JP2010165191A

JP2010165191A - アクティブタグ装置、データ読み取り書き込み装置及びシステム

Info

Publication number: JP2010165191A
Application number: JP2009007096A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Shiozu; 真一塩津; Isamu Yamada; 勇山田; Satoshi Inano; 聡稲野; Hideki Tanaka; 秀樹田中; Daisuke Yamashita; 大輔山下
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2009-01-15
Filing date: 2009-01-15
Publication date: 2010-07-29
Also published as: EP2209342A3; US8558671B2; EP2209342B1; US20100176930A1; EP2209342A2

Abstract

【課題】アクティブタグ装置の消費電力を下げる。
【解決手段】アクティブタグ装置は、複数の周波数でキャリアセンスを実施でき、データ読み取り書き込み装置と特定の周波数の無線でデータの送受信を行う無線通信部と、無線通信部がデータ読み取り書き込み装置から受信したデータに、キャリアセンスを実施すべき周波数のデータである周波数指定データが含まれることを検出すると、当該周波数指定データに基づき、無線通信部に対して、実施すべきキャリアセンスの周波数を指示する制御部とを有する。
【選択図】図４

Description

本技術は、送受信可能なアクティブタグ装置と、当該アクティブタグ装置に対してデータを送受信するデータ読み取り書き込み装置と、それらのシステムに関する。

アクティブタグ装置は、無線ＩＣタグ（ＲＦ（Radio Frequency）ＩＤ）の一種であり、電池を内蔵して数十ｍ程度の距離での通信が可能なタイプのＩＣタグである。従来のアクティブタグ装置は、リーダ・ライタ（すなわちデータ読み取り書き込み装置）に対してデータを送信するだけで受信できなかったが、近年送受信が可能なアクティブタグ装置が登場してきた。

一般的に、アクティブタグ装置は、商品や人などに付加され、それらに関する情報、例えば商品や人に割り振られたＩＤを電波で発信し、その電波を読み取ったリーダ装置が、アクティブタグ装置からのＩＤ等を取得するものである。このように、非接触で商品などの流通、人の行動を監視、管理できるため、様々な場面での活用が期待されている。また駆動電力をリーダ・ライタから非接触で供給するパッシブタイプのタグ装置に比べ、電池駆動のため通信可能距離が比較的長く実用的である。

この送受信可能なアクティブタグ装置とリーダ・ライタとの通信シーケンスを図１（ａ）乃至（ｃ）に示す。図１（ａ）は、リーダ・ライタの送信部の処理シーケンスを表し、図１（ｂ）は、リーダ・ライタの受信部の処理シーケンスを表し、図１（ｃ）は、アクティブタグ装置の送受信の処理シーケンスを表す。図１（ａ）に示すように、リーダ・ライタの送信部は、近傍に存在するアクティブタグ装置宛にタグＩＤを要求するＩＤ要求コマンドを連続的に送信している。一方、図１（ｂ）に示すように、リーダ・ライタの受信部は、アクティブタグ装置からのデータを捕らえるために、常に受信待ちの状態となる。さらに、図１（ｃ）に示すように、アクティブタグ装置は、例えば１秒間隔でキャリアセンスを実施して、リーダ・ライタの存在を確認する。

例えば、リーダ・ライタとアクティブタグ装置とが４秒目ぐらいで接近して、キャリアセンスにてリーダ・ライタからの電波を検出すると、アクティブタグ装置は、データの受信処理を実施し、リーダ・ライタからのＩＤ要求コマンドなどを受信する。受信処理は例えば約１００ｍｓ程度の時間行われる。その後、ＩＤ要求コマンドに応答してタグＩＤなどの送信処理を実施する。これに対して、リーダ・ライタの受信部は、アクティブタグ装置から送信されたデータを受信する処理を実施する。

図１（ａ）乃至（ｃ）では、１つのリーダ・ライタが存在する場合の例を示したが、複数のリーダ・ライタが近接配置される場合には、例えば図２に示すような処理シーケンスが行われる。すなわち、例えばＡ乃至Ｃの３つのリーダ・ライタが近接配置される場合には、それぞれのリーダ・ライタが同じ周波数でデータを送信するため、時分割を採用する。すなわち、各リーダ・ライタにホストコンピュータを接続し、当該ホストコンピュータからの指示に応じて、リーダ・ライタＡの送信、リーダ・ライタＢの送信、リーダ・ライタＣの送信という順番で時間をずらしながら繰り返し送信処理を実施する。図２の例では、各リーダ・ライタは１秒間に２回送信処理を実施する。

特開２００６−３３８４８９号公報

このように従来技術では複数のリーダ・ライタの各々が異なる周波数でデータ送信を実施するようなケースは考慮されていない。また、アクティブタグ装置は、電池で駆動されており、電池交換が必要になるので、可能な限り消費電力を削減する必要がある。

従って、本技術の目的は、複数のリーダ・ライタの各々が異なる周波数でデータ送信を行うような場合であってもアクティブタグ装置の消費電力を削減できるようにするための技術を提供することである。

本技術の第１の態様に係るデータ読み取り書き込み装置は、データの送受信を無線で行うことができるアクティブタグ装置と無線通信を行う無線通信部と、無線通信部がデータ送信時に使用する自送信周波数を含み、アクティブタグ装置が実施すべきキャリアセンスの周波数のデータである周波数指定データを格納するデータ格納部と、データ格納部に格納されている周波数指定データを、無線通信部に自送信周波数でアクティブタグ装置宛に送信させる制御部とを有する。

本技術の第２の態様に係るアクティブタグ装置は、複数の周波数でキャリアセンスを実施でき、データ読み取り書き込み装置と特定の周波数の無線でデータの送受信を行う無線通信部と、無線通信部がデータ読み取り書き込み装置から受信したデータに、キャリアセンスを実施すべき周波数のデータである周波数指定データが含まれることを検出すると、当該周波数指定データに基づき、無線通信部に対して、実施すべきキャリアセンスの周波数を指示する制御部とを有する。

本技術の第３の態様に係るアクティブタグ装置は、複数の周波数でキャリアセンスを実施すると共に受信電波の受信強度を測定することができ、データ読み取り書き込み装置と特定の周波数の無線でデータの送受信を行う無線通信部と、最大受信強度周波数と実施すべきキャリアセンスの周波数である指定周波数とを対応付けて格納するデータ格納部と、無線通信部に複数の周波数でキャリアセンスを実施させ、複数の周波数の各々について受信強度の測定結果を受け取り、当該測定結果から受信強度が最大となる周波数を特定して、データ格納部から当該周波数に対応付けられている指定周波数を読み出し、無線通信部に当該指定周波数でのキャリアセンスを実施させる制御部とを有する。

図１（ａ）乃至（ｃ）は、従来技術の処理シーケンスを表す図である。図２は、従来技術の処理シーケンスを表す図である。図３は、リーダ・ライタの設置状況の一例を示す図である。図４は、通常のキャリアセンスを説明するための図である。図５は、アクティブタグ装置の機能ブロック図である。図６は、リーダ・ライタの機能ブロック図である。図７は、第１の実施の形態におけるリーダ・ライタの処理フローを示す図である。図８は、第１の実施の形態におけるアクティブタグ装置の処理フローを示す図である。図９は、第１の実施の形態における処理シーケンスを示す図である。図１０は、第２の実施の形態におけるリーダ・ライタの処理フローを示す図である。図１１は、キャリアセンス周波数テーブルの一例を示す図である。図１２は、第３の実施の形態におけるアクティブタグ装置の処理フローを示す図である。図１３は、第３の実施の形態における処理シーケンスを示す図である。図１４は、コンピュータの機能ブロック図である。

［実施の形態１］
本実施の形態では、図３に示すように、例えば４台のリーダ・ライタが近接して配置されており、その送信電波の到達域がリーダ・ライタを中心とする点線円（一例であり円でない場合もある）で表される範囲であるものとする。なお、到達域については、以下リーダ・ライタのエリアとも呼ぶ。図３からも分かるように、アクティブタグ装置の監視域を漏れなくカバーするために、各リーダ・ライタのエリアが重複するようにリーダ・ライタを配置するようになっている。リーダ・ライタは、電波干渉の防止のために異なる周波数チャンネルを用いるようになっており、リーダ・ライタＡの送信周波数はｆ1であり、リーダ・ライタＢの送信周波数はｆ2であり、リーダ・ライタＣの送信周波数はｆ3であり、リーダ・ライタＤの送信周波数はｆ4であるものとする。但し、リーダ・ライタが使用可能な送信周波数は、ｆ1乃至ｆ6であって、図３の例ではｆ5及びｆ6は未使用となっている。

このような状況において、リーダ・ライタの配置状況や実際の使用周波数を事前に知らないアクティブタグ装置は、図４に示すように、単純には、周波数ｆ1乃至ｆ6でキャリアセンスを実施することによって、想定されているリーダ・ライタの少なくともいずれかからのＲＦ信号を検出することができる。なお、図４は、１秒に１回キャリアセンスを実施する例を示しており、１秒間に、例えば周波数ｆ1からｆ6まで順番に各々１ｍｓから１０ｍｓ程度の間キャリアセンスを実施する。このように多くの周波数でキャリアセンスを実施するとアクティブタグ装置の消費電力が多くなってしまい、電池切れが頻発して電池の交換に多くの手間がかかるようになる。

そこで、本実施の形態では、可能な限りキャリアセンスする周波数の数を減らして消費電力を削減するため、図５に示すようなアクティブタグ装置及び図６に示すようなリーダ・ライタの構成を採用する。

図５に、本実施の形態に係るアクティブタグ装置１００の機能ブロック図を示す。アクティブタグ装置１００は、制御部１０１と、ウェイクアップ部１０２と、メモリ１０３と、データ生成部１０４と、データ復号部１０５と、キャリアセンス部１０６と、送信部１０７と、受信部１０８とを含む。制御部１０１は、ウェイクアップ部１０２とメモリ１０３とデータ生成部１０４とデータ復号部１０５とキャリアセンス部１０６と送信部１０７と受信部１０８とに接続されており、メモリ１０３に対して制御信号ＣＴＲＬ＿Ｍを出力し、送信部１０７に対して制御信号ＣＴＲＬ＿ＴＸを出力し、受信部１０８に対して制御信号ＣＴＲＬ＿ＲＸを出力し、データ生成部１０４に対して制御信号ＣＴＲＬ＿ＥＮＣを出力し、データ復号部１０５に対して制御信号ＣＴＲＬ＿ＤＥＣを出力し、キャリアセンス部１０６に対して制御信号ＣＴＲＬ＿ＣＳを出力する。制御信号によって、動作の開始終了の他、以下で述べるような必要な特定動作を実施させる。ウェイクアップ部１０２は、例えばキャリアセンスを実施する間隔（例えば１秒）を計測するタイマを含み、キャリアセンスを実施する間隔でＷａｋｅｕｐ信号を出力する。

メモリ１０３は、例えばアクティブタグ装置のタグＩＤ、以下で説明するキャリアセンスの指定周波数データ、リーダ・ライタから受信したデータなどを格納する。メモリ１０３には、制御部１０１と、データ生成部１０４と、データ復号部１０５とが接続されており、制御部１０１、データ生成部１０４及びデータ復号部１０５は、メモリ１０３に対してデータを読み書きできるようになっている。

データ生成部１０４は、メモリ１０３と、送信部１０７と、制御部１０１とに接続されており、データ復号部１０５は、メモリ１０３と、受信部１０８と、制御部１０１とに接続されている。キャリアセンス部１０６は、受信部１０８と、制御部１０１とに接続されている。

データ生成部１０４は、メモリ１０３に格納されているタグＩＤ等のデータを所定の符号化方式に従って符号化して符号化データを生成し、送信部１０７に出力する。送信部１０７は、データ生成部１０４から受け取ったベースバンドの符号化データでキャリアを変調して、送信用の周波数のＲＦ（Radio Frequency）信号をアンテナから送信する。データの送信が完了すると、データ生成部１０４は、送信完了を制御部１０１に出力する。

受信部１０８は、受信用のＲＦ信号をアンテナを介して受信し、さらに復調してベースバンド符号化データを生成し、当該ベースバンド符号化データをデータ復号部１０５に出力する。受信部１０８は、また受信ＲＦ信号の受信強度を表すデータを生成して、キャリアセンス部１０６に出力する。データ復号部１０５は、受信部１０８から受け取った符号化データを所定の符号化方式に従って復号して復号データを生成し、メモリ１０３に格納するか、制御部１０１に出力する。キャリアセンス部１０６は、受信部１０８からキャリアの受信強度を表すデータを受信し、当該データに基づいて受信ＲＦ信号のキャリアの有無を判定して、判定結果を制御部１０１に出力する。なお、受信部１０８及び送信部１０７は、無線通信部に含まれ、当該無線通信部はアンテナに接続される。

なお、制御部１０１は、専用の半導体装置であってもよいし、以下で述べるような機能を実現するためのプログラムとプロセッサの組み合わせで実現される場合もある。

図６に、本実施の形態に係るリーダ・ライタ２００の機能ブロック図を示す。リーダ・ライタ２００は、制御部２０１と、タイマ２０２と、メモリ２０３と、データ生成部２０４と、データ復号部２０５と、送信部２０６と、受信部２０７とを有する。なお、リーダ・ライタ２００は、ホスト装置と有線又は無線で接続するようになっている。

制御部２０１は、データ生成部２０４と、データ復号部２０５と、メモリ２０３と、タイマ２０２とに接続されている。なお、送信部２０６及び受信部２０７にも接続させて、制御部２０１から送信部２０６及び受信部２０７に指示を直接出力させるようにしても追い。データ生成部２０４は、送信部２０６と、メモリ２０３とに接続されており、データ復号部２０５は、受信部２０７に接続されている。送信部２０６と受信部２０７とは、それぞれアンテナに接続されている。

タイマ２０２は、データ送信タイミングを通知する信号を制御部２０１に出力する。制御部２０１は、タイマ２０２からの信号に応じてデータ送信を実施させる。なお、本実施の形態では、例えば１００ｍｓ程度の間隔で連続してデータ送信を実施するので、タイマ２０２は、その間隔を計測する。メモリ２０３は、以下で述べるように、アクティブタグ装置１００に送信する指定周波数データや、ホスト装置やアクティブタグ装置１００から受信したデータを格納する。

制御部２０１は、タイマ２０２からの信号で指示されると、データ生成部２０４にデータ送信を指示する。アクティブタグ装置に送信すべきデータは、制御部２０１がメモリ２０３等から読み出してデータ生成部２０４に出力するか、メモリ２０３から読み出すようにデータ生成部２０４に指示する。データ生成部２０４は、制御部２０１からの指示に従って送信すべきデータを含む所定のフォーマットのデータを生成して所定の符号化方式に従って符号化することによって符号化データを生成し、送信部２０６に出力する。送信部２０６は、データ生成部２０４から受け取ったベースバンド符号化データでキャリアを変調して送信用の周波数のＲＦ信号を送信する。

受信部２０７は、受信用の周波数のＲＦ信号を受信し、受信データを受信データ復号部２０５に出力する。受信データ復号部２０５は、受信部２０７から受け取った受信データを所定の符号化方式に従って復号してベースバンド符号化データを生成し、生成した復号データを制御部２０１に供給する。

次に、図６に示したリーダ・ライタ２００の処理フローについて図７を用いて説明する。リーダ・ライタ２００の制御部２０１は、タイマ２０２からの信号に応じて、ＩＤ要求コマンド及び周波数指定コマンドの送信を、データ生成部２０４に指示する（ステップＳ１）。周波数指定コマンドは、本実施の形態で導入されたものであり、本リーダ・ライタ２００からの電波の受信強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）が最も強い場合にキャリアセンスすべき１又は複数の周波数のデータを含む。周波数のデータについては、例えば６つの周波数の使用が想定されている場合には、６ビットでそれぞれについてオンオフを指示するようにしてもよいし、指定された周波数そのものを数値として含むようにしてもよいし、指定された周波数のＩＤを含むようにしても良い。図３に示したようなリーダ・ライタの設置状況であれば、リーダ・ライタＡの場合には、自送信周波数ｆ1を含み、隣接設置されるリーダ・ライタＢ及びＣの送信周波数ｆ2及びｆ3をさらに含む周波数指定コマンドが送信される。リーダ・ライタＢの場合には、自送信周波数ｆ2を含み、隣接設置されるリーダ・ライタＡ、Ｃ及びＤの送信周波数ｆ1、ｆ3及びｆ4をさらに含む周波数指定コマンドが送信される。同様に、リーダ・ライタＣの場合には、自送信周波数ｆ3を含み、隣接設置されるリーダ・ライタＡ、Ｂ及びＤの送信周波数ｆ1、ｆ2及びｆ4をさらに含む周波数指定コマンドが送信される。リーダ・ライタＤの場合には、自送信周波数ｆ4を含み、隣接設置されるリーダ・ライタＢ及びＣの送信周波数ｆ2及びｆ3をさらに含む周波数指定コマンドが送信される。なお、このような周波数のデータについては、予め管理者によって各リーダ・ライタ２００に設定されてメモリ２０３に格納される。又は、ホスト装置から指定周波数のデータを受信した制御部２０１が、メモリ２０３に格納しておく。

データ生成部２０４は、制御部２０１又はメモリ２０３から指定周波数のデータを取得し、ＩＤ要求コマンド及び当該指定周波数のデータを含む周波数指定コマンドを含む所定のフォーマットのデータを生成して所定の符号化方式に従って符号化することによって符号化データを生成し、送信部２０６に出力する。送信部２０６は、データ生成部２０４から受け取ったベースバンド符号化データでキャリアを変調して送信用の周波数のＲＦ信号を送信する。

その後、何らかの理由で処理終了と判断されなければステップＳ１に戻る（ステップＳ３：Ｎｏルート）。一方、何らかの理由で処理終了と判断された場合には処理終了する（ステップＳ３：Ｙｅｓルート）。

これに対してアクティブタグ装置１００は、図８に示すような処理を実施する。アクティブタグ装置１００は、ウェイクアップ部１０２からのＷａｋｅｕｐ信号に応じて、制御信号ＣＴＲＬ＿ＲＸで受信部１０８を動作させ、制御信号ＣＴＲＬ＿ＣＳでキャリアセンス部１０６を動作させ、可能性のある全ての周波数チャンネル（上の例では周波数ｆ1乃至ｆ6）について、キャリアセンスを実施させる（ステップＳ１１）。図４で示したように、例えば周波数ｆ1から順番にｆ6までキャリアセンスを実施する。キャリアセンス部１０６は、受信部１０８からキャリアの受信強度を表すデータを受信して、当該データに基づいて、各周波数について受信ＲＦ信号のキャリアの有無を判定し、判定結果を制御部１０１に出力する。

そして、制御部１０１は、キャリアセンス部１０６からの判定結果に基づき、所定時間全てのキャリアを未検出であるか判断する（ステップＳ１３）。所定時間全てのキャリアを未検出であると判断した場合であって、何らかの理由で処理終了と判断されなければステップＳ１１に戻る（ステップＳ１５：Ｎｏルート）。一方、何らかの理由で処理終了と判断された場合には処理終了する（ステップＳ１５：Ｙｅｓルート）。

一方、制御部１０１は、キャリアセンス部１０６からの判定結果に基づきいずれかの周波数についてキャリアを検出したと判断した場合には、制御信号ＣＴＲＬ＿ＤＥＣを出力して、データ復号部１０５に、最も受信強度が強い周波数の受信データについて復号データを生成させ、データ復号部１０５から復号データを受け取り、当該復号データに周波数指定コマンドが含まれているか判断する（ステップＳ１７）。周波数指定コマンドが含まれていない、すなわち周波数指定コマンドを受信していない場合には、例えば本実施の形態に係るリーダ・ライタではない通常のリーダ・ライタからデータを受信したものとして、通常と同じように全周波数チャンネルについてのキャリアセンスを継続させる。すなわち、ステップＳ１３に戻る。

これに対して、周波数指定コマンドを受信した場合には、例えば制御部１０１は、周波数指定コマンドに含まれる指定周波数のデータをメモリ１０３に格納する。例えば、図３においてリーダ・ライタＢからの周波数指定コマンドであれば、指定周波数はｆ1乃至ｆ4を含むので、当該指定周波数ｆ1乃至ｆ4を表すデータをメモリ１０３に格納する。

そして、制御部１０１は、次にウェイクアップ部１０２からＷａｋｅｕｐ信号を受信すると、メモリ１０３に格納されている指定周波数のデータに基づき、制御信号ＣＴＲＬ＿ＲＸ及びＣＴＲＬ＿ＣＳを受信部１０８及びキャリアセンス部１０６に出力し、受信部１０８及びキャリアセンス部１０６に対して指定周波数チャンネルでのキャリアセンスを実施するように指示する（ステップＳ１９）。

そして、何らかの理由で処理終了と判断されなければステップＳ１３に戻る（ステップＳ２１：Ｎｏルート）。一方、何らかの理由で処理終了と判断された場合には処理終了する（ステップＳ２１：Ｙｅｓルート）。

なお、ステップＳ１９の後には、上でも述べたように、キャリアセンス部１０６は、受信部１０８からのキャリア強度を表すデータに基づいて、各周波数について受信ＲＦ信号のキャリアの有無を判定して、判定結果を制御部１０１に出力する。制御部１０１は、キャリアセンス部１０６からの判定結果に基づきいずれかの周波数についてキャリアを検出したと判断した場合には、制御信号ＣＴＲＬ＿ＤＥＣを出力し、データ復号部１０５に、最も受信強度が強い周波数の受信データについて復号データを生成させ、復号データを例えばメモリ１０３に格納させる。

以上のような処理を実施すれば、アクティブタグ装置１００は、図９に示すような処理シーケンスを実施することができるようになる。図９は、左から右に時間が経過し、キャリアセンスの間隔は１秒である例を示している。また、図３に示したリーダ・ライタ配置において、リーダ・ライタＡのエリアからリーダ・ライタＢのエリアに移動する例を示す。

まず、初期状態（状態（１））では全ての周波数チャンネルでキャリアセンスを実施し、いずれのリーダ・ライタからも電波を受信できなければスリープする。そして、アクティブタグ装置１００がリーダ・ライタＡのエリアに移動する（状態（２））と、最初は初期状態と同じように全ての周波数チャンネルでキャリアセンスを実施するが、周波数ｆ1でキャリアを検出するので、データを受信し、さらにタグＩＤ等を送信する。受信したデータに周波数指定コマンドが含まれていれば、これに従うことになる。ここでは周波数指定コマンドが含まれており、上で述べたように、リーダ・ライタＡから周波数指定コマンドを受信したので、指定周波数はｆ1乃至ｆ3である。そうすると、次にキャリアセンスを行うときには（状態（３））、指定周波数ｆ1乃至ｆ3に従って、これらの周波数チャンネルについてキャリアセンスを実施する。特別なことがなければ、リーダ・ライタＡからの電波を受信して、リーダ・ライタＡに対して受信及び送信処理を実施することになる。以後、リーダ・ライタＡのエリアから出るか又はそのエリア内で最大受信強度の電波が変化しなければ、状態（３）が継続される。

そのうちアクティブタグ装置１００が、リーダ・ライタＢのエリアに移動した場合、最初の状態（状態（４））では、従前の指定周波数ｆ1乃至ｆ3でキャリアセンスを実施するが、最も受信強度が強い電波の周波数がｆ1からｆ2に変化するので、周波数ｆ2でデータを受信することになる。なお、タグＩＤ等の送信は通常どおり行われる。受信したデータに、リーダ・ライタＢからの周波数指定コマンドが含まれていれば、これに従うことになる。ここでは周波数指定コマンドが含まれており、上で述べたように、リーダ・ライタＢから周波数指定コマンドを受信したので、指定周波数はｆ1乃至ｆ4である。そうすると、次にキャリアセンスを行うときには（状態（５））、指定周波数ｆ1乃至ｆ4に従って、これらの周波数チャンネルについてキャリアセンスを実施する。まだリーダ・ライタＢのエリアに居る場合には、リーダ・ライタＢの電波を受信して、リーダ・ライタＢに対して受信及び送信処理を実施する。以後、リーダ・ライタＢのエリアから出るか又はそのエリア内で最大受信強度の電波が変化しなければ、状態（５）が継続される。

例えば、１サイクル（１回キャリアセンスを実施して次にキャリアセンスを実施する直前まで。上で述べている例では１秒間）において、初期状態のように６周波数についてキャリアセンスを実施すると共に送信及び受信処理を実施する第１のケースと、リーダ・ライタＡのエリアに移動して３周波数についてキャリアセンスを実施すると共に送信及び受信処理を実施する第２のケースとで電力消費量がどのように変化するかを計算してみる。ここで、１周波数あたりのキャリアセンス時間を１０ｍｓ、キャリアセンス消費電力を３０ｍＷ／ｓ、受信時間及び送信時間をそれぞれ１０ｍｓ、送信電力及び受信電力がそれぞれ３０ｍＷ／ｓ、スリープ時の消費電力を１０μＷ／ｓとする。そうすると、第１のケースについては約２４０９．２μＷ（＝１０ｍｓ×３０ｍＷ／ｓ×６＋１０ｍｓ×３０ｍＷ／ｓ＋１０ｍｓ×３０ｍＷ／ｓ＋９２０ｍｓ×１０μＷ／ｓ）であり、第２のケースについては約１５０９．５μＷ（＝＝１０ｍｓ×３０ｍＷ／ｓ×３＋１０ｍｓ×３０ｍＷ／ｓ＋１０ｍｓ×３０ｍＷ／ｓ＋９５０ｍｓ×１０μＷ／ｓ）となる。すなわち約３７％の消費電力を削減できるようになる。

［実施の形態２］
第１の実施の形態では、リーダ・ライタ２００には予め指定周波数のデータを設定しておく必要があった。この設定は、リーダ・ライタ２００の設置状況を把握している管理者等が通常は行う。しかしながら、リーダ・ライタ２００の数が多い場合には、全てのリーダ・ライタ２００に設定を手動で行うのは非常に手間がかかる。従って、本実施の形態では、自動的に指定周波数のデータを設定する方法について説明する。

図１０にリーダ・ライタ２００の処理フローを示す。この処理フローについては、例えばリーダ・ライタ２００を設置場所に配置した際やある程度の期間毎に実施する。また、ホスト装置等が要求した任意のタイミングで実施するようにしても良い。

制御部２０１は、受信部２０７に、全てのリーダ・ライタにより使用される可能性のある全送信周波数チャンネルでキャリアセンスを実施させる（ステップＳ３１）。制御部２０１は、受信部２０７から検出キャリア周波数のデータを受け取り、当該検出キャリア周波数及び自キャリア周波数とで、キャリアセンスの指定周波数を決定し、当該指定周波数のデータをメモリ２０３に格納する（ステップＳ３３）。

このようにすれば、次に周波数指定コマンドを送信する際には、第１の実施の形態のように、メモリ２０３に格納されている指定周波数のデータを含む周波数指定コマンドを送信できるようになる。

［実施の形態３］
第１及び第２の実施の形態では、リーダ・ライタ２００側に、指定周波数のデータを用意すると共に、当該指定周波数のデータを含む周波数指定コマンドを送信する機能が必要となる。本実施の形態では、リーダ・ライタ２００側に特別な機能やデータを用意することなく、キャリアセンスすべき周波数チャンネルの数を減らして消費電力を削減する手法を示す。

本実施の形態におけるアクティブタグ装置１００は、基本的には図５に示したものと同じであるが、メモリ１０３には、図１１に示すようなキャリアセンス周波数テーブルを保持している。図１１の例は、図３の状況に応じたデータを示している。すなわち、リーダ・ライタＡのエリアであれば、最大受信強度の周波数はｆ1であり、キャリアセンスを実施すべき周波数チャンネルは、ｆ1乃至ｆ3である。また、リーダ・ライタＢのエリアであれば、最大受信強度の周波数はｆ2であり、キャリアセンスを実施すべき周波数チャンネルは、ｆ1乃至ｆ4である。さらに、リーダ・ライタＣのエリアであれば、最大受信強度の周波数はｆ3であり、キャリアセンスを実施すべき周波数チャンネルは、ｆ1乃至ｆ4である。さらに、リーダ・ライタＤのエリアであれば、最大受信強度の周波数はｆ4であり、キャリアセンスを実施すべき周波数チャンネルは、ｆ2乃至ｆ4である。このように、最大受信強度の周波数をキーにしてキャリアセンスを実施すべき周波数チャンネルを特定できるようになっている。上でも述べたが、ここで周波数は周波数そのものであってもよいし、周波数のＩＤであってもよい。このようなキャリアセンス周波数テーブルについては、管理者などにより、リーダ・ライタ２００の設置状況に応じて予め用意される。

さらに、以下の処理フローで述べるように、メモリ１０３には、前回測定時の最大受信強度の周波数のデータを保持する。

次に、本実施の形態におけるアクティブタグ装置１００の処理内容について図１２を用いて説明する。

アクティブタグ装置１００は、ウェイクアップ部１０２からのＷａｋｅｕｐ信号に応じて、制御信号ＣＴＲＬ＿ＲＸで受信部１０８を動作させ、制御信号ＣＴＲＬ＿ＣＳでキャリアセンス部１０６を動作させ、可能性のある全ての周波数チャンネル（上の例では周波数ｆ1乃至ｆ6）について、キャリアセンスを実施させる（ステップＳ４１）。図４で示したように、例えば周波数ｆ1から順番にｆ6までキャリアセンスを実施する。キャリアセンス部１０６は、受信部１０８からの、キャリアの受信強度を表すデータに基づいて、各周波数について受信ＲＦ信号のキャリアの有無を判定して、判定結果を制御部１０１に出力する。判定結果には、受信強度の測定結果についても含まれるものとする。

そして、制御部１０１は、キャリアセンス部１０６からの判定結果に基づき、所定時間全てのキャリアを未検出であるか判断する（ステップＳ４３）。所定時間全てのキャリアを未検出であると判断した場合であって、何らかの理由で処理終了と判断されなければステップＳ４１に戻る（ステップＳ４５：Ｎｏルート）。一方、何らかの理由で処理終了と判断された場合には処理終了する（ステップＳ４５：Ｙｅｓルート）。

一方、制御部１０１は、キャリアセンス部１０６からの判定結果に基づきいずれかの周波数についてキャリアを検出したと判断した場合には、判定結果に含まれる受信強度のデータに基づき最大受信強度の周波数を特定する。そして、メモリ１０３のキャリアセンス周波数テーブルを最大受信強度の周波数で検索してキャリアセンス周波数を特定する（ステップＳ４７）。今回の最大受信強度の周波数については、メモリ１０３に格納する。

なお、本実施の形態の処理とは別に、制御部１０１は、制御信号ＣＴＲＬ＿ＤＥＣでデータ復号部１０５を動作させ、最も受信強度が強い周波数の受信データについて復号データを生成させる。

さらに、制御部１０１は、次にウェイクアップ部１０２からＷａｋｅｕｐ信号を受信すると、制御信号ＣＴＲＬ＿ＲＸ及びＣＴＲＬ＿ＣＳを受信部１０８及びキャリアセンス部１０６に出力し、受信部１０８及びキャリアセンス部１０６に対して、ステップＳ４７で特定されたキャリアセンス周波数チャンネルでのキャリアセンスを実施するように指示する（ステップＳ４８）。受信部１０８等は、指示に従ってキャリアセンスを実施する。

その後、キャリアセンス部１０６は、受信部１０８からの、キャリアの受信強度を表すデータに基づいて、各周波数について受信ＲＦ信号のキャリアの有無を判定して、判定結果を制御部１０１に出力する。

そして、制御部１０１は、キャリアセンス部１０６からの判定結果に基づき、所定時間全てのキャリアを未検出であるか判断する（ステップＳ４９）。所定時間全てのキャリアを未検出であると判断された場合には、ステップＳ４５に移行する。一方、キャリアセンス部１０６からの判定結果に基づきいずれかの周波数についてキャリアを検出したと判断した場合には、制御部１０１は、キャリアセンス部１０６からの判定結果に含まれる受信強度のデータと、メモリ１０３に格納されている前回の最大受信強度の周波数のデータとに基づき、最大受信強度の周波数が変化したか判断する（ステップＳ５１）。最大受信強度の周波数が変化している場合には、キャリアセンスすべき周波数が変化したことになるので、ステップＳ４７に戻る。一方、最大受信強度の周波数が変化しない場合であって、何らかの理由で処理終了と判断されなければステップＳ４９に戻る（ステップＳ５３：Ｎｏルート）。一方、何らかの理由で処理終了と判断された場合には処理終了する（ステップＳ５３：Ｙｅｓルート）。

以上のように、上で述べたような処理を実施するアクティブタグ装置１００を導入することによって、リーダ・ライタ２００を変更することなく第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

具体的に、アクティブタグ装置１００は、図１３に示すような処理シーケンスを実施することができるようになる。図１３は、左から右に時間が経過し、キャリアセンスの間隔は１秒である例を示している。また、図３に示したリーダ・ライタ配置において、リーダ・ライタＡのエリアからリーダ・ライタＢのエリアに移動する例を示す。

まず、初期状態（状態（１））では全ての周波数チャンネルでキャリアセンスを実施し、いずれのリーダ・ライタからも電波を受信できなければスリープする。そして、アクティブタグ装置１００がリーダ・ライタＡのエリアに移動する（状態（２））と、最初は初期状態と同じように全ての周波数チャンネルでキャリアセンスを実施するが、周波数ｆ1でキャリアを検出して最大受信強度の周波数がｆ1であると特定される。そうすると、メモリ１０３に格納されているキャリアセンス周波数テーブルを、最大受信強度の周波数ｆ1で検索して、キャリアセンス周波数ｆ1乃至ｆ3を特定する。なお、この状態においてもリーダ・ライタＡとデータの送受信を実施する。そして、次にキャリアセンスを行うときには（状態（３））、キャリアセンス周波数ｆ1乃至ｆ3に従って、これらの周波数チャンネルについてキャリアセンスを実施する。特別なことがなければ、リーダ・ライタＡからの電波を受信して、リーダ・ライタＡに対して受信及び送信処理を実施することになる。以後、リーダ・ライタＡのエリアから出るか又はそのエリア内で最大受信強度の電波が変化しなければ、状態（３）が継続される。

そのうちアクティブタグ装置１００が、リーダ・ライタＢのエリアに移動した場合、最初の状態（状態（４））では、従前の指定周波数ｆ1乃至ｆ3でキャリアセンスを実施するが、最も受信強度が強い電波の周波数がｆ1からｆ2に変化する。そうすると、キャリアセンス周波数テーブルを、周波数ｆ2で検索して、キャリアセンス周波数ｆ1乃至ｆ4を特定する。なお、この状態においても、リーダ・ライタＢとデータの送受信を実施する。そして、次にキャリアセンスを行うときには（状態（５））、キャリアセンス周波数ｆ1乃至ｆ4に従って、これらの周波数チャンネルについてキャリアセンスを実施する。特別なことがなければ、リーダ・ライタＢからの電波を受信して、リーダ・ライタＢに対して受信及び送信処理を実施することになる。以後、リーダ・ライタＢのエリアから出るか又はそのエリア内で最大受信強度の電波が変化しなければ、状態（５）が継続される。

このような処理シーケンスは図９で示すものと同様である。

以上本技術の実施の形態を説明したが本技術はこれに限定されるものではない。例えば図５及び図６に示した機能ブロック図は必ずしも実際のモジュール構成と一致しない場合もある。例えば、ウェイクアップ部１０２は、制御部１０１と一体化されている場合もあるし、制御部１０１はプロセッサとプログラムの組み合わせにて実現される場合もある。プロセッサは、例えばプログラムを格納するメモリを内蔵している場合もあれば、プロセッサ外部にフラッシュメモリなどのプログラムを格納する記憶装置が設けられる場合もある。

さらに、処理フローについても同様の処理結果を得られる場合には、処理順番を入れ替えたり、処理を並列実行させるようにしても良い。

なお、ホスト装置、場合によってはリーダ・ライタ２００は、コンピュータ装置であって、図１４に示すように、メモリ２５０１とＣＰＵ２５０３とハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）２５０５と表示装置２５０９に接続される表示制御部２５０７とリムーバブル・ディスク２５１１用のドライブ装置２５１３と入力装置２５１５とネットワークに接続するための通信制御部２５１７とがバス２５１９で接続されている。オペレーティング・システム（ＯＳ：Operating System）及び本実施例における処理を実施するためのアプリケーション・プログラムは、ＨＤＤ２５０５に格納されており、ＣＰＵ２５０３により実行される際にはＨＤＤ２５０５からメモリ２５０１に読み出される。必要に応じてＣＰＵ２５０３は、表示制御部２５０７、通信制御部２５１７、ドライブ装置２５１３を制御して、必要な動作を行わせる。また、処理途中のデータについては、メモリ２５０１に格納され、必要があればＨＤＤ２５０５に格納される。本技術の実施例では、上で述べた処理を実施するためのアプリケーション・プログラムはコンピュータ読み取り可能なリムーバブル・ディスク２５１１に格納されて頒布され、ドライブ装置２５１３からＨＤＤ２５０５にインストールされる。インターネットなどのネットワーク及び通信制御部２５１７を経由して、ＨＤＤ２５０５にインストールされる場合もある。このようなコンピュータ装置は、上で述べたＣＰＵ２５０３、メモリ２５０１などのハードウエアとＯＳ及び必要なアプリケーション・プログラムとが有機的に協働することにより、上で述べたような各種機能を実現する。

以上本実施の形態をまとめると以下のようになる。

このようにすれば、アクティブタグ装置は無差別にキャリアセンスを実施する必要が無くなり、キャリアセンスを実施する周波数の数が減ぜられるので、その分アクティブタグ装置の消費電力を削減することができる。よって、アクティブタグ装置のバッテリ交換までの時間を長くすることもできる。

また、上で述べた制御部は、無線通信部に予め定められた複数の周波数でキャリアセンスを実施させ、検出されたキャリアの周波数のデータを、データ格納部に格納するようにしてもよい。このようにすれば、人手によって各データ読み取り書き込み装置に設定を行わずに済むようになる。

このように周波数指定データに従ってキャリアセンスを実施すれば、無差別にキャリアセンスを実施するより、消費電力を削減することができる。

このようにすれば、アクティブタグ装置だけでキャリアセンスを実施すべき周波数の数を減らすことができる。すなわち、データ読み取り書き込み装置に修正を加える必要が無くなる。

なお、上で述べたような処理をハードウエアに実施させるためのプログラムを作成することができ、当該プログラムは、例えばフレキシブル・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、半導体メモリ、ハードディスク等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体又は記憶装置に格納される。なお、処理途中のデータについては、コンピュータのメモリ等の記憶装置に一時保管される。

（付記１）
データの送受信を無線で行うことができるアクティブタグ装置と無線通信を行う無線通信部と、
前記無線通信部がデータ送信時に使用する自送信周波数を含み、前記アクティブタグ装置が実施すべきキャリアセンスの周波数のデータである周波数指定データを格納するデータ格納部と、
前記データ格納部に格納されている前記周波数指定データを、前記無線通信部に前記自送信周波数で前記アクティブタグ装置宛に送信させる制御部と、
を有する、アクティブタグ装置に対するデータ読み取り書き込み装置。

（付記２）
前記制御部は、
前記無線通信部に予め定められた複数の周波数でキャリアセンスを実施させ、検出されたキャリアの周波数のデータを、前記データ格納部に格納する
付記１記載のデータ読み取り書き込み装置。

（付記３）
複数の周波数でキャリアセンスを実施でき、データ読み取り書き込み装置と特定の周波数の無線でデータの送受信を行う無線通信部と、
前記無線通信部が前記データ読み取り書き込み装置から受信したデータに、キャリアセンスを実施すべき周波数のデータである周波数指定データが含まれることを検出すると、当該周波数指定データに基づき、前記無線通信部に対して、実施すべきキャリアセンスの周波数を指示する制御部と、
を有するアクティブタグ装置。

（付記４）
データの送受信を無線で行うことができるアクティブタグ装置と、
前記アクティブタグ装置と無線通信を行うデータ読み取り書き込み装置と、
を有し、
前記データ読み取り書き込み装置は、
前記アクティブタグ装置と無線通信を行う無線通信部と、
前記無線通信部がデータ送信時に使用する自送信周波数を含み、前記アクティブタグ装置が実施すべきキャリアセンスの周波数のデータである周波数指定データを格納するデータ格納部と、
前記データ格納部に格納されている前記周波数指定データを、前記無線通信部に前記自送信周波数で前記アクティブタグ装置宛に送信させる制御部と、
を有し、
前記アクティブタグ装置は、
複数の周波数でキャリアセンスを実施でき、前記データ読み取り書き込み装置と特定の周波数の無線でデータの送受信を行う無線通信部と、
前記無線通信部が前記データ読み取り書き込み装置から受信したデータに、キャリアセンスを実施すべき周波数のデータである周波数指定データが含まれることを検出すると、当該周波数指定データに基づき、前記無線通信部に対して、実施すべきキャリアセンスの周波数を指示する制御部と、
を有するシステム。

（付記５）
複数の周波数でキャリアセンスを実施すると共に受信電波の受信強度を測定することができ、データ読み取り書き込み装置と特定の周波数の無線でデータの送受信を行う無線通信部と、
最大受信強度周波数と実施すべきキャリアセンスの周波数である指定周波数とを対応付けて格納するデータ格納部と、
前記無線通信部に前記複数の周波数でキャリアセンスを実施させ、前記複数の周波数の各々について受信強度の測定結果を受け取り、当該測定結果から受信強度が最大となる周波数を特定して、前記データ格納部から当該周波数に対応付けられている指定周波数を読み出し、前記無線通信部に当該指定周波数でのキャリアセンスを実施させる制御部と、
を有するアクティブタグ装置。

（付記６）
データの送受信を無線で行うことができるアクティブタグ装置と無線通信を行うデータ読み取り書き込み装置により実行されるプログラムであって、
前記データ読み取り書き込み装置に、
前記無線通信部がデータ送信時に使用する自送信周波数を含み、前記アクティブタグ装置が実施すべきキャリアセンスの周波数のデータである周波数指定データを格納するデータ格納部から、前記周波数指定データを読み出すステップと、
読み出された前記周波数指定データを、前記自送信周波数で前記アクティブタグ装置宛に無線通信部に送信させるステップと、
を実行させるためのプログラム。

（付記７）
複数の周波数でキャリアセンスを実施でき、データ読み取り書き込み装置と特定の周波数の無線でデータの送受信を行う無線通信部を有するアクティブタグ装置により実行されるプログラムであって、
前記アクティブタグ装置に、
前記無線通信部が前記データ読み取り書き込み装置から受信したデータに、キャリアセンスを実施すべき周波数のデータである周波数指定データが含まれるか判断するステップと、
前記周波数指定データが含まれていると判断された場合には、当該周波数指定データに基づき、前記無線通信部に対して、実施すべきキャリアセンスの周波数を指示するステップと、
を実行させるためのプログラム。

（付記８）
複数の周波数でキャリアセンスを実施すると共に受信電波の受信強度を測定することができ、データ読み取り書き込み装置と特定の周波数の無線でデータの送受信を行う無線通信部と、前記無線通信部からの出力によって受信電波の受信強度を測定する受信強度測定部とを有するアクティブタグ装置に実行されるプログラムであって、
前記アクティブタグ装置に、
前記無線通信部に前記複数の周波数でキャリアセンスを実施させ、前記複数の周波数の各々について受信強度の測定結果を受け取り、当該測定結果から受信強度が最大となる周波数を特定するステップと、
最大受信強度周波数と実施すべきキャリアセンスの周波数である指定周波数とを対応付けて格納するデータ格納部から、特定された前記周波数に対応付けられている指定周波数を読み出し、前記無線通信部に当該指定周波数でのキャリアセンスを実施させるステップと、
を実行させるためのプログラム。

１００アクティブタグ装置１０１制御部
１０２ウェイクアップ部１０３メモリ
１０４データ生成部１０５データ復号部
１０６キャリアセンス部１０７送信部
１０８受信部
２００リーダ・ライタ２０１制御部
２０２タイマ２０３メモリ
２０４データ生成部２０５データ復号部
２０６送信部２０７受信部

Claims

データの送受信を無線で行うことができるアクティブタグ装置と無線通信を行う無線通信部と、
前記無線通信部がデータ送信時に使用する自送信周波数を含み、前記アクティブタグ装置が実施すべきキャリアセンスの周波数のデータである周波数指定データを格納するデータ格納部と、
前記データ格納部に格納されている前記周波数指定データを、前記無線通信部に前記自送信周波数で前記アクティブタグ装置宛に送信させる制御部と、
を有する、アクティブタグ装置に対するデータ読み取り書き込み装置。
前記制御部は、
前記無線通信部に予め定められた複数の周波数でキャリアセンスを実施させ、検出されたキャリアの周波数のデータを、前記データ格納部に格納する
請求項１記載のデータ読み取り書き込み装置。
複数の周波数でキャリアセンスを実施でき、データ読み取り書き込み装置と特定の周波数の無線でデータの送受信を行う無線通信部と、
前記無線通信部が前記データ読み取り書き込み装置から受信したデータに、キャリアセンスを実施すべき周波数のデータである周波数指定データが含まれることを検出すると、当該周波数指定データに基づき、前記無線通信部に対して、実施すべきキャリアセンスの周波数を指示する制御部と、
を有するアクティブタグ装置。
データの送受信を無線で行うことができるアクティブタグ装置と、
前記アクティブタグ装置と無線通信を行うデータ読み取り書き込み装置と、
を有し、
前記データ読み取り書き込み装置は、
前記アクティブタグ装置と無線通信を行う無線通信部と、
前記無線通信部がデータ送信時に使用する自送信周波数を含み、前記アクティブタグ装置が実施すべきキャリアセンスの周波数のデータである周波数指定データを格納するデータ格納部と、
前記データ格納部に格納されている前記周波数指定データを、前記無線通信部に前記自送信周波数で前記アクティブタグ装置宛に送信させる制御部と、
を有し、
前記アクティブタグ装置は、
複数の周波数でキャリアセンスを実施でき、前記データ読み取り書き込み装置と特定の周波数の無線でデータの送受信を行う無線通信部と、
前記無線通信部が前記データ読み取り書き込み装置から受信したデータに、キャリアセンスを実施すべき周波数のデータである周波数指定データが含まれることを検出すると、当該周波数指定データに基づき、前記無線通信部に対して、実施すべきキャリアセンスの周波数を指示する制御部と、
を有するシステム。
複数の周波数でキャリアセンスを実施すると共に受信電波の受信強度を測定することができ、データ読み取り書き込み装置と特定の周波数の無線でデータの送受信を行う無線通信部と、
最大受信強度周波数と実施すべきキャリアセンスの周波数である指定周波数とを対応付けて格納するデータ格納部と、
前記無線通信部に前記複数の周波数でキャリアセンスを実施させ、前記複数の周波数の各々について受信強度の測定結果を受け取り、当該測定結果から受信強度が最大となる周波数を特定して、前記データ格納部から当該周波数に対応付けられている指定周波数を読み出し、前記無線通信部に当該指定周波数でのキャリアセンスを実施させる制御部と、
を有するアクティブタグ装置。