JP2009540756A - 集中型光ファイバ利用ｒｆｉｄシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

光ファイバ利用無線移動識別（ＲＦＩＤ）システムは、１つ又は２つ以上のトランスポンダにそれぞれの１つ又は２つ以上の光ファイバＲＦ通信リンクを介して作動的に結合された１つ又は複数のＲＦＩＤリーダを有する。トランスポンダは各々、関連のピコセル内に存在するＲＦＩＤタグからＲＦタグ信号を受信して光ＲＦタグ信号を対応の光ファイバＲＦ通信リンクにより対応のＲＦＩＤリーダに送信するように構成されている。次に、ＲＦＩＤリーダは、光ＲＦタグ信号を電気ＲＦタグ信号に変換し、ＲＦタグ信号からＲＦタグ情報を引き出す。トランスポンダは、光ファイバＲＦ通信リンクを構成する対をなすダウンリンク及びアップリンク光ファイバで構成された１本又は２本以上の光ファイバケーブルの長さに沿って間隔をおいて配置されるのが良い。

Description

本発明は、概略的には、無線移動識別（ＲＦＩＤ）システムに関し、詳細には、集中型ＲＦＩＤシステム及び光ファイバによるＲＦ送信を用いる方法に関する。

Ｉ．ワイヤレスピコセルラーシステム
高速移動体データ通信に対するかつて無いほどの需要の増大により、ワイヤレス通信が急成長している。一例として、いわゆる「ワイヤレスフィディリティ」又は「ＷｉＦｉ」システム及びワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）が、多種多様な領域（コーヒーショップ、空港、図書館等）に配備されつつある。ワイヤレス通信システムは、「クライアント」と呼ばれるワイヤレス装置と通信し、このワイヤレス装置は、アクセスポイント装置と通信するためにはワイヤレス範囲、即ち「セルカバレージエリア」内に位置しなければならない。

ワイヤレス通信システムを配備する１つの手法では、半径がほぼ数メートルから最大約２０メートルまでの無線周波数（ＲＦ）カバレージエリアである「ピコセル」が用いられる。ピコセルは狭い領域をカバーするので、典型的には、ピコセル１つ当たりほんの僅かなユーザ（クライアント）しか存在しない。これにより、ワイヤレスシステムユーザ相互間で共有されるＲＦ帯域幅の大きさを最小限に抑えることができる。また、ピコセルは、狭い領域について選択的なワイヤレスカバレージが可能であり、もしそうでなければ、狭い領域は、従来型基地局により作られる大きなセルによりカバーされた場合に信号強度が貧弱になる。

ピコセルは、アンテナに作動的に接続されたＲＦ送信機／受信機を備えるワイヤレスアクセスポイント装置によって作られ、ピコセルの中心は、このワイヤレスアクセスポイント装置に位置する。所与のピコセルのサイズは、アクセスポイント装置により送られるＲＦ電力の大きさ、受信機感度、アンテナ利得及びＲＦ環境並びにワイヤレスクライアント装置のＲＦ送信機／受信機感度によって決定される。クライアント装置は、通常、固定されたＲＦ受信感度を有し、したがって、アクセスポイント装置の上述の特性が、ピコセルサイズを決定するようになる。

多くのアクセスポイント装置をヘッドエンドコントローラに接続することにより、「ピコセルラーカバレージエリア」と呼ばれる領域をカバーするピコセルのアレイが作られる。高密度に集積されたピコセルラーアレイは、ピコセルラーカバレージエリア全体にわたり高いデータ処理能力を発揮する。

ＩＩ．無線移動識別
無線移動識別（ＲＦＩＤ）は、情報がストレージされたＲＦＩＤタグを利用する遠隔認識技術である。ストレージされた情報は、ＲＦＩＤタグとＲＦＩＤタグリーダとの間のＲＦ通信により取り出し可能である。典型的なＲＦＩＤシステムは、ＲＦＩＤに十分に近づけられると、ＲＦＩＤタグにより放出されたＲＦＩＤタグ信号を読み取ることができるＲＦＩＤリーダ（例えば、手持ち形）を利用している。ＲＦＩＤシステムは、多種多様な産業界並び図書館や病院において在庫管理及び製品追跡に用いられている。

ＲＦＩＤタグには大まかには３つのタイプが存在する。第１のタイプは、内部電源を備えていない超小型回路（代表的には、ディジタルメモリチップを備えた受動型ＲＦＩＤタグである。受動型ＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤタグリーダからの到来ＲＦ信号により電力供給される。ＲＦ信号は、超小型回路がＲＦＩＤタグにストレージされている情報を電磁ＲＦタグ信号によりＲＦＩＤリーダに伝送するのに十分な電力を提供する。

ＲＦＩＤタグの第２のタイプは、半受動型であり、これは、マイクロチップに加えて小型電源を有し、したがってＲＦＩＤタグは、より強力なＲＦタグ信号を発生させることができ、それにより広い読み取り範囲が得られる。ＲＦＩＤタグの第３のタイプは、能動型であり、これは、半受動型タグと同様、それ自体の電源を有する。能動型ＲＦＩＤタグは、発信ＲＦタグ信号を出し、ＲＦタグリーダからのＲＦ信号問合せに応答することができ又は自身の発信ＲＦタグ信号を定期的に出すことができる。

比較的広いエリア（例えば、倉庫全体）をカバーし、高い分解能で多くのアイテムを追跡するＲＦＩＤシステムを具体化するには、一用途では、多数のＲＦＩＤタグリーダを配備する必要がある。さらに、ＲＦＩＤタグリーダは、ＲＦＩＤタグから受け取ったデータを処理できる中央コンピュータへの接続を必要とする。

ＲＦＩＤタグリーダの数を減らそうとする別の従来型ＲＦＩＤ用途では、人々は、構内中をＲＦＩＤタグリーダを物理的に持ち運び、典型的には読取り範囲が短い、例えば１メートル以内の各ＲＦＩＤタグに問い合わせる。ＲＦＩＤに対するこの従来方式は、機材が多く必要であると共に労働力を要し、しかも、実施及び維持に費用が高くつく傾向がある。

本発明の一態様は、各々に情報がストレージされた１つ又は２つ以上のＲＦＩＤタグを追跡するための光ファイバ利用ＲＦＩＤシステムにある。このシステムは、１つ又は２つ以上のピコセルのアレイで構成されているピコセルラーカバレージエリアを有する。ピコセルは、対応の１つ又は２つ以上のトランスポンダにより形成される。各トランスポンダは、アンテナを備え、各トランスポンダは、電気ＲＦ信号を光ＲＦ信号に変換したり光ＲＦ信号を電気ＲＦ信号に変換したりするようになっている。システムは、１つ又は複数個のＲＦＩＤリーダを更に有する。各ＲＦＩＤリーダは、１つ又は２つ以上の光ファイバＲＦ通信リンクを介して対応関係にある１つ又は２つ以上のトランスポンダに光結合される。各トランスポンダは、１つ又は複数個のＲＦＩＤリーダの１つに光結合されている。各トランスポンダは、対応のピコセル内に位置する各ＲＦＩＤタグにストレージされている情報を受け取ってこれを対応の光ファイバＲＦ通信リンクにより対応のＲＦＩＤリーダに中継するようになっている。

本発明の別の態様は、電磁ＲＦＩＤタグ信号を出す１つ又は２つ以上のＲＦＩＤタグを追跡するための光ファイバ利用ＲＦＩＤシステムにある。このシステムは、１つ又は２つ以上のＲＦＩＤリーダと、１つ又は２つ以上のトランスポンダとを有する。各トランスポンダは、対応のトランスポンダにより形成されたピコセルにわたって光ＲＦ信号を電磁ＲＦ信号に変換したり電磁ＲＦ信号を光ＲＦ信号に変換したりするようになっている。システムは、１つ又は２つ以上のトランスポンダの各々を１つ又は２つ以上のＲＦＩＤリーダに光結合する１つ又は２つ以上の光ファイバＲＦ通信リンクを更に有する。一例では、光ファイバＲＦ通信リンクは各々、ダウンリンク光ファイバ及びアップリンク光ファイバを有する。作動にあたり、１つ又は２つ以上のＲＦＩＤリーダは、ＲＦ問合せ信号を１つ又は２つ以上の光ファイバＲＦ通信リンクにより１つ又は２つ以上のトランスポンダに送ることにより１つ又は２つ以上のトランスポンダをアドレス指定する。これにより、アドレス指定されたトランスポンダは、所与のピコセル内のＲＦＩＤタグに電磁的に問い合わせ、ＲＦＩＤタグにより提供されたＲＦＩＤタグ情報を中継してこれを光通信リンクにより対応のＲＦＩＤリーダに戻す。オプションとして、ＲＦＩＤタグ情報をＲＦＩＤリーダ、外部データベースストレージユニットにストレージすることができ又は外部ネットワークに流すことができる。

本発明の別の態様は、１つ又は２つ以上のトランスポンダにより対応関係をなして形成された１つ又は２つ以上のピコセルで構成されているピコセルラーカバレージエリア内に位置していて情報がストレージされた１つ又は２つ以上ＲＦＩＤタグの所在を突き止めるステップを有するＲＦＩＤ方法にある。この方法は、対応のトランスポンダピコセル内に位置するＲＦＩＤタグからＲＦＩＤタグ信号を引き出すためにＲＦＩＤリーダから問合せ信号を対応の光ファイバにより各トランスポンダに送るステップを更に有する。この方法は、各ピコセル内に位置するＲＦＩＤタグによって各ピコセル内に提供された電磁ＲＦＩＤタグ信号を対応のトランスポンダ内で検出するステップと、受信したＲＦＩＤタグ信号を光ファイバにより対応のＲＦＩＤタグリーダに送信するステップとを更に有する。

本発明の追加の特徴及び利点は、以下の詳細な説明に記載されており、この説明から当業者には容易に明らかであり又は本明細書において説明された本発明を実施することにより認識され、本明細書は、以下の詳細な説明、特許請求の範囲及び添付の図面を含む。

上述の概要的説明と以下の詳細は説明の両方は、本発明の実施形態を提供し、特許請求の範囲に記載されている本発明の性質及び特性を理解する概観又は骨組みを提供するようになっている。添付の図面は、本発明の一層の理解を可能にするために添付され、本明細書に組み込まれてその一部をなしている。図面は、本発明の種々の実施形態を記載しており、本明細書の説明とともに、本発明の原理及び作用を説明するのに役立つ。

したがって、種々の基本電子回路要素及び信号調整コンポーネント、例えばバイアスティー（bias tee）、ＲＦフィルタ、増幅器、電力分割器等は全て、説明を容易にすると共に図面を分かりやすくするために図示されていない。本発明のシステムへのこのような基本電子回路要素及びコンポーネントの利用は、当業者には明らかである。

本発明の光ファイバ利用ＲＦＩＤシステムの一般化された実施形態の略図である。 図１のＲＦＩＤシステムの例示の実施形態の詳細図である。 図２のＲＦＩＤシステムのトランスポンダに関する別の例示の実施形態の拡大図であり、トランスポンダが送信アンテナ及び受信アンテナを有している状態を示す図である。 光ファイバケーブル内に配置された複数個の互いに間隔をおいたトランスポンダと組み合わせ関係をなす対応の複数個のＲＦＩＤリーダを利用した本発明の光ファイバ利用ＲＦＩＤシステムの例示の実施形態の略図である。 図４のＲＦＩＤシステムの光ファイバケーブルの一部分の拡大概略縦断面図であり、個々のダウンリンク光ファイバ、アップリンク光ファイバ、電力ライン及び互いに間隔をおいたトランスポンダを示す図である。 単一のＲＦＩＤリーダを光ファイバケーブル内の２つ又は３つ以上のトランスポンダに光結合する光スイッチを利用した本発明の光ファイバ利用ＲＦＩＤシステムの例示の実施形態の略図である。 図６のＲＦＩＤシステムの拡大図であり、調整可能な鏡を採用した光スイッチの例示の実施形態の細部を示すと共に光スイッチの２つのＩ／Ｏポートのところの種々のダウンリンク光ファイバ及びアップリンク光ファイバを示す図である。 各々がＥ／Ｏ変換器及びＯ／Ｅ変換器で構成されていて、各々が光ファイバケーブル内に配置されたトランスポンダに光結合された複数の「変換器対」を備えた単一のＲＦＩＤリーダを利用する本発明の光ファイバ利用ＲＦＩＤシステムの例示の実施形態の略図である。 多数本の光ファイバケーブルの使用により拡張状態のピコセルラーカバレージエリアを作り出すよう図４のＲＦＩＤシステムを多く使用した本発明の光ファイバ利用ＲＦＩＤシステムの例示の実施形態の略図である。 拡張状態のピコセルラーカバレージエリアを示す図９のＲＦＩＤシステムの概略平面図である。 単一の光ファイバケーブルと関連したピコセルラーカバレージエリアを示す図９のＲＦＩＤシステムの概略側面図である。 図９のＲＦＩＤシステムの光ファイバケーブルの一部分の拡大図であり、単一のトランスポンダ及びこれに対応したピコセルを示し、ピコセル内のＲＦＩＤタグの電磁問合せ方法及びＲＦＩＤタグからの電磁ＲＦＩＤタグ信号応答方法を示す図である。

次に、本発明の現時点において好ましい実施形態を詳細に参照するが、このような実施形態の例が、添付の図面に示されている。可能な場合にはいつでも、同一又は類似の参照符号は、同一又は類似の部分を示すために図面全体にわたって用いられている。

Ｉ．基本光ファイバ利用ＲＦＩＤシステム
図１は、本発明の光ファイバ利用ＲＦＩＤシステム１０の一般化された実施形態の略図である。システム１０は、ＲＦＩＤリーダユニット（「ＲＦＩＤリーダ」）２０と、アンテナ３４を含むトランスポンダユニット（「トランスポンダ」）３０と、ＲＦＩＤリーダをトランスポンダに光結合する光ファイバＲＦ通信リンク３６とを有している。以下の説明は、説明の便宜上、アンテナ３４がトランスポンダ３０を構成する他のコンポーネントに密接して位置し、したがってピコセル４０の所在がトランスポンダの所在と全体として一致するといえるようになっていることを仮定している。しかしながら、実際には、当業者であれば、理解されるように、アンテナ３４は、他のトランスポンダコンポーネントから十分遠くに離れて位置していて、ピコセル４０の所在がアンテナそれ自体に対して最も良く説明されるようになっている。

図２は、図１のＲＦＩＤシステム１０の例示の実施形態の詳細図である。例示の実施形態では、ＲＦＩＤリーダ２０は、電気−光（Ｅ／Ｏ）変換器６０に電気的に結合されたＲＦ信号変調装置４６を有し、このＥ／Ｏ変換器は、電気信号を受け取ってこれを光信号に変換するようになっている。例示の実施形態では、Ｅ／Ｏ変換器６０は、本発明の光ファイバによるＲＦ用途にとって十分なダイナミックレンジを送り出すのに適したレーザを含み、オプションとして、レーザに電気的に結合されたレーザ励振器／増幅器を更に含む。Ｅ／Ｏ変換器６０のための適当なレーザの例としては、レーザダイオード、分散型フィードバック（ＤＦＢ）レーザ、ファブリ−ペロー（ＦＰ）レーザ及び面発光レーザ（ＶＣＳＥＬＳ）が挙げられる。

ＲＦＩＤリーダ２０は、光−電気（Ｏ／Ｅ）変換器６２に電気的に結合されたＲＦ信号復調装置４８を更に有し、このＯ／Ｅ変換器６２は、光信号を受け取ってこれを電気信号に変換するようになっている。例示の実施形態では、Ｏ／Ｅ変換器は、光検出器、即ち、線形増幅器に電気的に結合された光検出器である。Ｅ／Ｏ変換器６０とＯ／Ｅ変換器６２は、「変換器対」６６を構成している。

ＲＦＩＤリーダ２０は、ＲＦ信号変調装置４６及びＲＦ信号復調装置４８に電気的に結合された制御ユニット（「コントローラ」）７０を更に有している。例示の実施形態では、コントローラ７０は、ディジタル信号処理ユニット（「ディジタル信号プロセッサ」）７２、データを処理したり論理及びコンピュータ処理演算を実行したりする中央処理装置（ＣＰＵ）７４及びデータ、例えば以下に説明するように得られたＲＦＩＤタグ情報をストレージするメモリユニット７６を有している。例示の実施形態では、データは、ＲＦＩＤリーダ２０、特にこの中のコントローラ７０に作動的に結合された外部データストレージユニット８２にストレージされる。例示の実施形態では、コントローラ７０は、ネットワークリンク８６を介して外部ネットワーク８４に作動的に結合されている。

引き続き図２を参照すると、トランスポンダ３０は、変換器対６６を有し、この変換器対のＥ／Ｏ変換器６０及びＯ／Ｅ変換器６２は、ＲＦ信号方向づけ要素１０６、例えばサーキュレータによりアンテナ１００に電気的に結合されている。信号方向づけ要素１０６は、以下に説明するようにダウンリンク電気ＲＦサービス信号及びアップリンク電気ＲＦサービス信号を方向づけるのに役立つ。

図３は、トランスポンダ３０に関する別の例示の実施形態の拡大図であり、このトランスポンドは、２つのアンテナ、即ち、Ｏ／Ｅ変換器６２に電気的に結合された送信アンテナ１００Ｔ及びＯ／Ｓ変換器６０に電気的に結合された受信アンテナ１００Ｒを有している。アンテナを２つにした実施形態により、ＲＦ信号方向づけ要素１０６が不要になる。

本発明のトランスポンダ３０は、トランスポンダの好ましい実施形態がほんの僅かな信号調整要素を有し、ディジタル情報処理機能を備えていないという点においてワイヤレス通信システムと関連した典型的なアクセスポイント装置とは異なっている。というよりはむしろ、情報処理機能は、ＲＦＩＤリーダ２０のところに、特定の例ではコントローラ５０内に遠隔に配置されている。これにより、トランスポンダ３０は、非常にコンパクトになり事実上メンテナンスフリーとなることができる。さらに、システムアップグレードを行う際にトランスポンダ３０を変更する必要がない。加えるに、トランスポンダ３０は、以下に説明するように、消費電力が極めて僅かであり、しかも、局所電力源を必要としない。

再び図２を参照すると、光ファイバＲＦ通信リンク３６の例示の実施形態は、入力端部１３８及び出力端部１４０を備えたダウンリンク光ファイバ１３６Ｄ及び入力端部１４２及び出力端部１４４を備えたアップリンク光ファイバ１３６Ｕを有している。ダウンリンク光ファイバ１３６Ｄ及びアップリンク光ファイバ１３６Ｕは、ＲＦＩＤリーダ２０のところの変換器対６６をトランスポンダ３０のところの変換器対に光結合している。具体的に説明すると、ダウンリンク光ファイバ入力端部１３８は、リーダ２０のＥ／Ｏ変換器６０に光結合され、出力端部１４０は、トランスポンダ３０のところのＯ／Ｅ変換器６２に光結合されている。同様に、アップリンク光ファイバ入力端部１４２は、トランスポンダ３０のＥ／Ｏ変換器６０に光結合され、出力端部１４４は、ＲＦＩＤリーダ２０のところのＯ／Ｅ変換器６２に光結合されている。

ＲＦＩＤシステム１０は、電力信号１６２を生じさせる電力源１６０を更に有している。電力源１６０は、ＲＦＩＤリーダ２０に、この中の電力消費要素に電力供給するために電気的に結合されている。例示の実施形態では、電力ライン１６８は、ＲＦＩＤリーダ２０を通ってトランスポンダ３０に至り、それによりこのトランスポンダ内のＥ／Ｏ変換器６０、Ｏ／Ｅ変換器６２及びＲＦ信号方向付け要素１０６（オプションとして）並びに他の電力消費要素に電力供給するようになっている。例示の実施形態では、電力ライン１６８は、単一の電圧を運ぶ２本の電線１７０，１７２を含み、これら電線は、トランスポンダ３０でＤＣ／ＤＣ電力変換器１８０に電気的に結合されている。ＤＣ／ＤＣ電力変換器１８０は、Ｅ／Ｏ変換器６０及びＯ／Ｅ変換器６２に電気的に結合されていて、電力信号１６２の電圧をトランスポンダ３０の電力消費コンポーネントによって必要とされる電圧又は電力レベルに変える。例示の実施形態では、電力ライン１６８は、標準型の電力伝送電線、例えば標準の電気通信及び他の分野で用いられる１８−２６ＡＷＧ（アメリカ電線規格）である。別の例示の実施形態では、電力ライン１６８（破線）は、ヘッドエンドユニット２０から又はこれを通ってではなく、電力源１６０からトランスポンダ３０まで直接延びている。別の例示の実施形態では、電力ライン１６８は、３本以上のワイヤを含み、多数の電圧を運ぶ。

また、図１及び図２には、ピコセル４０内に位置するＲＦＩＤタグ２００も又示されている。ＲＦＩＤタグ２００は、アンテナ２１０（図２）に電気的に接続されたマイクロチップ２０４を有している。ＲＦＩＤタグ２００は、上述した標準型のＲＦＩＤタグの任意のものであって良い。ＲＦＩＤタグ２００は、アイテム２２０に取り付けられた状態で示されている。

作動方法
図１及び図２の光ファイバ利用ＲＦＩＤシステム１０に関し、動作原理を説明すると、コントローラ７０内のディジタル信号プロセッサ７２は、ダウンリンクディジタルＲＦ信号Ｓ１を生じさせる。この信号は、ＲＦ信号変調装置４６によって受け取られて変調され、キャリア発生ユニット（図示せず）により生じたＲＦキャリアに乗せられる。これにより、ＲＦＩＤタグ２００から応答をアクティブな状態にし又は違ったやり方で引き出すよう設計された電気ＲＦ問合せ信号ＳＩが生じる。

電気ＲＦ問合せ信号ＳＩは、Ｅ／Ｏ変換器６０によって受け取られ、このＥ／Ｏ変換器は、この電気信号を対応の光信号ＳＩ′に変換し、この光信号ＳＩ′は、次に、入力端部１３８でダウンリンク光ファイバ１３６Ｄに結合される。この場合、例示の実施形態では、光ＲＦ問合せ信号ＳＩ′は、所与の変調指数を有するよう調節される。さらに、例示の実施形態では、Ｅ／Ｏ変換器６０の変調電力は、アンテナ１００からの伝送電力を変化させるよう制御される（例えば、図示していない１つ又は２つ以上の利得制御増幅器によって）。例示の実施形態では、アンテナ１００に与えられる電力の大きさは、関連のピコセル４０のサイズを定めるよう変えられ、関連のピコセルのサイズは、例示の実施形態では、差し渡しで約１メートル乃至約２０メートルの範囲にわたる。

光ＲＦ問合せ信号ＳＩ′は、ダウンリンク光ファイバ１３６に沿って出力端部１４０に進み、ここで、この光信号は、トランスポンダ３０のＯ／Ｅ変換器６２によって受け取られる。Ｏ／Ｅ変換器６２は、光ＲＦ問合せ信号ＳＩ′を変換してこれを電気ＲＦ問合せ信号ＳＩに戻し、この電気ＲＦ問合せ信号は、次に、信号方向づけ要素１０６に進む。次に、信号方向づけ要素１０６は、電気ＲＦ問合せ信号ＳＩをアンテナ１００に差し向ける。電気ＲＦ問合せ信号ＳＩは、アンテナ１００に送られ、それにより、アンテナは、対応の電磁ダウンリンクＲＦ信号ＳＩ″を放射する。ＲＦＩＤタグ２００がピコセル４０内に位置しているので、電磁ＲＦ問合せ信号ＳＩ″がＲＦＩＤタグのアンテナ２１０によって受信される。アンテナ２１０は、電磁ＲＦ問合せ信号ＳＩ″を電気ＲＦ問合せ信号ＳＩ（ＲＦＩＤタグ２００には示されていない）に変換し、この電気ＲＦ問合せ信号ＳＩは、次に、マイクロチップ２０４によって受け取られる。例示の実施形態では、マイクロチップ２０４は、このように生じた電気ＲＦ問合せ信号によって「目覚め」、これに応答して、電気ＲＦタグ信号ＳＴ（ＲＦＩＤタグには示されていない）を生じさせ、この電気ＲＦタグ信号ＳＴは、アンテナ２１０によって電磁ＲＦタグ信号ＳＴ″に変換される。例示の実施形態では、電気ＲＦタグ信号ＳＴは、ＲＦＩＤタグ２００が取り付けられているアイテム２２０に関する情報、例えばアイテムの識別、現在の場所、最後の場所、表示された日付、実際の歳等を含む。例示の実施形態では、アイテム２２０に関する情報は、以下に説明するようにＲＦＩＤタグ２００に書き込まれる。

例示の実施形態では、アンテナ３４の有効範囲内の１つ又は２つ以上のＲＦＩＤタグ２００の幾つか又は全ては、問合せ信号による起動を必要とする。例えば、受動ＲＦＩＤタグ２００では、ＲＦＩＤタグ内に形成される電気ＲＦＩＤ問合せ信号ＳＩ中の電力は、マイクロチップのＲＦＩＤタグメモリ部分（図示せず）にストレージされた情報を送信するのに足るほどの電力でマイクロチップ２０４を付勢する。

ＲＦＩＤタグ２００がピコセル４０内に位置しているので、電磁ＲＦタグ信号ＳＴ″は、トランスポンダアンテナ１００によって検出され、このトランスポンダアンテナは、この信号を変換してこれを電気ＲＦタグ信号ＳＴに戻す。電気ＲＦタグ信号ＳＴは、信号方向づけ要素１０６によってＥ／Ｏ変換器６０に差し向けられ、このＥ／Ｏ変換器は、この電気信号を対応の光ＲＦタグ信号ＳＴ′に変換し、次に、この光ＲＦタグ信号ＳＴ′は、アップリンク光ファイバ１３６Ｕの入力端部１４２に結合される。光ＲＦタグ信号ＳＴ′は、アップリンク光ファイバ１３６Ｕに沿って出力端部１４４に進み、ここで、光ＲＦタグ信号ＳＴ′は、ＲＦＩＤリーダ２０のところのＯ／Ｅ変換器６２によって受け取られる。Ｏ／Ｅ変換器６２は、光ＲＦタグ信号ＳＴ′を変換してこれを電気ＲＦタグ信号ＳＴに戻し、この電気ＲＦタグ信号ＳＴは、次に、ＲＦ信号復調装置４８によって復調され、それによりアップリンクディジタル信号Ｓ２が形成される。この信号は、次に、コントローラ７０内のディジタル信号プロセッサ７２によって処理される。コントローラ７０は、ＲＦＩＤタグ情報を電気ＲＦタグ信号ＳＴから引き出し、この情報をメモリユニット７６及び（又は）外部データストレージユニット８２にストレージする。例示の実施形態では、ＲＦＩＤタグ情報は、ネットワークリンク８６を介して外部ネットワーク８４に流される。

ＩＩ．多数のＲＦＩＤリーダを備えた集中型ＲＦＩＤシステム
図４は、本発明の例示の実施形態としての光ファイバ利用ＲＦＩＤシステム３００の略図である。ＲＦＩＤシステム３００は、複数のＲＦＩＤリーダ２０（説明の便宜上、６つが示されている）を有する中央管理局３１０を有している。ＲＦＩＤリーダ２０は各々、コントローラ３２０に電気的に結合され、このコントローラは、ＲＦＩＤリーダの動作並びにＲＦＩＤシステム３００の動作を全体として制御する。例示の実施形態では、単一の電力源１６０が、中央管理局３１０、具体的にはコントローラ３２０及びＲＦＩＤリーダ２０に電気的に結合されている。

例示の実施形態では、ＲＦＩＤシステム３００は、ＲＦＩＤリーダ２０により伝送された情報をストレージするデータベースストレージユニット８２（例えば、コントローラ３２０を介して）に作動的に結合されている。また、例示の実施形態では、コントローラ３２０は、ネットワークリング８６を介して外部ネットワーク８４に結合されている。
各ＲＦＩＤリーダ２０は、その光ファイバＲＦ通信リンク３６を介してその対応のトランスポンダ３０に光結合されている。例示の実施形態では、トランスポンダ３０は、光ファイバケーブル３４０内に互いに間隔をおいた状態で配置され、この光ファイバケーブルは、各光ファイバＲＦ通信リンク３６のためのダウンリンク光ファイバ１３６Ｄ及びアップリンク光ファイバ１３６Ｕを有している。例示の実施形態では、光ファイバケーブル３４０は、保護外側ジャケット３４４を有している。

図５は、図４の光ファイバケーブル３４０の一部分の拡大縦断面図であり、個々のダウンリンク光ファイバ１３６Ｄ及びアップリンク光ファイバ１３６Ｕを電力ライン１６８及びトランスポンダ３０と共に示している。

作動方法
図４及び図５を参照すると、ＲＦＩＤシステム３００の動作において、コントローラ３２０は、適当な数の起動化信号ＳＡによりＲＦＩＤリーダ２０の１つ、幾つか又は全てを起動化する。例示の実施形態では、ＲＦＩＤリーダ２０の幾つか又は全ては、直列に起動化され、これに対し、別の例示の実施形態では、ＲＦＩＤリーダの幾つか又は全ては、並列に起動化される。どのＲＦＩＤリーダ２０が起動化されるかを変更することにより、ピコセルラーカバレージエリア４４の広がり及び（又は）形状が変化する。起動化されたＲＦＩＤリーダ２０は各々、電気ＲＦ問合せ信号ＳＩを生じさせ、ＲＦＩＤシステム１０と関連して上述したように、この信号を対応の光ファイバＲＦ通信リンク３６を介して、これらの対応のトランスポンダに伝える。すると、アドレス指定されたトランスポンダ３０は、これらの関連のピコセル４０内に対応の電磁ＲＦ問合せ信号ＳＩ″を生じさせる。ピコセル４０の１つの中に（即ち、ピコセルカバレージエリア４４内）に位置するＲＦＩＤタグ２００は、そのピコセルに関して電磁問合せ信号ＳＩ″に応答し、電磁ＲＦタグ信号ＳＴ″を生じさせる。電気ＲＦタグ信号ＳＴは、上述したように、対応のアップリンク光ファイバ１３６Ｕにより対応のＲＦリーダ２０に伝えられる。対応のＲＦＩＤリーダ２０は、ＲＦタグ信号（電気ＲＦタグ信号）ＳＴを処理し、この信号（又はこの信号の処理バージョン）をコントローラ３２０に送る。すると、コントローラ３２０は、この信号を更に処理し、情報、即ちＲＦＩＤ情報を外部データベースストレージユニット８２にストレージする。変形例として、コントローラ３２０は、ＲＦタグ信号ＳＴ又はこの中に含まれている情報をネットワークリンク８６を介して外部ネットワーク８４に伝えても良い。

例示の実施形態では、中央管理局２１０のところの電力源１６０からの単一の電力ライン１６８は、光ファイバケーブル３４０中に組み込まれ、図５に示されているように各トランスポンダ３０に電力を供給するようになっていることに注目されたい。各トランスポンダ３０は、例えばＤＣ／ＤＣ変換器１８０（図２）を介して必要な量の電力を出す。トランスポンダ３０の好ましい実施形態は、機能性が比較的低く且つ電力消費量が比較的少ないので、比較的低い電力レベル（例えば、約１ワット）しか必要とせず、それによりゲージの高い（例えば、２０ＡＷＧ以上）電線を電力ライン１６８に使用することができる。光ファイバケーブル３４０内に多数のトランスポンダ３０（例えば、１３個以上）を用いる例示の実施形態では又はトランスポンダ３０の電力消費量がこれらの特定の設計に起因して１ワットよりも著しく多い場合、ゲージの低い電線又は多数本の電線が電力ライン１６８に用いられる。ケーブル２２０内における電力ライン１６８に沿う避けられない電圧降下により、代表的には、各トランスポンダ３０で広い範囲（約３０ボルト）の電圧調整が必要である。例示の実施形態では、各トランスポンダ３０のところのＤＣ／ＤＣ電力変換器１８０は、この電圧調整機能を実行する。予測電圧降下が既知の場合、例示の実施形態では、コントローラ３２０が、電圧調整を実行する。変形実施形態では、各トランスポンダ３０のところの遠隔電圧検出が用いられるが、この方式は、これによりシステムの複雑さが増すので好ましい方式ではない。

ＩＩＩ．単一のＲＦＩＤリーダを備えた集中型ＲＦＩＤシステム
一般に、本発明のワイヤレスＲＦＩＤプロセスは、他のワイヤレス利用用途と比較して比較的遅い。ＲＦＩＤプロセスは代表的には、各ＲＦＩＤタグ２００とＲＦＩＤリーダユニット２０との間で比較的僅かなビット数（例えば、約１００ビットから約１キロバイト）の情報を交換する。さらに、ＲＦＩＤ通信は、大抵の場合、時間制約型ではない。このような場合、１度に１回各ピコセル４０と通信する単一ＲＦＩＤリーダ２０が用いられる。本発明の代表的なＲＦＩＤ用途では、トランスポンダ３０は、１秒毎に１回から１分毎に１回アドレス指定される。ただし、他のポーリング速度を特定のＲＦＩＤ用途に応じて実施することができる。例示の実施形態では、トランスポンダ３０の順次起動化は、特定のＲＦＩＤ用途のためのピコセル４０中のＲＦＩＤタグの運動を追跡するのに必要なサンプリング速度よりも非常に速い速度で実施される。このような高速サンプリングにより、トランスポンダを同時にアドレス指定するのと実質的に同一のＲＦＩＤデータ追跡が可能になる。

ＩＩＩ（ａ）．光スイッチを備えた集中型ＲＦＩＤシステム
図６は、単一ＲＦＩＤリーダ２０及び光ファイバケーブル３４０内に設けられた１つ又は２つ以上のトランスポンダ３０を利用した本発明の例示の実施形態としての光ファイバ利用ＲＦＩＤシステム４００の略図である。ＲＦＩＤシステム４００は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポート４１２，４１４を備えた光スイッチ４１０を有している。光スイッチ４１０は、Ｉ／Ｏポート４１２でダウンリンク光ファイバ１３６Ｄ及びアップリンク光ファイバ１３６Ｕに光結合されると共にＩ／Ｏポート４１４で光ファイバケーブル３４０に光結合されている。例示の実施形態では、光ファイバケーブル３４０が、Ｉ／Ｏポート４１４と適合性のある光ファイバケーブルコネクタ４２０を有している。コネクタ４２０の一例は、ＭＴ（メカニカル・トランスファー）コネクタ、例えばノースカロライナ所在のヒッコリ所在のコーニング・ケーブル・システムズ・インコーポレイテッド（Corning Cable Systems Inc.）から入手できるＵＮＩＣＡＭ（登録商標）ＭＴＰコネクタである。例示の実施形態では、コネクタ４２０は、電力ケーブル１６８を収容するようになっており、この電力ケーブルは、光スイッチ４１０を通り、電力スイッチ内の電力消費要素に電力を供給する。

光スイッチ４１０は、１本の光ファイバを光ファイバのアレイ又は束の中の多くの他の光ファイバの任意の１本に光結合することができる多くの形式の光スイッチの任意の１つであって良い。光スイッチ４１０は、Ｉ／Ｏポート４１２でダウンリンク光ファイバ１３６Ｄとアップリンク光ファイバ１３６Ｕを光結合してＩ／Ｏポート４１４に結合されたダウンリンク及びアップリンク光ファイバの中から光ファイバを選択するようになっている。

図７は、例示の光スイッチ４１０の拡大図であり、２つのＩ／Ｏポート４１２，４１４のところの種々のダウンリンク光ファイバ１３６Ｄ及びアップリンク光ファイバ１３６Ｕを示している。光スイッチ４１０は、調節可能な鏡デバイス４４０、例えば回転可能な凹面鏡又はディジタル鏡デバイス（ＤＭＤ）鏡を有している。調節可能な鏡デバイス４４０は、鏡コントローラ４４４に作動的に結合されており、この鏡コントローラは、コントローラリンク４５０を介してＲＦＩＤリーダコントローラ７０に作動的に結合されている。電力ライン１６８は、鏡コントローラ４４４に電気的に結合されていて、鏡コントローラ並びに調節可能な鏡が電力を消費する場合には調節可能な鏡デバイスに電力を供給する。例示の実施形態では、コントローラリンク４５０、光ファイバＲＦ通信リンク３６及び電力ライン１６８は、単一のケーブル４６０内に設けられ又はこの単一ケーブルを構成している。

作動方法
調節可能な鏡デバイス４４０は、Ｉ／Ｏポート４１２でダウンリンク光ファイバ１３６Ｄから光ＲＦ問合せ信号ＳＩ′（図７に光線として概略的に示されている）を受け取り、そしてこの光信号をＩ／Ｏポート４１４でダウンリンク光ファイバ１３６Ｄの選択された１本に中継するよう構成されている。同様に、調節可能な鏡デバイス４４０は、Ｉ／Ｏポート４１４で対応のアップリンク光ファイバ１３６Ｕから光ＲＦタグ信号ＳＴ′を受け取り、そしてこの信号をＩ／Ｏポート４１２でアップリンク光ファイバ１３６Ｕの選択された１本に中継するよう構成されている。

システム４００の例示の実施形態では、ＲＦＩＤリーダ２０内のコントローラ７０は、調節可能な鏡４４０を調節してＩ／Ｏポート４１２でダウンリンク光ファイバ１３６Ｄとアップリンク光ファイバ１３６Ｕを結合してコントローラリンク４５０により鏡コントローラ４４４に送られた制御信号ＳＣ１を介してＩ／Ｏポート４１４でアップリンク／ダウンリンク光ファイバを選択するように構成されている（例えば、プログラムされている）。

ＩＩＩ（ｂ）．電気ＲＦスイッチを備えた集中型ＲＦＩＤシステム
図８は、単一のＲＦＩＤリーダ２０及び光ファイバケーブル３４０内に設けられた複数個のトランスポンダ３０を利用した本発明の例示の実施形態としての光ファイバ利用ＲＦＩＤシステム５００の略図である。ＲＦＩＤシステム５００では、ＲＦＩＤリーダ２０は、光ファイバケーブル３４０内の各トランスポンダ３０について１つずつの割合で多くの変換器対６６を有している。各変換器対６６は、対応の光ファイバＲＦ通信リンク３６に光結合されており、ダウンリンク光ファイバ１３６Ｄは、Ｅ／Ｏ変換器６０に光結合され、アップリンク光ファイバ１３６Ｕは、Ｏ／Ｅ変換器６２に光結合されている。ＲＦＩＤシステム５００は、出力ポート５３０及び入力ポート５３２を備えたＲＦスイッチ５２０を有している。Ｅ／Ｏ変換器６０は、出力ポート５３０に電気的に結合され、Ｏ／Ｅ変換器６２は、入力ポート５３２に電気的に結合されている。ＲＦ信号と変調装置４６は、ＲＦスイッチ５２０に入力ポート５３０で電気的に結合され、ＲＦ信号復調装置４８は、ＲＦスイッチに出力ポート５３０で電気的に結合されている。コントローラ７０は、ＲＦスイッチ５２０にコントローラポート５３４で電気的に結合されている。

作動方法
ＲＦＩＤシステム５００の動作原理を説明すると、電気ＲＦ問合せ信号ＳＩが上述したようにＲＦＩＤリーダ２０で生じ、ＲＦスイッチ５２０に差し向けられる。ＲＦスイッチ５２０は、電気ＲＦ問合せ信号ＳＩを受け取ってこれをＲＦスイッチの設定によって定められた変換器対６６の１つに差し向け、このＲＦスイッチは、ＲＦスイッチのコントローラポート５３４に送られた制御信号ＳＣ２を介してコントローラ７０によって制御される。ＲＦスイッチ５２０により、図２のＲＦＩＤシステム１０のやり方と同様なやり方で単一のＲＦリーダ２０を用いて光ファイバケーブル３４０内の各トランスポンダ３０を個々にアドレス指定することができる。

例示の実施形態では、ＲＦスイッチ５２０は、各入力信号ＳＩから多数の電気ＲＦ問合せ信号ＳＩを形成し、そして各信号ＳＩを対応の多数の変換器対６６に送るよう構成されている。これにより、ＲＦリーダ２０は、トランスポンダ３０の幾つか又は全てを同時にアドレス指定することができる。この例示の実施形態では、ＲＦスイッチ５２０は、好ましくは、分割された問合せ信号の信号強度をブーストする増幅器（図示せず）を有する。同様に、ＲＦスイッチ５２０は、ピコセルカバレージエリア４００内に位置する種々のＲＦＩＤタグ２００からＲＦＩＤタグ信号ＳＴを入力ポート１３２で受け取り、これらをコントローラ７０が電気的に結合されている出力ポート５３０に差し向けるよう構成されている。次に、ＲＦＩＤタグ信号ＳＴは、上述したようにＲＦＩＤリーダ２０によって処理される。

ＩＶ．多数のＲＦＩＤリーダ及び多数の光ファイバケーブルを備えたＲＦＩＤシステム
単一のＲＦＩＤリーダ２０によるトランスポンダ３０相互間のＲＦＩＤ通信が遅すぎ又は不適当である例示の実施形態では、本発明は、２つ又は３つ以上のＲＦＩＤリーダを備えた光ファイバ利用ＲＦＩＤシステムの実施形態を含む。例えば所与のピコセルカバレージエリア４４内に多数の（例えば、数千又は何千という）ＲＦＩＤタグ２００を在庫する必要がある場合、多数のＲＦＩＤリーダ２０が用いられる場合がある。

図９は、本発明の例示の実施形態としての光ファイバ利用ＲＦＩＤシステム６００の略図である。ＲＦＩＤシステム６００は、図３のＲＦＩＤシステム３００の場合と同様、各々が対応の中央管理局３１０に接続された多数本の光ファイバケーブル３４０を有している。この例示の実施形態では、中央管理局３１０を単に「管理局」と言う。管理局３１０は、広い主要管理局６１０を構成している。主要管理局６１０は、各管理局３１０（図４）の各コントローラ３２０に作動的に結合された中央コントローラ６５０を有している。中央コントローラ６５０は、管理局３１０の動作を制御すると共にこれらを協調させるよう構成されている。

電力源１６０が、主要管理局６１０に電気的に結合されていて、これに電力を供給する。オプションとして、ネットワークリンク８６を介して外部データベースストレージユニット８２及び外部ネットワーク８４が主要管理局６１０に結合されている。例示の実施形態では、各光ファイバケーブル３４０は、コネクタ４２０を有し、主要管理局６１０は、コネクタ４２０と作動的に結合する対応のコネクタ６４０を有している。

作動方法
引き続き図９を参照すると共に更に図４を参照すると、ＲＦＩＤシステム６００の動作にあたって、中央コントローラ６５０は、制御信号ＳＣ３を管理局３１０の１つ、幾つか又は全てに送る。制御信号ＳＣ３により、対応の管理局３１０内のコントローラ３２０は、対応の光ファイバケーブル３４０内のこれらと対応したトランスポンダ３０をアドレス指定する。次に、各管理局３１０は、上述したように動作して対応のピコセル４０内のＲＦＩＤタグ２００から情報を集める。各管理局３１０からのＲＦＩＤタグ情報は、各管理局内の各コントローラ３２０からの管理局信号ＳＳを介して中央コントローラ６５０に提供される。中央コントローラ６５０は、管理局信号ＳＳに含まれている情報を内部にストレージし、又はこの情報を外部データストレージユニット８２にストレージし、或いはこの情報をネットワークリンク８６を介してネットワーク８４に伝える。

図１０は、図９のＲＦＩＤシステム６００の概略平面図であり、多数本の光ファイバケーブル３４０を用いることにより提供される拡張状態のピコセルカバレージエリア４４を示している。図１１は、図１０のピコセルカバレージエリア４４の概略側面図である。図１２は、単一のトランスポンダ３０及び対応のピコセル４０の拡大図であり、上述したように、ピコセル内のＲＦＩＤタグ２００の問合せ及びＲＦＩＤタグから取り出された応答を示している。多数のＲＦＩＤタグ２００が所与のピコセル４０内に位置している場合、例示の実施形態では、対応のＲＦＩＤリーダ２０は、１度に１つのＲＦＩＤタグを読み取ることに注意されたい。これには、例えば、電磁ＲＦＩＤ問合せ信号ＳＩ″を全てのＲＦＩＤタグ２００に送り出すことが必要であり、タグ番号は、或る特定のビットで始まる。２つ以上のＲＦＩＤタグ２００が応答する場合、ＲＦＩＤリーダ２０は、ＲＦＩＤタグ番号中の次のビットを用いて多数のＲＦＩＤタグを相互に識別し、ついにはちょうど１つのＲＦＩＤタグが応答するようにする。ピコセル内の他のＲＦＩＤタグ２００は、これらの特定のＲＦＩＤタグ番号に基づいて互いに異なる時点で読み取られる。

Ｖ．利点及び用途
集中型アップグレード及び更新
本発明の集中型光ファイバ利用ＲＦＩＤシステムは、非常に融通性があり、従来型ＲＦＩＤシステムと比べて多くの利点を有している。例えば、ＲＦＩＤシステムのアップグレード（例えば、新ハードウェア）は、実行が簡単である。というのは、ＲＦＩＤシステムのアップグレードは、中央局で行われるからである。本発明の例示の実施形態では、ＲＦＩＤリーダは、ＲＦＩＤタグ２００への情報の追加又はＲＦＩＤタグ内の情報の更新のためのＲＦＩＤタグ書き込みに用いられる。これは、例えば、問合せ信号ＳＩに代えて更新信号ＳＵを送ることにより達成される。ＲＦ信号変調装置４６は、コントローラ７０内のディジタル信号プロセッサ７２からの信号Ｓ３に応答して、更新信号ＳＵ（図２）を生じさせ、これら更新信号ＳＵは、問合せ信号ＳＩを伝えるのと同じ仕方でＲＦＩＤタグ２００の１つ、幾つか又は全てに伝えられる。このようなＲＦＩＤタグ書き込みにより、例えば種々のワークグループ、プロジェクト又はアイテム状態へのアイテム割り当ての変更（例えば、「販売中」から「売り切れ」への変更）が可能である。

解像度及びＲＦＩＤタグ追跡
例示の実施形態では、本発明の光ファイバ利用ＲＦＩＤシステムは、ピコセルラーカバレージエリア４４内のＲＦＩＤタグ２００をポーリングする。得られた情報を外部データストレージユニット８２又は局所コントローラ（例えば、図２のＲＦＩＤシステム１０のコントローラ７０のメモリユニット７６）にストレージすることができ又は外部ネットワーク８４に流される。ピコセル４０は、比較的小さいので、ＲＦＩＤシステムは、ピコセルラーカバレージエリア４４内の全てのＲＦＩＤタグ２００の所在を非常に高い空間解像度で例えば数メートルで知ってＲＦＩＤタグがピコセル相互間で動いているときにＲＦＩＤタグの動きを追跡することができる。

本発明の光ファイバ利用ＲＦＩＤシステムは、特に種々のコントローラ（即ち、コントローラ７０，３２０，６５０）が最新のコンピュータ処理能力を備えている場合、非常に多くのＲＦＩＤタグ２００を追跡することができる。例示の実施形態では、本発明は、アイテム２２０のコンピュータを利用した位置及び（又は）動き追跡を行う。本発明のＲＦＩＤシステムの例示の用途では、光ファイバ３４０は、ＲＦＩＤタグが取り付けられて棚に載せられたアイテムを追跡したり在庫するピコセルカバレージエリアを作り出すために倉庫内の棚に対して配置されている。この点に関し、本発明のＲＦＩＤシステムは、多種多様な産業、サービス及び製品に関する遠隔倉庫在庫管理に特に利用される。

ピコセルラーカバレージエリア内への新たなＲＦＩＤタグの導入
本発明の光ファイバ利用ＲＦＩＤシステムの或る特定の用途では、ＲＦＩＤリーダの１つ又は２つ以上は、問合せ信号ＳＩ相互間でピコセルラーカバレージエリア４４に入った新たなＲＦＩＤタグ２００を発見するであろう。例示の実施形態では、ＲＦＩＤタグ２００が壊された場合、ＲＦＩＤシステムは、警報を出し、例えばデータストレージユニット８０にストレージされた情報又はコントローラのメモリユニット、例えばコントローラ７０（図２）のメモリユニット７６にストレージされた情報に基づいてアイテムの最後の位置（又は追跡履歴全体）を提供するよう構成されている（例えば、プログラムされている）。

ピコセルのオーバーラップ
実際、ピコセル４０は、一般的には、鮮明な境界を備えておらず（例えば、図１０に示されているように）、隣り合うピコセルがオーバーラップしている（例えば、図４に示されている）。その結果、２つ以上のピコセル４０が同一のＲＦＩＤタグ２００をカバーしてこれを読み取る場合が起こり得る。この場合、ＲＦＩＤシステムは、対応のアイテム２２０の所在を正確に突き止めることができる。２つ又は３つ以上のピコセル４０がＲＦタグ２００を読み取った場合、ＲＦＩＤタグは、ピコセル相互間の交差箇所に位置しているに違いない。例示の実施形態では、ＲＦＩＤシステムは、ピコセルオーバーラップを考慮し、ＲＦＩＤタグの位置を突き止めるよう構成されている（例えば、プログラムされている）。

本発明の精神及び範囲から逸脱することなく本発明に対して種々の改造及び変形を行うことができるということが当業者には明らかであろう。本発明は、本発明の改造例及び変形例が特許請求の範囲に記載された本発明の範囲及びその均等範囲に属する限り、このような改造例及び変形例を含むものである。

Claims (20)

1. 各々に情報がストレージされた１つ又は２つ以上の無線移動識別（ＲＦＩＤ）タグを追跡するための光ファイバ利用無線移動識別（ＲＦＩＤ）システムであって、
   各々がアンテナを備え、各々が電気ＲＦ信号を光ＲＦ信号に変換したり光ＲＦ信号を電気ＲＦ信号に変換したり１つ又は２つ以上のトランスポンダにより対応関係をなして形成された１つ又は２つ以上のピコセルのアレイで構成されているピコセルラーカバレージエリアと、
   各々が１つ又は２つ以上の光ファイバＲＦ通信リンクを介して対応関係にある前記１つ又は２つ以上のトランスポンダに光結合された１つ又は複数個のＲＦＩＤリーダとを有し、
   各前記トランスポンダは、前記１つ又は複数個のＲＦＩＤリーダの１つに光結合され、対応の前記ピコセル内に位置する各前記ＲＦＩＤタグにストレージされている情報を受け取ってこれを対応の前記光ファイバＲＦ通信リンクにより対応の前記ＲＦＩＤリーダに中継するように構成されている、
   ことを特徴とするシステム。
2. 前記光ファイバＲＦ通信リンクは各々、ダウンリンク光ファイバ及びアップリンク光ファイバを有する、
   請求項１記載のシステム。
3. 前記１つ又は２つ以上のトランスポンダは、前記アップリンク光ファイバ及び前記ダウンリンク光ファイバで形成された光ファイバケーブル内に配置されている、
   請求項２記載のシステム。
4. 前記１つ又は２つ以上のトランスポンダは、各々が少なくとも１つの前記ＲＦＩＤリーダに光結合された多数本の光ファイバケーブル内に配置されている、
   請求項３記載のシステム。
5. 前記光ファイバケーブルは、複数個の互いに間隔をおいて設けられたトランスポンダを有する、
   請求項３記載のシステム。
6. 中央管理局のところに配置された多数個のＲＦＩＤリーダを有する、
   請求項１記載のシステム。
7. 前記システムは、
   光スイッチと、
   第１の光ファイバＲＦ通信リンクを介して前記光スイッチに光結合された単一のＲＦＩＤリーダと、
   複数の第２の光ファイバＲＦ通信リンクを介して前記光スイッチに光結合された複数個のトランスポンダとを有し、
   前記光スイッチは、前記ＲＦＩＤリーダが１度に１つの前記トランスポンダと通信することができるよう前記第１の光ファイバＲＦ通信リンクと前記第２の光ファイバＲＦ通信リンクの各々との間で光結合を切り換えるように構成されている、
   請求項１記載のシステム。
8. 単一のＲＦＩＤリーダと、複数の通信リンクを介して前記単一のＲＦＩＤリーダに対応関係をなして光結合された複数個のトランスポンダとを有し、前記単一のＲＦＩＤリーダは、
   各々が電気−光（Ｅ／Ｏ）変換器及び光−電気（Ｏ／Ｅ）変換器から成る複数の変換器対を有し、各前記変換器対は、前記光ファイバＲＦ通信リンクの１つを介して前記トランスポンダの１つに光結合され、
   １度に１つのトランスポンダとの通信のために電気ＲＦ信号を別々の前記変換器対に対して送受信するＲＦスイッチを有する、
   請求項１記載のシステム。
9. 電磁無線移動識別（ＲＦＩＤ）タグ信号を出す１つ又は２つ以上のＲＦＩＤタグを追跡するための光ファイバ利用無線移動識別（ＲＦＩＤ）システムであって、
   １つ又は２つ以上のＲＦＩＤリーダを有し、
   １つ又は２つ以上のトランスポンダを有し、各前記トランスポンダは、対応の前記トランスポンダにより形成されたピコセルにわたって光ＲＦ信号を電磁ＲＦ信号に変換したり電磁ＲＦ信号を光ＲＦ信号に変換したりするように構成され、
   前記１つ又は２つ以上のトランスポンダの各々を前記１つ又は２つ以上のＲＦＩＤリーダに光結合する１つ又は２つ以上の光ファイバＲＦ通信リンクを有し、
   前記１つ又は２つ以上のＲＦＩＤリーダは、前記１つ又は２つ以上の光ファイバＲＦ通信リンクによりＲＦ問合せ信号を前記１つ又は２つ以上のトランスポンダに送って前記１つ又は２つ以上のトランスポンダが所与のピコセル内のＲＦＩＤタグに電磁的に問い合わせ、前記ＲＦＩＤタグにより提供されたＲＦＩＤタグ情報を中継してこれを前記光通信リンクにより対応の前記ＲＦＩＤリーダに戻す、
   ことを特徴とするシステム。
10. 複数個のトランスポンダと、単一のＲＦＩＤリーダとを有し、前記単一のＲＦＩＤリーダは、前記単一のＲＦＩＤリーダが１度に１つの前記トランスポンダと通信することができるように電気−光（Ｅ／Ｏ）変換器及び光−電気（Ｏ／Ｅ）変換器から成る複数の対の各対に電気的に結合されたＲＦスイッチを有する、
    請求項９記載のシステム。
11. 単一のＲＦＩＤリーダと、複数個のトランスポンダとを有し、前記単一のＲＦＩＤリーダ及び前記複数個のトランスポンダは、前記単一のＲＦＩＤリーダが１度に１つの前記トランスポンダと光通信することができるように構成された光スイッチに光結合されている、
    請求項９記載のシステム。
12. 前記１つ又は２つ以上のトランスポンダは、前記１つ又は２つ以上の光ファイバＲＦ通信リンクを有する光ファイバケーブルに沿って配置されている、
    請求項９記載のシステム。
13. 前記１つ又は２つ以上のＲＦＩＤタグは、対応の１つ又は２つ以上のアイテムに取り付けられている、
    請求項９記載のシステム。
14. 無線移動識別（ＲＦＩＤ）方法であって、
    １つ又は２つ以上のトランスポンダにより対応関係をなして形成された１つ又は２つ以上のピコセルで構成されているピコセルラーカバレージエリア内に位置していて情報がストレージされた１つ又は２つ以上ＲＦＩＤタグの所在を突き止めるステップと、
    対応の前記トランスポンダピコセル内に位置するＲＦＩＤタグからＲＦＩＤタグ信号を引き出すためにＲＦＩＤリーダから問合せ信号を対応の光ファイバにより各前記トランスポンダに送るステップと、
    各前記ピコセル内に位置する前記ＲＦＩＤタグによって各前記ピコセル内に提供された電磁ＲＦＩＤタグ信号を前記対応のトランスポンダ内で検出するステップと、
    受信した前記ＲＦＩＤタグ信号を光ファイバにより対応の前記ＲＦＩＤタグリーダに送信するステップとを有する、
    ことを特徴とする方法。
15. 前記１つ又は２つ以上のトランスポンダを同一の前記ＲＦＩＤリーダに光結合するステップを有する、
    請求項１４記載の方法。
16. 複数個の前記トランスポンダを光ファイバケーブルに沿って互いに間隔をおいた状態に配置するステップを有する、
    請求項１５記載の方法。
17. 複数本の前記光ファイバケーブルを用いてピコセルラーカバレージエリアを作り出すステップを有する、
    請求項１６記載の方法。
18. 中央管理局のところに位置する複数個のＲＦＩＤリーダを用いるステップを有する、
    請求項１４記載の方法。
19. 光スイッチかＲＦスイッチかのいずれかを用いて単一のＲＦＩＤリーダと前記ＲＦＩＤリーダに光結合された複数個のトランスポンダとの間で切り換えるステップを有する、
    請求項１４記載の方法。
20. 少なくとも１つ前記ＲＦＩＤリーダからの情報を前記１つ又は２つ以上のＲＦＩＤタグの少なくとも１つに書き込むステップを有する、
    請求項１５記載の方法。

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