セミパッシブＲＦＩＤタグは、依然として、パッシブＲＦＩＤタグと同様に、応答するためにリーダから転移されるエネルギーを必要とする。アクティブＲＦＩＤタグは、代表的に、タグに給電する信号を受信するためにＲＦＩＤリーダの近くでなければならないパッシブタグよりも長い範囲を有する。アクティブＲＦＩＤタグは、電源を必要とするため、バッテリを周期的に交換する必要があるため、保守がより困難である。

ＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤリーダを使用して読み取られる。代表的な実施例において、ＲＦＩＤリーダは、１個以上のタグの方向においてＲＦ信号を放射する。放射されるＲＦ信号は、問い合わせとして知られる。問い合わせは、１個以上のＲＦＩＤタグによって受信される。この信号は、異なったタグが、タグが問い合わせに応答すべきかどうかを決定することを可能にするデータを含む。所定のタグが応答する必要がある場合、一実施例において、後方散乱信号を使用することによって応答する。他の在庫追跡システムを上回るＲＦＩＤシステムのある利点は、ＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤリーダを使用して書き換えることができる不揮発性メモリを含むことができることである。また、ＲＦＩＤタグの不揮発性メモリは、バーコードより多くのデータを格納することができる。加えて、ＲＦＩＤリーダは、ＲＦＩＤタグを読み取るために、ＲＦＩＤタグの照準線にある必要はない。

項目についての情報をそのＲＦＩＤタグを読み取ることによって決定することが望まれるだけでなく、在庫を、在庫が倉庫のような領域じゅうを移動するにつれてリアルタイムで追跡することも望まれる。無線ネットワーク内の無線装置を追跡することができる既知の方法が存在する。これらは、リアルタイムロケーションシステム（ＲＴＬＳ）として知られ、信号強度を測定することと、到着の時間差、到着の角度、又は他の技術を利用することとを含む。したがって、リアルタイム位置決めを可能にするマルチモードＷＬＡＮ／ＲＦＩＤ資産タグを提供することが望まれる。

本発明の教示によれば、ＷＬＡＮ／ＲＦＩＤシステムにおいて使用する資産タグが提供される。この資産タグは、プロセッサと、前記プロセッサに結合され、ＲＦＩＤリーダからの問い合わせを受信し、前記ＲＦＩＤリーダに応答を送信するように構成されるＲＦＩＤアンテナと、前記プロセッサに結合され、無線ローカルエリアネットワークの無線アクセスポートから情報を受信し、前記無線ローカルエリアネットワークの前記無線アクセスポートに情報を送信するように構成される無線トランシーバとを具える。

本発明の一実施例において、前記無線タグは、設定時間が経過した後、休止状態に入ることができる。前記タグは、起動信号の受信後、前記休止状態から抜けることができる。前記信号は、一実施例において、前記無線ローカルエリアネットワークによって送信されるページングシステム信号によって供給されることができる。他の実施例において、前記起動信号は、ＲＦＩＤリーダによって供給されることができる。

本発明の教示によれば、ＷＬＡＮ／ＲＦＩＤシステム用資産タグが開示される。この資産タグは、プロセッサと、前記プロセッサに結合され、ＲＦＩＤリーダから問い合わせを受信し、前記ＲＦＩＤリーダに応答を送信するように構成されるＲＦＩＤアンテナと、前記プロセッサに結合され、無線ローカルエリアネットワークの無線アクセスポートから情報を受信し、前記無線ローカルエリアネットワークの前記無線アクセスポートに情報を送信するように構成される無線トランシーバとを具える。さらに、前記タグは、アクティブタグ、パッシブタグ、又は、セミアクティブタグをエミュレートするように構成される。

本発明の教示によれば、無線ローカルエリアネットワーク内の資産を追跡するシステムが提供される。このシステムは、少なくとも１台のサーバコンピュータに結合される複数の無線アクセスポイントと、前記資産に取り付けられるタグとを具える。前記タグは、前記複数の無線アクセスポイントに追跡信号を送信するように構成される無線トランシーバを具える。前記無線アクセスポイントは、前記タグから追跡信号を受信し、前記追跡信号を前記サーバコンピュータに通信し、前記サーバコンピュータは前記追跡信号を処理し、前記資産の位置を決定する。

以下の詳細な説明は、事実上単なる好例であり、本発明又は本発明の用途及び使用を制限することを目的としない。さらに、前述の技術分野、背景、要約又は以下の詳細な説明において存在する明示された又は暗示されたいかなる理論によっても制限する意図はない。

本発明は、ある好適実施例において、マルチモードＷＬＡＮ／ＲＦＩＤタグを開示する。このマルチモードタグは、追跡すべき項目に取り付けられることができる。このタグは、従来のＲＦＩＤタグと同様に使用されることができる。このＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤリーダから問い合わせを受信することができ、前記問い合わせに応答することができる。前記ＲＦＩＤタグが読み出し／書き込みメモリを含む場合、前記ＲＦＩＤリーダは、前記ＲＦＩＤタグに情報を書き込むこともできる。本発明において、無線トランシーバが標準ＲＦＩＤタグに統合される。前記マルチモードタグにおける前記無線トランシーバは、無線領域ネットワーク（ＷＬＡＮ）アクセスポイントと通信する。前記ＷＬＡＮアクセスポイントは、１台以上のサーバコンピュータを含むネットワークに結合される。前記ＷＬＡＮアクセスポイントは、前記ＲＦＩＤリーダと同様に、前記タグから情報を読み出すことができ、情報を前記タグに格納することができる。これは、部分的には、前記メモリは、ＲＦＩＤ機能性と無線機能性との間で共有される、又は、ＲＦＩＤ機能性と無線機能性とは、異なったメモリにおいて格納されるデータを共有することができるためである。加えて、マルチモードタグにおいて無線レシーバを設けることは、既知の位置決め技術を、タグが付けられた項目のリアルタイム位置決めを提供することに使用できるようにする。

本発明は、アクティブタグ、パッシブタグ、又はセミパッシブタグをエミュレートすることができるマルチモードタグも提供する。特定のエミュレーションは、ユーザによって選択することができ、前記無線アクセスポイントを経てエミュレーションを設定するコマンドとして送ることができる。代わりに、エミュレーションモードは、バッテリ充電の状態に基づくこともできる。このエミュレーションモードは、前記マルチモードタグの状態に基づいて、プロセッサによって自動的に設定することもできる。

本発明の使用を示す好例のシステム１００は、図１−３に例示される。好例のシステム１００において、１個以上のマルチモードタグ１０２は、個々の箱のような資産（図示せず）、又は、箱のパレットのような資産の集合（図示せず）に取り付け可能である。システム１００は、さらに、ネットワーク接続１０７を経て１台以上のサーバコンピュータ１１０に結合される１つ以上の無線アクセスポイント１０６を具える。システム１００は、１個以上のＲＦＩＤリーダ１０４を具えてもよい。

マルチモードタグ１０２は、資産に取り付けられることができ、前記資産に関する情報を格納することができる。加えて、本発明の教示によれば、前記情報は、無線リンク１１２を経て、タグ１０２から無線アクセスポイント１０６に送ることができる。無線アクセスポイント１０６は、前記情報をサーバコンピュータ１１０のようなコンピュータネットワークに転送することができる。一実施例において、情報を、ＲＦＩＤリーダ１０４又は無線アクセスポイント１０６のいずれかを使用し、マルチモードタグ１０２に書き込むことができる。

本発明の好適実施例において、図３の参照と共に、マルチモードタグ１０２は、無線アクセスポイント１０６と通信する無線トランシーバ３１０及び無線アンテナ３１１を具える無線通信部分３１３と、ＲＦＩＤリーダ１０４と通信するＲＦＩＤタグ回路３０９及びＲＦＩＤアンテナ３０５を具えるＲＦＩＤ通信部分３１５とに結合されるプロセッサ３０２を具える。マルチモードタグ１０２は、さらに、プロセッサ３０２に結合される無線起動回路３０８と、ＲＦＩＤ起動／充電回路３０４とを具える。無線起動回路３０８又はＲＦＩＤ起動／充電回路３０４のいずれかを使用し、マルチモードタグ１０２を、以下でさらに詳細に考察する休止状態から“起動”することができる。ＲＦＩＤ起動／充電回路３０４は、バッテリ３１４を充電する充電回路３１２にも結合される。マルチモードタグ１０２は、ディスプレイ３１６及び音響出力部３１４のような出力装置を含んでもよい。マルチモードタグ１０２は、センサ３１８のような入力装置を含んでもよい。マルチモードタグ１０２は、さらに、メモリ３２２を含む。

プロセッサ３０２は、データを受信及び処理することができる任意のプロセッサである。例えば、プロセッサ３０２は、データのメモリ３２２への格納及びメモリ３２２からの検索を処理する。プロセッサ３０２は、一実施例において、ある時間が経過した後、マルチモードタグ１０２を“休止”状態にするタイマルーチンを含むことができる。休止状態において、無線トランシーバ３１０は非活動状態であり、バッテリ寿命を節約する。当該技術分野において既知のように、タイマルーチンは、ソフトウェアにおいて、ハードウェアにおいて、又は、ソフトウェア及びハードウェアの組み合わせにおいて実現することができる。プロセッサ３０２は、アリゾナ州チャンドラーのマイクロチップ社によって製造されるもののような、任意の一般に利用可能なプロセッサであってもよい。

他の実施例において、プロセッサ３０２は、前記プロセッサが、マルチモードタグ１０２がエミュレートするタグの形式（アクティブ、セミパッシブ又はパッシブ）を切り替えることを可能にするタグエミュレーション選択ルーチンを含んでもよい。一実施例において、前記プロセッサはバッテリ充電を監視することができる。前記バッテリが、アクティブタグエミュレーションをサポートするのに十分な充電を有する場合、マルチモードタグはアクティブタグをエミュレートする。前記バッテリ充電が、アクティブタグエミュレーションをサポートするレベル未満に低下する場合、セミパッシブエミュレーションを設定することができる。前記バッテリが、セミアクティブタグをサポートするレベル未満に低下する場合、パッシブタグエミュレーションを設定することができる。

代わりの実施例において、前記マルチモードタグは、例えばサーバコンピュータ１１０から無線アクセスポイント１０６を経て送信され、マルチモードタグ１０２によって受信されるコマンドに基づいて、タグエミュレーション間で切り替わることができる。例えば、コマンドを送信し、マルチモードタグ１０２をパッシブエミュレーションにし、バッテリ充電を節約することができる。その後、遠隔リーダを使用してタグを位置決めする必要がある場合、マルチモードタグ１０２をアクティブタグエミュレーションにするコマンドを受信することができる。

依然として他の代案において、プロセッサ３０２は、前記マルチモードタグを、イベントの発生に基づいて、自動的に特定のエミュレーションに置いてもよい。例えば、前記プロセッサが前記マルチモードタグを休止状態に置くときはいつも、マルチモードタグ１０２をパッシブタグエミュレーションに設定することができる。前記タグが休止状態から起動する場合、前記プロセッサはマルチモードタグ１０２をアクティブタグエミュレーションに置くことができる。また、上記方法又は任意の他の方法の任意の組み合わせを使用し、マルチモードタグ１０２のエミュレーションを変更することができる。

無線トランシーバ３１０は、１つ以上の無線ＬＡＮアンテナ３１１と関連して、他の無線装置と無線通信することができる任意の装置である。無線トランシーバ３１０は、無線アクセスポイント１０６のような他の無線装置からデータを受信することができ、前記他の無線装置にデータを送信することができる。本発明は任意の無線プロトコルを使用することができるが、無線トランシーバ３１０は、ＩＥＥＥ標準８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ及び８０２．１１ｇのような無線標準に準拠することができる。ＷＬＡＮトランシーバ３１０は、当該技術分野において既知であり、商業的に利用可能である。

ＲＦＩＤタグアンテナ３０５は、ＲＦＩＤリーダ１０４によって送信されるＲＦＩＤ信号を受信し、ＲＦＩＤリーダ１０４に応答を送信する。ＲＦＩＤタグアンテナ３０５の設計は、当該技術分野において既知である。ＲＦＩＤタグ回路網３０９は、ＲＦＩＤアンテナ３０５と関連して、ＲＦＩＤリーダ問い合わせの受信及びこれらの問い合わせに対する応答の送信（放出）に必要な任意の回路網であってもよい。ＲＦＩＤタグ回路網３０９は、前記ＲＦＩＤ回路網がバッテリ３１４によって給電されない、又は、内部貯蔵キャパシタ及びバッテリ３１４の双方によって給電されない場合、前記ＲＦＩＤリーダが受けるエネルギーを格納する貯蔵キャパシタを含むことができる。また、ＲＦＩＤタグ回路網３０９は、必要に応じて、内部論理回路及びメモリを含むことができる。ＲＦＩＤタグ回路網の設計及び実装は、当該技術分野において既知であり、ＲＦＩＤ回路網は商業的に利用可能である。ＲＦＩＤタグアンテナ３０５がＲＦＩＤリーダ１０４から問い合わせを受信するように言われる場合、この受信は、ＲＦＩＤタグ回路網３０９において含まれる回路網を含む、ＲＦＩＤタグ送信の使用に必要な任意の回路又は構造による信号の受信を含む。

起動／充電回路３０４は、エネルギーを充電回路３１２に供給し、バッテリ３１４を充電し、電力をマルチモードタグ１０２に供給する。一実施例において、ＲＦＩＤリーダ１０４及びマルチモードタグ１０２が互いに近い場合、ＲＦＩＤタグアンテナ３０５は、ＲＦＩＤリーダ１０４がＲＦ信号を送信しているときに、ＲＦＩＤリーダ１０４のアンテナに誘導的に結合され、起動／充電回路３０４によって整流され調整された電圧をＲＦＩＤタグアンテナ３０５に導く。前記整流された電圧は、バッテリ３１４を充電する充電回路３１２に供給される。また、本発明の一実施例において、マルチモードタグ１０２が休止状態の場合、起動／充電回路３０４において前記導かれた電圧を受けることは、マルチモードタグ１０２を休止状態から“起動”する発生すべき信号を生じさせることができる。

充電回路３１２は、上述したように、バッテリ３１４を充電する。充電回路３１２は、プロセッサ３０２の制御の下で、又は、プロセッサ３０２と独立して動作することができる。充電回路３１２の設計は、充電されるバッテリの形式に応じて変化することができる。充電回路の種々の設計は、当業者に既知である。

ディスプレイ３１６及び音響出力部３２０のような出力装置は、視覚的及び聴覚的フィードバックをユーザに与える。センサ３１８のような入力装置は、マルチモードタグ１０２の外部状況に関するデータをマルチモードタグ１０２に与える。例えば、一実施例において、センサ３１８は動きセンサである。マルチモードタグ１０２が休止状態の場合、前記タグの動きは前記動きセンサをトリガすることができ、マルチモードタグ１０２をアクティブ状態に移行させることができる。センサ３１８は音響センサであってもよい。音響センサを、特定の音響レベル、パターン又は符号に対して反応するように設定することができる。この音響レベル、パターン又は符号に達すると、センサ３１８は、マルチモードタグ１０２をトリガし、アクティブ状態に入らせることができる。音響センサ３１８を使用してマルチモードタグ１０２をアクティブにすることは、マルチモードタグ１０２が、ＲＦリーダからのような電磁エネルギーが金属又は水の横のように不十分に貫通する領域に置かれるときの状況において有利であるかもしれない。マルチモードタグ１０２が金属又は液体の近くにある場合、特定の音響レベル、又は、パターン、又は、符号を使用し、ＲＦ信号ができない場合、マルチモードタグ１０２をトリガすることができる。一度起動すると、マルチモードタグ１０２は、無線通信部分３１３を使用して、又は、ＲＦＩＤ通信部分３１５によって、特にマルチモードタグ１０２がアクティブモードにある場合、通信することができる。湿度、温度などのような他のセンサをセンサ３１８として使用し、外部状況を測定し、マルチモードタグ１０２によるアクションをトリガすることができる。

無線起動回路３０８は、特定の無線信号の受信に応じて、プロセッサ３０２にマルチモードタグ１０２を活性化するように合図する。マルチモードタグ１０２の活性化は、本発明の文脈において、無線トランシーバ３１０の活性化を含む。

メモリ３２２は、代表的に、バッテリバックアップなしでデータの格納を提供する不揮発性メモリであるが、メモリ３２２は、読み出し書き込み揮発性メモリ、読み出し専用不揮発性メモリ、読み出し／書き込み不揮発性メモリ（フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、強誘電ランダムアクセスメモリ、及び／又は、磁気抵抗ＲＡＭ、又は、磁気ＲＡＭを含むがこれらに限定されない）の任意の集積又は組み合わせを含む固体メモリのような、データを格納するのに適応できる任意のメモリ又はメモリサブシステムであってもよい。加えて、本発明は、磁気記憶装置、光記憶装置等のようなメモリを利用することもできる。メモリ３２２は、マルチモードタグ１０２のＲＦＩＤ通信部分３１５及びマルチモードタグ１０２の無線通信部分３１３の双方によってアクセス可能である。したがって、データを、ＲＦＩＤ問い合わせ、又は、（無線トランシーバ３１０によって受信されるような）ＷＬＡＮからの要求のいずれかによって取り出すことができる。メモリ３２２は、読み出し専用、ライトワンス、リードメニー、又は、読み出し／書き込みメモリであってもよい。メモリ３２２は共有メモリであるため、本実施例において、メモリ３２２が書き込まれる場合、該メモリは、ＲＦＩＤリーダ１０４又は無線ＬＡＮのいずれかを使用して書き込まれることができる。

再び図１を参照し、無線アクセスポイント１０６は、マルチモードタグ１０２と通信する。一実施例において、無線アクセスポイント１０６は、ＩＥＥＥ標準８０２．１１において指定されるもののような無線ローカルエリアプロトコルを使用して通信するが、任意の無線プロトコルを使用することもできる。無線アクセスポイント１０６は、また、有線又は無線インタフェースをコンピュータネットワークに提供し、前記コンピュータネットワークは、１台以上のコンピュータサーバ１１０を含む。無線アクセスポイント１０６及びサーバコンピュータ１１０は、無線又は有線接続であってもよい接続１０７によって接続されることができる。

サーバコンピュータ１１０は、無線アクセスポイント１０６からデータを受信し、無線アクセスポイント１０６にデータを送信する。サーバコンピュータ１１０は、受信したデータを格納及び／又は処理することができる。一実施例において、サーバコンピュータ１１０は、後により詳細に考察するリアルタイム位置決めシステムプログラムを実行することができる。図１において単一のサーバコンピュータとして示されるサーバコンピュータ１１０は、テキサス州ヒューストンのデルコンピュータから商業的に利用可能なサーバコンピュータを含むネットワークに接続されることができる任意のコンピュータであってもよい。

好例のシステム１００は、本発明の教示によれば、ページングユニット１０８を含んでもよい。ページングユニット１０８は信号を送信し、前記信号は、マルチモードタグ１０２によって受信されると、マルチモードタグ１０２を休止状態から“起動”状態すなわちアクティブ状態に移行させることができる。一実施例において、前記ページング信号の周波数は、無線アクセスポイント１０６によって使用される周波数帯以外に設定され、無線アクセスポイント１０６との干渉を回避する。ページングユニット１０８は、大きい領域に渡ってそのページング信号を送信する広域システムであってもよく、ページングユニット１０８は、小さい限定された領域においてのみページを送信してもよい。ページングユニットは、当該技術分野において既知であり、サーバコンピュータ１１０の一部として設けてもよく、又は、別個のユニットとして設けてもよい。ページングユニット１０８によって送信される周波数は、調節可能であってもよい。タグのグループにおいて、いくつかの異なった起動周波数が存在してもよい。したがって、タグの特定のグループは、他のグループが休止状態のままであるときに、活性化されることができる。

ＲＦＩＤリーダ１０４は、マルチモードタグ１０２からの情報を要求し、受信する。代表的な実施例において、ＲＦＩＤリーダ１０４は、要求（“問い合わせ”）をマルチモードタグ１０２に送信し、マルチモードタグ１０２を読み取る。マルチモードタグ１０２は、前記問い合わせを受信し、代表的な環境においては、受信された信号をＲＦＩＤリーダ１０４に後方散乱することによって応答する。加えて、マルチモードタグ１０２が読み出し／書き込みメモリを含む場合、前記ＲＦＩＤリーダを使用し、マルチモードタグ１０２に情報を書き込むことができる。

加えて、ＲＦＩＤリーダ１０４からの信号の送信は、休止タグを起動することができると共に、上述した誘導結合のような既知の技術を使用して前記タグに充電電圧を提供することができる。

使用において、マルチモードタグ１０２は資産に取り付けられる。マルチモードタグ１０２は、供給チェーンを通じての前記資産の追跡を可能にし、前記資産に関する情報を提供する。マルチモードタグ１０２を使用し、資産のリアルタイム位置決め（ＲＴＫＳ）を行うこともできる。

本発明のマルチモードタグ１０２の利点は、無線ローカルエリアネットワーク１０５を経て通信できることである。この通信は、いくつかの理由のためであってもよい。第１に、起動信号を、無線アクセスポイント１０６を経て送ることができる。これは、マルチモードタグ１０２を、休止状態からアクティブ状態に移行させる。マルチモードタグ１０２休止状態に入り、この休止状態から起動されることを可能にすることによって、タグの電力を節約することができる。例えば、休止状態において、無線トランシーバ３１０への電力をターンオフし、電力を節約することができる。また、マルチモードタグ１０２は、完全二方向通信において無線ローカルエリアネットワーク１０５と通信する。完全二方向通信は、サーバコンピュータ１１０のようなネットワーク上のコンピュータが、マルチモードタグ１０２からの情報を要求し、取得することを可能にする。また、マルチモードタグ１０２が読み出し／書き込みメモリを有する場合、マルチモードタグ１０２は、無線ローカルエリアネットワーク１０５を経て送信され、マルチモードタグ１０２のメモリに書き込まれる新たな情報を有することができ、これは、ＲＦＩＤリーダによって一度に１個のタグを再プログラムするのとは対照的に、多くのタグを、無線ローカルエリアネットワーク１０５を使用して一度に更新することを可能にする。

本発明のマルチモードタグ１０２は、無線ローカルエリアネットワーク１０５内で動作するときに、移動する（又は静止した）資産の位置を追跡するリアルタイム位置決めシステム（ＲＴＬＳ）の一部として使用されることができる。無線ローカルエリアネットワーク１０５におけるＲＴＬＳは、パッシブシステム又はアクティブシステムとして実現されることができる。パッシブシステムにおいて、無線アクセスポイント１０６は、前記マルチモードタグの無線トランシーバからの追跡信号の送信を検出しようとする。前記追跡信号は、追跡目的に使用されることを意図されるマルチモードタグ１０２によって送信される特定の信号であってもよく、又は、前記追跡信号は、マルチモードタグ１０２によって送信される任意の信号であってもよい。前記周期的追跡信号は、代表的に実施例において、無線ローカルエリアネットワーク１０５の少なくとも３つの無線アクセスポイント１０６によって受信される。異なったアクセスポイントにおいて前記追跡信号の強度を測定し、異なったアクセスポイントにおける前記追跡信号の到来の角度を決定し、異なったアクセスポイントにおける到来の時間差を測定するような技術をパッシブシステムにおいて使用し、前記マルチモードタグを追跡することができる。一実施例において、サーバコンピュータ１１０は、前記追跡信号情報を受信し、タグ１０２に関係する資産の位置を決定する。

アクティブシステムにおいて、マルチモードタグ１０２の無線トランシーバ３１０は、追跡プロセスにおいてよりアクティブな役割を演じる。あるアクティブ追跡方法は、測距の使用である。測距システムにおいて、マルチモードタグ１０２の無線トランシーバ３１０と固定無線アクセスポイント１０６との間の距離は、信号がマルチモードタグ１０２の無線トランシーバ３１０から複数の無線アクセスポイント１０６に送られるのに掛かる時間を測定することによって計算することができる。一実施例において、サーバコンピュータ１１０は、前記トラッキング信号情報を受信し、マルチモードタグ１０２に関係する資産の位置を決定する。他のアクティブトラッキング方法において、マルチモードタグ１０２は、異なった領域において配置される多数のアクセスポイント１０６からの信号を受信することができる。マルチモードタグ１０２は、前記信号を受信し、各々の受信された信号の相対的な信号強度を計算することができる。これらの信号強度測定値を、信号強度に基づいて前記タグの位置を決定するために、サーバコンピュータに送ることができる。

本発明の教示によるマルチモードタグ１０２は、従来の方法においてＲＦＩＤリーダ１０４と使用することもできる。上述したように、ＲＦＩＤリーダ１０４は、マルチモードタグ１０２に問い合わせ、マルチモードタグ１０２からの応答を受信することができる。マルチモードタグ１０２がパッシブ又はセミパッシブタグである実施例において、ＲＦＩＤリーダ１０４は、誘導結合によって電極を前記ＲＦＩＤタグに供給することができる。図２に関係して考察したように、誘導結合を使用し、オンボードバッテリを充電することができる。

固定ＲＦＩＤリーダ１０４をリアルタイム位置決めシステム（ＲＴＬＳ）の一部として使用し、タグが付けられた資産を位置決めすることもできる。固定ＲＦＩＤリーダ１０４は、到来位相差技術を使用し、タグが付けられた資産を高精度に位置決めすることができる。このような位置決め機構は、Raj Bridgelallによるシンボルテクノロジーズに譲受された米国特許出願“ＲＥＦＩＤを使用する物体位置決めシステム及び方法”において開示される。固定ＲＦＩＤリーダ１０４は、ある場所に物理的に固定されてもよく、又は、既知の場所におけるモバイルＲＦＩＤリーダであってもよい。

システム１００の他の使用は、図２において例示される。図２においてみられるように、本発明を使用し、資産が商品積み降ろし場における入り口２０６のような入り口を通って移動するときを決定することができる。図２においてみられるように、マルチモードタグ１０２を取り付けられた資産２０２を含む在庫輸送装置２０４（この例において、フォークリフト）は、入り口２０６を通って移動し、入り口２０６は、入り口２０６の周囲または上に固定された１個以上のＲＦＩＤリーダ１０４を有する。この実施例において、マルチモードタグ１０２が休止状態にある場合、マルチモードタグ１０２を有する資産２０２が入り口２０６を通過することは、マルチモードタグ１０２を起動することができる。また、入り口２０６を通過するとき、マルチモードタグ１０２からデータを、ＲＦＩＤリーダ１０４を使用してマルチモードタグ１０２に問い合わせることによって取得することができる。

上述したように、マルチモードタグ１０２は、マルチモードタグ１０２のＲＦＩＤ部分及び無線部分の双方によって共有されるメモリを含む。他の実施例において、図４において例示されるように、マルチモードタグ４００は、マルチモードタグ４００のＲＦＩＤ通信部分４０５用の別個のメモリと、マルチモードタグ４００の無線通信部分４０７用の別個メモリとを有する。しかしながら、データを、ＲＦＩＤ通信部分４０５と無線通信部分４０７との間で共有することができる。図４においてみられるように、マルチモードタグ４００は、ＲＦＩＤアンテナ４０３に結合される従来のＲＦＩＤタグ４０２を具えるＲＦＩＤ通信セクション４０５と、無線アンテナ４１５に結合される無線トランシーバ４１４を具える無線通信セクション４０７とを具える。マルチモードタグ４００は、一実施例において、バッテリ４１６と、メモリ４１２と、内部ＲＦＩＤリーダ４０４と、起動回路４１０とに結合されるプロセッサ４０８をさらに具える。

ＲＦＩＤタグ４０２は、ＲＦＩＤアンテナ４０３を経て問い合わせることができるだけでなく、内部ＲＦＩＤリーダ４０４を経て問い合わせることもできる任意のＲＦＩＤタグ回路網であってもよい。ＲＦＩＤタグ４０２は、好適には不揮発性メモリであるメモリ（図示せず）を含んでもよい。ＲＦＩＤ回路網は、当該技術分野において既知であり、商業的に利用可能である。

内部ＲＦＩＤリーダ４０４は、ＲＦＩＤタグ４０２からの応答を受信するために、誘導結合又はパッシブＲＦＩＤタグに使用される同様の既知のエネルギー伝送方法によって電力をＲＦＩＤタグ４０２に供給し、問い合わせをＲＦＩＤタグ４０２に送信する。ＲＦＩＤリーダ４０４は、ＲＦＩＤタグ４０２に近接して置かれるため、ＲＦＩＤリーダ４０４の出力は、低パワー出力であってもよい。一実施例において、ＲＦＩＤリーダ４０４は、低周波信号を利用して、電力をＲＦＩＤタグ４０２に供給し、ＲＦＩＤタグ４０２に問い合わせる。

プロセッサ４０８は、上述したような任意のプロセッサであってもよい。例えば、プロセッサ４０８は、メモリ４１２からのデータの記憶及び取り出しを処理する。当該技術分野において既知であるように、タイマルーチンを、ソフトウェアにおいて、ハードウェアにおいて、又は、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせにおいて実現してもよい。プロセッサ４０８は、一実施例において、特定の時間が経過した後にマルチモードタグ４００を“休止”状態にするタイマルーチンを含むことができる。休止状態において、無線トランシーバ４１４は不活性になり、バッテリ寿命を節約する。プロセッサ４０８は、タグ４００を休止状態にするときを決定することにおいて使用されるこれらのタイミングルーチンを実行することができる。プロセッサ４０８は、上述したようなタグエミュレーションプログラムを実行することもできる。プロセッサ４０８は、アリゾナ州チャンドラーのマイクロチップによって製造されるもののような、任意の商業的に利用可能なプロセッサであってもよい。

バッテリ４１６は、マルチモードタグ４００の構成要素に給電することができ、マルチモードタグ４００のサイズ制限に適する任意のバッテリであってもよい。代表的な実施例において、バッテリ４１６は充電不可能である。代表的な実施例において、バッテリ４１６は、マルチモードタグ４００のＲＦＩＤタグ部分４０２に電力を供給しない。この実施例において、マルチモードタグ４００のＲＦＩＤ部分は、パッシブタグのみとして作動する。

メモリ４１２は、揮発性メモリ又は不揮発性メモリのいずれであってもよい。メモリ４１２は、読み出し書き込み揮発性メモリ、読み出し専用不揮発性メモリ、読み出し／書き込み不揮発性メモリ（フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、強誘電ランダムアクセスメモリ、及び／又は、磁気抵抗ＲＡＭ、又は、磁気ＲＡＭを含むがこれらに限定されない）の任意の集積又は組み合わせを含む固体メモリのような、データを格納するのに適応できる任意のメモリ又はメモリサブシステムであってもよい。加えて、本発明は、磁気記憶装置、光記憶装置等のようなメモリを利用することもできる。

無線トランシーバ４１４は、図３に関係して考察した無線トランシーバのように、１つ以上の無線ＬＡＮアンテナ４１５に関係して、他の無線装置と無線式に通信することができる任意の装置であってもよい。無線トランシーバ４１４は、無線アクセスポイント１０６のような他の無線装置からデータを受信することができ、前記他の無線装置にデータを送信することができる。本発明は任意の無線プロトコルを使用することができるが、無線トランシーバ４１４は、ＩＥＥＥ標準８０２．１１ａ、８０２．１１ｂ及び８０２．１１ｇのような無線標準に準拠することができる。無線トランシーバ４１４は、当該技術分野において既知であり、商業的に利用可能である。

起動回路４１０は、図３に関係して考察した起動回路と同様に、特定の無線信号の受信に応じて、プロセッサ４０８にマルチモードタグ４００を活性化するように合図する。マルチモードタグ４００の活性化は、本発明の文脈において、無線トランシーバ４１４の活性化を含む。

本実施例において、タグ４００のＲＦＩＤ通信セクション４０５と、前記タグの無線通信セクション４０７とは、同じメモリを共有せず、各々はそれ自身のメモリを有する。しかしながら、データを共有することができる。メモリ４１２からの、又は、無線トランシーバ４１４によって受信されるデータは、ＲＦＩＤリーダ４０４を使用してＲＦＩＤメモリに前記データを書き込むことによって、ＲＦＩＤタグ４０２のメモリに格納することができる。もちろん、ＲＦＩＤメモリは、書き込み可能メモリである必要がある。この使用の１つは、バッテリが放電近くになり、メモリ４１２（本例において、メモリ４１２は揮発性メモリである）を維持できなくなった場合、メモリ４１２の内容をＲＦＩＤメモリに格納することである。加えて、データを、プロセッサ４０８によって使用するために、メモリ４１２において格納するために、及び／又は、無線トランシーバ４１４を経て送信するために、ＲＦＩＤメモリから読み出すことができる。

加えて、ＲＦＩＤリーダ４０４は、マルチモードタグ４００の無線部分用の起動回路として働くことができる。本実施例において、ＲＦＩＤタグ４０２は、遠隔ＲＦＩＤリーダ（図示せず）から信号を受信することができる。受信に応じて、ＲＦＩＤタグ４０２は、信号をＲＦＩＤリーダ４０４に送信する。そして次に、ＲＦＩＤリーダ４０４は、起動信号をプロセッサ４０８に供給する。

少なくとも１つの好適実施例を上述の詳細な説明において示したが、膨大な数の変形例が存在することを理解すべきである。前記好適実施例は単なる例であり、本発明の範囲、適用範囲、又は、構成を、どのような方法においても限定することを意図していないことも理解すべきである。むしろ、上述の詳細な説明は、当業者に、前記好適実施例を実現する便利な道路地図を提供するであろう。請求項及びその法的な同等物に定める本発明の範囲から逸脱することなしに、種々の変更を要素の機能及び配置において行うことができることを理解すべきである。

本発明を好例の配置において例示する。 本発明の第２の好例の配置において例示する。 本発明のブロック図である。 本発明の他の実施例のブロック図である。

Claims (52)

1. ＷＬＡＮ／ＲＦＩＤシステムにおいて使用する資産タグであって、前記資産タグは、
   プロセッサと、
   前記プロセッサに結合され、ＲＦＩＤリーダから問い合わせを受信し、前記ＲＦＩＤリーダに応答を送信するように構成されるＲＦＩＤ通信セクションと、
   前記プロセッサに結合され、無線ローカルエリアネットワークの無線アクセスポートから情報を受信し、前記無線ローカルエリアネットワークの無線アクセスポートに情報を送信するように構成される無線通信セクションとを具えることを特徴とする資産タグ。
2. 請求項１に記載の資産タグにおいて、信号の受信に応じて前記タグを休止状態から動作状態にするように構成される起動回路をさらに具えることを特徴とする資産タグ。
3. 請求項２に記載の資産タグにおいて、前記起動回路は、ワイドエリアページャ回路から信号を受信するように構成される資産タグ。
4. 請求項２に記載の資産タグにおいて、前記起動回路は、ローカルエリアページャ回路から信号を受信するように構成される資産タグ。
5. 請求項２に記載の資産タグにおいて、前記起動回路は、ＲＦＩＤリーダ送信によってトリガされるように構成される資産タグ。
6. 請求項１に記載の資産タグにおいて、前記資産タグはパッシブタグであることを特徴とする資産タグ。
7. 請求項１に記載の資産タグにおいて、前記資産タグはセミパッシブタグであることを特徴とする資産タグ。
8. 請求項１に記載の資産タグにおいて、前記プロセッサとバッテリとの間に結合される充電回路をさらに具えることを特徴とする資産タグ。
9. 請求項８に記載の資産タグにおいて、前記資産タグはアクティブタグであることを特徴とする資産タグ。
10. 請求項８に記載に資産タグにおいて、前記充電回路は、前記資産タグとＲＦＩＤリーダとの間の誘導結合によって発生され、前記バッテリを充電するエネルギーを受けるように動作可能であることを特徴とする資産タグ。
11. 請求項１に記載の資産タグにおいて、前記プロセッサに結合され、読み出し可能及び書き込み可能に構成される不揮発性メモリをさらに具えることを特徴とする資産タグ。
12. 請求項１１に記載の資産タグにおいて、前記不揮発性メモリは、ＲＦＩＤリーダによって送られるデータを格納するように構成されることを特徴とする資産タグ。
13. 請求項１１に記載の資産タグにおいて、前記無線通信セクションの無線トランシーバは、前記メモリに書き込まれるべきデータを受信するように構成され、前記無線トランシーバは、前記プロセッサが前記メモリからのデータを格納するように構成される場合、前期プロセッサにデータを送信するように構成されることを特徴とする資産タグ。
14. 請求項１３に記載の資産タグにおいて、前記無線トランシーバは、無線ネットワークからの要求に応じて前記メモリからデータを取り出し、前記データを前記無線ネットワークに送信するように構成されることを特徴とする資産タグ。
15. 請求項１に記載の資産タグにおいて、前記プロセッサに結合されるセンサをさらに具え、前記センサは、前記資産タグの外部の状況を監視するように構成され、前記プロセッサは、前記センサからのデータを受信し、予め規定されるイベントの検出に応答するように構成されることを特徴とする資産タグ。
16. 請求項１５に記載の資産タグにおいて、前記センサは動きセンサであり、前記予め規定されるイベントは動きの検出であることを特徴とする資産タグ。
17. 請求項１５に記載の資産タグにおいて、前記センサは音響センサであり、前記予め規定されるイベントは音響パターン又はレベルの検出であることを特徴とする資産タグ。
18. 請求項１５に記載の資産タグにおいて、前記センサは温度センサであり、前記予め規定されるイベントは予め規定される温度の検出であることを特徴とする資産タグ。
19. 請求項１５に記載の資産タグにおいて、前記センサは湿度センサであり、前記予め規定されるイベントは予め規定される湿度レベルの検出であることを特徴とする資産タグ。
20. 請求項１に記載の資産タグにおいて、前記資産タグは、アクティブタグ、パッシブタグ、又は、セミパッシブタグをエミュレートするように構成されることを特徴とする資産タグ。
21. 請求項２０に記載の資産タグにおいて、前記資産タグのエミュレーションは、バッテリの充電状態によって決定されることを特徴とする資産タグ。
22. 請求項２０に記載の資産タグにおいて、前記資産タグのエミュレーションは、前記無線通信セクションの無線トランシーバに送られるコマンドに基づくことを特徴とする資産タグ。
23. 請求項２０に記載の資産タグにおいて、前記資産タグのエミュレーションは、電力効率と、通信範囲と、データ転送レートとの間の最適なバランスを達成するように構成されることを特徴とする資産タグ。
24. 請求項２０に記載の資産タグにおいて、前記資産タグは、前記資産タグが休止する場合、パッシブタグをエミュレートするように設定されることを特徴とする資産タグ。
25. 無線ローカルエリアネットワーク内で資産を追跡するシステムであって、
    １台のサーバコンピュータに結合される複数の無線アクセスポイントと、
    前記資産に取り付けられ、前記複数の無線アクセスポイントにデータを送信し、前記複数の無線アクセスポイントからデータを受信するように構成される無線トランシーバを具えるタグとを具えるシステムにおいて、
    前記サーバコンピュータは、前記タグから送信される信号に基づいて前記資産の位置を決定するように構成されることを特徴とするシステム。
26. 請求項２５に記載のシステムにおいて、前記サーバコンピュータは、前記タグによって送信され、前記複数の無線アクセスポイントの部分集合によって受信される追跡信号の相対的な信号強度を比較することによって前記資産の位置を決定するように構成されることを特徴とするシステム。
27. 請求項２５に記載のシステムにおいて、前記サーバコンピュータは、前記タグによって送信され、前記複数の無線アクセスポイントの部分集合によって受信される追跡信号の到来の角度に基づいて前記資産の位置を決定するように構成されることを特徴とするシステム。
28. 請求項２５に記載のシステムにおいて、前記サーバコンピュータは、前記タグによって送信され、前記複数の無線アクセスポイントの部分集合によって受信される追跡信号の到来の時間差に基づいて前記資産の位置を決定するように構成されることを特徴とするシステム。
29. 請求項２５に記載のシステムにおいて、前記タグは、前記タグが取り付けられる資産についてのデータを含む不揮発性メモリをさらに具えることを特徴とするシステム。
30. 請求項２９に記載のシステムにおいて、前記無線トランシーバは、前記無線トランシーバによって送信される要求に応じて、前記不揮発性メモリに格納されたデータを送信するように構成されることを特徴とするシステム。
31. 請求項２５に記載のシステムにおいて、前記無線トランシーバは、ある不活性の期間後、ターンオフするように構成されることを特徴とするシステム。
32. 請求項３１に記載のシステムにおいて、前記サーバコンピュータに結合されるページングシステムをさらに具え、前記ページングシステムは、前記タグに信号を送信し、前記無線トランシーバをターンオンさせるように構成されることを特徴とするシステム。
33. 請求項２５に記載のシステムにおいて、前記タグはパッシブタグであることを特徴とするシステム。
34. 請求項２５に記載のシステムにおいて、前記タグはセミパッシブタグであることを特徴とするシステム。
35. 請求項２５に記載のシステムにおいて、前記プロセッサとバッテリとの間に結合される充電回路をさらに具えることを特徴とするシステム。
36. 請求項３５に記載のシステムにおいて、前記タグはアクティブタグであることを特徴とするシステム。
37. 請求項２５に記載のシステムにおいて、前記タグは、アクティブタグ、パッシブタグ、又は、セミパッシブタグをエミュレートするように構成されることを特徴とするシステム。
38. 請求項３７に記載のシステムにおいて、前記タグのエミュレーションは、バッテリの充電状態によって決定されることを特徴とするシステム。
39. 請求項３７に記載のシステムにおいて、前記タグのエミュレーションは、前記無線トランシーバに送信されるコマンドに基づくことを特徴とするシステム。
40. 請求項３７に記載のシステムにおいて、前記タグのエミュレーションは、電力効率と、通信範囲と、データ転送レートとの間の最適なバランスを達成するように構成されることを特徴とするシステム。
41. 請求項３７に記載のシステムにおいて、前記タグは、前記タグが休止する場合、パッシブタグをエミュレートするように設定されることを特徴とするシステム。
42. ＷＬＡＮ／ＲＦＩＤシステムにおいて使用する資産タグであって、前記資産タグは、
    バッテリと、
    前記バッテリに結合されるプロセッサと、
    前記プロセッサに結合され、ＲＦＩＤリーダからの問い合わせを受信し、前記ＲＦＩＤリーダに応答を送信するように構成されるＲＦＩＤアンテナと、
    前記プロセッサに結合され、無線ローカルエリアネットワークの無線アクセスポートから情報を受信し、前記無線ローカルエリアネットワークの無線アクセスポートに情報を送信するように構成される無線トランシーバとを具える資産タグにおいて、
    前記資産タグは、アクティブタグ、パッシブタグ、又は、セミパッシブタグをエミュレートするように構成されることを特徴とする資産タグ。
43. 請求項４２に記載の資産タグにおいて、前記資産タグのエミュレーションは、前記バッテリの充電状態によって決定されることを特徴とする資産タグ。
44. 請求項４２に記載の資産タグにおいて、前記資産タグのエミュレーションは、前記無線トランシーバに送信されるコマンドに基づくことを特徴とする資産タグ。
45. 請求項４２に記載の資産タグにおいて、前記資産タグのエミュレーションは、電力効率と、通信範囲と、データ転送レートとの間の最適なバランスを達成するように構成されることを特徴とする資産タグ。
46. 請求項４２に記載のシステムにおいて、前記資産タグは、前記資産タグが休止する場合、パッシブタグをエミュレートするように設定されることを特徴とする資産タグ。
47. ＷＬＡＮ／ＲＦＩＤシステムにおいて使用する資産タグであって、前記資産タグは、
    バッテリと、
    前記バッテリに結合されるプロセッサと、
    前記プロセッサに結合され、ＲＦＩＤリーダから問い合わせを受信し、前記ＲＦＩＤリーダに応答を送信するように構成されるＲＦＩＤ通信セクションとを具える資産タグにおいて、
    前記資産タグは、アクティブタグ、パッシブタグ、又は、セミパッシブタグをエミュレートするように構成されることを特徴とする資産タグ。
48. 請求項４７に記載の資産タグにおいて、前記プロセッサに結合される無線通信セクションをさらに具え、前記無線通信セクションは、無線ローカルエリアネットワークの無線アクセスポートから情報を受信し、前記無線ローカルエリアネットワークの無線アクセスポートに情報を送信するように構成されることを特徴とする資産タグ。
49. 請求項４７に記載の資産タグにおいて、前記資産タグのエミュレーションは、前記バッテリの充電状態によって決定されることを特徴とする資産タグ。
50. 請求項４８に記載の資産タグにおいて、前記資産タグのエミュレーションは、前記無線トランシーバに送信されるコマンドに基づくことを特徴とする資産タグ。
51. 請求項４７に記載の資産タグにおいて、前記資産タグのエミュレーションは、電力効率と、通信範囲と、データ転送レートとの間の最適なバランスを達成するように構成されることを特徴とする資産タグ。
52. 請求項４７に記載のシステムにおいて、前記資産タグは、前記資産タグが休止する場合、パッシブタグをエミュレートするように設定されることを特徴とする資産タグ。

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