RFID 読本
もくじ
1.RFIDとは
(1)用語
(2)RFIDの動作原理
(3)身近にあるRFID
(4)RFIDの特長
(5)RFID導入の注意点
(6)RFタグの周波数帯別特徴比較
(7)RFIDと国際規格
2.活用事例
3.RFIDシステム導入前に検討すべきこと
1.RFIDとは
R
adio
F
requency
Id
entification
誘導電磁界又は電波によって非接触で半導体メモリのデータを読み出し、 書込みのために近距離通信を行うものの総称 (JIS X0500 2002年より) RFタグ リーダ・ライタ装置 エネルギー、コマンド レスポンスRFID
アンテナ 1948年、HarryStockmanの研究論文によって、RFID技術の利用が示唆されました。 RFIDの最初の利用は、第二次世界大戦初期に開発された、航空機の敵機と味方機の識別 システム(IFF:Identification of Friend Or Foe system)といわれています。(1)用語
◆RFタグ 電波(電磁波)を用いて、内蔵したメモリのデータを非接触で読み書きする情報媒体 ・電波タグ、電子タグ、ICタグ、無線タグ、RFIDタグ等、様々な呼び方をされていますが、 JIS(日本工業規格)では、「RFタグ」で定義されています。 ・RFタグは、以下のような特徴で分類されます 通信周波数帯 電池内臓(アクティブ型)/なし(パッシブ型)/両方の機能を兼ね合わせたセミアクティブ型 リードオンリー/リードライト可能 ◆インレイ(インレット) PETフィルムなどの上にICチップとアンテナを配置したアンテナ付ICチップ ・通常、インレイをプラスチックカードやラベルに封入、合紙した媒体をRFタグとして利用 しますが、インレイの状態でRFタグとして利用する場合もあります。RFIDチップ(HF帯)
チップ名
メーカー
UID
ユーザー
メモリ
特徴
I-CODE SLIX NXP 64bit 112バイト メモリ保持期間50年
読取距離:I-CODE SLIに対して20%UP
I-CODE SLIX2 NXP 64bit 316バイト オリジナル署名、ユーザーエリアのリードライト保護機 能、デストロイコマンド、プライバシーコマンド、16bitカ ウンタ、Persistent Quietモード Tag-It HF-I Standard TI 64bit 32バイト Tag-It HF-I Pro TI 64bit 32バイト パスワードによる書込み保護機能、kill機能 Tag-It HF-I Plus TI 64bit 256バイト ◆ISO15693
チップ名 メーカー UID ユーザー メモリ 特徴 MIFARE Standard 1k NXP 4バイトEV1:7バイト 752バイト Infinenion社に互換品あり MIFARE Standard 4k NXP 4バイトEV1:7バイト 3440バイト MIFARE UltraLight NXP 7バイト 48バイト
NFC Forum Type 2 Tag
MIFARE
UltraLight C NXP 7バイト 144バイト
NFC Forum Type 2 Tag 3DES暗号化
NTAG213 NXP 7バイト 144バイト NFC Forum Type 2 Tag
NTAG215 NXP 7バイト 504バイト NFC Forum Type 2 Tag
NTAG216 NXP 7バイト 888バイト NFC Forum Type 2 Tag
◆ISO14443 Type A
チップ名 EPCメモリ TIDメモリ ユーザー
メモリ 特徴
Monza4D 128bit 48bit 32bit
Monza4E 496bit 128bit
Monza4QT 128bit 48bit 512bit
Monza5
-MonzaR6 96bit 48bit
-MonzaR6-P 128bit 64bit
RFIDチップ(UHF帯)
チップ名 EPCメモリ TIDメモリ ユーザー
メモリ 特徴
UCODE G2XM 240bit 64bit 512bit
UCODE G2XL
-UCODE G2iM 256bit 96bit
ユーザーTID: 112bit
512bit
UCODE G2iM+ 448bit 640bit タグ不正変更アラーム
UCODE G2iL 128bit 64bit
-UCODE G2iL+ - タグ不正変更アラーム
UCODE 7 128bit 96bit
96bit
-EPC GEN2 V2
UCODE 7m 32bit EPC GEN2 V2
UCODE 7xm 448bit 96bit 1024bit
UCODE 7xm+ 2048bit
RFIDチップ(UHF帯)
RFIDチップ(UHF帯)
チップ名 EPCメモリ TIDメモリ ユーザー
メモリ 特徴
Higgs3 96bit〜
480bit 64bit 512bit Higgs4 128bit 64bit 128bit
Higgs EC 128bit 80bit 128bit 書き換え回数20万回 誤り訂正機能
(2)RFIDの動作原理
1.リーダ/ライタのアンテナから、情報を電波又は磁界に乗せて送信します。 2.RFタグのアンテナがリーダ/ライタからの電波又は磁界を受信します。 3.整流(電波の場合)または共振(磁界の場合)により、RFタグのアンテナに電力が発生します。 4.発生した電力により、制御回路、メモリを動作させ、必要な処理を行います。 5.RFタグ内のデータを、電波または磁界に乗せてRFタグのアンテナから返信します。 6.リーダ/ライタのアンテナで、RFタグからの電波又は磁界を受信します。 7.リーダ/ライタの制御部で、電波または磁界から情報を取り出します。(3)身近にあるRFID
IC乗車券:
Suica、ICOCA、PASMOなど電子マネー:
Edy、おサイフ携帯などアクセス管理:
社員証、入退出カード、イモビライザーなど身分証明書:
パスポート、免許証など施設入場者管理:
スーパー銭湯など図書貸し出しシステム
回転寿司単品管理
玩具:
カードゲーム、フィギュアなど(4)RFIDの特長
様々な情報を記憶
製造年月日、商品属性、配送情報などを記憶できます。情報の追記
流通経路上など情報の書き込みや追加が可能です。複数同時に読み取り
複数のRFタグを同時に認識することができます。離れた場所から読み取り可能
最大数メートル離れた場所から読み取ることができます。 (周波数帯により読み取り距離は変わります。)耐環境性(耐水・耐熱・耐薬等)
耐水、耐熱、耐薬など、使用環境に合わせた対策が可能です。梱包内でも認識
隠蔽物の影響を受け難く、梱包された中でも認識可能です。複製が困難
ユニークIDを利用して全てのRFタグを区別可能です。(5)RFID導入の注意点
RFタグは金属の影響を大きく受けます
タグやリーダライタのアンテナの近くに金属類があると、 読取りできなかったり、読取り性能が大きく損なわれます。 高出力なほど、影響が大きく現れます。タグ面とリーダライタのアンテナ面の位置関係
タグ面とリーダライタのアンテナの位置関係が垂直だと、 アンテナの出力がタグに伝わらず、読取れなくなる場合があります。 (タグと垂直でも読取りできるアンテナ製品もあります。)複数のRFタグとの位置関係
複数のタグが重なっていると、相互の干渉で読取れない場合があります。 (重なり合った場合でも読み取れる積層タグという製品もあります。)タグのサイズとアンテナのサイズ
一般的に、小さいタグには小さいアンテナが向いています。 また、小さいタグで読取り性能を確保したい場合は、より高出力なリーダライタが 必要となります。(5)RFID導入の注意点
アンテナ間の距離
複数のアンテナが近接すると、相互干渉により読取り性能が悪化します。 一定の間隔をとって、アンテナを設置する必要があります。周波数の違いにより、特徴も変わります
長波帯(LF帯)、短波帯(HF帯)、極超短波帯(UHF帯)、マイクロ波帯など、 各周波数の違いで、通信距離、金属影響、水の影響、タグの形状に差があります。 予め特徴をつかんでおく必要があります。100%の読み取り保証はできません
複数のタグを一括して読取る場合に、100%読取る保証はできません。100% 読取れない場合に、利用者に分かる仕組みを提供して運用する必要があります。(5)RFID導入の注意点
RFID機器の海外利用には注意が必要です。
国内で使用しているRFID機器(ハンディターミナル、リーダライタ、プリンタ等) を海外で使用する場合は、型式認定取得などその国の電波法に適合させる必要が あります。また、UHF帯に関しては、使用される周波数帯が地域によって異なる ため特に注意が必要です。医療機器への影響
総務省にて平成27年度RFID機器などから発射される電波が医療機器(※1) へ及ぼす影響に関する調査が実施されました。 上記に対応して、JAISAの運用ガイドラインが改定されました。( ※ 2) 運用ガイドラインは、RFID機器の設計・製造を行う「設計・製造業者」および販売 ・施行・運用・保守を行う「専門業者」に対し、医療機器等への影響に関する対応 策をわかりやすく、かつ、具体的に説明するためのものです。 ※ 1 医療機器:植込み型医療機器(心臓ペースメーカおよび除細動器) ※ 2 Doc. No.JAISA-RF140020 Rev.B●米国【902-928MHz : 26MHz】 ●欧州【856-868MHz : 3MHz】 (検討中 915-921MHz : 6MHz) ●韓国【917-923.5MHz : 6.5MHz】 ●中国【920.5-924.5MHz : 4MHz】 ●豪州【918-926MHz : 8MHz】 ●日本【915-928MHz : 13MHz】 検討中 915 928