JP5731659B2 - ラック上の機器を追跡するためのｒｆｉｄシステム - Google Patents

ラック上の機器を追跡するためのｒｆｉｄシステム Download PDF

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Description

本発明は、一般に資産追跡システムに関し、より詳細には、フェライト材料を用いてアンテナのような発信元または検出器の磁界パターンを形成する無線自動識別（ＲＦＩＤ）システムに関する。
データセンター内の資産追跡は、棚卸資産監査の補助、修理またはデコミッショニングを必要とする資産の物理的な位置の識別、およびラック型環境管理にとって重要である。この産業では現在、この問題を主に手作業の技法を実施することによって対処している（手書きまたはエクセル（商標登録）のスプレッドシートベースの、資産の物理的位置）。いくつかのデータセンターの管理者は、資産追跡の方法にバーコードシステムを組み込むことによってこれらの技法を向上させている。それでもなお、バーコード方式は手作業で実施されるためにコストおよび正確度の問題があるが、それでも完全な手作業の処理よりもバーコード方式の方が良いのは確かである。
したがって、ＩＴデータセンターのマーケットにおいて、資産を自動で追跡するシステムが必要とされている。この特定のニーズを満たす多くの解決策が出現している（例えば、ワイヤレス、ＧＰＳ、画像処理、および／または遠距離ＲＦＩＤに頼る解決策）。自動資産追跡のための別の方法または技術は、近距離ＲＦＩＤを用い、特定の資産がラックまたはキャビネット内のどこに配置されているかをラックユニットレベルまで明らかにすることができる。
ＲＦＩＤ技術は、手作業の技法に対して以下の利益をもたらす：１）資産の追跡および報告の自動化された方法、２）ライフサイクルコストの低減、３）追跡可能なラック型ＩＴ資産の多数の異なる種類（例えば、パッチパネル、ブランキングパネル、機器の不在）、４）正確な資産の属性を伴う、資産のラックユニット場所の探索のより高い正確性、および５）正確な環境管理のためのラックの棚卸の自動化された監視。近距離ＲＦＩＤの方法が市場で幅広い支持を得るための重要な特性は、低コストであること、および（既存のおよび新規のデータセンターにおける）導入が単純であることである。
一態様において、資産の追跡および管理に使用される場合に、近距離無線自動識別（近距離ＲＦＩＤ）技術を利用する、自動化されたシステムが提供される。本発明のこの態様によると、ＲＦＩＤタグが資産に取り付けられ、ＲＦＩＤアンテナ（および対応する読み取り部）は、タグを読み取るために戦略的にごく近接して配置される。ＲＦＩＤシステムをラックまたはキャビネットに適用する為に、（ラック載置式またはレール載置式）機器の１つが、ある特定のラックユニット用スペースに設置されたときに、タグがＲＦＩＤ管理システムに読み取られて記録されるように、近距離アンテナは、それぞれのラックユニット位置の載置支柱のうちの１つに沿って載置される。
本発明の一態様において、ラックに設置された機器を追跡する方法が提供される。本方法は、ＲＦＩＤタグを機器の載置部分に取り付けること、ＲＦＩＤタグに作用する磁界を発生させるアンテナシステムをラックに取り付けること、およびアンテナシステムとＲＦＩＤタグとの間の距離に応じて、アンテナシステムによって発生された磁界を形成することを含む。
この態様の一実施形態では、アンテナシステムをラックに取り付けるステップは、ラックの載置支柱に実施される。この態様の一実施形態では、ＲＦＩＤタグを取り付けるステップは、ラックの載置支柱にごく近接して、機器の載置耳部に実施される。
本発明の一態様において、ＲＦＩＤタグを製造する方法が提供される。本方法は、ＲＦＩＤ集積回路を第１のプリント回路板に取り付けること、および第１のプリント回路板を基板に接合することを含む。この態様の一実施形態では、第１のプリント回路板は、フレキシブルプリント回路板であり、それによりＲＦＩＤストラップが形成される。いくつかの実施形態では、インレーを形成し、インレーを基板に接着するために、第１のプリント回路板を基板に接合するステップを実施する前に、フレキシブルプリント回路板をアンテナフレキシブルプリント回路板に接着するさらなるステップが提供される。
本発明の一態様において、ラックに設置される対象の機器を保護するためのシステムが提供される。本システムは、保護する対象の機器の載置部分に設置された近距離ＲＦＩＤタグを含む。磁界を発生させるために、近距離ＲＦＩＤタグに対して所定の関係で、ラックに設置されたアンテナアレイが加えて提供される。この態様の一実施形態では、アンテナアレイによって発生された磁界を制御するための磁界形成配置構成がさらに提供される。いくつかの実施形態において、磁界形成配置構成には、近距離ＲＦＩＤタグに設置されたフェライト素子が含まれる。一実施形態では、磁界形成配置構成に、近距離ＲＦＩＤタグから遠位のアンテナアレイ近傍に設置されたフェライト部材が備わっている。
本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ定められ、この概要内の記述による影響を受けない。
本発明は、以下の図面および説明を参照することで、よりよく理解することができる。図中の構成要素は必ずしも一定の縮尺ではなく、本発明の原理を説明する上で、むしろ強調されたものである。
本発明の、ある特定の例示的な実施形態の、簡略化された等角平面図である。 本発明の、ある特定の例示的な実施形態の、簡略化された等角平面図である。 本発明の、ある特定の例示的な実施形態の、簡略化された等角平面図である。 本発明の、ある特定の例示的な実施形態の、簡略化された等角平面図である。 本発明による、アンテナアレイとＩＴ機器のタグとの間の通信に使用される近傍磁界結合技術を説明するために役立つ、簡略化された概略等角図である。 本発明による、アンテナアレイとＩＴ機器のタグとの間の通信に使用される近傍磁界結合技術を説明するために役立つ、簡略化された概略等角図である。 本発明による、アンテナアレイとＩＴ機器のタグとの間の通信に使用される近傍磁界結合技術を説明するために役立つ、簡略化された概略等角図である。 本発明による、ラックユニットベースの近距離ＲＦＩＤシステムのための、アンテナアレイモジュールおよびＩＴ機器のタグの磁界の形成のためにフェライト材料を使用する構成を説明するために役立つ、簡略化された平面図および側面図である。 本発明による、ラックユニットベースの近距離ＲＦＩＤシステムのための、アンテナアレイモジュールおよびＩＴ機器のタグの磁界の形成のためにフェライト材料を使用する構成を説明するために役立つ、簡略化された平面図および側面図である。 本発明による、ラックユニットベースの近距離ＲＦＩＤシステムのための、アンテナアレイモジュールおよびＩＴ機器のタグの磁界の形成のためにフェライト材料を使用する構成を説明するために役立つ、簡略化された平面図および側面図である。 本発明による、ラックユニットベースの近距離ＲＦＩＤシステムのための、アンテナアレイモジュールおよびＩＴ機器のタグの磁界の形成のためにフェライト材料を使用する構成を説明するために役立つ、簡略化された平面図および側面図である。 ＩＴ機器のタグ内にフェライト材料を伴うおよび伴わない実施形態の、アンテナアレイとＩＴ機器のタグとの間の磁力線の簡略化された概略図である。 ＩＴ機器のタグ内にフェライト材料を伴うおよび伴わない実施形態の、アンテナアレイとＩＴ機器のタグとの間の磁力線の簡略化された概略図である。 ＩＴ機器のタグ内にフェライト材料を伴うおよび伴わない実施形態の、アンテナアレイとＩＴ機器のタグとの間の磁力線の簡略化された概略図である。 ＩＴ機器のタグ内にフェライト材料を伴うおよび伴わない実施形態の、アンテナアレイとＩＴ機器のタグとの間の磁力線の簡略化された概略図である。 プリント回路板（ＰＣＢ）アンテナとＩＴ機器のタグとの間の物理的な近接性に応じたＲＦＩＤシステムの感受性を例示するために役立つ、グラフおよび簡略化された等角図である。 プリント回路板（ＰＣＢ）アンテナとＩＴ機器のタグとの間の物理的な近接性に応じたＲＦＩＤシステムの感受性を例示するために役立つ、グラフおよび簡略化された等角図である。 プリント回路板（ＰＣＢ）アンテナとＩＴ機器のタグとの間の物理的な近接性に応じたＲＦＩＤシステムの感受性を例示するために役立つ、グラフおよび簡略化された等角図である。 近傍磁界パターンの形状の簡略化された概略図である。 本発明の、ある特定の例示的な実施形態の、遠距離のＩＴ機器のＲＦＩＤタグの構成要素を例示するために役立つ、簡略化された図、ならびに例示的な製造技術の図示である。 ２つのセクションで構成されたＩＴ機器のタグを示す図、およびソースからＩＣロードへの、最大電力伝達を達成するための回路の最適化を示す図である。 ２つのセクションで構成されたＩＴ機器のタグを示す図、およびソースからＩＣロードへの、最大電力伝達を達成するための回路の最適化を示す図である。 アンテナのリアクタンスおよびＲＦＩＤのＩＣの入力インピーダンスが互いを打ち消すタグの、ある特定の例示的な実施形態を示す図である。 アンテナのリアクタンスおよびＲＦＩＤのＩＣの入力インピーダンスが互いを打ち消すタグの、ある特定の例示的な実施形態を示す図である。 受け取った結合電力を強化するためにフェライトが使用される、ＩＴ機器のＲＦＩＤタグの、ある特定の例示的な実施形態を示す図である。 受け取った結合電力を強化するためにフェライトが使用される、ＩＴ機器のＲＦＩＤタグの、ある特定の例示的な実施形態を示す図である。 受け取った結合電力を強化するためにフェライトが使用される、ＩＴ機器のＲＦＩＤタグの、ある特定の例示的な実施形態を示す図である。 受け取った結合電力を強化するためにフェライトが使用される、ＩＴ機器のＲＦＩＤタグの、ある特定の例示的な実施形態を示す図である。 受け取った結合電力を強化するためにフェライトを採用する、ＩＴ機器のＲＦＩＤタグの、さらなる特定の例示的な実施形態の構造を示す図である。 受け取った結合電力を強化するためにフェライトを採用する、ＩＴ機器のＲＦＩＤタグの、さらなる特定の例示的な実施形態の構造を示す図である。 受け取った結合電力を強化するためにフェライトを採用する、ＩＴ機器のＲＦＩＤタグの、さらなる別の例示的な実施形態を示す図である。 受け取った結合電力を強化するためにフェライトを採用する、ＩＴ機器のＲＦＩＤタグの、さらなる別の例示的な実施形態を示す図である。
図１ａから１ｄを参照すると、本発明の、ある特定の例示的な実施形態の簡略化された等角図および平面図が、例示的な資産追跡システムとともに示されている。図１ａは、ラックユニットの粒度におけるＲＦＩＤの使用を例示している。より詳細には、ＲＦＩＤタグが付けられた機器が、ラックユニット１１０に使用されて例示されている。
本発明の技術は、ラックの載置支柱１１４に載置されたアンテナアレイ１１２と、ＲＦＩＤタグが付けられた機器１３０に設置されたＲＦＩＤタグ１２０との間の近傍磁界結合に依存する。図１ｂを参照すると、ラックに載置されているＩＴ機器１３０に取り付けられたＲＦＩＤタグ１２０が等角図で示されている。図１ａから１ｄは、本発明の、ＲＦＩＤラックユニットベースの資産追跡管理システムの、２つの主要な構成要素が示されており、具体的にはアンテナアレイ１１２、およびＩＴ機器に取り付けられたＲＦＩＤタグ１２０である。アンテナアレイ１１２は、上述のようにラックの載置支柱１１４に載置され、ラックユニット用のスペース１つにつき、１つの近傍界結合アンテナ１３２（またはセンサ）を含む。ＩＴ機器のタグは、示されているように、追跡される対象のＩＴ機器資産に載置される。これらのタグは、図１ｂに示されているようにレール１４０に載置された機器上に配置することができ、または、図１ｃに示されているように支柱１５０に載置することもできる。ＩＴ機器のＲＦＩＤタグは、典型的には図１ｄに示されている表面１５５のような金属製の表面に載置されるため、特別な設計の検討がなされない限り、金属製の表面に直接載置されたタグの性能は悪くなる。
再び図１ａから１ｄを参照すると、機器資産がラックに載置されると、事前に準備した、機器の載置耳部１６０に載置されたＲＦＩＤタグは、支柱に載置されたアンテナアレイ１１２を介して読み取り部（この図には図示せず）によって調べられる。読み取り部は、資産追跡管理ソフトウェアに対して、機器の１つが特定のラックユニットレベルにおいて、特定のラックに挿入された旨を報告する。反対に、機器がラックから取り外されると、読み取り部はまた、資産追跡管理ソフトウェア（図示せず）に通知する。いくつかの実施形態において、ＲＦＩＤタグ１２０は、図１ａから図１ｄに示されているように機器の載置耳部１６０に配置される。上記に示されているように、これらの機器のタグは、支柱に載置されたアンテナを介してＲＦＩＤの読み取り部と通信する。
このＲＦＩＤ技術の適用を通じて、データセンター（図示せず）内の資産は効率的に、かつ自動的に追跡および管理されることが可能となる。ＲＦＩＤタグは、前面の支柱に載置された、またはレールに載置された、能動型の機器および受動型の機器のどちらにも載置することができる。ＲＦＩＤアンテナは、それぞれのラックユニットの位置に、タグを付けられた機器にごく近接して載置することができる。この技術により、ラック内に載置された、タグを付けられた任意の機器を自動的に検出することができる。次いで、完全なおよび可視の構成をもたらすためにソフトウェアを使用することができる。（ラインカードおよびブレードサーバ等の付属機器資産は、本ＲＦＩＤシステムの機能拡張を使用して検出することができる。代替として、そのような付属機器資産は、統合製品ライフサイクル管理（ＩＰＬＭ）システムのような、機器シャーシネットワークインターフェース（ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｃｈａｓｓｉｓ ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ）を使用して検出することができる。
自動ラックユニット検出のための、上述のＲＦＩＤタグは、近傍界結合を使用して、検出、および読み取り部と機器のタグとの間の通信を確立する。電磁気の近傍動作モードおよび遠距離動作モードの定義は、一般にソースアンテナと測定点または測定領域との間の距離に関係する。近傍領域は、典型的にはその波長γ＜＜λよりも大幅に狭い半径内であり、遠距離領域は、典型的にはその波長γ＞＞λよりも大幅に広い半径の外側である。最も一般的なＲＦＩＤ高周波信号は、自由空間において約９００ＭＨｚで伝わるため、波長は約３３．３ｃｍ（１３．１インチ）である。この周波数域の場合、領域は次のように定義される。すなわち、近傍は、γ＜１〜２インチ、および遠距離は、γ＞５〜１０フィートである。「近距離アンテナ（ｎｅａｒ‐ｆｉｅｌｄ ａｎｔｅｎｎａ）」という語を使用することは誤称であり、これは電磁波が放たれるという誤った意味を含めることに留意されたい。現実にはこの構造は、磁気結合法として説明されることが好ましい。
アンテナが発する磁界の形状、およびタグが最適化される対象となる好ましい磁界の形状の特性化は、システムの全体的な動作において重要である。
図２は、本発明の実施において、アンテナアレイとＩＴ機器のタグとの間の通信のために使用される近傍磁界結合技術を示すために役立つ。上記で考察した構造の要素は、同様に指示されている。図２ａに示されているように、磁界２１０は、ＩＴ機器のタグのアンテナに結合しているアンテナアレイ１１２のＰＣＢ２２０上のトレース２１５の電流（図示せず）によって生成される。磁界パターンの形状は様々な条件に依存することに留意する必要があり、条件には、例として、通電トレースの後ろ側に配置されるフェライト２２５の寸法および透過性が含まれる。ＰＣＢ上の通電トレース２１５の長さ、幅、および高さ、ならびにフェライトの後ろ側の金属エンクロージャ２３０のような、またはＰＣＢ上で通電トレースの前側にあるあらゆる金属製の表面が、磁界の形状および強度に影響し得る。
ＰＣＢ上の通電トレースによって形成されるアンテナは、図２ｂに示されているように実現される。図２ｂに示されているように、トレース２１５は、フェライト２２５と隣り合っており、ＰＣＢの伝送線２３５に接続される。接地板２４０は、図２ｂに概略的に示されている。
このアンテナと電気的に等価であるモデルが図２ｃに示されている。本発明の実施において、アンテナアレイ内のアンテナが、確実に関連するラックユニットのＩＴ機器のタグと通信し、近隣のラックユニットのＩＴ機器のタグとは通信をしないことが重要である。そのため、それぞれのアンテナによって生成される磁界の形状は、適切に設計されなければならない。等価回路は、互いに直列に配列されたインダクタンスＬおよびキャパシタンスＣで構成され、インピーダンス整合素子２４５を伴っていることがこの図から分かる。これらの電気的パラメータは、図２ｂに表されている。
図３および４は、ＰＣＢのアンテナアレイとＩＴ機器のタグとの間の結合を強化するために、フェライト材料の使用を採用する構成案を示している。図３ａから３ｄは、本発明に従って構成された、ラックユニットベースの近距離ＲＦＩＤシステムのためのＩＴ機器のタグ１２０を概略的に示している。
より具体的には、図３ａから３ｄは、アンテナアレイモジュール１１２の磁界形成のためにフェライト材料２２５を使用する構成を説明するために役立つ、簡略化された平面図および側面図である。上記で考察した構造の要素は、同様に指示されている。より具体的には、図３ａから３ｄは、ラックユニットベースの近距離ＲＦＩＤシステムのための、アンテナアレイモジュール１１２およびＩＴ機器のＲＦＩＤタグ１２０の磁界形成のためにフェライト材料２２５を使用する好ましい例示的な構成を示している。アンテナアレイモジュール構成の上面図は図３ａに示されており、側面図は図３ｂに示されている。
図３ａは、ＲＦソース（図示せず）に対してＲＦエネルギーを送受信するように結合された結合器３１５が設けられたバス３１０に対して個々に関連付けられた開閉器Ｓによって結合された複数の回路トレース２１５を示している。
ＩＴ機器のＲＦＩＤタグ１２０の構造の上面図は図３ｃに示されており、側面図は図３ｄに示されている。両方の図面において、金属表面３２０は、アンテナアレイ１１２を形成するトレース２１５に近接して配設されている。図３ｃに示されているように、ＰＣＢ２２０上の銅トレース２１５は、集積回路３２５に結合される。図３ｄにおいて、ＲＦＩＤタグ１２０は、フェライトスペーサ３２７およびフィラースペーサ３３０によって金属表面３２０から離されている。
図４ａから４ｄは、ＩＴ機器のタグ内にフェライトスペーサ３２７を伴うおよび伴わない実施形態の、アンテナアレイとＩＴ機器のタグとの間の磁力線２１０の簡略化された概略図を示している。上記で考察した構造の要素は、同様に示されている。図４ａの実施形態は、エアスペーサ４１０によって金属製の表面３２０から離されているＲＦＩＤタグ１２０を示している。ＲＦＩＤタグ１２０の下のフェライトスペーサ３２７は、磁界を金属製の表面３２０から離れるように「チャネリング」または「誘導」することによって、アンテナアレイから受け取った結合電力を増大させることに役立つ。したがって、図４ａのエアスペーサの実施形態では、磁力線２１０は金属表面３２０の中へ達することが分かる。
図４ａに示されている実施形態の磁気特性は、図４ｂに示されている。より具体的には、このような磁気特性は、金属製の材料３２０に向けられる。図４ｃに示されている実施形態の磁気特性は、図４ｄに示されており、フェライトスペーサ３２７の磁気特性に向けられる。
図５ａから５ｃは、アンテナアレイ１１２とＩＴ機器のＲＦＩＤタグ１２０との間の物理的な近接性に応じたＲＦＩＤシステムの感受性を例示するために役立つ、グラフおよび簡略化された等角図を示している。上記で考察した構造の要素は、同様に指示されている。システムの感受性は、図５ａのグラフに記されている。ＩＴ機器のＲＦＩＤタグ１２０が、図５ａのＲＦＩＤシステムの感受性のグラフに描かれている範囲内に配置される場合、システムは正しく動作する。タグがこの領域の外側に配置される場合、タグは満足のいくように動作しない可能性がある。図５ａに示されている等曲線は、アンテナソースに対するタグの物理的な近接性、ならびにシステムの全体的な構成（例えば、フェライトコア材料のサイズ、システムの読み取り部からの動力伝達の量、およびアンテナを形成するＰＣＢトレースの形状と位置）に依存する。
図６は、最適なシステムパフォーマンスのための好ましい動作距離を要約するのに有用である、近傍磁界パターンの形状の簡略化された概略図を示している。磁界の形状は、ラックユニット位置間のあらゆるクロストークを最小限にしながら、ＩＴ機器のＲＦＩＤタグ１２０の実際の位置に対する許容誤差をもたらすように設計されることに留意されたい。個々のＲＦＩＤタグ１２０に関連付けられた磁力線は、複数のＸ付きの円６２０によって図中に表されている。輪郭６１０は、ＲＦＩＤタグ１２０に関連する安全動作領域を示している。この輪郭は、ＰＣＢトレースの長さ、幅および位置、フェライトコアの長さ、幅および位置、フェライトの後ろ側の金属に対する近接性、ＰＣＢトレースの前側の金属に対する近接性、ならびに動力伝達の量に対応する自由度を含む。
図７は、本発明の一態様による、遠距離のＩＴ機器のＲＦＩＤタグ７１０および例示的な製造技術を示している。示されている技術は、「ＲＦＩＤストラップ」と称される、フレキシブルＰＣＢのアセンブリ７２５上にはんだ付けされたＲＦＩＤ ＩＣ７２０を使用する。いくつかの実施形態において、ＲＦＩＤストラップは、「アンテナフレキシブルＰＣＢ」と呼ばれる、別のフレキシブルＰＣＢ７３０上に導電性接着剤（図示せず）で接着される。ＲＦＩＤ ＩＣは、アンテナフレキシブルＰＣＢ上に直接はんだ付けすることができ、それにより、適切な製造工程技術を使用した場合に、本明細書に開示されるストラップの工程の必要性が除去されることに留意されたい。アンテナフレキシブルＰＣＢ７３０は、自身のアンテナの設計によって、図に示されている遠距離アンテナ、または近距離アンテナ（図示せず）のどちらかを実装することができる。組み立てられたアセンブリは「インレー」と呼ばれ、インレー７５０によって表されている。ＲＦＩＤタグは、インレー７５０が基板（特に指示されず）上に接合されると形成される。インレーは、本発明のＲＦＩＤタグの主要な構成要素を構成する。製造工程のステップは、この図中の機能ブロックによって例示されている。システム７５５および７５７は、開示される製造工程に従って製造される製品の例示である。
図８ａおよび８ｂは、２つのセクションで構成されたＩＴ機器のＲＦＩＤタグ８２０、およびソースからＩＣロードへの、最大動力伝達を達成するための回路の最適化を示している。図８ａを参照すると、ＩＴ機器のタグは２つのセクションで構成されており、そのため２つのセクション、具体的には近距離アンテナ８３０およびＩＣ８４０にモデル化されている。近距離アンテナ８３０は、アンテナ自身のソース抵抗８３４およびリアクタンス成分８３６を伴う理想的な受信器の電源８３２としてモデル化されている。ＩＣは、ＩＣのロードを表すリアクタンスおよび抵抗８４４として表すことのできる複素入力インピーダンス８４２を有する。図８ｂでは、ＩＴ機器のタグの複素アンテナインピーダンスがＩＣの複素入力インピーダンスと整合する場合、最適化された回路が達成される（すなわち、ＸＡＮＴおよびＸＩＣが互いに共役であり、それゆえに打消しの場合、ソースからＩＣロードへの最大動力伝達が起こる）。例えば、ＸＡＮＴ＝ｊωＬおよびＸＩＣ＝１／ｊωＣ（＝−ｊ／ωＣ）である場合、Ｌ＝１／Ｃである場合に打消しが起こり、回路は縮小されて、図８ｂに示されているような単純な分圧器となる。
図９ａおよび９ｂは、アンテナのリアクタンスインピーダンス成分とＲＦＩＤ ＩＣの入力とが互いに打消しするタグの、例示的な実施形態を示している。上記で考察した構造の要素は、同様に指示されている。図９ａに示されているように、タグのループアンテナからの抵抗９３４とインダクタンス９３６の組合せから生じるインピーダンスは、ＲＦＩＤ ＩＣの入力インピーダンスと整合する（すなわち、複素共役をもたらす）ように設計され、これは、９００ＭＨｚの例示的な動作周波数において、等価キャパシタンス９４２および等価抵抗９４４の、直列の組合せである。図９ｂに示されているように、タグのループアンテナのインピーダンスは、これが取り付けられる環境（図示せず）の影響を受ける。この図において、ＲＦＩＤタグ１２０は、金属製の表面９６０の近傍の載置耳部１６０に設置されている。この実施形態では、相互結合Ｍは本質的に、相互インダクタンスの結果である。概して９６５と指示されている構成要素は、寄生キャパシタンスおよび寄生インダクタンスを表す。
図１０ａおよび１０ｄは、受け取った結合電力を強化するためにフェライトが使用される、ＩＴ機器のＲＦＩＤタグ１０１０の、ある特定の例示的な実施形態を示している。ＲＦＩＤタグ１０１０によって受け取られた結合電力を強化するために、図１０ａに示されているように、フェライトスペーサ１０１５は、トレース１０２０の下で使用される。示されているように、ＲＦＩＤタグ１０１０は、ＩＴ機器（この図には図示せず）の載置耳部１６０に設置され、載置耳部１６０自身は載置支柱１１４に設置される。
図１０ｂに示されているように、タグアンテナは、タグＩＣ１０５５に接続するＰＣＢトレース１０５０によって形成される。ＰＣＢは、図１０ｄに示されているように、プラスチック製の成形部品に取り付けられる（例えば、接着剤）。図１０ｃに示されているように、リベット部分１０３０および１０３２を有する金属製のリベットアセンブリは、この実施形態ではＰＣＢ素子１０４０および成形プラスチックスペーサ要素１０４５を含む、ＰＣＢ成形部品アセンブリに挿入される。示されているように、本発明のこの特定の例示的な実施形態におけるプラスチックスペーサ要素１０４５には、タグＩＣ１０５５を収容する空洞部１０４７が設けられている。
リベットアセンブリは、２つの機能を有する。すなわち、まず、リベットアセンブリによって、ねじ１０６０からの力を、金属製の、ＩＴ機器の載置耳部１６０および載置支柱１１４に伝達することが可能であり、次に、リベットアセンブリは、金属製の支柱に接続するためにねじによって形成された、載置耳部のねじ穴からの電気的経路をもたらす。この成形部品の機能は、フェライト材料を捕獲するため、ＲＦＩＤタグを保護するため、および図１０ｃに示されているように、モジュールを通って挿入されるねじに対して堅固な方法をもたらすためである。
図１１ａおよび１１ｂは、受け取った結合電力を強化するためにフェライト１１１０を採用する、ＩＴ機器のＲＦＩＤタグの、さらなる特定の例示的な実施形態の構造の図を示している。フェライト１１１０は、上記で考察したように、受け取った結合電力を強化するために、図１１ａに示されている構造において採用される。フェライトは、２つの外面ＰＣＢ１１２０および１１２２、ならびに金属製の成形部品１１３０によって固定される。金属製の成形部品は、ＲＦＩＤタグを保護するように組み込まれた形状構成を有し、図１０に示されているリベットアセンブリのそれと類似した機能性を有する、高くなった（盛り上がった）形状構成１１３５を有する。本発明のこの特定の例示的な実施形態では、形状構成１１３５は約１０ミリだけ表面より上の高さを有する。
図１２ａおよび１２ｂは、受け取った結合電力を強化するためにフェライトを採用する、ＩＴ機器のＲＦＩＤタグの、さらなる別の例示的な実施形態を示している。図１２ａは、ＩＴ機器１２１５を支持する載置支柱１２１０および１２１２を示している。フェライト１２２０は、受け取った結合電力を強化する働きをする。フェライトは、この実施形態では片面ＰＣＢである、ＰＣＢ１２２５に、接着剤（図示せず）またはメカニカルクリップ（図示せず）によって固定される。金属製の座金１２３０は、はんだで被覆されたＰＣＢパッド１２３２の底面に取り付けられ、図１０に示されているリベットアセンブリのそれと類似の様式で機能する。さらに、図１２ａの実施形態では、本発明のこの特定の例示的な実施形態において、スポンジ両面テープ１２４５に隣接されたタグＩＣ１２４０が示されている。
図１２ｂは、ＩＴ機器の載置耳部１２５５に設置されたＲＦＩＤタグ１２５０を示している。アンテナアレイ１２６０もまた、載置支柱１２１０に載置される。この図は、加えて、断面Ａ−Ａに沿った、断面図および代替断面図を示している。
本開示の要約は、読者が技術的な開示の性質を素早く確認できるように提供される。これは、請求項の範囲もしくは意味を解釈するため、または限定するために使用されないという理解のもとに提出される。さらに、上記の、発明を実施するための形態において、本開示を合理化する目的のために、様々な実施形態において様々な特徴が合わせてグループ化されたことが分かり得る。開示のこの方法は、特許請求される実施形態が、それぞれの請求項に明確に記載されているよりも多くの特徴を必要とするという意図が反映されたものと解釈されるべきではない。それよりもむしろ、以下の請求項が示すように、発明性のある主題は、単一の開示される実施形態のすべての特徴よりも少ないものの中にある。したがって、以下の請求項は、本明細書において発明を実施するための形態に組み込まれ、それぞれの請求項は個別に特許請求された主題として独立したものとする。
本発明の様々な実施形態が説明されたが、他の実施形態および実装形態が本発明の範囲内で可能であることが当業者には明らかであろう。したがって、本発明は、添付の請求項およびそれらの均等物の観点を除いて、制限されるものではない。
１１０ ラックユニット
１１２ アンテナアレイ
１１４ 載置支柱
１２０ ＲＦＩＤタグ
１３０ 機器
１３２ 近傍界結合アンテナ
１４０ レール
１５０ 支柱
１５５ 表面
１６０ 載置耳部
２１０ 磁界
２１５ トレース
２２０ ＰＣＢ
２２５ フェライト
２３０ エンクロージャ
２３５ 伝送線
２４０ 接地板
２４５ インピーダンス整合素子
３１０ バス
３２０ 金属表面
３２５ 集積回路
３２７ フェライトスペーサ
３３０ フィラースペーサ
４１０ エアスペーサ
６１０ 輪郭
６２０ 円
７１０ ＲＦＩＤタグ
７２０ ＲＦＩＤ ＩＣ
７２５ アセンブリ
７３０ アンテナフレキシブルＰＣＢ
７５０ インレー
７５５ システム
７５７ システム
８２０ ＲＦＩＤタグ
８３０ 近距離アンテナ
８３２ 電源
８３４ ソース抵抗
８３６ リアクタンス成分
８４０ ＩＣ
８４２ 複素入力インピーダンス
８４４ 抵抗
９３４ 抵抗
９３６ インダクタンス
９４２ 等価キャパシタンス
９４４ 等価抵抗
９６０ 表面
９６５ 寄生キャパシタンス及び寄生インダクタンス
１０１０ ＲＦＩＤタグ
１０１５ フェライトスペーサ
１０２０ トレース
１０３０ リベット部分
１０３２ リベット部分
１０４０ ＰＣＢ素子
１０４５ 成形プラスチックスペーサ要素
１０４７ 空洞部
１０５０ ＰＣＢトレース
１０５５ タグＩＣ
１０６０ ねじ
１１１０ フェライト
１１２０ ＰＣＢ
１１２２ ＰＣＢ
１１３０ 成型部品
１１３５ 形状構成
１２１０ 載置支柱
１２１２ 載置支柱
１２１５ ＩＴ機器
１２２０ フェライト
１２２５ ＰＣＢ
１２３０ 座金
１２３２ ＰＣＢパッド
１２４０ タグＩＣ
１２４５ スポンジ両面テープ
１２５０ ＲＦＩＤタグ
１２５５ 載置耳部
１２６０ アンテナアレイ

Claims (13)

  1. ラックに設置される機器を追跡する方法であって、
    フェライト素子をＲＦＩＤタグに取り付けるステップと、
    前記ＲＦＩＤタグを前記機器の載置部分に取り付けるステップと、
    前記ＲＦＩＤタグに作用する磁界を発生させるアンテナシステムを前記ラックに取り付けるステップと、
    前記アンテナシステムに近接、かつ前記ＲＦＩＤタグに対して遠位に、フェライト部材を設置するステップと、
    前記アンテナシステムが確実に追跡すべき前記機器のＲＦＩＤタグと通信し、近隣の機器のＲＦＩＤタグと通信するいかなるクロストークをも起こさないような、前記ＲＦＩＤタグのための安全動作領域を判定するステップと、
    前記アンテナシステムと前記ＲＦＩＤタグとの間の距離に応じて、さらに前記フェライト素子に応じて、前記アンテナシステムによって発生された前記磁界を形成するステップであって、前記フェライト素子に応じて前記磁界を形成するステップが前記ラックに設置された機器のうちの隣接した機器の間の距離に応じる、前記磁界を形成するステップと、
    を含む、方法。
  2. アンテナシステムを前記ラックに取り付ける前記ステップが、前記ラックの載置支柱上に実施される、請求項１に記載の方法。
  3. ＲＦＩＤタグを取り付ける前記ステップが、前記ラックの前記載置支柱にごく近接して、前記機器の載置耳部上に実施される、請求項２に記載の方法。
  4. 前記磁界を形成する前記ステップが、前記フェライト素子と前記アンテナシステムとの間の距離にさらに応じる、請求項１に記載の方法。
  5. 前記磁界を形成する前記ステップが、前記フェライト部材の材料特性にさらに応じる、請求項１に記載の方法。
  6. 前記磁界を形成する前記ステップが、前記フェライト部材の寸法特性にさらに応じる、請求項１に記載の方法。
  7. 前記ＲＦＩＤタグのための安全動作領域を判定する前記ステップが、（ｉ）ＰＣＢトレースの寸法特性、（ｉｉ）前記ＲＦＩＤタグに設置されたフェライトコアの寸法特性、（ｉｉｉ）前記ＲＦＩＤタグと、前記ＲＦＩＤタグ近傍の金属表面との間の距離、及び（ｉｖ）前記アンテナシステムの動力伝達量の少なくとも１つに応じる、請求項１に記載の方法。
  8. 前記ＲＦＩＤタグが、決定可能なアンテナインピーダンス特性を有する近距離アンテナ素子と、決定可能な集積回路入力インピーダンス特性を有する集積回路とを有し、前記決定可能なアンテナインピーダンス特性および前記決定可能な集積回路入力インピーダンス特性を、それらの間の動力伝達の増大を達成するために、互いに実質的に等しくなるように構成するさらなるステップが提供される、請求項１に記載の方法。
  9. ラックに設置される機器を追跡する方法であって、
    ＲＦＩＤタグを前記機器の載置部分に取り付けるステップと、
    前記ＲＦＩＤタグに作用する磁界を発生させるアンテナシステムを前記ラックに取り付けるステップと、
    前記アンテナシステムと前記ＲＦＩＤタグとの間の距離に応じて、前記アンテナシステムによって発生された前記磁界を形成するステップと、
    フェライト素子を前記ＲＦＩＤタグに取り付けるステップと、
    前記フェライト素子に応じて前記磁界を形成するステップであって、前記フェライト素子に応じて前記磁界を形成するステップが前記ラックに設置された機器のうちの隣接した機器の間の距離に応じ、前記アンテナシステムが確実に追跡すべき前記機器のＲＦＩＤタグと通信し、近隣の機器のＲＦＩＤタグと通信するいかなるクロストークをも起こさないような、前記ＲＦＩＤタグのための安全動作領域を判定する更なるステップが提供される、前記磁界を形成するステップと、
    を含む、方法。
  10. 前記ＲＦＩＤタグのための安全動作領域を判定する前記ステップが、（ｉ）ＰＣＢトレースの寸法特性、（ｉｉ）前記ＲＦＩＤタグに設置されたフェライトコアの寸法特性、（ｉｉｉ）前記ＲＦＩＤタグと、前記ＲＦＩＤタグ近傍の金属表面との間の距離、及び（ｉｖ）前記アンテナシステムの動力伝達量の少なくとも１つに応じる、請求項９に記載の方法。
  11. 前記ＲＦＩＤタグが、決定可能なアンテナインピーダンス特性を有する近距離アンテナ素子と、決定可能な集積回路入力インピーダンス特性を有する集積回路とを有し、前記決定可能なアンテナインピーダンス特性および前記決定可能な集積回路入力インピーダンス特性を、それらの間の動力伝達の増大を達成するために、互いに実質的に等しくなるように構成するさらなるステップが提供される、請求項９に記載の方法。
  12. アンテナシステムを前記ラックに取り付ける前記ステップが、前記ラックの載置支柱上に実施される、請求項９に記載の方法。
  13. ＲＦＩＤタグを取り付ける前記ステップが、前記ラックの前記載置支柱にごく近接して、前記機器の載置耳部上に実施される、請求項１２に記載の方法。
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