JP4394024B2 - Wireless tag and interrogator - Google Patents
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Description
本発明は、周波数変換対応可能な無線タグおよび質問器に関する。
本発明は、無線タグ、特に外部から信号を受けこれに反応する形態の無線タグで、その大部分は、電池を持たないパッシブ型RFID(:Radio Frequency Identification) に関する技術である。また別に、電池を内蔵するアクティブ型RFIDである場合でも、キヤリアセンスなどの受信機能をもつものは、この技術分野に該当する。
The present invention relates to a radio tag and an interrogator capable of frequency conversion.
The present invention is a wireless tag, particularly a wireless tag having a form that receives and reacts to a signal from the outside, and most of the technology is related to a passive RFID (: Radio Frequency Identification) that does not have a battery. In addition, even in the case of an active RFID with a built-in battery, those having a receiving function such as carrier sense fall under this technical field.
現在、無線タグが使用できる無線の周放数などは、各国の電波行政により異なる。将来的に無線タグが日常生活の様々な所で使用されることを想定すると、各国間での使用周彼数の規格調整、或いは世界的な標準化が必要とされている。
上述したように、将来的に無線タグが日常生活の様々な所で使用されることを想定すると、各国間、或いは世界的に規格や使用周波数の規格調整や標準化が必要とされている。
これらの観点、つまり各国の無線タグに用いられる無線周波数などや標準化の状況については、参考文献1で取り上げている。特に、 ISO/IEC 18000-6(参考文献1のp.58-59)で規定される860〜960MHzの周波数と、ISO/IEC18000-7 (同p.59-60)で規定される(米国433MHz は米連邦通信委員会FCC 15.247で規定)400MHz帯とを着目すると、ともに国際的にはISM周波数(参考文献2−1および参考文献2−2)であるとしているにも関わらず、全世界という事でなく主要な国においても必ずしも無線タグには使えない現実がある(参考文献3参照)。
従って、現状では、このように複雑な国の違いに対応して無線タグを付け替えたりするか/少なくとも輸入された製品に付けられた無線タグを違法にならないように、場合により取り外す(電波を停止する)必要が生じる。
As described above, assuming that the wireless tag will be used in various places in daily life in the future, it is necessary to adjust and standardize the standards and frequencies used in various countries or worldwide.
These viewpoints, that is, the radio frequency used for the wireless tag of each country and the standardization situation are taken up in
Therefore, at present, the wireless tag is replaced in response to such a complicated country difference, or at least the wireless tag attached to the imported product is removed in some cases (to stop radio waves) Need).
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、使用する地域により無線タグを取り替えるなどの不便さを解消した、無線タグ及び質問器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a wireless tag and an interrogator that eliminate the inconvenience of replacing the wireless tag depending on the area where it is used.
上記目的を達成するために本願発明は、質問器から起動命令を受けた時に、無線タグが自身の固有の識別子を含む無線信号を送出する無線タグであって、前記質問器の命令には該質問器の識別情報が含まれ、前記無線タグは、受信した無線信号中の前記質問器の識別情報を認証し、該認証結果に基づいて無線信号を送信するか否かを決定することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a wireless tag that, when receiving an activation command from an interrogator, transmits a wireless signal including a unique identifier of the wireless tag, Interrogator identification information is included, and the wireless tag authenticates the interrogator identification information in the received wireless signal and determines whether to transmit a wireless signal based on the authentication result. And
また、本願発明は、質問器から起動命令を受けた時に、無線タグが自身の固有の識別子を含む無線信号を送出する無線タグであって、無線タグは、質問器からの命令とともに受ける該質問器の識別情報の中のコードにより無線信号を送信するか否かの決定を行う機能を実現する情報を書き込んだファイルと、通信機能を有する送受信機能部とを有し、質問器から命令を受けると、一緒に受けた識別情報の中の識別コードを基に、前記ファイルを参照して自らが無線信号を送信するか否かを決定し、送信する場合、前記送受信機能部より無線信号を送信し、送信しない場合、前記送受信機能部により送信を停止することを特徴とする。 The invention of the present application is a wireless tag that transmits a wireless signal including a unique identifier of the wireless tag when receiving an activation command from the interrogator, and the wireless tag receives the query received together with the command from the interrogator. It has a file in which information that realizes the function of determining whether to transmit a radio signal by the code in the identification information of the device and a transmission / reception function unit having a communication function, and receives a command from the interrogator Based on the identification code in the received identification information, the file is referenced to determine whether or not to transmit a wireless signal, and when transmitting, the wireless signal is transmitted from the transmission / reception function unit. When not transmitting, the transmission / reception function unit stops transmission.
また、本願発明は、上記の無線タグにおいて、前記ファイルは書き換えが可能であることを特徴とする。 Further, the present invention, in the above-mentioned wireless tag, wherein the file is rewritable.
また、本願発明は、質問器から起動命令を受けた時に、無線タグが自身の固有の識別子を含む無線信号を送出する無線タグであって、通信機能を有する送受信権能部と各地域の判断情報が書き込まれたファイルとを有し、かつ質問器から出力される質問器の識別情報には、地域を特定するコードが含まれており、ある質問器からの命令と併せて送られる地域Aを特定するコードを含む識別情報Aを受信した場合には、地域Aに適合する周波数で無線信号を送信し、また別の質問器からの命令と併せて送られる地域Bを特定するコードを含む識別情報Bを受信した場合には、その地域Bに適合する周波数で無線信号を送信することを特徴とする。 The invention of the present application is a wireless tag that transmits a wireless signal including a unique identifier of the wireless tag when receiving an activation command from the interrogator. The identification information of the interrogator that is output from the interrogator includes a code that specifies the region, and the region A that is sent together with the command from the interrogator When the identification information A including the identifying code is received, the wireless signal is transmitted at a frequency suitable for the region A, and the identification including the code identifying the region B transmitted together with a command from another interrogator When the information B is received, a radio signal is transmitted at a frequency suitable for the region B.
また、本願発明は、上記の無線タグにおいて、前記ファイルには、各地域に対応して、周波数のみならず、送信無線の出力やその電波の送信/休止間隔比(デューティ)、無線信号の変調方式等の通信条件が書き込まれており、前記送受信機能部は、質問器から受信した識別情報に含まれる前記地域を特定するコードに基づいて該当する前記通信条件となるように通信条件の設定を変更することを特徴とする。 Further, the present invention relates to the above-mentioned wireless tag, the file includes not only the frequency but also the output of the transmission radio, the transmission / pause interval ratio (duty) of the radio wave, the modulation of the radio signal, corresponding to each region. The communication condition such as the method is written, and the transmission / reception function unit sets the communication condition so that the corresponding communication condition is set based on the code specifying the region included in the identification information received from the interrogator. It is characterized by changing.
また、本願発明は、電池を持たないパッシプ型の無線タグであって、質問器からの電波を受け電力を供給し、周波数を多少変えることを特徴とする。 The invention of the present application is a passive wireless tag having no battery, characterized in that it receives radio waves from an interrogator, supplies power, and slightly changes the frequency.
また、本願発明は、電池を持たないパッシブ型の無線タグであって、質問器から送信された無線信号の周波数が既に設定されている周波数と大幅に異なる場合には、無線タグからの無線の周波数もその違いに従い変えることを特徴とする。 In addition, the present invention is a passive wireless tag having no battery, and when the frequency of the wireless signal transmitted from the interrogator is significantly different from the already set frequency, the wireless tag from the wireless tag The frequency is also changed according to the difference.
また、本願発明は、電池を持つアクティブ型の無線タグであって、質問器からの命令と併せて送られる質問器の識別情報を判断し、電力は自ら内蔵する電池から供給して、通信使用する周波数を大幅に変更することを特徴とする。 The invention of the present application is an active type wireless tag having a battery, which determines the identification information of the interrogator sent together with the command from the interrogator, and supplies the power from the battery built in itself for communication use. The frequency to be changed is greatly changed.
また、本願発明は、電池を持つアクティブ型の無線タグであって、
無線出力を質問器からの無線出力に関係なく、増大させることを特徴とする。
The present invention is an active type wireless tag having a battery,
The wireless output is increased regardless of the wireless output from the interrogator.
また、本願発明は、質問器から命令と該質問器の識別情報以外にプリアンブルを受信し、この段階で質問器からの電波が地域により異なる周波数であれば、この時点で無線信号を出力すべきか否か、或いはどの周波数で無線信号を送信するかを判断することを特徴とする。 In addition, the present invention receives a preamble from the interrogator in addition to the command and the identification information of the interrogator. If the radio wave from the interrogator has a different frequency depending on the region at this stage, should a radio signal be output at this time? It is characterized by determining whether or not to transmit a radio signal at which frequency.
また、本願発明は、質問器から起動命令を受けた時に、無線タグが自身の固有の識別子を含む無線信号を送出する無線タグであって、無線タグは、通信機能を有する送受信権能部と各地域の判断情報が書き込まれたファイルとを有し、質問器から無線タグへの命令と該質問器の識別情報の伝送媒体は電波に限らず、無線タグから送信する電波の周波数が各地域に適合するよう、より多くの周波数などの通信条件を示す情報を前記ファイルに格納することを特徴とする。 The invention of the present application is a wireless tag that transmits a wireless signal including a unique identifier of the wireless tag when receiving an activation command from the interrogator, and the wireless tag includes a transmission / reception right unit having a communication function and each A file in which regional judgment information is written, and the transmission medium of the command from the interrogator to the wireless tag and the identification information of the interrogator is not limited to radio waves, and the frequency of the radio waves transmitted from the wireless tag is Information indicating communication conditions such as more frequencies is stored in the file so as to be adapted.
また、本願発明は、無線タグを起動し、かつ無線タグの通信上の制御を行う質問器であって、前記無線タグに対して各地域に共通に使用される周波数で情報を送信することを特徴とする The invention of the present application is an interrogator that activates a wireless tag and controls communication of the wireless tag, and transmits information to the wireless tag at a frequency commonly used in each region. Characterize
また、本願発明は、無線タグを起動し、かつ無線タグの通信上の制御を行う質問器であって、前記無線タグに対して起動時には、各地域に共通に使用される周波数で情報を送信し、起動後はその地域で使用される周波数で制御命令を含む情報を送信することを特徴とする。 The invention of the present application is an interrogator that activates a radio tag and controls communication of the radio tag, and transmits information to the radio tag at a frequency commonly used in each region when activated. And after starting, the information containing a control command is transmitted by the frequency used in the area, It is characterized by the above-mentioned.
以上説明したように、本発明の無線タグによれば、無線タグを使用する地域による相違を、質問器から起動の命令および識別情報を受けることで、無線タグ自体が認証して判断する。この結果、無線タグを付け替えたり、海外で用いられていた無線タグを取り外したりというような手間や必要性を省くことができる。 As described above, according to the wireless tag of the present invention, the wireless tag itself authenticates and determines the difference depending on the area where the wireless tag is used by receiving the activation command and the identification information from the interrogator. As a result, it is possible to save the trouble and necessity of changing the wireless tag or removing the wireless tag used overseas.
また、本発明の無線タグによれば、無線タグを使用する地域による相違についての上記判断は、無線タグ内のファイルに書き込まれた情報を参照して実施するため、この情報を変更することで、様々な条件に対応することができる。
特に、このファイルを書き換え可能とした場合は、使用途中で新たな情報へ変更して対応することができる。
また、ファイルに書き込める情報量が少なくても(極端な場合は1通り、つまりある条件で送信を許可し、それ以外は送信をしないという条件を書き込む。運用状況に併せてその条件を書き換えていくことで)機能させることができる。
In addition, according to the wireless tag of the present invention, the above determination of the difference depending on the region where the wireless tag is used is performed with reference to the information written in the file in the wireless tag. It is possible to deal with various conditions.
In particular, when this file can be rewritten, it can be handled by changing to new information during use.
Also, even if the amount of information that can be written to the file is small (in extreme cases, there is one way, that is, a condition that transmission is permitted under certain conditions, and transmission is not performed otherwise. The conditions are rewritten according to the operational status. Can work).
逆に、複数の条件をファイルに格納している場合、双方の条件毎に適合した周波数などの無線を送信できる。この条件がある製品に付けた無線タグを想定すると、生産地域など貿易の輸出地域と消費地域の輸入地域ともに同じ無線タグが使用できることになる。つまり、その製品に付けている無線タグについて輸出国で使用した無線タグを外し、輸入国で新たに付け直す手間をかけなくて済むようになる。 On the contrary, when a plurality of conditions are stored in the file, it is possible to transmit radio waves such as frequencies suitable for both conditions. Assuming a wireless tag attached to a product with this condition, the same wireless tag can be used in both the export area of trade such as the production area and the import area of the consumption area. In other words, it is not necessary to remove the wireless tag used in the exporting country for the wireless tag attached to the product and reattach it in the importing country.
この複数の条件は、単に無線タグが送信する無線の周波数だけでなく、送信無線の出力やその電波の送信/休止間隔比(デューティ)、電波信号の変調なども各国の状況により異なるので、それらに適合するようになればよい。
電池を持たないパッシブ型の無線タグでも周波数の変更は、多少(≦数百kHzの範囲であれば、CMOSによりRF送信回路を実現)可能である。従って、無線タグの大部分を占めるパッシブ型の無線タグにも適用できる。
These multiple conditions are not only based on the radio frequency transmitted by the wireless tag, but also the output of the transmission radio, the transmission / pause interval ratio (duty) of the radio wave, the modulation of the radio signal, etc. It only has to be adapted to.
Even with a passive type wireless tag having no battery, the frequency can be changed somewhat (if it is in the range of several hundred kHz, an RF transmitter circuit can be realized by CMOS). Therefore, the present invention can also be applied to passive wireless tags that occupy most of the wireless tags.
また、本発明の無線タグによれば、パッシブ型の無線タグは質問器からの無線信号(電波)を受け、その電波を電力として供給し変調しているので、質問器から送信された無線信号の周波数が無線タグに設定されている周波数と大幅に異なれば、無線タグから送信する無線信号の周波数もその違いに従い変えることができる。 Further, according to the wireless tag of the present invention, the passive wireless tag receives the wireless signal (radio wave) from the interrogator and supplies and modulates the radio wave as electric power. Therefore, the wireless signal transmitted from the interrogator If the frequency is significantly different from the frequency set for the wireless tag, the frequency of the wireless signal transmitted from the wireless tag can also be changed according to the difference.
また、本発明の電池を持つアクティブ型の無線クグでは、質問器からの命令と併せて送られる識別情報を判断の材料とするだけである。送信のための電力は自ら内蔵する電池から供給されているため、大幅に異なる周波数へも変更することができ、周波数など相違を十分カバーするのにアクティブ型の無線タグは向いているといえる。
また、本発明のアクティブ型の無線タグでは、送信出力も質問器からの無線出力に関係ない。従って、アクティブ型の無線タグでは、送信する無線出力を増大することもできる。
Moreover, in the active type wireless cog having the battery of the present invention, the identification information sent together with the command from the interrogator is only used as a material for judgment. Since power for transmission is supplied from a battery built in itself, it can be changed to a significantly different frequency, and it can be said that an active wireless tag is suitable for sufficiently covering the difference in frequency and the like.
In the active type wireless tag of the present invention, the transmission output is not related to the wireless output from the interrogator. Therefore, the active wireless tag can increase the wireless output to be transmitted.
本発明の無線タグでは、質問器から無線タグは命令と識別情報以外にプリアンブルを受信する。この段階で質問器からの電波(無線信号)が地域により異なる周波数であれば、この時点で出力すべきか否か、或いはどの周波数で電波を送信するのかなど判断ができる。すなわち、極端な場合には、上記の識別情報が不要なこともあり、その場合はプリアンブルの周波数を基に判断を行うことができる。 In the wireless tag of the present invention, the wireless tag receives a preamble in addition to the command and the identification information from the interrogator. At this stage, if the radio wave (wireless signal) from the interrogator has a different frequency depending on the region, it can be determined whether or not to output at this time, or at what frequency the radio wave is transmitted. That is, in the extreme case, the above identification information may be unnecessary, and in this case, the determination can be made based on the preamble frequency.
質問器から無線タグが受信する命令と識別情報は各国(各地域)共通で使用可能な周波数(、例えば、IMS帯あるいは磁場を含め低周波、図2では125kHzを挙げた)による信号を用いることで無線タグの受信機能を共通にできる。この場合、無線タグから送信する無線信号の周波数が各国で使用される周波数などに適合しないといけないが、より多くの各地域に対応できる可能性がある。 For the command and identification information received by the RFID tag from the interrogator, use a signal based on a frequency that can be used in common with each country (region) (for example, the IMS band or a low frequency including a magnetic field, 125 kHz is shown in FIG. 2). The wireless tag reception function can be shared. In this case, the frequency of the radio signal transmitted from the radio tag must be adapted to the frequency used in each country, but there is a possibility that it can cope with more regions.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に本発明が適用される、質問器(リーダ)と無線タグ間の周波数を変換するRFIDシステムの構成を示す。同図において、RFIDシステムは、無線タグ2を起動し、制御する質問器1と、無線タグ2と、リーダ(受信機)3とから構成されている。無線タグ2は、質問器1から起動命令を受けた時に、無線タグ2が自身の固有のID(識別子)を含む無線信号をリーダ(受信機)3に送出する無線タグである。
FIG. 1 shows the configuration of an RFID system that converts the frequency between an interrogator (reader) and a wireless tag, to which the present invention is applied. In FIG. 1, the RFID system includes an
無線タグ2は、質問器1からの命令とともに受ける該質問器1の識別情報の中のコードにより無線信号を送信するか否かの決定を行う機能を実現する情報を書き込んだファイル21と、通信機能を有する送受信機能部20とを有し、質問器1から命令を受けると、一緒に受けた識別情報の中の識別コードを基に、前記ファイル21を参照して自らが無線信号を送信するか否かを決定し、送信する場合、送受信機能部20より無線信号を送信し、送信しない場合、送受信機能部20に送信を停止する機能を有している。
The
図1(a)は、無線タグ2のファイル21に送信をするか否かを決定するための情報が特定の地域でのみ使用できるように固定的に書き込まれている場合を示している。
様々な無線周波数が無線タグで使われているが、ここでは400MHz帯の無線周波数を一例として想定する。日本国内の場合で、質問器から429MHzの無線周波数で無線タグ2に起動の命令が送信される。この起動の命令には、質問器1の固有のID (識別子)を加える。また、この識別情報には地域コードを含める。
ここでの地域コードは特別なものでなくてもよい。既に、無線タグ2に付けるIDのコード体系として、EPC(Electronic Product Code(参考文献4参照。))等がある。
FIG. 1A shows a case where information for determining whether to transmit to the
Various wireless frequencies are used in the wireless tag. Here, a wireless frequency in the 400 MHz band is assumed as an example. In the case of Japan, a start-up command is transmitted from the interrogator to the
The regional code here does not have to be special. There is already an EPC (Electronic Product Code (see Reference 4)) as an ID code system to be attached to the
さて、主要国(地域)でも各国(地域)により無線タグに使用できる周波数が異なっている。400MHz帯の無線周波数では、米国ではFCC15に規定されているし、さらに欧州ではISM周波数として433MHzを利用することになっている。従って、429MHzの周波数は日本国内のみである。無線タグ2は、質問器1より送られた質問器1の識別情報の中の地域コードが、日本であることを認識して、ファイル21に格納されている日本に関する情報を参照する。この参照した結果に従い、無線タグ2は、自身の識別子を429MHzの無線周波数により送信することができる。
The frequency that can be used for the wireless tag varies depending on the country (region) in each major country (region). The 400 MHz band radio frequency is regulated by FCC15 in the US, and 433 MHz is to be used as the ISM frequency in Europe. Therefore, the frequency of 429 MHz is only in Japan. The
ここで、無線タグ2内のファイル21が書き換え可能であるとすれば、ファイル21に書き込む情報量を少なくできる。すなわち、日本とそれ以外というような最小限の情報とする。上記の例では、日本、米国と欧州の情報が書き込まれ、日本(例えば図1(a)に示す429MHzの起動信号を受け,429MHzの応答信号を送信する、米国(FCC15に規定されている)と欧州(ISM周波数としての433MHz)、そしてこれら3つの地域に該当しない条件(簡単には、日本米国欧州の何でもない場合、送信をしない)に対応する。
Here, if the
しかし、例えば、日本の情報とそれ以外(米国、欧州を含め、送信をしない)というようにファイルに書き込む。日本でこの無線タグが運用されている場合は、当然適切に動作する。また日本以外に移動した際には、その移動先の国の電波行政に合せた情報とそれ以外の場合(送信をしない)とファイルを書き変えれば、対応ができる。 However, for example, information is written in a file such as Japanese information and other information (including the United States and Europe, not transmitted). If this wireless tag is operated in Japan, it will work properly. In addition, if you move to a location other than Japan, you can deal with it by rewriting the information in accordance with the radio wave administration of the destination country and the other cases (no transmission).
無線タグ2からリーダ3ヘ送信する無線信号(電波)は各国(日本、米国、欧州など)で異なる。この違いは単に使用可能な周波数だけではなく、無線出力、デューティ(送信・停止の比率)、変調方式にもある。例えば、無線出力が50nW、500μVA、1100mWというように異なる。
また、デューティでは常に送信を許される100%と、ほとんどは送信の停止状態で限られた時間割合のみ送信が可能な10%ということもある。そして変調方式では、ディジタル振幅変調(ASK : Amplitude ShiftKeying)方式、ディジタル位相変調(PSK : Phase Shift Keying)方式、ディジタル周波数変調(FSK : Frequency Shift Keying)方式などがある。図6に上記の各ディジタル変調方式の信号波形を示す。
Radio signals (radio waves) transmitted from the
In addition, the duty may be 100% that is always allowed to be transmitted, and in most cases it may be 10% that can be transmitted only in a limited time ratio when the transmission is stopped. As modulation methods, there are a digital amplitude modulation (ASK: Amplitude Shift Keying) method, a digital phase modulation (PSK) method, a digital frequency modulation (FSK: Frequency Shift Keying) method, and the like. FIG. 6 shows signal waveforms of the above digital modulation systems.
また、各地域共通で使用:可能な周波数(例えばIMS帯あるいは磁場を含め低周波)による信号を用いて質問器1から無線タグ2を起動制御することも想定できる。この例を図2に示す。図2で、各地域共通で使用可能な周波数として125KHzを挙げている。この低周波による信号は、日本を含めて米国、欧州でも同様に使用可能である。このために質問器1から無線タグ2ヘ起動などの命令と併せて送信されるID (識別情報)に含まれる地域コードを判断の材料にして、無線タグ2からリーダ3ヘの電波による応答は、その地域に合う周波数などの条件で行う。この対応も上記のファイル内の情報を参照し、送受信機能部20が行う。
The use in each region common: possible frequency to start controlling the
次に、RFIDシステムの構成及びその動作シーケンスを図3に示す。
図3(a)に示すような、各国共通で使用可能なIMS帯のような周波数を用いて質問器1から無線タグ2ヘ無線信号を送信する場合について、追加した説明をする。
この図3(a)では125kHzの低周波で質問器1から無線タグ2ヘの送信を行う。この低周波数は各国(地域)で共通に使用可能である。この質問器1から無線タグ2ヘの送信信号には国(地域)コードが含まれている。
Next, the configuration of the RFID system and its operation sequence are shown in FIG.
An additional description is given of a case where a radio signal is transmitted from the
In FIG. 3A, transmission from the
無線タグ2は、この国(地域)コードを識別して、もし日本ならば、 426MHzの周波数で送信する。また、もし米国ならば、FCC15に規定された433MHzで送信するし、欧州ならば、同じ433MHzでもIMSの規格で送信を行う。
このように各国に共通した周波数で質問器1が無線タグ2ヘ送信を開始するケースとして幾つかの動作シーケンス(図3(b),(c),(d))が想定できる。
The
In this way, several operation sequences (FIGS. 3B, 3C, and 3D) can be assumed as cases where the
RFIDシステム(図3(a))の動作シーケンスのうち最も単純な動作シーケンスを図3(b)に示す。この動作シーケンスでは、質問器1から無線タグ2ヘ各国共通の周波数帯で、無線タグの起動などの命令を送信する(ステップ100)。無線タグ2はこの命令と共に国(地域)コードを受信し、この国(地域)コードに合う周波数などの通信条件をファイル21から読み出し、該読み出された通信条件で無線タグ2が送信する(ステップ101)。
The simplest operation sequence among the operation sequences of the RFID system (FIG. 3A) is shown in FIG. In this operation sequence, the
次に、国(地域)コードによる無線タグの周波数変換について信頼性を向上させる動作シーケンスを図3(c)に示す。上述した図3(b)の動作シーケンスと最初は同様で、質問器1は、無線タグ2ヘ各国(地域)共通の周波数帯を用いて送信する(ステップ200)。この送信では国コードが含まれており、無線タグ2はこれに基づいて、対応する周波数で無線タグ2の送信が可能であるという意味を持つ準備完了信号を、リーダ3ヘ送信する(ステップ201)。この準備完了信号を受信したリーダ3は、この信号の受信結果を質問器1へ通知する。ここで、質問器1とリーダ3は図3(a)に示したように、別々の構成ならば、信号(通信)ケーブルで接続されていても良いし、または、ネットワークに接続されていて通信ができることでも良い。また或いは、図3(a)に示す構成とは異なるが、質問器1とリーダ3とを一体とする構成の(質問器とリーダを兼ね備えた)機器である場合も考えられる。
Next, FIG. 3C shows an operation sequence for improving the reliability of the frequency conversion of the wireless tag by the country (region) code. The
質問器1はこの通知を受けて、再度、各国共通の周波数帯で、無線タグ2の送信を指示する制御命令を送信する(ステップ202)。無線タグ2はこの制御命令などの要求に応答する信号を送信する(ステップ203)。
以上のように、質問器1と無線タグ2間で相互情報(質問器1からは国(地域)コードを、無線タグ2からはその国(地域)に応じた周波数で準備完了信号)を交換することで、無線タグ2における周波数変換動作の信頼性の向上が図れる。
In response to this notification, the
As described above, mutual information (a country (region) code from the
さらに、この図3(c)に示した動作シーケンスの一部を変更することのみで、上記信頼性をより向上できる。この動作シーケンスを図3(d)に示す。上述した図3(c)に示した動作シーケンスにおいて、変更された箇所は、無線タグ2が準備完了信号をリーダに送信し、リーダが質問器に通知した後の動作である。すなわち、図3(d)におけるステップ300、301は、図3(c)におけるステップ200、201と同じであるので、重複する説明は省略する。
図3(d)において、質問器1は各地域で異なる周波数を用い、無線タグ2を起動する命令を送信し(ステップ302)、無線タグ2はこの命令により送信をする(ステップ303)。
Furthermore, the reliability can be further improved only by changing a part of the operation sequence shown in FIG. This operation sequence is shown in FIG. In the operation sequence shown in FIG. 3C described above, the changed part is an operation after the
In FIG. 3D, the
このように周波数を各地域で異なる周波数を用いた起動命令であれば、各国共通で使用する周波数を用いた起動命令よりも動作上、確実性を増す。なお、無線タグ2は各国共通の周波数に対応する受信機能と各国で異なる周波数の受信機能を持つ必要性があるが、この技術では本来、無線タグは各国で異なる周波数の送信機能を備えている。従って、各地域で異なる受信機能の実装は、送信機能と多くの構成の共通化が可能である。
In this way, if the activation command uses a different frequency in each region, the certainty is increased in operation than the activation command using the frequency commonly used in each country. The
次に、質問器1(またはリ−ダ3)と無線タグ2が送信する信号について図4に示す。無線タグには、多くは電池を持たないパッシブ型無線タグと、電池を持つアクティブ型無線タグがある。示図4(a)はバッシブ型無線タグの場合を示し、図4(b)はアクティブ型無線タグの場合を示している。
Next, signals transmitted by the interrogator 1 (or the reader 3) and the
図4(a)左側は、パッシブ型無線タグの場合の無線出力と周波数の関係を示している。質問器1から無線タグ2ヘ送信される無線出力を周波数軸で中心にして左右(プラスマイナス同じ周波数分)に無線タグ2からリーダ3ヘの無線出力を送信する。この周波数の移動は数十kHzつまり数百kHz以下であればCMOS回路で実現できる。
なお、無線出力の強度については、質問器1から無線タグ2ヘ送信される無線出力に対して、無線タグ2からのリーダ3ヘの無線出力は弱い。これは無線タグ2が質問器1から送信される無線出力を受けて、この電力により駆動するためである。
The left side of FIG. 4A shows the relationship between radio output and frequency in the case of a passive radio tag. The wireless output from the
Regarding the strength of the wireless output, the wireless output from the
図4(a)右側には、パッシブ型無線タグの場合に質問器1から送信される無線信号と無線タグ2から送信される無線信号についてその無線出力を時間軸上で示した。
質問器1から無線タグ2ヘ送信される無線出力は、時間経過順に、プリアンブル、起動などの命令と質問器1のID(識別情報)、その後に無線タグ2に電力を供給する無線出力である。ここで、質問器1のIDは図4(a)では、“ID_Reader”と示している。なお、この質問器1のIDは、一般に無線タグ2のIDとは別であることに注意が必要である。
On the right side of FIG. 4A, the wireless output of the wireless signal transmitted from the
The wireless output transmitted from the
このプリアンブルで周波数と変調方式などが判断でき、続く命令と質問器1のID(識別情報)を読み取り、特にID(識別情報)に含まれる地域コードにより、この無線タグ2が使用される地域を判断する。
ここで、ID(識別情報)は、地域コードのほかにさらに細かな場所を示すものでも良いし、またはEPC(Electronic Product Code)の規格(参考文献4参照)のように定められたものでも良い。
上記の国(地域)の違いによる判断結果に従い、無線タグ2は質問器1から無線出力を受信しながら、自らの無線出力を送信する。
この図4(a)右側に示した時間軸上の無線出力は、先の図3(b)の動作シーケンスを想定している。
また、図3(c)の動作シーケンスの場合では、図4(a)右側の無線タグ2が無線出力を送信している部分で、準備完了信号を送信し、この後で質問器1より制御命令などを受けて、この要求に応じて無線タグ2が応答する信号を送信する。
さらに、図3(d)の動作シーケンスの場合では、上記図3(c)の動作シーケンスと同様に図4(a)右側の時間軸上の質問器1と無線タグ2の送信が行われる。異なるのは、図4(a)左側で、無線タグ2が準備完了信号を送信した後、質問器1が制御命令などを送信する時の周波数が最初にプリアンブルを送信していた各国共通の周波数とは異なる点である。図4(a)左側にはこの点を示していないので注意が必要である。
The preamble can determine the frequency and modulation method, etc., read the following command and the ID (identification information) of the
Here, the ID ( identification information) may indicate a more detailed location in addition to the area code, or may be defined as in the EPC (Electronic Product Code) standard (see Reference 4). good.
The
The wireless output on the time axis shown on the right side of FIG. 4 (a) assumes the operation sequence of FIG. 3 (b).
In the case of the operation sequence of FIG. 3C, a preparation completion signal is transmitted at the portion where the
Further, in the case of the operation sequence of FIG. 3D, the
他方、図4(b)左側は、アクティブ型無線タグの場合の無線出力と周波数の関係を示す。
質問器1から無線タグ2ヘ送信される無線出力から周波数軸上の離れた位置に無線タグ2からのリーダ3ヘの無線出力を送信することもできる。もちろん同じ周波数であっても構わない。この場合は、無縁タグ2からのプリアンブルもしくはID(質問器のIDは識別情報、無線タグのIDは識別子で)が異なる。
On the other hand, the left side of FIG. 4B shows the relationship between the wireless output and the frequency in the case of the active wireless tag.
The wireless output from the
このことで、質問器1から無線タグ2ヘ送信される無線出力と無線タグ2からリーダ3ヘの無線出力の信号を識別する。
なお、無線出力の強度については、質問器から無線タグヘ送信される無線出力に対する、無線タグからのリ−ダヘの無線出力を強くすることも可能である。これは無線タグが電池を装備してこの電力により駆動するためである。
Thus, the wireless output signal transmitted from the
As for the strength of the wireless output, it is possible to increase the wireless output from the wireless tag to the reader with respect to the wireless output transmitted from the interrogator to the wireless tag. This is because the wireless tag is equipped with a battery and is driven by this power.
図4(b)右側は、アクティブ型無線タグの場合に質問器1から送信される無線信号と無線タグ2から送信される無線信号についてその無線出力を時間軸上で示している。
図4(a)右側の図で説明した、パッシブ型無線タグの場合と同様に、質問器1から無線タグ2ヘ送信される無線出力は、時間経過順に、ブリアンブル、起動などの命令と質問器1のID(識別情報)である。なお、パッシブ型無線タグの場合と異なり、それらの後の無線タグに電力を供給する無線出力は不要である。
The right side of FIG. 4B shows the wireless output on the time axis for the wireless signal transmitted from the
As in the case of the passive wireless tag described with reference to the right side of FIG. 4 (a), the wireless output transmitted from the
上述のプリアンブルで周波数と変調方式などが判断でき、続く命令と質問器1のID(識別情報)を読み取り、特にID(識別情報)に含まれる国(地域)コードにより、この無線ダダ2が使用される国(地域)を判断する。この対応も、パッシブ型無線タグの場合と同じである。
上記の国(地域)の違いによる判断結果に従い、無線タグ2は装備している電池の電力を用いて、自らの無線出力を送信する。このため、質問器1から無線タグ2の起動命令が繰り返し送信されている時でも、周波数が大きく異なるため、無線タグ2の送信は可能となる。従って、質問器1に対して、複数の無線タグ2を扱う場合も支障が少なくて済む。
The frequency and modulation method can be determined by the preamble described above, the subsequent instruction and the ID (identification information) of the
According to the determination result based on the difference in the above country (region), the
図5に本発明のポイント(本質)を概念的に示した図である。
図5の上部に本発明のポイント(本質)を概念的に示す。質問器から送信される無線信号の中に、その質問器のID(識別情報)が含まれる。無線タグは、この無線信号に含まれる質問器のID(識別情報)を認証する。この認証による結果で、無線タグ自身の無線出力を出力するか/しないかの判断及び対応をする機能を無線タグに持たせたことが本発明の本質である。
FIG. 5 is a diagram conceptually showing the point (essence) of the present invention.
The point (essence) of the present invention is conceptually shown in the upper part of FIG. The ID (identification information) of the interrogator is included in the radio signal transmitted from the interrogator. The wireless tag authenticates the ID (identification information) of the interrogator included in this wireless signal. It is the essence of the present invention that the wireless tag is provided with a function for determining whether or not to output the wireless output of the wireless tag itself as a result of the authentication and for dealing with it.
この発明の本質的なことを、交通に適用すると次のようなことができる。
車にリーダおよび質問器を搭載する。現在の電波法では、国産車の場合は426MHzで欧米車は433MHzの周波数が使われる(が、日本国内において周波数433MHzが開放されると前述の説明で無線タグ自身も対応できる)ことになる。
そこで、無線タグを自転車、電動カートや歩行者さらに別の車やバイクに取り付ける。
When the essential features of the present invention are applied to traffic, the following can be achieved.
The car is equipped with a reader and an interrogator. According to the current radio wave law, 426 MHz is used for domestic vehicles and 433 MHz is used for European and American vehicles (however, when the frequency of 433 MHz is opened in Japan, the wireless tag itself can be used as described above).
Therefore, wireless tags are attached to bicycles, electric carts, pedestrians, and other cars and motorcycles.
この際にID(識別情報や識別子)には、それら自転車、電動カートや歩行者さらに別の車やバイクの色や種類(車やバイク、自転車、電動カートの場合、車種や特徴にあたる)などの情報が含まれている。お互いが接近した際には、質問器から無線タグヘの間でID(識別情報)が送信されて、相互が短い(無線出力が受柵できる)距離に近づいたことを認識し、次にその無線タグからリーダヘID(識別情報)を送り、どんなもの(自転車、電動カート、歩行者、バイク、別の車)が何色でどんな特徴を有するものが接近しているか注意(危険)を喚起することができる。 At this time, the ID (identification information and identifier) includes the color and type of those bicycles, electric carts and pedestrians, as well as other cars and motorcycles (in the case of cars, motorcycles, bicycles, electric carts, etc.) Contains information. When the two approach each other, an ID (identification information) is transmitted between the interrogator and the wireless tag, recognizing that the two have approached a short distance (the wireless output can be received), and then the wireless An ID (identification information) is sent from the tag to the reader, and a warning (danger) is given to what kind of thing (bicycle, electric cart, pedestrian, motorcycle, another car) and what features are approaching. Can do.
また、地域による無線タグが使用できる電波(無線信号)についての通信条件は、図1(b)の説明で既述した周波数、デューティ(送信・停止比率)、変調方式のほかにも、欧州の規格にあるCSMA、や他にホッピング、発信タイミングなどもある。
CSMA(搬送波感知多重アクセス/衝突回避方式)は、無線信号の衝突防止のための方式であり、この機能を無線タグに備えることを要求している規格も存在する。また、ホッピングは、主に周波数ホッピング、 FH(Frequency Hopping)方式を指す。
さらに、先にも述べているが、無線タグに付けるIDのコード体系としてはEPC(参考文献4参照)などがある。
In addition to the frequency, duty (transmission / stop ratio), and modulation method already described in the explanation of FIG. There are CSMA in the standard, hopping, transmission timing, etc.
CSMA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance Method) is a method for preventing collision of radio signals, and there is a standard that requires the wireless tag to have this function. Hopping mainly refers to frequency hopping and FH (Frequency Hopping).
Further, as described above, there is EPC (see Reference 4) as an ID code system attached to a wireless tag.
[参考文献1] 日本自動認識システム協会監修、「RFタグの開発と応用II2004.05.30第1刷発行、シーエムシー出版、 ISBN: 4-88231-446-0
pp.49-63、第5章ISOの進展状況3節「物」の管理用RFタグ3.6 ISO/IEC 1 8000-6、 3.7
ISO/IEC 18000-7、 pp.74-80、第7章電子タグの新たな周波数について3節新たな周波数の利用可能性3.2 (1) 800/900MHz、 (2)433MHz
[参考文献2−1]
平野忠彦“だれでもわかる自動認識システムに関わる電波法[第4回]2.4GHz帯の無線システムの理解",バーコード, pp.51-59, 2002.7.
http://www.jaisa.or.jp/about/pdfs/denpa0207.pdf
[参考文献2−2]
平野忠彦“だれでもわかる自動認識システムに関わる電波法[第6回]RFIDシステムの国際
標準化動向とISMバンド"、バーコード,pp.56-58, 2002.10.
http://www.jaisa.or.jp/about/pdfs/denpa0210.pdf
[参考文献3]
実験データに学ぶRFID導入の9つのポイント(最終回-1)、 (最終回-2)
国によって使える周波数が違う
http://itpro.nikkeibp.co.jp/free/NBY/RFID/20041018/1/
http://itpro.nikkeibp.co.jp/free/NBY/RFID/20041018/2/
[参考文献4]末永俊一郎・・RPIDの実用化をめぐる二つの流れ"UNISYS TECHNOLOGY REVIEW第78号, AUG 2003, pp. (229)59-(237)67
http://www.unisys.co.jp/tec_info/tr78/7806.pdf
5.1節AUTO-IDセンタの提唱するEPC
[Reference 1] Supervised by the Japan Automatic Recognition System Association, “Development and Application of RF Tags II 2004.05.30 First Issue, CM Publishing, ISBN: 4-88231-446-0
pp.49-63, Chapter 5 ISO
ISO / IEC 18000-7, pp.74-80, Chapter 7 New Frequency of
[Reference 2-1]
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[Reference 3]
Nine points of RFID introduction learned from experimental data (final round -1), (final round -2)
The frequency that can be used differs depending on the country
http://itpro.nikkeibp.co.jp/free/NBY/RFID/20041018/1/
http://itpro.nikkeibp.co.jp/free/NBY/RFID/20041018/2/
[Reference 4] Shunichiro Suenaga ・ ・ Two Flows of Practical Use of RPID "UNISYS TECHNOLOGY REVIEW 78th, AUG 2003, pp. (229) 59- (237) 67
http://www.unisys.co.jp/tec_info/tr78/7806.pdf
Section 5.1 EPC proposed by AUTO-ID Center
1…質問器、2…無線タグ、3…リーダ、20…送受信機能部、21…ファイル
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記質問器の命令には該質問器の識別情報が含まれ、前記無線タグは、受信した無線信号中の前記質問器の識別情報を認証し、該認証結果に基づいて無線信号を送信するか否かを決定することを特徴とする無線タグ。 When receiving an activation command from the interrogator, the wireless tag transmits a wireless signal including its own unique identifier,
The interrogator instruction includes identification information of the interrogator, and the wireless tag authenticates the identification information of the interrogator in the received wireless signal and transmits a wireless signal based on the authentication result. A wireless tag characterized by determining whether or not.
無線タグは、質問器からの命令とともに受ける該質問器の識別情報の中のコードにより無線信号を送信するか否かの決定を行う機能を実現する情報を書き込んだファイルと、通信機能を有する送受信機能部とを有し、
質問器から命令を受けると、一緒に受けた質問器の識別情報の中の識別コードを基に、前記ファイルを参照して自らが無線信号を送信するか否かを決定し、送信する場合、前記送受信機能部より無線信号を送信し、送信しない場合、前記送受信機能部により送信を停止することを特徴とする無線タグ。 When receiving an activation command from the interrogator, the wireless tag transmits a wireless signal including its own unique identifier,
The wireless tag is a transmission / reception device having a communication function and a file in which information for realizing a function of determining whether to transmit a wireless signal is transmitted according to a code in the identification information of the interrogator received together with an instruction from the interrogator Having a functional part,
When receiving an instruction from the interrogator, based on the identification code in the identification information of the interrogator received together, determine whether or not to transmit a radio signal by referring to the file, A wireless tag, wherein a wireless signal is transmitted from the transmission / reception function unit and transmission is stopped by the transmission / reception function unit when not transmitted.
通信機能を有する送受信機能部と各地域の判断情報が書き込まれたファイルとを有し、かつ質問器から出力される質問器の識別情報には、地域を特定するコードが含まれており、
ある質問器からの命令と併せて送られる地域Aを特定するコードを含む識別情報Aを受信した場合には、地域Aに適合する周波数で無線信号を送信し、
また別の質問器からの命令と併せて送られる地域Bを特定するコードを含む識別情報Bを受信した場合には、その地域Bに適合する周波数で無線信号を送信することを特徴とする無線タグ。 When receiving an activation command from the interrogator, the wireless tag transmits a wireless signal including its own unique identifier,
The identification information of the interrogator that has a transmission / reception function part having a communication function and a file in which the judgment information of each area is written, and includes a code for specifying the area,
When receiving the identification information A including the code specifying the area A sent together with a command from a certain interrogator, a radio signal is transmitted at a frequency suitable for the area A,
In addition, when the identification information B including the code specifying the area B sent together with the command from another interrogator is received, a radio signal is transmitted at a frequency suitable for the area B. tag.
前記送受信機能部は、質問器から受信した識別情報に含まれる前記地域を特定するコードに基づいて該当する前記通信条件となるように通信条件の設定を変更することを特徴とする請求項4に記載の無線タグ。 In the file, communication conditions are written corresponding to each region,
5. The transmission / reception function unit changes communication condition settings so that the communication condition is satisfied based on a code specifying the region included in the identification information received from the interrogator. The described wireless tag.
前記無線タグに対して起動時には、各地域に共通に使用される周波数で情報を送信し、起動後はその地域で使用される周波数で制御命令を含む情報を送信することを特徴とする質問器。 An interrogator that activates a wireless tag and controls communication of the wireless tag,
An interrogator characterized in that, when activated, information is transmitted at a frequency commonly used in each area, and information including a control command is transmitted at a frequency used in that area after activation. .
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