JP2020527780A - 環境、分散型後方散乱を利用した屋内スペースにおけるオブジェクトのタグ付け - Google Patents

環境、分散型後方散乱を利用した屋内スペースにおけるオブジェクトのタグ付け Download PDF

Info

Publication number
JP2020527780A
JP2020527780A JP2019571691A JP2019571691A JP2020527780A JP 2020527780 A JP2020527780 A JP 2020527780A JP 2019571691 A JP2019571691 A JP 2019571691A JP 2019571691 A JP2019571691 A JP 2019571691A JP 2020527780 A JP2020527780 A JP 2020527780A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
backscatter
signal
tag
frequency
backscattering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019571691A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6906068B2 (ja
Inventor
カルシケヤン サンダレサン、
カルシケヤン サンダレサン、
ユージーン チャイ、
ユージーン チャイ、
サンパス ランガラジャン、
サンパス ランガラジャン、
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Laboratories America Inc
Original Assignee
NEC Laboratories America Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Laboratories America Inc filed Critical NEC Laboratories America Inc
Publication of JP2020527780A publication Critical patent/JP2020527780A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6906068B2 publication Critical patent/JP6906068B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • G01S13/765Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted with exchange of information between interrogator and responder
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/75Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems using transponders powered from received waves, e.g. using passive transponders, or using passive reflectors
    • G01S13/751Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems using transponders powered from received waves, e.g. using passive transponders, or using passive reflectors wherein the responder or reflector radiates a coded signal
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/023Interference mitigation, e.g. reducing or avoiding non-intentional interference with other HF-transmitters, base station transmitters for mobile communication or other radar systems, e.g. using electro-magnetic interference [EMI] reduction techniques
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/0723Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs
    • G06K19/0724Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs the arrangement being a circuit for communicating at a plurality of frequencies, e.g. for managing time multiplexed communication over at least two antennas of different types
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/0723Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs
    • G06K19/0725Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising an arrangement for non-contact communication, e.g. wireless communication circuits on transponder cards, non-contact smart cards or RFIDs the arrangement being a circuit for emulating a plurality of record carriers, e.g. a single RFID tag capable of representing itself to a reader as a cloud of RFID tags
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2216Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in interrogator/reader equipment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2225Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in active tags, i.e. provided with its own power source or in passive tags, i.e. deriving power from RF signal
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/22Electrical actuation
    • G08B13/24Electrical actuation by interference with electromagnetic field distribution
    • G08B13/2402Electronic Article Surveillance [EAS], i.e. systems using tags for detecting removal of a tagged item from a secure area, e.g. tags for detecting shoplifting
    • G08B13/2428Tag details
    • G08B13/2431Tag circuit details

Abstract

商品タグ付けシステムが提供される。商品タグ付けシステムは、1つの周波数でRF(Radio Frequency)信号を放射するように構成された少なくとも1つのRF後方散乱送信機を含む。商品タグ付けシステムは、RF信号を反射し、異なる周波数に周波数シフトするように構成された、商品に関連付けられたパッシブRF後方散乱タグをさらに含む。商品タグ付けシステムは、またパッシブRF後方散乱タグによるRF信号の反射及び周波数シフトで生成された分散型環境後方散乱信号を検出することで、該異なる周波数で商品を読み取るように構成された少なくとも1つのRF後方散乱受信機を含む。

Description

この出願は、2018年4月13日に出願された米国仮特許出願第62/657,704号、2018年7月12日に出願された米国仮特許出願第62/696,928号及び米国特許出願第16/381,294号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
本発明は、オブジェクト検出に関し、特に環境、分散型後方散乱を利用した屋内スペースにおけるオブジェクトのタグ付けに関する。
今日、小売業者は、消費者による日常の商品の買い物及び消費行動を的確にとらえて収集することができない。これは、消費者スペースにおいて、コスト効率が良く、拡張性のある方法で、日常の商品にタグ付けし、監視することができないことから生じる。したがって、消費者スペースにおいて、コスト効率が良く、拡張性のある方法で、日常の商品にタグを付ける方法が必要とされている。
本発明の別の態様によれば、商品タグ付けシステムが提供される。商品タグ付けシステムは、1つの周波数でRF(Radio Frequency)信号を放射するように構成された少なくとも1つのRF後方散乱送信機を含む。商品タグ付けシステムは、RF信号を反射し、異なる周波数へ周波数シフトするように構成された、商品に関連付けられたパッシブRF後方散乱タグをさらに含む。商品タグ付けシステムは、またパッシブRF後方散乱タグによるRF信号の反射及び周波数シフトで生成された分散型環境後方散乱信号を検出することで、異なる周波数で商品を読み取るように構成された少なくとも1つのRF後方散乱受信機を含む。
本発明の別の態様によれば、商品タグ付けのための方法が提供される。この方法は、少なくとも1つのRF後方散乱送信機によって、1つの周波数でRF(Radio Frequency)信号を放射することを含む。この方法は、商品に関連付けられたパッシブRF後方散乱タグによって、RF信号を反射し、異なる周波数に周波数シフトすることをさらに含む。この方法は、また少なくとも1つのRF後方散乱受信機によって、パッシブRF後方散乱タグによるRF信号の反射及び周波数シフトによって生成された分散型環境後方散乱信号を検出することで、該異なる周波数で商品を読み取ることを含む。
これら及び他の特徴並びに利点は、以下の典型的な実施形態の詳細な説明を添付の図面と併せて読むことで明らかになるであろう。
本開示では、後述するように、以下の図面を参照しながら好ましい実施形態について詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態による、本発明を適用できる例示的な処理システムを示すブロック図である。
図2は、本発明の一実施形態による、本発明を適用できる例示的なRFID後方散乱メカニズムを示すブロック図である。
図3は、本発明の一実施形態による、高調波タグを含む本発明の例示的な動作を示すブロック図である。
図4は、本発明の一実施形態による、周波数シフトタグを伴う本発明の例示的な動作を示すブロック図である。
図5は、本発明の一実施形態による、モバイルデバイスを用いるモノスタティックセットアップを含む本発明の例示的な動作を示すブロック図である。
図6は、本発明の一実施形態による、据え置き型デバイスを用いるモノスタティックセットアップを含む本発明の例示的な動作を示すブロック図である。
図7は、本発明の一実施形態による、環境、分散型後方散乱を用いて屋内スペース内のオブジェクトにタグ付けするための例示的な方法を示す流れ図である。
図8は、本発明の一実施形態による、本発明を適用できる例示的な店舗環境を示すブロック図である。
図9は、本発明の一実施形態による、店舗内の在庫一覧を管理するための例示的な方法を示すフロー図である。 図10は、本発明の一実施形態による、店舗内の在庫一覧を管理するための例示的な方法を示すフロー図である。
図11は、本発明の一実施形態による、本発明を適用できるタグ付きナビゲーションマーカが利用可能になる例示的な環境を示すブロック図である。
図12は、本発明の一実施形態による、屋内ナビゲーション支援のための例示的な方法を示すフロー図である。 図13は、本発明の一実施形態による、屋内ナビゲーション支援のための例示的な方法を示すフロー図である。
本発明は、環境、分散型後方散乱を用いて屋内スペースにおけるオブジェクトにタグ付けすることに関する。
一実施形態において、環境、分散型直交後方散乱ソリューションが提供される。本発明の1つまたは複数の実施形態は、スマートデバイス(例えば、スマートフォン、音声起動スピーカ等)における既存のワイヤレスインターフェースを、商品を監視(タグを読み取る)する別の目的で使用しながら、日常の商品にタグ付けするための低コストのパッシブ直交後方散乱タグを含む。環境後方散乱を利用することで、本発明の実施形態は、RFIDインフラストラクチャを必要とせず、その注意深く設計されたパッシブタグを介して直交する帯域(送信用の1つの帯域及び受信用の別の帯域)を使用可能にすることで、自己干渉除去を必要とせずに、2つの個別の(既存の)デバイスを用いて後方散乱を達成できる。本発明は、本明細書で提供される本発明の教示によって当業者であれば容易に理解されるように、小売業者のための消費者の買い物行動の有意な見識を示すだけでなく他の利益を提供するために利用できる。
図1は、本発明の一実施形態による、本発明を適用できる例示的な処理システム100を示すブロック図である。処理システム100は、処理ユニット(例えば、CPU)101のセットと、GPU102のセットと、メモリデバイス103のセットと、通信デバイス104のセットと、周辺機器105のセットとを含む。CPU101は、シングルコアCPUであってもよく、マルチコアCPUであってもよい。GPU102は、シングルコアGPUであってもよく、マルチコアGPUであってもよい。1つまたは複数のメモリデバイス103は、キャッシュ、RAM、ROM、並びに他のメモリ(フラッシュ、光学、磁気など)を含むことができる。通信デバイス104は、無線及び/または有線通信デバイス(例えば、ネットワーク(例えば、WIFIなど)アダプタなど)を含むことができる。周辺機器105は、表示装置、ユーザ入力装置、プリンタ、撮像装置などを含むことができる。処理システム100の各要素は、1つまたは複数のバスまたはネットワーク(まとめて図の参照番号110で示される)によって接続される。
一実施形態において、メモリデバイス103は、本発明の様々な態様を実現するために構成された専用コンピュータにおいて、コンピュータプロセッサシステムを変えるために特別にプログラムされたソフトウェアモジュールを保存してもよい。一実施形態において、専用ハードウェア(例えば、特定用途向
もちろん、処理システム100は、当業者によって容易に思いつくような他の要素(図示せず)を含んでいてもよく、特定の要素を省略してもよい。例えば、当業者であれば容易に理解できるが、処理システム100には、その詳細な実装に応じて他の様々な入力装置及び/または出力装置を含めることができる。例えば、無線及び/または有線による様々なタイプの入力装置及び/または出力装置を使用できる。さらに、当業者には容易に理解できるが、様々な構成において追加のプロセッサ、コントローラ、メモリなどを使用することもできる。処理システム100のこれら及び他の変形例は、本明細書で提供される本発明の教示によって当業者であれば容易に考えられる。
さらに、全部または一部において、システム100の要素のうちの1つまたは複数で実現される、本発明に関連する様々な要素及びステップについては、後述するように様々な図で理解されるべきである。さらに、システム100は、タグ付けの結果を分析し、タグ付けの結果に応答するアクションを実行するために利用できる。システム100のこれらの及び他の用途は、本明細書で提供される本発明の教示によって、本発明の趣旨を維持しながら当業者によって容易に決定される。
本発明の1つまたは複数の実施形態は、パッシブRF(Radio Frequency)タグを利用して、日常のオブジェクトにタグ付けし、監視する。パッシブRFタグは、バッテリを必要とせず、それぞれのコストは数セントである。RFタグは、オブジェクトに貼り付けることが可能であり、送信機によって送信された信号エネルギーを単に後方散乱(反射)することで作用し、それにより、図2で示すように、それ自体で信号を生成する必要がない。反射信号の状態を変調することで、タグは、タグを付けたオブジェクトに関連する、タグに保存された情報を伝達できる。RFタグによって配信できる情報の量は限られる(UHFタグの場合、数十Kbpsから数百Kbps)が、その低いコスト、小さいフォームファクタ及び受動的な性質によって、消費者スペースにおける日常のオブジェクトに拡張性のあるタグ付けが可能になる。
図2は、本発明の一実施形態による、本発明を適用できる例示的なRF後方散乱メカニズム200を示すブロック図である。
後方散乱メカニズム200は、パッシブRFタグ210と、RFアンテナ221を備えるRFリーダ220とを含む。
図2において、dはRFIDアンテナ221とRFIDタグ210との間の距離を示し、λは送信波230の波長を示し、θは送信信号の位相を示し、θは後方散乱された受信信号の位相を示し、fは送信波230及び後方散乱波240の周波数を示す。
動作中、RF(Radio Frequency)波230は、RFIDリーダ220のアンテナ221から送信される。RF波230は、RFIDタグ210の向きに応じて反射し、後方散乱波240としてRFIDアンテナ221へ戻る。さらに、パッシブRFIDタグ210は、反射された信号の状態、すなわち後方散乱波240を変調することで、パッシブRFIDタグ210に格納された情報を伝達できる。
本発明は、既存のWIFI及びBluetooth(登録商標)対応デバイスに関して、環境、分散型、直交帯域後方散乱のイノベーションを通じて、日常のオブジェクトに対する低コストで信頼性のあるタグ付けを可能にする。これは、以下の特徴を有する。第1の特徴は、(i)環境、すなわち後方散乱を可能にする、屋内スペースに既に存在するスマートデバイス、ハブ及びルータにおけるWIFI及びBluetooth等の既存のRF技術を利用することである。これにより、追加のRFID固有のインフラストラクチャ(RFIDリーダ及びアンテナ)の必要性が回避される。第2の特徴は、(ii)限定された読取り信頼性を有する、単一のモノスタティック後方散乱リーダ(すなわち、共同Tx及びRx)に依存する代わりに、環境における2つの分散型デバイスに後方散乱のTx及びRx機能(以下、B−Tx及びB−Rxと呼ぶ)を分配し(バイスタティック後方散乱)、これにより、これらのデバイスの一方または両方の可動性がチャネルの多様性を増大させるため、タグの読取りの信頼性を増大させることができる。第3の特徴は、(iii)直交後方散乱、すなわち2つの異なるデバイス(アンテナだけではなく)に配備されるが、同じ周波数帯域であるバイスタティックリーダが、自己干渉として知られる深刻な問題に直面することであり、タグ応答を復号する受信機の能力を著しく低下させる。本発明は、直交帯域タグを計装することでこの問題を排除する。後者は、B−Tx(デュアルバンドタグ)で使用される帯域と直交する追加の帯域で同時に後方散乱するか、または異なる直交チャネル(周波数シフトタグ)で直接後方散乱することができる。これらのアプローチの両方は、B−Rxが、B−Txの帯域とは異なる(直交する)帯域でタグの応答を受信することで、自己干渉をキャンセルする必要性をバイパスできる。
次に、本発明の1つまたは複数の実施形態による、環境、分散型後方散乱に関して説明する。
本発明は、図に3−6で示すように動作する。図3は、本発明の一実施形態による、高調波タグを含む本発明の例示的な動作300を示すブロック図である。図3では、Δf=k・fであるような、固定の周波数差が用いられる。例示的な動作300は、タグ310と、B−Txをホストするデバイス320と、B−Rxをホストするデバイス330との間で行われる。図4は、本発明の一実施形態による、周波数シフトタグを伴う本発明の例示的な動作400を示すブロック図である。図4では、フレキシブルなΔfが使用される。例示的な動作400は、タグ410と、B−Txをホストするデバイス420と、B−Rxをホストするデバイス430との間で行われる。図5は、本発明の一実施形態による、モバイルデバイスを用いるモノスタティックセットアップを含む本発明の例示的な動作500を示すブロック図である。例示的な動作500は、タグ510と、B−Tx/B−Rxをホストするデバイス520との間で行われる。図6は、本発明の一実施形態による、据え置き型デバイスを用いるモノスタティックセットアップを含む本発明の例示的な動作600を示すブロック図である。例示的な動作600は、タグ610と、B−Tx/B−Rx620をホストするデバイスとの間で行われる。
B−Tx及びB−Rxをホストするデバイスは、まず(アプリケーションを介して)互いに通信し、環境、分散型後方散乱で用いるB−Tx(C)による送信及び受信B−Rx(C)のための1組の直交チャネル(例えば、WIFI及び/またはBluetoothチャネル)を連動させる。次に、B−TxはチャネルCの直交帯域タグを明らかにし、タグはチャネルC及びC(デュアルバンドタグ)、または単にC(周波数シフトタグ)のいずれかで応答し、その後、チャネルCのB−Rxによってピックアップされる。B−Rxは、タグの応答を中継してB−Txへ戻し、B−Txは、環境において読み取られたタグの在庫一覧を記録し、管理する。
単一フェーズ後方散乱プロトコルにおいて、タグは、その情報を後方散乱する前に、(他のタグとの衝突を軽減するために)ランダムなバックオフを実行する。B−Tx及びB−Rxとして、環境における既製のWIFI及びBluetoothデバイスと連動できるようにするため、タグは、WIFI/Bluetoothパケットの粒度で情報を符号化し、これらのパケットの存在/不在は、単一フェーズにおいて、B−Rxに対するタグの応答を直接的に伝達する。リーダとタグとの間で2つのフェーズプロトコルを使用する必要がある場合、B−Tx及びB−Rxは、(B−Txが全てのタグを明らかにする)2つのフェーズのロックステップ実行を行うために密接に連動し、次にタグからの応答を受信し、B−RxからB−Txに中継されると、B−Txは、フェーズ2で特定のタグをポーリングし、B−Rxにおける応答は、再びB−Txを中継して送り返される。
我々のセットアップにおけるB−Tx及びB−Rxは、WIFIルータ及びスマートフォン、またはAmazon Echo(登録商標)もしくはGoogle Home(登録商標)及びスマートフォンなどの音声起動デバイス、または2台のスマートフォン等がなり得ることに留意されたい。このような既存のデバイスを活用する能力は、追加のリーダを必要とせずにシステムに多様性を追加する。例えば、スマートフォンを携帯しているユーザが部屋を歩いているとき、複数の異なる位置からタグを読み取ることでタグの読み取りの信頼性を高める。
次に、本発明の1つまたは複数の実施形態による、高調波周波数シフトのためのデュアルバンドタグについて説明する。
デュアルバンドタグは、2つの無線(例えば、WIFI/Bluetooth)チャネルで同時に後方散乱するように設計される。本発明は、基本周波数及び高調波周波数で同時に後方散乱を生成するために、タグ内チップの固有の非線形特性を利用する高調波タグの助けを借りることで、これを達成できる(典型的には、第1及び第2の高調波は信号強度に関して比較的強い)。高調波周波数は、基本周波数(C=f)におけるB−Txからの干渉を抑制すること無く、B−Rxが後方散乱信号を受信するためのデュアルチャネル(C=f)として使用できる。これを図3に示す。同調回路をアンテナに追加することで、所望の高調波周波数で後方散乱信号を増幅できる。
そのような高調波タグの制約は、f3が、f、すなわち、
Figure 2020527780
の整数倍でなければならないことである。
したがって、既存のデバイス上でWIFI及びBluetoothチャネルを利用する能力に影響を及ぼす可能性がある、直交送信及び受信チャネルの選択にあまり柔軟性が無い。
次に、本発明の一実施形態による、任意の周波数シフトのための周波数シフトタグについて説明する。
既存のスマートデバイスを利用して、それらのWIFI及びBluetoothチャネルを柔軟に利用するため、我々は、我々のタグで任意の周波数シフトを可能にする必要がある。タグの完全なパッシブ性を保ちながら、送信チャネルからの受信チャネルのそのような任意のシフト(Δf)を生成するために、本発明は、関連する複雑さを送信機へ移す。この場合、B−Tx及びB−Rxは、f−f=f−f=Δfとなるように、まず(デュアルバンドタグの場合の2つの代わりに)後方散乱のための3つのチャネル、送信C={f,f}のための2つ、並びに受信C=fのための1つのチャネルの利用を連動させる。B−Txが2つのチャネルf及びfで同時に送信する場合、周波数シフトタグは、パッシブミキサを用いてf+f及びf−fの周波数を生成する。後者のΔfは、fからf=f+Δfへ信号を後方散乱(周波数シフト)するために使用される。fに同調されたB−Rxは、該後方散乱信号を受信する。これを図4に示す。
例えば、Δf=25MHzの場合、2.4GHzの2つのWIFIデバイスを使用することが可能であり、2つの隣接する(直交する)チャネルがB−Tx(例えば、チャネル1及び6)で使用され、第3の隣接するチャネルがB−Rx(例えば、チャネル11)で使用され、消費者スペースにおいてこれらのタグを読み取る。B−Txにおいて2つのWIFIチャネルを同時に配備できない場合(デュアル無線)、これらのチャネルのうちの1つは、今日のほとんどのスマートデバイスにおいてWIFIと並行して利用できるBluetoothチャネルで置き換えることができる。
我々の直交帯域タグ設計の注目すべき側面は、それらが完全にパッシブであることである。それらは、周波数シフトを達成するために、追加の発振器及びインピーダンススイッチング回路のような能動部品を必要としない。本発明によるタグ・アンテナ設計は、既存のEPC Gen2チップ(2フェーズプロトコル)だけでなく、既製のWIFI/Bluetoothデバイスで使用するための単一フェーズプロトコルを可能にする他のチップと連動できる。
以下に注目する。B−Txは、そのTS及びFSの両方でWIFI及び/またはBluetooth(以下、Bleと称す)を使用できるが、B−Rxは、WIFI及び/またはBluetooth/Bleを使用できる。1つの具体的なインスタンス化において、以下のセットアップを実現する。B−Rxは、Bleアドバタイズメントチャネル(f)でBleパケットであるBS信号を受信するように構成される。B−Txは、そのWIFIインタフェースを用いて所望のBLeパケットをfに埋め込む。言い換えれば、Bleパケットのコンテンツは、WIFIパケットに適切に埋め込まれたとき(すなわち、WIFIパケットのコンテンツを変更したとき)、結果として生じるWIFI信号TSの周波数スペクトルが、埋め込まれたfにBle信号を有するように生成される。B−Txは、FS信号を生成するためにΔfで分れた2つのキャリアトーンを埋め込むために別のWIFIインタフェースを用いる。このWIFIパケットの内容は、その周波数スペクトルがΔfで分れた2つのキャリアトーンを有するように決定される。2つのWIFIインタフェースは、TS及びFS信号を同時に生成するように連動する。タグは、fのBleシグナルをf±Δfに後方散乱させ、B−RxがfのBleを受信できるようにする。
次に、本発明の1つまたは複数の実施形態による、オブジェクトの位置確定について説明する。
先のセクションでは、屋内スペースにおける様々なオブジェクトにタグ付けし、監視する(読み取る)方法について説明したが、本発明は読み取ったオブジェクトの位置を特定するためにも備える。本発明は、B−TxまたはB−Rxとして潜在的に役割を果たすことができるスマートフォンのようなモバイルデバイスを分散型後方散乱で利用できることを想起されたい。スマートフォンの可動性は、それをタグの近くに置くことが可能になることで、多様性及びタグの読み取りの信頼性を増大させる。したがって、スマートフォンがタグを読み取っているとき、該スマートフォンの位置を特定できる場合、タグの位置はスマートフォン自体の位置から近似的に推測できる。本発明は、タグの位置を特定するのに役に立つこの所見を利用して、タグ付けされた様々な商品及びオブジェクトが屋内スペースのどこにあるかを追跡する。
スマートフォンの位置の特定は、以下のいくつかの方法のうちの1つで達成できる。
(i)後方散乱に関する他のデバイス、すなわち音声起動スマートデバイス(例えば、Amazon Echo(登録商標)、Google Home(登録商標)等)の助けを借りて、音響的に電話機の位置を特定できる。B−Tx及びB−Rxの両方は、マイクロフォン及びスピーカへのアクセス手段を有し、音声起動デバイスはマイクロフォンアレイを有する。該アレイを利用することで、TDOA(Time Difference Of Arrival)のような従来の技術を用いて電話機の位置を特定できる。
(ii)別のアプローチは、スマートTV、音声起動無線ハブ、アクセスポイント等の複数の据え置き型WIFIデバイスを屋内スペースで利用して、マルチリテレート(multi-literate)し、スマートフォンの位置を特定することである。
次に、本発明の1つまたは複数の実施形態による、本発明の他の態様について説明する。
本発明は、既存の無線インフラストラクチャを用いて屋内スペースにおけるオブジェクトにタグ付けし、RFID等の任意の追加のインフラストラクチャの配備の必要性を排除するために使用できることを想起されたい。本発明におけるB−Tx及びB−Rxは、2つの個別のスマートデバイス(例えば、Amazon SEcho(登録商標)、Google Home(登録商標)、スマートフォンなど)から選択されるが、それらは同じスマートデバイス(図5及び6で示される)に配置されてもよい。後者の場合、環境、直交帯域後方散乱を可能にするために既存の無線機を使用するが、RFID及びその自己干渉除去の必要性を依然として必要としない。
スタンドアロンまたは既存のスマートデバイスに統合される屋内スペースにRFインフラストラクチャを展開できる場合、同じデバイスのモノスタティック後方散乱を直接利用して屋内オブジェクトにタグ付けできる。これは、新しい無線技術が既存のデバイスに統合されること、または新しいデバイスが配備されることを必要とし、その両方がコストを増加させることに留意されたい。さらに、本質的にモノスタティックである(すなわち単一の据え置き型デバイスの)ため、環境内の全てのタグを確実に読み取る能力は大幅に制限される可能性がある。
図7は、本発明の一実施形態による、環境、分散型後方散乱を用いて屋内スペースにおけるオブジェクトにタグ付けするための例示的な方法700を示すフロー図である。
ブロック705において、パッシブRF後方散乱タグを商品に関する情報で符号化し、パッシブRF後方散乱タグを商品に関連付ける。ブロック710は、タグ付けされる各商品について、繰り返すことができる。
ブロック710において、少なくとも1つのRF後方散乱送信機によってRF信号を放射する。
ブロック715において、商品に関連するパッシブRF後方散乱タグによってRF信号を反射し、周波数シフトする。
ブロック720において、RF後方散乱送信機をホストするデバイスによって、タグの在庫一覧を管理する。
ブロック725において、少なくとも1つのRF後方散乱受信機によって、パッシブRF後方散乱タグによるRF信号の反射及び周波数シフトで生成された分散型環境後方散乱信号を検出することで、商品をタグ付けする。一実施形態において、RF信号は、分散型環境後方散乱信号に直交させることができる。
次に、本発明の1つまたは複数の実施形態による、消費者スペースにおける消費者配備タグについて説明する。
屋内スペースにおけるオブジェクトにタグ付けし、監視する能力は、消費者(ユーザ)がそれらを理解し、その後、その利用法を最適化するのに有用である。ユーザは、タグを直接調達し、重要であると考えるオブジェクト(例えば、パスポート、財布など)またはユーザが利用及び在庫一覧に関して追跡及び監視したいオブジェクト(例えば、食品、ステーショナリー及び洗浄商品)にタグを取り付けることができる。ユーザがそのスペースを歩き回ると、ユーザのスマートデバイス(そのWIFI及びBluetoothワイヤレスインターフェースにアクセスする)のアプリケーションを介して、配備された環境、分散型後方散乱技術が付近のタグ、したがってそれに関連する商品を読み取ることになる。
タグが据え置き型であると仮定すると、ユーザがその付近で移動するにつれて、ユーザは、スマートデバイスに対するタグの位置を特定するために、同じタグからの自分の位置及び後方散乱の読み取りの多様性を使用できる。これは、環境内のタグ付けされたオブジェクトを順番に見つけることである。(移動しているスマートデバイスに対する)タグ/商品の位置を相対座標から絶対座標に変換するため、無線アクセスポイント及び/または音声起動スマートスピーカ(例えば、Amazon Echo(登録商標)、Google Home(登録商標)等)のような環境内の他の据え置き型無線デバイスを利用できる。据え置き型無線デバイスは、ユーザのスマートデバイスの位置を特定し、後者はタグの位置を特定し、それによって、ユーザは据え置き型の無線デバイスの位置に対するタグ付き商品の位置を特定できる。これにより、ユーザは、異なる商品が消費者スペース内のどこに位置するかの在庫一覧だけでなく、ブループリントを作成できる。ユーザのスマートデバイスの位置の特定は、据え置き型の音声起動スマートデバイス利用される場合、音響的に達成することも可能である。マイクロフォンアレイ及びスピーカにアクセスが可能な後者は、TDOA(time difference of arrival)のような従来の技術を用い、アレイを利用してユーザのスマートデバイスの位置を特定できる。別のアプローチは、複数の据え置き型デバイス(例えば、スマートTV、音声起動ワイヤレスハブ、アクセスポイント等)のWIFIを利用してマルチリテレートし、位置を特定することである。
そのような追跡及び在庫一覧の特徴は、消費者にいくつかの利益を提供する。いくつかの例示的なシナリオとして、以下を含む。(i)ユーザは、店舗で買い物中に、自宅の商品の在庫一覧に容易にアクセスすることが可能であり、(ii)アプリケーションは、設定された頻度で、自宅で特定の商品が備蓄切れであり、再備蓄が必要であることをユーザに思い出させることが可能であり、(iii)ユーザは、(例えば、後方散乱信号及び適切な商品位置のマップに基づいて)屋内スペースの周囲に誤って配置されたオブジェクトを識別できる。
図8は、本発明の一実施形態による、本発明を適用できる例示的な店舗環境800を示すブロック図である。
環境800は、複数の通路801〜804を含み、各通路は、通路の棚上のオブジェクトにタグを付けるため、1つまたは複数のB−Tx及び1つまたは複数のR−Txを、例えば通路毎またはエリア毎に1つ有する。
タグ810は、B−Tx810によってタグ付けされた後に、B−Rx820によって読み取ることができる。B−Tx820及びB−Rx830のうちの少なくともいくつかは、通路を歩くユーザ及び/または従業員のユーザデバイスが備える。ユーザ及び/または従業員は、ユーザによってタグ付けされたアイテムに関連付けられた情報に関するメッセージを、自分のデバイス(例えば、電話機)を介して受信できる。このようにして、在庫一覧の管理、商品の配置ミス、クーポンの配布等のような本発明の様々な態様を達成できる。
図9〜図10は、本発明の一実施形態による、店舗内の在庫一覧を管理するための例示的な方法900を示すフロー図である。
ブロック905において、各タグが販売用の特定の商品に関連付けられ、特定の商品に関する情報を含むように、パッシブRF後方散乱タグのセットを符号化する。
ブロック910において、少なくとも1つのRF後方散乱送信機によって、RF信号を送信する。
ブロック915において、パッシブRF後方散乱タグのセットによって、RF信号を反射及び周波数シフトし、各パッシブRF後方散乱タグを所与の店舗エリア内の複数の販売可能な商品のそれぞれ1つに関連付ける。
ブロック920において、少なくとも1つのRF後方散乱受信機によって、パッシブRF後方散乱タグによるRF信号の反射及び周波数シフトで生成された分散型環境後方散乱信号を検出することで、複数の販売可能な商品のそれぞれにタグを付ける。
ブロック925において、少なくとも1つのRF後方散乱送信機をホストするデバイスによって、所与の店舗エリア内の複数の販売可能な商品の在庫一覧を管理する。
ブロック930において、少なくとも1つのRF後方散乱送信機をホストするデバイスによって、ユーザが複数の販売可能な商品の1つにタグを配備することに応答して、ユーザのスマートデバイスを介してユーザにインセンティブを与える。
ブロック935において、少なくとも1つのRF後方散乱送信機をホストするデバイスによって、分散型環境後方散乱信号に応答した、複数の販売可能な商品のうちの所与の1つの量が、しきい値レベル未満であるときを特定する。
ブロック940において、少なくとも1つのRF後方散乱送信機をホストするデバイスによって、分散型環境後方散乱信号に応答した、複数の販売可能な商品のいずれかの誤配置状態と、正しい商品位置のマッピングとを特定する。
ブロック945において、少なくとも1つのRF後方散乱送信機をホストするデバイスによって、分散型環境後方散乱信号に応答した、ユーザが選択可能な頻度で在庫切れ表示を提供する。
ブロック950において、少なくとも1つのRF後方散乱送信機をホストするデバイスによって、定期的に購入される複数の販売可能な商品のうちの1つをユーザの介在なしに自動的に追加発注する。
ブロック955において、少なくとも1つのRF後方散乱送信機をホストするデバイスによって、複数の販売可能な商品の消費プロファイル及びコンテキスト情報を自動的に利用して、商品の推奨システムの性能を改善する。
次に、本発明の一実施形態による、消費者スペースにおける小売業者が配置したタグについて説明する。
先のモデルは、消費者がどの商品にタグ付けし、追跡/監視するかの決定に関して、消費者に完全な自由を提供する。しかしながら、そのような商品の使用及びユーザの買い物/消費行動に関する情報は、小売業者には利用可能ではない。小売業者によるこのような情報の利用可能性は、分析に基づいて消費者に付加価値のあるショッピングサービスを提供するのに役立つだけでなく、個人向けの広告及びマーケティング戦略、商品の配送及び販売プロセス、並びに在庫一覧の管理をより良くデザインするためにも役に立つ。
小売業者が消費者スペースにおける商品の購入を的確にとらえるには、小売業者は、直接的または間接的に商品のタグ付けに影響を及ぼす必要がある。小売業者は、商品を倉庫または流通センターで直接タグ付けすることが可能である、または、商品が消費者スペースに入ったとき、ユーザに(例えば、ユーザデバイス(例えば、スマートフォン)のアプリケーションを介して)商品に間接的に(クーポン、割引、報酬等を介して)タグ付けするようにインセンティブを与えることができる。しかしながら、タグを読み取るために、環境後方散乱を可能にして利用するために必要とされるアプリケーションは、小売業者によって提供されため、屋内スペースにおける商品情報及びそれらの消費量に対するアクセスを小売業者に与える。アプリケーションは、B−Tx及びB−Rxの両方として機能する消費者のスマートデバイスで直接実行できる。それに代えて、小売業者(Amazon(登録商標))、Google(登録商標)またはApple(登録商標)等)は、自身の音声起動スマートデバイス(Echo、Home等)をB−Tx及びB−Rxとして使用できる、またはユーザのモバイルデバイスがB−Rxとして機能する間は、自身の据え置き型デバイスをB−Txとして使用できる、またはユーザデバイスがB−Rxとして機能する間は、据え置き型デバイス及びユーザデバイスの両方をB−Txとして使用できる。据え置き型デバイスとユーザデバイスの両方が関連するセットアップでは、アプリケーションは、B−TxとB−Rxの両方が実行される。タグ/商品の読み取りに加えて、小売業者は商品の位置を追跡することが可能であるため、先の使用事例のようにコンテキスト情報を提供する。
そのような商品の追跡及び監視情報は、(i)ユーザが介在することなく、適宜、定期的に購入される商品の追加発注を自動化する、(ii)個人向けクーポンを用いてユーザの消費行動にインセンティブ及び影響を与える、(iii)商品の消費プロファイル及びコンテキスト情報(例えば、位置)を利用し、(いくつかの顧客からのコンテキスト及び広範囲にわたるデータに基づいて)他の関連するカテゴリにおける商品のための個人向けの提案を供給できる、より良好な推薦システムを構築する等の機能を可能にするため、小売業者の電子商取引システムと統合できる。
次に、本発明の1つまたは複数の実施形態による、小売スペースにおける小売業者の配備タグについて説明する。
消費者スペースと同様に、小売業者は、小売スペース/店舗において環境後方散乱技術をそのまま実現できる。小売業者は、自分の据え置き型無線デバイスをB−Txとして配備し、店内の商品にタグ付けする。一方、ユーザのモバイルデバイスはB−Rxとして機能する。ユーザは、先の使用事例のように自分の家及び消費者スペース内のオブジェクトと交流する代わりに、小売店内の商品と直接交流する。小売業者は、本技術をリアルタイムで店内商品の在庫一覧を追跡するために使用するだけでなく、ユーザが商品と直接交流できるようにすることで、購入の決定に影響を与えるユーザの消費行動に関する貴重な知見をリアルタイムで得ることができる。
そのような特徴は、(i)店舗内の商品のリアルタイムな在庫一覧を可能にする、(ii)対象を絞ったクーポン、推薦等を用いた購入の決定に影響を及ぼす消費者と商品とのリアルタイムな交流を捕捉する、(iii)ユーザの電話機に、興味を有する商品に関するリアルタイムな支援を直接提供することで、ユーザにとってより良好なショッピング体験等、小売業者にいくつかの利点を提供する。
次に、本発明の1つまたは複数の実施形態による、商業スペースにおける施設配備タグについて説明する。
この技術の別の興味深い使用事例は、ナビゲーション支援だけでなく位置ベースの対象を絞った情報を提供するために配備できる、屋内及び屋外の両方の大規模な会場にそれらを適用することである。会場所有者はB−Tx及びタグを配備し、ユーザは、B−Rxとして機能する、タグと直接交流する自分のスマートデバイスを携帯する。これらのタグの安価な性質を考慮すると、これらは、(i)テーマパーク、コンベンション/イベントセンター、ホスピタリティセンター、屋内または屋外の観光アトラクション等のような大きな会場におけるナビゲーション、並びに(ii)博物館/動物園における展示説明、人気観光地におけるランドマークの説明、イベントセンターにおける他の区域のイベント情報等のような、訪問者に有用であり、場所に特有の情報を配信する、いくつかのアプリケーションを可能にするランドマークビーコンとして役に立つように密に配備できる。
図11は、本発明の一実施形態による、本発明を適用できるタグ付きナビゲーションマーカが利用可能になる例示的な環境1100を示すブロック図である。
ナビゲーションマーカ1190は、ナビゲーション目的に利用できる固定オブジェクトである。パッシブRF後方散乱タグ1110は、タグ付けに対応した情報を受信するためにタグを付けることができる各ナビゲーションマーカ1190に貼り付けられる。
少なくとも1つのB−Rx1130及び少なくとも1つのB−Tx1120は、環境1100に含まれ、ナビゲーションメーカに関連付けることが可能であり、及び/またはユーザのユーザデバイス(例えば、スマートフォン)に関連付けられる。ナビゲーションマーカ1190は、ユーザにナビゲーション情報をアナウンスまたは表示するスピーカまたはディスプレイ1191を有することができる。
会場所有者(民間または政府)の利点には、(i)会場をナビゲートし、探索する際のより良好なユーザ経験、(ii)より情報に富んだ消費者による会場資源のより効率的な使用、(iii)会場施設及び提供資源をより良く再構築するための会場所有者用のトラフィック分析等が含まれる。
図12〜図13は、本発明の一実施形態による、屋内ナビゲーション支援のための例示的な方法1200を示すフロー図である。
ブロック1205において、各タグが販売用の特定の商品に関連付けられ、特定の商品に関する情報を含むように、パッシブRF後方散乱タグのセットを符号化する。
ブロック1210において、デバイスでホストされる少なくとも1つのRF後方散乱送信機によってRF信号を送信する。
ブロック1215において、パッシブRF後方散乱タグのセットによって、RF信号を反射し、周波数シフトし、各パッシブRF後方散乱タグが所与の場所における複数のナビゲーションマーカの1つにそれぞれ関連付けられる。
ブロック1220において、少なくとも1つのRF後方散乱受信機によって、パッシブRF後方散乱タグによるRF信号の反射及び周波数シフトによって生成された分散型環境後方散乱信号を検出することで、複数の位置マーカをそれぞれタグ付けする。
ブロック1225において、少なくとも1つのRF後方散乱送信機をホストするデバイスによって、所与の会場における複数のナビゲーションマーカの位置の在庫一覧を管理する。
ブロック1230において、少なくとも1つのRF後方散乱送信機をホストするデバイスによって、ナビゲーション情報を保存し、ユーザに提供する。一実施形態において、ナビゲーション情報は、ナビゲーションマーカのうち、ユーザが観察可能なものに対して提供される。
ブロック1235において、少なくとも1つのRF後方散乱送信機をホストするデバイスによって、予測されるユーザの軌跡に基づいてユーザが興味を有する可能性が高い1つまたは複数の次の場所のセットを保存し、ユーザに提供する。
ブロック1240において、少なくとも1つのRF後方散乱送信機をホストするデバイスによって、ユーザと最も近いオブジェクトに関する説明情報を保存し、ユーザに提供する。
先のブロックにて保存され、ユーザに提供される情報は、音響形式または視覚形式でユーザに提供できる。
本発明は、任意の考え得る技術的な詳細レベルを統合するシステム、方法及び/またはコンピュータプログラム商品であってもよい。コンピュータプログラム商品は、プロセッサに本発明の態様を実行させるための、コンピュータで読み取り可能なプログラム命令を有する、コンピュータで読み取り可能な記録媒体(または複数の媒体)を含んでいてもよい。
コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、命令実行デバイスによって使用するための命令を保持し、保存できる有形デバイスであってもよい。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、例えば、電子記憶デバイス、磁気記憶デバイス、光記憶デバイス、電磁記憶デバイス、半導体記憶デバイス、またはこれらの任意の組み合わせであってもよいが、これらに限定されない。完全に網羅しているわけではないが、コンピュータで読み取り可能な記録媒体のより具体的なリストには、ポータブルコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリーメモリ(ROM)、消去可能プログラマブルリードオンリーメモリ(EPROMまたはフラッシュメモリ)、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)、ポータブルコンパクトディスクリードオンリーメモリ(CD−ROM)、デジタルバーサタイルディスク(DVD)、メモリスティック、フロッピーディスク、パンチカードまたはチャネルに命令が記録された隆起構造などの機械的に符号化されたデバイス及びこれらの任意の組み合わせが含まれる。本明細書に記載されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、電波または他の自由に伝搬する電磁波、導波管または他の伝送媒体を通って伝搬する電磁波(例えば、光ファイバーケーブルを通過する光パルス)、または電線を通って伝送される電気信号など、一時的な信号として解釈されるべきではない。
本明細書で説明するコンピュータで読み取り可能なプログラム命令は、コンピュータで読み取り可能な記録媒体からコンピューティング/処理デバイスに、またはネットワーク、例えばインターネット、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク及び/またはワイヤレスネットワークを介して外部コンピュータまたは外部記憶デバイスにそれぞれダウンロードすることができる。ネットワークには、銅伝送ケーブル、光伝送ケーブル、無線伝送、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイコンピュータ及び/またはエッジサーバを含むことができる。各コンピューティング/処理デバイスのネットワークアダプタカードまたはネットワークインタフェースは、ネットワークからコンピュータで読み取り可能なプログラム命令を受信し、各々のコンピューティング/処理デバイスのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に保存するために、コンピュータで読み取り可能なプログラム命令を転送する。
本発明の動作を実行するためのコンピュータで読み取り可能なプログラム命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ(ISA)命令、機械命令、機種依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはSMALLTALK、C++などのオブジェクト指向プログラミング言語、「C」プログラミング言語または同様のプログラミング言語などの従来の手続き型プログラミング言語を含む、1つまたは複数のプログラミング言語の任意の組合せで書かれたソースコードまたはオブジェクトコードのいずれかとすることができる。コンピュータで読み取り可能なプログラム命令は、全体をユーザのコンピュータ上で実行してもよく、スタンドアロンソフトウェアパッケージとして一部をユーザのコンピュータ上で実行してもよく、一部をユーザのコンピュータ上で実行し、一部をリモートコンピュータ上で実行してもよく、あるいは全体をリモートコンピュータまたはサーバ上で実行してもよい。後者のシナリオにおいて、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク(LAN)またはワイドエリアネットワーク(WAN)を含む任意のタイプのネットワークを介してユーザのコンピュータと接続されていてもよく、外部コンピュータに(例えば、インターネットサービスプロバイダを使用するインターネットを介して)接続されていてもよい。いくつかの実施形態において、例えば、プログラマブル論理回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)またはプログラマブル論理アレイ(PLA)を含む電子回路は、本発明の態様を実行するために、コンピュータで読み取り可能なプログラム命令の状態情報を利用して電子回路を個人向けにすることで、コンピュータで読み取り可能なプログラム命令を実行できる。
ここで、本発明の態様を、本発明の実施形態による方法、装置(システム)、並びにコンピュータプログラム商品のフローチャート図及び/またはブロック図を参照して説明する。フローチャート及び/またはブロック図の各ブロック、並びにフローチャート及び/またはブロック図のブロックの組合せは、コンピュータで読み取り可能なプログラム命令によって実行されることを理解されたい。
これらのコンピュータで読み取り可能なプログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサで実行する命令が、フローチャート及び/またはブロック図のブロックまたは複数のブロックで指定された機能/動作を実現するための手段を作り出すように、汎用コンピュータ、専用コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサに提供される。これらのコンピュータで読み取り可能なプログラム命令は、コンピュータ、プログラマブルデータ処理装置及び/または他のデバイスに特定の方法で機能するように指示できるコンピュータで読み取り可能な記録媒体に保存されていてもよく、その結果、命令が保存されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、フローチャート及び/またはブロック図のブロックまたは複数のブロックで指定された機能/動作の態様を実現する命令を含む商品を備える。
コンピュータで読み取り可能なプログラム命令は、コンピュータ、他のプログラマブル装置または他のデバイスで実行される命令が、フローチャート及び/またはブロック図のブロックまたは複数のブロックで指定された機能/動作を実現するように、一連の動作ステップを、コンピュータ、他のプログラマブル装置または他のデバイスで実行するように、コンピュータ、他のプログラマブルデータ処理装置または他のデバイスにロードされる。
図中のフローチャート及びブロック図は、本発明の様々な実施形態によるシステム、方法及びコンピュータプログラム商品の実施が考え得るアーキテクチャ、機能及び動作を示している。この点に関して、フローチャートまたはブロック図における各ブロックは、命令のモジュール、セグメントまたは一部を表しており、これらは指定された論理機能を実現するための1つまたは複数の実行可能な命令を備える。いくつかの代替の実装形態において、ブロックに記載された機能は、図に記載された順序から外れて存在してもよい。つまり、例えば連続して示される2つのブロックは、概ね同時に実行されてもよく、それらのブロックは、関連する機能に応じて、時には逆の順序で実行されてもよい。また、ブロック図及び/またはフローチャート図の各ブロック、並びにブロック図及び/またはフローチャート図におけるブロックの組合せは、指定された機能または動作を実行するか、または専用ハードウェア及びコンピュータ命令の組合せを実行する専用ハードウェアベースのシステムによって実現できることに留意されたい。
本明細書において、本発明の「1つの実施形態」または「一実施形態」、並びにその他の変形形態の言及は、実施形態に関連して説明した特定の特徴、構造、特性などが、本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。そのため、「1つの実施形態において」または「一実施形態において」というフレーズだけでなく、本明細書全体にわたって様々な場所で現れる他の変形形態は、必ずしも全てが同じ実施形態を指しているわけではない。
例えば、「A/B」、「A及び/またはB」、並びに「A及びBのうちの少なくとも1つ」の場合における「/」、「及び/または」、並びに「うちの少なくとも1つ」のうちのいずれかを使用している場合、第1に挙げた選択肢(A)のみの選択、第2に挙げた選択肢(B)のみの選択、または両方の選択肢(A及びB)の選択を含むことを意図したものと理解すべきである。さらに例を挙げれば、「A、B及び/またはC」、並びに「A、B及びCのうちの少なくとも1つ」の場合、このような表現法は、第1に挙げた選択肢(A)のみの選択、第2に挙げた選択肢(B)のみの選択、第3に挙げた選択肢(C)のみの選択、第1及び第2に挙げた選択肢(A及びB)のみの選択、第1及び第3に挙げた選択肢(A及びC)のみの選択、第2及び第3に挙げた選択肢(B及びC)のみの選択、または3つの選択肢全て(A及びB及びC)の選択を含むことを意図したものである。上述した例は、当業者に容易に明らかとなるように、列挙される多数の項目に応じて拡大適用される。
上記は、あらゆる観点において説明的(illustrative)かつ典型的(exemplary)であって限定的でないものと理解されるべきであり、本明細書で開示する本発明の範囲は、詳細な説明から決定されるべきではなく、特許法で認められた最大限の広さに基づいて解釈される特許請求の範囲から決定されるべきである。本明細書中に図示及び記載されている実施形態は、本発明の原理を説明するものにすぎず、本発明の範囲及び主旨から逸脱することなく当業者は様々な変更を実施することができることを理解されたい。当業者は、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、様々な他の特徴の組み合わせを実施できる。以上、本発明の態様について、特許法で要求される細部及び詳細な事項と共に説明したが、特許証で保護されることを要求する特許請求の範囲は、添付の特許請求の範囲に示されている。

Claims (20)

  1. 1つの周波数でRF(Radio Frequency)信号を放射するように構成された少なくとも1つのRF後方散乱送信機と、
    前記RF信号を反射し、異なる周波数に周波数シフトするように構成された、商品に関連付けられたパッシブRF後方散乱タグと、
    前記パッシブRF後方散乱タグによる前記RF信号の反射及び周波数シフトで生成された分散型環境後方散乱信号を検出することで、前記異なる周波数で商品を読み取るように構成された少なくとも1つのRF後方散乱受信機と、
    を有する商品タグ付けシステム。
  2. 前記後方散乱タグは、前記少なくとも1つのRF後方散乱送信機からの前記RF信号を、前記受信機による受信のために、異なる直交チャネルに周波数シフト及び後方散乱するように構成された、請求項1に記載の商品タグ付けシステム。
  3. 前記少なくとも1つのRF後方散乱送信機及び前記少なくとも1つのRF後方散乱受信機は、後方散乱のための3つのチャネルの利用を連動し、前記3つのチャネルのうちの2つは送信のために設定され、前記3つのチャネルのうちの残りの1つは受信のために設定され、前記パッシブRF後方散乱タグは、前記3つのチャネルのうちの1つの分散型環境後方散乱信号として検出される、混合周波数を生成するためのパッシブミキサを有する、請求項1に記載の商品タグ付けシステム。
  4. 前記少なくとも1つのRF後方散乱送信機からの送信は、前記パッシブタグによって前記分散型環境後方散乱信号の周波数をシフトするために必要とされる信号を含む、請求項3に記載の商品タグ付けシステム。
  5. 前記パッシブ後方散乱タグは、前記少なくとも1つのRF後方散乱送信機で使用される第1の帯域と、前記第1の帯域と直交し、前記少なくとも1つのRF後方散乱受信機で使用される第2の帯域とで、前記RF信号を同時に後方散乱するように構成された、請求項1に記載の商品タグ付けシステム。
  6. 前記パッシブRF後方散乱タグは、基本周波数及び少なくとも1つの高調波周波数を含む複数の信号として、前記分散型環境後方散乱信号を生成する、請求項1に記載の商品タグ付けシステム。
  7. 前記少なくとも1つの高調波周波数を増幅するように構成された、アンテナと結合された同調回路をさらに有する、請求項6に記載の商品タグ付けシステム。
  8. 前記少なくとも1つのRF後方散乱送信機及び前記少なくとも1つのRF後方散乱受信機のうちの1つは、モノスタティック構成における同じモバイルデバイスまたは据え置き型デバイスでホストされる、請求項1に記載の商品タグ付けシステム。
  9. 前記少なくとも1つのRF後方散乱送信機及び前記少なくとも1つのRF後方散乱受信機のうちの1つは、バイスタティック構成における2つの個別のデバイスでホストされる、請求項1に記載の商品タグ付けシステム。
  10. 前記パッシブRF後方散乱タグは、情報を保存し、前記情報を前記少なくとも1つのRF後方散乱受信機に伝達するために前記RF信号を変調する、請求項1に記載の商品タグ付けシステム。
  11. 前記パッシブRF後方散乱タグは、前記情報をパケットレベルまたはビットレベルの粒度で符号化し、前記タグの応答は、前記後方散乱信号の送信及び反射の両方を含む単一フェーズにおけるパケットまたはビットの変調の有無の形態で、前記少なくとも1つのRF後方散乱受信機に直接伝達される、請求項1に記載の商品タグ付けシステム。
  12. 前記少なくとも1つのRF後方散乱送信機及び前記少なくとも1つのRF後方散乱受信機は、商品にタグ付けする以外の主目的を有する、既存の別の目的で使用するデバイスで具現化される、請求項1に記載の商品タグ付けシステム。
  13. 前記少なくとも1つのRF後方散乱送信機または少なくとも1つのRF後方散乱受信機をホストするデバイスは、所与の環境で読み取られたタグの在庫一覧を管理するように構成される、請求項1に記載の商品タグ付けシステム。
  14. 前記少なくとも1つのRF後方散乱送信機は、前記少なくとも1つのRF後方散乱受信機の位置に基づいて前記商品の位置を推測するように構成され、前記タグからの前記分散型環境後方散乱信号を受信する、請求項1に記載の商品タグ付けシステム。
  15. 前記後方散乱受信機の位置は、前記環境において利用可能なRF及び音響デバイスを用いて推定される、請求項14に記載の商品タグ付けシステム。
  16. 前記少なくとも1つのRF後方散乱受信機は、複数の異なる位置からの後方散乱信号読み取り値を取得するための複数のRF後方散乱受信機を備える、請求項1に記載の商品タグ付けシステム。
  17. 後方散乱の送信及び受信に使用される複数のチャネルは、商品デバイスで利用可能な標準化されたRFチャネルで具現化される、請求項1に記載の商品タグ付けシステム。
  18. 第1及び第2の伝送チャネルをさらに有し、前記第1の伝送チャネルは、所望のRFキャリア信号を搬送し、前記第2の伝送チャネルは、前記分散型環境後方散乱信号を生成するために必要とされる2つのキャリアトーンを搬送する、請求項1に記載の商品タグ付けシステム。
  19. 前記所望のRF搬送波送信信号は、前記少なくとも1つのRF後方散乱受信機による受信を容易にするために、別の標準化されたRF技術の搬送波に埋め込まれる、請求項18に記載の商品タグ付けシステム。
  20. 少なくとも1つのRF後方散乱送信機によって、1つの周波数のRF(Radio Frequency)信号を放射し、
    商品に関連付けられたパッシブRF後方散乱タグによって、RF信号を反射し、異なる周波数に周波数シフトし、
    少なくとも1つのRF後方散乱受信機によって、前記パッシブRF後方散乱タグによる前記RF信号の反射及び周波数シフトで生成された分散型環境後方散乱信号を検出することで、前記異なる周波数で商品を読み取る、商品タグ付けのための方法。
JP2019571691A 2018-04-13 2019-04-12 環境、分散型後方散乱を利用した屋内スペースにおけるオブジェクトのタグ付け Active JP6906068B2 (ja)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862657704P 2018-04-13 2018-04-13
US62/657,704 2018-04-13
US201862696928P 2018-07-12 2018-07-12
US62/696,928 2018-07-12
US16/381,294 US10852413B2 (en) 2018-04-13 2019-04-11 Tagging objects in indoor spaces using ambient, distributed backscatter
US16/381,294 2019-04-11
PCT/US2019/027124 WO2019200192A1 (en) 2018-04-13 2019-04-12 Tagging objects in indoor spaces using ambient, distributed backscatter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020527780A true JP2020527780A (ja) 2020-09-10
JP6906068B2 JP6906068B2 (ja) 2021-07-21

Family

ID=68160727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019571691A Active JP6906068B2 (ja) 2018-04-13 2019-04-12 環境、分散型後方散乱を利用した屋内スペースにおけるオブジェクトのタグ付け

Country Status (3)

Country Link
US (4) US10852413B2 (ja)
JP (1) JP6906068B2 (ja)
WO (1) WO2019200192A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019158196A1 (en) * 2018-02-14 2019-08-22 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Technique for backscattering transmission
WO2020159714A1 (en) * 2019-01-30 2020-08-06 Nec Laboratories America, Inc. Tagging objects in indoor spaces using ambient, distributed backscatter
CN112532342B (zh) * 2019-09-17 2023-05-16 华为技术有限公司 一种背反射通信中的数据传输方法和装置
US11971473B2 (en) * 2020-01-28 2024-04-30 Nec Corporation Locating objects in indoor spaces using radio frequency backscatter tags
US11620462B2 (en) * 2020-03-19 2023-04-04 Nec Corporation Reading passive wireless tags using commodity devices
FR3111032B1 (fr) * 2020-05-27 2023-07-07 Orange Dispositif de communication sans fil configuré pour décoder un signal transmis par rétrodiffusion ambiante, procédé de communication associé
US11668810B2 (en) 2020-06-22 2023-06-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Backscatter location tracking system and method
FR3117607A1 (fr) * 2020-12-16 2022-06-17 Orange Procédé de surveillance d’objets comprenant respectivement des étiquettes rétrodiffusant de signaux ambiants.

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001126158A (ja) * 1999-10-29 2001-05-11 Koojin:Kk 無線タグ
JP2005109919A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Kddi Corp 相対位置管理システム
JP2005323223A (ja) * 2004-05-11 2005-11-17 Sony Corp 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法
US20090303005A1 (en) * 2008-06-05 2009-12-10 Keystone Technology Solutions, Llc Systems and Methods to Determine Kinematical Parameters using RFID Tags
JP2016053958A (ja) * 2014-09-03 2016-04-14 メッツォ フロー コントロール オサケユキチュア パッシブrfidセンサタグ
US20160365890A1 (en) * 2014-12-19 2016-12-15 University Of Washington Devices and methods for backscatter communication using one or more wireless communication protocols including bluetooth low energy examples
WO2017132400A1 (en) * 2016-01-26 2017-08-03 University Of Washington Backscatter devices including examples of single sideband operation
US20170373892A1 (en) * 2016-06-23 2017-12-28 University Of Massachusetts Systems and methods for backscatter communication

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6970089B2 (en) * 2002-07-03 2005-11-29 Battelle Memorial Institute K1-53 Full-spectrum passive communication system and method
AU2003901240A0 (en) * 2003-03-17 2003-04-03 Zip Holdings Pty Ltd Memory devices
EP1864082B1 (en) * 2005-03-18 2016-10-26 Gatekeeper Systems, Inc. Two-way communication system for tracking locations and statuses of wheeled vehicles
US7775430B2 (en) * 2005-06-23 2010-08-17 Xerox Corporation Smart and easy shopping using portable RF transceiver-enabled devices and fixed in-store RF transceivers
WO2007094868A2 (en) 2005-10-28 2007-08-23 Mojix, Inc. Rfid receiver
US20090160646A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-25 General Electric Company System and method for monitoring and tracking inventories
US9064196B1 (en) * 2008-03-13 2015-06-23 Impinj, Inc. RFID tag dynamically adjusting clock frequency
EP3232414A1 (en) * 2008-04-14 2017-10-18 Mojix, Inc. Radio frequency identification tag location estimation and tracking system
WO2010028296A1 (en) * 2008-09-04 2010-03-11 Allflex Usa, Inc. Combination full-duplex and half-duplex electronic identification tag
US8340581B2 (en) * 2008-11-13 2012-12-25 Alien Technology Corporation Noise cancellation for RFID backscatter
GB2480418B (en) * 2009-02-20 2013-11-13 Solocem Systems Oy Short-range communication-enabled mobile device, method and related server arrangement
WO2011094750A1 (en) * 2010-02-01 2011-08-04 Georgia Tech Research Corporation Multi-antenna signaling scheme for low-powered or passive radio communications
US20140015645A1 (en) * 2011-12-27 2014-01-16 The Gillette Company Apparatus and Method for Providing Product Information
US20160078264A1 (en) * 2012-05-07 2016-03-17 Senitron Corp. Real time electronic article surveillance and management
US10034400B2 (en) * 2013-12-04 2018-07-24 Mobile Aspects, Inc. Item storage arrangement system and method
US9979240B2 (en) * 2015-04-07 2018-05-22 University Of Washington Multiband harvesting systems and methods including switching networks
EP3349302B1 (en) * 2017-01-12 2019-11-13 AT & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Ambient backscatter communication with devices having a circuit carrier with embedded communication equipment

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001126158A (ja) * 1999-10-29 2001-05-11 Koojin:Kk 無線タグ
JP2005109919A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Kddi Corp 相対位置管理システム
JP2005323223A (ja) * 2004-05-11 2005-11-17 Sony Corp 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法
US20090303005A1 (en) * 2008-06-05 2009-12-10 Keystone Technology Solutions, Llc Systems and Methods to Determine Kinematical Parameters using RFID Tags
JP2016053958A (ja) * 2014-09-03 2016-04-14 メッツォ フロー コントロール オサケユキチュア パッシブrfidセンサタグ
US20160365890A1 (en) * 2014-12-19 2016-12-15 University Of Washington Devices and methods for backscatter communication using one or more wireless communication protocols including bluetooth low energy examples
WO2017132400A1 (en) * 2016-01-26 2017-08-03 University Of Washington Backscatter devices including examples of single sideband operation
US20170373892A1 (en) * 2016-06-23 2017-12-28 University Of Massachusetts Systems and methods for backscatter communication

Also Published As

Publication number Publication date
US10852416B2 (en) 2020-12-01
US20200018845A1 (en) 2020-01-16
US10852414B2 (en) 2020-12-01
US20200018847A1 (en) 2020-01-16
WO2019200192A1 (en) 2019-10-17
US10852413B2 (en) 2020-12-01
US10852415B2 (en) 2020-12-01
JP6906068B2 (ja) 2021-07-21
US20200018846A1 (en) 2020-01-16
US20190317206A1 (en) 2019-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6906068B2 (ja) 環境、分散型後方散乱を利用した屋内スペースにおけるオブジェクトのタグ付け
US11816655B1 (en) Method and system for communicating location of a mobile device for hands-free payment
US10674326B2 (en) Methods, systems, and computer readable media for provisioning location specific content information to a mobile device
KR102115712B1 (ko) 내부 구성원에 기초한 동적 지오펜스
KR101667606B1 (ko) 블루투스 비콘을 이용한 가맹점 광고방법
US10936927B2 (en) Tagging objects in indoor spaces using ambient, distributed backscatter
US9230274B2 (en) System and method for RFID dynamic content presentation
Dudhane et al. Location based and contextual services using bluetooth beacons: New way to enhance customer experience
CN104871441A (zh) 为基于邻近性的访问请求提供安全机制的方法和装置
US9369839B2 (en) Network architecture for synchronized display
WO2020159714A1 (en) Tagging objects in indoor spaces using ambient, distributed backscatter
KR102527491B1 (ko) 비콘의 위치정보를 활용한 광고 제공 서버 및 방법
KR101819157B1 (ko) 통신사 서버와 연동하는 매장 서비스 앱 시스템 및 방법
US10694565B2 (en) Using peripheral IoT devices to identify primary device replacements
US20160350808A1 (en) Retail promotion system based on physical proximity entry and reward
KR101340293B1 (ko) 스마트 매장 정보 제공 시스템 및 방법
Statler et al. Alternative technologies to bluetooth beacons
CN115550834A (zh) 用于跟踪资产和用户导航的方法和系统
Shahriar Location based content delivery solution using iBeacon

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191225

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210209

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210326

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210622

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210628

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6906068

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350