JP2007018197A - 不正使用検出機能付きrfidタグ - Google Patents
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Abstract
【課題】 正規物品及び不正物品に貼付されたRFIDタグの固有ID情報の読み取り及び張り替えによる不正行為の有無を検出することができる、不正使用検出機能付きRFIDタグを得る。
【解決手段】 リーダー/ライターと無線通信を行うためのアンテナ及びRFIDチップと、相互誘導により発生した誘導起電力を当該RFIDチップの駆動電源として蓄積するための充電用コンデンサと、張り替えによる不正行為の有無を検出するための検出素子を基材シートに配設し、更に保護シート及び両面接着シートを前記基材シートに挟着して構成する。また、検出素子の剥離又は破壊により、RFIDチップ内に具備したセンサインターフェース回路において電圧,電流,周波数,位相の何れか一つの状態に変化を生じさせ、又はRFID回路内の同調回路において共振周波数f0をΔf0分だけ微小変化させてキャリア周波数をf0±Δf0に変化させる。
【選択図】 図1
【解決手段】 リーダー/ライターと無線通信を行うためのアンテナ及びRFIDチップと、相互誘導により発生した誘導起電力を当該RFIDチップの駆動電源として蓄積するための充電用コンデンサと、張り替えによる不正行為の有無を検出するための検出素子を基材シートに配設し、更に保護シート及び両面接着シートを前記基材シートに挟着して構成する。また、検出素子の剥離又は破壊により、RFIDチップ内に具備したセンサインターフェース回路において電圧,電流,周波数,位相の何れか一つの状態に変化を生じさせ、又はRFID回路内の同調回路において共振周波数f0をΔf0分だけ微小変化させてキャリア周波数をf0±Δf0に変化させる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、各種物品に貼付し当該物品の固有ID情報を非接触方式にて読み書きすることができるRFID(Radio Frequency Identification)タグに関し、特に該RFIDタグの張り替えによる不正行為を検出するための、不正使用検出機能付きRFIDタグに関するものである。
近年、物品のID識別による自動認識は、多くのサービス業,製造業,販売業,流通業及び物流などの分野で広範囲に普及している。該ID識別の手段として、従来からバーコードシステムが一般的であるが、情報の記憶容量が低いことや書換えができないことなどにより、非接触方式にて多くの情報の読み書きが行えるRFIDタグが普及しつつある。
上記RFIDタグは、例えばスーパーの商品に貼付されレジでの精算を能率的に行ったり、パチンコ等の遊戯機の制御基盤のROMに貼付され当該ROMの不正交換を防止すること等に使用されている。しかし、前記スーパーの例においては小額商品に貼付されたRFIDタグと高額商品に貼付されたRFIDタグとを張り替えることにより高額商品を安価に購入したり、前記遊戯機の制御基盤の例においては正規のROMに貼付されたRFIDタグを入賞確率を上げた不正なROMに張り替えて交換することにより出玉を増やすこと等の不正使用の危惧があった。
このため、例えば特開2001−167240号公報の「ICタグ」や特開2003−308510号公報の「張り替え防止非接触式タグ」においては、物品に貼付したRFIDタグを剥がした時点においてアンテナ回路が破壊され、通信不可能状態になることにより張り替えによる不正使用を防止するための方法が記載されている。また、特開2003−346121号公報の「不正防止非接触タグ」においては、物品に貼付したRFIDタグを剥がした時点においてアンテナ回路が形成され、通信可能状態になることにより張り替えによる不正使用を防止するための方法が記載されている。
しかしながら、上記特開2001−167240号公報や特開2003−308510号公報における方法においては、不正な張り替えが行われた時点で通信が行われなくなるため、RFIDタグシステムの特徴である混在物品の固有ID情報を一度に読み取るシステム、例えばスーパーの商品かごの中にある複数の商品の固有ID情報を一度に読み取るような用途において、不正なRFIDタグを貼付した物品が正しいRFIDタグを貼付した物品に紛れ込んでも、情報が読み取られないまま消費者の手に渡ってしまう危険性があるといった問題点がある。
また、上記特開2003−346121号公報における方法においては、通常は通信ができない状態であり、不正な張り替えが行われた時点より通信が行えることによる一種のアラームとしての用途に使用しており、通常時において物品の固有ID情報が読み取ることができなければRFIDタグを使用する価値が全く無く、用途が限定されてしまうといった問題点がある。
本発明は、以上述べたような問題点を解決するために成されたものであり、物品に貼付されるRFIDタグの固有ID情報を、不正が行われていない状態は勿論のこと、RFIDタグの張り替えによる不正が行われた状態でも読み取ることができると共に前記張り替えによる不正行為の有無も検出することができる、不正使用検出機能付きRFIDタグを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の不正使用検出機能付きRFIDタグにおける第一発明として、リーダー/ライターと電磁界又は電磁波により無線通信を行うためのアンテナ及びRFIDチップと、前記RFIDチップに接続され相互誘導により発生した誘導起電力を当該RFIDチップの駆動電源として蓄積するための充電用コンデンサと、前記RFIDチップに接続され張り替えによる剥離又は破壊により当該張り替えによる不正行為の有無を検出するための検出素子を基材シートに配設し、更に保護シート及び両面接着シートを前記基材シートに挟着して構成し、また、前記RFIDタグの張り替えによる検出素子の剥離又は破壊により、RFIDチップ内に具備したセンサインターフェース回路において電圧,電流,周波数,位相の何れか一つの状態に変化を生じさせ、RFIDタグの固有ID情報に前記状態変化より得られる真偽データを付加してリーダー/ライターに応答信号を返し、該真偽データが付加された応答信号をリーダー/ライターにて読み取ることにより、キャリア周波数を変えることなく正規物品及び不正物品に貼付されたRFIDタグの固有ID情報の読み取り及び張り替えによる不正行為の有無を検出する。
また、第二発明として、リーダー/ライターと電磁界又は電磁波により無線通信を行うためのアンテナ及びRFIDチップと、前記RFIDチップに接続され相互誘導により発生した誘導起電力を当該RFIDチップの駆動電源として蓄積するための充電用コンデンサと、前記RFIDチップに接続され張り替えによる剥離又は破壊により当該張り替えによる不正行為の有無を検出するための検出素子を基材シートに配設し、更に保護シート及び両面接着シートを前記基材シートに挟着して構成し、また、前記RFIDタグの張り替えによる検出素子の剥離又は破壊により、RFID回路内の同調回路において共振周波数f0をΔf0分だけ微小変化させ、リーダー/ライターとの無線通信におけるキャリア周波数をf0±Δf0に変化させてリーダー/ライターに応答信号を返し、該不正行為が有った場合におけるキャリア周波数f0±Δf0と、不正行為が無かった場合におけるキャリア周波数f0の2つのキャリア周波数による応答信号をリーダー/ライターにて読み取ることにより、正規物品及び不正物品に貼付されたRFIDタグの固有ID情報の読み取り及び張り替えによる不正行為の有無を検出する。
本発明の不正使用検出機能付きRFIDタグを各種物品に貼付し当該物品の固有ID情報を非接触方式にて読み取るようにすれば、不正が行われていない正規物品の固有ID情報が読み取れるのは勿論のこと、RFIDタグの張り替えによる不正が行われた不正物品の固有ID情報も読み取ることができるため、張り替えによる不正物品の検出が行なえると共に不正行為の有無も検出できるという絶大なる効果を奏する。従って、混在物品の固有ID情報を一度に読み取るシステムでの用途においては、不正物品が正規物品に紛れ込んで消費者の手に渡ってしまう危険性がなくなるという効果を奏することができる。
本発明を実施するための最良の形態を図を用いて説明する。
図1は本発明の不正使用検出機能付きRFIDタグの一実施例における表面図であり、図2は図1におけるA−A側面断面図である。該図1及び図2の(a)に示すように、不正使用検出機能付きRFIDタグ1は、リーダー/ライターと電磁界又は電磁波により無線通信を行うためのアンテナ2及びRFIDチップ3と、前記RFIDチップ3に接続され相互誘導により発生した誘導起電力を当該RFIDチップ3の駆動電源として蓄積するための充電用コンデンサ4と、前記RFIDチップ3に接続され張り替えによる剥離又は破壊により当該張り替えによる不正行為を検出するための検出素子5を基材シート7に配設し、更に保護シート6及び両面接着シート8を前記基材シート7に挟着することにより構成する。該基材シート7及び保護シート6は、可撓性を有した合成樹脂フィルムが好適である。なお、前記充電用コンデンサ4はRFIDタグ1をバッテリーレスにて駆動するためのものであり、容量や大きさに応じてRFIDチップ3内に配置しても構わない。
また、図2の(b)はRFIDタグ1を張り替えるため左端より剥がした状態を示している。該状態において、基材シート1の裏面全体に貼付された両面接着シート8の貼着力より検出素子5の裏面に貼付された両面接着シート8aの貼着力をより大きくすることにより、前記検出素子5は両面接着シート8aと共に貼付面9に残って剥離する。このため、検出素子5とRFIDチップ3との接続が切断されることになる。
なお、上記図2では検出素子5の剥離により当該検出素子5とRFIDチップ3との接続が切断される方法を示したが、張り替えに伴うRFIDタグ1の撓みにより検出素子5を破壊させ、該破壊により当該検出素子5とRFIDチップ3との接続が切断される方法であっても構わない。
また、図3は本発明の不正使用検出機能付きRFIDタグを構成する第一発明の概略ブロック図であり、アンテナ2を、リーダー/ライターに接続したアンテナとの相互誘導により無線通信を行うため同調キャパシタから成る同調回路と、前記相互誘導により発生した誘導起電力の電圧波形を検波したり当該誘導起電力を半波又は全波整流して直流電圧を取り出すための整流回路21と、前記検波したキャリアを分周してシステムクロックを生成するためのクロック生成回路22と、信号受信時においてキャリアから信号を取り出す復調動作を行ったり信号送信時においてスイッチング素子により変調動作を行うための変復調回路23から成るRFID回路10に接続する。(後述の図8参照)また、該RFID回路10に、前記直流電圧を安定化して回路電源を供給したり充電用コンデンサ4に充電電圧を供給するための電源回路14を接続する。該充電用コンデンサ4はRFIDチップ3内の前記RFID回路10及びその周辺回路と後述のセンサインターフェース回路13等をバッテリーレスにて駆動するため、大容量型の電気二重層コンデンサが好適であるが特に限定するものではない。
次に、上記RFID回路10の後段には、該RFID回路10内の変復調回路の制御や後述の強誘電体メモリであるSiRAM(Sensor Interface R A M:本願出願人の商標)12に当該RFIDチップ3の固有ID情報の書き込み又は読み出し制御等を行うためのロジック回路11を接続し、更に該ロジック回路11に前記SiRAM12を接続する。
次に、上記RFIDタグ1の張り替えによる検出素子5の剥離又は破壊により、電圧,電流,周波数,位相の何れか一つの状態に変化を生じさせるセンサインターフェース回路13を上記ロジック回路11及びSiRAM12に接続し、更に前記センサインターフェース回路13に前記検出素子5を接続する。
また、図4は図3におけるセンサインターフェース回路の一実施例における回路図であり、検出素子5の剥離又は破壊により電圧に変化を生じさせる回路例を示している。該回路においては、回路電源Vddとグランド間に抵抗R1と抵抗R2を接続し、更に抵抗R2に抵抗成分である検出素子5(抵抗値R5)を並列接続する。また、抵抗R1と、検出素子5を並列接続した抵抗R2との分圧点に入力抵抗R3を介してOPアンプ15に入力すると共に、帰還抵抗R4を前記OPアンプ15の入出力間に接続し、該OPアンプ15の出力をA/D変換器16に接続して構成する。ここで、R1<R2,R2≫R5とすれば、通常時はA/D変換器16の入力電圧は低い値であるが、検出素子5が剥離又は破壊により切断されて抵抗性分R5が無くなるとA/D変換器16の入力電圧は高くなり、SiRAM12に蓄積されるA/D変換データが大きく変化することになる。
また、図7は本発明の不正使用検出機能付きRFIDタグを構成する第二発明の概略ブロック図であり、アンテナ2を、リーダー/ライターに接続したアンテナとの相互誘導により無線通信を行うため同調キャパシタから成る同調回路と、前記相互誘導により発生した誘導起電力の電圧波形を検波したり当該誘導起電力を半波又は全波整流して直流電圧を取り出すための整流回路21と、前記検波したキャリアを分周してシステムクロックを生成するためのクロック生成回路22と、信号受信時においてキャリアから信号を取り出す復調動作を行ったり信号送信時においてスイッチング素子により変調動作を行うための変復調回路23から成るRFID回路10に接続する。(後述の図8参照)また、該RFID回路10に、前記直流電圧を安定化して回路電源を供給したり充電用コンデンサ4に充電電圧を供給するための電源回路14を接続する。該充電用コンデンサ4はRFIDチップ3内の前記RFID回路10及びその周辺回路等をバッテリーレスにて駆動するため、セラミックコンデンサが好適であるが特に限定するものではない。
次に、上記RFID回路10の後段には、該RFID回路10内の変復調回路の制御や後述の強誘電体メモリであるSiRAM(Sensor Interface R A M:本願出願人の商標)12に当該RFIDチップ3の固有ID情報の書き込み又は読み出し制御等を行うためのロジック回路11を接続し、更に該ロジック回路11に前記SiRAM12を接続する。
次に、上記RFIDタグ1の張り替えによる検出素子5の剥離又は破壊により、RFID回路10内の同調回路において共振周波数f0をΔf0分だけ微小変化させるための検出素子5を、前記RFID回路10内の同調回路に接続する。
また、図8は図7におけるRFID回路内の同調回路の一実施例における回路図であり、検出素子5の剥離又は破壊により共振周波数を微小変化させる回路例を示している。該回路においては、アンテナ2の片端に同調キャパシタC1を直列接続して整流回路21に接続し、更に前記アンテナ2の両端に同調キャパシタC2を接続する。また、前記同調キャパシタC2に容量成分である検出素子5(容量値C3)を並列接続して構成する。ここで、通常時の共振周波数はf0であるが、検出素子5が剥離又は破壊により切断されて容量性分C3が無くなると共振周波数がΔf0分だけ微小変化し、リーダー/ライターとの無線通信におけるキャリア周波数もf0±Δf0に変化することになる。
なお、上記第一発明及び第二発明におけるSiRAM12はFRAM(Ferroelectric R A M:米国Ramtron社の登録商標)と同様の不揮発性メモリであり、回路電源がOFFになっても当該RFIDチップ3の固有ID情報は消失することはない。また、データの書込み電圧は、EEPROMやフラッシュメモリのように高圧に昇圧する必要がないため、昇圧回路が簡略化される。また、書き込み又は読み出し速度はDRAMと同等であり、EEPROMやフラッシュメモリよりはるかに高速であると共にセンサが必要とする処理単位(例えば4ビットや8ビット)にてアクセス可能という特徴を持つものである。このように、不揮発性メモリとしてはSiRAM12が好適であるが、他のメモリを使用しても構わない。
本発明の実施例を図を用いて説明する。
図5は本発明の不正使用検出機能付きRFIDタグにおいて張り替えによる不正行為の有無を検出するための第一発明における動作図であり、(a)はアンテナ18を接続したリーダー/ライター17をLANを中継してサーバー19に接続し、該リーダー/ライター17より物品20に貼付した正規のRFIDタグ1の固有ID情報を読み出す状況を示している。ここで、リーダー/ライター17より物品20に対し、キャリア周波数が13.56MHz又は950MHz帯等の駆動信号を送信すると、正規のRFIDタグ1は、固有ID情報に真のデータであることを示す“true”データを付加して返信する。
図6は図5における応答信号のビット構成例であり、応答信号のビット構成は64ビット又は128ビットが一般的であるが、該図においては応答信号を全128ビットとし、固有ID情報が120ビットで“true/false”ビットを8ビットとした例を示している。上記図3及び図4の説明で述べたように、検出素子5が剥離又は破壊されていない状態においてはセンサインターフェース回路13で出力されるA/D変換データは小さな値であり、予め決めた閾値より小さいことより、例えば“true/false”ビットをオール0とする。また、検出素子5が剥離又は破壊された状態においてはセンサインターフェース回路13で出力されるA/D変換データは大きな値であり、予め決めた閾値より大きいことより、例えば“true/false”ビットをオール1とする。従って、固有ID情報が正規物品20のデータの場合には“true/false”ビットがオール0の“true”データを付加し、固有ID情報が不正物品20のデータの場合には“true/false”ビットがオール1の“false”データを付加する。
また、図5の(b)はリーダー/ライター17より物品20aに貼付した張り替えによる不正なRFIDタグ1の固有ID情報を読み出す状況を示している。ここで、リーダー/ライター17より物品20aに対し、キャリア周波数が13.56MHz又は950MHz帯等の駆動信号を送信すると、不正なRFIDタグ1は、固有ID情報に偽のデータであることを示す“false”データを付加して返信する。
従って、上記固有ID情報と“false”データをリーダー/ライター17にて読み取り、サーバー19等にて解析管理することにより、張り替えによる不正行為の有無と共に不正物品の検出が行なえることになる。
なお、上述の説明ではRFIDタグ1の張り替えによる検出素子5の剥離又は破壊により、センサインターフェース回路13において電圧状態に変化が生じる例を示したが、回路構成を変えることにより電流,周波数,位相など他の状態変化が生じるようにしても構わない。
次に、図9は本発明の不正使用検出機能付きRFIDタグにおいて張り替えによる不正行為の有無を検出するための第二発明における動作図であり、(a)はアンテナ18を接続したリーダー/ライター17をLANを中継してサーバー19に接続し、該リーダー/ライター17より物品20に貼付した正規のRFIDタグ1の固有ID情報を読み出す状況を示している。ここで、リーダー/ライター17より物品20に対し、キャリア周波数が13.56MHz又は950MHz帯等の駆動信号を送信すると、正規のRFIDタグ1は、固有ID情報が真のデータであることを示すキャリア周波数がf0の応答信号を返信する。
上記図7及び図8の説明で述べたように、検出素子5が剥離又は破壊されていない状態においてはRFID回路10内の同調回路の共振周波数はf0であり、リーダー/ライター17との無線通信におけるキャリア周波数もf0となる。また、検出素子5が剥離又は破壊された状態においてはRFID回路10内の同調回路の共振周波数はΔf0分だけ微小変化し、リーダー/ライター17との無線通信におけるキャリア周波数もf0±Δf0に変化することになる。
また、図9の(b)はリーダー/ライター17より物品20aに貼付した張り替えによる不正なRFIDタグ1の固有ID情報を読み出す状況を示している。ここで、リーダー/ライター17より物品20aに対し、キャリア周波数が13.56MHz又は950MHz帯等の駆動信号を送信すると、不正なRFIDタグ1は、固有ID情報が偽のデータであることを示すキャリア周波数がf0±Δf0の応答信号を返信する。
従って、上記固有ID情報及び不正行為が有った場合におけるキャリア周波数f0と、不正行為が無かった場合におけるキャリア周波数f0±Δf0の2つのキャリア周波数による応答信号をリーダー/ライター17にて読み取り、サーバー19等にて解析管理することにより、張り替えによる不正行為の有無と共に不正物品の検出が行なえることになる。
1 RFIDタグ
2 アンテナ
3 RFIDチップ
4 充電用コンデンサ
5 検出素子
6 保護シート
7 基材シート
8 両面接着シート
9 貼付面
10 RFID回路
11 ロジック回路
12 SiRAM
13 センサインターフェース回路
14 電源回路
15 OPアンプ
16 A/D変換器
17 リーダー/ライター
18 アンテナ
19 サーバー
20 物品
2 アンテナ
3 RFIDチップ
4 充電用コンデンサ
5 検出素子
6 保護シート
7 基材シート
8 両面接着シート
9 貼付面
10 RFID回路
11 ロジック回路
12 SiRAM
13 センサインターフェース回路
14 電源回路
15 OPアンプ
16 A/D変換器
17 リーダー/ライター
18 アンテナ
19 サーバー
20 物品
Claims (2)
- リーダー/ライターと電磁界又は電磁波により無線通信を行うためのアンテナ及びRFIDチップと、前記RFIDチップに接続され相互誘導により発生した誘導起電力を当該RFIDチップの駆動電源として蓄積するための充電用コンデンサと、前記RFIDチップに接続され張り替えによる剥離又は破壊により当該張り替えによる不正行為の有無を検出するための検出素子を基材シートに配設し、更に保護シート及び両面接着シートを前記基材シートに挟着して構成し、
また、前記RFIDタグの張り替えによる検出素子の剥離又は破壊により、RFIDチップ内に具備したセンサインターフェース回路において電圧,電流,周波数,位相の何れか一つの状態に変化を生じさせ、RFIDタグの固有ID情報に前記状態変化より得られる真偽データを付加してリーダー/ライターに応答信号を返し、該真偽データが付加された応答信号をリーダー/ライターにて読み取ることにより、キャリア周波数を変えることなく正規物品及び不正物品に貼付されたRFIDタグの固有ID情報の読み取り及び張り替えによる不正行為の有無を検出することができることを特徴とする、不正使用検出機能付きRFIDタグ。 - リーダー/ライターと電磁界又は電磁波により無線通信を行うためのアンテナ及びRFIDチップと、前記RFIDチップに接続され相互誘導により発生した誘導起電力を当該RFIDチップの駆動電源として蓄積するための充電用コンデンサと、前記RFIDチップに接続され張り替えによる剥離又は破壊により当該張り替えによる不正行為の有無を検出するための検出素子を基材シートに配設し、更に保護シート及び両面接着シートを前記基材シートに挟着して構成し、
また、前記RFIDタグの張り替えによる検出素子の剥離又は破壊により、RFID回路内の同調回路において共振周波数f0をΔf0分だけ微小変化させ、リーダー/ライターとの無線通信におけるキャリア周波数をf0±Δf0に変化させてリーダー/ライターに応答信号を返し、該不正行為が有った場合におけるキャリア周波数f0±Δf0と、不正行為が無かった場合におけるキャリア周波数f0の2つのキャリア周波数による応答信号をリーダー/ライターにて読み取ることにより、正規物品及び不正物品に貼付されたRFIDタグの固有ID情報の読み取り及び張り替えによる不正行為の有無を検出することができることを特徴とする、不正使用検出機能付きRFIDタグ。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070712 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070807 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071204 |