JP2012175629A - Wireless tag decoding method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、無線タグからの信号を確実に復号処理する無線タグ復号方法に関する。 The present invention relates to a wireless tag decoding method for reliably decoding a signal from a wireless tag.
従来、無線タグからの信号を読み取ったり、無線タグにデータを書き込んだりする無線タグリーダライタ装置が、特に商品流通分野等において開発され利用されている。このような無線タグリーダライタ装置およびシステムにおいては、無線タグからの信号を受信した受信信号について閾値との大小関係を判定し、この判定結果に基づいて、受信信号を判定することが知られている。しかしながら、このような無線タグからの信号の判定処理において、エラー判定が生じることがあり、このエラー判定を回避するための様々な方法が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a wireless tag reader / writer device that reads a signal from a wireless tag and writes data to the wireless tag has been developed and used particularly in the commodity distribution field. In such a wireless tag reader / writer device and system, it is known to determine a magnitude relationship with a threshold value for a received signal that has received a signal from a wireless tag, and to determine a received signal based on the determination result. . However, in such a process for determining a signal from the wireless tag, an error determination may occur, and various methods for avoiding this error determination are known.
従来の無線タグ復号方法においては、受信信号を復号する際に、例えば、受信電力に応じて閾値を異ならせることが知られている。
しかしながら、データの種類に応じた復号処理、例えば、マンチェスタ符号化された信号を判定する際に、どのような理由からどのような閾値を用いるかについて、十分な記載がない。
本発明の実施形態は、データの種類に応じて確実に判定処理を行うことができる無線タグ復号方法を提供することを目的とする。
In a conventional RFID tag decoding method, it is known that when a received signal is decoded, for example, a threshold value is changed according to received power.
However, there is no sufficient description as to what threshold is used for what reason when determining a decoding process according to the type of data, for example, a Manchester encoded signal.
An object of the embodiment of the present invention is to provide a wireless tag decoding method capable of reliably performing a determination process according to the type of data.
課題を解決するための一実施形態は、
無線タグからの信号を受信して受信信号を出力し、
前記受信信号を閾値と比較してハイまたはロウを判定し、
前記受信信号から固定パターンを読み取る場合は、前記判定においてハイと判定された際の受信レベルに対して所定比率のレベルを、判定のための新たな閾値として変更し、
前記受信信号からのマンチェスタ符号を復号する場合は、前記閾値を固定された値の閾値に決定し、
前記判定において前記受信信号からマンチェスタ符号を復号する場合にハイまたはロウ以外であると判定した場合は、前記無線タグが複数であってコリジョンが発生していると判断する、ことを特徴とする無線タグ復号方法である。
One embodiment for solving the problem is:
Receive the signal from the wireless tag and output the received signal,
Comparing the received signal with a threshold to determine high or low;
When reading a fixed pattern from the received signal, change the level of a predetermined ratio with respect to the reception level when determined to be high in the determination, as a new threshold for determination,
When decoding Manchester code from the received signal, the threshold is determined as a fixed value threshold,
In the determination, if it is determined that a Manchester code is decoded other than high or low when a Manchester code is decoded from the received signal, it is determined that there are a plurality of the wireless tags and a collision has occurred. This is a tag decoding method.
このような特徴をもった無線タグ復号方法によれば、SOFやEOFの領域の固定パターンを読み取る場合は、判定においてハイと判定された際の受信レベルに対して所定比率(1/2等)のレベルを新たな閾値として判定する一方で、マンチェスタ符号を復号する際は固定値の閾値を用いることで、コリジョンの発生を確実に検出することができる。 According to the RFID tag decoding method having such characteristics, when reading a fixed pattern in the SOF or EOF area, a predetermined ratio (1/2 or the like) with respect to the reception level when it is determined to be high in the determination On the other hand, when a Manchester code is decoded, the occurrence of a collision can be reliably detected by using a fixed value threshold.
以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。
本発明の一実施形態に係る無線タグ読取装置1は、図1に示すように、ネットワーク等を介して外部装置の一例であるホストコンピュータ2に接続されており、全体の動作を制御する制御部であるCPU11と、CPU11に接続されておりアプリケーションプログラム等を記憶しているFROM12と、過去に使用した情報等を記憶している記憶領域であるRAM13を有している。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a
さらに、無線タグ読取装置1は、上述したCPU11にそれぞれ接続される、上述したホストコンピュータ2と通信を行なって文字情報等を取得する通信部16と、読出部でありRFIDタグTと無線通信を行なってID情報等を読み取るアンテナ17と、読出部でありRFIDタグTとアンテナ17を介して無線通信を行なってID情報等を以下に詳述するように復号するRFID送受信部18と、各部への電源を供給する電源回路22と、電源回路22に電源を供給するバッテリ23を有している。
Further, the wireless
次に、以下に、上述した無線タグ読取装置1のRFID送受信部18が行う復号処理の具体的な方法を、図面を参照して詳細に説明する。無線タグ読取装置1における復号処理方式は、以下の3種類がある。
1)固定パターンの信号を受信する場合の閾値の決定方法(可変閾値)
2)複数枚の無線タグTの受信を行う必要がある場合の可変パターン信号を復号する際の閾値の決定方法(固定閾値)
3)1枚のみの無線タグTの受信の場合の差分復号方式(閾値を使用しない)。
Next, a specific method of the decoding process performed by the
1) Method for determining a threshold when receiving a fixed pattern signal (variable threshold)
2) A method for determining a threshold when decoding a variable pattern signal when it is necessary to receive a plurality of RFID tags T (fixed threshold)
3) A differential decoding method in the case of receiving only one RFID tag T (no threshold is used).
また、RFID送受信部18においては、マンチェスタ符号によるコリジョン検出が行われる。図2は、マンチェスタ符号による受信のコリジョン検出を示す説明図である。RFIDタグ規格ISO15693では、複数枚の応答をコリジョン(輻輳)として検出するために、マンチェスタ符号化を採用している。図2(a)や(b)では、コリジョンが発生していないが、図2の(c)では、複数のタグが異なるデータを応答した場合、通常では現れない受信パターンになるため、RFID送受信部18では、コリジョンを検出することができる。
Further, the
また、RFID送受信部18において、受信回路の特性上受信レベルがハイからロウに落ちるまで、時間がかかってしまう。そのためロウであるはずのところの受信レベルが上がってしまう。図3は、受信信号の鈍りを示す説明図である。図3の(a)または(b)に示すように、ハイの受信レベルが大きいほど、ロウの受信レベルに影響が出ることがわかる。
Further, in the
従って、マンチェスタ符号の復号処理を、受信レベルの閾値を使ったハイ/ロウ判定で行う場合、受信レベルの大きなタグを受信すると、ロウをハイと誤判定する可能性がある。こうなるとRFID送受信部18は、コリジョンが発生したものと誤判定を行ってしまう。また、閾値を大きくすると、受信レベルの小さいタグを検出できなくなる。
Therefore, when the decoding process of Manchester code is performed by high / low determination using a reception level threshold, there is a possibility that a low is erroneously determined as high when a tag with a high reception level is received. In this case, the
また、RFID送受信部18が受信する受信信号のフォーマットを図4に示す。
RFID送受信部18は、図4に示す固定パターンであるSOF(Start Of Frame)とEOF(End Of Frame)を検出することにより、受信データの開始と終了を判別している。SOF検出後、データ受信モードへ移行しデータをデコードする、EOF検出で受信終了とする。また、CRCはデータ部の計算値であり、受信時にチェックすることによりデータ化けを検出する。また図5は、図4に示すEOFおよびSOFのパターンを示す説明図である。
FIG. 4 shows the format of the received signal received by the
The
RFIDタグTは、固有の識別番号であるUID(Unique IDentification)を持っている。このUIDとコリジョン検出を組み合わせることにより、複数枚の応答を処理するためのコマンドがインベントリ(Inventory)コマンドである。RFIDタグTは、無線タグ読取装置1からインベントリ(Inventory)コマンドを受信すると、保持しているUIDを上記データフォーマットのデータ部に載せて応答する。
The RFID tag T has a unique identification number (UID) (Unique IDentification). A command for processing a plurality of responses by combining this UID and collision detection is an inventory command. When the RFID tag T receives an inventory command from the
SOF/EOFは固定パターンなので、全タグが同じパターンで応答する。UID部は各タグで固有の番号なので、複数のタグの応答を比べると、必ず1ビット以上違う場所がある。この違いにより、複数タグが応答した場合必ずコリジョンとして検出できる仕組みとなっている。
既存のシステムでは、受信レベルの閾値が固定だったため、閾値を受信レベルの低いほうに合わせ、できるだけ、検出率を上げる方向にしている。
Since SOF / EOF is a fixed pattern, all tags respond with the same pattern. Since the UID portion is a number unique to each tag, there is always a place where one bit or more is different when responses of a plurality of tags are compared. Due to this difference, when a plurality of tags respond, it can be detected as a collision.
In the existing system, since the threshold of the reception level is fixed, the threshold is adjusted to the lower reception level and the detection rate is increased as much as possible.
しかし、図6の(a)、(b)、(c)、(d)に示すように、複数のタグが応答を返した場合、受信信号の鈍りにより、図6の(e)に示すように、SOF後半のロウがハイに見えてしまうという不具合が生じる。 However, as shown in (a), (b), (c), and (d) of FIG. 6, when a plurality of tags return responses, as shown in (e) of FIG. In addition, there is a problem that the low SOF row looks high.
(固定パターン信号に対する閾値決定方法)
本発明の一実施形態である、無線タグ読取装置1のRFID送受信部18の復号処理においては、固定パターンの信号(例えばSOF/EOFなど)について、受信レベルの大小にかかわらずに安定して復号でき、また、複数タグの応答を受信しても安定して復号でき、誤検出をしないことを目的として、以下に説明するように、閾値を可変にして判定処理を行うものである。
(Threshold determination method for fixed pattern signal)
In the decoding process of the
SOF/EOF、すなわち固定パターンの信号を受信する場合、RFID送受信部18の復号処理においては、図7のフローチャートに示すように、受信データを復号するときの閾値を、受信レベルにあわせてダイナミックに変化させる。これにより、受信レベルの小さなタグも、受信レベルの大きなタグも安定して検出できるようにする。また、ノイズをタグの応答と区別するために、最小閾値を設定して閾値が小さくなりすぎないようにする。
When receiving a signal of SOF / EOF, that is, a fixed pattern, in the decoding process of the
すなわち、RFID送受信部18は、最初に閾値を最小の閾値minとし(ステップS11)、これにより、アンテナ17から与えられる受信信号の受信レベルを判断する(ステップS12)。このときの閾値minとは、ノイズを誤って“ハイ”と判定しない程度の大きさをもった閾値である。ステップS12において受信レベルが閾値に満たなければ、信号は“ロウ”であると判断して、その後、閾値を変更することなく復号処理を継続する(ステップS14)。
That is, the
しかし、ステップS12において受信レベルが閾値を越えれば、RFID送受信部18は、信号は“ハイ”であると判定する(ステップS15)。ここで、閾値min<“受信レベルの所定比率”であれば(一例として、“受信レベルの所定比率”=受信レベル/2とすれば)、閾値min<受信レベル/2であれば、閾値=受信レベル/2へと変更する(ステップS16)。なお、所定比率は、1/2以外の適切な値でかまわない。また、ここで、閾値min<受信レベル/2でなければ、閾値=閾値minのままとする(ステップS17)。ここで、受信が終了であれば閾値も完了するが、受信が継続すればステップS12に戻って、再び、状況に応じて閾値を可変していくものである(ステップS18)。
However, if the reception level exceeds the threshold in step S12, the
すなわち、SOF/EOFのような固定パターンの信号を復号する場合、上記のように閾値を可変制御することにより、例えば図6に示すような判定エラーが発生することなく、復号処理を確実に行うことができる。 That is, when decoding a fixed pattern signal such as SOF / EOF, the decoding process is reliably performed without causing a determination error as shown in FIG. 6, for example, by variably controlling the threshold value as described above. be able to.
(可変パターン信号に対する閾値決定方法)
また、本発明の一実施形態である、無線タグ読取装置1のRFID送受信部18の復号処理においては、可変パターンの信号、特にマンチェスタ符号より符号化された信号(例えばデータ部におけるUIDなど)について、複数タグの応答を受信した際に、各タグからの信号の受信レベルの大小にかかわらずに、確実にコリジョン検出を行うことを目的として、以下に説明するように、閾値を固定にして判定処理を行うものである。
(Threshold determination method for variable pattern signal)
In the decoding process of the
図8は、(a)のグラフが示すように、ハイレベルが高めのタグAと、ハイレベルが低めのタグBの受信レベルが、
“ハイ,ハイ”、“ロウ,ロウ”、“ハイ,ハイ”、“ロウ,ロウ”、“ハイ,ロウ”、“ロウ,ハイ”、“ロウ,ロウ”、“ハイ,ハイ”、“ロウ,ハイ”、“ハイ,ロウ”、“ハイ,ハイ”
のように順々に推移していく場合、RFID送受信部18が正しい判定結果を得られるかどうかを示している。
As shown in the graph of FIG. 8A, the reception levels of the tag A having a higher high level and the tag B having a lower high level are as follows.
“High, High”, “Low, Low”, “High, High”, “Low, Low”, “High, Low”, “Low, High”, “Low, Low”, “High, High”, “Low , High "," high, low "," high, high "
As shown in FIG. 4, it is indicated whether or not the
ここで、上述した閾値を可変させる決定方法により閾値を制御した場合、図8の(b)に示すように、8番目の“ハイ,ハイ”から9番目の“ロウ,ハイ”へと推移した場合E1において、タグBはハイであるにも関わらず、タグBのハイのレベルが低いことからロウであるとエラー判定してしまっていることがわかる。 Here, when the threshold value is controlled by the determination method for changing the threshold value, the transition from the eighth “high, high” to the ninth “low, high” is performed as shown in FIG. In case E1, it can be seen that although the tag B is high, the error is determined to be low because the high level of the tag B is low.
そこで、本発明では、マンチェスタ符号化された信号の復号処理について、上記閾値を固定とした復号処理を行う。固定した閾値とすると、固定される閾値を超えるレベルの信号は全てハイと判定されるため、本来のデータとは異なる判定結果となる場合がある。しかしこの場合には、連続してハイが検出されることになるため、コリジョンが発生したものと判定される。よって、本来のデータ上ではコリジョンは発生していないものの、コリジョン発生の読みこぼしを確実に防止することが可能である。 Therefore, in the present invention, a decoding process with a fixed threshold is performed for the decoding process of the Manchester encoded signal. Assuming that the threshold value is fixed, since all signals having a level exceeding the fixed threshold value are determined to be high, the determination result may be different from the original data. However, in this case, since high is continuously detected, it is determined that collision has occurred. Therefore, although collision does not occur on the original data, it is possible to reliably prevent the collision occurrence from being missed.
また、本来のデータとは異なる誤った判定結果によりコリジョン発生と判定された場合であっても、輻輳制御によりタグからの応答受信と復号処理が繰り返し実行されるため、誤った判定結果が発生しなくなるまで復号処理を繰り返すことが可能である。 In addition, even if it is determined that a collision has occurred due to an incorrect determination result different from the original data, the response reception from the tag and the decoding process are repeatedly executed by the congestion control, resulting in an incorrect determination result. It is possible to repeat the decoding process until there is no more.
なお、固定される閾値としては、本来のデータがロウである信号について実用上十分な確からしさでロウと判定される値が用いられる。つまり、当該閾値が高いほど、誤った判定結果によるコリジョン検出を減らすことができるが、コリジョン発生の読みこぼしの可能性が大きくなる。一方、当該閾値が低いほど、誤った判定結果によるコリジョン検出は増加するが、コリジョン発生の読みこぼしの可能性を低くすることができる。 As the fixed threshold value, a value that is determined to be low with a practically sufficient probability for a signal whose original data is low is used. That is, as the threshold value is higher, collision detection due to an erroneous determination result can be reduced, but the possibility of collision occurrence is increased. On the other hand, as the threshold value is lower, collision detection due to an erroneous determination result increases, but the possibility of a collision being missed can be reduced.
(複数タグ読取りにおけるコリジョン検出)
次に、読み取ろうとするデータ領域に対応させて、上述の2つの閾値決定方法を組合せて閾値を変えていく手法を図9の例を参照して、以下に説明する。
(Collision detection when reading multiple tags)
Next, a method of changing the threshold value by combining the above two threshold value determination methods in correspondence with the data area to be read will be described below with reference to the example of FIG.
複数タグの検出については、ISO15693の輻輳制御で応答するタグをふるいにかけていくと、最終的に1枚ずつの応答になるので、SOF/EOFの検出率アップと、データ部のコリジョンを読みこぼさないことが重要になる。 As for the detection of multiple tags, if the tags responding with the congestion control of ISO15693 are sifted, the response will eventually be one by one, so the SOF / EOF detection rate will increase and the collision of the data part will not be missed It becomes important.
従って、固定パターンであるSOF/EOFに対しては、図9に示すように、輻輳制御によりフォロー可能な判定結果を得ることができるので、図7のフローチャートで上述した可変閾値で対応することがよい。 Therefore, for the SOF / EOF which is a fixed pattern, as shown in FIG. 9, it is possible to obtain a determination result that can be followed by congestion control, so that the variable threshold described above in the flowchart of FIG. 7 can be used. Good.
一方、データ部に対しては、図9に示すように、複数タグのデータの組み合わせにより、色々な受信レベルが混在してしまうので、可変閾値を使うことにより、ハイがロウに見えてしまう場合(図9のE2)がある。ハイがロウに見えると、読みこぼしの原因になるので、閾値を閾値minに固定することにより、ロウがハイに見えてコリジョン判定になってでも、読みこぼしをなくすようにすることが好適である。 On the other hand, for the data part, as shown in FIG. 9, various reception levels are mixed due to the combination of data of a plurality of tags, so that a high threshold appears to be low by using a variable threshold value. (E2 in FIG. 9). If high appears to be low, reading may be missed. Therefore, it is preferable to fix the threshold value to the threshold value min so that even if low appears to be high and collision is judged, the reading is not missed. .
(単一タグの読取り:差分復号方式)
UID指定のコマンドでは、必ず1枚のタグからしか応答がないはずなので、データ部でコリジョンを検出する必要がない。従って、無線タグ読取装置1から、読み取るべき無線タグのUIDを指定してコマンドを実行する場合、データ部の読取りについては、受信レベルの差分を利用して、以下の条件(差分法)でマンチェスタ復号処理を行うことが好適である。すなわち、無線タグ読取装置1のCPU11は、UID指定のコマンドにより復号処理を行う際は、
1)閾値は、閾値minに固定して、ハイ/ロウ判定を行う。
2)図10の(a)、(b)のように、正常のパターン[ハイ、ロウ]と[ロウ、ハイ]はそのまま、検出結果に応じて、[ハイ、ロウ]を符号=0、[ロウ、ハイ]を符号=1に復号する。
3)図10の(c)、(d)のような異常のパターン[ハイ、ハイ]と
図10の(e)、(f)のような異常のパターン[ロウ、ロウ]の場合は、コリジョンやデータ無しではなく、受信レベルを比較し、符号0/1を判定する。すなわち、
受信レベル1≧受信レベル2の場合: 符号=0とし、
受信レベル1<受信レベル2の場合: 符号=1とする。
こうすることにより、確実な判定処理を行うことができる。
(Single tag reading: differential decoding method)
In the case of a UID designation command, there must be a response from only one tag, so there is no need to detect a collision in the data portion. Therefore, when a command is executed from the
1) The threshold value is fixed to the threshold value min, and high / low determination is performed.
2) As shown in FIGS. 10A and 10B, normal patterns [HIGH, LOW] and [LOW, HIGH] are left as they are according to the detection result, and [HIGH, LOW] is represented by sign = 0, [ Low, high] is decoded into code = 1.
3) In the case of an abnormal pattern [High, High] as shown in (c) and (d) of FIG. 10 and an abnormal pattern [Low, Low] as shown in (e) and (f) of FIG. Instead of no data, the reception level is compared and the
When
When
In this way, reliable determination processing can be performed.
なお、UID指定のコマンドにより単一のタグからの受信信号を復号する場合、SOF/EOFデータについては、上述の可変閾値を用いて復号を行い、データ部については上述の差分復号方式を用いて復号を行う方法を用いるのが好ましい態様である。 When a received signal from a single tag is decoded by a UID designation command, SOF / EOF data is decoded using the above-described variable threshold, and the data portion is used using the above-described differential decoding method. A preferred mode is to use a method of decoding.
このように、読み出そうとする無線タグが単数であるか複数であるかによって、復号処理を異ならせることが好適である。
すなわち、複数のタグの応答を検出する必要が有る場合は、固定パターンのSOF/EOFに対しては、可変閾値を採用することにより検出率をアップすると共に、可変パターンのデータ部に対しては、固定閾値を採用することにより確実なコリジョン検出を行う。このように、可変と固定の2種類の閾値を使用することにより、SOF/EOFの検出率を落とすことなく、かつ、コリジョンを取りこぼさないようにできる。
As described above, it is preferable to make the decoding process different depending on whether the wireless tag to be read is singular or plural.
That is, when it is necessary to detect responses from a plurality of tags, the detection rate is increased by adopting a variable threshold for SOF / EOF of a fixed pattern, and for the data portion of a variable pattern. By using a fixed threshold, reliable collision detection is performed. In this way, by using two types of threshold values, variable and fixed, it is possible to avoid collisions without dropping the detection rate of SOF / EOF.
必ず1枚のタグからの応答しかないことが分かっている場合は、コリジョンの検出が必要ないので、上述した受信レベルの差分法を使用することにより、微小な受信データを検出することができる。 If it is known that there is always only a response from one tag, collision detection is not necessary, and therefore minute reception data can be detected by using the reception level difference method described above.
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. In short, the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
1…無線タグリーダライタ装置、2…ホストコンピュータ、11…CPU、17…アンテナ、18…RFID送受信部、T…RFIDタグ。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記受信信号を閾値と比較してハイまたはロウを判定し、
前記受信信号から固定パターンを読み取る場合は、前記判定においてハイと判定された際の受信レベルに対して所定比率のレベルを、判定のための新たな閾値として変更し、
前記受信信号からのマンチェスタ符号を復号する場合は、前記閾値を固定された値の閾値に決定し、
前記判定において前記受信信号からマンチェスタ符号を復号する場合にハイまたはロウ以外であると判定した場合は、前記無線タグが複数であってコリジョンが発生していると判断する、ことを特徴とする無線タグ復号方法。 Receive the signal from the wireless tag and output the received signal,
Comparing the received signal with a threshold to determine high or low;
When reading a fixed pattern from the received signal, change the level of a predetermined ratio with respect to the reception level when determined to be high in the determination, as a new threshold for determination,
When decoding Manchester code from the received signal, the threshold is determined as a fixed value threshold,
In the determination, if it is determined that a Manchester code is decoded other than high or low when a Manchester code is decoded from the received signal, it is determined that there are a plurality of the wireless tags and a collision has occurred. Tag decoding method.
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Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140513 |