JP2008262534A - 無線周波数識別リピータのための方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＲＦＩＤリピータがＲＦＩＤタグと共に使用されることを可能にして、ＲＦＩＤタグ内のデータが無線パケット交換技術を用いて読み取られることを可能にする方法を提供すること。
【解決手段】例えば、本発明の方法は、ＲＦＩＤリピータがＲＦＩＤタグに結合されることを可能にする。ＲＦＩＤリピータはＲＦＩＤタグからデータを読み取って記録し、次いで、ＲＦＩＤタグから取り出されたデータを無線パケット・ネットワーク上に送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般に無線周波数識別（ＲＦＩＤ）に関し、より詳細には、無線パケット交換ネットワーク内のＲＦＩＤリピータのための方法および装置に関する。

既存のＲＦＩＤネットワークにおいては、ＲＦＩＤタグがＲＦＩＤリーダ・アンテナを介してＲＦＩＤリーダによって読み取られる。ＲＦＩＤタグは、特にＲＦＩＤタグがパッシブ（内蔵バッテリを有していない）の場合、ＲＦＩＤタグからデータを取り出すために、ＲＦＩＤリーダ・アンテナに近接していなければならない。しかし、ＲＦＩＤタグが広いエリア内を物理的に動き回る場合、ＲＦＩＤを追跡するには、潜在的に、ＲＦＩＤタグが移動する全エリアに多数のＲＦＩＤアンテナが配置されることが必要とされる。大規模に配置される必要がある特殊化されたＲＦＩＤインフラストラクチャは非常に高価になる可能性がある。ＲＦＩＤタグを、Ｗｉ−Ｆｉ、ＵＷＢ、Ｚｉｇｂｅｅ、またはセルラのような他の既存の無線技術を使用して読み取ることができれば、特殊化されたＲＦＩＤインフラストラクチャを配置するコストを実質的に最小にできる。

したがって、無線パケット交換ネットワーク内にＲＦＩＤリピータを提供するための方法および装置の必要性が存在する。

１つの実施形態では、本発明は、ＲＦＩＤリピータがＲＦＩＤタグと共に使用されることを可能にし、ＲＦＩＤタグ内のデータが無線パケット交換技術を用いて読み取られることを可能にする。例えば、本発明の方法は、ＲＦＩＤリピータがＲＦＩＤタグに結合されることを可能にする。ＲＦＩＤリピータはＲＦＩＤタグからデータを読み取って記録し、次いで、ＲＦＩＤタグから取り出されたデータを無線パケット・ネットワーク上に送信する。

本発明の教示は、添付の図面に関連付けて以下の詳細な説明を考察することにより容易に理解することができる。
理解を容易にするために、これらの図に共通の同一の要素を指定するために、可能な場合、同一の参照番号が使用される。

上述のように、ＲＦＩＤタグが広いエリア内を物理的に動き回る場合、ＲＦＩＤを追跡するには、潜在的に、ＲＦＩＤタグが移動する全エリアに多数のＲＦＩＤアンテナおよびリーダが配置される必要がある。大規模に配置される必要がある特殊化されたＲＦＩＤインフラストラクチャは非常に高価になる可能性がある。ＲＦＩＤタグを、他の既存の無線技術、例えば、イーサネットに類似した無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）など）、パーソナル・エリア・ネットワーク（ＵＷＢまたはＺｉｇｂｅｅなど）、メトロポリタン・エリア・ネットワーク（ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）など）、またはセルラ・ワイド・エリア・ネットワークなどを使用して読み取ることができれば、特殊化されたＲＦＩＤインフラストラクチャを配置するコストを最小にできる。

この重大な状況に対処するために、本発明は、ＲＦＩＤリピータがＲＦＩＤタグと共に使用されることを可能にして、ＲＦＩＤタグ内のデータが既存の無線パケット交換技術を用いて読み取られることを可能にする。１つの実施形態では、本発明は、マジック・テープ（オランダのＶｅｌｃｒｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓの商品名「Ｖｅｌｃｒｏ」としても知られる）などの標準的な固定材料を使用してＲＦＩＤリピータがＲＦＩＤタグに取り付けられることを可能にする。ＲＦＩＤリピータはＲＦＩＤタグからデータを読み取って記録し、次いで、ＲＦＩＤタグから取り出されたデータを標準的な無線パケット・ネットワーク上に送信する。標準的な無線パケット・ネットワークとしては、無線パーソナル・エリア・ネットワーク、ローカル・エリア・ネットワーク、メトロポリタン・エリア・ネットワーク、およびワイド・エリア・セルラ・ネットワークのエア・インターフェースがあるが、これらに限定されるわけではない。

Ｗｉ−Ｆｉは、ＩＥＥＥ ８０２．１１規格に基づいた無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）の基礎技術を指すことに留意されたい。ＵＷＢは、複数のユーザ間でスペクトルの共用を可能にする、５００ＭＨｚを超えるものなど広帯域にわたって拡散された情報を送信するための技術を指す。Ｚｉｇｂｅｅは、無線パーソナル・エリア・ネットワーク（ＷＰＡＮ）（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐｅｒｓｏｎａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）用のＩＥＥＥ ８０２．１５．４規格に基づいた小型の低電力ディジタル無線機を使用する、１組の高レベル通信プロトコル用の仕様を指す。ＷｉＭＡＸは、ＩＥＥＥ ８０２．１６メトロポリタン・エリア・ネットワーク規格に基づいたネットワークを指す。セルラは、各無線セルがセル・サイトまたは基地局のサービスを受ける多数の無線セルで構成される無線ネットワークを指す。

１つの実施形態では、ＲＦＩＤリピータは短距離リーダならびに無線周波数モデム装置を有し、それらを使用して、さらに識別、位置、光、温度、湿度、音声および生体に関するデータを提供することができる。ＲＦＩＤリピータが取り付けられているＲＦＩＤタグをそのＲＦＩＤリピータが読み取ると、電力を節約し、他のＲＦＩＤタグからの衝突を回避するために、ＲＦＩＤリピータ内の組込みリーダがＲＦＩＤタグ・データを記録する。通常、ＲＦＩＤリピータがこのタグを再度読み取る必要はないが、遠隔地から再読取りを指示されることにより、例えば、そのリピータがその関連ＲＦＩＤタグにその時点でも取り付けられているかを確認することができる。物理アーキテクチャがＲＦＩＤリピータのごく近くの読取り可能な近傍でＲＦＩＤタグをロックし、したがって、ＲＦＩＤおよびリピータの両方が、追跡すべきパッケージ、物体、または人など、参照物体に関連付けられる。本発明は、標準的な無線技術によるリアル・タイム資産追跡および作業フロー管理など追加の用途に使用されるＲＦＩＤタグ・データの可用性を拡張するために内蔵プラットフォームを作成する。

図１は、本発明の例示的なＲＦＩＤリピータおよび関連の無線ネットワークを示す。図１において、ＲＦＩＤタグ１２０は、アンテナ１２１およびＲＦＩＤ回路１２２を有し、位置およびデータ収集サーバ１３５によって追跡される物体（または人）１０１に取り付けられる。１つの実施形態では、ＲＦＩＤタグ１２０およびＲＦＩＤリピータ１１０は接着材料１０２を用いて相互に接着される。このように、ＲＦＩＤリピータ１１０は、ＲＦＩＤタグ１２０に選択的に取り付けられたり、ＲＦＩＤタグ１２０から選択的に取り外されたりすることが可能である。ＲＦＩＤリピータを選択的にＲＦＩＤタグに取り付けることができるので、特定の物体または人を追跡することができる。例えば、医療施設内では、高齢者または幼児をより綿密に追跡する必要があるだろう。そのようなものとして、高齢者または幼児に与えられるＲＦＩＤタグ１２０は、さらにＲＦＩＤリピータを有し、同じ医療施設内の他の患者はＲＦＩＤタグ１２０のみを有する。ＲＦＩＤタグ１２０はパッシブＲＦＩＤタグまたはアクティブＲＦＩＤタグが可能であることに留意されたい。

１つの実施形態では、ＲＦＩＤリピータ１１０はアンテナ１１１（例えば、第１のアンテナ）、低電力ＲＦＩＤリーダ１１２、アクティブＲＦモデム１１３、アンテナ１１４（例えば、第２のアンテナ）、バッテリ１１５およびメモリ１１６を有する。ＲＦＩＤリピータ１１０はバッテリ１１５によって給電される。ＲＦＩＤタグ１２０がパッシブ・タグの場合、アンテナ１１１およびアンテナ１２１は、ＲＦＩＤタグ１２０とＲＦＩＤリピータ１１０との間で電力および信号を転送するために使用される。具体的には、低電力ＲＦＩＤリーダ１１２はアンテナ１１１を使用し、アンテナ１２１を介してＲＦＩＤ１２０に電力（例えば、信号）を送り、ＲＦＩＤ回路１２２に埋め込まれた、ＲＦＩＤリピータ１１０のメモリ１１６に記憶すべきデータを取り出すことができる。ＲＦＩＤタグ１２０に埋め込まれたデータがＲＦＩＤリーダ１１２によって読み取られると、ＲＦＩＤ１１２はバッテリ１１５の電力を節約するために非活動化される。次いで、ＲＦＩＤタグ１２０から取り出されたデータがアクティブＲＦモデム１１３を用いて標準的な無線パケット・プロトコルによって位置およびデータ収集サーバ１３５に伝送されることが可能である。例えば、ＲＦＩＤリピータ１１０内のアクティブＲＦモデム１１３はアンテナ１１４を使用してアクセス・ポイント１３１、１３２、および１３３と、それぞれ、無線リンク１４１、１４２、および１４３を介して通信することができる。

例えば、ＲＦＩＤリピータがアクセス・ポイント１３１の取り扱い対象エリア内にある場合、無線リンク１４１を使用してＲＦＩＤリピータ１１０とアクセス・ポイント１３１との間の無線アクセスが行われる。ＲＦＩＤリピータがアクセス・ポイント１３２の取り扱い対象エリア内にある場合、無線リンク１４２を使用してＲＦＩＤリピータ１１０とアクセス・ポイント１３２との間の無線アクセスが行われる。ＲＦＩＤリピータがアクセス・ポイント１３３の取り扱い対象エリア内にある場合、無線リンク１４３を使用してＲＦＩＤリピータ１１０とアクセス・ポイント１３３との間の無線アクセスが行われる。複数のアクセス・ポイントからＲＦＩＤリピータを聞くことも可能であり、１つのアクセス・ポイントが信号を受信できるだけの場合に可能である位置検出より、正確に位置検出を行うことができる。当業者なら、いくつかの方法を使用し、リピータと対話するために複数のアクセス・ポイントを使用して、改善された位置判定ができることを理解するであろう。

アクセス・ポイント１３１、１３２、および１３３はローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１３４に接続され、次いで、このＬＡＮ１３４は位置およびデータ収集サーバ１３５に接続されることをさらに理解されたい。ＬＡＮ１３４は有線または無線ＬＡＮ技術を利用することができる。ＲＦＩＤリピータ１１０内にあるメモリ１１６から読み取られたデータはアクティブＲＦモデム１１３およびアンテナ１１４を経て、ＲＦＩＤリピータ１１０の実際の位置に応じて、フロー１５１、１５２または１５３を用いて位置およびデータ収集サーバ１３５に伝送される。ＲＦＩＤリピータ１１０とアクセス・ポイントとの間で使用される無線パケット・アクセス・プロトコルとしては、ＵＷＢ、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉ、およびセルラ・プロトコルがあるが、これらに限定されるわけではない。ＲＦＩＤ１２０から取り出されたデータを提供することに加えて、ＲＦＩＤリピータ１１０は追加のデータとして識別、位置、光、温度、湿度、音声および生体に関する各種データ（ただし、これらに限定されるわけではない）を提供する。

図２は、本発明の無線パケット・ネットワーク内にＲＦＩＤリピータを取り付ける方法のフローチャートを示す。方法２００はステップ２０５から始まって、ステップ２１０に進む。

ステップ２１０において、この方法はＲＦＩＤリピータをＲＦＩＤタグに取り付けて、このＲＦＩＤタグが追跡されることになる。ＲＦＩＤタグはパッシブ・タグまたはアクティブ・タグが可能である。例えば、ＲＦＩＤリピータは、Ｖｅｌｃｒｏなどの接着材料または他の適切な接着媒体を利用してＲＦＩＤに取り付けられる。

ステップ２２０において、この方法はＲＦＩＤタグに埋め込まれているデータを、間欠的に活動化される低電力ＲＦＩＤリーダを用いてＲＦＩＤリピータに取り出す。ＲＦＩＤタグがパッシブ・タグの場合、ＲＦＩＤリピータが、２つの取り付けられた装置のアンテナ構成を介してＲＦＩＤタグに（例えば、通信信号によって）給電する。ＲＦＩＤリピータによって読み取られたデータは、将来の使用のためにＲＦＩＤリピータに記憶される。
ステップ２３０において、この方法は、ＲＦＩＤリピータ内のバッテリ電力を節約するために、ＲＦＩＤリピータに埋め込まれている低電力ＲＦＩＤリーダを非活動化する。

ステップ２４０において、この方法は、ＲＦＩＤリピータと位置およびデータ収集サーバとの間で、無線アクセス・ポイントまたは基地局を介して標準的な無線パケット・アクセス・プロトコルを使用することにより、取り出されたＲＦＩＤタグ・データの通信を開始する。通信が開始されると、ＵＷＢ、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉ、セルラなど（ただし、これらに限定されない）各種の無線アクセス・ポイントを介してＲＦＩＤリピータが無線で追跡される。この方法はステップ２５０で終了する。

図３は、本明細書で説明された機能を実行するときの使用に適した汎用コンピュータの高レベルのブロック図を示す。図３に示されているように、システム３００はプロセッサ・エレメント３０２（例えば、ＣＰＵ）、メモリ３０４（例えば、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）および／または読取専用メモリ（ＲＯＭ））、ＲＦＩＤリピータを提供するためのモジュール３０５、および各種入出力装置３０６（例えば、記憶装置（テープ・ドライブ、フロッピ・ドライブ、ハード・ディスク・ドライブ、またはコンパクト・ディスク・ドライブがあるが、これらに限定されるわけではない）、受信機、送信機、スピーカ、ディスプレイ、音声合成装置、出力ポート、およびユーザ入力装置（キーボード、キーパッド、マウスなど）を有する。

本発明はソフトウェアで、および／またはソフトウェアとハードウェアの組合せで、例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、汎用コンピュータまたは任意の他のハードウェア均等物を使用して実現できることに留意されたい。１つの実施形態では、ＲＦＩＤリピータを提供する本モジュールまたはプロセス３０５はメモリ３０４にロードされてプロセッサ３０２によって実行され、上述の機能を実現することができる。そのようなものとして、本発明のＲＦＩＤリピータを提供するための本プロセス３０５（関連のデータ構造を含む）は、コンピュータ可読媒体またはキャリア、例えば、ＲＡＭメモリ、磁気または光ドライブあるいは光ディスクなどに記憶されることができる。

種々の実施形態が上述されているが、それらは、例として提示されているにすぎず、限定するものではないことを理解されたい。したがって、好ましい実施形態の広さおよび範囲は上述の例示的な実施形態のいずれかによって限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物に従ってのみ定義されるべきである。

本発明の例示的なＲＦＩＤリピータおよび関連の無線ネットワークを示す図である。 本発明の無線パケット・ネットワーク内にＲＦＩＤリピータを取り付ける方法のフローチャートである。 本明細書で説明された機能を実行するときの使用に適した汎用コンピュータの高レベルのブロック図である。

Claims (20)

1. 無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグと通信するための方法において、
   ＲＦＩＤリピータによってＲＦＩＤタグからデータを取り出すステップであって、前記ＲＦＩＤリピータが前記ＲＦＩＤタグに結合される、ステップと、
   前記ＲＦＩＤリピータによって前記ＲＦＩＤタグからの前記取り出されたデータを、無線パケット交換ネットワークを介してサーバに伝送するステップと
   を含む方法。
2. 前記無線パケット交換ネットワークが、Ｗｉ−Ｆｉプロトコル、超広帯域（ＵＷＢ）プロトコル、セルラ・プロトコル、またはＺｉｇｂｅｅプロトコルのうちの少なくとも１つを利用する、請求項１に記載の方法。
3. 前記ＲＦＩＤリピータが接着材料を介して前記ＲＦＩＤタグに結合される、請求項１に記載の方法。
4. 前記取り出すステップが、
   前記ＲＦＩＤリピータ内にあるＲＦＩＤリーダによって前記データを読み取るステップと、
   前記データを読み取った後、前記ＲＦＩＤリーダを非活動化するステップと、
   前記ＲＦＩＤリピータ内にあるメモリに前記データを記憶するステップと
   を含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記取り出されたデータが、前記ＲＦＩＤリピータと前記ＲＦＩＤタグとの間の一対のアンテナを介して読み取られる、請求項４に記載の方法。
6. 前記ＲＦＩＤリピータの前記メモリに記憶されている前記データをリフレッシュするために、前記ＲＦＩＤリーダによる前記ＲＦＩＤタグ・データの読取りが遠隔地から指示される、請求項４に記載の方法。
7. 前記ＲＦＩＤタグが、アクティブＲＦＩＤタグまたはパッシブＲＦＩＤタグを含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記伝送するステップが、前記サーバへのコネクティビティを提供する無線アクセス・ポイントまたは基地局を介して、前記取り出されたデータを前記サーバに送信するステップを含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記コネクティビティが、有線ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）または無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）を含む、請求項７に記載の方法。
10. 無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグと、
    前記ＲＦＩＤタグからデータを取り出すためのＲＦＩＤリピータであって、前記ＲＦＩＤタグに結合され、無線パケット交換ネットワークを介して前記ＲＦＩＤタグからの前記取り出されたデータをサーバに伝送するためのものであるＲＦＩＤリピータと
    を備える通信システム。
11. 前記無線パケット交換ネットワークが、Ｗｉ−Ｆｉプロトコル、超広帯域（ＵＷＢ）プロトコル、セルラ・プロトコル、またはＺｉｇｂｅｅプロトコルのうちの少なくとも１つを利用する、請求項１０に記載の通信システム。
12. 前記ＲＦＩＤリピータが接着材料を介して前記ＲＦＩＤタグに結合される、請求項１０に記載の通信システム。
13. 前記ＲＦＩＤリピータが、前記ＲＦＩＤタグから前記データを読み出すためのＲＦＩＤリーダを有し、前記ＲＦＩＤリーダが、前記データの読取り後、非活動化され、前記データが前記ＲＦＩＤリピータ内にあるメモリに記憶される、請求項１０に記載の通信システム。
14. 前記取り出されたデータが、前記ＲＦＩＤリピータに配置されたアンテナおよび前記ＲＦＩＤタグに配置されたアンテナを介して読み取られる、請求項１３に記載の通信システム。
15. 前記ＲＦＩＤタグが、アクティブＲＦＩＤタグまたはパッシブＲＦＩＤタグを含む、請求項１０に記載の通信システム。
16. 前記サーバへのコネクティビティを提供する無線アクセス・ポイントまたは基地局を介して、前記取り出されたデータを前記サーバに送信することにより前記ＲＦＩＤリピータが前記取り出されたデータを伝送する、請求項１０に記載の通信システム。
17. 前記コネクティビティが、有線ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）または無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）を含む、請求項１６に記載の通信システム。
18. 複数の命令を記憶したコンピュータ可読媒体であって、前記複数の命令が、プロセッサによって実行されたとき前記プロセッサに、
    ＲＦＩＤリピータによってＲＦＩＤタグからデータを取り出すステップであって、前記ＲＦＩＤリピータが前記ＲＦＩＤタグに結合される、ステップと、
    前記ＲＦＩＤリピータによって前記ＲＦＩＤタグからの前記取り出されたデータを、無線パケット交換ネットワークを介してサーバへ伝送するステップと
    を含む、ＲＦＩＤタグと通信するための方法のステップを実行させる命令を含む、コンピュータ可読媒体。
19. 前記ＲＦＩＤリピータが接着材料を介して前記ＲＦＩＤタグに結合される、請求項１８に記載のコンピュータ可読媒体。
20. 前記取り出すステップが、
    前記ＲＦＩＤリピータ内にあるＲＦＩＤリーダによって前記データを読み取るステップと、
    前記データの読取り後、前記ＲＦＩＤリーダを非活動化するステップと、
    前記ＲＦＩＤリピータ内にあるメモリに前記データを記憶するステップと
    を含む、請求項１８に記載のコンピュータ可読媒体。

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