無線周波数識別システム
【課題】高周波を使用する無線周波数識別技術の実施を提供する。
【解決手段】読取器は、ＲＦＩＤタグに通電する低周波信号を発する。ＲＦＩＤタグが、高周波信号で応答する。ＲＦＩＤタグ上のアンテナは、ＲＦＩＤタグに電力供給する低周波信号を受信すると共振回路として機能する。一実施形態では、高周波信号は、ミリメートル周波信号である。
【解決手段】読取器は、ＲＦＩＤタグに通電する低周波信号を発する。ＲＦＩＤタグが、高周波信号で応答する。ＲＦＩＤタグ上のアンテナは、ＲＦＩＤタグに電力供給する低周波信号を受信すると共振回路として機能する。一実施形態では、高周波信号は、ミリメートル周波信号である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、電気通信システムの分野に関し、特に、高周波を使用する無線周波数識別技術の実施に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
「無線周波数識別（ＲＦＩＤ）」システムは、製品追跡、サプライチェーンマネジメント、及び多くの物流作業において様々な方法で使用されている。ＲＦＩＤタグの用途には、消費者品目の在庫量管理におけるバーコードの交換、図書館又は書店の書籍追跡、輸送コンテナ及びトラック／トレーラ追跡、及び家畜追跡がある。自動車の分野においては、ＲＦＩＤは、車両を起動する自動車キーに、かつタイヤ追跡のために使用されている。輸送の支払いは、ＲＦＩＤスマートカードの使用により可能にされる。
【０００３】
典型的なＲＦＩＤシステムは、固有の製品コードが与えられたデジタルメモリチップを有するトランスポンダを収容する１つ又はそれよりも多くの小さな廉価タグを含むことから成る。受動的なタグの場合、基地局（又は読取器）は、ＲＦＩＤタグを起動してそれに信号を出させる信号を発する。読取器は、次に、この信号を受信し、そこに符号化されたデータを復号することができる。ＲＦＩＤ技術で公知のように、ＲＦＩＤ読取器は、ＲＦ電力をＲＦＩＤタグに伝達する。ＲＦＩＤタグは、無線周波数送信リンク及び後方散乱返信リンクを利用して、ＲＦＩＤ読取器により質問され、かつそれに応答する。一部のＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤ読取器から受信した信号からタイミング（又は、クロック）信号を回復するのに使用される復調器を収容する。回復されたクロック信号は、次に、後方散乱返信リンクにおいて使用されるクロック信号を供給するデジタル制御発振器を制御する値を発生するのに利用される。
【０００４】
ＲＦＩＤシステムには、特定の周波数での作動帯域が割り当てられてきた。低周波（１２５ｋＨｚ）ＲＦＩＤタグは、認可なしで全世界的に使用することができる。更に、９００ＭＨｚタグは、典型的に倉庫業務及び出荷において使用され、一方、より低い周波数（１２５ＫＨｚ、１３．５６ＭＨｚ）は、一般的に在庫作業又は棚卸し作業に対して使用される。
【０００５】
低周波及び高周波ＲＦＩＤシステムの各々は、長短所がある。例えば、一般的に低周波数になるほどＲＦ電力の発生がより容易かつ廉価である。多くの用途に低コストＲＦＩＤタグシステムが必要であるので、低周波が一般的に使用されている。しかし、低周波システムは、物理的にアンテナの大型化が必要であり、その結果として、不要な区域に信号が伝播される可能性がある。これらの現象を補正する信号処理は可能であるが、タグを高価すぎるものにするであろう。低搬送周波数によっても、許容データ転送速度に上限が課せられる。より集約的かつ高価な信号処理技術を使用しなければ、１ｋｂｐｓ／ｋＨｚのデータ伝送ビット速度に近づくことは困難であり、従って、１２５ｋＨｚシステムは、約１００ｋｂｐｓのデータ速度での転送で最高のレベルに達すると考えられ、これは、一部の用途では適切以上であるが、他の用途では制限になるであろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
５７〜６４ＧＨｚ範囲（６０ＧＨｚ帯域）には、電磁スペクトルのミリ波部分に位置し、かつ大部分は商業レベルの無線用途に利用されていない非常に高い周波数の帯域がある。このスペクトルは、米国のＦＣＣにより及び世界中の他の団体により認可されていないものである。このスペクトルにおいて達成することができるより高いデータ転送速度に加えて、６０ＧＨｚ帯域のエネルギ伝播には、優れた干渉耐性、高セキュリティ、及び周波数再利用のような多くの他の恩典を可能にする固有の特性がある。しかし、ミリメートル周波信号を受信するように設計されたＲＦＩＤタグは、低周波信号を受信するように設計されたタグよりも高価である。従って、必要なものは、低及び高周波信号の両方の恩典を利用することができるＲＦＩＤシステムである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書に開示して特許請求するのは、第１の周波数を有する第１のＲＦ信号を送信するための無線周波数（ＲＦ）読取器と第１のＲＦ信号を受信するように構成されたＲＦＩＤタグとを含むＲＦＩＤシステムである。ＲＦＩＤタグは、更に、第１のＲＦ信号に応答して第２の周波数を有する第２のＲＦ信号を送信するように構成される。一実施形態では、第２の周波数は、３０ＧＨｚと３００ＧＨｚの間であり、第１の周波数は、３０ＧＨｚ未満である。
【０００８】
本発明の他の態様、特徴、及び技術は、本発明の例示的な実施形態の以下の説明に鑑みて当業者に明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態によるＲＦＩＤタグを示す図である。
【図２Ａ】本発明のある一定の実施形態によるＲＦＩＤシステムを示す図である。
【図２Ｂ】本発明のある一定の実施形態によるＲＦＩＤシステムを示す図である。
【図３】本発明の別の実施形態によるＲＦＩＤシステムを示す図である。
【図４】本発明の更に別の実施形態によるＲＦＩＤシステムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一態様は、二重周波数ＲＦＩＤシステムである。ある一定の実施形態では、ＲＦＩＤシステムにおいて異なる無線周波数を使用することが好ましい場合がある。従って、より低い周波数を使用してＲＦＩＤタグに通電することができ、一方、より高い周波数（例えば、ミリメートル周波数）を使用して、範囲が制限されたラジオ無線周波数通信を行うことができる。本明細書での「より高い周波数」への言及は、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ間（ミリメートル帯域）の全ての周波数を含むミリメートル帯域の周波数を指すことを認めるべきである。ミリメートル帯域の周波数は、極高周波（ＥＦＨ）としても公知である。これとは対照的に、本明細書での「より低い周波数」への言及は、ミリメートル帯域幅未満の全ての周波数を含み、特に、１２５ｋＨｚ、９００ＭＨｚ、１．８ＧＨｚ、及び２．４ＧＨｚの周波数に中心のある周波数を含む。
【００１１】
本発明の別の態様は、ＲＦＩＤタグの電力要件を最小にしながら、ミリメートル周波数送信の近視野伝播特性を利用することである。ミリメートル周波信号は、コーナまわりで曲がるか又は障壁を通過して潜在的に意図せぬ領域に伝播するより長い波長と比較すると、固有のセキュリティ利点を有する。タグ上のアンテナの設計により、タグからの送信を非常に指向性が高いもの又は代替的に全指向性にさえすることができる。ＲＦＩＤ読取器は、従って、特定のアセットから選択的に送受信することができる。
【００１２】
一実施形態では、ミリメートル周波数（例えば、６０ＧＨｚ）ＲＦＩＤタグは、より低い周波数（例えば、９００ＭＨｚ）信号で起動させることができる。このような実施形態では、ＲＦＩＤタグのアンテナは、誘導特性及び容量特性の両方をもたらしながら共振回路としての役割を果たし、受領エネルギからその内部回路に電力供給することができる。
より低い周波数を使用して電力供給された状態で、ミリメートル周波数タグは、次に、より高い周波数（例えば、６０ＧＨｚの帯域）で応答信号を送信することができる。この構成は、アセット位置に関して従来のＲＦＩＤシステムよりも遥かに位置特異な情報をもたらすであろう。
【００１３】
別の実施形態では、本発明のＲＦＩＤシステムは、ＲＦＩＤ読取器が特定のタグ付きアセットに関する情報を受信することを可能にすると考えられる。従来、ＲＦＩＤ読取器の起動は、読取器の受信地域内の全てのＲＦＩＤタグに応答させていたであろう。従って、タグ付きアセットを特定して、その特定のＲＦＩＤタグ上に記憶されたデータを受信することは不可能であると考えられる。しかし、本発明により、ユーザは、特定のタグ付きアセットを特定し、かつそのＲＦＩＤタグからの情報だけを受信することができる。一例として、ユーザは、ＲＦＩＤ読取器を関連のタグ付きアセットに向けることができる。ＲＦＩＤ読取器を起動させれば、読取器の受信地域にわたって低周波送信が伝播するであろう。しかし、返信信号（例えば、６０ＧＨｚ）の方向性があれば、望ましいＲＦＩＤタグからのＲＦ信号だけがＲＦＩＤ読取器により検出されることになる。従って、ユーザは、関連のアセットを特定し、かつ低周波ポーリング信号に応答してアセット特異情報を受信することができる。
【００１４】
本発明の更に別の態様は、音声／映像コンテンツの「デジタル権利管理（ＤＲＭ）」を実施する６０ＧＨｚＲＦＩＤシステムに対するものである。ＤＲＭは、視聴、複写、及び／又はアクセスのようなユーザ活動の持続的な制御を行うために特定のユーザ権利をメディアと結ぶコンテンツに対するユーザ権利のデジタル管理である。そのために、一実施形態では、６０ＧＨｚ帯域で送信するＲＦＩＤタグを使用して、ユーザがＤＲＭ−保護付きコンテンツを転送するように要求したマルチメディア装置の位置を確認することができる。ＤＲＭコンプライアンスは、コンテンツソース（例えば、パーソナルコンピュータ、セットトップボックスなど）にマルチメディア装置内に組み込まれたＲＦＩＤタグをポーリングさせることにより達成することができる。６０ＧＨｚ帯域信号（又は、あらゆるミリメートル帯域信号）の伝播特性があれば、マルチメディアの装置からの応答により、実際はローカル装置であることが確認される。同様に、定期的なポーリングを行って、コンテンツが複写されたマルチメディア装置がローカルのままであることを確認することができる。
【００１５】
ミリメートル周波信号の方向性を考慮すると、単一のアセット上に複数のＲＦＩＤタグを設置することが必要であると考えられる。一部の実施形態では、複数のＲＦＩＤタグは、同じ識別番号を有し、かつタグ付きアセットの異なる表面上に設置することができる。
しかし、そうすることにより、個々のＲＦＩＤタグ信号間の干渉が引き起こされる場合がある。従って、別の実施形態は、遅延信号を読取器に返送するように構成することができるＲＦＩＤタグに対するものである。このようにすれば、読取器は、干渉を最小にしながら単一アセット上の複数のＲＦＩＤタグをポーリングすることができると考えられる。
【００１６】
本発明の別の態様は、ＲＦＩＤシステムを６０ＧＨｚ無線ネットワークと一体化することである。一実施形態では、６０ＧＨｚネットワークは、装着された機器を定期的にポーリングして、新しいネットワーク化されたクライアントの存在、及び既存のネットワーク化された機器のステータスのあらゆる変化を評価することができる。新しいネットワーク機器を認証し、かつ接続性を確立するために６０ＧＨｚ送受信機及び同期クロッキングシステムを使用する際に重要な商業レベルの用途もある。６０ＧＨｚでの作動に基づく新しいネットワークプロトコルが出現している。それによって大きい情報源を秒単位又はミリ秒単位で無線送信することができるように、数ギガビット〜何十ギガビット／秒もの速度かつローカル区域内で真に大きい帯域幅をもたらすことが可能になる。６０ＧＨｚの搬送周波数で通信する大規模に広帯域の無線装置の機能により、複数のかつ階層的記憶システムの必要性が低減され、かつ複雑なデータベースシステム内のハードドライブ、大判紙テキスト、ＣＤ、及び他の記憶装置のような今日の大きく厄介な記憶装置が小型化されることになる。
【００１７】
一実施形態では、ＲＦＩＤタグ内の送信機アンテナは、送信対象の信号のミリメートル帯域幅周波数を考慮すると、以前に達成可能なサイズよりも遥かに小さいものとすることができる。特に、６０ＧＨｚでの波長は、０．５ｍｍであり、アンテナ寸法は、通常、約１波長の半分又はそれ未満である。このために、アンテナ及び／又はＲＦＩＤタグ全体を半導体素子又はパッケージ内に組み込むことができると考えられる。様々なアンテナ構成及び偏光が、全指向性ビームから狭ビームまで及び直線偏光から円偏光の範囲にわたって可能であることを認めるべきである。
【００１８】
本明細書で使用する時、用語「ａ」又は「ａｎ」は、１つ又は１つよりも多いを意味するものとする。用語「複数」は、２つ又は２つよりも多いを意味するものとする。用語「別の」は、第２の又はそれよりも多いものと定められる。用語「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」及び／又は「ｈａｖｉｎｇ」は、制約がないものである（例えば、ｃｏｍｐｉｓｉｎｇ）。
本明細書を通じた「一実施形態」、「ある一定の実施形態」、「実施形態」、又は類似の用語への言及は、その実施形態に関連して説明する特定の特徴、構造、又は特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書を通じて様々な位置でのこのような語句の出現は、必ずしも同じ実施形態を指しているというわけではない。更に、特定の特徴、構造、又は特性は、非制限的に１つ又はそれよりも多くの実施形態にあらゆる適切な方法で組み合わせることができる。
【００１９】
用語「又は」は、本明細書で使用する時、包含的として、又はいずれか１つ又はあらゆる組合せを意味するように解釈されるものとする。従って、「Ａ、Ｂ、又はＣ」は、「Ａ；Ｂ；Ｃ；Ａ及びＢ；Ａ及びＣ；Ｂ及びＣ；Ａ、Ｂ、及びＣのいずれか」を意味する。この定義に対する例外は、要素、機能、段階、又は行為の組合せが何らかの点で本質的に互いに相容れない時にのみ発生することになる。
【００２０】
図をここで参照すると、図１は、本発明の一実施形態によるＲＦＩＤタグ１００を示している。上述のように、タグ１００は、位置を見つける及び／又はそうでなければ識別すべきであるアセットの１つ又はそれよりも多くの表面上に設置することができる。この実施形態のシステムは、アンテナ１０４を機械的に有害な曲げ応力から保護する機械的に保護する構造１０２を含む。アンテナ１０４は、良好な導電率特性を有する金属材料製とすることができる。アンテナ１０４は、更に、一実施形態では６０ＧＨｚの帯域内であるミリメートル帯域（例えば、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ）内の周波数を有する信号を送信するように構成することができる、一実施形態では、アンテナはまた、低周波ポーリング信号（例えば、１２５ｋＨｚ、９００ＭＨｚ、１．８ＧＨｚ、２．４ＧＨｚなど）に応答して共振回路として機能し、かつ誘導電流を生成して、応答してプロセッサ回路システム１０６に電力を供給するように構成される。一実施形態では、プロセッサ回路１０６は、着信ポーリング信号を検出する回路、簡単な制御プロセッサ、及びデータ値を記憶するメモリを含む。プロセッサ回路１０６は、アンテナ１０４を利用してミリ波周波数でデータを送信することにより読取器からのポーリングに応答するようにプログラムすることができる。従って、ＲＦＩＤタグ１００の一態様は、タグが送信する信号よりも低いＲＦ信号により起動されるか、又は電力を供給すべきである。
【００２１】
この実施形態では、アンテナ１０４は、プロセッサ回路１０６とは独立に取り付けられ、一方、他の実施形態では、アンテナ１０４は、半導体パッケージの不可欠な部分として装着するか、又は更に、半導体基板上にエッチングされた回路の不可欠な部分とすることができる。アンテナ１０４は、印刷ループ又はワイヤループアンテナとすることができることを認めるべきである。更に、アンテナ１０４に対して上述の共振特性は、同様に、誘導子及びコンデンサ（図示せず）で構成された別々の共振回路を使用して与えることができる。
【００２２】
ＲＦＩＤタグ１００は、アップコンバートのための低電力６０ＧＨｚ発振器を含むことができることを更に認識すべきである。更に、タグ１００の高伝播損失及び低電力要件のために、何らかのアンテナビーム制御を行うことが望ましいであろう。一実施形態では、ビーム制御は、後方指向性アンテナで行うことができ、一方、別の実施形態では、ビーム制御は、送信周波数を変えることにより行うことができる。
【００２３】
図２Ａは、本発明の一実施形態を実施するシステム２００を示している。図示のように、システム２００は、受信地域２１０にわたってより低い周波数（例えば、１２５ｋＨｚ、９００ＭＨｚ、１．８ＧＨｚ、２．４ＧＨｚなど）で無線周波エネルギを放射する読取器２０５を含む。読取器２０５は、システムコントローラ２１５により制御される。システムコントローラ２１５が読取器から遠く離れているように示されているが、他の実施形態では、コントローラ２１５は、読取器２０５に一体化することもできる。更に、読取器２０５から放射される電力が全方向性であるように示されているが、多くの他の放射形状及び方向性を用いることができる。
【００２４】
読取器２０５は、一実施形態では部屋又は何らかの他の密閉領域とすることができる閉鎖区域２２０内に位置するように示されている。ある一定の実施形態では、読取器２０５の低周波送信は、密閉区域２２０を貫通することができるが、高周波数送信（例えば、ミリメートル周波数）が貫通することはできない。
【００２５】
対応するアセットに装着することができるＲＦＩＤタグａ１〜ａ４はまた、密閉区域２２０内のように示されている。ＲＦＩＤタグａ１〜ａ４は、ＲＦ放射パターン２２５、２３０、２３５、及び２４０を有する。一実施形態では、ＲＦＩＤタグａ１〜ａ４は、ＲＦ放射パターン２２５、２３０、２３５、及び２４０を有するミリメートル帯域（例えば、６０ＧＨｚの帯域）の高周波信号を発する。一実施形態では、ＲＦＩＤタグａ１〜ａ４は、図１のＲＦＩＤタグ１００と同様に設計される。更に、別のＲＦＩＤタグｂ１は、閉鎖区域２２０の外側であるが読取器２０５の受信地域２１０内に位置してＲＦ放射パターン２４５を有するように示されている。図示の放射パターンは全方向性であるが、同様に多くの他の形状及び方向性を有することができる。例えば、一部の実施形態では、放射パターン２２５、２３０、２３５、及び２４０は、指向性が高いとすることができる。
【００２６】
ＲＦＩＤタグａ１〜ａ４及びｂ１が全て受信地域２１０内であることを考慮すると、読取器２０５により発せられた低周波信号を受信して電子回路に電力供給することができることになる。しかし、それらの信号の超高周波のために及び閉鎖区域２２０を貫通することができないために、閉鎖区域２２０内のＲＦＩＤタグ（すなわち、ａ１〜ａ４）からの応答のみが読取器２０５により受信されることになる。従って、システム２００は、特定のアセットの存在を確認できるだけでなく、そのようなアセットに関する位置特異情報（例えば、アセットが特定の部屋の中にある）を判断することもできる。
【００２７】
更に、ＲＦＩＤタグａ１〜ａ４からのミリメートル周波数応答が、閉鎖区域２２０を貫通することはできないという事実により、それらのタグによって中継される情報のセキュリティは、相応に増大する。これは、ＲＦＩＤタグが機密のアセット特異情報を安全に送信することを可能にする。
【００２８】
上述のように、発すべき信号が指向性である時、複数のタグをアセット上で使用することができる。しかし、データ衝突の可能性を防止するために、そのようなタグは、異なる遅延で応答するようにプログラムされるであろう。従って、アセットがポーリングされた時、品目の方位に関係なく、少なくとも１つのタグは応答することができるべきであり、かつ１つよりも多いタグが応答する場合、読取器は、依然として正確にそのような応答を受信することができることになる。一実施形態では、遅延期間は所定のものであるが、別の実施形態では、応答遅延は、ランダム値である。代替的に、遅延期間は、特定のアセット上のタグの位置の関数とすることができる。
【００２９】
同じく図２Ａを参照すると、一実施形態では、システム２００を使用して、保護付きマルチメディアコンテンツに関する「デジタル権利管理（ＤＲＭ）」システムを実施することができる。例えば、読取器２０５は、マルチメディアソース（例えば、パーソナルコンピュータ、セットトップボックスなど）内に収容することができ、一方、ＲＦＩＤタグａ１〜ａ４及びｂ１は、そのソースにその保護付きコンテンツを要求する様々なマルチメディア装置に収容される。ＤＲＭコンプライアンスは、要求されたコンテンツを転送する前にマルチメディアコンテンツシステムがマルチメディア装置に関してポーリングするので達成可能である。６０ＧＨｚの帯域信号の伝播特性を考慮すると、応答信号は、コンテンツソースにローカルである要求側装置からのみ受信されることになる。図２Ａの実施形態では、これは、コンテンツが、ＲＦＩＤタグａ１〜ａ４でタグ付けされたローカル装置に転送されるであろうが、ＲＦＩＤタグｂ１でタグ付けされた装置には転送されないことを意味する。
【００３０】
図２Ｂをここで参照すると、本発明の別の実施形態によるＲＦＩＤシステム２５０が示されている。この実施形態では、２つの隣接した部屋２５５及び２６０が示されており、各々は、それぞれ伝播パターン２７５及び２８０を有する読取器２６５及び２７０を含む。一実施形態では、読取器２６５及び２７０は、システムコントローラ２８５に接続される。部屋２５５は、読取器２６５、並びにＲＦＩＤタグｃ１〜ｃ４を含む。部屋２６０は、読取器２７０、並びにＲＦＩＤタグｂ１〜ｂ４を含む。ある一定の実施形態では、ＲＦ読取器２６５及び２７０は、比較的低い周波数（例えば、ミリメートル帯域未満）を有する信号を発し、一方、ＲＦＩＤタグｂ１〜ｂ４及びｃ１〜ｃ４は、ミリ波長範囲（例えば、６０ＧＨｚの帯域）の周波数を有する応答信号を電子メールで送る。一実施形態では、ＲＦＩＤタグｂ１〜ｂ４及びｃ１〜ｃ４は、図１のＲＦＩＤタグ１００と同様に設計される。
【００３１】
システム２５０を使用して、特定の読取器が同じ部屋内のタグから応答信号を受信するだけであるので、どの部屋２５５及び２６０に特定のアセットがあるかを特定することができる。たとえ読取器２６５及び２７０のＲＦ信号が物理的障壁を超えて伝播するとしても、ローカルＲＦタグからの応答信号だけが検出されることになる。このようにして、応答タグ信号の限られた伝播特性のために、より詳細な位置情報を取得することができる。
更に、応答タグ信号の限られた伝播パターンで、不要にＲＦＩＤタグｂ１〜ｂ４及びｃ１〜ｃ４のコスト増になることもなく、ステム２５０の上述のセキュリティ上の利点が得られる。その理由は、タグが、読取器２６５及び２７０の低周波信号を使用して起動されるからである。
【００３２】
図３は、本発明の別の実施形態を実施するシステム３００を示している。この実施形態では、システム３００は、受信地域３１０にわたって比較的低い周波数（例えば、ミリメートル帯域未満）で第１のＲＦ信号、及び放射パターン３２５を有するミリメートル帯域周波数で第２のＲＦ信号を放出する読取器３０５を含む。読取器３０５は、読取器３０５に対してローカルであるか、又は読取器３０５からリモートとすることができるシステムコントローラ３１５により制御することができる。更に、読取器３０５から放射される電力が全方向性であるように示されているが、多くの他の放射形状及び方向性を用いることができる。
【００３３】
読取器３０５は、一実施形態では部屋又は何らかの他の密閉領域とすることができる閉鎖区域３２０内に位置するように示されている。ある一定の実施形態では、読取器３０５の低周波送信は、密閉区域３２０を貫通することができ、一方、高周波送信（例えば、ミリメートル周波数）は、密閉区域３２０を貫通することができない。
【００３４】
また、対応するアセットに装着することができるＲＦＩＤタグｄ１〜ｄ４は、密閉区域３２０内であるように示されている。ＲＦＩＤタグｄ１〜ｄ４は、パターン３１０に類似した伝播パターンを有する低周波ＲＦ信号（例えば、１２５ｋＨｚ、９００ＭＨｚ、１．８ＧＨｚ、２．４ＧＨｚなど）を発する。
【００３５】
一実施形態では、読取器３０５は、受信地域３１０内にあるあらゆるタグに通電する低周波信号（例えば、ミリメートル帯域未満）を発することができる。次に、読取器３０５は、パターン３２５を有する第２の高周波信号（例えば、ミリメートル帯域）を発することができる。一実施形態では、この第２の信号を使用して、受信地域３２５内のあらゆるタグに応答させることができる。従って、図３の実施形態では、タグｄ１だけが、読取器の伝播パターン３２５内の唯一のタグであるので、読取器３０５に応答する。一実施形態では、タグｄ１による応答は、読取器３０５により検出可能である低周波ＲＦ信号の形態になる。
【００３６】
このようにして、システム３００を使用して、特定のアセットの存在を確認するだけでなく、そのようなアセットに関する位置特異情報（例えば、アセットが特定の部屋の中にある）を判断することもできる。更に、システム３００により、ユーザは、特定のタグ付きアセットを特定し、かつそのＲＦＩＤタグからの情報だけを受信することができる。一例として、ユーザは、ＲＦＩＤ読取器を関連のタグ付きアセットに向けることができる。
ＲＦＩＤ読取器の起動は、読取器の受信地域を通して低周波送信を伝播させ、従って、受信地域内の全てのタグが通電されるであろう。一実施形態では、ミリメートルの帯域信号である第２の信号は、限られた範囲のタグだけにより検出される（それゆえに、第２の信号に応答する）。従って、ユーザは、関連のアセットを特定してアセット特異情報を受信することができる。
【００３７】
図４は、方向性アンテナが使用され、かつ４つのアセット４１０、４２０、４３０、及び４４０の各々が装着された４面の各々に１つの４つの個々のタグを有するＲＦＩＤシステム４００の実施形態を示している。この実施形態では、システム４００は、２つの可能な位置４６０ａ及び４６０ｂの一方であるように示される読取器によりモニタされる閉鎖された部屋４５０から成るが、明らかに、読取器は、部屋４５０の中のいずれか他の位置にあるとすることもできる。図示のように、読取器は、任意的なコントローラ４７０に接続されている。しかし、コントローラ４７０は、代替的に読取器２０５内に一体化することができる。
【００３８】
システム４００においては、アセット４１０、４２０、４３０、及び４４０の各々は、図示のように方向性の高いアンテナの伝播パターンを有する４つのＲＦＩＤタグ（例えば、タグ１００）が添付されている。読取器が位置４６０ａから４６０ｂに移動する時、送信パターンは、４７０ａから４７０ｂに移動する。
【００３９】
読取器が位置４７０ａにある時、一実施形態では６０ＧＨｚの帯域とすることができるタグの信号の方向性を考慮すると、アセット４１０及び４２０の存在だけを検出することになる。同様に、読取器が位置４７０ｂに移動した時、アセット４３０及び４４０だけが検出される。図示されていないが、読取器は、アセット４１０〜４４０のいずれか１つにアクセスしてその特定のアセットだけを検出することができる。このようにして、ＲＦＩＤシステム４００を使用して、アセットに関する位置特異情報が可能である。更に、ユーザは、単にタグの指向性信号パターンの近くに読取器を設置することにより、関連のアセットを特定して低周波ポーリング信号に応答してアセット特異情報を受信することができる。
【００４０】
単一のアセットからの複数の応答信号が互いに干渉し合う場合があることを考慮して、一実施形態では、システム４００のＲＦＩＤタグは、読取器へ遅延信号を返信するように構成することができる。このようにすれば、読取器は、干渉を最小にしながら単一のアセット上の複数のＲＦＩＤタグをポーリングすることができると考えられる。
【００４１】
上述のように、ある一定の実施形態では、本発明のＲＦＩＤタグ（例えば、タグ１００）は、ミリ波周波数（例えば、６０ＧＨｚ）により、読取器がこの周波数で又は遥かに低い周波数で送信するかを問わず、作動させることができる。すなわち、読取器からの送信周波数を利用してタグ上の回路に通電することができ、従って、ＲＦＩＤタグのコスト及び複雑さが低減される。更に、本発明に関して受動的ＲＦＩＤタグに対して生じるのと同じ利点は、能動的タグが利用されるＲＦＩＤシステムの構成にも適用可能である。能動的タグは、バッテリのような電源を有する。
【００４２】
先の説明は、特定の実施形態に関するものであるが、当業者は、本明細書で説明する特定の実施形態に対する修正及び／又は変形を考えることができることは理解される。この説明の範囲に該当するあらゆるそのような修正又は変形は、同様に本明細書に含まれることも意図する。本明細書の説明は、単に例示的であることを意図しており、本発明の範囲を制限しないものとすることは理解される。
【符号の説明】
【００４３】
２００ 本発明を実施するシステム
２０５ 読取器
２１０ 受信地域
２１５ システムコントローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、電気通信システムの分野に関し、特に、高周波を使用する無線周波数識別技術の実施に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
「無線周波数識別（ＲＦＩＤ）」システムは、製品追跡、サプライチェーンマネジメント、及び多くの物流作業において様々な方法で使用されている。ＲＦＩＤタグの用途には、消費者品目の在庫量管理におけるバーコードの交換、図書館又は書店の書籍追跡、輸送コンテナ及びトラック／トレーラ追跡、及び家畜追跡がある。自動車の分野においては、ＲＦＩＤは、車両を起動する自動車キーに、かつタイヤ追跡のために使用されている。輸送の支払いは、ＲＦＩＤスマートカードの使用により可能にされる。
【０００３】
典型的なＲＦＩＤシステムは、固有の製品コードが与えられたデジタルメモリチップを有するトランスポンダを収容する１つ又はそれよりも多くの小さな廉価タグを含むことから成る。受動的なタグの場合、基地局（又は読取器）は、ＲＦＩＤタグを起動してそれに信号を出させる信号を発する。読取器は、次に、この信号を受信し、そこに符号化されたデータを復号することができる。ＲＦＩＤ技術で公知のように、ＲＦＩＤ読取器は、ＲＦ電力をＲＦＩＤタグに伝達する。ＲＦＩＤタグは、無線周波数送信リンク及び後方散乱返信リンクを利用して、ＲＦＩＤ読取器により質問され、かつそれに応答する。一部のＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤ読取器から受信した信号からタイミング（又は、クロック）信号を回復するのに使用される復調器を収容する。回復されたクロック信号は、次に、後方散乱返信リンクにおいて使用されるクロック信号を供給するデジタル制御発振器を制御する値を発生するのに利用される。
【０００４】
ＲＦＩＤシステムには、特定の周波数での作動帯域が割り当てられてきた。低周波（１２５ｋＨｚ）ＲＦＩＤタグは、認可なしで全世界的に使用することができる。更に、９００ＭＨｚタグは、典型的に倉庫業務及び出荷において使用され、一方、より低い周波数（１２５ＫＨｚ、１３．５６ＭＨｚ）は、一般的に在庫作業又は棚卸し作業に対して使用される。
【０００５】
低周波及び高周波ＲＦＩＤシステムの各々は、長短所がある。例えば、一般的に低周波数になるほどＲＦ電力の発生がより容易かつ廉価である。多くの用途に低コストＲＦＩＤタグシステムが必要であるので、低周波が一般的に使用されている。しかし、低周波システムは、物理的にアンテナの大型化が必要であり、その結果として、不要な区域に信号が伝播される可能性がある。これらの現象を補正する信号処理は可能であるが、タグを高価すぎるものにするであろう。低搬送周波数によっても、許容データ転送速度に上限が課せられる。より集約的かつ高価な信号処理技術を使用しなければ、１ｋｂｐｓ／ｋＨｚのデータ伝送ビット速度に近づくことは困難であり、従って、１２５ｋＨｚシステムは、約１００ｋｂｐｓのデータ速度での転送で最高のレベルに達すると考えられ、これは、一部の用途では適切以上であるが、他の用途では制限になるであろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
５７〜６４ＧＨｚ範囲（６０ＧＨｚ帯域）には、電磁スペクトルのミリ波部分に位置し、かつ大部分は商業レベルの無線用途に利用されていない非常に高い周波数の帯域がある。このスペクトルは、米国のＦＣＣにより及び世界中の他の団体により認可されていないものである。このスペクトルにおいて達成することができるより高いデータ転送速度に加えて、６０ＧＨｚ帯域のエネルギ伝播には、優れた干渉耐性、高セキュリティ、及び周波数再利用のような多くの他の恩典を可能にする固有の特性がある。しかし、ミリメートル周波信号を受信するように設計されたＲＦＩＤタグは、低周波信号を受信するように設計されたタグよりも高価である。従って、必要なものは、低及び高周波信号の両方の恩典を利用することができるＲＦＩＤシステムである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書に開示して特許請求するのは、第１の周波数を有する第１のＲＦ信号を送信するための無線周波数（ＲＦ）読取器と第１のＲＦ信号を受信するように構成されたＲＦＩＤタグとを含むＲＦＩＤシステムである。ＲＦＩＤタグは、更に、第１のＲＦ信号に応答して第２の周波数を有する第２のＲＦ信号を送信するように構成される。一実施形態では、第２の周波数は、３０ＧＨｚと３００ＧＨｚの間であり、第１の周波数は、３０ＧＨｚ未満である。
【０００８】
本発明の他の態様、特徴、及び技術は、本発明の例示的な実施形態の以下の説明に鑑みて当業者に明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態によるＲＦＩＤタグを示す図である。
【図２Ａ】本発明のある一定の実施形態によるＲＦＩＤシステムを示す図である。
【図２Ｂ】本発明のある一定の実施形態によるＲＦＩＤシステムを示す図である。
【図３】本発明の別の実施形態によるＲＦＩＤシステムを示す図である。
【図４】本発明の更に別の実施形態によるＲＦＩＤシステムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一態様は、二重周波数ＲＦＩＤシステムである。ある一定の実施形態では、ＲＦＩＤシステムにおいて異なる無線周波数を使用することが好ましい場合がある。従って、より低い周波数を使用してＲＦＩＤタグに通電することができ、一方、より高い周波数（例えば、ミリメートル周波数）を使用して、範囲が制限されたラジオ無線周波数通信を行うことができる。本明細書での「より高い周波数」への言及は、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ間（ミリメートル帯域）の全ての周波数を含むミリメートル帯域の周波数を指すことを認めるべきである。ミリメートル帯域の周波数は、極高周波（ＥＦＨ）としても公知である。これとは対照的に、本明細書での「より低い周波数」への言及は、ミリメートル帯域幅未満の全ての周波数を含み、特に、１２５ｋＨｚ、９００ＭＨｚ、１．８ＧＨｚ、及び２．４ＧＨｚの周波数に中心のある周波数を含む。
【００１１】
本発明の別の態様は、ＲＦＩＤタグの電力要件を最小にしながら、ミリメートル周波数送信の近視野伝播特性を利用することである。ミリメートル周波信号は、コーナまわりで曲がるか又は障壁を通過して潜在的に意図せぬ領域に伝播するより長い波長と比較すると、固有のセキュリティ利点を有する。タグ上のアンテナの設計により、タグからの送信を非常に指向性が高いもの又は代替的に全指向性にさえすることができる。ＲＦＩＤ読取器は、従って、特定のアセットから選択的に送受信することができる。
【００１２】
一実施形態では、ミリメートル周波数（例えば、６０ＧＨｚ）ＲＦＩＤタグは、より低い周波数（例えば、９００ＭＨｚ）信号で起動させることができる。このような実施形態では、ＲＦＩＤタグのアンテナは、誘導特性及び容量特性の両方をもたらしながら共振回路としての役割を果たし、受領エネルギからその内部回路に電力供給することができる。
より低い周波数を使用して電力供給された状態で、ミリメートル周波数タグは、次に、より高い周波数（例えば、６０ＧＨｚの帯域）で応答信号を送信することができる。この構成は、アセット位置に関して従来のＲＦＩＤシステムよりも遥かに位置特異な情報をもたらすであろう。
【００１３】
別の実施形態では、本発明のＲＦＩＤシステムは、ＲＦＩＤ読取器が特定のタグ付きアセットに関する情報を受信することを可能にすると考えられる。従来、ＲＦＩＤ読取器の起動は、読取器の受信地域内の全てのＲＦＩＤタグに応答させていたであろう。従って、タグ付きアセットを特定して、その特定のＲＦＩＤタグ上に記憶されたデータを受信することは不可能であると考えられる。しかし、本発明により、ユーザは、特定のタグ付きアセットを特定し、かつそのＲＦＩＤタグからの情報だけを受信することができる。一例として、ユーザは、ＲＦＩＤ読取器を関連のタグ付きアセットに向けることができる。ＲＦＩＤ読取器を起動させれば、読取器の受信地域にわたって低周波送信が伝播するであろう。しかし、返信信号（例えば、６０ＧＨｚ）の方向性があれば、望ましいＲＦＩＤタグからのＲＦ信号だけがＲＦＩＤ読取器により検出されることになる。従って、ユーザは、関連のアセットを特定し、かつ低周波ポーリング信号に応答してアセット特異情報を受信することができる。
【００１４】
本発明の更に別の態様は、音声／映像コンテンツの「デジタル権利管理（ＤＲＭ）」を実施する６０ＧＨｚＲＦＩＤシステムに対するものである。ＤＲＭは、視聴、複写、及び／又はアクセスのようなユーザ活動の持続的な制御を行うために特定のユーザ権利をメディアと結ぶコンテンツに対するユーザ権利のデジタル管理である。そのために、一実施形態では、６０ＧＨｚ帯域で送信するＲＦＩＤタグを使用して、ユーザがＤＲＭ−保護付きコンテンツを転送するように要求したマルチメディア装置の位置を確認することができる。ＤＲＭコンプライアンスは、コンテンツソース（例えば、パーソナルコンピュータ、セットトップボックスなど）にマルチメディア装置内に組み込まれたＲＦＩＤタグをポーリングさせることにより達成することができる。６０ＧＨｚ帯域信号（又は、あらゆるミリメートル帯域信号）の伝播特性があれば、マルチメディアの装置からの応答により、実際はローカル装置であることが確認される。同様に、定期的なポーリングを行って、コンテンツが複写されたマルチメディア装置がローカルのままであることを確認することができる。
【００１５】
ミリメートル周波信号の方向性を考慮すると、単一のアセット上に複数のＲＦＩＤタグを設置することが必要であると考えられる。一部の実施形態では、複数のＲＦＩＤタグは、同じ識別番号を有し、かつタグ付きアセットの異なる表面上に設置することができる。
しかし、そうすることにより、個々のＲＦＩＤタグ信号間の干渉が引き起こされる場合がある。従って、別の実施形態は、遅延信号を読取器に返送するように構成することができるＲＦＩＤタグに対するものである。このようにすれば、読取器は、干渉を最小にしながら単一アセット上の複数のＲＦＩＤタグをポーリングすることができると考えられる。
【００１６】
本発明の別の態様は、ＲＦＩＤシステムを６０ＧＨｚ無線ネットワークと一体化することである。一実施形態では、６０ＧＨｚネットワークは、装着された機器を定期的にポーリングして、新しいネットワーク化されたクライアントの存在、及び既存のネットワーク化された機器のステータスのあらゆる変化を評価することができる。新しいネットワーク機器を認証し、かつ接続性を確立するために６０ＧＨｚ送受信機及び同期クロッキングシステムを使用する際に重要な商業レベルの用途もある。６０ＧＨｚでの作動に基づく新しいネットワークプロトコルが出現している。それによって大きい情報源を秒単位又はミリ秒単位で無線送信することができるように、数ギガビット〜何十ギガビット／秒もの速度かつローカル区域内で真に大きい帯域幅をもたらすことが可能になる。６０ＧＨｚの搬送周波数で通信する大規模に広帯域の無線装置の機能により、複数のかつ階層的記憶システムの必要性が低減され、かつ複雑なデータベースシステム内のハードドライブ、大判紙テキスト、ＣＤ、及び他の記憶装置のような今日の大きく厄介な記憶装置が小型化されることになる。
【００１７】
一実施形態では、ＲＦＩＤタグ内の送信機アンテナは、送信対象の信号のミリメートル帯域幅周波数を考慮すると、以前に達成可能なサイズよりも遥かに小さいものとすることができる。特に、６０ＧＨｚでの波長は、０．５ｍｍであり、アンテナ寸法は、通常、約１波長の半分又はそれ未満である。このために、アンテナ及び／又はＲＦＩＤタグ全体を半導体素子又はパッケージ内に組み込むことができると考えられる。様々なアンテナ構成及び偏光が、全指向性ビームから狭ビームまで及び直線偏光から円偏光の範囲にわたって可能であることを認めるべきである。
【００１８】
本明細書で使用する時、用語「ａ」又は「ａｎ」は、１つ又は１つよりも多いを意味するものとする。用語「複数」は、２つ又は２つよりも多いを意味するものとする。用語「別の」は、第２の又はそれよりも多いものと定められる。用語「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」及び／又は「ｈａｖｉｎｇ」は、制約がないものである（例えば、ｃｏｍｐｉｓｉｎｇ）。
本明細書を通じた「一実施形態」、「ある一定の実施形態」、「実施形態」、又は類似の用語への言及は、その実施形態に関連して説明する特定の特徴、構造、又は特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書を通じて様々な位置でのこのような語句の出現は、必ずしも同じ実施形態を指しているというわけではない。更に、特定の特徴、構造、又は特性は、非制限的に１つ又はそれよりも多くの実施形態にあらゆる適切な方法で組み合わせることができる。
【００１９】
用語「又は」は、本明細書で使用する時、包含的として、又はいずれか１つ又はあらゆる組合せを意味するように解釈されるものとする。従って、「Ａ、Ｂ、又はＣ」は、「Ａ；Ｂ；Ｃ；Ａ及びＢ；Ａ及びＣ；Ｂ及びＣ；Ａ、Ｂ、及びＣのいずれか」を意味する。この定義に対する例外は、要素、機能、段階、又は行為の組合せが何らかの点で本質的に互いに相容れない時にのみ発生することになる。
【００２０】
図をここで参照すると、図１は、本発明の一実施形態によるＲＦＩＤタグ１００を示している。上述のように、タグ１００は、位置を見つける及び／又はそうでなければ識別すべきであるアセットの１つ又はそれよりも多くの表面上に設置することができる。この実施形態のシステムは、アンテナ１０４を機械的に有害な曲げ応力から保護する機械的に保護する構造１０２を含む。アンテナ１０４は、良好な導電率特性を有する金属材料製とすることができる。アンテナ１０４は、更に、一実施形態では６０ＧＨｚの帯域内であるミリメートル帯域（例えば、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ）内の周波数を有する信号を送信するように構成することができる、一実施形態では、アンテナはまた、低周波ポーリング信号（例えば、１２５ｋＨｚ、９００ＭＨｚ、１．８ＧＨｚ、２．４ＧＨｚなど）に応答して共振回路として機能し、かつ誘導電流を生成して、応答してプロセッサ回路システム１０６に電力を供給するように構成される。一実施形態では、プロセッサ回路１０６は、着信ポーリング信号を検出する回路、簡単な制御プロセッサ、及びデータ値を記憶するメモリを含む。プロセッサ回路１０６は、アンテナ１０４を利用してミリ波周波数でデータを送信することにより読取器からのポーリングに応答するようにプログラムすることができる。従って、ＲＦＩＤタグ１００の一態様は、タグが送信する信号よりも低いＲＦ信号により起動されるか、又は電力を供給すべきである。
【００２１】
この実施形態では、アンテナ１０４は、プロセッサ回路１０６とは独立に取り付けられ、一方、他の実施形態では、アンテナ１０４は、半導体パッケージの不可欠な部分として装着するか、又は更に、半導体基板上にエッチングされた回路の不可欠な部分とすることができる。アンテナ１０４は、印刷ループ又はワイヤループアンテナとすることができることを認めるべきである。更に、アンテナ１０４に対して上述の共振特性は、同様に、誘導子及びコンデンサ（図示せず）で構成された別々の共振回路を使用して与えることができる。
【００２２】
ＲＦＩＤタグ１００は、アップコンバートのための低電力６０ＧＨｚ発振器を含むことができることを更に認識すべきである。更に、タグ１００の高伝播損失及び低電力要件のために、何らかのアンテナビーム制御を行うことが望ましいであろう。一実施形態では、ビーム制御は、後方指向性アンテナで行うことができ、一方、別の実施形態では、ビーム制御は、送信周波数を変えることにより行うことができる。
【００２３】
図２Ａは、本発明の一実施形態を実施するシステム２００を示している。図示のように、システム２００は、受信地域２１０にわたってより低い周波数（例えば、１２５ｋＨｚ、９００ＭＨｚ、１．８ＧＨｚ、２．４ＧＨｚなど）で無線周波エネルギを放射する読取器２０５を含む。読取器２０５は、システムコントローラ２１５により制御される。システムコントローラ２１５が読取器から遠く離れているように示されているが、他の実施形態では、コントローラ２１５は、読取器２０５に一体化することもできる。更に、読取器２０５から放射される電力が全方向性であるように示されているが、多くの他の放射形状及び方向性を用いることができる。
【００２４】
読取器２０５は、一実施形態では部屋又は何らかの他の密閉領域とすることができる閉鎖区域２２０内に位置するように示されている。ある一定の実施形態では、読取器２０５の低周波送信は、密閉区域２２０を貫通することができるが、高周波数送信（例えば、ミリメートル周波数）が貫通することはできない。
【００２５】
対応するアセットに装着することができるＲＦＩＤタグａ１〜ａ４はまた、密閉区域２２０内のように示されている。ＲＦＩＤタグａ１〜ａ４は、ＲＦ放射パターン２２５、２３０、２３５、及び２４０を有する。一実施形態では、ＲＦＩＤタグａ１〜ａ４は、ＲＦ放射パターン２２５、２３０、２３５、及び２４０を有するミリメートル帯域（例えば、６０ＧＨｚの帯域）の高周波信号を発する。一実施形態では、ＲＦＩＤタグａ１〜ａ４は、図１のＲＦＩＤタグ１００と同様に設計される。更に、別のＲＦＩＤタグｂ１は、閉鎖区域２２０の外側であるが読取器２０５の受信地域２１０内に位置してＲＦ放射パターン２４５を有するように示されている。図示の放射パターンは全方向性であるが、同様に多くの他の形状及び方向性を有することができる。例えば、一部の実施形態では、放射パターン２２５、２３０、２３５、及び２４０は、指向性が高いとすることができる。
【００２６】
ＲＦＩＤタグａ１〜ａ４及びｂ１が全て受信地域２１０内であることを考慮すると、読取器２０５により発せられた低周波信号を受信して電子回路に電力供給することができることになる。しかし、それらの信号の超高周波のために及び閉鎖区域２２０を貫通することができないために、閉鎖区域２２０内のＲＦＩＤタグ（すなわち、ａ１〜ａ４）からの応答のみが読取器２０５により受信されることになる。従って、システム２００は、特定のアセットの存在を確認できるだけでなく、そのようなアセットに関する位置特異情報（例えば、アセットが特定の部屋の中にある）を判断することもできる。
【００２７】
更に、ＲＦＩＤタグａ１〜ａ４からのミリメートル周波数応答が、閉鎖区域２２０を貫通することはできないという事実により、それらのタグによって中継される情報のセキュリティは、相応に増大する。これは、ＲＦＩＤタグが機密のアセット特異情報を安全に送信することを可能にする。
【００２８】
上述のように、発すべき信号が指向性である時、複数のタグをアセット上で使用することができる。しかし、データ衝突の可能性を防止するために、そのようなタグは、異なる遅延で応答するようにプログラムされるであろう。従って、アセットがポーリングされた時、品目の方位に関係なく、少なくとも１つのタグは応答することができるべきであり、かつ１つよりも多いタグが応答する場合、読取器は、依然として正確にそのような応答を受信することができることになる。一実施形態では、遅延期間は所定のものであるが、別の実施形態では、応答遅延は、ランダム値である。代替的に、遅延期間は、特定のアセット上のタグの位置の関数とすることができる。
【００２９】
同じく図２Ａを参照すると、一実施形態では、システム２００を使用して、保護付きマルチメディアコンテンツに関する「デジタル権利管理（ＤＲＭ）」システムを実施することができる。例えば、読取器２０５は、マルチメディアソース（例えば、パーソナルコンピュータ、セットトップボックスなど）内に収容することができ、一方、ＲＦＩＤタグａ１〜ａ４及びｂ１は、そのソースにその保護付きコンテンツを要求する様々なマルチメディア装置に収容される。ＤＲＭコンプライアンスは、要求されたコンテンツを転送する前にマルチメディアコンテンツシステムがマルチメディア装置に関してポーリングするので達成可能である。６０ＧＨｚの帯域信号の伝播特性を考慮すると、応答信号は、コンテンツソースにローカルである要求側装置からのみ受信されることになる。図２Ａの実施形態では、これは、コンテンツが、ＲＦＩＤタグａ１〜ａ４でタグ付けされたローカル装置に転送されるであろうが、ＲＦＩＤタグｂ１でタグ付けされた装置には転送されないことを意味する。
【００３０】
図２Ｂをここで参照すると、本発明の別の実施形態によるＲＦＩＤシステム２５０が示されている。この実施形態では、２つの隣接した部屋２５５及び２６０が示されており、各々は、それぞれ伝播パターン２７５及び２８０を有する読取器２６５及び２７０を含む。一実施形態では、読取器２６５及び２７０は、システムコントローラ２８５に接続される。部屋２５５は、読取器２６５、並びにＲＦＩＤタグｃ１〜ｃ４を含む。部屋２６０は、読取器２７０、並びにＲＦＩＤタグｂ１〜ｂ４を含む。ある一定の実施形態では、ＲＦ読取器２６５及び２７０は、比較的低い周波数（例えば、ミリメートル帯域未満）を有する信号を発し、一方、ＲＦＩＤタグｂ１〜ｂ４及びｃ１〜ｃ４は、ミリ波長範囲（例えば、６０ＧＨｚの帯域）の周波数を有する応答信号を電子メールで送る。一実施形態では、ＲＦＩＤタグｂ１〜ｂ４及びｃ１〜ｃ４は、図１のＲＦＩＤタグ１００と同様に設計される。
【００３１】
システム２５０を使用して、特定の読取器が同じ部屋内のタグから応答信号を受信するだけであるので、どの部屋２５５及び２６０に特定のアセットがあるかを特定することができる。たとえ読取器２６５及び２７０のＲＦ信号が物理的障壁を超えて伝播するとしても、ローカルＲＦタグからの応答信号だけが検出されることになる。このようにして、応答タグ信号の限られた伝播特性のために、より詳細な位置情報を取得することができる。
更に、応答タグ信号の限られた伝播パターンで、不要にＲＦＩＤタグｂ１〜ｂ４及びｃ１〜ｃ４のコスト増になることもなく、ステム２５０の上述のセキュリティ上の利点が得られる。その理由は、タグが、読取器２６５及び２７０の低周波信号を使用して起動されるからである。
【００３２】
図３は、本発明の別の実施形態を実施するシステム３００を示している。この実施形態では、システム３００は、受信地域３１０にわたって比較的低い周波数（例えば、ミリメートル帯域未満）で第１のＲＦ信号、及び放射パターン３２５を有するミリメートル帯域周波数で第２のＲＦ信号を放出する読取器３０５を含む。読取器３０５は、読取器３０５に対してローカルであるか、又は読取器３０５からリモートとすることができるシステムコントローラ３１５により制御することができる。更に、読取器３０５から放射される電力が全方向性であるように示されているが、多くの他の放射形状及び方向性を用いることができる。
【００３３】
読取器３０５は、一実施形態では部屋又は何らかの他の密閉領域とすることができる閉鎖区域３２０内に位置するように示されている。ある一定の実施形態では、読取器３０５の低周波送信は、密閉区域３２０を貫通することができ、一方、高周波送信（例えば、ミリメートル周波数）は、密閉区域３２０を貫通することができない。
【００３４】
また、対応するアセットに装着することができるＲＦＩＤタグｄ１〜ｄ４は、密閉区域３２０内であるように示されている。ＲＦＩＤタグｄ１〜ｄ４は、パターン３１０に類似した伝播パターンを有する低周波ＲＦ信号（例えば、１２５ｋＨｚ、９００ＭＨｚ、１．８ＧＨｚ、２．４ＧＨｚなど）を発する。
【００３５】
一実施形態では、読取器３０５は、受信地域３１０内にあるあらゆるタグに通電する低周波信号（例えば、ミリメートル帯域未満）を発することができる。次に、読取器３０５は、パターン３２５を有する第２の高周波信号（例えば、ミリメートル帯域）を発することができる。一実施形態では、この第２の信号を使用して、受信地域３２５内のあらゆるタグに応答させることができる。従って、図３の実施形態では、タグｄ１だけが、読取器の伝播パターン３２５内の唯一のタグであるので、読取器３０５に応答する。一実施形態では、タグｄ１による応答は、読取器３０５により検出可能である低周波ＲＦ信号の形態になる。
【００３６】
このようにして、システム３００を使用して、特定のアセットの存在を確認するだけでなく、そのようなアセットに関する位置特異情報（例えば、アセットが特定の部屋の中にある）を判断することもできる。更に、システム３００により、ユーザは、特定のタグ付きアセットを特定し、かつそのＲＦＩＤタグからの情報だけを受信することができる。一例として、ユーザは、ＲＦＩＤ読取器を関連のタグ付きアセットに向けることができる。
ＲＦＩＤ読取器の起動は、読取器の受信地域を通して低周波送信を伝播させ、従って、受信地域内の全てのタグが通電されるであろう。一実施形態では、ミリメートルの帯域信号である第２の信号は、限られた範囲のタグだけにより検出される（それゆえに、第２の信号に応答する）。従って、ユーザは、関連のアセットを特定してアセット特異情報を受信することができる。
【００３７】
図４は、方向性アンテナが使用され、かつ４つのアセット４１０、４２０、４３０、及び４４０の各々が装着された４面の各々に１つの４つの個々のタグを有するＲＦＩＤシステム４００の実施形態を示している。この実施形態では、システム４００は、２つの可能な位置４６０ａ及び４６０ｂの一方であるように示される読取器によりモニタされる閉鎖された部屋４５０から成るが、明らかに、読取器は、部屋４５０の中のいずれか他の位置にあるとすることもできる。図示のように、読取器は、任意的なコントローラ４７０に接続されている。しかし、コントローラ４７０は、代替的に読取器２０５内に一体化することができる。
【００３８】
システム４００においては、アセット４１０、４２０、４３０、及び４４０の各々は、図示のように方向性の高いアンテナの伝播パターンを有する４つのＲＦＩＤタグ（例えば、タグ１００）が添付されている。読取器が位置４６０ａから４６０ｂに移動する時、送信パターンは、４７０ａから４７０ｂに移動する。
【００３９】
読取器が位置４７０ａにある時、一実施形態では６０ＧＨｚの帯域とすることができるタグの信号の方向性を考慮すると、アセット４１０及び４２０の存在だけを検出することになる。同様に、読取器が位置４７０ｂに移動した時、アセット４３０及び４４０だけが検出される。図示されていないが、読取器は、アセット４１０〜４４０のいずれか１つにアクセスしてその特定のアセットだけを検出することができる。このようにして、ＲＦＩＤシステム４００を使用して、アセットに関する位置特異情報が可能である。更に、ユーザは、単にタグの指向性信号パターンの近くに読取器を設置することにより、関連のアセットを特定して低周波ポーリング信号に応答してアセット特異情報を受信することができる。
【００４０】
単一のアセットからの複数の応答信号が互いに干渉し合う場合があることを考慮して、一実施形態では、システム４００のＲＦＩＤタグは、読取器へ遅延信号を返信するように構成することができる。このようにすれば、読取器は、干渉を最小にしながら単一のアセット上の複数のＲＦＩＤタグをポーリングすることができると考えられる。
【００４１】
上述のように、ある一定の実施形態では、本発明のＲＦＩＤタグ（例えば、タグ１００）は、ミリ波周波数（例えば、６０ＧＨｚ）により、読取器がこの周波数で又は遥かに低い周波数で送信するかを問わず、作動させることができる。すなわち、読取器からの送信周波数を利用してタグ上の回路に通電することができ、従って、ＲＦＩＤタグのコスト及び複雑さが低減される。更に、本発明に関して受動的ＲＦＩＤタグに対して生じるのと同じ利点は、能動的タグが利用されるＲＦＩＤシステムの構成にも適用可能である。能動的タグは、バッテリのような電源を有する。
【００４２】
先の説明は、特定の実施形態に関するものであるが、当業者は、本明細書で説明する特定の実施形態に対する修正及び／又は変形を考えることができることは理解される。この説明の範囲に該当するあらゆるそのような修正又は変形は、同様に本明細書に含まれることも意図する。本明細書の説明は、単に例示的であることを意図しており、本発明の範囲を制限しないものとすることは理解される。
【符号の説明】
【００４３】
２００ 本発明を実施するシステム
２０５ 読取器
２１０ 受信地域
２１５ システムコントローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
「デジタル権利管理（ＤＲＭ）」を実施するためのシステムであって、
関連のＲＦＩＤタグを有し、かつＤＲＭ−保護付きコンテンツを受信する要求を無線で送信するように構成された要求側マルチメディア装置と、
無線周波数識別（ＲＦＩＤ）読取器を含むマルチメディアコンテンツソースと、
を含み、
前記コンテンツソースは、
前記要求側マルチメディア装置から前記要求を受信し、
前記要求側マルチメディア装置の前記ＲＦＩＤタグをポーリングし、
前記ポーリングに基づいて前記要求側装置から５７ＧＨｚと６４ＧＨｚの間の周波数を有する応答信号を受信し、かつ
前記応答信号に応答して前記ＤＲＭ−保護付きコンテンツを送信する、
ように構成される、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１】
「デジタル権利管理（ＤＲＭ）」を実施するためのシステムであって、
関連のＲＦＩＤタグを有し、かつＤＲＭ−保護付きコンテンツを受信する要求を無線で送信するように構成された要求側マルチメディア装置と、
無線周波数識別（ＲＦＩＤ）読取器を含むマルチメディアコンテンツソースと、
を含み、
前記コンテンツソースは、
前記要求側マルチメディア装置から前記要求を受信し、
前記要求側マルチメディア装置の前記ＲＦＩＤタグをポーリングし、
前記ポーリングに基づいて前記要求側装置から５７ＧＨｚと６４ＧＨｚの間の周波数を有する応答信号を受信し、かつ
前記応答信号に応答して前記ＤＲＭ−保護付きコンテンツを送信する、
ように構成される、
ことを特徴とするシステム。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２１７２０９（Ｐ２０１２−２１７２０９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１６１８３２（Ｐ２０１２−１６１８３２）
【出願日】平成２４年７月２０日（２０１２．７．２０）
【分割の表示】特願２００９−５３４６５４（Ｐ２００９−５３４６５４）の分割
【原出願日】平成１９年１０月２６日（２００７．１０．２６）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【出願人】（５９３１８１６３８）ソニー エレクトロニクス インク (371)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年７月２０日（２０１２．７．２０）
【分割の表示】特願２００９−５３４６５４（Ｐ２００９−５３４６５４）の分割
【原出願日】平成１９年１０月２６日（２００７．１０．２６）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【出願人】（５９３１８１６３８）ソニー エレクトロニクス インク (371)
【Ｆターム（参考）】
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