JP2003016396A

JP2003016396A - 非接触データ通信システム及び該システムを用いたデータ通信方法

Info

Publication number: JP2003016396A
Application number: JP2001201915A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Inui; 信一郎乾; Yoshito Suwa; 義人諏訪
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2001-07-03
Filing date: 2001-07-03
Publication date: 2003-01-17

Abstract

(57)【要約】【課題】チップ面積、消費電力を増大させることなく、
セキュリティを付加することができるＲＦＩＤシステム
及び該システムを用いたデータ通信方法の提供。【解決手段】電源のパワーオンリセット信号又はリーダ
ーから送られるポーリング信号に対して、タグから少な
くとも２回以上、パケットが返信されるＲＦＩＤシステ
ムにおいて、タグに内蔵されるＩＣの製造ばらつきに基
づいて変動するタグに固有のパケットの通信間隔を測定
し、この測定値とタグに明示的又は暗示的に書き込んだ
値とを比較し、両者が一致する場合にタグを承認するも
のであり、タグ毎に異なる疑似ランダムな値を用いるこ
とによって、タグ内のデータを不正に読み出してタグを
複製した場合であっても確実にタグを識別することがで
き、人為的に作成された値を用いるセキュリティでは防
止できなかった不正に対しても有効にセキュリティ機能
を発揮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カードやタグに実
装されたＩＣに対して、非接触でデータの読み書きを行
う非接触データ通信システム及び該システムを用いたデ
ータ通信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＣチップを備えたＩＣカードが
普及しつつある。このＩＣカードは、カードに内蔵され
ているＩＣチップとリーダ／ライタとの通信方法によ
り、接触型と非接触型に分類することができる。接触型
は、カードの表面に設けられた端子の接点をリーダ／ラ
イタに接触させてデータの交信を行うものであり、接点
を介してＩＣカードの動作電流が供給されるため、多く
の電力を必要とする処理でも行うことができるという長
所がある。

【０００３】これに対し、非接触型（一般にＲＦＩＤ：
Radio Frequency Identification）は、リーダ／ライタ
との接点がないために接触不良がなく、また、リーダ／
ライタから数ｃｍ乃至数十ｃｍ離れた位置でもデータの
交信が可能であり、汚れや静電気等に強いという長所が
あり、工場の生産管理等に用いられるようになってきて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非接触
型は、リーダ／ライタが発信する電波の電磁誘導によっ
て動作電流を得ているため、消費電力や回路構成に制限
が課せられ、ＩＣ内で複雑な処理を行うことは難しい。
一方で、クレジットカードやデビットカードなどマネー
トランザクションなどに使用されるスマートカード用Ｉ
Ｃでは、セキュリティを担保することが必須であり、そ
のためには暗号生成のためのエンジンを設ける必要があ
る。このため、回路規模が増大し、チップ面積、消費電
力が増加してしまう。

【０００５】回路規模が大きくなると製造コストが上昇
することになるが、特に、物流などに使用されるＩＣタ
グは、カード型に比べて安価に製作することが求められ
るため、ＩＣタグに暗号生成のための回路を新たに設け
ることは困難である。このような制限から、通常ＩＣタ
グには、メモリのライトプロテクト程度のセキュリティ
しかなく、データの改竄などが容易であるという問題が
あり、チップ面積、消費電力を増加させることなくセキ
ュリティ機能を強化することができるシステム、方法の
実現が望まれている。

【０００６】また、ＩＣカードやＩＣタグに暗号生成の
エンジンを追加すれば、内部のメモリに記憶されている
データを読み出したり、データを改竄することは難しく
なるが、ＩＣカードやＩＣタグそのものがデッドコピー
されてしまうと記憶されているデータもそのまま複製さ
れてしまうため、オリジナルと複製品とを見分けること
はできなくなってしまうという問題もあり、デッドコピ
ーに対してもセキュリティを担保することができるシス
テム、方法が望まれている。

【０００７】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、その主たる目的は、チップ面積、消費電力
を増大させることなく、セキュリティを付加することが
できる非接触データ通信システム（ＲＦＩＤシステム）
及び該システムを用いたデータ通信方法を提供すること
にある。

【０００８】

【問題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の非接触データ通信システムは、外部装置
と、内蔵したアンテナを用いて前記外部装置との通信を
行うタグとを有する非接触データ通信システムにおい
て、前記外部装置からの所定の信号に対して、前記タグ
から少なくとも２回以上返信されるパケットの通信間隔
又は該通信間隔のパターンを測定し、該測定値を参照し
て、前記タグが識別されるものである。

【０００９】また、本発明の非接触データ通信システム
は、外部装置と、内蔵したアンテナを用いて前記外部装
置との通信を行うタグとを有し、前記外部装置からの所
定の信号に対して、前記タグから少なくとも２回以上返
信する非接触データ通信システムにおいて、前記外部装
置に、前記タグに内蔵されるＩＣの製造ばらつきに基づ
いて変動する、各々の前記タグに固有のパケットの通信
間隔を測定する手段を備え、該手段により取得した測定
値を参照して、前記タグが識別されるものである。

【００１０】本発明においては、前記測定値と、前記タ
グに明示的又は暗示的に示される所定の値とを比較し
て、前記タグが識別されることが好ましい。

【００１１】また、本発明においては、予め、前記タグ
内に前記所定の値が書き込まれ、該所定の値が前記パケ
ットの一部として前記タグから送信される構成とするこ
とができる。

【００１２】また、本発明においては、予め、前記外部
装置内に前記所定の値と前記タグを特定するキーとが関
連付けて記憶され、前記キーがパケットデータの一部と
して前記タグから送信される構成とすることもできる。

【００１３】また、本発明においては、前記パケットの
通信間隔を決定するカウンタ値を設定する手段を備え、
該カウンタ値を任意に設定することによって、前記タグ
毎に前記パケットの通信間隔に差が設けられ、前記タグ
の識別が容易とされる構成とすることができる。

【００１４】また、本発明においては、更に、前記カウ
ンタ値を各タグの前記パケットの通信間隔毎に所定のパ
ターンで変化させて設定することによって、前記タグ毎
に前記パケットの通信間隔のパターンに差が設けられ、
前記タグの識別が容易とされる構成とすることもでき
る。

【００１５】また、本発明においては、前記所定の信号
が、前記タグ電源のパワーオンリセットイベント又は前
記外部装置から送信されるポーリング信号のいずれかで
あることが好ましい。

【００１６】本発明のデータ通信方法は、外部装置と、
内蔵したアンテナを用いて前記外部装置との通信を行う
タグとを有する非接触データ通信システムを用いたデー
タ通信方法において、少なくとも、前記外部装置からの
所定の信号に対して、前記タグから少なくとも２回以上
返信されるパケットの通信間隔又は該通信間隔のパター
ンを測定するステップと、該測定値を参照して、前記タ
グを識別するステップとを有するものである。

【００１７】また、本発明のデータ通信方法は、外部装
置と、内蔵したアンテナを用いて前記外部装置との通信
を行うタグとを有し、前記外部装置からの所定の信号に
対して、前記タグから少なくとも２回以上返信する非接
触データ通信システムを用いたデータ通信方法におい
て、少なくとも、前記タグに内蔵されるＩＣの製造ばら
つきに基づいて変動する、各々の前記タグに固有のパケ
ットの通信間隔を測定するステップと、取得した測定値
を参照して、前記タグを識別するステップとを有するも
のである。

【００１８】このように、本発明は上記構成により、タ
グに内蔵するＩＣの製造ばらつきに基づくタグ固有のパ
ケット通信間隔を測定し、また、パケットの通信間隔を
規定するカウント値を任意に設定してタグ毎に意図的に
パケットの通信間隔や通信間隔のパターンを変え、この
パケット通信間隔の測定値と、予め明示的又は暗示的に
タグに書き込んだ設定値とを比較することにより、タグ
内のデータを不正に読み出してタグを複製した場合にお
いても、タグを簡便かつ確実に識別することができ、セ
キュリティ機能を格段に向上させることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明に係る非接触データ通信シ
ステムは、その好ましい一実施の形態において、リーダ
ーとアンテナ及びＩＣを内蔵したタグとを有し、電源の
パワーオンリセット信号又はリーダーから送られるポー
リング信号に対して、タグから少なくとも２回以上、パ
ケットが返信される非接触データ通信システムにおい
て、タグに内蔵されるＩＣの製造ばらつきに基づいて変
動するタグに固有のパケットの通信間隔や、パケットの
通信間隔を規定するカウンタ値を任意に設定することに
よって意図的に差を設けたパケットの通信間隔や通信間
隔のパターンを測定し、この測定値と、タグに直接書き
込んだ値、または、リーダーに予め記憶されたタグを特
定するキーとパケットの通信間隔とのデータベースから
検索される値を比較し、両者が一致する場合にタグを承
認するものであり、タグ毎に異なる疑似ランダムな値を
用いることによって、タグ内のデータを不正に読み出し
てタグを複製した場合であっても確実にタグを識別する
ことができ、ＩＤ／パスワード管理や暗号化処理のよう
な人為的に作成された値を用いるセキュリティでは防止
できなかった不正に対しても有効にセキュリティ機能を
発揮することができる。

【００２０】

【実施例】上記した本発明の実施の形態についてさらに
詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。

【００２１】［実施例１］まず、本発明の第１の実施例
に係るＲＦＩＤシステム及び該システムを用いたセキュ
リティチェック方法について、図１乃至図４を参照して
説明する。図１は、ＲＦＩＤシステムの一般的な構成を
示すブロック図であり、図２は、ＲＦＩＤシステムを用
いたタグのセキュリティチェック方法を示すフローチャ
ート図である。又、図３は、本実施例のセキュリティチ
ェック方法の有効性を説明するための図である。

【００２２】なお、以下の説明において、”ＲＦＩＤシ
ステム”は、非接触データ通信システムと同義であ
り、”タグ”と呼ぶときは、カード型や、コイン型、箱
型等の任意の形態の応答器を総称するものとする。

【００２３】図１に示すように、ＲＦＩＤシステムのハ
ードウェア構成は、タグ１と、タグ１からの信号を処理
するリーダー２とから構成され、リーダー２は、タグへ
の電力供給と信号を受信するためのアンテナ部２ａと、
受信信号を変換するための受信回路部２ｂと、受信信号
をデコードするためのＣＰＵ部２ｃとから構成される。
なお、本実施例では読み込みのみを行う場合を示してい
るため、外部装置をリーダーとしているが、書き込みも
行う場合はリーダ／ライタを用いることもできる。

【００２４】この構成は、一般的なＲＦＩＤシステムの
構成と同様であり、本実施例ではシステム構成に変更を
加えることなくリーダー２の処理のみでセキュリティを
担保することを特徴としており、具体的にはパケット通
信間隔のばらつきを利用してセキュリティチェックを実
行している。

【００２５】以下に、本実施例のＲＦＩＤシステムのセ
キュリティチェック方法について説明する。なお、下記
の説明は、２つのパケット通信間隔について記載する
が、３つ以上のパケット通信間隔についても同様に適用
することができる。

【００２６】まずに、アンテナ部２ａより受信した信号
は、受信回路部２ｂを経由してＣＰＵ部２ｃへ送られ
る。ＣＰＵ部２ｃでは、受信信号をデコードしてエラー
チェックを行った後、セキュリティチェックを実施す
る。セキュリティチェックのための処理としては、２回
以上連続して受信したパケットに関して、１回目受信完
了時間から２回目受信開始時間までをタグのパケット通
信間隔Ｔ（パケット通信間隔測定値）として、Ｔと明示
的又は暗示的に事前登録された、又は算出されるパケッ
ト間隔情報（パケット通信間隔設定値）を比較し、両者
が一致した場合のみタグの情報を承認する。

【００２７】以上の手順を図２のフローチャート図を参
照して具体的に説明すると、リーダー２は、ステップＳ
１０１のメインルーチン処理に続いてタグの処理へと移
行し、ステップＳ１０２で、初期設定（例えば、受信デ
ータカウンタの設定等）を行う。そして、ステップＳ１
０３において、パケット通信間隔の測定のためのタイマ
ー値を設定した後、データのサンプリングを開始する。
このサンプリングは、例えば、７０ｋｂｐｓのデータ転
送速度で行われ、数百ビットのデータがタグ１からリー
ダー２に送られる。

【００２８】データのサンプリングが終了すると、ステ
ップＳ１０４において、リーダー２は受信したデータの
エラーチェックを行い、チェックの結果、エラーがあれ
ばステップＳ１０２に戻り、エラーがなければステップ
Ｓ１０５で受信データ数のカウントを行う。ここでは、
初期設定で受信データカウンタが１にセットされている
ため、ステップＳ１０８に移行して受信したデータの格
納、タイマーのリセットを行い、受信データ数カウンタ
を加算した後、ステップＳ１０３に戻り、同様にタイマ
ー値のセット、受信データのエラーチェックを行う。

【００２９】次に、再びステップＳ１０５で受信データ
数をカウントするが、ここでは受信データカウンタが２
であるため、ステップＳ１０６に移行し、タイマー値を
用いて、１回目のパケット受信終了時から２回目のパケ
ット受信開始までの時間を演算し、パケット通信間隔の
測定値を求める。また、ステップＳ１０８で格納した受
信データの中からパケット通信間隔を明示的又は暗示的
に表す情報を抽出してパケット通信間隔の設定値を求
め、パケット通信間隔の測定値との比較を行う。

【００３０】ここで、タグ１のＩＣ内のＬＣ回路等の発
信周波数を基準としてタグ１のデータ通信のタイミング
が決定されるため、パケット通信間隔の測定値は、ＬＣ
回路等の物理的な特性値により変化することになる。具
体的には、ＬＣ回路はベースとなる半導体基板の特性や
回路パターンの精度、成膜時の膜厚等の影響でばらつく
ため、タグ１毎に固有の発信周波数を有することにな
る。従って、各々のタグ１のパケット通信間隔の測定値
は異なる値となるため、この値を用いてタグそのものを
識別することができる。

【００３１】すなわち、従来のセキュリティチェック方
法では、タグ１に人為的に書き込んたデータと予めリー
ダー２に記憶されているデータとの比較を行うだけであ
るため、同じデータ書き込んで複製したタグを識別する
ことはできないが、タグ１内のＩＣを製造する際の半導
体プロセス又は半導体材料に起因して変化する疑似ラン
ダムな数値を用いることによって、タグ自体の同一性を
判断することができ、従来とは全く異なる方法でセキュ
リティチェックを実行することができる。

【００３２】そして、ステップＳ１０６において、上記
手法によりパケット通信間隔の測定値と設定値とが同一
と判断されたら、ステップＳ１０７でその結果をシリア
ル出力し、セキュリティチェックを終了する。

【００３３】このように、本実施例では、パケット通信
間隔の設定値とタグ固有の物理的特性（発信周波数）に
基づくパケット通信間隔の測定値とを比較することによ
り、セキュリティチェックを実行するものであるが、こ
のような物理的特性を利用したセキュリティチェックの
有効性について検討を行った。その結果を以下に示す。

【００３４】まず、前提として、ＩＣチップ内の発信周
波数が、７０ｋＨｚのベース周波数に対して６０℃あた
り２ｋＨｚ変化すると仮定し、チップ内の発信周波数温
度係数を、０．０４７６％／℃とし、リーダー２の時間
分解能を１００μｓｅｃ以下、スリープタイム（パケッ
ト通信間隔）の設定値を１００ｍｓｅｃとする。

【００３５】タグ１の温度が常温、すなわち、スリープ
タイム登録時の温度の場合には、スリープタイムの設定
値１００ｍｓｅｃに対して、リーダー２は、時間分解能
が１００μｓｅｃであることから、スリープタイム９
９．９ｍｓｅｃ〜１００．１ｍｓｅｃの範囲のタグ１は
同一とみなされる。従って、タグ１を識別するために
は、各々のタグ１のスリープタイムが±０．１ｍｓｅｃ
以上異なっていればよい。

【００３６】しかし、実際には、タグ１は様々な温度環
境で使用されることになるため、温度の影響を考慮する
必要がある。ここで、タグ１の温度の常温からのずれを
Ｔ℃とすると、スリープタイムは１００ｍｓｅｃ×０．
０４７６／１００×Ｔ＝４７．６Ｔμｓｅｃの時間差が
生じる。タグ１のスペックとして−２０℃〜７０℃を補
償するアプリケーションがあるため、これを２５℃±４
５℃として考えると、４７．６Ｔ＝１１９０μｓｅｃ＝
１．１９ｍｓｅｃとなる。従って、±１．１９ｍｓｅｃ
の範囲でスリープタイムが重ならなければ実用上問題は
ない。

【００３７】そこで、平均のスリープタイムが１００ｍ
ｓｅｃで一定のばらつきをもつ製品ロット、１００００
個に対して、任意の２個を選ぶという操作を１００００
回行った場合を１回の試行とし、スリープタイムが異な
る確率を５回のシミュレーションで確認した。上記実験
の結果を表１及び図３に示す。なお、図３は、任意に抽
出したタグ１のスリープタイム別の頻度を表しており、
表１は、その結果から計算した確率を示している。

【００３８】

【表１】

【００３９】表１及び図３からわかるように、スリープ
タイムは４０〜１６０ｍｓｅｃの範囲でばらつき、任意
に抽出した２個のタグのスリープタイムが重なる確率
は、温度差無しで平均０．３１％、温度差ありで平均
３．３７％であり、パケット通信間隔のみでも９６％以
上の確率でタグを識別することができ、タグのセキュリ
ティ機能としては十分なものと言える。

【００４０】また、高度なセキュリティを必要とするス
マートカード用ＩＣカードの場合は、各々のタグを識別
するためのＩＤ、パスワード管理や、暗号化技術と併用
してセキュリティチェックが行われることになるため、
ＩＣカードの不正使用に対してはパスワード、暗号化で
対応し、カード自体のデッドコピーに対しては更に本実
施例の方法で対応することができ、セキュリティ機能を
大幅に向上させることが可能となる。

【００４１】このような、タグに固有の指標を用いてタ
グの識別を行うという発想は、本願発明者の知見に基づ
いて案出されたものであり、人為的な指標を用いる方法
では防止することができなかった不正使用に対しても、
効果的に防止することができるという顕著な効果が得ら
れる。

【００４２】［実施例２］次に、本発明の第２の実施例
に係るＲＦＩＤシステムについて、図４を参照して説明
する。図４は、本実施例のタグに記憶されるデータの具
体的内容を示す図である。なお、本実施例は、前記した
第１の実施例において、タグのパケット通信間隔に関す
る情報をタグのユーザデータ領域に保持させる場合につ
いて説明するものである。

【００４３】すなわち、タグのパケット間隔に関する情
報がタグのデータの一部として事前に書き込まれている
ことを前提とし、２回以上連続して同一のタグのデータ
を受信した場合、１回目のデータ受信終了後から２回目
のデータ受信開始までのパケット通信間隔を、このタグ
のパケット通信間隔の測定値とする。また、受信データ
によりタグのパケット通信間隔の情報（パケット通信間
隔の設定値）を抽出し、パケット通信間隔の測定値と比
較する。結果として等しいと判断された場合、このタグ
を承認する。

【００４４】上記方法について具体的数値を用いて説明
する。図４は、本実施例のタグに書き込まれたデータの
内容を示す図であり、タグは、プリアンブル５とユーザ
データ領域４とエラーコード６とで構成され、ユーザデ
ータ領域４には、例えば、データ４ａとして”１１１１
１１”、パケット通信間隔設定値４ｂとして”２００”
が書き込まれている。

【００４５】この場合における処理を図２に基づいて説
明すると、ステップＳ１０４において、リーダー２は、
受信したパケットデータのユーザデータ領域４からパケ
ット通信間隔の設定値４ｂ（２００）を抽出し、また、
１回目のデータ通信終了時から２回目のデータ通信開始
までの時間を測定し、両者を比較する。そして、パケッ
ト通信間隔の測定値と設定値とが、リーダー２の時間分
解能、環境温度による変動を加味して同一と判断される
場合は、タグ１のデータを承認する。

【００４６】なお、上記の例のように、パケット通信間
隔の設定値を明示的にタグ１のデータに含めることもで
きるが、ある一定の規則に従って暗示的あるいは暗号化
してデータを入れることも可能である。その方法につい
て次に説明する。

【００４７】［実施例３］次に、本発明の第３の実施例
に係るＲＦＩＤシステムについて、図５を参照して説明
する。図５は、本実施例のタグに記憶されるデータの具
体的内容を示す図である。なお、本実施例は、リーダー
２内のメモリに任意のタグデータとパケット通信間隔に
関する情報からなるデータベースを保持することを特徴
とするものである。

【００４８】すなわち、タグＩＤなどに関する情報とパ
ケット通信間隔に関する情報をリーダー２に事前に保持
していることを前提とし、１回目のデータ受信終了語か
ら２回目のデータ受信開始までのパケット通信間隔を、
このタグ１のパケット通信間隔の測定値とする。また、
リーダー２のメモリ内より受信データに対応するパケッ
ト通信間隔の設定値を読み込み、パケット通信間隔の実
測値と比較する。結果として等しいと判断された場合、
このタグ１を承認する。

【００４９】上記方法について具体的数値を用いて説明
する。図５は、本実施例のタグ１に書き込まれたデータ
の内容を示す図であり、ユーザデータ領域４には、デー
タ４ａとして”１１１１１１１”が書き込まれ、パケッ
ト通信間隔の設定値は直接的には書き込まれていない。
一方、リーダー２のメモリには、タグ情報とパケット通
信間隔とを対応付けるデータベース７が記憶されてい
る。

【００５０】この場合における処理を図２のフローチャ
ートに基づいて説明すると、ステップＳ１０４におい
て、リーダー２は、受信したパケットデータのユーザデ
ータ領域４からデータ”１１１１１１１”を抽出し、受
信データをキーとしてリーダー２内に予め記憶されてい
るタグとパケット間隔とのデータベース７を参照して、
登録済みタグ情報を検索する。そして、登録済みタグ情
報と受信データとが一致する場合、対応するパケット間
隔の値”１００”を読み込む。そして、パケット通信間
隔の測定値とリーダー２内のメモリ内より読み込んだパ
ケット通信間隔の設定値とを比較し、一致する場合タグ
のデータを承認する。

【００５１】このように、パケット通信間隔の設定値を
タグ１に直接的には書き込まず、パケット通信間隔を読
み出すキーを書き込むことにより、タグ１内のデータが
不正に読み出された場合においても、パケット通信間隔
データの漏洩を防止することができ、前記した第１の実
施例よりもセキュリティ機能を向上させることができ
る。

【００５２】［実施例４］次に、本発明の第４の実施例
に係るＲＦＩＤシステムについて、図６を参照して説明
する。図６は、本実施例のタグから送信されるパケット
の通信パターンを示す図である。なお、本実施例は、パ
ケット通信間隔を決定するカウンタ値を任意に設定する
ことによりパケット通信間隔を変化させることを特徴と
するものである。

【００５３】すなわち、前記した第１乃至第３の実施例
では、各パケットは同一の通信間隔設定値で繰り返し送
出されたが、本実施例では、カウンタ値をタグ毎に任意
に設定し、パケット通信間隔を人為的に変化させること
によって、タグの識別を容易にしてセキュリティチェッ
クを行うものである。

【００５４】具体的には、タグ毎にカウンタ値を設定
し、例えば、図７（ａ）に示すようなパケットの通信間
隔が大きいタグと、図７（ｂ）に示すようなパケットの
通信間隔が小さいタグとを設け、このカウンタ値を明示
的又は暗示的にタグに書き込み、リーダー２はカウンタ
値に従って変化するパケット通信間隔を測定して、この
パケットの通信間隔の測定値と設定値とを比較してセキ
ュリティチェックを行う。

【００５５】このパケットの通信間隔の設定値又はカウ
ンタ値については、第１の実施例に示したようにタグ１
に直接書き込みか、もしくは、第２の実施例に示したよ
うにリーダー２に対応するデータを記憶させておき、タ
グ１には暗示的なデータを書き込むか、いずれの方法を
用いてもよい。

【００５６】このように、カウンタ値を任意に設定する
ことによって、タグ毎のパケット通信間隔の差を広げる
ことができ、パケット間隔に基づくセキュリティチェッ
クの確実性を高くすることができる。なお、本実施例の
手法に前記した第１乃至第３の実施例の手法を組み合わ
せることもでき、タグ固有の発信周波数のばらつきに加
えてカウンタ値を設定することによって更にセキュリテ
ィチェックの確実性を向上させることができる。

【００５７】［実施例５］次に、本発明の第５の実施例
に係るＲＦＩＤシステムについて、図７を参照して説明
する。図７は、本実施例のタグから送信されるパケット
のパターンを示す図である。なお、本実施例は、パケッ
トを２以上の間隔を組み合わせたパターンで送出するこ
とを特徴とするものである。

【００５８】すなわち、前記した第４の実施例では、各
パケットは、通信間隔は各々異なるが同一の周期で繰り
返し送出されたが、本実施例では、パケットを２以上の
間隔を組み合わせたパターンで送出し、パケットの通信
間隔のみならずパケットの通信間隔パターンも参照して
セキュリティチェックを行うことを特徴とする。

【００５９】具体的には、図８（ａ）に示すように、パ
ケット間隔が長・短の繰り返しとなるパターンや、図８
（ｂ）に示すように、短・短・短・長の繰り返しとなる
パターン等の任意のパターンを設定し、このパターンを
明示的又は暗示的にタグ１に書き込み、リーダー２はパ
ターンに従って変化するパケット間隔を連続的に測定し
て、この測定値と設定値とを比較してセキュリティチェ
ックを行う。

【００６０】このように、パケットの通信間隔パターン
をタグ毎に変化させることによって、パケット通信間隔
情報のバリエーションを広げることができ、パケット通
信間隔に基づくセキュリティチェックの確実性をより高
くすることができる。なお、このパケット通信間隔は絶
対値でも相対値でもどちらでもよい。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のＲＦＩＤ
システムによれば、あるタグのデータを他のタグにコピ
ーし複製した場合、複製したタグのパケット間隔と複製
基のタグのパケット間隔が一致する可能性が低いため、
複製したタグは受け付けられない。すなわち、あるタグ
のデータを別のタグに書き込んで複製しても、複製され
たタグはリーダーのセキュリティ機能により動作しな
い。これにより、複製などに対するセキュリティが高ま
り、かつ、リーダー側のソフトウェアレベルでの機能追
加であるため、タグのチップ面積、消費電力を増大させ
ることはない。

【００６２】そして、ＲＦＩＤシステムにおける弱点で
あったセキュリティ機能を向上させることにより、従
来、接触型のＩＣカードが使用されていた分野において
もＲＦＩＤシステムを利用することができ、安価なシス
テムを構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＲＦＩＤシステムの基本構成を示す図である。

【図２】本発明の実施例に係るＲＦＩＤシステムにおけ
るセキュリティチェックの手順を示すフローチャート図
である。

【図３】本発明のセキュリティチェック方法の有効性を
説明するための図である。

【図４】本発明の第１の実施例に係るタグのデータ構成
を示す図である。

【図５】本発明の第２の実施例に係るタグのデータ構成
を示す図である。

【図６】本発明の第３の実施例に係るタグのパケットパ
ターンを示す図である。

【図７】本発明の第４の実施例に係るタグのパケットパ
ターンを示す図である。

【符号の説明】

１タグ２リーダー２ａアンテナ部２ｂ受信回路部２ｃＣＰＵ部３上位システム４ユーザデータ領域４ａデータ４ｂパケット通信間隔設定値５プリアンブル６エラーコード７データベース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5B035 AA15 BB09 BC00 CA11 CA23 5B058 CA27 KA02 KA04 KA13 KA31 YA20 5K012 AB05 AB12 BA02 BA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部装置と、内蔵したアンテナを用いて前
記外部装置との通信を行うタグとを有する非接触データ
通信システムにおいて、前記外部装置からの所定の信号に対して、前記タグから
少なくとも２回以上返信されるパケットの通信間隔又は
該通信間隔のパターンを測定し、該測定値を参照して、
前記タグが識別されることを特徴とする非接触データ通
信システム。
【請求項２】外部装置と、内蔵したアンテナを用いて前
記外部装置との通信を行うタグとを有し、前記外部装置
からの所定の信号に対して、前記タグから少なくとも２
回以上返信する非接触データ通信システムにおいて、前記外部装置に、前記タグに内蔵されるＩＣの製造ばら
つきに基づいて変動する、各々の前記タグに固有のパケ
ットの通信間隔を測定する手段を備え、該手段により取
得した測定値を参照して、前記タグが識別されることを
特徴とする非接触データ通信システム。
【請求項３】前記測定値と、前記タグに明示的又は暗示
的に示される所定の値とを比較して、前記タグが識別さ
れることを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触デ
ータ通信システム。
【請求項４】予め、前記タグ内に前記所定の値が書き込
まれ、該所定の値が前記パケットの一部として前記タグ
から送信されることを特徴とする請求項３記載の非接触
データ通信システム。
【請求項５】予め、前記外部装置内に前記所定の値と前
記タグを特定するキーとが関連付けて記憶され、前記キ
ーがパケットデータの一部として前記タグから送信され
ることを特徴とする請求項３記載の非接触データ通信シ
ステム。
【請求項６】前記パケットの通信間隔を決定するカウン
タ値を設定する手段を備え、該カウンタ値を任意に設定
することによって、前記タグ毎に前記パケットの通信間
隔に差が設けられ、前記タグの識別が容易とされること
を特徴とする請求項１乃至５のいずれか一記載の非接触
データ通信システム。
【請求項７】更に、前記カウンタ値を各タグの前記パケ
ットの通信間隔毎に所定のパターンで変化させて設定す
ることによって、前記タグ毎に前記パケットの通信間隔
のパターンに差が設けられ、前記タグの識別が容易とさ
れることを特徴とする請求項６記載の非接触データ通信
システム。
【請求項８】前記所定の信号が、前記タグ電源のパワー
オンリセットイベント又は前記外部装置から送信される
ポーリング信号のいずれかであることを特徴とする請求
項１乃至７のいずれか一に記載の非接触データ通信シス
テム。
【請求項９】外部装置と、内蔵したアンテナを用いて前
記外部装置との通信を行うタグとを有する非接触データ
通信システムを用いたデータ通信方法において、少なくとも、前記外部装置からの所定の信号に対して、
前記タグから少なくとも２回以上返信されるパケットの
通信間隔又は該通信間隔のパターンを測定するステップ
と、該測定値を参照して、前記タグを識別するステップ
とを有することを特徴とするデータ通信方法。
【請求項１０】外部装置と、内蔵したアンテナを用いて
前記外部装置との通信を行うタグとを有し、前記外部装
置からの所定の信号に対して、前記タグから少なくとも
２回以上返信する非接触データ通信システムを用いたデ
ータ通信方法において、少なくとも、前記タグに内蔵されるＩＣの製造ばらつき
に基づいて変動する、各々の前記タグに固有のパケット
の通信間隔を測定するステップと、取得した測定値を参
照して、前記タグを識別するステップとを有することを
特徴とするデータ通信方法。
【請求項１１】前記タグの識別ステップにおいて、前記
測定値と、前記タグに明示的又は暗示的に示される所定
の値とを比較することを特徴とする請求項９又は１０に
記載のデータ通信方法。
【請求項１２】予め、前記タグ内に前記所定の値を書き
込むステップを備え、該所定の値を前記パケットの一部
として前記タグから送信することを特徴とする請求項１
１記載のデータ通信方法。
【請求項１３】予め、前記外部装置内に前記所定の値と
前記タグを特定するキーとを関連付けて記憶するステッ
プと、前記タグ内に前記キーを書き込むステップとを備
え、前記キーをパケットデータの一部として前記タグか
ら送信することを特徴とする請求項１１記載のデータ通
信方法。
【請求項１４】前記パケットの通信間隔を決定するカウ
ンタ値を設定するステップを備え、該カウンタ値を任意
に設定することによって、前記タグ毎に前記パケットの
通信間隔に意図的に差を設けることを特徴とする請求項
９乃至１３のいずれか一記載のデータ通信方法。
【請求項１５】前記カウンタ値の設定ステップにおい
て、前記カウンタ値を各タグの前記パケットの通信間隔
毎に所定のパターンで変化させて設定することによっ
て、前記タグ毎に前記パケットの通信間隔のパターンに
意図的に差を設けることを特徴とする請求項１４記載の
非接触データ通信方法。