JP4343452B2

JP4343452B2 - Wireless tag

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Publication number: JP4343452B2
Application number: JP2001041651A
Authority: JP
Inventors: 裕彦津田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-02-19
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2021-02-19
Also published as: JP2002246947A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線識別装置などの外部の機器との間で、識別コードおよびデータを無線で通信することができ、かつ電源部をその内部に有しない無線タグに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、質問器と呼ばれる無線電波の送信機と応答器と呼ばれる無線電波の受信機とを組合せ、質問器からの無線電波を応答器で受信し、応答器に備えられているメモリに記憶されているデータに基づく応答を行うシステムが、各種の用途に利用されている。本件出願人も、たとえば特許第２５５３６４１号として、応答器にＩＣカードなどの外部メモリとのインターフェース回路を設け、応答器が外部メモリをアクセス可能とすることで、無線データシステムにおける応答器の応用分野を拡大する方法の１つを提案している。近年、数ＧＨｚの周波数帯のマイクロ波を利用する無線データシステムが、応答器を小型化し、比較的低コストで製造可能なことから注目されている。
【０００３】
図１７は、マイクロ波を使用する応答器としての無線タグ１の概略的な構成および使用方法を示す。無線タグ１は、商品などの物品識別用技術で、バーコードに代わるものとして開発されており、ＲＦＩＤなどと呼ばれることもある。無線タグ１は、図１７（ａ）に示すように、絶縁基板２の表面にアンテナ３が導体パターンの印刷で形成され、さらに半導体集積回路チップ４が絶縁基板２上に装着されている。絶縁基板２は、たとえば６０ｍｍ×１０ｍｍ程度の大きさで、無線タグ１全体の厚みは０．５ｍｍ程度である。
【０００４】
図１７（ｂ）に示すように、質問器であるリーダ５から電波６を放射すると、無線タグ１のアンテナ３に電力が供給され、半導体集積回路チップ４内部の不揮発性メモリに予め記憶させてあるデータに応じて、強度もしくは周波数、位相を変えた反射波がアンテナ３から放射される。リーダ５側では、反射波を検出し、非接触でデータを認識することができる。データは、たとえば１２８バイトの大きさを有し、そのうちの１６バイトは無線タグ１の製造時に書込んでおいて、アプリケーションでは書換えを不可にしておく。残りの１１２バイトはユーザエリアとして、アプリケーションで自由に書換え可能にしておく。ユーザエリアの１１２バイトを利用すると、商品の識別情報として、バーコードなどを利用する場合に比較して多量のデータを利用することができる。また、通常は１００バイト未満の磁気カードと比較しても、多量のデータを利用することができる。しかも磁気カードの場合には、磁気カードを読取り装置に接触させなければならないのに比較し、無線タグ１は非接触でデータの読取りが可能となるので、より広範な応用が期待される。
【０００５】
図１８は、図１７に示す無線タグ１およびリーダ５の概略的な電気的構成を示す。無線タグ１には、半導体集積回路チップ４内に送受信部７、コントローラ８およびメモリ９を含む。メモリ９は、たとえばフラッシュメモリなどで、電気的に書込みが可能でしかも不揮発性である。リーダ５は、アンテナ１０、送受信部１１およびコントローラ１２を含み、ホストコンピュータ１３との間でのデータ通信も可能である。メモリ９に、一旦電気的にデータを書込めば、電源が供給されなくても書込んだ内容を記憶しておくことができる。通常の１次元バーコードが、たとえばＪＡＮコードで１３桁の情報しか表示することができないのに比べ、多くの情報を記憶しておくことができる。またリーダ５と無線タグ１との間は、３０ｃｍ〜２ｍ程度の距離まで非接触でデータの読取りが可能である。
【０００６】
無線タグを使用することに関連する先行技術は、たとえば特開平１０−１４２２４７号公報や特開２０００−３０１５０号公報などに開示されている。特開平１０−１４２２４７号公報には、無線タグを用いる買上げ商品登録装置およびこの登録装置を用いた買上げ商品決済システムが開示されている。この先行技術では、各商品に無線タグを添付し、開口式の陳列棚に陳列する。陳列棚の商品取出し口には、無線タグ読取り装置を設置する。顧客は、所定のＩＣカードを無線タグ読取り装置に装着する。顧客のＩＣカードが無線タグ読取り装置に装着されている状態で、顧客が商品を開口部から取出すと、無線タグ読取り装着が無線タグに登録されている情報を読取って顧客のＩＣカードに登録する。顧客は、商品とともにＩＣカードをレジカウンタに持参するので、決済を簡略に行うことができる。特開２０００−３０１５０号公報には、売り場に陳列される各商品に無線タグをそれぞれ取付けておき、商品決済と同時に不正持出し防止に役立てる使用方法が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１７に示すような無線タグ１は、バッテリなどの電源を持たずに小型軽量で安価であり、かつ様々な外装ケースと一体化して加工するなど、幅広い使用方法が考えられる。しかしながら、図１８に示すようなリーダ５や、インテロゲータなどと呼ばれる質問器からの無線電波放射を利用して動作しているので、質問器などがないと、無線タグ１のメモリ９に記憶されている識別コードやデータを読むことができないし、無線タグ１のメモリ９に記憶されているデータを書換えることもできない。
【０００８】
本発明の目的は、質問器などがなくてもメモリ９内のデータにアクセス可能な無線タグを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、無線アンテナと半導体集積回路チップとを備え、無線アンテナに外部から受信される無線電波を電源として動作する無線タグであって、
該半導体集積回路チップは、
不揮発性メモリと、
不揮発性メモリに記憶される情報を送信データとして、該無線電波を利用して外部との間でデータ通信を行う第１のデータ通信手段と、
無線電波以外の通信経路を利用して、外部とのデータ通信が可能な第２のデータ通信手段とを含み、
外部の機器に着脱可能な結合手段をさらに備え、
該第２のデータ通信手段は、該結合手段によって該機器に装着されている状態で、該機器との間でデータ通信が可能であり、
前記第２のデータ通信手段を介して、該不揮発性メモリに記憶される情報の読出しおよび書込みが可能であり、
起動が無線電波以外の通信経路を利用するデータ通信によって電圧が供給されたためであるとき、無線電波以外の通信経路を利用するデータ通信が終了するまで、無線電波を利用するデータ通信を受け付けず、起動が無線電波を利用するデータ通信によるとき、無線電波を利用するデータ通信が終了するまで、無線電波以外の通信経路を利用するデータ通信を受け付けないことを特徴とする無線タグである。
【００１０】
本発明に従えば、無線タグは、無線アンテナと半導体集積回路チップとを備え、無線アンテナに外部から受信される無線電波を電源として動作する。半導体集積回路チップは、不揮発性メモリと、第１のデータ通信手段と、第２のデータ通信手段とを含む。第１のデータ通信手段は、不揮発性メモリに記憶される情報を送信データとして、無線電波を利用して外部との間でデータ通信を行う。第２のデータ通信手段は、無線電波以外の通信経路を利用して、外部とのデータ通信が可能である。第１のデータ通信手段によって、不揮発性メモリに記憶されている情報に従って質問器に対する応答器としての動作を行うことができる。第２のデータ通信手段は、無線電波以外の通信経路で外部の機器とデータ通信が可能であるので、無線電波を経路として利用しなくても、第２のデータ通信手段で外部とデータ通信を行うことができる。
【００１２】
また、第２のデータ通信手段は、外部との間で不揮発性メモリに記憶される情報の読出しおよび書込みが可能であるので、第１のデータ通信手段でデータ通信を行うために必要な識別情報などを容易に書換えることができる。
【００１６】
また、無線タグを機器に装着した状態で、第１の通信手段による無線電波を利用するデータ通信で、他の機器に対して制御などを行ったり、装着した機器から第２のデータ通信手段を介して不揮発性メモリに書込んだ情報を、無線タグを機器から取外して移動し、第１のデータ通信手段による無線電波を介する電波通信で、他の機器にデータを転送させることによって、無線タグをデータ転送の媒体として利用することができる。
【００１８】
また、無線電波を利用するデータ通信と無線電波以外の通信経路を利用するデータ通信との排他制御を行うことができる。
【００１９】
さらに本発明は、前記不揮発性メモリは、無線通信の手順を定める部分である無線通信プロトコル制御部、および無線のコマンドに対する動作を定義する部分である無線通信コマンド制御部をさらに記憶し、
無線電波以外の通信経路を利用するデータ通信のとき、前記不揮発性メモリに記憶される無線通信プロトコル制御部および無線通信コマンド制御部を書き換え可能であることを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、有線通信時に無線通信プロトコル制御部および無線通信コマンド制御部を変更することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態としての無線タグ２１を用いて構成する無線データ通信システムの概略的な構成を示す。図１（ａ）は無線電波を介してデータ通信を行う構成を示し、図１（ｂ）は有線の通信ケーブルを介してデータ通信を行う構成を示す。本実施形態の無線タグ２１は、図１（ａ）に示すように、インテロゲータであるＲＦＩＤ質問器２２との間で無線電波によるデータ通信を行う。ＲＦＩＤ質問器２２は、アンテナ２３を有し、アンテナ２３とＲＦＩＤ質問器２２との間はアンテナケーブル２４によって接続される。アンテナ２３と無線タグ２１との間は、無線電波を通信経路としてデータ通信が行われ、ＲＦＩＤ質問器２２がインテロゲータとなり、無線タグ２１が応答器であるトランスポンダとなる従来からの質問器と応答器としての機能が実現される。本実施形態の無線タグ２１は、図１（ｂ）に示すように、有線の通信ケーブル２５を介して外部の機器としてのコンピュータもしくはデータ処理装置２６にも接続され、通信ケーブル２５を介する無線電波によらないデータ通信も可能である。また、無線タグ２１を、コンピュータもしくはデータ処理装置２６からのデータを一時的に蓄積するバッファメモリとすることによって、間接的にコンピュータもしくはデータ処理装置２６とＲＦＩＤ質問器２２との間に通信経路を形成することができる。無線タグ２１自体にはバッテリ等がないので、省電力化を図ることができる。
【００２４】
図２は、図１の無線タグ２１の概略的な電気的構成を示す。無線タグ２１には、記憶部２９として、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリが半導体集積回路チップ３０上に予め形成されている。図１（ｂ）に示すような有線の通信ケーブル２５は、有線通信ジャック３１に接続される。半導体集積回路チップ３０上には、第１のデータ通信手段である無線通信インターフェイス３２も形成され、アンテナ３３に接続される。無線タグ２１は、アンテナ３３に受信される無線電波の電力を電源として、電圧生成部３４で生成される電源電圧によって動作する。半導体集積回路チップ３０上には、さらに制御／データ処理部３５、有線通信インターフェイス３６も形成される。有線通信インターフェイス３６は、第２のデータ通信手段となる。電圧生成部３４には、有線通信ジャック３１に通信ケーブル２５が接続されるときに、通信ケーブル２５からも電力の供給が可能である。無線タグ２１は、ＲＦＩＤ質問器２２から発射される電波を受けて応答し、ＲＦＩＤ質問器２２からのコマンドあるいは予め定める手順に応じて、記憶部２９に記憶されている識別符号を送信する。また、コマンドや手順に応じて、記憶部２９内のデータを送信したり、あるいは記憶部２９にデータを書込んだりすることができる。なお、電圧生成部３４には、モニタ用ポート３４ａが設けられている。
【００２５】
図３は、記憶部２９のメモリマップを示す。記憶部２９のメモリマップは、大きく分けて３つに分かれる。無線タグ２１の制御／データ処理部３５を起動するためのブート（ＢＯＯＴ）部２９ａと、無線および有線通信のプロトコル制御部２９ｂと、データ部２９ｃとである。
【００２６】
ブート部２９ａは、無線タグ２１の電圧が所定のレベルに達した直後の制御／データ処理部３５の起動部分である。起動後は、制御／データ処理部３５が電圧生成部３４のモニタ用ポート３４ａをモニタすることによって、起動が有線通信により電圧を供給されたためかどうかを、確認する。このとき、有線通信で起動した場合は、その有線通信終了後までは無線通信があっても受け付けない。無線通信で起動した場合は、その無線通信が終了するまでは有線通信を受け付けない。このような排他制御を行うことによって、無線通信、有線通信が同時に起こった場合の動作を制御することができる。
【００２７】
プロトコル制御部２９ｂには、無線通信プロトコル制御部、無線通信コマンド制御部、有線通信プロトコル制御部、および有線通信コマンド制御部が設けられる。無線通信プロトコル制御部は、無線通信の手順を定める部分である。無線通信コマンド制御部は、無線のコマンドに対する動作を定義する部分である。無線通信プロトコル制御部では、たとえばデータのフレーミングを定義したり、再送の手順を定めたりする。無線通信コマンド制御部は、無線タグ２１のＩＤ（アイデンティファイ）、リード、ライトなど、各コマンドに対応する動作の手順を定めている。
【００２８】
データ部２９ｃは、固有識別番号（ＩＤ番号）、付属コードおよびデータから成り立つ。固有識別番号は、無線タグ２１のそれぞれが独自に持つ固有の番号である。［Ｒ］は書き換え不可、［Ｒ／Ｗ］は書き換え可能な領域を示している。
【００２９】
以上のうち、無線通信プロトコル制御部および無線通信コマンド制御部は、有線通信時にその内容を変更できる領域である。これを記号［＊＊Ｒ／Ｗ］で示す。たとえば、有線通信時に、ロードコマンドを使用して無線通信コマンド制御部を変更し、無線通信時のコマンドのうち、ライトコマンドを動作させないように変更したり、固有な番号を有する質問器（インテロゲータ）のみに応答するようにしたりすることができる。これによって、有線通信にて、その無線タグ２１のデータを無線からは書き換え不可能に変えたり、また、質問器（インテロゲータ）を選択して動作させることが可能となる。
これらは、従来の無線タグではできなかった動作方法である。
【００３０】
図４は、図２の有線通信ジャック３１に関連する構成を示す。図４（ａ）は、有線通信ジャック３１に通信ケーブル２５を接続する状態を示す。有線通信ジャック３１に装着される有線通信プラグ３７は、通信ケーブル２５の先端に接続され、コンピュータもしくはデータ処理装置２６と接続する。図４（ｂ）に示すように、通信ケーブル２５は、コンピュータまたはデータ処理装置側から見て、たとえば４本の信号線、電源信号線３８ａ、グランド信号線３８ｂ、送信信号線３８ｃおよび受信信号線３８ｄを有する。このような４本の信号線としては、他に、Universal Serial BusからＵＳＢと略称されるパーソナルコンピュータと周辺機器との接続のための標準周辺インターフェイスを利用することもできる。コンピュータまたはデータ処理装置側から電源信号線３８ａとグランド信号線３８ｂとの間に電源電圧を供給すれば、無線タグ２１の有線通信インターフェイス３６が起動し、送信信号線３８ｃに入って来る信号に応じてデータを受信する。
【００３１】
図１の無線タグ２１は、記憶部２９に書込む情報にＲＦＩＤ質問器２２との間の無線データ通信の制御プログラムを含めることができる。このため、図５に示すように、複数のＲＦＩＤ質問器２２ａ，２２ｂのうち、特定番号のＲＦＩＤ質問器２２ｂへのみデータを送信するように制御プログラムを変更することもできる。特定の質問器以外の質問器による応答を中止することによって、無線タグ２１の秘匿性を可能にすることができる。また、無線タグ２１の使われる周囲の状況によって、制御手順を変更し、信頼性や応答性を向上させることができる。
【００３２】
このような制御プログラムの変更は、図１（ｂ）に示すように、無線タグ２１をコンピュータもしくはデータ処理装置２６に通信ケーブル２５を介して有線で接続することによって容易に行うことができる。無線タグ２１の記憶部２９に記憶されるデータの書換えを行うためには、一般に読取りのときよりも大電力を必要とする。このため、無線電波でのみ記憶部２９の書換えを行おうとすると、ＲＦＩＤ質問器２２よりも大電力で無線電波を送信することができる書込み装置を用いなければならない。本実施形態の無線タグ２１では、通信ケーブル２５で有線接続すると、無線電波を介するよりも容易に必要な電力を供給することができるので、汎用のコンピュータもしくはデータ処理装置２６から記憶部２９の記憶内容の書換えを行うことができる。
【００３３】
図６は、本発明の実施の他の形態として、図１に示すような無線タグ２１を外装箱３９と一体化し、または収納する外装箱３９内を付属させて無線タグユニット４０を形成し、無線タグユニット４０に設けるコネクタ４１を介して端末装置４２に着脱可能にする構成を示す。コネクタ４１は、図２の有線通信ジャック３１を含む。図６（ａ）は、無線タグユニット４０を端末装置４２に装着する状態を示す。端末装置４２には、表示部４３や入力部４４が設けられる。図６（ｂ）は、無線タグユニット４０を端末装置４２に装着した状態を示し、無線タグユニット４０と端末装置４２とを一体的に取扱うことが可能となる。図６（ｂ）に示す状態で、表示部４３の表示を見ながら入力部４４を操作してデータ入力を行うと、無線タグユニット４０内で、図２に示す記憶部２９にデータを書込んで蓄積することができる。
【００３４】
図６（ｃ）は、データを蓄積した無線タグユニット４０を、端末装置４２から取外している状態を示す。無線タグユニット４０は、不揮発性メモリを備える記憶部２９にデータを記憶しているので、端末装置４２から離れて移動する状態でも、不揮発性メモリに記憶されているデータはそのまま保持させることができる。
【００３５】
図６（ｄ）は、無線タグユニット４０を通信装置、制御装置、コンピュータ４５などの外部の機器に、無線電波を利用してデータ通信を行い、記憶部２９に記憶されているデータを転送することができる。無線タグユニット４０は、無線タグ２１と外装箱３９とが一体化された装置であり、移動させて持ち運ぶことが可能である。これは無線読出しが可能なメモリ装置であり、ＲＦＩＤ質問器２２があれば無線でデータ通信ができるメモリとなり、それ以外の場所ではコンピュータや制御装置に組込んでメモリの一部として使用することができる。
【００３６】
図７は、本発明の実施のさらに他の形態として、ローカルエリアネットワーク５０を形成する無線タグの使い方を示す。ローカルエリアネットワーク５０は、複数のＲＦＩＤ質問器５１，５２，５３を通信ケーブル５４で相互に接続して形成する。各ＲＦＩＤ質問器５１，５２，５３には、データ端末５５と無線タグ５６との組合せやデータ端末５７と無線タグ５８との組合せなどが、電波５９を介して無線で接続可能である。無線タグ５６，５８は、図１に示す無線タグ２１と基本的に同等であり、記憶部２９に識別情報やパスワードなどを記憶しておき、ローカルエリアネットワーク５０に接続する際のセキュリティおよび操作性を高めることができる。また通信のプロトコルも記憶しておき、効率よくローカルエリアネットワーク５０への接続を可能にすることができる。
【００３７】
図８は、図７に示すＲＦＩＤ質問器５１，５２，５３の概略的な電気的構成を示す。ＲＦＩＤ質問器５１，５２，５３は、イントロゲータとしての機能は図１に示すＲＦＩＤ質問器２２と同様であり、アンテナ２３を備える。ＲＦＩＤ質問器５１，５２，５３には、電源部６０、記憶部６１、無線通信インターフェイス６２、ＬＡＮコントロール部６３、ＣＰＵ６４、制御／データ処理部６５が含まれる。ＬＡＮコントロール部６３は、ローカルエリアネットワーク５０を形成するための通信ケーブル５４に接続される。
【００３８】
図９は、図７に示すデータ端末５５，５７が温度センサ６６，６７をそれぞれ備えている例を示す。この例は、温度センサ６６，６７と、データ通信手段を備えた無線タグ５６，５８が一体化した端末装置であるデータ端末５５，５７、ＲＦＩＤ質問器５１，５３、ローカルエリアネットワーク５０およびホストコンピュータ５０ａから成り立つ温度管理システムである。
【００３９】
複数の冷蔵庫６８，６９があり、それぞれに温度センサ６６，６７とその温度データを有線通信手段によって書き込める無線タグ５６，５８が一体化したデータ端末５５，５７が設置されている。ＲＦＩＤ質問器５１，５３から、ある時間間隔にて無線で温度データを読取り、それをホストコンピュータ５０ａに送信する。温度センサ６６，６７と無線タグ５６，５８は、非常に小型化が可能になり、ローコストでシステムを構築することができる。
【００４０】
図１０は、本発明の実施のさらに他の形態として、本発明を家電装置等の無線制御端末として使用する方法を示す。本実施形態の無線制御端末７０は、図６に示すような無線タグユニット４０を端末装置４２に装着して形成することもできるけれども、図１に示すような無線タグ２１を内蔵することもできる。無線タグ２１を端末装置４２に内蔵する場合には、無線タグ２１の有線通信ジャック３１をデータ用通信インターフェイス７１に接続する。無線タグ２１を接続した無線制御端末７０は、無線電波を送信する機能を備える家電装置、業務機器、通信装置７２などの外部の機器から電波を送信すると、送信電波の電力で動作して、さらに端末装置４２にも動作用の電力を供給して、家電装置、業務機器、通信装置７２などの遠隔操作を行うことができる。
【００４１】
すなわち、無線タグ２１は、家電装置、業務機器、通信装置７２などから放射される電波を受けて応答し、家電装置、業務機器、通信装置７２からのコマンドあるいは予め定められる手順に応じて、記憶部２９に記憶されている識別符号を送信し、さらにコマンドあるいは手順に応じて、記憶部２９内のデータを送信したり、あるいは記憶部２９内にデータを書込んだりすることができる。無線送信の電力は、家電装置、業務機器、通信装置７２などから発射される電波で供給される。
【００４２】
これに加えて、無線タグ２１は、端末装置４２が動作する電力も、無線電波を電源として供給することができる。このような構成で、きわめて電力消費の少ない無線制御端末７０を構成することができる。
【００４３】
図１１は、図１０に示す無線制御端末７０と同等の機能を有する無線制御端末８０の概略的な電気的構成を示す。本実施形態の無線制御端末８０は、図１に示す無線タグ２１と同等の無線タグ８１を１つの電子部品として使用し、図６に示す端末装置４２と同等の機能を有するコントローラ８２と一体化して形成する。無線タグ８１には、アンテナ８３、電圧生成部８４、制御／データ処理部８５、無線通信インターフェイス８６、ホスト通信部８７、および不揮発性メモリによる記憶部８９が含まれる。コントローラ８２には、電源部９０、記憶部９１、ＣＰＵ９２、表示部９３、データ入力部９４、制御／データ処理部９５、無線タグ通信部９６が含まれる。コントローラ８２には、通信ケーブル２５を介して無線タグ８１が接続される。
【００４４】
図１２は、図１０または図１１に示す無線制御端末７０，８０を用いて遠隔制御される図１０の家電装置、業務機器、通信装置７２の概略的な構成を示す。家電装置、業務機器、通信装置７２は、図８に示すようなＲＦＩＤ質問器５１，５２，５３と基本的に同等なＲＦＩＤ質問器９６を有する。ただし、図８のＲＦＩＤ質問器５１，５２，５３は、ＬＡＮコントロール部６３を介してローカルエリアネットワーク５０に接続されているけれども、本実施形態のＲＦＩＤ質問器９６は、家電装置、業務機器、通信装置７２の制御入力に接続される。ＲＦＩＤ質問器９６には、アンテナ２３も接続され、無線制御端末７０，８０と無線電波を介するデータ通信が可能である。家電装置、業務機器、通信装置７２は、通信回線９７などを介してローカルエリアネットワークやインターネットなどにも接続可能である。たとえば、図１１のコントローラ８２が通信ケーブル２５を介して無線タグ８１を制御し、ＲＦＩＤ質問器９６からの応答を可変にすることができる。これを用いれば、極めて消費電力が少ない無線制御端末８０を得ることができる。
【００４５】
図１３は、本発明の各実施形態に共通で、ＲＦＩＤ質問器と無線タグとの間で行うコマンド制御手順を示す。ステップａ１では、ＲＦＩＤ質問器から通信開始のコマンドを無線タグ側に送る。ステップａ２では、無線タグ側で応答があるか否かを判断する。応答がないときには、ステップａ１に戻る。ステップａ２で、無線タグ側から応答があれば、ステップａ３でＲＦＩＤ質問器は要求受付のコマンドを送る。ステップａ４で、無線タグ側は、要求があるか否かを判断する。要求がないと判断されるときには、ステップａ１に戻る。ステップａ４で要求ありと判断されるときには、無線タグからコマンドを送り、ステップａ５で、ＲＦＩＤ質問器から要求確認コマンドを送る。ステップａ６では、無線タグ側で確認がＯＫであるか否かを判断する。確認がＯＫでないときには、ステップａ１に戻る。ステップａ６で確認ＯＫと判断されるときには、ステップａ７に進み、ＲＦＩＤ質問器では無線タグ側から要求のとおりに機器を制御する。以下、ステップａ１からステップａ７までを繰返して、図１０に示すような家電装置等の遠隔制御が可能となる。
【００４６】
図１４は、ＲＦＩＤ質問器に無線タグからデータを送信するデータ送信の手順を示す。ステップｂ１でＲＦＩＤ質問器から通信開始のコマンドが無線タグに送られる。ステップｂ２では、無線タグ側で応答ありか否かを判断する。応答ありと判断されないときには、ステップｂ１に戻る。ステップｂ２で、応答ありと判断されるときには、ステップｂ３で、ＲＦＩＤ質問器からデータ受付コマンドが送られる。ステップｂ４で、無線タグは、データ送信を行うか否かを判断する。データ送信を行わないときには、ステップｂ１に戻る。ステップｂ４でデータ送信を行うと判断されるときには、無線タグからＲＦＩＤ質問器にデータを送信し、ステップｂ５で、ＲＦＩＤ質問器からデータ受信確認が送られる。ステップｂ６では、無線タグが確認ＯＫであるか否かを判断する。確認ＯＫでないと判断されるときには、ステップｂ１に戻る。ステップｂ６で確認ＯＫと判断されるときには、ステップｂ７でＲＦＩＤ質問器側が受信されたデータの処理を行い、ステップｂ１に戻る。
【００４７】
図１５は、ＲＦＩＤ質問器から無線タグにデータを送信して無線タグがデータを受信するデータ受信の手順を示す。ステップｃ１では、ＲＦＩＤ質問器側から通信開始のコマンドを送る。ステップｃ２では、無線タグが応答ありか否かを判断する。応答ありと判断しないときには、ステップｃ１に戻る。ステップｃ２で、応答ありと判断されるときには、ステップｃ３で、ＲＦＩＤ質問器からデータ送信コマンドを送り、データを送信する。ステップｃ４では、無線タグがデータを受信しているか否かを判断する。データを受信していないと判断されるときには、ステップｃ１に戻る。ステップｃ４でデータ受信と判断されるときには、ステップｃ５で、ＲＦＩＤ質問器からデータ送信確認のコマンドを送る。ステップｃ６では、無線タグが確認ＯＫか否かを判断する。確認ＯＫでないと判断されるときには、ステップｃ１に戻る。ステップｃ６で確認ＯＫと判断されるときには、ステップｃ７で次の送信データを準備し、ステップｃ１に戻る。
【００４８】
図１６は、図１２に示す遠隔制御システムで、図１３、図１４および図１５に示す手順に従って行われる全体的な家電装置、業務機器、通信装置７２と、端末装置７０との全体的な動作を示す。
【００４９】
家電装置、業務機器、通信装置７２側では、ステップｓ１で待機電源を投入してＯＮにする。ステップｓ２では、端末装置７０に電波を送信する。ステップｓ３では、端末装置７０の電源フラグＰＷがＯＮかＯＦＦかを調べる。ＯＦＦであればステップｓ２に戻る。ステップｓ３で電源フラグＰＷがＯＮになれば、ステップｓ４で、家電装置、業務機器、通信装置７２側でも主電源をＯＮにする。
【００５０】
次にステップｓ５で、端末装置７０に電波を送信する。ステップｓ６では、端末装置７０の電源フラグＰＷがＯＮかＯＦＦかを調べる。ＯＮのままであれば、ステップｓ７でいずれかの機能を指示する機能フラグＡＣＴがＯＮかＯＦＦかを調べる。ＯＮであれば、ステップｓ８でＯＮが指示されている機能を実際にＯＮにする。ステップｓ７で機能フラグＡＣＴがＯＦＦであるとき、またはステップｓ８が終了すると、ステップｓ５に戻る。ステップｓ６で電源フラグＰＷがＯＦＦであるときは、ステップｓ９で家電装置、業務機器、通信装置７２の主電源をＯＦＦにする。
【００５１】
端末装置７０側では、家電装置、業務機器、通信装置７２側からの電波を電源として動作する。電波を受信しているときに、ステップｔ１で電源スイッチが投入されるとＯＮになる。ＯＮになると、ステップｔ２で無線タグのデータフラグ中の電源フラグＰＷがＯＮに設定される。次にステップｔ３でいずれかの機能ボタンがＯＮに操作されると、ステップｔ４で、機能ボタンに対応する機能のフラグＡＣＴがＯＮに設定される。最後にステップｔ５で電源スイッチを遮断してＯＦＦにすると、ステップｔ６で電源フラグＰＷをＯＦＦに設定し、ステップｔ７ですべての機能フラグＡＣＴをＯＦＦに設定する。
【００５２】
以上説明した各実施形態で、無線タグは無線通信以外で、有線の通信ケーブルなどを介して外部の機器とデータ通信を行うようにしているけれども、光ファイバによる有線式通信や、赤外線などによる光学的な無線通信でデータ通信を行わせることもできる。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、第１のデータ通信手段による無線電波を利用するデータ通信で、従来からの無線質問器に対する応答器としての機能を実現するとともに、第２のデータ通信手段を介する無線電波以外の通信経路によるデータ通信で、応答器としての機能以外にも機能を拡張して使用することができる。
【００５４】
また、第２のデータ通信手段を介して、不揮発性メモリに記憶される情報の読出しおよび書込みが可能であるので、たとえばコンピュータやデータ処理装置が有するデータを、無線タグの不揮発性メモリに移動させ、無線読出しが可能な移動型のメモリ装置を実現することができる。不揮発性メモリにデータを記憶させた状態で、特定の場所による無線質問器の電波の到達範囲に無線タグを近づければ、無線電波を介するデータ通信で不揮発性メモリに記憶したデータを転送することができる。電波の到達範囲外では、コンピュータもしくはデータ処理装置などと有線などで接続し、簡易に通信経路を形成することができる。
【００５６】
また、無線タグを外部の機器に着脱可能で、外部の機器に装着されている状態で第２のデータ通信手段によるデータ通信が可能であるので、外部の機器に装着して第２のデータ通信手段によるデータ通信を確実に行い、外部の機器に装着したまま無線電波を介するデータ通信を行ったり、外部の機器から取外した状態で媒体として利用することができる。
【００５７】
また、無線電波を利用するデータ通信と無線電波以外の通信経路を利用するデータ通信との排他制御を行うことができ、無線通信および有線通信が同時に起こった場合の動作を制御することができる。
【００５８】
また本発明によれば、有線通信時に無線通信プロトコル制御部および無線通信コマンド制御部を変更することができる。したがって、たとえば、有線通信時に、ロードコマンドを使用して無線通信コマンド制御部を変更し、無線通信時のコマンドのうち、ライトコマンドを動作させないように変更したり、固有な番号を有する質問器（インテロゲータ）のみに応答するようにしたりすることができる。これによって、有線通信にて、その無線タグのデータを無線からは書き換え不可能に変えたり、また、質問器（インテロゲータ）を選択して動作させることが可能となる。これらは、従来の無線タグではできなかった動作方法である。
また、無線タグの不揮発性メモリに記憶されるデータの書換えを行うためには、一般に読取りのときよりも大電力を必要とする。このため、無線電波でのみ不揮発性メモリの書換えを行おうとすると、大電力で無線電波を送信することができる書込み装置を用いなければならない。本発明に係る無線タグでは、無線電波以外の通信経路で有線接続すると、無線電波を介するよりも容易に必要な電力を供給することができるので、外部の機器、たとえば汎用のコンピュータもしくはデータ処理装置から不揮発性メモリの記憶内容の書換えを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態としての無線タグ２１を用いるシステム構成を示すブロック図である。
【図２】図１の無線タグ２１の概略的な電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図２の記憶部２９のメモリマップを示す図である。
【図４】図２の有線通信ジャック３１に通信ケーブル２５を接続する状態と、通信ケーブルの信号線の内容とを示す図である。
【図５】図１（ｂ）に示すようにして無線タグ２１の記憶部２９内に記憶される無線通信のプログラムを変更し、特定番号のＲＦＩＤ質問器へのみデータを送信可能にしている状態を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の他の形態として、無線タグユニット４０をデータ転送の媒体として利用する形態を示す図である。
【図７】本発明の実施のさらに他の形態として、ローカルエリアネットワーク５０を形成している状態を示すブロック図である。
【図８】図７の実施形態のＲＦＩＤ質問器５１，５２，５３の概略的な電気的構成を示すブロック図である。
【図９】図７のローカルエリアネットワーク５０を用いる温度管理システムの概略的な構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施のさらに他の形態として、家電装置等の遠隔制御を行う構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０と同様に家電装置等の遠隔制御を行うための無線制御端末８０の概略的な電気的構成を示すブロック図である。
【図１２】図１０に示すような遠隔制御を行うために家電装置等にＲＦＩＤ質問器９６を装着している状態を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の各形態のＲＦＩＤ質問器と無線タグとの間でのコマンド制御手順を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の各形態での無線タグからＲＦＩＤ質問器へのデータ送信手順を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の各形態で、ＲＦＩＤ質問器から無線タグがデータを受信する手順を示すフローチャートである。
【図１６】図１３から図１５の手順の前提として、システム全体としての動作手順を示すフローチャートである。
【図１７】従来からのマイクロ波を使用する応答器としての無線タグ１の概略的な構成および使用方法を示す図である。
【図１８】図１７に示す無線タグ１およびリーダ５の概略的な電気的構成を示す図である。
【符号の説明】
２１，５６，５８，８１無線タグ
２２，２２ａ，２２ｂ，５１，５２，５３，９６ＲＦＩＤ質問器
２３，２３ａ，２３ｂ，３３，８３アンテナ
２５通信ケーブル
２６コンピュータもしくはデータ処理装置
２９，６１，８９，９１記憶部
３０半導体集積回路チップ
３１有線通信ジャック
３２，６２，８６無線通信インターフェイス
３４，８４電圧生成部
３５，６５，８５，９５制御／データ処理部
３６有線通信インターフェイス
３７有線通信プラグ
３９外装箱
４０無線タグユニット
４２端末装置
４５通信装置、制御装置、コンピュータ
５０ローカルエリアネットワーク
５５，５７データ端末
５９電波
６３ＬＡＮコントロール部
６４，９２ＣＰＵ
７０，８０無線制御端末
７１データ用通信インターフェイス
７２家電装置、業務機器、通信装置
８２コントローラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention is a wireless tag that can wirelessly communicate an identification code and data with an external device such as a wireless identification device and does not have a power supply unit therein.ToRelated.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a radio wave transmitter called an interrogator and a radio wave receiver called a transponder are combined, and the radio wave from the interrogator is received by the transponder and stored in the memory provided in the responder. Systems that perform responses based on existing data are used for various purposes. For example, as disclosed in Japanese Patent No. 2555361, the present applicant also provides an interface circuit with an external memory such as an IC card in the responder so that the responder can access the external memory. One of the ways to expand In recent years, wireless data systems that use microwaves in the frequency band of several GHz have attracted attention because they can be manufactured at a relatively low cost by reducing the size of the responder.
[0003]
FIG. 17 shows a schematic configuration and a usage method of the wireless tag 1 as a responder using a microwave. The wireless tag 1 is a technique for identifying an article such as a product and has been developed as an alternative to a barcode, and is sometimes called an RFID. As shown in FIG. 17A, the wireless tag 1 has an antenna 3 formed on a surface of an insulating substrate 2 by printing a conductor pattern, and a semiconductor integrated circuit chip 4 is mounted on the insulating substrate 2. The insulating substrate 2 has a size of about 60 mm × 10 mm, for example, and the entire wireless tag 1 has a thickness of about 0.5 mm.
[0004]
As shown in FIG. 17B, when radio waves 6 are radiated from the interrogator reader 5, power is supplied to the antenna 3 of the wireless tag 1 and stored in advance in a nonvolatile memory inside the semiconductor integrated circuit chip 4. A reflected wave whose intensity, frequency, or phase is changed according to certain data is radiated from the antenna 3. On the reader 5 side, reflected waves can be detected and data can be recognized without contact. The data has a size of, for example, 128 bytes, of which 16 bytes are written at the time of manufacturing the wireless tag 1 and cannot be rewritten by the application. The remaining 112 bytes can be freely rewritten by the application as a user area. When 112 bytes of the user area are used, a larger amount of data can be used as product identification information than when a barcode or the like is used. Also, a large amount of data can be used even when compared with a magnetic card of less than 100 bytes. Moreover, in the case of a magnetic card, the wireless tag 1 can read data in a non-contact manner as compared with the case where the magnetic card must be brought into contact with a reader.
[0005]
FIG. 18 shows a schematic electrical configuration of the wireless tag 1 and the reader 5 shown in FIG. The wireless tag 1 includes a transmission / reception unit 7, a controller 8, and a memory 9 in the semiconductor integrated circuit chip 4. The memory 9 is, for example, a flash memory and can be electrically written and is nonvolatile. The reader 5 includes an antenna 10, a transmission / reception unit 11, and a controller 12, and data communication with the host computer 13 is also possible. Once data is electrically written in the memory 9, the written contents can be stored even when power is not supplied. Compared to a normal one-dimensional bar code that can display only 13-digit information using, for example, a JAN code, a large amount of information can be stored. The reader 5 and the wireless tag 1 can read data without contact up to a distance of about 30 cm to 2 m.
[0006]
Prior art related to the use of a wireless tag is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 10-142247 and 2000-30150. Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-142247 discloses a purchased product registration apparatus using a wireless tag and a purchased product settlement system using this registration apparatus. In this prior art, a wireless tag is attached to each product and displayed on an open display shelf. A wireless tag reader is installed at the product outlet of the display shelf. The customer attaches a predetermined IC card to the wireless tag reader. When the customer's IC card is attached to the wireless tag reader, when the customer takes out the product from the opening, the wireless tag reading attachment reads the information registered in the wireless tag and registers it in the customer's IC card. . Since the customer brings the IC card together with the merchandise to the cashier counter, the payment can be simplified. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-30150 discloses a usage method in which a wireless tag is attached to each product displayed on the sales floor, and the product is used for settlement prevention at the same time as product settlement.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The wireless tag 1 as shown in FIG. 17 can be used in a wide range of ways, such as being compact, lightweight, inexpensive without having a power source such as a battery, and being processed integrally with various exterior cases. However, since it operates using radio wave radiation from a reader 5 as shown in FIG. 18 or an interrogator called an interrogator, if there is no interrogator, it is stored in the memory 9 of the wireless tag 1. The identification code and data cannot be read, and the data stored in the memory 9 of the wireless tag 1 cannot be rewritten.
[0008]
  An object of the present invention is to provide a wireless tag that can access data in the memory 9 without an interrogator.OfferIs Rukoto.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention is a wireless tag that includes a wireless antenna and a semiconductor integrated circuit chip, and operates by using wireless radio waves received from the outside as a power source.
  The semiconductor integrated circuit chip is:
  Non-volatile memory;
  First data communication means for performing data communication with the outside using the radio wave as information, the information stored in the nonvolatile memory;
  Including a second data communication means capable of data communication with the outside using a communication path other than radio waves.See
  It further includes a coupling means that can be attached to and detached from an external device,
  The second data communication means is capable of data communication with the device while being attached to the device by the coupling means,
  Via the second data communication means, it is possible to read and write information stored in the nonvolatile memory,
  When the activation is because the voltage is supplied by data communication using a communication path other than radio waves, data communication using radio waves is not accepted until data communication using a communication path other than radio waves is terminated, When activation is based on data communication using radio waves, data communication using a communication path other than radio waves will not be accepted until data communication using radio waves is completed.The wireless tag is characterized by the above.
[0010]
According to the present invention, the wireless tag includes a wireless antenna and a semiconductor integrated circuit chip, and operates using a wireless radio wave received from the outside as a power source. The semiconductor integrated circuit chip includes a non-volatile memory, first data communication means, and second data communication means. The first data communication means performs data communication with the outside using radio waves using information stored in the nonvolatile memory as transmission data. The second data communication means can perform data communication with the outside using a communication path other than radio waves. The first data communication means can operate as a responder to the interrogator according to the information stored in the nonvolatile memory. Since the second data communication means can perform data communication with an external device through a communication path other than the radio wave, the second data communication means can perform data communication with the outside without using the radio wave as a path. It can be carried out.
[0012]
  AlsoThe second data communication means can read and write information stored in the non-volatile memory between the outside and the identification information necessary for data communication by the first data communication means, etc. Can be easily rewritten.
[0016]
  AlsoIn a state where the wireless tag is attached to the device, the data communication using the radio wave by the first communication means is used to control other devices or from the attached device via the second data communication means. The information written in the non-volatile memory is moved by removing the wireless tag from the device, and the wireless tag is transferred by transferring the data to another device by radio communication via the radio wave by the first data communication means. It can be used as a data transfer medium.
[0018]
  Further, exclusive control between data communication using radio waves and data communication using communication paths other than radio waves can be performed.
[0019]
  Furthermore, the present invention providesThe nonvolatile memory further stores a wireless communication protocol control unit that is a part that defines a procedure of wireless communication, and a wireless communication command control unit that is a part that defines an operation for a wireless command,
  The wireless communication protocol control unit and the wireless communication command control unit stored in the non-volatile memory can be rewritten during data communication using a communication path other than wireless radio waves.It is characterized byThe
[0020]
  According to the present invention,The wireless communication protocol control unit and the wireless communication command control unit can be changed during wired communication.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a schematic configuration of a wireless data communication system configured using a wireless tag 21 as an embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a configuration in which data communication is performed via a radio wave, and FIG. 1B shows a configuration in which data communication is performed via a wired communication cable. As shown in FIG. 1A, the wireless tag 21 of the present embodiment performs data communication by wireless radio waves with an RFID interrogator 22 that is an interrogator. The RFID interrogator 22 has an antenna 23, and the antenna 23 and the RFID interrogator 22 are connected by an antenna cable 24. Data communication is performed between the antenna 23 and the wireless tag 21 using a wireless radio wave as a communication path, the RFID interrogator 22 serves as an interrogator, and the wireless tag 21 serves as a transponder as a responder. The function as is realized. As shown in FIG. 1B, the wireless tag 21 of the present embodiment is also connected to a computer or a data processing device 26 as an external device via a wired communication cable 25, and wireless radio waves via the communication cable 25. Data communication that does not depend on is also possible. Further, by using the wireless tag 21 as a buffer memory for temporarily storing data from the computer or the data processing device 26, a communication path is indirectly established between the computer or the data processing device 26 and the RFID interrogator 22. Can be formed. Since the wireless tag 21 itself does not have a battery or the like, power saving can be achieved.
[0024]
FIG. 2 shows a schematic electrical configuration of the wireless tag 21 of FIG. In the wireless tag 21, a nonvolatile memory such as a flash memory is formed in advance on the semiconductor integrated circuit chip 30 as the storage unit 29. A wired communication cable 25 as shown in FIG. 1B is connected to the wired communication jack 31. On the semiconductor integrated circuit chip 30, a wireless communication interface 32 as a first data communication unit is also formed and connected to the antenna 33. The wireless tag 21 operates by the power supply voltage generated by the voltage generation unit 34 using the power of the radio wave received by the antenna 33 as a power supply. A control / data processing unit 35 and a wired communication interface 36 are further formed on the semiconductor integrated circuit chip 30. The wired communication interface 36 serves as a second data communication unit. The voltage generator 34 can also be supplied with power from the communication cable 25 when the communication cable 25 is connected to the wired communication jack 31. The wireless tag 21 receives and responds to the radio wave emitted from the RFID interrogator 22 and transmits the identification code stored in the storage unit 29 in response to a command from the RFID interrogator 22 or a predetermined procedure. Further, data in the storage unit 29 can be transmitted or data can be written into the storage unit 29 in accordance with commands and procedures. The voltage generator 34 is provided with a monitor port 34a.
[0025]
FIG. 3 shows a memory map of the storage unit 29. The memory map of the storage unit 29 is roughly divided into three. A boot (BOOT) unit 29a for activating the control / data processing unit 35 of the wireless tag 21, a protocol control unit 29b for wireless and wired communication, and a data unit 29c.
[0026]
The boot unit 29a is a startup part of the control / data processing unit 35 immediately after the voltage of the wireless tag 21 reaches a predetermined level. After the activation, the control / data processing unit 35 monitors the monitoring port 34a of the voltage generation unit 34, thereby confirming whether the activation is due to the supply of voltage by wired communication. At this time, if the communication is started by wired communication, wireless communication is not accepted until after the wired communication ends. When the wireless communication is activated, the wired communication is not accepted until the wireless communication is completed. By performing such exclusive control, it is possible to control the operation when wireless communication and wired communication occur simultaneously.
[0027]
The protocol control unit 29b includes a wireless communication protocol control unit, a wireless communication command control unit, a wired communication protocol control unit, and a wired communication command control unit. The wireless communication protocol control unit is a part that determines a wireless communication procedure. The wireless communication command control unit is a part that defines an operation for a wireless command. In the wireless communication protocol control unit, for example, data framing is defined and a retransmission procedure is determined. The wireless communication command control unit defines an operation procedure corresponding to each command such as ID (identify), read, and write of the wireless tag 21.
[0028]
The data part 29c consists of a unique identification number (ID number), an attached code, and data. The unique identification number is a unique number that each wireless tag 21 has uniquely. [R] indicates a non-rewritable area, and [R / W] indicates a rewritable area.
[0029]
Among the above, the wireless communication protocol control unit and the wireless communication command control unit are areas in which the contents can be changed during wired communication. This is indicated by the symbol [** R / W]. For example, during wired communication, the load command is used to change the wireless communication command control unit so that the command for wireless communication is changed so as not to operate the write command, or an interrogator having a unique number (interrogator) Or just to respond. As a result, it becomes possible to change the data of the wireless tag 21 so that it cannot be rewritten from wireless, or to select and operate an interrogator (interrogator) by wired communication.
These are operating methods that could not be achieved with conventional wireless tags.
[0030]
FIG. 4 shows a configuration related to the wired communication jack 31 of FIG. FIG. 4A shows a state where the communication cable 25 is connected to the wired communication jack 31. A wired communication plug 37 attached to the wired communication jack 31 is connected to the tip of the communication cable 25 and is connected to the computer or the data processing device 26. As shown in FIG. 4B, the communication cable 25 is, for example, four signal lines, a power signal line 38a, a ground signal line 38b, a transmission signal line 38c, and a reception signal line as viewed from the computer or data processing device side. 38d. In addition to these four signal lines, a standard peripheral interface for connecting a personal computer, which is abbreviated as USB, from the Universal Serial Bus and peripheral devices can also be used. If a power supply voltage is supplied between the power signal line 38a and the ground signal line 38b from the computer or the data processing device side, the wired communication interface 36 of the wireless tag 21 is activated and responds to a signal entering the transmission signal line 38c. Receive data.
[0031]
The wireless tag 21 of FIG. 1 can include a control program for wireless data communication with the RFID interrogator 22 in the information written in the storage unit 29. Therefore, as shown in FIG. 5, the control program can be changed so that data is transmitted only to the RFID interrogator 22b having a specific number among the plurality of RFID interrogators 22a and 22b. By stopping the response by the interrogator other than the specific interrogator, the confidentiality of the wireless tag 21 can be enabled. Further, the control procedure can be changed depending on the surrounding situation where the wireless tag 21 is used, and the reliability and responsiveness can be improved.
[0032]
Such a change of the control program can be easily performed by connecting the wireless tag 21 to the computer or the data processing device 26 via a communication cable 25 as shown in FIG. In order to rewrite the data stored in the storage unit 29 of the wireless tag 21, generally more power is required than when reading. For this reason, if the storage unit 29 is rewritten only by radio waves, a writing device capable of transmitting radio waves with higher power than the RFID interrogator 22 must be used. In the wireless tag 21 according to the present embodiment, when a wired connection is made with the communication cable 25, necessary power can be supplied more easily than through wireless radio waves, so that the storage unit 29 can store data from a general-purpose computer or data processing device 26. The content can be rewritten.
[0033]
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, in which the wireless tag unit 40 is formed by integrating the wireless tag 21 as shown in FIG. The structure which makes it possible to attach or detach to the terminal device 42 via the connector 41 provided in the wireless tag unit 40 is shown. The connector 41 includes the wired communication jack 31 of FIG. FIG. 6A shows a state where the wireless tag unit 40 is attached to the terminal device 42. The terminal device 42 is provided with a display unit 43 and an input unit 44. FIG. 6B shows a state in which the wireless tag unit 40 is mounted on the terminal device 42, and the wireless tag unit 40 and the terminal device 42 can be handled integrally. In the state shown in FIG. 6B, when data is input by operating the input unit 44 while viewing the display on the display unit 43, the data is written in the storage unit 29 shown in FIG. Can be accumulated.
[0034]
FIG. 6C shows a state where the wireless tag unit 40 storing data is removed from the terminal device 42. Since the wireless tag unit 40 stores data in the storage unit 29 including the nonvolatile memory, the data stored in the nonvolatile memory can be held as it is even when moving away from the terminal device 42. .
[0035]
6D, the wireless tag unit 40 performs data communication using wireless radio waves to external devices such as a communication device, a control device, and a computer 45, and transfers data stored in the storage unit 29. be able to. The wireless tag unit 40 is an apparatus in which the wireless tag 21 and the outer box 39 are integrated, and can be moved and carried. This is a memory device that can be read wirelessly. If there is an RFID interrogator 22, it can be used for wireless data communication. In other places, it can be incorporated into a computer or control device and used as part of the memory. it can.
[0036]
FIG. 7 shows how to use the wireless tag forming the local area network 50 as still another embodiment of the present invention. The local area network 50 is formed by connecting a plurality of RFID interrogators 51, 52, 53 to each other via a communication cable 54. Each RFID interrogator 51, 52, 53 can be wirelessly connected to a combination of a data terminal 55 and a wireless tag 56 or a combination of a data terminal 57 and a wireless tag 58 via a radio wave 59. The wireless tags 56 and 58 are basically the same as the wireless tag 21 shown in FIG. 1, and identification information, a password, and the like are stored in the storage unit 29, and security and operability when connecting to the local area network 50. Can be increased. In addition, the communication protocol is also stored, and the connection to the local area network 50 can be made efficient.
[0037]
FIG. 8 shows a schematic electrical configuration of the RFID interrogators 51, 52, and 53 shown in FIG. The RFID interrogators 51, 52, and 53 have the same function as the introlator as the RFID interrogator 22 shown in FIG. The RFID interrogators 51, 52, and 53 include a power supply unit 60, a storage unit 61, a wireless communication interface 62, a LAN control unit 63, a CPU 64, and a control / data processing unit 65. The LAN control unit 63 is connected to a communication cable 54 for forming the local area network 50.
[0038]
FIG. 9 shows an example in which the data terminals 55 and 57 shown in FIG. 7 are provided with temperature sensors 66 and 67, respectively. In this example, data terminals 55 and 57, RFID interrogators 51 and 53, a local area network 50, and a host computer, which are terminal devices in which temperature sensors 66 and 67 and wireless tags 56 and 58 provided with data communication means are integrated. 50a is a temperature management system.
[0039]
There are a plurality of refrigerators 68 and 69, and data terminals 55 and 57 each having temperature sensors 66 and 67 and wireless tags 56 and 58 capable of writing the temperature data by wired communication means are installed. Temperature data is read from the RFID interrogators 51 and 53 wirelessly at a certain time interval and transmitted to the host computer 50a. The temperature sensors 66 and 67 and the wireless tags 56 and 58 can be very miniaturized, and a system can be constructed at a low cost.
[0040]
FIG. 10 shows a method of using the present invention as a wireless control terminal such as a home appliance as still another embodiment of the present invention. The wireless control terminal 70 of the present embodiment can be formed by attaching the wireless tag unit 40 as shown in FIG. 6 to the terminal device 42, but can also incorporate the wireless tag 21 as shown in FIG. . When the wireless tag 21 is built in the terminal device 42, the wired communication jack 31 of the wireless tag 21 is connected to the data communication interface 71. When the radio control terminal 70 connected to the radio tag 21 transmits radio waves from an external device such as a home appliance, business device, or communication device 72 having a function of transmitting radio waves, the radio control terminal 70 operates with the power of the transmission radio waves, Power for operation can also be supplied to the terminal device 42 to remotely control home appliances, business devices, communication devices 72, and the like.
[0041]
In other words, the wireless tag 21 receives and responds to radio waves radiated from home appliances, business devices, communication devices 72, etc., and stores them in response to commands from the home appliances, business devices, communication devices 72 or predetermined procedures. The identification code stored in the unit 29 can be transmitted, and further the data in the storage unit 29 can be transmitted or the data can be written in the storage unit 29 according to the command or procedure. The electric power for wireless transmission is supplied by radio waves emitted from home appliances, business equipment, the communication device 72, and the like.
[0042]
In addition, the wireless tag 21 can also supply power for operating the terminal device 42 using wireless radio waves as a power source. With such a configuration, it is possible to configure the radio control terminal 70 that consumes very little power.
[0043]
FIG. 11 shows a schematic electrical configuration of a radio control terminal 80 having a function equivalent to that of the radio control terminal 70 shown in FIG. The wireless control terminal 80 of the present embodiment uses a wireless tag 81 equivalent to the wireless tag 21 shown in FIG. 1 as one electronic component, and is integrated with a controller 82 having a function equivalent to that of the terminal device 42 shown in FIG. Form. The wireless tag 81 includes an antenna 83, a voltage generation unit 84, a control / data processing unit 85, a wireless communication interface 86, a host communication unit 87, and a storage unit 89 using a nonvolatile memory. The controller 82 includes a power supply unit 90, a storage unit 91, a CPU 92, a display unit 93, a data input unit 94, a control / data processing unit 95, and a wireless tag communication unit 96. A wireless tag 81 is connected to the controller 82 via the communication cable 25.
[0044]
12 shows a schematic configuration of the home appliance, business device, and communication device 72 of FIG. 10 that is remotely controlled using the wireless control terminals 70 and 80 shown in FIG. 10 or FIG. The home appliance, business device, and communication device 72 have an RFID interrogator 96 that is basically equivalent to the RFID interrogators 51, 52, and 53 as shown in FIG. However, although the RFID interrogators 51, 52, and 53 in FIG. 8 are connected to the local area network 50 via the LAN control unit 63, the RFID interrogator 96 according to the present embodiment includes home appliances, business devices, and communication devices. Connected to the control input of device 72. The RFID interrogator 96 is also connected to the antenna 23 and can perform data communication with the radio control terminals 70 and 80 via radio waves. The home appliance, business device, and communication device 72 can be connected to a local area network, the Internet, or the like via a communication line 97 or the like. For example, the controller 82 shown in FIG. 11 can control the wireless tag 81 via the communication cable 25 to make the response from the RFID interrogator 96 variable. By using this, it is possible to obtain the radio control terminal 80 with extremely low power consumption.
[0045]
FIG. 13 shows a command control procedure performed between the RFID interrogator and the wireless tag, common to each embodiment of the present invention. In step a1, a communication start command is sent from the RFID interrogator to the wireless tag side. In step a2, it is determined whether or not there is a response on the wireless tag side. When there is no response, the process returns to step a1. If there is a response from the wireless tag side at step a2, the RFID interrogator sends a request acceptance command at step a3. In step a4, the wireless tag side determines whether there is a request. When it is determined that there is no request, the process returns to step a1. When it is determined that there is a request in step a4, a command is sent from the wireless tag, and in step a5, a request confirmation command is sent from the RFID interrogator. In step a6, it is determined whether or not the confirmation is OK on the wireless tag side. If the confirmation is not OK, the process returns to step a1. When it is determined that the confirmation is OK in step a6, the process proceeds to step a7, and the RFID interrogator controls the device as requested from the wireless tag side. Thereafter, steps a1 to a7 are repeated, and remote control of the home appliance as shown in FIG. 10 becomes possible.
[0046]
FIG. 14 shows a data transmission procedure for transmitting data from the wireless tag to the RFID interrogator. In step b1, a communication start command is sent from the RFID interrogator to the wireless tag. In step b2, it is determined whether or not there is a response on the wireless tag side. If it is not determined that there is a response, the process returns to step b1. If it is determined in step b2 that there is a response, a data acceptance command is sent from the RFID interrogator in step b3. In step b4, the wireless tag determines whether to perform data transmission. When data transmission is not performed, the process returns to step b1. When it is determined in step b4 that data transmission is to be performed, data is transmitted from the wireless tag to the RFID interrogator, and in step b5, a data reception confirmation is transmitted from the RFID interrogator. In step b6, it is determined whether or not the wireless tag is OK. When it is determined that the confirmation is not OK, the process returns to step b1. If it is determined in step b6 that the confirmation is OK, the received data is processed by the RFID interrogator in step b7, and the process returns to step b1.
[0047]
FIG. 15 shows a data reception procedure in which data is transmitted from the RFID interrogator to the wireless tag and the wireless tag receives the data. In step c1, a communication start command is sent from the RFID interrogator. In step c2, it is determined whether or not the wireless tag has a response. If it is not determined that there is a response, the process returns to step c1. If it is determined in step c2 that there is a response, in step c3, a data transmission command is sent from the RFID interrogator to transmit data. In step c4, it is determined whether or not the wireless tag is receiving data. When it is determined that no data is received, the process returns to step c1. If it is determined in step c4 that data has been received, a data transmission confirmation command is sent from the RFID interrogator in step c5. In step c6, it is determined whether the wireless tag is OK. When it is determined that the confirmation is not OK, the process returns to step c1. If it is determined in step c6 that the confirmation is OK, the next transmission data is prepared in step c7, and the process returns to step c1.
[0048]
16 shows the overall operation of the home appliance, business device, communication device 72, and terminal device 70 performed according to the procedure shown in FIGS. 13, 14, and 15 in the remote control system shown in FIG. Indicates.
[0049]
On the home appliance device, business device, and communication device 72 side, standby power is turned on and turned on in step s1. In step s2, radio waves are transmitted to the terminal device 70. In step s3, it is checked whether the power supply flag PW of the terminal device 70 is ON or OFF. If it is OFF, the process returns to step s2. If the power flag PW is turned on in step s3, the main power is also turned on in the home appliance device, business device, and communication device 72 side in step s4.
[0050]
Next, in step s5, radio waves are transmitted to the terminal device 70. In step s6, it is checked whether the power supply flag PW of the terminal device 70 is ON or OFF. If it remains ON, it is checked in step s7 whether the function flag ACT indicating any function is ON or OFF. If it is ON, the function instructed to be ON in step s8 is actually turned ON. When the function flag ACT is OFF in step s7 or when step s8 ends, the process returns to step s5. If the power flag PW is OFF in step s6, the main power of the home appliance, business device, and communication device 72 is turned OFF in step s9.
[0051]
On the terminal device 70 side, radio waves from the home appliance device, business device, and communication device 72 side operate as a power source. When a radio wave is received, the power switch is turned on when the power switch is turned on in step t1. When turned ON, the power flag PW in the data flag of the wireless tag is set to ON in step t2. Next, when any of the function buttons is turned on in step t3, the flag ACT of the function corresponding to the function button is set to ON in step t4. Finally, when the power switch is turned off and turned off at step t5, the power flag PW is set to OFF at step t6, and all the function flags ACT are set to OFF at step t7.
[0052]
In each of the embodiments described above, the wireless tag performs data communication with an external device via a wired communication cable or the like other than wireless communication. Data communication can also be performed by typical wireless communication.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the data communication using the radio wave by the first data communication means realizes the function as a responder to the conventional wireless interrogator, and the second data communication means In addition to the function as a responder, the function can be expanded and used in data communication using a communication path other than the wireless radio wave.
[0054]
  MaTheSince the information stored in the non-volatile memory can be read and written via the second data communication means, for example, the data held in the computer or the data processing device is moved to the non-volatile memory of the wireless tag, and the wireless A mobile memory device capable of reading can be realized. When data is stored in the non-volatile memory, the data stored in the non-volatile memory can be transferred by data communication via the radio wave if the radio tag is brought close to the radio wave range of the radio interrogator at a specific location. Can do. Outside the reach of radio waves, a communication path can be easily formed by connecting to a computer or a data processing device by wire or the like.
[0056]
  MaTheThe wireless tag can be attached to / detached from an external device, and data communication by the second data communication means is possible in a state where the wireless tag is attached to the external device. Therefore, the wireless tag can be attached to the external device and used by the second data communication means. Data communication can be reliably performed, data communication via wireless radio waves can be performed while the device is attached to an external device, or it can be used as a medium after being removed from the external device.
[0057]
  In addition, exclusive control between data communication using radio waves and data communication using communication paths other than radio waves can be performed, and operations when wireless communication and wired communication occur simultaneously can be controlled.
[0058]
  AlsoAccording to the present invention,The wireless communication protocol control unit and the wireless communication command control unit can be changed during wired communication. Therefore, for example, at the time of wired communication, the load command is used to change the wireless communication command control unit, and the command at the time of wireless communication is changed so as not to operate the write command, or the interrogator having a unique number ( Or respond only to the interrogator). As a result, it becomes possible to change the data of the wireless tag so that it cannot be rewritten from wireless, or to select and operate an interrogator (interrogator) by wired communication. These are operating methods that could not be achieved with conventional wireless tags.
  In addition, in order to rewrite data stored in the nonvolatile memory of the wireless tag, generally more power is required than when reading. For this reason, if the nonvolatile memory is rewritten only by radio waves, a writing device capable of transmitting radio waves with high power must be used. In the wireless tag according to the present invention, when a wired connection is made through a communication path other than a radio wave, necessary power can be supplied more easily than via a radio wave, so that an external device such as a general-purpose computer or a data processing device can be supplied. To rewrite the contents of nonvolatile memorybe able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration using a wireless tag 21 as an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a schematic electrical configuration of the wireless tag 21 of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a memory map of a storage unit 29 in FIG. 2;
4 is a diagram illustrating a state in which a communication cable 25 is connected to the wired communication jack 31 of FIG. 2 and the contents of signal lines of the communication cable. FIG.
FIG. 5 shows a state in which the wireless communication program stored in the storage unit 29 of the wireless tag 21 is changed as shown in FIG. 1B so that data can be transmitted only to the RFID interrogator having a specific number. FIG.
FIG. 6 is a diagram showing an embodiment in which the wireless tag unit 40 is used as a data transfer medium as another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a state in which a local area network 50 is formed as still another embodiment of the present invention.
8 is a block diagram showing a schematic electrical configuration of the RFID interrogators 51, 52, and 53 according to the embodiment of FIG.
9 is a diagram showing a schematic configuration of a temperature management system using the local area network 50 of FIG.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration for performing remote control of a home appliance as another embodiment of the present invention.
11 is a block diagram showing a schematic electrical configuration of a radio control terminal 80 for performing remote control of a home appliance or the like as in FIG.
12 is a block diagram showing a state in which an RFID interrogator 96 is mounted on a home electric appliance or the like in order to perform remote control as shown in FIG.
FIG. 13 is a flowchart showing a command control procedure between the RFID interrogator and the wireless tag according to each embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a flowchart showing a data transmission procedure from the wireless tag to the RFID interrogator in each embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a flowchart showing a procedure for receiving data from the RFID interrogator in each embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a flowchart showing an operation procedure of the entire system as a premise of the procedures of FIGS. 13 to 15;
FIG. 17 is a diagram showing a schematic configuration and a usage method of a wireless tag 1 as a responder using a conventional microwave.
18 is a diagram showing a schematic electrical configuration of the wireless tag 1 and the reader 5 shown in FIG.
[Explanation of symbols]
21, 56, 58, 81 Wireless tag
22, 22a, 22b, 51, 52, 53, 96 RFID interrogator
23, 23a, 23b, 33, 83 Antenna
25 Communication cable
26 Computer or data processing device
29, 61, 89, 91 storage unit
30 Semiconductor integrated circuit chip
31 Wired communication jack
32, 62, 86 Wireless communication interface
34,84 Voltage generator
35, 65, 85, 95 Control / data processing section
36 Wired communication interface
37 Wired communication plug
39 exterior box
40 Wireless tag unit
42 Terminal equipment
45 Communication devices, control devices, computers
50 Local Area Network
55,57 data terminal
59 Radio
63 LAN controller
64,92 CPU
70, 80 Wireless control terminal
71 Communication interface for data
72 Home appliances, business equipment, communication equipment
82 controller

Claims

A wireless tag comprising a wireless antenna and a semiconductor integrated circuit chip and operating with a radio wave received from the outside as a power source,
The semiconductor integrated circuit chip is:
Non-volatile memory;
First data communication means for performing data communication with the outside using the radio wave as information, the information stored in the nonvolatile memory;
Using the communication path other than radio waves, we saw including a second data communication means capable of data communication with the outside,
It further includes a coupling means that can be attached to and detached from an external device,
The second data communication means is capable of data communication with the device while being attached to the device by the coupling means,
Via the second data communication means, it is possible to read and write information stored in the nonvolatile memory,
When the activation is because the voltage is supplied by data communication using a communication path other than radio waves, data communication using radio waves is not accepted until data communication using a communication path other than radio waves is terminated, A wireless tag characterized in that, when activation is based on data communication using a radio wave, data communication using a communication path other than the radio wave is not accepted until the data communication using the radio wave is completed .

The nonvolatile memory further stores a wireless communication protocol control unit that is a part that defines a procedure of wireless communication, and a wireless communication command control unit that is a part that defines an operation for a wireless command,
2. The wireless tag according to claim 1 , wherein the wireless communication protocol control unit and the wireless communication command control unit stored in the nonvolatile memory are rewritable during data communication using a communication path other than wireless radio waves. .