JP2010026886A - Rfidタグ付き物品およびrfidタグ - Google Patents

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Abstract

【課題】RFIDタグ付き物品およびRFIDタグに関するものであり、RFIDタグを制服やハンドバッグなどの物品に外見上分からないように取り付けやすくすることを目的とする。
【解決手段】RFIDタグ1が取り付けられているRFIDタグ付き物品6であって、RFIDタグ1は、タグ情報を記憶保持するタグICチップを有するタグ本体部12と、このタグICチップに接続された炭素繊維製のタグアンテナ部9とを備え、タグアンテナ部9が物品6に設けられている刺繍部7に一体化されて取り付けられている。
【選択図】図4

Description

本発明は、RFIDタグ付き物品およびRFIDタグに関する。
近年、物流、物品などの管理、あるいは人や物体の認証をするために、RFID(Radio Frequency IDentification)タグが利用されている。RFIDタグは、タグ情報を記憶保持するタグICチップを有したタグ本体部と、このタグICチップに電気的に接続されるとともに無線信号を送受信するタグアンテナ部とを備えている。
このようなRFIDタグの利用例として、タグアンテナ部を線状素材の金属で形成し、タグICチップおよびタグアンテナ部を衣類、タオル、シーツなどの布に組み込み、物流や洗濯作業の管理を行っていた(例えば、特許文献1を参照)。
特開2005−130354号公報
従来のRFIDタグでは、タグアンテナ部を線状素材の金属細線で形成していたため、タグ本体部から外れやすく、また、錆びたり曲げに弱かったりして、タグアンテナ部が強く引っ張られたり繰り返し折曲されたりした場合にタグ本体部から外れたり切れたりしやすかった。このため、取り付け方法にも制限があるために、盗難や悪用を防止するためにRFIDタグを病院や警察などの制服やハンドバッグなどには取り付けにくく、外見上分からないように取り付けることが難しいといった課題があった。
そこで、本発明は、RFIDタグを制服やハンドバッグなどの物品に外見上分からないように取り付けやすくすることを目的とする。
この目的を達成するために本発明のRFIDタグ付き物品は、物品にRFIDタグが取り付けられているRFIDタグ付き物品であって、RFIDタグは、タグ情報を記憶保持するタグICチップを有するタグ本体部と、このタグICチップに接続された炭素繊維製のタグアンテナ部とを備え、タグアンテナ部が物品に設けられている刺繍部に一体化されて取り付けられていることを特徴とする。
また、本発明のRFIDタグは、タグ情報を記憶保持するタグICチップを有するタグ本体部と、タグICチップに電気的に接続された炭素繊維製のタグアンテナ部とを備え、タグアンテナ部が物品に設けられている刺繍部に一体化されて取り付けられたことを特徴とする。
以上のように本発明のRFIDタグは、タグ情報を記憶保持するタグICチップを有するタグ本体部と、タグICチップに電気的に接続されたタグアンテナ部とを備え、タグアンテナ部は炭素繊維製とし、物品に設けられている刺繍部に一体取り付け可能としているので、柔軟性に富む炭素繊維を物品の刺繍部に縫い込んで一体化させることができる。これにより、RFIDタグを繰り返し折曲されたり引っ張られたりするような場所にも取り付けることができる。しかも、刺繍部に一体化できることにより外見上分かりにくい状態で取り付けすることができる。
これらのことにより、RFIDタグを衣類などの物品に外見上分からないように取り付けやすくすることができ、衣類やハンドバッグなどの物品に取り付けて盗難防止、悪用防止ができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
(実施の形態1)
まず、図1および図2を参照しながら、本発明の実施の形態1におけるRFIDシステム2について説明する。ここでは、病院の職員などの着衣にRFIDタグ1を取り付け、このRFIDタグ1のタグ情報を読み取ることにより職員の病棟間入退室の管理や行き先の管理、悪用防止、盗難防止などを行うRFIDシステム2の例について説明する。
図1は本発明の実施の形態1におけるRFIDシステム2の概要を説明するものであり、図1(A)は本発明の実施の形態1におけるRFIDシステム2の概要を説明するための概要図、図1(B)は同RFIDシステム2に用いられるRFIDタグ1を職員4に取り付けた状態の例を示す正面図、図2は本発明の実施の形態1におけるRFIDタグ付き物品である制服を示す斜視図である。
図1(A)に示すように、RFIDシステム2は、タグ情報を記憶保持しているRFIDタグ1と、このRFIDタグ1のタグ情報を読み取り管理するリーダライタ3とを備えている。
RFIDタグ1は、例えば、図1(B)に示すように、病院の看護師などの職員4が着ているユニホームなどの制服6の一部(いずれか一箇所でもよい)に取り付けられ、職員4の身分証明用の個別識別情報であるタグ情報を記憶保持している。これにより、職員4以外の人はこの正規の制服6を着用することができないため、他の外部の人が不正に悪用するのを防止することができる。
一方、図1(A)に示すように、このRFIDタグ1と交信するためのリーダライタ3が手前の病棟と奥の病棟との出入り口5の近傍に取り付けられている。
このような構成により、職員4が出入り口5を通るときに、リーダライタ3が職員4の着衣に取り付けられたRFIDタグ1に向けて質問信号を送信する。RFIDタグ1は、質問信号を受信して内部に記憶保持しているタグ情報に基づいて応答信号を返信する。なお、RFIDシステム2の構成および動作の詳細については後述する。
リーダライタ3は、応答信号を受信してタグ情報を読み取り、管理装置(図示せず)に転送することにより、その職員4が病棟に入室する資格を有しているか否かを判定して警報を発したり、あるいは入退室した時刻を記録したりするなどの入退室の認証やセキュリティ管理をする。また、制服6そのものの管理をする。なお、制服6そのものの盗難・悪用防止や管理のために、外見上分かりにくい状態にカモフラージュされた状態で取り付けられていることが望ましい。
RFIDタグ1は、タグ情報を記憶保持するタグICチップと、このタグICチップに電気的に接続され無線信号を送受信するタグアンテナ部とを備えている。
病院などに勤務する職員4の制服6は布などの柔軟な材料で作られており、洗濯やクリーニングが頻繁に行われている。これにより、着脱したり折り畳まれるときに繰り返し折曲され、タグアンテナ部が頻繁に動かされたり折り曲げられたりする。そのため、折曲の繰り返しや折り畳みにより、タグアンテナ部が切損したり、タグICチップとタグアンテナ部の接続部分が接触不良を起こしたりするなど、破損しやすかった。このため、RFIDタグ1を制服6には取り付けにくく、取り付け方法にも制限されるため、外見上分からないように取り付けることが難しかった。
そこで、本実施の形態のRFIDタグ1は、タグ情報を記憶保持するタグICチップを有するタグ本体部と、タグICチップに電気的に接続されたタグアンテナ部とを備え、図1(B)に示すように、タグアンテナ部は炭素繊維製とし、職員4が着用する制服6に設けられた病院名などの刺繍部7に一体取り付け可能とした。また、図2は、ガードマンの制服6に警備会社名などの刺繍部7を取り付け、そこにRFIDタグ1を一体取り付けしたものである。これにより、RFIDタグ1を制服6に外見上分からないように取り付けやすくすることができる。
次に、図3および図4を参照しながら、本実施の形態におけるRFIDタグ1の構成について説明する。
図3は本発明の実施の形態1におけるRFIDタグ1の構成を示すものであり、図3(A)は本発明の実施の形態1におけるRFIDタグ1の構成を示す平面図、図3(B)は同RFIDタグ1の要部拡大断面図、図4は同RFIDタグ1が取り付けられた物品である制服6を示すものであり、図4(A)は本発明の実施の形態1におけるRFIDタグ付き物品である制服6の要部を示す正面図、図4(B)は同RFIDタグ付き物品である制服6の要部の拡大正面図である。
RFIDタグ1は、図3(A)に示すように、タグICチップ8を有したタグ本体部12と、このタグ本体部12から両サイドに延びた炭素繊維製のタグアンテナ部9とを備えている。
タグ本体部12は、図3(B)に示すように、タグ基板10上に形成された導電箔11にタグICチップ8が電気的に接続されている。そして、この導電箔11にタグアンテナ部9の端部が半田や導電性接着剤などによって電気的に接続されるとともに、導電箔11を介してタグICチップ8に電気的に接続されている。そして、タグ基板10、タグICチップ8およびタグアンテナ部9が接続されている接続部分が、絶縁性・防水性のモールド樹脂13によってモールドされている。
タグアンテナ部9は、導電性の良い炭素繊維の紐を用いて構成されている。炭素繊維の紐は、複数本の細い炭素繊維の糸の集合体、例えば炭素繊維の糸が撚り合わされて撚紐にされたものを用いる。この炭素繊維の紐はきわめて柔軟性に富んで自由に曲げられるので通常の糸と同様に扱うことができ、かつ炭素繊維の特徴として、折り曲げにも引っ張りにもきわめて強いという特徴がある。このため、図4(A)に示すように、タグアンテナ部を制服6に設けられた病院名などの刺繍部7に取り付け可能とし、RFIDタグ1を制服6に外見上分からないように取り付けやすくすることができる。
なお、タグICチップ8をタグ基板10に取り付ける構造として、タグICチップ8の下面に設けた電極(図示省略)を導電性ペーストとアンダーフィル材、あるいは導電性接着剤などの接着部材を用いてタグ基板10に取り付ける。また、他の構造として、タグICチップ8を接着剤(図示省略)でタグ基板10に固定し、その電極と導電箔11とを導線でワイヤボンディングするなどしてもよい。
このような構成のRFIDタグ1を用いて、図4(B)に示すように、RFIDタグ1を制服6の刺繍部7の外周部に埋め込み、かつ、タグアンテナ部9を刺繍部7に沿わせて縫い込むことにより、RFIDタグ1を制服6に取り付ける。これにより、RFIDタグ1を制服6の刺繍部7に一体化して取り付けることができる。
その際、RFIDタグ1のタグアンテナ部9を刺繍部7の外延に沿わせておいてその上から刺繍部7を形成することによってタグアンテナ部9を刺繍部7と一体化する。他の例として、タグアンテナ部9の炭素繊維そのものを刺繍部7の糸と一緒、または、刺繍部7の糸の一部として、刺繍部7に縫い込んで一体化することもできる。
さらに、RFIDタグ1のタグアンテナ部9は、炭素繊維が柔軟性に富むことから刺繍部7の外周部以外にも刺繍部7の文字や模様の部分にも自由に一体取り付け可能にしている。例えば、図4(B)の図中の「abc」などの病院名や製品のロゴ、マークなどに縫い込んで一体化するようにしてもよい。
このように、RFIDタグ1を制服6の刺繍部7に一体化して取り付けることができるので、制服6にRFIDタグ1が取り付けられていることが外見からは分からないようにすることができる。また、一体化したことにより、取り外しにくくすることができる。したがって、このような制服6を使用することにより、職員4が病棟に入室する資格を有しているか否かを認証して警報を発したり、あるいは入退室した時刻を記録するなどのセキュリティ管理をしたりすることが、違和感なくかつ確実に行うことができる。
また、制服6にRFIDタグ1が取り付けられていることを外見上から分かりにくくすることができることにより、制服6そのものの盗難防止や、盗まれた制服6を悪用した入室の防止などをすることができる。
なお、タグアンテナ部9の炭素繊維は折り曲げや引っ張りなどにきわめて強いので、何度も折り曲げられ、強い力が加えられる洗濯作業時やアイロン掛け時にも破損するおそれがなく、長期間にわたって使用が可能である。
次に、図5を参照しながら、RFIDシステム2の構成および動作の詳細について説明する。図5は本発明の実施の形態1におけるRFIDシステム2の構成を示すブロック図である。ここでは、図1に示すように、RFIDシステム2を病院での入退室管理用に用いた場合の例について説明する。
図5に示すように、RFIDタグ1を制服6に付けた職員4が病棟の出入り口5の近傍に来ると、リーダライタ3の送信アンテナ3aからRFIDタグ1に向けて質問信号を送信し、RFIDタグ1ではこの質問信号をタグアンテナ部9で受信し、タグ情報に基づいて応答信号をタグアンテナ部9を介して返信する。リーダライタ3は、この応答信号を受信アンテナ3bで受信しタグ情報を読み取り、管理装置(図示省略)に転送し、管理を行う。
まず、リーダライタ3はRFIDタグ1と交信を開始する。リーダライタ3では、RFIDタグ1に、例えば「管理IDを返信せよ」という質問信号を送信するように制御部41で制御される。
次に、変調部42により質問信号に応じて所定の搬送波を変調し、送信部43、送信アンテナ3aを介して、RFIDタグ1に向けて無線信号として送信する。所定の搬送波として、UHF帯(例えば、952MHz〜955MHz)やマイクロ波帯(例えば、2.45GHz)、HF帯(例えば、13.56MHz)の周波数を利用することができる。
RFIDタグ1は、タグアンテナ部9で無線信号の質問信号を受信するとともに、受信した無線信号から生成した電力をダイオード34で整流し、直流電圧(以下、「DC電圧」と記す)を生成する。このDC電圧をコンデンサ35に充電するとともに、このDC電圧をタグICチップ8の各部に供給し、タグICチップ8を起動する。これによって、タグICチップ8の制御部38、復調部39、変調部31、メモリ部32が起動する。これによりRFIDタグ1では、電池などの電源を搭載しなくてもタグICチップ8を動作させることができる。
次に、制御部38からの指示で復調部39は、受信した無線信号から「管理IDを返答せよ」という質問信号を復調する。
また、制御部38は、復調部39への指示をするとともにメモリ部32に記憶保持しているタグ情報から管理IDを読み出す。
メモリ部32に記憶保持されたタグ情報、すなわち、職員4の管理IDが「管理ID1」であった場合には、制御部38は、その質問に対して「管理ID1」を、変調部31を介してスイッチ37をオン、オフさせて応答する。
すなわち、スイッチ37がオンすれば、タグアンテナ部9の端子aと端子bが短絡され、スイッチ37がオフされれば、タグアンテナ部9の端子aと端子bが開放される。これによって、リーダライタ3から送信された電波を反射するか否かをタグ情報に応じて制御し、そのタグ情報の内容を伝達することができる。
例えば、タグ情報の「1」に対応させてスイッチ37をオフ、タグ情報の「0」に対応させてスイッチ37をオンさせ、このスイッチ37のオン、オフの繰り返しにより、タグアンテナ部9からリーダライタ3に応答信号を出力し、「管理ID1」を報告する。
なお、RFIDタグ1では、タグアンテナ部9の端子aと端子bを開放させたときに、反射がおきないように、インピーダンスをマッチングさせるコンデンサ36を有している。
リーダライタ3は、受信アンテナ3bで受信した応答信号を受信部44を介して復調部45に伝達し、復調した信号により、制御部41が「管理ID1」の存在を確認する。リーダライタ3は、この「管理ID1」の情報を、例えば制御部41を介してメモリ部40に記憶する。
そして、メモリ部40に記憶した「管理ID1」の情報を、管理装置に転送する。管理装置は、「管理ID1」の情報に基づいて記憶部に記憶されているデータベース(図示せず)から職員4のID情報を検索し、その職員4の入室資格の認証、入退室の管理などをする。
また、リーダライタ3は、制御部41からRFIDタグ1に「管理IDを応答せよ」と質問が行われたにも拘らず、「管理ID」を記憶したRFIDタグ1が存在しない場合には、応答がないので、制御部41はこの「応答なし」から「管理ID」は存在しない、あるいは、病棟の出入り口5の近傍に来た者が入室資格を有しないものであると判断する。また、正規の制服6を着用していない場合も、同様に判断することができる。
また、図5において、リーダライタ3は、変調、同期を行うためのクロック部46と、各部にDC電圧を供給するための電源部47を備えている。電源部47は、例えば、DC電圧を発生させる電池などを有する。
以上のように本実施の形態によれば、RFIDタグ1のタグアンテナ部9の炭素繊維は折り曲げや引っ張りなどにきわめて強いので、制服6に外見上分からないように取り付けやすくすることができ、RFIDタグ1を職員4用の制服6の刺繍部7に一体化して取り付けることができる。また、一体化したことにより、取り外しにくくすることができる。これにより、RDIDシステム2などを用いて、制服6そのものの盗難防止や、盗まれた制服6を悪用した入室の防止などをすることができる。
なお、このRFIDタグ1は、制服6以外にも一般の衣類、タオル、シーツなど各種の物品の刺繍部に取り付けることができる。そのような、RFIDタグ1を刺繍部7に一体化して取り付けた物品は、販売された物品に取り付けて商品管理や在庫管理、POS価格管理、盗難防止、作業着に織り込んで入退室管理、ID認証などに広く用いることができる。
(実施の形態2)
次に、図6および図7を参照しながら、本発明の実施の形態2について説明する。
図6は本発明の実施の形態2におけるRFIDタグ付き物品であるハンドバッグ14に取り付けた例を示す斜視図、図7は本発明の実施の形態2におけるRFIDタグ付き物品であるハンドバッグ14の部分拡大図である。
本実施の形態においては、図6および図7に示すように、ハンドバッグ14のマチの部分の縫い目15を刺繍部とし、ここにRFIDタグ1のタグアンテナ部9を沿わせて一体化して取り付けている。
また、図6に示すように、RFIDタグ20のタグICチップ8を有したタグ本体部12をハンドバッグ14の釦部16の部分に埋め込み、タグアンテナ部9を刺繍部としての縫い目17に沿わせて一体化して取り付けてもよい。
以上のように本実施の形態によれば、刺繍部である縫い目15、17にRFIDタグ1の炭素繊維で形成されるタグアンテナ部9を外見上は分かりにくい状態で一体化して取り付けることができ、デザイン的に悪影響を与えることなく取り付けることができる。また、一体化したことにより、取り外しにくくすることができる。
なお、タグアンテナ部9に用いる炭素繊維として炭素繊維の糸を撚り合わせた紐を用いた場合について説明したが、これ以外にも、炭素繊維を編んだ編線や、1本あるいは複数本の細い炭素繊維が織られた細長いクロス帯を用いてもよい。この場合にも、厚み方向には自由に折曲できるので、平面的なものに対して有効に用いることができる。
また、タグアンテナ部9に幅が狭いクロス帯を用いれば、撚紐の場合と同様な使い方が可能である。また、他の編み方によって複数本の細い炭素繊維を織るようにしてもよい。
(実施の形態3)
次に、図8および図9を参照しながら本発明の実施の形態3について説明する。図8は本発明の実施の形態3におけるRFIDタグを示す平面図、図9は本発明の実施の形態3におけるRFIDタグの他の例を示す平面図である。
本実施の形態においては、図8に示すように、RFIDタグ30のタグアンテナ部18に使用している炭素繊維が柔軟性に富んでいて通常の糸と同様に扱うことができるので、この炭素繊維製のタグアンテナ部18自体で刺繍部の模様を織っている。これにより、刺繍部を構成するタグアンテナ部18の幅を広くし、面状に形成することができる。これにより、タグアンテナ部18の電気的な周波数帯域を広げることができる。また、形状などの設計自由度が増し、電気的なマッチングが取りやすくなるため、アンテナ感度を向上させることができる。また、図9に示すように、刺繍のデザインなどの模様となる刺繍部分の幅に合わせてRFIDタグ30aのタグアンテナ部18自体を織ることもできる。
なお、炭素繊維製のタグアンテナ部18、19に導電性のカラー塗料を塗布すれば、デザイン性も向上し、アクセサリなどとして利用することもできる。
以上のように本実施の形態によれば、刺繍部7全体を幅の広い面状のタグアンテナ部18、19として使用することができる。このため、受信・送信性能を向上させることができる。これにより、RFIDタグ30、30aとリーダライタ3との位置が離れても安定して交信ができる。さらに、タグアンテナ部18、19自体で刺繍部の模様を織ることにより一体化し、取り外しにくくしている。
なお、RFIDタグ1を制服6に取り付ける場合について説明したが、これに限定されるものでない。例えばリネンサプライ製品、布製のバッグ、帽子、寝具など柔らかいものに広く取り付けて使用することも可能である。
以上のように本発明は、RFIDタグのタグアンテナ部を導電性を有する炭素繊維を用いて構成し、このタグアンテナ部を物品の刺繍部に一体化して取り付けれるようにしたので、柔軟性に富む炭素繊維を物品の刺繍部に縫い込んで一体に取り付けることができる。このように、繰り返し折曲されたり引っ張られたりするような場所にも取り付けることができ、しかも刺繍部に一体化させているため外見上分かりにくい状態で取り付けることができるので、制服などの物品に取り付けて盗難防止、悪用防止などをすることが可能なRFIDタグ付き物品、RFIDタグに有用である。
(A)は本発明の実施の形態1におけるRFIDシステムの概要を説明するための概要図、(B)は同RFIDシステムに用いられるRFIDタグを職員に取り付けた状態の例を示す正面図 本発明の実施の形態1におけるRFIDタグ付き物品である制服を示す斜視図 (A)は本発明の実施の形態1におけるRFIDタグの構成を示す平面図、(B)は同RFIDタグの要部拡大断面図 (A)は本発明の実施の形態1におけるRFIDタグ付き物品である制服の要部を示す正面図、(B)は同RFIDタグ付き物品である制服の要部の拡大正面図 本発明の実施の形態1におけるRFIDシステムの構成を示すブロック図 本発明の実施の形態2におけるRFIDタグ付き物品であるハンドバッグに取り付けた例を示す斜視図 本発明の実施の形態2におけるRFIDタグ付き物品であるハンドバッグの部分拡大図 本発明の実施の形態3におけるRFIDタグの平面図 本発明の実施の形態3におけるRFIDタグの他の例を示す平面図
符号の説明
1,20,30,30a RFIDタグ
2 RFIDシステム
3 リーダライタ
3a 送信アンテナ
3b 受信アンテナ
4 職員
5 出入り口
6 制服(物品)
7 刺繍部
8 タグICチップ
9,18,19 タグアンテナ部
10 タグ基板
11 導電箔
12 タグ本体部
13 モールド樹脂
14 ハンドバッグ(物品)
15,17 縫い目(刺繍部)
16 釦部
31,42 変調部
32,40 メモリ部
34 ダイオード
35,36 コンデンサ
37 スイッチ
38,41 制御部
39,45 復調部
43 送信部
44 受信部
46 クロック部
47 電源部

Claims (8)

  1. 物品にRFIDタグが取り付けられているRFIDタグ付き物品であって、
    前記RFIDタグは、
    タグ情報を記憶保持するタグICチップを有するタグ本体部と、
    このタグICチップに接続された炭素繊維製のタグアンテナ部とを備え、
    前記タグアンテナ部が前記物品に設けられている刺繍部に一体化されて取り付けられていることを特徴とするRFIDタグ付き物品。
  2. 前記物品が衣類であり、前記RFIDタグの前記タグアンテナ部が前記衣類に設けられている刺繍部に一体化されて取り付けられていることを特徴とする請求項1に記載のRFIDタグ付き物品。
  3. 前記刺繍部が前記物品における縫合部であり、前記RFIDタグの前記タグアンテナ部が前記縫合部に一体化されていることを特徴とする請求項1に記載のRFIDタグ付き物品。
  4. 前記物品の刺繍部が前記炭素繊維製のタグアンテナ部により形成されていることを特徴とする請求項1に記載のRFIDタグ付き物品。
  5. タグ情報を記憶保持するタグICチップを有するタグ本体部と、
    前記タグICチップに電気的に接続された炭素繊維製のタグアンテナ部とを備え、
    前記タグアンテナ部は炭素繊維製とし、物品に設けられている刺繍部に一体取り付け可能としたことを特徴とするRFIDタグ。
  6. 前記物品が衣類であり、前記タグアンテナ部が前記衣類に設けられている刺繍部に一体取り付け可能としたことを特徴とする請求項5に記載のRFIDタグ。
  7. 前記刺繍部が前記物品における縫合部であり、前記タグアンテナ部が前記縫合部に一体取り付け可能としたことを特徴とする請求項5に記載のRFIDタグ。
  8. 前記炭素繊維製のタグアンテナ部が前記物品の刺繍部を形成していることを特徴とする請求項5に記載のRFIDタグ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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