JPH10224261A - データキャリアシステム用データフレーム構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 データキャリアシステムにおいて、ページ
のアドレッシング時に、物理的ページアドレスとファン
クション要求との区別をする必要のないデータフレーム
構造を提供する。 【解決手段】 本データフレーム構造では１つのデータ
フレーム構造中の利用可能なページをファンクションペ
ージか物理的ページかのいずれかに区分化する。これに
よって、１回の読み出し操作で最も上位の可能なファン
クションまたはページをアドレッシングすれば、応答器
はこのファンクションを実行して、要求されたファンク
ションによって要求される活動または特別な情報を含
む、対応する物理的ページで以て回答することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般的に無線周波識
別（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｄｅｎｔｉｆ
ｉｃａｔｉｏｎ）（ＲＦ−ＩＤ）システムにおけるアド
レッシング方式とそこでの関連するメモリ構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】標準のＲＦ−ＩＤシステムでは、質問器
（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｏｒ）が質問器の読み出しレン
ジ内で応答器（ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ）に対して問い
合わせ信号を送信し、応答器は応答器ＩＤおよび／また
は測定データおよび／またはユーザーが定義するデータ
を送信することで応答するようになっている。これらの
問い合わせ信号と応答器の応答信号は両方とも、質問器
および応答器のメモリで構成される一連のデータビット
を含んでいる。

【０００３】現在、電波方式のデータキャリアシステム
（ＲＦ−ＩＤ）の応用では応答器のメモリを１個または
複数個のページまたはメモリブロック単位で処理するメ
モリ方式が利用されている。それらのページまたはブロ
ックのアドレッシングは、通常物理的アドレスの参照を
介して行われている。すなわち、応答器におけるユーザ
ーメモリが４Ｋビットを超えない場合には、各々６４ビ
ットのブロックに分割されるため、６４個のブロックま
たはページにアクセスする必要がある。このために、ア
ドレス用として６ビット幅のフィールドが必要とされ、
命令やステータスメッセージなどのその他の用途のため
に１バイトのうちの２ビットだけが残されることにな
る。典型的には、各ブロック中のユーザー情報は、ブロ
ック検査文字（ＢＣＣ）の１６ビットによって保護さ
れ、スタートおよびエンドビットのような送信フレーム
によって囲まれている。応答器との通信における基本的
なファンクションは質問器によってトリガーされて、次
のような４個の基本的命令の１つを送信する。すなわ
ち、読み出し、プログラム、ロック、およびパスワード
付き読み出し、の４個である。これら４個の命令は、ち
ょうど２ビットを用いて応答器へ送ることができる。

【０００４】

【発明の解決しようとする課題】各応答器のメモリ内に
いくつかの情報ブロックまたはページを備えるような応
答器を有する応用においては、質問器は特定の応答器を
アドレッシングするのみならず、対応するページまたは
ブロックに対してもアドレッシングを行わなければなら
ない。別の１つの問い合わせまたは応答器の応答方式
は、データブロックまたはページを連続的に送信するも
のであって、そこにおいて質問器は、応答器からの連続
したデータの流れの中にいくつかのブロックが循環的あ
るいは逐次的にデータ送信される状況で、対応するペー
ジが送られてくるのを待つことになろう。応答器が情報
を送り返す時には、応答器はフレーム情報に対して、ス
テータス情報ビットおよび送られてきたページのアドレ
スを付け加える。

【０００５】応答器または質問器がページをアドレッシ
ングする時に、物理的ページアドレスとファンクション
要求との区別をすることが困難なことから問題が生ず
る。

【０００６】物理的ページアドレスとファンクションま
たは特殊な要求との間の区別をする問題に対する従来の
提案および解決策は、可変データのためにデータエリア
の外側のフィールドを使用するものであり、物理的ペー
ジアドレスとファンクションアドレスとの区別をプロト
コルフレームの内部で行うものではない。従って、本発
明の１つの目標は、同じプロトコルフレームの中に、ユ
ーザーが定義したデータまたは固定データと一緒、ある
いはそれの代わりに可変データを含めることを可能とす
ることである。

【０００７】本発明の別の１つの目標は、１つの読み出
し操作だけで（もし、個別的な応答器情報または番号
が、１つのページ上でアクセスされた情報に加えて、別
のページから読み出される必要があれば、最大でも２回
の読み出し操作で）、応答器のメモリ構成に関する完全
な情報を受け取ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】応答器の寸法やコストの
制約のために、利用可能な物理的アドレスレンジのすべ
てが常に使用可能とは限らないため、利用可能な物理的
アドレスレンジを２つのレンジに分割する提案がなされ
た。１つのレンジは物理的ページアドレスのままで、第
２のレンジは特殊ファンクションまたは活動要求、例え
ば、測定の実行および実際の結果の送り返し、コンフィ
ギュレーション活動、特殊な信号のインターフェース、
データ転送活動、あるいは通信要求などを表現するため
に使用される。質問器が両方のアドレスレンジの解釈の
違いを承知しているので、物理的アドレスとファンクシ
ョンとの区別はシステムレベルで行うことができる。更
に、同じ物理的ブロックまたはページをアクセスしなが
ら付加的な特殊処理を要求するものとして、特別なやり
方で異なるファンクションアドレスを介するやり方の他
に、直接的に物理的ページまたはブロックをアドレッシ
ングすることが可能である。

【０００９】本発明の１つの好適実施例は、１回の読み
出し操作で最も上位の可能なファンクションをアドレッ
シングすることによって上述の問題を克服する。これに
よって応答器はそのファンクションを実行し、そのファ
ンクション要求によって要求される活動または特殊な情
報を含む、対応する物理的ページで以て回答する。もし
要求されたページまたはファンクションが問い合わせを
受けた特定の応答器で利用できなければ、それはシステ
ムの実現形態に依存して、最も上位の利用可能な物理的
アドレスまたは最も上位の利用可能なファンクションで
以て応答する。特殊ファンクション要求に対する応答の
場合には、応答器は”特殊データ”を表示するステータ
ス情報ビットで以て応答する。従って、この応答は一般
的に受信される通常のコンフィギュレーションおよび永
続的なデータの他に、可変データを含むことができる。

【００１０】定義された１つのページのデータエリア内
に、応答器のコンフィギュレーションに関する必要なす
べての情報を含む特定のエリア（すなわち、利用可能な
特殊ファンクション毎に１ビットを使用する１６ビット
のマーカーフィールド）を定義することができる。コン
フィギュレーションデータ、永続的データ、データＢＣ
Ｃ等を含む応答器のデータに続いて、最も上位の利用可
能な物理的ページまたはファンクション番号を与える６
ビットのフィールドと、応答器によって何が実行された
かを示す２ビットのステータスフィールドとを含む１つ
のアドレスバイトが使用される。固定データ、すなわち
コンフィギュレーションおよび永続的データは１つの物
理的ページに記憶されており、データフィールドに続く
１６ビットのＢＣＣによって保護される。

【００１１】そのページに記憶された固定データに対し
て、データＢＣＣフィールドの後に可変データが加えら
れる。このページの中で固定データと一緒に送信される
可変データの長さは、全体の長さが物理的なページの長
さと等しくなるようなものである。例えば６４ビットの
情報ブロック全体は、これも例えば１６ビットのブロッ
ク検査文字によって保護される。言い換えれば、例えば
１つの物理的ページが読み出されたとして、固定データ
の８０ビットは外側のプロトコルフレーム内で送信され
る（識別（ＩＤ）データの６４ビットに、スタートおよ
びストップビット等の他に１６ビットのデータＢＣＣを
加えたもの）。他方、もし１つのファンクションがアド
レッシングされたとすれば、固定データビットの数
（ｘ）に、固定された数を保護するための１６ビットの
ＢＣＣを加えることで、１つのブロックまたはページ内
で最大８０ビットの可変データ（６４＋１６）が送信で
きるので、可変データのためにはｙ＝（８０−（ｘ＋１
６））ビットが残される。この送信フレーム内で、８０
ビットのすべてがこれも１６ビットのブロック検査文字
によって保護される。更に、送信フレーム中の８ビット
のステータスフィールドは、ステータス（２ビット）に
関する情報とページまたはファンクションのアドレス
（６ビット）とを運ぶ。

【００１２】この固定データは、利用可能なセンサーの
型式やその他システムに固有な固定データのような使用
装置に固有な情報の他に、例えば応答器へつながれたセ
ンサー装置に関する直接的な校正データや予め定義され
た検索テーブル中のアドレス等を含むことができる。

【００１３】もし応答器が利用可能な特殊ファンクショ
ンを有していなければ、それは利用可能な最も上位の物
理的ページ番号で以て回答するであろう。アドレスが物
理的アドレスのために定義されたレンジ内にあり、ステ
ータスフィールドが”特殊データ”を表示するため、最
も上位の物理的ページ番号と特殊ファンクションとの区
別が可能である。

【００１４】単一ページの読み出し専用（Ｒ／Ｏ）応答
器の場合には、最初のページのみが送り返されよう。多
ページ読み出し／書き込み（Ｒ／Ｗ）応答器と単一ペー
ジのＲ／Ｏ応答器の区別はフレームプロトコルが異なる
ので可能であり、スタートバイトおよび／または終了ビ
ットの違いによって区別できる。

【００１５】本発明の１つの特長は、センサーまたはそ
の他の周辺装置から受信される可変データを標準的な送
信プロトコルフレーム内に含めることができるというこ
とである。

【００１６】本発明の第２の特長は、応答器のコンフィ
ギュレーション情報を特殊ファンクションページのデー
タフィールドに含めることによって、単一の読み出し操
作で以て応答器コンフィギュレーション情報のすべてと
最も上位の特殊ファンクションの実行結果とが提供され
ることである。

【００１７】本発明の更に別の１つの特長は、アドレス
フィールドをアドレスおよびファンクションのために使
用することによって、送信プロトコルのオーバーヘッド
が低減化されることである。

【００１８】本発明は、図面に示された実施例を例にと
って詳細に説明される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下の段落においては、本発明に
ついて、一例を挙げて説明する。例えば、以下のメモリ
組織構造では、６ビットのアドレスフィールドが使用さ
れており、０から６３までのアドレスページが含まれ、
ページ０は製造者用として予約されている。物理的アド
レスレンジは６ビットアドレスで利用可能な底または最
も下位の番号ビット構成からスタートすることができる
が、ここでページ０（００００００）は製造者用として
予約されており、ページ１（０００００１）は読み出し
専用応答器を示すために使用されている。これはＩＳＯ
標準に準拠している。ページ２ないし１７は読み出し／
書き込みページの物理的アドレスを示すためのもので、
ページ１８ないし３１はより大きな装置の物理的アドレ
ッシングのために予約されている。

【００２０】あるいは、ファンクションアドレスレンジ
は、６ビット形式で利用可能な最も上位の番号ビット構
成または６ビットアドレスフィールドのトップ、すなわ
ち１１１１１１からスタートすることもできる。このよ
うにすれば、ページ６３のアドレスはその応答器に対し
て一般的な可変データファンクションのような何らかの
ファンクションを実行するように命令することができる
ため、応答器が読み出し操作６３において、最も上位の
可能なファンクションで以てアドレッシングされた時
は、その応答器はこのファンクションを実行して、対応
する物理的ページからの固定および可変データを含む情
報で以て回答する。もし読み出し操作において応答器が
最も上位の可能なファンクションで以てアドレッシング
されて、その特別な特殊ファンクションがその応答器で
利用可能でなければ、応答器は最も上位の可能な利用で
きる特殊ファンクションを実行して、対応する物理的ペ
ージからその情報を、そのフレームに含まれる実行され
たファンクションのファンクション番号とともに送信す
る。

【００２１】同様に、ファンクションアドレスレンジ６
２ないし４８はその他の予め定められた特殊ファンクシ
ョン、例えば温度センサー等であることができ、更にフ
ァンクションアドレスレンジ４７ないし３４は製造者が
定義した特殊ファンクション（これは必ずしも標準化さ
れる必要はない）であることができる。これによって、
応答器を物理的ページアドレスあるいはファンクション
要求のいずれかで以てアドレッシングすることができ
る。製造者は１つのファンクションを１つの物理的ペー
ジアドレスへ割り当てることができるため、もし、その
応答器がハードウエア的に実現された特殊ファンクショ
ンまたはページアドレスで以てアクセスされる（もしフ
ァンクション要求で以てアドレッシングされる）のであ
れば、この同じメモリを標準化されたページとして使用
することを可能とする。

【００２２】１つの特殊ページのデータエリア内に、応
答器に関する識別情報のすべてを収容する特定のエリ
ア、すなわち利用可能な特殊ファンクション毎に１ビッ
トを使用する１６ビットのマーカーフィールド、最も上
位の物理的ページの番号のための６ビットフィールド、
および送信のための２ビットのステータスフィールドの
合計２４ビットまたは３バイトを含むエリアを定義する
ことができる。固定データはデータフィールドに続く１
６ビットのＣＲＣによって保護される。

【００２３】本発明の第１実施例の１つの具体例はリモ
ートセンシングシステムの外部センサーを校正する方法
に関するものである。この校正はセンサーの情報を応答
器内の校正ポイントに記憶させる工程を含んでいる。そ
れらの校正ポイントは予め定められており、検知情報を
ブロックの形で同定するようになっている。すなわち、
１つの温度に対して１つのアドレスが与えられ、第２の
温度には異なるアドレスが与えられる、等々である。次
の工程は、検知情報を特定のセンサーに付随する校正ポ
イントとして質問器に送り返すことである。校正ポイン
トは応答器のアセンブリー時に予め定められて応答器中
に記憶されている。それによって、再校正の必要も、シ
ステム中の既知の応答器のみに対する制約または中央デ
ータバンクの必要もなしで、任意の質問器装置上のセン
サー／応答器の組み合わせの使用が可能になる。あるい
は、校正ポイントは、共通校正ポイントを記憶すること
のできる、質問器のメモリ中の検索テーブル中のアドレ
スへのポインターとして表現することもできる。その場
合、このテーブルは各々の質問器装置に対して既知であ
る必要がある。

【００２４】更に、ＲＦ−ＩＤ装置を通信装置として使
用する概念が開示されている。そこでは、応答器と結合
した形で、あるいは応答器上に、何らかの知能あるいは
演算処理能力が与えられた場合に、ブロック検査文字に
よって保護された、例えば８０ビットのブロックで大量
の情報を転送することが可能である。このデータ転送
は、質問器からマイクロプロセッサや付加的な外部メモ
リ等の関連回路を備えた応答器へ、あるいは関連回路を
備えた応答器から質問器ユニットへ行うことができ、例
えば、このＲＦ−ＩＤシステムをデータ転送のための通
信装置として使用して、応答器へつながれた装置へ問い
合わせユニットから新しいソフトウエアをダウンロード
することができる。

【００２５】いくつかの好適実施例について詳細に説明
してきた。本発明のスコープは、これらとは異なるもの
の本発明の特許請求の範囲のスコープには含まれるよう
な実施例を包含するものであることを理解されたい。

【００２６】本発明は例示実施例に関して説明したが、
この説明は限定的なものではない。例示実施例に対する
各種の修正や組み合わせが、本発明のその他の実施例と
ともに本明細書を参照することで当業者には明らかにな
ろう。従って、本発明の特許請求の範囲はそれらすべて
の修正や組み合わせを包含するものを意図している。

【００２７】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 （１）ＲＦ−ＩＤシステムにおいて、少なくとも１ペー
ジを有する、応答器応答信号のデータフレーム構造であ
って、物理的アドレスにおいてデータにアクセスするた
めの予め定められた数のページ、および前記物理的アド
レスにおけるデータへのアクセスおよびファンクション
を実行するための物理的アドレスにおけるデータへのア
クセスのための、利用可能なページ数の合計から前記予
め定められたページ数を差し引いた数のページ、を含む
ことを特徴とするデータフレーム構造。

【００２８】（２）データ構造であって、１つのページ
またはブロックであって、固定データ、および可変デー
タを含み、ここにおいて、前記固定データと前記可変デ
ータとが同じプロトコル構造を有しているページまたは
ブロック、を含むことを特徴とするデータ構造。

【００２９】（３）第２項記載のデータ構造であって、
前記固定データが、特有のＩＤまたはコンフィギュレー
ションデータまたは校正データまたはユーザーが定義し
た固定データであることを特徴とするデータ構造。

【００３０】（４）第２項記載のデータ構造であって、
前記可変データが、変動するユーザーデータまたはメッ
セージまたは通信データまたはセンサーデータであるこ
とを特徴とするデータ構造。

【００３１】（５）リモートセンシングシステムの外部
センサーを校正する方法であって、検知情報を応答器内
に記憶させる工程、および前記検知情報を特定のセンサ
ーに付随する校正ポイントとして送信する工程であっ
て、そこにおいて、前記校正ポイントが前記応答器のア
センブリー時に予め定められて前記応答器中に記憶され
ているため、再校正の必要も、システム中の既知の応答
器のみに対する制約または中央データバンクの必要もな
しで、任意の質問器装置上のセンサー／応答器の組み合
わせの使用を可能とする送信工程、を含むことを特徴と
する方法。

【００３２】（６）第５項記載の方法であって、前記校
正ポイントが、共通校正ポイントを記憶することのでき
る、各々の質問器装置に対して既知である検索テーブル
中のアドレスへのポインターとして表現されていること
を特徴とする方法。

【００３３】（７）ブロック検査文字によって保護され
た、例えば８０ビットのブロックで、質問器から付属回
路を備えた応答器へ、あるいは付属回路を備えた応答器
から質問器装置へ大量の情報を転送する方法であって、
前記質問器および応答器をデータ転送のための通信装置
として使用する工程、を含むことを特徴とする方法。

【００３４】（８）第７項記載の方法であって、前記応
答器の付属回路がマイクロプロセッサまたは付加的な外
部メモリであることを特徴とする方法。

【００３５】（９）第７項記載の方法であって、前記応
答器が知能または演算処理能力を含んでいることを特徴
とする方法。

【００３６】（１０）第７項記載の方法であって、前記
応答器および質問器を通信装置として使用することが、
質問器装置から応答器につながる装置へ新しいソフトウ
エアをダウンロードすることであることを特徴とする方
法。

【００３７】（１１）データフレーム構造が開示されて
おり、それは１つのデータフレーム構造中の利用可能な
ページをファンクションページか物理的ページかのいず
れかに区分化する。このようにすることで、１回の読み
出し操作で最も上位の可能なファンクションまたはペー
ジをアドレッシングすることによって、応答器はこのフ
ァンクションを実行して、要求されたファンクションに
よって要求される活動または特別な情報を含む、対応す
る物理的ページで以て回答するようにされる。もしも、
問い合わせされた特定の応答器において、要求されたペ
ージまたはファンクションが利用できなければ、それは
システムの実現形態に依存して、最も上位の利用可能な
物理的アドレスまたは最も上位の利用可能なファンクシ
ョンで以て応答するであろう。特殊ファンクション要求
への応答の場合には、応答器は”特殊データ”を表示す
るステータス情報ビットで以て応答する。従って、この
応答は一般的に受信される通常のコンフィギュレーショ
ンおよび永続的データの他に、可変データを含むことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１つの好適実施例に従う応答器の応答
信号のフレーム構造であって、異なる応答器間の違いを
示す図。

【図２】本発明の１つの好適実施例に従う読み出し専用
応答器のフレーム構造を示す図。

【図３】本発明の１つの好適実施例に従う読み出し専用
＋センサー応答器のフレーム構造を示す図。

【図４】本発明の１つの好適実施例に従う多ページ読み
出し／書き込み応答器のフレーム構造を示す図。

【図５】本発明の１つの好適実施例に従うＲ／Ｗ応答器
のメモリ組織構造を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハーバート マイヤー ドイツ連邦共和国モースブルク，アム ム エルバッハ− ボーゲン 11

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＲＦ−ＩＤシステムにおいて、少なくと
   も１ページを有する、応答器応答信号のデータフレーム
   構造であって、 物理的アドレスにおいてデータにアクセスするための予
   め定められた数のページ、および前記物理的アドレスに
   おけるデータへのアクセスおよびファンクションを実行
   するための物理的アドレスにおけるデータへのアクセス
   のための、利用可能なページ数の合計から前記予め定め
   られたページ数を差し引いた数のページ、を含むことを
   特徴とするデータフレーム構造。
2. 【請求項２】 リモートセンシングシステムの外部セン
   サーを校正する方法であって、 検知情報を応答器内に記憶させる工程、および前記検知
   情報を特定のセンサーに付随する校正ポイントとして送
   信する工程であって、そこにおいて、前記校正ポイント
   が前記応答器のアセンブリー時に予め定められて前記応
   答器中に記憶されているため、再校正の必要も、システ
   ム中の既知の応答器のみに対する制約または中央データ
   バンクの必要もなしで、任意の質問器装置上のセンサー
   ／応答器の組み合わせの使用を可能とする送信工程、を
   含むことを特徴とする方法。