WO2013008886A1 - Ｒｆｉｄタグ移動識別方法及びｒｆｉｄタグ移動識別プログラム - Google Patents

Ｒｆｉｄタグ移動識別方法及びｒｆｉｄタグ移動識別プログラム Download PDF

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WO2013008886A1
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    • G01S13/78—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted discriminating between different kinds of targets, e.g. IFF-radar, i.e. identification of friend or foe

Definitions

  • the present invention relates to an RFID tag movement identification method and an RFID tag movement identification program, and more particularly to an RFID tag movement identification method and an RFID tag movement identification program using a general RFID reader or antenna.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • RFID tags are increasingly used for many purposes such as high-speed receipt / shipment inspection in warehouses and stores, inventory, theft detection, and product checkout.
  • RFID tags other than the intended reading target, such as RFID tags attached to products displayed around the antenna, and a technique for identifying only the RFID tags that have actually moved in front of the antenna is required. It is said that.
  • the reception information from the RFID tag is associated with the time information, and the data generation means for generating a plurality of sets of the scan angle of the scan antenna and the time information when the reception information is received, and the data generation means Using the data, a linear approximation line indicating the relationship between the scan angle and the time-lapse information is obtained, and the moving direction of the mobile body to which the RFID tag is attached is detected from the inclination of the linear approximation line, or the movement A technique is known in which the moving direction of a moving body to which the RFID tag is attached is detected by obtaining the moving locus of the body, and the moving direction of the moving body to which the RFID tag is attached is detected (Patent Document 1). .
  • a distance measuring device that performs processing for receiving reflected signals transmitted from a plurality of different carrier frequencies from the reflector
  • the reflected signal transmitted from the reflector is analyzed by analyzing the reflected signal.
  • a technique that includes a distance calculation unit that calculates the distance to the distance measurement device and calculates the distance between the reflector and the distance measurement device with higher accuracy (Patent Document 2).
  • a technique is known that uses a special antenna in which the antenna is arranged obliquely rather than horizontally in the moving direction of the RFID tag or the direction of the output radio wave is distorted (Patent Document 3).
  • Patent Document 1 requires a special antenna called a scan antenna. Since the configuration is complicated, there is a disadvantage that it cannot be applied to a general-purpose device configuration using a general RFID reader and a general antenna.
  • the technique of Patent Document 2 requires a special reader that performs radio wave transmission at two different frequencies in order to measure the distance to a certain tag.
  • the technology of Patent Document 3 requires the use of a special antenna in which the antenna is arranged obliquely rather than horizontally in the direction of movement of the RFID tag or the direction of the output radio wave is distorted. May not be suitable for small places.
  • the radio wave reception intensity from the RFID tag may change even if a person or an object moves just in front of the antenna. Therefore, erroneous detection may occur in the method of determining movement only by its rise or fall.
  • a method of reading only a desired RFID tag by narrowing the reading range by adjusting the radio wave output intensity or the hardware of the antenna may be taken, but the merit of reading a long distance / multiple tags is impaired.
  • RFID tags located far away may be read unexpectedly due to multipath fading of radio waves.
  • a method of determining movement is taken when a difference in reading time between each antenna occurs by setting a distance between the two antennas or by installing them at an angle. An installation space is required to provide a distance or angle between the antennas.
  • a tag or the like positioned between two antennas may be erroneously determined to move due to irregular reflection of radio waves due to movement of a person or an object.
  • UHF band RFID which is excellent for reading long-distance / multiple RFID tags, has a problem of “over-reading” in which an undesired RFID tag is also read.
  • the object of the present invention is to move in front of the antenna by the time series data of the radio wave reception intensity, phase and Doppler frequency of the reading RFID tag obtained from a general RFID reader and a general antenna without depending on the model or the like.
  • An RFID tag movement identification method and an RFID tag movement identification program capable of identifying an RFID tag and an RFID tag that remains stationary even when only one antenna is used are provided.
  • Another object of the present invention is to provide an RFID tag movement identification method and an RFID tag movement identification program that can operate on a computer device or an RFID reader.
  • Still another object of the present invention is to provide an RFID tag movement identification method and an RFID tag movement identification program capable of operating on a computer device or an RFID reader as middleware for transmitting identification information to another application. It is in.
  • the object is to identify a moving RFID tag among a plurality of RFID tags using a plurality of RFID tags and an RFID reader that receives radio waves from the plurality of RFID tags.
  • the RFID reader acquires time series read data of a plurality of RFID tags including a moving RFID tag and a stationary RFID tag, and the plurality of read plurality of RFID tags are read by a stationary RFID tag filter based on a certain parameter.
  • the stationary RFID tag is specified from the information of the RFID tag, and the moving RFID tag can be identified from the plurality of RFID tags.
  • the stationary RFID tag filter includes the following steps (1) to (6): An individual stationary RFID tag filter comprising any of the above, and the stationary RFID An RFID tag is characterized in that a stationary RFID tag and a moving RFID tag are identified using at least one individual stationary RFID tag filter among the plurality of individual stationary RFID tag filters, and the moving RFID tag is identified. Movement identification method; (1). (2) calculating the number of readable times per second using a function with the number of tags being read as a variable, and identifying the number based on comparison with the number of times read by the RFID reader; Identifying a stationary RFID tag and a moving RFID tag by time series analysis of radio wave reception intensity; (3).
  • the radio wave reception intensity time-series data of the RFID tag read by the RFID reader has a valley shape, that is, when a point with a high radio wave reception intensity occurs, the time series data goes back to the predetermined time series data and another radio wave reception intensity is high. Determining whether or not there is a high point, and determining that there is a high point; (4).
  • the RFID tag, the RFID antenna, and the RFID reader can read and identify time-series data without depending on the model or the like.
  • the stationary RFID tag filter identifies a stationary RFID tag and a moving RFID tag using at least one individual stationary RFID tag filter among the plurality of individual stationary RFID tag filters, and identifies the moving RFID tag.
  • the stationary RFID tag can be identified from a plurality of viewpoints, and the mobile RFID tag can be identified with high accuracy.
  • one or more individual stationary RFID tag filters are used to identify stationary RFID tags and moving RFID tags, radio waves generated by people and objects, especially metal car carts and carts moving in front of the antenna, etc. Even a stationary RFID tag whose radio wave reception intensity increases or decreases due to irregular reflection or multipath fading, especially when radio waves generated by moving objects or people containing moisture move in front of the antenna, can be identified as a stationary RFID tag. Can do.
  • the function with the number of tags being read in (1) as a variable is a power curve function or a polynomial function with the number of tags being read as an independent variable, and the calculated value calculated using this function has a predetermined ratio.
  • the threshold value multiplied by is used as a judgment criterion, and can be identified from a stationary tag when the number of readings per second is smaller than the judgment criterion.
  • a stationary RFID tag and a moving RFID tag are identified using at least one of a threshold value for the standard deviation value of the phase, binomial test, chi-square test, and G test. It is suitable if it comprises so that the process to perform may be provided.
  • the constant parameter is calculated automatically by selecting a starting point and an ending point at the time of movement after moving the experimental RFID tag in advance.
  • the optimum parameters are automatically calculated by absorbing differences in the environment such as the RFID reader, antenna, tag, and moving speed, so that parameter setting is facilitated.
  • the above-described problem is that the time series read data of a plurality of RFID tags including a moving RFID tag and a stationary RFID tag is transferred to a computer device by a stationary RFID tag filter based on a certain parameter.
  • the stationary RFID tag is identified from information of a plurality of RFID tags, and the moving RFID tag is identified from the plurality of RFID tags.
  • As a stationary RFID tag filter (1).
  • radio wave reception intensity time-series data of the RFID tag read by the RFID reader is valley-shaped, that is, when a point with a high radio wave reception intensity occurs, it goes back to a predetermined time-series data and another radio wave reception intensity is high.
  • the entire peak shape indicated by the radio wave reception intensity time series data of the RFID tag, the degree to which the climbing portion of the peak shape is adapted as a linear / nonlinear curve, the difference between the maximum value and the minimum value of the peak shape, and the peak time series (5) a step of discriminating between a stationary RFID tag and a moving RFID tag using at least one of the ratios of points rising from the point A step of identifying a stationary RFID tag and a moving RFID tag by time series analysis of the phase of the carrier wave returned by reflection from the transmission carrier of the RFID reader and the RFID tag, (6).
  • An individual stationary RFID tag filter consisting of at least one of the steps of identifying the moving direction by comparing the phase inflection point of the RFID tag response or the Doppler frequency 0 point and the reception point of the peak of the radio wave reception intensity. This is solved by causing the computer apparatus to execute in order. According to the RFID tag movement identification program of the present invention, RFID tag movement identification can be performed as long as the apparatus operates the program.
  • a plurality of stationary RFID tag filters it is possible to identify the moving direction of the RFID tag and to perform highly accurate movement identification. Thus, the accuracy of movement determination can be increased.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between the cumulative probability and the relative received power in relation to the cumulative probability distribution in the various K and Rayleigh distributions of the Nakagami-Rice distribution. It is Rayleigh fading simulation and is a graph showing the relationship between relative received power and trial times. It is the conceptual diagram which divided the movement type of the RFID tag into four types. It is a graph which shows the judgment base information and filter name for filtering a movement.
  • the RFID reader includes an RFID reader / writer.
  • the essence of the present invention is an RFID tag movement identification method and an RFID tag movement identification program, which are generally used by an RFID reader 10 that is not dependent on a model and a commonly used antenna 20 that is not dependent on a model.
  • RFID tag movement identification method and RFID tag movement identification program for identifying an RFID tag that has moved in front of the antenna 20 and an RFID tag that remains stationary based on the time-series data of the radio wave reception intensity, phase, and Doppler frequency of the read RFID tag It is in.
  • the RFID reader 10 searches for an RFID tag by reading and transmitting radio waves between the RFID tags existing around the RFID tag and reads information (data) of the RFID tag.
  • the RFID tag movement identification method and the RFID tag movement identification program according to the present invention are performed by controlling the operation of the computer apparatus C that controls the RFID reader 10 or the RFID reader 10. This will be conceptually described with reference to FIG. 1 and FIG. 2.
  • Individual stationary RFID tags as stationary RFID tag filters F can be determined as stationary RFID tags from information of all RFID tags read by the RFID reader 10.
  • the mobile RFID tag is identified by removing it with a filter.
  • Table 1 is a list of RFID tag filters.
  • Known computer devices C include a CPU (not shown) and memory (ROM, RAM, HDD, etc.), Wi-Fi (registered trademark), an input / output antenna connected to Wi-Fi (registered trademark), a power adapter, I / O (output / input) means, a sensor (optical sensor) connected to the I / O (output / input) means, a switch, and the like are provided by the CPU based on the RFID tag movement identification program stored in the memory. , Transmission output, or antenna 20 is controlled.
  • the RFID reader 10 of this embodiment is connected to the computer device C.
  • the radio wave reception intensity, phase, and Doppler frequency are chronologically chronologically. Is detected, and control is performed so as to recognize the movement and stillness of the RFID tag attached to a person or an article (product).
  • RFID tags storing product codes, individual product IDs, and the like for enabling individual identification are attached to people and products (products). What has been identified as a mobile RFID tag by the RFID tag movement identification method and RFID tag movement identification program according to the present invention can be used for the movement, purchase, management, etc. of the person or article (product).
  • an RFID tag is attached to a predetermined position (such as a corner) of the shelf in order to specify the shelf position and the position range of each shelf.
  • RFID tags are respectively arranged in predetermined portions (for example, corners) constituting one shelf (three-dimensional rectangular parallelepiped region), and the position range of the shelf is specified by the RFID tag. Yes.
  • the antenna 20 provided in the RFID reader 10 can always read the stationary RFID tag 32 as shown in FIG. 1.
  • a person holding the RFID tag 30 When the object to which the RFID tag 30 is attached passes and is at the position of the stationary RFID tag 31 shown in FIG. 1, it is hidden behind the passing object and cannot be read for a certain period (time). There is.
  • a place as indicated by the stationary RFID tag 31 there may be a case where it can be read only for a short period by radio waves reflected on a person or an object (see FIG. 3).
  • a stationary RFID tag filter F that is determined to be a stationary RFID tag, which will be described later, and the moving RFID tag is specified except for the stationary RFID tag.
  • a stationary RFID tag filter F there is a technique of setting a threshold value for the number of readings during a certain period.
  • the number of times that the RFID tag can be read per second is calculated by a wireless function of the RFID reader 10 using, for example, a polynomial function or a power curve function with the number of RFID tags being read as an independent variable. (See FIG. 4).
  • the threshold when the number of read RFID tags at a certain point is 20 can be set as A as shown in FIG.
  • the stationary RFID tag filter F the radio wave reception intensity time series graph of the RFID tag moved from the property that the radio wave reception intensity from the RFID tag is inversely proportional to the fourth power of the distance, the radio wave radiation characteristic of the antenna 20, etc. is usually a mountain type. Therefore, there is a technology that uses this. For example, in the case of an RFID tag that has moved in front of the antenna 20 as shown in FIG. 5 and an RFID tag that remains stationary, only the moving tag has a mountain shape as shown in FIG. The whole mountain shape and its climbing part are judged by various arithmetic and statistical methods such as the suitability of the linear / non-linear curve, the difference between the maximum and minimum intensity, and the percentage of points rising from the previous point in time series. This makes it possible to specify a stationary RFID tag.
  • the stationary RFID tag filter F a person or an object, particularly a car or cart including metal, moves in front of the antenna 20 to cause irregular reflection of radio waves or multipath fading, as shown in FIG.
  • FIG. 7 for example, in the case of a place like a stationary RFID tag 31, when radio waves are shielded behind the object and the reception intensity temporarily drops, It may be a mountain-shaped graph such as 6 or later. In this case, it is possible to distinguish from a stationary RFID tag by a technique for detecting a valley shape as shown in FIG. 7 by determining whether there is a point where the radio wave reception intensity is traced back to the previous time axis data. .
  • the stationary RFID tag is identified by a technique such as comparing the strength of the RFID reader 10 with the transmission carrier of the RFID reader 10 and the carrier wave returned by reflection from the RFID tag in the RFID reader 10 and the radio wave reception strength of the RFID tag. It is possible. That is, it is possible to detect the phase difference between two carrier waves in the range of 0 to 180 degrees or 0 to 360 degrees.
  • This function may be provided as a function of the RFID reader 10 and can be used.
  • the phase makes one round each time the distance between the antenna 20 and the RFID tag changes by a quarter wavelength or a half wavelength. For example, in the case of a frequency of 953 MHz, the quarter wavelength is 7.86 cm and the half wavelength is 15.72 cm.
  • the phase of the RFID tag that remains stationary does not change, and the RFID tag that has moved will continue to change.
  • the wavelength is small compared to the movement distance of a person or an object as in the frequency band
  • the phase fluctuates greatly due to a slight movement such as a person shaking hands, and the phase during movement is as shown in the conceptual graph of FIG. 8A. It changes continuously and is distributed uniformly. It is possible to identify a stationary RFID tag by providing a threshold value for the standard deviation value of the difference between the two time series data shown in FIG. 8A, or by a method such as binomial test, chi-square test, or G test.
  • the binomial test, chi-square test, and G test can express the ambiguity of identification accuracy that occurs when the number of data is small as probabilities, so the number of readings during movement varies greatly from several to several hundreds depending on the environment. This is a more effective method for reading RFID tags.
  • the RFID tag can be identified by a technique using binomial test, chi-square test, G test, or the like.
  • FIG. 9A is an explanatory diagram more specifically showing the configuration used in the RFID tag movement identification method and the RFID tag movement identification program, which is composed of a computer device (PC) C and an RFID reader 10, which are LLRP (low-level). Level reader protocol) and a protocol (TCP / IP) used on the Internet or an intranet.
  • the computer device (PC) C and the RFID reader 10 are general-purpose devices and are not specially formed for the present invention.
  • the RFID reader 10 can be connected to a sensor, a switch, Patlite (registered trademark), or the like by general-purpose input / output (GPIO).
  • GPIO general-purpose input / output
  • the computer device C includes an identification parameter setting tool, an identification parameter storage file, a higher-level application (upper application: performing RFID tag data display and storage), middleware (nice middle), an RFID tag identification engine, etc. It is configured to run on the OS.
  • a higher-level application upper application: performing RFID tag data display and storage
  • middleware nice middle
  • an RFID tag identification engine etc. It is configured to run on the OS.
  • FIG. 9A an example in which Windows XP (registered trademark) and Windows 7 (registered trademark) are used as the OS is shown.
  • FIG. 9B is a flowchart of a tag information acquisition thread (program) and a moving tag identification thread (program).
  • tag information acquisition is performed in steps S10 to S15, a connection process (S10) between the computer apparatus C and the RFID reader 10 is performed, and then radio waves are transmitted from the antenna 20 to generate an RFID tag.
  • Reading of information is started (step S11).
  • Steps S12 to S15 form a loop.
  • step S12 information on the read RFID tag is acquired, and the read information on the RFID tag is stored in a hard disk as a memory (storage medium).
  • step S14 the data is held in a RAM (memory) or the like.
  • the RFID tag information is for acquiring information such as a reading time history, a reading antenna history, a radio wave reception intensity history, a phase history, and a Doppler frequency history.
  • the RFID tag information is used in the determination base data calculation in step S25 in the next mobile tag identification.
  • moving tag identification is performed in steps S21 to S32.
  • Steps S22 to S32, steps S23 to S31, and steps S24 to S29 are each in a loop, and an identification parameter setting file is stored in step S21.
  • a process of reading various parameters in a memory such as a RAM is performed.
  • step S23 the movement determination process of the individual RFID tag is performed.
  • step S24 a movement determination process during the use data period is performed in step S24.
  • step S25 determination base data calculation processing is performed. At this time, the number of readings per second, maximum radio wave reception intensity, maximum-minimum radio wave reception intensity, rate of increase in radio wave reception intensity, maximum radio wave reception intensity during the maximum-period, phase fluctuation chi-square one-sided probability, average Doppler frequency, etc. are calculated. Is done. The process of step S25 at this time will be described later.
  • step S26 it is determined whether or not the mobile RFID tag is moving (step S27).
  • step S27 Yes
  • processing is performed as a mobile tag (step S28).
  • step S28 if there is still a determination target tag, the loop processing of steps S23 to S31 is continued. If it is not a mobile RFID tag (step S27: No), the movement determination process is performed by increasing the usage data period by 0.1 second (steps S24 to S29).
  • steps S24 to S29 is continued until the usage data period upper limit is reached. If it can be determined that it is stationary, it is processed as a stationary RFID tag in step S30. If there is still a determination target tag, the loop processing of steps S23 to S31 is continued. As described above, steps S22 to S32 are repeated.
  • FIG. 10A is a detailed flowchart of the determination base data calculation in step S25.
  • Various parameters (the summit period ratio, the Doppler frequency acquisition period ratio, and the pre-period data acquisition period) used in the calculation are read from the setting file into the memory in step S21 (FIG. 9B).
  • step S70 various variables used in the calculation process are initialized. Variables that store numerical counts and sums have an initial value of 0. Since the range of values that RSSI can take is about -100 to 30, by storing -999 as an initial value for a variable storing the maximum value and 999 as a variable storing the minimum value, The first comparison operation is always Yes, and the process can be simplified.
  • step S71 among the history data held in the memory in step S14, N pieces of target tag / target period data are set as calculation targets.
  • N-1 is stored as an initial value in the variable i in step S72, and calculation is performed while subtracting i from N-1 to 0 by 1 in the loop processing in steps S73 to S84. Exit from the loop when i becomes negative.
  • step S74 it is determined whether Read_time [i] is data within the peak period based on the peak period ratio parameter. If it is data within the peak period (step S74: Yes), RSSI [i] is used to perform maximum radio wave reception intensity update processing (steps S75, S76), and if it is not within the peak period (step S74: No), the minimum radio wave reception intensity update processing is performed during steps S77 and S78.
  • step S81 it is determined whether Read_time [i] is data within the Doppler frequency acquisition period based on the Doppler frequency acquisition period ratio parameter. In the case of determination Yes, the values are added to calculate the average value later, and the counter is incremented by 1 (step S82). In step S83, i is decremented by 1 and the data counter is incremented by 1 for loop end determination.
  • step S85 the pre-period data acquisition period parameter data is traced, and the maximum radio wave reception intensity during that period is acquired.
  • step S86 various movement determination base data are calculated. Among these, the method of calculating the phase variation chi-square one-sided probability will be described later.
  • FIG. 10B is a detailed flowchart of the movement determination in step S26 (FIG. 9B).
  • the determination base data D1 to D7 are values calculated in step S25, and the identification parameters P1 to P9 are read from the setting file into the memory in step S21.
  • Step S60 is a process of a flicker reading filter, which compares the product of the number of readable times per second calculated by a function with the number of RFID tags being read as an independent variable and P1, and D1.
  • the comparison determination is No, it is determined as a stationary tag and the subsequent processing is not performed. In the case of Yes, it progresses to the next determination. This branch is common to the subsequent processing.
  • Step S61 is processing of an RSSI absolute value filter.
  • Steps S62 and S63 are RSSI non-continuous ascending filter processes.
  • Step S64 is processing of the RSSI valley filter.
  • Step S65 is a process of a low phase shake filter.
  • step S66 it is determined whether or not the vertical direction movement filter is used. If the determination is Yes, step S67, which is the vertical direction movement filter process, is executed. If all the steps up to step S67 are YES, it is determined as a moving tag. If the determination in step S66 is No, it is determined that the tag is a moving tag without executing step S67.
  • vertical movement means movement in a direction perpendicular to the radio wave emission surface of the antenna
  • horizontal movement means movement in a direction horizontal to the radio wave emission surface.
  • the above binomial test can obtain the probability of uniform distribution fairly accurately, but has a drawback that the amount of calculation becomes enormous when the number of data is large.
  • the chi-square test and the G test are useful techniques because they require a small amount of calculation and can approximate the binomial test with high accuracy.
  • the phase value when the phase value is divided into two groups in the first half and the second half as a result of the movement of a person or the like as shown in FIG. 8B, it may be determined as a uniform distribution and misidentified as a movement tag. .
  • FIG. 9C is a flowchart of the chi-square test for explaining the case where the observation frequency is calculated by dividing the data during the period into the first half and the second half, and will be described based on the flowchart of FIG. 9C. The processing of this flowchart is performed for each usage data period of each RFID tag.
  • step S40 M phase history data is acquired from the memory during the target period of the target tag. This data has already been obtained by the “read tag information memory holding” process shown in step S14 of the tag information acquisition thread (program) process in FIG. 9B.
  • step S40 M phase history data is acquired from the memory during the target period of the target tag. This data has already been obtained by the “read tag information memory holding” process shown in step S14 of the tag information acquisition thread (program) process in FIG. 9B.
  • step S40 M phase history data is acquired from the memory during the target period of the target tag. This data has already been obtained by the “read tag information memory holding” process shown in step S14 of the tag information acquisition thread (program) process in FIG. 9B.
  • program tag information acquisition thread
  • phase history data is stored in arrays Phase_angle [0] to Phase_angle [M-1], and corresponding reading time history data is stored in arrays Read_time [0] to Read_time [M-1].
  • the angle is described as [°], not radians.
  • the Cos and Sin arguments and the return value of Arctan are also calculated in [°].
  • step S43 If it is the first half, the process of step S43 is performed, and if it is the second half, the process of step S44 is performed.
  • steps S43 are processes for doubling the original data of 0 to 180 °, converting it to 0 to 360 °, and calculating a unit vector sum having the angle on the xy plane.
  • Sum_unit_vector_y_posterior Sum_unit_vector_y_posterior + Sin (Phase_angle [x] * 2) It is.
  • step S46 the phase average values of the first half and the second half of the period are obtained by calculating the angle from the x and y coordinates of the previously calculated unit vector sum by the following equation.
  • Average_phase_angle_anterior Atan2 (Sum_unit_vector_y_anterior, Sum_unit_vector_x_anterior)
  • Average_phase_angle_posterior Atan2 (Sum_unit_vector_y_posterior, Sum_unit_vector_x_posterior)
  • Atan2 (y, x) is a function representing the following.
  • each phase is divided into data whose difference from the average value is less than 90 ° and other (90 to 180 °) in order to calculate the chi-square value later, and each observation frequency is counted. It is a loop.
  • step S48 in order to use another value for the average value in the first half or the second half of the period, it is determined whether it is the first half of the period. If it is the first half, the first half phase average value is stored in the variable Average_pa in step S49, and if it is the second half, the second half phase average value is stored in the variable Average_pa in step S50.
  • step S51 it is determined whether the angle difference is smaller than 90 °.
  • step S52: Yes the process of step S53 is performed.
  • step S52: No the process of step S54 is performed.
  • M points are divided into two groups, and the respective observation frequencies are counted (steps S53 and S54).
  • step S57 a chi-square value ( ⁇ 2) obtained by dividing the sum of squares of the difference between the expected value and each observation frequency by the expected value is obtained by the following equation.
  • ⁇ 2 ((Observed [0]-Expected) ⁇ 2 + (Observed [1]-Expected) ⁇ 2) / Expected
  • step S58 the value associated with ⁇ 2 is obtained from the “chi-square distribution table with one degree of freedom” read in the in-memory array Chi_probability [] when the program is started.
  • the process of obtaining the phase average value of M data during the target period is performed, and the process of dividing all data into N groups according to the difference from the average is performed.
  • the expected value of the frequency of all groups is M / N.
  • the chi-square statistic ( ⁇ 2) is calculated from the appearance frequency of each group.
  • a process for obtaining a one-sided probability (P) at which the value of the chi-square statistic ( ⁇ 2) occurs with the degree of freedom N ⁇ 1 is performed.
  • P one-sided probability
  • the preset threshold value is compared with the calculated one-sided probability (P) to determine whether the one-sided probability is greater than the threshold value.
  • the one-sided probability (P) is smaller than the threshold, it is determined as a stationary RFID tag, and when it is larger, it is determined as a moving RFID tag.
  • FIG. 12B assumes the case of the RFID tag 31 in a stationary place shown in FIG. 1 and actually arranges the RFID tag 31 so that a person who does not have the RFID tag stands in front of the antenna 20 for a long time and shields the radio wave.
  • FIG. 6 is a graph showing time-series data obtained by measuring the radio wave reception intensity (upper graph) and phase (lower graph: 0 to 180 degrees) of the tag 31 when separated after being performed.
  • the radio wave reception intensity peak shape (climbing of the mountain) is detected at the number of times of reading more than a certain number of seconds, but the phase values during and around the period T1 are uniform. Since it is not distributed, when the phase value is not uniformly distributed in this way, it can be identified as a stationary RFID tag.
  • the slope of the phase change is opposite between when approaching the antenna 20 and when away from the antenna 20.
  • FIG. 11A shows actual time series data of a person walking in the horizontal direction near the antenna with a tag-attached shirt in hand, and is a graph of RSSI, phase, and Doppler frequency from the top.
  • the unit of the x-axis is seconds, and the past data is shown as it goes to the left.
  • the movement was identified by data in a period (-2.2 to -1.3 seconds) surrounded by two vertical lines on the RSSI graph.
  • the peak of RSSI peak occurs around -1.5 seconds in the figure, but the phase inflection point and the Doppler frequency 0 point occur near this point.
  • the phase is a function of the radial distance between the tag and the reader antenna, and the direction of change is reversed when approaching and away from the antenna, and the velocity is 0 [m / s].
  • An inflection point occurs in the graph at the point. Two points of reading data are required to obtain phase change information, but the change occurs when a movement of 7.86 cm or more (when the frequency is 953 MHz and the phase is 0 to 180 °) occurs between the reading points. There are two directions, and cannot be identified. If the reading point interval is large, such as when the number of simultaneously read tags and the amount of tag response data are large, the correct change direction may not be detected.
  • the Doppler frequency represented by the equation (6) can be obtained with one point of read data, the direction of change can be detected by the sign even when moving at high speed.
  • the radial moving speed of the tag can be obtained by Expression (7) obtained by modifying Expression (6).
  • the unit of the vertical axis of the Doppler frequency graph in FIGS. 11A and 11B is [Hz], but it can be converted to almost [km / h] by multiplying the value by 1.1.
  • FIG. 11B is data obtained by walking in the same environment as FIG. 11A from the back side of the antenna to the front side.
  • a transition is made from near 180 ° to a point near 0 ° around -1.0 seconds, and a downward line is drawn, but since the phase is periodic data, the slope of the change in this period is actually Is positive. Since the slopes of the two points solidified around -0.9 seconds thereafter are negative, the phase inflection point occurs around -0.95 seconds, and the Doppler frequency near that point is close to zero.
  • the peak of RSSI peak occurs around -0.3 seconds, but the phase slope is negative and the Doppler frequency is negative around this point.
  • a time difference of about 0.65 seconds occurred from the Doppler frequency 0 point to the occurrence of the RSSI peak.
  • FIG. 12A is a graph showing the radio wave reception intensity (upper graph) and phase (lower graph) of the moving tag, and the phase of the moving RFID tag usually continues to fluctuate as shown in this diagram. Further, the RFID tag in a stationary state as shown in FIG. 12B continues to take a constant value as indicated by a circle in the lower graph of this figure.
  • This is an example in which a radio wave reception intensity change occurred in a stationary tag that was hidden behind a person because the person moved after staying in front of the antenna for a long time (a part surrounded by a straight line) and was mistakenly recognized as a moving tag. It can be seen that the phase fluctuation during this period is low compared to the real mobile RFID tag above.
  • FIG. 12C is a diagram showing a numerical example of phase fluctuation, and as shown in FIG. 12C, the numerical value is between 0 and 100.
  • a low value is set for the threshold value of the low phase shake filter, more RFID tags are identified as mobile RFID tags.
  • all RFID tags become movement candidate RFID tags (no filter), and when set to 100, all are identified as stationary RFID tags.
  • the default value is 5, but can be adjusted as appropriate with the identification parameter setting tool.
  • the various stationary RFID tag filters F have the presence / absence of use, the threshold value, etc., the radio wave output and performance of the RFID reader 10, the performance of the antenna 20, the RFID tag, the assumed position of the surrounding stationary RFID tag, the RFID
  • the optimum parameters differ depending on the environment such as the number of tags. Because these optimum parameters are different, the RFID tag is moved for confirmation in advance in the actual reading environment, and its behavior and data are collected. Based on these, the difference in the environment is absorbed. It is preferable to obtain optimum parameters.
  • FIG. 16A is a conceptual diagram in which the movement types are divided into four types, and FIG. 16B is judgment base information and filter names for filtering each movement.
  • the movement is only at a place where the RSSI is high on the antenna radiation pattern as indicated by the broken line arrow at the top of FIG. 16C, and the distance reduction in the antenna radial direction is small. It can often be eliminated by a “continuously rising filter”. Also, the RSSI at a place far from the Friis formula is low, and there is almost no RSSI fluctuation as shown by the Rayleigh distribution or Nakagami-Rice distribution, so the “RSSI absolute value filter” is also effective. . Further, since a far tag is not supplied with sufficient power and is difficult to read, a “chill reading filter” may be useful. On the contrary, when it is desired to detect the movement of the antenna far away, the threshold values of these filters are set softly.
  • the RSSI becomes +12 dB by halving the distance, but becomes ⁇ 20 dB from the antenna radiation pattern, and the total ⁇ It becomes 8 dB and can be filtered with the “RSSI non-continuous ascending filter”.
  • a filter is performed using the fact that the radial component velocity does not become zero when the RSSI peak apex occurs. The method will be described below.
  • FIG. 17A shows a change in radial component velocity when x in FIG. 17A is moved in a range of ⁇ 1.5 [m] to 1.5 [m] at a speed of 1.11 [m / s] (4 km / h). It is.
  • the speed in the direction toward the antenna is positive, and the speed in the direction away from the antenna is negative.
  • the radial component velocity is 0 [m / s] at the point on the x-axis as in the horizontal movement. Due to the radiation pattern of a normal RFID antenna that is small, the RSSI peak apex is not a place on the x axis but a place like a normal x point. The radial component velocity at that time is positive when the front surface ⁇ back surface movement, and negative when the back surface ⁇ front surface movement.
  • the computer device C has a known configuration, and includes a CPU, a storage device (including an external storage device, HDD, RAM, ROM, CD, DVD, BL, other memories including a flash memory, etc.), display , An input unit (keyboard, mouse, touch panel), an output unit (including an output relationship with radio waves, sound waves, light and other communication means) and the like.
  • a storage device including an external storage device, HDD, RAM, ROM, CD, DVD, BL, other memories including a flash memory, etc.
  • An input unit keyboard, mouse, touch panel
  • an output unit including an output relationship with radio waves, sound waves, light and other communication means
  • the RFID reader 10 and the computer apparatus C are connected. Then, the signal is received by the antenna 20, and the computer apparatus C is configured to receive information from the RFID reader 10 and control the RFID reader 10.
  • the RFID reader 10 is controlled by the computer device C. However, by mounting the same configuration as the computer device C on the RFID reader 10, only the RFID reader 10 is used. Of course, it can be configured to control.
  • the RFID tag movement identification program in this embodiment is composed of the following three modules (software: programs). 1. Identification parameter setting tool 2. Mobile tag identification engine LLRP middleware "Nice middle” (Trademark: Same below) These modules (software: programs) operate on the OS, and in this embodiment, operate on Windows XP (registered trademark) or Windows 7 (registered trademark).
  • the environment is set with the identification parameter setting tool, then identified with the mobile tag identification engine, and the interface (I / F) with the upper application is used as the front end of the mobile tag identification engine with the LLRP middleware “Nice middle” I will provide a.
  • an application having only a function for each purpose is developed. Applications include, for example, receipt / shipment inspection using RFID tags, inventory management, entry / exit management, stolen product detection, audience management, product management, sales management of products and services, and other various types of RFID tags that are generated by the movement of RFID tags. It is possible to build an application that performs management and the like.
  • the parameters are set so as to be optimum in the actual environment.
  • start the parameter setting tool With this “identification parameter setting tool”, after moving a predetermined RFID tag, determination parameters in the environment can be calculated and set.
  • the setting contents are stored in the “identification parameter storage file” and used in the “moving tag identification engine”.
  • Some parameters are used only in the “identification parameter setting tool” and not used in the “mobile tag identification engine” (items in blue on the setting screen such as the reader IP address and transmission output). These are configured to be set in the LLRP middleware (nice middle) from the upper application.
  • EPC Electronic Product Code
  • EPC Electronic Product Code
  • the reader IP address, transmission output (radio wave output), wireless channel, antenna number, etc. can be specified.
  • the identification option moving identification
  • antennas 1 to 4 can be specified.
  • a movement identification summary log, a replay log, and a usage parameter backup can be selected.
  • the “movement identification parameter” it is possible to narrow down EPCs that are objects of movement identification by setting. The OnMovedTagReport event does not occur in non-target EPCs.
  • the usage data period the required number of readings per second (%), the required RSSI (dBm), the required RSSI difference (dB), the RSSI increase required generation ratio (%), the required increment from the maximum RSSI before the period (dB) ), Necessary phase fluctuations can be set.
  • the identification target EPC Describing the identification target EPC and the parameter setting for each EPC, the identification target EPC is provided with an entry field. When this entry field is blank, all EPCs are targeted. In the case of entry, the beginning of the EPC is described in hexadecimal.
  • up to four different movement identification parameters can be set for each EPC.
  • the movement identification parameters for each EPC are provided with columns for entering the EPC head, required RSSI (dBm), required RSSI difference (dB), and required increment (dB) from the maximum RSSI before the period.
  • step S101 it is determined whether the identification target EPC is blank. If it is blank (step S101: Yes), in step S102, it is determined which of the EPC heads is based on the identification parameter for each EPC. If it is one of the heads (step S102: Yes), a movement identification execution process is performed using the corresponding parameter of the movement identification parameter for each EPC in step S103. Then, the process returns to step S100 and the next reading tag is processed in the same manner. If it is not blank (step S101: No), it is determined whether it is any one of identification target EPCs in step S104. If it is not one of the identification target EPCs (step S104: No), the process returns to step S100, and the next read tag is processed in the same manner.
  • step S104 If it is one of the identification target EPCs (step S104: Yes), the determination of step S102 is performed.
  • step S102 the EPC-specific identification parameter is used to determine which of the EPC heads is not, but if it is not any of the heads (step S102: No), in step S105, the movement identification execution process is performed using the movement tag identification parameters. Then, the process returns to step S100 and the next reading tag is processed in the same manner.
  • a save button is pressed and saved in an identification parameter save file.
  • the screen for identifying the moving tag shown in FIG. 19 the screen is divided into an upper part and a lower part, and the upper part is a moving tag field, the stationary tag field, and the lower part is an RFID tag.
  • a time series graph of data reception records is displayed.
  • This screen also includes an “open / close” button, a “start / stop” button, a “clear” button, and a “replay” button.
  • the “replay” button performs a replay function, and can perform operation confirmation (setting content confirmation) after parameter change.
  • reading is started by pressing the “Start” button, and the RFID tag identified as moving by the current parameter is identified as stationary in the “Moving Tag” field. Displayed in the “Static Tag” field.
  • the moving tag is displayed as a bar graph perpendicular to the start / end points of the usage data period. In this embodiment, the total number of RFID tags displayed on the screen is 2048, but is not limited to this.
  • the RFID tag is identified as a stationary RFID tag despite the movement, the RFID tag (red shirt 1 in FIG. 20) is selected from the list as shown in FIG. In this case, right-click and select “Identify this tag as“ move ””. In this way, as shown in FIG. 21A, only the graph of the corresponding RFID tag is displayed at the bottom. Then, the start point and end point of the period to be identified as movement are selected. For mouse selection, left click. At this time, as shown in FIGS. 21A and 21B, it is possible to select a point whose numerical value is displayed at the bottom of the message “Please select a start (end) point”. In this manner, the end point is selected from the start point of the increase in radio wave reception intensity in the range where reading is stably performed. The selection is canceled by double-clicking on an area where there is no point on the graph.
  • a parameter change screen is displayed as shown in FIG.
  • This parameter change screen shows the value of this RFID tag, the value to be “moved”, the blue column, along with the message “Please change the parameter in the blue column below to identify this tag as“ moved ”” Is displayed, and the required number of readings per second (%), the maximum RSSI (dBm), the RSSI difference (dB), the RSSI increase occurrence required ratio (%), the required increment from the maximum RSSI before the period ( dB), parameters that need to be changed for the usage data period and phase fluctuation are displayed in blue.
  • a value to be changed is displayed at the “value for“ movement ”” (in this embodiment, the increment from the maximum RSSI before the period is “12.5 or less”). Then, change the value in the blue column and press the “Save” button.
  • the setting is not compatible with the replay of data in which long-term (1 minute or longer) logs are stored, but the present invention is not limited to this. If the antenna number at the time of reading is different from the setting at the time of replay, the graph of the RFID tag selected from the list is not selected, and the settings are used together.
  • the “change any” column which is an item to be changed among these items, is displayed in blue, and guidance about a value for “still” is displayed. Therefore, any one or more numerical values are changed to “value for“ still ”” and the “save” button is pressed.
  • movement identification is performed by each antenna 20.
  • the example shown in FIG. 26 is a case where the same RFID tag passes in front of the antenna 20 (both when there are two). After changing the antenna 20 setting on the movement identification parameter screen, the “close” and then “open” buttons are pressed to reconnect to the RFID reader 10.
  • the identification parameter setting tool outputs four log files: a movement identification summary log, a replay log, a usage parameter backup, and an error log. Whether or not to output a movement identification summary log, a replay log, and a usage parameter backup can be set on the “movement identification parameter” screen.
  • Movement Identification Summary Log Tag information is saved at the timing when the reading and movement are displayed on the “reading status graph display” screen. The moved tag is first output as “still” and then “moved” is output. Created with the file name of the date and time when the start button is pressed under the. ⁇ LOG directory.
  • Output contents are “PC time when tag information is displayed, stationary / movement type, EPC, PCBits, ReaderIp, AntennaId, RSSI, (in case of moving tag, information after 6 in Table 2)
  • the middleware used in the present embodiment provides an interface (I / F) function with an upper application as a front end of the mobile tag identification engine.
  • a high-level application developer performs development by referring to the mobile tag identification software document and the nice middle user manual, help file, and sample source.
  • Impinj Speedway F / W version 3.2.4 (LBT no version), Impinj Speedway Revolution: F / W version 4.6.1 or later (no LBT) is used. Can do.
  • An example of the development environment of the OS and higher-level application operating in the present embodiment is the Microsoft Visual Studio (registered trademark) development environment in the Windows XP (registered trademark) or Windows 7 (registered trademark) OS, similarly to the middleware “Nice Middle”.
  • the movement identification method of this embodiment basically recognizes a remaining tag as a movement tag after removing a stationary tag from all reading tags.
  • all the read tag data obtained by reading all the RFID tags are stationary using a plurality of individual stationary RFID tag filters.
  • the identified RFID tag is identified and removed.
  • the RFID tag of the movement candidate is narrowed down by the first individual stationary tag filter F (1), and further narrowed down by the second individual stationary RFID tag filter F (2) from the narrowed candidate RFID tag of movement.
  • An RFID tag that is a candidate for dust movement is specified.
  • a plurality of individual stationary RFID tag filters are used such as an Nth individual stationary RFID tag filter F (N).
  • N an individual stationary RFID tag filter
  • the RFID tag that is finally moving is specified as the moving RFID tag.
  • the identification parameter setting tool As shown in FIG. 14A, the maximum value during the usage data period is acquired from the peak of the latter half of the usage data period, and the minimum value is acquired from the foot of the first half.
  • a pre-period maximum value acquisition period can be set, and the movement determination can be made strict by increasing the value of this period. That is, as shown in FIG. 14A, the maximum value is usually a predetermined increment from the maximum value before the period.
  • Examples of the individual stationary tag filter in this embodiment include the following. That is, (1) Chira reading filter (the number of readings is less than a threshold during the usage data period), (2) RSSI absolute value filter (maximum RSSI (maximum radio wave reception intensity) is less than a threshold), (3) RSSI discontinuous ascending filter (“maximum-minimum RSSI (radio wave reception intensity)” is less than threshold), (RSSI (radio wave reception intensity) (t)> radio wave reception intensity (t ⁇ 1) or RSSI ( (Radio wave reception intensity) (t) ⁇ occurrence rate of points where radio wave reception intensity (t + 1) is less than threshold), (4) RSSI valley filter (RSSI (valley): increase from maximum radio wave reception intensity before period is less than threshold), (5) Overreading filter (reading still exists X seconds after moving candidate determination (+ X seconds required until moving determination)), (6) Phase fluctuation low filter (the test amount calculated from the phase fluctuation during the period is less than the threshold), It is.
  • the number of readings per second during the usage data period is less than the threshold value.
  • the number of readings per second will be described.
  • the actual reading is performed, and the number of readings per second is measured.
  • the graph at this time is a solid line shown in FIG.
  • the maximum RSSI (maximum radio wave reception intensity) is less than the threshold value.
  • the radio wave reception intensity will be described.
  • the theoretical value of the radio wave reception intensity from the RFID tag received by the RFID reader 10 is expressed by the following equation (1).
  • the radio wave radiation pattern from the antenna 20 is normally as shown in FIG. 13B.
  • the radio wave reception intensity is +12 dB because the linear distance is 1 ⁇ 2. It becomes.
  • the radio wave reception intensity increases by 20 dB because the log G reader coefficient is 20. If the value according to the above-mentioned distance is added, a large difference of 32 dB is generated with a tendency continuously.
  • multipath fading can be modeled by Nakagami-Rice distribution (when direct wave intensity is stronger than reflected or diffracted wave) or Rayleigh distribution (when direct wave intensity is weak).
  • the density function is given by the following equations (3) and (4).
  • K a 2 / 2 ⁇ 2 gives the ratio of the direct wave average power (a 2/2) and scattered waves average power ( ⁇ 2).
  • r is the signal amplitude.
  • the fluctuation of the radio wave reception intensity is the above-mentioned distance and antenna radiation pattern.
  • FIG. 15B is a graph simulating a change in received intensity when a fading occurs in a stationary tag due to a person or object passing in front of the antenna, and FIG. 15B is a graph showing a large difference in received intensity. However, it is very rare for the change to occur continuously.
  • the RSSI non-continuous ascending filter of (3) above is such that “maximum-minimum RSSI (radio wave reception intensity)” is less than a threshold value, and RSSI (radio wave reception intensity) (t)> radio wave reception intensity (t ⁇ 1).
  • the occurrence rate of the point where (radio wave reception intensity) (t) ⁇ radio wave reception intensity (t + 1) is less than the threshold value.
  • the increment from the maximum RSSI (radio wave reception intensity) before the period is less than the threshold value.
  • FIG. 14B is a graph illustrating this.
  • phase fluctuation low filter of the above (6) the verification amount calculated from the phase fluctuation during the period is less than the threshold value.
  • the phase will be described.
  • the phase can be expressed by the following equation (5).
  • ⁇ T Phase that changes when radio wave is transmitted from the reader
  • ⁇ R Phase that changes when the tag response wave is received by the reader
  • ⁇ TAG Phase that changes internally when tag response is received
  • the wavelength ( ⁇ ) is determined by the frequency used, so the phase ⁇ is It becomes a function with only the reader-tag distance (r) as a variable, and becomes a periodic function by taking a remainder at 2 ⁇ (360 degrees).
  • the LLRPAgent class when the event is named OnMovedTagReport, the delicate is MovedTagReportHandler, and the moved tag information is passed in the MovedTagData type.
  • Public properties include IsPickMovedTag and SyncLocalTime. Set to true when moving tag information is acquired from middleware (nice middle).
  • the public property is described based on the difference between the moving RFID tag information (MovedTagData) and the RFID tag information (TagData) in the middleware (Nice middle).
  • the “mobile tag identification engine” is operated on the Linux OS (trademark) in the RFID reader, while the “identification parameter setting tool” is operated on the computer apparatus C. is there.
  • LLRP middleware is not used, and the mobile tag identification engine directly acquires RFID tag information from the RFID reader SDK.
  • the “mobile tag identification engine” can be operated on the Linux OS (trademark) in the RFID reader.
  • a stationary RFID tag is arranged around the RFID tag reader.
  • the RFID tag is arranged at a position assumed in an actual environment. For example, when an antenna is installed as an anti-theft gate at a sales floor, a setting tool is used in an environment where a product with an RFID tag is placed on a shelf closest to the antenna.
  • processing for starting the identification parameter setting tool is performed by an operating means (not shown).
  • step S120 the identification parameter storage file stored in the storage device such as the computer device C is read, and reading of the RFID tag is started using the moving tag identification engine (and middleware “Nice middle”). Process.
  • the RFID tag is moved by a method in which it is desired to recognize the movement in an environment in which stationary tags are arranged around it.
  • the “environment in which stationary tags are arranged around” means that RFID tags are arranged at positions assumed in the actual environment. For example, as described above, when the antenna 20 is installed as a theft gate of a sales floor, the setting tool is used in an environment where a product with an RFID tag is placed on a shelf near the antenna 20. Further, “when it is desired to be identified as moving” means that the object to be read with the RFID tag attached is moved in front of the antenna 20 by an actual moving method (forklift driving or human walking). In such a case, the reading conditions are stricter than usual (high-speed movement near the antenna 20, low-speed movement far from the antenna 20, the fork claws hitting the RFID tag, hiding many RFID tags in the cage, etc. ), And by combining the parameters in such a state, in the case of normal movement, the parameter can be identified with sufficient margin.
  • step S140 it is determined whether a stationary RFID tag is erroneously detected as a moving RFID tag. If it is determined that there is an erroneous detection (step S140: Yes), in step S150, an erroneously recognized RFID tag is selected on the screen, and parameters are changed. In step S160, the replay function is activated, and it is confirmed whether the erroneous detection has been eliminated. Then, the process returns to step S130.
  • step S140 determines whether the mobile RFID tag is erroneously detected as a stationary RFID tag. If it is determined in step S170 that there is an erroneous detection (step S170: Yes), in step S180, an RFID tag that is erroneously recognized on the screen is selected, and a period to be identified as movement is selected on the graph. In step S190, the parameter is changed to a value in the range calculated by the tool. After this process, in step S210, the replay function is activated and it is confirmed whether the erroneous detection has been eliminated. Then, the process returns to step S130.
  • step S170 If it is determined in step S170 that there is no false detection (step S170: No), an identification parameter is determined in step S200 and stored in a setting file.
  • a large amount of reading objects apparatus such as clothes and bags, electrical products and parts such as TVs and mobile phones
  • tags attached in front of the antenna are passed at high speed by using a cart or forklift. Inspection can be performed.
  • the features of this application are that it can be difficult to read due to overlapping tags, etc. (RSSI remains low), and that environmental control such as placing no non-target tags in the immediate vicinity of the antenna is relatively easy. It is done.
  • an RSSI absolute value filter is not used, and a tag that is difficult to read is detected by moving the parameters of the RSSI non-continuous ascending filter. It is possible to eliminate the tag.
  • FIG. 13C it is possible to detect that a tagged product that has not been checked out at the cash register has moved in front of the gate where the RFID antenna and the reader are incorporated, and to sound a buzzer.
  • detection becomes difficult when the distance between the gates exceeds 1 m, but by using an electromagnetic field type UHF band RFID, detection is possible even with a gate width of 2 m or more. It is also possible to place the antenna on the ceiling or under the floor taking advantage of the characteristics of long-distance communication.
  • the threshold values of various movement filters can be set higher.
  • the data when the identification parameter setting tool is moved in the vertical direction is used. Acquire and adjust [movement identification parameter] column so that it can be identified as stationary.
  • the vertical direction can be identified as stationary while the horizontal direction is identified as moving.
  • the vertical direction is also identified, especially when moving from the back side near the antenna to the front side, it can be solved by using the “Vertical direction moving filter” in the “Identification option” (check is ON). It is.
  • Fig. 30 shows an example in which a “green vase” theft was detected in the basement monitoring room on the 4th floor of the warehouse.
  • the main feature is that it can be detected even in the dark, and even if it is hidden in a cage, it can be known which item has been stolen.
  • the phase may be shaken only by the movement of a person and there is a possibility that a stationary tag is mistakenly detected as a movement, but normally only a low phase fluctuation filter is used when monitoring at night, etc. when no person enters or exits. This makes it possible to detect a wider range of entry than when using an RSSI non-continuous ascending filter or the like. After the entry is detected, the article can be identified by an RSSI non-continuous ascending filter or the like.
  • the warehouse 200 is an existing one, and shelves are provided according to the height of articles (products).
  • a location tag 201 composed of an RFID tag is attached to the shelf, and position information indicated by the location tag 201 is obtained.
  • an article (product) stored on the shelf is also attached with a product tag 202 including an RFID tag in which product information including its properties and quantity is stored.

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Abstract

　一般的なＲＦＩＤリーダと一般的なアンテナから得られる読取ＲＦＩＤタグの電波受信強度、位相やドップラー周波数の時系列データによって、アンテナ前を移動したＲＦＩＤタグと静止したままのＲＦＩＤタグを識別するＲＦＩＤタグ移動識別方法及びＲＦＩＤタグ移動識別プログラムを提供する。　ＲＦＩＤリーダによって移動ＲＦＩＤタグ及び静止ＲＦＩＤタグを含む複数のＲＦＩＤタグの時系列読取データを取得し、一定のパラメータに基づく静止ＲＦＩＤタグフィルタによって、読取った複数のＲＦＩＤタグの情報から静止ＲＦＩＤタグを特定する。静止ＲＦＩＤタグフィルタは、チラ読みフィルタ、ＲＳＳＩ絶対値フィルタ、ＲＳＳＩ非連続上昇フィルタ、ＲＳＳＩ谷型フィルタ、過読フィルタ、位相振れ少フィルタ、垂直方向移動フィルタのうち少なくとも一つ以上の個別静止ＲＦＩＤタグフィルタを用いて静止ＲＦＩＤタグと移動ＲＦＩＤタグを識別し、移動ＲＦＩＤタグを識別するＲＦＩＤタグ移動識別方法である。

Description

ＲＦＩＤタグ移動識別方法及びＲＦＩＤタグ移動識別プログラム
　本発明は、ＲＦＩＤタグ移動識別方法及びＲＦＩＤタグ移動識別プログラムに係り、特に一般的ＲＦＩＤリーダやアンテナを使用したＲＦＩＤタグ移動識別方法及びＲＦＩＤタグ移動識別プログラムに関する。
　最近、ＵＨＦ帯のＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術を用いて、アンテナから１０ｍ以上といった遠距離に位置する多数のＲＦＩＤタグを一括して瞬時に読取ることが可能となっている。ＲＦＩＤタグチップの性能向上等により読取可能距離は今後更に伸びることが予想されている。
　ＲＦＩＤタグは、倉庫・店舗等での高速入出荷検品や棚卸、盗難検知、商品のレジ精算といった多くの用途に使用が広がりつつある。しかしながら、アンテナ周囲に陳列された商品に貼付されたＲＦＩＤタグ等、本来意図した読取対象以外のＲＦＩＤタグも読みとってしまう問題があり、実際にアンテナ前を移動したＲＦＩＤタグのみを識別する技術が必要とされている。
　そこで、ＲＦＩＤ タグからの受信情報を経時情報に関連付けるとともに、この受信情報を受信した際のスキャンアンテナのスキャン角と経時情報の組を複数個生成するデータ生成手段と、上記データ生成手段の生成したデータを用いて、上記スキャン角と上記経時情報の間の関係を示す線形近似直線を求め、この線形近似直線の傾きから上記ＲＦＩＤタグが付された移動体の移動方向を検知したり、上記移動体の移動軌跡を求めることにより上記ＲＦＩＤタグが付された移動体の移動方向を検知し、上記ＲＦＩＤタグが付された移動体の移動方向を検知する技術が知られている（特許文献１）。
　また、反射体から、互いに異なる複数の搬送周波数によって送信された反射信号を受信する処理を行う距離測定装置において、上記反射体から送信された上記反射信号を解析することによって、該反射体と当該距離測定装置との距離を算出する距離算出部を備え、反射体と距離測定装置との距離をより精度よく算出する技術が知られている（特許文献２）。
　さらに、アンテナをＲＦＩＤタグの移動方向に水平ではなく斜めに配置するか出力電波の方向が歪んだ特殊アンテナを使用した技術が知られている（特許文献３）。
特開２００７－３０３９３５号公報 特開２００９－８０１３３号公報 ＵＳ７８１７０１４Ｂ２（Ｆｉｇ．１７ａ，Ｆｉｇ．１８ａ～１８ｂ）
　しかしながら、特許文献１の技術は、スキャンアンテナという特殊なアンテナが必要とされる。そしてその構成が複雑であるため、一般的なＲＦＩＤリーダと一般的なアンテナを用いた汎用的な装置構成には適用できないという不都合があった。
　また特許文献２の技術は、ある１つのタグまでの距離を測定するために２つの異なる周波数にて電波送信を行う特殊なリーダが必要とされる。
　さらに特許文献３の技術は、アンテナをＲＦＩＤタグの移動方向に水平ではなく斜めに配置するか出力電波の方向が歪んだ特殊アンテナを使用する必要があり、店舗内のゲートといった設置の自由度が少ない場所に適さない場合がある。またＲＦＩＤタグからの電波受信強度は人や物がアンテナ前を移動しただけでも変化してしまう場合があるため、その上昇や下降のみにより移動と判定する手法では誤検知が発生することがある。
　電波出力強度やアンテナのハードウェア調整により読取範囲を狭めて所望のＲＦＩＤタグのみを読取る方法が取られることがあるが、遠距離・複数タグ読取のメリットが損なわれてしまう。また、電波のマルチパスフェージングによって予期せず遠くに位置するＲＦＩＤタグまで読まれてしまう場合がある。
　またアンテナ２枚を離れた場所に設置したり角度をつけて設置したりすることでそれぞれのアンテナでの読取時間差が一定値以上発生した場合に移動と判定する方法が取られることがあるが、アンテナ間に距離や角度を持たせるための設置スペースが必要とされてしまう。また人や物の移動などによる電波の乱反射によって２つのアンテナ間に位置するタグ等が誤って移動と判定されてしまうことがある。
　このように、遠距離・複数ＲＦＩＤタグ読取に優れたＵＨＦ帯ＲＦＩＤには、希望していないＲＦＩＤタグも読んでしまう「読み過ぎ」の問題がある。出力調整等により読取範囲を狭めてＵＨＦ帯のメリットを損ねるのではなく、リーダから取得した膨大な各種無線情報を高速に処理し希望タグ（移動タグ）を識別できるような技術が望まれている。
　本発明の目的は、機種等に依存せずに、一般的なＲＦＩＤリーダと一般的なアンテナから得られる読取ＲＦＩＤタグの電波受信強度、位相やドップラー周波数の時系列データによって、アンテナ前を移動したＲＦＩＤタグと静止したままのＲＦＩＤタグを使用アンテナが１枚の場合でも識別することが可能なＲＦＩＤタグ移動識別方法及びＲＦＩＤタグ移動識別プログラムを提供することにある。
　本発明の他の目的は、コンピュータ装置上またはＲＦＩＤリーダ上で動作することが可能なＲＦＩＤタグ移動識別方法及びＲＦＩＤタグ移動識別プログラムを提供することにある。
　本発明の更に他の目的は、他のアプリケーションに識別情報を送信するミドルウエアとしてコンピュータ装置上またはＲＦＩＤリーダ上で動作することが可能なＲＦＩＤタグ移動識別方法及びＲＦＩＤタグ移動識別プログラムを提供することにある。
　前記課題は、本発明のＲＦＩＤタグ移動識別方法によれば、複数のＲＦＩＤタグと、該複数のＲＦＩＤタグからの電波を受信するＲＦＩＤリーダを用いて、複数のＲＦＩＤタグのうち移動ＲＦＩＤタグを識別するＲＦＩＤタグ移動識別方法において、前記ＲＦＩＤリーダによって移動ＲＦＩＤタグ及び静止ＲＦＩＤタグを含む複数のＲＦＩＤタグの時系列読取データを取得し、一定のパラメータに基づく静止ＲＦＩＤタグフィルタによって、前記読取った複数のＲＦＩＤタグの情報から前記静止ＲＦＩＤタグを特定し、前記複数のＲＦＩＤタグから前記移動ＲＦＩＤタグを識別可能とするもので、前記静止ＲＦＩＤタグフィルタは、以下の（１）乃至（６）の工程の何れかからなる個別静止ＲＦＩＤタグフィルタを備え、前記静止ＲＦＩＤタグフィルタは、複数の前記個別静止ＲＦＩＤタグフィルタのうち少なくとも一つ以上の個別静止ＲＦＩＤタグフィルタを用いて静止ＲＦＩＤタグと移動ＲＦＩＤタグを識別し、移動ＲＦＩＤタグを識別することを特徴とするＲＦＩＤタグ移動識別方法；（１）．読取中のタグ枚数を変数とした関数を用いて、秒間読取可能回数を計算し、前記ＲＦＩＤリーダによって読み取った秒間読取回数との比較に基づいて識別する工程；（２）．電波受信強度の時系列分析によって、静止ＲＦＩＤタグと移動ＲＦＩＤタグを識別する工程；（３）．前記ＲＦＩＤリーダで読みとられたＲＦＩＤタグの電波受信強度時系列データが、谷型となる場合、すなわち電波受信強度の高い点発生時に所定の時系列データまで遡り、別の電波受信強度が高い点があるかを判定し、高い点があった場合に静止ＲＦＩＤタグと判別する工程；（４）．前記ＲＦＩＤタグの電波受信強度時系列データが示す山型全体、山型の登り部分を線形・非線形曲線として適合する度合い、山型の強度最大値と最小値の差、山型の時系列で前の点から上昇した点の割合のうち少なくとも一つを用いて静止ＲＦＩＤタグと移動ＲＦＩＤタグを識別する工程；（５）．前記ＲＦＩＤリーダの送信搬送波とＲＦＩＤタグからの反射で返却された搬送波の位相の時系列分析によって、静止ＲＦＩＤタグと移動ＲＦＩＤタグを識別する工程；（６）．ＲＦＩＤタグ応答の位相変曲点またはドップラー周波数０時点と電波受信強度山頂発生時点を比較することによって移動方向を識別する工程、とすることにより解決される。
　本発明のＲＦＩＤタグ移動識別方法では、ＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤアンテナとＲＦＩＤリーダは、機種等に依存せずに、時系列データを読取り、識別することが可能となる。
　また、静止ＲＦＩＤタグフィルタは、複数の前記個別静止ＲＦＩＤタグフィルタのうち少なくとも一つ以上の個別静止ＲＦＩＤタグフィルタを用いて静止ＲＦＩＤタグと移動ＲＦＩＤタグを識別し、移動ＲＦＩＤタグを識別することにより、複数の観点から静止ＲＦＩＤタグを識別することが可能となり、高精度な移動ＲＦＩＤタグの識別が可能となる。
　特に、一つ以上の個別静止ＲＦＩＤタグフィルタを用いて静止ＲＦＩＤタグと移動ＲＦＩＤタグを識別するので、人や物、特に金属製のカゴ車や台車等がアンテナ前を移動すること等よる電波の乱反射やマルチパスフェージング、特に水分が含まれた物や人がアンテナ前を移動することによって発生する電波遮蔽によって電波受信強度が上下するような静止したＲＦＩＤタグにおいても、静止ＲＦＩＤタグと識別することができる。
　このとき、前記（１）における読取中タグ枚数を変数とした関数は、読取中タグ枚数を独立変数とした累乗曲線関数または多項式関数であり、この関数を用い計算した計算値に、所定の割合を乗算した閾値を判断基準として、前記判断基準より秒間読取回数が少ない場合に静止タグと識別可能となる。
　また、前記各種ＲＦＩＤタグフィルタを使用しアンテナ近くの水平方向移動のみを検知し遠くの水平方向移動や垂直方向移動は検知しないとすることによって、より高精度な移動識別や移動方向判定が行えるように構成すると好適である。
　さらに、前記（５）における時系列分析において、位相の標準偏差の値に閾値を設けること、二項検定、カイ二乗検定、Ｇ検定の少なくとも一つを用いて静止ＲＦＩＤタグと移動ＲＦＩＤタグを識別する工程を備えるように構成すると好適である。
　また、前記一定のパラメータは、予め試験的ＲＦＩＤタグを移動した後に、移動時の開始点及び終了点を選択することで前記パラメータを自動で計算するように構成すると好適である。このように構成すると、ＲＦＩＤリーダやアンテナ、タグ、移動速度といった環境の違いを吸収し最適なパラメータが自動計算されるので、パラメータ設定が容易となる。
　前記課題は、本発明のＲＦＩＤタグ移動識別プログラムによれば、コンピュータ装置に、移動ＲＦＩＤタグ及び静止ＲＦＩＤタグを含む複数のＲＦＩＤタグの時系列読取データを、一定のパラメータに基づく静止ＲＦＩＤタグフィルタよって、複数の前記ＲＦＩＤタグの情報から前記静止ＲＦＩＤタグを特定させ、前記複数のＲＦＩＤタグから前記移動ＲＦＩＤタグを識別させるものであって、静止ＲＦＩＤタグフィルタとして、（１）．読取中のタグ枚数を変数とした関数を用いて求められた秒間読取可能回数を計算し、前記ＲＦＩＤリーダによって読み取った秒間読取回数との比較に基づいて識別する手順、（２）．電波受信強度の時系列分析によって、静止ＲＦＩＤタグと移動ＲＦＩＤタグを識別する手順、（３）．前記ＲＦＩＤリーダで読みとられたＲＦＩＤタグの電波受信強度時系列データが谷型となる場合、すなわち電波受信強度の高い点発生時に所定の時系列データまで遡り、別の電波受信強度が高い点があるかを判定し、高い点があった場合に静止ＲＦＩＤタグと判別する手順、（４）．前記ＲＦＩＤタグの電波受信強度時系列データが示す山型全体、山型の登り部分を線形・非線形曲線として適合する度合い、山型の強度最大値と最小値の差、山型の時系列で前の点から上昇した点の割合のうち少なくとも一つを用いて静止ＲＦＩＤタグと移動ＲＦＩＤタグを識別する手順、（５）．前記ＲＦＩＤリーダの送信搬送波とＲＦＩＤタグからの反射で返却された搬送波の位相の時系列分析によって、静止ＲＦＩＤタグと移動ＲＦＩＤタグを識別する手順、（６）．ＲＦＩＤタグ応答の位相変曲点またはドップラー周波数０時点と電波受信強度山頂発生時点を比較することによって移動方向を識別する手順、のうち少なくとも一つ以上の手順からなる個別静止ＲＦＩＤタグフィルタを任意の順でコンピュータ装置に実行させる、ことにより解決される。
　本発明のＲＦＩＤタグ移動識別プログラムによれば、プログラムが稼働する装置であれば、ＲＦＩＤタグ移動識別させることが可能となる。
　本発明によれば、一般的なＲＦＩＤリーダと一般的なアンテナから得られる読取ＲＦＩＤタグの電波受信強度、位相やドップラー周波数の時系列データによって、アンテナ前を移動したＲＦＩＤタグと静止したままのＲＦＩＤタグを識別することが可能となる。
　人や物、特に金属が含まれたカゴ車や台車等がアンテナ前を移動することによる電波の乱反射やマルチパスフェージング、特に水分が含まれた物や人がアンテナ前を移動することによって発生する電波遮蔽によって電波受信強度が一時的に下落するような静止したＲＦＩＤタグにおいても、静止ＲＦＩＤタグと識別することができる。また複数の静止ＲＦＩＤタグフィルタを用いることにより、ＲＦＩＤタグの移動方向を識別でき、高精度な移動識別が可能となる。このように、移動判定の精度を高めることができる。
本発明に係るＲＦＩＤタグ移動識別方法及びＲＦＩＤタグ移動識別プログラムに使用される構成の概略説明図である。 ＲＦＩＤタグ移動識別方法の説明図である。 移動タグ及び静止タグに関する電波受信強度と時間との関係を示すグラフ図である。 秒間読取可能回数と読取中タグ枚数との関係を示す実測データ及び回帰曲線で表したグラフ図である。 アンテナの電波放射特性とＲＦＩＤタグ位置関係を示す説明図である。 移動ＲＦＩＤタグ及び静止ＲＦＩＤタグに関する電波受信強度と時間との関係を説明するグラフ図である。 静止ＲＦＩＤタグに関する電波受信強度と時間との関係を説明するグラフ図である。 静止ＲＦＩＤタグと移動ＲＦＩＤタグの位相と時間との関係を説明するグラフ図である。 静止ＲＦＩＤタグの位相と時間との関係を説明するグラフ図である。 静止ＲＦＩＤタグの位相と時間との関係を説明するグラフ図である。 ＲＦＩＤタグ移動識別方法及びＲＦＩＤタグ移動識別プログラムに使用される構成をより具体的にした説明図である。 タグ情報取得スレッド（プログラム）と移動タグ識別スレッド（プログラム）のフローチャートである。 カイ二乗検定のフローチャートである。 判定基データ計算のフローチャートである。 移動判定のフローチャートである。 水平方向移動タグのＲＳＳＩ（電波受信強度）、位相、ドップラー周波数のグラフを計測した時系列データを示すグラフ図である。 垂直方向移動タグのＲＳＳＩ、位相、ドップラー周波数のグラフを計測した時系列データを示すグラフ図である。 移動タグの電波受信強度（上グラフ）と位相（下グラフ）を計測した時系列データを示すグラフ図である。 静止タグの電波受信強度（上グラフ）と位相（下グラフ）を計測した時系列データを示すグラフ図である。 位相の振れの数値化例を示す図である。 移動ＲＦＩＤタグの水平方向と垂直方向とを説明する説明図である。 一般的ＲＦＩＤアンテナの電波放射パターンの説明図である。 水平方向移動と垂直方向移動に関する説明図である。 利用データ期間や電波受信強度最大、最小、期間前最大値を説明するグラフ図である。 過読フィルタの説明図である。 仲上－ライス分布の各種Ｋ及びレイリー分布での累積確率分布に関するもので、累積確率と相対的受信電力との関係を示すグラフ図である。 レイリーフェージングシュミレーションであり、相対的受信電力と試行回との関係を示すグラフ図である。 ＲＦＩＤタグの移動種別を4種類に分けた概念図である。 移動をフィルタするための判断基情報やフィルタ名を示す図表である。 アンテナからの距離及び角度とＲＳＳＩの高低関係を示す説明図である。 垂直移動に関する図１３Ｂと同様な電波放射パターンの説明図である。 アンテナに対するＲＦＩＤタグの移動と角度の関係の説明図である。 ＲＦＩＤタグの移動に伴う動径成分速度の変化を示すグラフ図である。 垂直方向移動時、通常のＲＦＩＤアンテナの放射パターンでのＲＳＳＩ山頂点発生位置に関する説明図である。 パラメータ設定画面である。 移動ＲＦＩＤタグ識別パラメータ設定の説明図である。 移動ＲＦＩＤタグ識別パラメータ設定の説明図である。 移動ＲＦＩＤタグ識別パラメータ設定の説明図である。 移動ＲＦＩＤタグ識別パラメータ設定の説明図である。 パラメータ変更画面である。 移動ＲＦＩＤタグ識別パラメータ変更後の画面の説明図である。 移動ＲＦＩＤタグ識別パラメータ設定画面の説明図である。 パラメータ変更画面である。 アンテナが２つの場合の移動ＲＦＩＤタグ識別の設定画面の説明図である。 ＲＦＩＤタグのＥＰＣにより使用パラメータを分ける場合のフローチャートである。 パラメータ変更・設定のフローチャートである。 ＲＦＩＤタグ移動識別方法及びＲＦＩＤタグ移動識別プログラムに使用される構成の他の例を示す説明図である。 倉庫内盗難品検知への応用例を示す説明図である。 倉庫内棚卸への応用例を示す説明図である。
　以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は、本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変することができることは勿論である。また、本明細書及び特許請求の範囲において、ＲＦＩＤリーダには、ＲＦＩＤリーダライタを含むものである。
　本発明の本質は、ＲＦＩＤタグ移動識別方法及びＲＦＩＤタグ移動識別プログラムであり、機種に依存されない一般的に用いられているＲＦＩＤリーダ１０と、機種に依存されない一般的に用いられているアンテナ２０によって読取られたＲＦＩＤタグの電波受信強度や位相及びドップラー周波数の時系列データに基づき、アンテナ２０前を移動したＲＦＩＤタグと静止したままのＲＦＩＤタグを識別するＲＦＩＤタグ移動識別方法及びＲＦＩＤタグ移動識別プログラムにある。ＲＦＩＤリーダ１０は、その周囲に存在するＲＦＩＤタグとの間において無線電波を送受信することによってＲＦＩＤタグを探索してＲＦＩＤタグの情報（データ）を読み取るものである。
　本発明に係るＲＦＩＤタグ移動識別方法及びＲＦＩＤタグ移動識別プログラムは、ＲＦＩＤリーダ１０を制御するコンピュータ装置Ｃ、或いはＲＦＩＤリーダ１０の動作を制御することによって行われる。これを図１及び図２を用いて概念的に説明すると、ＲＦＩＤリーダ１０で読取られた全てのＲＦＩＤタグの情報から静止ＲＦＩＤタグと判断できるものを、静止ＲＦＩＤタグフィルタＦとしての個別静止ＲＦＩＤタグフィルタで除いていくことにより移動ＲＦＩＤタグを識別するものである。表１はＲＦＩＤタグフィルタ一覧である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　公知のコンピュータ装置Ｃとしては、不図示のＣＰＵ及びメモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＨＤＤ等）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）と接続された出入力アンテナと、電源アダプタ、Ｉ／Ｏ（出入力）手段、Ｉ／Ｏ（出入力）手段と接続されたセンサ（光センサ、）、スイッチ等を備えており、メモリに格納されたＲＦＩＤタグ移動識別プログラムに基づき、ＣＰＵによって、送信出力、もしくはアンテナ２０を制御するものである。本実施形態のＲＦＩＤリーダ１０は、コンピュータ装置Ｃと接続されている。
　本実施形態のＲＦＩＤリーダ１０或いはコンピュータ装置Ｃは、アンテナ２０に対して、人や物品（商品）に付されたＲＦＩＤタグが移動した場合に、電波受信強度、位相、ドップラー周波数が時系列で刻々と変化することを検知して、人や物品（商品）に付されたＲＦＩＤタグの移動、静止を認識するように制御する。
　人や物品（商品）には、その個々を識別可能とするための商品コードや個品ＩＤなどが記憶されているＲＦＩＤタグが取り付けられている。本発明に係るＲＦＩＤタグ移動識別方法及びＲＦＩＤタグ移動識別プログラムによって、移動ＲＦＩＤタグと識別されたものを、上記人や物品（商品）の移動、購買、管理等に利用できる。なお、商品の棚などの場合には、棚の各段に、その棚位置およびその位置範囲を特定するために、棚の所定位置（角部など）にはＲＦＩＤタグが取り付けられている。ここで、１つの棚（３次元直方体領域）を構成する所定の部分（例えば角部）には、それぞれＲＦＩＤタグが配置されており、このＲＦＩＤタグによって当該棚の位置範囲を特定するようにしている。
　一般に、ＲＦＩＤリーダ１０に備えられたアンテナ２０は、静止したＲＦＩＤタグ３２については、図１で示すように、読取りが常時可能であるが、アンテナ２０前を、ＲＦＩＤタグ３０を持った人や、ＲＦＩＤタグ３０が付着した物が通過することにより、図１で示す静止したＲＦＩＤタグ３１の位置にあるような場合は、通過物の陰に隠れ、ある期間（時間）の間、読取れなくなる場合がある。また静止したＲＦＩＤタグ３１で示すような場所の場合は、人や物に反射した電波により短い期間だけ読みとれる場合がある(図３を参照)。これらを、後述する静止したＲＦＩＤタグと判断する静止ＲＦＩＤタグフィルタＦによって、識別して、静止したＲＦＩＤタグを除き、移動しているＲＦＩＤタグを特定するものである。
　このとき、静止ＲＦＩＤタグフィルタＦとして、一定期間中の読取回数に閾値を設ける技術がある。ＲＦＩＤタグを読み続けることができる場合のＲＦＩＤタグ１枚あたり秒間読取可能回数は、ＲＦＩＤリーダ１０の無線通信パラメータにより、例えば読取中ＲＦＩＤタグ枚数を独立変数とした多項式関数や累乗曲線関数で計算することができる（図４を参照）。この計算値に一定割合をかけた閾値より秒間読取可能回数が少ない場合に、静止したＲＦＩＤタグと判定することができる。例えばある時点のＲＦＩＤタグ読取枚数が２０枚である場合の閾値を図４で示すようにＡとして設定できる。
　また、静止ＲＦＩＤタグフィルタＦとして、ＲＦＩＤタグからの電波受信強度が距離の４乗に反比例する性質、アンテナ２０の電波放射特性、などから移動したＲＦＩＤタグの電波受信強度時系列グラフは通常山型となるので、このことを利用する技術がある。例えば、図５に示すようなアンテナ２０前を移動したＲＦＩＤタグ及び静止したままのＲＦＩＤタグでは、グラフに表すと、図６のように、移動タグのみが山型になるものである。山型全体やその登り部分を線形・非線形曲線との適合度判定、強度最大値と最小値の差、時系列で前の点から上昇した点の割合といった各種算術的・統計的手法により判定することで静止したＲＦＩＤタグを特定することが可能となる。
　さらに、静止ＲＦＩＤタグフィルタＦとして、人や物、特に金属が含まれたカゴ車や台車等がアンテナ２０前を移動することによる電波の乱反射やマルチパスフェージング、前記した図１で示したような静止したＲＦＩＤタグ３１のような場所の場合のように、物陰に隠れ電波が遮蔽され受信強度が一時的に下落するときには、静止したＲＦＩＤタグにおいても、図７で示すように、例えば時間軸点６以降のような山型のグラフとなることがある。この場合、前の時間軸データまで遡り電波受信強度が高い点があるかを判定すること等により図７のような谷型を検出する技術により、静止したＲＦＩＤタグと識別することが可能となる。
　さらに、ＲＦＩＤリーダ１０の送信搬送波とＲＦＩＤタグからの反射で返却された搬送波をＲＦＩＤリーダ１０内で合成した強度とＲＦＩＤタグの電波受信強度を比較するなどの技術により、静止したＲＦＩＤタグを特定することが可能である。つまり、２つの搬送波の位相差を０～１８０度あるいは０～３６０度の範囲で検知することが可能である。この機能は、ＲＦＩＤリーダ１０の機能として備えられている場合があり、これを利用することが可能である。一般に、アンテナ２０とＲＦＩＤタグとの間の距離が１／４波長または１／２波長変化する毎に位相が１周する。例えば、周波数９５３ＭＨｚの場合で１／４波長は７．８６ｃｍ、１／２波長は１５．７２ｃｍである。
　静止したままのＲＦＩＤタグでは位相が変化せず、移動したＲＦＩＤタグは変化を続けることになる。前記周波数帯のように波長が人や物の移動距離に比較し小さい場合、人が手を振る等の少しの移動によって位相は大きく変動し、移動時の位相は、図８Ａの概念グラフのように連続的に変化し一様に分布することになる。
　図８Ａで示す２つの時系列データの差異を標準偏差の値に閾値を設けることや二項検定、カイ二乗検定、Ｇ検定等の手法により静止したＲＦＩＤタグを識別することが可能となる。
　このとき、標準偏差はデータ数が少ない場合に、変動が大きくなり正しい識別を行えないことがある。二項検定やカイ二乗検定、Ｇ検定は、データ数が少ない場合に発生する識別精度の曖昧さを確率として表現できるため、移動時の読取回数が環境により数回～数１００回程度と大きく変動するＲＦＩＤタグ読取の場合により有効な方法である。また二項検定、カイ二乗検定、Ｇ検定等を用いた技術により、ＲＦＩＤタグを識別することができる。
　図９ＡはＲＦＩＤタグ移動識別方法及びＲＦＩＤタグ移動識別プログラムに使用される構成をより具体的にした説明図であり、コンピュータ装置（ＰＣ）ＣとＲＦＩＤリーダ１０とから構成され、これらはＬＬＲＰ（低レベルのリーダプロトコル）でインターネットやイントラネットで使用されるプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）を利用して接続されている。これらのコンピュータ装置（ＰＣ）ＣとＲＦＩＤリーダ１０は汎用のものであり、本発明のために特別形成されたものではない。またＲＦＩＤリーダ１０は、汎用入出力（ＧＰＩＯ）によってセンサやスイッチ、パトライト（登録商標）等と接続することができる。
　コンピュータ装置Ｃには、識別パラメータ設定ツール、識別パラメータ保存ファイル、上位に位置する上位アプリケーション（上位アプリ：ＲＦＩＤタグデータ表示や保存を行う）、ミドルウエア（ナイスミドル）、ＲＦＩＤタグ識別エンジン等が、ＯＳ上で稼働するように構成されている。図９Ａの例では、ＯＳとしてＷｉｎｄｏｗｓＸＰ（登録商標）、Ｗｉｎｄｏｗｓ７（登録商標）を用いた例を示している。
　図９Ｂは、タグ情報取得スレッド（プログラム）と移動タグ識別スレッド（プログラム）のフローチャートである。
　本実施形態において、タグ情報取得はステップＳ１０～Ｓ１５で行われるものであり、コンピュータ装置ＣとＲＦＩＤリーダ１０との接続処理（Ｓ１０）を行い、次に、アンテナ２０から電波を送信し、ＲＦＩＤタグから情報の読取を開始する（ステップＳ１１）。ステップＳ１２～ステップＳ１５はループとなっており、ステップＳ１２で、読取ったＲＦＩＤタグの情報を取得し、読取ったＲＦＩＤタグの情報をメモリ（記憶媒体）であるハードディスク等に保存する。またステップＳ１４ではメモリ（記憶媒体）であるＲＡＭ等に保持する。このループによりＲＦＩＤタグの枚数とそれぞれの読取回数を掛け合わせた数の読取情報が取得される。ここで、ＲＦＩＤタグ情報は、読取時刻履歴、読取アンテナ履歴、電波受信強度履歴、位相履歴、ドップラー周波数履歴等の情報を取得するものである。
　これらのＲＦＩＤタグ情報は、次の移動タグ識別におけるステップＳ２５の判定基データ計算で利用される。
　本実施形態において、移動タグ識別はステップＳ２１～Ｓ３２でおこなわれるもので、ステップＳ２２～Ｓ３２、ステップＳ２３～Ｓ３１、ステップＳ２４～Ｓ２９は、それぞれループとなっており、ステップＳ２１で識別パラメータ設定ファイルを読取り各種パラメータをＲＡＭ等のメモリに格納する処理を行う。
　ステップＳ２３では個別ＲＦＩＤタグの移動判定処理を行う。次に、ステップＳ２４で利用データ期間中の移動判定処理を行う。次にステップＳ２５で判定基データの計算処理を行う。このとき、秒間読取回数、最大電波受信強度、最大－最小電波受信強度、電波受信強度上昇割合、期間中最大 - 期間前最大電波受信強度、位相変動カイ二乗片側確率、ドップラー周波数平均値などが計算される。このときのステップＳ２５の処理は後述する。
　このようにしてステップＳ２５の処理の後で、ステップＳ２６で移動判定処理を行う。この時のステップＳ２６の処理は後述する。次に、移動ＲＦＩＤタグが移動かどうかを判断する（ステップＳ２７）。移動ＲＦＩＤタグの場合（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、移動タグとして処理を行う（ステップＳ２８）。これにより画面表示、上位アプリケーション・サーバへの送信処理等を行う。ステップＳ２８の後で、判定対象タグがまだある場合にはステップＳ２３～Ｓ３１のループ処理を継続する。移動ＲＦＩＤタグでない場合（ステップＳ２７：Ｎｏ）、利用データ期間を０．１秒増やして移動判定処理を行う（ステップＳ２４～Ｓ２９）。移動と判定できない場合には利用データ期間上限に到達するまでステップＳ２４～Ｓ２９のループを継続する。静止していると判定できる場合には、ステップＳ３０で静止ＲＦＩＤタグとして処理する。判定対象タグがまだある場合にはステップＳ２３～Ｓ３１のループ処理を継続する。以上のようにして、ステップＳ２２からステップＳ３２までを繰り返す。
　ステップＳ２５の判定基データ計算の詳細フローチャートが図１０Ａである。計算の際に用いられる各種パラメータ（山頂期間割合、ドップラー周波数取得期間割合、期間前データ取得期間）はステップＳ２１（図９Ｂ）において設定ファイルからメモリ内に読みこまれたものである。
　ステップＳ７０において計算の過程で使用される各種変数を初期化する。数値のカウントや合計を格納する変数は初期値を０とする。ＲＳＳＩの取り得る値の範囲は－１００～３０程度であるため最大値を格納する変数には―９９９を、最小値を格納する変数には９９９を初期値として格納しておくことにより、後の比較演算の初回は必ずＹｅｓとなり処理を単純化できる。
　ステップＳ７１でステップＳ１４でメモリ内に保持された履歴データのうち、対象タグ／対象期間のデータＮ個を計算対象とする。対象期間の全データを走査するためステップＳ７２で変数ｉにＮ－１を初期値として格納し、ステップＳ７３～Ｓ８４のループ処理でＮ－１から０までｉを１ずつ減算しながら計算を行い、ｉがマイナスになった時点でループを抜ける。
　ステップＳ７４において、山頂期間割合パラメータを基にＲｅａｄ＿ｔｉｍｅ［ｉ］が山頂期間内のデータであるか判定を行う。山頂期間内のデータであれば（ステップＳ７４：Ｙｅｓ）、ＲＳＳＩ［ｉ］を用い期間中最大電波受信強度更新処理（ステップＳ７５、Ｓ７６）を行い、山頂期間内のデータでなければ（ステップＳ７４：Ｎｏ）、ステップＳ７７、Ｓ７８で期間中最小電波受信強度更新処理を行う。
　ステップＳ７９でＲＳＳＩ［ｉ］とＲＳＳＩ［ｉ－１］を比較し、過去の電波受信強度の方が低いか等しい場合（ステップＳ７９：Ｙｅｓ）、ステップＳ８０で電波受信強度上昇カウンタを１増やす。なお、この比較はｉ＝０の場合には行わない。ステップＳ８１において、ドップラー周波数取得期間割合パラメータを基にＲｅａｄ＿ｔｉｍｅ［ｉ］がドップラー周波数取得期間内のデータか判定する。判定Ｙｅｓの場合には、後に平均値を計算するために値を足し算すると共に、カウンタを１増やす（ステップＳ８２）。ステップＳ８３において、ループ終了判定のためにｉを１減算するとともにデータカウンタを１増やす。ステップＳ８５において、期間前データ取得期間パラメータ分データを遡りその間の電波受信強度最大値を取得する。ステップＳ８６において各種の移動判定基データが計算される。このうち、位相変動カイ二乗片側確率の計算方法は後述する。
　ステップＳ２６（図９Ｂ）の移動判定の詳細フローチャートが図１０Ｂである。判定基データＤ１～Ｄ７はステップＳ２５で計算された値であり、識別パラメータＰ１～Ｐ９はステップＳ２１において設定ファイルからメモリ内に読みこまれたものである。
　ステップＳ６０はチラ読みフィルタの処理であり、読取中ＲＦＩＤタグ枚数を独立変数とした関数で計算された秒間読取可能回数とＰ１との積とＤ１とを比較する処理である。比較判定がＮｏの場合には、静止タグと判定され以後の処理は行わない。Ｙｅｓの場合には次の判定に進む。この分岐は以後の処理で共通である。
　ステップＳ６１はＲＳＳＩ絶対値フィルタの処理である。ステップＳ６２及びステップＳ６３はＲＳＳＩ非連続上昇フィルタの処理である。ステップＳ６４はＲＳＳＩ谷型フィルタの処理である。ステップＳ６５は位相振れ少フィルタの処理である。ステップＳ６６で垂直方向移動フィルタ使用の有無を判定し、判定Ｙｅｓの場合には垂直方向移動フィルタの処理であるステップＳ６７を実行する。ステップＳ６７まで全てＹＥＳの場合移動タグと判定される。またステップＳ６６の判定がＮｏの場合にはステップＳ６７を実行せずに移動タグと判定される。
　なお、垂直方向移動とは、図１３Ａに図示されるように、アンテナの電波放射面に垂直な方向、水平方向移動とは電波放射面に水平な方向への移動を意味する。
　上記した二項検定は一様分布である確率をかなり正確に求めることができるが、データ数が多い場合に計算量が膨大となってしまう欠点がある。カイ二乗検定やＧ検定は計算量が少なく二項検定を高い精度で近似できるため有用な手法である。しかしいずれの手法とも図８Ｂのように人等の移動を契機に位相の値が前半・後半で２つのグループに分かれた場合、一様分布と判定され移動タグと誤識別されてしまう場合がある。
　上記状況のような場合においても、期間中のデータを前半・後半に分けそれぞれで観測頻度を計算することにより、静止タグと識別できるように構成することが可能である。図９Ｃは、このように、期間中のデータを前半・後半に分けて観測頻度の計算を行う場合を説明するカイ二乗検定のフローチャートであり、図９Ｃのフローチャートに基づいて説明する。このフローチャートの処理は、それぞれのＲＦＩＤタグの利用データ期間毎に行うものである。
　図９Ｃのフローチャートは、図９Ｂにおける移動タグ識別スレッド内の位相変動カイ二乗片側確率を求めるための「判定基データ計算」（ステップＳ２５）の処理に相当する。
　この「判定基データ計算」の処理は次のように行われる。
　ステップＳ４０において対象タグの対象期間中Ｍ個の位相履歴データをメモリから取得する処理を行う。このデータは図９Ｂにおけるタグ情報取得スレッド（プログラム）処理のステップＳ１４で示す「読取タグ情報メモリ保持」処理によって既に得られたものである。以下、例えば、位相が０～１８０°の範囲のデータが、ＲＦＩＤリーダ１０から返却されるケースに基づいて説明をする。位相履歴データが配列Phase_angle[0]～Phase_angle[M-1]，対応する読取時刻履歴データが配列Read_time[0]～Read_time[M-1]に格納されているものとする。なお以降で角度はラジアンではなく［°］と統一して記述する。Ｃｏｓ，Ｓｉｎの引数やＡｒｃｔａｎの戻り値も［°］で計算されるものとする。
　ステップＳ４１～Ｓ４５は、後に位相平均値を求めるための前処理として位相ベクトル和を計算するためのループである。位相は１８０°の周期データあるためその平均値を算術平均で求めると好ましくない場合がある。例えば静止ＲＦＩＤタグが風等により微小に振れた場合やＲＦＩＤリーダ１０内部のノイズ等によって図８Ｃのように０°（＝１８０°）を挟んだ時系列データとなった場合、その平均値を算術平均で得られる９０°としてしまうと変動の大きいデータと見なされ移動ＲＦＩＤタグと誤認識してしまう場合がある。この場合の平均は０°とした方が望ましい。まず、期間中の前半か後半かで別の平均値とするためにステップＳ４２で期間中の前半かどうか判断する。前半である場合にはステップＳ４３の処理を行い、後半である場合にはステップＳ４４の処理を行う。これらは０～１８０°の元データを２倍し０～３６０°に変換してその角度をｘｙ平面上に持つ単位ベクトル和を計算する処理である。前半と後半で別の変数を設け、それぞれ以下式で計算する。ステップＳ４３は
Sum_unit_vector_x_anterior = Sum_unit_vector_x_anterior + Cos(Phase_angle[x]*2)
Sum_unit_vector_y_anterior = Sum_unit_vector_y_anterior + Sin(Phase_angle[x]*2)
ステップＳ４４は
Sum_unit_vector_x_posterior = Sum_unit_vector_x_posterior + Cos(Phase_angle[x]*2)
Sum_unit_vector_y_posterior = Sum_unit_vector_y_posterior + Sin(Phase_angle[x]*2)
である。
　ステップＳ４６において、先に計算された単位ベクトル和のｘ，ｙ座標からその角度を以下式で計算することにより期間前半・後半それぞれの位相平均値を求める。
Average_phase_angle_anterior=Atan2(Sum_unit_vector_y_anterior, Sum_unit_vector_x_anterior)
Average_phase_angle_posterior=Atan2(Sum_unit_vector_y_posterior, Sum_unit_vector_x_posterior)
ここでAtan2(y,x)は以下を表す関数である。
x>=0の場合 Arctan(y/x)
x<=0の場合 Sign(y)180+Arctan(y/x)  (Sign(y)はyの符号)
　ステップＳ４７～Ｓ５５は後にカイ二乗値を計算するために各位相を、平均値からの差が９０°未満であるデータとそれ以外（９０～１８０°）に分けてそれぞれの観測頻度をカウントするためのループである。ステップＳ４８では、期間中の前半か後半かで平均値について別の値を用いるために、期間中の前半かどうか判断する。前半である場合にはステップＳ４９で変数Average_paに前半位相平均値を格納し、後半である場合にはステップＳ５０で変数Average_paに後半位相平均値を格納する。そして、例えば１０°と１７０°の角度差は１６０°ではなく最短距離の２０°として計算するため、ステップＳ５１で以下式を使用する。
Diff_angle =|Average_pa - Atan2(Sin(Average_pa)+Sin(Phase_angle[x]*2), Cos(Average_pa)+Cos(Phase_angle[x]*2))|
　ステップＳ５１では、角度差が９０°より小さいかどうかを判断する。９０°より小さい場合（ステップＳ５２：Ｙｅｓ）、ステップＳ５３の処理を行い、９０°より大きい場合（ステップＳ５２：Ｎｏ）、ステップＳ５４の処理を行う。これにより、Ｍ個の点を２つのグループに分けそれぞれの観測頻度をカウントする（ステップＳ５３、Ｓ５４）。
　ステップＳ４７～Ｓ５５のループにおいて、もしデータが一様分布であれば、それぞれのグループの発生頻度期待値はM／２となり、ステップＳ５６でその値を計算する処理を行う。
　次に、ステップＳ５７で期待値と各観測頻度との差の二乗和を期待値で割ったカイ二乗値（χ２）を以下式で求める。
χ2= ( (Observed[0] － Expected)^2 + (Observed[1] － Expected)^2 )/Expected
　さらに、ステップＳ５８でプログラム起動時にメモリ内配列Chi_probability[]に読みとっていた「自由度１のカイ二乗分布表」からχ２に紐付けられた値を求める。配列Chi_probability[]の添え字は0以上の整数であるためχ2の値も整数に変換する。これが判定基データの「位相変動カイ二乗片側確率」となり、位相時系列データが期間前半にも後半にも偏りのない一様分布である確率を表すことになり、移動ＲＦＩＤタグの場合は、この値が高くなる。
　つまり、対象期間中のＭ個のデータの位相平均値を求める処理を行い、平均からの差により全データをＮ個のグループに分ける処理を行う。上記の例では角度差により２個に分けているが、それ以外のＮ個のグループに分けることができる。一様分布のデータであれば全てのグループの頻度の期待値はＭ／Ｎである。さらに、各グループの出現頻度からカイ二乗統計量（χ2）を計算する処理を行う。そして、自由度Ｎ－１でカイ二乗統計量（χ2）の値が発生する片側確率（Ｐ）を求める処理を行う。このとき、プログラム動作時の処理を軽減するために予め計算された代表的な値をメモリに格納しておくことが可能である。そして、この値は、位相データが一様分布である確率とみなすことができる。
　次に、予め設定された閾値と、求めた片側確率（Ｐ）とを比較して、片側確率が閾値より大きいかどうか判定する。片側確率（Ｐ）が閾値より小さい場合、静止ＲＦＩＤタグと判断し、大きい場合、移動ＲＦＩＤタグと判断する。
　このようにして、移動か静止かの識別を行うことができる。また、実際には移動していない場合に、移動と判定する誤検知をなくすことが必要な防犯ゲートのような応用では、閾値の値を高めに設定することで誤検知を減らすことができる。
　ところで、前述した位相を利用した技術だけでは、本来検知したくないアンテナ２０から遠く離れた場所や、アンテナ２０の横や裏での移動についても検知してしまう可能性が残ってしまう。また電波受信強度を利用した技術だけでは、人や物が長時間電波を遮蔽した後に移動することにより移動誤検知が発生する可能性が残ってしまう。そこで、誤検知の可能性を少なくするために、秒間読取可能回数を利用した技術を含めた、複数の技術によって、個別静止ＲＦＩＤタグフィルタを構成させて、これらを組み合わせ、或いは全ての技術から構成される個別静止ＲＦＩＤタグフィルタを用いることにより、ＲＦＩＤタグの高精度な移動識別が可能となる。
　図１２Ｂは、図１で示す静止した場所にあるＲＦＩＤタグ３１のような場合を想定し、実際にＲＦＩＤタグ３１を配置し、ＲＦＩＤタグを有しない人がアンテナ２０前に長時間立ち電波遮蔽を行った後に離れた際におけるタグ３１の電波受信強度（上グラフ）及び位相（下グラフ：０～１８０度。）を計測した時系列データを示すグラフ図である。上グラフの直線で囲まれた期間Ｔ１において、一定以上の秒間読取回数での電波受信強度山型（山の登り）を検知したが、その期間Ｔ１中や期間前後の位相の値は一様に分布していないため、このように位相の値が一様に分布していない場合には、静止したＲＦＩＤタグであると識別することが可能である。
　上記位相の変化の傾きは、アンテナ２０に接近している場合と、離れている場合で逆向きとなる。この変曲点発生時と電波受信強度の山頂発生時点を比較することで、ＲＦＩＤタグがアンテナ２０と水平方向に移動したか、垂直方向に移動したかを識別することが可能となる。このため、セキュリティゲート等の応用において重要となるゲート前を通過したＲＦＩＤタグだけを検知することが可能となる。
　図１１Ａは人がタグの貼付されたシャツを手に持ちアンテナ近くを水平方向に歩行した実際の時系列データであり、上からＲＳＳＩ、位相、ドップラー周波数のグラフである。x軸の単位は秒であり、左に行くほど過去のデータを示す。ＲＳＳＩグラフ上の2本の垂直線で囲まれた期間(－２．２～－１．３秒)のデータで移動と識別した。図の－１．５秒付近においてＲＳＳＩ山頂点が発生しているがこの近辺で位相の変曲点とドップラー周波数0点が発生している。
　位相は式（５）で示されるようにタグとリーダアンテナ動径方向距離の関数でありアンテナに近づいている時と離れている時ではその変化の方向が反転し、速度0[m/s]地点でグラフに変曲点が発生する。位相変化の情報を得るためには２点の読取データが必要であるが、その読取点間に7.86cm以上の移動(周波数９５３ＭＨｚで位相0～180°の場合)が発生した場合にはその変化の方向は２通りあり識別できない。同時読取タグ枚数やタグ応答データ量が多い場合のように読取点間隔が空いてしまうと正しい変化の方向を検知できない場合がある。
　一方式（６）で表されるドップラー周波数は、１点の読み取りデータで情報を得ることができるため高速に移動した場合でもその符号によって変化の方向を検知できる。式（６）を変形した式（７）によってタグの動径方向移動速度が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 　図１１Ａ及び図１１Ｂのドップラー周波数グラフ縦軸の単位は［Ｈｚ］であるが、値に１．１をかけることでほぼ時速［ｋｍ／ｈ］に換算できる。
　図１１Ｂは図１１Ａと同環境でアンテナ裏面→表面方向に歩行を行ったデータである。位相のグラフの－１．０秒付近において180°近くから0°近くの点に遷移し下向きの線が引かれているが、位相は周期データであるためこの期間の変化の傾きは実際には正である。その後の－０．９秒付近に固まった２点の傾きは負であることから位相変曲点は－０．９５秒近辺で発生しておりその付近のドップラー周波数は０に近くなっている。－０．３秒付近においてRSSI山頂点が発生しているがこの近辺で位相の傾きは負、ドップラー周波数はマイナスの値になっている。ドップラー周波数０点からＲＳＳＩ山頂点発生までには０．６５秒程度の時間差が発生したことになる。
　以上から、ＲＳＳＩ山頂点発生と位相変曲点またはドップラー周波数０点発生の時間差が生じた場合に垂直方向移動と識別可能であることがわかる。なお、図１１Ａ、図１１Ｂのドップラー周波数グラフは揺れが発生しているが、これは人の手の振れや上下方向の揺れ等が影響していると考えられる。この影響を考慮し、図９Ｂで示す判定基データ計算では１点のみの値ではなくある程度の期間中でのドップラー周波数平均値を計算している。
　図１２Ａは移動タグの電波受信強度（上グラフ）と位相（下グラフ）を示すグラフ図であり、移動中のＲＦＩＤタグの位相は、通常この図のように変動し続ける。また図１２Ｂのように静止した状態のＲＦＩＤタグは、この図の下グラフの○部分のように一定の値を取り続ける。アンテナ前に人が長時間とどまったあと、移動したために、人の後ろに隠れていた静止タグに電波受信強度変化が発生（直線で囲まれた部分）し移動タグと誤認識された例であり、この期間の位相の振れは上の本当の移動ＲＦＩＤタグに比べて低いことがわかる。
　なお、図１２Ｃは、位相の振れの数値化例を示す図で、この図１２Ｃのように、０～１００の間で数値化される。位相振れ少フィルタの閾値に低い値を設定すると、より多くのＲＦＩＤタグが移動ＲＦＩＤタグと識別される。０と設定することで全てのＲＦＩＤタグが移動候補ＲＦＩＤタグになり（フィルタ無）、１００とすることで全てが静止ＲＦＩＤタグと識別される。デフォルト値は５であるが、識別パラメータ設定ツールにて適宜調整可能である。
　以上のように、各種静止ＲＦＩＤタグフィルタＦは、その使用の有無、閾値等が、ＲＦＩＤリーダ１０の電波出力や性能、使用アンテナ２０、ＲＦＩＤタグの性能、周囲の静止ＲＦＩＤタグの想定位置、ＲＦＩＤタグの枚数等の環境により最適なパラメータが異なることになる。このような最適なパラメータが異なるために、実際の読取環境において、予め、確認のために、ＲＦＩＤタグを移動し、その挙動やデータの収集等を行い、これらを基に環境の差が吸収された最適なパラメータを求めることが好ましい。
　本発明の応用用途によってはＲＦＩＤタグのアンテナからの距離や移動方向によって移動タグも更にフィルタすることが必要な場合がある。例えば入出荷ゲートが複数存在する倉庫の入出荷検品で本発明が用いられる場合、アンテナが設置されたゲートでのタグ移動のみを検知し隣接する離れたゲートでの移動は検知したくないことがある。また、盗難防止ゲートに本発明が使用される場合にはアンテナ前を水平方向に移動した盗難可能性品のみを検知し店内での買い物客の移動に相当する垂直方向移動は検知したくない場合が多い。図１６Ａが移動種別を４種類に分けた概念図で、図１６Ｂがそれぞれの移動をフィルタするための判断基情報やフィルタ名である。
　アンテナ遠くの水平方向移動の場合には、図１６Ｃ上部の破線矢印のようにアンテナ放射パターン上はＲＳＳＩが高い所のみでの移動となり、またアンテナ動径方向の距離減少が小さいことから「ＲＳＳＩ非連続上昇フィルタ」により排除できることが多い。また、フリスの公式から距離が離れた場所でのＲＳＳＩは低くなり、レイリー分布や仲上－ライス分布で示されるようにＲＳＳＩ上振れはほとんど発生しないことから「ＲＳＳＩ絶対値フィルタ」も有効となる。さらに、遠くのタグには十分な電力が供給されにくく読みにくいことから「チラ読みフィルタ」も有用となる場合がある。逆に、アンテナ遠くの移動も検知したい場合にはこれらフィルタの閾値を甘く設定する。
　図１６ＤのＣ地点からＤ地点のようなアンテナ表面→裏面方向の垂直方向移動の場合、距離が１／２になることによりＲＳＳＩが＋１２ｄＢとなるがアンテナ放射パターンから－２０ｄＢとなって、合計－８ｄＢとなり「ＲＳＳＩ非連続上昇フィルタ」でフィルタ可能である。
　一方、図１６ＤのＥ地点からＦ地点のようなアンテナ裏面→表面方向の垂直方向移動の場合では、アンテナ放射パターンよりＲＳＳＩ上昇は＋３０ｄＢ以上にもなるため「ＲＳＳＩ非連続上昇フィルタ」等でフィルタすることは難しい。そこで垂直方向移動の場合にはＲＳＳＩ山頂点発生時に動径成分速度が０とならないことを利用しフィルタを行う。以下その方法について説明する。
　図１７ＡのようにタグがアンテナからＡ［ｍ］地点を速度ｖ［ｍ／ｓ］で水平方向に移動する場合、アンテナ中心に向かう動径方向（図の点線）成分の速度はｖ・ｃｏｓθで与えられ、θ＝９０°となるｘ＝０［ｍ］地点では０［ｍ／ｓ］になる。図１７Ｂは速度１．１１［ｍ／ｓ］　（時速４ｋｍ）で、図１７Ａのｘを－１．５［ｍ］～１．５［ｍ］の範囲で移動した場合の動径成分速度の変化である。アンテナに向かう方向の速度をプラス、離れる方向の速度をマイナスとした。図１７Ａ中の×点（ｘ＝０）でアンテナ放射パターン及び直線距離上からＲＳＳＩは最大となるがこの点での動径成分速度は０となる。
　一方、図１７Ｃで示される垂直方向移動の場合、水平方向移動時と同様にｘ軸上の点で動径成分速度が０［ｍ／ｓ］となるが、アンテナ裏面や側面への電波放射は小さいという通常のＲＦＩＤアンテナの放射パターンによってＲＳＳＩ山頂点はｘ軸上ではなく通常×点のような場所となる。その時点での動径成分速度は表面→裏面移動の場合はプラス、裏面→表面移動の場合はマイナスとなる。
　次に、より具体的に説明する。
　コンピュータ装置Ｃは、公知の構成からなるもので、ＣＰＵ，記憶装置（外部記憶装置を含むもので、ＨＤＤ，ＲＡＭ，ＲＯＭ、ＣＤ，ＤＶＤ，ＢＬ，フラッシュメモリ等を含むその他のメモリ等）、ディスプレイ、入力部（キーボード、マウス、タッチパネル）、出力部（電波、音波、光その他の通信手段との間の出力関係を含む）等を備えている。
　本実施形態では、図１で示すように、ＲＦＩＤリーダ１０と、コンピュータ装置Ｃは接続されている。そして、アンテナ２０で信号を受信し、コンピュータ装置Ｃは、ＲＦＩＤリーダ１０からの情報を受け取り、ＲＦＩＤリーダ１０を制御するように構成されている。なお、この実施形態では、コンピュータ装置ＣによってＲＦＩＤリーダ１０を制御するように構成した例を示しているが、ＲＦＩＤリーダ１０にコンピュータ装置Ｃと同様な構成を搭載することにより、ＲＦＩＤリーダ１０のみで、制御するように構成することができるのは勿論である。
　本実施形態におけるＲＦＩＤタグ移動識別プログラムは、以下の３つのモジュール（ソフトウェア：プログラム）から構成されている。
　１．識別パラメータ設定ツール
　２．移動タグ識別エンジン
　３．ＬＬＲＰミドルウエア「ナイスミドル」（商標：以下同じ）
　これらのモジュール（ソフトウエア：プログラム）は、ＯＳ上で動作するものであり、本実施形態ではＷｉｎｄｏｗｓＸＰ（登録商標）或いはＷｉｎｄｏｗｓ７（登録商標）で動作するようになっている。
　そして、識別パラメータ設定ツールで環境を設定し、次に移動タグ識別エンジンで識別し、ＬＬＲＰミドルウエア「ナイスミドル」で、移動タグ識別エンジンのフロントエンドとして上位アプリとのインターフェース（Ｉ／Ｆ）機能を提供する。これにより、それぞれの目的ごとの機能のみを搭載したアプリケーションを開発するようになっている。アプリケーションとしては、例えば、ＲＦＩＤタグを用いた入出荷検品、在庫管理、入退出管理、盗難品検知、観客管理、商品管理、商品やサービスの販売管理、その他の多くのＲＦＩＤタグの移動によって生じる各種管理等を行うアプリケーションを構築することが可能となる。
　まず読取環境（アンテナ２０の構成・使用するＲＦＩＤタグ・移動速度・電波出力等）により最適な識別方法やパラメータが異なるため、実環境において最適となるようにパラメータを設定するが、上記の「識別パラメータ設定ツール」を起動する。
　この「識別パラメータ設定ツール」により、所定のＲＦＩＤタグを移動させた後、その環境における判定パラメータを計算し設定することができる。設定内容は「識別パラメータ保存ファイル」に保存され、「移動タグ識別エンジン」において使用されるようになる。なお、パラメータによっては「識別パラメータ設定ツール」でのみ使用され、「移動タグ識別エンジン」で使用されないものも存在する（リーダＩＰアドレスや送信出力等、設定画面で青字の項目）。これらは上位アプリからＬＬＲＰミドルウエア（ナイスミドル）に設定するように構成される。
　次に、識別パラメータ設定ツールの使用方法について、画面遷移に基づいて説明する。
　まず、PickMovedTagsParamsAutoConfigTool.exeをダブルクリックして識別パラメータ設定ツールを起動する。図１８で示す設定画面において、「移動識別パラメータ」タブで接続するＲＦＩＤリーダ１０の設定を行う。
　この設定画面では、上記ＲＦＩＤリーダ１０設定の他に、識別オプション、ログ出力、移動識別パラメータ、識別対象ＥＰＣ、ＥＰＣ別の移動識別パラメータ等を設定する。ここで、ＥＰＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｒｏｄｕｃｔ　Ｃｏｄｅ）とは、ＩＣタグを利用して製品識別を行う場合に利用されるコードであり、商品識別コード、輸送用のコンテナなどの識別コード、事業所コード、返却可能な資産の識別コード、企業内の資産管理コードなどが組み込まれているものである。
　ＲＦＩＤリーダ設定では、リーダＩＰアドレス、送信出力（電波出力）、無線チャンネル、アンテナ番号等を特定することができる。
　識別オプション（移動識別）では、垂直方向移動フィルタ使用の有無、移動方向表示の有無、アンテナグループを複数設定可能となっており、各グループのアンテナ（本実施形態ではグループＡ，Ｂともにアンテナ１～４）を指定可能となっている。
　ログ出力では、移動識別サマリログ、リプレイ用ログ、使用パラメータバックアップが選択可能となっている。
　「移動識別パラメータ」では、設定により移動識別対象となるＥＰＣを絞ることが可能である。対象外のＥＰＣではＯｎＭｏｖｅｄＴａｇＲｅｐｏｒｔイベントが発生しなくなる。
　移動識別パラメータでは、利用データ期間、秒間読取回数必要割合（％）、必要ＲＳＳＩ（ｄＢｍ）、必要ＲＳＳＩ差（ｄＢ）、ＲＳＳＩ増加発生必要割合（％）、期間前最大ＲＳＳＩからの必要増分（ｄＢ）、必要位相振れ等の設定が可能となっている。
　識別対象ＥＰＣとＥＰＣ別パラメータ設定について説明すると、識別対象ＥＰＣは、記入欄が設けられ、この記入欄が空欄の場合には、全ＥＰＣが対象となる。記入の場合には、ＥＰＣ先頭を１６進数で記述し、複数指定するときは改行して記入する。また、ＥＰＣ毎に別の移動識別パラメータを、設定で４つまで設定可能となっている。ＥＰＣ別の移動識別パラメータは、ＥＰＣ先頭、必要ＲＳＳＩ（ｄＢｍ）、必要ＲＳＳＩ差（ｄＢ）、期間前最大ＲＳＳＩからの必要増分（ｄＢ）の記入欄が設けられている。
　識別対象ＥＰＣ及び使用されるパラメータは、図２７で示すフローチャートのようにして決定される。すなわち、ステップＳ１００でタグ読取（ＥＰＣ＝Ｘ）を行う。次に、ステップＳ１０１で、識別対象ＥＰＣが空欄かどうか判断する。空欄である場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２で、ＥＰＣ別の識別パラメータで、ＥＰＣ先頭の何れかを判断する。先頭の何れかである場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３でＥＰＣ別の移動識別パラメータの該当パラメータを使用し移動識別実施処理を行う。そして、ステップＳ１００へ戻り、次の読取タグの処理を同様に行う。空欄でない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ステップＳ１０４で識別対象ＥＰＣの何れかかどうか判断する。識別対象ＥＰＣの何れかでない場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ステップＳ１００へ戻り、次の読取タグの処理を同様に行う。
　識別対象ＥＰＣの何れかである場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２の判断を行う。ステップＳ１０２においてＥＰＣ別の識別パラメータで、ＥＰＣ先頭の何れかを判断するが、先頭の何れかでない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）ステップＳ１０５で、移動タグ識別パラメータを使用し移動識別実施処理を行う。そして、ステップＳ１００へ戻り、次の読取タグの処理を同様に行う。
　前記した図１８で示す設定画面で、パラメータを設定した場合には、保存ボタンを押下し、識別パラメータ保存ファイルに保存する。
　次に、図１９で示す移動タグ識別をする画面では、上下及び二段に分割された画面で、上段側には、移動タグの欄と、静止タグの欄、下段には、ＲＦＩＤタグからのデータの受信記録の時系列グラフが表示される。また、この画面には、「オープン／クローズ」ボタン、「スタート／ストップ」ボタン、「クリア」ボタン、「リプレイ」ボタンが設けられている。「リプレイ」ボタンは、リプレイ機能を行うもので、パラメータ変更後の動作確認（設定内容確認）を行うことができるものである。
　そして、「オープン」ボタンを押下後、「スタート」ボタンを押下することで読取が開始され、現在のパラメータで移動と識別されたＲＦＩＤタグが「移動タグ」欄に、静止と識別されたものが「静止タグ」欄に表示される。移動タグは利用データ期間の開始・終了点に垂直な棒がグラフ表示される。この実施形態では、画面に表示されるＲＦＩＤタグの総数は２０４８個までとなっているが、これに限るものではない。
　ＲＦＩＤタグが移動したにも拘わらず、静止したＲＦＩＤタグであると識別された場合、図２０で示すように、このＲＦＩＤタグ（図２０の場合は赤シャツ１）を一覧から選択し、マウスの場合、右クリックで「このタグを”移動”と識別させる」を選択する。このようにすると、図２１Ａで示すように、該当するＲＦＩＤタグのグラフだけが、下部に表示される。そして、移動と識別すべき期間の開始点と終了点を選択する。選択はマウスの場合、左クリックで行う。このとき、図２１Ａ、図２１Ｂで示すように、「開始(終了)点を選んで下さい」というメッセージの下部に数値が表示される点を選択することができる。このようにして、安定的に読取が行われている範囲の電波受信強度増加開始点から終了点を選択する。
　なお、選択のキャンセルは、グラフの点がないエリアをダブルクリックすることにより行う。
　上記のように、選択した範囲のデータを「移動」と識別するときには、図２２で示すように、パラメータ変更の画面が、表示される。このパラメータ変更画面は、「このタグを“移動”と識別するためには以下青色欄のパラメータを変更下さい」とのメッセージと共に、このＲＦＩＤタグの値、“移動”とするための値、青色欄を変更についての欄が表示されており、秒間読取回数必要割合（％）、最大ＲＳＳＩ（ｄＢｍ）、ＲＳＳＩ差（ｄＢ）、ＲＳＳＩ増加発生必要割合（％）、期間前最大ＲＳＳＩからの必要増分（ｄＢ）、利用データ期間、位相振れに対する変更が必要なパラメータが青字で表示される。本実施形態では、「“移動”とするための値」の箇所に変更するための値（本実施形態では期間前最大ＲＳＳＩからの増分を「１２．５以下」）が表示される。そして、青色欄の数値を変更し、「保存」ボタンを押下する。
　また、パラメータ変更後の動作確認を行うために、図２３で示すように、「リプレイ」ボタンを押下し、該当リプレイ用ログを選択することにより、パラメータ変更後の動作確認を行うことが可能となる。本実施形態では、「リプレイ」ボタンの下部には、ログファイル名が表示される。また本実施形態では、長期間（１分以上）のログが保存されているデータのリプレイには対応しない設定になっているが、これに限るものではない。読取時のアンテナ番号とリプレイ時の設定が異なる場合には、一覧で選択したＲＦＩＤタグのグラフが選択されないので、設定を合わせて使用することになる。
　一方、移動と識別されたＲＦＩＤタグを“静止”とするには、図２４で示すように、該当ＲＦＩＤタグを右クリックして「このタグを“静止”と識別させる」を選択する。これにより、図２５で示すように、「このタグを“静止”と識別するには以下のいずれかのパラメータを変更下さい」とのメッセージと共に、このＲＦＩＤタグの値、“静止”とするための値、いずれかを変更の欄で、秒間読取回数必要割合（％）、最大ＲＳＳＩ（ｄＢｍ）、ＲＳＳＩ差（ｄＢ）、ＲＳＳＩ増加発生必要割合（％）、期間前最大ＲＳＳＩからの必要増分（ｄＢ）、利用データ期間、位相振れに対する変更可能なパラメータが青字で表示される。本実施形態では、これらの項目のうち変更する項目である「いずれかを変更」の欄が青色として表示されると共に、“静止”とするための値についてのガイダンスが表示される。
　そこで、いずれか１つ以上の数値を「“静止”とするための値」に変更し、「保存」ボタンを押下する。
　アンテナ２０が複数枚設定されている場合は、それぞれのアンテナ２０で移動識別が行われる。図２６で示す例は、同じＲＦＩＤタグがアンテナ２０（二つある場合の両方）の前を通過したケースである。なお、移動識別パラメータ画面でアンテナ２０設定を変更後は、「クローズ」、次に「オープン」ボタンを押下し、ＲＦＩＤリーダ１０へ再接続を行う。
　次にログファイルについて説明する。
　識別パラメータ設定ツールでは、移動識別サマリログと、リプレイ用ログと、使用パラメータバックアップと、エラーログの４つのログファイルが出力される。移動識別サマリログ、リプレイ用ログと使用パラメータバックアップの出力有無は「移動識別パラメータ」の画面で設定可能となっている。
（１）移動識別サマリログ
　「読取状況グラフ表示」の画面で静止や移動と表示されたタイミングでタグ情報が保存される。移動したタグは初めに「静止」と出力された後に「移動」が出力される。
 .\LOG ディレクトリ配下にスタートボタンを押下した日付・時刻のファイル名で作成される。 
ファイル名例: SUMMARY_2010_1217_1115_45.csv
出力内容は  「タグ情報表示時PC時刻, 静止・移動種別, EPC, PCBits, ReaderIp, AntennaId, RSSI,（移動タグの場合は表２の６以降の情報）
出力例:
2010/12/24 19:07:40.108,STATIC,00000000000000000000B302,3000,192.168.55.31,1,-59
2010/12/24 19:07:43.061,MOVED,00000000000000000000B302,3000,192.168.55.31,1,-32,0.8,1293217662.753,1293217663.538,30,1.293,18.0,0.448,16.5,13.80,04
（２）リプレイ用ログ
　本実施形態では、リプレイ機能用に全読取データを保存している。長時間読取実施時には出力をOFFとしておくことが好ましい。
　ファイル名例: 2010_1217_1115_45.csv
（３）使用パラメータバックアップ
　使用した識別パラメータのバックアップ。ツール起動後最初及びパラメータ変更発生後のスタートボタン押下時に作成される。
ファイル名例: 2011_0616_2118_27.xml
（４）エラーログ
　リーダとの接続エラーやプログラムエラー等が出力される。
　ファイル名: PACT_debug.log
　次に、移動タグ識別エンジンについて説明する。
　前記したように、識別パラメータ設定ツールで設定された方法で移動タグ識別を行う。
　本実施形態で用いるミドルウエア（ナイスミドル）は、移動タグ識別エンジンのフロントエンドとして上位アプリとのインターフェース（Ｉ／Ｆ）機能を提供するものである。上位アプリ開発者が移動タグ識別ソフトのドキュメントとナイスミドルのユーザーマニュアル・ヘルプファイル・サンプルソースを参照して、開発を行う。
　本実施形態で使用するＲＦＩＤリーダライタとしては、例えば、Impinj Speedway : F/W version 3.2.4 (LBT無版)、Impinj Speedway Revolution : F/W version 4.6.1以降 (LBT無)などを用いることができる。
　本実施形態で動作するＯＳ，上位アプリケーションの開発環境例は、ミドルウエア「ナイスミドル」と同様にＷｉｎｄｏｗｓＸＰ（登録商標）やＷｉｎｄｏｗｓ７（登録商標）ＯＳでＭｉｃｒｏｓｏｆｔ　ＶｉｓｕａｌＳｔｕｄｉｏ（登録商標）開発環境である。より具体的な構成ファイルとしては、
PickMovedTagsAgent.dll（移動タグ識別エンジン）
PickMovedTagsAgent.xml（識別パラメータ保存ファイル：編集不可）
PickMovedTagsParamsAutoConfigTool.exe（識別パラメータ設定ツール）
MightyControl.dll（識別パラメータ設定ツール構成ファイル）
EPCtoNAME.csv（識別パラメータ自動設定ツールでこのファイル内のEPCが読まれた場合、「名称 / シリアル」欄に名称を表示。名称,EPCのCSVフォーマットで記述。変更後はツールの再起動が必要。このファイルに含まれないEPCは下位3バイト(EPC欄の右側6文字)を10進数で「名称 / シリアル」欄に表示。）
log4net.dll（識別パラメータ設定ツールでエラーログ出力時に使用されるApache log4netライブラリ）
LICENSE.txt, NOTICE.txt（Apache log4netのLICENSE及びNOTICE）
.\WAVE\notify.wav（識別パラメータ設定ツールで移動タグを識別した場合に鳴る音ファイル。別のWAVEファイルをこのファイルに上書きすることで音を変更することが可能。）
.\Ja-JP\PickMovedTagsParamsAutoConfigTool.resources.dll MightyControl.resources.dll（識別パラメータ設定ツール用”日本語(日本)”リソースファイル）
.\LOG\（ログファイル格納ディレクトリ）
その他(LLRP.dll, LLRP.Impinj.dll, LLRPNiceMW.dll, SET_READER_CONFIG.xml)はナイスミドルの構成ファイル、
などである。
　本実施形態の移動識別方法は、基本的に、全読取タグから静止タグを排除し残ったものを移動タグと認識するものである。つまり、図２で示すように、全てのＲＦＩＤタグを読み取った全読取タグデータ（移動しているＲＦＩＤタグと静止しているＲＦＩＤタグの両方）から複数の個別静止ＲＦＩＤタグフィルタを用いて、静止したＲＦＩＤタグを特定し、取り除くものである。例えば、第１の個別静止タグフィルタＦ（１）によって、移動候補のＲＦＩＤタグを絞りこみ、この絞り込んだ移動候補のＲＦＩＤタグから、第２の個別静止ＲＦＩＤタグフィルタＦ（２）によって、さらに絞りこみ移動候補のＲＦＩＤタグを特定する。そして、次なる個別静止ＲＦＩＤタグフィルタによって、絞りこみ、さらに精度を向上させるためには、第Ｎの個別静止ＲＦＩＤタグフィルタＦ（Ｎ）・・・というように複数の個別静止ＲＦＩＤタグフィルタを用いるもので、最終的に移動しているＲＦＩＤタグを移動ＲＦＩＤタグとして特定するものである。
　次に識別パラメータ設定ツールについて説明する。
　利用データ期間中の最大値は、図１４Ａで示すように、利用データ期間後半の山頂部から、最小値は前半の山麓部から取得される。
　また、期間前最大値取得期間を設定することができ、この期間の値を、大きくすることで、移動判定を厳しくすることが可能となる。つまり、図１４Ａで示すように、最大値は、期間前最大値から所定の増分となるのが通常である。
　本実施形態における個別静止タグフィルタの例としては、以下のようなものがある。すなわち、
（１）チラ読みフィルタ（利用データ期間中に秒間読取回数が閾値未満）、
（２）ＲＳＳＩ絶対値フィルタ（最大ＲＳＳＩ（最大電波受信強度）が閾値未満）、
（３）ＲＳＳＩ非連続上昇フィルタ（「最大－最小ＲＳＳＩ（電波受信強度）」が閾値未満）、（ＲＳＳＩ（電波受信強度）（ｔ）＞電波受信強度（ｔ－１）である点或いはＲＳＳＩ（電波受信強度）（ｔ）＜電波受信強度（ｔ+１）である点の発生割合が閾値未満）、
（４）ＲＳＳＩ谷型フィルタ（ＲＳＳＩ（谷）：期間前最大電波受信強度からの増分が閾値未満）、
（５）過読フィルタ（移動候補判定からＸ秒後も読取が存在（移動判定まで＋Ｘ秒必要））、
（６）位相振れ少フィルタ（期間中の位相の変動から計算された検定量が閾値未満）、
である。
　上記（１）のチラ読みフィルタは、利用データ期間中に秒間読取回数が閾値未満であるが、ここで、秒間読取回数について説明する。
　秒間読取可能回数は、例えばあるＲＦＩＤタグの無線パラメータ（ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００－６Ｃ規格のミラーサブキャリア方式でＭ＝４，　Ｔａｒｉ＝２０［ｕｓｅｃ］，　ＢＤＲ＝３２０ｋ）において、ＲＦＩＤタグの枚数を変化させて、実際に読取を行い、１枚あたりの秒間読取数を計測する。このときのグラフが、図４で示す実線である。これはタグ枚数が１０枚以下の場合に点線で示された多項式曲線（ｙ＝０．２３６ｘ２－５．３３３９ｘ＋４６．９７４）、１０枚より上の場合に累乗曲線（ｙ＝１３３．３４ｘ－０．８６０５）によって決定係数０．９９８７、０．９９５４と高い精度で近似することができる。
　他の無線パラメータを使用した場合でも同様に近似関数ｆ（ｘ）を求めることができ、使用中の無線パラメータと読取中タグ枚数により１枚あたり秒間読取可能回数を計算することができる。アンテナを１枚以上のN枚使用する場合にはｆ（ｘ／N）／Nで計算される数値を秒間読取可能回数として使用できる。この秒間読取可能回数に設定された割合を掛けることにより秒間読取回数閾値とできる。
　上記（２）のＲＳＳＩ絶対値フィルタは、最大ＲＳＳＩ（最大電波受信強度）が閾値未満であるが、ここで、電波受信強度について説明する。
　電波受信強度は、ＲＦＩＤリーダ１０が受信するＲＦＩＤタグからの電波受信強度理論値は次の式（１）で表わされる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 上式１をｄＢｍで表記すると、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 となる。
　ここで、アンテナ２０からの電波放射パターンは通常、図１３Ｂのようになり、図１３ＢのＡ地点とアンテナ２０前のＢ地点を比較すると、直線距離が１／２であるため電波受信強度は＋１２ｄＢとなる。この図１３Ｂのように、Ａ地点からＢ地点までタグが移動すると電波受信強度はｌｏｇ　Ｇｒｅａｄｅｒの係数が２０であることから２０ｄＢ高くなる。上述の距離による値を加えると３２ｄＢの大きな差が連続的に傾向を持って発生することになる。
　一方、アンテナ２０－タグ間には直接波以外にも床や天井、什器等での反射波・回折波が存在しそれらが全て干渉しあってマルチパスフェージングが発生する。マルチパスフェージングは仲上－ライス分布（直接波の強度が反射波や回折波に比べ強い場合）やレイリー分布（直接波の強度が弱い場合）でモデル化できることが知られており、それぞれの確率密度関数は以下の式（３）（４）で与えられる。
　仲上－ライス分布：
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 　ここでＫ＝ａ２／２σ２は直接波平均電力（ａ２／２）と散乱波平均電力（σ２）の比を与える。ｒは信号振幅である。
　レイリー分布：
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 　仲上－ライス分布の各種K及びレイリー分布での累積確率分布は、前記した図１５Ａのようになる。
　アンテナ２０前を移動するＲＦＩＤタグは、直接波が支配的となるため仲上－ライス分布(K=10やK=40)となり、この場合の電波受信強度の変動は先述の距離やアンテナ放射パターンにより発生するものに比べかなり小さいものとなることがわかる。また、アンテナ前を人や物が通過することにより静止タグにフェージングが発生した場合の受信強度変化をレイリー分布でシミュレーションしたグラフが、図１５Ｂであり、受信強度の大きな差は発生することがあるがその変化が連続的に傾向を持って発生することは非常に稀であることがわかる。
　これらのことからマルチパスフェージングを考慮しても前述手法（山型全体やその登り部分を線形・非線形曲線との適合度判定や強度最大値と最小値の差、時系列で前の点から上昇した点の割合といった各種算術的・統計的手法）が移動タグ識別手法として有効であることがわかる。
　上記（３）のＲＳＳＩ非連続上昇フィルタは、「最大－最小ＲＳＳＩ（電波受信強度）」が閾値未満、ＲＳＳＩ（電波受信強度）（ｔ）＞電波受信強度（ｔ－１）である点或いはＲＳＳＩ（電波受信強度）（ｔ）＜電波受信強度（ｔ+１）である点の発生割合が閾値未満である。
　上記（４）のＲＳＳＩ谷型フィルタは、期間前最大ＲＳＳＩ（電波受信強度）からの増分が閾値未満である。
　上記（５）の過読フィルタは、移動候補判定からＸ秒後も読取が存在（移動判定まで＋Ｘ秒必要）である。図１４Ｂはこれを説明するグラフ図である。
　上記（６）の位相振れ少フィルタは、期間中の位相の変動から計算された検定量が閾値未満であるが、ここで、位相について説明する。
　位相は次の式（５）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
 　このうち次の３つの項はある移動判定期間中一定とみなすことができる。
θＴ：　リーダからの電波送信時に変化する位相
θＲ：　リーダでタグ応答波受信時に変化する位相
θＴＡＧ：タグ応答時内部で変化する位相
　波長（λ）は使用周波数により定まるので、位相θはリーダ－タグ間距離（ｒ）のみを変数とした関数となり、２π（３６０度）で剰余を取ることで周期関数となる。
　ミドルウエアを用いた例について、より具体的に説明すると、移動するＲＦＩＤタグの情報を受け取るには、IsPickMovedTag及びSyncLocalTimeをtrueとしMovedTagReportHandlerを設定する。また、SessionOnプロパティの設定を行わないようにする。
　静止・移動の区別無く読まれたＲＦＩＤタグの全てを受け取るには、ミドルウエア（ナイスミドル）のTagReportHandlerデリゲートも設定する。
　本実施形態のデリケートとしては、MovedTagReportHandler(MovedTagData)であり、LLRPAgentのOnMovedTagReportイベントを処理するメソッドを表す。
　ＬＬＲＰＡｇｅｎｔクラスとしては、イベントがOnMovedTagReportという名前の場合、デリケートはMovedTagReportHandlerであり、移動したタグ情報がMovedTagData型で渡される。
　パブリックプロパティとしては、IsPickMovedTagとSyncLocalTimeがあり、ミドルウエア（ナイスミドル）から移動タグ情報を取得する場合trueに設定する。
　パブリックプロパティについて、移動するＲＦＩＤタグ情報（ＭｏｖｅｄＴａｇＤａｔａ）とミドルウエア（ナイスミドル）でのＲＦＩＤタグ情報（ＴａｇＤａｔａ）との相違を踏まえて記述する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
　次に、サンプルソースについて記述すると、ミドルウエアのソースコードに以下太字の行を追加する。
using mightycard.rfid.llrpmw;
try{
.
.
  llrpAgent.OnErrorReport +=new ErrorReportHandler(llrpAgent_OnErrorReport);
  //→移動タグ識別エンジンを使用するための設定
   llrpAgent.IsPickMovedTag = true;
   llrpAgent.SyncLocalTime = true;
   llrpAgent.OnMovedTagReport += new MovedTagReportHandler(llrpAgent_OnMovedTagReport);
  //←移動タグ識別エンジンを使用するための設定
   .
   .
}catch(Exception e)
   MessageBox.Show(e.Message)
}

//OnMovedTagReportイベントの処理関数
void llrpAgent_OnMovedTagReport(MovedTagData tagData)
{
   MessageBox.Show(“このタグは移動しました : ” + tagData.Epc)
   ………………
}
　この他に図２９のようにＲＦＩＤリーダ内のＬｉｎｕｘ　ＯＳ（商標）上で「移動タグ識別エンジン」を動作させ、一方、「識別パラメータ設定ツール」については、コンピュータ装置Ｃで動作するような形態もある。この場合ＬＬＲＰミドルウエアを使用しないことになり、移動タグ識別エンジンが直接ＲＦＩＤリーダのSDKからＲＦＩＤタグの情報を取得することになる。
　このようにＲＦＩＤリーダ内のＬｉｎｕｘ　ＯＳ（商標）上で「移動タグ識別エンジン」を動作させることができる。
　次に、識別パラメータ設定ツールでのパラメータ調整手順について、図２８のフローチャートに基づいて説明する。
　まずステップＳ１０９で静止ＲＦＩＤタグをＲＦＩＤタグリーダの周囲に配置する。このとき実際の環境で想定される位置にＲＦＩＤタグを配置する。例えば売り場の盗難防止ゲートとしてアンテナが設置される場合、アンテナの一番近くの棚にＲＦＩＤタグ付き商品が置かれた環境で設定ツールを使用する。
　次にステップＳ１１０で、不図示の操作手段により、識別パラメータ設定ツールを起動する処理を行う。次に、ステップＳ１２０で、コンピュータ装置Ｃ等の記憶装置に格納されている識別パラメータ保存ファイルを読取り、移動タグ識別エンジン（及びミドルウエア「ナイスミドル」）を使用してＲＦＩＤタグの読取りを開始する処理を行う。
　ステップＳ１３０では、周囲に静止タグを配置した環境で移動と認識させたい方法で、ＲＦＩＤタグを移動させる。
　ここで、「周囲に静止タグを配置した環境」とは、 実際の環境で想定される位置にＲＦＩＤタグを配置することを意味する。例えば、上述のように、売り場の盗難ゲートとしてアンテナ２０が設置される場合には、アンテナ２０近くの棚にＲＦＩＤタグ付き商品が置かれた環境で設定ツールを使用する。
　また、「移動と識別させたい場合」とは、ＲＦＩＤタグが貼付された読取対象物を実際の移動方法（フォークリフト運転や人の歩行）でアンテナ２０前を移動させる。その際に読取条件を通常より厳しい方法（アンテナ２０に近い場所を高速移動、アンテナ２０から遠い場所を低速移動、ＲＦＩＤタグにフォークの爪があたり隠れる、鞄の中に多数のＲＦＩＤタグを隠す等）で移動させ、このような状態においてパラメータを合わせることで通常の移動の場合に余裕をもって移動と識別できるパラメータになる。
　このとき、ステップＳ１４０で、静止したＲＦＩＤタグを移動しているＲＦＩＤタグと誤検知あるかどうか判別する。誤検知があると判断された場合（ステップＳ１４０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１５０において、画面上で誤認識ＲＦＩＤタグを選択し、パラメータの変更を行う。そして、ステップＳ１６０で、リプレイ機能を起動し、誤検知したものが解消されているかどうかを確認する。そして、ステップＳ１３０の処理へ戻る。
　一方、ステップＳ１４０で誤検知がないと判断された場合（ステップＳ１４０：Ｎｏ）、ステップＳ１７０で、移動ＲＦＩＤタグを静止ＲＦＩＤタグと誤検知あるかどうか判断する。ステップＳ１７０で誤検知があると判断された場合（ステップＳ１７０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１８０で、画面上で誤認識したＲＦＩＤタグを選択し、グラフ上から移動と識別されるべき期間を選択する。そしてステップＳ１９０でツールで計算された範囲の値にパラメータを変更する処理を行う。この処理の後で、ステップＳ２１０で、リプレイ機能を起動し、誤検知したものが解消されているかどうかを確認する。そして、ステップＳ１３０の処理へ戻る。
　また、ステップＳ１７０で、誤検知がないと判断された場合（ステップＳ１７０：Ｎｏ）、ステップＳ２００で識別パラメータ決定し、設定ファイルに保存する処理を行う。
　次に、本発明の応用例として倉庫や店舗での入出荷検品、店舗での盗難防止ゲート、倉庫内盗難品検知、倉庫内棚卸について説明する。それぞれの用途の目的や読取環境によって使用するフィルタやそのパラメータ設定が異なってくる。他の応用用途としては空港や工場等でコンベア上を移動するタグ付き荷物や物品の識別が上げられる。電波受信強度変化に加え位相やドップラー情報を使用することによって１枚のアンテナでも複数コンベアの読み分けや移動方向、速度の検知を行うことができる。
　まず、倉庫や店舗での入出荷検品への応用例について説明する。図１のようにアンテナ前をタグが貼付された読取対象物（洋服やバックといったアパレル製品やテレビ・携帯電話等の電気製品や部品等）を台車やフォークリフト等で通過させることで高速に大量の検品を行うことができる。この用途の特徴としてはタグが重なる等によって読みにくい（ＲＳＳＩが低いままの）状況が発生し得ること、アンテナのすぐ近くに対象外タグを置かないといった環境コントロールが比較的容易であることがあげられる。
　こういった環境では例えばＲＳＳＩ絶対値フィルタを使用せず、またＲＳＳＩ非連続上昇フィルタのパラメータを甘くすることで読みにくいタグも移動と検知させながら、チラ読みフィルタや位相振れ少フィルタによって遠くの静止タグを排除することが可能である。
　次に、店舗での盗難防止ゲートへの応用例について説明する。図１３Ｃのようにレジで会計が済んでいないタグ付き商品がＲＦＩＤアンテナ及びリーダが組込まれたゲート前を移動したことを検知しブザーを鳴らすことが可能となる。従来の磁界方式のゲートではゲート間距離が１ｍを超えると検知が難しくなるが、電磁界方式のＵＨＦ帯ＲＦＩＤを使用することにより２ｍ以上といったゲート幅でも検知可能となる。また、長距離通信の特性を活かしアンテナを天井や床下に配置することも可能である。
　この応用では、ゲート周りのタグを読んでしまい、盗難を行っていない人が通過したときにブザーを鳴らしてしまうとお客の感情を害し、お店の評価を落としてしまう危険性がある。そのため全ての移動タグを検知できなくても可とし、各種移動フィルタの閾値を高めに設定することができる。図１３Ｃ（Ａ）のような水平方向移動は検知しながら（Ｂ）のような垂直方向移動はブザーを鳴らさないようにするために、まず識別パラメータ設定ツールで垂直方向に移動した場合のデータを取得し、それが静止と識別できるよう［移動識別パラメータ］欄の調整を行う。
　多くの場合フィルタを厳しめに設定することで水平方向は移動と識別しながら垂直方向を静止と識別することができる。しかし、特にアンテナ近くの裏面から表面への移動時、垂直方向も識別されてしまう場合は、［識別オプション］の「垂直方向移動フィルタ」を利用すること（チェックをＯＮ）により解決することが可能である。
　さらに、倉庫内盗難品検知への応用例について説明する。図３０で示すようにＲＦＩＤアンテナ２０を出入口付近の天井等に設置することによって、倉庫内のタグつき物品の移動が発生した場合に検知を行うことができる。
　図３０は倉庫４階で、“緑花瓶”の盗難が発生したことを地下の中央監視室で検知した例である。カメラや赤外線センサで監視する方法と違い、暗闇の中でも検知できたり、鞄の中などに隠された場合でもどの物品が盗まれたのかわかったりするのが大きな特徴である。位相は人の移動だけでも振れることがあり静止タグを移動と誤検知してしまう可能性があるが、通常人の出入りが発生することのない夜間等の監視時には位相振れ少フィルタのみを使用することによりＲＳＳＩ非連続上昇フィルタ等使用時よりも広範囲の進入検知が可能となる。進入検知後にＲＳＳＩ非連続上昇フィルタ等で物品の特定を行うことができる。
　次に、倉庫内棚卸への応用例について説明する。図３１で示すように、倉庫２００は既存のものであり、物品（商品）の高さ等に応じた棚が設けられている。この棚にはＲＦＩＤタグからなるロケーションタグ２０１が付されており、ロケーションタグ２０１が示す位置情報が得られることになる。一方、棚に格納される物品（商品）にも、その性質や数量等を含めて商品情報が記憶されたＲＦＩＤタグからなる商品タグ２０２が付されている。アンテナ２０とＲＦＩＤリーダ１０が格納されている制御装置（コンピュータ装置Ｃ）を備えた自動読取装置をフォークリフト２１０で移動させることにより、静止したアンテナ前をタグが移動したのと同じ状態となる。
　フォークリフト移動中にアンテナ前にあるタグのＲＳＳＩのみが大きな山型になることを利用しＲＳＳＩ非連続上昇フィルタのパラメータを適切に設定することによって丁度アンテナ前に位置するロケーションタグ及び商品タグのみを検知することができる。これにより、どの位置にどの商品があるという棚卸を安全・高速に行うことができる。無線回線を通して、読取った商品情報、位置情報、紐付けた商品情報（有無含む）と位置情報をリアルタイム転送する。長距離読取に優れたＵＨＦ帯ＲＦＩＤを使用することによって同種の装置でバーコード技術を使う場合に比べタグの貼付位置を自由に配置できる。また、箱の内側の非可視位置に貼付することも可能となる。
１０　ＲＦＩＤリーダ
２０　アンテナ
３０　ＲＦＩＤタグ
Ｆ　静止ＲＦＩＤタグフィルタ
Ｃ　コンピュータ装置

Claims (6)

  1. 　複数のＲＦＩＤタグと、該複数のＲＦＩＤタグからの電波を受信するＲＦＩＤリーダを用いて、複数のＲＦＩＤタグのうち移動ＲＦＩＤタグを識別するＲＦＩＤタグ移動識別方法において、
    　前記ＲＦＩＤリーダによって移動ＲＦＩＤタグ及び静止ＲＦＩＤタグを含む複数のＲＦＩＤタグの時系列読取データを取得し、一定のパラメータに基づく静止ＲＦＩＤタグフィルタによって、前記読取った複数のＲＦＩＤタグの情報から前記静止ＲＦＩＤタグを特定し、前記複数のＲＦＩＤタグから前記移動ＲＦＩＤタグを識別可能とするもので、
    　前記静止ＲＦＩＤタグフィルタは、以下の（１）乃至（６）の工程の何れかからなる個別静止ＲＦＩＤタグフィルタを備え、
    　前記静止ＲＦＩＤタグフィルタは、複数の前記個別静止ＲＦＩＤタグフィルタのうち少なくとも一つ以上の個別静止ＲＦＩＤタグフィルタを用いて静止ＲＦＩＤタグと移動ＲＦＩＤタグを識別し、移動ＲＦＩＤタグを識別することを特徴とするＲＦＩＤタグ移動識別方法；
    （１）．読取中のタグ枚数を変数とした関数を用いて、秒間読取可能回数を計算し、前記ＲＦＩＤリーダによって読み取った秒間読取回数との比較に基づいて識別する工程；
    （２）．電波受信強度の時系列分析によって、静止ＲＦＩＤタグと移動ＲＦＩＤタグを識別する工程；
    （３）．前記ＲＦＩＤリーダで読みとられたＲＦＩＤタグの電波受信強度時系列データが、谷型となる場合、すなわち電波受信強度の高い点発生時に所定の時系列データまで遡り、別の電波受信強度が高い点があるかを判定し、高い点があった場合に静止ＲＦＩＤタグと判別する工程；
    （４）．前記ＲＦＩＤタグの電波受信強度時系列データが示す山型全体、山型の登り部分を線形・非線形曲線として適合する度合い、山型の各強度最大値と最小値の差、山型の時系列で前の点から上昇した点の割合のうち少なくとも一つを用いて静止ＲＦＩＤタグと移動ＲＦＩＤタグを識別する工程；
    （５）．前記ＲＦＩＤリーダの送信搬送波とＲＦＩＤタグからの反射で返却された搬送波の位相の時系列分析によって、静止ＲＦＩＤタグと移動ＲＦＩＤタグを識別する工程；
    （６）．ＲＦＩＤタグ応答の位相変曲点またはドップラー周波数０時点と電波受信強度山頂発生時点を比較することによって移動方向を識別する工程。
  2. 　前記（１）における読取中タグ枚数を変数とした関数は、読取中タグ枚数を独立変数とした累乗曲線関数または多項式関数であり、この関数を用い計算した計算値に、所定の割合を乗算した閾値を判断基準として、前記判断基準より秒間読取回数が少ない場合に静止タグと識別することを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤタグ移動識別方法。
  3. 　前記各種ＲＦＩＤタグフィルタを使用しアンテナ近くの水平方向移動のみを検知し遠くの水平方向移動や垂直方向移動は検知しないことを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤタグ移動識別方法。
  4. 　前記（５）における時系列分析において、位相の標準偏差の値に閾値を設けること、二項検定、カイ二乗検定、Ｇ検定の少なくとも一つを用いて静止ＲＦＩＤタグと移動ＲＦＩＤタグを識別する工程を備えたことを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤタグ移動識別方法。
  5. 　前記一定のパラメータは、予め試験的ＲＦＩＤタグを移動した後に、移動時の開始点及び終了点を選択することでＲＦＩＤリーダやアンテナ、タグ、移動速度といった環境の違いを吸収した前記パラメータを自動で計算することを特徴とする請求項１記載のＲＦＩＤタグ移動識別方法。
  6. 　コンピュータ装置に、移動ＲＦＩＤタグ及び静止ＲＦＩＤタグを含む複数のＲＦＩＤタグをＲＦＩＤリーダで読取らせた時系列読取データを、一定のパラメータに基づく静止ＲＦＩＤタグフィルタよって、複数の前記ＲＦＩＤタグの情報から前記静止ＲＦＩＤタグを特定させ、前記複数のＲＦＩＤタグから前記移動ＲＦＩＤタグを識別させるものであって、静止ＲＦＩＤタグフィルタとして、
    （１）．読取中のタグ枚数を変数とした関数を用いて、秒間読取可能回数を計算し、前記ＲＦＩＤリーダによって読み取った秒間読取回数との比較に基づいて識別する手順、
    （２）．電波受信強度の時系列分析によって、静止ＲＦＩＤタグと移動ＲＦＩＤタグを識別する手順、
    （３）．前記ＲＦＩＤリーダで読みとられたＲＦＩＤタグの電波受信強度時系列データが谷型となる場合、すなわち電波受信強度の高い点発生時に所定の時系列データまで遡り、別の電波受信強度が高い点があるかを判定し、高い点があった場合に静止ＲＦＩＤタグと判別する手順、
    （４）．前記ＲＦＩＤタグの電波受信強度時系列データが示す山型全体、山型の登り部分を線形・非線形曲線として適合する度合い、山型の各強度最大値と最小値の差、山型の時系列で前の点から上昇した点の割合のうち少なくとも一つを用いて静止ＲＦＩＤタグと移動ＲＦＩＤタグを識別する手順、
    （５）．前記ＲＦＩＤリーダの送信搬送波とＲＦＩＤタグからの反射で返却された搬送波の位相の時系列分析によって、静止ＲＦＩＤタグと移動ＲＦＩＤタグを識別する手順、
    （６）．ＲＦＩＤタグ応答の位相変曲点またはドップラー周波数０時点と電波受信強度山頂発生時点を比較することによって移動方向を識別する手順、
    のうち少なくとも一つ以上の手順からなる個別静止ＲＦＩＤタグフィルタを任意の順でコンピュータ装置に実行させるためのＲＦＩＤタグ移動識別プログラム。
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