JP2010521036A - Rfidタグの一時的な非応答状態 - Google Patents

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Abstract

無線周波数識別(RFID)タグは、RFIDリーダからのコマンドによって引き起こされる非応答モードを有し、それは、ある期間中、RFIDタグがRFIDリーダからの問合せに応答することを一時的に妨げる。いくつかの実施例では、この非応答モードは、RFIDリーダによる動作がなくても、一定期間後に自動的に終了する。他の実施例では、この非応答モードは、特にRFIDタグにアドレスされた別のコマンドによって命令されたときに終了する。

Description

本発明は、RFIDタグの一時的な非応答状態に関する。
無線周波数識別(RFID)技術は、在庫管理目的のためにますます使用されるようになってきた。RFIDリーダは、時には、小さい領域内に多くのRFIDのタグが付された物品を識別する必要があるので、特に、エネルギーを付与された全てのタグが、エネルギーを付与され続けている限り応答を繰り返し送信するようなタグトークファースト技術を用いるような在庫管理プロセスでは、多くの重複する応答のためにエラーが生じる場合がある。この問題と取り組むために、いくつかのタイプのRFIDタグ内にフラグが設けられ、それによって、RFIDリーダからのコマンドが設定されたときには、RFIDタグがさらなる問合せに応答しないようにする。その後、包括的なリセット・コマンドによって、RFIDリーダの領域内にある全てのRFIDタグについて、これらのフラグがリセットされる。これらのフラグをオンおよびオフにすることによって、同時に応答するタグの数を管理しやすいレベルにし、それによって、在庫管理プロセスをより正確で、かつ管理しやすいものにすることができる。しかしながら、過去の多数のRFIDリーダは、ある環境下ではタグが付された目的物を見逃すことがある。それによって、フラグが多数の異なる方法でセットおよびリセットされる結果となり、それが最終的には、多くの余分な読取りおよび性能の低下を引き起こすことになる。
本発明のいくつかの実施例は、以下の記述、および本発明の実施例を図示するために使用される添付図面を参照することにより、よりよく理解されるであろう。
本発明の実施例に従って、RFIDネットワークを示す。 本発明の実施例に従って、非応答モードに入り、かつ、非応答モードから出るための第1の方法のフローチャートを示す。 本発明の実施例に従って、非応答モードに入り、かつ、非応答モードから出るための第2の方法のフローチャトを示す。 本発明の実施例に従って、非応答モードに入り、かつ、非応答モードから出るための第3の方法のフローチャートを示す。 本発明の実施例に従って、RFIDリーダによって実行される方法のフローチャートを示す。
以下の記述において、多数の特定の詳細事項が述べられる。しかしながら、本発明の実施例は、これらの特定の詳細事項がなくても実行可能であろうことが理解される。また、例えば、周知の回路、構造、および技術については、本記述に関する理解を不明瞭にしないために、詳細には示されない。
「一実施例」、「ある実施例」、「例示実施例」、「様々な実施例」等に関し、本発明の実施例が特定の形状、構造、または特性を含むことを示すが、すべての実施例が、必ずしも特定の形状、構造、または特性を含むとは限らない。さらに、いくつかの実施例は、他の実施例について記述された特徴のいくつかまたは全てを有してもよく、有しなくてもよい。
以下の記述および請求項において、用語「結合された」および「接続された」が、それらの派生語と共に使用される場合がある。これらの用語は、互いに同意語として使用されると理解すべきではない。むしろ、特定の実施例においては、「接続された」とは、2またはそれ以上の要素が互いに直接に物理的電気的に接触していることを示す。「結合された」とは、2またはそれ以上の要素が互いに協働または連絡することを示すが、それらは直接に物理的電気的に接触していてもよく、または、していなくてもよい。
請求項で使用されるように、共通の要素を記述するための順序を示す形容詞「第1」、「第2」、「第3」等は、別段の記述がない限り、単に類似の要素について異なる例を引用するために使用され、そのように記述されている要素が、格付けまたは他の方法において、一時的または空間的に付与された順序であることを意味するものではない。
本発明の様々な実施例は、ハードウェア、ファームウェア、およびソフトウェアの1つまたは任意の組み合わせにおいて実行することができる。本発明は、さらに、機械読取り可能な媒体内または機械読取り可能な媒体上に含まれた命令として実行することができ、それは、ここに記述された動作の実行を可能にするために、1またはそれ以上のプロセッサによって読み取られ、かつ実行される。機械読取り可能な媒体は、機械(例えばコンピュータ)によって読取り可能な形式で情報を格納し、送信し、または取得するためのあらゆるメカニズムを含む。例えば、機械読取り可能な媒体は、リード・オンリ・メモリ(ROM)、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)、磁気ディスク格納媒体、光格納媒体、フラッシュ・メモリ装置等を含むが、それらに制限されない。機械読取り可能な媒体は、さらに、電磁的、光学的、または音響的な搬送波信号のような、命令を暗号化するために変調された伝播信号を含むが、これらに制限されない。
用語「ワイヤレス」およびその派生語は、非固体媒体を介して、変調された電磁放射を使用することによりデータを通信する、回路、装置、システム、方法、技術、通信チャンネル等について記述するために使用される。本用語は、関連する装置がワイヤを含まないことを意味するが、いくつかの実施例では、それを意味しない場合もある。用語「モバイル・ワイヤレス装置」は、通信している間も物理的に移動しているワイヤレス装置について記述するために使用される。ワイヤレス・コマンドは、ワイヤレス媒体および1またはそれ以上のアンテナを通して送信または受信されるコマンドである。
本書面の文脈において、RFIDタグ(時には、RFIDトランスポンダと称する)とは、RFIDアンテナ(RFIDタグを活性化する役割を果たす到来ワイヤレス信号を受信し、かつ、変調された無線周波数信号の形でワイヤレス応答を送信する)、ならびに、RFIDタグ回路(RFIDタグのための識別コードを格納する回路、および、アンテナを介してそのコードを送信するための回路、さらに、いくつかの実施例では、到来無線周波数信号から受信エネルギーを獲得し、そのエネルギーのいくらかを、RFIDタグ回路の動作に電力を供給するために使用する電力回路を含む)を含むものとして定義される。RFIDタグ回路および/またはRFIDアンテナは、スタンド・アロンのパッケージであってもよく、あるいは、他の回路と共にパッケージ内(例えば、プリント回路基板上、または、他の回路を含む半導体ダイ内)に組み込まれてもよい。RFID技術分野において知られているように、RFIDタグから信号を「送信する」ことは、1)アンテナから放射する信号を生成するために十分な電力をアンテナに供給すること、または、2)受信信号の変調されたバージョンを反射すること、のいずれかを含む。本書面の文脈において、RFIDリーダとは、信号をRFIDタグにワイヤレスで送信し、それによって、RFIDタグを識別するためにRFIDリーダによって受信される前述の応答を、RFIDタグにワイヤレスで送信させる装置である。「受動RFIDタグ」とは、そのアンテナを介して受信された無線周波数信号からエネルギーを取り込むことにより、その動作電力を獲得するRFIDタグであり、一方、「能動RFIDタグ」とは、バッテリまたは他の物理的に有形な動力源(例えば電源)に接続されることにより、その動作電力を獲得するRFIDタグである。
本発明のいくつかの実施例では、RFIDタグが、RFIDリーダから、RFIDリーダからのさらなる問合せに対してタグが応答することを一時的に停止することを命令するコマンドを受信した場合は、そのように動作させるための回路を含む。この非応答期間は、1)内部タイマの満了、2)RFIDリーダによって依然として行なわれている問合せをモニタすることに基づいて、あるいは、3)RFIDタグに非応答モードを終了することを命令する、特にRFIDタグに対してアドレスされたコマンドの受信、のような様々な方法で終了する。
図1は、本発明の実施例に従って、RFIDネットワークを示す。図の実施例において、RFIDリーダ110は、アンテナ111を通してワイヤレス信号を送信し、それが領域内にある様々なRFIDタグによって受信される。そのような多くのタグによって、RFIDリーダ110からの信号が同時に受信されるが、説明を単純化するために、1つのRFIDタグ120のみが図示される。タグ120は、そのアンテナ121によって信号を受信する。受動RFIDタグにおいて、電力回路170は、受信信号からいくらかの電気エネルギーを獲得し、タグ120が制御回路130の全面的制御の下で動作できるのに十分な程度まで、その電気エネルギーを蓄積する。一旦タグが動作すると、送信回路140は、リーダ110に対して、タグの識別情報を返信する(スイッチS1は閉であると仮定する)。受信回路160は、あらゆる後続の受信信号を復調し、RFIDリーダ110がどのような情報をRFIDタグ120に送信しているのかを決定する。
そのような情報の1つのタイプは、RFIDタグに対して、特定の動作を実行することを命令するコマンドである。1つの特定のタイプのコマンド(ここでは、NRコマンドと称する)は、RFIDタグに対して、「非応答」モード(NRモード)、すなわち、RFIDタグが、通常は受信信号に応答して送信するかどうかにかかわらず、RFIDタグが送信しないモードに入ることを命令する。しかしながら、いくつかの実施例では、たとえRFIDタグが送信しなくても、RFIDタグは受信信号に応答して様々な内部動作を実行する。NRモードの間、NR回路150は、RFIDタグからのどのような送信も有効に遮断する。図の実施例は、アンテナ121から送信回路140を分離することができるスイッチを制御するNR回路150を示すが、NRモード中に送信を不能にするようなあらゆる実現可能な回路を使用することができる。
RFIDタグ120は、NRモードの間も、RFIDリーダ110および/または他のRFIDリーダから受信した信号を、依然として受信し、復調し、解釈する。受信信号の内容に依存して、RFIDタグ120は、後述するような様々な内部動作を行なう。
図2は、本発明の実施例に従って、非応答モードに入り、かつ、非応答モードから出るための第1の方法のフローチャートを示す。図のフローチャート200において、RFIDタグは、210で、220で実行されるNRモードに入ることをRFIDタグに命令するコマンドをRFIDリーダから受信する。この実施例において、NRモードの持続期間は、RFIDタグ内のカウンタによって決定される。指定された値Nまでカウントされるが、他の実施例では、0までカウントダウンしてもよく、あるいは他の計数技術を使用してもよい。いくつかの実施例では、カウンタの増分の数、したがってNRモードの持続期間は、RFIDタグ内に予め設定されており、また、他の実施例では、持続期間は、RFIDリーダからのコマンド内の値によって示され、それがカウンタ回路に受け入れられ、かつ格納される。カウンタがどのように実行されるかにかかわらず、240でカウントが満了したとき、250で、RFIDタグはNRモードから出て、通常動作によって誘導されたときに再び送信を開始する。
この計数技術を使用する場合、カウンタは、RFIDタグ内の他のデジタル回路を動作するために既に使用されたものと同じクロック・ソースを使用する。受動RFIDタグのカウンタ回路内で、揮発性論理が使用される場合、RFIDタグがそのエネルギーを付与している信号を失うときは常に、そのカウンタはそのコンテンツを失い、また、そのタグが再びエネルギーを付与されたときは常に、カウンタはデフォルト値にリセットされなければならない。あるいは、RFIDタグは、NRモードではなく動作モードで、自動的に再びエネルギーを付与される。
図3は、本発明の実施例に従って、非応答モードに入り、かつ、非応答モードから出るための第2の方法のフローチャートを示す。この技術では、NRモードの持続期間は、高電圧V1から低電圧V2まで放電するためにキャパシタが必要とする時間量によって決定される。フローチャート300の実施例において、RFIDタグは、320で実行されるNRモードに入るために、310で、RFIDリーダからコマンドを受信する。いくつかの実施例では、コマンドは、NR期間がどれくらい持続するのかを示す値を含む。これは、例えば、1)電圧V1の所望値を示すこと、2)電圧V2の所望値を示すこと、3)V1およびV2の両方の所望値を示すこと、4)放電を行なう負荷を調整することによって、キャパシタがどれだけ速く放電するかを示すこと、5)その他、のような様々な方法で実行することができるが、これらに制限されない。
330における決定にしたがって、タイミング・キャパシタが既にV1まで充電されている場合は、タイミング・キャパシタは、340で直ちに放電を開始する。しかしながら、いくつかの動作では、キャパシタがまだ完全に充電されていない場合がある。それは、例えば、1)RFIDリーダからの到来信号が少し弱かったため、キャパシタの充電に長時間を要するため、2)RFIDタグの電力回路が動作に十分な充電を蓄積した直後に、RFIDタグがコマンドを受信したため、3)NRコマンドが、V1に対して高値を指定したため、4)その他、のような様々な理由によって生じるが、これらに制限されない。そのような場合は、330で十分な充電が達成されるまで、放電を待たなければならない。しかしながら、いくつかの実施例では、V1は常にRFIDタグの動作電圧よりも低く、したがって、キャパシタは、NRコマンドが受信されかつ認識される時までには、常に完全に充電されるであろう。
タイミング・キャパシタは、340で放電を開始する。放電プロセスが中断されない場合は、キャパシタの両端電圧は、370でV2に達する。この事象は、回路が、380でRFIDタグがNRモードから出るためのトリガとなり、適切な状況の下で再び送信することができる状態におく。時間を測定するために放電キャパシタを使用することの1つの利点は、たとえRFIDタグが、エネルギーを付与される信号を失い、そのため一時的に動作を停止したとしても、キャパシタは、ほぼ同じ速度で放電し続けるということである。RFIDタグが再びエネルギーを付与される信号を受信するとき、NRモードは依然として有効である。これは、例えば、RFIDリーダを通過するタグ付けされた品物のパレットの動きによってタグが一時的にブロックされたために、タグがリーダからの信号を受信できない場合に起こる。タグのブロックが除去されたときも、タグは、依然として、RFIDリーダに対する応答を差し控えるであろう。さらに、これは、RFIDタグが、第2のRFIDリーダの領域へ移動する前に第1のRFIDリーダの領域から出てしまうような、複数のRFIDリーダを使用する環境において有用である。
いくつかの実施例では、NRモードのために示された最初の持続期間は、NRモード中に延長される。例えば、RFIDリーダが、付近にある他のRFIDタグに依然として問合せを送信している限り、RFIDタグをNRモードのままにしておくことが望ましい。この例では、350における問合せの検出によって、RFIDタグは、360で、V1まで(あるいは、ある中間電圧まで)そのタイミング・キャパシタを再充電することができる。したがって、NR期間は、RFIDリーダが他のRFIDタグと通信しようとしなくなるまで継続する。ここで使用される用語「問合せ」とは、狭義または広義に、RFIDタグのNR期間を延長することを意図する、RFIDリーダからのあらゆるタイプの通信を意味するものであると定義される。いくつかの実施例では、それは、特定のタイプの通信に制限されてもよく、一方、他の実施例では、それは、変調されているか否かを問わず、単純なエネルギーを与える信号を含んでもよい。いくつかの実施例では、RFIDタグにアドレスされた特定のコマンドは、そのRFIDタグに特定のレベルまで再充電すること命令することによってNR期間を延長する。
最初のNR期間を延長する技術は、キャパシタを充電する代わりにカウンタが特定の値にリセットされることを除き、図2に示された計数回路に応用することができる。他の実施例では、図2または図3のいずれかに記述された技術に関して、NRモードの最初に設定された最初のNR持続期間は、RFIDタグがエネルギーを与えられている間は変わらない、すなわち、持続期間は、NRモードの間に受け取られるいかなるコマンド/問合せによっても影響されない。
図4は、本発明の実施例に従って、非応答モードに入り、かつ、非応答モードから出るための第3の方法のフローチャートを示す。この方法において、NRモードから出ることは、特にこのRFIDタグにアドレスされたコマンドの受信がトリガとなる。フローチャート400に関し、410で、420で実行されるNRモードに入ることを特定のRFIDタグに命令するコマンドが受信される。RFIDタグは、430でRFIDタグがRFIDリーダからコマンドを受信するまでNRモードのままである。そのコマンドは、特にRFIDタグにアドレスされ、そして、440でNRモードをから出ることをRFIDタグに命令し、それによって、RFIDタグは、再び問合せに対する応答を開始する。RFIDタグが出口コマンドを受信しない場合、RFIDタグが永久にロックアップするのを防ぐために、(例えば、RFIDリーダの活性化領域に移動して)電源オフ状態から電力供給することによって、たとえRFIDタグが動作電力を失ったときにNRモードであったとしても、RFIDタグを動作モードにリセットする。
図2〜図4は、NRモードから出るための3つの別個の技術について記述する。しかしながら、いくつかの実施例では、これらの技術を2つ以上組み合わせてもよく、および/または、これらの技術の1またはそれ以上を、ここに記述されない他の技術と組み合わせてもよい。
図5は、本発明の実施例に従って、RFIDリーダによって実行される方法のフローチャートを示す。フローチャート500において、510で、RFIDリーダは、RFIDリーダの領域内にあるRFIDタグに活性化信号を送信する。いくつかの実施例では、活性化信号は、単に、適正な周波数、および、付近のRFIDタグにエネルギーを付与するために十分な強さを有するワイヤレス搬送波である。他の実施例では、活性化信号は、例えば、1またはそれ以上の特定のタグのみが応答するように変調された搬送波のような、より多くのものを要求するが、それらには制限されない。活性化された様々なRFIDタグから受信された応答のうち、520で、RFIDリーダは、特定のタグ「X」を識別する応答を受信する。530で、RFIDリーダは、タグXにアドレスされたNRコマンドを送信し、タグXにNRモードに入ることを命令し、その結果、タグXは、NRモードから出るまで、リーダに対して応答しないであろう。RFIDリーダは、NRコマンドを送信する前に、タグXとの他の通信を行なってもよく、行なわなくてもよい。
RFIDリーダは、応答しないことをタグXに命令した後、540で、タグXに他のタグとの通信を妨害されることなく、その通信を続行することができる。いくつかの動作において、タグXは、その後、それ自身の制御下でNRモードから出るであろう。図の動作では、RFIDリーダは、550で、タグXにアドレスされたコマンドを送信し、タグXにNRモードを出ることを命令する。
以上の記述は、例示目的であり、制限を目的とするものではない。多くのバリエーションが当業者によって想起されるであろう。それらのバリエーションは、本発明の様々な実施例に含まれると考える。それは以下の請求項の精神および範囲によってのみ制限される。

Claims (18)

  1. 回路を包含する無線周波数識別(RFID)タグを含む機器において、前記回路は、
    RFIDリーダから前記RFIDタグに宛てられた第1ワイヤレス・コマンドを受信し、
    前記第1ワイヤレス・コマンドを受信した結果として、前記RFIDタグがあらゆるRFIDリーダに対して応答を送信しない非応答モードに入り、
    前記RFIDタグ内のタイミング回路に基づいて前記非応答モードから出る、
    ための回路であることを特徴とする機器。
  2. 前記非応答モードの指定持続期間は、前記第1ワイヤレス・コマンドのコンテンツにより決定されることを特徴とする請求項1記載の機器。
  3. 前記タイミング回路は、キャパシタを含み、
    前記キャパシタは、前記第1ワイヤレス・コマンドを受信した結果として第1電圧レベルまで充電され、
    前記非応答モードは、前記キャパシタが第2電圧レベルまで放電した結果として終了する、
    ことを特徴とする請求項1記載の機器。
  4. 前記RFIDタグは、受動RFIDタグであり、
    前記放電は、前記受動RFIDタグが、いずれのRFIDリーダからもエネルギーを付与される信号を受信していないときも、ほぼ同じ速度で継続する、
    ことを特徴とする請求項3記載の機器。
  5. 前記キャパシタは、前記RFIDタグが前記非応答モードの間に問合せを検出した結果として、再充電されることを特徴とする請求項3記載の機器。
  6. 前記第1電圧レベルは、前記第1ワイヤレス・コマンド内に示されることを特徴とする請求項3記載の機器。
  7. 前記キャパシタの放電の速度は、前記第1ワイヤレス・コマンド内に示されることを特徴とする請求項3記載の機器。
  8. 前記タイミング回路はカウンタを含み、また、前記非応答モードは、前記カウンタがある値に達したときに終了することを特徴とする請求項1記載の機器。
  9. 前記タイミング回路は、前記非応答モード中に第2ワイヤレス・コマンドを受信することによって特定の値にリセットされることを特徴とする請求項8記載の機器。
  10. 回路を包含する無線周波数識別(RFID)タグを含む機器において、前記回路は、
    特定のRFIDリーダから前記RFIDタグに宛てられた特定のワイヤレス・コマンドを受信し、
    前記特定のワイヤレス・コマンドを受信した結果として、前記RFIDタグがいずれのRFIDリーダに対しても応答を送信しない非応答モードに入り、
    特定のRFIDタグが、前記RFIDタグが前記非応答モードから出るための前記RFIDタグにアドレスされたコマンドを受信した結果として、非応答モードから出る、
    ための回路であることを特徴とする機器。
  11. 非応答モードの動作に入るために、無線周波数識別(RFID)リーダからワイヤレス・コマンドを受信する段階と、
    前記コマンドを受信した結果として、前記非応答モードに入る段階と、
    前記非応答モードの間に受信されたいずれのワイヤレス・コマンドにも基づかない内部事象によって、応答モードに戻る段階と、
    から構成されることを特徴とする方法。
  12. 前記内部事象は、期間の満了を含むことを特徴とする請求項11記載の方法。
  13. 前記期間の満了は、特定の電圧レベルまで放電するキャパシタによって決定されることを特徴とする請求項12記載の方法。
  14. 前記期間の満了は、カウンタ内のある値に達することによって決定されることを特徴とする請求項12記載の方法。
  15. 無線周波数識別(RFID)タグによって、非応答モードの動作に入るためにRFIDリーダから第1ワイヤレス・コマンドを受信する段階と、
    前記第1ワイヤレス・コマンドを受信した結果として前記非応答モードに入る段階と、
    前記RFIDタグにアドレスされた第2ワイヤレス・コマンドを受信する段階であって、前記第2ワイヤレス・コマンドは、前記前記RFIDタグに、応答モードの動作に入ることを命令する、段階と、
    前記第2ワイヤレス・コマンドを受信した結果として、前記非応答モードを出る段階と、
    から構成されることを特徴とする方法。
  16. 命令を収容する有形の機械読取り可能な媒体であって、1またはそれ以上のプロセッサによって実行されたとき、
    複数の無線周波数識別(RFID)タグにイネーブル信号を送信し、
    特定のRFIDタグから応答を受信し、
    前記特定RFIDタグにアドレスされた第1コマンドを送信し、かつ、非応答モードに入るために前記特定のRFIDタグに命令すること、
    を含む動作を実行することを特徴とする物品。
  17. 前記第1コマンドを送信する前記動作は、前記非応答モードの指定持続期間のインディケータを送信することを含むことを特徴とする請求項16記載の物品。
  18. 前記動作は、前記特定のRFIDタグにアドレスされた第2コマンドを送信すること、および、前記非応答モードから出るために、前記特定のRFIDタグに命令することをさらに含むことを特徴とする請求項16記載の物品。
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