(57)【要約】      （修正有）【課題】データ伝送、処理時間の短縮化を図り、RFIDタグの高機能化および大容量化に対応するとともにRFIDシステムの集約一体化によりコストダウンを可能にする。【解決手段】RFIDタグとの双方向無線送受信を担当するリーダ/ライタ部３と、共有メモリおよびネットワーク接続を担当する通信/システム/メモリ部２１、各種ロジック命令で作成するプログラムに基づいてシステム制御を行うＰＩＤ機能部23をキャッシュメモリ、メインメモリを共有化したマルチプロセッシングシステムで集約一体化し、SQL（言語）とPLC（命令/言語）を融合し、データ伝送、処理時間の短縮化を実現する。【選択図】図２
2010250584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
RFIDタグから無線送信信号を受信するとともに前記RFIDタグに書き込み信号を送信するリーダライタ部と、前記無線送信信号および前記書き込み信号に論理処理、演算処理、ＰＩＤ処理、および入出力処理のうちの少なくとも一つを実行するプログラマブル・ロジックコントローラ部とを、ＣＰＵのメインメモリやキャッシュメモリの少なくとも一部を共有メモリにしたマルチプロセッシングシステムで集約して一体化した、
ことを特徴とする、
プログラマブル/ロジック&RFIDコントローラ。
【請求項２】
RFIDタグから第１のRFIDデータを無線受信し、当該第１のRFIDデータに含まれる初期データを確認するとともに、前記第１のRFIDデータに基づいて生成される第２,第３のRFIDデータのなかで必要となるデータを前記RFIDタグに無線送信して書き込むリーダ/ライタ部と、
周辺機器がシリアル通信またはネットワークを介して接続されるとともに、前記第１〜第３のRFIDデータのデータ伝送/データ管理/データ格納に関する制御を行う通信/システム/メモリ部と、
各種ロジック命令で作成するプログラムに基づいてシステム制御を行うPLC機能部と、
前記リーダ/ライタ部と前記通信/システム/メモリ部と前記PLC機能部とのそれぞれが共有バスを介して同時併行アクセス可能な共有メモリと、
を備え、
前記PLC機能部は、前記リーダ/ライタ部が無線通信を介して前記RFIDタグから受け取る前記第１のRFIDデータを、データ処理して前記第２のRFIDデータとし、当該第２のRFIDデータを、前記共有バスを介して前記共有メモリに共有データとして格納するとともに、前記通信/システム/メモリ部と前記周辺機器とを情報処理することで、前記周辺機器で前記第３のRFIDデータを生成させたうえで当該第３のRFIDデータを前記周辺機器から受け取り、受け取った前記第３のRFIDデータを前記共有バスを介して共有データとして前記共有メモリに格納し、
前記通信/システム/メモリ部は、前記データ伝送/データ管理/データ格納に関する制御を、前記PLC機能部が有するCPU回路または独立したCPU回路によって実行する。
ことを特徴とする、
プログラマブル/ロジック&RFIDコントローラ。
【請求項３】
前記共有メモリは、前記PLC機能部が有するCPU回路または前記独立したCPU回路が有するメインメモリまたはキャッシュメモリを共有アドレス空間とし、
前記リーダライタ部と前記PLC機能部と前記通信/システム/メモリ部とは、前記第１〜第３のRFIDデータを共有・管理・蓄積・消去するリレーショナルデータベースマネージングソフトウエア（RDBMS）が実装されることで、データの検索,認証,処理,取消し等が併行処理可能である、
ことを特徴とする、
請求項２に記載のプログラマブル/ロジック&RFIDコントローラ。
【請求項４】
SQL（Structured Query Language）の規格または準拠規格のソフトウエアをPLC機能ソフトウエアと融合し、高速リアルタイム処理に最適化されたソフトウエア（ミドルウエア）が、前記リレーショナルデータベースマネージングソフトウエアとして、実装される、
ことを特徴とする、
請求項３に記載のプログラマブル/ロジック&RFIDコントローラ。
【請求項５】
ローカルネットワークや広域ネットワークを介して前記通信/システム/メモリ部に接続されたクライアント機器/装置の機能で、前記第１〜第３のRFIDデータのうちの少なくとも一つを供給して蓄積する管理を行うリレーショナルデータベースサーバ機能と、前記RFIDタグのID管理を行う検索サーバ機能とを実現するソフトウエア機能を、前記リーダ/ライタ部と前記PLC機能部と前記通信/システム/メモリ部とに実装する、
ことを特徴とする、
請求項２ないし４のいずれかに記載のプログラマブル/ロジック&RFIDコントローラ。
【請求項６】
前記リーダ/ライタ部と前記通信/システム/メモリ部と前記PLC機能部とのそれぞれは、互いにマルチプロセッシングを構成するCPU回路を備え、これらCPU回路が有するローカルバスと前記共有バスに加えて、USB規格またはIEEE1394規格を内部バスとするもう一つの共有バスを備える２重共有バスである、
ことを特徴とする、
請求項２ないし５のいずれかに記載のプログラマブル/ロジック&RFIDコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、RFIDシステムにおいて、RFID（Radio Frequency IDentification）リーダライタ部に、シリアル通信やネットワークを介して接続してなるプログラマブル/ロジック/コントローラであって、詳しくは、RFIDリーダ/ライタ機能、PLC機能およびデータおよび命令（コマンド）を共有する機能を共有メモリおよび共有バスを有するマルチプロセッシングシステムとして集約してなるスタンドアローン型のプログラマブル/ロジック&RFIDコントローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、RFIDシステムにおいては、システムの高速化,高機能化を図るために、種々の改良がなされている。第１の従来構造では、RFIDリーダライタ部の上位コントローラであるPLCの内部に共有メモリを設けたうえで、PLC本体と周辺機器とがともにアクセスできるように共有データを共有メモリに格納することで、共有データの削除や復帰処理の高速化を図っている（特許文献１参照）。第２の従来構造では、RFIDリーダライタ部にRFID検索サーバ機能を設けることで、上位PLCとの間で、API（Application Program Interface）を設定している（特許文献２参照）。第３の従来構造では、PLCに複数の無線機器と無線通信できるRF無線インタフェースを設けている（特許文献３参照）。第４の従来構造では、アンテナの改良を図っている（特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第3038900号公報
【特許文献２】米国特許0080211632号明細書
【特許文献３】欧州特許1764665号明細書
【特許文献４】米国特許20070164868号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
RFIDシステムでは、その利便性からますますシステムに用いられるタグ数量が増加し、処理も高機能化しているが、上記従来構造では、増加の一途を辿るRFIDタグ付き物品を処理するRFIDシステム全体の高速・高機能処理化に寄与することはできない。以下、説明する。
【０００５】
近年になって、RFIDの無線タグ規格はローカルな規格から、IP（Internet Protocol）技術などのネットワーク技術と組みあわせた国際標準規格（EPC global規格）に移行しつつあり、ネットワーク技術を取り込むことにより、格段に高機能化、大規模化されている。このようにして進化しつつあるRFIDシステムにおいては、従前のごとく機能別に独立した機器どうしをシリアル通信やネットワークで接続するシステム形態、
すなわち、
(RFIDタグ)←[radio transmission]→(RFIDリーダライタ部)←[serial communication]→(上位コントローラ:PLC等）←[network communication]→(検索サーバ)←[LAN/WAN]→（サーバ/クライアント）
を構築すると、
各機器間の通信時間や処理時間が増加するうえに、各機器の高機能化によるコスト増も招く。
【０００６】
そこで、本発明は、高速、高機能かつシンプルなRFIDシステムを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のプログラマブル/ロジック&RFIDコントローラは、
RFIDタグから無線送信信号を受信するとともに前記RFIDタグに書き込み信号を送信するリーダライタ部と、前記無線送信信号および前記書き込み信号に論理処理、演算処理、ＰＩＤ処理、および入出力処理のうちの少なくとも一つを実行するプログラマブル・ロジックコントローラ部とを、ＣＰＵのメインメモリやキャッシュメモリの少なくとも一部を共有メモリにしたマルチプロセッシングシステムで集約して一体化した。
【０００８】
上記構成によれば、複数のRFIDタグとの間で無線送受信を行うRFIDリーダ/ライタ部と、ユーザプログラムで論理処理、演算処理、ＰＩＤ処理、入出力処理等を実行するプログラマブル・ロジックコントロール機能、RFIDタグとのリード/ライトおよびデータ処理演算機能が、各ＣＰＵのメインメモリやキャッシュメモリ（一部）を共有メモリ化したマルチプロセッシングシステムで集約されることで、スタンドアローン型のログラマブル/ロジック&RFIDコントローラが実現される。
【０００９】
また、本発明は、
RFIDタグから第１のRFIDデータを無線受信し、当該第１のRFIDデータに含まれる初期データを確認するとともに、前記第１のRFIDデータに基づいて生成される第２,第３のRFIDデータのなかで必要となるデータを前記RFIDタグに無線送信して書き込むリーダ/ライタ部と、
周辺機器がシリアル通信またはネットワークを介して接続されるとともに、前記第１〜第３のRFIDデータのデータ伝送/データ管理/データ格納に関する制御を行う通信/システム/メモリ部と、
各種ロジック命令で作成するプログラムに基づいてシステム制御を行うPLC機能部と、
前記リーダ/ライタ部と前記通信/システム/メモリ部と前記PLC機能部とのそれぞれが共有バスを介して同時併行アクセス可能な共有メモリと、
を備え、
前記PLC機能部は、前記リーダ/ライタ部が無線通信を介して前記RFIDタグから受け取る前記第１のRFIDデータを、データ処理して前記第２のRFIDデータとし、当該第２のRFIDデータを、前記共有バスを介して前記共有メモリに共有データとして格納するとともに、前記通信/システム/メモリ部と前記周辺機器とを情報処理することで、前記周辺機器で前記第３のRFIDデータを生成させたうえで当該第３のRFIDデータを前記周辺機器から受け取り、受け取った前記第３のRFIDデータを前記共有バスを介して共有データとして前記共有メモリに格納し、
前記通信/システム/メモリ部は、前記データ伝送/データ管理/データ格納に関する制御を、前記PLC機能部が有するCPU回路または独立したCPU回路によって実行する。
【００１０】
上記構成によれば、共有バスと共有メモリとを設けたうえで、これらを制御するソフトウエア（PLC機能部、通信/システム/メモリ部、リーダ/ライタ部）によって、第１〜第３のRFIDデータが、それぞれのCPUローカルバスおよびマルチバス（共有バス）で接続されたマルチプロセッシングシステムに集約一体化されるようになる。これにより、システム内の各機能要素間の通信接続/処理の重複やバッファメモリ等の重複が無くなって同時併行処理が可能になる。
【００１１】
本発明には、
前記共有メモリは、前記PLC機能部が有するCPU回路または独立したCPU回路が有するメインメモリまたはキャッシュメモリの全部または一部を共有アドレス空間とし、
前記リーダ/ライタ部と前記PLC機能部と前記通信/システム/メモリ部とは、前記第１〜第３のRFIDデータを共有・管理・格納するリレーショナルデータベースマネージングソフトウエア（RDBMS）が実装されることで、データの検索,認証,処理,取消し等が併行処理可能である、
という態様がある。
【００１２】
この態様によれば、本システムが有するPLC機能とデータ処理、管理、格納機能との間で、データやコマンドが共有されて、両機能の併行動作が可能になる。結果として、通信時間の短縮および両機能の処理時間が短縮化されて、メインメモリやキャッシュメモリ容量が減少する。
【００１３】
なお、SQL（Structured Query Language）の規格または準拠規格のソフトウエアをPLC機能ソフトウエアと融合し、高速リアルタイム処理に最適化されたソフトウエア（ミドルウエア）が、前記リレーショナルデータベースマネージングソフトウエアとして実装される、
のが好ましい。
【００１４】
１つのRFIDタグのデータはパーソナルコンピュータ等で取り扱うデータ（音声データや画像データを含む）に比べはるかに小さい。このことに着目して、この好ましい形態では、Structured Query Languageに準拠した前記第１〜第３のRFIDデータの伝送に最適化したリレーショナルデータベースマネージングソフトウエアをPLC機能部または通信/システム/メモリ部に実装しており、これにより、
・１つのSQL（準拠）で操作可能なテーブルを最小限（１個等）にする、
・SQLの機能を必要最低限に絞る、
などの工夫を加えることにより処理を大幅に高速にすることが可能になる。
【００１５】
また、本発明には、
ローカルネットワークや広域ネットワークを介して前記通信/システム/メモリ部に接続されたクライアント機器/装置の機能で、前記第１〜第３のRFIDデータのうちの少なくとも一つを供給して蓄積する管理を行うリレーショナルデータベースサーバ機能と、前記RFIDタグのID管理を行う検索サーバ機能とを実現するソフトウエア機能を、前記リーダ/ライタ部と前記PLC機能部と前記通信/システム/メモリ部とに実装する、
という態様がある。
【００１６】
近年、RFIDシステムでは、デファクトスタンダードであるインターネットインフラストラクチュアの活用と整合が必須になっている。従来ではこの種の活用と整合は、EPCglobal規格（EPC(Electronic Product Code)およびRFIDの開発,実施,採用の国際デファクトスタンダード）に則るために、インターネット回線経由のデータ伝送に必要なデータ蓄積,加工,検索等の機能を有する機器は、それぞれのシリアル通信を介してRDIFシステムに接続されていた。これでは、データ処理時間の削減とシステム要素の削減とが不十分となる。本発明では、前記リーダ/ライタ部と前記PLC機能部と前記通信/システム/メモリ部とに、サーバ機能（第１〜第３のRFIDデータをネットワーク（広域ネットワークを含む）を介してクライアント機器に供給する機能）を設けることで、標準化されたインターネットインフラストラクチュアを、必要最小限のシステム要素で最小のデータ処理時間で実現することが可能になる。
【００１７】
また、本発明には、
前記リーダ/ライタ部と前記通信/システム/メモリ部と前記PLC機能部とのそれぞれは、互いにマルチプロセッシングを構成するCPU回路を備え、これらCPU回路が有するローカルバスと前記共有バスに加えて、USB規格またはIEEE1394規格を内部バスとするもう一つの共有バスを備える２重共有バスである、
という態様がある。これにより、データの大容量化への対応,処理の高速化,高信頼性化が促進される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、リーダ/ライタ部と通信/システム/メモリ部とPLC機能部とを、共有バスと共有メモリとを介してデータおよびコマンドの相互伝送可能に接続されたマルチプロセッシングシステムに集約一体化することで、システム内での通信接続やバッファメモリ等の重複を無くして同時併行処理が可能になる。
【００１９】
これにより、通信時間の大幅短縮化と同時/同期処理性とが向上してRFIDシステムの信頼性化が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のRFIDコントローラを含むRFIDシステムの構成を従来のシステムと対比した図である。
【図２】本発明の一実施の形態のRFIDコントローラの構成図である。
【図３】実施の形態のRFIDコントローラの要部詳細図である。
【図４】実施の形態のプログラマブル/ロジック/RFIDコントローラでさらにUSB/IEEEバスを加えて共有バスを２重化した構成図である。
【図５Ａ】従来のRFIDコントローラにおける処理のフロー図である。
【図５Ｂ】実施の形態のRFIDコントローラにおける処理のフロー図である。
【図６】実施の形態のRFIDコントローラにおける命令語の構成図である。
【図７】RFIDコントローラにおける実施の形態の構成と従来の構成とを比較するための図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係るプログラマブル/ロジック&RFIDコントローラ（以下、RFIDコントローラと略する）を説明する。
【００２２】
図１は、本実施の形態のRFIDコントローラ１の概略構成範囲を示すブロック図であり、図２はその詳細図であり、図３は、さらにそのメモリとバスとの詳細図である。RFIDコントローラ１は、複数種のRFIDタグ１００（ラベル型ICタグ,ICカード,ウェッジ型ICタグ,コイン型ICタグ,スティック型ICタグ等）との間で無線を介した相互通信が可能となっている。
【００２３】
RFIDコントローラ１は、リーダ/ライタアンテナ２と、リーダライタ部３と、コントローラ（PLC）４と、ローカルRFIDネットワーク５と、アプリケーションサーバ６と、その他のアプリケーションソフトウエア機器（以下、ソフトウェア機器という）７とを備える。アプリケーションサーバ６とソフトウエア機器７とは、周辺機器の例である。リーダ/ライタアンテナ２は、内部アンテナ２ａを備え、使用状況に応じてと外部アンテナ２ｂと切り替える。アプリケーションサーバ６は、RFIDタグのID認証（局）サーバと、ＯＮＳサーバ（Object Name Server）と、RDBMS（Relational Data base Management Software）サーバの全てもしくは一部として機能する。コントローラ（PLC）４とアプリケーションサーバ６とソフトウエア機器７とは、ローカルRFIDネットワーク５を介して相互通信可能に接続される。
【００２４】
リーダライタ部３は、送受信回路８と、ID認証/復号化回路９と、第１のCPU回路１０とを備える。送受信回路８は、リーダ/ライタアンテナ２に接続され無線通信を行う。ID認証/復号化回路９は、送受信回路８が受信するRFIDタグ１００のRFID発行データに含まれるID認証関連データ等を予め記憶しておいた認証データと比較する。ID認証データが暗号化されていれば、暗号文を復号する。第１のCPU回路１０は、リーダライタ部３内の各回路の動作制御を行う。内部アンテナ２ａはRFIDコントローラ１に内蔵され、外部アンテナ２ｂは、RFIDコントローラ１の外部に設けられて、使用状況に応じて内部アンテナ2ａと切り替えられて、リーダ/ライタ部３に接続される。リーダライタ部３は、コントローラ（PLC）４に、共有バス４９で接続される。
【００２５】
さらにリーダライタ部３は、第１のローカルメインメモリ４０と、第１の大容量メモリ（ハードディスク装置等）４３と、第１のCPUローカルバス４６とを備える。第１のCPU回路１０は、第１のCPUローカルバス４６を介してメモリ４０,４３に接続される。第１のローカルメインメモリ４０は、リーダライタ部３内で扱う命令やローカルデータを格納する記憶部である。
【００２６】
コントローラ（PLC）４は、PLC機能部２０と通信/システム/メモリ部２１とを備える。PLC機能部２０は、PLC実行演算部２２と、PID機能部２３と、カウンタ/タイマ２４と、入出力ドライバ２５と、第２のCPU回路２６とを備える。さらに、PLC機能部２０は、第２のローカルメインメモリ４１と、第２の大容量メモリ（ハードディスク装置等）４４と、第２のCPUローカルバス４７とを備える。第２のCPU回路２６は、第２のCPUローカルバス４７を介してメモリ４１,４４に接続される。第２のローカルメインメモリ４１は、PLC機能部２０内で扱うローカルデータを格納する記憶部である。
【００２７】
通信/システム/メモリ部２１は、バス変換機能を含むマルチバス制御部２７（以下マルチバス制御部２７と記述する）と、共有メモリ２８と、イーサネット（登録商標）ドライバ２９と、第３のCPU回路３０とを備える。イーサネット（登録商標）ドライバ２９は、イーサネット（登録商標）端子３１を介してローカルRFIDネットワーク５に接続され、さらにイーサネット（登録商標）ドライバ２９は、ローカルRFIDネットワーク５を介して、アプリケーションサーバ６とソフトウエア機器７とに相互通信可能に接続される。アプリケーションサーバ６は、正規に通信可能なRFIDタグ１００を特定するID認証文群が格納された認証サーバとして機能するうえに、RFIDタグ１００のデータベース（リレーショナルデータベース）として機能する。
【００２８】
さらに通信/システム/メモリ部２１は、第３のローカルメインメモリ４２と、第３の大容量メモリ（ハードディスク装置等）４５と、第３のCPUローカルバス４８とを備える。第３のローカルメインメモリ４２は、通信/システム/メモリ部２１内で扱う命令やローカルデータを格納する記憶部である。
【００２９】
第１のCPU回路１０と第２のCPU回路２６と第３のCPU回路３０とには、これらCPU回路１０, CPU回路２６, CPU回路３０でデータの共用と伝送を可能にする共有バス４９が設けられる。共有バス４９を介して伝送されるデータは、通信/システム/メモリ部２１に設けられたマルチバス制御部２７によって管理される。
【００３０】
なお、本実施の形態では、通信/システム/メモリ部２１の第３のCPU回路３０にキャッシュメモリが必要な場合は共有メモリ２８を併用している。つまり、共有メモリ２８は、CPU回路１０，２６、３０のそれぞれのローカルメインメモリの一部に加えて、それぞれのキャッシュメモリ部を共有メモリとし、共有アドレス空間としている。
【００３１】
さらには、本実施の形態では、マルチバス制御部２７と共有メモリ２８とを、通信/システム/メモリ部２１に設けているが、これは本発明の一実施の形態に過ぎない。マルチバス制御部２７と共有メモリ２８とを、リーダライタ部３に設けてもよいし、コントローラ（PLC）４に設けてもよい。さらには、マルチバス制御部２７と共有メモリ２８とを、リーダライタ部３やPLC機能部２０や通信/通信/システム/メモリ部２１に組み込むことなく別途設けてもよい。
【００３２】
また、本実施の形態では、PLC機能部２０に第２のCPU回路２６を、通信/システム/メモリ部２１に第３のCPU回路３０をそれぞれ設けているが、第２のCPU回路２６と第３のCPU回路３０とを一つのCPU回路で兼用させてもよい。
【００３３】
また、本実施の形態では、RFIDタグ１００が発行する（無線送信する）RFID発行データとあらかじめアプリケーションサーバ６やソフトウエア機器７から第１の大容量メモリ40または第１のローカルメインメモリ９に格納されているRFID認証文群の発行データとを比較確認後、第１のRFIDデータが構成される。また、PLC機能部２０が、あらかじめアプリケーションサーバ６やソフトウエア機器７から第２の大容量メモリ４４または第２のローカルメインメモリ４１に格納されているRFID単体処理データおよび復号データから第２のRFIDデータが構成される。また、アプリケーションサーバ６からコントローラ（PLC）４が受け取ったRFIDシステム演算処理データを第２のCPU回路で処理し、第３のRFIDデータが構成される。
【００３４】
また、アプリケーションサーバ６やソフトウエア機器７は、RFIDコントローラ１のリレーショナルデータベースを読み書きでき、リーダライタ部３とPLC機能部２０と通信/システム/メモリ部２１とには、第１〜第３のRFIDデータを共有・管理・蓄積するリレーショナルデータベースのマネージングソフトウエアが実装されている。これにより、RFIDコントローラ１は、アプリケーションサーバ６やソフトウエア機器７によるデータの検索/認証/取消し処理を含む情報処理と、リーダライタ部３によるデータの受信/送信処理とを併行処理することが可能となる。
【００３５】
さらには、第１〜第３のRFIDデータは、Structured Query Languageにそれぞれ準拠したデータであって、上記リレーショナルデータベースマネージングソフトウエアは、Structured  Query Languageの規格または準拠規格を高速リアルタイムに最適化されPLC機能を一体化したソフトウエア（ミドルウエア）である。
【００３６】
以上の構成を備えたRFIDコントローラ１の動作の概略を説明する。RFIDタグ１００と送受信回路８とが、内部アンテナ２ａまたは外部アンテナ２ｂを介して無線通信可能に接続されると、送受信回路８は、通信可能なRFIDタグ１００を特定するID認証確認データが格納されており、確認データを検出範囲内のRFIDに送信する。確認＝不良を示す場合、通信/システム/メモリ部２１は、その不良RFIDタグ１００との間の通信を停止する指示を、リーダライタ部３に行う。通信停止指示を受けたリーダライタ部３（具体的には、第１のCPU回路１０）は、そのRFIDタグ１００との間の通信を停止する指示を、送受信回路８に行う。通信停止指示を受けた送受信回路８は、RFIDタグ１００との間の通信をそれ以降停止する。
【００３７】
一方、読み出した判断結果が確認＝良を示す場合、RFIDタグ１００からRFID発行データを受信する。送受信回路８がRFID発行データを受信すると、第１のCPU回路１０は、そのRFID発行データを第１のCPUローカルバス４６を介して第１の大容量メモリ４３、または第１のローカルメインメモリ４０に格納したうえで、ID認証/復号化回路９に復号指示を行う。復号指示を受けたID認証/復号化回路９はメモリ４３、または第１のローカルメインメモリ４０にあらかじめアプリケーションサーバ６やソフトウエア機器７から第２の大容量メモリ４４または第２のローカルメインメモリ４１に格納されているRFID 認証文群の復号データを読み出した上で復号し、共有バス４９を介して共有メモリ２８に格納する。
次にあらかじめアプリケーションサーバ６やソフトウエア機器７から第２の大容量メモリ４４または第２のローカルメインメモリ４１に格納されているRFID認証文群の単体処理データおよび復号データから単体処理データにより復号・デジタル化処理し、取り出しを完了する。第１のCPU回路１０は、そのことをPLC機能部２０に報知する。復号/デジタル化されたRFID発行データをRFID復号データという。
【００３８】
取り出し・格納の完了を報知されたPLC機能部２０（具体的には第２のCPU回路２６）は、通信/システム/メモリ部２１に、アプリケーションサーバ６に格納されているRFIDシステムの演算処理データの第２のCPU送信依頼を行う。送信依頼を受けた通信/システム/メモリ部２１は、共有バス４９を介して共有メモリ２８からRFIDシステムの演算処理データを読み出し、PLC機能部20におくり第２のCPU回路26で処理し、共有メモリ28に格納すると同時にイーサネット（登録商標）ドライバ２９からローカルRFIDネットワーク５を介してアプリケーションサーバ６に送信する。
【００３９】
CPU回路26での処理は、PLC実行演算部２２やPID機能部２３等に処理開始指示をする。処理開始指示を受けたPLC実行演算部２２やPID機能部２３等は、共有メモリ２８から共有バス４９を介してRFID復号データを読み出し、読み出したRFID復号データを、第２のCPUローカルバス４７を介して第２の大容量メモリ４４に格納する。さらに、PLC実行演算部２２やPID機能部２３等は、第２の大容量メモリ４４から第２のCPUローカルバス４７を介してRFID復号データを読み出しながら、読み出したRFID復号データに第２のローカルメインメモリ４１を用いてRFIDに関する種々の演算処理を実施する。さらに、PLC実行演算部２２やPID機能部２３等は、そのデータ処理により得られる第２のRFIDデータを第２のCPUローカルバス４７を介して第２の大容量メモリ４４に格納したうえで、処理完了を第２のCPU回路２６に報知する。処理完了を報知された第２のCPU回路２６は、第２の大容量メモリ４４から第２のCPUローカルバス４７を介して第２のRFIDデータを読み出したうえで、読み出した第２のRFIDデータを共有バス４９を介して共有メモリ２８に一旦格納する。第２のRFIDデータの格納を完了した第２のCPU回路２６は、第２のRFIDデータの格納完了をリーダライタ部３と通信/システム/メモリ部２１とに報知する。
【００４０】
このとき通信/システム/メモリ部２１（具体的には、第３のCPU回路３０）は、RFID復号データを共有メモリ２８から共有バス４９を介して読み出したうえで、読み出したRFID復号データを、イーサネット（登録商標）ドライバ２９から、ローカルRFIDネットワーク５を介してソフトウエア機器７等に供給する。RFID復号データを受け取ったソフトウエア機器７等は、RFID復号データに種々のデータ処理（リレーショナルデータベースに関する各種のデータ処理を含む）を行い、その処理により得られる第３のRFIDデータをローカルRFIDネットワーク５を介して通信/システム/メモリ部２１に送信する。通信/システム/メモリ部２１は、受け取った第３のRFIDデータを共有バス４９を介して共有メモリ２８に一旦格納するとともに、第３のRFIDデータの格納完了をリーダライタ部３と通信/システム/メモリ部２１とに報知する。
【００４１】
第２,第３のRFIDデータの格納完了を報知された通信/システム/メモリ部２１（具体的には、第３のCPU回路３０）は、共有メモリ２８に格納されている第２,第３のRFIDデータを共有バス４９経由で読み出したうえで、読み出した第２,第３のRFIDデータを、第３の大容量メモリ４５や第３のローカルメインメモリ４２を用いて、イーサネット（登録商標）ドライバ２９からローカルRFIDネットワーク５を介してアプリケーションサーバ６に送信する。アプリケーションサーバ６は、受信した第２,第３のRFIDデータを、管理しているRFIDタグ１００のデータベースに書き込む処理等を行う。
【００４２】
一方、第２,第３のRFIDデータの格納完了を報知されたリーダライタ部３（具体的には、第１のCPU回路１０）は、共有メモリ２８に格納されている第２,第３のRFIDデータを共有バス４９経由で読み出したうえで、読み出した第２,第３のRFIDデータからRFIDタグ１００で必要となるデータ（以下、書き込みタグデータという）を、第１のCPUローカルバス４６を介して第１の大容量メモリ４３に格納する。送受信回路８は、第１の大容量メモリ４３から書き込みタグデータを読み出したうえで、読み出した書き込みタグデータを、第１のローカルメインメモリ４０を用いてRFIDタグ１００に送信して、RFIDタグ１００のメモリに書き込ませる。なお、書き込みタグデータは、第２,第３のRFIDデータの全てもしくは一部から構成される。
【００４３】
以上の処理を行う本実施の形態のRFIDコントローラ１では、リーダライタ部３とPLC機能部２０と通信/システム/メモリ部２１とにわたって行き来するデータのみならず、各種処理のコマンド（命令）や制御（管理）に関するデータ（制御データ）も共有バス４９を介して一旦共有メモリ２８に格納されたうえで、リーダライタ部３とPLC機能部２０と通信/システム/メモリ部２１とに共有バス４９を介して相互供給される。そのため、RFIDコントローラ１では、データと、コマンド（命令）実行と、コマンド（命令）実行に伴って発生する各CPU回路１０,２６,３０の制御（管理）データとを、従来のリーダライタ機器とコントローラ機器間をそれぞれシリアル通信接続されている構成に比べて、はるかに高速に、各CPU回路１０,２６,３０と各回路要素との間で入出力させることが可能になるうえ、処理の高速化によりメモリ容量も少なくできる。
【００４４】
図４は、本実施の形態の変形例であって、第１〜第３のUSBドライブ５０,５２,５３を備える。第１のUSBドライブ５０は、周辺装置との間でUSB内部バス５１を介してUniversal Serial Busの通信規格でデータのやりとりを行う通信ドライバである。この通信によりリーダライタ部３が外部から取得するデータは第１のローカルメインメモリ４０に格納される。第２のUSBドライブ５２は、周辺装置との間でUSB内部バス５１を介してUniversal Serial Busの通信規格でデータのやりとりを行う通信ドライバである。この通信によりPLC機能部２０が外部から取得するデータは第２のローカルメインメモリ４１に格納される。第３のUSBドライブ５３は、周辺装置との間でUSB内部バス５１を介してUniversal Serial Busの通信規格でデータのやりとりを行う通信ドライバである。この通信により通信/システム/メモリ部２１が外部から取得するデータは第３のローカルメインメモリ４２に格納される。これら第１〜第３のUSBドライブ５０,５２,５３は、第１−第３のＣＰＵ回路１０,２６,３０から独立して動作（ただしその動作は限定されている）できるＯＴＧ（On-The-Go）機能で接続回路および端末間のデータ転送、処理が可能となる。なお、本実施の形態では、第１〜第３のUSBドライブ５０,５２,５３とUSB内部バス５１とを設けて、Universal Serial Busの通信規格で、データの送受を行うが、この他、IEEE11394の通信規格のドライブとバスとを設けてデータの送受を行っても同様の効果が得られる。
【００４５】
以下、実施の形態に戻って説明を行う。図５Ａ、図５Ｂは、RFIDコントローラ１による上記処理群の処理フローである。これらのフローは、９チャンネル（2006年UHF帯高出力パッシブタグ日本規定）の処理を同時に実施可能なRFIDコントローラ１において、複数のRFIDタグ１００との間で同時に通信を開始する場合における上記処理群の処理フローであり、図５Ａは、従来の構成で上記処理群を実施する場合の処理フローであり、図５Ｂは、本実施の形態の構成で上記処理群を実施する場合の処理フローである。
【００４６】
まず、図５Ａを参照して、従来の構成で上記処理群を実施する場合の処理手順を説明する。すなわち、一つないし複数のRFIDタグ１００がリーダ/ライタアンテナ２の無線検出範囲に出現すると（ステップＳ４０１）、そのことをリーダライタ部３を介して第１のCPU回路１０が検出する。すると第１のCPU回路１０は、PLC機能部２０の第２のCPU回路２６にタグ検出報知を行う。タグ検出報知を受けた第２のCPU回路２６は、通信開始指示を第１のCPU回路１０に行う。通信開始指示を受けた第１のCPU回路１０は、リーダライタ部３を介してリーダ/ライタアンテナ２から通信開始コマンドを各RFIDタグ１００に向けて無線発信する（ステップＳ４０２）。この通信開始コマンドを無線で受信したRFIDタグ１００はRFID発行データをリーダ/ライタアンテナ２に向けて無線発信する。リーダライタ部３は、９チャンネル同時受信可能力を有しており、RFIDタグ１００から無線発信された着順最大９個のRFID発行データをリーダ/ライタアンテナ２から受信して認識する（ステップＳ４０３）。この認識処理は、あらかじめアプリケーションサーバ６やソフトウエア機器７から第１の大容量メモリ４０または第１のローカルメインメモリ９に格納されているRFID認証文群の確認データによる。  リーダライタ部３によるRFID発行データ認識が完了すると第１のCPU回路１０は、PLC機能部２０の第２のCPU回路２６にPLC機能部２０がビジー状態であるか否かを問い合わせる（ステップＳ４０４）。第１のCPU回路１０は、第２のCPU回路２６からビジー状態でないという回答を得るまで待機する。第２のCPU回路２６からビジー状態でないという回答を得ると、第１のCPU回路１０は、受信している最大９個のRFID発行データを復号したうえで、そのRFID復号データをPLC機能部２０に送信する（ステップＳ４０５）。この送信処理は、具体的には、PLC機能部２０等によるデータ処理が可能となるように、RFID復号データを共有メモリ２８に格納することである。PLC機能部２０は、共有メモリ２８からRFID復号データを読み出したうえで、読み出したRFID復号データをPLC実行演算部２２やPID機能部２３でデータ処理させる。一方、通信/システム/メモリ部２１は、共有メモリ２８からRFID復号データを読み出したうえで、読み出したRFID復号データをローカルRFIDネットワーク５を介してソフトウエア機器７に伝送される。
【００４７】
通信/システム/メモリ部２１は、以上のデータ処理により得られる第２,第３のRFIDデータをローカルRFIDネットワーク５を介してアプリケーションサーバ６に送信して、サーバ６内のデータベースに書き込ませる。また、リーダライタ部３は、第２,第３のRFIDデータから、書き込みタグデータ（RFIDタグ１００で必要となるデータ）を抽出したうえで、抽出した書き込みタグデータをRFIDタグ１００に無線送信してRFIDタグ１００のメモリに書き込む。第２,第３のRFIDデータは、その全てもしくは一部がRFIDタグ１００に書き込まれる（ステップＳ４０６）。
【００４８】
以上の処理が完了すると、リーダライタ部３は、リーダ/ライタアンテナ２の検出範囲で検出した全てのRFIDタグ１００の送受信が完了したか否かを判断する（ステップＳ４０７）。ステップＳ４０７の判断において、全てのRFIDタグ１００の受信が完了していないと判断する場合、リーダライタ部３は、ステップＳ４０２に戻って処理を続行する。ステップＳ４０７の判断において、全てのRFIDタグ１００の受信が完了していると判断する場合、PLC機能部２０は、PLC機能部２０において未処理のRFID復号データがあるか否かを判断する（ステップＳ４０８）。ステップＳ４０８の判断において、全てのRFIDタグ１００の処理が完了していないと判断する場合、PLC機能部２０は、ステップＳ４０１に戻って処理を続行する。ステップＳ４０８の判断において、全てのRFIDタグ１００の処理が完了していると判断する場合、PLC機能部２０は、RFIDタグ１００の処理業務が終了しているか否かを判断する（ステップＳ４０９）。テップＳ４０９の判断において、RFIDタグ１００の処理業務が終了していないと判断する場合、PLC機能部２０は、ステップＳ４０１に戻って処理を続行する。ステップＳ４０９の判断において、RFIDタグ１００の処理業務が終了していると判断する場合、RFIDコントローラ１はその全ての処理を終了する。
【００４９】
次に図５Ｂを参照して、本実施の形態のRFIDコントローラにおける処理手順を説明する。なお、図５Ｂのフローは、RFID単位では基本的には図５Ａに準じたものであって、同一ないし同様のステップには、同一のステップ番号を付与している。本実施の形態のフローでは、従来のリーダライタ機器とコントローラ機器間をそれぞれシリアル通信接続されている構成でのステップＳ４０３−Ｓ４０６に換えて、共有バス、共有メモリ、PLC機能を一体化したマルチプロセッシングシステムのステップＳ４１０に集約され、同様にステップＳ４０７−Ｓ４０９に換えて、ステップＳ４１１に集約されている。
【００５０】
本実施の形態では、従来における上記ステップＳ４０３〜Ｓ４０６の処理を、第２のCPUローカルバス４６に接続されている、第1のローカルメインメモリ４０および第１の大容量メモリ４０および送受信回路部８およびID認証/復号化部がバス変換回路経由で共用バス４９に接続され共有メモリ内のデータを共有し、アプリケーションサーバおよびソフトウエア機器もRFID内部ネットワーク６またはインターネット回線５４経由で共用メモリにアクセスできることにより、図５Ａの構成に比べて同時/併行処理することが可能であり格段に高速化され、さらには、上記ステップＳ４０７〜Ｓ４０９の処理（条件分岐処理）をステップＳ４１１において同様に同時/併行処理されている。これにより、RFIDコントローラ１では、RFIDシステムの各種データ処理時間を大幅に減少させることが可能となる。
【００５１】
本実施の形態のRFIDコントローラ１では、リーダライタ部３において単一のRFIDタグ１００に要する処理時間で、複数のRFIDタグ１００に対する連続/ランダム/リアルタイムでのリード/ライト処理が可能となるうえ、併行して不正/衝突検出処理、リレーショナルデータベース作成処理を行うことが可能となる。これにより、システム処理のさらなる高速化が可能となる。
【００５２】
図６(a)は、リーダライタ部３とPLC機能部２０と通信/システム/メモリ部２１とに実装されるリレーショナルデータベースマネージングソフトウエアで用いられるSQL(Structured Query Language/ISO、JIS)規格または準拠規格の命令語例である。図６(a)において、(1)はデータ定義関連命令語であり、(2)はデータ操作関連命令語であり、(3)はデータ制御関連命令語であり、(4)はその他命令語を用いてプログラムされデータベースの管理用語である。図６(b)は、本実施の形態で用いるProgrammable Logic RFIF controller 命令語例である。図６(b)において、(5)はSQL先読みとデータ制御関連命令語であり、(6)はPLC基本ロジック制御/実行＆データ操作関連命令語であり、(7)はPLC応用ロジック関連命令語であり、(8)は分岐制御関連命令語である。
【００５３】
本実施の形態では、Programmable Logic RFIF controller 命令語によって、SQL規格の命令語を表現したうえで、Programmable Logic RFIF controller 命令語で表現されたSQL規格の命令語に、SQL先読みとデータ制御関連命令語(5)と、PLC基本ロジック制御/実行＆データ操作関連命令語(6)と、PLC応用ロジック関連命令語(7)と、分岐制御関連命令語(8)とが追加されている。追加された命令語(5)〜(8)は独立した命令語でなく、図６(a)と図６(b)とが点線で結合されているように、SQL規格の命令語(1)〜(4)と相互に関連して実行される命令語である。このようにして、本実施の形態では、高速リアルタイム処理に最適化するためにＰＬＣ機能の一部を取り込んで整合する機能（整合機能）が追加されたソフトウエア  （リレーショナルデータベースマネージングソフトウエア）を設けたうえで、このソフトウエアによって、ＰＬＣ機能と整合機能とでデータやコマンドを共有し、さらに両機能の併行処理を実現している。これにより、通信時間の短縮ならびに両機能における処理時間の短縮が可能となる。
【００５４】
図７は、本発明のRFIDコントローラにおける実施の形態の構成と従来の構成とを比較するための図である。なお図７において、図１と同一ないし同様の部分には同一の符号を付している。図１でのアプリケーションサーバ６は、外部サーバであるエッジサーバ（フロントエンドサーバ）６０と、ONSサーバ６１と、ID認証（局）サーバ６２とが実装されるが、さらには、このアプリケーションサーバ６にインターネット回線５４が接続される。さらには、ローカルRFIDネットワーク５とインターネット回線５４とには、クライアント装置５５が接続される。
【００５５】
これにより図２、図３、図４のPLC機能部２０は、通信/システム/メモリ部２１とローカルRFIDネットワーク５とを介してクライアント装置５５に相互通信可能に接続される。さらには、PLC機能部２０は、ローカルRFIDネットワーク５とアプリケーションサーバ６とインターネット回線５４とを介してクライアント装置５５にアドレス空間を共有した相互通信可能に接続される。同様にアプリケーションサーバ６は、インターネット回線５４を介してクライアント装置５５にアドレス空間を共有した相互通信可能に接続される。
【００５６】
したがって、PLC機能部２０とアプリケーションサーバ６とは、第１〜第３のRFIDデータを構成する各種共用データを、ローカルRFIDネットワーク５を介してクライアント装置５５に供給することができるとともに、アプリケーションサーバ６は、上記各種データをインターネット回線５４を介してクライアント装置５５に供給することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１    RFIDコントローラ             ２    リーダ/ライタアンテナ
２ａ  内部アンテナ                 ２ｂ  外部アンテナ
３    リーダ/ライタ部              ４    コントローラ（PLC）
５    ローカルRFIDネットワーク     ６    アプリケーションサーバ
７    ソフトウエア機器             ８    送受信回路
９    ID認証/復号化回路            １０  第１のCPU回路
２０  ＰＬＣ機能部                 ２１  通信/システム/メモリ部
２２  PLC実行演算部                ２３  PID機能部
２４  カウンタ/タイマ              ２５  入出力ドライバ
２６  第２のCPU回路                ２７  マルチバス制御部
２８  共有メモリ                   ２９  イーサネット（登録商標）ドライバ
３０  第３のCPU回路                ４０  第１のローカルメインメモリ
４１  第２のローカルメインメモリ   ４２  第３のローカルメインメモリ
４３  第１の大容量メモリ           ４４  第２の大容量メモリ
４５  第３の大容量メモリ           ４６  第１のCPUローカルバス
４７  第２のCPUローカルバス        ４８  第３のCPUローカルバス
４９  共有バス                     ５０  第１のUSBドライブ
５１  USB内部バス                  ５２  第２のUSBドライブ
５３  第３のUSBドライブ            ５４  インターネット回線
５５  クライアント端末機器         ６０  エッジサーバ
６１  ONSサーバ                    ６２  ID認証局サーバ
１００  RFIDタグ
【図１】
2010250584.tif 000003
【図２】
2010250584.tif 000004
【図３】
2010250584.tif 000005
【図４】
2010250584.tif 000006
【図５Ａ】
2010250584.tif 000007
【図５Ｂ】
2010250584.tif 000008
【図６】
2010250584.tif 000009
【図７】
2010250584.tif 000010