JP4324164B2

JP4324164B2 - トランスポンダ機能を有する無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置

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Publication number: JP4324164B2
Application number: JP2005504352A
Authority: JP
Inventors: キュール，カルメン; ワキム，ピーター; ベシキビ，ペトリ; フオモス，ヘイッキ
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 2003-07-22
Filing date: 2003-07-22
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2023-07-22
Also published as: JP2007516623A; AU2003246995A1; CA2533029A1; EP1644872B1; ATE451658T1; US20060280149A1; WO2005008575A1; US9306637B2; US8823496B2; CA2533029C; CN1802654A; DE60330507D1; US8384519B2; CN100530226C; US20130141218A1; EP1644872A1; US20140167923A1; BR0318410A

Description

本発明は、無線周波数識別トランスポンダの改良された読み取り機能を実現するための通信装置に関する。特に、本発明は、無線周波数識別トランスポンダとして機能することが可能な無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置に関するものである。

本願明細書でＲＦＩＤタグとも呼ばれる無線周波数識別子（ＲＦＩＤ）トランスポンダは、物体のラベリング（labeling）用として広く用いられており、本人の身元確認を行ったり、ＲＦＩＤタグを有する物体の認識を行ったりするためのものである。基本的に、ＲＦＩＤタグの各々は、電子回路と、無線周波数（ＲＦ）および高周波数（ＨＦ）インタフェースとを具備しており、この無線周波数（ＲＦ）および高周波数（ＨＦ）インタフェースはアンテナおよび電子回路に結合される。ＲＦＩＤタグは、一般に、小型容器内に収納される。ＲＦＩＤタグの利用に関して設定される必要条件（すなわち、データ送信レート、問い合わせ信号（interrogation signal）のエネルギ、および送信範囲等）に応じて、数十〜数百ＫＨｚ（キロヘルツ）から数ＧＨｚ（ギガヘルツ）（採用されている幾つかの例示周波数を示すだけでも、例えば１３４ｋＨｚ、１３．５６ＭＨｚ、および８６０〜９２８ＭＨｚ等が存在する）の範囲内の異なる無線周波数で異なるタイプのデータ送信／情報送信が行われる。ここで、ＲＦＩＤタグは、２つの主要タイプのＲＦＩＤタグ、すなわち、例えば或る一定周波数のＲＦ信号等の問い合わせ信号を生成するＲＦＩＤタグリーダによって活性化される受動型のＲＦＩＤタグと、電力供給用のバッテリーまたは蓄電池等の固有の電源を備えた能動型のＲＦＩＤタグとに区分することができる。

受動型の誘導ＲＦＩＤタグは、活性化用の電磁場(問い合わせ信号)を通すことにより活性化される。このＲＦＩＤタグは、電磁場で干渉を引き起こす電磁場の周波数で共振する。この干渉は、ＲＦＩＤタグリーダによって検出されて評価され得る。受動型の誘導ＲＦＩＤタグと、これらの誘導ＲＦＩＤタグの送信範囲とによって得ることができる情報量は制限される。

受動型のＲＦＩＤタグ、すなわち、反射型のＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤタグリーダによって放射された問い合わせ信号の少量の電磁エネルギを反射するものである。ＲＦＩＤタグリーダへ送信されるようにＲＦＩＤタグに格納されているＲＦＩＤタグ情報を埋め込むために、何らかの方法で上記反射信号を変調または符号化することが可能である。より詳細には、反射型のＲＦＩＤタグは、問い合わせ信号の電磁エネルギを受信し、少量の電磁エネルギを変換して、ＲＦＩＤタグの電子部品の活性化を図るものである。ＲＦＩＤタグの電子部品は、クロック信号と格納済みのＲＦＩＤタグ情報とを含むデータストリームを生成し、上記反射信号でもって上記データストリームの変調または符号化を行うことができる。

能動型のＲＦＩＤタグは小型化された送受信装置を備え、従来方式によるマイクロプロセッサ技術をベースとするものである。この能動型のＲＦＩＤタグは、データ送信を行うために選定されてもよいし、自律的に送信を行うようにしてもよい。上記マイクロプロセッサ技術によって、受信したＲＦ信号（問い合わせ信号）の解析を行うための、および、対応するＲＦ応答信号を生成するためのソフトウェアのアルゴリズムを実行することが可能になる。

特に、能動型のＲＦＩＤタグによって、さらに多量の情報を供給することと、より長い送信範囲を持つこととが可能になる。ＲＦＩＤタグの複雑さに応じて、ＲＦＩＤタグに不揮発状態で格納されている情報は、読み取り専用情報であってもよいし、あるいは、ＲＦＩＤライタとして動作するＲＦＩＤタグリーダによって修正を行うことが可能（再プログラム可能）になる。

ＲＦＩＤタグは、無線読み出しアクセスを可能にする情報格納装置のような多数の応用分野で利用される。より詳細には、これらの応用分野として、電子的物品監視（ＥＡＳ）、格納管理システム、盗難防止システム、アクセス制御、識別システム（人、ペット、野生生物、子供等）、市外通話料金の徴収、トラフィック管理システム、軌道車識別、および高額資産管理等を含むことができる。これらの応用分野は、上記に列挙したものに限定されるものではない。ＲＦＩＤタグの動作周波数は、数ｋＨｚ（キロヘルツ）から数ＧＨｚ（ギガヘルツ）までの周波数帯域内に存在する。ＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤタグの目的と利用用途とに適合する種々の容器を備えたものであってもよい。オフィスブロックのような制御されたエリアに立ち入るためのキーに替わるものとして利用されるＲＦＩＤタグは、キーホルダの形で一体化されたものであってもよいし、あるいは、ポケットの中に収納されるクレジットカードの形状をしたものであってもよい。さらに、ＲＦＩＤタグは、このＲＦＩＤタグ自体に接着剤を付けたり、商品や製品等に貼り付けられる接着ラベルやフィルム等の上へ固着されてもよい。

マイクロプロセッサをベースとする携帯端末装置の市場は依然急成長を続けているし、移動端末装置の受け入れは衰えていない。携帯端末装置は、いつでも、どこでも情報データの検索、処理、修正および追加を行う能力をユーザに提供している。さらに、ＲＦＩＤタグリーダを有する携帯端末装置は、当業者にとって周知のものである。このような携帯端末装置は、さらなる処理を行うためにＲＦＩＤタグ情報を受信することが可能である。例えば、ＲＦＩＤタグのＲＦＩＤタグ情報を受信する際に携帯端末装置を採用することによって、製品の一意的なラベリングに使用されるバーコードの代用とすることが可能である。

従来の技術によるＲＦＩＤタグとＲＦＩＤタグリーダとを教示するために、以下の説明で図１を参照することにする。図１は、従来の技術によるＲＦＩＤタグおよびＲＦＩＤタグリーダの利用を記述するための概略的なブロック図である。

第１のアプローチでは、ＲＦＩＤタグリーダとＲＦＩＤタグとの間の従来の技術による通信を教示することとする。このブロック図は、アプリケーション４００を動作させ、ＲＦＩＤタグ７００とアプリケーション４００との間でデータフローを確立するためにタグリーダ機能を有する携帯端末装置（図１では携帯電話と表記する）１を示すものである。この携帯端末装置１は、ＲＦＩＤタグ７００と通信するように構成される任意の電子端末装置である。

上記の携帯端末装置１は、この携帯端末装置１で処理されるアプリケーション４００とＲＦＩＤタグ７００との間の通信を可能にするＲＦＩＤタグリーダに接続される。このＲＦＩＤタグリーダは、スタンドアローン型のユニットとして実現されてもよい。このユニットは、携帯端末装置１に対し着脱可能に接続されたものであってもよいし、あるいは、携帯端末装置１の中に埋め込まれたものであってもよい。

図１に例示のＲＦＩＤタグ７００は、格納コンポーネント（ＭＥＭ）７５０、およびマイクロプロセッサ（μＰ）またはマイクロコントローラ（μＣ）７１０を具備するものである。アンテナ７６０は、ＲＦＩＤタグ７００が問い合わせ信号を受信し、このような問い合わせ信号の受信時等に応答信号の送信を可能にするものである。格納コンポーネント７５０には、本発明に基づいて少なくともタグ識別シーケンスを含むＲＦＩＤタグ情報が含まれる。このタグ識別シーケンスは、複数の個別サービス処理を行うのに好適である。問い合わせ信号および応答信号に関しては、無線通信リンク５を介して携帯端末装置１に対して通信が行われる。上記無線通信リンク５は、無線周波数（ＲＦ）通信リンクであるか、あるいは、利用周波数に応じて、実際上は高周波数（ＨＦ）通信リンクである。ＲＦＩＤタグリーダとＲＦＩＤタグとの結合は、誘導性を有することが望ましい。

格納コンポーネント７５０は、揮発性メモリまたは不揮発性メモリとして具体化された読み取り専用の格納コンポーネントまたは読み取り／書き込み（すなわち、ランダムアクセス）用の格納コンポーネントのいずれか一方であってもよい。読み取り専用の格納コンポーネントの場合には、ＲＦＩＤタグリーダは格納済み情報の検索が可能であるのに対して、読み取り／書き込み用の格納コンポーネントの場合には、ＲＦＩＤタグリーダは情報の読み取りと、情報の書き込みとが可能になる。１乃至幾つかのコマンドをＲＦＩＤタグ７００へ送信するために携帯端末装置１で動作するアプリケーション４００が行う情報の要求は、ＲＦＩＤタグリーダとＲＦＩＤタグ７００との間で確立される通信リンクによりサポートされ、要求された情報を含むような対応する応答によって、ＲＦＩＤタグ７００は上記情報の要求に応えることになる。このようにして受信した要求された情報は、最初に要求を呈示したアプリケーション４００へ供給され、このアプリケーション４００にて処理されることになる。１乃至幾つかのコマンドは単に問い合わせ信号であってもよいし、あるいは、変調によって問い合わせ信号の中に埋め込まれたものであってもよい。ＲＦＩＤタグリーダは、ＲＦＩＤタグ７００とアプリケーション４００との間のデータフローを確立する。

ＲＦＩＤタグの利用の増加によって、ＲＦＩＤタグリーダとＲＦＩＤタグとの間での広範に適用可能な通信構成を確立するための標準化への努力が促進されている。このような標準化は、２００２年１２月付けの近距離場通信規格（near field communication standard：ＥＣＭＡ−３４０）の形で、ＥＣＭＡインターナショナル（スイスのジュネーブ）により確立されている。上記の規格では、ＲＦＩＤタグリーダとＲＦＩＤタグとで使用される近距離場通信インタフェースおよびプロトコル（ＮＦＣＩＰ−１）のための通信モードが規定されている。この規格では、能動通信モードおよび受動通信モードの双方のモードも規定され、ネットワーク化された製品のための近距離場通信用互換装置、および、消費者用機器のための近距離場通信用互換装置を利用する通信ネットワークの実現が図られている。上記規格は、特に、変調方式、符号化、転送速度およびＲＦ／ＨＦインタフェースのフレームフォーマット、ならびに、初期化方式と、初期化中のデータの衝突制御とに必要な条件を指定するものである。さらに、ＥＣＭＡ規格には、プロトコル起動とデータ交換方法とを含むトランスポートプロトコルが規定されている。

前述のＲＦＩＤタグリーダとＲＦＩＤタグとの通信は、受動通信モードによってカバーされている。能動通信モードは、複数のＲＦＩＤタグリーダ間の通信に関するものである。

これに対応して第２のアプローチでは、複数のＲＦＩＤタグリーダ間の従来の技術による通信について図１を参照しながら教示することにする。ここでは、ＲＦＩＤタグリーダに接続された第２の携帯端末装置２（図１では携帯電話と表記する）が設けられている。ＲＦＩＤタグリーダはスタンドアローン型ユニットとして実現されてもよい。このスタンドアローン型ユニットは、携帯端末装置２に対し着脱可能に接続されてもよいし、あるいは、携帯端末装置２の中に埋め込まれてもよい。携帯端末装置１および携帯端末装置２の双方のＲＦＩＤタグリーダは、能動通信モードをサポートしている。これは、前述の近距離場通信インタフェースおよびプロトコル（ＮＦＣＩＰ−１）の規格を採用することにより、上記ＲＦＩＤタグリーダの双方が相互に通信を行うように構成されることを意味するものである。能動通信モード中、携帯端末装置１と携帯端末装置２とが関与している２つのＲＦＩＤタグリーダのうちの一方のＲＦＩＤタグリーダがＲＦＩＤタグのシミュレーションを能動的に行うのに対して、他方のＲＦＩＤタグリーダはＲＦＩＤタグリーダのシミュレーションを能動的に行う。それぞれ無線周波数通信リンクおよび高周波数通信リンク（ＲＦ／ＨＦ通信リンク）になる無線通信リンク６を介して、データ通信が確立される。この無線通信リンク６は、携帯端末装置１で動作するアプリケーション４００と、携帯端末装置２で動作するアプリケーション４１０との間のデータフローを実現する。

しかしながら、ＲＦＩＤタグリーダの問い合わせ信号によって活性化される受動型のＲＦＩＤタグとは対照的に、関与している双方のＲＦＩＤタグリーダは常時独立に活性化される。すなわち、上記双方のＲＦＩＤタグリーダはそれぞれ固有の電源を有しており、上記双方のＲＦＩＤタグリーダ間のデータ通信に用いられる無線周波数／高周波数（ＲＦ／ＨＦ）信号の生成を行う。したがって、ＲＦＩＤタグのシミュレーションを能動的に行うＲＦＩＤタグリーダは、能動型のＲＦＩＤタグと考えることができる。

ＲＦＩＤタグリーダの相互通信によって提供される利点にもかかわらず、前述の説明に関する幾つかの欠点が認められる場合がある。一つのＲＦＩＤタグリーダと他のＲＦＩＤタグリーダとの間の相互通信の実現は開発時に大きな努力を必要とする。なぜならば、この場合、インタフェースおよびプロトコルの規定が非常に複雑であり、さらに、当然のことながら、異なるメーカーのＲＦＩＤタグリーダ間での相互運用性を保証するために要求される著しく複雑な機能が、上記のインタフェースおよびプロトコルの規定によって示されるからである。さらに、一つのＲＦＩＤタグリーダと他のＲＦＩＤタグリーダとの間の相互通信の実現は、関与している個々のＲＦＩＤタグリーダへのエネルギの供給を必要とし、バッテリーまたは蓄電池から電力の供給を受ける携帯用装置という点から見て、このエネルギの供給は厄介な問題となる可能性がある。さらに、状況によっては、携帯用装置が望まれなかったり、例えば、飛行機内や病院内では禁止されたりすることさえある。携帯電話（すなわち、携帯用装置）に埋め込まれているＲＦＩＤタグリーダであって、この埋め込まれているＲＦＩＤタグリーダが一つのＲＦＩＤタグリーダと他のＲＦＩＤタグリーダとの間の相互通信をサポートし、上記携帯電話のユーザが固定のＲＦＩＤタグリーダとの相互通信の確立を望んでいるものと想定する。上記の埋め込まれているＲＦＩＤタグリーダを活性化しなければならないという事実に起因して、これらの前述の環境では相互通信の実行は不可能となる。なぜならば、上記の埋め込まれているＲＦＩＤタグリーダの活性化は、携帯電話の好ましくない活性化または禁止された活性化を結果としてもたらすことになるからである。

さらに、一つのＲＦＩＤタグリーダと他のＲＦＩＤタグリーダとの間の相互通信は、従来の技術による多数の携帯端末装置内に設けられているブルートゥース（Bluetooth（登録商標））のような良好に確立された短距離用通信規格と競合することになる。特に、一つのＲＦＩＤタグリーダと他のＲＦＩＤタグリーダとの間の相互通信サポートの実施が複雑な企てになると考えられる場合、同様の機能を実現するための競合する通信解決方法を実施することは経済的ではない。

本発明の目的は、無線周波数（ＲＦ）識別トランスポンダ用の改良されたリーダ装置であって、少なくとも無線周波数識別トランスポンダと通信するように構成され、かつ、電力の供給を受けていない状態で無線周波数識別トランスポンダの機能を実現することが可能なリーダ装置を提供することにある。

本発明の目的は、独立形式の請求項１に記載のリーダ装置によって達成される。また一方で、本発明の目的は、独立形式の請求項１４に記載の携帯用電子装置、ならびに独立形式の請求項１７に記載の携帯用電子装置とリーダ装置とを有するシステムによって達成される。さらに、本発明に基づく種々の実施形態は、従属形式の請求項に規定されている。

本発明の態様によれば、無線周波数インタフェース（無線周波数フロントエンドとしても図示されている）とアンテナとを有する無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置が提供される。このリーダ装置は、リーダ動作モードで、すなわち、無線周波数トランスポンダを用いてリーダ装置を動作させるための一般に周知の方法で、少なくとも無線周波数識別トランスポンダと通信を行うように構成される。上記リーダ装置はトランスポンダロジックユニットを備える。このトランスポンダロジックユニットは無線周波数インタフェースに接続され、これによって、リーダ装置がトランスポンダ動作モードで無線周波数識別トランスポンダとして作用するように構成される。特に、トランスポンダロジックユニットは、無線周波数識別トランスポンダ用の別のリーダ装置との通信をサポートするものである。

本発明の実施形態に基づくリーダ装置によるトランスポンダロジックユニットの包含と統合化とが、空間的統合化に限定されるものではないことを理解されたい。なぜならば、所定の規定の中に、トランスポンダロジックユニットの論理的関連付けとリーダ装置内への統合化も含まれているからである。このことは、一方で、リーダ装置とトランスポンダロジックユニットとが共用のハウジング内に収納可能であり、他方で、リーダ装置およびトランスポンダロジックユニットの双方を異なるハウジング内に取り囲んだり、別個に動作し、かつ、互いに相互接続することで論理エンティティを形成するようにしたりすることが可能であることを意味するものである。この場合、空間的統合化およびロジックによる統合化の双方は本発明の範囲に属するものとする。したがって、上記トランスポンダロジックユニットは上記リーダ装置に接続されることが可能であり、当該リーダ装置に割り当てられることになる。好適には、上記トランスポンダロジックユニットが接続され、統合されることが望ましい。

本発明の一つの実施形態によれば、上記リーダ装置は、無線周波数インタフェースに接続され、リーダ動作モードをサポートするリーダロジックユニットをさらに備えるものである。

本発明の一つの実施形態によれば、トランスポンダ動作モードにおいて、いずれのリーダ装置の電源からも独立して動作可能である。本発明の一つの実施形態によれば、上記リーダ装置は、トランスポンダ動作モードで受動型の無線周波数識別トランスポンダとして作用する。本発明の一つの実施形態によれば、上記リーダ装置は、トランスポンダ動作モードで受動型の読み取り専用の無線周波数識別トランスポンダとして作用する。

本発明の一つの実施形態によれば、トランスポンダロジックはトランスポンダメモリを具備する。本発明の一つの実施形態によれば、トランスポンダメモリは、不揮発性の格納コンポーネントである。本発明の一つの実施形態によれば、トランスポンダメモリは、設定変更可能な格納コンポーネントである。

本発明の一つの実施形態によれば、トランスポンダロジックは、スイッチを介して無線周波数インタフェースに結合される。このスイッチは、リーダ動作モードとトランスポンダ動作モードとの間で選択を行うことができるように動作することが可能である。

本発明の一つの実施形態によれば、リーダ装置が活性化されていない期間中は、上記リーダ装置はトランスポンダ動作モードで動作する。本発明の一つの実施形態によれば、上記リーダ装置が活性化されていない期間中は、当該リーダ装置はトランスポンダ動作モードで自動的に動作する。

本発明の一つの実施形態によれば、無線周波数インタフェースは、リーダ動作モードおよびトランスポンダ動作モードにおいて、上記リーダ装置の動作に必要な信号を供給する。

本発明の一つの実施形態によれば、上記リーダ装置は近距離場通信（ＥＣＭＡ−３４０）規格をサポートする。このリーダ装置は、受動通信モードと能動通信モードとを用いてリーダ動作モードで動作することが可能であり、上記リーダ装置は、ショウ通信モード（show communication mode ）を用いてトランスポンダ動作モードで動作することが可能である。

本発明の一つの実施形態によれば、上記リーダ装置は、能動通信モードを用いてリーダ動作モードで動作することが可能である。

本発明の一つの態様によれば、無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置に接続された携帯用電子装置が提供される。この無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置は、無線周波数インタフェース（無線周波数フロントエンド）とアンテナとを有する。上記リーダ装置は、リーダ動作モードにて少なくとも無線周波数識別トランスポンダと通信を行うように構成される。上記リーダ装置は、さらに、トランスポンダロジックユニットを備える。このトランスポンダロジックユニットは無線周波数インタフェースに接続され、上記リーダ装置はトランスポンダ動作モードで無線周波数識別トランスポンダとして作用するように構成される。特に、上記トランスポンダロジックユニットは、無線周波数識別トランスポンダ用の別のリーダ装置との通信をサポートするものである。

本発明の一つの実施形態によれば、上記リーダ装置は、当該リーダ装置の前述の実施形態のいずれの実施形態にも従うリーダ装置である。本発明の一つの実施形態によれば、携帯用電子装置のスイッチをオンにすることによって、公衆地上移動通信ネットワーク（public land mobile network：ＰＬＭＮ）を介して通信が行われる。

本発明の一つの態様によれば、携帯用電子装置と、この携帯用電子装置と接続される無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置とを有するシステムが提供される。この無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置は、無線周波数インタフェース（無線周波数フロントエンド）とアンテナとを有する。上記リーダ装置は、リーダ動作モードにて少なくとも無線周波数識別トランスポンダと通信を行うように構成される。上記リーダ装置は、さらに、トランスポンダロジックユニットを備える。このトランスポンダロジックユニットは無線周波数インタフェースに接続され、上記リーダ装置がトランスポンダ動作モードで無線周波数識別トランスポンダとして作用するように構成される。特に、上記トランスポンダロジックは、無線周波数識別トランスポンダ用の別のリーダ装置との通信をサポートするものである。

本発明の一つの実施形態によれば、上記リーダ装置は、当該リーダ装置の前述の実施形態のいずれの実施形態にも従うリーダ装置である。本発明の一つの実施形態によれば、携帯用電子装置のスイッチをオンにすることによって、公衆地上移動通信ネットワーク（ＰＬＭＮ）を介して通信が行われる。

本発明についてさらに理解を深めるために添付図面が示されているが、これらの添付図面は本願明細書の一部に組み入れられ、本願明細書の一部を構成するものである。これらの添付図面は本発明の実施形態を例示し、本願明細書における記述と一緒になって本発明の原理を説明するのに役立つものである。

添付図面に例示されている本発明の実施形態（実施例）について以下詳細に説明する。いずれの図面および本願明細書の関連説明部分においても、可能な限り、前述した構成要素と同様の部分または類似の部分を参照するために同一の参照番号を用いることとする。

以下に詳述するような本発明に関連したタグリーダの実施形態は、図１に図示されるような携帯端末装置に取り付けられたり、埋め込まれたりするタグリーダであることに留意されたい。特に、携帯端末装置１は移動電話、個人向け携帯型情報通信機器、スマートフォン、および消費者用移動電子機器等であってもよく、このような携帯端末装置のスイッチをオンにして、公衆地上移動通信ネットワーク（ＰＬＭＮ）、無線ローカルエリアネットワーク（wireless local area network ：ＷＬＡＮ）、およびブルートゥース（Bluetooth（登録商標））ネットワーク等のような無線データ通信を介して通信を行うことが可能になる。公衆地上移動通信ネットワーク（ＰＬＭＮ）とは、現在一般に利用されている任意のセルラデータ通信ネットワークあるいは将来利用され得る任意のセルラデータ通信ネットワークであると理解されたい。特に、公衆地上移動通信ネットワーク（ＰＬＭＮ）は、現在利用されている移動通信規格の選択を列挙するだけでも、広域通信システム（global communication system ：ＧＳＭ）、一般移動通信サービス地上アクセスネットワーク（universal mobile telecommunication services terrestrial access network：ＵＴＲＡＮ）、合衆国個人用通信システム（United States personal communication system：ＵＳＰＣＳ）、および個人用ディジタルセルラシステム（personal digital cellular system：ＰＤＣ）等を挙げることができる。

本発明に基づくタグリーダの実施形態についての説明は、ＥＣＭＡインターナショナル（スイスのジュネーブ）によって２００２年１２月に公開された近距離場通信規格（ＥＣＭＡ−３４０）に基づいて行われるものであることにさらに留意されたい。特に、近距離場通信規格／インタフェースおよびプロトコル（ＮＦＣＩＰ−１）という観点から本発明の実施形態の説明を行うこととする。

図２は、本発明の一実施形態によるＲＦＩＤタグ機能を有するＲＦＩＤタグリーダ装置（無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置とも呼ばれる）６００の実現を可能にするような機能ブロック図を示すものである。例示のＲＦＩＤタグリーダ装置６００には、ＲＦＩＤタグリーダ機能を表すＲＦＩＤタグリーダユニット（図２ではタグリーダユニットと表記する）３００と、ＲＦＩＤタグ機能を表すＲＦＩＤタグユニット２００とが含まれる。双方の機能ユニット、すなわち、ＲＦＩＤタグリーダユニット３００およびＲＦＩＤタグユニット２００は、（それぞれ対応する）無線周波数（ＲＦ）インタフェース（および高周波数（ＨＦ）インタフェース）と、動作に利用される無線周波数（ＲＦ）に適合するアンテナとを必要とする。図１に例示の実施形態は、共用のＲＦインタフェース１５０と、双方の機能ユニットが利用する共用のアンテナ１６０とを示すものである。ＲＦインタフェース１５０のような無線周波数インタフェース、および、本発明の実施形態に基づいて本願明細書の説明部分に記載されているアンテナ１６０のようなアンテナは、それぞれ、ＲＦＩＤタグおよびトランスポンダの技術分野において好適な任意の使用無線周波数を使用するように構成されることを理解されたい。特に、本発明の実施形態によって前述の少なくとも典型的な動作周波数が実現可能となる。

ＲＦＩＤタグリーダ機能の場合、アンテナ１６０は、一つ以上の問い合わせ信号を送信して、ＲＦＩＤタグから情報を検索するために一つ以上の応答信号を受信するように構成される。前述の近距離場通信規格（ＥＣＭＡ−３４０）に照らして、アンテナ１６０はこの規格に従って通信できるように構成される。ＲＦＩＤタグリーダユニット２００の機能に応じて、上記アンテナは、受動通信モードでＲＦＩＤタグと通信し、さらに、能動通信モードで別のＲＦＩＤタグリーダ装置６００と通信を行うように構成される。

ＲＦＩＤタグ機能の場合、アンテナ１６０は、一つ以上の問い合わせ信号を受信し、かつ、ＲＦＩＤタグユニット２００から検索された情報を伝送する一つ以上の応答信号を送信するのに十分適したものとなる。

アンテナ１６０は、一つ以上の信号接続部４０を介してＲＦインタフェース１５０に接続される。この信号接続部４０は、ＲＦインタフェース１５０によって生成されるＲＦ／ＨＦ信号をアンテナ１６０に供給し、かつ、アンテナ１６０が受信したＲＦ／ＨＦ信号を受け入れる。

ＲＦインタフェース１５０は、アンテナ１６０により送信されかつ受信される信号をそれぞれ変調しかつ復調する役割を果たすものである。したがって、ＲＦインタフェース１５０は、ＲＦＩＤタグリーダユニット３００とＲＦＩＤタグユニット２００とにそれぞれ結合されることになる。特に、ＲＦインタフェース１５０は、変調および送信を行う信号をＲＦＩＤタグリーダユニット３００から受信し、復調済みの信号をＲＦＩＤタグリーダユニット３００に送信する。ＲＦインタフェース１５０は、ＲＦＩＤタグユニット２００にも復調済みの信号を送信し、変調および送信を行う信号をＲＦＩＤタグユニット２００から受信する。より詳しくいえば、ＲＦインタフェースは、ＲＦＩＤタグユニット２００の動作に必要なさらに別の信号を供給するが、詳細には上記の信号は電源信号（電圧信号）およびクロック信号である。この場合、電源信号は、問い合わせ用の電磁場の結合から得られるのに対して、クロック信号は、ＲＦインタフェースの中に含まれる復調装置から取得される。上記の電源信号およびクロック信号は、ＲＦＩＤタグリーダ装置の問い合わせ信号によって活性化された受動型のＲＦＩＤタグとして機能するＲＦＩＤタグユニット２００の動作に対して必須のものである。

図２に例示のＲＦＩＤタグリーダ装置６００はスイッチ（図２ではスイッチユニットと表記する）１００を具備している。このスイッチ１００が動作することによって、ＲＦＩＤタグリーダ機能とＲＦＩＤタグ機能との間の切り替えが行われる。スイッチ１００は、ＲＦＩＤタグリーダユニット３００と、ＲＦＩＤタグユニット２００と、ＲＦインタフェース１５０との間に配置され、切り替えライン１１０を介して切り替え信号を供給する切り替え入力によって動作する。より詳細には、信号接続部２０によって少なくとも複数種の信号の伝送が行われる。これらの信号には、ＲＦＩＤタグリーダユニット３００によって生成され、ＲＦインタフェース１５０による変調と、アンテナ１６０による送信とが行われる信号と、アンテナ１６０によって受信され、ＲＦインタフェース１５０による復調と、ＲＦＩＤタグリーダユニット３００への出力とが行われる信号とが含まれる。この場合、信号接続部２０は、スイッチ１００によって、ＲＦインタフェース１５０の方へ切り替えられる。このＲＦインタフェース１５０は、信号接続部３０を介してスイッチ１００に接続されている。

同様に、信号接続部５０によって少なくとも複数種の信号の伝送が行われる。これらの信号には、ＲＦＩＤタグユニット２００に供給するためにアンテナ１６０が受信し、ＲＦインタフェース１５０が復調した信号と、ＲＦインタフェース１５０によって変調するために、および、アンテナ１６０によって送信するためにＲＦＩＤタグユニット２００が生成した信号とが含まれる。信号接続部５０は、スイッチ１００によって、ＲＦインタフェース１５０の方へ切り替えられる。このＲＦインタフェース１５０は、信号接続部３０を介してスイッチ１００に接続されている。前述の電源信号およびクロック信号は、スイッチ１００を介してＲＦインタフェース１５０からＲＦＩＤタグユニット２００へ供給される。これらの電源信号およびクロック信号は、信号接続部３０と信号接続部５０とを介して送信される信号の一部であってもよい。

切り替え状態またはスイッチ１００の位置に応じて、ＲＦＩＤタグリーダユニット３００がＲＦインタフェース１５０に結合されるか、または、ＲＦＩＤタグユニット２００がＲＦインタフェース１５０に結合されるかのいずれかとなる。前者の場合には、ＲＦＩＤタグリーダ機能が利用可能となるのに対して、後者の場合には、ＲＦＩＤタグ機能が利用可能となる。

ＲＦＩＤタグリーダ装置６００、したがってＲＦＩＤタグリーダユニット３００には、通信接続部１０によって示されるインタフェースが設けられている。このインタフェースによって、携帯端末装置１または携帯端末装置２と同様の携帯端末装置７００にて動作するアプリケーション４００が、ＲＦＩＤタグリーダ装置６００と、特に、ＲＦＩＤタグリーダユニット３００とそれぞれ通信を行うことが可能になる。ＲＦＩＤタグリーダ装置６００とアプリケーションとの間のインタフェースとして機能するインタフェースは、ＲＦＩＤタグリーダ装置６００へのアプリケーション４００のアクセスを可能にする適切なハードウェア用インタフェースおよびソフトウェア用インタフェースによって確立される。

近距離通信規格（ＥＣＭＡ−３４０）に戻ってこの規格を参照すると、図２に示されるような機能ユニットによって例示される実施形態から見て、前述したようなＲＦＩＤタグリーダが意図する機能と、ＲＦＩＤタグ機能とによって、標準化された受動通信モードおよび能動通信モードに追加されるようなさらに別の通信モードの確立が可能になる。

以上詳述したように、近距離場通信規格（ＥＣＭＡ−３４０）は、ＲＦＩＤタグリーダ装置の動作を処理し、能動通信モードを提供するものであり、一つ以上のＲＦＩＤタグとの通信に利用されることが望ましい。さらに、近距離場通信規格（ＥＣＭＡ−３４０）は、受動通信モードを提供し、別のＲＦＩＤタグリーダ装置との通信用として意図されるものである。能動通信モードおよび受動通信モード双方の通信モードは、電源を介してＲＦＩＤタグリーダ装置との通信の活性化を必然的に必要とするものである。能動通信モードの場合、電源の必要性は明らかである。なぜならば、一つ以上の受動型のＲＦＩＤタグとの通信が、通信すべきＲＦＩＤタグリーダ装置の一つ以上の問い合わせ信号を介して行われる受動型のＲＦＩＤタグの活性化を必要とするからである。

さらに、能動通信モードおよび受動通信モードは、ＲＦＩＤタグリーダ装置の読み取り機能および書き込み機能の処理を可能にする。これは、読み取り機能を有するＲＦＩＤタグリーダ装置が一つ以上のＲＦＩＤタグに格納されている情報の検索を行うように構成されることを意味するものである。読み取り機能は、ＲＦＩＤタグリーダ装置の少なくとも基本的な機能である。書き込み機能を有するＲＦＩＤタグリーダ装置は、格納すべき情報をＲＦＩＤタグに追加するように構成され、および／または、ＲＦＩＤタグに格納されている情報を修正するように構成される。ＲＦＩＤタグに格納されている情報の追加および／または修正は、ＲＦＩＤタグの能力および／またはＲＦＩＤタグリーダ装置の許可に依存することに留意されたい。上記書き込み機能は、ＲＦＩＤタグリーダ装置の改良された機能である。

図２に示されている機能ユニットが例示する実施形態に照らして、上記に詳述したようなＲＦＩＤタグ機能を採用して、ショウ通信モードとして示すことになる新たな通信モードの確立を図るようにしてもよい。ショウ通信モードでは、ＲＦＩＤタグ機能が切り替えられるのに対して、ＲＦＩＤタグリーダ機能は動作しなくなる。ショウ通信モードは公知の通信モードから区別され、ＲＦＩＤタグ機能によって受動型のＲＦＩＤタグの物理的利点が得られることになる。これによって、内部電源はまったく不要となる。このような事実は、ＲＦＩＤタグのシミュレーション機能と考えられるような受動通信モードとは明らかな対照をなすものである。上記のような本質的な利点は、以下に記載する利用状況の事例を参照することによって、さらに明確なものとなる。さらに、ＲＦＩＤタグ機能の実施構成例を取り扱う利点は、本発明の実施形態に基づくＲＦＩＤタグリーダ装置に照らして明らかになるであろう。

上記に例示されているように、ＲＦＩＤタグリーダ装置６００が検索可能な情報であって、ＲＦＩＤタグユニット２００に格納されている情報は、適切な格納コンポーネントに格納される。この格納コンポーネントは、読み取り専用の格納コンポーネントまたは設定変更可能な格納コンポーネントであってもよい。設定変更可能な可能格納コンポーネントの場合、複数種の格納技術が適用可能であり、特に、設定変更可能な不揮発性の格納技術が興味の対象となる。

図１の場合と同様に、図２に具体化されているようなＲＦＩＤタグリーダ装置６００は、図１に示されている携帯端末装置１および携帯端末装置２のような携帯端末装置１に取り付けられているか、または、当該携帯端末装置１に埋め込まれているものと想定する。従来方式のように、携帯端末装置１にて実行されるアプリケーションが、ＲＦＩＤタグリーダ装置６００と携帯端末装置１との間で交換されるデータのインタフェースとして機能する直列インタフェースのようなインタフェースをＲＦＩＤタグリーダ装置６００に設けることによって、ＲＦＩＤタグリーダ装置６００により提供される機能を利用できるようにしてもよい。アプリケーションプログラムインタフェース（ＡＰＩ）層が、アプリケーション４００およびアプリケーション４１０のようなアプリケーションとＲＦＩＤタグリーダ装置６００との間の通信をサポートするようにしてもよい。

これまでは、複数の機能ユニットによる上記実施形態に基づくＲＦＩＤタグリーダ装置６００の動作について説明したが、以下の図３ａおよび図３ｂでは、さらに詳細な具体化されたＲＦＩＤタグリーダ装置が例示されている。

図３ａは、本発明に基づくＲＦＩＤタグリーダ装置の一つの実施形態を示すブロック図である。

図３ａに示すように、ＲＦＩＤタグリーダ装置６００は、リーダロジック３１０、オプションのリーダメモリ３２０、ＲＦインタフェース１５０およびアンテナ１６０を備える。これらの構成部品によって、完全な従来方式のタグリーダ装置が確立される。本発明に関連して、例示のＲＦＩＤタグリーダ装置６００は、マトリックススイッチ１００、タグロジック２１０およびタグメモリ２５０をさらに備える。アプリケーション４００がＲＦＩＤタグリーダ装置６００と通信できるようにするために、ＲＦＩＤタグリーダ装置６００は適切なインタフェースを介して端末装置１に結合される。例示のＲＦＩＤタグリーダ装置６００は、その設計時に、図２に関連して説明したような複数の機能ユニットの配置構成に対応するものとなる。

アンテナ１６０およびＲＦインタフェース１５０は、ＲＦＩＤタグリーダの動作と、ＲＦＩＤタグの動作とに用いられる共用ユニットである。マトリックススイッチ１００はスイッチライン１１０を介して制御され、端末装置１によって、切り替え信号が上記スイッチライン１１０に供給される。代替的に、本発明の範囲を逸脱することなく、ＲＦＩＤタグリーダ装置６００自身によってスイッチ１００の切り替え状態の制御を行うようにしてもよい。そうすることによって、さらに高い可読性（readability ）を保証することが可能になる。ショウ通信モードでは、上記に規定されているように、アンテナ１６０およびＲＦインタフェース１５０がスイッチ１００を介してタグロジック２１０に結合されるのに対して、他の全ての通信モードでは、アンテナ１６０およびＲＦインタフェース１５０はスイッチ１００を介してリーダロジック３１０に結合される。ＲＦＩＤタグの外部から目に見えるような物理的なプロパティにおいて、ＲＦＩＤタグ機能が受動型のＲＦＩＤタグに対応しているため、ＲＦインタフェースは、（図示の）スイッチ１００を介して、または切り替えを行わずに、少なくとも電源信号およびクロック信号を直接（図示されていない）タグロジック２１０に付加的に出力することができる。

ショウ通信モードでは、すなわち、ＲＦＩＤタグ機能を動作させる際は、ＲＦインタフェース１５０によって、要求元のＲＦＩＤタグリーダ装置からＲＦＩＤタグへのアナログ無線周波数送信チャネルと、ＲＦＩＤタグのタグロジック２１０との間でインタフェースが形成される。要求元のＲＦＩＤタグリーダ装置から出力される変調済みＲＦ（ＨＦ）信号は、復調によってＲＦインタフェース１５０にて再構築され、上記タグロジックでの再処理用ディジタル・シリアルデータ列が作成される。タグロジック２１０は、アドレス用ロジックおよび／またはセキュリティ用ロジックとして機能するディジタルロジックとして具体化することが望ましい。ＲＦインタフェース１５０内のクロック・パルス発生回路は、要求元のＲＦＩＤタグリーダ装置により供給されるＲＦ（ＨＦ）フィールドの搬送周波数からデータ搬送波用システムクロックを生成する。ＲＦインタフェース１５０は、要求元のＲＦＩＤタグリーダ装置へデータを返送するために送信されるディジタルデータによって制御されるようなロード変調器（load modulator）または反射型変調器（または、周波数分割器等の任意の代替的な処理手段）をさらに組み込んだものであってもよい。さらに、ＲＦインタフェース１５０は、整流済み安定化電源電圧としてタグロジック２１０に供給される電流をアンテナ１６０から取り出す。

タグロジック２１０は、受動読み取り専用のＲＦＩＤタグ構成と、書き換え可能なＲＦＩＤタグ構成とをサポートするものであってもよい。受動読み取り専用のＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤタグリーダ装置の問い合わせゾーンに入るや否や、タグロジック２１０に関連するタグメモリ２５０に格納されている情報の連続送信を開始する。原則的には、別個の構成部品として示されるタグメモリ２５０はタグロジック２１０に含まれるものであってもよい。この格納済み情報は、ＲＦＩＤタグの本来の目的に関するタグ識別番号を含むものであってもよい。しかしながら、上記の格納済み情報はこれに限定されるものではない。タグロジック２１０の実現性および複雑さに依存して、上記の格納済み情報に基づく非常に複雑な動作も生じる可能性がある。この場合、これらの動作は、例えば問い合わせ信号で変調されたコマンド等の、問い合わせゾーンで追加送信されるコマンドが指示するものであってもよい。

典型的には、受動読み取り専用のＲＦＩＤタグとＲＦＩＤタグリーダ装置との間の通信は片方向であり、ＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤタグリーダ装置へ上記の格納済み情報を連続して送信する。しかしながら、ＲＦＩＤタグリーダ装置からＲＦＩＤタグへデータ送信を行うことは可能である。ＲＦＩＤタグリーダ装置によってデータと共に書き込むことが可能な書き換え可能なＲＦＩＤタグの構成は、専らタグメモリ２５０の実施構成例のみに依存する可変メモリ容量を用いて実現することができる。典型的には、ＲＦＩＤタグへの書き込みおよび読み取りのアクセスは複数のブロックにて実行される場合が多い。これらのブロックは、予め規定されたバイト数を集合させることにより形成され、次いで、これらのブロックの読み取りや書き込みが行われる。

状態マシンとして、単純な実施構成でタグロジック２１０を実現してもよい。

能動通信モードおよび／または受動通信モードにおいて、すなわち、ＲＦＩＤタグリーダ機能を動作させる際に、ＲＦインタフェース１５０は送信装置および受信装置を形成する。

ＲＦＩＤタグリーダ機能と連携して動作する際に、ＲＦインタフェース１５０は以下の機能を実行することが望ましい。このＲＦインタフェース１５０は、問い合わせ信号として機能する無線周波数／高周波数（ＲＦ／ＨＦ）送信出力信号を生成し、ＲＦＩＤタグを活性化し、ＲＦＩＤタグに電力を供給するように構成される。さらに、ＲＦインタフェース１５０は、搬送周波数で送信信号を変調して、問い合わせがなされたＲＦＩＤタグへデータおよび／または命令を送信し、問い合わせがなされたＲＦＩＤタグが返送した応答信号の受信および復調を行うように構成される。

特珠用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）モジュール、マイクロコントローラ（μＣ）、およびマイクロプロセッサ（μＰ）等としてリーダロジック３１０を実装してもよい。ＲＦＩＤタグリーダ装置６００を埋め込んだり、ＲＦＩＤタグリーダ装置６００を取り付けたりした端末装置１との通信を可能にするために、リーダロジック３１０にも（ＲＳ２３２インタフェース等の）直列インタフェースのようなデータ通信インタフェースを設けている。このデータ通信インタフェースによって、ＲＦＩＤタグリーダ装置６００（スレーブ）と、端末装置１で実行される外部アプリケーション４００（マスタ）との間でのデータ交換が行われる。

リーダロジック３１０は、オプションのリーダメモリ３２０と関連づけられたものであってもよい。従来方式のように、別個のリーダメモリ３２０はＲＦＩＤタグリーダ機能には必要ではないが、端末装置１、およびＲＦＩＤタグまたは別のＲＦＩＤタグリーダ装置との通信用バッファ記憶装置として、リーダメモリ３２０を使用してもよい。

本発明に照らして、タグメモリ２５０が設定変更可能である場合もある。すなわち、タグメモリに格納されている情報の変更、追加、処理および／または削除を行うことも可能である。本発明の実施形態によれば、設定変更可能なタグメモリ２５０に格納されている情報の構成を端末装置１、および、端末装置１で実行されるアプリケーションに限定するようにしてもよい。さらに、設定変更可能なタグメモリ２５０へのアクセスを端末装置１で実行される一つ以上の専用アプリケーションに限定し、格納済み情報の種類に応じて、それぞれ要求されかつ必要となる可能性のあるデータの完全性を確保するようにしてもよい。

端末装置１と、メモリタグ２５０に対して端末装置１で実行される一つ以上のアプリケーションとを接続する専用インタフェース（図示せず）を介して、中に格納されている情報を構成するタグメモリ２５０へのアクセスをそれぞれ確立するようにしてもよい。代替的に、中に格納されている情報を構成するタグメモリ２５０へのアクセスは、それぞれ、リーダロジック３１０およびマイクロプロセッサ（μＰ）／マイクロコントローラ（μＣ）を介して（仲介して）確立してもよい。このマイクロプロセッサ（μＰ）／マイクロコントローラ（μＣ）には、ＲＦＩＤタグリーダ装置６００と、端末装置１と、この端末装置１でそれぞれ実行される一つ以上のアプリケーションとの間のデータ通信のインタフェースとして機能するインタフェースが設けられている。

例えば、タグメモリ２５０に格納されている情報の構成が、端末装置１で実行されるある特定のアプリケーションに限定される場合、外部から目に見えるようなＲＦＩＤタグのプロパティは、読み取り専用のＲＦＩＤタグと同様のものになる。これは、別の通信用のＲＦＩＤタグリーダ装置６００がＲＦＩＤタグ機能へ切り替えられたときに、ＲＦＩＤタグリーダ装置が読み取り専用のＲＦＩＤタグとしてＲＦＩＤタグリーダ装置６００を認識することを意味するものである。特に、ＲＦＩＤタグリーダ装置６００がＲＦＩＤタグ機能へ切り替えられたときに、別の通信用のＲＦＩＤタグリーダ装置は、ＲＦＩＤタグリーダ装置６００を受動読み取り専用のＲＦＩＤタグとして認識する。

設定変更可能なタグメモリ２５０とは、他の通信用のＲＦＩＤタグリーダ装置に対して読み取り専用属性を示す一方で、タグメモリ２５０に格納されている情報が上記に教示した状況の下で修正可能なダイナミックタグメモリ（dynamic tag memory）２５０であると理解することができる。原則的には、タグメモリ２５０の記憶容量には、タグメモリ２５０に格納されている情報専用の利用範囲に上記記憶容量を適合させるような制限は設けられていない。特に、この記憶容量は、典型的には受動読み取り専用の小型ＲＦＩＤタグ用の量となるような量にしてもよい。ＲＦＩＤタグリーダ装置から出力される問い合わせ信号の電界エネルギが受動型のＲＦＩＤタグの活性化用として用いられるという事実に起因して、その間で通信が行われる受動読み取り専用のＲＦＩＤタグとＲＦＩＤタグリーダ装置との間の距離には制限が設けられる。これは、受動読み取り専用のＲＦＩＤタグと、受動型のＲＦＩＤタグに格納されている情報を検索するＲＦＩＤタグリーダ装置とが適切な距離で隔置されている限り、２つの通信用装置（それぞれＲＦＩＤタグおよびＲＦＩＤタグリーダ装置）のうちの一方が動作している場合でも、受動型のＲＦＩＤタグに格納されている情報の送信を行う必要があることを意味するものである。記憶容量、および、ＲＦＩＤタグとＲＦＩＤタグリーダ装置との間の情報通信量が小さければ小さいほど、信頼性の高い送信が行われる蓋然性は高くなる。典型的な受動読み取り専用のＲＦＩＤタグ、したがってタグメモリ２５０には、１００バイト〜１５０バイトの記憶容量を設けることも可能であるが、これに限定されるものと本発明を理解すべきではない。

代替的に、タグロジック２１０の形で実現可能なセキュリティ用ロジックによって、書き換え可能タイプのＲＦＩＤタグの場合と同様の、さらに、特に書き換え可能な受動型のＲＦＩＤタグの場合と同様のタグメモリ２５０の設定変更可能性を付与することを許可してもよい。この場合、セキュリティ用ロジックによって、情報の完全性および／または認証済みアクセスが保証されることになる。

不揮発性の格納コンポーネントとして設定変更可能なタグメモリを実現してもよい。例えば、プログラム可能なリードオンリメモリ（ＰＲＯＭ）または電気的に消去可能なリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を採用してもよい。しかしながら、磁気ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）、フェライトランダムアクセスメモリ（ＦＲＡＭ（登録商標））、またはポリマ材料を含む不揮発性ランダムアクセスメモリのような有望な設定変更可能な不揮発性の格納技術を採用してもよい。このように列挙された不揮発性の格納コンポーネントは上記メモリに限定されるものではなく、さらに別の設定変更可能な不揮発性の格納技術の利用も可能である。設定変更可能な不揮発性の格納技術への取り組みが主として行われている。なぜならば、本発明の利点の一つとして（上記で説明したＲＦＩＤタグリーダ装置６００のＲＦＩＤタグ機能に対応する）、ショウ通信モードがいずれの電源にも依存していないからである。

図３ｂは、本発明に基づくＲＦＩＤタグリーダ装置の代替的な実施形態を示すブロック図である。図３ｂに例示のＲＦＩＤタグリーダ装置の実施形態は、幾つかの点で図３ａに図示のＲＦＩＤタグリーダ装置の実施形態と同様のものである。共用のＲＦインタフェース１５０と共用のアンテナ１６０とは、ＲＦＩＤタグリーダ機能用およびＲＦＩＤタグ機能用として機能する。リーダロジック３１０は、端末装置１に対するデータ通信用インタフェース、および、端末装置１で実行されるアプリケーション４００に対するデータ通信用インタフェースとしてそれぞれ機能するマイクロコントローラ（μＣ）３１０およびマイクロプロセッサ（μＰ）３１０によって実現される。さらに、上記リーダロジック３１０は、ＲＦＩＤタグ（受動通信モード）との通信用として上記インタフェースおよびプロトコル・フレームワークを動作させ、さらに、特に能動通信モードをサポートする際に、ＲＦＩＤタグリーダ装置と通信するための上記インタフェースおよびプロトコル・フレームワークを動作させるマイクロコントローラ（μＣ）３１０およびマイクロプロセッサ（μＰ）３１０によって実現される。オプションのリーダメモリ３２０は、マイクロコントローラ（μＣ）３１０およびマイクロプロセッサ（μＰ）３１０とそれぞれ関連づけられる。

スイッチ／ロジックコンポーネント（図３ｂではスイッチ／ロジックと表記する）５１０は、上記に詳述したようなＲＦＩＤタグリーダ機能とＲＦＩＤタグ機能との間の切り替えが行えるようにするために、ＲＦインタフェース１５０とリーダロジック３１０との間に配置される。スイッチ／ロジックコンポーネント５１０は、ＲＦＩＤタグ機能の実現に必要なタグロジックを実装するものである。これに対応して、タグメモリ２５０はスイッチ／ロジックコンポーネント５１０に接続される。

共用のＲＦインタフェース１５０は、ＲＦＩＤタグリーダ機能およびＲＦＩＤタグ機能の動作に必要な信号をスイッチ／ロジックコンポーネント５１０に供給する。この実施形態において、スイッチ／ロジックコンポーネント５１０は、マイクロプロセッサ（μＰ）３１０が必要とする信号をマイクロプロセッサ（μＰ）３１０まで通過させることになる。これらの信号の通過は、スイッチ／ロジックコンポーネント５１０の切り替え状態に依存する。代替的に、スイッチ／ロジックコンポーネント５１０とマイクロプロセッサ（μＰ）３１０とは、スイッチ／ロジックコンポーネント５１０の機能およびマイクロプロセッサ（μＰ）３１０の機能を動作させるように構成される共用のロジックコンポーネント（図示せず）内に実装することが可能である。

前述のように、スイッチ／ロジックコンポーネント５１０およびスイッチ１００の切り替え状態は、それぞれ、ＲＦＩＤタグリーダ装置６００の機能を規定するものである。この切り替え状態、したがって切り替え動作は、上記に教示したように、適切なＲＦＩＤタグリーダ装置６００の動作を保証するために重要なものである。一つの実施形態によれば、スイッチ／ロジックコンポーネント５１０およびスイッチ１００の切り替え状態はスイッチライン１１０を介して出力される切り替え信号によって制御される。この切り替え信号は、ＲＦＩＤタグリーダ装置６００の接続先の端末装置１によって生成される。端末装置１で実行される専用アプリケーションによる切り替え状態の制御が危機状態になったり、その信頼性が低下したりする場合がある。なぜならば、端末装置１の突発的な電力の低下や予期しない電力の低下が生じた場合、切り替え状態が未確定状態になったり、切り替え状態がそれ以前の切り替え状態のままになっていたりして、ＲＦＩＤタグ機能の切り替えが行われなくなる場合があるからである。このような状況のために不都合が生じることになる場合がある。

本発明によるＲＦＩＤタグリーダ装置６００のさらに信頼性の高い実施形態では、切り替え状態の選択は半自律的にまたは自律的に（それぞれ半自律動作モードおよび自律動作モードに対応する）行われる場合がある。半自律動作モードとは、例えば、突発的な電力の低下や予期しない電力の低下が生じた場合、あるいは、常時ＲＦＩＤタグリーダ装置６００の電源が切れている場合は、ＲＦＩＤタグ機能が選択され、これに応じて切り替え状態がＲＦＩＤタグ機能に適合されることを意味する。同様に、端末装置１、および、端末装置１で実行される一つ以上のアプリケーションが、それぞれＲＦＩＤタグリーダ機能の選択／切り替えを指示した場合、ＲＦＩＤタグリーダ装置６００がＲＦＩＤタグリーダ機能によって動作可能になることも可能である。したがって、ＲＦＩＤタグリーダ機能を選択すべき旨の明確な指示が存在しない場合、ＲＦＩＤタグリーダ装置６００のＲＦＩＤタグ機能がデフォルトで動作することになる。

自律動作モードでは、スイッチ、すなわち、スイッチ１００およびスイッチ／ロジックコンポーネント５１０は、ＲＦＩＤタグ機能とＲＦＩＤタグリーダ機能との間の切り替えを自律的に選択する切り替えロジックをそれぞれ具備する。

ＲＦＩＤタグリーダ機能が、近距離場通信規格（ＥＣＭＡ−３４０）に準拠して受動通信モードと能動通信モードとをサポートすることが可能であること、および、ＲＦＩＤタグ機能が、上記に規定され詳細に記述されたようなショウ通信機能をサポートすることが可能であることに留意されたい。

利用事例
以下、例示の利用事例の概観を示すこととする。これらの事例に照らして本発明の利点が明らかになるであろう。

（ａ）アクセスキー
ＲＦＩＤタグの代表的な利用範囲として、制御／調査／限定が行われるアクセス領域に対するアクセス制御、および従来のキーにとって代わるＲＦＩＤタグの利用が挙げられる。ＲＦＩＤタグを用いて、ドアの開閉、車両の始動、およびコンピュータへのアクセスの取得等が可能になる。例えば、従来の技術による自動車のキーの中に上記のようなＲＦＩＤタグを埋め込むことによって、窃盗の防止や、オフィスのドアを開くキーの交換が行われる。アクセス制御を行うために、アクセス制御システムのＲＦＩＤタグリーダ装置は、従来方式の受動読み取り専用のＲＦＩＤタグであるＲＦＩＤタグから情報の検索を行う。この情報はアクセス制御システムによりチェックされ、アクセスの許可／不許可が決定される。

上記に教示したような受動通信モードをサポートするＲＦＩＤタグリーダ装置を使用する場合、受動通信モードにてＲＦＩＤタグリーダ装置を動作させるための上記のような電源利用要件は重大な欠点となる。電源のエネルギ（電力の供給）が切れるや否や、ＲＦＩＤタグリーダ装置はそれ以上動作不能となり、受動通信モードでＲＦＩＤタグのシミュレーションを行うように構成されるＲＦＩＤタグリーダ装置の機能障害に起因してアクセスは拒否される。

本発明の一つの実施形態にそれぞれ関連するショウ通信モードの実施構成例およびＲＦＩＤタグ機能によって、アクセスに必要な情報が、いずれの電源にも依存せずに常に検索用として利用可能となることが保証される。

ダイナミックタグメモリとも呼ばれる設定変更可能なタグメモリを具備する本発明の一つの実施形態によれば、この設定変更可能なタグメモリによって、アクセス情報の格納、格納済みアクセス情報の修正、格納済みアクセス情報の削除、および／またはタグメモリへの新たなアクセス情報の追加が可能になる。このような設定変更可能なタグメモリは、例えば、一時アクセス情報に関連して有用であり、この一時アクセス情報を採用して、例えばホテルの部屋のドアを開いたり、レンタカーを始動したり、解雇後にそのオフィスへの従業員のアクセスを取り消したりすることが可能になる。

（ｂ）存在表示／存在制御
存在識別および存在制御は、例えば、窃盗予防システム取引として運用される電子的物品監視として周知の応用に関連するものである。さらに、存在識別は、従業員の在社制御、学内における学生の存在等のような出席リストの管理を行う応用範囲での利用も可能になる。このような存在識別および存在制御は、電子的物品監視の場合と同じように動作可能なものであってもよく、問い合わせゾーンの範囲内に存在するビルの入口に設置することが望ましい。問い合わせゾーンを通過し、自分の存在を示す意図を有する個々の人は、その人に関連した対応する識別情報が格納されているＲＦＩＤタグを担持することになる。

このような存在識別／存在制御用アプリケーションとして、上記に教示したような受動通信モードをサポートするＲＦＩＤタグリーダ装置を利用する場合、受動通信モードでＲＦＩＤタグリーダ装置を動作させる電源利用要件は、上記で説明した第１の事例と同じように重大な欠点となる。電源のエネルギ（電力の供給）が切れるや否や、ＲＦＩＤタグリーダ装置はそれ以上動作不能となり、やはり受動通信モードでのＲＦＩＤタグリーダ装置の機能障害に起因して存在識別／存在制御もそれ以上動作不能となる。

本発明の一つの実施形態とそれぞれ関連するショウ通信モードの実施構成例およびＲＦＩＤタグ機能によって、存在識別／存在制御に必要な情報が、いずれの電源にも依存せずに常に検索用として利用可能となることが保証される。

（ｃ）電子チケット、支払い、ロイヤルティカード、および業務用名刺／Ｖカード情報、．．．
利用事例「アクセスキー」および利用事例「存在表示／存在制御」について行った説明は、別の同様の対応する利用範囲にも同じように当てはまるものである。全ての利用事例に共通して、情報が提供され、前述のタイプのＲＦＩＤタグリーダ装置を備えた装置の電力供給状態に依存せずにＲＦＩＤタグリーダ装置による情報検索が行われる。このような情報は、電子チケット、電子支払い、ロイヤルティカード、業務用名刺、およびＶカード情報等に関する情報を含むものであってもよい。検索対象情報として提供される有用情報の列挙は無制限にあり、したがって、上記列挙情報のセットは単に例示にすぎない。

提供された情報がいずれの電源にも依存せずに絶対確実に検索可能である場合、本発明の一つの実施形態に準拠する改良されたＲＦＩＤタグリーダ装置は、好ましい態様で常に利用可能になる。特に、ＲＦＩＤタグリーダ装置への電力供給にも役立つ携帯用電子装置の電源は信頼性の高いものではない。なぜならば、ユーザが、携帯用電子装置に電力を供給する蓄電池の再充電を忘れたり、消耗した電池を交換して新しい電池を挿入するのを忘れたりする場合があるからである。

設定変更可能なタグメモリの利点は、前述の利用事例と関連して明らかである。

（ｄ）供給連鎖管理
供給連鎖管理は、個々の製品を個々に追跡する現代の生産環境で非常に重要なものである。供給連鎖管理の追跡を目的として、個々の製品に付けられたＲＦＩＤタグは、追跡に必要な対応する情報を含むＲＦＩＤタグを設けた個々の製品の識別および位置を自動的に処理する。

電子装置の製造中、特に携帯用電子装置の製造中に、これらの装置にはそれぞれ電力が供給されず、動作電源が装備されていない。この場合、受動通信モードで動作可能なＲＦＩＤタグリーダ装置であっても供給連鎖管理の追跡を実施する目的に利用することはできない。なぜならば、受動モード通信は、ＲＦＩＤタグリーダ装置の活性化を必要とするからである。これとは対照的に、本発明の一つの実施形態によるＲＦＩＤタグリーダ装置は、追跡に必要な情報の提供に有効なものである。本発明の一つの実施形態によるＲＦＩＤタグリーダ装置に対して追跡に必要な情報を提供することも可能であり、さらに、ＲＦＩＤタグ機能（ショウ通信モード）が当該機能の点で受動型のＲＦＩＤタグに対応しているという事実に起因して、このＲＦＩＤタグリーダ装置はタグメモリに格納されている格納済み追跡情報を提供する能力を有するものとなる。さらに、タグメモリを設定変更可能な形で具体化する場合、追跡情報は、製造中に追跡を実施するためにタップメモリに格納され、その後消去されて、前述のような任意の利用範囲のためのＲＦＩＤタグ機能を利用することができるようになる。

（ｅ）ペアリング（pairing）情報（ブルートゥース（Bluetooth（登録商標））
本発明の一つの実施形態に準拠する改良されたＲＦＩＤタグリーダ装置を採用することによって、改良されたＲＦＩＤタグリーダ装置に接続された装置と、改良されたＲＦＩＤタグリーダ装置からペアリング情報を検索するＲＦＩＤタグリーダ装置に接続された装置との間でデータ通信接続を確立するために必要なペアリング情報の提供が可能になる。このペアリング情報は、例えば、無線通信リンクをベースとするブルートゥースを設定するための構成データを含むものであってもよい。したがって、この構成データは、無線通信接続に関する装置固有の情報を含むことが可能となる。

インタフェースに対する変更に起因して、構成データの変更や構成データの交換が必要な場合でさえ、設定変更可能なタグメモリは、有効なペアリング情報の提供をサポートすることになる。

これまで、ＲＦＩＤタグリーダとＲＦＩＤタグとの間の通信と、一つのＲＦＩＤタグリーダと他のＲＦＩＤタグリーダとの間の通信とをサポートするＲＦＩＤタグリーダ装置に関連して本発明について説明したことに留意されたい。上記の説明を考慮したときに、一つのＲＦＩＤタグリーダと他のＲＦＩＤタグリーダとの間の通信のサポートは、オプションの特徴であって、本発明の実施形態に基づくＲＦＩＤタグリーダ装置にとって必須のものではないことを理解されたい。本発明の実施形態に基づくＲＦＩＤタグリーダ装置のＲＦＩＤタグ機能（ショウ通信モードとも呼ばれる）は、任意の利用範囲で一つのＲＦＩＤタグリーダと他のＲＦＩＤタグリーダとの間の通信を代替するサポートを行うことが可能である。利用事例「ペアリング情報」を参照すると、この事例では、極めて複雑なものとなる完全な一つのＲＦＩＤタグリーダと他のＲＦＩＤタグリーダとの間の通信のサポートが、経済的観点から見て実用にかなったものではないことを認識することができる。

経済的な観点から見て、共用のＲＦインタフェースと共用のアンテナの利用は経済的に理にかなったものであり、適正な価格のＲＦＩＤタグリーダ装置の提供をサポートするものとなることをさらに付記しておく。

技術の進歩につれて、多くの方法で本発明の概念の実現が可能になることは当業者にとって明らかである。したがって、本発明およびその実施形態は、前述の記載例に限定されるものではなく、特許請求の範囲における請求項の範囲内で変更することも可能である。

ＲＦＩＤタグリーダとＲＦＩＤタグとの間の従来の技術による通信を示すブロック図である。本発明の一実施形態によるＲＦＩＤタグリーダの複数の機能ユニットを示すブロック図である。本発明に基づくＲＦＩＤタグリーダの一つの実施形態を示すブロック図である。本発明に基づくＲＦＩＤタグリーダの代替的な実施形態を示すブロック図である。

Claims

無線周波数インタフェース（１５０）と、
スイッチユニット（１００、６１０）を介して前記無線周波数インタフェース（１５０）に接続されることが可能なリーダロジックユニット（３００、３１０）であって、当該リーダロジックユニット（３００、３１０）が前記スイッチユニット（１００）により起動されたリーダ動作モードにおいて無線周波数識別トランスポンダ（７００）と通信するように前記無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置（６００）を動作させるように構成されたリーダロジックユニット（３００、３１０）と、
前記スイッチユニット（１００）を介して前記無線周波数インタフェース（１５０）に接続されることが可能な関連するトランスポンダロジックユニット（２００、２１０、５１０）であって、当該トランスポンダロジックユニット（２００、２１０、５１０）が前記スイッチユニット（１００）により起動されたトランスポンダ動作モードにおいて無線周波数識別トランスポンダ（７００）として作用するように前記リーダ装置（６００）を動作させるように構成されたトランスポンダロジックユニット（２００、２１０、５１０）と、
を有する無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置であって、
前記トランスポンダ動作モードにおいて、前記トランスポンダロジックユニット（２００、２１０、５１０）は、前記無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置のいずれの電源からも独立して動作可能であり、前記無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置は問い合わせ信号により活性化される、無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置。
前記トランスポンダ動作モードにおいて、前記無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置が、受動型の無線周波数識別トランスポンダ（７００）として動作するように構成される請求項１に記載の無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置。
前記トランスポンダ動作モードで、無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置が、読み取り専用の無線周波数識別トランスポンダ（７００）として作用するように構成される請求項１に記載の無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置。
前記トランスポンダロジックユニット（２００）がトランスポンダメモリ（２５０）を具備する請求項１ないし３のいずれか一項に記載の無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置。
前記トランスポンダメモリ（２５０）が不揮発性である請求項４に記載の無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置。
前記トランスポンダメモリ（２５０）が設定変更可能である請求項４または５に記載の無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置。
前記リーダ動作モードと前記トランスポンダ動作モードとの間で選択を行う前記スイッチユニット（１００、６１０）は、外部で生成された切り替え信号によって駆動される請求項１ないし６のいずれか一項に記載の無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置。
前記無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置が活性化されていない期間中は、前記トランスポンダ動作モードで自律的に動作する請求項１ないし７のいずれか一項に記載の無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置。
前記無線周波数インタフェース（１５０）が、前記リーダ動作モードおよび前記トランスポンダ動作モードにおいて、前記無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置の動作に必要な信号を供給するように構成される請求項１ないし８のいずれか一項に記載の無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置。
前記無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置が、ＥＣＭＡ−３４０として規定された近距離場通信規格をサポートしており、さらに、受動通信モードを用いて前記リーダ動作モードで動作することが可能であり、かつ、ショウ通信モードを用いて前記トランスポンダ動作モードで動作することが可能である請求項１ないし９のいずれか一項に記載の無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置。
前記無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置が、能動通信モードを用いて前記リーダ動作モードで動作することが可能である請求項９に記載の無線周波数識別トランスポンダ用リーダ装置。