JP5287865B2

JP5287865B2 - リーダライタ、無線タグ、プログラム、送受信システム及び送受信方法

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Publication number: JP5287865B2
Application number: JP2010540270A
Authority: JP
Inventors: 博靖菅野; 一樹松井; 聡稲野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2008-11-28
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2028-11-28
Also published as: JPWO2010061466A1; US20110279241A1; WO2010061466A1

Description

本発明は、無線タグとの間で信号を送受信するリーダライタ、無線タグ、プログラム、送受信システム及び送受信方法に関する。
に関する。

近年、無線タグを用いて物流管理または情報収集等の管理を行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）技術が注目されている（例えば特許文献１参照）。無線タグには、電池を内蔵し動作のための電力が内部的に供給されるアクティブ型と、電池を内蔵せずリーダライタから送信される高周波に基づく電力によって動作するパッシブ型とがある。アクティブ型の無線タグは内蔵する電池が消耗した場合、電池交換または無線タグ自体の交換が必要となる。このため省電力を図るべくキャリア検出を一定時間間隔で行い、キャリアを検出した場合にのみ応答信号を送信する技術が開発されている（例えば特許文献２参照）。
特開２００６−１０６８９７号公報特開２００６−３３８４８９号公報

しかしながら、従来の技術は一定時間間隔でキャリア検出を行うため、長期間に亘り使用することが可能となるが、リーダライタから送信される信号を受信するタイミングが間欠的であるが故に、信号受信タイミングを厳密に制御する場合等に不都合が生じていた。さらに、無線タグに記憶した情報をリーダライタへ送信する場合も同様の理由により効率が悪いという問題があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものである。その目的は、一定時間間隔で受信を行う無線タグの受信時間を一時的に延長することにより、無線タグの信号受信タイミングを効率よく制御することが可能なリーダライタ、無線タグ、プログラム、送受信システム及び送受信方法を提供することにある。

本願に開示するリーダライタは、無線タグとの間で信号を送受信するリーダライタにおいて、電源部から所定時間受信部に電力を供給することにより一定時間間隔で信号の検出を行うアクティブ型の無線タグに対し、前記所定時間の一時的な延長を指示する命令を含む信号を送信する送信手段を備える。

本願の開示によれば、リーダライタは、無線タグに対し所定時間の延長命令を含む信号を送信する。無線タグは送信された所定時間の延長命令を含む信号を受信部にて受信した場合に、所定時間を延長する処理を行う。

本願の一観点によれば、リーダライタからの所定時間の延長命令により、所定時間電力が供給され一定時間間隔で信号の検出を行う無線タグにおいても、受信のための時間が延長される。これにより、例えば複数の無線タグに対する信号受信タイミングを効率よく制御することができ、また、リーダライタ側でも効率よく無線タグからの情報を収集することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。

送受信システムの概要を示す説明図である。送受信システムの概要を示す説明図である。リーダライタ及びコンピュータのハードウェアを示すブロック図である。無線タグのハードウェアを示すブロック図である。リーダライタ及び無線タグ間の信号の送受信状態を示すタイムチャートである。制御情報のフレームフォーマット例を示す説明図である。リーダライタ及び無線タグ間の信号の送受信状態を示すタイムチャートである。リーダライタ及び複数の無線タグ間の信号の送受信状態を示すタイムチャートである。時刻設定処理の手順を示すフローチャートである。時刻設定処理の手順を示すフローチャートである。時刻設定処理の手順を示すフローチャートである。時刻設定処理の手順を示すフローチャートである。実施の形態２に係るリーダライタ及びパーソナルコンピュータのハードウェアを示すブロック図である。実施の形態２に係る無線タグのハードウェアを示すブロック図である。実施の形態２に係る制御情報のフレームフォーマット例を示す説明図である。リーダライタ及び無線タグで送受信される信号の遷移を示すタイムチャートである。データ記憶バッファのレコードレイアウトを示す説明図である。データ収集処理の手順を示すフローチャートである。データ収集処理の手順を示すフローチャートである。データ収集処理の手順を示すフローチャートである。データ収集処理の手順を示すフローチャートである。データ収集処理の手順を示すフローチャートである。データ収集処理の手順を示すフローチャートである。データ収集処理の手順を示すフローチャートである。実施の形態３に係るリーダライタ及びパーソナルコンピュータを示すブロック図である。実施の形態３に係る無線タグを示すブロック図である。実施の形態４に係る送受信システムの概要を示す説明図である。実施の形態４に係るデータ収集処理の手順を示すフローチャートである。実施の形態４に係るデータ収集処理の手順を示すフローチャートである。実施の形態４に係るデータ収集処理の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１リーダライタ
１Ａ、１Ｂ可搬型記録媒体
２無線タグ
３パーソナルコンピュータ
４物品
１１制御部
１２メモリ
１２Ｐ制御プログラム
１３時計部
１４通信部
１６受信部
１８送信部
２１制御部
２２メモリ
２２Ｐ制御プログラム
２３延長時間記憶部
２４電源部
２５記憶部
２６受信部
２８送信部
２９起動部
３１ＣＰＵ
３２ＲＡＭ
３３入力部
３４表示部
３５記憶部
３６通信部
１１０生成部
１１１復号部
１２１データ記憶バッファ
１８１送信アンテナ
１６１受信アンテナ
２１０生成部
２１１復号部
２３１時計部
２５１タグＩＤ記憶部
２６１判定部
２６２受信アンテナ
２８１送信アンテナ
２９１タイマ

実施の形態１
以下実施の形態を、図面を参照して説明する。図１及び図２は送受信システムの概要を示す説明図である。送受信システムはリーダライタ１、無線タグ２、２、２、・・・及びコンピュータ３を含む。無線タグ２は物品、コンテナ、衣服、動物、または人体等の管理対象４に貼り付け、または、埋め込み等により取り付けられている。以下では、管理対象４が物品４であり、物品４の一部に無線タグ２が貼り付けられている例を挙げて説明する。リーダライタ１はコンピュータ３に有線または無線により接続されており、コンピュータ３の指示に従い、無線タグ２、２、２、・・・との間で信号の送受信を行う。

なお、本実施の形態においては、リーダライタ１がコンピュータ３に有線で接続される例を挙げて説明するが、リーダライタ１が内蔵されたコンピュータ３により無線タグ２との間で信号を送受信しても良い。さらにコンピュータ３にはリーダライタ１が一台接続される例を挙げて説明するが、複数のリーダライタ１、１、１、・・・を制御しても良い。無線タグ２は電池（以下、電源部という）を内蔵するアクティブ型であり、電源部から所定時間電力が供給され一定時間間隔でリーダライタ１からの信号の検出（以下、場合によりキャリアセンスという）を行う。

無線タグ２は例えば、２秒等の一定時間間隔で、５ｍｓ等の所定時間電力が供給されキャリアセンスを行う。なお、本実施の形態で示す数値はあくまで一例でありこれに限るものではない。このように無線タグ２は一定時間間隔でキャリアセンスを行うため、キャリアセンスを行うタイミングは、無線タグ２、２、２、・・・間で必ずしも一致しない。図１の例では一の無線タグ２のみがキャリアセンスを行い、他の無線タグ２、２、２、２はキャリアセンスを行っていない状態を示している。

続いて図２を用いて本実施形態の概要を説明する。リーダライタ１は各無線タグ２、２、２、・・へ制御信号の受信を行う時間（所定時間）を一時的に延長する延長命令を含む要求信号を送信する。無線タグ２はキャリアセンスによりリーダライタ１から送信される要求信号が存在すると判断した場合、要求信号を受信し、当該要求信号に対する応答信号をリーダライタ１へ送信する。応答信号を送信した後、無線タグ２は延長命令に従い所定の延長時間制御信号の受信を行う時間を延長する。これにより、この一時的な延長時間の間、図２に示す如く全ての無線タグ２、２、２、・・・が同時にリーダライタ１からの信号を受信することが可能となる。リーダライタ１はこの延長時間の間に各無線タグ２に対し命令信号を送信する。無線タグ２は命令信号の受信後、再度応答信号をリーダライタ１へ送信する。以下に詳細な処理内容を説明する。

図３はリーダライタ１及びコンピュータ３のハードウェアを示すブロック図である。コンピュータ３は例えばパーソナルコンピュータ、ＰＤＡ(Personal Digital Assistance)、工場等内で使用される制御装置、または、サーバコンピュータ等が用いられる。以下ではコンピュータ３をパーソナルコンピュータ３であるものとして説明する。パーソナルコンピュータ３はＣＰＵ(Central Processing Unit)３１、ＲＡＭ(Random Access Memory)３２、記憶部３５、通信部３６、入力部３３及び表示部３４等を含む。ＣＰＵ３１は、バス３７を介してハードウェア各部と接続され、これらを制御すると共に、記憶部３５に格納された制御プログラム３５Ｐに従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。入力部３３は例えばキーボードまたはマウス等であり、リーダライタ１に対する制御情報等を入力する。表示部３４は例えば、液晶ディスプレイまたは有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等であり、リーダライタ１及び無線タグ２に関する情報を表示する。

記憶部３５は例えばハードディスク等であり、リーダライタ１を制御するための制御プログラム３５Ｐ、ＯＳ（Operating System）及び各種データ等を記憶している。通信部３６は例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポート等であり、リーダライタ１の通信部１４との間で情報を送受信する。リーダライタ１は制御部１１、メモリ１２、時計部１３、通信部１４、受信部１６、送信部１８、生成部１１０、復号部１１１、送信アンテナ１８１、及び受信アンテナ１６１等を含む。

制御部１１は、バス１７を介してハードウェア各部と接続され、これらを制御すると共に、メモリ１２に記憶された制御プログラム１２Ｐに従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。通信部１４は例えばＵＳＢポート等であり、コンピュータ３との間で情報を送受信する。時計部１３は時刻情報を制御部１１へ出力する。なお、時計部１３は必ずしもリーダライタ１内部に設ける必要はなく、パーソナルコンピュータ３内部の時計部（図示せず）から出力される時刻情報を利用しても良い。生成部１１０は制御部１１から出力された制御情報を所定の符号化方式に従い符号化する。生成部１１０は符号化した制御情報を送信部１８へ出力する。送信部１８は符号化された制御情報を変調し、変調後の制御信号（ＲＦ信号）を、送信アンテナ１８１を介して無線タグ２へ送信する。

無線タグ２から送信された応答信号は受信アンテナ１６１を介して受信部１６にて受信される。受信部１６は応答信号を復調し、復調後の応答情報を復号部１１１へ出力する。復号部１１１は上述した符号化方式に基づき応答情報を復号し、復号後の応答情報を制御部１１へ出力する。なお、送信アンテナ１８１及び受信アンテナ１６１は一体としても良い。

図４は無線タグ２のハードウェアを示すブロック図である。無線タグ２は制御部２１、メモリ２２、延長時間記憶部２３、時計部２３１、電源部２４、記憶部２５、受信部２６、送信部２８、起動部２９、タイマ２９１、生成部２１０、復号部２１１、判定部２６１、受信アンテナ２６２、及び送信アンテナ２８１等を含む。制御部２１は、バス２７を介してハードウェア各部と接続され、これらを制御すると共に、メモリ２２に記憶された制御プログラム２２Ｐに従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。電源部２４はボタン電池等を内蔵し各ハードウェアへ電力を供給する。電源部２４は図示しないメインスイッチがオンされた場合、制御部２１及び起動部２９に電力を供給する。

起動部２９は制御部２１の指示のもとタイマ２９１の出力を参照し、所定時間受信部２６に電源部２４からの電力を一定時間間隔で供給する。受信部２６は電力の供給開始によりオン状態へ移行し、所定時間の経過により電力供給が途絶えた場合オフ状態へ移行する。起動部２９はタイマ２９１の出力を参照し、前回の電力の供給開始から一定時間経過後、オフ状態にある受信部２６へ再び電力を供給する。受信部２６は所定時間アンテナ２６２を介してリーダライタ１から送信される制御信号の検出を行う。判定部２６１も受信部２６と同様に電力が供給され、アンテナ２６２を介して受信した制御信号の電力強度と、予め記憶した電力強度とを比較することにより、制御信号の有無を判定する。判定部２６１が所定時間内に制御信号が存在すると判断した場合、受信部２６は制御信号を受信した旨の信号を制御部２１へ出力する。時計部２３１は制御部２１が各種処理を実行する場合に参照とする時刻情報を出力する。

制御部２１は電源部２４に対し、それまで電力が供給されていなかった記憶部２５、復号部２１１に対し、所定時間（例えば１００ｍｓ）電力を供給する。受信部２６は制御信号を復調し、復調後の制御情報を復号部２１１へ出力する。復号部２１１は上述した符号化方式に従い復号を行い復号後の制御情報を制御部２１へ出力する。制御部２１は記憶部２５、生成部２１０及び送信部２８に対し、所定時間（例えば１００ｍｓ）電力を供給する。制御部２１は記憶部２５のタグＩＤ記憶部２５１に記憶した無線タグ２を特定するための固有のタグＩＤを読み出す。制御部２１はタグＩＤを含む応答情報を生成部２１０へ出力する。生成部２１０は上述した符号化方式に従い応答情報を符号化する。

生成部２１０は符号化した応答情報を送信部２８へ出力する。送信部２８は応答情報を変調し、変調後の応答信号を、送信アンテナ２８１を介してリーダライタ１へ送信する。図５はリーダライタ１及び無線タグ２間の信号の送受信状態を示すタイムチャートである。図５の横軸は時間、縦軸は信号がハイまたはローのいずれかを特定するための強度である。図５Ａはリーダライタ１の送信部１８から送信される信号の変化を示すタイムチャートである。リーダライタ１の制御部１１は送信部１８を介して制御信号を連続的に送信する。図５Ｂはリーダライタ１の受信部１６における受信状態の変化を示すタイムチャートである。リーダライタ１の受信部１６はリーダライタ１がオンの場合、常時無線タグ２からの信号を受信できる状態となっている。

図５Ｃは第１の無線タグ２ａ（場合により無線タグ２で代表する）における信号の送受信状態を示すタイムチャートである。無線タグ２ａは白抜き長方形で示す如く、一定時間間隔で所定時間リーダライタ１の送信部１８から送信される制御信号の検出（キャリアセンス）を行う。図５Ｃにおいては左から２番目の検出時間にて制御信号を認識し、右斜め下へ向かうハッチングを付した長方形で示す制御信号を受信していることが理解できる。無線タグ２ａの制御部２１はタグＩＤを含む応答信号を、送信部２８を介してリーダライタ１へ送信する。図５Ｃ及びＢに示す如く、左斜め下へ向かうハッチングを付した長方形で示す応答信号が無線タグ２ａからリーダライタ１へ送信されたことが理解できる。

図５Ｄは第２の無線タグ２ｂ（場合により無線タグ２で代表する）における信号の送受信状態を示すタイムチャートである。無線タグ２ｂも同様に、一定時間間隔で所定時間リーダライタ１の送信部１８から送信される制御信号の検出を行う。以下では検出を行っている時間を検出時間という。図５Ｄにおいては左から３番目の検出時間にて制御信号を認識し、制御信号を受信していることが理解できる。無線タグ２ｂの制御部２１はタグＩＤを含む応答信号を、送信部２８を介してリーダライタ１へ送信する。図５Ｄ及びＢに示す如く、応答信号が無線タグ２ｂからリーダライタ１へ送信されたことが理解できる。

図５に示す如く、リーダライタ１から複数の無線タグ２ａ、及び、無線タグ２ｂへ制御信号を送信した場合、検出時間の相違により、受信時期が相異なる。そのため、受信時期が一致する必要のある制御情報を送信する場合問題となる。この受信時期が一致する必要のある制御情報としては、例えば現在時刻、現在時刻に基づき生成されるパスワード、または、同時刻における各無線タグ２内のデータの消去命令等である。本実施の形態においては現在時刻を各無線タグ２に書き込む例を挙げて説明する。本実施の形態では上述した問題を解消すべく、制御情報に制御信号受信時間の延長命令を含ませる。

リーダライタ１の制御部１１は制御プログラム１２Ｐに従い、延長命令を含む制御情報を生成する。図６は制御情報のフレームフォーマット例を示す説明図である。図６Ａは延長命令を含む制御情報のフレームフォーマット例を示す説明図である。延長命令を含む制御情報は、プリアンブル、コマンドコード、データ長、ＲＷ識別子、延長時間、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）等を含む。プリアンブルは無線タグ２側で同期化を行うためのフィールドであり、予め定められた固定パターンが示される。

コマンドコードは無線タグ２のタグＩＤの取得要求命令及びＲＷ識別子時間の延長命令等を表すコードが記述されている。データ長は制御情報のデータサイズ等を記述している。ＲＷ識別子はリーダライタ１を特定するための固有のリーダライタＩＤが記述されている。延長時間は制御信号受信時間の延長時間を記述している。この延長時間は少なくとも検出間隔である一定時間以上の時間、好ましくは一定時間の１．５倍から２倍までの時間である。検出間隔は例えば２秒であるから、延長時間は３秒から４秒とすればよい。なお、これら挙げた数値は説明を容易にするために挙げた一例にすぎず、これに限るものではない。

また本実施の形態においては、延長時間を制御情報内に記述する例を挙げて説明するが、延長命令が含まれていれば良く、必ずしも送信する必要はない。無線タグ２の記憶部２５内に延長命令を受けた場合の延長時間を予め記憶しておいても良い。さらに、本実施の形態においてはリーダライタ１のメモリ１２内に予め延長時間を記憶しておくほか、パーソナルコンピュータ３の入力部３３から延長時間を入力し、リーダライタ１へ送信するようにしても良い。ＣＲＣは送信する制御情報の送信エラーに対するチェックコードである。なお、制御情報にはその他、マスク、デリミタ及びフレーム長等の情報が含まれるが記載を適宜省略している。なお、マスクが「０」と記述されている場合、全ての無線タグ２が、制御信号の受信対象となる。一方マスクが「１」と記述されており、かつ、受信対象のタグＩＤが記述されている場合、当該記述されたタグＩＤに係る無線タグ２のみが制御信号を受信する。他のタグＩＤを有する無線タグ２はこの制御信号を破棄する。図６Ｂについては後述する。

図７はリーダライタ１及び無線タグ２間の信号の送受信状態を示すタイムチャートである。図７Ａ及び図７Ｂは図５Ａ及び図５Ｂと同様であるため説明を省略する。図７Ｃは延長命令を含む制御信号を無線タグ２が受信した場合の遷移を示すタイムチャートである。リーダライタ１の制御部１１は制御プログラム１２Ｐに従い、図６Ａに示す延長命令及び延長時間を含む制御情報を生成する。そして送信部１８は変調後の制御信号を連続的に送信する。

図７Ｃに示すように一の検出時間にて無線タグ２の判定部２６１は制御信号の存在を検出する。受信部２６は制御信号の存在を検出すると、制御信号を受信し、受信した制御信号を復調し、復調後の制御情報を制御部２１へ出力する。制御部２１は制御プログラム２２Ｐに従い、タグＩＤ記憶部２５１から読み出したタグＩＤ及び延長を行う旨の情報を含む応答信号を、送信部２８を介して送信する。制御部２１は延長命令の受け付けをトリガに、受信した延長時間を延長時間記憶部２３に記憶する。制御部２１は応答信号送信後、電源部２４を制御し、延長時間記憶部２３に記憶した時間受信部２６に電力を供給する。これにより、図３Ｃに示す如く、検出時間が延長される。なお、図３Ｃにおいて、点線で囲む期間を経た後、応答信号を送信しているが、これは他の無線タグ２から送信される応答信号との衝突（コリジョン）を防止するためである。これは、タグ内で発生された乱数に従って応答信号の送信タイミングを定められた範囲の中でランダムに選択することによって実現される。

リーダライタ１はこの延長された検出時間内に時刻設定命令及び時刻情報を含む制御情報を無線タグ２に送信する。図６Ｂは時刻設定命令及び時刻情報を含む制御情報のフレームフォーマット例を示す説明図である。延長命令を含む制御情報は、プリアンブル、コマンドコード、データ長、ＲＷ識別子、時刻情報、及びＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）等を含む。コマンドコードには無線タグ２のタグＩＤの取得命令及びメモリ２２内等への時刻情報の書き込み命令等を含むコードが記述されている。時刻情報には、制御部１１が本制御情報を送信する際に時計部１３から出力される現在の時刻等の情報が記述されている。

図８はリーダライタ１及び複数の無線タグ２間の信号の送受信状態を示すタイムチャートである。図８においてはリーダライタ１が３つの無線タグ２ａ、２ｂ、２ｃ（以下、場合により２で代表する）に対し、延長命令及び時刻設定命令を行う例を挙げて説明する。図８Ａはリーダライタ１の送信部１８が制御信号を送信する際の遷移を示すタイムチャートである。白抜き長方形は延長命令を含む制御信号の送信タイミングを示し、黒色長方形は時刻設定命令を含む制御信号の送信タイミングを示す。リーダライタ１の制御部１１はまず図６Ａに示した延長命令を含む制御信号を連続的に所定時間無線タグ２ａ、２ｂ、及び２ｃへ送信する。

無線タグ２ａ、２ｂ及び２ｃの受信部２６はそれぞれの検出時間にて延長命令を含む制御信号を検出し、受信する。図８Ｃは無線タグ２ａが送受信する信号の遷移を示すタイムチャート、図８Ｄは無線タグ２ｂが送受信する信号の遷移を示すタイムチャート、図８Ｅは無線タグ２ｃが送受信する信号の遷移を示すタイムチャートである。無線タグ２ａ、２ｂ、２ｃの検出時間は同期していないため、図８の例では、無線タグ２ａ、２ｃ及び２ｂの順で延長命令を含む制御信号を受信していることが理解できる。無線タグ２は制御部２１の指示に従い読み出したタグＩＤ及び延長することを示す情報を含む応答信号をリーダライタ１へ送信する。あわせて制御部２１はメモリ２２内に延長時間を記憶し、応答信号の送信をトリガに受信部２６への電源部２４による電力供給を延長し、受信時間を延長する。

図８Ｂはリーダライタ１の受信部１６における信号の受信遷移を示すタイムチャートである。リーダライタ１の受信部１６は無線タグ２ａ、２ｃ及び２ｂから応答信号をそれぞれ受信する。受信部１６は受信した応答信号を変調し、変調後の応答情報を制御部１１へ出力する。制御部１１は時計部１３からの出力を参照し、最初に応答信号を受信した時刻から延長時間に基づき決定される待機時間経過後に、時刻設定命令及び時刻情報を含む制御信号を、送信部１８を介して無線タグ２ａ、２ｂ、及び２ｃに送信する。この待機時間は延長時間と同一か、または、データ読み出し処理または書き込み処理等の各種処理時間を考慮して、延長時間から補助時間（例えば１０ｍｓ〜５０ｍｓ等）を減じた値とすればよい。その他、延長時間に所定の係数（例えば０．９５等）を乗じた値とすればよい。本実施の形態においては、延長時間から補助時間を減じた値を例に挙げて説明する。

無線タグ２ａ、２ｂ及び２ｃは延長時間内に黒色で示す時刻設定命令及び時刻情報を含む制御信号を同時に受信する。無線タグ２の制御部２１は受信した時刻設定命令及び時刻情報に従い、メモリ２２内に時刻情報を記憶する。無線タグ２の制御部２１はメモリ２２に記憶した時刻情報を参照し、時計部２３１の時刻を更新する。無線タグ２は延長時間内に他のリーダライタ１から制御信号を受信した場合、時刻設定を確実に行うべくこれを破棄する。具体的には、制御部２１は受信部２６を介して受信した制御情報のＲＷ識別子を参照し、延長命令を含む制御信号に記述されていたＲＷ識別子と異なる場合、この受信した制御信号を破棄、すなわち、この制御情報に含まれるコマンドを無視する。

制御部２１は時刻設定命令及び時刻情報を含む制御信号に基づき、時刻の記憶が完了した場合、タグＩＤ記憶部２５１から読み出したタグＩＤ及び時刻の記憶完了を示す応答信号を、送信部２８を介してリーダライタ１へ送信する。なお、この応答信号を送信する際も、コリジョンを防ぐため、各無線タグ２がランダムに選択されたタイミングで信号の送信を行う。無線タグ２の制御部２１は、時刻設定が完了したことを示す応答信号を送信後、延長時間記憶部２３に記憶した延長時間を削除する。そして制御部２１は通常の検出時間に従い、再び制御信号の検出を行う。具体的には制御部２１及び起動部２９を除いてオフ状態とする。そして起動部２９はタイマ２９１を参照し、所定時間受信部２６に電力を供給し、リーダライタ１からの制御信号の有無を一定時間間隔で検出するルーチンへ移行する。これにより、一定時間間隔でキャリアセンスを行う複数のアクティブ型無線タグ２に対して、電力消費を低減しつつも同時性が必要とされる制御信号を確実に伝えることが可能となる。

以上のハードウェアにおいて、時刻設定処理の手順を、フローチャートを用いて説明する。図９乃至図１２は時刻設定処理の手順を示すフローチャートである。ユーザは各無線タグ２に時刻の設定を希望する場合、パーソナルコンピュータ３上で動作するアプリケーションに対して時刻設定の指示を与える。アプリケーションは設定すべき時刻情報を、パーソナルコンピュータ３で動作する時計、または、インターネット等のネットワークを介して時刻サーバ（図示せず）から取得することができる。またユーザがパーソナルコンピュータ３の入力部３３から、時刻設定を示す情報を入力してもよい。ＣＰＵ３１は時刻設定を示す情報を受け付けた場合、時刻設定コマンドを生成し、通信部３６を介して、時刻設定コマンドをリーダライタ１へ出力する。リーダライタ１の制御部１１は通信部１４を介して、パーソナルコンピュータ３から時刻設定コマンドを受信したか否かを判断する（ステップＳ９１）。制御部１１は時刻設定コマンドを受け付けていないと判断した場合（ステップＳ９１でＮＯ）、このコマンドを受け付けるまで待機する。

制御部１１は時刻設定コマンドを受信したと判断した場合（ステップＳ９１でＹＥＳ）、制御プログラム１２Ｐを起動する（ステップＳ９２）。制御部１１はメモリ１２に記憶した延長時間を読み出す（ステップＳ９３）。制御部１１は延長時間及び延長命令を含む制御情報を生成する（ステップＳ９４）。制御部１１は制御情報を送信部１８へ出力する（ステップＳ９５）。送信部１８は制御情報を変調し、変調後の制御信号を連続的に送信する（ステップＳ９６）。なお、リーダライタ１及び無線タグ２との間の信号の送受信の際には、生成部１１０及び生成部２１０、並びに、復号部１１１及び復号部２１１における符号化及び復号処理が実行されるが、以降ではこれらの説明を省略する。

無線タグ２の起動部２９はタイマ２９１を参照し、一定時間間隔で所定時間受信部２６に電力を供給する。受信部２６は検出時間の間キャリアセンスを行う。判定部２６１はリーダライタ１から送信される信号が存在するか否かを判断する（ステップＳ９７）。判定部２６１は存在しないと判断した場合（ステップＳ９７でＮＯ）、存在するまで同様の処理を繰り返す。判定部２６１が、リーダライタ１からの信号が存在すると判断した場合（ステップＳ９７でＹＥＳ）、受信部２６は信号が存在する旨の情報を制御部２１へ出力する。制御部２１は受信部２６、復号部２１１、記憶部２５、生成部２１０及び送信部２８に所定時間電源部２４からの電力を供給する。受信部２６は延長時間及び延長命令を含む制御信号を受信し、受信した制御信号を、復号部２１１を介して、制御部２１へ出力する（ステップＳ９８）。

制御部２１は制御プログラム２２Ｐを起動する（ステップＳ９９）。制御部２１は、受信部２６の復調により得られた制御情報に含まれるコマンドコードが延長命令であることを判定すると延長時間を延長時間記憶部２３に記憶する（ステップＳ１０１）。次いで、制御部２１はタグＩＤ記憶部２５１に記憶されたタグＩＤを読み出す（ステップＳ１０２）。制御部２１はメモリ２２に制御情報内に記述されたリーダライタ１のＲＷ識別子を記憶する（ステップＳ１０３）。制御部２１は読み出したタグＩＤ及び延長する旨の情報を含む応答情報を生成する（ステップＳ１０４）。

制御部２１は生成した応答情報をランダムに決定された送信タイミングに従って送信部２８へ出力する。送信部２８は応答情報を変調し、変調後の応答信号をリーダライタ１へ送信する（ステップＳ１０５）。制御部２１は応答信号送信後、生成部２１０、送信部２８、復号部２１１、及び記憶部２５への電力供給を停止する。制御部２１は応答信号の送信後、延長時間記憶部２３に記憶した延長時間を参照し、受信部２６に延長時間の間電力供給を行い、検出時間を延長する（ステップＳ１０６）。リーダライタ１の制御部１１は受信部１６を介して応答信号を受信する（ステップＳ１０７）。なお、リーダライタ１は複数の無線タグ２からの応答信号を受信している。

制御部１１は上述した処理により予め算出した待機時間をメモリ１２から読み出す。そして制御部１１は、複数の無線タグ２、２、２から応答信号を受信した場合、最初に応答信号を受信したときから読み出した待機時間を経過したか否かを判断する（ステップＳ１０８）。制御部１１は経過していないと判断した場合（ステップＳ１０８でＮＯ）、ステップＳ９６へ移行し以上の処理を繰り返す。制御部１１は待機時間を経過したと判断した場合（ステップＳ１０８でＹＥＳ）、応答信号を送信した全ての無線タグ２の受信部２６が延長された検出時間内にあるとして、時計部１３から出力される時刻を取得する（ステップＳ１０９）。

制御部１１は時刻設定命令及び時刻情報を含む制御情報を生成する（ステップＳ１１１）。制御部１１は制御情報を送信部１８へ出力する。送信部１８は時刻設定命令及び時刻情報を含む制御情報を変調し、変調後の制御信号を無線タグ２、２、２、・・・へ送信する（ステップＳ１１２）。無線タグ２の制御部２１は延長時間を経過したか否かを判断する（ステップＳ１１３）。制御部２１は延長時間を経過したと判断した場合（ステップＳ１１３でＹＥＳ）、処理を終了する。この場合、制御部２１は受信部２６への電力供給を停止し、一定時間経過後、通常の検出時間に基づくキャリアセンスを再開する。制御部２１は延長時間を経過していないと判断した場合（ステップＳ１１３でＮＯ）、受信部２６を介して制御信号を受信する（ステップＳ１１４）。制御部２１は受信部２６から制御信号を受信した旨の情報を受け付けた場合、復号部２１１に電力を供給する。受信部２６は制御信号を制御部２１へ出力する。

制御部２１はステップＳ１１４で受信した制御信号に含まれるＲＷ識別子が、ステップＳ１０３でメモリ２２に記憶したＲＷ識別子に一致するか否かを判断する（ステップＳ１１５）。制御部２１はＲＷ識別子が一致しないと判断した場合（ステップＳ１１５でＮＯ）、延長命令を含む制御信号を送信したリーダライタ１とは別のリーダライタ１からの制御信号であるとして、ステップＳ１１４で受信した制御信号を破棄する（ステップＳ１１６）。その後再び処理をステップＳ１１３へ戻す。一方、制御部２１はＲＷ識別子が一致すると判断した場合（ステップＳ１１５でＹＥＳ）、ステップＳ１１７へ移行する。制御部２１は制御信号が時刻設定命令を含むか否かを判断する（ステップＳ１１７）。

制御部２１は制御信号が時刻設定命令を含まないと判断した場合（ステップＳ１１７でＮＯ）、ステップＳ１１４で受信した制御信号を破棄する（ステップＳ１１８）。その後、制御部２１は処理を再びステップＳ１１３へ戻す。制御部２１は制御信号が時刻設定命令を含むと判断した場合（ステップＳ１１７でＹＥＳ）、制御信号から時刻情報を取り出し、時刻情報をメモリ２２に記憶する（ステップＳ１１９）。無線タグ２の制御部２１はメモリ２２に記憶した時刻情報を参照して、制御部２１内部の時計部２３１の時刻を更新する（ステップＳ１２０）。これにより、時刻が各無線タグ２間で同期した状態で更新される。制御部２１は、記憶部２５、生成部２１０及び送信部２８に電力を供給する。制御部２１はタグＩＤ記憶部２５１からタグＩＤを読み出す（ステップＳ１２１）。制御部２１はタグＩＤ及び時刻設定が完了したことを示す情報を含む応答情報を生成する（ステップＳ１２２）。

制御部２１は応答情報を送信部２８へ出力する。送信部２８は応答情報を変調し、変調後の応答信号をリーダライタ１へ送信する（ステップＳ１２３）。制御部２１は応答信号を送信した後、生成部２１０、送信部２８、記憶部２５、復号部２１１、及び受信部２６への電力供給を停止する。また、制御部２１は応答信号送信後、一定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ１２４）。この一定時間は例えば２秒とすれば良い。

制御部２１は一定時間を経過していないと判断した場合（ステップＳ１２４でＮＯ）、一定時間が経過するまで待機する。一方、制御部２１は一定時間を経過したと判断した場合（ステップＳ１２４でＹＥＳ）、受信部２６へ一定時間間隔で起動部２９により、所定時間電力供給を行う（ステップＳ１２５）。これにより各無線タグ２は通常の検出時間に基づくキャリアセンスを再開する。

実施の形態２
実施の形態２は無線タグ２に記憶したデータをリーダライタ１で収集する形態に関する。図１３は実施の形態２に係るリーダライタ１及びパーソナルコンピュータ３のハードウェアを示すブロック図であり、図１４は実施の形態２に係る無線タグ２のハードウェアを示すブロック図である。図１３に示す如くリーダライタ１のメモリ１２には無線タグ２から送信されるデータを記憶するデータ記憶バッファ１２１が新たに設けられている。この各種データは図１４に示す如く無線タグ２に搭載されるセンサ２１２が検出したデータである。なお、本実施の形態においては説明を容易にするためにリーダライタ１は無線タグ２のタグＩＤを指定して、一つの無線タグ２のデータを収集する例を挙げて説明するがこれに限るものではない。同様の処理により複数の無線タグ２からデータを収集しても良い。

センサ２１２は例えば温度センサ、湿度センサ、加速度センサ、角速度センサ、圧力センサ、または、磁気センサ等の各種センサが用いられる。以下ではセンサ２１２は温度を検出する温度センサである例を挙げて説明する。センサ２１２は検出した温度データをデータ記憶部２１３に記憶する。センサ２１２は起動部２９の指示に従い、一定時間（例えば１０分）毎に所定時間（例えば１分間）電源部２４から電力が供給され、所定のサンプリング周期で周囲の温度を検出する。センサ２１２は検出した温度を、時計部２３１から出力される時刻情報（以下計測時刻という）と共にデータ記憶部２１３に記憶する。データ記憶部２１３には多くのデータが記憶されていることがあるため、本実施の形態においては、検出時間の延長処理を行うと共に、データの読み取り処理を分割して行う。

パーソナルコンピュータ３から無線タグ２の温度データの読み取り指示を受け付けた場合、制御部１１は延長時間及びデータ記憶部２１３に記憶した温度データを複数回に分割して送信するための取得要求命令を含む制御情報を生成する。図１５は実施の形態２に係る制御情報のフレームフォーマット例を示す説明図である。コマンドコードにはデータ記憶部２１３に記憶した温度データを複数回に分割して送信するための取得要求命令が指定される。

延長時間は、リーダライタ１が温度データを受信し連続して制御信号を送信できる時間間隔よりも長い時間とすればよい。ここでは、例えば１秒とする。１送信あたりのデータサイズには、分割して温度データを送受信する際のデータサイズが記述されている。本実施の形態においては、説明を容易にするために一例として１ｋｂの温度データを、８回に分割して送信する例を挙げて説明する。この場合、１送信あたりのデータサイズは１２８ｂとなる。シーケンス番号は分割されたデータの順序を示す続き番号である。制御部１１は無線タグ２に対し、送信部１８にて変調された制御信号を連続的に送信する。

図１６はリーダライタ１及び無線タグ２で送受信される信号の遷移を示すタイムチャートである。図１６Ａはリーダライタ１の送信部１８が送信する延長命令及び取得要求命令を含む制御信号の遷移を示すタイムチャートである。図１６Ｃは無線タグ２の受信部２６及び送信部２８にて送受信される信号の遷移を示すタイムチャートである。図１６Ｃに示す如く無線タグ２は２度目の検出時間にて、制御信号を検出している。無線タグ２の制御部２１は一時的な所定時間の延長命令及び取得要求命令を含む制御信号を受信した場合、センサ２１２、記憶部２５、復号部２１１、生成部２１０、及び送信部２８へ電力を供給する。受信部２６は検出時間を終えて電力の供給が停止される。

無線タグ２の制御部２１は延長時間を延長時間記憶部２３に記憶する。また制御部２１はタグＩＤ記憶部２５１からタグＩＤを読み出す。さらに制御部２１は、１送信あたりのデータサイズ分の温度データを読み出す。なお制御部２１はシーケンス番号に対応するデータ記憶部２１３のアドレスをメモリ１２に記憶している。制御部２１はリーダライタ１から取得要求命令及びシーケンス番号を受信した場合、シーケンス番号に対応するアドレスに存在する温度データを読み出す。そして制御部２１は読み出したシーケンス番号に対応する温度データをリーダライタ１へ送信する。無線タグ２の制御部２１は、読み出したタグＩＤ、温度データ、送信するデータのシーケンス番号、及び、未送信データが残っているか否かの情報（以下、未送信データ有無情報という）を含む応答情報を生成する。なお温度データと共に計測時刻を応答情報に含ませても良いが、本実施の形態においては説明を容易にするために記載を省略する。制御部２１は応答情報を送信部２８へ送信する。送信部２８は応答情報の変調を行い、変調後の応答信号をリーダライタ１へ送信する。既に読み出して送信の完了した温度データはそのままデータ記憶部２１３に残される。

その後制御部２１は、センサ２１２、記憶部２５、生成部２１０、復号部２１１及び送信部２８への電力供給を停止する。制御部２１は続いて延長時間記憶部２３に記憶した延長時間に従い、受信部２６に電力を供給する。これにより受信部２６の制御信号受信時間が延長される。図１６Ｂはリーダライタ１の受信部２６の応答信号の受信状態遷移を示すタイムチャートである。図１６Ｂ及び図１６Ｃに示す如く、無線タグ２から応答信号が送信された場合、リーダライタ１はこれを受信する。応答信号送信後、無線タグ２は再び受信部２６により、延長時間の間制御信号の受信を行う。

リーダライタ１の受信部１６は応答信号を受信した場合、復調を行い復調後の応答情報を制御部１１へ出力する。制御部１１は受信した温度データをデータ記憶バッファ１２１に記憶する。制御部１１は応答信号に含まれる未送信データ有無情報を確認し、未送信データが残っている場合には、時計部１３の出力を参照し、延長時間が経過するまでの間に、延長時間、次のシーケンス番号、及び取得要求命令を含む制御信号を連続的に無線タグ２へ図１６Ａの如く送信する。以上の処理を繰り返すことで、８回分、すなわち１ｋｂ分の温度データがデータ記憶バッファ１２１に蓄積される。なお、無線タグ２のデータ記憶部２１３の未送信データがなくなった場合に処理を終了しても良い。

図１７はデータ記憶バッファ１２１のレコードレイアウトを示す説明図である。データ記憶バッファ１２１はタグＩＤフィールド、受信時刻フィールド、シーケンス番号フィールド及びデータフィールドを含む、タグＩＤフィールドには温度データの読み取り対象となる無線タグ２のタグＩＤが記憶されている。受信時刻フィールドには、最初の応答信号を受信した際に時計部１３から出力される時刻の情報を記憶している。図１７の例では、時刻の情報は、ある基準時刻からの経過時間がｍｓ（ミリ秒）のオーダーで表わされる。シーケンス番号フィールドには、送信される温度データの順序を示す番号を記憶している。データフィールドには番号に対応づけて温度データを記憶している。リーダライタ１の制御部１１は予め定めた容量分のデータを無線タグ２から読み取った場合、データ記憶バッファ１２１に記憶した温度データ等の全てのデータをパーソナルコンピュータ３へ送信する。

パーソナルコンピュータ３のＣＰＵ３１は通信部３６を介して受信した温度データ等を含む全てのデータを記憶部３５に記憶し、必要に応じて表示部３４に表示する。図１６に示す如く、一定間隔でキャリアセンスを行う無線タグ２であっても、延長命令を行うことで、集中してデータの収集が行えることから、より短時間でのデータ収集が可能となる。また、多くのデータを送受信する場合、何らかのエラーにより再度データの送受信をやり直す必要があるところ、データの収集を細かく分割して行うことから、かかる問題も解消することが可能となる。

図１８乃至図２４はデータ収集処理の手順を示すフローチャートである。パーソナルコンピュータ３上のＣＰＵ３１は、アプリケーションプログラム等による処理手順に従って、適宜、時刻設定を無線タグ２に行うための時刻設定コマンド、または、本実施の形態に係る温度データを収集するためのデータ収集コマンドを生成する（ステップＳ１８１）。データ収集コマンドには収集を希望する温度データの全体データサイズが指定される。ＣＰＵ３１は生成した時刻設定コマンドまたはデータ収集コマンドを、通信部３６を介してリーダライタ１へ送信する（ステップＳ１８２）。

リーダライタ１の制御部１１は通信部１４を介して、パーソナルコンピュータ３からデータ収集コマンドを受信したか否かを判断する（ステップＳ１８３）。制御部１１はデータ収集コマンドを受信していないと判断した場合（ステップＳ１８３でＮＯ）、パーソナルコンピュータ３から時刻設定コマンドを受信したか否かを判断する（ステップＳ１８４）。制御部１１は時刻設定コマンドを受信していないと判断した場合（ステップＳ１８４でＮＯ）、再びステップＳ１８３へ処理を戻す。制御部１１は時刻設定コマンドを受信したと判断した場合（ステップＳ１８４でＹＥＳ）、実施の形態１で述べたステップＳ９２へ移行する（ステップＳ１８５）。

制御部１１はデータ収集コマンドを受信したと判断した場合（ステップＳ１８３でＹＥＳ）、制御プログラム１２Ｐを起動する（ステップＳ１８６）。制御部１１はデータ収集コマンドに指定された全体データサイズを取り出し、合計データサイズとしてメモリ１２に記憶する（ステップＳ１８６０）。制御部１１はデータ収集コマンド用に設定された延長時間をメモリ１２から読み出す（ステップＳ１８７）。制御部１１は１送信あたりのデータサイズをメモリ１２から読み出す（ステップＳ１８８）。さらに制御部１１はシーケンス番号として１を設定する。制御部１１は延長時間、１送信あたりのデータサイズ、シーケンス番号、および取得要求命令を含む制御情報を生成する（ステップＳ１９１）。

制御部１１は制御情報を送信部１８へ出力する。送信部１８は変調後の制御信号を無線タグ２へ送信する（ステップＳ１９２）。なお、本実施の形態においては一の無線タグ２に対しデータ収集を行うべく、制御信号におけるマスクに「１」を記述し、また対象となる一の無線タグ２のタグＩＤを記述する。無線タグ２の起動部２９はタイマ２９１を参照し、一定時間間隔で所定時間受信部２６に電力を供給している。受信部２６は検出時間の間キャリアセンスを行う。判定部２６１はリーダライタ１から送信される信号が存在するか否かを判断する（ステップＳ１９３）。判定部２６１は存在しないと判断した場合（ステップＳ１９３でＮＯ）、存在するまで同様の処理を繰り返す。判定部２６１が、リーダライタ１からの信号が存在すると判断した場合（ステップＳ１９３でＹＥＳ）、受信部２６は信号が存在する旨の情報を制御部２１へ出力する。制御部２１は受信部２６、復号部２１１に電力を供給する。

受信部２６は取得要求命令を含む制御信号を受信し、受信した制御信号を復調した後、復号部２１１を介して、制御部２１へ出力する（ステップＳ１９４）。なお受信部２６は検出時間経過後電力の供給が停止される。制御部２１は制御プログラム２２Ｐを起動する（ステップＳ１９５）。制御部２１は記憶部２５、センサ２１２のデータ記憶部２１３、生成部２１０及び送信部２８に電力を供給する（ステップＳ１９６）。制御部２１は受信部２６の復調により得られた制御情報に含まれるタグＩＤが自身のタグＩＤ記憶部２５１に記憶されたタグＩＤと同一かどうか判定するため、タグＩＤ記憶部２５１に記憶されたタグＩＤを読み出す（ステップＳ１９７）。制御部２１は読み出したタグＩＤと制御情報に含まれるタグＩＤとが一致するか否かを判断する（ステップＳ１９７０）。制御部２１は一致しないと判断した場合（ステップＳ１９７０でＮＯ）、制御信号を破棄する（ステップＳ１９７１）。制御部２１は一致すると判断した場合（ステップＳ１９７０でＹＥＳ）、処理をステップＳ１９８へ移行させる。

制御部２１はデータ記憶部２１３に未送信の温度データが存在するか否かを判断する（ステップＳ１９８）。制御部２１はデータ記憶部２１３に未送信の温度データが存在しなくなったと判断した場合（ステップＳ１９８でＮＯ）、タグＩＤと共に、未送信の温度データが存在しない旨の信号をリーダライタ１へ送信する（ステップＳ１９８１）。制御部２１は存在すると判断した場合（ステップＳ１９８でＹＥＳ）、データ記憶部２１３から温度データを制御情報に含まれる１送信あたりのデータサイズ分読み出す（ステップＳ１９９）。制御部２１は、１送信あたりのデータサイズ分を読み出した後でさらに未送信データが残っているかどうかを判定し、未送信データ有無情報を生成する（ステップＳ２００）。なお、制御部２１は未送信データが残っている場合は、「有り」を示す情報を未送信データ有無情報として生成し、未送信データが残っていない場合は「無し」を示す情報を未送信データ有無情報として生成する。制御部２１は、制御情報に含まれる延長時間を延長時間記憶部２３に記憶する（ステップＳ２０１）。次いで、制御部２１はメモリ２２に制御情報内に記述されたリーダライタ１のＲＷ識別子を記憶する（ステップＳ２０２）。制御部２１は読み出したタグＩＤ、未送信データ有無情報、及び温度データを含む応答情報を生成する（ステップＳ２０３）。

制御部２１は応答信号を送信部２８へ出力する。送信部２８は応答情報を変調し、変調後の応答信号をリーダライタ１へ送信する（ステップＳ２０４）。その後制御部２１は記憶部２５、センサ２１２のデータ記憶部２１３、生成部２１０及び送信部２８への電力供給を停止する（ステップＳ２０６）。制御部２１は応答信号の送信後、延長時間記憶部２３に記憶した延長時間を参照し、受信部２６に延長時間の間電力供給を行い、検出時間を延長する（ステップＳ２０７）。

リーダライタ１の制御部１１は応答信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２０８）。制御部１１は応答信号を受信していないと判断した場合（ステップＳ２０８でＮＯ）、ステップＳ１９２により制御信号を送信してから、一定時間を経過したか否かを判断する（ステップＳ２０８１）。制御部１１は一定時間を経過していないと判断した場合（ステップＳ２０８１でＮＯ）、処理をステップＳ２０８へ戻す。一方、制御部１１は一定時間を経過したと判断した場合（ステップＳ２０８１でＹＥＳ）、タイムアウトであるとして処理を終了する。

制御部１１は無線タグ２から応答信号を受信したと判断した場合（ステップＳ２０８でＹＥＳ）、応答信号に含まれるタグＩＤ、及び、時計部１３から出力される受信時の時刻をデータ記憶バッファ１２１に記憶する（ステップＳ２０９）。制御部１１はさらに応答信号に含まれる温度データを、受信順にシーケンス番号を付し、番号順にデータ記憶バッファ１２１に記憶する（ステップＳ２１１）。制御部１１はデータ記憶バッファ１２１に記憶した温度データのデータサイズの合計値を算出する。制御部１１は算出したデータサイズが、ステップＳ１８６０で取り出した合計データサイズに達したか否か、または、ステップＳ１９８１に基づく未送信温度データが存在しない旨の信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ２１２）。なお、本フローチャートにおいては、受信の度に受信データサイズの合計値を算出し、算出した合計値が合計データサイズに達したか否かを判断する例を示した。ただしこれに限るものではなく、ステップＳ２１２の処理に変えて、ステップＳ２１１で記憶する番号が、合計データサイズを１送信あたりのデータサイズで除した分割回数（例えば８回）に達した場合に、合計データサイズに係る温度データを受信したと判断しても良い。

制御部１１は合計データサイズに達しておらず、または、未送信温度データが存在しない旨の信号を受信していないと判断した場合（ステップＳ２１２でＮＯ）、制御部１１はステップＳ２０８で応答信号を受信してから延長時間を経過する前に、受信したデータのシーケンス番号に１を加えた値を次のシーケンス番号としてステップＳ１９１と同様に生成した取得要求命令を含む制御信号を無線タグ２へ送信する（ステップＳ２１３）。無線タグ２の制御部２１は延長時間を経過したか否かを判断する（ステップＳ２１４）。制御部２１は延長時間を経過していないと判断した場合（ステップＳ２１４でＮＯ）、ステップＳ２１３で送信された制御信号を受信する（ステップＳ２１５）。制御部２１は制御信号内に含まれるＲＷ識別子が、ステップＳ２０２で記憶したＲＷ識別子に一致するか否かを判断する（ステップＳ２１６）。

制御部２１は一致しないと判断した場合（ステップＳ２１６でＮＯ）、他のリーダライタ１からの制御信号であるとして、当該制御信号を破棄する（ステップＳ２１７）。その後制御部２１は処理をステップＳ２１４へ戻す。制御部２１は、一致すると判断した場合（ステップＳ２１６でＹＥＳ）、制御信号が本実施の形態に係る取得要求命令を含むか否かを判断する（ステップＳ２１８）。制御部２１は、制御信号が取得要求命令を含まないと判断した場合（ステップＳ２１８でＮＯ）、データ収集を阻害するため当該制御信号を破棄する（ステップＳ２１９）。その後、制御部２１は処理をステップＳ２１４へ戻す。

制御部２１は制御信号が取得要求命令を含むと判断した場合（ステップＳ２１８でＹＥＳ）、ステップＳ１９６へ移行し、制御信号に含まれたシーケンス番号に対応する温度データの読み取り、送信を繰り返す。リーダライタ１の制御部１１は合計データサイズに達したと判断したか、または、ステップＳ１９８１に基づく未送信温度データが存在しない旨の信号を受信したと判断したか、いずれかの条件を満たす場合に（ステップＳ２１２でＹＥＳ）、ステップＳ２２１へ移行する。

制御部１１はデータ記憶バッファ１２１に記憶した温度データを含む全てのデータを読み出す（ステップＳ２２１）。制御部１１は読み出した全てのデータを、パーソナルコンピュータ３へ送信する（ステップＳ２２２）。パーソナルコンピュータ３のＣＰＵ３１は受信した全てのデータを記憶部３５に記憶する（ステップＳ２２３）。またＣＰＵ３１はアプリケーションプログラムに定められた通りに、記憶部３５に記憶した温度データを表示部３４へ表示する（ステップＳ２２４）。

ステップＳ２２２の処理の後、及び、ステップＳ２１４において延長時間が経過したと判断した場合（ステップＳ２１４でＹＥＳ）、処理をステップＳ２２５へ移す。制御部２１は受信部２６へ一定時間間隔で起動部２９により、所定時間電力供給を行う（ステップＳ２２５）。これにより無線タグ２は通常の検出時間に基づくキャリアセンスを再開する。

本実施の形態２は以上の如きであり、その他は実施の形態１と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。また、本実施の形態２では、取得要求命令に温度データの開始アドレス指定を含まないため、タグ内部で管理されている開始アドレス（例：ログメモリの先頭アドレス）からの温度データ読み出しが行われているが、取得要求命令に開始アドレス指定を持たせ、指定された開始アドレスからの温度データを読み出すようにしてもよい。

実施の形態３
図２５は実施の形態３に係るリーダライタ１及びパーソナルコンピュータ３を示すブロック図である。実施の形態３に係るリーダライタ１を動作させるためのプログラムは、本実施の形態３のように、メモリーカードまたはＵＳＢメモリ等の可搬型記録媒体１Ａで提供することも可能である。さらに、プログラムを、パーソナルコンピュータ３または図示しない通信網を介して他のコンピュータ（図示せず）からダウンロードすることも可能である。以下に、その内容を説明する。

図２５に示すリーダライタ１の通信部１４に、延長命令を送信等させるプログラムが記録された可搬型記録媒体１Ａを、挿入してメモリ１２の制御プログラム１２Ｐ内にこのプログラムをインストールする。または、かかるプログラムを、通信部１４を介してパーソナルコンピュータ３、または、他のコンピュータ（図示せず）からダウンロードし、メモリ１２の制御プログラム１２Ｐ内にインストールしても良い。かかるプログラムはメモリ１２内にてロードして実行される。これにより、上述のようなリーダライタ１として機能する。

図２６は実施の形態３に係る無線タグ２を示すブロック図である。実施の形態３に係る無線タグ２を動作させるためのプログラムは、本実施の形態３のように、メモリーカードまたはＵＳＢメモリ等の可搬型記録媒体１Ｂで提供することも可能である。さらに、プログラムを、リーダライタ１等からダウンロードすることも可能である。以下に、その内容を説明する。

図２６に示す無線タグ２の図示しない可搬型記録媒体読み取り部に、延長等を実行させるプログラムが記録された可搬型記録媒体１Ｂを、挿入してメモリ２２の制御プログラム２２Ｐ内にこのプログラムをインストールする。または、かかるプログラムを、受信部２６を介してリーダライタ１からダウンロードし、メモリ２２の制御プログラム２２Ｐ内にインストールしても良い。かかるプログラムはメモリ２２内にてロードして実行される。これにより、上述のような無線タグ２として機能する。

本実施の形態３は以上の如きであり、その他は実施の形態１及び実施の形態２と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。

実施の形態４
実施の形態４は複数の無線タグ２に対し時刻の設定及びデータの収集を実行する形態に関する。図２７は実施の形態４に係る送受信システムの概要を示す説明図である。実施の形態４の無線タグ２は液体、流動体、機械、人体、または、生物等の管理対象（以下、動体という）４に取り付けられている。無線タグ２、２、２、・・・は動体４に直接、あるいは、シールまたは衣服等の取り付け体を介して取り付けられ、内蔵されたセンサ２１２により動体４各部の温度の時間的変化を検出する。なお、複数の動体４、４に対し無線タグ２を取り付けても良い。なお、本実施の形態においてもセンサ２１２は温度を検出する例を説明するが、加速度等を検出しても良い。その他、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の位置検出センサを動体４に取り付け、位置情報の時間的変化を検出するようにしても良い。

図２８乃至図３０は実施の形態４に係るデータ収集処理の手順を示すフローチャートである。リーダライタ１の制御部１１は、パーソナルコンピュータ３から処理を開始する旨の処理開始情報を、通信部１４を介して受け付けたか否かを判断する（ステップＳ２８１）。制御部１１は受け付けていないと判断した場合（ステップＳ２８１でＮＯ）、処理開始情報を受け付けるまで待機する。一方、制御部１１は処理開始情報を受け付けたと判断した場合（ステップＳ２８１でＹＥＳ）、制御プログラム１２Ｐを起動する（ステップＳ２８２）。制御部１１は計測対象となる複数の無線タグ２のタグＩＤを読み出す（ステップＳ２８３）。なお、計測対象とする無線タグ２のタグＩＤは予めパーソナルコンピュータ３から送信され、メモリ１２内部に記憶されている。

制御部１１は実施の形態１で述べた第１延長時間をメモリ１２から読み出す（ステップＳ２８４）。制御部１１は第１延長時間及び延長命令を含む制御情報を送信部１８へ出力する（ステップＳ２８５）。送信部１８は変調後の制御信号を複数の無線タグ２へ連続的に送信する（ステップＳ２８６）。各無線タグ２は実施の形態１で述べた処理により、順次応答信号を送信し、また検出時間の延長を行う。制御部１１は受信部１６から、複数の無線タグ２から送信される応答信号を受信する（ステップＳ２８７）。

制御部１１は応答信号を受信する度に応答信号に記述されたタグＩＤをメモリ１２に記憶する（ステップＳ２８８）。制御部１１は待機時間を経過したか否かを判断する（ステップＳ２８９）。制御部１１は待機時間を経過していないと判断した場合（ステップＳ２８９でＮＯ）、処理をステップＳ２８７へ戻し、応答信号の受信を繰り返す。一方、制御部１１は待機時間を経過したと判断した場合（ステップＳ２８９でＹＥＳ）、全ての計測対象となる無線タグ２のタグＩＤを記憶したか否かを判断する（ステップＳ２９１）。具体的には制御部１１はステップＳ２８３で読み出したタグＩＤと、ステップＳ２８８により記憶したタグＩＤとが同一となるか否かにより判断する。

制御部１１は全てのタグＩＤを記憶していないと判断した場合（ステップＳ２９１でＮＯ）、再度ステップＳ２８６へ移行し、制御信号を再送信する。制御部１１は全てのタグＩＤを記憶したと判断した場合（ステップＳ２９１でＹＥＳ）、時計部１３から出力される時刻情報を取得する（ステップＳ２９２）。制御部１１は時刻設定命令及び時刻情報を含む制御情報を生成する（ステップＳ２９３）。制御部１１は当該時刻情報をメモリ１２に記憶する（ステップＳ２９４）。

制御部１１は時刻設定命令及び時刻情報を含む制御情報を送信部１８へ出力する。送信部１８は時刻設定命令及び時刻情報を含む制御情報を全ての無線タグ２へ同時に送信する（ステップＳ２９５）。無線タグ２の制御部２１は時計部２３１に送信された時刻情報に係る時刻情報に基づき現在時刻を更新する。これにより、延長された検出時間内に、全ての無線タグ２において、同一の時刻が設定される。センサ２１２は定期的に温度を検出し、制御部２１の時計部２３１から出力される時刻情報を計測時刻として、温度データと共に記憶する。これにより、各無線タグ２が取り付けられた動体４各部の温度変化が時系列で把握することができる。

制御部１１は、計測時間を経過したか否かを判断する（ステップＳ２９６）。計測時間は例えば３０分であり、ステップＳ２９４で記憶した時刻情報を計測開始時刻とし、計測開始時刻から計測時間を経過したか否かを判断する。制御部１１は時計部１３の出力を参照し、計測時間を経過していないと判断した場合（ステップＳ２９６でＮＯ）、計測時間を経過するまで待機する。一方、制御部１１は計測時間を経過したと判断した場合（ステップＳ２９６でＹＥＳ）、ステップＳ２８４で読み出した第１延長時間よりも短い第２延長時間をメモリ１２から読み出す（ステップＳ２９７）。

制御部１１は各無線タグ２に対し、タグＩＤを指定した上で、実施の形態２で述べた温度データの収集を行う。制御部１１はメモリ１２に記憶した計測対象となる無線タグ２のタグＩＤを読み出す（ステップＳ２９８）。制御部１１は１送信あたりのデータサイズをメモリ１２から読み出す（ステップＳ２９９）。さらに制御部１１は計測時間とサンプリング周期および1回あたりのデータサイズから合計データサイズを算出する（読み出す）（ステップＳ３０１）。制御部１１は第２延長時間及び取得要求命令を含む制御情報を生成する（ステップＳ３０２）。なお、制御情報には温度データの収集対処となる無線タグ２を指定すべく、タグＩＤが記述されている。無線タグ２の制御部２１は、制御情報中のタグＩＤが、タグＩＤ記憶部２５１に記憶されたタグＩＤと一致する場合、検出時間の延長及び温度データの分割送信を行う。

制御部１１は制御情報を送信部１８へ出力する。送信部１８は変調後の制御信号を無線タグ２へ送信する（ステップＳ３０３）。その後、実施の形態２で述べた処理を経て制御部１１は無線タグ２から応答信号を受信する（ステップＳ３０４）。制御部１１は応答信号に含まれるタグＩＤ、温度データの一部及び該温度データの計測時刻をデータ記憶バッファ１２１に記憶する（ステップＳ３０５）。制御部１１は合計データサイズに達したか否か、またはデータ記憶部２１３に未送信温度データが存在しない旨のパラメータを無線タグ２から受信したか否かを判断する（ステップＳ３０６）。

制御部１１は合計データサイズに達しておらず、かつ、未送信温度データが存在しない旨のパラメータを受信していないと判断した場合（ステップＳ３０６でＮＯ）、処理をステップＳ３０２へ戻す。以上の処理を繰り返すことにより、一の無線タグ２の温度データ及び各温度データ計測時の時刻を分割して収集することが可能となる。制御部１１は合計データサイズに達したか、または、未送信温度データが存在しない旨のパラメータを受信したかのいずれか一方の条件を満たした場合（ステップＳ３０６でＹＥＳ）、処理をステップＳ３０８へ移行させる。制御部１１はステップＳ２９８で読み出した全ての計測対象のタグＩＤについてデータ収集が終了したか否かを判断する（ステップＳ３０７）。

制御部１１は終了していないと判断した場合（ステップＳ３０７でＮＯ）、他のタグＩＤを有する無線タグ２に対して同様の処理を行うべくステップＳ３０２へ移行する。この場合、制御部１１は制御情報に、異なる無線タグＩＤを記述する。これにより、メモリ１２には複数の無線タグ２、２、２、・・・のセンサ２１２が検知した温度データの時間的変化が蓄積される。

制御部１１は全ての計測対象のタグＩＤについてデータ収集を終了したと判断した場合（ステップＳ３０７でＹＥＳ）、タグＩＤに対応づけて、温度データ及び計測時刻をパーソナルコンピュータ３へ送信する（ステップＳ３０８）。制御部１１は送信したメモリ１２内のタグＩＤに対応する温度データ及び計測時刻を消去する。以上述べた処理により、同時に時刻設定がなされた複数の無線タグ２から、時間的変化を伴うデータを正確、また、効率よく収集することが可能となる。

本実施の形態４は以上の如きであり、その他は実施の形態１乃至実施の形態３と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。

Claims

無線タグとの間で信号を送受信するリーダライタにおいて、
電源部から所定時間受信部に電力を供給することにより一定時間間隔で信号の検出を行うアクティブ型の無線タグに対し、前記所定時間の一時的な延長を指示する命令を含む信号を送信する送信手段と、
前記送信手段により送信した信号に対する応答信号を無線タグから受信する受信手段と、
該受信手段により応答信号を受信した場合に、時計部から出力される時刻情報及び該時刻情報に基づく時刻の設定命令を含む信号を送信する時刻送信手段と
を備えることを特徴とするリーダライタ。
前記所定時間の延長時間は、前記一定時間間隔よりも長い時間である
ことを特徴とする請求項１に記載のリーダライタ。
リーダライタとの間で信号を送受信する無線タグにおいて、
電源部と、
該電源部から所定時間電力の供給を受けて、一定時間間隔で前記リーダライタから送信される信号を検出する受信部と、
該受信部が前記所定時間の一時的な延長を指示する命令を含む信号を受信した場合に、前記所定時間を一時的に延長する延長手段と、
前記延長手段により延長された時間内に、前記延長を指示する命令に対する無線タグからの応答信号に対して前記リーダライタから送信される、時刻情報及び該時刻情報に基づく時刻の設定命令を含む信号を、前記受信部により受信する時刻受信手段と
を備えることを特徴とする無線タグ。
前記所定時間の延長時間は、前記一定時間間隔よりも長い時間である
ことを特徴とする請求項３に記載の無線タグ。