JP2018013943A - Monitoring tag - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、品質管理等の用途に適したモニタリングタグに関するものである。 The present invention relates to a monitoring tag suitable for applications such as quality control.
近年、ID(IDentification)情報を埋め込んだRF(Radio Frequency)タグ(以下、RFIDタグという)を、品質管理等の用途に応用する技術が各種開発されている。 In recent years, various techniques for applying an RF (Radio Frequency) tag (hereinafter referred to as an RFID tag) in which ID (IDentification) information is embedded to applications such as quality control have been developed.
例えば、特許文献1には、コンクリート構造物内に埋設されたセンサ(pHセンサ、温度センサ等)と、RFIDタグを用いてコンクリート構造物の品質管理を行う技術が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a technique for quality control of a concrete structure using a sensor (pH sensor, temperature sensor, etc.) embedded in the concrete structure and an RFID tag.
しかし、特許文献1の技術では、複雑な構造のタグ、具体的には、コンクリート構造物内に埋設されたセンサを介して得られるセンサ情報を演算処理して測定値とするコンピュータチップと、その測定値を記憶するメモリを有するRFIDチップを搭載し、かつ、センサをコンピュータチップに接続する端子を備えたタグが必要となる。
このため、特許文献1の技術では、タグが大型化してしまい、配置位置に制限が生じるという問題があった。また、コンピュータチップの演算処理に要する電力が、省電力の観点から好ましくないという問題があった。
However, in the technique of Patent Document 1, a computer chip having a complicated structure, specifically, a sensor chip obtained by calculating and processing sensor information obtained through a sensor embedded in a concrete structure, A tag is required which is equipped with an RFID chip having a memory for storing measured values and which has terminals for connecting the sensor to the computer chip.
For this reason, the technique of Patent Document 1 has a problem in that the tag is enlarged and the arrangement position is limited. In addition, there is a problem that the power required for the calculation processing of the computer chip is not preferable from the viewpoint of power saving.
そこで、モニタリング対象物の状態を監視するモニタリング用のタグとして、ID情報を含むメモリ情報を格納したICチップと、メモリ情報を読み取り端末に送信するアンテナ回路と、モニタリング対象物の経年劣化を検知する検知回路と、を含むモニタリングタグが考えられている。
このモニタリングタグは、モニタリング対象物に埋め込まれたり、貼り付けられたりするので、測定された品質管理等の結果は、刺激応答部位がモニタリング対象物の経年劣化による刺激に応答して、検知回路の回路抵抗が変化することになるが、回路抵抗は、モニタリング対象物の湿潤状態又はイオン性不純物の存在に影響を受けることがあり、検知精度の点で問題があった。
Therefore, as a monitoring tag for monitoring the state of the monitoring target, an IC chip storing memory information including ID information, an antenna circuit for reading the memory information and transmitting it to the terminal, and detecting the aging of the monitoring target. A monitoring tag including a detection circuit is considered.
Since this monitoring tag is embedded or attached to the monitoring object, the result of the measured quality control, etc., shows that the stimulation response site responds to the stimulation due to aging of the monitoring object, and the detection circuit Although the circuit resistance will change, the circuit resistance may be affected by the wet state of the monitoring object or the presence of ionic impurities, which is problematic in terms of detection accuracy.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、上記した従来技術の問題を解決し、モニタリング対象物の経年劣化を適切に検知することができるモニタリングタグを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a monitoring tag that can solve the above-described problems of the prior art and can appropriately detect aged deterioration of a monitoring target. There is.
上記のような問題を解決するため、本発明者らは鋭意検討した結果、以下に示す、モニタリング対象物の状態を監視するモニタリングタグを発明するに至った。 In order to solve the above problems, the present inventors diligently studied, and as a result, have come up with the invention of a monitoring tag for monitoring the state of a monitoring object shown below.
本発明に係るモニタリングタグは、ID情報を含むメモリ情報を格納したICチップと、前記メモリ情報を読み取り端末に送信するアンテナ回路と、タンパー検知用回路と、を含む。前記タンパー検知用回路は、前記モニタリング対象物の特性に影響を及ぼす特定の刺激に応答して前記メモリ情報を変化させる刺激応答部位と、前記タンパー検知用回路の抵抗値を調整する抵抗調整部とを有する。 The monitoring tag according to the present invention includes an IC chip that stores memory information including ID information, an antenna circuit that reads the memory information and transmits it to a terminal, and a tamper detection circuit. The tamper detection circuit includes a stimulus response part that changes the memory information in response to a specific stimulus that affects the characteristics of the monitoring target, and a resistance adjustment unit that adjusts a resistance value of the tamper detection circuit. Have
本発明に係るモニタリングタグは、さらに、前記アンテナ回路と前記ICチップとを搭載したシート状の基材を含むことが好ましい。 The monitoring tag according to the present invention preferably further includes a sheet-like base material on which the antenna circuit and the IC chip are mounted.
前記アンテナ回路が、前記基材の面上に導電性材料の細粒を含む樹脂溶液を印刷して形成された回路、又は金属箔を前記基材の面上に圧着及びエッチングして形成した回路であることが好ましい。 The antenna circuit is a circuit formed by printing a resin solution containing fine particles of a conductive material on the surface of the substrate, or a circuit formed by pressing and etching a metal foil on the surface of the substrate. It is preferable that
前記抵抗調整部は、抵抗器、又はトランジスタで構成されることが好ましい。 It is preferable that the resistance adjusting unit includes a resistor or a transistor.
前記抵抗調整部がフォトインタラプタを利用することが好ましい。 It is preferable that the resistance adjusting unit uses a photo interrupter.
前記フォトインタラプタの光検出部に刺激応答性部位を有することが好ましい。 It is preferable to have a stimulus responsive part in the light detection part of the photo interrupter.
前記刺激応答部位は、刺激応答性金属からなることが好ましい。 It is preferable that the stimulus response site is made of a stimulus responsive metal.
本発明に係るモニタリングタグは、さらに、前記刺激応答部位が露出する開口部が形成されるように、前記タンパー検知用回路を封止する封止材を含むことが好ましい。 It is preferable that the monitoring tag according to the present invention further includes a sealing material that seals the tamper detection circuit so that an opening from which the stimulation response site is exposed is formed.
本発明に係るモニタリングタグは、さらに、前記刺激応答部位を被覆する刺激応答性樹脂を含むことが好ましい。 It is preferable that the monitoring tag according to the present invention further includes a stimulus-responsive resin that covers the stimulus-responsive part.
本発明によれば、モニタリング対象物の湿潤状態又はイオン性不純物存在の影響を考慮して、タンパー検知用回路の抵抗値を調整することができる抵抗調整部を有しているので、モニタリング対象物の経年劣化を適切に検知することができるモニタリングタグを提供することができる。 According to the present invention, the monitoring target object includes the resistance adjustment unit that can adjust the resistance value of the tamper detection circuit in consideration of the wet state of the monitoring target object or the presence of ionic impurities. It is possible to provide a monitoring tag that can appropriately detect aging deterioration of the aging.
図1及び図2を参照して、本発明に係る実施形態のモニタリングタグ10の説明をする。
図1に示すように、モニタリングタグ10は、モニタリング対象物の状態を監視するモニタリング用のタグであり、RFIDタグ20と、タンパー検知用回路30と、を含む。モニタリングタグ10は、さらに、基材60と、アンテナ回路70と、封止材80と、を含む。
With reference to FIG.1 and FIG.2, the
As shown in FIG. 1, the
基材60は、略矩形状のシート部材である。基材60の周囲には、スリット部61と、開口部62とが形成されている。基材60は、スリット部61により、アンテナ部領域63とセンサ部領域64とに区分されている。
The
RFIDタグ20は、固体識別情報(Identification)を埋め込んだ無線用(Radio Frequency)タグであり、電池を内蔵しないパッシブタイプのRFIDタグである。RFIDタグ20の通信距離は、数mm〜数mの中から、用途に応じて最適なものを選択することができる。
RFIDタグ20は、ICチップ22(図2参照)を搭載したデバイスであり、電池を内蔵しないパッシブタイプのRFIDタグである。
RFIDタグ20の形状は、ラベル型、カード型、コイン型、スティック型等の形状から、用途に応じて最適なものを選択することができる。RFIDタグ20の通信距離は、1mmから10mの中から、用途に応じて最適なものを選択することができる。
The
The
As the shape of the
ICチップ22は、例えば、0.4mmから1mm角程度の小さな半導体チップである。ICチップ22には、簡単なマイクロコンピュータと、EEPROMと、RAM等が搭載され、特定のID等を格納する媒体としてのメモリ機能を備えている。また、ICチップ22は、データ改ざん等を防ぐための暗号化処理を行うためのプログラムを備えることも好ましい。
The
ICチップ22は、タンパー検知用回路30の抵抗値の高低を区別して検知可能なものを使用することが好ましく、本実施形態では、配線接続タイプのICチップ(NXP Semiconductors社製UCODE G2iL+)を用いているとして説明するが、磁界及び電波共振タイプのICチップを用いてもよい。
配線接続タイプのICチップ22は、チップの四隅に、2つのタンパー用回路ピンP1、P2(図2参照)と、2つのアンテナ用回路ピンQ1、Q2(図2参照)とを備え、回路部31の両端がそれぞれ電気的に2つのタンパー用回路ピンP1、P2に配線接続し、また、アンテナ回路70の両端がそれぞれ電気的に2つのアンテナ用回路ピンQ1、Q2とに配線接続している。
It is preferable to use an
The wiring connection
また、磁界及び電波共振タイプのICチップの場合、RFIDタグ20の製造方法は特に限定されないが、例えば、絶縁性フィルムの表面に硬質アルミニウム箔を張り合わせて長尺の基材を用意し、次に、アルミニウム箔面に、グラビア印刷でエッチングレジストを形成した後、塩化第二鉄水溶液にてエッチングを行って、ICチップ22との整合回路を有する内蔵ICアンテナ(図示せず)を形成することができる。次に、ICチップ22の外部端子となるバンプを、内蔵ICアンテナの所定の位置にフリップチップ構造にて位置合わせし、超音波を印加して接合を行った後、ICチップ22と内蔵ICアンテナの空隙には封止樹脂を充填し、加熱硬化して複数個のICチップ22を搭載したアンテナテープを得ることができる。アンテナテープをカットし、余剰部分を取り除くことで、使用したICチップ22と同数のRFIDタグ20を作製することができる。
磁界及び電波共振タイプのICチップには、アンテナ用回路ピンに相当する配線接続部はない。磁界及び電波共振タイプのICチップは、磁界及び電波の共振により電気的にアンテナ回路70に接続している。
In the case of an IC chip of a magnetic field and radio wave resonance type, the manufacturing method of the
Magnetic field and radio wave resonance type IC chips do not have wiring connection portions corresponding to antenna circuit pins. The magnetic field and radio wave resonance type IC chip is electrically connected to the
図1に示すように、RFIDタグ20は、基材60のアンテナ部領域63上に配置されている。
アンテナ回路70は、ICチップ22に格納されているメモリ情報を読み取り端末に送信するアンテナ回路である。アンテナ回路70は、アンテナ回路70の長さが長くなるように、蛇行形状を有して、基材60のアンテナ部領域63上に配置されている。アンテナ回路70は、基材60の面上に導電性材料の細粒を含む樹脂溶液を印刷して形成された回路、又は金属箔を前記基材の面上に圧着及びエッチングして形成した回路であることが好ましい。
As shown in FIG. 1, the
The
タンパー検知用回路30は、回路部31と、回路部31の一部に組み込まれた刺激応答部位32と、回路部31の全体の抵抗を調整する抵抗調整部33とを有し、回路部31の開裂又は抵抗変化によって、タンパーの発生を検知する回路である。
The
通常、タンパー検知用回路とは、RFIDタグ20が取り付けられた対象物から、RFIDタグ20が故意に(盗難等の目的のために)引き剥がされた場合に、機械的に破壊されるように設けられた回路、すなわち、その回路の開裂又は抵抗変化によって、その要因となった行為(すなわち、タンパー行為)を検知することを目的として敷設された回路を意味するが、本明細書において、タンパー検知用回路とは、RFIDタグ20が取り付けられたモニタリング対象物が、その特性に影響を及ぼす特定の刺激に晒された場合に、その刺激に起因した物理的あるいは化学的反応によって開裂するように、又は、抵抗が変化するように設けられた回路(すなわち、その回路の開裂又は抵抗の変化によってRFIDタグ20が取り付けられたコンクリート建造物がそれらの要因となった特定の刺激に晒されたことを検知することを目的として敷設された回路)をも含むものとする。
Normally, a tamper detection circuit is such that when the
図1、図2に示すように、回路部31の一方は、RFIDタグ20のICチップ22のタンパー用回路ピンP1に有線接続し、他方は、基材60のアンテナ部領域63上を通りセンサ部領域64上に伸びて、再び、ICチップ22のタンパー用回路ピンP2に有線接続している。回路部31上には、刺激応答部位32と、抵抗調整部33とが形成されている。このため、回路部31は、ICチップ22のタンパー用回路ピンP1から、刺激応答部位32及び抵抗調整部33を介してタンパー用回路ピンP2に通電するループ回路r1として導通している。
As shown in FIGS. 1 and 2, one of the
刺激応答部位32及び抵抗調整部33は、それぞれ、電気的には、抵抗R1の抵抗値(以下、便宜的に、電気回路としての抵抗とその抵抗値の両方をR1と表記することがある。他の抵抗も同様)及び抵抗R2の抵抗値を有する抵抗回路であるといえる。このため、回路部31のループ回路r1の抵抗値Rは、刺激応答部位32と抵抗調整部33とが直列に接続しているので、抵抗R1の抵抗値+抵抗R2の抵抗値になる。
Each of the
また、RFIDタグ20内には、タンパー用回路ピンP1から、刺激応答部位32及び抵抗調整部33を介さないでタンパー用回路ピンP2に通電するループ回路r2が形成されており、そのループ回路r2上に抵抗値R0の抵抗回路が形成されている。このため、回路部31は、抵抗値Rの抵抗回路と、抵抗値R0の抵抗回路とが並列接続した回路が形成されている。回路部31の全体の抵抗値RAは、(1/(1/R0))+(1/(R1+R2))となる。ICチップ22が検知可能な抵抗値の高低を区別する閾値は、予め、回路部31の全体の抵抗値RAに基づいて、設定される。
In addition, a loop circuit r2 is formed in the
図1に示すように、回路部31の形状は、特に限定されないので、回路部31ひいてはモニタリングタグ10の使用環境及び使用目的等に応じて、回路部31を、平面、湾曲、ロッド状等、適宜最適な形状及び大きさに設計することができる。
As shown in FIG. 1, the shape of the
刺激応答部位32は、モニタリング対象物の特性に影響を及ぼす特定の刺激に晒された場合に、その刺激に起因した物理的又は化学的反応によって回路部31を切断し(換言すると電気抵抗が非常に大きくなる)、又は、回路部31の電気抵抗が変化するように、基材60の開口部62内に露出している。
When the
刺激応答部位32は、モニタリング対象物が、その特性に影響を及ぼす特定の刺激に晒された場合に「応答する」機能、具体的には、回路部31の回路を開裂させる物理的反応もしくは化学的反応、又は、回路の抵抗を変化させる物理的反応もしくは化学的反応を生じさせて、ICチップ22へのメモリ情報を変化させる機能、すなわち、外部環境の変化を検知するセンサ機能を有する部位を意味する。
The
刺激応答部位32が回路部31に設けられているので、回路部31を基材60において自在に配線して刺激応答部位32を所望の位置に配置することができる。
Since the
刺激応答部位32の構造は特に限定されないが、例えば、回路部31の少なくとも一部を刺激性応答性樹脂34で被覆して構成することができる。又は、回路部31の少なくとも一部を刺激応答性金属に置き換えて構成することができる。回路部31の全てを刺激性応答性樹脂で被覆したり、回路部31の全てを刺激応答性金属で構成したりすることもできる。
上記の刺激性応答性樹脂及び刺激応答性金属は、検出対象とする刺激に応じて、適宜選択することができる。
The structure of the
The stimuli-responsive resin and the stimulus-responsive metal can be appropriately selected according to the stimulus to be detected.
具体的には、刺激性応答性樹脂としては、例えば、熱応答性樹脂材料、pH応答性樹脂材料、応力応答性樹脂材料、光応答性樹脂材料、特定の物質に応答する樹脂材料、またこれら複数を組み合わせた樹脂材料等を例示することができる。 Specifically, examples of the stimuli-responsive resin include a heat-responsive resin material, a pH-responsive resin material, a stress-responsive resin material, a photo-responsive resin material, a resin material that responds to a specific substance, and these A resin material combining a plurality of materials can be exemplified.
刺激応答性金属としては、例えば、検出対象とする刺激によって変質(腐食等)して断線する金属又は不導体となる金属を例示することができる。
また、ループ回路を形成する金属の一部の厚み又は幅を変更して刺激応答性を向上させて刺激応答性金属とすることもできる。
具体的には、亜鉛、アルミニウム、カドミニウム、鉄、錫、鉛、銅、ニッケル、銀、チタン及びジルコニウムからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましく、亜鉛、アルミニウム、鉄、銅、ニッケル、からなる群から選択される少なくとも1種であることがより好ましく、アルミニウム、鉄、銅、からなる群から選択される少なくとも1種であることがさらに好ましく、鉄であることが特に好ましい。
Examples of the stimulus-responsive metal include a metal that changes in quality (corrosion or the like) due to a stimulus to be detected and is disconnected or a metal that becomes a nonconductor.
In addition, a stimulus responsive metal can be obtained by changing the thickness or width of a part of the metal forming the loop circuit to improve the stimulus responsiveness.
Specifically, it is preferably at least one selected from the group consisting of zinc, aluminum, cadmium, iron, tin, lead, copper, nickel, silver, titanium and zirconium, zinc, aluminum, iron, copper, More preferably, it is at least one selected from the group consisting of nickel, more preferably at least one selected from the group consisting of aluminum, iron, and copper, and particularly preferably iron.
刺激応答部位32が特定の刺激に応答してICチップ22のメモリ情報を変化させる態様も、特に限定されず、例えば、特定の刺激に応答した場合に、この刺激応答部位32で、回路部31を開裂させる物理的反応もしくは化学的反応、又は、回路部31の抵抗を変化させる物理的反応もしくは化学的反応を生じさせて、ICチップへのメモリ情報を変化させることができる。
The mode in which the
抵抗調整部33は、回路部31の全体の抵抗を調整するトランジスタ、又は、抵抗器で構成され、モニタリング対象物の湿潤状態又はイオン性不純物存在の影響を考慮した抵抗値に設定される。
The
モニタリングタグ10は、全体的に俯瞰した場合、アンテナ部11とセンサ部12とで構成されている。
アンテナ部11は、アンテナ部領域63上にRFIDタグ20とアンテナ回路70とを、封止材80で封止して構成したものである。
センサ部12は、刺激応答部位32が開口部62に露出するように、センサ部領域64上にタンパー検知用回路30の回路部31と抵抗調整部33と、封止材80で封止して構成したものである。
The
The
The
封止材80としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、EVA樹脂から構成されるもの用いることが好ましい。
Examples of the sealing
モニタリングタグ10は、以下のように用いられる。
コンクリート構造物をモニタリング対象物とした場合の、モニタリングタグ10の設置方法は、例えば、以下のようにして行う。
先ず、ICチップ22が検知可能な抵抗値の高低を区別する閾値と、タンパー検知用回路30(回路部31)全体の抵抗値RAが、コンクリート構造物自体の抵抗値RCと、湿潤状態による影響又はイオン性不純物の存在による影響と、を考慮して、抵抗調整部33の抵抗値R2を調整する。これにより、設置するコンクリート構造物自体による抵抗値RCの個体差と、湿潤状態又はイオン性不純物の存在による抵抗値RCの個体差とがあっても、それら個体差を抵抗調整部33の抵抗値R2を調整することで、コンクリート構造物の経年劣化が進行したと判断する、回路部31の全体抵抗値RAをほぼ同じに設定することができ、ICチップ22が検知可能な抵抗値の高低を区別する閾値の調整を省略することができる。
抵抗調整部33の抵抗値R2は、ICチップ22が検知可能な抵抗値の高低を区別する閾値を調整するより、簡単に調整できるので、モニタリングタグ10の調整作業が簡易にかつ短時間で行うことができる。
The
The method for installing the
First, the threshold value for discriminating the level of the resistance value that can be detected by the
Since the resistance value R2 of the
次に、予め、コンクリート構造物の壁面に形成した検査孔に、モニタリングタグ10を挿入する。検査孔は、モニタリングタグ10の挿入時に形成したものでも、他の用途で壁面に形成されていた既存の孔を利用したものでもよい。
モニタリングタグ10は、コンクリート建造物の状態をより正確に検出するために、検査孔内で内壁と接した状態に配置することが好ましい。
Next, the
The
所定の経年劣化が進行したか判断をする期間(数ヶ月又は数年等)が経過する毎に、コンクリート構造物の外側から、汎用のリーダ又はリーダライタ(以下リーダライタ等)を非接触で接近させて、モニタリングタグ10が正常に作動しているかを確認する。
Every time a period (several months or years, etc.) for judging whether or not the specified aging deterioration has progressed, a general-purpose reader or reader / writer (hereinafter referred to as reader / writer, etc.) approaches without contact from the outside of the concrete structure. To check whether the
モニタリングタグ10が正常に作動している場合には、リーダライタ等に内蔵された外部アンテナから発信された電波は、アンテナ回路70を介して内蔵ICアンテナに伝達され、これにより、ICチップ22に電力が誘導されることにより、リーダライタ等とICチップ22との間で、非接触による情報の送受信が行われる。このとき、ID情報を取得することができるので、どのモニタリングタグが正常に作動しているのかを簡単に知ることができる。
When the
図2を参照して、コンクリート構造物の経年劣化の進行と電気回路との関係を説明する。
コンクリート構造物にモニタリングタグ10を設置した直後の状態では、刺激応答部位32は、コンクリート構造物の湿潤状態又はイオン性不純物の存在の影響を受けていないので、所定の抵抗値R1を有する抵抗回路として作用する。
また、コンクリート構造物自体も、刺激応答部位32の抵抗値R1より大きい抵抗値RCを有する抵抗回路として作用する。しかし、コンクリート構造物にモニタリングタグ10を設置した直後の状態では、刺激応答部位32が刺激性応答性樹脂34で絶縁状態に被覆されていたり、コンクリート構造物の抵抗値RCが刺激応答部位32の抵抗値R1に対して非常に大きく、刺激応答部位32と並列結合を構成する回路rcは電気回路としては無視できる状態であったりする。このため、コンクリート構造物自体の抵抗値RCは、回路部31の全体抵抗値RAには殆ど影響しない。
With reference to FIG. 2, the relationship between the progress of aging of the concrete structure and the electric circuit will be described.
In the state immediately after the
Further, the concrete structure itself also acts as a resistance circuit having a resistance value RC that is greater than the resistance value R1 of the
コンクリート構造物の経年劣化が進むと、タンパー検知用回路30の刺激応答部位32が、刺激され、開裂又は抵抗変化する。すなわち、刺激応答部位32自体が、開裂の場合は絶縁状態(抵抗値R1が非常に大きくなる)に、抵抗が変化する場合は抵抗値R1が増大していく。このように、回路部31の全体抵抗値RAは、変化する抵抗値R1の影響を受ける。
さらに、コンクリート構造物の経年劣化により、湿潤状態又はイオン性不純物の存在の影響をコンクリート構造物が受け、コンクリート構造物自体の抵抗値RCが小さくなることがある。つまり、コンクリート構造物が湿潤状態になるにつれてコンクリート構造物自体の抵抗値RCは次第に小さくなる。また、コンクリート構造物のイオン性不純物が刺激応答部位32に電気的に接続した状態になると、コンクリート構造物自体の抵抗値RCは導体の抵抗値と略同じくらいに小さくなる。このため、コンクリート構造物自体の抵抗値RCは、抵抗値R1に対して電気回路的に無視できない抵抗値になる。そうなると、回路部31の全体抵抗値RAは、コンクリート構造物自体の抵抗値RCの影響を受ける。
しかし、抵抗調整部33の抵抗値R2は、ICチップ22が検知可能な抵抗値の高低を区別する閾値と、タンパー検知用回路30(回路部31)全体の抵抗値RAが、コンクリート構造物自体の抵抗値RCと、湿潤状態による影響又はイオン性不純物の存在による影響と、を考慮して、調整されているので、ICチップ22は、精度よく、コンクリート構造物の経年劣化の程度を検知することができる。
As the aging of the concrete structure progresses, the
Furthermore, due to aging of the concrete structure, the concrete structure may be affected by the wet state or the presence of ionic impurities, and the resistance value RC of the concrete structure itself may be reduced. That is, as the concrete structure becomes wet, the resistance value RC of the concrete structure itself gradually decreases. In addition, when the ionic impurities of the concrete structure are electrically connected to the
However, the resistance value R2 of the
なお、モニタリングタグ10の構成として、複数の刺激応答部位を並列に接続して並列回路を構成し、各刺激応答部位とそれぞれ直列に抵抗器を配置して、合成抵抗値の変化に基づいて腐食箇所を特定する等、何らかの演算処理を必要とする構成を採用する場合には、センサ部で検出される情報を演算処理して測定値とするコンピュータチップをRFIDタグ内に設ける必要があり、センサ部をコンピュータチップに接続する端子も必要となるため、RFIDタグを大型化せざるを得ず、演算処理用の電力も必要となる。しかし、上記のように、ICチップ22に接続したタンパー検知用回路30の回路部31に刺激応答部位32を設ける構造とすることにより、上記のコンピュータチップが不要となる他、センサをコンピュータチップに接続する端子も不要となり、省電力で、コンパクトかつ簡易な構造で、配置の自由度が高いシステムを構築することができる。
As a configuration of the
図3及び図4を参照して、本発明に係る別の実施形態のモニタリングタグ10aの説明をする。なお、モニタリングタグ10と同じ構成については、同じ符号を付して、その説明を省略する。
図3に示すように、モニタリングタグ10aは、モニタリング対象物の状態を監視するモニタリング用のタグであり、RFIDタグ20と、タンパー検知用回路30aと、を含む。
図4に示すように、タンパー検知用回路30aは、抵抗調整部として作用するフォトインタラプタ回路90と、刺激応答部位32とを備える。
With reference to FIG.3 and FIG.4, the
As shown in FIG. 3, the
As shown in FIG. 4, the
フォトインタラプタ回路90は、刺激応答部位32に光を発光する発光ダイオードDと刺激応答部位32で反射した反射光に反応する反射型フォトインタラプタTと、発光ダイオードD及び反射型フォトインタラプタTが所定の動作をするように設けられた抵抗R11及びコイルLとを備える。なお、フォトインタラプタ回路90は、反射型フォトインタラプタを利用しているとして説明したが、これ以外のフォトインタラプタを利用してもよい。反射型フォトインタラプタTは、フォトインタラプタの光検出部として作用する。また、フォトインタラプタの光検出部に刺激応答性部位を有してもよい。
また、フォトインタラプタ回路90の状態を検知するために抵抗R10が設けられている。
The
In addition, a resistor R10 is provided to detect the state of the
モニタリングタグ10aは、以下のように用いられる。
コンクリート構造物にモニタリングタグ10aを設置した直後の状態では、刺激応答部位32はコンクリート構造物のpH及びイオン性不純物の影響を受けていない。このため、反射型フォトインタラプタTは、刺激応答部位32で反射した所定の反射量の反射光を受光するため、反射型フォトインタラプタTは、タンパー検知用回路30aのタンパー回路に出力(通電)し、タンパー回路は導通(または絶縁)を示す。
しかし、刺激応答部位32が特定の刺激により化学的に又は物理的に変化することで、反射光の反射量が低下し、反射型フォトインタラプタTは、タンパー検知用回路30aのタンパー回路に出力(通電)できず、タンパー回路内の抵抗値が増大し、不導通を示す。
この方式を用いることで、コンクリート構造物中のpH及びイオン性不純物等の影響を受けることなく、精度よくコンクリート構造物の経年劣化の程度を検知することができる。
The
Immediately after the
However, when the
By using this method, it is possible to accurately detect the degree of deterioration of the concrete structure over time without being affected by the pH and ionic impurities in the concrete structure.
10、10a モニタリングタグ
11 アンテナ部
12 センサ部
20 RFIDタグ
22 ICチップ
30、30a タンパー検知用回路
31 回路部
32 刺激応答部位
33 抵抗調整部
34 刺激応答性樹脂
60 基材
61 スリット部
62 開口部
63 アンテナ部領域
64 センサ部領域
70 アンテナ回路
80 封止材
90 フォトインタラプタ回路
D 発光ダイオード
T 反射型フォトインタラプタ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
ID情報を含むメモリ情報を格納したICチップと、
前記メモリ情報を読み取り端末に送信するアンテナ回路と、
タンパー検知用回路と、を含み、
前記タンパー検知用回路は、前記モニタリング対象物の特性に影響を及ぼす特定の刺激に応答して前記メモリ情報を変化させる刺激応答部位と、前記タンパー検知用回路の抵抗値を調整する抵抗調整部とを有する、モニタリングタグ。 A monitoring tag for monitoring the state of a monitoring object,
An IC chip storing memory information including ID information;
An antenna circuit for reading the memory information and transmitting it to the terminal;
Including a tamper detection circuit,
The tamper detection circuit includes a stimulus response part that changes the memory information in response to a specific stimulus that affects the characteristics of the monitoring target, and a resistance adjustment unit that adjusts a resistance value of the tamper detection circuit. Having a monitoring tag.
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-
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- 2016-07-20 JP JP2016142861A patent/JP6775733B2/en active Active
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