JP2022078695A - Ｒｆｉｄシステム、ｒｆｉｄ通信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＲＦＩＤタグのアンテナの劣化を事前に検知して、ＲＦＩＤタグが交信不可となる事態を回避する。【解決手段】ＲＦＩＤ通信装置（３）は、ＲＦＩＤタグ（２）からの信号（Ｓ）を受信する。信号強度測定部（３０６）は、ＲＦＩＤタグ（２）から受信した信号強度を測定する。断線検知部（３０７）は、ログテーブル（３１２）を参照して、信号（Ｓ）の信号強度に変化がないかを検知する。信号強度に変化があると、報知部（３０８）によってＲＦＩＤタグ（２）が劣化していることをユーザに知らせる。【選択図】図１
Description
本発明は、ＲＦＩＤシステム及びＲＦＩＤ通信装置に関する。
近年、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグを利用して対象物を管理する手法が普及しており、例えば工場における生産管理、倉庫や物流における物品管理など、多業種に亘って使用されている。ＲＦＩＤシステムは、多数のＲＦＩＤタグと、ＲＦＩＤタグとの間で交信を行う親機であるリーダライタで構成される。
特に工場等での生産管理、製品試験の管理の場面において、ＲＦＩＤタグは、高温や温度変化の激しい環境など劣悪な環境で使用されることがある。そのため周囲環境の変化の影響によりＲＦＩＤタグのアンテナが断線することがある。アンテナが予期せずに断線すると、リーダライタと交信できない状況となり、ＲＦＩＤシステムを使用したシステムが突然停止する事態となる。ＲＦＩＤシステムを利用した生産現場では、システムの突然の停止は、大きな損失を引き起こすため回避する必要がある。
特許文献１の従来技術では、ＲＦタグのアンテナコイルを並列に配置して、部分的にアンテナコイルが断線しても交信が遮断されない技術が開示されている。しかし、アンテナの劣化が進むと、いずれ交信が出来なくなるため、リーダライタと交信できない状況が突如引き起こされる事態は回避できない。
本発明は、上記課題に鑑みたものであり、ＲＦＩＤタグのアンテナが劣化して交信不可となる前に、アンテナの劣化を検知することができるＲＦＩＤシステムを実現することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の態様１に係るＲＦＩＤシステムは、ＲＦＩＤタグと、ＲＦＩＤ通信装置と、を備えたＲＦＩＤシステムであって、前記ＲＦＩＤタグは、ループ状の複数のアンテナ素線が並列に接続されたアンテナと、識別情報を保持し、前記アンテナを用いて前記ＲＦＩＤ通信装置との間で交信を行うタグ送受信部と、を備え、前記ＲＦＩＤ通信装置は、親局アンテナと、前記親局アンテナを用いて前記ＲＦＩＤタグとの間で交信を行う親局送受信部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記親局送受信部が前記ＲＦＩＤタグから受信した信号から、前記ＲＦＩＤタグの前記識別情報を取得する識別部と、前記親局送受信部が前記ＲＦＩＤタグから受信した信号の強度を測定する信号強度測定部と、前記信号強度測定部が測定した、前記ＲＦＩＤタグから受信した信号の強度から、前記ＲＦＩＤタグの前記アンテナ素線の断線を検知する断線検知部と、前記断線検知部が、前記ＲＦＩＤタグの前記アンテナ素線の断線を検知した場合に、前記ＲＦＩＤタグに異常がある旨の報知を実行する報知部と、を有することを特徴とする。
上記構成によれば、ＲＦＩＤタグの複数のアンテナ素線の一部が断線したことを検知することができるので、ＲＦＩＤタグのアンテナ素線すべてが断線して交信不可になるまで、ＲＦＩＤタグを使用し続けるという事態を回避することができる。
本発明の態様２に係るＲＦＩＤシステムは、態様１において、前記ＲＦＩＤ通信装置は、情報を記憶する記憶部を更に備え、前記制御部は、更に、前記記憶部に、前記識別部が取得した前記ＲＦＩＤタグの前記識別情報に紐づけて、前記ＲＦＩＤタグから受信した信号の強度に関する情報を時系列で記録するログテーブルを、前記記憶部に記憶させるログ生成部と、を有することを特徴とする。
上記構成によれば、ＲＦＩＤシステムは、識別情報に紐づけて信号強度を時系列にログテーブルとして記憶部に記憶することができる。
本発明の態様３に係るＲＦＩＤシステムは、態様２において、前記断線検知部は、前記信号強度測定部が測定した、前記ＲＦＩＤタグから受信した信号の強度を、前記記憶部に記憶された前記ログテーブルの前記ＲＦＩＤタグに関する前記信号の強度に関する情報と比較することによって、当該ＲＦＩＤタグの前記アンテナ素線の断線を検知することを特徴とする。
上記構成によれば、ＲＦＩＤシステムは、ＲＦＩＤタグから受信した信号の信号強度をログテーブルの信号強度に関する情報と比較してＲＦＩＤタグのアンテナ素線の断線を検知する。
本発明の態様４に係るＲＦＩＤシステムは、態様１から３のいずれかにおいて、前記ＲＦＩＤタグにおける前記複数のアンテナ素線は、アンテナ素線の強度に影響するパラメータが互いに異なるアンテナ素線を含むことを特徴とする。
上記構成によれば、ＲＦＩＤタグのアンテナ素線の強度の弱いものが断線することで、ＲＦＩＤタグが厳しい環境下に置かれてアンテナが断線しかかり、交信不可となる予兆をユーザは、知ることができる。アンテナ素線の強度に影響するパラメータとしては、アンテナ素線の断面積または素材が挙げられる。
上記の課題を解決するために、本発明の態様５に係るＲＦＩＤ通信装置は、親局アンテナと、前記親局アンテナを用いてＲＦＩＤタグとの間で交信を行う親局送受信部と、制御部と、を備え、前記ＲＦＩＤタグは、ループ状の複数のアンテナ素線が並列に接続されたアンテナと、識別情報を保持し、前記アンテナを用いてＲＦＩＤ通信装置との間で交信を行うタグ送受信部と、が設けられた前記ＲＦＩＤタグであって、前記制御部は、前記親局送受信部が前記ＲＦＩＤタグから受信した信号から、前記ＲＦＩＤタグの前記識別情報を取得する識別部と、前記親局送受信部が前記ＲＦＩＤタグから受信した信号の強度を測定する信号強度測定部と、前記信号強度測定部が測定した、前記ＲＦＩＤタグから受信した信号の強度から、前記ＲＦＩＤタグの前記アンテナ素線の断線を検知する断線検知部と、前記断線検知部が、前記ＲＦＩＤタグの前記アンテナ素線の断線を検知した場合に、前記ＲＦＩＤタグに異常がある旨の報知を実行する報知部と、を有することを特徴とする。
上記構成によれば、ＲＦＩＤタグの複数のアンテナ素線の一部が断線したことを検知することができるので、ＲＦＩＤタグのアンテナ素線すべてが断線して交信不可になるまで、ＲＦＩＤタグを使用し続けるという事態を回避することができる。
本発明の各態様に係るＲＦＩＤ通信装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記ＲＦＩＤ通信装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより前記ＲＦＩＤ通信装置をコンピュータにて実現させるＲＦＩＤ通信装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
本発明の一態様によれば、ＲＦＩＤシステムは、ＲＦＩＤタグのアンテナが劣化してＲＦＩＤ通信装置と交信不可となる前に、アンテナの劣化を検知することができるので、ＲＦＩＤタグのアンテナが劣化により交信不可となるまで、ＲＦＩＤタグを使用し続けるという事態を回避することができる。
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態１について、詳細に説明する。
以下、本発明の実施形態１について、詳細に説明する。
§１ 適用例
まず、本発明が適用される場面の一例が説明される。本発明の適用例に係るＲＦＩＤ通信システムは、多数のＲＦＩＤタグを利用して対象物を管理する管理システム、例えば、工場等における生産管理システム、倉庫等や物流における物品管理システムなどに適用される。
まず、本発明が適用される場面の一例が説明される。本発明の適用例に係るＲＦＩＤ通信システムは、多数のＲＦＩＤタグを利用して対象物を管理する管理システム、例えば、工場等における生産管理システム、倉庫等や物流における物品管理システムなどに適用される。
図１は、実施形態１の適用例に係るＲＦＩＤシステム１の構成を模式的に示す図である。ＲＦＩＤシステム１は、ＲＦＩＤタグ２と、ＲＦＩＤ通信装置３とを備えている。ＲＦＩＤタグ２は、アンテナ２０１と、タグ送受信部２０２とを備える。アンテナ２０１は、ループ状の複数のアンテナ素線が並列に接続されて構成されている。アンテナ２０１は、ＲＦＩＤ通信装置３から送信された高周波を電力に変換してタグ送受信部２０２に送信する。タグ送受信部２０２は、識別情報２０３を保持し、アンテナ２０１を用いてＲＦＩＤ通信装置３との間で交信を行う。
ＲＦＩＤ通信装置３は、親局アンテナ３０１と、親局送受信部３０２と、制御部３０３と、記憶部３１１を備える。制御部３０３は、識別部３０４と、信号強度測定部３０６と、断線検知部３０７と、報知部３０８とを備える。識別部３０４は、親局送受信部３０２がＲＦＩＤタグ２から受信した信号Ｓから、ＲＦＩＤタグ２の識別情報２０３を取得する。信号強度測定部３０６は、ＲＦＩＤタグ２から受信した信号強度を測定する。
断線検知部３０７は、信号強度測定部３０６が測定した信号強度を記憶部３１１に記憶されたログテーブル３１２のＲＦＩＤタグ２に関する信号強度に関する情報と比較する。これにより、ＲＦＩＤタグ２のアンテナ素線の断線を検知する。
報知部３０８は、断線検知部３０７が、ＲＦＩＤタグ２のアンテナ素線の断線を検知した場合に、ＲＦＩＤタグ２に異常がある旨の報知を実行する。記憶部３１１は、識別部３０４が取得したＲＦＩＤタグ２の識別情報２０３に紐づけて、ＲＦＩＤタグ２から受信した信号強度に関する情報を時系列で記録するログテーブル３１２を、記憶部３１１に記憶する。ログ生成部３０５は、ログテーブル３１２を生成する。
以上の構成により、ＲＦＩＤタグ２のアンテナが劣化すると、複数並列に接続されているアンテナ素線の一部が断線する。アンテナ素線の一部が断線すると、ＲＦＩＤタグ２から受信した信号強度は、低下する。ＲＦＩＤ通信装置３の信号強度測定部３０６は、ＲＦＩＤタグ２から受信した信号強度を測定する。断線検知部３０７は、記憶部３１１に記憶されたログテーブル３１２の記録と信号強度測定部３０６が測定した信号強度を比較してＲＦＩＤタグ２のアンテナ素線の一部が断線していることを検知する。報知部３０８は、ユーザにＲＦＩＤタグが劣化していることを報知する。
このようにして、本適用例のＲＦＩＤシステム１では、ＲＦＩＤタグ２から受信した信号強度の低下を断線検知部３０７が検知し、報知部３０８は、ＲＦＩＤタグ２が劣化していることをユーザに報知する。ユーザは、劣化していないＲＦＩＤタグ２に取り換えて、ＲＦＩＤタグ２が交信不可となるまで使用するという事態を回避することができる。
§２ 構成例
＜ＲＦＩＤシステム１の機能構成＞
図１に実施形態１に係るＲＦＩＤシステム１の機能構成図を示す。ＲＦＩＤシステム１は、ＲＦＩＤタグ２と、ＲＦＩＤ通信装置３とを備える。
＜ＲＦＩＤシステム１の機能構成＞
図１に実施形態１に係るＲＦＩＤシステム１の機能構成図を示す。ＲＦＩＤシステム１は、ＲＦＩＤタグ２と、ＲＦＩＤ通信装置３とを備える。
ＲＦＩＤタグ２は、アンテナ２０１と、タグ送受信部２０２とを備える。タグ送受信部２０２は、アンテナ２０１を用いて、親局であるＲＦＩＤ通信装置３との間で交信を行うための回路である。タグ送受信部２０２には、識別情報２０３が記憶されている。識別情報２０３とは、ＲＦＩＤタグ２の機器毎に固有に割り当てられた識別コードである。
ＲＦＩＤ通信装置３は、親局アンテナ３０１と、親局送受信部３０２と、制御部３０３と、記憶部３１１とを備える。親局送受信部３０２は、親局アンテナ３０１を用いて、ＲＦＩＤタグ２との間で交信を行うための回路である。記憶部３１１は、情報を記憶し、保持し、読み出すことができるメモリである。
記憶部３１１には、後述するログテーブル３１２が記憶されている。制御部３０３は、命令受付部３０９と、送受信制御部３１０と、識別部３０４と、信号強度測定部３０６と、ログ生成部３０５と、断線検知部３０７と、報知部３０８とを備える。制御部３０３が有するこれら各機能ブロックの詳細は、後述される。
図２は、実施形態１に係る親局送受信部３０２の機能構成を示す図である。親局アンテナ３０１は、ＲＦＩＤタグ２からの信号Ｓを受信する。信号Ｓは、周波数が１３．５６ＭＨｚのキャリアが変調信号で変調された信号である。信号Ｓは、整合回路３０２Ａ、フィルタ３０２Ｂ、検波部３０２Ｃ、アンプ３０２Ｄに順次送り込まれ変調信号が取り出される。
信号Ｓは周波数が１３．１３４ＭＨｚのＬＳＢ（Lower Side Band）と、周波数が１３．９８４ＭＨｚのＵＳＢ（Upper Side Band）から構成される。なお、本実施形態ではキャリアの周波数は、１３．５６ＭＨｚである場合を例に説明されるが、キャリアの周波数は、１３．５６ＭＨｚに限定されない。他の周波数帯域のＲＦＩＤシステムであってもよい。
フィルタ３０２Ｂは、ＬＳＢを遮断する。検波部３０２Ｃは、キャリアとＵＳＢのうちのＵＳＢの成分を抽出して周波数４２４ｋＨｚに周波数シフトさせる。アンプ３０２Ｄは、ＵＳＢを増幅させる。増幅されたＵＳＢは、複号部３０２Ｅで複号されて、識別部３０４が復号されたデータ列から、ＲＦＩＤタグ２の識別情報２０３を取得する。また、信号強度測定部３０６はアンプ３０２Ｄから出力された信号の信号強度を測定する。
＜断線検知の原理＞
図３は、ＲＦＩＤタグ２の形態の一例を示す概略図である。図４は、ＲＦＩＤタグ２の回路構成を示す回路図である。ＲＦＩＤタグ２は、ＲＦＩＤ通信装置３が送信するキャリアを受け、そのキャリアに基づいて電力を発生して動作するパッシブタイプのタグである。
図３は、ＲＦＩＤタグ２の形態の一例を示す概略図である。図４は、ＲＦＩＤタグ２の回路構成を示す回路図である。ＲＦＩＤタグ２は、ＲＦＩＤ通信装置３が送信するキャリアを受け、そのキャリアに基づいて電力を発生して動作するパッシブタイプのタグである。
ＲＦＩＤタグ２は、筐体４と、アンテナ２０１と、タグ送受信部２０２とを備える。筐体４の中に、アンテナ２０１とタグ送受信部２０２を内蔵している。タグ送受信部２０２とアンテナ２０１は電気的に接続されている。アンテナ２０１は、アンテナ素線Ａ１と、アンテナ素線Ａ２とから構成される。アンテナ素線は、鉄又は銅などの導電性材料の線で形成されたループ状のコイルである。アンテナ素線は、コイル１回巻きでも複数回巻でもよい。
図４に示されるように、アンテナ素線Ａ１及びアンテナ素線Ａ２はタグ送受信部２０２と電気的に並列接続されている。本実施形態では、アンテナ２０１を構成するアンテナ素線の数は２個であるが、これに限られず、３以上であってもよい。例えば、アンテナ素線を１０個並列にタグ送受信部２０２と接続させることもできる。
タグ送受信部２０２は、タグＩＣ５とコンデンサ６とを備えている。タグＩＣ５の入出力部にコンデンサ６と、アンテナ素線Ａ１と、アンテナ素線Ａ２とが並列接続されている。コンデンサ６のキャパシタはＣで表し、アンテナ素線Ａ１のインダクタンスはＬ１で表し、アンテナ素線Ａ２のインダクタンスはＬ２で表している。コンデンサ６は、共振周波数ｆｃを調整するためこのようにタグＩＣ５に外付けされる。
アンテナ素線Ａ１及びアンテナ素線Ａ２は、ＲＦＩＤ通信装置３からキャリアを受信すると電力を発生させてタグＩＣ５を動作させる。ＲＦＩＤタグ２は、ＲＦＩＤ通信装置３から送信されたキャリアの周波数で共振するように、コンデンサ６のキャパシタＣと、アンテナ素線Ａ１のインダクタンスＬ１及びアンテナ素線Ａ２のインダクタンスＬ２の値が決定される。共振周波数ｆｃは以下の式により導出される。
本実施形態では共振周波数ｆｃ＝１３．５６ＭＨｚである。また、ＲＦＩＤ通信装置３は、ＲＦＩＤタグに送信するキャリアの周波数に合わせて共振周波数ｆｃを設定する。ＲＦＩＤタグは、キャリアに信号Ｓを重畳してＲＦＩＤ通信装置に信号Ｓを送信する。
図５は、アンテナ２０１のアンテナ素線Ａ１が断線したＲＦＩＤタグ２の形態の一例を示す概略図である。図６は、アンテナ２０１のアンテナ素線Ａ１が断線したＲＦＩＤタグ２の等価回路構成を示す回路図である。アンテナ素線Ａ１が断線しても、アンテナ素線Ａ２によりＲＦＩＤタグ２は、ＲＦＩＤ通信装置３と交信することができる。
タグＩＣ５の両端部にコンデンサ６と、アンテナ素線Ａ２のインダクタンスＬ２とが並列接続されている。なお、アンテナ素線Ａ１は断線しているので、アンテナ素線Ａ１のインダクタンスは無限大であり、図６に示すように回路図では開放で表現している。アンテナ素線Ａ２は、ＲＦＩＤ通信装置３からキャリアを受信すると電力を発生させてタグＩＣ５を動作させる。このとき、コンデンサ６のキャパシタＣと、アンテナ素線Ａ２のインダクタンスＬ２によって、共振周波数ｆｄは以下の式により導出される。
図７は、ＲＦＩＤタグ２のアンテナ２０１の利得の周波数依存性を示した図である。出力線Ｓ２－１は、ＲＦＩＤタグ２のアンテナ素線Ａ１が断線しているときの図６で示された回路図のＲＦＩＤタグ２のアンテナ２０１の利得の周波数依存性を示している。出力線Ｓ２は、ＲＦＩＤタグ２のアンテナ素線Ａ１が断線していない図４で示された回路図のＲＦＩＤタグ２のアンテナ２０１の利得の周波数依存性を示している。共振周波数ｆｄは、共振周波数ｆｃより小さな値となっている。
ＲＦＩＤ通信装置３は、ＲＦＩＤタグ２のアンテナ素線Ａ１が断線していないときは利得のピークで送信された信号Ｓを受信する。このとき信号強度測定部３０６が測定する信号強度はＶ１である。これに対して、ＲＦＩＤタグ２のアンテナ素線Ａ１が断線しているときであっても、ＲＦＩＤ通信装置３は、利得のピークからずれて送信された信号Ｓを受信する。よって、ＲＦＩＤ通信装置３では、信号強度測定部３０６が測定する信号強度はＶ１より低下したＶ２となる。
ＲＦＩＤ通信装置３は、ＲＦＩＤタグ２のアンテナ２０１の一部が断線すると受信した信号Ｓの信号強度の低下を検知する。ＲＦＩＤ通信装置３は、ＲＦＩＤタグ２が送信した信号Ｓの信号強度の低下を検知することで、ＲＦＩＤタグ２のアンテナ２０１のアンテナ素線の一部が断線したことを知ることができる。これによって、ＲＦＩＤタグ２のアンテナ２０１の全てのアンテナ素線が断線して、アンテナ２０１の機能を果たさなくなるまで、ＲＦＩＤタグ２を使用し続けるという事態を防止することができる。
＜ＲＦＩＤシステムの検知処理＞
図８に、実施形態１に係るＲＦＩＤシステム１の検知処理を示す。
図８に、実施形態１に係るＲＦＩＤシステム１の検知処理を示す。
ステップＳ１０１：上位システムからＲＦＩＤ通信装置３がＲＦＩＤタグ２と交信するよう交信命令を発すると、命令受付部３０９は、その交信命令を受け付ける。
ステップＳ１０２：送受信制御部３１０は、上位システムからの交信命令に従い、親局送受信部３０２を制御して、親局送受信部３０２に、ＲＦＩＤタグ２に交信コマンドを親局アンテナ３０１を介して送信させる。
ステップＳ１０３：アンテナ２０１を介して交信コマンドを受信したタグ送受信部２０２は、ＲＦＩＤ通信装置３に対して識別情報を含んだ信号Ｓを返信する。親局送受信部３０２は、親局アンテナ３０１を介して、信号Ｓを受信する。
ステップＳ１０４：識別部３０４は、信号Ｓを親局送受信部３０２が復号したデータ列から識別情報２０３を取得する。
ステップＳ１０５：信号強度測定部３０６は、親局送受信部３０２のアンプ３０２Ｄで出力された信号の信号強度を測定する。信号強度は、既定周波数に対する電圧の値である。
ステップＳ１０６：ログ生成部３０５は、識別情報２０３と、ＲＦＩＤタグ２と交信する都度、記憶部３１１に記憶されるログテーブル３１２に信号強度を記録する。ログテーブル３１２とは、ＲＦＩＤタグ２毎の識別情報２０３に紐づけてＲＦＩＤタグ２からの信号強度を時系列に記録した情報である。
図９は、ログテーブル３１２の一例である。ログテーブル３１２の横の項目は、ＲＦＩＤタグ２毎に割り当てられた固有の識別情報２０３である。識別情報ＵＩＤ１と、識別情報ＵＩＤ２と、識別情報ＵＩＤ３は、それぞれ異なる固有の識別情報２０３を有している。ログテーブル３１２の縦の項目は、交信回数である。
図９記載の事例において、交信回数が１回目のとき、識別情報ＵＩＤ１での信号強度は１Ｖである。その後、２回目の交信をしたとき、識別情報ＵＩＤ１での信号強度は１Ｖである。同様に、３回目、４回目及び５回目の交信をしたとき、識別情報ＵＩＤ１での信号強度は１Ｖである。１回目から５回目まで交信して、識別情報ＵＩＤ１の信号強度は、１Ｖで変化がない。これにより、断線検知部３０７は、ＲＦＩＤタグが劣化していないと検知する。
識別情報ＵＩＤ２について、１回目の交信のとき、信号強度は０．８Ｖである。２回目から５回目までの交信でも、識別情報ＵＩＤ２の信号強度は、０．８Ｖで変化がない。これにより、断線検知部３０７は、ＲＦＩＤタグが劣化していないと検知する。ＲＦＩＤタグ２のアンテナ２０１が劣化していない限り、ＲＦＩＤタグから受信した信号強度は、概略同じとなる。
識別情報ＵＩＤ３について、交信回数が１回目、２回目、３回目及び４回目のとき、識別情報ＵＩＤ３での信号強度は１．２Ｖである。
ところが、交信回数が５回目のとき、識別情報ＵＩＤ３での信号強度は０．４Ｖである。交信回数が４回目以前に測定した識別情報ＵＩＤ３の信号強度１．２Ｖと比較して信号強度が低下している。断線検知部３０７は、このログテーブル３１２の記録を参照して、同一の識別情報２０３に紐づけられている測定された信号強度が変化していることを検知する。ＲＦＩＤタグ２が劣化していることを示している。
ステップＳ１０７：断線検知部３０７は、記憶部３１１に記憶されたログテーブル３１２の記録を参照して、測定した信号強度が、同一の識別情報２０３に紐づけられた過去に交信したときの信号強度と比較して変化がないことを検知した場合（Ｓ１０７でＹｅｓ）、ステップＳ１０８に進む。それ以外の場合（Ｓ１０７でＮｏ）、ステップＳ１０９に進む。
ステップＳ１０８：フローがステップＳ１０８に至った場合には、ＲＦＩＤタグ２のアンテナ２０１に劣化が無い状態と判断されて、そのままフローは終了する。
ステップＳ１０９：フローがステップＳ１０９に至った場合には、ＲＦＩＤタグ２のアンテナ２０１に劣化がある状態と判断される。断線検知部３０７は、検知信号を報知部３０８に送信する。報知部３０８は、ＲＦＩＤタグが劣化していることをユーザあるいは上位システムに報知する。報知する方法として、音による報知や、上位システムの表示画面による報知、ランプ点灯による報知など適宜の手法が適用可能である。次にフローは終了する。
＜作用・効果＞
ＲＦＩＤタグ２のアンテナ２０１のアンテナ素線すべてが断線すると、ＲＦＩＤ通信装置３は当該ＲＦＩＤタグ２と交信できなくなる。このような事態になる前に、信号Ｓの信号強度の低下を断線検知部３０７が検知し、報知部３０８は、当該ＲＦＩＤタグ２が劣化していることをユーザに報知する。ユーザは、劣化していないＲＦＩＤタグに取り換えて、ＲＦＩＤタグが交信不可となるまで使用するという事態を回避することができる。
ＲＦＩＤタグ２のアンテナ２０１のアンテナ素線すべてが断線すると、ＲＦＩＤ通信装置３は当該ＲＦＩＤタグ２と交信できなくなる。このような事態になる前に、信号Ｓの信号強度の低下を断線検知部３０７が検知し、報知部３０８は、当該ＲＦＩＤタグ２が劣化していることをユーザに報知する。ユーザは、劣化していないＲＦＩＤタグに取り換えて、ＲＦＩＤタグが交信不可となるまで使用するという事態を回避することができる。
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
図１０は、実施形態２に係るＲＦＩＤ通信装置３がアンテナ素線の断線を検知する検知処理を示す。実施形態２における検知処理は、図８に示された実施形態１における検知処理のフローから、ステップＳ１０７が変更される他は、同じである。実施形態２における検知処理のステップＳ２０１～Ｓ２０９は、それぞれ実施形態１における検知処理のステップＳ１０１～Ｓ１０９に相当する。
ステップＳ２０７：断線検知部３０７は、記憶部３１１に記憶されたログテーブル３１２の記録を参照して、測定した信号強度が、ＲＦＩＤ通信装置３の記憶部３１１に記憶された閾値と比較して信号強度が閾値以上であった場合（ステップＳ２０７でＹｅｓ）、ステップＳ２０８に進む。それ以外の場合（ステップＳ２０７でＮｏ）、ステップＳ２０９に進む。
ここで閾値の設定方法について説明する。
閾値の設定方法１：閾値は固定値としてデフォルトで設定される。閾値は、ＲＦＩＤ通信装置３の記憶部３１１に記憶されている。ＲＦＩＤタグ２のアンテナ２０１に劣化がある状態と検知する閾値が０．６Ｖに設定されているとし、図９のログテーブル３１２の事例を用いて具体的に説明する。
識別情報ＵＩＤ３が付されたＲＦＩＤタグ２について、図９のログテーブル３１２に示されるように、交信回数が５回目のときに信号強度が０．４Ｖである。このとき、記憶部３１１に記憶されている閾値０．６Ｖと比較して信号強度が小さい。断線検知部３０７は、測定された信号強度によりＲＦＩＤタグ２のアンテナ２０１に劣化がある状態と検知する。
閾値の設定方法２：管理者は、ＲＦＩＤタグ２と交信したときのログテーブル３１２Ａの過去の記録を参照して信号強度の最も低い値を閾値として設定することができる。図１１のログテーブル３１２Ａの事例を用いて説明する。
例えば各ＲＦＩＤタグ２との交信回数が２回目までの時点で、管理者は、ログテーブル３１２Ａの過去の記録を参照する。すると信号強度が最も低い値は、識別情報ＵＩＤ１が付されたＲＦＩＤタグ２との２回目の交信時の信号強度Ｄ２の０．４Ｖである。そこで、管理者は、閾値を０．４Ｖに設定し、ＲＦＩＤ通信装置３の記憶部３１１に記憶させる。
すると、各ＲＦＩＤタグ２との交信回数３回目以降においては、識別情報ＵＩＤ２が付されたＲＦＩＤタグ２の信号強度Ｄ１が、交信回数４回目に０．３Ｖとなるのでアンテナ２０１が劣化していると検知されることとなる。識別情報ＵＩＤ３が付されたＲＦＩＤタグ２の信号強度Ｄ３が、交信回数５回目に０．６Ｖとなり、アンテナ２０１が劣化していないと検知されることとなる。
また、閾値はＲＦＩＤタグ２毎に設定されてもよい。図１２のログテーブル３１２Ａの事例を用いて説明する。同様に各ＲＦＩＤタグ２との交信回数が２回目までの時点の記録から閾値が設定されるとすると、この場合には、各ＲＦＩＤタグ２について以下の閾値が設定されることとなる。識別情報ＵＩＤ１が付されたＲＦＩＤタグ２についての閾値は０．４Ｖに設定される。識別情報ＵＩＤ２が付されたＲＦＩＤタグ２についての閾値は０．６Ｖに設定される。識別情報ＵＩＤ３が付されたＲＦＩＤタグ２についての閾値は１．２Ｖに設定される。
すると、各ＲＦＩＤタグとの交信回数３回目以降については、識別情報ＵＩＤ２が付されたＲＦＩＤタグ２において、交信回数４回目の信号強度Ｄ１が０．３Ｖとなるのでアンテナ２０１が劣化していると検知されることとなる。また、識別情報ＵＩＤ３が付されたＲＦＩＤタグ２において、交信回数５回目の信号強度Ｄ３が０．６Ｖとなるのでアンテナ２０１が劣化していると検知されることとなる。
閾値の設定方法３：管理者は、ログテーブル３１２Ｂに記録されている信号強度から統計学的手法を用いて閾値を設定することができる。図１３のログテーブル３１２Ｂを参照して、管理者が閾値を設定する事例を説明する。例えば管理者は、ログテーブル３１２Ｂに記録されている各信号強度Ｄ４の平均値を算出する。そして管理者は、平均値から所定値を差し引いた値を閾値とする。所定値は例えば各信号強度Ｄ４の標準偏差に３を乗じた数値である。
また、閾値はＲＦＩＤタグ２毎に設定されてもよい。図１４のログテーブル３１２Ｂの事例を用いて説明する。例えば、管理者は、ログテーブル３１２Ｂに記録されている識別情報ＵＩＤ１が付されたＲＦＩＤタグ２の各信号強度Ｄ５、識別情報ＵＩＤ２が付されたＲＦＩＤタグ２の各信号強度Ｄ６、識別情報ＵＩＤ３が付されたＲＦＩＤタグ２の各信号強度Ｄ７それぞれの平均値を算出する。そして、管理者は各平均値から各所定値を差し引いた値を閾値とする。各所定値は各信号強度Ｄ５～Ｄ７の標準偏差に３を乗じたそれぞれの数値である。
なお、上記閾値の設定方法２及び３において、閾値は管理者が算出する例が説明された。しかし、ＲＦＩＤ通信装置３の制御部３０３が、ログテーブル３１２を参照して、上記同様の手順により、閾値を算出し得るように、制御部３０３が構成されていてもよい。
〔その他の実施形態〕
アンテナ２０１を構成する複数のアンテナ素線の断面積または素材の少なくともいずれかを、異なるようにして、アンテナ素線の強度を変えてもよい。更には、アンテナ素線の断面積または素材に限られず、複数のアンテナ素線のそれぞれの強度に影響するその他のパラメータを互いに異なるようにしてもよい。
アンテナ２０１を構成する複数のアンテナ素線の断面積または素材の少なくともいずれかを、異なるようにして、アンテナ素線の強度を変えてもよい。更には、アンテナ素線の断面積または素材に限られず、複数のアンテナ素線のそれぞれの強度に影響するその他のパラメータを互いに異なるようにしてもよい。
厳しい環境下に晒されたＲＦＩＤタグ２は、強度の弱いアンテナ素線から断線する。ＲＦＩＤタグ２のアンテナ素線の強度の弱いものが断線することで、ＲＦＩＤタグ２が厳しい環境下に置かれてアンテナが断線しかかり、交信不可となる予兆をユーザは、知ることができる。
〔ソフトウェアによる実現例〕
ＲＦＩＤ通信装置３の制御ブロック（特に制御部３０３の各機能ブロック）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
ＲＦＩＤ通信装置３の制御ブロック（特に制御部３０３の各機能ブロック）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
後者の場合、ＲＦＩＤ通信装置３は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。
上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。
また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
１ ＲＦＩＤシステム
２ ＲＦＩＤタグ
３ ＲＦＩＤ通信装置
４ 筐体
５ タグＩＣ
６ コンデンサ
２０１ アンテナ
２０２ タグ送受信部
２０３ 識別情報
３０１ 親局アンテナ
３０２ 親局送受信部
３０３ 制御部
３０４ 識別部
３０５ ログ生成部
３０６信号強度測定部
３０７ 断線検知部
３０８ 報知部
３０９ 命令受付部
３１０ 送受信制御部
３１１ 記憶部
３１２、３１２Ａ、３１２Ｂ ログテーブル
Ａ１ アンテナ素線
Ａ２ アンテナ素線
２ ＲＦＩＤタグ
３ ＲＦＩＤ通信装置
４ 筐体
５ タグＩＣ
６ コンデンサ
２０１ アンテナ
２０２ タグ送受信部
２０３ 識別情報
３０１ 親局アンテナ
３０２ 親局送受信部
３０３ 制御部
３０４ 識別部
３０５ ログ生成部
３０６信号強度測定部
３０７ 断線検知部
３０８ 報知部
３０９ 命令受付部
３１０ 送受信制御部
３１１ 記憶部
３１２、３１２Ａ、３１２Ｂ ログテーブル
Ａ１ アンテナ素線
Ａ２ アンテナ素線
Claims (5)
- ＲＦＩＤタグと、
ＲＦＩＤ通信装置と、を備えたＲＦＩＤシステムであって、
前記ＲＦＩＤタグは、
ループ状の複数のアンテナ素線が並列に接続されたアンテナと、
識別情報を保持し、前記アンテナを用いて前記ＲＦＩＤ通信装置との間で交信を行うタグ送受信部と、を備え、
前記ＲＦＩＤ通信装置は、
親局アンテナと、
前記親局アンテナを用いて前記ＲＦＩＤタグとの間で交信を行う親局送受信部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記親局送受信部が前記ＲＦＩＤタグから受信した信号から、前記ＲＦＩＤタグの前記識別情報を取得する識別部と、
前記親局送受信部が前記ＲＦＩＤタグから受信した信号の強度を測定する信号強度測定部と、
前記信号強度測定部が測定した、前記ＲＦＩＤタグから受信した信号の強度から、前記ＲＦＩＤタグの前記アンテナ素線の断線を検知する断線検知部と、
前記断線検知部が、前記ＲＦＩＤタグの前記アンテナ素線の断線を検知した場合に、前記ＲＦＩＤタグに異常がある旨の報知を実行する報知部と、を有することを特徴とする、ＲＦＩＤシステム。 - 前記ＲＦＩＤ通信装置は、
情報を記憶する記憶部を更に備え、
前記制御部は、更に、
前記記憶部に、前記識別部が取得した前記ＲＦＩＤタグの前記識別情報に紐づけて、前記ＲＦＩＤタグから受信した信号の強度に関する情報を時系列で記録するログテーブルを、前記記憶部に記憶させるログ生成部と、を有することを特徴とする、請求項１に記載のＲＦＩＤシステム。 - 前記断線検知部は、前記信号強度測定部が測定した、前記ＲＦＩＤタグから受信した信号の強度を、前記記憶部に記憶された前記ログテーブルの前記ＲＦＩＤタグに関する前記信号の強度に関する情報と比較することによって、当該ＲＦＩＤタグの前記アンテナ素線の断線を検知することを特徴とする、請求項２に記載のＲＦＩＤシステム。
- 前記ＲＦＩＤタグにおける前記複数のアンテナ素線は、アンテナ素線の強度に影響するパラメータが互いに異なるアンテナ素線を含むことを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のＲＦＩＤシステム。
- 親局アンテナと、
前記親局アンテナを用いてＲＦＩＤタグとの間で交信を行う親局送受信部と、
制御部と、を備え、
前記ＲＦＩＤタグは、
ループ状の複数のアンテナ素線が並列に接続されたアンテナと、
識別情報を保持し、前記アンテナを用いてＲＦＩＤ通信装置との間で交信を行うタグ送受信部と、が設けられた前記ＲＦＩＤタグであって、
前記制御部は、
前記親局送受信部が前記ＲＦＩＤタグから受信した信号から、前記ＲＦＩＤタグの前記識別情報を取得する識別部と、
前記親局送受信部が前記ＲＦＩＤタグから受信した信号の強度を測定する信号強度測定部と、
前記信号強度測定部が測定した、前記ＲＦＩＤタグから受信した信号の強度から、前記ＲＦＩＤタグの前記アンテナ素線の断線を検知する断線検知部と、
前記断線検知部が、前記ＲＦＩＤタグの前記アンテナ素線の断線を検知した場合に、前記ＲＦＩＤタグに異常がある旨の報知を実行する報知部と、を有することを特徴とする、ＲＦＩＤ通信装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020189564A JP2022078695A (ja) | 2020-11-13 | 2020-11-13 | Ｒｆｉｄシステム、ｒｆｉｄ通信装置 |
| CN202180069192.XA CN116324798A (zh) | 2020-11-13 | 2021-03-03 | 射频识别***、射频识别通信装置 |
| PCT/JP2021/008078 WO2022102142A1 (ja) | 2020-11-13 | 2021-03-03 | Ｒｆｉｄシステム、ｒｆｉｄ通信装置 |
| DE112021004316.1T DE112021004316T5 (de) | 2020-11-13 | 2021-03-03 | Rfid-system, rfid-kommunikationsvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020189564A JP2022078695A (ja) | 2020-11-13 | 2020-11-13 | Ｒｆｉｄシステム、ｒｆｉｄ通信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022078695A true JP2022078695A (ja) | 2022-05-25 |
Family
ID=81602195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020189564A Pending JP2022078695A (ja) | 2020-11-13 | 2020-11-13 | Ｒｆｉｄシステム、ｒｆｉｄ通信装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2022078695A (ja) |
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| DE (1) | DE112021004316T5 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2006352750A (ja) | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Denso Corp | アンテナコイル、それを用いた共振アンテナ及びカード型無線機 |
| JP5282534B2 (ja) * | 2008-11-13 | 2013-09-04 | 大日本印刷株式会社 | 非接触ｉｃタグ装置 |
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2020
- 2020-11-13 JP JP2020189564A patent/JP2022078695A/ja active Pending
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2021
- 2021-03-03 CN CN202180069192.XA patent/CN116324798A/zh active Pending
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