第7回 RFIDシステム導入を成功に導く最適化作業

西村 泰洋
富士通株式会社
ユビキタスシステム事業本部
ビジネス推進統括部
ユビキタスビジネス推進部
担当課長
2006年11月18日

　ハードウェア最適化

　ハードウェア最適化には個別の手法として以下の3つがあります。

• リーダ／ライタ、アンテナの構成と設置位置
• ICタグの貼付方法と貼付位置
• リーダ／ライタ出力制御

　ハードウェア最適化で心掛けることは、通信距離を最長または通信範囲を最大に、読み取り精度を高くするために、何をするかということです。

　リーダ／ライタ、アンテナの構成と設置位置、ICタグの貼付方法などは連載第1回と第4回で解説しています。想定していた性能が発揮されない場合には、再度見直して、さまざまなケースでのテストを実行します。最初に行ったフィージビリティスタディ（第2回参照）が完全であれば、見直す必要はないのですが、現場の要求や業務運用が変わることがあります。また、各種テストの実施が不十分だったという場合もあり得ます。

　リーダ／ライタの出力制御は、どちらかというと性能を抑えるためのポイントで、UHF帯やアクティブタグなどで利用します。リーダ／ライタの出力を下げると、そのリーダ／ライタの通信範囲が狭くなります。また、現場によっては外乱の影響があり、出力を下げることで性能が安定する場合もあります。リーダ／ライタの出力制御は、ユーティリティソフトでの設定値の変更などで可能となります。各メーカーの仕様によりますが、ほとんどの製品で設定変更が可能です。

　現場で出力制御をする際に気を付けたい点は、現在の出力値がどの状態にあるかを把握するということです。フィージビリティスタディなどの過程で知らず知らずのうちにデフォルトの設定値を変更していることもあるかもしれません。それ故、そのときの設定値がいくつで、それが最大値なのか、メーカー推奨値なのか、あるいは最小値なのかを確認して対処してください。

　ソフトウェア最適化

　ソフトウェア最適化は業務に近い対処法です。ハードウェア最適化で基本的な通信範囲は決まってしまいますが、ソフトウェア最適化を図ることで、対象が通信範囲に入ってからの読み取り／書き込みの性能などを上げられます。

　現実に寄せられる課題には、

• レスポンスタイムが想定よりも長いので短くしたい
• レスポンスタイムが長いために、移動する対象物のデータ処理が完結する前に通信範囲から出て行ってしまう
• フィージビリティスタディではできていた一括読み取りができない

などが挙げられます。

　ソフトウェア最適化の手法には以下の4点があります。

• モード、アクセスメソッドの最適化
• コマンド最適化
• リトライ制御
• データレイアウト最適化

　フィージビリティスタディでは良好な結果が出ていても、最終的にはたくさんのデータ項目をタグに保持する、あるいは複雑な処理をするということになれば、読み取り／書き込みがうまくいかないということもあり得ます。

　ソフトウェア最適化は、ハードウェア最適化で通信範囲の改善を実行したうえで取り掛かってください。

　モード、アクセスメソッドの最適化については第3回を確認してください。コマンド最適化はメーカーからさまざまなAPIコマンドが提供されていますが、最適なコマンドが選択されているか確認してください。

　機器によっては、リーダ／ライタがICタグのデータを読み取りする場合に“リトライ”をしているものもあります。これを最適化するのがリトライ制御です。ユーザーから見れば、読み取りコマンドを1回発行して、それに対する読み取りが成功した／失敗したということになりますが、リーダ／ライタから見れば複数回の読み取りのトライをしていることがあります。リトライのデフォルトの回数やユーザーによるリトライ回数の設定変更の可／不可などは、メーカーによって異なります。

　データレイアウト最適化は、ICタグのデータの読み取り／書き込みにおけるデータレイアウトの見直しです。ISOであれば4バイトまたは8バイト単位で読み取り／書き取りが実行されます。データのレイアウトをメモリのブロックに合わせて最適化します。ブロックにまたがるようなレイアウトとブロックに合わせたレイアウトでは、レスポンスタイムが変動しますので注意してください。

　そのほかの最適化

　そのほかの最適化は、ハードウェア最適化やソフトウェア最適化をしても性能が向上しないという難易度の高いケースで利用することもあれば、ちょっとしたアイデアとしてうまく活用するというケースもあります。

　基本的には利用環境への対処であり、そのほかの最適化は大きくは以下のとおりです。

• 対象物またはアンテナを動かす
• ヌルポイント回避
• 反射対策

　対象物やアンテナを動かすというのは、読み取りができなかった場合に、どちらかを動かすことで強引に読み取りをさせるというものです。読み取りが不調である原因の1つにICタグの向きなどがリーダ／ライタ（アンテナ）から見て良好でないというものがあります。それを意図的に変えて解決するものです。

　“システム”の完成度にこだわる方は嫌うかもしれませんが、移動させることで性能が向上し、確実な運用ができるのであれば、それは1つの手法といえるでしょう。反則技に見えるかもしれませんが、効果的な手法なので忘れないでください。

　ヌルポイントとは、反射などの影響により、本来は通信範囲にありながら、読み取りや書き込みができないポイントを指します。現場でヌルポイントが発生する場合は、反射によることが多いのですが、マルチパスで反射が発生するため、その場で原因を特定するのは困難です。

　まずは、ヌルポイントが発生しているのかどうかを、ICタグを少しずつ動かして見極めてください。そして、対象物がヌルポイントに入っているようであれば、ICタグの貼付位置かリーダ／ライタのどちらかを移動させてください。

　なお、反射の原因と特定と対処は一般的には困難です。反射の発生を見極めるには、現場での通信範囲を確認し、基本性能に近い通信範囲の形状と一致しているか、通信距離が同等であるか、などで判断をします。

　反射への対策としては、電波吸収体を反射が想定される場所に張って反射を消すなどの方法があります。その一方で、思いどおりにするのは難しいのですが、反射を逆に利用するという方法もあります。

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Index
RFIDシステム導入を成功に導く最適化作業
	Page1 システム最適化は避けては通れない作業 最適化手法ごとの作業時期は異なる
	Page2 ハードウェア最適化 ソフトウェア最適化 そのほかの最適化
	Page3 システム全体最適化 RFIDシステム導入に際しての“ものの見方”

RFIDシステム導入バイブル 連載インデックス

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