JP2007528043A - 移動環境においてパケット化データ記憶を伴うｒｆｉｄシステム - Google Patents

Abstract

ＲＦＩＤシステム(100)は、移動装置(102)又はネットワークで実行可能なアプリケーションに対してカスタムフォーマットに代わって標準形態でパケット化データを送信(150)又は受信(152)するトランスポンダ(106)を備えている。タグデータは、多数の標準フォーマットのいずれかでパケット化することができる。各フォーマットは、パケットフォーマットを識別するための層を含む。一実施形態において、タグは、チェック和及びペイロードデータを伴う標準ＵＤＰヘッダを含む。アプリケーションは、ＵＤＰ接続を聴取するためにソケットをオープンする。装置は、タグをアクチベートするＲＦ信号を送信し、タグは、装置のＲＦＩＤリーダーにＵＤＰパケットを送信する。パケットは、ＩＰスタック(138)へ通され、このＩＰスタックは、ＵＤＰヘッダを剥離し、そしてチェック和の有効性が検証される。検証された場合に、装置は、ペイロードを、装置(102)又はネットワークで実行されているアプリケーションへ送信し、さもなければ、ＩＰスタック(138)は、タグに送信失敗を通知し、そして再送信を要求し、これは、首尾良い送信が生じるまで繰り返される。

Description

本発明は、自動識別システム、方法及びプログラム製品に係る。より詳細には、本発明は、移動環境においてパケット化データ記憶を伴うＲＦＩＤシステム：方法、システム及びプログラム製品に係る。
本国際出願は、参考として全体をここに援用する２００３年６月３０日に出願された「RFID SYSTEM WITH PACKETIZED DATA STORAGE IN A MOBILE ENVIRONMENT: METHODS, SYSTEMS AND PROGRAM PRODUCTS」と題する米国特許第１０／６０８，０１９号の優先権を請求する。
関連出願：本発明の譲受人に譲渡された、参考としてここに援用する、２００３年６月１９日に出願された「System, Apparatus and Method for Effecting Network Connections via Wireless Devices Using Radio Frequency Identification」と題する特許出願第１０／６００，０１１号。

移動通信装置、通常、セルラー電話、ラップトップ及び他のポータブル装置は、セルラーワイヤレス又はショートレンジワイヤレスシステムと共に動作する。セルラーシステムでは、サービスエリアをセルへと編成して、それら自身の送信及び受信ベースステーションをもたせることが必要である。各セルでは、移動装置がベースステーションを経て他の装置及び外部ネットワークと通信するために周波数のグループが使用される。セルラーシステムは、数キロメータのレンジを有する。セルラーシステムの周波数帯域及び他のパラメータは、１９９３年、ニューヨーク州ニューヨーク、マグローヒルにより出版されたＲ．Ｃ．Ｖ．マカリオ著の論文「Cellular Radio Principles and Design」（ＩＳＢＮ：０−０７−０４４３０１−７）の第２１０ページに記載されている。

移動通信装置と共に動作するショートレンジワイヤレスシステムは、無線スペクトルの非認可部分、通常、２．４ＧＨｚの工業、科学及び医療（ＩＳＢ）バンド、又は５．０ＧＨｚの非認可国内情報インフラストラクチャー（ＵＩＮＩＩ）バンドにおいて動作し、その典型的なレンジは、１００メーター未満である。ショートレンジワイヤレスシステムは、インターネットに配線されたシステムと結合して、アクセスポイントを経て長距離にわたり通信を行うことができる。ショートレンジワイヤレスシステムの説明は、カリフォルニア州セバストポルのオーレイリ・アソシエーツ・インクにより出版されたマテウＳ．ガスト著の文献「802.11 Wireless Networks as the Definitive Guide」（ＩＳＢＮ：０−５９６−００１８８３−５）、２００２年、チャプターIIに記載されている。

ショートレンジワイヤレス通信システムは、自動識別システム（ＡＩＳ）に使用することができる。高周波識別（ＲＦＩＤ）システムは、ＡＩＳの一実施形態で、ショートレンジワイヤレス通信システムに使用できる。典型的なＲＦＩＤシステムは、ＲＦＩＤリーダーと、該リーダーにより発生される高周波により一緒にリンクされるＲＦＩＤトランスポンダとを備えている。このトランスポンダは、識別目的で、ある品目に取り付けられ又は結合される。ＲＦＩＤシステムは、参考としてここに援用するニューヨーク州ニューヨークのジョンウィリー＆サンズＬＴＤにより出版されたＫ．フィンケンゼラー著の文献「RFID Handbook-Radio-Frequency Identification Fundamentals and Applications」（ＩＳＢＮ０−４７１−９８８５１０）、１９９９年、ページ６−７に掲載されている。

一実施形態において、リーダーは、高周波信号を介してＲＦＩＤトランスポンダと通信する移動装置に組み込むことができる。リーダーは、ＲＦＩＤトランスポンダを「ウェイクアップ」するＲＦ信号を送出する。トランスポンダは、能動的でも受動的でもよい。ＲＦ信号に応答して、トランスポンダは、ＲＦ周波数信号を介してリーダーへデータ信号を返送する。トランスポンダ即ち「タグ」は、メモリを備え、ある品目に組み込まれる。タグは、識別目的で、その品目を記述するデータを記憶する。タグ情報ブロックの一例が、前記の２００３年６月１９日に出願された関連特許出願第１０／６００，０１１号の第２４ページ１８行目から説明され、そして図５に示されている。メモリは、ランダムアクセス、リードオンリ、又は消去可能なリードオンリメモリ等でよい。データは、移動装置又は外部ネットワークにおいて実行可能なアプリケーションの要求に基づいてカスタマイズされたデータ構造及びフォーマットでメモリに記憶される。ほとんどのＲＦＩＤアプリケーションは、ＲＦＩＤタグのビットのフォーマットからトップレベルアプリケーションの振舞いに至るまでの全縦断的構造を定義する。新たなアプリケーションが生成されるたびに、タグのデータ構造及びフォーマットは、新たなアプリケーションの要件を満足するようにカスタマイズされねばならない。新たなアプリケーションに対してデータ構造及びフォーマットを生成し直すことは、経費と時間がかかる。更に、カスタマイズされたデータ構造及びフォーマットは、移動装置において実行されるアプリケーションに対するタグデータの処理を限定すると共に、タグデータを他の外部データ処理システムへオフロードする妨げにもなる。この分野で要望されるのは、次のことを容易にするタグ情報のためのデータ構造及びフォーマットを有した移動環境におけるＲＦＩＤシステムである。即ち、（ａ）移動装置又は別の環境において最小の努力で実行できる新たなアプリケーションの生成又は既存のアプリケーションの変更、（ｂ）タグと移動装置又は外部ネットワークとの間でのタグデータの読み取り又は書き込み、及び（ｃ）外部アプリケーションを、ほとんど又は全く変更せずにＲＦＩＤ環境へ転送できるようにすること。

本発明に関連した従来技術は、次のものを含む。
Ａ．２００２年６月４日発行の「Automatic Data Collection Device That Intelligently Switches Data Based On Data Type」と題する米国特許第６，３９８，１０５Ｂ２号は、自動データ収集（ＡＤＣ）装置プラットホーム内のＡＤＣ装置から受信したデータをその形式に基づいてインテリジェントにルーティングすることを開示している。データルーティングメカニズムは、ＡＤＣデータサーバーのデータ受信側で動作する。入力データの特性を識別した後に、データルーティングメカニズムは、その特性に基づいてデータの行先を決定し、次いで、その選択された行先へデータをルーティングする。ある形式のデータについては、選択された行先が、中間的な行先で、そこで、データが付加的な処理を受けた後に、別の場所へ送信されてもよく、一方、他の形式のデータについては、選択された行先が、そのデータを最終的に処理するアプリケーションでもよい。例えば、データルーティングメカニズムは、入力データのセットを受信し、データを分析して、データがボイスデータであることを決定し、次いで、ボイスデータを処理するスピーチ認識モジュールへそのデータをルーティングしてもよい。システムに受け容れられるＡＤＣ装置は、バーコードリーダー、スピーチ認識システム、ＲＦタグリーダー、共振リーダー、及び二次元記号リーダーの光学的文字認識（ＯＣＲ）システムを含む。この発明は、ローカル及びリモートの両アプリケーションから入力データの要求を受け取るＡＤＣ装置プラットホームのネットワークに利用できる。データは、送信制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラム／インターネットプロトコル（ＵＤＰ／ＩＰ）、又はユーザデータグラムプラスプロトコル（ＵＤＰ＋）を含む任意のデータプロトコルを使用してリモートユーザへ通信することができる。

Ｂ．２０００年１１月２１日発行の「Article Tracking System」と題する米国特許第６，１５０，９２１号は、移動タグの追跡を開示している。多数のアンテナモジュールをもつセルコントローラは、タグにより受信されるキャリア信号を発生する。タグは、キャリア信号の周波数をシフトし、その上に識別コードを変調し、そしてそれにより生じるタグ信号をランダムな間隔で送信する。アンテナは、その応答を受信して処理し、そして接近及び三角法でタグの存在を決定する。ラウンドトリップ信号時間を測定することによりアンテナからタグまでの距離が計算される。セルコントローラは、アンテナからホストコンピュータへデータを送信する。ホストコンピュータは、データを収集し、それらを位置的な推定値へと分析する。データは、ＳＱＬサーバーのようなデータ倉庫に保存される。タグデータグラムは、セルコントローラがタグの存在を検出できるようにするヘッダと、例えば、繰り返し冗長チェック（ＣＲＣ）のような有効性チェックとして実施できる識別子プリアンブルと、タグ内からのデータを含むことのできるタグのＵＩＤ及び任意のデータセクションとを含んでもよい。

Ｃ．「Printed medium activated interactive communication of multimedia information, including advertising」と題する米国特許第６，４４８，９７９号は、印刷媒体に描写されたプロバイダー情報に対応するリンク情報を含むマシン読み取り可能なコードのためのスキャナを使用してマルチメディア情報を通信することを開示している。ユーザインターフェイスは、プロバイダー情報に対応するユーザ入力情報を得る。通信ブリッジが、ネットワークを経てリンク情報及びユーザ入力情報を送信する。スキャナと通信する受信器は、リンク情報及びユーザ入力情報を受信することができ、更に、マルチメディア情報シーケンスを受信して再生することができる。ネットワークを経てスキャナと通信するポータルサーバーは、リンク情報及びユーザ入力情報に対応するマルチメディア情報シーケンスを選択することができる。

従来技術の中で、パケット化され且つ好ましくは標準化されたデータ構造及びフォーマットであって、タグに対するデータの読み書きを容易にすると共に、ＲＦＩＤ環境内で外部アプリケーションデータを通信できるようにするデータ構造及びフォーマットを使用することにより、最小限の努力で新たなアプリケーションを生成するための要望を満足させる移動環境におけるＲＦＩＤシステムを開示し又は示唆するものは、皆無である。

ＲＦＩＤシステムは、カスタムフォーマットではなくて標準形態でパケット化データを記憶するトランスポンダ又はタグ又はデータキャリアを備え、これは、タグへの／からのデータ転送と、装置、通常、移動装置又はネットワークで実行される拡張アプリケーションへのアクセスとを容易にする。タグデータは、標準及びグローバルにアドレスできるフォーマット、例えば、ＵＤＰ、ＩＰｖ４、ＩＰｖ６等を単独で又は組み合せて含む多数のフォーマットのいずれかでパケット化することができる。これは、この技術で知られている多数の複雑なプロトコル、例えば、ＨＴＴＰ、ＨＴＴＰＵ等を、基本的フォーマット、例えば、ＵＤＰ、ＩＰｖ４、ＩＰｖ６等の最上部に積層するのを許す。各フォーマットは、タグにおけるパケットフォーマットを識別するための層を含む。一実施形態では、タグは、チェック和及びペイロードデータを伴う標準ＵＤＰヘッダを含むＵＤＰパケットを備えている。装置のアプリケーションは、ＵＤＰ接続を聴取するためにソケットをオープンする。装置は、装置のカバレージ内でタグをアクチベートするためにＲＦ信号を送信する。これに応答して、タグは、ＩＰパケットを装置のＲＦＩＤリーダーへ送信し、これは、ＲＦＩＤヘッダを剥離し、そしてパケットを装置のＩＰスタックへ通す。ＩＰヘッダは、ＩＰスタックにより剥離され、チェック和の有効性が検証される。検証された場合に、装置は、ＵＤＰ、ＴＣＰ又はＩＣＭＰパケットでよいペイロードを、装置で実行されているアプリケーションへ送信し、これは、タグへデータを送信し且つタグからデータを受信することができる。さもなければ、ＩＰスタックは、タグに送信失敗を通知し、そしてタグから再送信を要求し、これは、首尾良い送信が生じるまで繰り返され、或いはＩＰスタックは、多数の試みの後に再送信が不首尾であった場合には、パケットをドロップするか、又はパケット失敗のメッセージをアプリケーションへ送信する。別の実施形態では、ＩＰパケットに代わってＵＤＰパケットが使用される。装置のＲＦＩＤリーダーは、パケットを読み取り、そしてＲＦＩＤヘッダを除去し、これらは、ペイロードをＵＤＰパケットとして確認するのに使用される。次いで、ペイロードは、ＩＰスタックへ転送され、このスタックは、次いで、装置で実行されているアプリケーションにペイロードを配送する。別の実施形態では、ＵＤＰパケットは、装置の外部のアプリケーションへ転送するためにＩＰパケット内に包まれる。装置内のアプリケーションは、ＵＤＰ接続を聴取するためにソケットをオープンする。装置アクチベーション信号に応答して、装置のカバレージ内のタグは、パケットをリーダーへ送信し、リーダーは、それらを装置内のＩＰスタックへ通す。ＩＰスタックは、ＩＰヘッダをパーズし、パケットの行先をチェックし、そしてチェック和の有効性を検証する。検証された場合には、パケットが、装置の外部でよい行先アドレスへ通されるか、又はヘッダにループバックアドレスが含まれている場合には装置のアプリケーションへ通され、さもなければ、前記実施形態で述べた再送信プロセスが実行される。更に別の実施形態では、ＵＤＰ、ＩＰフォーマットのデータパケットが、装置又はネットワークで実行されているアプリケーションからタグへ送信されて記憶される。この場合に、書き込み装置としても働くＲＦＩＤリーダーは、次いで、パケット確認のために適切なヘッダデータを追加してから、ペイロードをタグに入れる。

本発明の態様は、パケット化データを、カスタムフォーマットではなく、標準化されたフォーマットでトランスポンダ又はデータキャリア又はタグに記憶するＲＦＩＤシステムにある。

別の態様は、ヘッダを完全に又は部分的に圧縮又は短縮又は省略したりしなかったりしてパケット化データをＵＤＰ／ＩＰフォーマット及びその組合せで記憶するＲＦＩＤシステムにおけるデータキャリアにある。

別の態様は、アクチベーション信号を信号カバレージエリア内のタグに送信すると共に、パケット化データをタグへ／タグから送信及び受信するＲＦＩＤシステムにおける移動ターミナル及び方法にある。

別の態様は、ターミナルのリーダーがパケット化データをタグから捕獲し／タグへ送信するＲＦＩＤシステムにおける移動ターミナル及び方法にある。

別の態様は、タグと、ターミナル又はネットワークで実行されているアプリケーションとの間でパケット化データを送信及び受信する通信プロトコルスタックを備えたＲＦＩＤシステムにおける移動ターミナル及び方法にある。

別の態様は、タグからのパケット化タグデータグラムを、タグデータグラムで識別された行先へ／行先からルーティングするインターネットプロトコルスタックを備えたＲＦＩＤシステムにおける移動ターミナル及び方法にある。

別の態様は、タグデータグラムのヘッダを圧縮解除又は拡張するＲＦＩＤシステムにおける移動ターミナル及び方法にある。

別の態様は、トランスポンダに結合された移動ターミナルを備え、トランスポンダをアクチベートして、パケット化データをＵＤＰ／ＩＰフォーマットで送信及び受信すると共に、ネットワークと通信して、ネットワーク又はターミナルで実行されているアプリケーションに対するパケット化データを読み取るようなＲＦＩＤシステム及び方法にある。

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良く理解されよう。
図１は、ＲＦ周波数によりトランスポンダ即ちタグ１０６にリンクされたＲＦＩＤリーダー１０４を含む移動装置１０２を備えたＲＦＩＤシステム１００を示す。又、移動装置は、ターミナル１１０、通常、サーバーを含む外部ネットワーク１０８にもリンクされる。ネットワーク１０８は、インターネット、イントラネット、移動電話ネットワーク、ＰＳＴＮ、ＰＢＸ等でよい。装置１０２は、ネットワーク又はセルラー送信及びショートレンジ送信を受信するためのアンテナ１１２を備えている。アンテナは、ショートレンジトランシーバ１１４、ネットワークトランシーバ１１６、及び入力／出力（Ｉ／Ｏ）回路１１８に結合される。処理ユニット（ＣＰＵ）１２０は、トランシーバ１１４、１１６、及びＩ／Ｏ回路１１８にサービスし、そしてディスプレイ１２２に結合される。キーボード（図示せず）は、ユーザが命令及び／又はデータをプロセッサに入力すると共に、ディスプレイ１２２に表示されたコマンドに応答できるようにする。プロセッサは、記憶ユニット、通常、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）１２６及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１２８と対話する。ＲＯＭ１２６は、タグ１０６及びサーバー１１０で実行可能なアプリケーションを記憶する。ＲＡＭは、ＲＦＩＤシステムを動作するためのソフトウェアを備えている。オペレーティングシステム１３０、通常、マイクロソフトウインドウズバージョンは、装置１０２の動作を制御する。リーダーアプリケーション１３２は、装置がリーダーと対話して、タグ１０６からデータを読み取り及びそこにデータを書き込むことができるようにする。ルーティングアプリケーション１３４は、インターネットプロトコル１３６又はＩＰスタック１３８に応答する。

ＩＰスタックは、４つの概念層に編成され、各層は、他の装置及びネットワークの隣接層との通信を取り扱う役割を果たす。スタックの最低レベルにおいて、ネットワークインターフェイス層１４０は、以下に述べるように、ＲＦＩＤリーダー１０４からデータグラムを受信し／そこにデータグラムを送信し、且つインターネット層１４２とインターフェイスする。このインターネット層は、データグラムをルーティングアプリケーション１３４へ配送し、該アプリケーションは、データグラムをローカルで処理すべきか又は適当なネットワークインターフェイスへ送信のために転送すべきか判断する。行先アドレスｉｄがマルチキャストアドレス（例えば、２５５．２５５．２５５．２５５）である場合には、データグラムをパーソナルエリアネットワークへルーティングしてもよいが、ゲートウェイの外側へはルーティングしない。従って、データグラムは、例えば、多数の近傍のブルーツース装置へ送信することができる。搬送層１４４は、インターネット層とインターフェイスする。搬送層は、移動装置又は外部ネットワークに記憶されたアプリケーションに対するデータを送信又は受信する。アプリケーション層１４６は、搬送層と対話して、データを送信又は受信する。アプリケーションプログラムは、データを必要な形態で搬送層へ配送のために通過させる。データは、データソースに基づいて異なるＩＰ層を上下に通過する。記憶ユニット１２６又はインターネット１０８に記憶されたローカルアプリケーションから受信したデータは、搬送層、インターネット層及びネットワークインターフェイス層を下ってリーダー１０４を経てタグ１０６へ通過する。データは、ＲＦタグ１０６からリーダー１０４を経てＩＰスタック１３８を上がり、移動装置１０２に記憶されたアプリケーション、又は外部ネットワークのアプリケーションへ通過する。ＩＰスタックの機能及び動作の更なる詳細は、０７４５８ニュージャージー州アッパーサドルリバーのプレンティス・ホールにより出版されたドーグラスＥ．カマー著の文献「Internet Working With TCP/IP」（ＩＳＢＮ０−１３−２１６９８７−８）、（ｖ．１）、１９９５年、第１６５−１６７ページに記載されている。

リーダー１０４は、アンテナを伴う受信器及び送信器（全て図示せず）より成る高周波インターフェイス１４８を備えている。このインターフェイスは、タグ１０６から／への読み取り１５０及び書き込み１５２のための２つの個別のデータ経路をもつことができる。マイクロプロセッサ１５６により指令される制御ユニット１５４は、コマンドの実行においてＣＰＵ１２０を経てアプリケーション１３４と通信すると共に、タグとの通信を制御する。リーダーの更なる詳細については、前記文献「RFID Handbook」の第１１章に説明されている。

本発明には、いかなる形式のタグも使用できる。ＲＦＩＤタグは、能動的でも受動的でもよい。能動的なタグは、内部バッテリ又は他の形式の電源を必要とし、ほとんどの場合に、読み取り／書き込みタグである。受動的なタグは、専用の電源を必要とせず、リーダーにより与えられるＲＦ信号から生じる動作電力を得ることが必要である。これらタグは、種々の形状及びサイズでよいが、一般的には、カスタム設計のシリコン集積回路をベースとする。本発明では、いかなるトランスポンダ／タグを使用してもよく、タグの形式、サイズ等は、特定の環境及び識別目的に依存する。

タグについて更に説明する前に、ＲＦＩＤ技術を簡単に説明するのが適当と考えられる。ＲＦＩＤ技術は、電磁スペクトルの高周波（ＲＦ）部分における電磁又は静電結合を利用する。リーダー１０４は、小型化され、そしてインターフェイスネットワーク層を含む。リーダーは、前記文献「RFID Handbook」の第１１章に説明されている。リーダーは、トランスポンダ即ちタグ１０６をアクチベートするＲＦ信号を送信するためのアンテナ（図示せず）を備えている。タグは、これがアクチベートされると、リーダー１０４に情報を返送する。受動的なタグの場合には、タグは、リーダーにより発生される経時変化電磁ＲＦ波により付勢することができる。ＲＦフィールドがタグに関連したアンテナコイルを通過すると、コイルにまたがって電圧が発生される。この電圧は、最終的に、タグを付勢すると共に、後方散乱とも称されるようにリーダーへタグが情報を返送できるように使用される。リーダーは、その情報を、装置のアプリケーション又は外部ネットワークのアプリケーションに配送するために、ＩＰスタックへ送る。プロセッサは、メモリ及びリーダーに結合される。プロセッサは、少なくともアプリケーションを呼び出し、そしてリーダーアプリケーションにより指示されてローカルアプリケーションへコンテンツを与えるように構成される。

タグ１０６を参照すれば、高周波インターフェイス１５８は、メモリ１６２、通常、ＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭ等から／へデータを読み取り及び書き込むためにアドレスユニット１６０にリンクされる。高周波ユニットは、リーダー１０４とのインターフェイスとして働き、リーダーのＲＦゾーン内にあるときに信号を送信することができる。インターフェイスは、リーダーの信号を、アドレスロジックユニット１６０で処理するために、復調する。アドレス／ロジックユニット１６０は、状態マシン（図示せず）を経てタグにおける全ての読み取り及び書き込みプロセスを制御する。タグの動作についての更なる詳細は、前記文献「RFID Handbook」のページ１７１−１７７に説明されている。

データは、ＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ１６２にパケット化形態でデータグラムとして記憶され、これは、通常、数百バイトのデータしか含まず、そして指定の行先へデータをいかに送信すべきかネットワークハードウェアが知ることのできるヘッダ識別を保持する。本発明の一実施形態では、ユーザデータプロトコル（ＵＤＰ）パケットは、ヘッダ１６４及びペイロードデータ１６６を含むように構成される。別の実施形態では、インターネットプロトコル（ＩＰ）パケットは、ＩＰヘッダ１６８及びペイロードデータ１６６を含むように構成される。ＵＤＰ及びＩＰの両ヘッダは、データ構造形式の後に標準ヘッダ及びペイロードが続くものを定義するためのフィールドを含む。このように、ＵＤＰ又はＩＰパケットは、タグに直接記憶することができる。アプリケーションに基づき、データをタグから読み取ってもよいし又はタグに書き込んでもよい。

図２Ａにおいて、本発明によるＵＤＰパケットは、フォーマットフィールド２０２と、標準ＵＤＰヘッダとを備え、これは、ソースポートＩＤフィールド２０４、行先ポートＩＤフィールド２０６、パケット長さフィールド２０８、チェック和２１０、及びそれに続くペイロードデータ２１２を含む。フォーマットフィールドは、バイト０及び１を含み、そしてパケットがＵＤＰパケットであることを定義するためのコード、例えば、０ｘＢ５８Ａを含む。このフォーマットフィールドは、１６ビットで構成される。フォーマットフィールドの第１バイトは、コード、例えば、０ｘＢ５８Ａである。第２バイトは、パケットのフォーマットを定義する。バイト２、・・・１０は、標準ＵＤＰヘッダフィールドであり、そしてバイト１１からのバイトは、ペイロードデータである。しかしながら、タグの記憶容量には限度があるので、データパケットのヘッダ、例えば、ＵＤＰ又はＩＰヘッダを圧縮して、データパケットのオーバーヘッドを制限することができる。圧縮は、標準パケットヘッダの幾つかのフィールドを省略するか、又は標準フィールドより短くするか、或いは一緒に結合することを意味する。タグにより搬送されるデータの圧縮に関する別の態様は、付加的なヘッダフィールドが追加されるときに、ＲＦＩＤ信号と共に送信されるべきデータが次の状態で終わりとなるものである。即ち、ＲＦＩＤタグは、特に、それが受動的な形式であるときに、質問信号により発生されるエネルギーでは全記憶データを送信できないという状態である。それ故、オーバーヘッドを圧縮及び減少することにより過剰なデータを減少する必要がある。タグからデータを受信する場合には、受信したデータパケットの圧縮及び／又は省略されたヘッダフィールドは、移動装置において、その省略されたフィールドをヘッダに追加するか又はフィールドを膨らまして標準フォーマットに合致させることにより、圧縮解除することができる。圧縮解除プロセスでは、移動装置に記憶されたデータを使用することができる。このようなデータは、例えば、圧縮されたフィールドに対する１つ以上のルックアップテーブルを含んでもよいし、或いは受信されて移動装置に記憶されるか又はユーザにより入力されたデータを含んでもよい。「長さ」又は「チェック和」のような形式のフィールドは、移動装置のプロセッサにより計算されて各フィールドに追加されてもよい。圧縮解除の後に、転送されたデータパケットは、ＩＰ又はＵＤＰのような標準パケットフォーマットに適合される。アプリケーションからデータを受信してそれをタグに書き込む場合には、同じ技術を逆に適用することができる。この場合に、標準的なＩＰ又はＵＤＰパケットが圧縮され、それにより得られた最適なパケットがタグに書き込まれる。既知のヘッダ圧縮技術は、例えば、「RFC 1144, RFC 2507」等に説明されたように、適用することができる。

図２Ｂは、本発明の一実施形態によるＲＦＩＤタグデータ構造体２２０の一例を、フォーマットフィールド２０２’、行先ポートＩＤフィールド２０４’、及びペイロードデータ２１２’を含む圧縮されたＵＤＰヘッダフォーマットで示すものである。フィールド「ソースポートＩＤ」、「長さ」及び「チェック和」は、タグデータから省略されている。データパケットが移動装置に受信されると、フォーマットフィールドコンテンツは、省略されたフィールドを定義及び／又は計算すべきであり、且つプロセッサにより形成したフィールドをヘッダに付随させることをプロセッサに命令する。図２Ｂのフォーマットフィールドが図２Ａとは異なることを示すために、フォーマットフィールドコンテンツを、例えば、０ＸＢ５８Ｂのように、コード化することができる。

図３は、インターネットプロトコルバージョン４（ＩＰｖ４）のデータグラム構造３００を示している。フォーマットフィールド３０２は、例えば、０ＸＢ５Ｂ７のようにコード化され、ＩＰｖ４に準拠するパケットフォーマットを定義する。バイト２、・・・２５は、標準的ＩＰヘッダフィールドであり、そしてバイト２６、・・・３３は、ＵＤＰヘッダフィールドである。ペイロードデータがバイト３３に続く。バージョンフィールド３０４は、ヘッダフォーマットを定義する。インターネットヘッダ長さ（ＩＨＬ）フィールド３０６は、ヘッダの長さを示す。サービスフィールド３０８の形式は、パケットに適用されるべきインターネットサービスのクオリティを示す。全長さフィールド３１２は、パケットの長さを示す。識別フィールド３１４は、データグラムの断片を独特に識別する識別子を含む。フラグフィールド３１６、断片化フィールド３１８及び断片オフセットフィールド３２０は、データグラムの断片化及び再組み立てを制御する。フラグフィールドの下位２バイトは、データグラムの断片化を制御する。断片化フィールド３１８は、データグラムを断片化するための断片サイズを定義する。断片オフセットフィールド３２０は、オフセット０でスタートして、８オクテットの単位でオリジナルデータグラムのオフセットを指定する。存続時間フィールド３２２は、データグラムが何秒間インターネットシステムに留まることが許されるか定義する。プロトコルフィールド３２４は、データグラムに保持されるメッセージを生成するためにどの高レベルプロトコルが使用されたか定義する。ヘッダチェック和フィールド３２６は、ヘッダ値の完全性を保証する。ソースアドレスフィールド３２８及び行先アドレスフィールド３３０は、データグラムの送信者及び意図された受信者の３２ビットＩＰアドレスを含む。３バイトより成るオプションフィールド３３２が主としてネットワークテスト及び／又はデバッグのために含まれる。パディングフィールド３３４は、３２ビット境界でＩＰヘッダが終了してデータが開始することを保証するために使用される。パディングは、ゼロで構成される。ソースポートＩＤフィールド３３３、行先ポートＩＤフィールド３３８、長さフィールド３４０、及びチェック和３４２は、図２Ａに示すＵＤＰフィールドに対応する。ペイロードデータ３４４がＵＤＰヘッダに続く。ＩＰバージョン４フォーマットのデータグラムの更なる詳細は、前記文献「Internet Working With TCP/IP」の第９１−１０１ページに示されている。

データパケットそれ自体は、例えば、Ｌｅｍｐｅｌ−Ｚｉｖ又はＧＺＩＰアルゴリズムのような圧縮アルゴリズムを使用して圧縮することができる。ヘッダも圧縮される場合には、フォーマットフィールドのデータは、それが圧縮の形式を反映しそして通知するように選択することができる。

図１に関連した図４は、図２Ａに示すＵＤＰヘッダを有するデータグラムパケットをタグから読み取るためのプロセス４００のステップを示す。
ステップ１：装置１０２のアプリケーションが、ＵＤＰ接続を聴取するようにソケットをオープンする。
ステップ２：移動装置に含まれるか又は接続されたＲＦＩＤリーダーがタグからデータグラムパケットを読み取り、これは、方向性カプラーによりピックアップされて、リーダーの受信器入力に転送される。
ステップ３：データグラムパケットは、移動装置のＩＰスタックへ処理のために通される。
ステップ４：ＩＰスタックは、ＵＤＰヘッダを剥離し、そしてＵＤＰチェック和をパケットコンテンツに対してチェックする。チェック和が有効でない場合には、次のステップが行われる。
ステップ４（ａ）：ＩＰスタックは、送信が失敗したことをＲＦＩＤリーダーに通知し、そして再読み取りを要求する。
ステップ４（ｂ）：再読み取りが失敗した場合には、再読み取りが数回（ユーザ／開発者又はコンパイラーの回数オプションにより定義される）試みられる。再送信が成功した場合には、プロセスは、ステップ５へ進む。
ステップ４（ｃ）：読み取りの試みが成功しない場合には、ＩＰスタックは、パケットを黙ってドロップするか、又はＲＦＩＤリーダー欠陥を取り扱うように設計されたユーザアプリケーションへメッセージを送信することができる。
ステップ５：ＩＰスタックは、ＵＤＰソケットを聴取するアプリケーションにペイロードデータを通す。
ステップ６：アプリケーションは、次いで、データを解釈し、それに応じて動作する。

図５は、図３に示すＩＰヘッダを含むタグからデータを受け取るためのプロセス５００のステップを示す。
ステップ１：移動装置のアプリケーションが、ＩＰ、ＴＣＰ又はＵＤＰ接続を聴取するようにソケットをオープンする。
ステップ２：装置に含まれるか又は接続されたＲＦＩＤリーダーがタグからリーダーのアンテナを経てデータを読み取る。リーダーの入力に信号が転送される。
ステップ３：データパケットは、装置のＩＰスタックに実施のために通される。
ステップ４：ＩＰスタックは、ＩＰヘッダを処理し、パケットの行先をチェックする。
ステップ５：ＩＰヘッダのチェック和がチェックされ、そしてチェック和欠陥が生じた場合には、プロセス４００のステップ４（ａ）、４（ｂ）及び４（ｃ）に示すように再試みプロセスが繰り返される。
ステップ６：行先が装置自身である場合には（ＩＰヘッダのループバックアドレスを使用することにより示される）、ＩＰスタックがＩＰヘッダを剥離し、そしてＵＤＰ又はＴＣＰソケットを聴取するアプリケーションへペイロードを通し続ける。
ステップ７：行先が装置でない場合には、ＩＰパケットがそれに応じてルーティングされる。

図６は、移動装置のアプリケーション又はネットワークのアプリケーションからタグへデータを書き込むためのプロセス６００のステップを示す。
ステップ１：アプリケーションがＵＤＰ／ＩＰタグを探索して書き込みを行うためにソケットをオープンする。
ステップ２：ＲＦＩＤリーダーは、消去可能なリードオンリメモリ等を有するタグを探索するためにＲＦ信号を送信する。
ステップ３：タグは、タグのデータコンテンツを示すデータグラムを含む信号をリーダーへ送信する。
ステップ４：リーダーのプロセッサは、タグが書き込み可能であるかどうか決定し、もしそうであれば、移動装置又はネットワークにおいて実行可能なアプリケーションプログラムに、リーダーがタグとのハンドシェークを完了した後にデータを送信する準備をするように警告する。
ステップ５：タグが書き込み可能でない場合には、リーダーは、タグ信号を無視し、そして書き込み可能な別のタグをサーチする。
ステップ６：アプリケーションプログラムは、タグへ再送信するためにデータをリーダーへ送信する。リーダーは、ＲＦＩＤヘッダ情報を添付させる。
ステップ７：タグは、アプリケーションデータを受信し、そして消去可能なリードオンリメモリにアプリケーションデータをオーバーライトすることを含むデータを記憶する。
ステップ８：データ送信及び記憶が完了すると、タグは、リーダー及びＩＰスタックを経てアプリケーションへ確認信号を送信する。

移動環境におけるＲＦＩＤシステムを好ましい実施形態について説明したが、特許請求の範囲に規定する本発明の精神及び範囲から逸脱せずに種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。

トランスポンダ及び外部ネットワークにリンクされたリーダーを含む移動ターミナルを備えた本発明の原理によるＲＦＩＤシステムを示す図である。 図１のタグにおいてユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）パケットヘッダをもつデータグラム構造を示す図である。 図１のタグにおいて圧縮されたユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）ヘッダをもつデータグラム構造を示す図である。 図１のタグにおける合成インターネットプロトコルバージョン４（ＩＰｖ４）パケットヘッダ及びＵＤＰヘッダに対するデータグラム構造を示す図である。 図２ＡのタグにおけるＵＤＰパケットを処理する図１の移動装置のフローチャートである。 図３のタグにおけるＩＰ／ＵＤＰパケットを処理する図１の移動装置のフローチャートである。 図１のタグへデータを書き込む移動装置のフローチャートである。

Claims (36)

1. ＲＦＩＤシステムのためのトランスポンダにおいて、
   ａ）ＲＦ受信及び送信手段を含む基板と、
   ｂ）インターネットで搬送可能なデータフォーマットでパケット化データを記憶するデータ記憶手段と、
   ｃ）前記データフォーマットを識別するフォーマットにおける識別コードと、
   を備えたトランスポンダ。
2. ｄ）アクチベーション信号に応答して、パケット化データを送信又は受信し、そして記憶するための信号手段を更に備えた、請求項１に記載のトランスポンダ。
3. 前記データフォーマットは、ＵＤＰ及びＩＰ単独であるか又はその組み合わせである、請求項２に記載のトランスポンダ。
4. 前記パケット化データは、少なくとも部分的に圧縮される、請求項２に記載のトランスポンダ。
5. ＲＦＩＤシステムの移動装置において、
   ａ）アクチベーション信号を送信すると共に、インターネットで搬送可能なパケット化データグラムを少なくとも１つのトランスポンダへ／から送信／受信する信号装置と、
   ｂ）前記パケット化データグラムを処理して前記移動装置内又はネットワークへルーティングする通信プロトコルスタックと、
   ｃ）前記ＲＦＩＤシステムの前記移動装置を動作し且つネットワークとの通信を実施する記憶されたプログラムと、
   ｄ）トランスポンダからのパケット化データグラムを処理する読み取り装置と、
   を備えた移動装置。
6. ｅ）前記移動装置に記憶され、前記パケット化データに応答する少なくとも１つのアプリケーションを更に備えた、請求項５に記載の移動装置。
7. 前記パケット化データグラムは、少なくとも部分的に圧縮されるか短縮されるか或いは省略されたフィールドを伴うヘッダを含むＵＤＩ又はＩＰ或いは合成ＵＤＰ／ＩＰフォーマットである、請求項５に記載の移動装置。
8. ｆ）前記データグラムにおいて圧縮解除するか又は拡張するか或いは省略されたフィールドを与えるヘッダ処理手段を更に備えた、請求項６に記載の移動装置。
9. ｇ）ネットワークへ送信するようにデータグラムを処理するパーズ手段を更に備えた、請求項８に記載の移動装置。
10. 前記パケット化データグラムは、少なくとも部分的に圧縮される、請求項７に記載の移動装置。
11. ａ）ネットワークで搬送可能なデータフォーマットでパケット化データグラムを含み、そしてアクチベーション信号に応答するトランスポンダと、
    ｂ）アクチベーション信号を発生すると共に、前記パケット化データグラムを前記トランスポンダへ／から送信／受信する移動ターミナルと、
    ｃ）前記移動ターミナルに記憶され、前記データグラムを処理してルーティングする通信プロトコルスタックと、
    ｄ）前記ターミナルにリンクされ、前記パケット化データグラムを受信及び送信するネットワークと、
    ｅ）前記ターミナル内にあり、前記トランスポンダから送信されるパケット化データグラムを処理するリーダーと、
    を備えたＲＦＩＤシステム。
12. 前記リーダーは、前記ネットワークに位置される、請求項１１に記載のＲＦＩＤシステム。
13. 前記通信プロトコルスタックは、前記パケット化データグラムのチェック和を前記パケットコンテンツに対してチェックし、そしてそのチェック和が有効でない場合に送信が失敗したことを前記リーダーに通知する、請求項１１に記載のＲＦＩＤシステム。
14. 前記通信プロトコルスタックは、前記チェック和が有効でない場合に前記トランスポンダから再送信を要求する、請求項１３に記載のＲＦＩＤシステム。
15. 前記通信プロトコルスタックは、再送信が不成功であった場合に前記パケット化データグラムをドロップするか、又は前記ターミナルで実行されているアプリケーションに通知する、請求項１３に記載のＲＦＩＤシステム。
16. 前記通信プロトコルスタックは、前記パケット化データグラムを、前記ターミナルで実行されているアプリケーション、又は前記ネットワークで実行されているアプリケーションへ送信する、請求項１３に記載のＲＦＩＤシステム。
17. 前記通信プロトコルスタックは、前記パケット化データグラムのチェック和が有効である場合に前記パケット化データグラムのヘッダをパーズしそして前記パケット化データグラムを前記ヘッダで識別された行先へルーティングする、請求項１３に記載のＲＦＩＤシステム。
18. 前記パケット化データグラムは、少なくとも部分的に圧縮される、請求項１１に記載のＲＦＩＤシステム。
19. データキャリアと行先アドレスとの間でパケット化データをルーティングする方法において、
    ａ）前記データキャリアから及び前記データキャリアへデータパケットを受信及び送信するステップと、
    ｂ）前記データパケットのフォーマットを識別するステップと、
    ｃ）前記識別されたフォーマットに基づいて前記データパケットを処理するステップと、
    ｄ）前記処理されたデータパケットを行先アドレスへルーティングするステップと、
    を備えた方法。
20. 前記データパケットは、識別データ、ヘッダデータ及びペイロードデータを含む、請求項１９に記載の方法。
21. 前記データパケットは、識別データをもたない状態で、インターネットに搬送できる、請求項１９に記載の方法。
22. 前記データキャリアは、ＲＦＩＤタグである、請求項１９に記載の方法。
23. 前記行先アドレスは、インターネットアドレス（ＩＰアドレス）又はＩＰプロトコルポート或いはその両方である、請求項１９に記載の方法。
24. 前記ヘッダデータは、ＵＤＰヘッダデータである、請求項２０に記載の方法。
25. 前記ヘッダデータは、少なくとも部分的に圧縮形態である、請求項２０に記載の方法。
26. 前記処理は、受信したヘッダデータを圧縮解除することを含む、請求項２５に記載の方法。
27. 前記ペイロードデータは、少なくとも部分的に圧縮形態である、請求項２０に記載の方法。
28. 前記ペイロードデータは、非圧縮形態である、請求項２０に記載の方法。
29. 前記ヘッダデータは、標準的なＩＰプロトコルパケットヘッダデータである、請求項２０に記載の方法。
30. 前記ルーティングされるパケットは、ネットワーク又は装置内のアプリケーションに向けることができる、請求項１９に記載の方法。
31. 前記ネットワークは、外部ネットワーク（例えば、インターネット）、又はローカルネットワーク（例えば、パーソナルエリアネットワーク又はローカルエリアネットワーク）である、請求項１９に記載の方法。
32. データキャリアにパケット化データを書き込むための方法において、前記データキャリアがＲＦＩＤタグである方法。
33. パケット化データをルーティングするためのシステムにおいて、
    ａ）少なくとも１つのデータパケットが埋め込まれた少なくとも１つのデータキャリアと、
    ｂ）前記少なくとも１つの埋め込まれたデータパケットを前記少なくとも１つのデータキャリアから受信し又は送信するためのデータ受信（読み取り）装置又はデータ送信（書き込み）装置と、
    ｃ）受信したデータパケットを行先アドレスにルーティングするために前記データ受信装置に接続できるデータルーティング装置と、
    ｄ）前記ルーティングされたデータパケットを受信するアプリケーションと、
    を備えたシステム。
34. 前記少なくとも１つのデータパケットは、少なくとも部分的に圧縮される、請求項３３に記載のシステム。
35. 前記少なくとも１つのデータパケットは、インターネットで搬送可能である、請求項３３に記載のシステム。
36. データキャリアと行先アドレスとの間でパケット化データをルーティングするためにコンピュータシステムで実行可能な媒体であって、
    ａ）前記データキャリアから及びデータキャリアへデータパケットを受信及び送信するためのプログラムコードと、
    ｂ）前記データパケットのフォーマットを識別するためのプログラムコードと、
    ｃ）前記識別されたフォーマットに基づいて前記データパケットを処理するためのプログラムコードと、
    ｄ）前記処理されたデータパケットを行先アドレスにルーティングするためのプログラムコードと、
    を備えた媒体。

Images