(57)【要約】本発明は、少なくとも１個のリーダ（１）及び複数個の無線データキャリア（２）を有するＲＦＩＤシステムの動作方法に関し、前記無線データキャリアのそれぞれが、低応答性の少なくとも１個のデータ処理素子（５）を有し、本発明動作方法は、少なくとも１つのリーダ（１）を制御し、複数個の無線データキャリア（２）のうち１個と連続的に通信をしつつ、複数の無線データキャリア（２）のうち他の少なくとも１個が、自身の低応答性のデータ処理素子（５）のうち少なくとも1個でデータ処理を行なわせるようにする。さらに、本発明は、少なくとも１個のリーダ（１）及び複数個の無線データキャリア（２）を有するＲＦＩＤシステムに関し、前記無線データキャリアのそれぞれが、低応答性の少なくとも１個のデータ処理素子（５）を有し、本発明ＲＦＩＤシステムは、複数個の無線データキャリア（２）のうち少なくとも１個と連続的に通信しつつ、複数個の無線データキャリア（２）のうち他の少なくとも１個が、自身の低応答性のデータ処理素子（５）でデータ処理を行う。
2008517509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１個のリーダ（１）および複数個の無線データキャリア（２）を有するＲＦＩＤシステムを動作させる方法であって、無線データキャリアのうち少なくとも第１の無線データキャリア（２）が低応答性素子（５）を有するものとした該ＲＦＩＤシステムの動作方法において、前記少なくとも第１の無線データキャリア（２）がその低応答性素子（５）でデータを処理している間に、前記少なくとも１個のリーダ（１）が前記複数個の無線データキャリア（２）のうち１個またはそれ以上と通信するようにしたことを特徴とするＲＦＩＤシステムの動作方法。
【請求項２】
前記低応答性素子を不揮発性メモリ（５）とし、前記第１の無線データキャリア（２）がその不揮発性メモリ（５）にデータを書込み、その間に、前記少なくとも１個のリーダ（１）が前記複数個の無線データキャリア（２）のうち１個またはそれ以上と通信する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記低応答性素子を暗号化／暗号解読素子とし、前記第１の無線データキャリア（２）がデータを暗号化／暗号解読し、その間に、前記少なくとも１個のリーダ（１）が前記複数個の無線データキャリア（２）のうち１個またはそれ以上と通信する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記低応答性素子をセンサとし、前記第１の無線データキャリア（２）がそのセンサからのデータの読込みを行い、その間に、前記少なくとも１個のリーダ（１）が前記複数個の無線データキャリア（２）のうち１個またはそれ以上と通信する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも前記第１の無線データキャリア（２）が、この第１の無線データキャリア（２）におけるそれぞれのデータ処理動作が完了するまで、前記少なくとも１個のリーダ（１）からの命令の処理を無効化する、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
少なくとも１個の前記リーダ（１）が少なくとも前記第１の無線データキャリア（２）にエネルギーを供給し、その間に、前記第１の無線データキャリア（２）はその低応答性素子（５）でのデータ処理を行う、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１個のリーダ（１）が、前記複数個の無線データキャリア（２）のうち１個またはそれ以上に送信すべきデータ信号を、周波数変調または位相変調を用いて変調する、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１個のリーダ（１）が、前記複数個の無線データキャリア（２）のうち１個またはそれ以上に送信すべきデータ信号を、変調度１００％未満の振幅変調を用いて変調する、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
衝突回避のための仲介調整を行う、請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１個のリーダが、前記複数個の無線データキャリア（２）の一部または全部に対して一つの書込み動作を実行し、これら複数個の無線データキャリア（２）の一部または全部の前記不揮発性メモリにデータを書込む請求項１〜９のうちいずれか1項に記載の方法。
【請求項１１】
そのコンピュータプログラム製品が前記少なくとも１個のリーダ（１）上で動作するとき、請求項１〜１０のうちいずれか一項に記載の方法を実行するためのソフトウエアコード部分を備えることを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項１２】
少なくとも１個のリーダ（１）、および複数個の無線データキャリア（２）を備え、これら無線データキャリア（２）のうち少なくとも第１の無線データキャリア（２）は低応答性素子（５）を有するものとしたＲＦＩＤシステムにおいて、前記少なくとも１個のリーダ（１）は、前記複数個の無線データキャリア（２）のうち１個またはそれ以上と通信することができ、その間に少なくとも前記第１の無線データキャリア（２）がその低応答性素子（５）でデータ処理を行うことを特徴とするＲＦＩＤシステム。
【請求項１３】
低応答性素子として不揮発性メモリ(５)を備える請求項１２に記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項１４】
低応答性素子として暗号化／暗号解読素子を備える請求項１２に記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項１５】
低応答性素子としてセンサを備える請求項１２に記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項１６】
前記第１の無線データキャリア（２）におけるそれぞれのデータ処理動作が完了するまで、少なくとも前記第１の無線データキャリア（２）が、前記第１の無線データキャリアに対する前記少なくとも１個のリーダ（１）からの命令の処理を無効化することができる、請求項１２から１５のいずれかに記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項１７】
前記少なくとも１個のリーダ（１）が、前記複数個の無線データキャリア（２）のうちの１個以上に送信すべきデータ信号を変調する周波数変調ユニットおよび／または位相変調ユニットを備えた、請求項１２〜１５のうちいずれか一項に記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項１８】
前記少なくとも１個のリーダ（１）は、振幅変調ユニットを備え、前記無線データキャリア（２）の各々は、電圧調整装置（６）を備え、この電圧調整装置（６）は、周波数変調や位相変調で使用されるバッファ容量に比べて増大させたバッファ容量を有するものとし、したがって、振幅変調を使用するときに、前記複数個の無線データキャリア（２）のうち１個の書込み動作に十分なエネルギーを供給するための受信範囲が、周波数変調や位相変調を使用するときの受信範囲に匹敵するようにした、請求項１２〜１５のうちいずれか一項に記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項１９】
さらに、衝突回避のための仲介調整を行うユニットを備えた、請求項１２〜１８のうちいずれか一項に記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項２０】
前記少なくとも１個のリーダが、当該複数個の無線データキャリア（２）の一部または全部での書込み動作を実行し、前記複数個の無線データキャリア（２）の一部または全部の不揮発性メモリに対してデータを書込むようにした、請求項１３に記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項２１】
請求項１２に記載のＲＦＩＤシステムに使用する無線データキャリアであって、アナログＲＦインタフェース（３）、デジタル制御ユニット（４）および、低応答性素子を有するデータ処理ユニット（５）を備える該無線データキャリアにおいて前記デジタル制御ユニットは、その低応答性素子でのデータ処理中は前記少なくとも１個のリーダからの命令の処理を無効化する手段を有するものとした、無線データキャリア。
【請求項２２】
前記デジタル制御ユニット（４）は、さらに、命令デコーダを備え、この命令デコーダは、前記少なくとも１個のリーダからの書込み命令の受信後に無効化することができるものとした、請求項２０に記載の無線データキャリア。
【請求項２３】
請求項１２から２０のいずれか一項に記載のＲＦＩＤシステムに使用するリーダにおいて、アナログＲＦインタフェース（７）および制御ユニット（８）を備え、この制御ユニット（８）はさらに請求項１１に記載のコンピュータプログラム製品を実行することができる論理演算ユニット（９）を備えた、ことを特徴とするリーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのリーダおよび複数個の無線データキャリアとを備え、複数個の無線データキャリアのうち少なくとも第１の無線データキャリアは低応答性素子を備えるＲＦＩＤシステムを動作させる方法に関する。
【０００２】
本発明はさらに、冒頭段落に記載の方法を実施するためのコンピュータプログラム製品にも関する。
【０００３】
本発明はさらに、少なくとも第１の無線データキャリアが低応答性素子を備える複数個の無線データキャリアと、少なくとも１個のリーダとを備えたＲＦＩＤシステムにも関する。
【０００４】
本発明はさらに、第３番目の段落に記載のシステムに使用される無線データキャリアにも関する。
【０００５】
本発明はさらに、第３番目の段落に記載のＲＦＩＤシステムに使用されるリーダにも関する。
【背景技術】
【０００６】
ＲＦＩＤ（無線周波数識別）システムの開発は、近年大きく進歩しており、多数のタイプのＲＦＩＤシステムが大規模導入する準備段階に達している。一般に、通常のＲＦＩＤシステムは、１個のリーダと、いわゆる応答機またはタグ２と呼ばれる複数個の無線データキャリアとを備える。各タグは、少なくとも１個の不揮発性メモリを備え、その不揮発性メモリは通常ＥＥＰＲＯＭのようなＥ2-メモリである。リーダおよび複数個のタグは、ＲＦ-信号を使用して、アンテナ手段１０によって、相互に通信する。リーダは、タグのメモリに対して、データの読出し／書込みができる。
【０００７】
このようなＲＦＩＤシステムは、製造工程中または倉庫保管管理のために、そのようなタグを設けた物品を追跡するのに用いることができる。しかし、上述の種類のＲＦＩＤシステムを、自動車アクセスや制御システムのようなアクセスシステムにも適用する、他の用途が数多くある。このような用途において、タグの不揮発性メモリに記憶されたデータを読込むだけでは十分ではなく、メモリにデータを書込むことが必要となる場合が極めて頻繁にある。
【０００８】
図１に、通常のＲＦＩＤシステムを動作させる従来の方法を示す。第１ステップＳ１において、リーダ１は識別命令ＩＤＥＮＴＩＦＹを送信することによって、その受信範囲にあるタグ２を識別する。この場合、例えば、タグ１がリーダの受信範囲に存在し、そして、ステップＳ２で、タグ１がリーダの識別命令ＩＤＥＮＴＩＦＹを受信、複合化して、そのメモリに記憶されたＩＤ番号であるＩＤ  ＮＲ１を返信する。ステップＳ１での識別及びステップＳ２におけるタグ１のＩＤ番号ＮＲ１の受信後、ステップＳ３で、リーダはタグ１の不揮発性メモリにデータを書込むため、第１の無線データキャリアとしてのタグ１に、書込み命令ＷＲＩＴＥ  ＴＡＧ１を送信する。書込み命令ＷＲＩＴＥ  ＴＡＧ１に含めたデータ、または事前に送信しておいたデータを、タグ１のＥＥＰＲＯＭに書込んだ後、ステップＳ４で、タグ１はメモリへの書込みに成功したことを確認するために、書込み確認信号を返信する。
【０００９】
しかし、ＥＥＰＲＯＭのような不揮発性Ｅ２-メモリにデータを格納するのには、相当な時間（例えば、１０ｍｓ〜２０ｍｓ、または場合によってそれ以上にもなる）を要する。従って、ＥＥＰＲＯＭの書込み動作に要する時間は、読込み動作にかかる時間よりも、相当長い（約１０〜１００倍）。タグの暗号化／暗号解読素子を用いてデータもしくは命令を暗号化もしくは暗号解読したり、またはタグに接続したもしくはタグの一部を成すセンサからデータを読み出したりするにも、ほぼ同等の時間が必要となる。従って、不揮発性メモリ、暗号化／暗号解読素子、およびセンサは、低応答性素子である。ＲＦＩＤシステムを動作させる従来の方法では、リーダはタグがその低応答性素子でデータを処理し、応答するまで待機する。従って、リーダは例えばタグからの書込み確認信号を受信することでＥＥＰＲＯＭへの書込み動作が完了するまで待機し、その間はリーダの受信範囲にあって同時に利用可能な他のタグに対してはいかなる通信も行わない。従って、これらのＲＦＩＤシステムは、例えば、書込み動作、暗号化もしくは暗号解読動作、または１個のタグにおけるセンサからのデータ読出しの時間中に、通過するタグは、認識または、読出しされることができず、それゆえ、リーダに気づかれることなく通過してしまうという欠点がある。他の欠点としては、タグの書込み動作中はリーダが非稼働状態になるため、利用可能な通信容量が十分に利用されないことである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、上述の不利点を回避しつつ、上述の技術分野における、第１番目の段落に定義したＲＦＩＤシステムを動作させる方法、および第３番目の段落に定義したＲＦＩＤシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するため、本発明によるＲＦＩＤシステムを動作させる方法によれば、本発明による方法は下記のようにすることを特徴とする。
【００１２】
すなわち、本発明は、少なくとも１個のリーダ、および複数個の無線データキャリアを有するＲＦＩＤシステムを動作させる方法であって、前記複数個の無線データキャリアのうち少なくとも第１の無線データキャリアが低応答性素子を有するものとした該ＲＦＩＤシステムの動作方法において、少なくとも前記第１の無線データキャリアが低応答性素子によりデータを処理する間に、前記少なくとも１個のリーダが前記複数個の無線データキャリアのうち１個またはそれ以上と通信するようにした、ことを特徴とする。
【００１３】
上述の目的を達成するため、本発明によるＲＦＩＤシステムによれば、下記のようにすることを特徴とする。
【００１４】
すなわち、本発明は、少なくとも１つのリーダ、および複数個の無線データキャリアを有し、これら複数個の無線データキャリアのうち少なくとも第１の無線データキャリアは低応答性素子を有するものとしたＲＦＩＤシステムにおいて、前記少なくとも１個のリーダは、前記複数個の無線データキャリアのうち１個またはそれ以上と通信することができ、その間に少なくとも前記第１の無線データキャリアがその低応答性素子でデータ処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
これら本発明の特徴は、ＲＦＩＤシステムを動作させる方法が利用可能な通信容量をより効率的に使用し、ＲＦＩＤシステムの識別処理能力を増大させるという利点をもたらす。この特徴は、タグを動作させるのに必要な電力のためにＲＦ場のエネルギーを使用する受動型のタグに実装すると有利であり、また、タグを動作させるのに必要な電力のためにバッテリーを使用する能動型のタグに実装しても有利である。
【００１６】
請求項５及び１６に記載の手法は、それぞれ、本発明に記載の方法やＲＦＩＤシステムの好ましい実装の利点を提供し、それらは有効に利用できる。
【００１７】
不揮発性メモリにデータを書込むタグの電力消費は非常に高く、受動型のタグは、リーダから供給されるエネルギーを、内部のバッファ容量を使用して取得しなければならない。請求項７及び１７に記載の手法は、リーダのキャリア信号の振幅を変化させないか、わずかな程度しか変化させない変調を用いることで、リーダのＲＦ場を通じてそれぞれのタグに供給されるエネルギーが減少しないという利点を提供する。従ってこれは、リーダが１個以上のタグと通信し、また、ＲＦ場にある他のタグがその不揮発性メモリにデータを書込む時間の間に、この受動型タグがその不揮発性メモリにデータを書込むのに十分な電力を有するという、利点をもたらす。
【００１８】
請求項８に記載の手法は、書込み中のエネルギー供給を、振幅変調が使用されても過大に減少させないという利点をもたらす。
【００１９】
請求項９及び１９に記載の手法は、リーダにおける２つのタグから同時に受信された信号の衝突が処理され、ＲＦＩＤの誤動作を生じないという利点をもたらす。
【００２０】
請求項１０に記載の手法は、１個以上の無線データキャリアの不揮発性メモリにデータに対して、同時に通信または書込む、グループ命令を使用できるという利点をもたらす。
【００２１】
請求項１１に記載の手法は、リーダの融通のきくプログラミングのために、コンピュータプログラムのデータを複数個のリーダ間で容易に転送できるという利点をもたらす。
【００２２】
請求項１８に記載の手法は、変調度１００％の振幅変調を用いた製造簡単なリーダを、本発明のＲＦＩＤシステムにおいて、システムの受信範囲を減少させることなく使用できるという利点をもたらす。
【００２３】
請求項２１及び２２に記載の手法は、請求項９から１３のいずれかに記載のＲＦＩＤシステムで効率的に使用できる無線データキャリアの利点をもたらす。
【００２４】
請求項２３に記載の手法は、請求項１２または２０に記載のＲＦＩＤシステムで効率的に使用できるリーダの利点をもたらす。
【実施例】
【００２５】
上述のように定義した態様および本発明の他の態様は、以下に説明する実施例から明らかであり、それらを、実施例を参照して説明する。
【００２６】
本発明を、実施例につき、以下に詳細に記述する。しかし、本発明はこれら実施例に限定するものではない
【００２７】
図２は、本発明の一実施例によるＲＦＩＤシステムを動作させる方法を示す。
【００２８】
第１ステップＳ1において、リーダは、その時点でリーダ受信範囲内に存在するタグを識別するために、識別命令ＩＤＥＮＴＩＦＹを送信することができる。図２で示すシナリオにおいて、タグ１が受信範囲内に存在し、リーダの識別命令ＩＤＥＮＴＩＦＹを受信できる。ステップ２において、タグ１は、リーダの識別命令ＩＤＥＮＴＩＦＹに応答し、自身の不揮発性メモリに記憶した自身のＩＤ番号ＩＤ ＮＲ１を送り返す。次に、ステップ３で、リーダは、タグ１の不揮発性メモリにデータを書込むために、タグ１に書込みコマンドＷＲＩＴＥ  ＴＡＧ１を送信する。図１によって説明したＲＦＩＤシステムを動作させる従来技術とは反対に、リーダはその通信動作を停止せずステップＳ５に進み、リーダ受信範囲内に存在する他のタグを識別するために、更なる識別命令ＩＤＥＮＴＩＦＹを送信する。図２で示すシナリオにおいて、タグ２及びタグ３は、リーダの識別命令ＩＤＥＮＴＩＦＹに対して同時に応答し、リーダに対しての衝突状態を発生させる。本発明のＲＦＩＤシステムの好適な実施例において、リーダには衝突回避のための仲介調整を行う仲介ユニットを設ける。そして、この仲介ユニットはそのような衝突状態の後処理を行い、衝突状態をあらかじめ決められた方法で解消する。この実施例においては、リーダは更なる識別命令ＩＤＥＮＴＩＦＹの送信を続け、この識別命令に対してタグ２がタグ３より先に応答して、衝突状態が発生しないようにする。その間に、ステップ３の書込みコマンドＷＲＩＴＥ  ＴＡＧ１に含まれるデータの書込み動作が完了すると、Ｓ４において、タグ１はリーダに対して、書込み操作の成功を示す書込み確認応答信号を返信する。
【００２９】
ここで、タグからの書込み確認応答信号は必ずしも必要ではないことに注意すべきである。本発明方法の実施例において、リーダは所定期間にわたり待機することができ、この所定期間は、タグが有する不揮発性メモリへの書込み動作に十分な時間とする。リーダは、書込みコマンドに従ってデータが書込まれたＥＥＰＲＯＭのアドレスを読み出すことができ、また、記憶された内容を書込みコマンドのデータと比較することができる。比較により差異が認められない場合は、書込み動作は成功したとみなされ、比較により差異が認められた場合は、書込み動作は失敗したものとみなされる。
【００３０】
さらに、本発明による方法では、識別ステップＳ１およびＩＤ番号応答ステップＳ２は随意である。なぜならば、システムは先行の識別確認をすることなく、ブロードキャスト方式で書込みを実行することも可能であり、タグの書込みサイクル中に他の通信を行うこともできるからである。
【００３１】
書込み動作の成功を確実にするために、ＥＥＰＲＯＭへのデータ書込み中におけるリーダからの他の命令の処理は、それぞれの無線データキャリアの中で抑止しなければならない。図２で示す上述の実施例においては、この抑止を、ＲＦＩＤシステムの各データキャリアに無効化手段を実装することによって実現される。この無効化手段により、リーダの書込み命令を受信した後には、いかなる他の処理も自動的に禁止する。しかし、本発明の他の実施例によれば、本発明方法は、代わりとして、付加的なパラメータを含む特殊な書込み命令または他の命令を用い、この付加的なパラメータは、その無線データキャリアでの他の命令処理を無効化すべきか否かを示すものとする。このことは、少なくとも２つの（または、書込み命令もしくは他の命令に含まれるパラメータ個数に基づく、それ以上の個数の）異なる書込みモード、すなわち、書込み無効化を伴うモード、および無効化を伴わないモードがある。これによって、無効化手段を備えていない無線データキャリアも有するＲＦＩＤシステムが使用された場合、無効化手段を有していないタグに書込みをする場合、通常の運用方法に切替え、このときリーダを制御して「無効化不要」のパラメータ値を伴った書込み命令を発するようにする。したがって、複合的な動作運用を実現でき、本発明のより柔軟な適用を実現できる。
【００３２】
いずれの場合でも、それぞれの無線データキャリアへの書込み動作完了後、リーダからの命令の処理無効化をキャンセルし、それぞれの無線データキャリアは、リーダからの他の命令を処理できるようになる。この時点からは、書込みすべき無線データキャリアにおける命令処理の一時的な無効化は、リーダ命令のパラメータを通じて、または、書込み命令の受信に応答する無効化手段により自動的に、制御される。
【００３３】
この実施例における本発明方法は、さらに、リーダを制御して連続的にキャリア信号を送信させ、このキャリア信号は変調できる、もしくは変調できないものとすることができ、ただし、通常不揮発性メモリに書込みを連続的に行う無線データキャリアが、リーダのＲＦ場を通じてエネルギーを受信できるようにする。
【００３４】
本発明による方法の他の好適な実施例において、リーダは、リーダの受信範囲内に存在する各無線データキャリアにＲＦ場を通じて供給するエネルギーが減らないようにするため、周波数変調または位相変調かのいずれかを使用し、振幅変調は使用しない。ＥＥＰＲＯＭのような不揮発性メモリへのデータ書込みは相当なエネルギー量を必要とするので、このことは必要であり、また、振幅変調によりキャリア信号の振幅を変えることによる不十分なエネルギー供給は、書込み動作の不成功という結果となりうる。しかし、受信範囲の減少が容認される場合には、リーダによるＲＦ場を通じてのエネルギー供給は、どのような種類の変調でも確実である。このことは、周波数変調または位相変調の使用は、タグのような無線データキャリアの書込み動作を行うためのリーダ受信範囲の減少がないか、少なくとも大幅に減少しない場合に行うことを意味する。
【００３５】
さらに他の例においては、また、ＲＦＩＤシステムの書込み動作のための受信範囲を大幅に減少させることなく、本発明方法に、振幅変調も使用することができる。これは、１００％未満の適切な変調度を用いて達成することができる。しかし、キャリア信号の振幅変化のために、データキャリア及びリーダの間の距離が一定であると仮定するならば、無線データキャリアが受信するエネルギーが未変調トリガ信号と比較して常に減少することは理解するべきである。このことは、ＲＦＩＤシステムで振幅変調を使用する場合、未変調の、または位相変調した、または周波数変調したキャリア信号の場合と比較して、タグで一定量のエネルギーを受信すべき場合に（例えば、ＥＥＰＲＯＭへの書込み動作を実行するために）、結果としてシステムの受信範囲が減少することを意味する。
【００３６】
本発明による方法の他の実施例において、本発明方法は、衝突回避のための調整を行う。これは、２個の異なる無線データキャリアからの２個あるいはそれ以上の信号をリーダが同時に受信した場合、本発明方法が当該リーダを制御して所定の手法で応答させることを意味する。この状況では、リーダは、例えば、いかなる受信信号の更なる処理も許可せず、読出しリクエストを繰り返し、その読み出しリクエストは２個またはそれ以上の同時に受信された無線データキャリアの応答に対し与えられるものとする。
【００３７】
本発明によるコンピュータプログラム製品は、リーダに直接ロードすることができるものであり、上述したような本発明による方法ステップを実行するソフトウエアコード部分を備える。このコンピュータプログラム製品は、例えばＣＤ―ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、メモリースティック等のデータ記憶媒体に格納することができる。このようにして、本発明方法は、ＲＦＩＤシステムのリーダにおいて容易に実装することができ、このリーダはこのようなデータ記憶媒体を受取ることができ、コンピュータプログラム製品を実行できる。更に、上述の種類のデータキャリアに格納されるコンピュータプログラム製品は、さらに、ＰＣ-システムでも用いることができ、例えば、リーダがソフトウエアコード部分用のメモリを有するマイクロプロセッサにいかなる内部ロジックも供給しない場合、同ＰＣ−システムをリーダリーダに接続してリーダを制御する。
【００３８】
前述した本発明によるＲＦＩＤシステムを動作させる方法の全ての実施例は、利用可能な通信容量をより効率的に使用することができ、それによって、図１につき説明したような従来の動作方法と比較してより優れた識別能力をもたらす。
【００３９】
次に、本発明方法を実行できるＲＦＩＤシステムについて説明する。
【００４０】
図３につき説明すると、この図はＲＦＩＤシステムの原理的構造を示す。このシステムは、リーダ１と、および、Ｅ２-メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）のような１個またはそれ以上の不揮発性メモリを有するタグまたは応答機のような複数個の無線データキャリア２とを備える。リーダ１および複数個のタグは、アンテナ１０を介しＲＦ通信を使用して相互に通信を行う。この実施例のＲＦＩＤシステムは誘導結合を用い、タグには典型的には１６Ｂｙｔｅから８ｋＢｙｔｅまでの記憶容量を有するＥＥＰＲＯＭを設ける。原理的には、複数個のリーダ１を有する本発明によるＲＦＩＤシステムもまた実現できることに留意すべきである。リーダおよびタグを備えるＲＦＩＤシステムの基本的な構造は、平均的な専門家には周知であるから、ここでは省略することができる。
【００４１】
本システムは、以下のように構成される。すなわち、リーダの書込み命令に応答して、複数個のタグ２のうち少なくとも１個がそのＥＥＰＲＯＭへデータを書込み中に、リーダ１は残りのタグ２のうち１個またはそれ以上と通信をすることができる。この目的で、リーダ１は、制御ユニット８を有し、図５に示すように、この制御ユニット８は、マイクロプロセッサのようなプログラム可能な論理演算ユニット９、または、任意の種類のＡＳＩＣのようなハードワイヤ結線による論理を有する。さらに、ＲＦＩＤシステム内の複数個のタグは、それぞれ、実装したＥＥＰＲＯＭに書込み中におけるリーダ１の命令処理を無効化することができ、この無効化は、例えば、特別なハードワイヤ結線論理、ならびに適切なプログラムを有するマイクロプロセッサを備えた無線データキャリアを用いることによって実施できる。例えば、リーダ１から命令の処理を無効化させるためにタグのステートマシンを変更することが考えられる。
【００４２】
本発明ＲＦＩＤシステムの一実施例において、リーダは、周波数変調ユニットおよび／または位相変調ユニットを備え、それにより、リーダ１で生成されたキャリア信号の変調が、キャリア信号の振幅を減少させない、もしくはわずかに減少させるのみで行われ、したがって、リーダから各タグ２へのＲＦ場により供給されるエネルギーを減少させない。このようにして、前述のように、タグに供給されるエネルギーの減少を回避し、そして、書込動作のための受信範囲は減少しない。
【００４３】
さらにまた、本発明ＲＦＩＤシステムの他の実施例によれば、リーダ１は、好ましくは１００％の変調度を有するキャリア信号の振幅変調を行う振幅変調ユニットを備えることもできる。この実施例では、各タグ２は、さらに、制御ユニットおよびタグの不揮発性メモリに適切な直流電圧を供給するための電圧調整装置６を備える。電圧調整装置６は、バッファ容量を有し、そのバッファ容量は、変調したキャリア信号での書込み中に十分なエネルギー供給のための受信範囲が、書込みのエネルギーがリーダからの未変調キャリア信号により供給される場合の受信範囲に匹敵する大きさとなるようにする。このことは、もし、未変調キャリア信号を使用する場合と比較して受信範囲を同等に維持すべき場合に、書込み用に十分な電圧を確実に供給するために、バッファ容量を若干量だけ増加させなければならないことを意味する。これは、振幅変調がキャリア信号の振幅を変化させ、従って、ＲＦ場によって各無線データキャリアに供給されるエネルギー量が、キャリア信号の振幅を変えない他の変調モードと比較して、減少するという事実による。それゆえ、このような増加したバッファ容量では、１００％の変調度を有する振幅変調を使用しているリーダを使用することができる。このようなリーダは実現が極めて容易であり、したがって、製造コストは他の変調モードを使用するリーダの製造コストよりもかなり低い。
【００４４】
本発明によるＲＦＩＤの実施例において、リーダ１は、上述の説明のように衝突状態を適切に扱うために、衝突回避のための仲介を行うユニットを備える。
【００４５】
無線データキャリア２は、図４に示すように、アナログＲＦインタフェース３、デジタル制御ユニット４、および、この実施例ではＥＥＰＲＯＭとした不揮発性メモリ５を備える。ここに、デジタル制御ユニット４は、ＥＥＰＲＯＭへの書込み中にリーダ１から受信した命令の処理を無効化する手段を備える。例えば、リーダ１からの書込み命令の受信後にデジタル制御ユニット４に設けたデコーダを停止するスイッチを実装することができる。また、デジタル制御ユニット４のステートマシンに変更を加えることも考えられる。
【００４６】
この実施例では、無線データキャリアは電源ユニットを持たず、無線データキャリアのコンポーネントを動作させるためのエネルギーはリーダより送信されるＲＦ場によって獲得する。しかし、本発明は受動型の無線データキャリアに限定されるものではなく、無線データキャリアが不揮発性メモリ５へのデータ書込み中にリーダ１からの命令の処理を無効化する手段を有する限り、本発明の原理はまた能動型の無線データキャリアにも適用できる。
【００４７】
本発明によるＲＦＩＤシステムのリーダ１は、図５で分かるように、アナログインタフェース７、制御ユニット８及び論理演算ユニット９を備える。論理演算ユニット９は、制御ユニット４に一体化することができる。制御ユニット４は、ハードワイヤ結線論理ユニットまたはプログラマブル論理ユニットを有するものとし、このような論理ユニットにより、リーダ１から無線データキャリアへの持続的なエネルギー供給を確実に行い、各タグ２の良好な書込み動作のための十分なエネルギーを保証する。受動型のタグ２の場合、持続的なエネルギーの供給は、連続的にキャリア信号を送信することによって達成され、さらに、書込み動作がその時点で１個のデータキャリア２において実行され、かつリーダ１がリーダ１の受信範囲に同時に存在する他のもう１個のタグと通信しているときにも連続的にキャリア信号を送信する。
【００４８】
本発明によるＲＦＩＤシステムに用いるリーダ１の他の実施例によれば、リーダ１は、さらにコンピュータプログラムを動作させることができる論理演算ユニット９を備える。データキャリアに格納したコンピュータプログラムは、上述したように本発明方法を実行するソフトウエアコード部分を含む。つまり、このソフトウエアコード部分は、書込み操作のためのエネルギーの供給を同時に保証するために、持続的なエネルギーの供給を確実にし、また、このソフトウエアコード部分は、書込み動作実行中にリーダのＲＦ信号に含まれる命令を処理することを無効化するよう、無線データキャリアを制御する。このようにして、ＲＦＩＤシステムを動作させる方法は、容易に最適化することができ、また、大きな柔軟性を提供することで新規の環境に適合することができる。異なるＲＦＩＤシステムの複数個のリーダに容易に分配できるように、コンピュータプログラムはデータキャリアに格納することができる。さらにまた、データキャリアは、ＲＦＩＤシステムを制御するようリーダに接続したＰＣシステムとともに使用することができる。
【００４９】
無線データキャリアが１個またはそれ以上の不揮発性メモリを備えることができることに留意されたい。
【００５０】
１回の書込み動作は、リーダの数個の命令により構成され得るが、リーダの通信範囲内にある複数個の無線データキャリアに対しても有効であることに留意されたい。
【００５１】
請求項の中の参照符号は、単に説明のためにのみ付されたものであり、本発明方法の範囲が、参照符号の実施例に限定されるものではないことを理解されたい。
【００５２】
受動型の広帯域タグの暗号化／暗号解読素子は、リーダから受信した暗号化されたデータを解読するのに、あるいは、リーダに送信するデータを暗号化するのに、相当の時間を必要とすることに留意されたい。従って、暗号化／暗号解読素子は、低応答性素子でもある。本発明の他の実施例において、リーダは第１のタグに暗号化したデータを送信し、この第１のタグが受信した暗号化したデータを解読している間に、複数個のタグのうち１個またはそれ以上と通信を開始する。リーダが複数個のタグのうち１個またはそれ以上と通信をしている間、解読されたデータは前記タグでさらに処理され、処理されたデータはタグで暗号化される。このことは、通信を並行して行うと同時に、リーダがより多くのタグと通信できるという点で有利である。
【００５３】
タグもしくはタグの一部に接続し、例えば、外部の温度を測定するセンサを成すセンサであって、は、温度を測定し、また温度データをタグに報告するのに相当の時間を要することに留意されたい。したがって、センサは、低応答性素子でもある。本発明の他の実施例において、リーダは、センサを有して冷凍した商品に取り付けたタグに、冷凍した商品の実際の温度を報告するよう要求を送信する。このタグは、その要求を受信して実際の温度データをセンサから読み出し、その間、リーダは複数個のタグの１個またはそれ以上と通信を行う。これは、通信を並行して行うと同時に、より多くのタグと通信できるという点で有利である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】ＲＦＩＤシステムを動作させる従来の方法を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施例であるＲＦＩＤシステムの動作方法を示すタイムチャートである。
【図３】本発明によるＲＦＩＤシステムを示すブロック図である。
【図４】本発明による無線データキャリアを示すブロック図である。
【図５】本発明によるリーダを示すブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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