JP2017091147A - RFID system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an RFID system capable of further shortening a processing time in RFID systems.SOLUTION: An RFID system comprises: RFID tags 2 attached to a plurality of respective articles G; an RFID reader 1 that transmits a question to the RFID tags 2 and receives ID information returned by the RFID tags 2; and an antenna 11 that applies a magnetic field only to an article G located at a prescribed location of the plurality of articles G. Each of the RFID tags 2 includes a magnetic field detection antenna 21 for detecting a magnetic field, and transmits magnetic field detection information indicating whether or not the magnetic field detection antenna 21 has detected a magnetic field together with the ID information to the RFID reader 1.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、RFIDシステムに関する。   The present invention relates to an RFID system.

RFID(Radio Frequency Identification)システムは、RFIDリーダとRFIDタグとが無線通信を行うシステムである。そして、RFIDシステムは、例えば、物品管理や人の入退室管理などに利用されている。RFIDリーダは、当該RFIDリーダの通信範囲内に存在する複数のRFIDタグのID情報を一度に読み取ることができる。そのため、RFIDシステムは、物品の在庫管理を短時間で行うことができるという利点を有している。一方で、1つのRFIDタグだけを読み取り対象とする場合、RFIDリーダが読み取り対象のRFIDタグの近くに存在するRFIDタグのID情報まで読み取ってしまうという問題がある。   An RFID (Radio Frequency Identification) system is a system in which an RFID reader and an RFID tag perform wireless communication. The RFID system is used, for example, for article management and person entrance / exit management. The RFID reader can read the ID information of a plurality of RFID tags existing within the communication range of the RFID reader at a time. Therefore, the RFID system has an advantage that inventory management of articles can be performed in a short time. On the other hand, when only one RFID tag is to be read, there is a problem that the RFID reader reads even the ID information of the RFID tag existing near the RFID tag to be read.

特許文献1には、RFIDリーダが送信した質問に対して、複数のRFIDタグから返信が送信された際、通信範囲を狭めてRFIDリーダが質問を再度送信する技術が記載されている。   Patent Document 1 describes a technique in which when a reply is transmitted from a plurality of RFID tags in response to a question transmitted by an RFID reader, the RFID reader transmits the question again with a narrowed communication range.

特開2012−203835号公報JP 2012-203835 A

しかしながら、特許文献1に記載されたRFIDシステムでは、RFIDリーダが質問を繰り返して送信する必要があり、RFIDシステムの処理時間が長くなってしまうという問題がある。   However, in the RFID system described in Patent Document 1, it is necessary for the RFID reader to repeatedly transmit a question and there is a problem that the processing time of the RFID system becomes long.

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、RFIDシステムの処理時間をより短縮できるRFIDシステムを提供することを目的とするものである。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide an RFID system that can further reduce the processing time of the RFID system.

本発明にかかるRFIDシステムは、複数の対象のそれぞれに付されたRFIDタグと、前記RFIDタグに質問を送信すると共に、前記RFIDタグから返信されたID情報を受信するRFIDリーダと、前記複数の対象のうち所定の場所に位置する対象のみに対して磁界を印加する磁界印加手段と、を備え、前記RFIDタグは、前記磁界を検出する磁界検出手段を備え、前記ID情報と共に前記磁界検出手段が前記磁界を検出したか否かを示す磁界検出情報を前記RFIDリーダに送信する。   An RFID system according to the present invention includes an RFID tag attached to each of a plurality of objects, an RFID reader that transmits a question to the RFID tag and receives ID information returned from the RFID tag, and the plurality of the RFID tags Magnetic field application means for applying a magnetic field only to an object located at a predetermined location among the objects, wherein the RFID tag includes magnetic field detection means for detecting the magnetic field, and the magnetic field detection means together with the ID information Transmits magnetic field detection information indicating whether or not the magnetic field is detected to the RFID reader.

本発明にかかるRFIDシステムによれば、磁界印加手段により、複数の対象のうち所定の場所に位置する対象のみに対して磁界が印加される。そのため、当該所定の場所に位置する対象に付されたRFIDタグのみが、磁界を検出したという磁界検出情報をRFIDリーダに送信することとなる。そして、RFIDリーダは、RFIDタグから送信された磁界検出情報に基づいて、ID情報を読み取るべきRFIDタグが何れかを判断することができる。そのため、RFIDリーダが複数のRFIDタグからID情報を読み取っても、ID情報を読み取るべきRFIDタグが何れかを判断することができ、質問を再送信する必要がない。よって、RFIDシステムの処理時間をより短縮することができる。   According to the RFID system of the present invention, a magnetic field is applied only to a target located at a predetermined location among a plurality of targets by the magnetic field applying unit. Therefore, only the RFID tag attached to the object located at the predetermined location transmits magnetic field detection information that the magnetic field has been detected to the RFID reader. The RFID reader can determine which RFID tag is to read the ID information based on the magnetic field detection information transmitted from the RFID tag. Therefore, even if the RFID reader reads ID information from a plurality of RFID tags, it is possible to determine which RFID tag should read the ID information, and there is no need to retransmit the question. Therefore, the processing time of the RFID system can be further shortened.

実施の形態1にかかるRFIDシステムを示すブロック図である。1 is a block diagram showing an RFID system according to a first exemplary embodiment. 実施の形態1にかかるRFIDタグの平面図である。1 is a plan view of an RFID tag according to a first embodiment.

実施の形態1
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1に示すように、本発明の実施の形態1にかかるRFIDシステム100は、RFIDリーダ1、複数のRFIDタグ2、磁界印加手段としてのアンテナ11などを備える。具体的には、例えば、図1に示すように、本発明の実施の形態1にかかるRFIDシステム100は、工場等における物品管理に利用される。そして、1つのRFIDタグ2は、1つの物品G(対象)に付されている。なお、1つの物品Gに対して、複数のRFIDタグ2が付されていてもよい。
Embodiment 1
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, an RFID system 100 according to the first embodiment of the present invention includes an RFID reader 1, a plurality of RFID tags 2, an antenna 11 as a magnetic field applying unit, and the like. Specifically, for example, as shown in FIG. 1, the RFID system 100 according to the first embodiment of the present invention is used for article management in a factory or the like. One RFID tag 2 is attached to one article G (target). A plurality of RFID tags 2 may be attached to one article G.

RFIDリーダ1は、電磁波を用いて、RFIDタグ2と無線通信を行う。具体的には、RFIDリーダ1は、例えば、UHF(Ultra High Frequency)帯の電磁波を用いて、比較的近距離の通信を行う。そして、RFIDリーダ1は、RFIDタグ2に、ID情報を要求するID要求信号を送信する(図1に示す「リクエスト」)。また、RFIDリーダ1は、RFIDタグ2から返信された磁界検出情報とID情報とを受信する(図1に示す「レスポンス」)。磁界検出情報とは、具体的には、磁界検出用アンテナ21が磁界を検出したか否かを示す情報である。より具体的には、磁界検出情報は、磁界検出用アンテナ21が磁界を検出した場合には、ON信号である。また、磁界検出情報は、磁界検出用アンテナ21が磁界を検出しなかった場合には、OFF信号である。
具体的には、図1に示すように、RFIDリーダ1は、アンテナ11と、コントローラ12と、を備える。
なお、RFIDシステム100は、RFIDリーダ1の代わりに、RFIDリーダライタを備えていてもよい。
The RFID reader 1 performs radio communication with the RFID tag 2 using electromagnetic waves. Specifically, the RFID reader 1 performs communication at a relatively short distance by using, for example, an electromagnetic wave in a UHF (Ultra High Frequency) band. Then, the RFID reader 1 transmits an ID request signal for requesting ID information to the RFID tag 2 (“request” shown in FIG. 1). The RFID reader 1 receives the magnetic field detection information and the ID information returned from the RFID tag 2 (“response” shown in FIG. 1). Specifically, the magnetic field detection information is information indicating whether or not the magnetic field detection antenna 21 has detected a magnetic field. More specifically, the magnetic field detection information is an ON signal when the magnetic field detection antenna 21 detects a magnetic field. The magnetic field detection information is an OFF signal when the magnetic field detection antenna 21 does not detect a magnetic field.
Specifically, as shown in FIG. 1, the RFID reader 1 includes an antenna 11 and a controller 12.
The RFID system 100 may include an RFID reader / writer instead of the RFID reader 1.

アンテナ11は、比較的近距離の通信に用いられる周波数帯の電磁波を送受信可能なアンテナである。本実施の形態1では、アンテナ11は、UHF帯の電磁波を送受信するアンテナである。そして、アンテナ11は、コントローラ12に制御されることにより、ID要求信号をRFIDタグ2に送信する。また、アンテナ11は、コントローラ12に制御されることにより、RFIDタグ2から送信されたID情報と磁界検出情報とを受信する。   The antenna 11 is an antenna capable of transmitting and receiving electromagnetic waves in a frequency band used for relatively short-range communication. In the first embodiment, the antenna 11 is an antenna that transmits and receives an electromagnetic wave in the UHF band. The antenna 11 is controlled by the controller 12 to transmit an ID request signal to the RFID tag 2. The antenna 11 receives the ID information and the magnetic field detection information transmitted from the RFID tag 2 by being controlled by the controller 12.

また、アンテナ11は、所定の周波数帯の磁界を発生させる。たとえば、アンテナ11は、HF(High Frequency)帯の磁界を発生させる。なお、アンテナ11が発生させる磁界の周波数帯は、RFIDリーダ1とRFIDタグ2との間の通信に使用される電磁波の周波数帯と同じでも、異なっていてもよい。また、アンテナ11は、複数の物品Gのうち所定の場所に位置する物品Gのみに対して磁界を印加する。具体的には、アンテナ11は、複数の物品Gのうち所定の場所に位置する物品Gに付されたRFIDタグ2の磁界検出用アンテナ21が含まれる範囲で、当該磁界を発生させる。より具体的には、アンテナ11は、ID要求信号を送信する際、RFIDタグ2との通信に用いる電磁波(電波)を発生させるとともに、上述の磁界を発生させる。図1において、RFIDリーダ1とRFIDタグ2との間の通信に用いられる電磁波(電波)を二点鎖線で示し、アンテナ11が発生させる磁界の範囲を一点鎖線で示す。   The antenna 11 generates a magnetic field in a predetermined frequency band. For example, the antenna 11 generates a magnetic field in an HF (High Frequency) band. The frequency band of the magnetic field generated by the antenna 11 may be the same as or different from the frequency band of the electromagnetic wave used for communication between the RFID reader 1 and the RFID tag 2. The antenna 11 applies a magnetic field only to the article G located at a predetermined location among the plurality of articles G. Specifically, the antenna 11 generates the magnetic field in a range including the magnetic field detection antenna 21 of the RFID tag 2 attached to the article G located at a predetermined location among the plurality of articles G. More specifically, when transmitting the ID request signal, the antenna 11 generates an electromagnetic wave (radio wave) used for communication with the RFID tag 2 and the above-described magnetic field. In FIG. 1, an electromagnetic wave (radio wave) used for communication between the RFID reader 1 and the RFID tag 2 is indicated by a two-dot chain line, and a range of a magnetic field generated by the antenna 11 is indicated by a one-dot chain line.

また、図1に示す工程Cにある物品Gに対してアンテナ11が磁界を印加する際、工程B、Dにある物品Gに対しても磁界が印加されてしまう場合がある。その場合には、RFIDシステム100は、工程Bと工程Cとの間、及び、工程Cと工程Dとの間に出し入れ可能な電磁シールドSを備えてもよい。具体的には、アンテナ11が工程Cにある物品Gに磁界を印加する際に、電磁シールドSを工程Bと工程Cとの間及び工程Cと工程Dとの間に入れて、工程B及び工程Dにある物品Gに磁界が印加されないようにする。本実施の形態1では、図1に示すように、RFIDシステム100は、断面略コ字型を有する板状の電磁シールドSを備える。なお、各工程毎に設備が磁界を遮断可能な壁等で既に仕切られている場合は、電磁シールドSを備える必要はない。
なお、RFIDシステム100は、他の磁界発生装置を備えて、当該磁界発生装置により、当該磁界を発生させてもよい。この場合には、アンテナ11は当該磁界を発生しなくてもよい。
In addition, when the antenna 11 applies a magnetic field to the article G in the process C shown in FIG. 1, the magnetic field may also be applied to the article G in the processes B and D. In that case, the RFID system 100 may include an electromagnetic shield S that can be inserted and removed between the process B and the process C and between the process C and the process D. Specifically, when the antenna 11 applies a magnetic field to the article G in the process C, the electromagnetic shield S is inserted between the process B and the process C and between the process C and the process D. The magnetic field is not applied to the article G in the process D. In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the RFID system 100 includes a plate-shaped electromagnetic shield S having a substantially U-shaped cross section. In addition, when the equipment is already partitioned by a wall or the like that can block the magnetic field for each process, the electromagnetic shield S need not be provided.
Note that the RFID system 100 may include another magnetic field generation device, and the magnetic field generation device may generate the magnetic field. In this case, the antenna 11 may not generate the magnetic field.

コントローラ12は、図示しないCPU(Central Processing Unit)及び図示しない記憶部等を備える。そして、CPUが記憶部に格納されたプログラムを実行することにより、コントローラ12における処理が実現する。
また、コントローラ12のそれぞれの記憶部に格納されるプログラムは、CPUに実行されることにより、コントローラ12のそれぞれにおける処理を実現するためのコードを含む。なお、記憶部は、例えば、このプログラムや、コントローラ12における処理に利用される各種情報を格納することができる任意の記憶装置を含んで構成される。記憶装置は、例えば、メモリ等である。
The controller 12 includes a CPU (Central Processing Unit) (not shown) and a storage unit (not shown). And the process in the controller 12 is implement | achieved when CPU runs the program stored in the memory | storage part.
Moreover, the program stored in each memory | storage part of the controller 12 contains the code | cord | chord for implement | achieving the process in each controller 12 by being performed by CPU. The storage unit includes, for example, an arbitrary storage device that can store the program and various types of information used for processing in the controller 12. The storage device is, for example, a memory.

具体的には、CPUが記憶部に格納されたプログラムを実行することによって、コントローラ12は、RFIDリーダ1における各種処理を実現する。より具体的には、コントローラ12がアンテナ11を制御することにより、アンテナ11は、RFIDタグ2にID要求信号を送信するとともに、上述の磁界を発生させる。また、コントローラ12がアンテナ11を制御することにより、アンテナ11はRFIDタグ2から送信されたID情報と磁界検出情報とを受信する。   Specifically, the controller 12 implements various processes in the RFID reader 1 by the CPU executing a program stored in the storage unit. More specifically, when the controller 12 controls the antenna 11, the antenna 11 transmits an ID request signal to the RFID tag 2 and generates the above-described magnetic field. The controller 12 controls the antenna 11 so that the antenna 11 receives the ID information and the magnetic field detection information transmitted from the RFID tag 2.

RFIDタグ2は、例えば、図2に示すように、物品Gに貼り付け可能な、ラベルのような形状を有する。RFIDタグ2は、図示しないIC(Integrated Circuit)や図示しないアンテナを備える。そして、RFIDタグ2は、ID情報を保存している。それぞれのRFIDタグ2に保存されているID情報は異なっている。また、RFIDタグ2は、磁界検出手段としての磁界検出用アンテナ21を備える。
なお、本実施の形態1では、RFIDタグ2として、アンテナ11から送信される電磁波(電波)から電力を得るいわゆるパッシブタグを例示した。しかし、RFIDタグ2は、内部に電池が内蔵された、いわゆるセミアクティブタグやアクティブタグ等であってもよい。
For example, as shown in FIG. 2, the RFID tag 2 has a label-like shape that can be attached to an article G. The RFID tag 2 includes an IC (Integrated Circuit) (not shown) and an antenna (not shown). The RFID tag 2 stores ID information. The ID information stored in each RFID tag 2 is different. The RFID tag 2 includes a magnetic field detection antenna 21 as a magnetic field detection means.
In the first embodiment, a so-called passive tag that obtains electric power from electromagnetic waves (radio waves) transmitted from the antenna 11 is illustrated as the RFID tag 2. However, the RFID tag 2 may be a so-called semi-active tag or an active tag in which a battery is built.

磁界検出用アンテナ21は、アンテナ11によって印加される磁界を検出する。そして、磁界検出用アンテナ21は、例えば、検出した磁界の強さに応じた電気信号をRFIDタグ2のIC等に入力する。なお、例えば、RFIDタグ2の通信用のアンテナ(図示省略)によって受信された電磁波(電波)から得られた電力を用いて、磁界検出用アンテナ21は駆動する。   The magnetic field detection antenna 21 detects a magnetic field applied by the antenna 11. The magnetic field detection antenna 21 inputs, for example, an electric signal corresponding to the detected magnetic field strength to the IC of the RFID tag 2 or the like. For example, the magnetic field detection antenna 21 is driven using electric power obtained from electromagnetic waves (radio waves) received by a communication antenna (not shown) of the RFID tag 2.

そして、RFIDタグ2は、磁界検出用アンテナ21から入力された電気信号に基づいて、磁界検出用アンテナ21が磁界を検出したか否かを示す磁界検出情報を生成する。具体的には、RFIDタグ2は、磁界検出用アンテナ21が磁界を検出した場合にON信号を生成する。また、RFIDタグ2は、磁界検出用アンテナ21が磁界を検出しなかった場合にOFF信号を生成する。そして、RFIDタグ2は、当該磁界検出情報をID情報とともに、RFIDリーダ1に送信する。   Then, the RFID tag 2 generates magnetic field detection information indicating whether or not the magnetic field detection antenna 21 has detected a magnetic field based on the electrical signal input from the magnetic field detection antenna 21. Specifically, the RFID tag 2 generates an ON signal when the magnetic field detection antenna 21 detects a magnetic field. The RFID tag 2 generates an OFF signal when the magnetic field detection antenna 21 does not detect a magnetic field. Then, the RFID tag 2 transmits the magnetic field detection information to the RFID reader 1 together with the ID information.

換言すれば、アンテナ11は、RFIDリーダ1の読み取り対象となる物品Gにのみ磁界を印加する。また、図1では、RFIDリーダ1の読み取り対象の物品Gは、工程Cにある1つの物品Gとしたが、例えば、工程Cに複数の物品Gがある場合、当該複数の物品GがRFIDリーダ1の読み取り対象であってもよい。その場合には、アンテナ11は工程Cにある当該複数の物品Gに磁界を印加する。具体的には、アンテナ11は、少なくとも読み取り対象となる物品Gに付されたRFIDタグ2の磁界検出用アンテナ21に届くように磁界を発生させればよい。なお、図1では、工程Cにある物品Gに付されたRFIDタグ2の磁界検出用アンテナ21にのみ届くように磁界が発生されるように描かれているが、アンテナ11は、工程Cにある物品Gのほぼ全体に届くように磁界を発生させてもよいし、磁界検出用アンテナ21を含むRFIDタグ2にのみ届くように磁界を発生させることとしてもよい。   In other words, the antenna 11 applies a magnetic field only to the article G to be read by the RFID reader 1. In FIG. 1, the article G to be read by the RFID reader 1 is one article G in the process C. For example, when there are a plurality of articles G in the process C, the plurality of articles G are RFID readers. One reading target may be used. In that case, the antenna 11 applies a magnetic field to the plurality of articles G in the process C. Specifically, the antenna 11 may generate a magnetic field so as to reach at least the magnetic field detection antenna 21 of the RFID tag 2 attached to the article G to be read. In FIG. 1, the magnetic field is drawn so as to reach only the magnetic field detection antenna 21 of the RFID tag 2 attached to the article G in the process C. A magnetic field may be generated so as to reach almost the entire article G, or a magnetic field may be generated so as to reach only the RFID tag 2 including the magnetic field detection antenna 21.

実施の形態1にかかるRFIDシステム100によれば、アンテナ11により、複数の物品Gのうち所定の場所に位置する物品Gのみに対して磁界が印加される。そのため、当該所定の場所に位置する物品Gに付されたRFIDタグ2のみが、磁界を検出したという磁界検出情報をRFIDリーダ1に送信することとなる。そして、RFIDリーダ1は、RFIDタグ2から送信された磁界検出情報に基づいて、ID情報を読み取るべきRFIDタグ2が何れかを判断することができる。そのため、RFIDリーダ1が複数のRFIDタグ2からID情報を読み取っても、ID情報を読み取るべきRFIDタグ2が何れかを判断することができ、質問を再送信する必要がない。よって、RFIDシステム100の処理時間をより短縮することができる。   According to the RFID system 100 according to the first embodiment, the antenna 11 applies a magnetic field only to the article G located at a predetermined location among the plurality of articles G. Therefore, only the RFID tag 2 attached to the article G located at the predetermined location transmits magnetic field detection information that the magnetic field has been detected to the RFID reader 1. Then, based on the magnetic field detection information transmitted from the RFID tag 2, the RFID reader 1 can determine which RFID tag 2 is to read the ID information. Therefore, even if the RFID reader 1 reads ID information from a plurality of RFID tags 2, it is possible to determine which RFID tag 2 is to read the ID information, and there is no need to retransmit the question. Therefore, the processing time of the RFID system 100 can be further shortened.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、本発明にかかるRFIDシステム100は、人を対象とし、人の入出管理に利用されてもよい。その場合には、人が本発明にかかるRFIDタグ2を所持し、所定の場所(例えば、ゲート等)に位置する人にのみアンテナ11が磁界を印加し、ゲート等に備えられたRFIDリーダ1がRFIDタグ2のID情報を読み取ればよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, the RFID system 100 according to the present invention is intended for a person and may be used for managing the entry and exit of the person. In that case, a person carries the RFID tag 2 according to the present invention, the antenna 11 applies a magnetic field only to a person located at a predetermined place (for example, a gate), and the RFID reader 1 provided in the gate or the like. May read the ID information of the RFID tag 2.

1 RFIDリーダ
11 アンテナ(磁界印加手段)
12 コントローラ
2 RFIDタグ
21 磁界検出用アンテナ(磁界検出手段)
100 RFIDシステム
G 物品(対象)
1 RFID reader 11 Antenna (magnetic field applying means)
12 Controller 2 RFID tag 21 Magnetic field detection antenna (magnetic field detection means)
100 RFID system G article (target)

Claims (1)

複数の対象のそれぞれに付されたRFIDタグと、
前記RFIDタグに質問を送信すると共に、前記RFIDタグから返信されたID情報を受信するRFIDリーダと、
前記複数の対象のうち所定の場所に位置する対象のみに対して磁界を印加する磁界印加手段と、を備え、
前記RFIDタグは、前記磁界を検出する磁界検出手段を備え、前記ID情報と共に前記磁界検出手段が前記磁界を検出したか否かを示す磁界検出情報を前記RFIDリーダに送信する、RFIDシステム。
RFID tags attached to each of a plurality of objects,
An RFID reader that transmits a question to the RFID tag and receives ID information returned from the RFID tag;
Magnetic field applying means for applying a magnetic field only to a target located at a predetermined location among the plurality of targets, and
The RFID system includes a magnetic field detection unit that detects the magnetic field, and transmits magnetic field detection information indicating whether the magnetic field detection unit has detected the magnetic field together with the ID information to the RFID reader.
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