JP4015700B2 - 高周波識別タグのための方法及び装置 - Google Patents
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Description
1.発明の分野
この発明は、高周波識別(RF/ID)タグの分野に関し、そして特に、多数のタグが存在している時、個別のRF/IDタグの識別のための方法と装置に関連する。
2.先行技術の説明
RF/IDタグは、タグが同じ時間帯の内に同じ周波数で信号を送っているので、ひとつのRF/IDリーダーに応答する時、お互い衝突することがある。呼び掛けのフィールドで多数のタグを読むひとつの要求が、リーダーが切り離すかあるいは区別することが不可能である多数の応答を発生させることが予期され得る。それ故に、個別のタグが共通のタイムフレームと周波数を使うシステムは、同時に呼び掛け区域において2つより多いこのようなタグの使用を禁止している。必要とされているのはこの限界を克服することができる方法と装置である。
発明の簡単な説明
この発明は、呼び掛けの一つのフィールドの中のひとつの通信で同時に呼び掛けた複数の高周波識別タグからからのデジタル情報を得るための方法である。この方法は、複数のタグを活性化(activate)することについてのステップを含み、そして、情報のすべてが得られるまで、ビットワイズの予め定められた応答とは異なるビットワイズ応答を持つタグのそれぞれを非活性化(deactivate)する間に、ビットワイズの予め定められた応答を得るために呼び掛けのフィールドの中でデジタル情報のために活性化されたタグをビットワイズ呼び掛けすることを備える。結果として、情報は呼び掛けのフィールドにおいて複数のタグから明瞭に得られる。
1つの実施例において、活性化されたタグをビットワイズ呼び掛けするステップは、活性化されたタグを連続的にビットワイズ呼び掛けするステップを含む。もう1つの実施例において、活性化されたタグをビットワイズ呼び掛けするステップは、デジタル情報の任意の与えられたビットの呼び掛けを繰り返さないで活性化されたタグを任意にビットワイズ呼び掛けすることを含む。
それは、デジタル情報が複数のタグのひとつから完全に呼び掛けられたとき、及びそのデジタル情報が照合されるときを判定している。この方法は、もし証明が失敗するなら、新たに再開されるかもしれない。
1つの実施例において、ビットワイズの予め定められた応答とは異なったビットワイズ応答を持つタグのそれぞれを非活性化する間に、活性化されたタグをビットワイズ呼び掛けするステップは、ビットワイズの予め定められた応答をもつ複数のタグのそれらから応答信号を同時に信号を生成し、ビットワイズの予め定められた応答をもたない複数のタグうちの他のものを非活性化するステップを備える。例えば、タグに送られたコマンドが、呼び掛けられたビット位置に格納された1をもつこれらのタグに1をそのリーダーへ戻させることができたし、あるいは、もしそれらが、呼び掛けられたビット位置に0を格納するならば、覚醒(AWAKE)コマンドによってリーダーによって復活させられるまで、リーダーの呼び掛けに反応しないように、それら自身を非活性化することができる。
もう1つの実施例において、ビットワイズの予め定められた応答とは異なったビットワイズの応答を持っているタグのそれぞれを非活性化する間に、活性化されたタグをビットワイズの呼び掛けているステップは、ビットワイズの予め定められた応答を持っている複数のタグのそれらから応答信号を発生する第1ステップを備える。次のステップが、リーダーが休眠(SLEEP)コマンドを送る時、ビットワイズの予め定められた応答を持っていない複数のタグのうちの他のものを非活性化するためにとられる。
この方法は、情報のビットワイズの通信の誤りを減らすために複数のタグからのビットによってビットワイズの応答ビットを照合するステップをさらに含む。照合が、整合性の予め定められた段階が認識されるまで、ビット呼び掛けと応答の連続した反復によってなされる。加えて、この方法は、完了された情報の通信の誤りを減らすために最後に残った活性化されたタグから完全な単語あるいは完了された情報を照合することを備える。再度の照合が、認識された整合性の予め定められた段階で冗長な読み込みによって実践される。
タグが完全に、そして信頼できるように読まれた後、この方法はさらに、複数のタグの読まれないものが続いて呼び掛けられるとき、呼び掛けに連続する応答を防止するために読まれたタグを分離することを含む。例証された実施例において、これは分離(ISOLATED)としてのフラグを最後のアクティブなタグ内にセットするコマンドを送っているリーダーによって成し遂げられる。その後、フラグが非分離(NOT ISOLATED)でセットされている、あるいはAWAKE状態にセットされているタグだけが呼び掛けられることができる。
この方法はさらに、いつデジタル情報が複数のタグのひとつから完全に呼び掛けられたか決定し、デジタル情報を照合するステップを含む。もし証明が失敗するなら、この方法は新たに再開される。
この発明は、また上記の方法論を行うための装置である。リーダーとタグは、高周波トランシーバー、メモリ及び記述された方法のコマンド及び操作を受信し、応答し、そして実行するためのプログラマブルのあるいはカスタムのロジック回路を含む。
この発明は、代わりに、ひとつの通信周波数の上で呼び掛けのフィールドの中で複数のタグと通信するためのシステムと定義される。そこでは、複数のタグが同じ期間の間に呼び掛けに応えて通信する。そこでは、複数のタグのそれぞれが活性化されたAWAKE状態に設定されるか、あるいはSLEEP状態の中で非活性化されることができる。そこでは、タグのそれぞれがデジタルの情報を含んでいる。そこでは、そこにタグのそれぞれが2つの識別可能な状態、ISOLATED状態とNOT ISOLATED状態に設定されることができる。システムは、NOT ISOLATED状態にあるタグのすべてを活性化されたAWAKE状態の中にセットするための第1回路を備える。第2回路は、前記呼び掛けられたビットが予め定められたロジック値を持っているかどうか決定するために活性化されたAWAKE状態のタグのそれぞれ内に格納されたデジタル情報におけるそれぞれのビットを呼び掛け、そしてもしそうであるならそれぞれのタグを、もし前記ビットが前記予め定められた値を持っているなら、予め定められた応答を生成し、そしてさもなければ前記タグを前記SLEEP状態に置くようにさせる。第3回路は、複数のタグのひとつからデジタル情報を「ビットごとに(bit-by-bit)」読み込みにより予め定められた応答の欠如及び予め定められた応答のビットワイズ蓄積を行う。第4回路は、第2と第3の回路の次の操作がそれぞれの呼び掛けのフィールドの中で複数のタグのそれぞれの中に含まれるデジタル情報の唯一のコード化を読むように、デジタル情報がISOLATED状態に入り完全に読まれるビットワイズであるそれぞれのタグを置く。分離した回路としてここで正式に記述されるけれども、実際のインプリメンテーションで同じ電気回路あるいはその部分が別に列挙された機能を実行するためにソフトウェア制御の下で働くかもしれない。
1つの実施例において、第2回路は、タグのうちの選ばれたものから予め定められた応答を発生し、タグの他のものを非活性化する2つの別の連続的なコマンドを生み出すかもしれない。もう1つの実施例において、第2回路は、タグのうちの選ばれたものから同時に予め定められた応答を発生し、そしてタグの他のものを非活性化するひとつのコマンドを生み出す。
RF/IDタグが少なくとも部分的に一致している時期の間にひとつの周波数の上で通信するところの呼び掛けのひとつのフィールドにおいて、複数のRF/IDタグを呼び掛ける方法であるもう1つの方法を述べる。この方法は、複数のタグのいずれかひとつがビット位置の連続の予め定められたものにおいて予め定められたロジック値をもつかどうかを判定するために、複数のタグにビットワイズ呼び掛けを行うステップを備える。連続するビット位置の予め定められたものにおいて予め定められたロジック値をもたないタグのそれぞれは非活性化される。複数のタグを呼び掛けて非活性化するステップは、ただ1つだけのタグが活性化状態で残るまで繰り返される。完全な情報はただ1つだけの作動させられたタグから得られる。1つの活性化されたタグは、情報がそれから得られた後、分離される。分離されていないすべてのタグのための前述のステップのそれぞれが、完全な情報が呼び掛けのフィールドの中で複数のタグのそれぞれから読み込まれるまで、繰り返される。
さらに、この発明は、ひとつのリーダーとRF/IDタグが少なくとも部分的に一致している時期の間にひとつの周波数の上で通信するところの呼び掛けのひとつのフィールドにおいて、複数のRF/IDタグを呼び掛けるための方法であり、リーダーからタグまで同期パルス列を送信するステップを含む。それぞれの同期パルスは、前もって決定されたパルス幅t1を持ち、前もって決定された期間t2で繰り返される。リーダーは、t2の期間の繰り返し率においてt3の前もって決定されたパルス間隔で選択された複数のパルスを送信することによって複数のタグにデジタルデータを伝達する。デジタルデータは、リーダーによって送信された連続した同期パルスによって定義されるタグデータフレームの選択された半分でのタグデータパルスを送信することによって複数のタグからリーダーに送られる。
1つの実施例において、同期パルス列を送信するステップは、前もって決定されたパルス幅t1のためにリーダーからタグまでの信号の送信を停止して、そして前もって決定された期間t2でこの停止を繰り返すことによって行われる。リーダーから複数のタグへのリーダーデジタルデータを送信するステップは、相応して選択されたロジック値を示す選択された複数の同期パルスを送信するステップを備える。複数のタグからリーダーへタグデジタルデータを送信するステップは、リーダーデジタルデータの最後のものがリーダーからタグに送信された後、タグデジタルデータを送信するステップを含む。リーダーデジタルデータを含んでいる最後の同期パルスは、タグデータフレームの初めを定義する最初の同期パルスを定義する。同期パルスの2つがタグデータフレームの前半と後半を定義する。
上に要約された発明は、そこに同様の要素が同様の数字によって参照される次の図画を参照することによって、もっと良く視覚化されることができる。
【図面の簡単な説明】
図1は、多数のRF/IDタグの間の識別の問題が起こるかもしれない状態を説明する単純化された図である。
図2は、図1のリーダーで使用される方法論を説明するフローチャートである。
図3は、図1のRF/ID装置とリーダーの機能的な回路ブロックを単純化したダイヤグラム的な描写である。
図4aは、リーダーから図1のRF/ID装置へ「ゼロ」が伝達されるところの通信プロトコルの波形図である。
図4bは、リーダーから図1のRF/ID装置へ「1」が伝達されるところの通信プロトコルの波形図である。
図5は、RF/ID装置から図1のリーダーへの通信プロトコルの波形図である。
この発明とその種々の実施例は次の詳細な記述を参照することで理解されるであろう。
好適な実施例の詳細な記述
呼び掛けの共通の区域内の複数の高周波識別タグ内の識別番号あるいは他の何らかの情報を決定するための方法及び装置は、識別番号あるいは選択的な非活性化により後に続く情報とともにタグが置かれる、ビットワイズ呼び掛け隔離状態の組み合わせを利用する。タグは、2つの2進状態あるいはフラグをもち、最初の状態は、タグが始動させられるかあるいはそれぞれ効力をなくす覚醒(AWAKE)又は休眠(SLEEP)状態である。2番目の状態は、タグが独立的に効力をなくすかあるいはその隔離した状態で始動される分離(ISOLATED)又は非分離(NOT ISOLATED)状態である。すべてのタグは、AWAKE及びNOT ISOLATED状態で呼び掛けフィールドに入る。識別番号あるいは情報の最初のビットが、フィールドですべてのタグについて呼び掛けられる。もし、いずれかのタグがビットが1であると答えるなら、1がリーダー内のIDレジスタの中に入力される、そして、0がそのビット位置で存在するすべてのタグは効力をなくされるか、あるいはSLEEP状態に入れられる。もし、呼び掛けられたビット位置が1であると答えるタグがないということが起きたなら、0がリーダー内のIDレジスタの中に置かれる。この場合すべてのタグは、作動させられている状態あるいはAWAKE状態におかれる。プロセスは、ただ1つだけのタグが作動状態で残るまで継続する。最後の作動させられたタグはこの時点で完全に読まれ、それは照合のために再度読まれ、そしてそれからISOLATED状態に置かれる。プロセスは、それから、すべてのタグが読まれるまで、残っているNOT ISOLATEDタグについて新たに始められる。問い合わせられる論理状態の値が任意であることは特別に理解されるべきである。例えば、それは1よりむしろ0に対しビットワイズ呼び掛けを行うことは容易に考案されるであろう。
図1は、複数のRF/IDタグ10が、同時に呼び掛けの地域12内にある状態を示している。タグは関連づけられ、あるいは所望のいかなる物体に結び付けられて、そして、必要とされる物体に関してのどんな情報をも含むことができる。例えば、タグ10のそれぞれが、患者、医者、ファイル、ヒストリーや分析結果でさえもそれぞれのタグに格納されるように、自動化されたサンプリングシステムにおける生物学のサンプルに結ばれるかもしれない。それらは、生物学のサンプルが運ばれるフラスコ、バイル、ケース、袋あるいは他の容器に永久に結ばれている。RF/IDリーダー14が、いずれのタグがその時存在しているか、そして何の情報がそれぞれのタグ10の上にあるか決定するために、呼び掛けフィールド12で複数のタグ10に呼び掛ける。
示された発明の方法において、タグ10が、アクティブであるかあるいは電力を供給された時、2つの状態の1つ、すなわちそれがリーダー14によって出されたコマンドに返答するAWAKE状態で存在するか、あるいはそれがリーダーコマンドに返答しないSLEEP状態で存在するであろう。用語、作動する(activate)/AWAKEと効力をなくされた(deactivated)/SLEEPが互換的に使われるように、タグがAWAKE状態のとき活性化させられ、そしてSLEEP状態に非活性化されることを理解されるべきである。アクティブであるかあるいは活動していない状態、AWAKE及びSLEEPのほかに、状態の下位の組み合わせ、ISOLATED及びNOT-ISOLATEDがある。これらは、下に記述されるように、リーダーコマンドに応える設定をされている。
この発明の方法論は、ユニークな識別コードを抽出するこれらの状態の組み合わせ、あるいは呼び掛けフィールド12内のRF/IDタグ10のそれぞれからの情報を使う。この方法は図2のフローチャートに関連してもっと良く理解される。ステップ16で、リーダー14がすべてのタグ10をAWAKE状態に向ける。ステップ18で、リーダー14がNOT ISOLATEDであるすべてのタグ10に向けて1ビットを送信する。ISOLATEDであるすべてのタグ10は、ステップ20でSLEEP状態に行くように指示される。
それぞれのタグ10の中に格納された識別番号のm番目(mth)ビットで始めて、それは名目的には最初あるいは最後のビットであるかもしれないが、それぞれのタグ10が、もし識別番号のm番目のビット1を含んでいるとき、1を送ることによってリーダー14に応答するようにステップ22で指示される。もしリーダー14が何らかの応答を受け取るなら、少なくとも、1つの応答するタグ10がm番目のビット位置に1を伴う1つの識別番号を含むことが知れる。それから、ひとつの1がバッファあるいは記憶の場所の中にリーダー14によって格納される。リーダー14がバッファ、レジスタあるいは記憶の場所の中に走査された情報をセーブするかどうかは重要でない。どんな種類の記憶装置あるいは識別コードあるいは情報をセーブするための手段でもリーダー14によって使われることができ、そして、以下において、これらのどの1つによっても互換的に記述される。もし応答が受け取られないなら、AWAKE状態にあるすべてのタグがこのビットポジションにおいて0を持っていることが知れる。そして、リーダー14が、このビット位置に対するバッファあるいはメモリの場所に0をロードするであろう。もし1が受けられたなら、リーダー14がSLEEP状態に行くためにm番目の位置に0でタグを指示する。
ステップ28で、完全な識別あるいは情報走査が成し遂げられたかどうか決定するチェックがなされる。もしビットワイズ走査が完全ではないなら、リーダー14がステップ26で次のビット位置にmを変えて、そしてステップ22に戻る。示された実施例は「低い」から「高い」にmのインクリメントを記述する、しかしビット位置が「低い」から「高い」に、「高い」から「低い」にあるいは連続的であるか、あるいは特定の秩序で走査されることは必要条件ではない。ビット位置は、もし望まれるなら、任意のオーダーで処理されることができた。ステップ27で、ビットワイズ走査が完全に行なわれたこと及びフィールド12でタグ10がないことを示す、あるいはおそらく存在していたとしてもNOT ISOLATEDであったことを示す完全なゼロ(null)識別コードが受信されたかどうか判定するためのチェックがなされる。
ステップ22-26のビットワイズ呼び掛けプロセスが、すべてのビットが呼び掛けられるまで続く。この時点で、リーダー14が、そのバッファあるいはメモリの場所にロードされた、呼び掛けフィールド12におけるタグの1つの識別コードを持ち、そしてただこのタグだけがAWAKE状態にある。それから、ステップ30で、リーダー14がこの最後のタグをISOLATEDとしてセットする。それから、ステップ16から28までが、フィールドの中のすべてのタグがこの方法で識別されるまで、繰り返される。
個々の事例がこれを明確にするであろう。しかしながら、呼び掛けのフィールドに入るどのタグも、通常的にSLEEP、NOT ISOLATED状態に入ることに注意する。表1において、表1の例に示されたようにユニークな4ビット識別コードをもつ4つのタグA−Dが存在するものとする。m番目のビット、最初に呼び掛けられるビットは、最初あるいは最も左のビットであり、そして呼び掛けは表1の右に続くものとする。
ステップ16において、すべてタグA−DがAWAKE状態にセットされる。具体例のために、タグの1つ、タグCがISOLATEDで、そしてそのタグA、BとDがNOT ISOLATEDと想定する。ISOLATED及びNOT ISOLATEDフラグの状態の下の表3を見よ。従ってステップ18で、タグA、BとDが1を送るようにリーダー14によって指示される。呼び掛けフィールド12にNOT ISOLATEDタグがあることは今既知である。このとき、リーダー14が、表2に示される最初のサイクルにおいて図2のステップ20において眠るように、すべてのISOLATEDタグ、すなわち、タグCに指示する。
AWAKEであるこれらのタグ、すなわち、例におけるタグA、BとDは、ステップ22で、もし最初のビットの値が1であるなら1を送信することを指示される。このようにタグAとDはそれぞれ1を送信する。リーダー14が、フィールド12にそれが最初の位置に1ビットを持っている少なくとも1つのタグがあることを知るので、それで1を識別レジスタ48の最初のビットに置く。ステップ24において、リーダー14が、最初の位置に0をもつAWAKE状態の全てのタグ、すなわちタグBに表2に示されるようにSLEEP状態になるよう指示する。
表2に示されるように、フィールド12にAWAKE状態にまだある2つのタグ、すなわちタグAとDがある。ビットインデックスはステップ26においてインクリメントされ、そしてAWAKE状態のタグの2番目のビットが呼び掛けられる。この場合タグAとD両方が2番目のビット位置で0を持っている。リーダー14が呼び掛けステップ22に対する応答を受け取らないので、0はそれからレジスタ48における2番目のビット位置に置かれる。
そして、ビットインデックスはステップ26においてインクリメントされ、そして3番目のビットはステップ22において呼び掛けられる。この場合、タグDは、3番目のビット位置で1を持ち1を返すであろう。リーダー14が、レジスタ48の3番目のビット位置に1を置き、3番目のビット位置に0をもつタグAにSLEEPになるように指示する。タグDは、表2に示されるように、今、このフィールド内でまだAWAKE状態にあり、まだリーダーコマンドに応答する唯一のタグである。
ビットインデックス、mはステップ26において再び増加する、そしてAWAKE状態での全てのタグの4番目のビットは呼び掛けられる。これはこの場合タグDのみである。タグDが4番目のビットに1を持っているので、1はリーダー14のレジスタ48の中に書かれる。そして走査の始めにフィールド12に3つのNOT ISOLATEDタグがあったけれども、タグDがユニークに識別され、そしてそのIDコードが読まれる。1つのタグのアイデンティティーが知られたので、リーダー14が、表3のサイクル2に示されるようにISOLATED状態に入るように、この識別可能なタグ、タグDに指示する。この時点で、ただタグAとBだけがNOT ISOLATEDのままでいる。プロセスはステップ16に戻り、2回目のサイクルが始まる。
ステップ16ですべてのNOT ISOLATEDタグが再びAWAKEステップに設定され、ISOLATEDタグ、タグCとDが表2のサイクル2に示されるようにSLEEPに置かれる間、NOT ISOLATEDのタグAとBであるこれらが、AWAKE状態のままにおかれる。インデックスビット、mは最初の位置にリセットされ、そしてAWAKEタグ、タグAとBの最初のビット位置が呼び掛けられる。それでタグAが最初のビット位置で1を持っている。1がタグAによって返され、そして最初の位置で0を持っているすべてのタグ、すなわち表示2のサイクル2に示されたタグBはステップ24でSLEEPに指示される。1は、表4に示されるようにサイクル2の識別に対応しているリーダー14におけるレジスタ48の最初の位置に置かれる。
サイクルは、すべてのAWAKEタグの2番目のビットがそれから呼び掛けられるように、3回目を繰り返す。しかしながら、この場合、ただタグAだけが表2に示されるようにAWAKEであり、そしてその位置で0を持っている。それでタグAが1をリーダー14に戻さず、そしてリーダー14は、フィールドの全てのタグが2番目の位置で0を持っていることを知る。表4に示されるようにサイクル2のレジスタ48の第2ビット位置mにゼロが置かれ、ビットインデックスmがインクリメントされる。
同じ状態が再び発生し、そして0は3番目の位置に置かれ、最終的にこの後に続いて呼び掛けによりタグAの4番目の位置に1が返され、タグAの完全な識別コードが知られる。この時点でステップ28において、タグAがISOLATEDであり、そして制御がサイクル3の開始のために再びステップ16に戻る。
サイクル3の最初のステップにおいて前と同じように、すべてのISOLATEDタグ、A、CとDはSLEEPにおかれ、タグBだけがAWAKEのままでいる。最初のビット位置が呼び掛けられる時、タグBが返答しない、そしてリーダー14が0を最初の位置に置く。ビットインデックスmはその時増加する、そして2番目のビット位置がタグBと呼び掛けられ1を返しリーダー14にその2番目のビット位置に1を置くようにさせる。信号が、2番目の位置に0を持つ、他の全てのNOT ISOLATEDタグをSLEEPに置くためにリーダー14によって送られる。しかしながら、最後のタグのケースで唯一の残っているタグは2番目のビット位置に1を持ち、従ってAWAKE状態で残っている。
プロセスはタグBの3番目のビットを呼び掛けることによって継続し、そしてそれは応答せず、従ってリーダー14で識別レジスタ48における3番目の位置に0をセットする。最終的に4番目のビットは呼び掛けられ、そしてリーダー14にユニークにタグBを識別することを可能にする1を返す。
サイクル4の始めでステップ28で再度タグBがISOLATED状態にセットされ、全てのNOT ISOLATEDタグがAWAKEに指示されるが、何もない。この時点でリーダー14がそれぞれのビット位置を呼び掛ける時、応答が得られないであろう、そして0000あるいはゼロ(null)のタグ識別が返される。このタグ識別は空(null)のリターンを示す予約のコードであって、そしてリーダー14にフィールド12に、前のサイクルの間にあるいはいずれかの以前の時に読まれなかったタグがそれ以上ないことを示す。
もしタグ10が再び読まれる必要があったなら、ISOLATED/NOT ISOLATEDビットフラグは他のいかなる後の時においてでもリセットされることができる。表1−4において図1及び図2に関連して記述されるプロセスは、フィールド12でユニークであるそれぞれのタグ識別を読む。もし識別番号と複数のタグ10がタグの間でユニークではないなら、この方法論はフィールド12の中でタグ10の識別番号のユニークなセットを識別する。この特徴は、例えば、個別の識別が必要ではないかもしれないフィールド12で存在しているタグのクラスあるいはタイプを識別するために使われるかもしれない。
図2の基本的な方法を実行することができる、今知られているあるいは後に考案されるいかなる回路アーキテクチャあるいは組織を使用することができる。以下に記述された例証された実施例は、ひとつの例の目的に提供するだけである。図3の高度に図的な観点で、それぞれのタグ10が、トランシーバー回路32につないだアンテナあるいは他の受信素子32を含む。トランシーバー回路34が、今知られているあるいは後に考案され、その状態で必要とされる機能を実行するためのいかなる型の通信及び信号を条件付ける回路を含む。トランシーバー34がマイクロプロセッサ36につながれる、そしてそれは少なくとも2つのアドレス可能な場所、1つのメモリあるいは2つのフラグ、すなわち、AWAKE/SLEEPとNOT ISOLATED/ISOLATEDを保持するためのメモリあるいはメモリの場所38をもつ少なくとも2つのメモリあるいは1つのメモリを他のコンポーネントの間に持っている。2番目のメモリあるいは場所40が、タグ10の識別番号あるいはタグ10の特別の他の情報を保持する。
リーダー14が同様に同じくトランシーバー44につながれたアンテナ42を含み、その状態で必要とされるかもしれない、今知られているあるいは後に考案される、いかなる必要な通信あるいは信号を整える回路を含む。トランシーバー44は、少なくともメモリあるいはメモリ位置40と同じくらい大きい少なくとも1つのレジスタ、バッファ、メモリあるいはメモリ位置48を含むマイクロプロセッサ46に接続される。その位置48では、メモリあるいはメモリ位置40に格納された情報が、上述の方法に従ってメモリあるいはメモリ位置48に再び集められる。従来のソフトウェアが、図2に示され表1−4に関連して示された方法論を実装するためのマイクロプロセッサ36及び46内に格納される。
多くの修正が、「ビットごとに(bit-by-bit)」の基本的な原則を変えないでプロセスにおいてなされるかもしれない。例えば、ステップ16のAWAKEコマンドは、もし代わりのコマンドがリーダー14とタグ10の間に利用可能であるなら、省略されることができる。例えば、この例示された実施例において、ステップ18と20がタグ10に実行されるためにリーダー14からの別のコマンドなければならないであろうと仮定されている。もしNOT ISOLATEDならば、ひとつのコマンドがタグ10に1を送らせ、もしISOLATEDならば、他の点でSLEEPにさせるために考案されることができる。それ故に、リーダー14によって出されなくてはならないコマンドの数は、この精神と発明の範囲から外れないでシステムのインストラクションセットのデザインに従ってさまざまに変化することがあり得ると理解されることができる。それ故に、方法論がどんな特定の命令あるいはどんな特定の通信プロトコルに基づくのではないことが特別に理解されるはずである。
さらに、方法論は、いずれのタグが探索のコースの間にフィールドに入るかについて明らかにすること、及び、そしてエラー率照合を提供することに適用することができる。例えば、タグが識別された後、リーダー14は、その時AWAKEのままでいるいずれのタグのフルの識別番号で呼び掛ける照合コマンドを出すことができる、そしてそれは探索プロセスの終わりにおいてひとつのユニークに識別されたタグであるであろう。最後の残っているAWAKEタグはそれからそのフルのID番号を送ることができる、そしてリーダー14はそれを捜索に従って決定されたものと比較することができる。この照合は、適合するものがあることあるいはビットワイズ捜索でないことを信頼できるように判定されるまで、多くの回数繰り返されることができる。もし、究極的に適合するものがないと決定されるなら、ノイズが多いフィールドに起こるかもしれないように通信にエラーがあった、あるいは、元来識別されたタグが、信頼性の高い照合が確立される前に、永久にフィールド12を去った、あるいは、新しいタグが、探索が前に存在したタグを識別し始めた後、証明フィールド12に入った、のいずれかであると結論されることができる。
新しいNOT ISOLATEDタグがフィールドに入って、そして一般的な証明タグの問合せに返答する時、後のケースで、通信の衝突があるであろうから、新しい項目が常に決定されることができる。リーダー14が、同じビット位置の間に送信された複数の1及び複数のゼロの両方を多分得るであろう。いずれかのケースで、タグ識別は削除されることができる、そして探索は、ユニークなタグ識別及び証明が得られるまで、再スタートした。
さらに、エラー率通信が、図2でビットワイズ通信の冗長な通信によって支援されることができる。例えば、もしビットワイズ通信のひとつの十分な数が同じであるなら、各ビットは時の多様性を伝達し、そして受け入れただけであった。もしビットワイズ通信が騒々しい環境のためにあるいはフィールド12を入りそして去っているタグ10の変化の高い率のために信頼できないなら、探索は終えることができる、そして、信頼性が高い識別が得られるまで、あるいはタイムアウトまで、繰り返し再起動することができる。
発明の方法論が、タグ10の中に含まれる数のいかなる数のグループに適用され、識別コードのためだけに使用されるper seを必要としないことはさらに指摘されるべきである。例えば、それはタグの特定のアイデンティティーを知らないが、いずれかのタグが特定の種類の情報を含むか否かにかかわらず、いくつかのアプリケーションにおいて重要であるかもしれない。指定されたビットポジションでの情報が、内容のある特定のタイプがタグに格納されたかどうか決定するために捜索されることができる。統計上の処置が、それから一度内容パラメータを識別し、二度目に決定された内容値をもつアイデンティティーを識別するために方法論を利用することによって、これらの歴史の内容のフィールドでタグについてとることができた。
リーダー14とタグ10の間の通信プロトコルは、タグ10との通信を同期するために使われる、リーダー14によって発生されるパルス列に基づいている。パルスが、前もって定められた時間t1のために、リーダー14による伝達の中止であるとこの文脈で定義される。このパルスは、時間t1のための信号の損失としてタグ10によって発見される。信号シーケンスは、同様にリーダー14の高周波信号と同期を合わせられるばかりでなく、通信の指示、すなわちタグを付けるべきリーダーに基づいている、あるいはその逆である。
リーダー14が信号を送るか、あるいはタグ10と連続的に通信を行い、そしてパルスt1のために周期的に終わる。シグナルの損失は、t2マイクロ秒ごとに、周期的に繰り返される。周期的な損失は、それによってリーダー14の間の通信とタグ10が支配される同時発生シグナルあるいはパターンである。リーダー14が、次のようにタグ10に1ビットストリングを伝達する周期的な同期信号を増大させる。「ゼロ」は、図4aに示される時間ギャップt3により分離される2つの同期パルスを送ることにより作られる。「1」は、図4bに示される時間ギャップt3により分離される3つの同期パルスを送ることにより作られる。従って、図4a及びbに図的に示されるこのパルス発生に基づいた1とゼロを使ってリーダー14からタグ10まで送られる。1/t2程度のデータビット転送速度がそれで実現される。
タグ10からリーダー14までの通信において、リーダー14からの最後のデータビットはタグデータフレーム102のスタート100を確立する。それぞれのタグデータフレーム102が、2つのリーダーが同期時期104を定義したように、測られる。タグ10が、図5で示されるように、持続時間t1の反映されるシグナルをタグデータフレーム102の適切な部分に送ることによってリーダー14にデータを伝達する。「1」がタグデータフレーム102の最初の半分でリターンパルスとして伝達される、そして「ゼロ」がタグデータフレーム102の第2の半分でリターンパルスとして伝達される。タグ10が、すべてのデータが伝達されるまで、リーダー14にそれらのデータ、それぞれのタグデータフレーム102に1つのビット、を返す。
この通信プロトコルは、それらのデータが異なる限り、多数の応答タグ10が検出されるという利点をもつ。例えば、それぞれのタグ10がユニークな識別番号を持つか、あるいはデジタル情報を格納したと想定して、異なっているどんな2つのタグにでもストアされた、異なった値が少なくとも1ビットはあるであろう。遅かれ早かれ1つのタグ10が1を伝達するであろう、そしてもう1つはゼロを伝達するであろう。これは、いくつかのタグデータフレーム102内でリーダー14が、呼び掛けフィールドにおいて2つあるいはもっと多くの応答するタグがあることを示すそれぞれの半分のフレームで1つのビットを検出することを意味する。データが複数のタグ10の間でリーダー14で分割されているはずがないけれども、リーダー14は2あるいはもっと多くのタグ10がアクティブであることを知っている。最初のパスIDレジスタ48がフルになった後に、そしてまだアクティブなただ1つだけのタグ10があるべきである。そのタグのすべてのビット、ワードがそれで再び読まれ、そしてもしビット位置において多数のタグが検出されるなら、通信にエラーがあること、あるいは新しい未読のタグが、読み込み及び分離プロセスが最初に始まった後に呼び掛けのフィールドに入ったことのどちらかである。このワードはエラーが起こったことを保証する多数の時に再読み込みされる。照合されたエラーレジスター48の発生がクリアされると、すべてのタグ10はAWAKE及びNOT ISOLATEDにセットされ、そしてプロセスは新たにそれから再開される。
多くの変化と修正が、この精神と発明の範囲から外れないで通常の技術を有するものによってされるかもしれない。それ故に、例証された実施例が例の目的だけのために明らかにされた、そしてそれが、次のクレームによって定義される発明を制限するとしてとられるべきではないことは理解されなくてはならない。
この発明及びそのさまざまな実施例を記述するこの明細書で使われる言葉は、それらの一般に定義された意味のセンスでだけではなく理解されるべきであり、しかし一般に定義された意味の範囲を越えてこの明細書で構造、材料あるいは行為での特別な定義まで含むべきである。それでもし要素が1以上の意味を含むとしてこの明細書という環境で理解されることができるなら、そのクレームでの使用はすべての明細書によってそして言葉それ自身によって支援された可能な意味に一般的であることを理解されなくてはならない。
次のクレームの言葉あるいは要素の定義は、従って、ただ本当に明らかにされる要素のコンビネーションだけでなく、しかし実質的に同様な方法で実質的に同じ機能を果たし、実質的に同じ結果を得る等価的な構造、材料あるいは行為を含むようにこの明細書で定義される。知られているあるいは後に考案される、この技術において通常の知識を有するものによる、観点でクレームされた主題からの非実質的な変更は、等価的にクレームの範囲の中にあるとして特別に熟考される。したがって、この技術において通常の知識をもつものに今あるいは後に知られる明白な置換は、定義された要素の範囲内にあると定義される。
クレームは、それで、上に特別に示されて記述されたものを含み、概念的に等価なものを含み、明白に置換されるものを含み、そしてまた本質的にこの発明の基本的思想を含むものを含むと理解されるはずである。
Claims (6)
- 呼び掛けフィールド内の1つの通信チャネルで同時に呼び掛けられる、分離されたタグと分離されていないタグとを含む複数の高周波識別タグの各々を識別するための方法であって、
各々が複数の連続するビットによって識別される前記複数のタグのうちの全ての分離されていないタグを活性化するステップと、
前記複数のタグのうちの全ての分離されたタグに対して休眠するよう指示するステップと、
前記複数のタグのうちの各分離されていないタグについての前記複数の連続するビットのうちの選択されたビットに呼び掛けをし、前記選択されたビットについて所定のビット値を有するタグの各々から所定の応答を得るステップと、
前記呼び掛けの応答を待ち、
前記所定の応答であって、少なくとも1つのタグが休眠しておらず且つ前記選択されたビットに前記所定のビット値を含んでいることを示す応答を受けた場合には、前記呼び掛けに対して応答しないタグを選択的に非活性化することにより、呼び掛けに対する前記非活性化されたタグからの応答が前記複数のタグのうちの1つのタグの識別が完了するまで禁止され、
応答がない場合は、前記選択されたビットに対して前記所定のビット値以外のビット値を含んでいることを示す応答を受けるための呼び掛けをすることなく、前記複数のタグのうちの全ての分離されていないタグを活性化されたままにするステップと、
前記複数の連続するビットの全てが得られるまで、残りの活性化されたタグのそれぞれについて前記連続するビットのそれぞれに対する呼び掛けを継続し、当該呼び掛けに対して応答しないタグを選択的に非活性化するステップと、
得られた複数の連続するビットが、前記複数のタグの中に分離されていないタグがないことを示すゼロ信号と一致するか否かを判定するステップであって、
前記得られた複数の連続するビットがゼロ信号と一致する場合には、識別するタグがないと判定し、
前記得られた複数の連続するビットがゼロ信号と一致しない場合には、タグが識別されたと判定し、識別されたタグが分離状態になるよう指示するステップと、
を備える方法。 - 前記複数の連続するビットに連続して呼び掛けを行い、前記連続したビットの完全な系列を連続する順序で得る、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の連続するビットに連続して呼び掛けを行い、前記連続するビットの完全な系列を任意の非連続な順序で得る、請求項1に記載の方法。
- 前記タグの少なくとも1つについて前記連続するビットの全てが得られる場合に、前記タグを分離して前記分離されたタグが呼び掛けに対して応答を続けることを妨げ、前記複数のタグの少なくとももう1つのタグについて連続するビットに呼び掛けるステップをさらに備える、請求項1に記載の方法。
- 前記非活性化するステップは、減縮されたビット長の非活性化コマンド信号を送信することを備える、請求項1に記載の方法。
- 前記減縮されたビット長が1ビットである、請求項5に記載の方法。
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