(57)【要約】【解決手段】ＲＦＩＤタグ（１０）組立体およびシステムが，第一の基板，該基板（１２）上に配置される少なくとも一つの受動ループ（３２）（受動ループ（３２）は少なくとも一つのＲＦＩＤ信号を送受信する），および少なくとも一つのＲＦＩＤタグ部材を含む。タグ部材は，第一および第二の表面をもつ第二の基板，および第二の基板の第一の表面上に配置される少なくとも一つのＲＦＩＤタグを含み，第二の基板の第二の表面は，第一の基板の表面の一方で、受動ループの近傍に着脱自在に取り付けられ，ＲＦＩＤタグ（１０）は，受動ループに磁気的に結合する。
2004511033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＩＤタグ組立体であって，
第一および第二の表面を有する第一の基板と，
該第一の基板の表面の少なくとも一つに取り付けられる少なくとも一つの受動ループと，
少なくとも一つのＲＦＩＤタグ部材と，
を含み，
前記受動ループは少なくとも一つのＲＦＩＤ信号を送受信し，
前記タグ部材は，第一および第二の表面を有する第二の基板，前記第二の基板の第一の表面上に配置される少なくとも一つのＲＦＩＤタグを含み，前記第二の基板の第二の表面は，前記第一の基板の表面の一つで，前記受動ループの近傍に着脱自在に取り付けられ，前記ＲＦＩＤタグは第一の動作周波数を有し，前記ＲＦＩＤタグは前記受動ループに磁気的に結合する，
ところのＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項２】
前記受動ループは前記第一の基板に埋設される，請求項１に記載のＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項３】
前記第二の基板の第二の表面は前記タグ部材を物品に取り付けるための第一の接着手段を含む，請求項１に記載のＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項４】
前記ＲＦＩＤタグは，前記受動ループに磁気的に結合する，請求項１に記載のＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項５】
前記受動ループは，前記第一の動作周波数に実質的に等しい固定電気容量およびインダクタンスを有する，請求項ＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項６】
前記第一の基板の表面の少なくとも一つは前記第二の基板を物品に取り付けるための第二の接着手段を含む，請求項１に記載のＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項７】
複数の表面を有し，さらにその表面の少なくとも一つの上に配置される，少なくとも一つのＲＦＩＤ信号を送受信する，少なくとも一つの受動ループを有するところの積み出しコンテナ用のＲＦＩＤタグ組立体であって，
第一および第二の表面を有する第一の基板と，
少なくとも一つのＲＦＩＤタグ部材と，
を含み，
前記タグ部材は，第一および第二の表面を有する第二の基板，および該第二の基板の第一の表面上に配置される少なくとも一つのＲＦＩＤタグを含み，前記第二の基板の第二の表面は，前記第一の基板の表面の一つに取り付けられ，前記ＲＦＩＤタグは第一の動作周波数を有し，
前記第一の基板および前記ＲＦＩＤタグ部材は，前記コンテナの表面の少なくとも一つの上で，前記受動ループの近傍に配置され，前記ＲＦＩＤタグ部材タグは前記受動ループに結合する，
ところのＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項８】
前記ＲＦＩＤタグは前記受動ループに磁気的に結合する，請求項７に記載のＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項９】
前記第二の基板の第二の表面は，前記タグ部材を物品に取り付けるための接着手段を含む，請求項７に記載のＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項１０】
複数の表面を有し，さらにその複数の表面の一つに配置され，または埋設される少なくとも一つのＲＦＩＤタグを有する積み出しコンテナ用のＲＦＩＤタグ組立体であって，
第一および第二の表面を有する第一の基板と，
該基板の少なくとも一つに配置される少なくとも第一の受動ループと，
第一の受動ループは，少なくとも一つのＲＦＩＤ信号を送受信し，
前記基板および前記受動ループは，前記コンテナの表面の少なくとも一つの上で，前記ＲＦＩＤタグの近傍に配置され，前記受動ループは前記ＲＦＩＤタグに結合する，
ところのＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項１１】
前記受動ループは前記ＲＦＩＤタグに磁気的に結合する，請求項１０に記載のＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項１２】
前記タグ組立体は前記コンテナの表面の少なくとの一つの上に配置される少なくとの一つの受動ループを含み，前記第二の受動ループは前記第一の受動ループと通信する，請求項１０に記載のＲＦＩＤタグ組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本出願は，２０００年８月１１日に出願した米国仮出願第６０／２２４，８５５号に基づくものである。
【０００２】
発明の分野
本発明は一般的に，無線周波数同定（ＲＦＩＤ）装置に関し，特に多機能ＲＦＩＤタグ組立体およびシステムに関する。
【０００３】
発明の背景
ＲＦＩＤシステムは当業界では周知のものである。このようなシステムは，米国特許第４，２７４，０８３号に開示された同定システムのような，バッテリー駆動送信／受信回路を含む比較的大きなパッケージを有し，米国特許第４，６５４，６５８号に開示された同定システムのような，送受信機が基地局または質問機から電力を受け取る受動システムに対して送受信する。
【０００４】
典型的なＲＦＩＤシステムは，製品キャリアに固着または埋設されている再使用可能なタグ，ＲＦリンクを介してタグを質問するアンテナシステムおよびコントローラから構成されている。このホスト（すなわちコンピュータ）システムは，コントローラと接続し，タグの質問を命令（ｄｉｒｅｃｔ）する。
【０００５】
ＲＦＩＤタグは閉ループプロセスで，材料を同定し，モニターし，制御する有効な手段を与える。工場において，タグは，“自動化のアイランド”（すぐに起動でき，後に分析のためにダウンロードできる各プロセスの記録を与える）の間の輸送メカニズムとして採用されている。
【０００６】
タグは内部バッテリー（すなわち，“能動”タグ）により，または誘導結合（すなわち“受動”タグ）により電力を受け取ることができる。受動タグはメンテナンスを必要とせず，寿命も事実上制限がない。能動タグの寿命は，しかし，いくつかのタグは交換バッテリーを提供してはいるが，バッテリーの寿命により制限される。
【０００７】
ＲＦＩＤタグは，種々の形状でパッケージ化され，いろいろな手段により固定されている。タグは典型的に，衝撃，流体，塵または埃に対して耐性をもつよに，カプセル封じされる。
【０００８】
しかし，従前のＲＦＩＤタグには多くの欠点がある。まず，タグは範囲が限定されるために，適用範囲が限定される。第二に，上述したように，タグは典型的に，製品キャリアに，永久に固定されまたは埋設されている。そのため，パッケージにする間，および／または積み出し間に獲得したデータは，積み出しコンテナから搬出された製品に加えることがない。
【０００９】
したがって，本発明の目的は，製品または他の物品を輸送媒体から搬出した後に，追跡する手段を与える，ＲＦＩＤタグ組立体およびシステムを与えることである。
【００１０】
本発明の他の目的は，従前のＲＦＩＤタグの動作範囲を拡張するＲＦＩＤタグ組立体およびシステムを提供することである。
【００１１】
さらに，本発明の他の目的は，従前のＲＦＩＤタグの方向性感度を緩和するＲＦＩＤタグ組立体およびシステムを提供することである。
【００１２】
本発明の要約
上記および以下に記載され，あるいは明確になろうであろう目的にしたがって，本発明にしたがってＲＦＩＤタグは，第一および第二の表面をもつ第一の基板，基板の表面の少なくとも一つに配置される，少なくとも一つの受動ループ（受動ループは，少なくとも一つのＲＦＩＤ信号を送受信する），および少なくとも一つのＲＦＩＤタグ部材を含む。タグ部材は，第一および第二の表面をもつ第二の基板，および第二の基板の第一の表面上に配置される少なくとも一つのＲＦＩＤタグを含み，第二の基板の第二の表面は，第一の基板の表面の一つで，受動ループの近傍に着脱自在に取り付けられ，ＲＦＩＤタグは，受動ループに磁気的に結合し，第一の動作周波数をもつ。
【００１３】
本発明の他の実施例において，第二の基板の第二の表面は，ＲＦＩＤタグ部材を物品や品物に再度取り付けるための接着手段を含む。
【００１４】
他の特徴や利点は，本発明の好適実施例について以下で，図面（図をとおして，同じ要素については同じ符号が付されている）を参照して行う説明により明らかになろう。
【００１５】
本発明のＲＦＩＤタグ組立体およびシステムは，従来のＲＦＩＤタグと関連する欠点，短所を減じまたは除去する。本発明にしたがって，従前のＲＦＩＤタグがタグの動作範囲を顕著に拡張し，方向感度を緩和する，より大きな受動ループ（すなわち，アンテナ手段）の近傍に配置され，それと通信する。本発明の他の実施例において，タグは，追跡目的のため，品物（たとえば，製品コンテナ，製品など）に取り付けられ，取り外しされる。
【００１６】
図１に，従来のＲＦＩＤタグ１０が示されている。用語“ＲＦＩＤタグ”は，無線周波数同定タグを含み，スマートなラベル，インレットを意味する。
【００１７】
図１において，ＲＦＩＤタグ１０は一つ以上の導体または回路１３およびコンデンサ（以後，一般的に導体システムという），ならびにＲＦＩＤチップ（またはダイ）１６を含む。基板１２は典型的に，ＲＦＩＤチップ１６が上に固定された剛直または柔軟なＰＣボードからなる。
【００１８】
図２に示されているように，チップ１６は導体システム１４（たとえば，ダイボンド）と通信し，典型的に，保護コーティングで覆われている。ときに，タグ１０はさらに，保護パッケージとして，抗静電コーティングで（部分的または全体的に）覆われ，またはカプセル封じされる。
【００１９】
図２に示されているように，チップ１６は，導体システム１４にしっかりと連結されている。しかし，図３に示されているように，チップは，導体システム１４と直接通信するキャリア２２に当接したチップ２０からなってもよい。
【００２０】
種々の導体システム回路材料および形状が典型的に使用される。たとえば，回路１３は，基板１２の表面上，銅製層にて形成され，基板に積層される印刷またはエッジ金属層にて形成され，基板１２の表面上に適用される（覆われる）導電性塗料の層にして形成され，および／または基板１２の表面に，特定のパターンで配置され，付設されたワイヤ路にて形成される。
【００２１】
図４に，本発明を実施したＲＦＩＤタグ組立体３の第一の実施例が示されている。図４に示されているように，タグ組立体１３は，基板３０，従前のＲＦＩＤタグ１０，およびＲＦＩＤ信号を送受信する，受動ループまたはダイポール３２のような，少なくとも一つの導体部材（すなわち，アンテナ手段）を含む。下述するように，タグ１０および受動ループ３２は好適に，基板３０の少なくとも一面または部分上に配置される。
【００２２】
本発明にしたがって，基板３０は好適に，紙，合成紙，ポリアミド，ポリエステル，テフロン（登録商標），ＡＢＳ（登録商標）などのような非導電性材料からなる。本発明の好適な実施例において，基板３０は紙からなる。
【００２３】
図５に図示のような積み出しコンテナ４０，または他の物品への基板３０の容易な取り付けのために，基板３０は好適に，基板３０の少なくとも一面または部分上に，より好適には，タグ１０および受動ループ３２の反対側の面に配置される，従前の接着手段（たとえば両面テープ）を含む。本発明にしたがって，基板３０はまた，従前の接着剤（たとえば，エポキシ）または従前の機械的な手段を介して，コンテナまたは他の物品に固定または直接に接合され得る。
【００２４】
本発明にしたがって，受動ループ３２はタグ１０と通信（すなわち，結合）する。当業者には分かるように，ループ３２は種々の従前の手段によりタグ１０に結合される。本発明の好適な実施例において，ループ３２はタグ１０に磁気的に結合する。
【００２５】
受動ループ３２は図４に示された実質的に矩形の形状をもち，種々の大きさをもつことができる。ループ３２はまた，タグ１０よりも実質的に大きく，したがって，基板３０の大きさにだけ制限される。
【００２６】
受動ループ３２はまた，従前の手段により基板に適用され，または埋設され得る種々の導電性材料から構成され得る。たとえば，受動ループ３２は，基板３０上に印刷または，シルクスクリーニングされた，炭素／グラファイト支承（ｂｅａｒｉｎｇ）導電性インクからなってもよく，基板３０に直接適用される金属化された塗料，基板３に結合された，実質的に金属化されまたは金属製のフォイール（またはワイヤ），または基板３０に埋設されたフォイールまたはワイヤからなってもよい。本発明の他の実施例において，受動ループ３２は従前の手段により基板３０に連結された銅製フォイールからなる。
【００２７】
本発明の他の実施例において，別個の，または他の受動ループ３２ａが積み出しコンテナ４０（図５で破線で示されている）または他の製品コンテナ手段の少なくとも一面に直接取り付けられ，または埋設されてもよい。
【００２８】
図４に示されているように，本発明にしたがって，ＲＦＩＤタグ１０は好適に，タグ１０およびループ３２との通信を容易にするために，受動ループ３２の近傍に配置される。本発明の好適な実施例において，タグ１０はループ３２により画成される内部領域３１（以下“ループ領域”と参照される）に配置される。
【００２９】
当業者には分かるように，事実上，全ての従前のＲＦＩＤタグ（たとえば，２．４５ＧＨｚ，１２５ＫＨｚ，１３．５ＭＨｚ，９００ＭＨｚ）が本発明の範囲内で使用することができる。このようなタグは米国特許第６，１２１，８７８号，第６，１１８３７９号，第６，１００，８０４号（ここに参考文献として組み込まれる）などのような多くの従来技術の文献に記述されている。
【００３０】
本発明にしたがって，受動ループ３２はインダクタンスおよび電気容量（個々のタグ１０の動作周波数にまたはその近くに同調されている）を有する。本発明の他の実施例において，受動ループ３２は分布容量，または固定および分布容量の組み合わせ（タグ１０の動作周波数にまたはその近くに同調される）を有する。
【００３１】
本発明の主要な特徴は，タグ１０が基板から取り外すことでき，製品または製品コンテナにような物品に取り付けられることである。したがって，パッケージか，棚卸し，または輸送の間に獲得した情報およびデータは，連続したプロセスまたは使用を通じて，物品に保持される。当業者には分かるように，物品は，より大きな積み出しコンテナに入れる製品または品物，より大きなコンテナ（たとえば，積み出しコンテナ）に移送する製品コンテナ，またはパレットに移送する製品コンテナであってもよい。
【００３２】
図４に示されているように，基板３０はしたがって好適に，基板３０からタグ１０を取り外すための手段を有する。当業者には分かるように，タグ１０を基板３０から取り外すことを容易にするために，種々の手段が利用される。本発明の一実施例において，基板３０は分離可能な部分３４を画成するタグ１０の近傍に位置する破線３３の部分を含む。
【００３３】
本発明にしたがって，分離可能な基板区分またはタグ組立体３４は好適に，製品，コンテナまたは他の所望の物品（下述される）に，タグ１０を次々と取り付けるために，裏面に接着手段を有する。しかし，当業者には分かるように，タグ組立体３４はまた，機械的な手段により，製品または他の物品に取り付けられ得る。
【００３４】
図５および図６に，本発明にしたがった，ＲＦＩＤタグシステムの一実施例が示されている。この実施例において，一つ以上のタグ組立体３４は最初に積み出しコンテナ４０に付設される。図６に図示のコンピュータのような製品が，積み出しコンテナ４０から搬出されると，タグ１０は基板３０から外され，製品４０に取り付けられる。したがって，製品５０が積み出しコンテナ４０にあるといに獲得したデータまたは情報は，その製品寿命に間，製品５０とともにある。
【００３５】
図７および図８に，本発明にしたがった，ＲＦＩＤタグシステムの他の実施例が示されている。関連付けられるタグ１０の動作範囲の増加に加え，上記実施例は実質的に，タグ１０に一般的に関連付けられる方向性感度を実質的に緩和させる。
【００３６】
図７に図示の実施例は，少なくとも一つのタグ組立体６２，および上に取り付けられる，少なくとも第二の受動ループ３２ｂを有する，実質的に直線的な基板６０からなる基板／タグ組立体５８である。図７に示されているように，タグ組立体６２および第二の受動ループ３２ｂは好適に，基板６０の向かい側（すなわち，基板パネル５８ａ，５８ｂ）に配置されている。
【００３７】
さらに，図７に示されているように，基板６０は好適に，実質的に“Ｌ”字形の基板６０の折り曲げを容易にするために，折り曲げ線６１を含む。図９に示されているように，基板６０が折り曲げられると，基板／タグ５８は少なくとも二つの平面で，ＲＦ信号の送受信を容易にするために，積み出しコンテナ４２の縁に配置することができる。
【００３８】
図９に示されているように，二つ以上の基板／タグ組立体５８はまた，タグ１０，すなわちＲＦＩＤシステムの方向性感度を緩和するために，本発明の範囲において使用できる（すなわち，コンテナ４２の異なる縁に配置される）。図８に図示の，三次元基板／タグ組立体５９は，少なくとも一つのタグ組立体および多数のパネル基板６８上に配置される，さらに二つの受動ループ３２ｃ，３２ｄを有する。上記タグ組立体６６およびループ３２ｃ，３２ｄは好適に，基板の脚またはパネル５９ａ，５９ｂ，５９ｃに取り付けられ，同様に互いに通信される。
【００３９】
図９に示されているように，多数のパネルの基板６８は，積み出しコンテナ４２に適用するときに，各パネル５９ａ，５９ｂ，５９ｃを曲げるのに十分な柔軟性をもつ。したがって，パッケージ化された製品に対して，基板／タグ組立体５９は，少なくとも三面で，ＲＦ信号を容易に送受信するために，製品，内部パッケージ化または外側積み出しコンテナの角の近傍に適用できる柔軟なタグとして，埋め込むことができる。
【００４０】
上記基板／タグ組立体の実施において，一つの大きなループ（適切な共鳴電気容量をもつ）がＲＦＩＤチップ１６に直接取り付けられ，または三つの共鳴ループが，二つ以上の共鳴ループからエネルギーを収集し，ＲＦＩＤチップ１６に戻して伝えるために，他のループと磁気的に結合する。上述したように，この収集ループをＲＦＩＤチップ１６に結合する機構は直接の連結によってもよく，またはＲＦＩＤチップに直接取り付けられる他の共鳴ループとの磁気結合によってもよい。
【００４１】
本発明の思想および範囲から逸脱することなく，当業者であれば，種々の使用や条件に沿うように，本発明を容易に，修正，変形できるであろう。このような修正，変形は，適切で公正に，特許請求の範囲内に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は，従来のＲＦＩＤタグを示す。
【図２】
図２は，従来のＲＦＩＤタグを示す。
【図３】
図３は，従来のＲＦＩＤタグを示す。
【図４】
図４は，本発明を実施したＲＦＩＤタグ組立体の一実施例の平面図である。
【図５】
図５は，本発明を実施したＲＦＩＤタグシステムの一実施例の斜視図である。
【図６】
図６は，本発明を実施した，着脱自在のＲＦＩＤタグを上に有する物品の斜視図である。
【図７】
図７は，本発明の他の実施例の平面図である。
【図８】
図８は，本発明の他の実施例の平面図である。
【図９】
図９は，本発明を実施したＲＦＩＤタグシステムの他の実施例の斜視図である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際公開パンフレット】
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2004511033.tif 000014
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2004511033.tif 000017
2004511033.tif 000018
2004511033.tif 000019
2004511033.tif 000020
2004511033.tif 000021
2004511033.tif 000022
2004511033.tif 000023
2004511033.tif 000024
2004511033.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成14年8月20日(2002.8.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＩＤタグ組立体であって，
第一および第二の表面を有し，第一の物品に取り付けられる第一の基板と，
該第一の基板の表面の少なくとも一つに取り付けられる少なくとも一つの受動ループと，
少なくとも一つのＲＦＩＤタグ部材と，
を含み，
前記受動ループは少なくとも一つのＲＦＩＤ信号を送受信し，
前記タグ部材は，第一および第二の表面を有する第二の基板，前記第二の基板の第一の表面上に配置される少なくとも一つのＲＦＩＤタグを含み，前記第二の基板の第二の表面は，前記タグ部材を第二の物品に再度取り付けることができるように，前記第一の基板の表面の一つで，前記受動ループの近傍に着脱自在に取り付けられ，前記ＲＦＩＤタグは第一の動作周波数を有し，前記ＲＦＩＤタグは前記受動ループに磁気的に結合する，
ところのＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項２】
前記受動ループは前記第一の基板に埋設される，請求項１に記載のＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項３】
前記第二の基板の第二の表面は前記タグ部材を物品に取り付けるための第一の接着手段を含む，請求項１に記載のＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項４】
前記ＲＦＩＤタグは，前記受動ループに磁気的に結合する，請求項１に記載のＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項５】
前記受動ループは，前記第一の動作周波数に実質的に等しい固定電気容量およびインダクタンスを有する，請求項ＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項６】
前記第一の基板の表面の少なくとも一つは前記第二の基板を物品に取り付けるための第二の接着手段を含む，請求項１に記載のＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項７】
複数の表面を有し，さらにその表面の少なくとも一つの上に配置される，少なくとも一つのＲＦＩＤ信号を送受信する，少なくとも一つの受動ループを有するところの積み出しコンテナ用のＲＦＩＤタグ組立体であって，
第一および第二の表面を有する第一の基板と，
少なくとも一つのＲＦＩＤタグ部材と，
を含み，
前記タグ部材は，第一および第二の表面を有する第二の基板，および該第二の基板の第一の表面上に配置される少なくとも一つのＲＦＩＤタグを含み，前記第二の基板の第二の表面は，前記第一の基板の表面の一つに取り付けられ，前記第一の基板は第一の物品に取り付けでき，前記ＲＦＩＤタグは第一の動作周波数を有し，
前記第一の基板および前記ＲＦＩＤタグ部材は，前記コンテナの表面の少なくとも一つの上で，前記受動ループの近傍に配置され，前記ＲＦＩＤタグ部材タグは前記受動ループに結合する，
ところのＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項８】
前記ＲＦＩＤタグは前記受動ループに磁気的に結合する，請求項７に記載のＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項９】
前記第二の基板の第二の表面は，前記タグ部材を物品に取り付けるための接着手段を含む，請求項７に記載のＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項１０】
複数の表面を有し，さらにその複数の表面の一つに配置され，または埋設される少なくとも一つのＲＦＩＤタグを有する積み出しコンテナ用のＲＦＩＤタグ組立体であって，
第一および第二の表面を有する第一の基板と，
該基板の少なくとも一つに配置される第一の受動ループと，
前記コンテナの表面の少なくとも一つ上に配置される第二の受動ループと，
を含み，
第一の受動ループは，少なくとも一つのＲＦＩＤ信号を送受信し，
前記基板および前記第一の受動ループは，前記コンテナの表面の少なくとも一つの上で，前記ＲＦＩＤタグの近傍に配置され，前記第一の受動ループは前記ＲＦＩＤタグに結合し，
前記第二の受動ループは前記第一の受動ループと通信する，
ところのＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項１１】
前記第一の受動ループは前記ＲＦＩＤタグに磁気的に結合する，請求項１０に記載のＲＦＩＤタグ組立体。
【請求項１２】
前記タグ組立体は前記コンテナの表面の少なくとの一つの上に配置される少なくとの一つの受動ループを含み，前記第二の受動ループは前記第一の受動ループと通信する，請求項１０に記載のＲＦＩＤタグ組立体。
【国際調査報告】
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