KR20060043166A - 리더/라이터 및 ｒｆｉｄ 시스템 - Google Patents

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KR20060043166A
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후지쯔 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명의 목적은 이동하는 태그내의 정보를 효율적으로 판독/기록하는 것이 가능한 리더/라이터 및 RFID 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 태그(1)에 대하여 정보를 기록 및 판독하는 리더/라이터(10)에 있어서, 각 안테나의 통신 범위(21X, 21Y)가 태그(1)의 소정의 이동 경로(51)를 따라서 연속하도록 배치되는 복수의 안테나(2X, 2Y)와, 태그(1)에 송신하는 신호를 상기 복수의 안테나(2X, 2Y)에 분배함과 동시에, 복수의 안테나(2X, 2Y)가 태그(1)로부터 수신한 신호를 합성하는 신호 처리부를 구비한다.

Description

리더/라이터 및 ＲＦＩＤ 시스템{READER/WRITER AND RFID SYSTEM}
도 1은 실시예 1에 관한 RFID 시스템의 개념을 설명하기 위한 설명도.
도 2는 실시예 1에 관한 RFID 시스템의 시스템 구성을 도시한 도면.
도 3은 실시예 1에 관한 리더/라이터의 구성을 도시하는 블록도.
도 4는 각 안테나의 데이터의 송수신을 설명하기 위한 설명도.
도 5는 실시예 1에 관한 안테나의 구성의 일례를 도시한 도면.
도 6은 실시예 1에 관한 RFID 시스템의 태그 인식 처리의 순서를 도시한 흐름도.
도 7은 태그 인식 커맨드의 포맷의 일례를 도시한 도면.
도 8은 어드레스 응답의 포맷의 일례를 도시한 도면.
도 9는 실시예 1에 관한 RFID 시스템의 태그 기록 처리의 순서를 도시한 흐름도.
도 10은 Write 커맨드의 포맷의 일례를 도시한 도면.
도 11은 기록 응답의 포맷의 일례를 도시한 도면.
도 12는 각 안테나가 송수신하는 통신 데이터를 설명하기 위한 설명도.
도 13은 실시예 2에 관한 RFID 시스템의 시스템 구성을 도시한 도면.
도 14는 실시예 2에 관한 리더/라이터의 구성을 도시한 블록도.
도 15는 실시예 2에 관한 RFID 시스템의 태그 인식 처리의 순서를 도시한 흐름도.
도 16은 실시예 3에 관한 RFID 시스템의 시스템 구성을 도시한 도면.
도 17은 태그 이동 순서의 인식 처리를 행하는 리더/라이터의 구성을 도시한 블록도.
도 18은 태그에 대한 기록/판독 처리를 행하는 리더/라이터의 구성을 도시한 블록도.
도 19는 실시예 3에 관한 태그 이동 순서의 인식 처리의 순서를 도시한 흐름도.
도 20은 실시예 3에 관한 태그 관리 정보의 변화를 설명하기 위한 설명도.
도 21은 실시예 3에 관한 태그에 대한 기록/판독 처리의 순서를 도시한 흐름도.
도 22는 빔폭을 변경한 RFID 시스템의 시스템 구성을 도시한 도면.
도 23은 실시예 4에 관한 RFID 시스템의 시스템 구성을 도시한 도면.
도 24는 실시예 4에 관한 태그 이동 순서의 인식 처리의 순서를 도시한 흐름도.
도 25는 실시예 5에 관한 RFID 시스템의 시스템 구성을 도시한 도면.
도 26은 각 리더/라이터가 처리하는 태그를 설명하기 위한 설명도.
도 27은 종래의 RFID 시스템을 설명하기 위한 설명도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, A1∼Ax, B1∼Bx : 태그
2A∼2E, 2P, (2R), 2W∼2Z, 94 : 안테나
5 : PC
10, 30, 41, 42A∼42E, 93 : 리더/라이터
11 : MPU
12 : 송신부
13 : 수신부
14 : 신호 분배 합성부
19 : 제어부
20 : 통신 가능 영역
21A∼21E, 21P, 21R, 21X∼21Z, P1, P2, Pn : 통신 범위
31 : 회전 제어부
45 : 순서 관리부
47 : 통신 관리부
50 : 이동 대상
51 : 이동 경로
90 : 태그 관리 정보
91 : 출현 태그 관리 테이블
92A∼92C : 순서 관리 테이블
140 : LPF
H1∼H3 : 하이브리드
특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 2002-37425호 공보
특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 2000-252855호 공보
본 발명은 이동하는 무선 태그의 판독/기록 처리에 관한 것이다.
최근, RFID(Radio Frequency Identification)는 유비쿼터스 사회에서 가장 주목받고 있는 인터페이스 가운데 하나이며, RFID 시스템의 이용도 확대되는 추세를 보이고 있다. RFID는 물품 등에 태그를 부착함과 동시에, 이 태그내의 정보를 판독/기록함으로써 물품 등을 관리하는 것 등에 적용되고 있다.
RFID는 제조 분야, 물류/유통 분야, 오락 분야, 대여 ·임대 분야 등에서 광범위하게 이용되고 있다. 그리고, 당연하겠지만 RFID 시스템은 이동 대상물에 대한 적용 요구도 많다. RFID 시스템은, 예컨대 물류/제조 공장으로서는 벨트 컨베이어에 얹혀진 제품이나 제조 부재의 관리에 적용되고, 비행장에서는 항공 수화물 등의 관리에 적용되고 있다. 또한, RFID 시스템은 일반 사회에 있어서도 저속 이동하는 보행자, 고속 이동하는 자전거, 자동차, 열차 등에 폭넓게 적용되고 있다.
RFID 시스템에 있어서, 태그를 판독/기록하는 경우, 정지 상태에 있는 대상물에 부착된 태그에 비해서 이동 대상물에 부착된 태그의 판독/기록은 이동 대상물 의 이동 속도에 제한을 받는다.
정지 상태의 태그에 대해서는, 1초 동안에, 예컨대 수 개 내지 100개 정도의 태그내의 정보를 판독하는 것이 가능하지만, 이동 상태의 태그는 소정 시간이 경과되면 태그의 판독 가능 공간에서 사라져 버린다(판독할 수 없는 위치로 이동한다). 즉, 태그의 이동 속도가 고속일 수록 태그의 판독처리 등을 행할 수 있는 시간이 감소된다.
도 27은 종래의 RFID 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 이동 대상(감시 대상품)(90)에는 태그(95)가 부착되어 있고, 이동 대상(90)은 벨트 컨베이어(97)의 이동 속도 S(m/s)로 화살표 방향으로 이동하고 있다. 태그(95)에는 이동 대상(90)의 품명, 제조 번호 등의 정보가 기록되어 있다. 그리고, 태그(95)가 부착된 이동 대상(90)은 리더/라이터(93)에 의해 감시되고 있다. 즉, 리더/라이터(93)는 안테나(94)를 통해 이동하는 태그(95)내의 정보[예컨대 품도(品圖) 번호]를 판독함과 동시에, 태그(95) 내에 새로운 정보(예컨대 제조년월일)를 기록하고 있다.
여기서, 리더/라이터(93)가 태그(95)에 대하여 판독/기록할 수 있는 허용 처리 시간은 태그(95)가 리더/라이터(93)의 안테나(94)로부터 전파를 수신할 있으면서 태그(95)가 리더/라이터(93)의 안테나(94)에 정보를 되돌려(회신)줄 수 있는 시간(통신 가능 범위)으로 한정된다.
예컨대, 태그(95)가 3m/s의 속도로 이동하며, 또한 안테나(94)와 태그(95)의 통신 가능 범위(L)가 1m인 경우, 1/3초간(≒ 333ms)이 태그(95)와 통신 가능한 시간이 된다. 이것은 통신 가능한 시간내에 태그(95)에 기록되어 있는 정보를 판독하 며, 또한 이 정보에 대응하여 새롭게 발생한 기록 데이터(예컨대 제조년월일, 유통 기한 등)의 기록 처리를 완료해야 함을 의미한다.
여기서 제조 라인의 처리 효율을 높이기 위해서 벨트 컨베이어(97)의 속도를 3m/s의 2배인 6m/s로 하면, 태그(95)와의 통신 허용 시간은 1/6초간(≒ 167 ms)으로 단축되어 판독/기록 시간이 감소된다. RW[안테나(94)]의 조건을 바꾸지 않고서 태그(95)에 대하여 기록하는 정보(데이터량)를 증가시키기 위해서는, 벨트 컨베이어(97)의 속도를 늦쳐야만 하지만, 이것은 제조 라인의 능력을 저하시키게 된다.
이동 상태의 태그를 판독 처리하는 등의 경우의 처리 가능(허용) 시간은 예컨대 식(1)에 의해 나타낸다.
처리 시간 = [통신 가능 범위 L(m)]/[이동 속도 S(m/sec)] ) …(1)
즉, 태그의 판독 처리 시간은 태그와 판독 장치의 통신 거리(판독 장치의 안테나와 통신할 수 있는 범위의 길이)에 비례하고, 태그의 이동 속도(판독 장치의 안테나와 통신할 수 있는 범위 내를 통과하는 속도)에 반비례한다.
태그의 이동 속도의 고속화에 대응하기 위해서, 판독 장치로부터 태그에 대한 빔의 송출 범위를 넓힘으로써, 대상물(태그)과의 통신 거리를 크게 하는 것이나 안테나의 지향 각도를 넓히는 방법이 있다. 그러나, 일반적으로 빔의 전계/자계 강도는 거리의 2승에 반비례함으로써 태그와 안테나의 거리를 멀어지게 하는 것은 수직 방향의 통신 거리에 영향을 주게 된다. 또한, 안테나의 지향성(예컨대 60도)을 수평 방향으로 넓힘으로써 통신 가능 범위(L)를 넓히는 것도 가능하지만, 이것은 수직 방향의 통신 거리가 희생되어 버리는 경향이 있고, 또한 안테나의 대형화에 른 판독 장치의 비용 상승 등의 결점이 있다. 이것은 작은 안테나와 미소 전력 밖에 없는 태그 측으로서도 문제가 된다.
또한, 하나의 판독 영역에 복수의 이동 태그가 존재하는 경우, 이동 태그와의 통신은 이동 태그가 하나인 경우에 비해서 곤란하게 된다. 태그내의 정보를 판독하기 위해서, 예컨대 판독 장치가 태그에 전파를 송출하고, 판독 장치가 태그로부터의 응답을 수신함으로써 태그의 존재를 확인하는 방법이 있다. 이러한 태그를 식별하기 위해서, 각 태그에는 고유 어드레스가 할당되어 있다. 각 태그를 인식하기 위한 인식 방식의 하나로서 충돌 중재(collision arbitration) 방식이 있다. 비충돌(anticollision) 방식은 판독 가능 영역내에 있는 모든 태그를 인식할 수는 있지만, 각 태그의 위치를 특정하는 것은 불가능하다. 즉, 태그(1)가 벨트 컨베이어 위에서 반송되어 오는 경우, 어떤 태그가 벨트 컨베이어의 상류측에 위치하고, 어떤 태그가 벨트 컨베이어의 하류측에 위치하는 지를 특정할 수 없다(이동 태그가 반송되어 오는 순번을 알 수 없다).
또한, 비출동 알고리즘에 의해 1회의 판독 범위 중에 복수의 태그를 인식하는 경우, 그 인식 순번과 태그의 이동 순서가 반드시 일치하지 않는 경우가 있다. 이 때문에, 이동하는 복수의 태그의 존재를 인식한 후, 각 태그에 대하여 판독(기록) 처리를 임의의 순번으로 행하면, 태그의 판독(또는 기록) 처리 중에 태그가 통신 범위 밖으로 이동해 버리는 경우가 있다. 그래서, 간이한 구성으로 태그내의 정보를 효율적으로 판독하는 것이 가능한 RFID 시스템의 개발이 진행되고 있다.
특허 문헌 1에 기재된 물품 배달 시스템은 RFID를 물품에 설치하고, 물품을 캐리어 케이스에 수납하여 운반하며, RFID에 기억한 정보에 의해 물품의 주고 받음을 관리하는 물품 배달 시스템에 있어서, 물품을 칸막이 부재로 둘러싸인 방에 1개씩 수납하여 운반하는 캐리어 케이스와, 각 방의 칸막이 부재에 안테나가 설치되어 있다. 또한, 각 방의 칸막이 부재에 설치되는 안테나는 복수의 작은 안테나로 이루어지고, 각 안테나를 직렬 혹은 병렬로 접속하여 이용하고 있다. 이에 의해 전파 강도를 균일하게 하고 있다.
또한, 특허 문헌 2에 기재된 트랜스폰더의 액세스 방법은 중파대역 이하의 소정 주파수의 전자파를 이용하고, 질문 신호가 되는 전자파를 수신하였을 때에 응답 신호를 송신하는 복수의 트랜스폰더에 대하여, 트랜스폰더 리더로부터 질문 신호를 송신하고 상기 복수의 트랜스폰더로부터의 응답 신호를 수신하는 트랜스폰더의 액세스 방법으로서, 상기 복수의 트랜스폰더의 각각에 있어서 질문 신호를 수신한 다음에 응답 신호의 송신을 시작하기까지의 시간을 소정의 분산 시간 내에서 임의로 설정하며, 상기 트랜스폰더 리더는 질문 신호를 1회 송신한 후, 적어도 상기 분산 시간과 1회의 응답 신호 송신에 요하는 시간을 가산한 시간 동안은 수신 상태를 유지하여 응답 신호를 수신하고 있다. 또한, 상기 트랜스폰더 리더에 상호 다른 위치에 배치된 2개 이상의 송수신용 안테나를 설치하고, 이 송수신 안테나를 순번대로 전환하여 상기 질문 신호를 송신하고 응답 신호를 수신하고 있다.
상기 전자의 종래 기술에서는, 각 방의 칸막이 부재에 복수의 안테나를 설치하고, 각 안테나를 직렬 혹은 병렬로 접속함으로써 전파 강도를 균일하게 할 수 있지만, 태그와 안테나간의 통신 범위를 넓히는 것은 불가능하다. 이 때문에, 태그와 안테나간의 통신 가능 시간을 길게 할 수 없어, 태그를 고속으로 이동시킬 수 없다고 하는 문제가 있었다. 또한, 복수의 이동 태그와 통신할 때, 이동해 오는 태그의 순번을 인식할 수 없기 때문에, 판독 장치와 태그의 통신 가능 시간에 대하여 태그의 이동 속도를 느리게 설정해야 한다는 문제가 있었다.
또한, 상기 후자의 종래 기술에서는, 다른 위치에 배치된 2개 이상의 송수신용 안테나를 순번대로 전환함으로써, 복수의 트랜스폰더로부터의 응답 신호가 중복되는 확률을 저감시킬 수 있지만, 태그와 안테나간의 통신 범위를 넓히는 것은 불가능하다. 이 때문에, 태그와 안테나간의 통신 가능 시간을 크게 할 수 없어 태그를 고속으로 이동시킬 수 없다고 하는 문제가 있었다. 또한, 복수의 이동 태그와 통신할 때, 이동하여 오는 태그의 순번을 인식할 수 없기 때문에, 판독 장치와 태그의 통신 가능 시간에 대하여 태그의 이동 속도를 느리게 설정해야 하는 문제가 있었다.
본 발명은, 상술한 종래 기술에 따른 문제점을 해소하기 위해서 이루어진 것으로, 이동하는 태그내의 정보를 효율적으로 판독/기록하는 것이 가능한 리더/라이터 및 RFID 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관한 리더/라이터는, 무선 태그에 대하여 정보를 기록 및 판독하는 리더/라이터에 있어서, 각 안테나의 통신 범위가 상기 무선 태그의 소정의 이동 경로를 따라서 연속하도록 배치되는 복수의 안테나와, 상기 무선 태그에 송신하는 신호를 상기 복수의 안테나에 분배함과 동시에, 상기 복수의 안테나가 상기 무선 태그로부터 수신한 신호를 합성하는 신호 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 다음 발명에 관한 리더/라이터는, 안테나를 통해 무선 태그에 대하여 정보를 기록 및 판독하는 리더/라이터에 있어서, 상기 안테나의 통신 범위가 상기 무선 태그의 이동 위치를 추종하도록 상기 안테나가 향하는 방향을 제어하는 방향 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 다음 발명에 관한 RFID 시스템은, 무선 태그로부터 이 무선 태그의 식별 정보를 수신하고, 상기 식별 정보에 기초하여 상기 무선 태그에 대하여 정보를 기록 및 판독하는 RFID 시스템에 있어서, 상기 무선 태그로부터 상기 식별 정보를 수신함과 동시에, 상기 식별 정보에 기초하여 상기 무선 태그의 이동의 순번에 관한 순서 정보를 생성하는 순서 정보 생성부를 구비하는 제1 리더/라이터와, 상기 순서 정보 생성부로부터의 순서 정보에 기초하여, 상기 무선 태그에 대하여 정보를 기록 및 판독하는 통신부를 구비하는 제2 리더/라이터를 구비하는 것을 특징으로 하다.
다음 발명에 관한 RFID 시스템에 있어서, 상기 순서 정보 생성부는 상기 제1 리더/라이터가 상기 무선 태그와 통신하는 통신 범위 안에서 통신 범위 밖으로, 또는 통신 범위 밖에서 통신 범위 안으로 이동해 가는 무선 태그의 순번에 기초하여 상기 순서 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 다음 발명에 관한 RFID 시스템에 있어서, 상기 제1 리더/라이터가 상기 무선 태그와 통신하는 통신 범위를 상기 제2 리더/라이터가 상기 무선 태그와 통신하는 통신 범위보다도 좁게 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 다음 발명에 관한 RFID 시스템에 있어서, 상기 제2 리더/라이터는 복수개로 이루어지고, 상기 제1 리더/라이터가 구비하는 상기 순서 정보 생성부는 복수개로 이루어지는 상기 제2 리더/라이터별로 상기 제2 리더/라이터에 대응한 상기 순서 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 다음 발명에 관한 RFID 시스템은, 무선 태그로부터 이 무선 태그의 식별 정보를 수신하고, 상기 식별 정보에 기초하여 상기 무선 태그에 대하여 정보를 기록 및 판독하는 리더/라이터를 복수개 갖는 RFID 시스템에 있어서, 상기 각 리더/라이터가 복수의 상기 무선 태그에 대하여 분산하여 정보를 기록 및 판독할 수 있도록, 상기 각 리더/라이터를 상기 무선 태그의 이동 속도, 상기 무선 태그간의 거리, 및 상기 각 리더/라이터가 상기 무선 태그와 통신하는 통신 범위에 따른 간격으로 배치하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 관한 리더/라이터 및 RFID 시스템의 적합한 실시예들을 상세히 설명한다. 단, 이들 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
우선, 본 실시예 1에 관한 RFID 시스템의 개념에 관해서 설명한다. 도 1은 실시예 1에 관한 RFID 시스템의 개념을 설명하기 위한 설명도이다. RFID(Radio Frequency Identification) 시스템은 각종 정보를 판독/기록할 수 있는 태그(무선 태그)(1), 태그(1)와 정보를 송수신하는 복수의 안테나(2X, 2Y), 안테나(2X, 2Y)와 접속된 리더/라이터(10), 리더/라이터(10)와 접속된 퍼스널 컴퓨터[이하, PC(Personal Computer;5)라고 함] 등의 정보 처리 장치로 이루어진다.
RFID 시스템에 있어서는, 리더/라이터(10)가 안테나(2X, 2Y)를 통해 태그내의 정보를 판독/기록함으로써 물품[이동 대상(50)] 등을 관리한다. RFID 시스템은, 예컨대 물류/제조 공장에서의 벨트 컨베이어에 놓인 제품이나 제조 부재의 관리, 비행장에서의 항공 수화물 등의 관리 등을 행한다. 제조 라인내의 제품[이동 대상(50)] 등에 부착된 태그(1)는 소정의 경로를 따라서 벨트 컨베이어 위에서 이동한다.
안테나(2X, 2Y)는 이동하는 태그(1)와 정보를 송수신할 수 있도록, 태그(1)의 이동 경로(51)를 따른 소정의 위치에 배치되어 있다. 안테나(2X, 2Y)는 각각 다른 위치에 배치되어 있고, 태그(1)의 이동 경로(51)의 소정의 범위내[통신 범위(21X, 21Y)]에서 태그(1)와 통신 가능하다. 또한, 안테나(2X, 2Y)는 이동중인 태그(1)와 연속적으로 통신 가능하도록 안테나(2X)의 통신 범위(21X)와 안테나(2Y)의 통신 범위(21Y)는 각각 부분적으로 중복되어 있다. 즉, 태그(1)는 안테나(2X)의 통신 범위(21X) 및 안테나(2Y)의 통신 범위(21Y)에서 리더/라이터(10)와 통신한다.
태그(1)가 부착된 이동 대상(50)은 도면 중에서 우측으로부터 좌측으로 이동하고 있다. 안테나(2X)는 태그(1)가 안테나(2X)의 통신 범위(21X)내에 들어가면 태그(1)로부터 태그(1)의 어드레스를 취득하기 위해서, 태그(1)에 어드레스를 요구한다(어드레스 요구 정보의 송신).
태그(1)에 대한 어드레스 요구는 안테나(2X)와 안테나(2Y)가 동시에 행하고 있다. 여기서는, 태그(1)가 안테나(2X)의 통신 범위(21X)내에 위치하기 때문에, 태그(1)는 안테나(2X)로부터 어드레스 요구를 수신하기 시작한다. 이 때, 태그(1)[이동 대상(50)]는 도면 중에서 우측으로부터 좌측으로 이동하고 있다.
태그(1)가 안테나(2X)의 통신 범위(21X)내에 위치하고 있을 때에, 안테나(2X)로부터 모든 어드레스 요구를 수신할 수 있는 경우, 태그(1)는 안테나(2X)로부터 모든 어드레스 요구를 수신할 수 있다. 한편, 안테나(2X)로부터 태그(1)에 어드레스 요구를 송신하고 있을 때에, 태그(1)가 안테나(2X)의 통신 범위(21X)로부터 안테나(2Y)의 통신 범위(21Y)로 이동하면, 태그(1)는 안테나(2Y)로부터 어드레스 요구를 수신한다. 즉, 태그(1)는 자기의 위치에 따라서 안테나(2X) 및 안테나(2Y)의 양방으로부터 어드레스 요구를 수신하는 것이 가능하다. 예컨대 안테나(2X, 2Y)로부터의 어드레스 요구가 16바이트인 경우, 태그(1)는 안테나(2X)로부터 8바이트 만큼의 어드레스 요구를 수신하고, 안테나(2Y)로부터 8바이트 만큼의 어드레스 요구를 수신하는 것이 가능하다.
태그(1)는 안테나(2X)나 안테나(2Y)로부터 어드레스 요구 정보를 수신하면, 어드레스 요구에 대한 응답을 행한다(응답 정보의 송신). 태그(1)는 안테나(2X)나 안테나(2Y)에 대하여 응답 정보(후술하는 「어드레스 응답」, 「기록 응답」)를 송신한다.
태그(1)가 안테나(2X)의 통신 범위(21X)내에 위치하고 있을 때에, 태그(1)가 안테나(2X)에 모든 응답 정보를 송신할 수 있는 경우, 안테나(2X)는 태그(1)로부터 모든 응답 정보를 수신할 수 있다. 또한, 태그(1)가 안테나(2Y)의 통신 범위(21Y)내에 위치하고 있을 때에, 태그(1)가 안테나(2Y)에 모든 응답 정보를 송신할 수 있는 경우, 안테나(2Y)는 태그(1)로부터 모든 응답 정보를 수신할 수 있다.
안테나(2X)가 태그(1)로부터 응답 정보를 수신하고 있을 때에, 태그(1)가 안테나(2X)의 통신 범위(21X)로부터 안테나(2Y)의 통신 범위(21Y)로 이동하면, 안테나(2Y)가 태그(1)로부터 어드레스 요구를 수신한다. 즉, 안테나(2X) 및 안테나(2Y)는 태그(1)의 위치에 따라서, 각각으로부터 응답 정보를 수신하는 것이 가능하다. 예컨대, 태그(1)로부터의 응답 정보가 12바이트인 경우, 안테나(2X)가 태그(1)로부터 6바이트만큼의 응답 정보를 수신하고, 안테나(2Y)가 태그(1)로부터 6바이트 만큼의 응답 정보를 수신하는 것이 가능하다.
이 후, 리더/라이터(10)는 안테나(2X, 2Y)를 통해 응답 정보 등을 수신하고, 수신한 응답 정보 등을 PC(5)에 송신한다. PC(5)는 필요에 따라서 응답 정보 등을 관리한다. 또한, 리더/라이터(10)는 안테나(2X, 2Y)를 통해 태그(1)에 소정의 정보를 기록/판독 처리한다. 이 태그(1)에 대한 소정의 정보를 기록/판독하는 처리도 어드레스 요구, 응답 정보와 동일한 처리에 의해 이루어진다.
이어서, 본 실시예 1에 관한 RFID 시스템의 시스템 구성에 관해서 설명한다. 도 2는 실시예 1에 관한 RFID 시스템의 시스템 구성을 도시한 도면이다. RFID 시스템은 PC(5), 리더/라이터(10), 안테나(2X∼2Z), 이동 대상(50), 태그(1)로 이루어진다.
PC(5)는 리더/라이터(10)와 LAN(Local Area Network) 등에 의해 접속되고, 리더/라이터(10)가 태그(1)와의 사이에서 송수신하는 정보의 관리 등을 행한다. 이동 대상(50)은 RFID 시스템에 의해 관리가 행해지는 제품 등이며, 이동 경로(51) 위에서 이동한다. 태그(1)는 이동 대상(50)에 부착되어 이동 대상(50)에 관한 정보를 기억한다. 태그(1)는 리더/라이터(10)에 의해 각종 정보가 판독/기록된다. 태그(1)는 리더/라이터(10)로부터 보내어져 오는 수신 전파에 의해 전력을 발생하고, 리더/라이터(10)에 소정의 응답 정보를 송신한다(패시브 태그).
안테나(2X∼2Z)는 리더/라이터(10)로부터 태그(1)에 대한 정보를 송신하고, 태그(1)로부터 리더/라이터(10)에 대한 정보를 수신한다. 안테나(2X)는 통신 범위(21X)내에서 태그(1)와 정보를 송수신하고, 안테나(2Y)는 통신 범위(21Y)내에서 태그(1)와 정보를 송수신하며, 안테나(2Z)는 통신 범위(21Z)내에서 태그(1)와 정보를 송수신한다. 통신 범위(21X∼21Z)가 태그(1)와 리더/라이터(10)가 정보를 송수신할 수 있는 영역인 통신 가능 영역(20)이 된다.
리더/라이터(10)는 RFID에 의해 태그(1)에 각종 정보를 기록함과 동시에, RFID에 의해 태그(1)로부터 각종 정보를 판독한다. 리더/라이터(10)는 통신 가능 영역(20)내의 태그(1)와 정보를 송수신한다.
단, 여기서는 리더/라이터(10)와 안테나(2X∼2Z)가 다른 구성인 경우에 관해서 설명했지만, 리더/라이터(10)가 안테나(2X∼2Z)를 구비하는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 리더/라이터(10)와 PC(5)를 다른 구성으로 했지만, 리더/라이터(10)가 PC(5)의 기능을 구비하는 구성으로 하여도 좋다.
도 3은 실시예 1에 관한 리더/라이터의 구성을 도시하는 블록도이다. 리더/ 라이터(10)는 MPU(Micro Processing Unit)(11), 송신부(12), 수신부(13), 신호 분배 합성부(신호 처리부)(14), 안테나(2X∼2Z), 제어부(19)로 이루어진다.
MPU(11)는 안테나(2X∼2Z)를 통해 태그(1)에 기록/판독하는 정보(데이터)를 관리하는 초소형 연산 장치이다. MPU(11)는 PC(5)로부터의 지시 정보 등에 기초하여 소정의 지시 정보를 제어부(19)에 송신한다.
송신부(12)는 제어부(19)로부터의 지시 정보에 기초하여 태그(1)에 기록되는 소정의 정보(커맨드)(통신 데이터)를 RFID에 의해 송신한다. 수신부(13)는 RFID에 의해 태그(1)로부터 소정의 정보(응답)를 수신한다.
신호 분배 합성부(14)는 송신부(12)로부터 송신되는 소정의 정보(신호)를 안테나(2X∼2Z)에 분배한다. 신호 분배 합성부(14)는 안테나(2X∼2Z)가 수신하는 소정의 정보를 혼성(하이브리드)하여 수신부(13)에 송신한다. 안테나(2X∼2Z)는 각각 태그(1)와 정보를 송수신한다. 제어부(19)는 MPU(11)로부터의 지시 정보에 기초하여 송신부(12), 수신부(13), 신호 분배 합성부(14), 안테나(2X∼2Z)를 제어한다.
도 4는 각 안테나의 데이터의 송수신을 설명하기 위한 설명도이다. PC(5)로부터 발행(송신)되는 제어부(19)에 대한 커맨드는 리더/라이터(10)의 MPU(11)내에서 해독(해석)된 후, 송신부(12)로부터 RF(Radio Frequency)신호로서 출력된다.
이 RF 신호는 신호 분배 합성부(14)에 의해 각 안테나[안테나(2X∼2Z)]에 분배된다. 각 안테나(2X∼2Z)로부터는, 동시에 동일한 RF 신호가 출력된다. 각 안테나(2X∼2Z)로부터의 빔이 태그(1)의 이동 방향(경로)에 대하여 연속적이면서 간극이 없고 중복되도록 안테나(2X∼2Z)가 배치되어 있다. 이에 의해, 3개의 안테나(2X ∼2Z)의 빔(신호) 범위내[통신 범위(21X∼21Z)]에서 이동하는 태그(1)는 동일한 RF 신호(일련의 신호)를 도중에서 끊어지는 일없이 계속하여 수신할 수 있다. 또한, 3개의 안테나(2X∼2Z)는 통신 범위(21X∼21Z)에서 이동하는 태그(1)로부터 동일한 RF 신호(응답)를 도중에서 끊어지는 일없이 계속하여 수신할 수 있다.
여기서, 안테나의 구성에 관해서 설명한다. 도 5는 실시예 1에 관한 안테나의 구성의 일례를 도시한 도면이다. 여기서는, 안테나가 4개의 안테나(2W∼2Z)로 이루어지는 경우에 관해서 설명한다. 신호 분배 합성부(14)는 RF 신호의 고역 여파기(高域濾波器; 저역 통과)로서 기능하는 LPF(Low Pass Filter)(140), 복수의 하이브리드(H1∼H3)를 구비하고 있다.
LPF(140)는 송신부(12), 수신부(13), 하이브리드(H1)와 접속되어 있다. 또한, 하이브리드(H1)는 LPF(140), 하이브리드(H2, H3)와 접속되어 있다. 또한, 하이브리드(H2)는 안테나(2W, 2X)와 접속되고, 하이브리드(H2)는 안테나(2Y, 2Z)와 접속되어 있다.
송신부(12)로부터 송신(입력)되는 RF 신호는 LPF(140)를 통해 하이브리드(H1)에 송신된다. 하이브리드(H1)는 이 RF 신호를 2개의 동일한 RF 신호로 분배하고, 분배한 각각의 RF 신호를 하이브리드(H2, H3)에 송신한다. 하이브리드(H2)는 이 RF 신호를 2개의 동일한 RF 신호로 더욱 분배하고, 분배한 각각의 RF 신호를 안테나(2W, 2X)에 송신한다. 또한, 하이브리드(H3)는 하이브리드(H1)로부터의 RF 신호를 2개의 동일한 RF 신호로 더 분배하고, 분배한 각각의 RF 신호를 안테나(2Y, 2Z)에 송신한다.
안테나(2W, 2X)가 태그(1)로부터 수신한 RF 신호는 하이브리드(H2)에 의해 논리OR되고, 하나의 RF 신호로서 하이브리드(H1)에 송신된다. 또한, 안테나(2Y, 2Z)가 태그(1)로부터 수신한 RF 신호는 하이브리드(H3)에 의해 논리 OR되고, 하나의 RF 신호로서 하이브리드(H1)에 송신된다.
하이브리드(H2, H3)가 수신한 RF 신호는 하이브리드(H1)에 의해 논리 OR되고, 하나의 RF 신호로서 LPF(140)에 송신된다. 그리고, LPF(140)는 이 RF 신호를 수신부(13)에 송신한다. 이에 의해, 태그(1)가 4개의 안테나빔의 범위내(통신 범위내)에 있는 한, 리더/라이터(10)는 이동하는 태그(1)로부터의 응답 신호 등을 수신할 수 있다.
이어서, RFID 시스템의 처리 순서에 관해서 설명한다. 여기서는, RFID 시스템의 처리 순서의 일례로서, 이동하는 태그(1)에 대하여 최초로 태그 인식 처리[태그(1)의 어드레스 취득]를 하고, 이어서 태그(1)에 데이터 기록 처리(태그기록 처리)를 하는 경우에 관해서 설명한다. 도 6은 실시예 1에 관한 RFID 시스템의 태그 인식 처리의 순서를 도시하는 흐름도이다.
PC(5)(상위 PC)는 리더/라이터(10)에 대하여, 태그(1)를 인식하기 위한 지시정보로서 「태그 인식 의뢰」를 발행한다(단계 S100). 리더/라이터(10)의 MPU(11)는 PC(5)로부터의 「태그 인식 의뢰」의 내용을 해석한 후(단계 S110), 제어부(19)에 대하여 「태그 인식 의뢰」의 커맨드를 발행한다(단계 S120).
제어부(19)는 태그(1)의 어드레스를 취득하기 위한 커맨드로서 「태그 인식 커맨드」를 일련의 비트열로서 공기 상으로 송출(송신)하도록 송신부(12)를 제어한 다. 송신부(12)로부터의 「태그 인식 커맨드」는 신호 분배 합성부(14), 안테나(2X∼2Z)를 통해 통신 범위(21X∼21Z)[통신 가능 영역(20)]로 송출된다(단계 S130). 태그(1)는 리더/라이터(10)로부터 「태그 인식 커맨드」를 수신하면 「태그 인식 커맨드」에 대한 응답으로서 「어드레스 응답」을 송신한다.
도 7은 태그 인식 커맨드의 포맷의 일례를 도시한 도면이며, 도 8은 어드레스 응답의 포맷의 일례를 도시한 도면이다. 도 7에 도시한 바와 같이 「태그 인식 커맨드」는 프리앰블, 구분 문자(delimiter), 커맨드, 어드레스, 마스크, 데이터, CRC(Cyclic Redundancy Check)로 이루어진다.
프리앰블은 수신측[태그(1)]에서 동기화를 행하기 위한 필드이며, 미리 정해진 고정 패턴이 표시된다. 구분 문자는 태그(1)와 리더/라이터(10)간의 전송 모드(통신 속도 등)를 결정하는 파라미터이다.
커맨드는 태그(1)의 인식 처리(어드레스의 취득)를 나타내는 커맨드 코드이다. 어드레스는 태그(1)를 그룹 식별할 때의 비교 정보의 선두 어드레스를 나타낸다. 이 어드레스 영역의 정보(8바이트)와 데이터의 정보(8바이트)와의 비교 결과에 의해 태그(1)에 응답할 것인지의 여부를 선택할 수 있다.
마스크는 태그(1)를 그룹 식별할 때의 비교 마스크를 나타낸다. 마스크가 「0」인 경우, 모든 태그가 인식 처리의 대상이 된다. 데이터는 태그(1)를 그룹 식별할 때의 비교 정보를 나타낸다. 이 데이터 영역의 정보(8바이트)와 전술한 어드레스 영역의 정보(8바이트)와의 비교 결과에 의해 태그(1)에 응답할 것인지의 여부를 선택할 수 있다. CRC는 송신 데이터(태그 인식 커맨드)에 대한 체크 코드이다.
프리앰블은 예컨대 10비트이며, 구분 문자는 예컨대 1바이트이며, 커맨드는 예컨대 1바이트이며, 어드레스는 예컨대 1바이트이며, 마스크는 예컨대 1바이트이며, 데이터는 예컨대 8바이트이며, CRC는 예컨대 2바이트이다. 즉, 「태그 인식 커맨드」는 예컨대 약 16바이트의 크기를 갖는다.
도 8에 도시하는 바와 같이 「어드레스 응답」은 프리앰블, ID, CRC로 이루어진다. 여기서의 프리앰블은 리더/라이터(10)측에서 동기를 취하기 위해서 미리 정해진 고정 패턴이다. ID는 태그(1)의 어드레스 정보(8바이트 고정)이다. 여기서의 CRC는 회신 데이터(어드레스 응답)에 대한 체크 코드이다.
프리앰블은 예컨대 약 10비트이며, ID는 예컨대 8바이트이며, CRC는 예컨대 2바이트이다. 즉, 「어드레스 응답」은 예컨대 약 12바이트의 크기를 갖는다. 「태그 인식 커맨드」나 「어드레스 응답」은 예컨대 10 Kbps(Bit Per Second)의 전송 속도로 송수신된다.
MPU(11)는 태그(1)로부터 「어드레스 응답」을 수신하였는지의 여부[태그(1)로부터 응답이 있었는지의 여부]를 확인한다(단계 S140). 리더/라이터(10)는 「태그 인식 커맨드」를 송신한 후, 태그(1)가 「어드레스 응답」을 송신하였다면(단계 S140, Yes), 이 「어드레스 응답」을 수신부(13)에 의해 수신한다(단계 S150). 여기서의 수신부(13)는 안테나(2X∼2Z), 신호 분배 합성부(14)를 통해 「태그 인식 커맨드」를 수신한다. 즉, 실시예 1에 있어서는 태그(1)는 안테나(2X∼2Z)로부터 「태그 인식 커맨드」를 수신하고, 태그(1)는 안테나(2X∼2Z)에 「어드레스 응답」을 송신한다.
리더/라이터(10)의 제어부(19)는 「태그 인식 커맨드」를 송신하고 나서 소정의 시간이 경과할 때까지, 태그(1)로부터 「어드레스 응답」을 수신하면, MPU(11)에 대하여, 태그(1)의 어드레스 인식의 처리가 완료되었음을 보고(통지)한다(단계 S160). 한편, 리더/라이터(10)의 제어부(19)는 「태그 인식 커맨드」를 송신하고 나서 소정의 시간이 경과할 때까지, 태그(1)로부터 「어드레스 응답」을 수신하지 않으면(단계 S140, No), MPU(11)에 대하여, 태그(1)가 검출되지 않았음을 보고한다(단계 S160).
태그(1)로부터의 「어드레스 응답」의 내용에 CRC 에러 등의 이상이 검출된 경우나 태그(1)로부터의 「어드레스 응답」이 검출되지 않았던 경우, MPU(11)는 제어부(19)에 재차 「태그 인식 커맨드」를 송출하도록 「태그 인식 커맨드」의 송출처리를 의뢰(재시도)한다.
액세스 대상인 태그(1)가 이동하고 있다. 이 때문에, 리더/라이터(10)가 행하는 「태그 인식 커맨드」의 송출 처리의 재시도의 가부나 재시도의 허용 횟수는 태그(1)와의 통신 가능 범위, 태그(1)의 이동 속도, 태그(1)와의 송수신하는 최대 데이터량 등에 기초하여, 리더/라이터(10)에 미리 설정해 둔다.
리더/라이터(10)의 MPU(11)는 「태그 인식 커맨드」의 송출 처리의 재시도가 미리 설정해 둔 횟수(예컨대 10회)를 넘었는지의 여부를 확인한다(단계 S170). DMPU(11)는 「태그 인식 커맨드」의 송출 처리의 재시도가 미리 설정해 둔 횟수를 넘지 않았다고 판단한 경우(단계 S170, No), 송신부(12)가 태그(1)로부터 「어드레스 응답」을 수신하였는지의 여부를 확인한다(단계 S180).
송신부(12)가 태그(1)로부터 「어드레스 응답」을 수신한 경우, MPU(11)는 이 「어드레스 응답」내용의 타당성을 확인한다(단계 S190, S200). 여기에서의 태그(1)로부터의 「어드레스 응답」내용의 타당성은, 예컨대 CRC 에러, 부호화 에러, 프리앰블 에러 등의 유무를 확인함으로써 확인된다.
MPU(11)는 「어드레스 응답」내용이 타당하다(이상 없음)고 판단하면(단계 S200, Yes), 수신부(13)가 수신한 「어드레스 응답」을 PC(5)에 송신한다. 태그(1)로부터의 「어드레스 응답」이 검출되지 않은 경우나(단계 S180, No), 태그(1)로부터의 「어드레스 응답」의 내용에 CRC 에러 등의 이상이 검출된 경우(단계 S200, No), MPU(11)는 제어부(19)에 재차 「태그 인식 커맨드」를 송출하도록 「태그 인식 커맨드」의 송출 처리를 의뢰한다(단계 S120).
제어부(19)는 MPU(11)로부터 「태그 인식 커맨드」의 재시도를 의뢰받으면, 단계 S130∼S160의 처리에 의해 「태그 인식 커맨드」의 송출 처리와 「어드레스 응답」의 수신 처리를 행한다.
리더/라이터(10)는 MPU(11)에 의해 「태그 인식 커맨드」의 송출 처리의 재시도가 미리 설정해 둔 횟수를 넘었는지의 여부를 확인한다(단계 S170). 「태그 인식 커맨드」의 송출 처리의 재시도 횟수가 미리 설정해 둔 횟수(허용 횟수)를 넘은 경우, MPU(11)는 태그(1)가 통신 가능 영역(20)으로부터 벗어났다(판독 건너뜀이 발생)고 판단하고, 타임아웃이라고 PC(5)에 통지한다(단계 S210).
PC(5)는 리더/라이터(10)로부터 「어드레스 응답」을 수신하고, 「어드레스 응답」내용을 확인한다(단계 S220). PC(5)는 태그(1)로부터 「어드레스 응답」을 소정 시간내에 정상적으로 취득할 수 있었던 경우(단계 S230∼S250), 리더/라이터(10)는 취득된 태그(1)의 어드레스를 사용하여 태그(1)에 대한 정보의 기록 처리를 행한다. 한편, 단계 S210에서 타임아웃 등의 이상이 발생한 경우는, 리더/라이터(10)는 처리 에러라고 판단하여 태그(1)에 대한 정보의 기록 처리를 행하지 않는다.
도 9는 실시예 1에 관한 RFID 시스템의 태그 기록 처리의 순서를 도시하는 흐름도이다. RFID 시스템에 의한 태그 기록 처리의 처리 순서는 태그 인식 처리의 처리 순서와 동일하다. 즉, PC(5)는 리더/라이터(10)에 대하여, 태그(1)에 정보를 기록하기 위한 지시 정보로서 태그(1)의 어드레스를 지정한 「태그 Write 의뢰」를 발행한다(단계 S300).
리더/라이터(10)의 MPU(11)는 PC(5)로부터의 「태그 Write 의뢰」내용을 해석한 후(단계 S310), 제어부(19)에 대하여 태그(1)에 정보를 기록하기 위한 「Write 의뢰」커맨드를 발행한다(단계 S320).
제어부(19)는 태그(1)에 정보를 기록하기 위한 커맨드로서 「Write 커맨드」를 일련의 비트열로서 공기 상에 송출하도록 송신부(12)를 제어한다. 송신부(12)로부터의 「Write 의뢰 커맨드」는 신호 분배 합성부(14), 안테나(2X∼2Z)를 통해 통신 범위(21X∼21Z)[통신 가능 영역(20)]에 송출된다(단계 S330).
태그(1)는 리더/라이터(10)의 안테나(2X∼2Z)로부터 「Write 커맨드」를 수신하면, 「Write 커맨드」에 따른 정보를 기록한다. 그리고, 태그(1)는 기록 처리가 종료하였음을 나타내는 「기록 응답」을 안테나(2X∼2Z)에 송신한다.
도 10은 Write 커맨드의 포맷의 일례를 도시한 도면이며, 도 11은 기록 응답의 포맷의 일례를 도시한 도면이다. 도 10에 도시한 바와 같이 「Write 커맨드」는 프리앰블, 구분 문자, 커맨드, ID, 어드레스, 데이터, CRC로 이루어진다. 여기서의 커맨드는 태그(1)에 대한 정보의 기록 처리를 나타내는 커맨드 코드이다. 여기서의 어드레스는 태그(1)내에 데이터를 기록할 때의 선두 어드레스를 나타낸다. 여기서의 데이터는 태그(1)에 기록하는 기록데이터(4바이트 고정)이다. 여기서의 CRC는 송신 데이터(Write 커맨드)에 대한 체크 코드이다.
프리앰블은 예컨대 10비트이며, 구분 문자는 예컨대 1바이트이며, 커맨드는 예컨대 1바이트이며, ID는 예컨대 8바이트이며, 어드레스는 예컨대 1바이트이며, 데이터는 예컨대 4바이트이며, CRC는 예컨대 2바이트이다. 즉, 「Write 커맨드」는 예컨대 약 19바이트의 크기를 갖는다.
여기서의 프리앰블은 리더/라이터(10)측에서 동기를 취하기 위해서 미리 정해진 고정 패턴이다. 응답은 기록 처리에 대한 결과를 나타낸다. 여기서의 CRC는 회신 데이터(기록 응답)에 대한 체크 코드이다.
프리앰블은 예컨대 10비트이며, 응답은 예컨대 1바이트이며, CRC는 예컨대 2바이트이다. 즉, 「기록 응답」은 예컨대 약 5바이트의 크기를 갖는다. 「Write 커맨드」나 「기록 응답」은 예컨대 10 Kbps의 전송 속도로 송수신된다.
MPU(11)는 태그(1)로부터 「기록 응답」을 수신하였는지의 여부를 확인한다(단계 S340). 리더/라이터(10)는 「Write 의뢰 커맨드」를 송신한 후, 태그(1)가 「기록 응답」을 송신하였으면(단계 S340, Yes), 수신부(13)에 의해 「기록 응답」을 수신한다(단계 S350). 여기서의 수신부(13)는 안테나(2X∼2Z), 신호 분배 합성부(14)를 통해 「기록 응답」을 수신한다. 즉, 실시예 1에 있어서는 태그(1)는 안테나(2X∼2Z)로부터 「Write 의뢰」를 수신하고, 태그(1)는 안테나(2X∼2Z)에 「기록 응답」을 송신한다.
리더/라이터(10)의 제어부(19)는 「태그 인식 커맨드」를 송신하고 나서 소정의 시간이 경과할 때까지 태그(1)로부터 「어드레스 응답」을 수신하면, MPU(11)에 대하여, 태그(1)의 어드레스 인식의 처리가 완료되었음을 보고한다(단계 S360). 한편, 리더/라이터(10)의 제어부(19)는 「Write 의뢰 커맨드」를 송신하고 나서 소정의 시간이 경과할 때까지, 태그(1)로부터 「기록 응답」을 수신하지 않으면(단계 S340, No), MPU(11)에 대하여, 태그(1)에 대한 기록이 이루어지지 않았음을 보고한다(단계 S360). 이 후, 도 5에 도시한 태그 인식 처리와 동일한 처리 순서에 의해 태그(1)에 대한 기록 처리의 재시도 등을 행하기 때문에 그 설명은 생략한다.
여기서, 단계 S130∼S150, S330∼S350의 처리인, 안테나(2X∼2Z)와 태그(1)간에 송수신되는 통신 데이터(「태그 인식 커맨드」, 「어드레스 응답」, 「Write 커맨드」, 「기록 응답」)과 시간의 관계에 관해서 설명한다.
도 12는 각 안테나가 송수신하는 통신데이터를 설명하기 위한 설명도이다. 도 12에 있어서, 횡축은 시간을 나타내고 있고, 통신 데이터로서 리더/라이터(10)로부터 송출되는 커맨드(「태그 인식 커맨드」,「Write 커맨드」)와 태그(1)로부터 송출되는 응답 정보(「어드레스 응답」, 「기록 응답」)를 시계열로 나타내고 있다. 여기서는, 시간의 경과가 횡축에 있어서 좌측으로부터 우측으로 흐르는 경우를 나타내고 있다.
또한, 도 11의 하부에는 통신 데이터의 송수신시의 경과 시간에 대한 각 안테나(2X∼2Z)의 수신 상태를 나타내고 있다. 즉, 안테나(2X)는 통신 범위(21X)에서 태그(1)와 유효 데이터를 송수신하고, 안테나(2Y)는 통신 범위(21Y)에서 태그(1)와 유효 데이터를 송수신하며, 안테나(2Y)는 통신 범위(21Z)에서 태그(1)와 유효 데이터를 송수신한다. 또한, 태그(1)는 안테나(2X)로부터 안테나(2Y)를 매개로 안테나(2Z)의 방향으로 이동하고 있다.
리더/라이터(10)로부터의 커맨드 및 태그(1)로부터의 응답 정보는 도 5와 도 8의 흐름도에서 설명한 바와 같이, 최초로 리더/라이터(10)로부터 태그(1)로 「태그 인식 커맨드」가 송신되고, 계속해서 태그(1)로부터 리더/라이터(10)로 「어드레스 응답」이 송신된다. 이어서 리더/라이터(10)로부터 태그(1)로 「Write 커맨드」가 송신되고, 계속해서 이것에 대한 태그(1)로부터의 「기록 응답」이 리더/라이터(10)에 송신된다.
태그(1)는 통신 범위(21X)에서 안테나(2X)와 통신하고, 통신 범위(21Y)에서 안테나(2Y)와 통신하며, 통신 범위(21Z)에서 안테나(2Z)와 통신한다. 안테나(2X)의 통신 범위(21X)와 안테나(2Y)의 통신 범위(21Y)는 부분적으로 중복되면서 동시에, 안테나(2Y)의 통신 범위(21Y)와 안테나(2Z)의 통신 범위(21Z)는 부분적으로 중복되어 있다. 즉, 안테나(2X∼2Z)는 안테나(2X∼2Z)의 통신 범위(21X∼21Z)가 이동 경로(51)를 따라서 연속하도록 배치되어 있다. 따라서, 태그(1)는 통신 범위(21X)와 통신 범위(21Y)가 중복되어 있는 영역에서 안테나(2X)와 안테나(2Y)의 양방의 안테 나와 통신한다. 또한, 통신 범위(21Y)와 통신 범위(21Z)가 중복되어 있는 영역에서 안테나(2Y)와 안테나(2Z)의 양방의 안테나와 통신한다.
이에 의해, 태그(1)는 통신 가능 영역(20)에서 데이터 통신로가 도중에 끊기는 일없이 리더/라이터(10)와 통신하고 있다. 다시 말해, 리더/라이터(10)와 태그(1)간의 통신은 하나의 커맨드 패킷의 송수신(커맨드 시퀀스)이 복수의 안테나의 통신 범위에 걸쳐져 있는 경우라 할지라도 각 안테나(2X∼2Z)가 바뀌거나 커맨드/데이터 패킷 및 시퀀스의 단락과는 관계없이 행해진다.
예컨대, 태그(1)[이동 대상(50)]를 이동시키는 벨트 컨베이어의 이동 속도가 3m/s이며, 하나의 안테나의 통신 가능 범위(L)가 1m인 경우, 태그(1)와 리더/라이터(10)의 하나의 안테나간의 통신 가능 시간은 1/3초간(약 333ms)이 된다.
리더/라이터(10)와 태그(1)간의 커맨드/응답의 데이터전송속도를 10Kbps(=1바이트 시간 0.8ms)로 한 경우에 필요한 각 처리 시간은, 예컨대 이하와 같다.
·(1) MPU(11)내에 있어서의 인식 커맨드의 작성 시간 = 약 0.5ms(도시하지 않음)
·(2) 송신부(12)로부터 태그(1)로의 「태그 인식 커맨드」의 전송 시간(약 16바이트) = 약 13ms
·(3) 태그(1)내의 처리 시간 = 약 0.5ms(도시하지 않음)
·(4) 태그(1)로부터 리더/라이터(10)로의 「어드레스 응답」의 전송 시간(약 12바이트) = 약 10ms
·(5) MPU(11)내의 처리 시간 = 약 0.5ms(도시하지 않음)
·(6) MPU(11)로부터 태그(1)로의 「Write 커맨드」의 전송 시간(약 19바이트) = 약 16 ms
·(7) 태그(1)내의 처리 시간 = 약 0.5 ms(도시하지 않음)
·(8) 태그(1)로부터 리더/라이터(10)로의 「기록 응답」의 전송 시간(약 5바이트) = 약 4 ms
이들 (1)∼(8)의 일련의 처리 시간을 합계하면, 약 45ms이며, 안테나 하나분의 통신 가능 범위에서 얻어지는 통신 시간 333ms로서 충분한 시간으로 되어 있다. 또한 통신중인 잡음에 의한 데이터 손상에 따른 재시도 처리 시간이나 통신 데이터량의 증가에 대하여도 여유가 있는 시간으로 되어 있다.
이러한 RFID 시스템에 있어서, 작업 효율을 올리기 위해서 벨트 컨베이어의 속도를 3m/s의 10배의 속도인 30m/s로 높인 경우에 관해서 설명한다. 이 경우, 태그(1)와 리더/라이터(10)의 통신 가능한 시간은 333ms의 1/10배인 33.3ms가 된다. 따라서, 태그(1)와 리더/라이터(10)의 하나의 안테나가 통신할 수 있는 시간은 전술한 (1)∼(8)의 일련의 처리 시간(45ms)보다 줄어든다.
이러한 경우에 있어서도, RFID 시스템이 연속적으로 3개의 안테나(2X∼2Z)를 배치하고 있으면, 리더/라이터(10)는 하나의 안테나의 경우에 비해서 약 3배(33.3ms ×3 = 약 100ms)의 통신 가능 시간을 얻을 수 있게 된다.
이 통신 가능 시간(약 100ms)은 (1)∼(8)의 일련의 처리 시간(약 45ms)에 대해서는 충분한 시간이며, 이상(異常)시의 재시도나 태그(1)와의 통신 데이터량의 증가에 대하여도 대응 가능한 시간이다.
예컨대, 리더/라이터(10)로부터의 「태그 인식 커맨드」는 최초 안테나(2X)에 의해 수신되기 시작한다. 예컨대, 안테나(2X)는 「태그 인식 커맨드」의 프리앰블에서 커맨드까지를 수신한다.
태그(1)가 통신 범위(21X)로부터 통신 범위(21X)와 통신 범위(21Y)의 중복 영역으로 이동하면, 「태그 인식 커맨드」는 안테나(2X)와 안테나(2Y)에 의해 수신된다. 예컨대, 안테나(2X, 2Y)에 의해 「태그 인식 커맨드」의 어드레스를 수신한다.
태그(1)가 통신 범위(21X)와 통신 범위(21Y)의 중복 영역으로부터 통신 범위(21Y)로 이동하면, 「태그 인식 커맨드」는 안테나(2Y)에 의해서 수신된다. 예컨대, 안테나(2Y)에 의해 「태그 인식 커맨드」의 마스크에서 CRC까지를 수신한다.
태그(1)가 통신 범위(21Y)에 위치할 때에 「어드레스 응답」을 송신하면, 안테나(2Y)가 이 「어드레스 응답」을 수신한다. 예컨대, 안테나(2Y)에 의해 「어드레스 응답」의 프리앰블에서 CRC까지의 모두를 수신한다.
태그(1)가 통신 범위(21Y)에 위치할 때에 리더/라이터(10)로부터 「Write 커맨드」가 송신되면, 「Write 커맨드」는 안테나(2Y)에 의해 수신되기 시작한다. 예컨대, 안테나(2Y)에 의해 「Write 커맨드」의 프리앰블에서 어드레스까지를 수신한다.
태그(1)가 통신 범위(21Y)로부터 통신 범위(21Y)와 통신 범위(21Z)의 중복 영역으로 이동하면, 「Write 커맨드」는 안테나(2Y)와 안테나(2Z)에 의해 수신된다. 예컨대, 안테나(2Y, 2Z)에 의해 「Write 커맨드」의 데이터를 수신한다.
태그(1)가 통신 범위(21Y)와 통신 범위(21Z)의 중복 영역으로부터 통신 범위(21Z)로 이동하면, 「Write 커맨드」는 안테나(2Z)에 의해 수신된다. 예컨대, 안테나(2Z)에 의해 「Write 커맨드」의 CRC를 수신한다.
태그(1)가 통신 범위(21Z)에 위치할 때에 「기록 응답」을 송신하면, 안테나(2Z)가 이 「기록 응답」을 수신한다. 예컨대, 안테나(2Z)에 의해 「기록 응답」의 프리앰블에서 CRC까지의 모두를 수신한다.
이와 같이, 리더/라이터(10)가 복수의 안테나(2X∼2Z)를 구비함으로써, 리더/라이터(10)는 태그(1)와의 통신 영역을 확장할 수 있음과 동시에, 태그(1)가 안테나(2X∼2Z)[통신 범위(21X∼21Z)] 사이를 이동한 경우에 데이터 통신로를 차단하는 일없이 통신의 연속성을 보증할 수 있다.
또, 본 실시예 1에 있어서는, 리더/라이터(10)가 3개의 안테나(2X∼2Z)를 구비하도록 구성하였으나, 리더/라이터(10)는 2개의 안테나 또는 4개 이상의 안테나를 구비하도록 구성하여도 좋다.
또, 본 실시예 1에 있어서는, 태그(1)가 벨트 컨베이어 위에서 직선으로 이동하는 경우에 관해서 설명했지만, 태그(1)는 직선으로 이동하는 경우에 한정되지 않는다. 즉, 태그(1)의 이동 경로(51)가 곡선을 포함하는 경우, 태그(1)의 이동 경로(51)를 따라서 안테나(2X∼2Z)를 배치한다. 이 경우, 안테나(2X∼2Z)는 안테나(2X∼2Z)의 각 통신 범위(21X∼21Z)가 곡선을 포함하는 이동 경로(51)와 중복되도록 안테나(2X∼2Z)를 배치한다.
또한, 본 실시예 1에 있어서는, 태그(1)가 벨트 컨베이어 위의 평면내에서 이동하는 경우에 관해서 설명했지만, 태그(1)는 평면내에서 이동하는 경우로 한정되지 않는다. 즉, 태그(1)의 이동 경로(51)가 3차원 방향의 이동 경로를 포함하는 경우라 하더라도, 태그(1)의 이동 경로(51)를 따라서 안테나(2X∼2Z)를 배치한다. 이 경우도, 안테나(2X∼2Z)는 안테나(2X∼2Z)의 각 통신 범위(21X∼21Z)가 3차원 방향의 이동 경로(51)와 중복되도록 안테나(2X∼2Z)를 배치한다.
이와 같이, 복수의 안테나(2X∼2Z)에 의해 통신 가능 영역(20)을 확장할 수 있음과 동시에, 통신 가능 영역(20)에 있어서의 통신 선로의 연속성을 얻을 수 있게 된다. 따라서, 태그(1)와 리더/라이터(10)간에 데이터 통신을 행할 수 있는 시간을 연장시킬 수 있게 되어, 고속 이동하는 태그(1)와 통신하는 것이나 태그(1)와 리더/라이터(10)간에 많은 통신 데이터량을 송수신할 수 있게 된다.
이와 같이 실시예 1에 따르면, 복수의 안테나(2X∼2Z)를 배치함으로써, 태그(1)의 송신 능력을 바꾸는 일없이 태그(1)가 갖는 정보의 판독 공간을 넓힐 수 있게 된다. 따라서, 리더/라이터(10)와 태그(1)간의 통신 속도나 프로토콜 등의 통신 조건을 바꾸는 일없이, 태그(1)의 이동(벨트 컨베이어의 속도)의 고속화가 가능하고, 리더/라이터(10)에 의한 태그(1)의 태그 인식 처리, 태그(1)에 대한 정보의 기록/판독 처리를 효율적으로 행할 수 있게 된다.
[실시예 2]
이어서, 도 13 내지 도 15를 이용하여 본 발명의 실시예 2에 관해서 설명한다. 실시예 2에서는 리더/라이터의 안테나를 회전시키거나 함으로써, 안테나의 통신 범위를 확대시킨다. 안테나의 회전은 안테나의 통신 범위가 태그(1)의 이동을 추종하도록 행한다.
도 13은 실시예 2에 관한 RFID 시스템의 시스템 구성을 도시한 도면이며, 도 14는 실시예 2에 관한 리더/라이터의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 13및 도 14의 각 구성요소 중 도 2및 도 3에 도시하는 실시예 1의 RFID 시스템이나 리더/라이터(10)와 동일 기능을 달성하는 구성요소에 관하여는 동일 번호를 부여하며, 중복설명은 생략한다.
RFID 시스템은 PC(5), 리더/라이터(30), 안테나(2R), 이동 대상(50), 태그(1)로 이루어진다. 안테나(2R)는 통신 범위(P1∼Pn)(n은 자연수)내에서 태그(1)와 정보를 송수신한다. 여기서는, 통신 범위(P1∼Pn)가 태그(1)와 리더/라이터(30)가 정보를 송수신할 수 있는 영역인 통신 가능 영역(20)이 된다.
도 14에 도시한 바와 같이 리더/라이터(30)는 MPU(11), 송신부(12), 수신부(13), 회전 제어부(방향 제어부)(31), 안테나(2R)로 이루어진다. 안테나(2R)는 회전 가능한 안테나이며, 태그(1)와 정보를 송수신한다.
회전 제어부(31)는 안테나(2R)의 배치되는 방향을 제어함으로써, 안테나(2R)의 통신 범위의 방향(위치)을 통신 범위(P1∼Pn) 중 어느 하나로 변화시킨다. 즉, 회전 제어부(31)는 안테나(2R)가 행하는 통신의 지향 방향을 제어한다. 회전 제어부(31)는 안테나(2R)의 통신 범위가 태그(1)의 이동을 추종하도록 안테나(2R)의 방향을, 통신 범위(P1∼Pn) 중 어느 하나의 방향으로 제어한다. 회전 제어부(31)는 안테나(2R)의 배치되는 방향을, 예컨대 원형이나 타원형의 원호 위, 태그(1)의 이동 방향과 평행한 직선 위에서 변화시킴으로써 안테나(2R)의 방향을 제어한다. 회 전 제어부(31)는, 예컨대 안테나(2R)의 빔각도[통신 범위(P1∼Pn)에 따른 통신 가능 영역(20)]가 180도를 커버하도록 안테나(2R)의 방향을 제어한다.
이어서, 본 실시예 2에 관한 RFID 시스템의 처리 순서에 관해서 설명한다. 도 15는 실시예 2에 관한 RFID 시스템의 태그 인식 처리의 순서를 도시하는 흐름도이다. 태그(1)가 부착된 이동 대상(50)은 벨트 컨베이어 위의 이동 경로(51)를 따라서 이동한다(단계 S500).
안테나(2R)는 빔방향(통신 범위의 중심 방향)이 태그(1)의 이동 경로(51)와 평행한 방향으로 미리 향해져 있다. 즉, 안테나(2R)의 초기 위치는 태그(1)가 이동해 오는 방향(우측 0도)을 향하고 있다.
리더/라이터(10)가 안테나(2R)를 통해 태그(1)와의 통신을 개시[태그(1)로부터의 응답 정보를 수신]하면, 회전 제어부(31)는 안테나(2R)를 태그(1)의 이동에 추종하여 회전시킨다. 여기서는, 회전 제어부(31)는 미리 벨트 컨베이어의 속도에 기초하여 안테나(2R)를 회전시키는 속도를 산출해 둔다. 그리고, 회전 제어부(31)는 미리 산출해 둔 속도에 따라서 안테나(2R)를 회전시킨다(단계 S510).
회전 제어부(31)가 안테나(2R)의 방향을 제어함과 동시에, 송신부(12)는 안테나(2R)를 통해 태그(1)에 「태그 인식 커맨드」나 「Write 커맨드」등의 커맨드를 송신한다(단계 S520). 또한, 회전 제어부(31)가 안테나(2R)의 방향을 제어함과 동시에, 수신부(13)는 안테나(2R)를 통해 태그(1)로부터 「어드레스 응답」이나 「기록 응답」등의 응답을 수신한다(단계 S530).
회전 제어부(31)는 안테나(2R)를, 예컨대 빔방향이 태그(1)의 이동 경로와 평행한 방향(우측 0도)으로부터 반시계 방향으로 회전시킨다. 그리고, 회전 제어부(31)는 안테나(2R)를, 예컨대 빔방향이 태그(1)의 이동 경로와 평행한 방향(우측 180도)까지 회전시키면, 안테나(2R)에 의한 태그(1)의 추종 제어를 종료한다. 또한, 회전 제어부(31)는 태그(1)로부터 어드레스 응답이나 기록 응답을 수신했을 때에 안테나(2R)에 의한 태그(1)의 추종 제어를 종료하여도 좋다.
회전 제어부(31)는 하나의 태그(1)에 대하여 안테나(2R)가 향하는 방향을 제어하면 다음 태그(1)에 대하여 안테나(2R)가 향하는 방향을 제어한다. 회전 제어부(31)는 하나의 태그(1)에 대하여 안테나(2R)가 향하는 방향을 제어한 후, 안테나(2R)가 초기 위치(우측 0도)를 향하도록 안테나(2R)를 제어한다. 즉, 회전 제어부(31)는 최초로 태그(1)의 정보를 수신한 후, 태그(1)의 정보를 수신할 수 없게 된 시점에서 다시 역방향(우측 0도)을 향하도록 안테나(2R)를 제어한다. 이와 같이, 안테나(2R)를, 예컨대 이동 경로(51)와 평행한 방향(우측 0도 또는 우측 180도)을 향하도록 제어함으로써 태그(1)와의 통신 가능 영역을 넓게 할 수 있다.
회전 제어부(31)는 안테나(2R)를 우측 0도로부터 180도 회전시키는 경우로 한정되지 않고, 예컨대 도 13에 도시한 바와 같이 안테나(2R)의 통신 범위가 통신 범위(P1, P2)∼통신 범위(Pn)의 방향을 향하도록 제어하여도 좋다.
또한, 하나의 태그(1)에 대하여 안테나(2R)가 향하는 방향을 제어한 후, 다음 태그(1)에 대하여 안테나(2R)가 향하는 방향의 제어로서, 다음 태그(1)의 위치하는 방향을 향하도록 안테나(2R)의 초기 위치를 제어하여도 좋다.
또, 본 실시예 2에 있어서는, 태그(1)가 벨트 컨베이어 위에서 직선으로 이 동하는 경우에 관해서 설명했지만, 태그(1)는 직선으로 이동하는 경우로 한정되지 않는다. 즉, 태그(1)의 이동 경로(51)가 곡선을 포함하는 경우는, 태그(1)의 이동 경로(51)를 따라서 안테나(2R)의 방향을 변화시킨다. 이 경우, 회전 제어부(31)는 안테나(2R)의 통신 범위(21R)가 곡선을 포함하는 이동 경로(51)와 중복되도록 안테나(2R)의 방향을 제어한다.
또한, 본 실시예 2에 있어서는, 태그(1)가 벨트 컨베이어 위의 평면내에서 이동하는 경우에 관해서 설명했지만, 태그(1)는 평면 내에서 이동하는 경우로 한정되지 않는다. 즉, 태그(1)의 이동 경로(51)가 3차원 방향의 이동 경로를 포함하는 경우라 할지라도, 태그(1)의 이동 경로(51)를 따라서 안테나(2R)의 방향을 변화시킨다. 이 경우도, 회전 제어부(31)는 안테나(2R)의 통신 범위(21R)가 3차원 방향의 이동 경로(51)와 중복되도록 안테나(2R)의 방향을 제어한다.
이와 같이 실시예 2에 따르면, 리더/라이터(10)와 태그(1)간의 통신속도나 프로토콜 등의 통신 조건을 바꾸는 일없이, 안테나(2R)가 향하는 방향을 제어함으로써 간이한 구성으로 태그(1)가 갖는 정보의 판독 공간을 넓게 할 수 있게 된다. 따라서, 태그(1)의 이동의 고속화가 가능해져, 리더/라이터(10)에 의한 태그(1)의 태그 인식 처리, 태그(1)에 대한 정보의 기록/판독 처리를 효율적으로 행할 수 있게 된다.
[실시예 3]
이어서, 도 16∼도 21을 이용하여 본 발명의 실시예 3에 관해서 설명한다. 실시예 3에서는 RFID 시스템이 태그의 이동 순서를 인식하는 리더/라이터(제1 리더 /라이터)(41)와 태그에 기록/판독 처리를 행하는 리더/라이터(제2 리더/라이터)(42A)를 구비한다.
도 16은 실시예 3에 관한 RFID 시스템의 시스템 구성을 도시한 도면이며, 도 17은 태그 이동 순서의 인식 처리를 행하는 리더/라이터의 구성을 도시한 블록도이며, 도 18은 태그에 대한 기록/판독 처리를 행하는 리더/라이터의 구성을 도시한 블록도이다. 도 16, 도 17 및 도 18의 각 구성요소 중 도 2 및 도 3에 도시한 실시예 1의 RFID 시스템이나 리더/라이터(10)와 동일 기능을 달성하는 구성요소에 관하여는 동일 번호를 부여하고, 중복 설명은 생략한다.
도 16에 도시한 바와 같이 RFID 시스템은 PC(5), 리더/라이터(41, 42A), 안테나(2P, 2A), 복수의 이동 대상(50), 각 이동 대상(50)에 부착된 태그(1)로 이루어진다. 리더/라이터(41)는 이동 대상(50)[태그(1)]의 이동 경로(51)에 있어서, 리더/라이터(42A)보다 태그(1)의 흐름의 상류측(도면의 우측)에 배치된다. 리더/라이터(41)는 벨트 컨베이어 위에서 반송되어 오는 복수의 태그(1)와 통신하여, 각 태그(1)가 반송되어 오는 순번[태그(1)와 통신하는 통신 범위 안에서 통신 범위 밖으로, 또는 태그(1)와 통신하는 통신 범위 밖에서 통신 범위 안으로 이동해 가는 태그(1)의 순번]에 관한 정보[후술하는 태그 관리 정보(90)]를 생성한다.
리더/라이터(42A)는 이동 대상(50)[태그(1)]의 이동 경로(51)에 있어서, 리더/라이터(41)보다 태그(1)의 흐름의 하류측(도면의 좌측)에 배치된다. 리더/라이터(42A)는 벨트 컨베이어 위에서 반송되어 오는 복수의 태그(1)와 통신하고, 리더/라이터(41)가 생성한 태그 관리 정보(90)내의 후술하는 순서 관리 테이블(92A)에 따라서 각 태그(1)에 판독/기록 처리를 행한다.
안테나(2P)는 리더/라이터(41)에 접속되어 통신 범위(21P)에서 태그(1)와 통신한다. 안테나(2A)는 리더/라이터(42A)에 접속되어 통신 범위(21A)에서 태그(1)와 통신한다. PC(5)는 리더/라이터(41, 42A)와 LAN(49)에 의해서 접속되어 리더/라이터(41, 42A)가 취득한 태그(1)의 정보를 관리한다.
도 17에 도시한 바와 같이 리더/라이터(41)는 MPU(11), 송신부(12), 수신부(13), 순서 관리부(순서 정보 생성부)(45), 안테나(2P)로 이루어진다. 순서 관리부(45)는 수신부(13)가 태그(1)로부터 수신하는 「어드레스 응답」에 기초하여 태그(1)가 반송되어 오는 순번에 관한 정보(순서 정보)를 생성한다. 리더/라이터(41)의 순서 관리부(45)는 비충돌(anticollision) 알고리즘(인식)[복수의 태그(1)의 동시 판독]에 의해 시시각각(순번대로) 반송되는 복수의 태그(1)(어드레스)를 연속적으로 판독하고, 안테나(2P)의 통신 범위(21P)에 들어오는(새롭게 추가된) 태그(1)와, 안테나(2)의 통신 범위(21P)로부터 멀어져 가는(사라져 가는) 태그(1)의 관계로부터 태그(1)의 반송되는 순번을 검출하고, 태그(1)의 반송 순번을 나타내는 태그(1)의 관리표[태그 관리 정보(90)]를 생성한다.
순서 관리부(45)는 태그 관리 정보(90)로서, 태그(1)가 출현한 [태그(1)가 통신 범위(21P)내로 이동하여 온]순번과 각 태그(1)의 태그 어드레스의 대응 관계를 나타내는 후술하는 출현 태그 관리 테이블(91)과, 태그(1)가 사라진[태그(1)가 통신 범위(21P)밖으로 이동한]순번을 태그(1)의 이동 순서로서 나타내는 후술하는 순서 관리 테이블(92A)을 생성한다.
도 18에 도시한 바와 같이 리더/라이터(42A)는 MPU(11), 송신부(12), 수신부(13), 통신 관리부(통신부)(47), 안테나(2A)로 이루어진다. 통신 관리부(47)는 리더/라이터(41)의 순서 관리부(45)가 생성한 태그 관리 정보(90)에 따라서 태그(1)에 대한 판독/기록 처리를 행한다.
이어서, 실시예 3에 관한 RFID 시스템의 처리 순서에 관해서 설명한다. 도 19는 실시예 3에 관한 태그 이동 순서의 인식 처리의 순서를 도시하는 흐름도이다. 리더/라이터(41)의 순서 관리부(45)는 태그(1)의 이동 순서(태그 이동 순서)를 나타내는 태그 관리 정보(90)를 작성하기 위해서, 1 라운드의 충돌 중재(collision arbitration)(소정의 시점)에 의해 인식할 수 있는 태그(1)의 모든 어드레스를 검출한다(단계 S600, S610). 즉, 리더/라이터(41)에서는 1 라운드의 충돌 중재 기간이 소정의 조건에 들어가는 사이클에서 비충돌(anticollition)을 행하고, 순서 관리부(45)는 1 사이클마다 출현 태그 관리 테이블(91)과 순서 관리 테이블(92A)의 갱신 처리를 행한다.
여기서, 충돌 중재 기간과 태그(1)의 이동 시간의 관계에 관해서 설명한다. 충돌 중재 1 라운드에 걸리는 시간을 충돌 중재 기간(T)(sec)으로 하고, 태그(1)가 이동하는 속도를 이동 속도(S)(m/sec)로 하며, 태그(1)와 리더/라이터(41)의 통신 가능한 범위를 통신 가능 범위(L)(m)로 한다.
1 라운드의 충돌 중재 기간(T)중에 새롭게 통신 범위(21P)내에 들어온 태그(1)의 다음 라운드에서의 판독이 보증되기 위한 조건은, 1 라운드 시간의 태그(1)의 이동 거리(TS)가 통신 가능 범위(L)의 1/2을 넘지 않는다는 것이다. 이 조건은 식(2)에 의해 표시된다.
TS ≤L/2 …(2)
여기서, 충돌 중재 기간(T)은 처리하는 태그수를 N, 태그 처리 속도를 M으로 하고, 식(3)으로 나타낸다.
T = N/M …(3)
따라서, 이동 속도(S)는 식(4)에 의해 표시된다.
S ≤L/2T = ML/2N …(4)
예컨대, 1 라운드에서 리더/라이터(41)가 처리 가능한 태그수(N)는 통신 가능 범위(L)를 1m, 태그(1)간의 거리(간격)를 0.15m라고 하면, N=L/[태그(1)간의 거리]=1/0.15= 6.7이 된다.
순서 관리부(45)에 의한 출현 태그 관리 테이블(91)의 갱신 처리는 전번[(m-1)번째(m은 자연수)] 사이클의 판독 결과와, 이번(m번째)의 판독 결과를 비교함으로써 행해진다(단계 S620).
순서 관리부(45)는 전번 사이클의 판독 결과에 대하여 이번 판독 결과에 신규 태그(1)가 포함되어 있는지의 여부를 판단한다(단계 S630). 이번 판독 결과에 신규 태그(1)가 포함되어 있는 경우(단계 S630, Yes), 순서 관리부(45)는 이 태그(1)의 태그 어드레스를 출현 태그 관리 테이블(91)의 마지막에 추가한다(단계 S640). 한편, 이번의 판독 결과에 신규 태그(1)가 포함되어 있지 않은 경우(단계 S630, No), 순서 관리부(45)는 출현 태그 관리 테이블(91)에 태그 어드레스를 추가하지 않는다.
또한, 순서 관리부(45)는 전번 사이클의 판독 결과에 대하여 이번 판독 결과에서 통신 범위(21P)로부터 사라진 태그(1)가 포함되어 있는지의 여부를 판단한다(단계 S650). 이번 판독 결과에서 통신 범위(21P)로부터 사라진 태그(1)가 포함되어 있는 경우는(단계 S650, Yes), 순서 관리부(45)는 이 태그(1)의 태그 어드레스를 순서 관리 테이블(92A)의 마지막에 추가한다(단계 S660). 한편, 이번 판독 결과에서 통신 범위(21P)로부터 사라진 태그(1)가 포함되어 있지 않는 경우는(단계 S650, No), 순서 관리 테이블(92A)에 태그 어드레스를 추가하지 않는다.
이와 같이, 순서 관리부(45)는 통신 범위(21P)로부터 사라진 태그(1)의 태그 어드레스를 순서 관리 테이블(92A)의 마지막에 추가하기 때문에, 태그(1)의 이 동순서에 관한 정보를 정확히 취득할 수 있게 되어, 리더/라이터(42A)는 태그(1)에 대한 판독/기록 처리의 처리 누락을 감소시킬 수 있다.
도 20은 실시예 3에 관한 태그 관리 정보의 변화를 설명하기 위한 설명도이다. 태그 관리 정보(90)는 출현 태그 관리 테이블(91), 순서 관리 테이블(92A)로 이루어진다. 여기서는, 출현 태그 관리 테이블(91)이나 순서 관리 테이블(92A)의 구조를, 예컨대 FIFO(Fast In Fast Out)방식(먼저 들어 간 정보가 먼저 삭제되는 방식)으로 관리하고, 정보(태그 어드레스)의 추가 처리나 삭제 처리가 필요한 경우에는 지금까지 기억하고 있던 정보를 시프트시킴으로써 기억하는 정보의 순서를 갱신한다.
출현 태그 관리 테이블(91)은 태그(1)가 통신 범위(21P)에 출현한 순번대로 각 태그(1)의 태그 어드레스(8Byte)를 기억한다. 여기서는, 변화하기 전의 출현 태 그 관리 테이블(91)로서 태그(1)(E), 태그(1)(F), 태그(1)(G), 태그(1)(H)의 순번대로 각 태그(1)의 태그 어드레스를 기억하고 있는 경우를 나타내고 있다.
순서 관리 테이블(92A)은 태그(1)가 통신 범위(21P)로부터 통신 범위(21P)로부터 사라진 순번대로 각 태그(1)의 태그 어드레스(8Byte)를 기억한다. 여기서는, 변화하기 전의 순서 관리 테이블(92A)로서 태그(1)(A), 태그(1)(B), 태그(1)(C), 태그(1)(D)의 순번대로 각 태그(1)의 태그 어드레스를 기억하고 있는 경우를 나타내고 있다.
순서 관리부(45)가 태그 관리 정보(90)로서 변화전의 출현 태그 관리 테이블(91), 변화전의 순서 관리 테이블(92A)을 기억하고 있는 상태이며, 통신 범위(21P)로부터 태그(1)(E)가 사라지고 새롭게 태그(1)(I)가 출현하면, 변화후의 출현 태그 관리 테이블(91)은 태그(1)(F), 태그(1)(G), 태그(1)(H), 태그(1)(I)의 순번대로 각 태그(1)의 태그 어드레스를 기억한다. 또한, 변화후의 순서 관리 테이블(92A)은 통신 범위(21P)로부터 사라진 태그(1)(E)의 태그 어드레스를 새롭게 기억함과 동시에 최초에 기억하고 있던(가장 오래된) 태그(1)(A)의 태그 어드레스를 삭제한다. 이 때, 변화후의 순서 관리 테이블(92A)은 각 태그(1)가 통신 범위(21P)로부터 사라진 순번으로서 태그(1)(B), 태그(1)(C), 태그(1)(D), 태그(1)(E)의 순번대로 각 태그(1)의 태그 어드레스를 기억한다.
순서 관리부(45)는 태그(1)의 순서에 관한 정보[순서 관리 테이블(92A)의 갱신 통지)로서 순서 관리 테이블(92A) 또는 순서 관리 테이블(92A)에 새롭게 추가된 태그 어드레스를 리더/라이터(42A)에 송신한다(단계 S670).
또, 출현 태그 관리 테이블(91)이나 순서 관리 테이블(92A)의 FIFO의 깊이를 통상 3단으로 해도 좋은데도 4단으로 하고 있는 이유는, 처리 형편상, 혹은 비충돌 타이밍에 따라서는 4개의 태그(1)를 인식할 수 있는 경우가 있기 때문이다.
또, 순서 관리 테이블(92A)의 최하류의 태그 어드레스의 삭제는 새로운 정보의 추가에 따른 밀어내기식으로 삭제하여도 좋고, 리더/라이터(42A)측의 처리 완료를 수신한 후에 삭제하여도 좋다.
또한, 본 실시예 3에서는, 태그 관리 정보(90)가 출현 태그 관리 테이블(91)과, 순서 관리 테이블(92A)의 2개로 이루어지지만, 벨트 컨베이어의 기동 시점에 있어서 태그(1)의 존재가 전혀 없는 상태에서 시작한다면, 출현 태그 관리 테이블(91)이 순서 관리 테이블(92A)의 기능을 겸하여도 좋다.
또한, 출현 태그 관리 테이블(91)로부터 태그 어드레스를 삭제할 때는 잡음에 의한 일시적인 판독 실패를 고려하여, 태그(1)를 2회 이상 판독하는 것으로 하여도 좋다. 또한, 태그 관리 정보(90)는 리더/라이터(41)의 순서 관리부(45)가 기억하는 경우로 한정되지 않고, PC(5)가 기억하도록 하여도 좋다. 또한, 순서 관리부(45)가 출현 태그 관리 테이블(91)과 순서 관리 테이블(92A) 중 어느 한쪽을 기억하고, 다른 쪽을 PC(5)가 기억하도록 하여도 좋다.
도 21은 실시예 3에 관한 태그에 대한 기록/판독 처리의 순서를 도시하는 흐름도이다. 리더/라이터(42A)의 처리를 시작하고, 리더/라이터(42A)의 통신 관리부(47)는 리더/라이터(41)로부터 순서 관리 테이블(92A)의 갱신 중지를 수신하였는지의 여부를 확인한다(단계 S700, S710).
통신 관리부(47)는 리더/라이터(41)로부터 순서 관리 테이블(92A)의 갱신 통지를 수신하면, 미리 기억하고 있던 순서 관리 테이블(92A)을 갱신한다(단계 S720). 통신 관리부(47)는 순서 관리 테이블(92A)에 기억하고 있는 태그(1)로서 판독/기록 처리가 완료되지 않은 태그(1)가 있는지 없는지를 판단한다(단계 S730). 리더/라이터(42A)는 판독/기록 처리가 완료되지 않은 태그(1)가 있는 경우, 순서 관리 테이블(92A)내의 판독/기록 처리가 완료되지 않은 태그(1)에 있어서 최하위(최하류)의 태그(1)의 어드레스를 지정한다(단계 S740). 리더/라이터(42A)는 예컨대, 실시예 1의 도 6에서 설명한 순서에 따라 지정한 태그 어드레스를 판독/기록 처리한다(단계 S750).
통신 관리부(47)는 판독/기록 처리를 행한 태그(1)의 태그 어드레스를 순서 관리 테이블(92A)로부터 삭제한다(단계 S760). 통신 관리부(47)는 판독/기록 처리를 행한 태그(1)의 태그 어드레스를 필요에 따라서 순서 관리부(45)에 통지한다(단계 S770).
통신 관리부(47)는 순서 관리 테이블(92A)에 기억하고 있는 태그(1)로서 판독/기록 처리가 완료되지 않은 태그(1)가 있는지의 여부를 판단한다(단계 S780). 순서 관리 테이블(92A)에 기억하고 있는 태그(1)로서 판독/기록 처리가 완료되지 않은 태그(1)가 있는 경우(단계 S780, No), 판독/기록 처리가 완료되지 않은 태그(1)가 없어질 때까지 단계 S740∼S780의 처리를 반복한다. 이에 의해, 리더/라이터(41)는 통신 범위(21A)로부터 사라져가는 태그(1)의 순번대로 태그(1)에 판독/기록 처리를 행할 수 있게 된다.
또, 실시예 3의 RFID 시스템에 있어서는, 벨트 컨베이어의 상류에 위치하는 안테나(2P)의 빔을 좁히고, 벨트 컨베이어의 하류에 위치하는 안테나(2A)의 빔을 넓힘으로써 효율적으로 태그(1)에 대한 판독/기록 처리를 행할 수 있게 된다.
도 22는 빔폭을 변경한 RFID 시스템의 시스템 구성을 도시한 도면이다. 벨트 컨베이어의 상류에 위치하는 안테나(2P)는 순번대로 반송되어 오는 태그(1)의 태그 어드레스만을 누락 없이 판독하면 되기 때문에, 비충돌 처리 측면에서도 한번에 처리할 수 있는 태그(1)의 수는 적은 편이 좋다. 따라서, 통신 가능 범위(L)로서는 충돌 중재 1 라운드 시간 중의 태그 이동 거리(TS)의 2배 이상이면 좋다.
안테나(2P)의 빔을 넓히면, 다수의 태그(1)로부터 비충돌 제어로 모든 태그(1)를 인식하여, 통신 범위(21P)에 새롭게 출현하는 태그(1), 통신 범위(21P)로부터 사라져 가는 태그(1)를 검출해야 한다. 따라서, 전술한 바와 같이 1 라운드 시간 중의 태그 이동 거리(TS)가 통신 가능 범위(L)의 1/2을 넘지 않음을 충족시킨 후에, 한번에 처리할 수 있는 태그(1)의 수가 적어지도록 안테나(2P)의 빔폭을 좁게 한다. 안테나(2P)의 빔은 태그(1)의 이동 속도나 태그(1)간의 거리 등에 따라서 설정한다.
또한, 리더/라이터(42A)는, 벨트 컨베이어의 하류에 위치하는 안테나(2A)는 태그(1)의 어드레스정보(태그 어드레스)를 사전에 알고 있기 때문에, 태그 어드레스에 의해 태그(1)를 직접 지정하여 태그(1)에 액세스할 수 있다. 이 때문에, 리더/라이터(42A)는 충돌 중재가 필요 없어 각 태그(1)의 리드/라이트 처리에 전념할 수 있다. 따라서, 안테나(2A)의 빔폭을 넓게 함으로써 태그(1)와의 통신 거리[안테 나(2A)와 통신할 수 있는 범위의 길이]를 크게 하여, 태그(1)에 대한 기록/판독 처리의 처리 가능(허용)시간을 크게 한다. 이에 의해, 리더/라이터(42A)가 행하는 태그(1)에 대한 기록/판독 처리에 일시적인 여유도가 증대한다.
단, 본 실시예 3에서는 리더/라이터(41)와 리더/라이터(42A)를 별도의 구성으로 배치하고 있지만, 리더/라이터(41, 42A)를 하나의 장치로 구성하여도 좋다. 이 경우, 하나의 리더/라이터에 의해 안테나(2P, 2A)를 통신 제어한다.
또한, 본 실시예 3에서는 리더/라이터(41)가 리더/라이터(42A)에 순서 관리 테이블(92A)을 송신하도록 했지만, 리더/라이터(41)로부터 PC(5)를 통해 리더/라이터(42A)에 순서 관리 테이블(92A)을 송신하도록 하여도 좋다.
이와 같이, 하류측의 리더/라이터(42A)가 리더/라이터(41)로부터 보내어져 오는 순서 관리 테이블(92A)에 기초하여 태그(1)에 대한 판독/기록 처리를 행하기 때문에, 리더/라이터(42A)에서는 비충돌 처리가 불필요하게 된다. 이 때문에, 리더/라이터(42A)는 비충돌 처리에 걸리는 시간을 태그(1)에 대한 기록/판독 처리에 충당할 수 있게 된다.
이와 같이 실시예 3에 따르면, 리더/라이터(41)에 의해서 태그(1)가 반송되는 순서[통신 범위(21P)에 들어오는 태그(1)의 순서 등]에 관한 정보를 사전에 얻을 수 있기 때문에, 리더/라이터(42A)는 통신 범위(21A)로부터 멀어져 가는 태그(1)의 순번대로 태그(1)에 대한 판독/기록 처리를 행할 수 있다. 따라서, 리더/라이터(42A)는 태그(1)에 대한 판독/기록 처리의 처리 누락을 감소시킬 수 있어, 효율적으로 태그(1)에 대한 판독/기록 처리를 행할 수 있게 된다.
또한, 태그 인식을 행하는 리더/라이터(41)의 안테나(2P)의 빔폭을 줄임으로써, 복수의 쓸데없는 태그를 인식할 필요가 없어 효율적인 태그 인식이 가능해진다. 또한, 기록/판독 처리를 행하는 리더/라이터(42A)의 안테나(2A)의 빔폭을 넓힘으로써, 리더/라이터(42A)에 의한 기록/판독 처리의 처리 여유도가 증가한다.
[실시예 4]
이어서, 도 23 및 도 24를 이용하여 본 발명의 실시예 4에 관해서 설명한다. 실시예 4에서는 실시예 3의 RFID 시스템에 있어서, RFID 시스템이 태그(1)에 대한 판독/기록 처리를 행하는 리더/라이터를 복수 구비한다.
도 23은 실시예 4에 관한 RFID 시스템의 시스템 구성을 도시한 도면이다. 도 23의 각 구성요소 중 도 16에 도시하는 실시예 3의 RFID 시스템과 동일 기능을 달성하는 구성요소에 관하여는 동일번호를 부여하고, 중복 설명은 생략한다.
도 23에 도시한 바와 같이 RFID 시스템은 PC(5), 리더/라이터(41, 42B, 42C), 안테나(2P, 2B, 2C), 복수의 이동 대상(50), 각 이동 대상(50)에 부착된 태그(1)로 이루어진다.
리더/라이터(41)는 이동 대상(50)[태그(1)]의 이동 경로(51)에 있어서, 리더/라이터(42B, 42C)보다 상류측(도면의 우측)에 배치된다. 본 실시예 3에 있어서는, 리더/라이터(41)의 순서 관리부(45)는 리더/라이터(42B)에 송신하기 위한 순서 관리 테이블(92B)과 리더/라이터(42C)에 송신하기 위한 순서 관리 테이블(92C)을 생성한다. 즉, 본 실시예 4에 있어서는 태그 관리 정보(90)는 출현 태그 관리 테이블(91), 순서 관리 테이블(92B, 92C)로 이루어진다.
리더/라이터(42B, 42C)는 리더/라이터(42A)와 동일한 구성을 가지고 있고, 각각 리더/라이터(41)가 생성한 태그 관리 정보(90)의 순서 관리 테이블(92B, 92C)에 따라서 각 태그(1)의 판독/기록 처리를 행한다. 순서 관리 테이블(92B, 92C)은 순서 관리 테이블(92A)과 동일한 구성을 가지고 있으며, 순서 관리 테이블(92B)에는 리더/라이터(42B)가 처리하는 태그(1)의 태그 어드레스가 표시되고, 순서 관리 테이블(92C)에는 리더/라이터(42C)가 처리하는 태그(1)의 태그 어드레스가 표시된다. 안테나(2B)는 리더/라이터(42B)에 접속되어 통신 범위(21B)에서 태그(1)와 통신한다. 안테나(2C)는 리더/라이터(42C)에 접속되어 통신 범위(21C)에서 태그(1)와 통신한다.
이어서, 실시예 4에 관한 RFID 시스템의 처리 순서에 관해서 설명한다. 도 24는 실시예 4에 관한 태그 이동 순서의 인식 처리의 순서를 도시하는 흐름도이다. 리더/라이터(41)의 순서 관리부(45)는 태그(1)의 이동 순서를 나타내는 태그 관리 정보(90)를 작성하기 위해서, 1 라운드의 충돌 중재에 의해 인식할 수 있는 태그(1)의 모든 어드레스를 검출한다(단계 S800, S810).
순서 관리부(45)에 의한 출현 태그 관리 테이블(91)의 갱신 처리는 전번 사이클의 판독 결과와, 이번 판독 결과를 비교함으로써 행한다(단계 S820). 순서 관리부(45)는 전번 사이클의 판독 결과에 대하여 이번 판독 결과에 신규 태그(1)가 포함되어 있는지의 여부를 판단한다(단계 S830).
이번의 판독 결과에 신규 태그(1)가 포함되어 있는 경우(단계 S830, Yes), 순서 관리부(45)는 이 태그(1)의 태그 어드레스를 출현 태그 관리 테이블(91)의 마 지막에 추가한다(단계 S840). 한편, 이번 판독 결과에 신규 태그(1)가 포함되어 있지 않는 경우(단계 S830, No), 순서 관리부(45)는 출현 태그 관리 테이블(91)에 태그 어드레스를 추가하지 않는다.
또한, 순서 관리부(45)는 전번 사이클의 판독 결과에 대하여 이번 판독 결과에 의해 통신 범위(21P)로부터 사라진 태그(1)가 포함되어 있는지의 여부를 판단한다(단계 S850). 이번 판독 결과에서 통신 범위(21P)로부터 사라진 태그(1)가 포함되어 있는 경우는(단계 S850, Yes), 순서 관리부(45)는 사라진 태그(1)의 태그 어드레스를 순서 관리 테이블(92B, 92C) 중 어느 것에 기억시킬 것인지를 판단하기 위한 플래그가 「1」인지의 여부를 확인한다(단계 S860).
여기서의 플래그는 통신 범위(21P)로부터 사라진 태그(1)의 태그 어드레스를 순서 관리 테이블(92B)에 기억시키는 경우에 「1」을 나타내고, 사라진 태그(1)의 태그 어드레스를 순서 관리 테이블(92C)에 기억시키는 경우에 「0」을 나타낸다.
플래그가 「1」인 경우(단계 S860, Yes), 순서 관리부(45)는 통신 범위(21P)로부터 사라진 태그(1)의 태그 어드레스를 순서 관리 테이블(92B)의 마지막에 추가한다(단계 S870).
순서 관리부(45)는 태그(1)의 순서에 관한 정보[순서 관리 테이블(92B)의 갱신통지]로서 순서 관리 테이블(92B) 또는 순서 관리 테이블(92B)에 새롭게 추가된 태그 어드레스를 리더/라이터(42B)에 송신한다(단계 S880).
한편, 플래그가 「0」인 경우(단계 S860, No), 순서 관리부(45)는 통신 범위(21P)로부터 사라진 태그(1)의 태그 어드레스를 순서 관리 테이블(92C)의 마지막에 추가한다(단계 S890).
순서 관리부(45)는 태그(1)의 순서에 관한 정보[순서 관리 테이블(92C)의 갱신 통지]로서 순서 관리 테이블(92C) 또는 순서 관리 테이블(92C)에 새롭게 추가된 태그 어드레스를 리더/라이터(42C)에 송신한다(단계 S900).
순서 관리 테이블(92B, 92C)의 갱신후, 플래그를 반전시킨다(단계 S910). 여기서의 플래그의 반전은 플래그가 「1」이었던 경우는 플래그를 「0」으로 하고, 플래그가 「0」이었던 경우는 플래그를 「1」로 한다.
이에 의해, 출현 태그 관리 테이블(91)에 태그(1)(A), 태그(1)(B), 태그(1)(C), 태그(1)(D), 태그(1)(E), 태그(1)(F)의 순번대로 각 태그(1)의 태그 어드레스가 기억되어 있는 경우, 순서 관리 테이블(92B)에는 예컨대, 태그(1)(A), 태그(1)(C), 태그(1)(E)의 순번대로 각 태그(1)의 태그 어드레스가 등록(기억)되고, 순서 관리 테이블(92B)에는 태그(1)(B), 태그(1)(D), 태그(1)(F)의 순번대로 각 태그(1)의 태그 어드레스가 등록된다. 이에 의해, 태그(1)의 처리권(기록/판독 처리)은 하류에 배치되어 있는 2개의 리더/라이터(42B, 42C)에 대하여 번갈아 주어지게 된다.
단계 S850에 있어서, 이번 판독 결과에서 통신 범위(21P)로부터 사라진 태그(1)가 포함되어 있지 않는 경우는, 순서 관리 테이블(92B, 92C)에 태그 어드레스를 추가하지 않는다. 리더/라이터(42B, 42C)는 실시예 3의 도 21에서 설명한 리더/라이터(42A)와 동일한 처리 순서에 의해 태그(1)에 대한 기록/판독 처리를 행하기 때문에 그 설명은 생략한다.
단, 본 실시예 4에 있어서는, 태그(1)에 대한 기록/판독 처리를 행하는 리더/라이터(하류측)를 리더/라이터(42B, 42C)의 2개로 하였지만, 태그(1)에 대한 기록/판독 처리를 행하는 리더/라이터는 3개 이상이어도 좋다. 태그(1)에 대한 기록/판독을 처리하는 리더/라이터가 3개 이상인 경우도, 리더/라이터(41)는 기록/판독을 처리하는 리더/라이터별로 순서 관리 테이블을 작성한다.
이와 같이, RFID 시스템이 복수의 리더/라이터(42B, 42C)를 구비하기 때문에, 복수의 태그(1)의 기록/판독 처리를 복수의 리더/라이터(42B, 42C)에서 분산할 수 있게 된다.
이와 같이 실시예 4에 따르면, 복수의 태그(1)의 기록/판독 처리를 복수의 리더/라이터(42B, 42C)에서 분산하여 처리할 수 있게 되어, 태그(1)에 대하는 기록/판독 처리의 부하 분산을 행할 수 있게 된다. 따라서, RFID 시스템에 있어서 태그(1)의 이동을 고속화할 수 있게 된다.
[실시예 5]
이어서, 도 25∼도 26을 이용하여 본 발명의 실시예 5에 관해서 설명한다. 실시예 5에서는 RFID 시스템이 복수의 리더/라이터를 구비함과 동시에, 각 리더/라이터를 소정의 간격으로 배치시킨다. 그리고, 각 리더/라이터가 각각 소정의 태그(1)에 대하여 태그 인식 처리나 판독/기록 처리를 한다. RFID 시스템은 시시각각 반송되어 오는 태그(1)의 흐름과 복수의 리더/라이터의 액세스처리를 동기화하여 타임 슬롯화함으로써 복수의 리더/라이터(안테나)에서 번갈아 처리를 담당하여 리더/라이터의 부하를 분산시킨다.
도 25는 실시예 5에 관한 RFID 시스템의 시스템 구성을 도시한 도면이다. 도 25의 각 구성요소 중 도 16에 도시하는 실시예 3의 RFID 시스템과 동일 기능을 달성하는 구성요소에 관하여는 동일 번호를 부여하고, 중복 설명은 생략한다.
도 25에 도시한 바와 같이 RFID 시스템은 PC(5), 리더/라이터(42D, 42E), 안테나(2D, 2E), 복수의 이동 대상(50), 각 이동 대상(50)에 부착된 태그(1)로 이루어진다. 리더/라이터(42D)가 리더/라이터(42E)보다도 상류측에 배치되어 있다.
리더/라이터(42D, 42E)는 태그(1)의 이동 속도나 태그(1)간의 간격(거리)에 따른 소정의 거리 간격으로 배치된다. 리더/라이터(42D, 42E)는 벨트 컨베이어 위에서 소정의 간격으로 순번대로 반송되어 오는 태그(1)를 각각 번갈아(하나 걸러) 처리(태그 인식, 기록/판독)한다.
구체적으로는, 리더/라이터(42D)와 리더/라이터(42E)를 벨트 컨베이어를 따라서 배치시키고, 리더/라이터(42D)의 제어부(19)는 안테나(2D)에는 통신 범위(21D)에서 태그 A계의 태그[태그 A1, A2, A3 …Ax(x는 자연수)]만을 처리시키고, 리더/라이터(42E)의 제어부(19)는 안테나(2E)에는 통신 범위(21E)에서 태그 B계의 태그(태그 B1, B2, B3 …Bx)만을 처리시키도록 한다.
통신 범위(21D)에는 동시에 복수의 A계 태그(1)가 이동하여 오지 않도록, 태그(1)의 이동 속도, 태그(1)간의 거리, 통신 범위(21D)의 범위(거리) 등을 설정해 둔다. 또한, 통신 범위(21E)에는 동시에 복수의 B계 태그(1)가 이동해 오지 않도록, 태그(1)의 이동 속도, 태그(1) 간의 거리, 통신 범위(21E)의 범위 등을 설정해 둔다.
리더/라이터(42D)에는 소정의 시간 간격으로 통신 범위(21D)에 침입해 오는 태그(1)(A계)만을 처리하고, 소정의 시간 간격으로 통신 범위(21D)에 침입해 오는 태그(1)(B계)를 무시하도록 설정해 둔다. 여기서의 시간 간격은 태그(1)의 이동 속도, 태그(1)간의 거리, 통신 범위(21D)의 범위에 기초하여 설정된다.
또한, 리더/라이터(42E)에는 소정의 시간 간격으로 통신 범위(21E)에 침입해 오는 태그(1)(B계)만을 처리하고, 소정의 시간 간격으로 통신 범위(21E)에 침입해 오는 태그(1)(A계)를 무시하도록 설정해 둔다. 여기서의 시간 간격은 태그(1)의 이동 속도, 태그(1)간의 거리, 통신 범위(21E)의 범위에 기초하여 설정된다.
도 26은 각 리더/라이터가 처리하는 태그를 설명하기 위한 설명도이다. 도 26에 도시한 바와 같이, 리더/라이터(42D)는 시간 T0에서 태그(A1)를 처리한 후, 태그(B1)를 무시하고 시간 T2에서 태그(A2)를 처리한다. 리더/라이터(42D)는 시간 T1에 있어서 태그(A1)의 처리를 계속하여도 좋다. 또한, 리더/라이터(42D)는 태그(A2)를 처리한 후, 태그(B2)를 무시하고 시간 T4에서 태그(A3)를 처리한다. 리더/라이터(42D)는 시간 T3에 있어서 태그(A2)의 처리를 계속하여도 좋다.
리더/라이터(42E)는 시간 T0보다 전의 처리에 있어서, 태그(A1, A2)를 무시하고 태그(B1, B2)의 처리를 행한다(도시하지 않음). 리더/라이터(42E)는 시간 T0에서 태그(B3)를 처리한 후, 태그(A4)를 무시하고 시간 T2에서 태그(B4)를 처리한다. 리더/라이터(42E)는 시간 T1에 있어서 태그(B3)의 처리를 계속하여도 좋다. 또한, 리더/라이터(42E)는 태그(B4)를 처리한 후, 태그(A5)를 무시하고 시간 T4에서 태그(B5)를 처리한다. 리더/라이터(42E)는 시간 T2에 있어서 태그(B4)의 처리를 계 속하여도 좋다. 이 후, 리더/라이터(42D)는 리더/라이터(42E)가 무시한 태그(A4, A5)를 처리한다.
이에 의해, 각 리더/라이터(42D, 42E)가 각 태그(1)의 처리에 사용할 수 있는 시간은 리더/라이터가 하나일 때에 비해서 2배가 된다. 이것은 태그(1)에 대한 처리 시간이 증가하기 때문에 태그(1)의 이동의 고속화가 가능하게 됨을 의미한다.
단, 본 실시예 4에서는 RFID 시스템이 리더/라이터(42D, 42E)를 2개 구비도록 구성하고 있지만, RFID 시스템은 리더/라이터를 3개 이상으로 구성하여도 좋다. 이에 의해, RFID 시스템이 리더/라이터(42D, 42E)를 2개 구비하는 구성의 경우보다도 리더/라이터의 처리 분산화가 가능하게 되어, 태그(1)의 이동(벨트 컨베이어) 고속화가 가능해진다. 또, 리더/라이터(42D, 42E)는 태그(1)에 대한 기록/판독 처리만을 행하여도 좋고, 태그(1)의 태그 인식 처리와 태그(1)에 대한 기록/판독 처리 모두를 행하여도 좋다.
이와 같이, RFID 시스템이 복수의 리더/라이터(42D, 42E)를 구비하기 때문에, 복수의 태그(1)의 기록/판독 처리를 복수의 리더/라이터(42D, 42E)에서 분산할 수 있게 된다.
이와 같이 실시예 5에 따르면, 복수의 태그(1)를 복수의 리더/라이터(42D, 42E)에서 분산하여 처리할 수 있게 되어, 태그(1)에 대한 처리의 부하 분산을 행할 수 있게 된다. 따라서, RFID 시스템에 있어서 태그(1)의 이동을 고속화하는 것이 가능해진다.
단, RFID 시스템으로서는, 실시예 1에서 실시예 5에 나타낸 RFID 시스템으로 한정되지 않고, 실시예 1에서 실시예 5에 나타낸 RFID 시스템을 2개 이상 조합한 구성의 RFID 시스템에 의해 태그 인식 처리나 태그에 대한 기록/판독 처리를 행하여도 좋다.
이상과 같이, 본 발명에 관한 리더/라이터 및 RFID 시스템은 이동하는 무선 태그에 대한 판독/기록 처리에 적합하다.
본 발명에 따르면, 복수의 안테나의 통신 범위가 무선 태그의 소정의 이동 경로를 따라서 연속하도록 배치되기 때문에, 무선 태그와 안테나간에 있어서 통신 가능한 영역이 확대되고, 무선 태그에 대한 정보의 기록 및 판독 처리를 효율적으로 행할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 다음 발명에 따르면, 안테나의 통신 범위가 무선 태그의 이동 위치를 추종하도록 안테나가 향하는 방향을 제어하기 때문에, 간이한 구성으로 무선 태그와 안테나간에 있어서 통신 가능한 영역이 확대되고, 무선 태그에 대한 정보의 기록 및 판독 처리를 효율적으로 행할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 다음 발명에 따르면, RFID 시스템이 무선 태그의 이동 순번에 관한 순서 정보를 생성하는 제1 리더/라이터를 구비하기 때문에, 제2 리더/라이터는 무선 태그로부터 순서 정보를 취득하지 않고 제1 리더/라이터로부터의 순서 정보에 기초하여 무선 태그에 대한 기록 및 판독 처리를 행할 수 있어, 효율적으로 무선 태그에 대한 기록 및 판독 처리를 행할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 다음 발명에 따르면, 제1 리더/라이터가 무선 태그와 통신하는 통신 범위 안에서 통신 범위 밖으로, 또는 통신 범위 밖에서 통신 범위 안으로 이동해 가는 무선 태그의 순번에 기초하여 순서 정보를 생성하기 때문에, 무선 태그의 이동 순번에 관한 정보를 정확하게 취득할 수 있게 되어, 효율적으로 무선 태그에 대한 기록 및 판독 처리를 행할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 다음 발명에 따르면, 제1 리더/라이터의 통신 범위를 제2 리더/라이터의 통신 범위보다도 좁게 설정하기 때문에, 제1 리더/라이터는 복수의 쓸데없는 태그의 식별 정보를 인식할 필요가 없어짐과 동시에, 제2 리더/라이터는 무선 태그에 대한 정보의 기록 및 판독 처리의 처리 여유도가 증가하여, 효율적이고 안정적으로 무선 태그에 대한 기록 및 판독 처리를 행할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 다음 발명에 따르면, 제2 리더/라이터별로 제2 리더/라이터에 대응한 순서 정보를 생성하기 때문에, 복수의 무선 태그에 대한 기록 및 판독 처리를 복수의 제2 리더/라이터에서 분산하여 행할 수 있게 되어, 무선 태그에 대한 기록 및 판독 처리의 부하 분산을 행할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 다음 발명에 따르면, 각 리더/라이터를 무선 태그의 이동 속도, 무선 태그간의 거리 및 각 리더/라이터의 통신 범위에 따른 간격으로 배치하기 때문에, 복수의 무선 태그에 대한 기록 및 판독 처리를 복수의 제2 리더/라이터에서 분산하여 행할 수 있게 되어, 무선 태그에 대한 기록 및 판독 처리의 부하 분산을 행할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 무선 태그에 대하여 정보를 기록 및 판독하는 리더/라이터에 있어서,
    각 안테나의 통신 범위가 상기 무선 태그의 소정의 이동 경로를 따라서 연속하도록 배치되는 복수의 안테나와,
    상기 무선 태그에 송신하는 신호를 상기 복수의 안테나에 분배함과 동시에, 상기 복수의 안테나가 상기 무선 태그로부터 수신한 신호를 합성하는 신호 처리부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 리더/라이터.
  2. 안테나를 통해 무선 태그에 대하여 정보를 기록 및 판독하는 리더/라이터에 있어서,
    상기 안테나의 통신 범위가 상기 무선 태그의 이동 위치를 추종하도록 상기 안테나가 향하는 방향을 제어하는 방향 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 리더/라이터.
  3. 무선 태그로부터 이 무선 태그의 식별 정보를 수신하고, 상기 식별 정보에 기초하여 상기 무선 태그에 대하여 정보를 기록 및 판독하는 FRID 시스템에 있어서,
    상기 무선 태그로부터 상기 식별 정보를 수신함과 동시에, 상기 식별 정보에 기초하여 상기 무선 태그의 이동 순번에 관한 순서 정보를 생성하는 순서 정보 생 성부를 구비하는 제1 리더/라이터와,
    상기 순서 정보 생성부로부터의 순서 정보에 기초하여, 상기 무선 태그에 대하여 정보를 기록 및 판독하는 통신부를 구비하는 제2 리더/라이터
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 RFID 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 순서 정보 생성부는 상기 제1 리더/라이터가 상기 무선 태그와 통신하는 통신 범위 안에서 통신 범위 밖으로, 또는 통신 범위 밖에서 통신 범위 안으로 이동해 가는 무선 태그의 순번에 기초하여 상기 순서 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 RFID 시스템.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제1 리더/라이터가 상기 무선 태그와 통신하는 통신 범위를 상기 제2 리더/라이터가 상기 무선 태그와 통신하는 통신 범위보다도 좁게 설정하는 것을 특징으로 하는 RFID 시스템.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제2 리더/라이터는 복수개로 이루어지고,
    상기 제1 리더/라이터가 구비하는 상기 순서 정보 생성부는 복수개로 이루어지는 상기 제2 리더/라이터별로 상기 제2 리더/라이터에 대응한 상기 순서 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 RFID 시스템.
  7. 무선 태그로부터 이 무선 태그의 식별 정보를 수신하고, 상기 식별 정보에 기초하여 상기 무선 태그에 대하여 정보를 기록 및 판독하는 리더/라이터를 복수개 갖는 RFID 시스템에 있어서,
    상기 각 리더/라이터가 복수의 상기 무선 태그에 대하여 분산하여 정보를 기록 및 판독할 수 있도록, 상기 각 리더/라이터를 상기 무선 태그의 이동 속도, 상기 무선 태그간의 거리, 및 상기 각 리더/라이터가 상기 무선 태그와 통신하는 통신 범위에 따른 간격으로 배치하는 것을 특징으로 하는 RFID 시스템.
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