JP2006507599A - Ｒｆｉｄスマートタグシステムに対する妨害装置 - Google Patents

Ｒｆｉｄスマートタグシステムに対する妨害装置 Download PDF

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Abstract

ＲＦＩＤ妨害装置（３０）と方法が、ＲＦＩＤスマートタグ技術の好ましくない侵入を阻止するために使用される。この装置は、ＲＦＩＤ（１６）スキャナーが、製品（１２）に関連したスマートタグ（１４）から情報を正確に受信することを、能動的に又は受動的に阻止するための機構を含む。

Description

本発明は、一般的にＲＦＩＤ技術、特定的にはＲＦＩＤシステムに対する妨害装置に関する。
無線周波数認識装置（ＲＦＩＤ）は、低価格の受動「スマート」チップ又は「タグ」であり、スキャナーを介して製品についての情報を伝達するために、物品、製品、及び同様のものに埋め込まれ又は取り付けることができる。スマートタグは、一般的に、マイクロチップと縮小アンテナを埋め込まれた小さいラベルのような装置である。タグは、受動又は能動とすることができ、能動タグは内臓電力供給装置を必要とする。読み取り機すなわちスキャナーは、電子的「トリガー」信号によりスマートタグに応答する。一方、タグは、製品の情報を含み、スキャナーにより読み取ることができる電磁パルス応答を発生する。ＲＦＩＤスマートタグは、製品の包装に埋め込むか又は取り付けることができ、或いは製品に直接組み込むことができ、通常の「バーコード」情報、並びに他のより詳細な情報を伝えることができる。
様々な商業的用途において、特に小売市場取引及び販売の領域において、スマートタグが提案されてきた。例えば、ＲＦＩＤ技術は、消費者の好み、購買習慣、消費率などに関する情報を収集するために使用することができる。ＲＦＩＤ技術は又、在庫管理、製造方法及び制御、製造責任及び追尾システムなどの領域にも有用であることが示唆されてきた。製造者、荷送り人、及び小売人は、最初の製造から販売する時点までそれぞれのシステムを通して、与えられた製品を追跡することができる。自動的に銀行口座に請求するショッピングカート、数の減った品物の再注文を自動的にインターネットに入力する冷蔵庫、及び、対象となる宣伝や消費者への特別な申し出を提供するような、冷蔵庫とリンクした双方向テレビなどの他の用途を含むことができることが示唆された（２００１年１月のＳｍａｒｔ ＢｕｓｉｎｅｓｓのＫａｙｔｅ ＶａｎＳｃｏｙによる“Ｔｈｅｙ Ｋｎｏｗ Ｗｈａｔ Ｙｏｕ Ｅａｔ”参照）。
ＲＦＩＤ技術は、商業部門に利益をもたらすであろうが、個人の中には、この技術の特定の使用を、煩わしく、プライバシーの侵害と考える者もいる。例えば、ある消費者は、スーパーマーケットで、大幅な値下げを提供されるにもかかわらず、「ポイント」カードの使用を拒否するが、これは、彼らの購入が追跡され分析されるという概念に彼らが反対するからである。このような消費者は、店の入り口でスマートタグスキャナーのそばを通り過ぎた時、例えば彼らの洋服に埋め込まれたスマートチップ又はタグが、彼らの購買習慣や好むもの及び嫌うものを明らかにするかもしれないということに、あまり感心しないものである。消費者は、店で購入しスマートタグを付けられた製品を基にして、無線市場業者や大規模メーリングにより選択的に目標とされることは嫌がるものである。
米国特許第６，２５９，３６７号公報 米国特許第６，４５１，１５４号公報 米国特許第６，３５４，４９３号公報 ＰＣＴ公開番号ＷＯ ０２／４８９５５公報 米国特許第６，３６２，７３８号公報 米国特許第６，３２０，５５６号公報 Ｋａｙｔｅ ＶａｎＳｃｏｙ著Ｓｍａｒｔ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ"Ｔｈｅｙ Ｋｎｏｗ Ｗｈａｔ Ｙｏｕ Ｅａｔ" Ｄ．ＭｃＦａｒｌａｎｅ著Ｗｈｉｔｅ Ｐａｐｅｒ ｆｏｒ ｔｈｅ Ａｕｔｏ−ＩＤ Ｃｅｎｔｒｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ"Ａｕｔｏ−ＩＤ Ｂａｓｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ" Ｃｈｉｅｎ Ｙａｗ Ｗｏｎｇ著Ｗｈｉｔｅ Ｐａｐｅｒ ｆｏｒ ｔｈｅ Ａｕｔｏ−ＩＤ Ｃｅｎｔｒｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ"Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｕｔｏ−ＩＤ Ｔａｇｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ Ｈｏｌｏｎｉｃ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ"
本発明は、ＲＦＩＤ技術による好ましくない侵入を阻止する妨害装置の新規な実現に関する。
本発明の目的及び利点は、以下の説明に述べられ、その説明により明らかとなり、或いは本発明の実施を通して理解することができる。
本発明は、個人の生活にもたらすＲＦＩＤ技術の好ましくない侵入を阻止するためのＲＦＩＤ技術妨害システム、及び方法を提供する。本発明の装置及び方法は、ＲＦＩＤタグシステムが、個人によって購入又は着用その他の形で個人と組み合わされ或いは個人に属するようになった製品を検知し、認識することを妨害するように設計されている。本発明による妨害装置は、個人と組み合わされた又は個人に属するようにされた製品に取り付けられ、又は製品内にあるスマートタグからの情報を、スマートチップＲＦＩＤスキャナー又は受信機が正確に受信することを阻止するような手段を含む。
１つの特定の実施形態において、妨害装置は受動装置を含む。例えば、１つの実施形態において、受動装置は、多量のＲＦＩＤチップを含む構造から構成することができる。チップが、近くのスキャナーからのトリガー励起信号によって「励起」されたとき、チップは瞬時に電磁応答パルスを発生する。チップの数があまりに多いので、スキャナーは応答パルスにより過飽和状態になり、複数の応答を迅速に読み取ることができず、更にこれらの応答とスマートタグ製品により発生された「正当な」応答とを識別できなくなる。
別の実施形態においては、１つ又はそれより多いチップは、スキャナーを混乱させ又は過飽和状態にするために長いコード（例えば約５００ビットより大きい情報）を使用する。例えば、通常のスマートタグは、例えば１２８ビット又はこれより小さい情報、例えば６００ビットより小さい情報を送信することができるのであるが、大きい数のビットを持つチップ、例えば、１０２４ビット又は２０４８ビット、又は約１０００ビット、２０００ビット、４０００ビット、８０００ビット、１６，０００ビット、６４，０００ビット、１００，０００ビット、或いは、Ｎが１０より大きい整数のいずれか、例えば１５、１７、２５、３１、６３、又は１００として、２Nとほぼ等しいか又はこれより大きいビット長を持つチップを使用することができる。別の実施形態においては、偶数のビットを読み取ろうとするスキャナーを混乱させるために、チップにより射出されたコードの数は奇数である。奇数ビット長は、例えば、３１又はこれより大きいものとするか、６３又はこれより大きいものとするか、１２７又はこれより大きいものとするか、１００１又はこれより大きいものとするか、及び同様のものとすることができる。１つの実施形態においては、奇数ビットは、Ｎが、３と等しいか又はこれより大きい整数のいずれか、例えば、６又はこれより大きい整数、７又はこれより大きい整数、８又はこれより大きい整数、９又はこれより大きい整数、１０又はこれより大きいである整数とし、Ｍが正又は負の奇数整数、例えばプラス又はマイナスの１、３、５、７、９、１１、１３、１５、１７、及び同様の整数であるとして、２N＋Ｍと表すことができ、この場合、奇数ビットチップの最小ビット長は、３、７、１３、２７、３１、６３、又は１２１のいずれかとすることができる。どのような能動チップの組み合わせも使用することができる。例えば、妨害装置は、例えば１００以上の９６−ビットチップ、１００以上の３２−ビットチップ、１００以上の１２８−ビットチップ、１０個の５１２ビットチップ、及び５個の９７ビットチップの組み合わせを含むことができる。
ＲＦＩＤ妨害チップを含む構造は、どんな形態にも制限されることはなく、消費者によって運搬又は着用されるいずれかの形態の品物に偽装されることが望ましい。例えば、構造は、携帯電話、携帯用無線呼出機、カメラ、又は同様のものに似た形態とすることができる。受動妨害装置は、ポケット、財布、ブリーフケース、リュックサック、ベルト、ペン、衣類についているボタン、シャツラベル、靴、歯科用充填剤、腕時計、などに適合する大きさとすることができる。受動妨害装置を隠す又は偽装するような方法は、当業者に容易に明らかとなるであろう。
本発明による方法及びシステムの代替的実施形態においては、妨害装置は能動装置を含む。能動装置の１つの特定の実施形態においては、ＲＦＩＤスキャナーが存在するときに、電力源内臓のＲＦＩＤ送信機がランダムＲＦＩＤ信号を発生する。ランダムＲＦＩＤ周波数信号は、ＲＦＩＤ受信機に対しスクランブル効果を持ち、その結果、受信機を本質的に無効とし、個人に関連する製品のスマートタグ信号の検知を不可能にする。能動ＲＦＩＤ妨害機は、選択された周波数での送信を行う一時的妨害送信機とすることができる。代替的に、妨害周波数は、無作為に、又はＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ）を含むマイクロプロセッサーによって制御される「スイープ」順序で変更させることができる。１つの実施形態において、能動チップの信号強度は、妨害装置によって遮蔽されようとするスマートタグの有為な強度より遥かに大きいものとする。弱いスマートタグ信号を遮蔽するために必要な信号増幅の程度は、日常の実験によって求めることができるが、１つの実施形態においては、能動チップ信号のｒｍｓ振幅は、通常のスキャナーによる１０センチメートルの作動範囲において計測された時、遮蔽されようとするスマートタグの信号強度より約５０倍強いか又は大きく、より特定的には約１００倍強いか又は大きく、更に最も特定的には約５００倍強いか又は大きいものとすることができる。
別の実施形態において、能動装置は、迅速に長さを変化させるか又は容易に識別できないビット長を持つ連続信号を射出する。能動チップは又、受動チップと組み合わせて使用することができる。例えば、ランダム信号を射出する能動チップと連続信号を射出する受動チップを、様々なビット長の受動チップの混成と組み合わせることができる。能動装置からの信号は又、急速に過ぎるものとすることができ、このような信号は、スキャナーを混乱させるために、スキャナーによって正確に読み取れるほど十分に長くは続かないが、装置により妨害されることになる弱いスマートタグ信号からスキャナーの「注意」を繰り返しそらすのに、十分長く続くようにする。
別の実施形態においては、能動妨害装置は、スキャナーを混乱させるために１つより多い周波数で信号を射出することができる。速い順序の交番周波数を使用することができ、或いは、装置が、２．４８ＧＨｚ及び１３．５６ＭＨｚといった２つ又はそれより多い周波数を同時に与えるか、又は２つ又はそれより多い周波数又は多数の周波数（例えば、広帯域信号）を同時にバーストとして与えるようにすることができる。
能動ＲＦＩＤ妨害装置は、本質的に、スマートタグ又はＲＦＩＤスキャナーのいずれかからのＲＦＩＤ信号を検知するためのＲＦＩＤスキャン用回路を含む、ＲＦＩＤ受信機／送信機とすることができる。例えば、ある個人がＲＦＩＤスキャナーの作動範囲内に来ると、その個人に関連した製品スマートタグは、スキャナーからの励起信号により、製品認識反応信号を発生するように誘導されるであろう。妨害装置も又、タグからのスマート信号又はスキャナーからのＲＦ信号を検知することができ、ＲＦＩＤスキャナーを妨害するための周波数又は周波帯において、妨害ＲＦ信号を送信することができる。１つの実施形態において、妨害信号は、単純にＲＦノイズとすることができ、更に別の実施形態において、妨害信号は、間違った情報を伝達する「スマート」変調信号とすることができ、この変調信号は、正当な製品スマートタグ信号と類似してはいるが、明らかに異なるものである。
能動スマートタグ妨害機は、連続して、又は妨害しようと意図するスキャナーが存在するところだけで送信することができる。能動送信機は、ＲＦＩＤスキャナー又はスマートタグからの励起源すなわち信号を検知した時、妨害装置を活性化させる検出回路を含むことができる。妨害装置は、その個人に、彼ら又は彼らの製品がＲＦＩＤスキャナーの作動範囲内にいること示すための警戒又は警報を発するようにすることができる。
受動妨害装置のように、能動妨害装置は、電子機器又は同様のものといった典型的な消費者用製品のいずれにも偽装することができ、又は、ポケット、財布、ブリーフケース、リュックサック、及び同様のものの中に、別個に適合するような大きさとすることができる。
別の実施形態において、妨害装置は、特定の環境の場合を除いて、他人がスマートタグをスキャンすることを妨げるために、使用者の意思により活性化させたり活性化させないようにしたりすることができる。例えば、個人情報及び財務情報を含むスマートカードの使用者には、他人が彼らの個人情報（例えば口座番号や暗証番号）を得るためにスキャナーを使用するかもしれないことに恐れを感じる人もいる。このようなスマートカードは、スマートカードが正当なスキャナーによって使用される時は、妨害装置の電源を切ることができるようにして、妨害装置から保護することができる。能動妨害装置は、容易に、電源を切るか又は接続しないようにすることができる。受動妨害装置は、可撓性のあるカードを握るか又は折り曲げる行動、タブを引っ張るか、ボタンを押すか、或いは同様のことのような行動により、作動不能にし、又は接続を断つことができるアンテナを使用することができ、或いは、受動妨害装置は、ファラデー箱、金属カバー、又はコンクリートのような高密度の材料の層によって遮蔽することができ、或いは、使用者がスマートタグをスキャンされてもよいと考える時には、スマートカードから又はスマートタグを含む他の物体から簡単に除去できるものとすることができる。例えば、スマートカードの中のスマートタグを読み取るようになった銀行の自動預け払い機に遮蔽装置を設けて、その中に妨害装置を一時的に置き、妨害をやめさせるようにするか、又は、一時的に妨害を妨げるために、スマートタグ読み取り機から離れた所に妨害装置を移動させるための空気チューブ又はコンベヤシステムのような除去手段を設けることができる。
本発明の方法及びシステムの更なる態様を、以下に図面を参照して説明する。
以下に、例を図面に示した本発明の１又はそれ以上の実施形態を詳細に参照する。各々の例及び実施形態は、本発明の説明のために与えられるもので、本発明を限定する意味はない。例えば、１つの実施形態の部分として述べられている図示され又は説明された特徴を、別の実施形態において利用し、更に別の実施形態とすることができる。本発明は、これらの又は他の修正及び変更を含むものである。
ＲＦＩＤスマートタグ技術は、当業者に知られ理解されており、本発明による方法及びシステムの説明の目的のために、詳細な説明は必要ではない。典型的なスマートタグ検知形態全体が図１に描かれている。導電性又は受動マイクロメモリーチップ（「スマートタグ」）１４は、シリコン又は他の半導体、コイル状、エッチングされた又は型押しされたアンテナ、コンデンサー、部品が取り付けられるか又は埋め込まれた基板を含むマイクロチップから構成することができる。防護用カバーが、典型的には基板をカプセル状及びシールするために使用される。導電性又は受動スマートタグは、“ＢｉＳｔａｔｉｘ”という名称でＭｏｔｏｒｏｌａから紹介されている。ＢｉＳｔａｔｉｘ装置の詳細な説明は、米国特許第６，２５９，３６７号Ｂ１に記載されており、その全体はすべての目的について引用によりここに組み入れられる。適当なスマートタグの別の商業的提供者は、ＦＳＡ（Ｆｌｕｉｄｉｃ Ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｙ）という技術名で、カリフォルニア州モーガンヒルのＡｌｉｅｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎがある。ＦＳＡ法では、小さな半導体装置が、可撓性のプラスチックロールに組み込まれる。形成された「スマート」基板は、種々様々な製品に取り付けるか又は埋め込むことができる。マサチューセッツ工科大学（マサチューセッツ州、ケンブリッジ）のＡｕｔｏ−ＩＤセンターで開発されたスマートタグ技術も又、本発明の範囲内で使用することができる。スマートタグ及び関連技術の更なる情報は、２００２年９月１７日に付与された、“ＲＦＩＤ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏｎｃｅｐｔｓ”という名称のＧｒａｂａｕ他の米国特許第６，４５１,１５４号、２００２年３月１２日に付与された、“Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｆｉｎｄｉｎｇ ａ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＲＦＩＤ Ｔａｇｇｅｄ Ａｒｔｉｃｌｅ Ｌｏｃａｔｅｄ ｉｎ ａ Ｐｌｕｒａｌｉｔｙ ｏｆ ＲＦＩＤ Ｔａｇｇｅｄ Ａｒｔｉｃｌｅｓ”という名称のＭｏｎ他の米国特許第６，３５４,４９３号、２００２年６月２０日に付与されたＰＣＴ公開番号ＷＯ ０２／４８９５５、２００２年３月２６日に付与された、“Ｒｅａｄｅｒ ｆｏｒ Ｕｓｅ ｉｎ ａ Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ”という名称のＶｅｇａ他の米国特許第６，３６２,７３８号、２００２年２月１日付けの英国ケンブリッジのケンブリッジ大学のＷｈｉｔｅ Ｐａｐｅｒ ｆｏｒ ｔｈｅ Ａｕｔｏ−ＩＤ Ｃｅｎｔｒｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇの、Ｄ．ＭｃＦａｒｌａｎｅによる“Ａｕｔｏ−ＩＤ Ｂａｓｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ”でｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｕｔｏｉｄｃｅｎｔｅｒ．ｏｒｇ／ｒｅｓｅａｒｃｈ／ＣＡＭ−ＡＵＴＯＩＤ−ＷＨ−００４．ｐｄｆで入手可能であり、２００１年９月、英国ケンブリッジのケンブリッジ大学のＷｈｉｔｅ Ｐａｐｅｒ ｆｏｒ ｔｈｅ Ａｕｔｏ−ＩＤ Ｃｅｎｔｅｒ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇの、Ｃｈｉｅｎ Ｙａｗ Ｗｏｎによる“Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｕｔｏ−ＩＤ Ｔａｇｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ Ｈｏｌｏｎｉｃ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ”でｗｗｗ．ａｕｔｏｉｄｃｅｎｔｅｒ．ｏｒｇ／ｒｅｓｅａｒｃｈ／ＣＡＭ−ＷＨ−００１．ｐｄｆ．により入手可能である。
商業用ＲＦＩＤシステムの他の例は、Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（アリゾナ州チャンドラー）；Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（オランダ、アイントホーフェン）のＩ*ＣＯＤＥチップ及び読取り機；Ｓｏｋｙｍａｔ（スイス、ローザンヌ）のＲＦＩＤ製品；Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（テキサス州ダラス）のＴＩ*ＲＦＩＤ（登録商標）Ｓｙｓｔｅｍｓ及びＴａｇ Ｉｔ（登録商標）チップ；及びＧｅｍｐｌｕｓ（フランス、Ｇｅｍｅｎｏｓ）、Ｎｅｄａｐ（オランダ、Ｇｒｏｅｎｌｏ）、Ｃｈｅｃｋｐｏｉｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｃ．（フロリダ州マイアミ）、及びＯｍｒｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ（日本、東京）の製品を含む。ＳＣＳ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（カリフォルニア州、ランチョバーナード）の製品２．４５ＧＨｚにより例示されるように、高周波数帯域を使用することができる。
本発明の範囲内の関連技術に、表面弾性波（ＳＡＷ）技術がある。例えば、ＩｎｆｏＲａｙ（マサチューセッツ州ケンブリッジ）は、表面弾性波（ＳＡＷ）装置を使用して，長い作動範囲（３０メートルまで）を達成した受動スマートタグを販売している。チップにはアンテナが取り付けられている。ＳＡＷ装置は、無線信号を弾性波に変換し、それをＩＤコードに変調し、次いで、スマートタグによって射出され、スキャナーによって読み取られる別の無線信号に送信する。スマートタグのＩＤコードは、無線信号から抽出されるものである。スキャナーは、署名のデータベースと信号のスペクトル内容を比較し、ＩＤコードを誘導すると言われている。この方法は、読み取り作動範囲を３０ｍ（典型的には１０−２０ｍ）にすることが可能である。このシステムは、９１５ＭＨｚ帯域及び２．４５ＧＨｚ帯域で作動することができる。ＲＦＳＡＷ，Ｉｎｃ．（テキサス州ダラス）は又、微細な表面弾性波（ＳＡＷ）ＲＦＩＤ装置を提供しており、これは、本発明の範囲内で使用することができる。スマートタグは、読み取り−書き込みシステム又は書き込みだけのシステムを含むことができる。
スマートタグ１４内に埋め込まれたアンテナは、装置の重要な部品とすることができるが、アンテナの代替物が幾つかの用途に存在する場合もあることが認識されている。例えば、幾つかの金属製物体において、スマートタグはアンテナを含む必要はなく、金属製物体そのものがアンテナの役目をすることができる。ＲＦＩＤスキャナー１６からの励起トリガー信号１８は、スマートタグ１４を「活性化させる」ためにアンテナにより受信されなければならない。受信した励起信号１８は、スマートタグ１４にとって動力源であり、コード化された製品情報信号２０を含む電磁パルスの発生を引き起こす。ＲＦＩＤスマートタグアンテナ及び技術の詳細な説明は又、米国特許第６,３２０，５５６号Ｂ１に記載されており、すべての目的について引用によりここに組み入れられる。
商業用用途にとって、ＲＦＩＤスキャナーは、複数のスマートタグからの多数の信号を読み取り、関係のある信号のみを識別し、それに集中できるものでなければならない。多数の信号に遭遇するＲＦＩＤスキャナーの問題点が、当技術において認識されてきた。衝突回避アルゴリズムが、多数の信号を通して選択するために使用されてきたが、このシステムには限界がある。ＲＦＩＤスキャナーが、約１，０００又はこれより多いか、或いは１０，０００又はこれより多い同時信号のような多数の同時ＲＦＩＤ信号を処理するように、適切に装備されることはあり得ないであろう。又、商業的に実現可能な見地から、過渡的ランダム信号、スポット周波数妨害、又はブロードバンド連続妨害でスキャナーを混乱させる能動信号妨害によって形成された複雑さを、効果的に取り扱うために必要である処理回路を、ＲＦＩＤスキャナーに装備させることも、あり得ないであろう。スマートタグスキャナーのこれら固有の欠点は、効果的な妨害技術を形成する目的に利用することができる。
上述したように、図１は、典型的なスマートタグ検知システムを図示したものであり、スマートタグ１４は、物品１２のいずれかの形態に取り付けられ又は埋め込まれる。スマートタグスキャナー１６は、スキャナー１６の作動範囲内にあるスマートタグ１４に関連する製品を、検知し応答させる位置に設置される。例えば、スキャナー１６は、店舗の出口又は入り口、店舗内の売り場、精算所などに設置されることになる。示された筋書きにおいては、スキャナー１６は、消費者が特定の売り場で買った製品又は物品の型を検知するように設置されるか、或いは消費者用の衣類などに埋め込まれたスマートタグ１４の場合には、消費者が実際に着用していることを検知するように設置される。スキャナー１６は、どんな形のコンピューターネットワーク（コンピューター２０として図示されている）とでも機能するように構成することができ、受信し更にデコードされた製品情報信号は、多数の理由のために処理され更に分析される。更に図１を参照すると、スキャナー１６が、購入その他により消費者に関連するようにされた製品のスマートタグ１４を検知することを効果的に阻止するために、消費者が自分で本発明による妨害装置３０を所持することができる。
図２は、本発明の教示による受動ＲＦＩＤ妨害装置３０を図示したものである。装置３０は、消費者に関連した典型的で目立たない、通常の品物又は物品のいずれかに偽装させることができる。例えば、示された実施形態において、装置３０は通常のセル電話のように偽装させた構造２８を含む。これは図示の目的のためだけである。構造２８は、例えば、携帯用無線呼出機、個人用ＣＤプレーヤー、ラジオ等の消費者用電子機器のどんな形態にも偽装させることができる。代替的実施形態において、スキャナー３０は実際のところ可視である必要なない。妨害装置３０は、個人のポケット、財布、ブリーフケース、リュックサック、及び同様のものの中に個々に適合するような大きさ及び割合とすることができる。
更に図２を参照すると、構造２８は、複数のＲＦＩＤチップ３２が収められている内部容積を定める。チップの数は種々異ならせることができるが、ＲＦＩＤスキャナー１６が過飽和状態になるように、十分に多くのランダムＲＦＩＤ信号を発生させるだけの大きい数であるべきである。チップ及び信号の数は、ＲＦＩＤシステムの型によって明らかに種々異なるであろうし、このような数は実験により定められることができる。本発明者は、現在のＲＦＩＤスキャナー技術の効力をなくすのには、１０，０００又はこれより多いチップで十分であると考えている。しかしながら、この数は、ＲＦＩＤシステムに応じて大きく又は多くすることができることを認識すべきである。
図１を参照すると、消費者３０がスキャナー１６の作動範囲内に近づくか又は入る時、スキャナーの励起トリガー信号１８は、複数の妨害チップ３２を「励起させる」か又は活性化させ、各々のチップ３２に電磁パルス信号２０を送信させる。複数のパルス信号２０は、スキャナー１６によって受信され、スマートタグ１４に関連する製品によって送信された正当な製品情報信号２０をスキャナー１６が効率的に検知又は認識することを妨げるのに十分に大きい数である。
代替的実施形態において、妨害機３０で使用される妨害又は阻止手段は、能動装置を含むことができる。同じＲＦフィールドで多くの量のタグが共に読み取られなければならない時、システム（システム−ＲＦＩＤタグ及びスキャナー）は、衝突を避ける能力を持たねばならない。典型的には、これは、ＲＦＩＤタグが異なる時刻に送信するように構成することにより達成される。これは、活性化された後、各々のタグが無作為数を発生し、次いで、データを送信する前にこの無作為数からゼロまでカウントダウンすることにより達成される。理論的には、タグは異なる無作為数を使用するであろうし、その結果、異なる時刻に送信することになるであろう。
能動妨害システムでは、送信機は、スキャナー又はＲＦＩＤタグのいずれかによって送信されたＲＦフィールドが検知されるとすぐに、検知されたＲＦエンベロープ（又は種々のＲＦＩＤシステムが使用する周波数スペクトル）上で、ＲＦ「ごみ」を送信するように使用することができる。妨害送信機は、ある設定された時間にわたって送信を行う。
１つの実施形態においては、妨害装置からの少なくとも１つの信号は、スキャナーから送られるトリガー信号と比較して遅らされる。トリガー信号と、遅延戻り信号の間の遅延時間は、その長さを自動的に種々異ならせることができる。戻り信号を遅らせるために、蓄電器及び他の知られた装置（ＬＣＲ回路を含む）を受動妨害装置に使用することができる。
妨害回路の実施形態のブロック図が、図３に示されている。キャリア周波数は、例えば、クリスタル発振クロック信号発生器とすることができるキャリア周波数発生器Ａにより発生される。二値カウンターＢが、クロック信号を望ましいキャリア周波数に分割するために使用される。例えば、クロック信号が４ＭＨｚであり、１２５ｋＨｚの周波数で妨害したい場合、カウンターＢは、３２（４ＭＨｚ／３２＝１２５ｋＨｚ）の値に設定される。カウンター値は、ランダム周波数で妨害できるようにプログラム可能とすることができる。無作為数発生器により発生されたカウンター値は、ランダム周波数で妨害する。カウンター値は、妨害信号をスイープする（順に一段ずつ上げ下げして）ことによりすべての周波数で妨害するようにプログラムすることができる。
妨害機は、エンベロープ検知器Ｇからの信号によって活性化される特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）マイクロプロセッサーＥを含む。ＡＳＩＣは、次いでカウンターＢのカウンター値として使用される無作為数を発生する。無作為数は、最大値及び最小値を持つものとする。例えば、３００ｋＨｚから５０ｋＨｚの周波数スペクトルで妨害したい時、無作為数は１３と８０の間となる。妨害信号を送信させるために、カウンター値のプログラムを作り直す間に短い遅れが必要とされる。ＡＳＩＣ Ｅは又、変調器Ｃに変調情報を提供する（回路に組み込まれている場合）。
上述したように、別の効果的な妨害方法は、混信の周波数スペクトルを「スイープ」することである。例えば、３００ｋＨｚから５０ｋＨｚのスペクトルを、無作為数を使用せずに妨害したい場合、カウンター値は、順に減少又は増加される（短い遅れの後）。例えば、４ＭＨｚのクロックの場合（５０ｋＨｚから３００ｋＨｚを妨害するために）、カウンター値は、１３から始まり、上方カウンター限度値（この場合は８０）に到達するまで、「ステップ値」により増加する。この過程が、何度も繰り返される。
変調器Ｃは、より高性能の妨害回路に使用することができる。変調は、「間違った情報」を発生するために行われるもので、単にＲＦＩＤスキャナーを「妨害」するだけのものではない。
エンベロープ検知器Ｇは、ＲＦＩＤタグ又はＲＦＩＤスキャナーのいずれかの信号を受信した時に、ＡＳＩＣ Ｅをトリガーするために使用することができる。
キャリア信号増幅器Ｄは、送信する前に、妨害信号を望ましいレベルにまで十分に上げるために使用される。
アンテナＦは、検知されたＲＦＩＤタグ又はスキャナー信号を受信し、実質的に妨害信号を送信するために使用される。アンテナＦは、妨害したい周波数スペクトルに対し十分に強力な信号を送信することができるものでなければならない。このようなアンテナは、スペクトルの周波数中央に同調され、送信及び受信のために使用される。例えば、１００ｋＨｚから１５０ｋＨｚのスペクトルで妨害したい時、アンテナは１２５ｋＨｚに同調される。
ＲＦＩＤ妨害装置は又、インターフェースＨを通して、外部装置と通信することができる。このような外部装置は、将来開発された機能又は妨害特徴を付加するために、プロセッサー内のファームウエアを再プログラムするのに使用することができる。
受動妨害装置３０におけるように、能動妨害装置３０も又、電子物品及び同様のものなどの通常の消費者製品形態のいずれかに偽装することができる。代替的に、能動妨害装置３０は、個人のポケット、財布、リュックサック、ブリーフケース、又は同様のものの中に別個に適合するような大きさ及び形態とすることができる。
本発明によるＲＦＩＤ妨害システム及び方法は、いずれかの特定の場面に制限されるものではないことを認識されるべきである。妨害装置は、個人が、スマートタグ技術の自分の私的生活への侵入を阻止したいと望むところならどこででも使用することができる。
本発明によるシステム及び方法は広い用途を持ち、上述した例及び実施形態は、単に例示に過ぎないことを当業者は認識すべきである。本発明は、特許請求の範囲及び思想の範囲となる、このような使用及び実施形態を含むことが意図されている。
本発明の方法及びシステムによる概念の図である。 本発明による受動ＲＦＩＤ妨害装置の図である。 本発明による代表的能動ＲＦＩＤ妨害装置のブロック図である。
符号の説明
１４ スマートタグ
１６ スキャナー
１８ 励起信号
２８ 構造
３０ 妨害装置
３２ ＲＦＩＤチップ

Claims (27)

  1. ＲＦＩＤスマートタグ技術における好ましくない侵入を阻止するための妨害装置であって、前記装置は、スマートチップＲＦＩＤスキャナーが、製品と組み合わされたスマートタグから、情報を正確に受信することを阻止する手段を含むことを特徴とする装置。
  2. 前記装置は、個人によって運搬又は着用されるように携帯型であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 前記阻止手段は、受動装置を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
  4. 前記受動装置は、スキャナーが信号を処理できない程度にまで、ＲＦＩＤスキャナーを同時にＲＦＩＤ信号により過飽和状態にするのに十分なほど多くのＲＦＩＤチップを含む構造であることを特徴とする請求項３に記載の装置。
  5. 前記構造は、少なくとも約１，０００のＦＲＩＤチップを含むことを特徴とする請求項４に記載の装置。
  6. 前記構造は、少なくとも約１０，０００のＲＦＩＤチップを含むことを特徴とする請求項４に記載の装置。
  7. 前記構造は、消費者用電子機器を偽装していることを特徴とする請求項４に記載の装置。
  8. 前記構造は、ポケット、財布、ブリーフケース、及びリュックサックのうちの１つに適合する大きさであることを特徴とする請求項４に記載の装置。
  9. 前記受動装置は、少なくとも３又はこれより大きい数の奇数ビットを持つコードを伝達する信号を射出するＲＦＩＤチップを含むことを特徴とする請求項３に記載の装置。
  10. 前記受動装置は、約５００より多いビット数を持つコードを伝達する信号を射出するＲＦＩＤチップを含むことを特徴とする請求項３に記載の装置。
  11. 前記受動装置は、１０００より多いビット数を持つコードを伝達する信号を射出するＲＦＩＤチップを含むことを特徴とする請求項３に記載の装置。
  12. 前記受動装置は、２０００より多いビット数を持つコードを伝達する信号を射出するＲＦＩＤチップを含むことを特徴とする請求項３に記載の装置。
  13. 前記受動装置は、４０００より多いビット数を持つコードを伝達する信号を射出するＲＦＩＤチップを含むことを特徴とする請求項３に記載の装置。
  14. 前記阻止手段は、能動装置を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
  15. 前記能動装置は、ＲＦＩＤスキャナーが存在するとき、ＲＦＩＤ妨害信号を発生するＲＦＩＤ送信機を含むことを特徴とする請求項１４に記載の装置。
  16. 前記能動装置は、ほぼ連続して送信することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
  17. 前記能動装置は、ＲＦＩＤスキャナー信号を検知した時送信することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
  18. 前記能動装置は、スマートタグからのＲＦＩＤ信号を検知した時に送信することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
  19. 前記能動装置は、選択された周波数で妨害信号を送信することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
  20. 前記能動装置は、ランダム周波数で妨害信号を送信することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
  21. 前記能動装置は、妨害信号で周波数帯域を順にスイープすることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
  22. 前記能動装置は、複数の周波数で同時に信号を発することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
  23. 前記能動装置は、妨害信号のように変調ＲＦＩＤ信号を送信することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
  24. 前記能動装置は、消費者用電子機器として偽装されることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
  25. 前記能動装置は、ポケット、財布、ブリーフケース、及びリュックサックの少なくとも１つに適合するような大きさとすることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
  26. 前記能動装置は、該装置がＲＦＩＤスキャナーの作動範囲内にあることを示す警報器を含むことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
  27. 前記能動装置は、スキャナーが製品と組み合わされたスマートタグから１０センチメートル離れ、妨害装置から１０センチメートル離れた作動範囲にある時の信号強度の測定値に基づいて、製品と組み合わされたスマートタグの信号強度より実質的に大きい信号強度を持つラジオ周波数信号を射出することを特徴とする請求項１４に記載の装置。
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