JP4969483B2 - 無線通信装置及び無線通信方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置の送受信制御技術に関し、特に無線タグ（以下、単にタグともいう）と通信を行うリーダライタ装置の送受信制御技術に関する。

近年、電波を利用した非接触の認識技術であるＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）が様々な分野で利用されている。特に従来のＲＦＩＤシステムに比べ通信距離が長いことが特徴の、９５０ＭＨｚ帯ＲＦＩＤが注目されており、急速に普及が進んでいる。
更に、大容量のメモリを搭載したパッシブタイプ（電池レス）の無線タグが、国内外の無線タグメーカから出荷され始めており、今後の普及が見込まれている。

従来、リーダライタ装置と無線タグ間の通信は、ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）情報などの非常に短いデータ通信が中心であり、１回の通信データ量も百数十ビット程度だった。
しかし、無線タグメモリの大容量化に伴い、通信データ量が数十キロ〜数百キロビットに増加することが予想される。
パッシブタイプの無線タグの応答波は非常に微弱であり、リーダライタ装置からの距離などの通信環境に影響を受けやすいことから、今後の通信データ量の増加に伴い、通信環境に左右されず常に高速かつ安定した通信が可能な方式の確立が新たな課題である。

このような課題を解決するため、特許文献１では、リーダライタ装置と無線タグ間の通信時間や、通信失敗時のリトライ回数を、通信の安定度の指標を表す情報として測定してユーザに通知し、これを基に、ユーザが最適なパラメータを設定することを可能にする方式が開示されている。
特開２００７−９４８９０号公報

特許文献１に開示されたシステムによると、リーダライタ装置は外部制御機器等からの動作指示を受け無線タグと通信を行う。
この際に、通信処理時間及び通信失敗時のコマンドリトライ回数を、通信の安定度を表す安定度パラメータとして取得し、この安定度パラメータを、通信結果データに付加して出力する。
これによりユーザは、通信処理時間の長短や通信リトライ回数の多寡といった指標に基づいて、通信の安定度の状況や変化を把握し、通信環境に応じた通信パラメータを設定できる。

しかし実際のシステム運用環境においては、無線タグの移動やマルチパス等の影響により、通信環境は時々刻々変化する。
よって、通信環境に左右されずに高速かつ安定した通信を実現するためには、通信時の通信環境をリアルタイムで把握し、通信パラメータを最適化する必要がある。
特許文献１に開示されたシステムにおいては、通信処理時間とリトライ回数からなる安定度パラメータを基に、ユーザが通信パラメータを調整するため、通信環境の変化にリアルタイムで対応し、きめ細かく通信パラメータを最適化することが困難であるという課題があった。

本発明は上記のような課題を解決することを主な目的とし、通信環境の変化にリアルタイムに対処し、安定した通信を継続できる無線通信装置等を実現することを主な目的とする。

本発明に係る無線通信装置は、
無線通信機能を有するメモリ装置と無線通信を行う無線通信装置であって、
前記メモリ装置との無線通信路の通信品質を測定する通信品質測定部と、
前記通信品質測定部により測定された通信品質に応じて、前記メモリ装置と無線通信する際の通信パラメータを決定する通信パラメータ決定部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、メモリ装置との無線通信路の通信品質を測定し、その通信品質に応じて最適な通信パラメータを設定することで、常に変化する通信環境をリアルタイムで推定し、通信環境の変化に左右されずに高速かつ安定した通信を実現することが可能となる。

以下、本発明に係る無線通信装置に関する実施の形態を２つ示す。なお、以下に示す実施の形態は本発明に係る実施形態の一部であり、本発明の技術的範囲は以下の実施形態のみに限定されるものでは無い。

以下の実施の形態では、リーダライタ装置にて、無線タグからの応答波の電波強度を測定し、その強度を分析することで通信環境を推定することを主な内容とする。
そして、リーダライタ装置が、通信環境に応じて通信パラメータを自動的に最適化することで、通信環境の変化にリアルタイムで対応した通信が可能となる。
また、これにより、通信環境の変化に左右されず、常に高速かつ安定した通信を実現することができる。

ここで、以下の実施の形態に示す無線タグのメモリ構成について、図１を用いて説明する。
図１において、無線タグに搭載されるメモリは大きく３つの領域で構成される。
１つ目は「システム領域」である。
システム領域には、無線タグのメーカ番号や製品型名、シリアル番号など、Ｈ／Ｗ（Ｈａｒｄｗａｒｅ）固有の情報が格納されており、容量は数十〜数百ビットである。
２つ目は「タグＩＤ領域」である。
タグＩＤ領域には、無線タグを識別するユニークなタグＩＤが格納されており、容量は数十〜百数十ビットである。
従来のＲＦＩＤシステムにおいて、リーダライタ装置が主に読取る領域は、このタグＩＤ領域である。
３つ目は「ユーザメモリ領域」である。
ユーザメモリ領域は、ユーザが自由にリード／ライト可能な領域であり、容量は数十キロ〜数百キロビットである。
ユーザメモリ領域は、他の領域に比べ非常に容量が大きく、通信量増加の要因となる領域である。
以下の実施の形態に示す内容は主に、ユーザメモリ領域を対象としたリード／ライトアクセス時の大容量通信時に効果を発揮することを想定している。

次に無線タグに対して、リーダライタ装置からリード／ライトアクセスを行う際に使用する、リードコマンドとライトコマンドのコマンドフォーマットについて、図２を用いて説明する。
図２（ａ）は、リードコマンドのフォーマット例を示し、図２（ｂ）は、ライトコマンドのフォーマット例を示す。

図２（ａ）に示すように、リードコマンドは５つのパラメータから構成される。
１つ目は「コマンドコード」で、リードコマンドを識別するコードである。
２つ目は「リード先メモリ領域」で、無線タグのメモリを構成する３つの領域の内、どの領域をリードするかを表す。
３つ目は「リード先アドレス」で、「リード先メモリ領域」で指定したリード先メモリ領域内にて、リードを開始する先頭アドレスを表す。
４つ目は「リードサイズ」で、「リード先アドレス」からリードするデータサイズを表す。
無線タグはリードコマンド受信時に、「リードサイズ」で指定されたサイズのデータをメモリから読取り、リードコマンドの応答としてリーダライタ装置に返す。
「リードサイズ」を増加すると全処理時間は短縮できるが、非常に微弱な電波である無線タグの応答長が長くなるため、通信環境が劣悪だと通信が失敗する可能性が高まる。
そこで、以下に示す実施の形態では、無線タグからのリード処理を行う際は、「リードサイズ」パラメータを通信環境に応じて最適化することで高速性と高い安定性を両立した通信を実現する。
５つ目は「ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）」で、コマンド全体のエラー検出符号である。

図２（ｂ）に示すように、ライトコマンドは６つのパラメータから構成される。
１つ目は「コマンドコード」で、ライトコマンドを識別するコードである。
２つ目は「ライト先メモリ領域」で、無線タグのメモリを構成する３つの領域の内、どの領域にライトするかを表す。
３つ目は「ライト先アドレス」で、「ライト先メモリ領域」で指定したライト先メモリ領域内にて、ライトを開始する先頭アドレスを表す。
４つ目は「ライトサイズ」で、「ライト先アドレス」からライトするデータサイズを表す。無線タグはライトコマンド受信時に、「ライトサイズ」で指定されたサイズのライトデータをリーダライタ装置から受信しメモリへ書き込む。
「ライトサイズ」を増加すると全処理時間は短縮できるが、非常に省電力で動作する無線タグにおいては、受信処理及びメモリ書き込み処理にかかる負荷が増加するため、通信環境が劣悪だと電力不足などにより処理が失敗する可能性が高まる。
そこで、以下に示す実施の形態では、無線タグへのライト処理を行う際は、「ライトサイズ」パラメータを通信環境に応じて最適化することで、高速性と高い安定性を両立した通信を実現する。
５つ目は「ライトデータ」で、「ライトサイズ」で指定したデータ長分のライトデータを表す。
６つ目は「ＣＲＣ」で、コマンド全体のエラー検出符号である。

次に、電波強度と通信パラメータの最適値との関係について、図３〜図５を用いて説明する。
図３は、受信電波強度に応じたリードデータ長の設定指針を示す。
図４は、受信電波強度に応じたライトデータ長の設定指針を示す。
図５は、受信電波強度に応じたコマンドリトライ数の上限の設定指針を示す。

通信パラメータのうちリード／ライトデータ長を長くすることで、リーダライタ装置が発行するコマンド数を少なくでき、全体の処理時間を短縮できる。
よって、図３及び図４に示すように、電波強度が強く通信環境が安定、すなわち通信の成功率が高いと推定される場合は、リード／ライトデータ長を長くする。
逆に電波強度が弱く通信環境が不安定、すなわち通信の成功率が低いと推定される場合は、リード／ライトデータ長が長いと通信が失敗する可能性が高まるため、リード／ライトデータ長を短くする。

次に、通信パラメータのうちコマンドリトライ数の上限とは、コマンド通信失敗時に再度同コマンドを発行するリトライ処理を最大何回連続して実行するかを表す。
電波強度が強く通信環境が安定していると推定される場合は、通信の成功率が高いと予想され、またリード／ライトデータ長が長くリトライによるオーバヘッドが大きくなることから、図５に示すように、コマンドリトライ数の上限は少なくする。
逆に電波強度が弱く通信環境が不安定であると推定される場合は、通信の失敗率が高いと予想され、またリード／ライトデータ長が短くリトライによるオーバヘッドが小さいことから、コマンドリトライ数の上限は多くする。
これらにより、通信環境に応じた最適な通信パラメータを導出可能である。

以下に、無線タグとリード／ライトコマンドを発行するリーダライタ装置において、通信パラメータを最適化する方式が異なる２つの実施の形態について説明する。

実施の形態１．
本実施の形態に係るリーダライタ装置１は、無線タグ３との無線通信路の通信品質を測定して、通信パラメータを最適化する。
具体的には、前述したように、無線タグからの応答波の受信電波強度を基に、通信パラメータを最適化する。
以下、本実施の形態に係るリーダライタ装置の方式について、図６、図７、図８を用いて説明する。

図６は、本実施の形態におけるリーダライタ装置１及び制御ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）４の構成要素を表す。
リーダライタ装置１は無線通信装置の例であり、無線タグ３はメモリ装置の例である。

図６において、制御ＰＣインタフェース部１ａは、制御ＰＣ４とのデータ送受信を制御する。
送受信制御部１ｂは、制御ＰＣ４からの要求に応じて無線タグ３とのデータ送受信を制御する。
送信部１ｃは、無線タグ３へのコマンドを変調し送信する。
受信部１ｄは、無線タグ３からの応答を受信し復調する。
受信電波強度測定部１ｅは、受信部１ｄにて受信した無線タグ３の応答波の受信電波強度を測定する。
通信パラメータ調整部１ｇは、受信電波強度測定部１ｅにて測定した電波強度に応じて、通信パラメータを調整する。
通信パラメータ最適値記憶部１ｈは、無線タグ３からの応答波の受信電波強度に対応した通信パラメータの最適値を記憶する。

上述したように、本実施の形態では、無線タグ３との無線通信路の通信品質として、無線タグ３から送出される電波の受信電波強度を測定し、受信電波強度に応じて通信パラメータを決定する。
受信電波強度測定部１ｅは通信品質測定部の例であり、通信パラメータ調整部１ｇは通信パラメータ決定部の例である。

また、アンテナ２は、リーダライタ装置１に接続され、無線タグ３との無線通信を行う。
また、無線タグ３はリーダライタ装置１と通信を行う。
また、制御ＰＣ４はリーダライタ装置１を制御し、無線タグ３との通信を実行させる。
リーダライタ装置制御部４ａはリーダライタ装置１を制御する。
リーダライタ装置インタフェース部４ｂはリーダライタ装置１との通信を制御する。

次に、無線タグ３からの応答波の受信電波強度を基に、通信パラメータ最適値テーブルから通信パラメータの最適値を導出して設定するリーダライタ装置１の動作について図７、図８を用いて説明する。

図７は、通信パラメータ最適値記憶部１ｈに記憶され、無線タグ応答の電波強度に応じた最適な通信パラメータ（リードデータ長、ライトデータ長、リトライ数上限）が記載された、通信パラメータ最適値テーブルを示す。
図８は、本実施の形態においてリーダライタ装置１が大容量のユーザメモリを搭載した無線タグ３から大量のデータをリード／ライトするための一連の動作を表すフローチャートである。
以下に図８を用いて、無線タグ応答の受信電波強度に応じて通信パラメータを最適化し、大量のデータをリード／ライトするための処理フローについて説明する。

（１）無線タグリード／ライト要求ステップ
まず制御ＰＣ４からリーダライタ装置１に対して無線タグ３へのリード／ライト要求を発信するステップ（図８ ステップ１０１）について説明する。
ステップ１０１では、制御ＰＣ４のリーダライタ装置制御部４ａから、リーダライタ装置インタフェース部４ｂを介して、リーダライタ装置１へ無線タグへのリード／ライト要求を発信する。
リーダライタ装置１は、制御ＰＣインタフェース部１ａを介して無線タグ読取り要求を受信し、ステップ１０２に進む。

（２）無線タグＩＤ読取り／電波強度測定ステップ
次に、リーダライタ装置１が無線タグ３を読取り、その応答の電波強度を測定するステップ（図８ ステップ１０２）（通信品質測定ステップ）について説明する。
ステップ１０２では、リーダライタ装置１は送受信制御部１ｂから送信部１ｃ、アンテナ２を介して、無線タグ３に対しＩＤ読取りコマンドを送信する。
更に無線タグ３からの応答がある場合は、アンテナ２、受信部１ｄを介して、送受信制御部１ｂがＩＤを受信すると共に、受信電波強度測定部１ｅにて無線タグ応答波の電波強度を測定し、ステップ１０３に進む。

（３）通信パラメータ最適化ステップ
次に、ステップ１０２で測定した電波強度に応じて通信パラメータを最適化するステップ（図８ ステップ１０３）（通信パラメータ決定ステップ）について説明する。
ステップ１０３では、通信パラメータ調整部１ｇが、ステップ１０２にて測定した無線タグ応答の電波強度に応じた最適な通信パラメータを、通信パラメータ最適値記憶部１ｈに記憶される図７の通信パラメータ最適値テーブルから導出してリーダライタ装置１への設定を行い、ステップ１０４に進む。

（４）ユーザメモリリード／ライト実行ステップ
次に、ステップ１０３にて最適化された通信パラメータを用い、リーダライタ装置１が無線タグ３のユーザメモリに対してリード／ライトを実行するステップ（図８ ステップ１０４−１０７）について説明する。
ステップ１０４では、リーダライタ装置１がステップ１０３にて最適化された通信パラメータ（リードサイズ／ライトサイズ）を適用した図２のリード／ライトコマンドを、送受信制御部１ｂから送信部１ｃ、アンテナ２を介して、無線タグ３に対して発行しステップ１０５に進む。
ステップ１０５では、リード／ライトコマンドに対する無線タグ３の応答を、アンテナ２、受信部１ｄを介して、送受信制御部１ｂにて受け、リード／ライト処理が成功したかどうかを判断すると共に、受信電波強度測定部１ｅにて無線タグ応答の電波強度を測定する。リード／ライト処理が成功した場合はステップ１０６に進み、失敗した場合はステップ１０７に進む。
ステップ１０６では、送受信制御部１ｂにて、ステップ１０１で制御ＰＣ４から要求されたサイズのリード／ライトが完了したかを判断し、完了した場合はリード／ライト処理成功と判断してステップ１０８に進み、未完了の場合はステップ１０４に進む。
ステップ１０７では、送受信制御部１ｂにて、リード／ライト処理失敗時におけるリード／ライトコマンドのリトライ実行回数が、ステップ１０３にて最適化された通信パラメータ（コマンドリトライ数上限）を超えたかどうかを判断し、超えた場合はリード／ライト処理エラーと判断してステップ１０８に進み、超えていない場合はリトライ可能と判断してステップ１０３に進む。

（５）実行結果通知ステップ
次に、無線タグ３に対するリード／ライト処理の実行結果を、制御ＰＣ４に通知するステップ（図８ ステップ１０８）について説明する。
ステップ１０８では、リーダライタ装置１の送受信制御部１ｂが制御ＰＣインタフェース部１ａを介して、制御ＰＣ４にリード／ライト処理結果を通知する。

以上のように、無線タグから応答を受信するたびに電波強度を測定し、その強弱に応じて最適な通信パラメータを設定することで、常に変化する通信環境をリアルタイムで推定し、通信環境の変化に左右されずに高速かつ安定した通信を実現することが可能となる。

以上、本実施の形態では、無線タグとリーダライタ装置間において、非接触通信を行うＲＦＩＤシステムであって、
リーダライタ装置からの要求に応じてアクセスが可能なメモリを搭載した無線タグと、
前記無線タグのメモリにアクセスが可能なリーダライタ装置と、
前記リーダライタ装置において、前記無線タグからの応答波受信時の電波強度を測定する電波強度測定部と、
前記電波強度測定部にて取得した前記無線タグからの応答波の電波強度に基づいて、最適な通信パラメータを導出する通信パラメータ調整部を有するＲＦＩＤシステムについて説明した。

また、本実施の形態では、リーダライタ装置が、無線タグからの応答波の電波強度に応じた通信パラメータの最適値を保持する通信パラメータ最適値記憶部を有することを説明した。

また、本実施の形態では、通信パラメータ最適値記憶部が、リーダライタ装置からのリード要求に対して無線タグが応答するリードデータのデータサイズを通信パラメータとして保持することを説明した。

また、本実施の形態では、通信パラメータ最適値記憶部が、リーダライタ装置からのライト要求時に無線タグに送信するライトデータのデータサイズを通信パラメータとして保持することを説明した。

また、本実施の形態では、通信パラメータ最適値記憶部が、リーダライタ装置からのコマンド要求が失敗した場合の、コマンドリトライ回数を通信パラメータとして保持することを説明した。

実施の形態２．
本実施の形態では、無線タグからの応答波の受信電波強度とリード／ライトコマンドの失敗回数を基に、通信パラメータを最適化すると方式について、図９、図１０、図１１を用いて説明する。

図９は、本実施の形態におけるリーダライタ装置１及び制御ＰＣ４の構成要素を表す。
実施の形態１の図６との違いは、通信結果解析部１ｆの追加と、これに伴う通信パラメータ調整部１ｇの役割の変更のみである。

図９において、制御ＰＣインタフェース部１ａは、制御ＰＣ４とのデータ送受信を制御する。
送受信制御部１ｂは、制御ＰＣ４からの要求に応じて無線タグ３とのデータ送受信を制御する。
送信部１ｃは、無線タグ３へのコマンドを変調し送信する。
受信部１ｄは、無線タグ３からの応答を受信し復調する。
受信電波強度測定部１ｅは、受信部１ｄにて受信した無線タグ３の応答波の受信電波強度を測定する。
通信結果解析部１ｆは、無線タグ３に送信したコマンドの失敗回数をカウントする。
通信パラメータ調整部１ｇは、受信電波強度測定部１ｅにて測定した電波強度と通信結果解析部１ｆにてカウントしたコマンド失敗回数に応じて、通信パラメータの調整及び通信パラメータ最適値記憶部１ｈ内の最適値を修正する。
通信パラメータ最適値記憶部１ｈは、無線タグ３からの応答波の受信電波強度に対応した通信パラメータの最適値を記憶する。
なお、本実施の形態では、通信結果解析部１ｆ及び通信パラメータ調整部１ｇが通信パラメータ決定部の例となり、また、通信パラメータ最適値記憶部１ｈは通信パラメータ情報記憶部の例である。

また、アンテナ２は、リーダライタ装置１に接続され、無線タグ３との無線通信を行うアンテナである。
また、無線タグ３はリーダライタ装置１と通信を行う。
また、制御ＰＣ４はリーダライタ装置１を制御し、無線タグ３との通信を実行させる。
リーダライタ装置制御部４ａはリーダライタ装置１を制御する。
リーダライタ装置インタフェース部４ｂはリーダライタ装置１との通信を制御する。

次に、無線タグ３からの応答波の受信電波強度を基に、通信パラメータ最適値テーブルから最適値を導出して設定し、更に無線タグ３へのコマンドが連続して成功または失敗した場合に、通信パラメータ最適値テーブル内の最適値を修正するリーダライタ装置の動作について図１０、図１１を用いて説明する。

図１０は、通信パラメータ最適値記憶部１ｈに記憶され、無線タグ応答の電波強度に応じた最適な通信パラメータ（リードデータ長、ライトデータ長、リトライ数上限）と、これらの最適値を修正する際に満たすべき変更条件（通信連続失敗回数の上限、通信連続成功回数の上限）が記載された、通信パラメータ最適値テーブル（通信パラメータ情報）を示す。
図１１は、本実施の形態においてリーダライタ装置が大容量のユーザメモリを搭載した無線タグ３から大量のデータをリード／ライトするための一連の動作を表すフローチャートである。
以下に、図１１を用いて、無線タグ応答の受信電波強度に応じて通信パラメータを最適化し、大量のデータをリード／ライトするための処理フローについて説明する。
なお、図１１の２０１〜２０５と、実施の形態１の図８の１０１〜１０５までは同じ内容の処理である。

（１）無線タグリード／ライト要求ステップ
まず制御ＰＣ４からリーダライタ装置１に対して無線タグへのリード／ライト要求を発信するステップ（図１１ ステップ２０１）について説明する。
ステップ２０１では、制御ＰＣ４のリーダライタ装置制御部４ａから、リーダライタ装置インタフェース部４ｂを介して、リーダライタ装置１へ無線タグ３へのリード／ライト要求を発信する。
リーダライタ装置１は、制御ＰＣインタフェース部１ａを介して無線タグ読取り要求を受信し、ステップ２０２に進む。

（２）無線タグＩＤ読取り／電波強度測定ステップ
次に、リーダライタ装置１が無線タグ３を読取り、その応答の電波強度を測定するステップ（図１１ ステップ２０２）（通信品質測定ステップ）について説明する。
ステップ２０２では、リーダライタ装置１は送受信制御部１ｂから送信部１ｃ、アンテナ２を介して、無線タグ３に対しＩＤ読取りコマンドを送信する。更に無線タグ３からの応答がある場合は、アンテナ２、受信部１ｄを介して、送受信制御部１ｂがＩＤを受信すると共に、受信電波強度測定部１ｅにて無線タグ応答波の電波強度を測定し、ステップ２０３に進む。

（３）通信パラメータ最適化ステップ
次に、ステップ２０２で測定した電波強度に応じて通信パラメータを最適化するステップ（図１１ ステップ２０３）（通信パラメータ決定ステップ）について説明する。
ステップ２０３では、通信パラメータ調整部１ｇが、ステップ２０２にて測定した無線タグ応答の電波強度に応じた最適な通信パラメータを、通信パラメータ最適値記憶部１ｈに記憶される図１０の通信パラメータ最適値テーブルから導出してリーダライタ装置への設定を行い、ステップ２０４に進む。

（４）ユーザメモリリード／ライト実行ステップ
次に、ステップ２０３にて最適化された通信パラメータを用い、リーダライタ装置１が無線タグ３のユーザメモリに対してリード／ライトを実行するステップ（図１１ ステップ２０４−２０６）について説明する。
ステップ２０４では、リーダライタ装置１がステップ２０３にて最適化された通信パラメータ（リードサイズ／ライトサイズ）を適用した図２のリード／ライトコマンドを、送受信制御部１ｂから送信部１ｃ、アンテナ２を介して、無線タグ３に対して発行しステップ２０５に進む。
ステップ２０５では、リード／ライトコマンドに対する無線タグ３の応答を、アンテナ２、受信部１ｄを介して、送受信制御部１ｂにて受け、リード／ライト処理が成功したかどうかを判断すると共に、受信電波強度測定部１ｅにて無線タグ応答の電波強度を測定する。リード／ライト処理が成功した場合はステップ２０７に進み、失敗した場合はステップ２０６に進む。
ステップ２０６では、送受信制御部１ｂにて、リード／ライト処理失敗時におけるリード／ライトコマンドのリトライ実行回数が、ステップ２０３にて最適化された通信パラメータ（コマンドリトライ数上限）を超えたかどうかを判断し、超えた場合はリード／ライト処理エラーと判断してステップ２１２に進み、超えていない場合はリトライ可能と判断してステップ２０９に進む。

（５）通信パラメータ最適値変更条件確認ステップ １
次に、無線タグ３とのコマンド通信が成功した場合に、通信パラメータの最適値を変更するかどうか確認するステップ（図１１ ステップ２０７−２０８）（通信パラメータ決定ステップ）について説明する。
ステップ２０７ではステップ２０５にて無線タグ３からの応答を受け、リード／ライト処理が成功したと判断された場合、通信結果解析部１ｆは現在適用している通信パラメータにおけるコマンド通信連続成功回数をカウントアップすると共に、コマンド通信連続失敗回数を０クリアする。その上で、このコマンド通信連続成功回数と、通信パラメータ最適値記憶部１ｈに記憶される図１０の通信パラメータ最適値テーブルにおいて、現在適用している通信パラメータに対応した最適値変更条件（通信連続成功回数の上限）とを比較する。現在のコマンド通信連続成功回数が、最適値変更条件（通信連続成功回数の上限）を超えた場合はステップ２０８に進み、超えない場合はステップ２１１に進む。
ステップ２０８では、通信結果解析部１ｆは、ステップ２０７にてコマンド通信連続成功回数が最適値変更条件（通信連続成功回数の上限）を超えた場合、通信環境が安定していると判断し、全通信時間短縮を目的に通信パラメータ調整部１ｇを介して該当する通信パラメータ最適値（リードデータ長またはライトデータ長）を増加させステップ２１１に進む。

（６）通信パラメータ最適値変更条件確認ステップ ２
次に、無線タグ３とのコマンド通信が失敗した場合に、通信パラメータの最適値を変更するかどうか確認するステップ（図１１ ステップ２０９−２１０）（通信パラメータ決定ステップ）について説明する。
ステップ２０９ではステップ２０５にて無線タグ３からの応答を受け、リード／ライト処理が失敗したと判断された場合、通信結果解析部１ｆは現在適用している通信パラメータにおけるコマンド通信連続失敗回数をカウントアップすると共に、コマンド通信連続成功回数を０クリアする。
その上で、このコマンド通信連続失敗回数と、通信パラメータ最適値記憶部１ｈに記憶される図１０の通信パラメータ最適値テーブルにおいて、現在適用している通信パラメータに対応した最適値変更条件（通信連続失敗回数の上限）とを比較する。現在のコマンド通信連続失敗回数が最適値変更条件（通信連続失敗回数の上限）を超えた場合はステップ２１０に進み、超えない場合はステップ２０３に進む。
ステップ２１０では、通信結果解析部１ｆは、ステップ２０９にてコマンド通信連続失敗回数が最適値変更条件（通信連続失敗回数の上限）を超えた場合、通信環境が不安定であると判断し、通信安定度向上を目的に通信パラメータ調整部１ｇを介して該当する通信パラメータ最適値（リードデータ長またはライトデータ長）を減少させステップ２０３に進む。

（７）全データリード／ライト完了確認ステップ
次に、全データのリード／ライトが完了したか確認するステップ（図１１ ステップ２１１）について説明する。
ステップ２１１では、ステップ２０１にて制御ＰＣ４から要求されたサイズのリード／ライトが完了したかを判断し、完了した場合はリード／ライト処理成功と判断してステップ２１２に進み、未完了の場合は、ステップ２０４に進む。

（８）実行結果通知ステップ
次に、無線タグ３に対するリード／ライト処理の実行結果を、制御ＰＣ４に通知するステップ（図１１ ステップ２１２）について説明する。
ステップ２１２では、リーダライタ装置１の送受信制御部１ｂが制御ＰＣインタフェース部１ａを介して、制御ＰＣ４にリード／ライト処理結果を通知する。

以上のように、無線タグから応答を受信するたびに電波強度を測定し、その強弱に応じて最適な通信パラメータを設定することで、常に変化する通信環境をリアルタイムで推定し、通信環境の変化に左右されずに高速かつ安定した通信を実現することが可能となる。
更に、コマンド通信の成功回数及び失敗回数を考慮することで、通信パラメータの最適値そのものも通信環境の変化に適した値を維持し続けることが可能となり、通信環境への適応性が向上する。

以上、本実施の形態では、リーダライタ装置が、リーダライタ装置からのコマンド要求が成功した回数を解析して、通信パラメータの最適値に反映させる通信結果解析部を有することを説明した。

また、本実施の形態では、リーダライタ装置が、リーダライタ装置からのコマンド要求が失敗した回数を解析して、通信パラメータの最適値に反映させる通信結果解析部を有することを説明した。

最後に、本実施の形態１及び２に示すリーダライタ装置１のハードウェア構成例について説明する。
図１２は、本実施の形態１及び２に示すリーダライタ装置１のハードウェア資源の一例を示す図である。なお、図１２の構成は、あくまでもリーダライタ装置１のハードウェア構成の一例を示すものであり、リーダライタ装置１のハードウェア構成は図１２に記載の構成に限らず、他の構成であってもよい。
図１２において、リーダライタ装置１は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）を備えている。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介して、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９１３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）９１４、通信ボード９１５、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。また、磁気ディスク装置９２０の代わりに、フラッシュメモリ、光ディスク装置、メモリカード読み書き装置などの記憶装置でもよい。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、磁気ディスク装置９２０等の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置の一例である。
通信ボード９１５は、入力装置又は出力装置の一例である。

通信ボード９１５は、図６及び図９に示すように、アンテナ２を介して無線タグ３と無線通信が可能である。また、制御ＰＣと接続されている。なお、通信ボード９１５は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネット等のネットワークに接続されていてもよい。
磁気ディスク装置９２０には、オペレーティングシステム９２１（ＯＳ）、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。プログラム群９２３のプログラムは、ＣＰＵ９１１、オペレーティングシステム９２１、ウィンドウシステム９２２により実行される。

上記プログラム群９２３には、本実施の形態１及び２の説明において「〜部」として説明している機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。
ファイル群９２４には、以下に述べる説明において、「〜の判断」、「〜の計算」、「〜の比較」、「〜の検知」、「〜の制御」等として説明している処理の結果を示す情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリになどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示などのＣＰＵの動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・編集・出力・印刷・表示のＣＰＵの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリ、レジスタ、キャッシュメモリ、バッファメモリ等に一時的に記憶される。
また、以下で説明するフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、磁気ディスク装置９２０の磁気ディスク、その他フレキシブルディスク、コンパクトディスク、光ディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。

また、本実施の形態１及び２の説明において「〜部」、として説明しているものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」、「〜手段」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明しているものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。すなわち、プログラムは、本実施の形態１及び２の「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、本実施の形態１及び２の「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。

このように、本実施の形態１及び２に示すリーダライタ装置１は、処理装置たるＣＰＵ、記憶装置たるメモリ、磁気ディスク等、入力装置及び出力装置たる通信ボード等を備えるコンピュータであり、上記したように「〜部」として示された機能をこれら処理装置、記憶装置、入力装置、出力装置を用いて実現するものである。

実施の形態１及び２に係る無線タグのメモリ構成例を示す図。 実施の形態１及び２に係るリードコマンドフォーマット及びライトコマンドフォーマットの例を示す図。 実施の形態１及び２に係る受信電波強度に応じたリードデータ長の設定指針の例を示す図。 実施の形態１及び２に係る受信電波強度に応じたライトデータ長の設定指針の例を示す図。 実施の形態１及び２に係る受信電波強度に応じたコマンドリトライ数上限の設定指針の例を示す図。 実施の形態１に係るリーダライタ装置を含むシステム構成例を示す図。 実施の形態１に係る通信パラメータ最適値テーブルの例を示す図。 実施の形態１に係るリーダライタ装置の動作例を示すフローチャート図。 実施の形態２に係るリーダライタ装置を含むシステム構成例を示す図。 実施の形態２に係る通信パラメータ最適値テーブルの例を示す図。 実施の形態２に係るリーダライタ装置の動作例を示すフローチャート図。 実施の形態１及び２に係るリーダライタ装置のハードウェア構成例を示す図。

符号の説明

１ リーダライタ装置、１ａ 制御ＰＣインタフェース部、１ｂ 送受信制御部、１ｃ 送信部、１ｄ 受信部、１ｅ 受信電波強度測定部、１ｆ 通信結果解析部、１ｇ 通信パラメータ調整部、１ｈ 通信パラメータ最適値記憶部、２ アンテナ、３ 無線タグ、４ 制御ＰＣ、４ａ リーダライタ装置制御部、４ｂ リーダライタ装置インタフェース部。

Claims (12)

1. 無線通信機能を有するメモリ装置と無線通信を行う無線通信装置であって、
   前記メモリ装置との無線通信路の通信品質を測定する通信品質測定部と、
   前記通信品質測定部により測定された通信品質に応じて、前記メモリ装置と無線通信する際の通信パラメータを決定する通信パラメータ決定部と、
   通信品質レベルが複数の段階で示され、通信品質レベルごとに、通信パラメータと通信パラメータの変更条件が示された通信パラメータ情報を記憶する通信パラメータ情報記憶部とを有し、
   前記通信パラメータ決定部は、
   前記通信パラメータ情報から、前記通信品質測定部により測定された通信品質に対応する通信品質レベルの通信パラメータと通信パラメータの変更条件を抽出し、現在の状態が、抽出した変更条件に合致するか否かを判断し、現在の状態が前記変更条件に合致する場合に、抽出した通信パラメータ以外の通信パラメータを用いることを特徴とする無線通信装置。
2. 前記通信パラメータ情報記憶部は、
   通信パラメータの変更条件として、無線通信の連続成功回数を示す通信パラメータ情報を記憶し、
   前記通信パラメータ決定部は、
   前記メモリ装置との無線通信に連続して成功した回数を計数し、計数した回数が、抽出した変更条件に示される連続成功回数以上であるか否かを判断し、計数した回数が前記連続成功回数以上である場合に、抽出した通信パラメータに対応する通信品質レベルよりも
   高い通信品質レベルに対応する通信パラメータを用いることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記通信パラメータ情報記憶部は、
   通信パラメータの変更条件として、無線通信の連続失敗回数を示す通信パラメータ情報を記憶し、
   前記通信パラメータ決定部は、
   前記メモリ装置との無線通信に連続して失敗した回数を計数し、計数した回数が、抽出した変更条件に示される連続失敗回数以上であるか否かを判断し、計数した回数が前記連続失敗回数以上である場合に、抽出した通信パラメータに対応する通信品質レベルよりも低い通信品質レベルに対応する通信パラメータを用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置。
   
4. 前記通信品質測定部は、
   前記メモリ装置から送出される電波の受信電波強度を測定し、
   前記通信パラメータ決定部は、
   前記通信品質測定部により測定された受信電波強度に応じて、前記通信パラメータを決定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
5. 前記通信パラメータ決定部は、
   前記通信品質測定部により測定された通信品質に応じて、前記通信パラメータとして、前記メモリ装置と無線通信を行う通信データのデータ長を決定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
6. 前記通信パラメータ決定部は、
   前記通信品質測定部により測定された通信品質が高いほど、前記通信データのデータ長を長くすることを特徴とする請求項５に記載の無線通信装置。
7. 前記通信パラメータ決定部は、
   前記通信品質測定部により測定された通信品質に応じて、前記通信パラメータとして、前記メモリ装置との無線通信が失敗した場合の通信リトライ回数の上限値を決定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
8. 前記通信パラメータ決定部は、
   前記通信品質測定部により測定された通信品質が高いほど、前記通信リトライ回数の上限値を小さくすることを特徴とする請求項７に記載の無線通信装置。
9. 前記無線通信装置は、
   無線タグ装置から読み出されたリードデータを無線通信により前記無線タグ装置から受信し、
   前記通信パラメータ決定部は、
   前記通信品質測定部により測定された通信品質に応じて、前記通信パラメータとして、前記リードデータのデータ長を決定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
10. 前記無線通信装置は、
    無線タグ装置に書き込むライトデータを無線通信により前記無線タグ装置に送信し、
    前記通信パラメータ決定部は、
    前記通信品質測定部により測定された通信品質に応じて、前記通信パラメータとして、前記ライトデータのデータ長を決定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
11. 無線通信機能を有するメモリ装置と無線通信を行うコンピュータが、前記メモリ装置との無線通信路の通信品質を測定する通信品質測定ステップと、
    前記コンピュータが、前記通信品質測定ステップにより測定された通信品質に応じて、前記メモリ装置と無線通信する際の通信パラメータを決定する通信パラメータ決定ステップとを有し、
    前記通信パラメータ決定ステップにおいて、
    前記コンピュータは、
    通信品質レベルが複数の段階で示され、通信品質レベルごとに、通信パラメータと通信パラメータの変更条件が示された通信パラメータ情報から、前記通信品質測定ステップにおいて測定された通信品質に対応する通信品質レベルの通信パラメータと通信パラメータの変更条件を抽出し、現在の状態が、抽出した変更条件に合致するか否かを判断し、現在の状態が前記変更条件に合致する場合に、抽出した通信パラメータ以外の通信パラメータを用いることを特徴とする無線通信方法。
12. 無線通信機能を有するメモリ装置と無線通信を行うコンピュータに、
    前記メモリ装置との無線通信路の通信品質を測定する通信品質測定処理と、
    前記通信品質測定処理により測定された通信品質に応じて、前記メモリ装置と無線通信する際の通信パラメータを決定する通信パラメータ決定処理とを実行させるプログラムであって、
    前記通信パラメータ決定処理において、
    前記コンピュータに、
    通信品質レベルが複数の段階で示され、通信品質レベルごとに、通信パラメータと通信パラメータの変更条件が示された通信パラメータ情報から、前記通信品質測定処理において測定された通信品質に対応する通信品質レベルの通信パラメータと通信パラメータの変更条件を抽出させ、現在の状態が、抽出した変更条件に合致するか否かを判断させ、現在の状態が前記変更条件に合致する場合に、抽出した通信パラメータ以外の通信パラメータを用いらせることを特徴とするプログラム。

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