JP4449752B2 - 電子タグを用いた情報システム、および電子タグ - Google Patents

Description

本発明は、電子タグからの情報の読み出し等を無線方式で行う情報システムに関し、特に、自発的に情報を送信するアクティブ型の電子タグを用いることにより、離れた場所でも物品を精度良く管理する情報システムに関する。

近年、物品等の管理を目的とし、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグを使用した情報システムが提案されている。ＲＦＩＤタグは、内部に電子的な情報を持ち、読み取り装置（リーダライタ）と電波で情報のやり取りを行うことができる小型の情報機器である（例えば、非特許文献１）。

このＲＦＩＤタグは、情報システムを構成する一要素であり、社団法人日本自動認識システム協会では、次の（１）〜（３）の条件を満たすものと定義している。
（１）携帯容易な大きさであること
（２）情報を電子回路に記憶すること
（３）非接触通信により更新すること
ＲＦＩＤタグは、パッシブＲＦＩＤタグとアクティブＲＦＩＤタグに大別することができる。簡単には、内部に電池を具備しないものをパッシブＲＦＩＤタグと呼び、内部に電池を具備するものをアクティブＲＦＩＤタグと呼ぶ（例えば、非特許文献２）。パッシブＲＦＩＤタグは、内部に電源を具備しないことから、一般に小型化や薄膜化が可能であり、物品への埋め込みが容易である。そのため、近年、物品を管理する情報システムでは、パッシブＲＦＩＤタグは物品の管理に不可欠なデバイスとなっている。

パッシブＲＦＩＤタグを用いた情報システムでは、リーダライタからの電波によってパッシブＲＦＩＤタグの内部で電力を生成し、リーダライタからの呼びかけがあって始めてパッシブＲＦＩＤタグが応答する、いわゆるリーダトークファーストという形式でパッシブＲＦＩＤタグがリーダライタと交信する。この電波としては、１３．５６ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚ等の周波数の電波が使用されている。なお、このパッシブＲＦＩＤタグは、データキャリー型システムとネットワーク型システムに分類できる。

データキャリー型システムでは、駅の入退場管理などに使用されている非接触ＩＣカードが一般的に知られている。この非接触ＩＣカードでは、情報を読み書きする機能を有するリーダライタに非接触ＩＣカードを数ｃｍ程度まで近づけたときに情報の読み取りや書き込みが行われる。読み取り距離が非常に短いために、別の非接触ＩＣカードの情報を同時に読み取ることがなく、高いセキリティーを維持できる。このようなことから、非接触ＩＣカードでは、一般的に大容量のデータを格納できるようになっている。駅の入退場管理などに使用されている非接触ＩＣカードでは、主要なデータはカード自身に格納されるため、１Ｍバイト程度という容量のデータが格納できる。

一方、ネットワーク型システムでは、物流等で使用され始めているタグが一般的に知られている。このネットワーク型システムでは、タグから数１０ｃｍ〜１ｍ程度という比較的離れた距離にリーダライタが設置され、一度に大量のタグの情報を読み取ることが可能となっている。このようなタグでは、データ容量が比較的小さく、９６ビットというものもある。そのデータは固有ＩＤだけであり、それを引数としてリーダライタに繋がったネットワーク上にある情報を読み出して、物品を管理するものである。なお、固有ＩＤとは、個々の物品を識別するために物品の１つ１つに付けられた互いに異なるＩＤであり、物品の種類を識別するためだけに用いられるバーコードなどとは異なるものである。

これらのパッシブＲＦＩＤタグでは、リーダライタとの交信距離が短いために、利便性が悪いという問題がある。上述したように、セキュリティー確保のために、交信距離を意図的に短くしている例もあるが、物品の管理という用途では交信距離が長い方が利便性は向上する。

これらパッシブＲＦＩＤタグを用いた情報システムにおいて、パッシブＲＦＩＤタグの交信距離を改善する技術がいくつか開示されている。

特許文献１には、アダプタ本体内に非接触ＩＣカードを固定することにより、カードの通信距離を長くする技術が開示されている。また、特許文献２には、ＲＦＩＤタグとリーダライタの間に中継器を設置することにより、ＲＦＩＤタグの通信距離を向上させる技術が開示されている。
社団法人日本自動認識システム協会編、「これでわかったＲＦＩＤ」、オーム社発行、ｐ．３６−５３ ＮＴＴデータ・ユビキタス研究会著、「ＩＣタグって何だ？」、カットシステム発行、ｐ．８４ 特開平１０−２６１０５３号公報 特開２００１−２２９０５号公報

しかしながら、従来のパッシブＲＦＩＤを用いた情報システムは、物品の管理には適さないという課題がある。上述したように、パッシブＲＦＩＤタグは、リーダライタからの電波を受信しないと送信動作を行うことができない。一般にリーダライタから電源として供給される電波の出力は法律により制限されているため、リーダライタの出力の増加には限界があり、交信エリアを拡大することは難しい。このような課題に対する対策として、特許文献１，２には電池を内蔵したアダプタや中継器を用いる技術が開示されているが、ＲＦＩＤタグは既に物品に貼り付けされているものを使うので、特許文献１に開示された技術のようにアダプタのようなものは使えない。また、特許文献１，２に開示された技術においても、パッシブＲＦＩＤが動作するためには、最初にリーダライタからの電波を受信する必要があり、アダプタや中継器が遠距離から電波を受信するためは、リーダライタから供給する電波の強度を増加せざるを得ない。

そこで、アクティブＲＦＩＤタグを用いて物品の管理を行う情報システムも検討されている。アクティブＲＦＩＤタグは、上述のように、内部に電池を内蔵しているために自らリーダライタに情報を送信することができ、この交信距離は約１０ｍ程度とパッシブＲＦＩＤタグと比べ格段に長いという利点がある。

しかしながら、アクティブＲＦＩＤタグで物品を管理しようとする場合、既にその物品にパッシブＲＦＩＤタグが付与されていると、ＩＤの管理業務が複雑化してしまうという課題がある。現在、パッシブＲＦＩＤタグがバーコードの代替品として物流時に使用され始めており、今後、さらに多くの物品にはパッシブＲＦＩＤタグが付与されるようになる。このような物品にアクティブＲＦＩＤタグを付けると、物品はパッシブＲＦＩＤタグの個々の物品を識別するための情報とアクティブＲＦＩＤタグの個々の物品を識別するための情報との２つの情報を保有することになる。このような場合、情報システム上で、パッシブＲＦＩＤタグの個々の物品を識別するための情報とアクティブＲＦＩＤタグの個々の物品を識別するための情報との紐付けが必要となり、システム管理者に過大な負荷が掛かってしまう。

このようなことから、本発明の第１の目的は、パッシブＲＦＩＤタグを用いても、リーダライタとの交信距離を長くして物品管理の利便性を維持することができる情報システムおよび電子タグを提供することにある。

本発明の第２の目的は、パッシブＲＦＩＤタグとアクティブＲＦＩＤタグとの間で、物品を識別するための情報を紐付けする処理を不要とすることができる情報システムおよび電子タグを提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、電源を具備しないために回路的に小さく薄型で物品内に埋め込むことが可能なパッシブ構造体と、パッシブ構造体から物品を識別するための情報を読み出し、リーダライタへ送信するアクティブ構造体とから構成される電子タグを使用した情報システムを構築することにより、上記目的を達成できることを見出した。

すなわち、本発明の情報システムは、
管理する物品を識別するための情報を格納する電子タグと、前記電子タグから前記物品を識別するための情報を読み取るリーダライタと、前記リーダライタにより読み取られた前記物品を識別するための情報に基づいて、前記物品に関する情報をネットワーク上から取得する識別装置とを有してなる、電子タグを用いた情報システムにおいて、
前記電子タグは、
電波により電源エネルギーの供給を受ける手段と、前記物品を識別するための情報を格納する手段と、前記物品を識別するための情報を電波により送信する手段とを具備する１つのパッシブ構造体と、
電源と、前記パッシブ構造体に対して電波により電源エネルギーを供給する手段と、前記パッシブ構造体から電波により送信されてきた前記物品を識別するための情報を受信する手段と、前記パッシブ構造体から受信した前記物品を識別するための情報を前記リーダライタに対して電波により送信する手段とを具備する１つのアクティブ構造体とから構成されることを特徴とするものである。

この構成によれば、物品を識別するための情報を格納するパッシブ構造体と、パッシブ構造体から物品を識別するための情報を読み取り、読み取った情報をリーダライタに送信するアクティブ構造体とからなる電子タグを採用しているため、パッシブ構造体を用いても、リーダライタとの交信距離を長くして物品管理の利便性を維持することができる。

また、パッシブ構造体は物品を識別するための情報を格納しているのに対し、アクティブ構造体は物品を識別するための別の情報を格納していないため、パッシブ構造体とアクティブ構造体との間で物品を識別するための情報を紐付けする処理を行う必要が無くなる。

なお、前記パッシブ構造体は、前記物品の内部に設置されることが好ましく、前記物品の外見からは位置が特定できないように当該物品の内部に設置されていることがさらに好ましい。このような構成は、電子タグが、物品を識別するための情報を格納するパッシブ構造体と、物品を識別するための情報をリーダライタに送信するアクティブ構造体とを分離した構成であることから可能となったものである。

この構成によれば、パッシブ構造体を物品の内部に設置したために、セキュリティー性を向上させることができ、さらに、物品の製造番号の管理、認証あるいは保証といった用途においても有効なものとなる。

また、前記アクティブ構造体は、前記物品から取り外し可能であることが好ましい。

この構成によれば、管理が不要となった物品からアクティブ構造体だけを取り外し、他の物品に設置されている異なるパッシブ構造体と組み合わせて用いることができるため、アクティブ構造体を再利用することができ、情報システムの低コトス化を図ることができる。

また、前記パッシブ構造体は、パッシブＲＦＩＤタグとすることが好ましい。このような構成は、パッシブ構造体が、従来、物流時に使用されていたパッシブＲＦＩＤタグと同様の手段のみを具備すれば良いことから可能となったものである。

この構成によれば、従来、物流時に使用されていたパッシブＲＦＩＤタグを、パッシブ構造体としてそのまま使用できるため、情報システムのさらなる低コスト化を図ることができる。

以上説明したように本発明の情報システムによれば、管理する物品を識別するための情報を格納するパッシブ構造体と、パッシブ構造体から物品を識別するための情報を読み取り、読み取った情報をリーダライタに送信するアクティブ構造体とからなる電子タグを採用しているため、パッシブ構造体を用いても、リーダライタとの交信距離を長くして物品管理の利便性を維持することができ、それにより、本発明の第１の目的を達成することができる。

また、パッシブ構造体は物品を識別するための情報を格納しているのに対し、アクティブ構造体は物品を識別するための別の情報を格納していないため、パッシブ構造体とアクティブ構造体との間で物品を識別するための情報を紐付けする処理を行う必要が無くなり、それにより、本発明の第２の目的を達成することができる。

本発明の上記の目的、特徴および利点を明確にすべく、添付した図面を参照しながら、本発明の実施の形態を以下に詳述する。

以下、本発明の情報システムを、第１の実施形態および第２の実施形態に分類して説明する。本発明の情報システムにおいて、各電子タグが物品を識別するための情報を直接リーダライタに送信する場合を第１の実施形態とし、各電子タグがマルチホップ型のネットワークを形成し、物品を識別するための情報を直接リーダライタに送信するだけでなく、他の電子タグを介してリーダライタに送信する場合を第２の実施形態とした。

したがって、第１の実施形態と第２の実施形態の相違点は、電子タグを構成するアクティブ構造体の機能にある。なお、本発明の情報システムでは、少なくとも次の（１）、（２）の２つの条件を満たしている必要がある。
（１）物品を識別するための情報はパッシブ構造体にのみ格納されていること
（２）アクティブ構造体は、自発的にパッシブ構造体に物品を識別するための情報を読み取り、読み取った情報を外部に送信すること
以下、本発明の第１および第２の実施形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態の情報システムでは、各電子タグが物品を識別するための情報を直接リーダライタに送信する。

図１は、本発明の第１の実施形態の情報システムの一構成例を示す図である。

図１を参照すると、本実施形態の情報システムは、物品１０を識別するための情報を自発的に送信するアクティブ型の電子タグ２０と、電子タグ２０から送信されてきた情報を受信するアンテナ４１およびアンテナ４１にて受信した情報を読み取るリーダライタ本体４２を具備するリーダライタ４０と、物品１０に関する詳細な情報を格納するデータベース５２と、データベース５２の管理を行うサーバー５１と、リーダライタ４０により読み取られた物品１０を識別するための情報に基づいて、データベース５２からサーバー５１を介して物品１０に関する情報を取得するコンピュータである識別装置５０とを有している。なお、サーバー５１およびデータベース５２は、不図示のネットワーク上に設置されており、識別装置５０は、ネットワーク上のデータベース５２から物品１０に関する情報を取得する。

上記のように構成された本実施形態の情報システムでは、上述した課題を解決するために、物品１０を識別するための情報を自発的に送信するアクティブ型の電子タグ２０が重要な役割を果たしている。

まず、電子タグ２０からの送信電波３０をリーダライタ４０が受信する。識別装置５０は、送信電波３０によって送信されてきた物品１０を識別するための情報を引数として、ネットワーク上のデータベース５２から物品１０に関する詳細な情報を取得する。

図２は、本発明の第１の実施形態の情報システムに使用される電子タグ２０の構成を示す図である。

電子タグ２０は、機能を分離して使用でき、さらにアクティブ型という特徴を有している。すなわち、この電子タグ２０は、図２を参照すると、物品１０を識別するための情報を格納する１つのパッシブ構成体６０と、このパッシブ構造体６０から自発的に物品を識別するための情報を読み取り、読み取った情報を外部すなわちリーダライタ４０に送信する１つのアクティブ構造体７０とから構成されている。

上記のように構成された電子タグ２０では、アクティブ構造体７０から自発的にパッシブ構造体６０に対して電波により電源エネルギー８０の供給が行われ、パッシブ構造体６０からアクティブ構造体７０へと物品１０を識別するための情報９０が送信される。

パッシブ構造体６０は、アクティブ構造体７０と密着した状態で使用することもできるが、アクティブ構造体７０とは分離した状態でパッシブ構造体６０だけを、管理する物品１０の内部に設置することが望ましい。特に、パッシブ構造体６０は、物品１０の外見からは位置の特定が困難なように物品１０の内部に設置することが望ましく、それによりセキュリティーを向上させることができる。

パッシブ構造体６０は、アクティブ構造体７０から電波により電源エネルギー８０の供給を受ける手段（レクテナ回路）と、物品１０を識別するための情報９０を格納する手段（半導体チップ）と、物品１０を識別するための情報９０を電波によりアクティブ構造体７０に送信する手段とを有している。

パッシブ構造体６０がアクティブ構造体７０から電波により電源エネルギー８０の供給を受けるためのエネルギー伝達方式としては、電磁結合方式、電磁誘導方式、電波方式等がある。

電磁結合方式は、交流磁界によるコイルの相互誘導を使用するものであり、電磁誘導方式は、電磁界中で発生する誘起電圧を使用するものであり原理的には電磁結合方式と同じである。

電波方式は、電磁誘導方式とは大きく異なり、ＵＨＦや２.４５ＧＨｚというような非常に周波数の高い電波を使用するものである。この電波方式では、電源エネルギー８０の供給と物品１０を識別するための情報９０の送信は次のように行われる。最初に、アクティブ構造体７０から電源エネルギー８０を供給するための入射波が自発的にパッシブ構造体６０に送信される。次に、パッシブ構造体６０の内部のレクテナ回路が入射波を整流し、それを半導体チップが動作する電源とする。パッシブ構造体６０はアクティブ構造体７０からの入射波の一部を反射するが、物品１０を識別するための情報はこの反射波に乗ってアクティブ構造体７０に送信される。

このように、パッシブ構造体６０としては、アクティブ構造体７０から電波により電源エネルギー８０の供給を受ける手段（レクテナ回路）と、個々の物品１０を識別するための情報を格納する手段（半導体チップ）と、個々の物品１０を識別するための情報をアクティブ構造体７０に送信する手段とを具備していれば良いため、物流等で既に使用されているパッシブＲＦＩＤタグを使用することもできる。

既存のパッシブＲＦＩＤタグはラベル型、コイン型、カード型、スティック型等の形状のものがあるが、いずれの形状のものもパッシブ構造体６０として使用することができる。また、パッシブＲＦＩＤタグの使用する電波の周波数や伝達方式が異なっていても構わない。パッシブ構造体６０が具備する物品１０を識別するための情報とは、固有ＩＤあるいはそれと同等の情報を示す。固有ＩＤは、個々の物品１０を識別するために付けられているもので、物品１０の１つ１つに異なるＩＤが付けられている。

一方、アクティブ構造体７０は、電源と、パッシブ構成体６０に対して電波により電源エネルギー８０を供給する手段と、パッシブ構成体６０から電波により送信されてきた物品１０を識別するための情報を受信する手段と、パッシブ構成体６０から受信した物品１０を識別するための情報を送信電波３０により外部すなわちリーダライタ４０に送信する手段とを有している。

アクティブ構造体７０の電源としては、電池あるいは発電素子を使用することができる。電池としては、リチウム電池等の一次電池だけではなく、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池を使用することもできる。また、発電素子としては、太陽電池や熱電変換素子あるいは圧電素子等を使用することができる。さらに燃料電池等を使用しても構わない。また、電池と発電素子を併用しても構わない。

アクティブ構造体７０において、パッシブ構造体６０に対して電波により電源エネルギー８０を供給する手段とは、アンテナを使用して電磁波を送り出す手段であり、少なくとも送信アンテナおよび信号源である送信回路から構成される。アンテナとしては、ダイポールアンテナ、ループアンテナ、パッチアンテナ等から選ぶことが可能である。

アクティブ構造体７０において、パッシブ構造体６０からの個々の物品１０を識別するための情報を受信する手段は、少なくとも受信アンテナおよび受信回路から構成される。なお、アンテナの特性上、送信アンテナと受信アンテナとを共有しても構わない。

アクティブ構造体７０において、パッシブ構造体６０から受信した個々の物品１０を識別するための情報９０を外部すなわちリーダライタ４０へと送信する手段は、少なくとも送信アンテナおよび信号源である送信回路から構成される。このとき、アンテナはパッシブ構造体６０に対して電波により電源エネルギー８０を供給する手段に用いられるアンテナと共有しても構わない。

電子タグ２０は、アクティブ型であるため、送信電波３０を自発的にリーダライタ４０へと送信する。この際に使用される周波数は、電子タグ２０におけるパッシブ構造体６０とアクティブ構造体７０間でやり取りする電波の周波数とは異なり、例えば３００ＭＨｚ近傍（３０３ＭＨｚや３１５ＭＨｚ等）が使用できる。

また、アクティブ構造体７０は、物品１０を識別するための情報を格納していないため、パッシブ構造体６０とは分離して物品１０から取り外し、他の物品１０に取り付けて使用することができる。

図３は、アクティブ構造体７０を物品１０から取り外し、他の物品１０に取り付け直して使用する例を説明する図である。

図３を参照すると、個々の物品１０を識別するための情報を格納したパッシブ構造体６０が取り付けられている物品１０としてＡ物品とＢ物品とＣ物品がある。図３の左側は、最初にＡ物品とＢ物品が管理されていることを示している。次に、図３の右側のように、Ａ物品とＣ物品の管理へと変更する場合、Ｂ物品に取り付けられているパッシブ構造体６０はそのまま残しておき、アクティブ構造体７０だけをＢ物品から取り外してＣ物品に貼り付け直す。これにより、回路規模が大きなアクティブ構造体７０を再使用することができる。この再使用可能という特徴は、情報システムのコストを大幅に抑制するとともに、廃棄物量の増加をも抑制することができ、環境に配慮した情報システムの構築に大きく寄与するものである。

本実施形態の情報システムでは、パッシブ構造体６０の動作周波数にアクティブ構造体７０の動作周波数を合わせて使用することにより、動作周波数の異なるパッシブ構造体６０を同一の情報システム内で使用することができる。これにより、電子タグ２０を設置する物品１０の材質や環境に適応したパッシブ構造体６０を配置することができるため、より精度の高い情報システムを構築することが可能となる。

図４は、本発明の第１の実施形態の情報システムの他の構成例を示す図である。詳しくは、この情報システムは、周波数が異なるパッシブ構造体を使用している。なお、図４において、図１と同様の部分については同一の符号を付す。

図４を参照すると、動作周波数ｆ１のパッシブ構造体６１、動作周波数ｆ２のパッシブ構造体６２、および動作周波数ｆ３のパッシブ構造体６３が存在する場合（ｆ１≠ｆ２≠ｆ３）、これらのパッシブ構造体６１〜６３の周波数や伝達方式に合致するように、アクティブ構造体７１〜７３をそれぞれ設置する。すなわち、パッシブ構造体６１に対応したアクティブ構造体７１、パッシブ構造体６２に対応したアクティブ構造体７２、およびパッシブ構造体６３に対応したアクティブ構造体７３を設置することにより、電子タグ２１、電子タグ２２、および電子タグ２３をそれぞれ構築する。これらの電子タグ２１〜２３からは、個々の物品１０を識別するための情報が送信電波３０によりリーダライタ４０に送信される。識別装置５０は、送信電波３０によって送信されてきた物品１０を識別するための情報を引数としてネットワーク上のデータベース５２からサーバー５１を介して各物品１０に関する詳細な情報を入手する。

なお、アクティブ構造体７１〜７３としては、１つのパッシブ構造体の周波数や伝達方式にのみ合致することがコスト的に望ましいが、２つ以上のパッシブ構造体の周波数や伝達方式に合致できる機能を具備していても構わない。

このような読み出し周波数（すなわち、パッシブ構造体から物品を識別するための情報が送信されて、その情報がアクティブ構造体に受信される際の電波の周波数）の異なるパッシブ構造体６１〜６３を使用できるという特徴は、パッシブ構造体６１〜６３として既存のパッシブＲＦＩＤタグを使用する場合にも有効である。上述したように、パッシブＲＦＩＤタグは物流時のキーデバイスとして既に使用が広がっており、管理対象の物品に取り付けられたパッシブＲＦＩＤタグが必ずしも同じ種類のパッシブＲＦＩＤタグとは限らない。このような場合、パッシブＲＦＩＤタグの読み出し周波数と一致したアクティブ構造体７１〜７３をそれぞれ設置することにより、様々なパッシブＲＦＩＤタグを使用することができる。なお、アクティブ構造体７１〜７３からリーダライタ４０に送信される送信電波３０の周波数に関しては、同一であることが好ましい。
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態では、少なくとも２つ以上の電子タグを構成する各々のアクティブ構造体がマルチホップ型のネットワークを形成しており、アクティブ構造体が物品を識別するための情報を互いにホッピング伝達するものである。本実施形態では、リーダライタが必ずしも全てのアクティブ構造体からの送信波を受け取る必要は無いため、情報システムの空間的な広がりが拡大するとともに、障害物等による電波の遮蔽に起因するデータ漏れを減少させる。

図５は、本発明の第２の実施形態の情報システムに使用される電子タグ２４の構成を示す図である。

図５を参照すると、電子タグ２４は、１つのパッシブ構造体６４と１つのアクティブ構造体７４とから構成される。アクティブ構造体７４は、パッシブ構造体６４から自発的に物品１０を識別するための情報を読み取り、読み取った情報を送信電波３０により外部すなわちリーダライタ４０に送信するとともに、他のアクティブ構造体が電波３１により送信した物品１０を識別するための情報を受信して、その情報をまた送信電波３２により別のアクティブ構造体またはリーダライタ４０に送信する。

図６は、本発明の第２の実施形態の情報システムの構成を示す図である。なお、図６において、図１と同様の部分については同一の符号を付す。

電子タグ２４は、アクティブ型として機能するという点は第１の実施形態と同等である。但し、図６を参照すると、各電子タグ２４から送信される、個々の物品１０を識別するための情報はリーダライタ４０に必ずしも直接送信される必要は無く、電子タグ２４から他の電子タグ２４へと伝達され、最終的にリーダライタ４０へと到達すれば良い。識別装置５０は、送信電波３０によって送られた物品１０を識別するための情報を引数としてネットワーク上のデータベース５２からサーバー５１を介して物品１０に関する詳細な情報を入手する。

この電子タグ２４を構成するアクティブ構造体７４は、電源と、パッシブ構造体６４に対して電波により電源エネルギー８０を供給する手段と、パッシブ構造体６４から電波により送信されてきた物品１０を識別するための情報を受信する手段と、パッシブ構造体６４から受信した物品１０を識別するための情報を外部すなわちリーダライタ４０に対して電波により送信する手段と、物品１０を識別するための情報を他の電子タグのアクティブ構造体に対して電波により送信するとともに、他の電子タグのアクティブ構造体から電波により送信されてきた物品１０を識別するための情報を受信する手段と、他の電子タグのアクティブ構造体から受信した物品１０を識別するための情報を外部すなわちリーダライタ４０に対して電波により送信する手段とを具備している。

アクティブ構造体７４の電源としては、電池あるいは発電素子を使用することができる。電池としては、リチウム電池等の一次電池だけではなく、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池を使用することもできる。また、発電素子としては、太陽電池や熱電変換素子あるは圧電素子等が使用できる。さらに燃料電池等を使用しても構わない。また、電池と発電素子を併用しても構わない。

アクティブ構造体７４において、パッシブ構造体６４に対して電波により電源エネルギー８０を供給する手段とは、アンテナを使用して電磁波を送り出す手段であり、少なくとも送信アンテナおよび信号源である送信回路から構成される。アンテナとしては、ダイポールアンテナ、ループアンテナ、パッチアンテナ等から選ぶことが可能である。

アクティブ構造体７４において、パッシブ構造体６４からの個々の物品１０を識別するための情報を受信する手段とは、少なくとも受信アンテナおよび受信回路から構成される。なお、アンテナの特性上、送信アンテナと受信アンテナとを共有しても構わない。

アクティブ構造体７４において、パッシブ構造体６４から受信した個々の物品１０を識別するための情報を外部すなわちリーダライタ４０へと送信する手段は、少なくとも送信アンテナおよび信号源である送信回路から構成される。この送信アンテナは、パッシブ構造体６４に対して電波により電源エネルギー８０を供給する手段に用いられるアンテナと共有しても構わない。

アクティブ構造体７４において、他の電子タグのアクティブ構造体に個々の物品１０を識別するための情報を送信するとともに、他の電子タグのアクティブ構造体から送信されてきた個々の物品１０を識別するための情報を受信する手段とは、少なくとも、送信アンテナ、送信回路、受信アンテナおよび受信回路から構成される。なお、この送信アンテナと受信アンテナとを共有しても構わず、さらに、この共有するアンテナは、パッシブ構造体６４に対して電波により電源エネルギー８０を供給する手段に用いられるアンテナと共有しても構わない。

アクティブ構造体７４において、他の電子タグのアクティブ構造体から受信した個々の物品１０を識別するための情報を外部に送信する手段とは、少なくとも送信アンテナおよび送信回路から構成される。この送信アンテナは、パッシブ構造体６４に対して電波により電源エネルギー８０を供給する手段に用いられるアンテナと共有しても構わない。

なお、電子タグ２４は、第１の実施形態で利用される電子タグと同じようにアクティブ型であり、電波を自発的にリーダライタ４０あるいは他の電子タグへと送信する。この場合の自発的とは、リーダライタ４０からのコマンドに関わらず、電波を送信することを示している。

電子タグ２４同士が交信に使用する送信電波の周波数と電子タグ２４がリーダライタ４０に送信する送信電波の周波数とは同一である。また、この周波数は、各電子タグ２４におけるパッシブ構造体６４とアクティブ構造体７４間でやり取りする電波の周波数とは異なっている。例えば、電子タグ２４同士が交信に使用する送信電波の周波数や電子タグ２４がリーダライタ４０に送信する送信電波の周波数としては３００ＭＨｚ近傍が使用でき、電子タグ２４におけるパッシブ構造体６４とアクティブ構造体７４間でやり取りする電波の周波数は１３．５６ＭＨｚや２．４５ＧＨｚ等が使用できる。なお、パッシブ構造体６４は、第１の実施形態で使用されるものと同等のものが使用できる。さらに、本実施形態においても、第１の実施形態同様に、使用する動作周波数や伝達方式が異なるパッシブ構造体が、同一の情報システムの中に存在しても構わない。

また、本実施形態においても、アクティブ構造体７４は物品１０を識別するための情報を格納していないため、パッシブ構造体６４から分離させて物品１０から取り外して、他の物品１０に取り付け直して使用することができる。この再使用可能という特徴は、情報システムのコストを大幅に抑制するとともに、廃棄物量の増加をも抑制することができ、環境に配慮した情報システムの構築に大きく寄与するものである。

図７は、本発明の第２の実施形態の情報システムの他の構成例を示す図である。なお、図７において、図６と同様の部分については同一の符号を付す。

図７を参照すると、この情報システムでは、既存のアクティブＲＦＩＤタグ１００が構成要素に含まれている。このように、情報システムの構成要素として既存のアクティブＲＦＩＤタグ１００が含まれている場合においても、マルチホップ型のネットワークを構築でき、本実施形態の情報システムを実現することができる。この場合、既存のアクティブＲＦＩＤタグ１００の周波数と電子タグ２４はリーダライタ４０に送信する送信電波の周波数を一致させておくことが好ましい。なお、第１の実施形態においても、本実施形態と同様に、既存のアクティブＲＦＩＤタグを含む情報システムを構築できる。

本発明によれば、必要な物品を必要な時にだけ管理する無線情報管理システムといった用途に適用できる。また、既にパッシブＲＦＩＤタグが貼り付けられている物品を管理する無線情報管理システムといった用途にも適応できる。

本発明の第１の実施形態の情報システムの一構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態の情報システムに使用される電子タグの構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態の情報システムにおいて、アクティブ構造体を物品から取り外し、他の物品に取り付け直して使用する場合の一例を説明する図である。 本発明の第１の実施形態の情報システムの他の構成例を示す図である。 本発明の第２の実施形態の情報システムに使用される電子タグの構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態の情報システムの一構成例を示す図である。 本発明の第２の実施形態の情報システムの他の構成例を示す図である。

符号の説明

１０ 物品
２０〜２４ 電子タグ
３０ 送信電波
４０ リーダライタ
４１ アンテナ
４２ リーダライタ本体
５０ 識別装置
５１ サーバー
５２ データベース
６０〜６４ パッシブ構造体
７０〜７４ アクティブ構造体
８０ 電源エネルギー
９０ 物品を識別するための情報
１００ 既存のアクティブＲＦＩＤタグ

Claims (18)

1. 管理する物品を識別するための情報を格納する電子タグと、前記電子タグから前記物品を識別するための情報を読み取るリーダライタと、前記リーダライタにより読み取られた前記物品を識別するための情報に基づいて、前記物品に関する情報をネットワーク上から取得する識別装置とを有してなる、電子タグを用いた情報システムにおいて、
   前記電子タグは、
   電波により電源エネルギーの供給を受ける手段と、前記物品を識別するための情報を格納する手段と、前記物品を識別するための情報を電波により送信する手段とを具備する１つのパッシブ構造体と、
   電源と、前記パッシブ構造体に対して電波により電源エネルギーを供給する手段と、前記パッシブ構造体から電波により送信されてきた前記物品を識別するための情報を受信する手段と、前記パッシブ構造体から受信した前記物品を識別するための情報を前記リーダライタに対して電波により送信する手段とを具備する１つのアクティブ構造体とから構成される情報システム。
2. 前記パッシブ構造体は、前記物品の内部に設置されている、請求項１に記載の情報システム。
3. 前記パッシブ構造体は、前記物品の外見からは位置が特定できないように当該物品の内部に設置されている、請求項１または２に記載の情報システム。
4. 前記パッシブ構造体は、パッシブＲＦＩＤタグである、請求項１から３のいずれか１項に記載の情報システム。
5. 前記アクティブ構造体は、前記物品から取り外し可能である、請求項１から４のいずれか１項に記載の情報システム。
6. 前記電子タグは複数設けられており、
   前記アクティブ構造体は、他の電子タグを構成するアクティブ構造体とは、前記パッシブ構造体から前記物品を識別するための情報を受信する際の電波の周波数が互いに異なっている、請求項１から５のいずれか１項に記載の情報システム。
7. 前記電子タグは複数設けられており、
   前記アクティブ構造体は、他の電子タグを構成するアクティブ構造体とマルチホップ型のネットワークを形成している、請求項１から５のいずれか１項に記載の情報システム。
8. 前記アクティブ構造体は、前記パッシブ構造体から受信した前記物品を識別するための情報を他のアクティブ構造体に対して電波により送信するとともに、他のアクティブ構造体から電波により送信されてきた前記物品を識別するための情報を受信する手段と、他のアクティブ構造体から受信した前記物品を識別するための情報を前記リーダライタに対して電波により送信する手段とをさらに具備する、請求項７に記載の情報システム。
9. 前記アクティブ構造体は、前記物品を識別するための情報を前記リーダライタに対して送信する際の電波の周波数と、前記物品を識別するための情報を他のアクティブ構造体に対して送信する際の電波の周波数とが互いに同一である、請求項８に記載の情報システム。
10. 管理する物品を識別するための情報を格納し、当該情報がリーダライタにより読み取られる電子タグにおいて、
    電波により電源エネルギーの供給を受ける手段と、前記物品を識別するための情報を格納する手段と、前記物品を識別するための情報を電波により送信する手段とを具備する１つのパッシブ構造体と、
    電源と、前記パッシブ構造体に対して電波により電源エネルギーを供給する手段と、前記パッシブ構造体から電波により送信されてきた前記物品を識別するための情報を受信する手段と、前記パッシブ構造体から受信した前記物品を識別するための情報を前記リーダライタに対して電波により送信する手段とを具備する１つのアクティブ構造体とから構成される電子タグ。
11. 前記パッシブ構造体は、前記物品の内部に設置されている、請求項１０に記載の電子タグ。
12. 前記パッシブ構造体は、前記物品の外見からは位置が特定できないように当該物品の内部に設置されている、請求項１０または１１に記載の電子タグ。
13. 前記パッシブ構造体は、パッシブＲＦＩＤタグである、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の電子タグ。
14. 前記アクティブ構造体は、前記物品から取り外し可能である、請求項１０から１３のいずれか１項に記載の電子タグ。
15. 前記アクティブ構造体は、他の電子タグを構成するアクティブ構造体とは、前記パッシブ構造体から前記物品を識別するための情報を受信する際の電波の周波数が互いに異なっている、請求項１０から１４のいずれか１項に記載の電子タグ。
16. 前記アクティブ構造体は、他の電子タグを構成するアクティブ構造体とマルチホップ型のネットワークを形成している、請求項１０から１４のいずれか１項に記載の電子タグ。
17. 前記アクティブ構造体は、前記パッシブ構造体から受信した前記物品を識別するための情報を他のアクティブ構造体に対して電波により送信するとともに、他のアクティブ構造体から電波により送信されてきた前記物品を識別するための情報を受信する手段と、他のアクティブ構造体から受信した前記物品を識別するための情報を前記リーダライタに対して電波により送信する手段とをさらに具備する、請求項１６に記載の電子タグ。
18. 前記アクティブ構造体は、前記物品を識別するための情報を前記リーダライタに対して送信する際の電波の周波数と、前記物品を識別するための情報を他のアクティブ構造体に対して送信する際の電波の周波数とが互いに同一である、請求項１７に記載の電子タグ。

Images