マルチリーダーの導入

実運用におけるRFID導入では、通常、複数のリーダーが連携して動作します。一般的な倉庫では、ドックドアに4〜8台、コンベアラインごとに2〜4台のリーダーが設置され、すべてのデータが中央のミドルウェアに送られます。ミドルウェアはデータの重複排除、フィルタリングを行い、タグイベントを業務システム（WMS、ERP、TMS）にルーティングします。

アーキテクチャは3つのレイヤーで構成されます。エッジ（物理的な読み取りポイントにあるリーダーとアンテナ）、ミドルウェア（イベント処理、重複排除、ビジネスロジック）、および統合（WMS/ERP/TMSへのAPI接続）です。ミドルウェアレイヤーは非常に重要で、生のタグ読み取りデータ（EPC + アンテナ + RSSI + タイムスタンプ）を、「ドック3でパレットを受領」や「トラックBにケースを積載」といった意味のあるビジネスイベントに変換します。

ネットワーク設計：各固定リーダーはEthernet（信頼性の面で推奨）またはWi-Fi経由で接続します。RFIDトラフィックを一般のネットワークトラフィックから分離するために、専用のVLANを使用してください。一般的な帯域幅は、アクティブな棚卸し中でリーダー1台あたり1〜5 Mbpsです。リアルタイムアプリケーションの場合は、ネットワーク遅延を50ms以下に抑えてください。リーダーの故障を検知するためにハートビート監視を使用してください。ドックドアのリーダーがオフラインになると、出荷漏れにつながります。

複数のリーダーが近接して動作する場合、それらのRF信号が干渉する可能性があります。主に3つの連携戦略があり、それぞれにトレードオフがあります。

周波数ホッピングスペクトラム拡散（FHSS）は、ベトナム（920〜925 MHz）などの地域における主要な干渉管理メカニズムです。リーダーは棚卸し中にチャネルを高速に切り替えます。これにより、2台のリーダーが1つのチャネルで衝突したとしても、次のホップで分離されるようになります。

実践的なFHSS設定：使用するチャネルを定義するチャネルマスクを各リーダーに設定します。隣接する2台のリーダーの場合、相補的なマスクを割り当てます。例えば、リーダーAはチャネル [0, 2, 4, 6, 8] を使用し、リーダーBはチャネル [1, 3, 5, 7, 9] を使用します。これにより、重複が完全になくなります。3台のリーダーの場合は、それぞれ3〜4チャネルずつのグループに分割します。

チャネルホッピングの速度は重要です。ホッピングが速いほど、持続的な衝突の可能性は低くなりますが、オーバーヘッドが増加します。ほとんどのリーダーは、各インベントリラウンド（100–400msごと）の後にホッピングします。NRNプロトコルのSET_WORKING_FREQUENCYコマンドは、チャネルリストを設定します。例えば、バイト[0, 2, 4, 6, 8, 10]は、1 MHz間隔でチャネル0から10を設定します。

SET_WORKING_FREQUENCY payload:

2 readers (zero overlap):
  Reader A: [0, 2, 4, 6, 8]   → 920.0, 921.0, 922.0, 923.0, 924.0
  Reader B: [1, 3, 5, 7, 9]   → 920.5, 921.5, 922.5, 923.5, 924.5

3 readers:
  Reader A: [0, 3, 6, 9]      → 920.0, 921.5, 923.0, 924.5
  Reader B: [1, 4, 7, 10]     → 920.5, 922.0, 923.5, 925.0
  Reader C: [2, 5, 8]         → 921.0, 922.5, 924.0

Dense Reader Modeは、多くのリーダーが近接して配置されている環境（3m以内に2台以上のリーダー）向けに特別に設計されたEPC Gen2の機能です。DRMは、リーダー間の干渉を減らすために、より狭いチャネル帯域幅とMiller-encodedなタグ応答を使用します。

DRMのトレードオフ：DRMを有効にすると、マルチリーダーの共存性は大幅に向上しますが、単一リーダーのパフォーマンスは低下します。帯域幅が狭くなることは、リーダーあたりのデータスループットが低下することを意味します。実際には、DRMモードのリーダーは標準モードよりもタグのインベントリが約20–30%遅くなりますが、リーダー同士が互いをブロックしなくなるため、システムレベルのパフォーマンスは向上します。

DRMを有効にするタイミング：3メートル以内に2台以上のリーダーがある場合。互いのタグを「認識」できる隣接するドックドアのリーダー。高密度の天井設置型小売導入。DRMをオフのままにするタイミング：5m以上の間隔がある孤立したリーダー。単一リーダーのハンディアプリケーション。良好なRFシールドを備えたコンベアトンネル。

タグのスタベーションは、インベントリラウンド中に母集団内の特定のタグが常にスキップされるときに発生します。これは通常、強力なタグ（アンテナに近く、向きが良いもの）がリーダーの注意を独占し、弱いタグが応答する機会が得られないために起こります。

検出：ユニークタグ数と総読み取り回数の比率を監視します。50個のユニークタグを読み取っているのに、合計5000回の読み取りが発生している場合、強力なタグが100倍再読み取りされ、弱いタグがスタベーション状態になっています。健全な比率は、unique-tags × 3–10 = total reads です。

緩和策：適切なQ値を使用する（低すぎると衝突により弱いタグが負け、高すぎるとラウンドが遅くなる）。セッションパーシスタンス（S2/S3）を有効にして、読み取り済みのタグをサイレントにする。アンテナポートを順次切り替えてアンテナのフォーカスを回転させる。電力レベルを調整して、より均一なカバレッジを作成する（近くのタグを指しているアンテナの電力を下げ、遠くのエリアをカバーするアンテナの電力を上げる）。'target'フラグを使用して、A→BとB→Aのインベントリ方向を交互に切り替える。

高度なテクニック：'select'コマンドを実装して、タグの母集団をグループに分割し、各グループを個別にインベントリします。これは、小さなアイテムレベルのタグと大きなパレットレベルのタグが共存する混合母集団に特に効果的です。

これらの構成は本番環境の導入で検証されており、一般的なシナリオのベストプラクティスを示しています。