JP4652304B2 - リーダライタ装置、リーダライタ制御方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
この従来技術では、カードリーダライタを有するクライアントは、ICカードに記憶されている該カードの種別を示す種別データを読み取って、サーバに送る。サーバは、ICカードの種別情報をクライアントから受信し、種別情報により処理対象のICカードの種別を判別し、判別されたICカードの種別に対応するコマンドを生成し、生成したコマンドをクライアントに送信する。クライアントは、サーバから、ICカードに対するコマンドを受信し、ICカードに供給し、コマンドに対するレスポンスをICカードから受信し、レスポンスをサーバに送信する。
この従来技術では、無線LAN装置をRFIDリーダとして使用する場合、データの送信動作とデータの受信動作が同時に行うために、アンテナ・スイッチをサーキュレータに置き換えると共に、無変調キャリアとASK変調波を送信するための機能を追加する。また、RFIDタグとして使用するために、一方のアンテナを常時オープンとし、他方のアンテナはオープンと終端の切り替えが行なえるように構成して、バック・スキャッタ方式を実現する。
本発明の他の目的は、単機能で低価格、且つ、十分な価格的競争力を持つリーダライタ装置を提供することである。
本発明の実施例は、サーバコンピュータ100と、クライアントコンピュータ200と、RFIDリーダライタ300を備えている。
クライアントアプリケーションID部41は、命令を発行したクライアントアプリケーション部のIDを格納する。クライアントアプリケーションアドレス部42は、クライアントアプリケーションのネットワークアドレスを格納する。命令ID部43は、命令を一意に識別するためのIDを格納する。RFIDリーダライタID部44は、命令発行対象のRFIDリーダライタ300を識別するためのIDを格納する。命令受付時刻記録部45は、命令を受け付けた時刻を記録する。
クライアントアプリケーションID部41 = C1
クライアントアプリケーションアドレス部42 = Ca1
命令ID部43 = In1
RFIDリーダライタID部44 = RW1
命令受付時刻記録部45 = T1
が記録されている。ちなみに、図2Bでは、図2Aのクライアントアプリケーション部2は、「C1」というIDであり、「Ca1」というネットワークアドレスであることを示している。
RFIDリーダライタID部51は、RFIDリーダライタ300を識別するためのIDを格納する。ネットワークアドレス部52は、RFIDリーダライタ300へ到達するネットワークアドレスを格納する。多重化制御方式部53は、多重化制御方式を示す情報を格納する。衝突防止制御方式部54は、衝突防止制御方式を示す情報を格納する。ID符号化方式部55は、ID符号化方式を示す情報を格納する。変調方式部56は、変調方式を示す情報を格納する。復調方式部57は、復調方式を示す情報を格納する。通信プロトコル方式部58は、通信プロトコル方式を示す情報を格納する。送信周波数部59は、送信周波数を格納する。
(1)ステップS101
まず、クライアントアプリケーション部2から特定のRFIDリーダライタIDとそのRFIDリーダライタ300への読み出し又は書き込み命令を含む要求を受け取る。
(2)ステップS102
次に、要求管理表4に新しいレコードデータを追加し、要求管理表4のクライアントアプリケーションID部41に前記要求を発行したクライアントアプリケーション部のIDを格納し、要求管理表4のクライアントアプリケーションアドレス部42に前記要求を発行したクライアントアプリケーション2のネットワークアドレスを格納し、命令ID生成部8に新規IDの生成を要求して入手しそのIDを前記要求内のRFIDリーダライタ300への命令IDとして命令ID部43に格納し、RFIDリーダライタID部44に前記要求で特定されたRFIDリーダライタ300のIDを格納し、時計7を参照して要求時刻を命令受付時刻記録部45に格納することを行う。
(3)ステップS103
次に、RFIDリーダライタ管理表5を参照し、RFIDリーダライタID部51の値が前記要求で特定されたRFIDリーダライタ300のIDと一致するレコードを見つけ、そのレコード中の多重化制御方式部53と衝突防止制御方式部54とID符号化方式部55と変調方式部56と復調方式部57と通信プロトコル方式部58と送信周波数部59の値を取り出し、前記要求中のRFIDリーダライタ300への命令と共にサーバ内RFID命令生成部3へ渡し、その結果としてRFIDリーダライタ300への命令の信号表現を受け取る。
(4)ステップS104
次に、リーダライタ管理表5中の前記レコードのネットワークアドレス部52に格納されたネットワークアドレスの宛先に対して、前記命令IDと前記RFIDリーダライタIDと前記命令の信号表現とサーバアドレス格納部から取り出したサーバアドレスの4組をネットワークへ送出する。
(1)ステップS201
まず、サーバ内RFID命令返信制御部15は、RF変調部ネットワーク制御部13からRFIDリーダライタIDと命令IDと返信信号を受け取る。
(2)ステップS202
次に、サーバ内RFID命令返信制御部15は、要求管理表4を参照して、前記命令IDに該当するレコードが存在することを確認する。もしも、レコードが存在しない場合は、不明な内容であるため棄却する。
(3)ステップS203
次に、サーバ内RFID命令返信制御部15は、RFIDリーダライタ管理表5を参照して、前記RFIDリーダライタIDに該当するレコードを参照し、前記レコードの復調方式部57と通信プロトコル方式部58と送信周波数部59の値を取り出して、前記返信信号と共に、サーバ内RFID返信解釈部14へ渡す。
(4)ステップS204
次に、サーバ内RFID命令返信制御部15は、サーバ内RFID返信解釈部14から結果として返信データを受け取る。
(5)ステップS205
次に、サーバ内RFID命令返信制御部15は、要求管理表4内のレコード中のアプリケーションクライアントアドレス部の値を宛先アドレスとして前記返信データをネットワークに送出する。
(6)ステップS206
次に、サーバ内RFID命令返信制御部15は、宛先アドレスとして使用したアプリケーションクライアントアドレス部の値を含む前記要求管理表中のレコードを削除する。
このRFIDシステムは、局部発信器101と、DA変換器102と、アンプ103と、アンテナ104と、アンテナ105と、アンプ106と、AD変換器107と、復調器108と、変調器109と、プロトコル制御部110と、周波数制御回路111と、多重化制御部112と、衝突防止制御部113と、ID符号化復号化制御部114と、インタフェース制御部115を備えている。また、このRFIDシステムには、アプリケーション実行部120が接続されている。
復調器108は、AD変換器107とプロトコル制御部110の間に設けられており、AD変換器107の出力信号を復調する。変調器109は、DA変換器102とプロトコル制御部110の間に設けられており、DA変換器102への入力信号を変調する。プロトコル制御部110は、ネットワーク1から取得したデータ信号をプロトコルに基づいて解析した上で変調器109に送信し、また、復調器108から受信した信号をネットワーク1との通信プロトコルに対応する形式に変換して送信する。周波数制御回路111は、プロトコル制御部110に接続され、プロトコル制御部110が送受信する信号の周波数を制御する。多重化制御部112は、プロトコル制御部110に接続され、プロトコル制御部110が送受信する信号の多重化を制御する。衝突防止制御部113は、プロトコル制御部110に接続され、プロトコル制御部110が送受信する信号の衝突を防止する。ID符号化復号化制御部114は、プロトコル制御部110に接続され、プロトコル制御部110が送受信する信号に付加されたIDの符号化及び復号化を制御する。インタフェース制御部115は、プロトコル制御部110に接続され、アプリケーション実行部120との通信を仲介する。
なお、サーバ内RFID制御部140は、図1に示すサーバ100に搭載されている。この時、サーバ内RFID制御部140は、サーバ内RFID命令生成部3、サーバ内RFID命令送出制御部9、サーバ内RFID返信解釈部14、サーバ内RFID命令返信制御部15のいずれか一つであっても良い。あるいは、サーバ内RFID制御部140が、サーバ内RFID命令生成部3、要求管理表4、RFIDリーダライタ管理表5、サーバアドレス格納部6、時計7、命令ID生成部8、サーバ内RFID命令送出制御部9、サーバ内RFID返信解釈部14、及びサーバ内RFID命令返信制御部15を含んでいても良い。
(1)ステップS301
クライアントアプリケーション部X:2−1は、サーバ内RFID処理部140に、読み出し又は書き込み要求を発行する。この要求には、指定されたRF変調部の情報も含まれている。ここでは、指定されたRF変調部は、RF変調部B:10−2である。
(2)ステップS302
クライアントアプリケーション部X:2−1は、サーバ内RFID処理部140から、要求の結果が戻るまで待機する。すなわち、サーバ内RFID処理部140からの応答待ち状態になる。
(1)ステップS401
サーバ内RFID処理部140は、クライアントアプリケーション部X:2−1から要求が発行された場合、その要求のうちアプリケーションの要求を一つ取り出す。要求が無ければ待機する。
(2)ステップS402
サーバ内RFID処理部140は、取り出した要求を解析してデジタル信号へ変換する。
(3)ステップS403
サーバ内RFID処理部140は、指定されたRF変調部へデジタル信号の送受信要求を発行する。ここでは、指定されたRF変調部は、RF変調部B:10−2であるため、RF変調部B:10−2へデジタル信号の送受信要求を発行する。
(4)ステップS404
サーバ内RFID処理部140は、RF変調部B:10−2からの応答(Ack)があるまで待機する。
(5)ステップS405
サーバ内RFID処理部140は、RF変調部B:10−2からの応答(Ack)のデジタル信号を解析して、クライアントアプリケーション部X:2−1に、要求に対する結果として戻す(応答する)。
(1)ステップS501
RF変調部B:10−2は、サーバ内RFID処理部140からの要求が来るまで待機する。
(2)ステップS502
RF変調部B:10−2は、サーバ内RFID処理部140からの要求が来ると、その要求のデジタル信号をアナログ信号に変換してRFIDタグに送信する。
(3)ステップS503
RF変調部B:10−2は、RFIDタグからのアナログ信号の応答を受け取ると、デジタル信号に変換してサーバ内RFID処理部140へ戻す(応答する)。
第1に、RFIDリーダライタ300の処理はハードウェアで実現さぜるを得なかったため、サーバに移すことができなかった。しかし、特許XXにあるように、通信プロトコルやアナログ処理の部分もFPGAやDSPを使ったソフトウェアでの実現が可能になってきたため、サーバでの処理が可能になった。
第2に、従来はネットワークの回線が十分な帯域をもっていなかったため、1台のサーバと数100台のRFIDリーダライタ300を接続して、通信プロトコル処理やアナログ処理の要求をネットワークを介して行うことは難しかった。しかし、今日ではギガビットイーサネット(登録商標)が普及し、構内でのネットワーク使用では、帯域の問題は起こらない状況である。RFIDでのタグとの間の1回の無線読み取り速度は、数バイトをミリ秒単位で読む程度の速度であるし、RFIDリーダライタ300のハードウェア部とサーバとの間のデータ通信量は、RFIDリーダライタ300のハードウェア部ですでにビット列のデジタル信号になっているものを送出すればよいので、ギガビットイーサネット(登録商標)の速度があれば十分な帯域である。
第3に、従来はサーバの処理能力の問題があった。しかし、今日ではブレードコンピュータやクラスターコンピュータがあるので、必要な処理能力に応じて、適切な処理能力を付加することが可能である。実際、情報漏えい対策などのセキュリティ上の問題から、大規模なコールセンターなどでは、端末側ではほとんど何も処理をせず、サーバ側で処理を行うシンクライアント型ネットワークシステムの採用が普及しつつある。そこでは、ワープロや表計算のソフトが、サーバで処理され、画面イメージのみが端末側に送られるというものである。
RFIDリーダライタID部は、RFIDリーダライタを識別するためのIDを格納する。ネットワークアドレス部は、RFIDリーダライタへ到達するネットワークアドレスを格納する。多重化制御方式部と、多重化制御方式を示す情報を格納する。衝突防止制御方式部は、衝突防止制御方式を示す情報を格納する。ID符号化方式部は、ID符号化方式を示す情報を格納する。変調方式部は、変調方式を示す情報を格納する。復調方式部は、復調方式を示す情報を格納する。通信プロトコル方式部は、通信プロトコル方式を示す情報を格納する。送信周波数部は、送信周波数を格納する。
一方、本発明では、NxA+Bの資源が必要になる。台数(N)が少なければ、この差は小さいが、台数が大きくなれば、必要な資源量には大きな差が出てくる。例えば、N=1ならば、どちらもA+Bになる。実際には、1台の場合は、RFIDリーダライタの作業をサーバとRFIDリーダライタ側で分業することで起こる分割損の分、具体的には、通信コストが生ずる分だけ、本発明の方が不利である。しかし、N=100台になれば、既存の方法では、100x(A+B)のコストがかかるのに対し、本発明では、100xA+Bで済むので、大きくコスト削減の効果が生ずる。これが、本発明の効果である。
第1に、多種多様な周波数や通信プロトコルを使うRFIDタグの読み書きを行うRFIDリーダライタを設計開発する時に、使用するハードウェアの点数を大幅に削減することができる直接的な効果がある。現状では、異なる仕様のRFIDタグは、異なるRFIDリーダライタを使わないと読み書きができないことが多く、そのことが普及や相互運用性の妨げになっているが、本発明によりそのような問題が解決する効果がある。
第2に、サーバで多種多様なRFIDタグの仕様に対応することができるので、1台のリーダライタで多種多様なRFIDタグに柔軟に対応できる効果がある。これは、多種多様なRFIDタグが混在して使われる現場で、リーダライタを多数台購入しなくて済む、という金額的な効果もあるが、1台で兼用できることでスペースの節約にもなるという効果がある。
2 クライアントアプリケーション部
3 サーバ内RFID命令生成部
4 要求管理表
5 RFIDリーダライタ管理表
6 サーバアドレス格納部
7 時計
8 命令ID生成部
9 サーバ内RFID命令送出制御部
10 RF変調部
101 局部発信器
102 DA変換器
103,106 アンプ
104,105 アンテナ
107 AD変換器
108 復調器
109 変調器
110 プロトコル制御部
111 周波数制御回路
112 多重化制御部
113 衝突防止制御部
114 ID符号化復号化制御部
115 インタフェース制御部
120 アプリケーション実行部
130 DSP又はFPGA
140 サーバ内RFID制御部
150,160 ネットワークインタフェース
11 現在命令格納部
12 RFIDリーダライタID格納部
13 RF変調部ネットワーク制御部
14 サーバ内RFID返信解釈部
15 サーバ内RFID命令返信制御部
100 サーバコンピュータ
200 クライアントコンピュータ
300 RFIDリーダライタ
Claims (14)
- RFIDタグを読み取り可能なRFIDリーダライタと、
前記RFIDリーダライタ及びクライアントとネットワークを介して接続するサーバと
を具備し、
前記サーバは、
前記RFIDリーダライタ及び前記クライアントとネットワークを介して接続するための手段と、
前記クライアントから要求を受信する手段と、
前記要求に含まれる前記RFIDリーダライタに対する命令を取り出す手段と、
前記命令を一意に識別するための命令IDを生成し保持する手段と、
前記RFIDリーダライタを一意に識別するためのRFIDリーダライタIDを保持する手段と、
前記命令、前記命令ID、及びサーバアドレスをデジタル信号に変換して前記RFIDリーダライタに送信する手段と、
前記RFIDリーダライタからの応答のデジタル信号に基づいて前記要求の結果を前記クライアントに送信する手段と
を具備し、
前記RFIDリーダライタは、
前記サーバとネットワークを介して接続するための手段と、
前記RFIDリーダライタIDを保持する手段と、
前記サーバからデジタル信号を受信し、前記命令、前記命令ID、及び前記サーバアドレスを取り出す手段と、
前記命令ID、前記RFIDリーダライタID、及び前記サーバアドレスを保持する手段と、
局部発信器から受け取った周波数で前記命令をデジタル信号からアナログ信号へ変換し、アンプを通して増幅させ、アンテナから前記アナログ信号を送出する手段と、
前記アナログ信号に対するRFIDタグからの応答である返信アナログ信号をアンテナで受信し、アンプで増幅し、前記返信アナログ信号を返信デジタル信号に変換する手段と、
前記サーバアドレスを宛先として、前記返信デジタル信号、前記命令ID、及び前記RFIDリーダライタIDを送出する手段と
を具備する
リーダライタ装置。 - 請求項1に記載のリーダライタ装置であって、
前記サーバは、
前記RFIDリーダライタから、前記返信デジタル信号、前記命令ID、及び前記RFIDリーダライタIDを受け取る手段と、
前記RFIDリーダライタIDと特定の方式を示す情報とを関連付けて管理するRFIDリーダライタ管理表を参照して、前記RFIDリーダライタIDに該当するレコードの存在を確認する手段と、
当該レコードに含まれる特定の方式を示す情報を取り出し、前記特定の方式に従って、前記返信デジタル信号の解釈処理を行い、前記クライアントへの返信データを生成する手段と
を更に具備する
リーダライタ装置。 - 請求項2に記載のリーダライタ装置であって、
前記サーバは、
前記RFIDリーダライタ管理表に、レコードを追加する手段と、
当該レコードに、前記RFIDリーダライタIDを格納する手段と、
当該レコードに、前記RFIDリーダライタへ到達するネットワークアドレスを格納する手段と、
当該レコードに、前記特定の方式を示す情報として、多重化制御方式、衝突防止制御方式、ID符号化方式、変調方式、復調方式、及び通信プロトコル方式のうち、少なくとも1つの方式を示す情報を格納する手段と、
当該レコードに、送信周波数を格納する手段と、
当該レコードに格納された情報を基に、前記命令、前記命令ID、及び前記サーバアドレスをデジタル信号に変換して前記RFIDリーダライタに送信する手段と、
を更に具備する
リーダライタ装置。 - 請求項2又は3に記載のリーダライタ装置であって、
前記サーバは、
前記命令IDと前記RFIDリーダライタIDとクライアントアドレスとを関連付けて管理する要求管理表を参照して、前記命令IDに該当するレコードの存在を確認する手段と、
当該レコードに含まれるクライアントアドレスを取り出し、前記クライアントアドレスを宛先として前記返信データを送出し、当該レコードを削除する手段と
を更に具備する
リーダライタ装置。 - 請求項4に記載のリーダライタ装置であって、
前記サーバは、
前記クライアントから前記要求と共に前記RFIDリーダライタIDを受信する手段と、
前記要求管理表に、レコードを追加する手段と、
当該レコードに、前記要求を発行したクライアントのアプリケーションを一意に識別するためのアプリケーションIDを格納する手段と、
当該レコードに、前記クライアントアドレスを格納する手段と、
当該レコードに、前記命令IDを格納する手段と、
当該レコードに、前記RFIDリーダライタIDを格納する手段と、
当該レコードに、前記要求を受け付けた時刻を示す情報を格納する手段と
を更に具備する
リーダライタ装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載のリーダライタ装置で使用されるサーバ。
- 請求項1乃至5のいずれか一項に記載のリーダライタ装置で使用されるRFIDリーダライタ。
- サーバにおいて、
RFIDタグを読み取り可能なRFIDリーダライタとネットワークを介して接続することと、
クライアントとネットワークを介して接続することと、
前記クライアントから要求を受信することと、
前記要求に含まれる前記RFIDリーダライタに対する命令を取り出すことと、
前記命令を一意に識別するための命令IDを生成し保持することと、
前記RFIDリーダライタを一意に識別するためのRFIDリーダライタIDを保持することと、
前記命令、前記命令ID、及びサーバアドレスをデジタル信号に変換して前記RFIDリーダライタに送信することと、
前記RFIDリーダライタからの応答のデジタル信号に基づいて前記要求の結果を前記クライアントに送信することと、
前記RFIDリーダライタにおいて、
前記サーバとネットワークを介して接続することと、
前記RFIDリーダライタIDを保持することと、
前記サーバからデジタル信号を受信し、前記命令、前記命令ID、及び前記サーバアドレスを取り出すことと、
前記命令ID、前記RFIDリーダライタID、及び前記サーバアドレスを保持することと、
局部発信器から受け取った周波数で前記命令をデジタル信号からアナログ信号へ変換し、アンプを通して増幅させ、アンテナから前記アナログ信号を送出することと、
前記アナログ信号に対するRFIDタグからの応答である返信アナログ信号をアンテナで受信し、アンプで増幅し、前記返信アナログ信号を返信デジタル信号に変換することと、
前記サーバアドレスを宛先として、前記返信デジタル信号、前記命令ID、及び前記RFIDリーダライタIDを送出することと
を含む
リーダライタ制御方法。 - 請求項8に記載のリーダライタ制御方法であって、
前記サーバにおいて、
前記RFIDリーダライタから、前記返信デジタル信号、前記命令ID、及び前記RFIDリーダライタIDを受け取ることと、
前記RFIDリーダライタIDと特定の方式を示す情報とを関連付けて管理するRFIDリーダライタ管理表を参照して、前記RFIDリーダライタIDに該当するレコードの存在を確認することと、
当該レコードに含まれる特定の方式を示す情報を取り出し、前記特定の方式に従って、前記返信デジタル信号の解釈処理を行い、前記クライアントへの返信データを生成することと
を更に含む
リーダライタ制御方法。 - 請求項9に記載のリーダライタ制御方法であって、
前記サーバにおいて、
前記RFIDリーダライタ管理表に、レコードを追加することと、
当該レコードに、前記RFIDリーダライタIDを格納することと、
当該レコードに、前記RFIDリーダライタへ到達するネットワークアドレスを格納することと、
当該レコードに、前記特定の方式を示す情報として、多重化制御方式、衝突防止制御方式、ID符号化方式、変調方式、復調方式、及び通信プロトコル方式のうち、少なくとも1つの方式を示す情報を格納することと、
当該レコードに、送信周波数を格納することと、
当該レコードに格納された情報を基に、前記命令、前記命令ID、及び前記サーバアドレスをデジタル信号に変換して前記RFIDリーダライタに送信することと、
を更に含む
リーダライタ制御方法。 - 請求項9又は10に記載のリーダライタ制御方法であって、
前記サーバにおいて、
前記命令IDと前記RFIDリーダライタIDとクライアントアドレスとを関連付けて管理する要求管理表を参照して、前記命令IDに該当するレコードの存在を確認することと、
当該レコードに含まれるクライアントアドレスを取り出し、前記クライアントアドレスを宛先として前記返信データを送出し、当該レコードを削除することと
を更に含む
リーダライタ制御方法。 - 請求項11に記載のリーダライタ制御方法であって、
前記サーバにおいて、
前記クライアントから前記要求と共に前記RFIDリーダライタIDを受信することと、
前記要求管理表に、レコードを追加することと、
当該レコードに、前記要求を発行したクライアントのアプリケーションを一意に識別するためのアプリケーションIDを格納することと、
当該レコードに、前記クライアントアドレスを格納することと、
当該レコードに、前記命令IDを格納することと、
当該レコードに、前記RFIDリーダライタIDを格納することと、
当該レコードに、前記要求を受け付けた時刻を示す情報を格納することと
を更に含む
リーダライタ制御方法。 - 請求項8乃至12のいずれか一項に記載のリーダライタ制御方法におけるサーバの処理を、サーバに実行させるためのプログラム。
- 請求項8乃至12のいずれか一項に記載のリーダライタ制御方法におけるRFIDリーダライタの処理を、RFIDリーダライタに実行させるためのプログラム。
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JP2001126038A (ja) * | 1999-10-29 | 2001-05-11 | Toshiba Corp | リーダライタとリーダライタの通信条件設定方法 |
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Patent Citations (3)
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