次世代RFIDシステム

スペクトル拡散技術を採用したRFIDシステム

 RFIDシステムにおいてマルチリード機能を強化するための技術課題は、空間での各RFIDからの電波の衝突、すなわち、コリジョン対策です。これらは、ISO18000-3 mode 1(ISO15693方式)、ISO18000-3 mode 2 (Magellan方式)、アンテナの指向性で空間を分割した多元接続方式(SDMA:Space Division Multiple Access)、アンテナの偏波面による分割多元接続方式(PDMA:Polarization Division Multiple Access)、時分割多元接続方式(TDMA:Time Division Multiple Access)、アロハアルゴリズムなどが実用化されています。

 私たちはスペクトル拡散技術を取り入れた2.45GHz帯RFIDシステムを開発し、2006年に発表しました。上の写真にスペクトル拡散方式質問器、左の写真にスペクトル拡散方式応答器の試作機を示します。この試作機には、応答器と質問器の距離を計測する機能を有し、奥行き方向で任意の応答器を選別することができ、特許を出願しました。


シングルミキサ選別方式

 リーダ・ライタとRFタグの間の距離が変化すると、受信機内のミキサ回路が一つの場合、その出力振幅電圧は距離に応じて変化します。これは、空間に十分、通信できる距離にあるRFタグが存在しながら、通信がおこなえない現象を起こします。この不具合を回避するために、受信機内にはミキサ回路を二つ設け、それに注入する各々のローカル信号(局部発振器からの出力)に 0°と 90°の位相差をもたせることにより、片方のミキサ出力信号が小さいときは、他方のミキサ出力信号が大きくなるように工夫されています。この二つのミキサ出力を合成することによりミキサ回路の出力は安定します。この受信機の回路構成はI/Q受信方式と呼ばれ実用化されています。

 ここで、リーダ・ライタとRFタグの間の距離を固定して、受信機内の1つのミキサ回路を用い、そこに注入するローカル信号の位相を変化させると、あたかも両者の距離が変化しているかのように出力振幅電圧が変化します。この特性を利用すると、空間に点在するRFタグを、リーダ・ライタとの距離により選別することが可能になります。

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