JP2014179752A - Ｒｆｉｄシステム - Google Patents

Abstract

【課題】内蔵された電源によって動作するアクティブ型のＲＦＩＤタグを用いたＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤタグの電源の消費を増大させることなく、かつ、処理時間を長くすることなく、複数のＲＦＩＤタグ間の干渉が生じにくくする。
【解決手段】リーダ／ライタ２０がＣＨ１を用いて受信動作を行っている状態において、ＲＦＩＤタグからＣＨ１を用いて送信されたタグＩＤがリーダ／ライタ２０にて受信されると、リーダ／ライタ２０から、ＣＨ１とは異なるＣＨ２を用いて通信を行う旨の命令がＲＦＩＤタグ１０に送信されるとともに、リーダ／ライタ２０における通信チャネルがＣＨ２に切り替えられ、ＲＦＩＤタグ１０にて、前記命令が受信された場合、ＲＦＩＤタグ１０における通信チャネルがＣＨ２に切り替えられ、ＣＨ２を用いてＲＦＩＤタグ１０とリーダ／ライタ２０との通信が開始される。
【選択図】図２

Description

本発明は、内蔵された電源によって動作するアクティブ型のＲＦＩＤタグを用いたＲＦＩＤシステムに関する。

近年、情報化社会の進展に伴って、商品等に添付されるタグに情報を記録し、このタグを用いての商品等の管理が行われている。このようなタグを用いた情報管理においては、タグに対して非接触通信によって情報の書き込みや読み出しを行うことが可能なＲＦＩＤタグがその優れた利便性から急速な普及が進みつつある。

ＲＦＩＤタグとしては、小型化及び通信可能距離を確保するために、電源を内蔵して数十ｍ程度の長距離での通信が可能なアクティブ型のＲＦＩＤタグが用いられている。このようなアクティブ型のＲＦＩＤタグを用いたＲＦＩＤシステムにおいては、ＲＦＩＤタグから、リーダ／ライタとの通信のきっかけとなるイベント信号として識別情報となるタグＩＤを送信しており、このタグＩＤがリーダ／ライタにて受信されると、ＲＦＩＤとリーダ／ライタとの間にて通信が開始される。

そのため、リーダ／ライタにおいてＲＦＩＤタグとの通信中に、他のＲＦＩＤタグからタグＩＤが受信された場合、現在継続中のＲＦＩＤタグとの通信に影響が及び、正常なデータが送受信されなくなってしまう虞れがある。

ここで、複数のＲＦＩＤタグ間における干渉を回避するために、ＲＦＩＤとリーダ／ライタとの間にて通信を開始する前に、通信に使用するチャネルが空いているかどうかを確認するキャリアセンスが行われている。また、応答可能状態と非応答状態とに複数のフラグを切り替えることによって、干渉を回避することも行われている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−２０３８１９号公報

しかしながら、アクティブ型のＲＦＩＤタグにおいて、ＲＦＩＤタグとリーダ／ライタとの間にてデータをやり取りする処理以外に、上述したような干渉を回避するための処理を行った場合、その分の電源が消費してしまうという問題点がある。また、上述したような干渉を回避するための処理を行う分、処理時間が長くなってしまうという問題点がある。

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、内蔵された電源によって動作するアクティブ型のＲＦＩＤタグを用いたＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤタグの電源の消費を増大させることなく、かつ、処理時間を長くすることなく、複数のＲＦＩＤタグ間の干渉が生じにくくすることができるＲＦＩＤシステムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
内蔵された電源によって動作するＲＦＩＤタグと、周波数によって特定される所定の通信チャネルを用いて前記ＲＦＩＤタグと通信可能なリーダ／ライタとを有し、前記ＲＦＩＤタグから送信された識別信号を前記リーダ／ライタにて受信することにより前記ＲＦＩＤタグと前記リーダ／ライタとの間にて通信が開始するＲＦＩＤシステムにおいて、
前記リーダ／ライタは、前記通信チャネルとして第１のチャネルを用いて受信動作を行っており、
前記ＲＦＩＤタグは、前記第１のチャネルを用いて前記識別信号を送信し、
前記リーダ／ライタは、前記識別信号を受信した場合、前記第１のチャネルとは周波数が異なる第２のチャネルを用いて通信を行う旨の命令を前記ＲＦＩＤタグに送信するとともに、当該リーダ／ライタにおける前記通信チャネルを前記第２のチャネルに切り替え、
前記ＲＦＩＤタグは、前記命令を受信した場合、当該ＲＦＩＤタグにおける前記通信チャネルを前記第２のチャネルに切り替え、該第２のチャネルを用いて前記リーダ／ライタとの通信を開始することを特徴とする。

上記のように構成された本発明においては、リーダ／ライタにおいて、周波数によって特定される通信チャネルとして第１のチャネルを用いて受信動作が行われており、ＲＦＩＤタグから第１のチャネルを用いて識別情報が送信されると、その識別信号はリーダ／ライタにて受信される。すると、リーダ／ライタにおいて、第１のチャネルとは周波数が異なる第２のチャネルを用いて通信を行う旨の命令がＲＦＩＤタグに送信されるとともに、リーダ／ライタにおける通信チャネルが第２のチャネルに切り替えられる。その後、この命令がＲＦＩＤタグにて受信されると、ＲＦＩＤタグにおいて、ＲＦＩＤタグにおける通信チャネルが第２のチャネルに切り替えられ、第２のチャネルを用いてリーダ／ライタとの通信が開始される。

このように、ＲＦＩＤタグとリーダ／ライタとの間において、通信を開始するための識別情報の送受信が第１のチャネルを用いて行われ、その後、ＲＦＩＤタグとリーダ／ライタとの通信が、リーダ／ライタからＲＦＩＤタグに送信された命令による第２のチャネルを用いて行われるので、ＲＦＩＤタグとリーダ／ライタとの間にて通信が行われている状態においては、第１のチャネルを用いて他のＲＦＩＤタグから送信されてくる識別情報がその通信の妨害となることがない。

また、リーダ／ライタ及びＲＦＩＤタグにおいて、通信が終了した場合に、通信チャネルを第１のチャネルに戻すことにより、システムが引き続き動作する。

本発明によれば、ＲＦＩＤタグとリーダ／ライタとの間において、通信を開始するための識別情報の送受信が第１のチャネルを用いて行われ、その後、ＲＦＩＤタグとリーダ／ライタとの通信が、リーダ／ライタからＲＦＩＤタグに送信された命令による第２のチャネルを用いて行われることにより、内蔵された電源によって動作するアクティブ型のＲＦＩＤタグを用いたＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤタグの電源の消費を増大させることなく、かつ、処理時間を長くすることなく、複数のＲＦＩＤタグ間の干渉が生じにくくすることができる。

本発明のＲＦＩＤシステムに用いられるＲＦＩＤタグの実施の一形態を示す図である。 本発明のＲＦＩＤシステムに用いられるリーダ／ライタの実施の一形態を示す図である。 図１及び図２に示したＲＦＩＤタグ及びリーダ／ライタにおける通信動作を説明するためのフローチャートである。 図１及び図２に示したＲＦＩＤタグとリーダ／ライタとの間における通信状態を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明のＲＦＩＤシステムに用いられるＲＦＩＤタグの実施の一形態を示す図であり、図２は、本発明のＲＦＩＤシステムに用いられるリーダ／ライタの実施の一形態を示す図である。

本形態におけるＲＦＩＤタグは図１に示すように、アンテナ１１と、通信部１２と、制御部１３と、メモリ１５と、電池１５とを有している。

電池１５は、アルカリ電池やニッケル電池等、適宜なものを使用でき、ＲＦＩＤタグ１０全体の電源となってＲＦＩＤタグ１０に内蔵されている。

アンテナ１１は、２．４５ＧＨｚやＵＨＦ帯（８６０〜９６０ＭＨｚ）のような無線方式ＲＦＩＤにおいてリーダ／ライタから送信された電波に共振することにより、図２に示すリーダ／ライタ２０との間にて信号を送受信するためのものである。

通信部１２は、電池１５によって駆動し、信号を変復調して２．４５ＧＨｚやＵＨＦ帯（８６０〜９６０ＭＨｚ）のような無線方式ＲＦＩＤにて特定される周波数の通信チャネルを用いてアンテナ１１を介した非接触通信によってリーダ／ライタ２０との間で信号を送受信するものである。

制御部１３は、アンテナ１１及び通信部１２を介した信号の送受信に用いる通信チャネルを特定するとともに、通信部１２における信号の送受信に応じた制御を行う。

メモリ１４は、ＲＦＩＤタグ１０のタグＩＤや、アンテナ１１及び通信部１２を介して受信した信号による情報を記憶する。

本形態におけるリーダ／ライタは図２に示すように、アンテナ２１と、通信部２２と、制御部２３と、インタフェース部２４とを有している。

アンテナ２１は、２．４５ＧＨｚやＵＨＦ帯のような無線方式ＲＦＩＤの電波を用いて、図１に示したＲＦＩＤタグ１０との間にて信号を送受信するためのものである。

通信部２２は、信号を変復調して２．４５ＧＨｚやＵＨＦ帯のような無線方式ＲＦＩＤにて特定される周波数の通信チャネルを用いてアンテナ２１を介した非接触通信によってＲＦＩＤタグ１０との間で信号を送受信するものである。

制御部２３は、アンテナ２１及び通信部２２を介した信号の送受信に用いる通信チャネルを特定するとともに、通信部２２における信号の送受信に応じた制御を行う。

インタフェース部２４は、接続された外部装置とのインタフェースを司るものである。

以下に、上記のように構成されたＲＦＩＤタグ１０及びリーダ／ライタ２０における通信動作について説明する。

図３は、図１及び図２に示したＲＦＩＤタグ１０及びリーダ／ライタ２０における通信動作を説明するためのフローチャートである。

図２に示したリーダ／ライタ２０においては、制御部２３の制御によって、通信チャネルとして第１のチャネルとなるＣＨ１を用いてアンテナ２１及び通信部２２にて受信動作が行われている（ステップ１）。

ＲＦＩＤタグ１０においては、制御部１３の制御により、メモリ１４に記憶された識別情報となるタグＩＤが通信部１２及びアンテナ１１を介してＣＨ１を用いて定期的に送信されている（ステップ２）。

ＲＦＩＤタグ１０がリーダ／ライタ２０に近づくと、リーダ／ライタ２０がＣＨ１を用いて受信動作を行っており、ＲＦＩＤタグ１０がＣＨ１を用いてタグＩＤを送信していることにより、ＲＦＩＤタグ１０から送信されたタグＩＤが、リーダ／ライタ２０のアンテナ２１及び通信部２２を介して受信される（ステップ３）。

リーダ／ライタ２０においては、ＲＦＩＤタグ１０から送信されたタグＩＤが受信されると、制御部２３において、通信を開始するための応答信号が通信部２２及びアンテナ２１を介して送信される（ステップ４）。この際、制御部２３の制御によって、応答信号には、ＣＨ１とは周波数が異なる第２のチャネルであるＣＨ２を用いて通信を行う旨の命令が含まれる。

リーダ／ライタ２０から送信された応答信号は、ＲＦＩＤタグ１０のアンテナ１１及び通信部１２を介して受信される（ステップ５）。

すると、ＲＦＩＤタグ１０の制御部１３において、ＲＦＩＤタグ１０における通信チャネルがＣＨ１からＣＨ２に切り替えられる（ステップ６）。

また、リーダ／ライタ２０においても、制御部２３の制御によって、リーダ／ライタ２０における通信チャネルがＣＨ１からＣＨ２に切り替えられる（ステップ７）。

そして、ＲＦＩＤタグ１０とリーダ／ライタ２０との間にて、ＣＨ２を用いて通信が開始され、データの送受信が行われる（ステップ８，９）。

図４は、図１及び図２に示したＲＦＩＤタグ１０とリーダ／ライタ２０との間における通信状態を示す図である。

図４に示すように、図２に示したリーダ／ライタ２０に、図１に示したＲＦＩＤタグ１０と同様の構成を有する４つのＲＦＩＤタグ１０−１〜１０−４が通信可能な距離に近づいているものとする。そして、ＲＦＩＤタグ１０−１〜１０−４のうち、ＲＦＩＤタグ１０−１とリーダ／ライタ２０とが、上述した処理を行うことによってＣＨ２を用いて通信を行っており、その他のＲＦＩＤタグ１０−２〜１０−４においては、ＣＨ１を用いてタグＩＤを送信しているものとする。

すると、図４に示すように、リーダ／ライタ２０がＣＨ２を用いて通信動作を行っていることにより、ＲＦＩＤタグ１０−２〜１０−４からＣＨ１を用いて送信されたタグＩＤがリーダ／ライタ２０にて受信されず、それにより、リーダ／ライタ２０において、ＲＦＩＤタグ１０−２〜１０−４から送信されてくるタグＩＤが、ＲＦＩＤタグ１０−１とのＣＨ２を用いての通信を妨害することがなくなる。

その後、ＲＦＩＤタグ１０とリーダ／ライタ２０との間における通信が終了すると（ステップ１０，１１）、ＲＦＩＤタグ１０において、制御部１３の制御によって通信チャネルがＣＨ２からＣＨ１に切り替えられて元に戻されるとともに（ステップ１２）、リーダ／ライタ２０においても、制御部２３の制御によって通信チャネルがＣＨ２からＣＨ１に切り替えられて元に戻され（ステップ１３）、システムが引き続き動作する。

このように、ＲＦＩＤタグ１０とリーダ／ライタ２０との間において、通信を開始する際に行われるタグＩＤの送受信がＣＨ１を用いて行われ、その後、ＲＦＩＤタグ１０とリーダ／ライタ２０との通信が、リーダ／ライタ２０からＲＦＩＤタグ１０に送信された応答信号に含まれる命令によるＣＨ２を用いて行われるので、内蔵された電源によって動作するアクティブ型のＲＦＩＤタグ１０を用いたＲＦＩＤシステムにおいて、ＲＦＩＤタグ１０の電源の消費を増大させることなく、かつ、処理時間を長くすることなく、複数のＲＦＩＤタグ間の干渉が生じにくくすることができる。

１０，１０−１〜１０−４ ＲＦＩＤタグ
１１，２１ アンテナ
１２，２２ 無線部
１３，２３ 制御部
１４ メモリ
１５ 電池
２４ インタフェース部

Claims (2)

1. 内蔵された電源によって動作するＲＦＩＤタグと、周波数によって特定される所定の通信チャネルを用いて前記ＲＦＩＤタグと通信可能なリーダ／ライタとを有し、前記ＲＦＩＤタグから送信された識別信号を前記リーダ／ライタにて受信することにより前記ＲＦＩＤタグと前記リーダ／ライタとの間にて通信が開始するＲＦＩＤシステムにおいて、
   前記リーダ／ライタは、前記通信チャネルとして第１のチャネルを用いて受信動作を行っており、
   前記ＲＦＩＤタグは、前記第１のチャネルを用いて前記識別信号を送信し、
   前記リーダ／ライタは、前記識別信号を受信した場合、前記第１のチャネルとは周波数が異なる第２のチャネルを用いて通信を行う旨の命令を前記ＲＦＩＤタグに送信するとともに、当該リーダ／ライタにおける前記通信チャネルを前記第２のチャネルに切り替え、
   前記ＲＦＩＤタグは、前記命令を受信した場合、当該ＲＦＩＤタグにおける前記通信チャネルを前記第２のチャネルに切り替え、該第２のチャネルを用いて前記リーダ／ライタとの通信を開始することを特徴とするＲＦＩＤシステム。
2. 請求項１に記載のＲＦＩＤシステムにおいて、
   前記リーダ／ライタ及び前記ＲＦＩＤタグは、当該通信が終了した場合、前記通信チャネルを前記第１のチャネルに戻すＲＦＩＤシステム。

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