JP5472000B2 - 無線タグシステム - Google Patents
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Description
このようにすると、無線タグが無線タグリーダの通信エリア(第1通信エリア)から外れた場合であっても、リーダ側基地局と無線LAN通信が可能な場合(即ち、無線タグリーダの通信エリアに近い場合)には、無線タグリーダに対する通信確認処理の間隔をその位置に適した間隔に調整しやすくなる。特に、無線タグリーダの通信エリアとの近さに関係なく通信確認処理の間隔を短く設定する構成と比較して省電力化を図り易くなる。
この構成によれば、無線タグ側においてリーダ側基地局からの確認信号を一定期間受信不能となり、無線タグがリーダ側基地局の通信エリアから離れた可能性が高い場合(即ち、無線タグが直近の時期にリーダ側基地局と無線LAN通信を行う可能性が低くなった場合)に、無線LAN通信を休止させて適切に省電力化を図ることができる。
このようにすると、無線タグが無線タグリーダに近いリーダ側基地局と通信可能な状態にあるのか、又は、無線タグが無線タグリーダから遠い外部基地局と通信可能な状態にあるのか、若しくはいずれの基地局とも通信可能な状態にないのかを無線タグ側で正確に把握することができ、無線タグで行われる電波受信処理の間隔を、無線タグの位置に応じて適切に変更することができる。
このようにすると、無線タグリーダの通信エリア(第1通信エリア)からより離れた通信エリアが設定される外部基地局と通信可能な場合(即ち、無線タグが無線タグリーダの通信エリアから離れており、すぐに無線タグリーダと通信が行われる可能性が低い場合)に、電波受信処理の間隔を相対的に長く設定することができる。従って、無線タグリーダと通信が行われる可能性が低く、無線LAN通信による結果が無線タグリーダの検出に影響を及ぼしにくい状態を適切に把握して効果的に省電力化を図ることができる。
この構成によれば、無線タグが外部基地局の通信エリア(第3通信エリア)から離れ、無線タグリーダ側に近づく可能性がある場合に、無線LAN通信の電波受信処理の頻度を高めることができる。従って、無線タグがリーダ側基地局の通信エリアに至ったときに迅速に無線LAN通信を行うことができる。
以下、本発明の無線タグシステムを具現化した第1実施形態について、図面を参照して説明する。
まず、図1〜図4等を参照し、本実施形態に係る無線タグシステム1を構成する各要素のハードウェア構成等について説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る無線タグシステムを概略的に説明する説明図である。図2は、図1の無線タグシステムで用いられる無線タグリーダの電気的構成を概略的に例示するブロック図である。図3は、図1の無線タグシステムで用いられる無線タグの電気的構成を概略的に例示するブロック図である。図4(A)は、図1の無線タグシステムで用いられるリーダ側基地局の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。図4(B)は、図1の無線タグシステムで用いられる外部基地局の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。
まず、図1等を参照し、無線タグシステム1の概要について説明する。
図1に示す無線タグシステム1は、無線タグリーダ10が設定された設置場所(住宅、会社、病院、学校等)を利用する利用者(住宅の居住者、施設利用者等)に無線タグ50を所持させて当該無線タグ50を監視するシステムとして構成されている。なお、以下の代表例では、個人が所有する住宅2に無線タグリーダ10及びリーダ側基地局80aが設置され、住宅2の居住者が所持する無線タグ50をこれら無線タグリーダ10及びリーダ側基地局80aによって監視するように構成された居住者検出システムについて説明する。
次に、図2等を参照し、各無線タグリーダ10について説明する。無線タグリーダ10は、例えばRFIDタグを読取可能なRFIDタグリーダライタとして構成されており、無線タグ50との間で電磁波による通信を行い、無線タグ50に記録された情報の読み取りや、無線タグ50に対する情報の書き込みなどを行うように構成されている。この無線タグリーダ10は、図2に示すように、主として、制御部11と、送信部12と、受信部13と、アンテナ14によって構成されている。
次に、図3等を参照し、無線タグ50について説明する。
無線タグ50は、ハードウェア的には例えば公知のRFIDタグとして構成され、図3に示すように、制御部51、アンテナ54、受信部53、送信部52、電源部59などを備えている。なお、図3の例では、無線タグ50がいわゆるアクティブタグとして構成され、内蔵電池(例えばリチウムコイン電池など)が設けられており、電源部59がこの内蔵電池からの電力供給を受け、制御部51をはじめとする各構成要素に動作用電力を供給している。
次に、リーダ側基地局80aについて説明する。
リーダ側基地局80aは、ハードウェア的には公知の無線LANアクセスポイントとして構成されており、図4(A)に示すように、主として、アンテナ81aと、無線送受信部82aと、入力部84aと、メモリ85aと、通信インタフェース86aと、制御回路88aとを有している。無線送受信部82aは、例えば公知の無線LAN規格(例えば、IEEE 802.11等)に基づいて無線LAN通信を行うインタフェースとして構成されており、アンテナ81を介して電波を用いた無線信号を送受信するように構成されている。
次に、外部基地局80bについて説明する。
外部基地局80bは、ハードウェア的には公知の無線LANアクセスポイントとして構成されており、図4(B)に示すように、主として、アンテナ81bと、無線送受信部82bと、入力部84bと、メモリ85bと、通信インタフェース86bと、制御回路88bとを有している。無線送受信部82bは、例えば公知の無線LAN規格(例えば、IEEE 802.11等)に基づいて無線LAN通信を行うインタフェースとして構成されており、アンテナ81を介して電波を用いた無線信号を送受信するように構成されている。
次に、無線タグ50で行われる通信動作について説明する。
図5はタグ通信部(送信部52及び受信部53)を動作させて行われる無線タグ通信処理(RFID通信処理)の流れを例示するフローチャートである。図6は、無線LAN通信部70を動作させて行われる無線LAN通信処理の流れを例示するフローチャートである。図7は、無線タグ通信処理による通信確認処理のタイミング、及び無線LAN通信処理による電波受信タイミングを例示するタイミングチャートである。図8(A)は、無線タグから無線タグリーダへ送信する送信データのフレーム構成を概念的に説明する説明図であり、図8(B)は、無線タグリーダから無線タグへ送信するACK(肯定応答)のフレーム構成を概念的に説明する説明図である。
S2で送信されたデータ送信フレームに対してACKフレーム(肯定応答)が返されない場合、S3にてNoに進み、予め定められたΔt2時間(例えば3秒)待機する(S4)、そして、S4で待機処理を行った後、S2の場合と同様のデータ送信フレーム(図8(A))を送信し(S5)、このデータ送信フレームに対して無線タグリーダ10からACKフレーム(肯定応答)が返されたか否かを判断する(S6)。なお、S6においてACKフレームが確認されたと判断される場合(即ち、無線タグ50が再び第1通信エリアAR1内に入った場合)にはS6にてYesに進み、S1以降の処理を繰り返す。
本実施形態に係る無線タグシステム1は、内蔵電池を備えた無線タグ50と、所定の第1通信エリアAR1内で無線タグ50を読み取る無線タグリーダ10と、無線タグリーダ10によって構成される第1通信エリアAR1よりも広く且つ第1通信エリアAR1の周囲を含んだ第2通信エリアAR2内で無線タグ50と無線LAN通信を行うリーダ側基地局80aと備えている。そして、無線タグ50には、無線タグリーダ10に対して定期的に通信確認処理を行う無線タグ通信手段と、リーダ側基地局80aと無線LAN通信を行う無線LAN通信手段とが設けられており、無線タグ通信手段は、無線LAN通信手段とリーダ側基地局80aとの間の無線LAN通信の状態に応じて、無線タグリーダ10に対する通信確認処理の間隔を変更している。
このようにすると、無線タグ50が無線タグリーダ10の通信エリア(第1通信エリアAR1)から外れた場合であっても、リーダ側基地局80aと無線LAN通信が可能な場合(即ち、無線タグリーダ10の通信エリアに近い場合)には、無線タグリーダ10に対する通信確認処理の間隔をその位置に適した間隔に調整しやすくなる。特に、無線タグリーダ10の通信エリアとの近さに関係なく通信確認処理の間隔を短く設定する構成と比較して省電力化を図り易くなる。
この構成によれば、無線タグ50側においてリーダ側基地局80aからの確認信号を一定期間受信不能となり、無線タグ50がリーダ側基地局80aの通信エリアから離れた可能性が高い場合(即ち、無線タグ50が直近の時期にリーダ側基地局80aと無線LAN通信を行う可能性が低くなった場合)に、無線LAN通信を休止させて適切に省電力化を図ることができる。
なお、本実施形態では、リーダ側基地局80aからの確認信号が一定期間受信不能となったときの休止期間を10分としているが、これより長い又は短い時間間隔であってもよい。或いは、リーダ側基地局80aからの確認信号が一定期間受信不能となったときに、無線タグ50に対して所定操作が行われるまで無線LAN通信を休止させるようにしてもよい。
このようにすると、無線タグ50が無線タグリーダ10に近いリーダ側基地局80aと通信可能な状態にあるのか、又は、無線タグ50が無線タグリーダ10から遠い外部基地局80bと通信可能な状態にあるのか、若しくはいずれの基地局とも通信可能な状態にないのかを無線タグ50側で正確に把握することができ、無線タグ50で行われる電波受信処理の間隔を、無線タグ50の位置に応じて適切に変更することができる。
このようにすると、無線タグリーダ10の通信エリア(第1通信エリアAR1)からより離れた通信エリアが設定される外部基地局80bと通信可能な場合(即ち、無線タグ50が無線タグリーダ10の通信エリアから離れており、すぐに無線タグリーダ10と通信が行われる可能性が低い場合)に、電波受信処理の間隔を相対的に長く設定することができる。従って、無線タグリーダ10と通信が行われる可能性が低く、無線LAN通信による結果が無線タグリーダ10の検出に影響を及ぼしにくい状態を適切に把握して効果的に省電力化を図ることができる。
この構成によれば、無線タグ50が外部基地局80bの通信エリア(第3通信エリアAR3)から離れ、無線タグリーダ10側に近づく可能性がある場合に、無線LAN通信の電波受信処理の頻度を高めることができる。従って、無線タグ50がリーダ側基地局80aの通信エリアに至ったときに迅速に無線LAN通信を行うことができる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
このようにすると、無線タグ50がリーダ側基地局80aの通信エリアから離れた可能性が高い場合(即ち、無線タグ50が直近の時期にリーダ側基地局80aと無線LAN通信を行う可能性が低くなった場合)に、無線LAN通信を休止させて適切に省電力化を図ることができ、他方、そのときの無線LAN通信の休止時間Δt4を、登録された出勤時刻と計測される現在時刻に基づいて適切に設定することができる。
例えば、図5、図7の例では、リーダ側基地局80aからの確認信号(SSIDj)が一定期間受信不能となったときにS26にてNoに進み、S27でΔt4(例えば10分)待機する待機処理を行った後、休止状態を解除してSSIDの待ち受けを行っているが、S27で用いるΔt4の時間を登録された出勤時刻と現在時刻との関係で変化させてもよい。例えば、S27のときに現在時刻を取得し、現在時刻が登録された出勤時刻(例えば7:30)から所定時間(例えば1時間)以上前又は所定時間(例えば1時間)以上後である場合には、休止時間Δt4を短く設定(例えば、3分に設定)、そうでない場合には休止時間Δt4をそれよりも長く設定(例えば、10分に設定)してもよい。
このようにすると、S27の処理が行われる現在時刻が登録された出勤時刻から遠い時間帯のときには、出勤による外出でない可能性が高いため、休止時間を短く設定して急な帰宅に対応できるようにし、S27の処理が行われる現在時刻が登録された出勤時刻に近い時間帯のときには、出勤による外出の可能性が高いため、休止時間を比較的長く設定して省電力化を図ることができる。
このようにすると、無線タグ50がリーダ側基地局80aの通信エリアから離れた可能性が高い場合(即ち、無線タグ50が直近の時期にリーダ側基地局80aと無線LAN通信を行う可能性が低くなった場合)に、無線LAN通信を休止させて適切に省電力化を図ることができ、他方、そのときの無線LAN通信の休止時間を、登録された出勤日と現在の日付又は曜日に基づいて適切に設定することができる。
例えば、図5、図7の例では、リーダ側基地局80aからの確認信号(SSIDj)が一定期間受信不能となったときにS26にてNoに進み、S27でΔt4(例えば10分)待機する待機処理を行った後、休止状態を解除してSSIDの待ち受けを行っているが、S27で用いるΔt4の時間を登録された出勤日とカレンダによって得られる現在の曜日又は日付との関係で変化させてもよい。例えば、S27のときに現在の曜日を取得し、現在の曜日が登録された出勤日(例えば月〜金)でない場合には、休止時間Δt4を短く設定(例えば、3分に設定)、現在の曜日が登録された出勤日(例えば月〜金)である場合には休止時間Δt4をそれよりも長く設定(例えば、10分に設定)してもよい。
このようにすると、S27の処理が行われる現在曜日が登録された出勤日以外(例えば土日)のときには、出勤による外出でない可能性が高いため、休止時間を短く設定して急な帰宅に対応できるようにし、S27の処理が行われる現在曜日が登録された出勤日(例えば月〜金)のときには、出勤による外出の可能性が高いため、休止時間を比較的長く設定して省電力化を図ることができる。
10…無線タグリーダ
50…無線タグ
51…制御部(無線LAN通信手段、無線タグ通信手段)
52…送信部(無線タグ通信手段)
53…受信部(無線タグ通信手段)
70…無線LAN通信部(無線LAN通信手段)
80a…リーダ側基地局
80b…外部基地局
AR1…第1通信エリア
AR2…第2通信エリア
AR3…第3通信エリア
Claims (7)
- 内蔵電池を備えた無線タグと、
所定の第1通信エリア内で前記無線タグを読み取る無線タグリーダと、
前記無線タグリーダによって構成される前記第1通信エリアよりも広く且つ前記第1通信エリアの周囲を含んだ第2通信エリア内で前記無線タグと無線LAN通信を行うリーダ側基地局と、
を備え、
前記無線タグは、
前記無線タグリーダに対して定期的に通信確認処理を行う無線タグ通信手段と、
前記リーダ側基地局と無線LAN通信を行う無線LAN通信手段と、
を有し、
前記無線タグ通信手段は、前記無線LAN通信手段と前記リーダ側基地局との間の無線LAN通信の状態に応じて、前記無線タグリーダに対する前記通信確認処理の間隔を変更する構成であり、前記無線タグリーダからの応答が受信不能であって且つ前記無線LAN通信手段が前記リーダ側基地局と通信可能なときの前記通信確認処理の間隔を、前記無線タグリーダから応答が受信可能なときの前記通信確認処理の間隔よりも短く設定することを特徴とする無線タグシステム。 - 前記無線タグ通信手段は、前記無線タグリーダからの応答が受信不能であって且つ前記無線LAN通信手段が前記リーダ側基地局と通信不能であるときに、前記通信確認処理を休止することを特徴とする請求項1に記載の無線タグシステム。
- 内蔵電池を備えた無線タグと、
所定の第1通信エリア内で前記無線タグを読み取る無線タグリーダと、
前記無線タグリーダによって構成される前記第1通信エリアよりも広く且つ前記第1通信エリアの周囲を含んだ第2通信エリア内で前記無線タグと無線LAN通信を行うリーダ側基地局と、
を備え、
前記無線タグは、
前記無線タグリーダに対して定期的に通信確認処理を行う無線タグ通信手段と、
前記リーダ側基地局と無線LAN通信を行う無線LAN通信手段と、
を有し、
前記無線タグ通信手段は、前記無線LAN通信手段と前記リーダ側基地局との間の無線LAN通信の状態に応じて、前記無線タグリーダに対する前記通信確認処理の間隔を変更する構成であり、前記無線タグリーダからの応答が受信不能であって且つ前記無線LAN通信手段が前記リーダ側基地局と通信不能であるときに、前記通信確認処理を休止することを特徴とする無線タグシステム。 - 前記無線LAN通信手段は、前記無線タグと前記無線タグリーダとが通信可能な状態にあるときに前記リーダ側基地局との間で行われる無線LAN通信を休止することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の無線タグシステム。
- 前記無線LAN通信手段は、前記リーダ側基地局からの確認信号が一定期間受信不能となったときに前記リーダ側基地局との間で行われる無線LAN通信を休止し、所定の開始条件の成立時に外部との無線LAN通信処理を開始することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の無線タグシステム。
- 前記第1通信エリアと重ならない所定の第3通信エリア内に配置された前記無線タグとの間で無線LAN通信が可能な外部基地局を備え、
前記無線LAN通信手段は、前記リーダ側基地局との間で行われる無線LAN通信の状態、及び前記外部基地局との間で行われる無線LAN通信の状態の内、少なくともいずれかの通信状態に応じて、無線LAN通信における電波受信処理の間隔を変更する構成であり、前記リーダ側基地局との間で無線LAN通信が可能なときの電波受信処理の間隔を所定の第1間隔に設定し、前記外部基地局との間で無線LAN通信が可能なときの電波受信処理の間隔を前記第1間隔よりも長い第2間隔に設定することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の無線タグシステム。 - 前記無線LAN通信手段は、
前記外部基地局との間で無線LAN通信が可能な状態のときの電波受信処理の間隔を前記第2間隔に設定し、
前記外部基地局との間で、無線LAN通信が可能な状態から不能な状態に変化したときには、電波受信間隔を前記第2間隔よりも短い第3間隔に設定することを特徴とする請求項6に記載の無線タグシステム。
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