JP2006303748A - 通信端末および無線タグ - Google Patents
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Abstract
RFID無線タグのデータに対して、第三者が容易に読み出しまたは書き込みできない携帯電話機100を提供すること。
【解決手段】
本発明に係る携帯電話機100は、データを格納するRFID無線タグと、電磁波を介してデータ通信する携帯電話機であって、RFID無線タグに格納されたデータに対して、読み出しまたは書き込みを行う無線ICリーダライタ制御部107と、RFID無線タグに格納されたデータに対して、読み出しまたは書き込みを行うための認証キー105dを生成する認証キー生成部112とを備えている。
無線ICリーダライタ制御部107は、RFID無線タグが、認証キー生成部112により生成された認証キー105dを有する場合のみ、RFID無線タグに格納されたデータに対して、読み出しまたは書き込みを行える。
【選択図】 図2
Description
例えば、テレビジョン受像機、ビデオデッキ、衛星放送チューナ、各種オーディオ機器、エアーコンディショナの電化製品に対して、赤外線通信やインターネット通信を用いて遠隔操作する技術が提案されている(例えば特許文献1)。しかし、特許文献1に記載の技術では、各電化製品を制御する電化製品制御サーバを備える必要があり、装置が大規模となってしまっていた。
このような構成としたことにより、無線タグのデータに対して、第三者が容易に読み出しまたは書き込みできない。
図1は、本発明の実施の形態に係る携帯電話機の通信環境を示す図である。
図1に示されるように、携帯電話機100を中心に、携帯電話機用の基地局200、家庭用の電化製品(以下、家電と称する)Aに取り付けられたブルートゥース通信機器300、窓鍵Bに取り付けられたRFID無線タグ400aおよび家電Cに取り付けられたRFID無線タグ400bが設置されている。
通信端末としての携帯電話機100は、基地局200を介して、他の携帯電話機(不図示)と、音声またはデータの通信を行う。なお、携帯電話機100と基地局200との間の通信には、高周波無線通信が用いられる。
ここで、ブルートゥースとは、一般にノートパソコンやPDA、携帯電話機などを、ケーブルを使わずに接続し、音声やデータをやりとりすることができる技術である。また、ブルートゥースは、免許なしで自由に使うことのできる2.45GHz帯ISM(Industry Science Medical)バンドの電波を利用し、1mWの送信出力時でおよそ10m程度、最大100mWの送信出力時でおよそ100m程度の範囲で通信を行なうことができる無線技術である。
なお、パッシブ型のRFID無線タグは、電池を内蔵せず、RFID無線タグ自身のアンテナを介して、リーダライタ装置からのキャリア信号を受信し、このキャリア信号から電力供給を受ける。
近距離無線通信エリア500は、携帯電話機100と、RFID無線タグ400a、400bまたはブルートゥース通信機器300とが、通信できる領域を示すものである。近距離無線通信エリア500は、携帯電話機100を中心に例えば半径約10mもしくは100m程度の範囲とする。
図2は、本発明の実施の形態に係る携帯電話機の構成を示す図である。
無線部101は、他の携帯電話機(不図示)との間で、アンテナ102を介して、データを送受信する。
入力キー103は、携帯電話機100の筐体表面上に配列される複数のキーである。携帯電話機100の使用者は、これらの複数のキーを押下することにより、文字、数字、記号またはこれらの組合せからなる命令信号や電話番号、メールアドレス等を入力することができる。
記憶部105は、制御部106からの指示に従って、各種データを記憶する。記憶部105には、RFID通信に用いるRFID通信用ID105a、ブルートゥース通信で用いるブルートゥースアドレス(Bluetooth Device Address)105b、識別コードとしてのPIN(Personal Identity Number)コード105c、認証キー105dなどが記憶されている。
RFID通信用ID105aは、任意に定められた数桁の数列であって、携帯電話機100は固有のものを有する。
PINコード105cは、一般には主にブルートゥース通信で2つの機器の相互認証および両者間の信頼関係生成のために用いる数字・記号からなるコードである。信頼性を確立する登録手順を行う際に携帯電話機100の入力キー103により入力された任意のコードを記憶部105に一時的に保持する。次に登録手順が行われた際は、入力キー103により新たに入力されたコードに入れ替えて保持するものとする。また、PINコード105cは、図1に示されるRFID無線タグ400a、400bとの通信においても、信頼性を確立するために使用されるものとする。
認証キー105dは、後述の認証キー生成部112により生成されるキーであって、RFID無線タグ400a、400bに格納されたデータに対して、読み出しまたは書き込みを行うためのキーである。すなわち、携帯電話機100は、RFID無線タグ400aまたは400bが当該携帯電話機100の認証キー生成部112により生成された認証キーを有する場合のみ、RFID無線タグ400aまたは400bに格納されたデータに対して、読み出しまたは書き込みを行うことができる。なお、認証キー105dは、例えば、RFID無線タグ400a、400b毎に記憶されており、RFID無線タグ400a、400bのRFID通信用IDと関連付けられて記憶されている。
リーダライタ部としての無線ICリーダライタ制御部107は、無線ICアンテナ108を介して、図1に示されるRFID無線タグ400a、400bとデータ通信を行い、RFID無線タグ400a、400bに格納されたデータに対して、読み出しまたは書き込みを行う。
無線ICアンテナ108は、例えばコイル型のアンテナであって、図1で示される無線タグ400a、400bとの間で、電磁波を介してデータ通信を行うのに用いられる。なお、無線ICアンテナ108の形状は、周波数帯や送信距離等に応じて決定される。
ブルートゥース無線部109は、ブルートゥース用アンテナ110を介して、図1に示されるブルートゥース通信機器300とデータ通信を行う。
近距離無線制御部113は、無線ICリーダライタ制御部107およびブルートゥース制御部111に接続されており、両制御部107、111の双方を制御する。また、近距離無線制御部113は、制御部106および認証キー生成部112にも接続されており、認証キー生成部112を制御部106の命令に従って制御する。
認証キー生成部112は、第一並びに第二の認証キー生成部112a、112bおよびブルートゥースアドレス変換部112cを有し、無線タグ400a、400bに格納されたデータに対して、読み出しまたは書き込みを行うための認証キー105dを生成する。
携帯電話機100は、RFID無線タグ400aまたは400bが、図1に示される近距離無線通信エリア500内に近接したとき、RFID無線タグ400aまたは400bに対して、RFID無線タグ400aまたは400bそれぞれで固有のRFID通信用IDを要求することにより、RFID無線タグ400aまたは400bのRFID通信用IDを取得することができる。
そして、第一の認証キー生成部112aは、RFID無線タグ400aまたは400bのRFID通信用IDが変換された変換後のブルートゥースアドレス(以下、変換後のRFID無線タグのブルートゥースアドレスと称する)およびRFID無線タグ400a若しくは400bのPINコードを用いて、乱数処理等によるアルゴリズム処理を行ない、認証キー105dの中間キーを生成する。
なお、RFID無線タグ400aまたは400bのPINコードは、例えば、RFID無線タグ400a、400bまたはこれらRFID無線タグ400a、400bが取り付けられた各機器A、Bの購入時に固定のコードとして提供される。認証キー105dの中間キー生成においては、RFID無線タグ400aまたは400bのPINコードと同じコードが用いられる。これらのコードは、携帯電話機100の入力キー103により入力され、記憶部105にPINコード105cとして記憶された後、認証キー105dの中間キー生成に用いられる。
そして、認証キー生成部112は、第一および第二の認証キー生成部112a、112bにより生成される認証キー105dの中間キーを、第一および第二の認証キー生成部112a、112bの間で交換しながら、最終的に認証キー105dを生成する。
図3は、本発明の実施の形態に係るRFID無線タグの構成を示す図である。
図3に示されるように、RFID無線タグ400a、400bは、無線ICアンテナ401、記憶部402、スイッチ403、制御部404および照合部405を備えている。
無線ICアンテナ401は、例えばコイル型のアンテナであって、図1で示される携帯電話機100との間で、電磁波を介してデータ通信を行うのに用いられる。なお、無線ICアンテナ401の形状は、周波数帯や送信距離等に応じて決定される。
記憶部402には、RFID用ID402a、認証キー402b、機器の状態情報402c、PINコード402d等のデータが記憶されている。
RFID通信用ID402aは、任意に定めることができる数桁の数列であって、図2で示される携帯電話機100のRFID通信用ID105aと同様に、RFID無線タグ400a、400bはそれぞれ固有のものを有する。
具体的には、携帯電話機100の記憶部105に記憶された認証キー105dの中に、RFID無線タグ400aまたは400bの記憶部402に記憶された認証キー402bと同一のものが存在すれば、携帯電話機100は、RFID無線タグ400aまたは400bの記憶部400に格納されたデータに対して、読み出しまたは書き込みを行うことができる。
例えば、家電Cの電源部に、ON−OFFするスイッチ403を設置して、家電Cの電源が入っている場合にスイッチ403がONし、家電Cの電源が入っていない場合にスイッチOFFするように設定する。機器の状態情報402cは、スイッチのON−OFF情報に従って、各機器B、Cの状態に関する情報を記録したものである。
同様に、例えば、窓鍵Bの場合では、窓鍵Bが開いている場合をスイッチON、窓鍵Bが開いていない場合をスイッチOFFと設定する。
なお、各機器の状態に応じて、スイッチのON−OFF設定を自由に変更できるものとする。例えば、セキュリティーが確保された状態を、一律にスイッチOFFに設定するなど、一定の法則に従ってスイッチON−OFFの設定を行ってもよい。
制御部404は、無線ICアンテナ401、記憶部402、スイッチ403および照合部405に接続されており、RFID無線タグ400a、400b全体の制御を行う。
照合部405は、通信相手の携帯電話機100から、当該携帯電話機100の認証キー生成部112により生成された認証キー105dと共にPINコード105cを受信したとき、通信相手の携帯電話機100から受信するPINコード105cと、記憶部402に格納されたPINコード402dとが一致するか否かを照合する。具体的には、PINコード105cと記憶部402に格納されたPINコード402dとが一致すれば、通信相手の携帯電話機100からPINコード105cと共に受信した認証キー105dを記憶部402に認証キー402bとして格納できる。
また、照合部405は、通信相手の携帯電話機100から、当該携帯電話機100の認証キー生成部112により生成された認証キー105dを受信したとき、通信相手の携帯電話機100から受信する認証キー105dと、記憶部402に格納された認証キー402bとが一致するか否かを照合する。具体的には、認証キー105dと、記憶部402に格納された認証キー402bとが一致すれば、携帯電話機100は、RFID無線タグ400aまたは400bに格納されたデータ、すなわち機器の状態情報402cに対して、読み出しまたは書き込みを行うことができる。
図4は、本発明の実施の形態に係る携帯電話機におけるRFID無線タグの登録フローを示す図である。
まず、携帯電話機100の使用者は、表示部104に表示される情報を確認しながら、入力キー103を用いて、RFID無線タグの登録処理を始める命令を入力する(STEP(以下、Sと称する)401)。
そして、無線ICリーダライタ制御部107は、制御部106の指示に従って、無線ICアンテナ108に無線ICシグナルを発信させる(S403)。また、無線ICリーダライタ制御部107は、RFID無線タグ400aのRFID通信用ID402aを携帯電話機100へ送信させる要求信号を、無線ICシグナルに乗せて発信する(S404)。無線ICシグナルは、図1に示される近距離無線通信エリア500の全領域内に伝搬される。
一方、RFID無線タグの登録処理を始める命令が入力キー103により入力されない場合(S401)、携帯電話機100の制御部106は、RFID無線タグの登録処理を始める命令が入力キー103により入力されるまで、監視を続ける。
携帯電話機100は、RFID無線タグ400aから当該RFID無線タグ400aのRFID用ID402aを、無線ICアンテナ108を介して、受信したとき(S405)、近距離無線制御部113は、RFID通信用ID402aを、無線ICリーダライタ制御部107を介して取得し、ブルートゥースアドレス変換部112cに入力する。
ブルートゥースアドレス変換部112cは、取得したRFID無線タグ400aのRFID通信用ID402aを、IEEE802規格に準拠した48bitのブルートゥースアドレス(BD_ADDRと称する)に変換する(S406)。変換後のRFID無線タグ400aのBD_ADDRは、認証キー生成部112に一時的に保持される。
一方、携帯電話機100の制御部106が、PINコードの入力を確認できないときには(S408)、携帯電話機100の制御部106は、RFID無線タグ400a固有のPINコード402dの入力を監視する。
そして、認証キー生成部112は、制御部106および近距離無線制御部107の指示に従い、変換後のRFID無線タグ400aのBD_ADDR、携帯電話機100自身の
BD_ADDR105b、携帯電話機100に格納されたPINコード105cを用いて、認証キー105dを生成する(S409)。
また、第二の認証キー生成部112bは、携帯電話機100のBD_ADDR105bおよび携帯電話機100に格納されたPINコード105cを用いて、乱数処理等のアルゴリズム処理を行ない、認証キー105dの中間キーを生成する。
そして、認証キー生成部112は、第一および第二の認証キー生成部112a、112bにより生成される認証キー105dの中間キーを、第一および第二の認証キー生成部112a、112bの間で交換しながら、最終的に認証キー105dを生成する(S409)。
次に、制御部106は、近距離無線制御部113を介して、認証キー生成部112により生成された認証キー105dおよびPINコード105cをRFID無線タグ400aへ送信する命令を、無線ICリーダライタ制御部107に入力する。そして、無線ICリーダライタ制御部107は、制御部106および近距離無線制御部113の命令に従って、認証キー105dおよびPINコード105cをRFID無線タグ400aへ送信する(S411)。
次に、携帯電話機100の制御部106は、正常に認証キー105dを受け取った旨のメッセージ信号を、無線ICアンテナ108、無線ICリーダライタ制御部107および近距離無線制御部113を介して受信したとき(S412)、RFID無線タグ400aのRFID通信用IDと認証キー105dとを互いに関連付けて、記憶部105に記憶する(S413)。
なお、携帯電話機100の制御部106は、信頼性が確立できなかった旨のメッセージ信号を受信したときには、RFID無線タグ400aのRFID通信用ID402aおよび認証キー105dを記憶部105に関連づけて記憶することなく、消去する。また、記憶部105に記憶されていた認証キー105dについても消去する。
図5は、本発明の実施の形態に係る携帯電話機におけるRFID無線タグのデータ読み出し・書き込み処理フローを示す図である。
図6は、携帯電話機で登録されたRFID無線タグが取り付けられた機器の状態についての表示例を示す図である。
携帯電話機100の使用者による入力キー103の操作により、RFID無線タグが取り付けられた機器の状態情報を取得する命令がなされる(S501)。
一方、RFID無線タグが取り付けられた機器の状態情報を取得する命令が入力部103により入力されないときには(S501)、制御部106はRFID無線タグが取り付けられた機器の状態情報を取得する命令が入力されるまで、監視し続ける。
窓鍵Bや家電Cに取り付けられたRFID無線タグ400a、400bは、無線ICシグナルを受信したとき、図3に示される記憶部402に記憶されたRFID通信用ID402aを、携帯電話機100へ返信する。
ここでは、便宜上、RFID通信用ID402aは、RFID無線タグ400aのみから携帯電話機100へ返信されたものとする。
受信したRFID通信用ID402aが記憶部105に登録されているときには(S505)、制御部106は、記憶部106内に記憶された当該RFID通信用ID402aに対応した認証キー105dを取り出す(S506)。
次に、制御部106は、近距離無線制御部113を介して、無線ICリーダライタ制御部107に認証キー105dを入力する。無線ICリーダライタ制御部107は、無線ICアンテナ108を介して、認証キー105dを、RFID無線タグ400aへ送信する(S508)。
そして、携帯電話機100の無線ICリーダライタ制御部107は、制御部106および近距離無線制御部113の指示に従って、無線ICアンテナ108を介して、RFID無線タグ400aの記憶部402に記憶されたデータの読み出し・書き込みを行う(S509)。
なお、図1では、RFID無線タグが取り付けられた機器は窓鍵Bと家電Cの2つのみが、近距離無線通信エリア500内に存在する状態を示しているが、図6では、想定的に、窓鍵Bも含めて全部で7つの機器が近距離無線通信エリア500内に存在した状態を、示している。
そして、再度、携帯電話機100は、RFID無線タグ400aからRFID通信用ID402aを、無線ICアンテナ108を介して、受信したか否かを監視する(S504)。
RFID無線タグ400aからRFID通信用ID402aを受信しなくなった後に(S504)、携帯電話機100の制御部106は、表示部104に表示された各機器の状態情報に対して、設定変更がなされたか否かを監視する(S511)。
そして、携帯電話機100の制御部106は、表示部104に表示された各機器の状態情報に対して、設定変更がなされたか否かを監視し続ける(S511)。
表示部104に表示された各機器の状態情報に対して、設定変更がなされない場合には、RFID無線タグのデータ読み出し・書き込み処理フロー処理を終了する。
また、RFID無線タグ400a、400bにおいて、通信相手の携帯電話機100から受信する電磁波から電源供給を受けるパッシブ方式を用い、スイッチ403は、RFID無線タグ400a、400bが電源供給を受けたときに、機器の状態情報を取得するので、RFID無線タグ400a、400bは、携帯電話機100からRFID無線タグ400a、400bへのアクセスに連動して、機器の状態情報を更新することができる。
101 無線部
102 アンテナ
103 入力キー
104 表示部
105 記憶部
105a RFID用ID
105b ブルートゥースアドレス
105c PINコード
105d 認証キー
106 制御部
107 無線ICリーダライタ制御部
108 無線ICアンテナ
109 ブルートゥース無線部
110 アンテナ
111 ブルートゥース制御部
112 認証キー生成部
112a 第一の認証キー生成部
112b 第二の認証キー生成部
112c ブルートゥースアドレス変換部
113 近距離無線制御部
200 基地局
300 ブルートゥース通信機器
400a、400b RFID無線タグ
401 無線ICアンテナ
402 記憶部
402a RFID用ID
402b 認証キー
402c 機器の状態情報
402d PINコード
403 スイッチ
404 制御部
500 近距離無線通信エリア
Claims (7)
- データを格納する無線タグと、電磁波を介してデータ通信する通信端末であって、
上記無線タグに格納されたデータに対して、読み出しまたは書き込みを行うリーダライタ部と、
上記無線タグに格納されたデータに対して、読み出しまたは書き込みを行うための認証キーを生成する認証キー生成部とを備え、
上記リーダライタ部は、上記無線タグが、上記認証キー生成部により生成された上記認証キーを有する場合のみ、上記無線タグに格納されたデータに対して、読み出しまたは書き込みを行えることを特徴とする通信端末。 - 上記無線タグは、固有の認証番号および固有の識別コードを有するものであって、
ブルートゥースアドレスおよび固有の識別コードを有し、
上記認証キー生成部は、上記無線タグの固有の認証番号、上記ブルートゥースアドレスおよび上記無線タグ並びに上記通信端末それぞれの固有の識別コードに基づいて、上記無線タグに格納されたデータに対して、読み出しまたは書き込みを行うための認証キーを生成することを特徴とする請求項1に記載の通信端末。 - 上記無線タグは、固有の認証番号および固有の識別コードを有するものであって、
ブルートゥースアドレスおよび固有の識別コードを有し、
上記認証キー生成部は、
上記無線タグの固有の認証番号をブルートゥースアドレスに変換するブルートゥースアドレス変換部と、
上記ブルートゥースアドレス変換部により変換された変換後のブルートゥースアドレスおよび上記無線タグの固有の識別コードに基づいて、上記認証キーの中間キーを生成する第一の認証キー生成部と、
上記通信端末のブルートゥースアドレスおよび上記通信端末の固有の識別コードに基づいて、上記認証キーの中間キーを生成する第二の認証キー生成部とを有し、
上記認証キー生成部は、上記第一および第二の認証キー生成部により生成される上記認証キーの中間キーを、上記第一および第二の認証キー生成部の間で交換しながら、上記無線タグに格納されたデータに対して、読み出しまたは書き込みを行うための認証キーを生成することを特徴とする請求項1に記載の通信端末。 - 無線タグに格納されたデータに対して、読み出しまたは書き込みを行うための認証キーを生成する認証キー生成部を有する通信端末と、電磁波を介してデータ通信する無線タグであって、
認証キーおよびデータを格納する記憶部と、
通信相手の通信端末から、当該通信端末の上記認証キー生成部により生成された認証キーを受信したとき、上記通信相手の通信端末から受信する認証キーと、上記記憶部に格納された上記認証キーとが一致するか否かを照合する照合部とを備え、
上記照合部が、一致すると判断する場合のみ、
上記通信相手の通信端末が、上記記憶部に格納されたデータに対して、読み出しまたは書き込みを行えることを特徴とする無線タグ。 - 無線タグが取り付けられる機器の状態を取得するスイッチを備え、
上記記憶部は、上記スイッチにより取得される上記機器の状態情報を、上記データとして格納することを特徴とする請求項4に記載の無線タグ。 - 通信相手の通信端末から受信する電磁波から電源供給を受けるパッシブ方式の無線タグであって、
上記スイッチは、上記電源供給を受けたときに、上記機器の状態情報を取得することを特徴とする請求項5に記載の無線タグ。 - 上記通信相手の通信端末から、上記スイッチを切り替える切り換え信号を受信したとき、
上記切り替え信号に従って、上記記憶部に格納された上記機器の状態情報を変更し、上記スイッチを切り換えることを特徴とする請求項5に記載の無線タグ。
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