本發(fā)明涉及通過非接觸與rf(radiofrequency:射頻)標簽進行交互通信的交互通信裝置,具備交互通信裝置的系統(tǒng)以及程序。
背景技術:
目前,通過非接觸進行數(shù)據(jù)交換的近距離無線交互通信技術在各種領域被人們所利用。通常,被稱作rfid(radiofrequencyidentification:射頻識別)的近距離無線技術正在普及。使用了一般的rfid的系統(tǒng)包括:安裝于管理對象物品(以下也稱作工件)或者安裝于支承或收容該物品的物體(托盤,容器等)的rf標簽,與rf標簽進行數(shù)據(jù)交換的交互通信裝置(以下也稱作“讀寫器”。),控制讀寫器的上級設備。
在工廠等的生產現(xiàn)場以及物流管理的現(xiàn)場,為提高生產效率以及管理效率,要求交換正確的數(shù)據(jù)。在與rfid標簽的交互通信中,希望防止“多讀”和“漏讀”的現(xiàn)象。其中,“多讀”表示,將不應該成為讀寫器處理的對象判別為rfid標簽處理的對象的情況,“漏讀”表示,沒有將應該成為讀寫器處理的對象的rfid標簽判別為對象的情況。
為了防止“多讀”和“漏讀”,識別成為對象的rfid標簽的技術,例如提出有特開2013-037663號公報(以下稱為“專利文獻1”)。專利文獻1中公開了一種方法,其為了識別rfid標簽,基于讀取次數(shù)、接收強度的變化、接收信號的相位的變化等來識別應該成為對象的rfid標簽。
專利文獻1:日本特許第2013-037663號公報
專利文獻1中,為了識別應該成為對象的rfid標簽,實施了利用了讀取次數(shù)、接收強度的變化、接收信號的相位的變化等的識別。但是,專利文獻1的識別,是對沒有移動的標簽和正在移動著的標簽的識別。因此,不能在想要讀取的標簽以及不想讀取的標簽正在移動的情況下,識別成為對象的標簽。
技術實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明期望得到一種結構,其能夠即使在標簽正在移動的情況下,也能通過簡單的結構識別成為交互通信處理的對象的標簽(工件)。
本公開一方面提供一種交互通信裝置,其中包括:交互通信部,其非接觸地與rf標簽進行交互通信;通信部,其與上位設備之間進行數(shù)據(jù)交換;控制部,其控制交互通信部以及通信部。控制部對每個經過位于交互通信部的附近的可交互通信區(qū)域的rf標簽,執(zhí)行對由交互通信部從rf標簽接收到的各接收信號的強度進行積分的積分處理。積分處理中,每積分各接收信號的強度,都乘以使算出的積分值比之前的積分值大的權重并積分。由通信部將rf標簽移動到可交互通信區(qū)域內的預定位置時每個rf標簽的積分值中的最大值所對應的rf標簽的識別符發(fā)送到上位裝置
根據(jù)上述結構,rf標簽移動到可交互通信區(qū)域內的預定位置時,將表示經過交互通信區(qū)域的各rf標簽的接收信號的強度的加權積分值中、最大積分值的rf標簽的識別符發(fā)送到上位裝置。由此,各rf標簽每移動到可交互通信區(qū)域內的預定位置,上位裝置都能利用來自交互通信裝置的識別符來識別應為交互通信的處理對象的rf標簽。因此,即使在rf標簽移動的情況下,也能夠通過利用了上述加權積分的簡單結構來識別成為對象的標簽(工件)。
優(yōu)選地,控制部,在積分處理中,每用交互通信部從經過的rf標簽接收到信號,就對該接收信號的強度乘以權重,針對每個rf標簽對加權了的強度進行積分。
因此,上述加權積分處理中,能夠每從各rf標簽接收信號,就對該接收信號的強度進行加權積分的處理。
優(yōu)選地,控制部在積分處理中,每積分各接收信號的強度,就對所述算出的積分值乘以權重以使算出的積分值比之前的積分值大。
因此,上述加權積分處理中,能夠每積分來自各rf標簽的接收信號的強度,就執(zhí)行對該算出的積分值進行上述加權的處理。
優(yōu)選地,控制部改變權重。因此,能夠變改變上述權重邊執(zhí)行積分處理。
優(yōu)選地,控制部,在rf標簽的接收信號的強度變?yōu)楸戎暗慕邮招盘柕膹姸刃〉闹禃r,權重變?yōu)楸戎暗臋嘀匦〉臋嘀亍?/p>
因此,當來自各rf標簽的接收信號的強度以減小的方式變化時,改變權重以使其變小,能夠使針對該rf標簽的積分值更小地變小。由此,對于接收信號的強度減小地變化的rf標簽,能夠在較早期將其從識別對象的后補中排除。
優(yōu)選地,控制部,在rf標簽的接收信號的強度未從之前的該rf標簽的接收信號的強度發(fā)生變化時,將來自該rf標簽的接收信號的強度從積分處理的對象排除。
因此,接收信號的強度未變化的rf標簽,例如對于位置固定且不移動的rf標簽,能夠將其從識別對象的后補中排除。
本發(fā)明另一方面提供一種系統(tǒng),該系統(tǒng)包括交互通信裝置以及上位裝置,其中,交互通信裝置包括:交互通信部,其非接觸地與rf標簽進行交互通信;通信部,其與上位設備之間進行數(shù)據(jù)交換;控制部,其控制交互通信部以及通信部??刂撇?,對每個經過位于交互通信部的附近的可交互通信區(qū)域的rf標簽,執(zhí)行對由交互通信部從rf標簽接收到的各接收信號的強度進行積分的積分處理;積分處理中,每積分各接收信號的強度,都乘以使算出的積分值比之前的積分值大的權重并積分。由通信部將rf標簽移動到可交互通信區(qū)域內的預定位置時每個rf標簽的積分值中的最大值所對應的rf標簽的識別符發(fā)送到上位裝置。
本發(fā)明再另一方面提供一種程序,用于使交互通信裝置執(zhí)行交互通信的方法,其中,交互通信裝置包括:交互通信部,其非接觸地與rf標簽進行交互通信,和處理器。程序在處理器中執(zhí)行以下步驟:對每個經過位于交互通信部的附近的可交互通信區(qū)域的rf標簽,執(zhí)行對由交互通信部從rf標簽接收到的各接收信號的強度進行積分的積分處理的步驟;在執(zhí)行積分處理的步驟中,每積分各接收信號的強度,都乘以使算出的積分值比之前的積分值大的權重并積分。程序在處理器中,進一步執(zhí)行以下步驟:由通信部將rf標簽移動到可交互通信區(qū)域內的預定位置時每個rf標簽的積分值中的最大值所對應的rf標簽的識別符發(fā)送到上位裝置。
根據(jù)本實施方式,能夠通過簡單的結構識別成為交互通信處理的對象的標簽(工件)。
附圖說明
圖1是概略性表示本發(fā)明實施方式所涉及的被導入工廠的生產線的rfid系統(tǒng)的結構的圖。
圖2是本發(fā)明的實施方式所涉及的設備100的概略結構圖。
圖3是本發(fā)明的實施方式所涉及的讀寫器200的結構圖。
圖4是本發(fā)明的實施方式所涉及的rf標簽300的結構圖。
圖5是本發(fā)明的實施方式所涉及的讀寫器200的功能結構圖。
圖6是示意性地示出積分處理的模擬的結果的圖。
圖7a~圖7b是示意性地示出積分處理的模擬的結果的圖。
圖8是本發(fā)明的實施方式所涉及的讀寫器200中交互通信處理的流程圖。
圖9是示出實施方式所涉及的積分值的存儲形式的圖。
圖10是示出本發(fā)明的實施方式所涉及的積分值的存儲形式的其他的圖。
圖11是說明根據(jù)本發(fā)明的實施方式進行接收信號的強度增補的圖。
圖12是說明根據(jù)本發(fā)明的實施方式進行的權重值的改變的圖。
圖13是說明根據(jù)本發(fā)明的實施方式從積分值的區(qū)域mt刪除的圖。
其中,附圖標記說明如下:
13循環(huán)器,14天線,30線纜,40接近開關,100設備,102顯示器,104鍵盤,106、292存儲卡,112存儲器,113計時器,114硬盤,118輸入接口,120顯示控制器,124、290通信接口,200讀寫器,210發(fā)送部,211、226a,226b變換器,212調制器,213功率放大器,216頻率合成器,220接收部,221帶通濾波器,222低噪聲放大器,223a、223b乘法器,223c移相器,224正交解調器,225a、225b放大器,240、331控制部,260上位接口,270存儲部,280顯示部,291接口,300rf標簽,310天線,320阻抗調整電路,ar可交互通信區(qū)域。
具體實施方式
參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。此外,對于圖中的同一或相當部分標注同一附圖標記并省略其說明。
以下的說明中,作為包含進行近距離無線交互通信的交互通信裝置的系統(tǒng)的典型例,對rfid系統(tǒng)進行說明。在一般的rfid系統(tǒng)中,交互通信裝置著眼于其功能,如上述,多被稱作“讀寫器”。因此,在以下的說明中,也將交互通信裝置稱作“讀寫器”。需要說明的是,交互通信裝置中,并不是必須具備從rf標簽讀取數(shù)據(jù)的功能(讀取功能)以及向rf標簽的的數(shù)據(jù)寫入的功能(寫入功能)這兩者,也可以僅具備至少一個功能。
如上所述的rf標簽也有時被稱作ic標簽或rfid標簽,但在以下的說明中,使用“rf標簽”這一術語。
作為近距離無線交互通信的典型例,對rfid進行說明,但不限于此,例如,即使是以rfid的技術為基礎進行了改良的新的方式等,也可以包含在本件發(fā)明的技術范圍內。另外,rfid的交互通信中使用uhf帶的信號,但信號頻帶不限于uhf帶,即使是其它信號頻帶,也可以包含在本件發(fā)明的技術范圍內。
[概要]
實施方式中,對每一個經過位于讀寫器200的交互通信部的附近的可交互通信的區(qū)域ar的rf標簽300,執(zhí)行將來自該rf標簽的各接收信號的強度進行積分的積分處理。該積分處理中,每積分各接收信號的強度,都乘以權重以使算出的積分值比之前的積分值大。在rf標簽300移動到了可交互通信區(qū)域ar內的預定位置時,讀寫器200將每一rf標簽300的積分值中最大的rf標簽300的標識符發(fā)送到設備100。
實施方式中,可交互通信區(qū)域ar表示在rf標簽300與讀寫器200之間可進行數(shù)據(jù)收發(fā)的區(qū)域。
在可交互通信區(qū)域ar,設備100將已移動到最接近交互通信部的位置的rf標簽300當做讀寫器處理的對象。rf標簽300移動到最接近交互通信部的位置時輸出觸發(fā)tr。
實施方式中,通過上述加權積分,可使已移動到最接近交互通信部的位置的rf標簽300的積分值達到最大。因此,即使在各rf標簽300經過可交互通信區(qū)域ar的情況下,也能通過選擇觸發(fā)輸入時其積分值為最大的rf標簽300來確定讀寫器處理的對象rf標簽300。像這樣,通過識別rf標簽300,可識別附帶有rf標簽300的工件w。
需要說明的是,積分處理中,即使在接收到由突然噪聲產生的信號的情況下,由于該信號是單個的,其積分值是較小的值,并不會對對象rf標簽300的產生絕對性的影響。
[系統(tǒng)的概略結構]
圖1是概略性表示本發(fā)明的實施方式所涉及的被導入工廠的生產線的rfid系統(tǒng)的結構圖。參照圖1,rfid系統(tǒng)包含多個rf標簽300,讀寫器200及相當于上級設備(個人計算機或可編程邏輯控制器)的設備100。各rf標簽300被分別安裝于支承工件w1的托盤p上。此外,傳送帶c上設置有為檢測出rf標簽300的接近開關40。在rf標簽300與托盤p以及工件w一起在帶狀的傳送帶c上移動的期間,讀寫器200執(zhí)行對標簽300的信息的讀取處理。
讀寫器200具備從電路特性不同的多種天線部中選擇的天線部和與各種設備通用的交互通信控制裝置,通過線纜30與設備100連接。需要說明的是,讀寫器200也可以代替線纜30的有線連接而通過無線與設備100連接。
讀寫器200配置于輸送機c的周圍。當托盤p進入讀寫器200可以與rf標簽300交互通信的區(qū)域(以下,也稱作“可交互通信區(qū)域ar”)內時,在讀寫器200和rf標簽300之間開始交互通信。交互通信包括用于識別rf標簽300(以下也稱作“對象rf標簽300”。)的id讀取處理和使用了讀取功能或寫入功能的讀寫處理。rf標簽300每隔一定間隔或不定間隔經過位于讀寫器200的交互通信部的附近的可交互通信區(qū)域ar。
實施方式中,在可交互通信區(qū)域ar,接近開關40檢測出rf標簽300已移動到最接近交互通信部的位置時向設備100發(fā)送信號。設備100接收到來自接近開關40的信號時,向讀寫器200輸出觸發(fā)tr。讀寫器200在輸入了指示開始讀寫器處理的觸發(fā)tr時,確定應為讀寫器處理的對象的對象rf標簽300,并對確定了的對象rf標簽300執(zhí)行讀寫器處理。由此,讀寫器200能夠對位于可交互通信區(qū)域ar內的1個或多個rf標簽300中的、最接近交互通信部的對象rf標簽300執(zhí)行讀寫器處理。
實施方式中,讀寫器200通過從設備100輸入觸發(fā)tr,判斷rf標簽300已移動到最接近交互通信部的位置時刻,但觸發(fā)tr的輸入路徑不限定于來自設備100的路徑。例如,cpu241也可以將來自接近開關40的輸出作為觸發(fā)tr而直接輸入?;蛘?,也可以代替接近開關40而使用圖像傳感器。也可以是,圖像傳感器以在視場中拍攝上述最接近的位置,在根據(jù)拍攝圖像的識別結果檢測出rf標簽移動到該位置時,觸發(fā)tr被從圖像傳感器輸入到cpu241?;蛘?,在傳送帶c以一定速度運行的情況下,cpu241根據(jù)該速度計算出傳送帶c上的rf標簽到達最接近交互通信部的位置的時間。也可以將控制部240的計時器(未圖示)對該算出時間進行計時時的計時器輸出作為觸發(fā)tr輸入到cpu241?;蛘撸部梢栽趓f標簽300移動到最接近交互通信部的位置時,由用戶操作來輸入觸發(fā)tr。
需要說明的是,上述最接近交互通信部的位置是指,距交互通信部的距離相當于預定距離的位置。該位置基于讀寫器200的發(fā)送功率和基于可交互通信區(qū)域ar的可交互通信距離的關系,可在功率最小時的可交互通信距離~功率最大時的可交互通信距離之間通過預先進行的實驗等來確定。
(設備100的結構)
圖2是按照實施方式的設備100的概略結構圖。參照圖2,設備100包括作為運算處理部的cpu(centralprocessingunit:中央處理單元)110,作為存儲部的存儲器112及硬盤114,對時間進行計時并將計時數(shù)據(jù)輸出給cpu110的計時器113,輸入接口118,顯示控制器120,通信接口124,數(shù)據(jù)讀/寫器126。這些各部經由總線128相互間可進行數(shù)據(jù)通信地連接。
cpu110通過執(zhí)行存儲于硬盤114中的程序(代碼),實施各種運算。典型而言,存儲器112是dram(dynamicrandomaccessmemory:動態(tài)隨機存取存儲器)等易失性的存儲裝置,不僅存儲從硬盤114讀取的程序,數(shù)據(jù),還存儲從讀寫器200接收到的數(shù)據(jù)及工件數(shù)據(jù)等。
輸入接口118中轉cpu110與鍵盤104,鼠標(未圖示)103,觸摸面板(未圖示)等輸入裝置之間的數(shù)據(jù)傳輸。即,輸入接口118受理通過用戶對輸入裝置的操作而提供的操作命令。
顯示控制器120與作為顯示裝置的典型例的顯示器102連接,通過顯示cpu110中的處理結果等而通知給用戶。
通信接口124經由lan中轉cpu110和讀寫器200,接近開關40之間的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)讀/寫器126中轉cpu110和作為記錄介質的存儲卡106之間的數(shù)據(jù)傳輸。
另外,在設備100上,根據(jù)需要也可以連接打印機等其它輸出裝置。
(讀寫器200和rf標簽300的結構)
圖3是實施方式的讀寫器200的結構圖。圖4是實施方式的rf標簽300的結構圖。實施方式中,圖4的rf標簽300是未內置電源而通過由來自讀寫器200的發(fā)射波產生的電動勢進行動作的,所謂的無源類型的標簽,具備通信部和包含控制部331及半導體存儲器332的標簽ic電路330。通信部包含天線310及阻抗調整電路320。需要說明的是,控制部331除計算機之外,還包含用于對與讀寫器200的交互通信信號進行調制或解調的調制解調電路等。此外,應用的rf標簽300不限于無源類型,也可以是內置電源的類型。
參照圖3,讀寫器200具備:用于與rf標簽300進行交互通信的交互通信部,與交互通信部連接的天線14,包括cpu(centralprocessingunit:中央處理單元)241的控制部240,用于與設備100進行通信的通信部,作為rom(readonlymemory:只讀存儲器)及ram(randomaccessmemory:隨機存取存儲器)等易失性或非易失性的存儲介質的存儲部270,包含數(shù)值顯示器或多個顯示燈(led:lightemittingdiode:發(fā)光二極管)等的顯示部280,用于與外部網絡進行通信的通信接口290以及接口291。
交互通信部包含發(fā)送部210,接收部220,頻率合成器216及循環(huán)器13。通信部包含作為通信模塊的上位接口260。控制部240控制交互通信部及通信部。
接口291中轉cpu241與作為記錄介質的存儲卡292之間的數(shù)據(jù)傳輸。即,在存儲卡292中由讀寫器200執(zhí)行的程序等以被存儲的狀態(tài)分發(fā),接口291從存儲卡292讀取程序。另外,接口291響應于cpu241的內部命令,將關于與設備100或rf標簽300的通信的處理結果等寫入存儲卡292。需要說明的是,存儲卡292包含cf(compactflash:閃存卡),sd(securedigital:安全數(shù)字卡)等通用的半導體存儲器件,軟盤(flexibledisk)等磁存儲介質,cd-rom(compactdiskreadonlymemory:光盤只讀存儲器)等光學存儲介質等。
控制部240具有相當于計算機的功能。具體而言,cpu241基于存儲于存儲部270等存儲器的程序,執(zhí)行包括與設備100的交互通信處理,與rf標簽300的交互通信處理的各種數(shù)據(jù)處理。另外,控制部240輸出關于與rf標簽300的交互通信處理的,表示指令的脈沖信號(以下,將該輸出信號也稱作“指令”)。
存儲部270存儲用于各種數(shù)據(jù)處理的程序及數(shù)據(jù)。在該存儲部270中存儲在實施交互通信處理時由cpu241讀取/寫入的數(shù)據(jù)。
首先,對接收部220進行單邊帶(ssb,singlesideband)接收的情況進行說明。參照圖3,讀寫器200包括:發(fā)送部210;接收部220;將來自發(fā)送部210的發(fā)送信號導向天線14,并將由天線14接收的來自rf標簽300的接收信號導向接收部220的循環(huán)器13;向發(fā)送部210及接收部220供給載波的頻率合成器216;控制發(fā)送部210及接收部220的控制部240。讀寫器200經由天線14與rf標簽300進行收發(fā)。
發(fā)送部210包括:將來自控制部240的數(shù)字信號(包含指令信號)變換成模擬信號的da變換器211;與da變換器211連接,接收發(fā)送基帶信號并來調制來自頻率合成器216的載波的調制器212;功率放大器213。功率放大器213的輸出被輸入至循環(huán)器13。
接收部220包括:限制來自循環(huán)器13的接收信號的頻帶的帶通濾波器(bpf,bandpassfilter)221;與帶通濾波器221連接的低噪聲放大器222;接收來自低噪聲放大器222的輸出信號和來自頻率合成器216的載波,并輸出相互錯開90度相位的信號的正交解調器224。正交解調器224包含乘法器223a,223b和用于錯開相位以將相互正交的信號解調的π/2移相器223c。由正交解調器224解調的信號分別作為i信號及q信號,經過用于放大及變換成數(shù)字信號的放大器225a,225b和ad變換器226a,226b使i信號和q信號整合并輸出到控制部240。需要說明的是,正交解調器224,放大器225a,225b,ad變換器226a,226b以及控制部240內的解調信號處理部(未圖示)構成解調功能。
(交互通信動作)
在圖3和圖4所示的讀寫器200和rf標簽300的交互通信動作中,rf標簽300無論在從讀寫器200讀取數(shù)據(jù)的情況還是在寫入數(shù)據(jù)的情況下,都將從設備100接收到的指令發(fā)送給rf標簽300,如果從rf標簽300接收到針對該指令的響應(response),則將接收到的響應內容發(fā)送給設備100。另外,在交互通信時,由于rf標簽300沒有內部電源,所以通過來自天線14的發(fā)射波使rf標簽300側的天線310產生電動勢,驅動rf標簽300內的控制電路。
在交互通信中,讀寫器200的控制部240適當?shù)剌敵鲇梢?guī)定比特數(shù)構成的指令。在發(fā)送部210中,通過指令信號調制載波,由此,指令信號與載波疊加。
如果通過上述動作從天線14發(fā)送出載波,則由該載波在交互通信區(qū)域內的rf標簽300上產生電動勢,rf標簽300側的控制部331起動。如果在該狀態(tài)下從天線14發(fā)送疊加了指令的載波,則rf標簽300的控制部331在解讀指令并執(zhí)行了所指示的處理后,生成表示響應數(shù)據(jù)的應答(響應信號),并返回發(fā)送至讀寫器200。
讀寫器200的接收部220從rf標簽300接收返回信號。在接收部220,接收信號被除去噪聲并被解調,之后轉換成數(shù)字數(shù)據(jù)并輸出到控制部240。cpu241從被解調的數(shù)字數(shù)據(jù)解讀rf標簽300的響應內容,輸出包含該解讀數(shù)據(jù)的交互通信結果數(shù)據(jù)。例如,發(fā)送給設備100或存儲于存儲部270或顯示于顯示部280或使led點亮等。
本實施方式中,因為rf標簽300使用不內置電源的無源標簽,所以讀寫器200和rf標簽300之間的交互通信方式為半二重方式,將天線14共用于發(fā)送用和接收用,將發(fā)送信號和接收信號分離。
[功能結構]
圖5是本實施方式所涉及的讀寫器200的功能結構圖。參照圖5,讀寫器200具有由交互通信部執(zhí)行的與rf標簽300的交互通信所涉及的處理的交互通信處理部242。交互通信處理部242包括與rf標簽300進行交互通信,并獲取id(標識符)的id獲取部243。id獲取部243包括積分處理部244,所述積分處理部244針對各rf標簽300,執(zhí)行每通過交互通信部接收信號就對接收信號的強度進行時間積分(累積)的處理。積分處理部244對每個rf標簽的接收信號的強度乘以來自權重部245的權重并積分。權重部245在積分處理中,每按照接收的順序對各接收信號的強度進行積分,就輸出權重以使計算出的積分值(通過對本次的接收信號的強度進行積分而得到的積分值)比之前的積分值(通過對上次的接收信號的強度進行積分而得到的積分值)大。以下詳細說明該加權積分的處理。
最大值確定部246從設備100接收到觸發(fā)tr時,從各rf標簽300的積分值中確定最大值。選擇部247選擇所確定的最大值所對應的rf標簽300作為讀寫器處理的對象rf標簽。功率增加部248使發(fā)送功率提高至預定值以執(zhí)行對對象rf標簽300的讀寫器處理。此外,信道變更部249切換用于與對象rf標簽300交互通信的信道(頻帶)。
如圖5所示的各部通過cpu241所執(zhí)行的程序或程序與電路的組合而實現(xiàn)。程序可以是作為各部所對應的程序模塊而構成的,或者是整體作為一個程序模塊而構成的。
[積分處理]
實施方式中,根據(jù)由上述積分處理得到的積分值確定對象rf標簽300。通過這樣的對象rf標簽300的確定方法,能夠避免“多讀”和“漏讀”。
(積分處理的模擬)
通過積分處理判別對象rf標簽300,由此能夠避免“多讀”和“漏讀”,對此,通過發(fā)明者等的實驗進行說明。
發(fā)明者等,在實驗中模擬了積分處理。首先,作為模擬的前提,使rf標簽300每隔一定間隔或不定間隔經過位于交互通信部的附近的可交互通信區(qū)域ar。示出了以下情況:傳送帶c上的rf標簽300的移動速度為最大移動速度6m/分以及距天線的交互通信距離為最大2m的情況下,同時考慮富裕度,能夠確保約1m的可交互通信區(qū)域ar。該情況下,讀寫器200與rf標簽300之間的可交互通信時間為10秒(最小值)。
積分處理中,作為接收信號的強度,使用rssi(receivedsignalstrengthindicator:接收的信號強度指示),但表示強度的值不限定于rssi。此外,在可交互通信區(qū)域ar內,即使在rf標簽300移動的情況下,也使接收信號的強度不產生差別,成為相同的強度。
圖6和圖7是示意性地示出積分處理的模擬的結果的圖。圖6的縱軸作為接收信號的強度來表示接收功率的值,橫軸表示時間的經過。實驗中,在傳送帶c上非對象rf標簽300先行移動,其后為對象rf標簽300移動的情況下,如圖6所示,由讀寫器200檢測出的接收信號的強度的變化。圖6中,來自非對象rf標簽300的接收信號的強度的變化以虛線表示,來自對象rf標簽300的接收信號的強度的變化以實線表示。
圖7(a)中,分別對于以圖6的虛線表示的非對象rf標簽300的接收信號的強度和以實線表示的對象rf標簽300的接收信號的強度,示出了每接受來自rf標簽300的信號時,就在積分時間內對該接收信號的強度進行了積分時的積分值的變化。該積分時間基于上述可交互通信時間而被確定。
讀寫器200從設備100接受到觸發(fā)tr時,將積分值為最大的rf標簽300判別為對象rf標簽300時,圖7(a)中,由于非對象rf標簽300的積分值為最大,將非對象rf標簽300誤判別為交互通信處理的對象,其結果是,產生“多讀”以及“漏讀”的問題。
對此,在乘以權重并進行積分的情況下,能夠避免“多讀”以及“漏讀”。具體而言,由積分處理部244對針每個rf標簽的每個接收信號對其接收強度乘以來自權重部245的權重α(0<α<1)并進行積分。例如,加權后的接收強度由(接收強度×α)算出。第n個接收信號所乘以的權重α(n)被設定為比其之前接收到的第(n-1)個信號所乘以的權重(α(n-1))大的值。即,如圖7(b)的圖表400所示,加權處理后的積分值(斜線部分)變得過去的積分值變得更小(最近的積分值變得更大)。
由此,對于以圖6的虛線表示的非對象rf標簽300的接收信號的強度和以實線表示的對象rf標簽300的接收信號的強度,乘以權重值并通過積分處理部244進行積分處理,從而能夠如圖7(b)所示,在輸入觸發(fā)tr時,使對象rf標簽300的積分值(斜線部分的面積)變得比非對象rf標簽300的積分值(斜線部分的面積)大。此外,發(fā)明者等,根據(jù)如圖7(b)所示的實驗結果,通過實施加權積分處理,能夠在輸入觸發(fā)tr時使對象rf標簽300的積分值最大,其結果是,能夠避免“多讀”以及“漏讀”。
[處理流程]
圖8是本實施方式所涉及的讀寫器200中交互通信處理的流程圖。該流程圖,作為程序預先存儲在存儲部270。cpu241,從存儲部270讀取該程序并執(zhí)行。圖9是示出實施方式所涉及的積分值的存儲形式的圖。在傳送帶c上的rf標簽300每隔一定間隔或不定間隔經過可交互通信區(qū)域ar的情況下,說明本流程圖。
首先id獲取部243執(zhí)行以下讀取處理,即,根據(jù)來自設備100的控制指令,向rf標簽300發(fā)送查詢id(識別符)的指令信號(步驟s3)。id讀取處理中,id獲取部243接受來自在可交互通信區(qū)域ar的各rf標簽300的、針對該查詢的響應信號。響應中包含該rf標簽300的id。
積分處理部244,對來自rf標簽300的應答即接收信號的強度乘以來自權重部245的權重并積分,并將積分值存儲于存儲部270的區(qū)域mt中(步驟s5)。區(qū)域mt中對每個rf標簽300的id存儲積分值。例如,如圖9所示,區(qū)域mt中,分別對應于id為“a”、“b”、……“x”,存儲有積分值id(a)、id(b)、……、id(x)。
交互通信處理部242判斷rf標簽300是否已移動到可交互通信區(qū)域ar內的預定位置,即判斷是否從設備100輸入觸發(fā)tr(步驟s9)。交互通信處理部242判斷為未輸入觸發(fā)tr時(步驟s9中,no),處理返回至步驟s3,重復之后的處理。因此,直到輸入觸發(fā)tr為止的期間,重復id讀取處理(步驟s3)和積分處理(步驟s5)。由此,在各次重復中,對來自各rf標簽300的接收信號的強度加權,并加上區(qū)域mt的該rf標簽300的積分值(前一次的積分值)一起計算,更新該積分值。
交互通信處理部242判斷為輸入了觸發(fā)tr時(步驟s9中,yes),即rf標簽300移動到可交互通信區(qū)域ar內的預定位置時,最大值確定部246從區(qū)域mt的各rf標簽300的積分值中確定最大積分值(步驟s11)。由此,確定用于之后的交互通信處理的對象rf標簽300。
接著,交互通信處理部242判斷來自設備100的指令信號是id讀取還是數(shù)據(jù)讀取/寫入(步驟s13)。交互通信處理部242判斷為接收了id讀取的指令信號時(步驟s13中,yes),將由最大值確定部246確定的最大積分值與對應的id關聯(lián)并發(fā)送到設備100(步驟s23)。之后,結束處理。
另一方面,交互通信處理部242判斷為接收了數(shù)據(jù)讀取/寫入的指令信號時(步驟s13中,no),執(zhí)行與確定了的對象rf標簽300進行的交互通信處理(步驟s15~s21)。
具體而言,選擇部247從區(qū)域mt的各rf標簽300的積分值中讀取最大積分值所對應的id,設置該id端的讀寫器的指令信號。此外,功率增加部248控制功率放大器213以使發(fā)送讀寫器的指令信號的功率比id讀取的發(fā)送功率更為增加(步驟s15)。例如,使發(fā)送功率最大。
之后,交互通信處理部242通過交互通信部發(fā)送所配置的指令信號。由此,僅對對象rf標簽300執(zhí)行讀寫器處理(單次讀寫器處理)(步驟s17)。
在讀寫器處理中,交互通信處理部242基于來自對象rf標簽300的響應,判斷讀寫器處理是否成功(步驟s19)。在判斷為不成功的情況下(步驟s19中,yes),交互通信處理部242對讀寫器處理進行重試。此時,信道變更部249控制頻率合成器以將改變振蕩頻率(信道)變更至其他的信道(步驟s21)。之后,處理返回到步驟s15,使用變更后的新信道,重復上述讀寫器處理。另一方面,在交互通信處理部242判斷為讀寫器處理成功的情況下(步驟s19中,no),結束處理。
圖8的處理的步驟s15中,使用通過id讀取處理中的加權積分處理而確定的對象rf標簽300的id,從而能夠避免“多讀”。此外,在步驟s15中,通過使發(fā)送功率增加從而能夠防止來自對象rf標簽300的接收信號的強度的降低,由此能夠防止“漏讀”。此外,通過邊切換頻率的信道邊執(zhí)行讀寫器處理的觸發(fā),能夠提高讀寫器處理的成功率并避免“漏讀”。
[變形例]
實施方式中,能夠使用以下所述的各種變形例。
(積分處理的其他例)
上述積分處理中,在直到輸入觸發(fā)tr為止的期間內,每接收來自rf標簽300的信號時就重復進行積分處理,但積分方法并不限于此。如下,也可以在輸入觸發(fā)tr時開始積分處理。
圖10是示出本實施方式所涉及的積分值的存儲形式的其他的圖。在當輸入觸發(fā)tr時開始積分處理的情況下,在直到輸入觸發(fā)tr為止的期間內,每接受來自各rf標簽300的信號時,在區(qū)域mt存儲該rf標簽300的接收信號的強度(參照圖9)。例如,按照接收順序存儲強度。在輸入了觸發(fā)tr時,積分處理部244對圖10的各rf標簽300的強度乘以來自權重部245的權重并積分。例如,按照接收順序加權并積分。該積分方法也能夠從各rf標簽300的積分值中確定最大值所對應的rf標簽300為讀寫器處理的對象rf標簽300。
以圖10所示的存儲形式進行的積分處理與由圖9所示的區(qū)域mt的存儲形式進行的積分處理相比,存儲的消耗量多,但能夠在區(qū)域mt中保持經過積分時間的一串接收信號的強度。因此,將圖10的區(qū)域mt的接收強度輸出至顯示部280(或顯示器102),從而,可對各rf標簽300輸出接收強度的時間變化。此外,根據(jù)輸出的接收強度的值的變化,可提示異常值的有無。
此外,也可以針對各rf標簽300,在區(qū)域mt中存儲圖9的積分值和圖10的接收信號的時間序列的強度這兩者。
(接收信號的增補)
圖11是說明根據(jù)本實施方式進行接收信號的強度增補的圖。如圖11所示,原本是,來自rf標簽300的接收信號的強度與傳送帶c上的rf標簽300的移動相關聯(lián),并沿著線411變化。但是,在可交互通信區(qū)域ar中,在產生噪聲、電磁波的干擾等的情況下,接收信號的強度變化較大,該變化作為圖11的突發(fā)異常值而被檢出。如果在積分處理中使用該異常值,則積分值的精度降低。
實施方式中,代替該異常值,使用圖11所示的增補值。例如,在異常值的前后根據(jù)接收到的信號強度計算出增補值,通過內插計算出的值(平均值等)進行增補。由此,作為上述積分處理的對象,可排除異常值,取而代之使用增補值,從而能夠防止積分值的精度的降低。
(權重的改變)
圖12是說明根據(jù)本實施方式進行的權重值的改變的圖。上述實施方式中,可以根據(jù)各rf標簽300的在積分時間內的一串接收信號的強度的變化來改變權重值。
具體而言,權重部245對在時間序列上連續(xù)的接收信號的強度進行微分,根據(jù)微分值計算出強度變化的大小。參照圖12,權重部245在微分值為“+”的期間,即強度處于增加傾向的期間,使權重α例如為“0<α<0.9”,微分值為從“+”變化為“-”時的權重例如變更為“0<α<0.1”。由此,對于向遠離可交互通信區(qū)域ar的方向移動的rf標簽300來說,可使其積分值更早地變小(參照圖12的下圖),可容易確定最大積分值的對象rf標簽300。
(加權積分的其他例)
實施方式的加權積分中,對每個rf標簽的每個接收信號,進行加權積分,但權重可以去乘以積分值來代替接收信號的強度。
即,每執(zhí)行id讀取處理(步驟s3)并計算出積分值(步驟s5),就對該積分值加權(積分值×α)。第n次計算出的積分值的權重α(n)被設置為比其之前的第(n-1)次計算出的積分值的權重(α(n-1))大的值。在這種情況下也能夠使積分值如圖7(b)的圖表400所示的那樣變化。
(加權積分的另一個其他例)
上述積分值的加權可以根據(jù)該積分值引入預定的權重β來執(zhí)行。對于權重β,權重部245根據(jù)第n次(即隨著第n次的id讀取處理)計算出的積分值而引入的權重β(n)被設定為,比根據(jù)其之前的第(n-1)次計算出的積分值而引入的權重(β(n-1))更小的值。在這種情況下,也能夠使積分值如圖7(b)的圖表400所示的那樣變化。
(積分值的刪除)
圖13是說明根據(jù)本實施方式從積分值的區(qū)域mt刪除的圖。實施方式中,交互通信處理部242根據(jù)區(qū)域mt的積分值(參照圖9)或根據(jù)一連串的接收信號的強度(參照圖10)而得到的最大積分值來確定對象rf標簽300。因此,在確定后,可以至少將對象rf標簽300的數(shù)據(jù)從區(qū)域mt刪除(參照圖13的下圖)。由此,能夠有效利用區(qū)域mt。
(固定的rf標簽300的排除)
實施方式中,也存在位于可交互通信區(qū)域ar內的固定的(不移動)的rf標簽300的情況。實施方式中,固定的rf標簽300執(zhí)行交互通信處理的對象以外的處理。
交互通信處理部242對存儲在區(qū)域mt的各rf標簽300的時間序列上連續(xù)的接收信號在某個期間內的強度變化進行微分,即,檢測出變化傾向(大小)。交互通信處理部242,判別其微分值(傾向)為預定值以下(例如約為0)的rf標簽300的id,對于判別出的rf標簽300停止(中斷)積分處理。例如,將該數(shù)據(jù)從區(qū)域mt刪除的同時,從id讀取處理(步驟s3)的對象排除該id。
由此,能夠判別固定于可交互通信區(qū)域ar內的rf標簽300,并從id讀取處理的對象排除,能夠減輕id讀取處理(特別是積分處理)的負荷,還能避免區(qū)域mt的無用消耗。
(讀寫器200移動的例子)
實施方式中,傳送帶c上的rf標簽300移動,讀寫器200是固定的,也可以與之相反。即,也可以是讀寫器200移動,針對來自固定的rf標簽300的接收信號的強度,通過由加權積分得到的最大積分值來確定對象rf標簽300。
(權重的設定改變)
實施方式中,權重部245所賦予的權重也可改變。設定改變例如是用戶操作以改變。這種情況下,也可以在顯示部280上顯示當前設定的權重。
本次公開的實施方式在全部的點上是示例,而不應該考慮為受限制。本發(fā)明的范圍不是通過上述說明來示出,而是由權利要求的范圍示出,旨在包含與權利要求的范圍均等的含意及范圍內的全部變更。