(57)【要約】  無線周波識別（「ＲＦＩＤ」）通信装置データを処理する方法及びシステムであって、第１の通信チャネル上で受信するＲＦＩＤ信号のエネルギーレベルを測定することと、第２の通信チャネル上で受信するＲＦＩＤ信号のエネルギーレベルを測定することと、より大きなエネルギーレベルを有する通信チャネルを選択することと、選択されたチャネル上で受信するＲＦＩＤ信号からデータサンプルを取得することとを含む方法及びシステム。ＲＦＩＤ通信装置データを処理する方法及びシステムは、一連の取得されたデータサンプルからプリアンブルを生成することをさらに含むことができる。【選択図】  図1
2010505358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波識別（ＲＦＩＤ）通信装置データを処理する方法であって、
第１の通信チャネル上で受信するＲＦＩＤ信号のエネルギーレベルを測定することと、
第２の通信チャネル上で受信する前記ＲＦＩＤ信号のエネルギーレベルを測定することと、
より大きなエネルギーレベルを有する前記通信チャネルを選択することと、
前記選択されたチャネル上で受信する前記ＲＦＩＤ信号からデータサンプルを取得することと
を含む、方法。
【請求項２】
一連の前記取得されたデータサンプルからプリアンブルを生成することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
一連の前記取得されたデータサンプルからプリアンブルを生成することは、データサンプルを取得する合間の時間中に行われる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記プリアンブルのデータ保全性をテストすることをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記プリアンブルが有効であると判断される場合、前記プリアンブルに関連するデータフレームを処理する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記プリアンブルが無効であると判断される場合、前記プリアンブルに関連するデータフレームを破棄する、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の通信チャネル及び前記第２の通信チャネルから別のコマンドを受信することをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記選択されたチャネル上で受信する前記ＲＦＩＤ信号からデータサンプルを取得することは、閾値を適用して、前記取得されるデータサンプルのうちの少なくとも１つの論理状態を判断することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
ＲＦＩＤ通信システムで使用されるデコーダであって、
第１の通信チャネル及び第２の通信チャネルと通信する受信器であって、前記第１の通信チャネル及び前記第２の通信チャネルは、複数の遠隔ＲＦＩＤ通信装置から通信信号を受信する、受信器と、
前記第１の通信チャネル及び前記第２の通信チャネル上の各エネルギーレベルを測定し、前記測定されるエネルギーレベルに基づいて前記第１の通信チャネル及び前記第２の通信チャネルのうちの一方を選択するセレクタと、
前記複数の遠隔ＲＦＩＤ通信装置から受信される前記通信信号を復号化する復号回路と
を備える、デコーダ。
【請求項１０】
前記複数の遠隔ＲＦＩＤ通信装置から受信される前記通信信号をフィルタリングするフロントエンドフィルタリング回路をさらに備える、請求項９に記載のデコーダ。
【請求項１１】
前記通信信号はデータブロックの少なくとも部分を含み、前記データブロックの部分は、前記完全なデータブロックを復号化すべきか否かを判断するために使用される、請求項９に記載のデコーダ。
【請求項１２】
前記セレクタは、ａ）電圧コンパレータ及びｂ）デジタルコンパレータのうちの一方である、請求項９に記載のデコーダ。
【請求項１３】
処理ユニットによって実行されると、無線周波識別（ＲＦＩＤ）通信装置データを処理する方法を実行するコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体であって、前記方法は、
第１の通信チャネル上で受信するＲＦＩＤ信号のエネルギーレベルを測定することと、
第２の通信チャネル上で受信する前記ＲＦＩＤ信号のエネルギーレベルを測定することと、
より大きなエネルギーレベルを有する前記通信チャネルを選択することと、
前記選択されたチャネル上で受信する前記ＲＦＩＤ信号からデータサンプルを取得することと
を含む、記憶媒体。
【請求項１４】
一連の前記取得されたデータサンプルからプリアンブルを生成することをさらに含む、請求項１３に記載の記憶媒体。
【請求項１５】
一連の前記取得されたデータサンプルからプリアンブルを生成することは、データサンプルを取得する合間の時間中に行われる、請求項１４に記載の記憶媒体。
【請求項１６】
前記プリアンブルのデータ保全性をテストすることをさらに含む、請求項１４に記載の記憶媒体。
【請求項１７】
前記プリアンブルが有効であると判断される場合、前記プリアンブルに関連するデータフレームを処理する、請求項１６に記載の記憶媒体。
【請求項１８】
前記プリアンブルが無効であると判断される場合、前記プリアンブルに関連するデータフレームを破棄する、請求項１６に記載の記憶媒体。
【請求項１９】
前記デコーダの前記第１の通信チャネル及び前記第２の通信チャネルから新しいコマンドを受信することをさらに含む、請求項１８に記載の記憶媒体。
【請求項２０】
前記選択されたチャネル上で受信する前記ＲＦＩＤ信号からデータサンプルを取得することは、閾値を適用して、前記取得されるデータサンプルのうちの少なくとも１つの論理状態を判断することを含む、請求項１９に記載の記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線周波識別（「ＲＦＩＤ」）通信の分野に関し、特に遠隔ＲＦＩＤ通信装置データの処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線周波識別（「ＲＦＩＤ」）システムは広範囲の用途で使用されており、人物又は物体の追跡、識別、及び認証を行う便利なメカニズムを提供する。ＲＦＩＤシステムは通常、選択された設置場所に配備される１つ以上のリーダ（一般にインテロゲータとも呼ばれる）を含む。リーダは通常、ＲＦＩＤタグ（一般にマーカ又はトランスポンダとも呼ばれる）を付けた、又は関連付けられた物体又は人物についての情報を制御又は受信したい場所に配備される。例えば、リーダは、入出口、在庫制御ポイント、取引ターミナル等をカバーするように配備することができる。各リーダは、ＲＦＩＤタグから情報を受信することが可能であり、各タグは通常、物体又は人物に関連付けられる。タグは、関連付けられる物体に固定されてもよく、若しくは埋め込まれてもよく、又はバッジ、カード、若しくは人物に付与されたトークンの部分であってもよい。タグとリーダとの間で伝達される信号により、リーダはタグについての情報を感知することができる。この情報は、例えば、認証情報又は識別情報を含んでもよく、又はタグが付けられた物体に対して行われるべき一連の処理若しくは動作等の命令を含んでもよい。
【０００３】
各タグは、リーダに無線通信される記憶された情報を含むことができる。タグは通常、読み取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）又は電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（「ＥＥＰＲＯＭ」）等の不揮発性プログラマブルメモリ等のオンボードメモリ内で情報を運び、情報量の範囲は１ビット〜数キロビットであってよく、又は数キロビットを超えてもよい。１ビットタグは通常、盗難防止タグ等の監視装置として機能する。数ビット〜数十ビットの量の情報は、バッジ又はスマートカードに見出すことができるような識別子として機能することができるのに対して、数キロビットの量の情報は、識別、通信、又は制御に使用できるポータブルデータファイルを含むことができる。リーダは、例えば、情報をタグから抽出し、それを識別に使用してもよく、又は情報を記憶する若しくは担当当事者に伝達してもよい。あるいは、データファイルは、他のどこかに記憶された情報に頼ることなく、又は調整することなく、処理又は動作を開始又は制御することができる命令セットを含んでもよい。
【０００４】
タグは通常、記憶された情報をリーダに無線通信することができる無線通信装置、例えば送信器又はトランスポンダを含む。タグは、独立して、又はリーダから受信される呼び掛け信号等の信号に応答して情報を通信することができる。アクティブ型タグ及びパッシブ型タグの両方が当分野において既知である。アクティブ型タグはオンボード電源を有するのに対して、パッシブ型タグは内部電源なしで動作することができ、その動作電力をリーダが発生させる場から導出する。パッシブ型タグは、アクティブ型タグよりもはるかに軽量且つ安価であり、略無制限の動作寿命を提供することができる。しかし、パッシブ型タグは通常、アクティブ型タグよりも短い読み取り範囲を有し、より高い出力のリーダを必要とする。パッシブ型タグは、データを記憶する性能及び電磁ノイズの多い環境で良好に動作する性能の点でも制限される。
【０００５】
パッシブ型タグは通常、メモリを含み、メモリは、タグが適用される用途に応じて、読み取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（「ＥＥＰＲＯＭ」）等の不揮発性プログラマブルメモリ、又はランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）であってよい。パッシブ型タグによって使用されるプログラマブルメモリは、タグがパワーダウン状態にあるときであってもデータが失われないように、不揮発性であるべきである。タグがリーダとアクティブに通信していないとき、タグはパワーダウン状態にある。
【０００６】
パッシブ型ＲＦＩＤタグの一般に使用される一実施態様は、リーダから受信される信号及びリーダに送信される信号を処理するアナログ回路又はデジタル回路、並びに例えば電磁結合によって互換性のあるリーダと通信するアンテナを含む。アンテナはコイルとも呼ばれる。電磁結合を通しての通信は通常、リズミカルに変化する場又は搬送波上にデータを重ね合わせること、すなわち、データを使用して搬送波を変調することを含む。搬送波は、適切には、正弦波であることができる。
【０００７】
電磁結合を通して通信するパッシブ型タグ又はトランスポンダからデータを受信するために、リーダは、通常、トランスポンダアンテナに電磁的に結合するリーダアンテナを使用して磁場を発生させる。磁場はトランスポンダアンテナ内に電圧を誘導し、それにより、電力をトランスポンダに供給する。データは、伝送場の１つのパラメータを変更することによってリーダに適宜送信することができる。このパラメータは振幅、周波数、又は位相であってよい。
【０００８】
パッシブ型タグは、伝送場の負荷を変更することによってリーダと通信する。負荷変更は、場の振幅又は位相に適宜影響することができる。場へのこういった変更はリーダアンテナによって感知され、リーダアンテナは、場に応答して変調電流を生成する。この電流は解析、例えば復調されてデータが抽出され、このデータは次に、特定のＲＦＩＤシステムの設計によって要求されるように使用される。
【０００９】
状況によっては、リーダは、コマンドをタグに送信し、設定時間以内に応答を受信しない、応答を全く受信しない、又は誤った若しくは破損した応答を受信することがある。こういった状況では、リーダからタグへのデータ処理スループットは、リーダによる受信データ信号のブロック処理によって大幅に低減する。リーダは、受信された応答信号有効であるか、それとも無効であるかを知らないため、応答を他の任意の受信信号に対するように応答を処理する。特に、リーダは通常、知覚された応答信号を受信し、知覚された応答信号を復調して同相信号及び通常、同相信号から９０度位相がずれた直交信号にしようとする。典型的なリーダは、同相信号及び直交信号の両方をデジタル化して、デジタルデータブロック又はフレームを生成し、それから最後に、生成されたデータブロック／フレーム全体を完全に復号化することをさらに試みる。典型的なリーダは、破損した受信信号を判断するために、生成されたデータブロック／フレーム全体を完全に処理する必要があるため、これは大きな非効率性に繋がる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、ＲＦＩＤシステムのリーダからタグへのデータ処理を増大するシステム及び技法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、有利なことに、無線周波識別（「ＲＦＩＤ」）通信装置データを処理する方法、システム、及び装置を提供する。
【００１２】
一態様によれば、本発明は、無線周波識別（「ＲＦＩＤ」）通信装置データを処理する方法であって、第１の通信チャネルで受信したＲＦＩＤ信号のエネルギーレベルを測定することと、第２の通信チャネルで受信したＲＦＩＤ信号のエネルギーレベルを測定することと、より大きなエネルギーレベルを有する通信チャネルを選択することと、選択されたチャネルで受信されるＲＦＩＤ信号からデータサンプルを取得することとを含む、方法を提供する。ＲＦＩＤ通信装置データを処理する方法は、取得された一連のデータサンプルからプリアンブルを生成することをさらに含むことができる。
【００１３】
別の態様によれば、本発明は、複数の遠隔ＲＦＩＤ通信装置から通信信号を受信する第１の通信チャネル及び第２の通信チャネルと通信する受信器と、第１の通信チャネル及び第２の通信チャネルのそれぞれのエネルギーレベルを測定して、測定されるエネルギーレベルに基づいて第１の通信チャネル及び第２の通信チャネルのうちの一方を選択するセレクタと、複数の遠隔ＲＦＩＤ通信装置から受信した通信信号を復号化する復号回路とを含む、ＲＦＩＤ通信システムに使用されるデコーダを提供する。
【００１４】
さらに別の態様によれば、本発明は、処理ユニットによって実行されると、ＲＦＩＤ通信装置データを処理する方法を実行するコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体であって、方法は、第１の通信チャネルで受信したＲＦＩＤ信号のエネルギーレベルを測定することと、第２の通信チャネルで受信したＲＦＩＤ信号のエネルギーレベルを測定することと、より大きなエネルギーレベルを有する通信チャネルを選択することと、選択されたチャネルで受信したＲＦＩＤ信号からデータサンプルを取得することとを含む、記憶媒体を提供する。ＲＦＩＤ通信装置を処理する方法は、一連の取得されたデータサンプルからプリアンブルを生成することをさらに含むことができる。
【００１５】
本発明並びに本発明に付随する利点及び特徴のより完全な理解が、同様の参照符号が同様の要素を指す添付図面と併せて考慮される以下の詳細な説明を参照することによってより容易に得られるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の原理により構築された通信システムのブロック図である。
【図２】本発明の原理により構築された図１の通信システムの各種態様のブロック図である。
【図３】本発明の原理により構築されたＲＦＩＤリーダのコントローラモジュール及びＲＦモジュールのブロック図である。
【図４Ａ】本発明の原理により構築されたＲＦＩＤリーダのデコーダモジュールのブロック図である。
【図４Ｂ】図４Ａのデコーダモジュールによって処理されるデータフレームのブロック図である。
【図５】本発明の原理によるリーダからタグへのデータスループットを増大させるプロセスのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
これより、同様の参照符号が同様の要素を指す図面図を参照して、図１に、本発明の原理により構築され、全体を「１００」として示される例示的なシステムの図を示す。通信システム１００は、本明細書において説明する実施形態の電子識別システムを提供する。さらに、説明される通信システム１００は、詳細に後述するように、後方散乱通信用に構成される。他の実施形態では、他の通信プロトコルを利用することができる。
【００１８】
図示の通信システム１００は、デコーダ１０４を有する少なくとも１つのリーダ１０２及び少なくとも１つの電子無線遠隔通信装置１０６を含む。無線周波（「ＲＦ」）通信はリーダ１０２と遠隔通信装置１０６との間で行うことができ、例示的な用途として識別システム及び製品監視システムに使用される。
【００１９】
本明細書において説明する実施形態では、装置１０６は、無線周波識別（「ＲＦＩＤ」）装置を含む。複数の無線遠隔通信装置１０６が通常、リーダ１０２と通信するが、１つのみのこのような装置１０６が図１に示される。
【００２０】
複数の通信装置１０６を通信システム１００に利用することができるが、通常、複数の装置１０６の間での通信はない。それに代えて、複数の通信装置１０６はリーダ１０２と通信する。複数の通信装置１０６は、リーダ１０２の同じ場内、すなわちリーダ１０２の通信範囲内で使用することができる。同様に、複数のリーダ１０２は装置１０６のうちの１つ以上の近傍にあってよい。
【００２１】
遠隔通信装置１０６は、一実施形態では、無線媒体を使用してリーダ１０２とインタフェースするように構成される。より具体的には、通信装置１０６とリーダ１０２との通信は、例えば説明する実施形態ではマイクロ波周波数でのＲＦリンク等の電磁リンクを介して行われる。リーダ１０２は、順方向リンク無線通信信号１０８を出力するように構成される。さらに、リーダ１０２は、順方向リンク通信信号１０８に応答して、リターンリンク無線通信信号１１０、例えばリプライ信号を装置１０６から受信するように動作可能である。上記によれば、順方向リンク通信信号及びリターンリンク通信信号は、無線周波信号等の無線信号である。赤外線、音響等の他の形態の電磁通信信号も可能である。
【００２２】
リーダユニット１０２は、装置１０６に実装されるものと同様に、少なくとも１つのアンテナ１１２並びに送受信回路を含む。アンテナ１１２は、リーダ１０２に接続される送／受信アンテナを含む。代替の実施形態では、リーダ１０２は別個の送信アンテナ及び送信アンテナを有することができる。
【００２３】
動作に際して、リーダ１０２は、アンテナ１１２を介して順方向リンク通信信号１０８、例えば呼び掛けコマンド信号を送信する。通信装置１０６は、入力順方向リンク信号１０８を受信するように動作可能である。通信装置１０６は、信号１０８を受信すると、それに応答して、応答リターンリンク通信信号１１０、例えば応答リプライ信号を通信するように動作可能である。システム１０の通信についてさらに詳細に後述する。
【００２４】
一実施形態では、応答リターンリンク通信信号１１０、例えば応答リプライ信号には、通信装置１０６が関連付けられた任意の物体、動物、又は人物を識別するように、送信している特定の装置１０６を一意に識別又は分類する情報が符号化される。通信装置１０６は、物体又は人物に取り付けられ、取り付けられた物体又は人物に関する情報がそれぞれプログラムされたＲＦＩＤタグであることができる。情報は広範囲の形態をとることができ、情報が満たすニーズに応じて多かれ少なかれ詳細であることができる。例えば、情報は、汎用製品コード等の商品識別情報を含んでもよい。タグは、タグが発行された認証済みの人物の識別情報及びセキュリティクリアランス情報を含んでもよい。タグは、関連する物体又は人物を一意に識別するために、一意のシリアルナンバーを有してもよい。あるいは、タグは、物体又は人物の完全な説明等の物体又は人物に関するより詳細な情報を含んでもよい。さらなる代替の例として、タグは、盗難制御、すなわち物体又は人物を特に識別する必要なしでの特定のリーダでの物体又は人物の検出を通しての入室及び退去の簡単な追跡を提供するために、１ビットを記憶してもよい。
【００２５】
遠隔装置１０６は、順方向リンク無線通信１０８の受信に応答して、リプライリンク通信１１０内にリプライ信号を出力するように構成される。リーダ１０２は、リプライリンク通信信号１１０を受信し、リプライ信号、例えばリターン信号を認識するように構成される。リプライ信号は、送信中の特定の通信装置１０６の識別に利用することができ、記憶されているデータ、構成データ、又は他のコマンド情報を含むがこれらに制限されない、通信装置１０６に対応する様々な種類の情報を含むことができる。
【００２６】
リーダ１０２の例示的な実施形態について図２を参照して説明する。この実施形態では、リーダ１０２は、ＲＦモジュール又はユニット２００及びコントローラモジュール又はユニット２０２を有する。ＲＦモジュール２００は、無線周波信号、例えば呼び掛けＲＦ信号を合成するための無線信号ソース２０４を含み、無線信号ソース２０４は、ＲＦ信号をリーダ１０２のトランシーバ２０６に出力する。ソース２０４からの呼び掛けＲＦ信号は、９１５ＭＨｚ等の適した周波数を使用する。無線信号ソース２０４が通電されると、トランシーバ２０６は、（通常、ＲＦ信号に情報信号が変調された後）アンテナ１１２を通して呼び掛けＲＦ信号を通信装置１０６のダイポールアンテナ等適したアンテナ１１４に送信する。
【００２７】
変調信号は、アンテナ１１２を介して通信装置１０６から受信され、トランシーバ２０６に渡される。リーダ１０２のコントローラモジュール２０２は、変調信号のデジタル版を受信する。一実施形態では、コントローラモジュール２０２は、通信装置１０６の読み取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）２０８内の１及び０のパターンを識別するパターンを有するシーケンスで信号を生成する。例えば、受信され処理されたシーケンスを、リーダ１０２において所望のシーケンスと比較して、識別中の物体が、リーダ１０２が探し求めているものか否かを判断することができる。
【００２８】
続けて図２を参照して、遠隔通信装置１０６の一実施形態を説明する。図示の通信装置１０６は、後述するような受信器／送信器を有する変調器２１０及び物体を識別する個々のパターンの２進数の１及び２進数の０のシーケンスを提供するＲＯＭ２０８等のデータソースを含む。この実施形態では、ＲＯＭ２０８内の２進数の「１」は、変調器２１０に第１の複数の信号サイクルを生成させ、読み取り専用メモリ２０８内の２進数の「０」は変調器２１０に第１の複数の信号と異なる第２の複数の信号サイクルを生成させる。複数の信号サイクルは、変調器２１０によって順次生成されて、リーダ１０２のアンテナ１１２に送信するダイポールアンテナ１１４に入る、物体を識別する２進数の１及び２進数の０のパターンを表す。別の実施形態では、通信装置１０６は別個の受信アンテナ及び送信アンテナを有することができる。通信装置１０６は、変調器２１０に接続されて、動作電力を変調器２１０に供給するオプションの電源（図示せず）をさらに含むことができる。
【００２９】
図２のリーダ１０２の例示的な実施形態について図３を参照してさらに詳細に説明する。図３に示すように、リーダ１０２は、ＲＦモジュール又はユニット２００及びコントローラプロセッサモジュール又はユニット２０２を含む。ＲＦモジュール２００は、信号送信アンテナ１１２Ａ、信号受信アンテナ１１２Ｂ、第１のＲＦインタフェース３００、第２のＲＦインタフェース３０２、パワー増幅器３０４、変調器３０６、第１のバンドパスフィルタ３０８、デジタル／アナログ変換器（「ＤＡＣ」）３１０、切替調整器３１２、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（「ＥＰＲＯＭ」）３１４、スタティックランダムアクセスメモリ（「ＳＲＡＭ」）３１６、シンセサイザ３１８、復調器３２０、第２及び第３のバンドパスフィルタ３２２、アナログ／デジタル変換器（「ＡＤＣ」）３２４、デジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ」）３２６、デコーダ１０４、オプションの論理素子（「ＬＤ」）３２８、及び通信ポート３３０を含む。シンセサイザ３１８は、基準信号を変調器３０６及び復調器３２０に送信し、基準信号は、受信通信信号の合成、フィルタリング及び／又は送信通信信号との調整に使用することができる。検出器１０４は、受信通信信号の取得及び処理を提供し、これについては図４Ａを参照してさらに詳細に説明する。
【００３０】
変調器３０６は、基準信号をシンセサイザ３１８から受信するとともに、ＤＳＰ３２６から問い合わせデータを受信する。いかなる変調にも先だって、ＤＡＣ３１０は、論理素子３２８を介してＤＳＰ３２６からの問い合わせデータをデジタル信号からアナログ信号に変換し、変換されたアナログ信号をバンドパスフィルタ３０８に提供し、バンドパスフィルタ３０８は、変換されたアナログ信号の周波数帯を所定の周波数に制限することができる。変調器３０６は、問い合わせデータに従って基準信号を変調し、この変調信号をパワー増幅器３０４に出力する。オプションの論理素子３２８は、ＲＦモジュール２００のコマンド信号波形整形機能を実行して、ＤＳＰ３２６が追加の処理帯域幅をＲＦモジュール２００の他の機能の実行のために解放することができる。
【００３１】
パワー増幅器３０４は、変調器３０６から受信される変調信号を増幅し、この増幅された信号を第１のＲＦインタフェース３００に出力する。続けて、信号送信アンテナ１１２Ａはこの信号を空気中に電波信号として放射する。切替調整器３１２は、ＲＦモジュール２００への入力パワーの管理を提供する。
【００３２】
信号受信アンテナ１１２Ｂは電波信号を受信し、第２のＲＦインタフェース３０２を介して受信した電波信号を復調器３２０に渡す。復調器３２０は、受信した電波信号から情報を抽出し、抽出された情報信号及び受信した電波信号を第２及び第３のバンドパスフィルタ３２２に渡し、第２及び第３のバンドパスフィルタ３２２は、抽出された情報信号及び受信した電波信号の周波数帯を所定の周波数帯に制限することができる。復調器３２０は、Ｉ／Ｑ受信器として昨日して、同相ローカル発振器信号に対して受信信号を検出する製品の結果である「Ｉ」出力及び９０度の位相シフトを有するローカル発振器信号に対して受信信号を検出する製品の結果である「Ｑ」出力である２つの復調出力を提供することができる。第２及び第３のバンドパスフィルタ３２２は制限された電波信号をアナログ／デジタル変換器３２４に渡し、アナログ／デジタル変換器３２４はフィルタリングされた電波信号をＤＳＰ３２６による処理のためにデジタル信号に変換することができる。
【００３３】
図３の参照に続くと、コントローラプロセッサモジュール２０２は、有無線通信リンク３３４を介してＲＦモジュール２００の通信ポート３３０とインタフェースする通信ポート３３２を含む。コントローラプロセッサモジュール２０２は、ＳＲＡＭ３３６、フラッシュメモリ３３８、コントローラプロセッサ３４０、ユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ」）３４２、メモリ拡張モジュール３４４、及び通信ブロック３４６をさらに含む。
【００３４】
コントローラプロセッサ３４０は、任意の様々な市販の中央演算処理装置であってよく、通信ポート３３２を介してのＲＦモジュール２００との通信を含めて、コントローラプロセッサモジュール２０２の通信及び信号処理を提供する。コントローラプロセッサ３４０は、通信データ等の典型的な記憶のために、並びにコントローラプロセッサモジュール２０２のオペレーティングシステム（「ＯＳ」）、例えばＬｉｎｕｘ／ＣＥへのリソースの提供のために、ＳＲＡＭ３３６及びフラッシュメモリ３３８を利用する。当然ながら、本発明はこのような記憶装置に制限されず、ディスクドライブ等の他の形態の不揮発性メモリを使用することも可能である。メモリ拡張モジュール３４４は、アプリケーションプロセッサとして機能するようなコントローラプロセッサモジュール２０２の拡張を提供する。通信ブロック３４６は、ネットワーク、例えばイーサネットリンク又は無線リンクへの通信リンクにアクセスするインタフェースを提供する。
【００３５】
図４Ａは、本発明の原理により構築されたＲＦＩＤリーダ１０２の例示的なデコーダモジュール又はユニット１０４を示す。図４Ａに示されるデコーダ１０４が、本発明のＲＦＩＤ呼び掛けシステムで使用される例示的なデコーダ１０４であり、本明細書において開示される本発明は特定の設計又は種類のデコーダ１０４に制限されないことに留意されたい。デコーダモジュール１０４は、第１のチャネル４０２、例えば「チャネルＩ」等の通信パスを介する復調器３２０からのＩ出力及び第２のチャネル４０４、例えば「チャネルＱ」からのＱ出力等のダウンコンバート信号を検出し受信するエネルギーレベル検出器／受信器４００を含む。デコーダモジュール１０４は、セレクタ４０６、プロセッサ４０８、及び復号回路４１０をさらに含むことができる。アナログ／デジタル変換器３２４（図３）は、第１及び第２のチャネル４０２、４０４での復号化のために、エネルギーレベル検出器／受信器４００、選択スイッチ４０６、及びプロセッサ４０８の部分であってよいフロントエンドフィルタリングを通過した応答信号サンプルを復号回路４１０に供給することができる。プロセッサ４０８は、復号回路４１０が信号サンプルを実際に復号化する前に、信号サンプルをデジタル化又はハードリミットし、したがってハイ／ロー閾値に基づいてハイ又はローに変換することができる。
【００３６】
一連の信号サンプルを１度に１ビットずつ処理して、図４Ｂに示すフレーム４２０等のプロトコル応答フレームのすべて又は部分を構成することができる。エネルギーレベル検出器／受信器４００は、第１のチャネル４０２及び第２のチャネル４０４のエネルギーレベルを測定し、この情報をセレクタ４０６に渡す。セレクタ４０６は、どのチャネルがより大きなエネルギーレベルを有するかを判断し、そのチャネルの信号をプロセッサ４０８に渡し、プロセッサ４０８は、復号回路４１０による実際の復号化の前に、選択された信号をフィルタリングしてハードリミットする。サンプルは２つのチャネルではなく１つのチャネルに対して取得されるため、これは有利なことに、メモリ要件を低減させ、単一のチャネルが潜在的な処理及び復号化に選択又は選定されるため、データスループットも増大させる。セレクタ４０６は、電圧コンパレータ又はデジタルコンパレータを含むがこれらに制限されない様々な種類のコンパレータであることができる。デコーダモジュール１０４は、より完全に後述するように、チャネルＩ及びチャネルＱでの応答信号サンプルを処理するハードウェア、ソフトウェア、マイクロコード、及びフォームウェア、又はこれらの任意の組み合わせを含むことができる。プロセッサ４０８及び復号回路４１０は図４Ａでは別個の構成要素として示されるが、これら構成要素を互いに、又はエネルギーレベル検出器／受信器４００及び選択スイッチ４０６と統合してもよいことが予想される。
【００３７】
図４Ｂは、ＲＦＩＤ通信装置１０６からデコーダ１０４によって受信される情報の例示的なプロトコル応答フレーム４２０を示す。この実施形態では、フレーム４２０は、通常、６ビット幅のプリアンブルフィールド４２２、プロトコルカウンタストリング、例えば乱数１６ビット（「ＲＮ１６」）、データ及び循環冗長検査（「ＣＲＣ」）フィールド４２４、及びダムビットフィールド４２６を含む。ＣＲＣは、データブロックに対して小さな固定数ビットであるチェックサムを生成するために使用されるハッシュ関数の一種である。
【００３８】
図５は、本発明の態様によるタグデータスループットを増大させるプロセスの例示的なフローチャートを示す。ステップＳ５０２において、リーダ１０２は、コマンドを遠隔通信装置１０６、例えばＲＦＩＤタグに送信する。リーダ１０２は、応答又は少なくともリーダ１０２が応答であるとみなすものを受信器４００において受信し、第１のチャネル４０２及び第２のチャネル４０４のエネルギーレベルを測定する（ステップＳ５０４）。２つのチャネル、例えばチャネルＩ及びチャネルＱに対するサンプリング技法の使用を含めて、エネルギーレベルを判断できる様々な方法がある。第１及び第２のチャネルでのエネルギーレベルの測定はステップＳ５０４において同時に行われるが、測定は別個に任意の順序で行ってもよい。第１のチャネル４０２及び第２のチャネル４０４のエネルギーレベルが測定されると、エネルギーレベルは比較され、より大きなエネルギーレベル（及びサンプルフレーム）を有するチャネルが、さらに処理されるものとしてセレクタ４０６によって選定される（ステップＳ５０６）。サンプルが２つのチャネルではなく１つのチャネルに対して取得されるため、これは有利なことに、通信データの処理を増大させる。ステップＳ５０８において、選択又は選定されたチャネルのデータサンプルが取得される。この実施形態では、データサンプルは、サンプル取得の合間の時間中に処理される（ステップＳ５１０）。サンプル取得の合間の時間中のデータサンプルのこの処理は、インライン処理と呼ばれ、データがサンプルの合間に復号化される、復号化は受信データブロック又はフレーム４２０の全体ではなく受信データブロック又はフレーム４２０の部分に対して実行されるため、通信スループットを向上させる。
【００３９】
選択されたチャネル通信上のデータフレーム４２０に従来通りの完全ブロックの種類のフィルタリングを実行する前に、選択されたフレームのプリアンブル４２２（又は別のフィールド又は部分）が、ステップＳ５１２において復号化される。プリアンブルフィールド４２２は解析又はチェックされて、プリアンブル４２２が有効であるか否かの判断がステップＳ５１４において行われる。プリアンブル４２２が有効な場合、プロトコル応答フレーム４２０のデータフィールドが、ステップＳ５１６において処理される。その他の場合、ステップＳ５１８において、プロトコル応答フレーム４２０が破棄され、別のコマンドがＲＦＩＤリーダ１０２によってタグ１０６に送信される（ステップＳ５２０）。例えば、ＩＤを有する選択されたタグからステータスを要求する前のコマンドを再送信してもよく、又はデータ処理する別のタグＩＤを選択してもよい。
【００４０】
上述したように、デコーダ１０４は、チャネルＩ及びチャネルＱ上の応答信号を処理し、どのチャネルを処理するかを選択するハードウェア、ソフトウェア、マイクロコード、及びファームウェア、又はこれらの任意の組み合わせを含むことができる。例えば、アナログ／デジタル変換器（「ＡＤＣ」）は、さらに処理するデコーダ「チャネルＩ」入力又はデコーダ「チャネルＱ」入力を選択する上記アルゴリズムに応答するように構成することができる。
【００４１】
フィルタリング及び信号変換はかなりの量の処理リソースを消費するために、受信信号に信号処理を実行する前に、受信通信信号の保全性をテストすることにより、かなりの処理が節減される。
【００４２】
本発明は、信号ブロック処理の前に受信データ保全性を決定することによってＲＦＩＤタグデータの改良された処理の方法を提供する。
【００４３】
本発明は本明細書において上に特に図示され説明されたものに制限されないことを当業者ならば理解するであろう。さらに、上において別段に述べられる場合を除き、すべての図面が一定の縮尺で描かれているわけではないことに留意されたい。以下の特許請求の範囲によってのみ制限される本発明の範囲及び主旨から逸脱することなく、上記教示に照らして様々な変更及び変形が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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