JP4777713B2 - Ｉｃタグ、ｉｃタグの制御方法及びｉｃタグシステム - Google Patents

Description

本発明は、ＩＣタグ、ＩＣタグの制御方法及びＩＣタグシステムに関し、特に、所定の通信プロトコルに対応して動作するＩＣタグ、ＩＣタグの制御方法及びＩＣタグシステムに関する。

近年、工場での物流管理、小売店での物品管理において、商品の固有情報を書き込んだＩＣを有するタグを貼り付けて、その情報を無線アンテナで読み取り、リアルタイムに商品の管理をするために、商品を自動認識する手段としてＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）に関する技術が注目されている。ＲＦＩＤは、バーコード等と異なり、複数のタグから一度にデータを読み出したり、データの書き換えが可能であるという利点がある。

前述のＲＦＩＤ用のＩＣタグ（以下、ＩＣタグという）は、リーダ・ライタと無線通信を行うことによって、ＩＣタグ内の不揮発性メモリにデータの書き込みや読み出しを行う。そして、ＩＣタグとリーダ・ライタは、あらかじめ決められた所定の通信プロトコルにしたがって電波やデータをやり取りすることで通信を行っている。

例えば、リーダ・ライタとＩＣタグの間では、ＩＣタグで実行されるコマンドやコマンドの実行結果が送受信されるが、通信プロトコルでは、このコマンド等のフォーマットが規格化されている。コマンドとして、ＩＣタグに記憶されたデータを読み出すリードコマンドや、ＩＣタグにデータを書き込むライトコマンドなどが利用されている。

一方、ＲＦＩＤの利便性が注目されている中で、消費者等のプライバシー侵害が懸念されている。

ＩＣタグには、ユニークＩＤと呼ばれるＩＣタグを一意に特定するためのタグＩＤと、ユーザが任意に書き込むユーザデータとが記憶されている。例えば、タグＩＤ、ＩＣタグが付けられた商品を識別する情報として利用されている。また、ＩＣタグシステムのデータベースでは、ＩＣタグが付けられた商品に関する情報がタグＩＤと共に管理されており、商品の購入者の情報（例えば、氏名・住所・性別等）が紐付けされる（タグＩＤに関連付けられる）場合もある。例えば、商品の購入者の情報は、購入者のアフターサービスのために使用されている。

したがって、購入者がそのＩＣタグの付いた商品を所持していると、購入者に知られることなく、第三者にタグＩＤやユーザデータが読み出され、何を所持しているかという情報が知られてしまう。さらに、ＩＣタグに記憶されたユーザデータやシステムのデータベース等を探索することにより、その購入者に紐付けされた個人情報が特定され、個人情報が漏洩してしまう。例えば、誰がどこで、いつ、何を購入したかを特定したり、行動追跡、本人特定などが可能であり、その情報を悪用される恐れがある。

このように、ＲＦＩＤでは個人情報が漏洩する危険性があるためプライバシー保護の必要性があり、社会的にも個人情報保護法が施行されるなど、プライバシー保護の要請が高まっている。

そこで、ＲＦＩＤのプライバシー問題を解決する方法として、従来から、ＫＩＬＬコマンド（無効化コマンド）が知られている（例えば、非特許文献１参照）。ＫＩＬＬコマンドは、通信プロトコルで規格化されて広く利用されており、ＩＣタグの機能を無効化するためのコマンドである。ＩＣタグは、このＫＩＬＬコマンドを受信すると、ＩＣタグの機能を無効化、すなわち、リーダ・ライタからのコマンドに対する動作（タグＩＤやユーザデータの読み出し動作など）を停止する。例えば、商品の購入時、商品に貼り付けられたＩＣタグにＫＩＬＬコマンドを実行することにより、ＩＣタグの機能を無効化して、商品や個人の情報の漏洩を防止し、プライバシーを保護することができる。

しかしながら、ＩＣタグをＫＩＬＬコマンドにより無効化してしまうと、その後、永久にＩＣタグを利用できなくなってしまう。すなわち、商品購入後、ＲＦＩＤにより便利なサービスや機能を利用できなくなってしまい、ＲＦＩＤの利便性が損なわれることになる。商品購入後のＲＦＩＤの利用としては、例えば、ブランド品など正規な商品の識別による偽造品対策や、商品修理時に必要な部品や修理履歴などの管理、商品所持者のみに対するセールや特典などのサービスの利用が考えられる。また、ＫＩＬＬコマンドによりＩＣタグを永久に無効化してしまうと、ＩＣタグを再利用することができなくなり、資源の無駄になってしまう。
ケー・フィッシン（K.Fishin）、エス・ロイ（S.Roy）、ビー・ジヤン（B.Jiang）、「サム・メソッド・フォー・プライバシー・イン・アールエフアイディー・コミュニケーション（Some Methods for Privacy in RFID Communication）」、［online］、インテル・リサーチ・シアトル（Intel Research Seattle）、テック・メモ（Tech Memo）、IRS-TR-04-010、２００４年６月、［平成１７年６月１５日検索］、インターネット ＜ＵＲＬ : http://www.intel-research.net/Publications/Seattle/062420041517_243.pdf＞

このように、従来、プライバシー保護を図るため、ＫＩＬＬコマンドによってＩＣタグを無効化すると、ＩＣタグが二度と動作しなくなってしまう。したがって、ＫＩＬＬコマンド実行後は、ＩＣタグを永久に利用することができなくなってしまうという問題があった。

本発明にかかるＩＣタグは、第１の通信プロトコルと前記第１の通信プロトコルと異なる第２の通信プロトコルに対応して動作するＩＣタグであって、前記第１の通信プロトコルで動作中に特定の命令を受信した場合には、前記第２の通信プロトコルで動作する動作モードに切り替え、前記第２の通信プロトコルで動作中に特定の命令を受信した場合には、前記第１の通信プロトコルで動作する動作モードに切り替える制御回路と、所定のデータが書き込まれた記憶回路とを備え、前記制御回路は、前記第２の通信プロトコルで動作中に特定の命令を受信した場合には、前記第１の通信プロトコルで動作する動作モードに切り替えると共に、前記記憶回路に書き込まれている所定のデータを消去するものである。

このＩＣタグによれば、特定の命令により第２の通信プロトコルの動作モードに切り替え、さらに、特定の命令により元の第１の通信プロトコルの動作モードに戻すことができるようになる。したがって、ＩＣタグの機能を無効化した後に、無効化を解除し、ＩＣタグを再利用することができる。

本発明にかかるＩＣタグの制御方法は、第１の通信プロトコルと前記第１の通信プロトコルと異なる第２の通信プロトコルに対応して動作するＩＣタグの制御方法であって、前記ＩＣタグは、所定のデータが書き込まれた記憶回路を備え、前記第１の通信プロトコルで動作中に特定の命令を受信した場合には、前記第２の通信プロトコルで動作する動作モードに切り替え、前記第２の通信プロトコルで動作中に特定の命令を受信した場合には、前記第１の通信プロトコルで動作する動作モードに切り替え、前記第２の通信プロトコルで動作中に特定の命令を受信した場合には、前記第１の通信プロトコルで動作する動作モードに切り替えると共に、前記記憶回路に書き込まれている所定のデータを消去するものである。

このＩＣタグの制御方法によれば、特定の命令により第２の通信プロトコルの動作モードに切り替え、さらに、特定の命令により元の第１の通信プロトコルの動作モードに戻すことができるようになる。したがって、ＩＣタグの機能を無効化した後に、無効化を解除し、ＩＣタグを再利用することができる。

本発明にかかるＩＣタグシステムは、第１の通信プロトコルと前記第１の通信プロトコルと異なる第２の通信プロトコルに対応して動作するＩＣタグと、前記ＩＣタグと通信するリーダ・ライタと、を有するＩＣタグシステムであって、前記ＩＣタグは、前記第１の通信プロトコルで動作中に前記リーダ・ライタから特定の命令を受信した場合には、前記第２の通信プロトコルで動作する動作モードに切り替え、前記第２の通信プロトコルで動作中に前記リーダ・ライタから特定の命令を受信した場合には、前記第１の通信プロトコルで動作する動作モードに切り替える制御回路と、所定のデータが書き込まれた記憶回路とを備え、前記制御回路は、前記第２の通信プロトコルで動作中に特定の命令を受信した場合には、前記第１の通信プロトコルで動作する動作モードに切り替えると共に、前記記憶回路に書き込まれている所定のデータを消去するものである。

このＩＣタグシステムによれば、特定の命令により第２の通信プロトコルの動作モードに切り替え、さらに、特定の命令により元の第１の通信プロトコルの動作モードに戻すことができるようになる。したがって、ＩＣタグの機能を無効化した後に、無効化を解除し、ＩＣタグを再利用することができる。

本発明によれば、ＩＣタグの機能を無効化した後、無効化を解除することにより再利用できるＩＣタグ、ＩＣタグの制御方法及びＩＣタグシステムを提供することができる。

発明の実施の形態１．
まず、本発明の実施の形態１にかかるＩＣタグシステムについて説明する。本実施形態にかかるＩＣタグシステムは、ＫＩＬＬコマンドに基づいて通信プロトコルを変更し、ＫＩＬＬ解除コマンドに基づいて通信プロトコルを元に戻すことを特徴としている。

ここで、図１を用いて、本実施形態にかかるＩＣタグシステムの構成について説明する。このＩＣタグシステムは、図に示されるように、ＩＣタグ１とリーダ・ライタ２を備えている。ＩＣタグシステムは、ＩＣタグ１とリーダ・ライタ２とが所定の通信プロトコルに従って無線通信を行う通信システムである。

リーダ・ライタ２は、例えば、コンピュータ（不図示）と通信可能に接続されており、このコンピュータの指示に従って、ＩＣタグ１内の記憶回路に所定のデータを書き込んだり、書き込まれたデータをＩＣタグ１から読み出したりする。

例えば、ＩＣタグ１にデータの書き込みや読み出しを行う場合、リーダ・ライタ２とＩＣタグ１の距離を近づけると、ＩＣタグ１は、リーダ・ライタ２からの電波を受信し、この電波を整流して電源電圧を生成する。リーダ・ライタ２は、コンピュータから取得したコマンドをＩＣタグ１へ送信し、ＩＣタグ１は、このコマンドを受信してＩＣタグ１内の記憶回路へデータの書き込みや読み出しを行う。

次に、図２を用いて、本実施形態にかかるリーダ・ライタ２とＩＣタグ１で送受信する通信フレームとコマンドのフォーマットについて説明する。

図２（ａ）は、リーダ・ライタ２からＩＣタグ１へ受信される通信フレームを示している。図に示されるように、この通信フレームには、タグＩＤ領域２０１、コマンドＩＤ領域２０２及びパラメータ領域２０３が含まれている。タグＩＤ領域２０１には、通信するＩＣタグのタグＩＤ（ＩＣタグ識別情報）が格納される。コマンドＩＤ領域２０２には、ＩＣタグで実行するコマンドのコマンドＩＤ（コマンド識別情報）が格納される。パラメータ領域２０３には、コマンドに応じて、読み出しアドレスや書き込みアドレス、書き込みデータなどコマンドのパラメータが格納される。尚、リーダ・ライタ２とＩＣタグ１が１対１の場合など、通信するＩＣタグのタグＩＤが特定されている場合には、通信フレームの送信先を示すタグＩＤは送信しなくてもよい。

この通信フレームは、通信プロトコルによって規定されているＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）の一例であり、例えば、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ２（データリンク層）以上のレイヤで用いられるフォーマットである。

ＩＣタグ１は、通常状態や無効化状態において、一つの通信プロトコルしか解釈することができないため、ここでは、ＫＩＬＬコマンド（第１のコマンド）／ＫＩＬＬ解除コマンド（第２のコマンド）により、通信プロトコルを切り替えることで、ＩＣタグ１の無効化と無効化解除を行う。ＫＩＬＬコマンド実行前、すなわち、ＩＣタグ１の機能が有効な通常状態で用いる通信プロトコルを標準プロトコル（第１の通信プロトコル）とし、ＫＩＬＬコマンド実行後からＫＩＬＬ解除コマンド実行前、すなわち、ＩＣタグ１の機能が無効な無効化状態で用いる通信プロトコルを非標準プロトコル（第２の通信プロトコル）とする。標準プロトコルと非標準プロトコルとでは通信フレームのフォーマットが異なり、異なるプロトコルの通信フレームを受信してもＩＣタグ１では解析できないため動作しない。特に、本実施形態では、標準プロトコルと非標準プロトコルの通信フレームに含まれるコマンドＩＤのフォーマットを変更する。

図２（ｂ）と図２（ｃ）は、コマンドＩＤ領域２０２に格納されるコマンドＩＤを示している。ここでは、コマンドＩＤのフォーマット変更の例として、標準プロトコルと非標準プロトコルとでコマンドＩＤのビット長を変更する。

図２（ｂ）に示すように、標準プロトコル用のコマンド（標準プロトコルコマンド）のコマンドＩＤはビット長が８ビットである。標準プロトコルコマンドには、通常状態においてＩＣタグを利用するための複数のコマンドがあり、それぞれ異なるコマンドＩＤが用いられる。例えば、このコマンドには、ＩＣタグからデータを読み出すためのリードコマンド、ＩＣタグにデータを書き込むためのライトコマンド、ＩＣタグの機能を無効化するためのＫＩＬＬコマンドなどがある。ＫＩＬＬコマンドは、標準プロトコルから非標準プロトコルへ切り替えるための通信プロトコル切り替えコマンドでもある。

図２（ｃ）に示すように、非標準プロトコル用のコマンド（非標準プロトコルコマンド）のコマンドＩＤはビット長が１６ビットである。非標準プロトコルコマンドのコマンドＩＤのビット長は、１６ビットに限らず、標準プロトコルコマンドよりも長いことが好ましい。標準プロトコルコマンドのビット長と比べてより長い方が、ＩＣタグの無効化解除のセキュリティ性が向上する。

非標準プロトコルコマンドには、標準プロトコルのようにＩＣタグの機能を利用するためのコマンドは無く、ＩＣタグの機能の無効化を解除（回復）、すなわち、ＩＣタグの機能を有効にするＫＩＬＬ解除コマンドのみである。ＫＩＬＬ解除コマンドは、非標準プロトコルから標準プロトコルへ切り替えるための通信プロトコル切り替えコマンドでもある。

次に、図３を用いて、本実施形態にかかるＩＣタグの構成について説明する。ＩＣタグ１は、図に示されるように、半導体装置１０、アンテナ１７を備えており、半導体装置１０とアンテナ１７とは、アンテナ端子１８を介して接続されている。また、半導体装置１０は、電源電圧発生回路１１、受信回路１２、送信回路１３、クロック生成回路１４、制御回路１５及び記憶回路１６を備えている。

アンテナ１７は、リーダ・ライタ２と電波を送受信するアンテナであり、リーダ・ライタ２が送信する電波の周波数等に応じた特性を有している。電源電圧発生回路１１は、アンテナ１７によって受信された電波を整流し、電波の振幅に基づいた電源電圧を生成する。この電源電圧は、受信回路１２や送信回路１３、クロック生成回路１４、制御回路１５、記憶回路１６等に供給される。

受信回路１２は、アンテナ１７によって受信された電波を復調し、復調信号に変換する。この復調信号は、クロック生成回路１４や制御回路１５へ出力される。送信回路１３は、制御回路１５によって生成され送信するデータを含むデータ信号を変調し、変調信号に変換する。この変調信号は、電波としてアンテナ１７を介しリーダ・ライタ２へ送信される。

クロック生成回路１４は、受信回路１２によって生成された復調信号から、一定周期のフレームパルスを抽出し、フレームパルスに基づいたクロック信号を生成する。このクロック信号は、制御回路１５等に出力される。

制御回路１５は、受信回路１２によって生成された復調信号を復調してコマンドの抽出や解析を行い、このコマンドに基づいて記憶回路１６の書き込みや読み出しを行う。制御回路１５は、受信したコマンドを解析するコマンド解析部１５１と、解析したコマンドを実行するコマンド実行部１５２を有している。制御回路１５は、コマンド解析部１５１とコマンド実行部１５２により、標準プロトコル（第１の通信プロトコル）で動作する通常状態（動作モード）中にＫＩＬＬコマンドを受信した場合には、非標準プロトコル（第２の通信プロトコル）で動作する無効化状態（動作モード）に切り替え、無効化状態中にＫＩＬＬ解除コマンドを受信した場合には、通常状態に切り替える。

コマンド解析部１５１は、受信した通信フレームのコマンドＩＤが、標準プロトコルコマンドもしくは非標準プロトコルコマンドのどのコマンドであるか解析する。コマンド解析部１５１は、通常状態／無効化状態（動作モード）を示すＫＩＬＬフラグ（後述するＫＩＬＬフラグ３２３）に基づいて受信したコマンドを解析する命令解析部である。コマンド実行部１５２は、コマンド解析部１５１の解析したコマンドを実行する。また、コマンド実行部１５２は、コマンド解析部１５１の解析したコマンドがＫＩＬＬコマンド／ＫＩＬＬ解除コマンドの場合、ＫＩＬＬフラグを設定するフラグ情報設定部である。

例えば、コマンド解析部１５１の解析したコマンドがライトコマンドの場合、コマンド実行部１５２は、記憶回路１６の書き込み動作を制御するためにライト制御信号をオン／オフしたり、記憶回路１６のチャージポンプの動作を制御するためにチャージポンプ制御信号をオン／オフしたりする。また、コマンド解析部１５１の解析したコマンドがリードコマンドの場合、コマンド実行部１５２は、リード制御信号をオン／オフして記憶回路１６からデータを読み出し、読み出したデータ等に基づいてリーダ・ライタ２へ送信するためのデータ信号を生成し、このデータ信号を送信回路１３へ出力する。コマンド解析部１５１の解析したコマンドがＫＩＬＬコマンド／ＫＩＬＬ解除コマンドの場合、コマンド実行部１５２は、ＫＩＬＬフラグを設定することで、コマンド解析部１５１が解析するコマンドの通信プロトコルを切り替える。

記憶回路１６は、リーダ・ライタ２から受信したデータを記憶するメモリであり、例えば、不揮発性メモリである。記憶回路１６は、制御回路１５の制御に従って、データを記憶したり、記憶しているデータを出力したりする。記憶回路１６は、不揮発性メモリとして、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）やフラッシュメモリ、ＦｅＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ＲＡＭ）、ＭＲＡＭ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ ＲＡＭ）、ＯＵＭ（Ｏｖｏｎｉｃ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｍｅｍｏｒｙ）等であってもよい。また、記憶回路１６は、チャージポンプ等の昇圧回路を備えており、データの書き込み時に、この昇圧回路によって、電源電圧を書き込みに必要な電圧まで昇圧する。

記憶回路１６は、ユーザが書き換え不可能なシステム領域１６１とユーザが書き換え可能なユーザ領域１６２を有している。システム領域１６１には、タグＩＤや、後述するＫＩＬＬフラグ等が格納され、ユーザ領域１６２には、任意のユーザデータが格納される。

次に、図４を用いて、本実施形態にかかるコマンド解析部１５１、コマンド実行部１５２、システム領域１６１の構成について説明する。コマンド解析部１５１は、図に示されるように、３ビットカウンタ３０１、８ビットデコーダ３０２、４ビットカウンタ３０３、１６ビットデコーダ３０４を備えている。

システム領域１６１には、標準プロトコルコマンド情報３２１、非標準プロトコルコマンド情報３２２、ＫＩＬＬフラグ３２３が格納されている。標準プロトコルコマンド情報３２１は、図２（ｂ）の標準プロトコルコマンド、すなわち、ＫＩＬＬコマンド等のコマンドＩＤである。非標準プロトコルコマンド情報３２２は、図２（ｃ）の非標準プロトコルコマンド、すなわち、ＫＩＬＬ解除コマンドのコマンドＩＤである。ＫＩＬＬフラグ３２３は、ＩＣタグの無効化状態／通常状態を示すフラグ、すなわち、通信中の通信プロトコルが標準プロトコル／非標準プロトコルであることを示すフラグである。例えば、ＫＩＬＬフラグ３２３を「１」にセットすると無効化状態を示し、ＫＩＬＬフラグ３２３を「０」にリセットすると通常状態を示す。

例えば、リーダ・ライタ２から通信フレームを受信すると、通信フレームのうちコマンドＩＤ領域２０２はコマンド解析部１５１に入力され、通信フレームのうちタグＩＤ領域２０１とパラメータ領域２０３はコマンド実行部１５２に入力される。コマンドＩＤ領域２０２とパラメータ領域２０３の境界は、ＫＩＬＬフラグに基づいて決定され、標準プロトコル／非標準プロトコルにしたがったビット位置からパラメータが取得されてコマンド実行部１５２に入力される。

コマンド実行部１５２は、コマンド解析部１５１の解析したコマンドがＫＩＬＬコマンドの場合、ＫＩＬＬフラグ３２３をセットすることで通信プロトコルを非標準プロトコルに切り替え、解析したコマンドがＫＩＬＬ解除コマンドの場合、ＫＩＬＬフラグ３２３をリセットすることで通信プロトコルを標準プロトコルに切り替える。コマンド解析部１５１は、ＫＩＬＬフラグ３２３が「０」の場合、標準プロトコルコマンドのみを受信、すなわち、８ビットのコマンドＩＤのみを解析し、ＫＩＬＬフラグ３２３が「１」の場合、非標準プロトコルコマンドのみを受信、すなわち、１６ビットのコマンドＩＤのみを解析する。

３ビットカウンタ３０１は、標準プロトコルコマンドのコマンドＩＤを入力するコマンドＩＤ入力部である。３ビットカウンタ３０１は、通信フレームのコマンドＩＤが入力され、入力されたビット数をカウントして、８ビットまでカウントすると、入力された８ビットのコマンドＩＤを出力する。

８ビットデコーダ３０２は、標準プロトコルコマンドのコマンドＩＤをデコードするコマンドデコーダである。８ビットデコーダ３０２は、８ビットのコマンドＩＤが入力され、標準プロトコルコマンド情報３２１を参照して、コマンドＩＤが標準プロトコルコマンドのどのコマンドか解析する。例えば、図２でコマンドＩＤが「０００１００００」の場合、ＫＩＬＬコマンドであると判定し、ＫＩＬＬコマンドを示す信号をコマンド実行部１５２へ出力する。

また、８ビットデコーダ３０２は、ＫＩＬＬフラグ３２３を参照し、ＫＩＬＬフラグ３２３の値に基づいてデコード動作を行う。例えば、ＫＩＬＬフラグ３２３が「０」の場合にはデコードを行い、ＫＩＬＬフラグ３２３が「１」の場合にはデコードを行わない。

４ビットカウンタ３０３は、非標準プロトコルコマンドのコマンドＩＤを入力するコマンドＩＤ入力部である。４ビットカウンタ３０３は、通信フレームのコマンドＩＤが入力され、入力されたビット数をカウントして、１６ビットまでカウントすると、入力された１６ビットのコマンドＩＤを出力する。

１６ビットデコーダ３０４は、非標準プロトコルコマンドのコマンドＩＤをデコードするコマンドデコーダである。１６ビットデコーダ３０４は、１６ビットのコマンドＩＤが入力され、非標準プロトコルコマンド情報３２２を参照して、コマンドＩＤが非標準プロトコルコマンドであるＫＩＬＬ解除コマンドかどうか解析する。例えば、図２でコマンドＩＤが「０１０１０１０００１０１０１００」の場合、ＫＩＬＬ解除コマンドであると判定し、ＫＩＬＬ解除コマンドを示す信号をコマンド実行部１５２へ出力する。

また、１６ビットデコーダ３０４は、ＫＩＬＬフラグ３２３を参照し、ＫＩＬＬフラグ３２３の値に基づいてデコード動作を行う。例えば、ＫＩＬＬフラグ３２３が「１」の場合にはデコードを行い、ＫＩＬＬフラグ３２３が「０」の場合にはデコードを行わない。

尚、３ビットカウンタ３０１と４ビットカウンタ３０３の代わりにシフトレジスタを設けてもよい。この場合、シフトレジスタに８ビットもしくは１６ビットのコマンドＩＤが入力され、ＫＩＬＬフラグに基づきシフトレジスタから８ビットデコーダ３０２もしくは１６ビットデコーダ３０４にコマンドＩＤが入力される。

コマンド実行部１５２は、ＫＩＬＬ解除コマンドの受信をカウントするカウンタ３１１を有している。カウンタ３１１がＫＩＬＬ解除コマンドの受信を所定回数カウントした場合に、ＫＩＬＬフラグ３２３をリセットすることよって、無効化解除のセキュリティ性を高めている。

尚、ＫＩＬＬ解除コマンドのビット長を長くすることにより、セキュリティ性が確保されている場合には、ＫＩＬＬ解除コマンドをカウントせずに、１回のＫＩＬＬ解除コマンドでＫＩＬＬフラグ３２３をリセットしてもよい。また、ＫＩＬＬ解除コマンドに限らず、カウンタ３１１によりＫＩＬＬコマンドの受信をカウントし、ＫＩＬＬコマンドを所定回数、受信した場合にＫＩＬＬフラグ３２３をセットしてもよい。

次に、図５のフローチャートを用いて、本実施形態にかかるＩＣタグにおける通信プロトコルの切り替え処理について説明する。この処理は、ＩＣタグがＫＩＬＬコマンドもしくはＫＩＬＬ解除コマンドを受信し、ＩＣタグの状態、すなわち、通信プロトコルを切り替える場合の処理である。尚、この処理が開始される前の初期状態では、ＫＩＬＬフラグ３２３は「０」であり、ＩＣタグ１は通常状態、すなわち通信プロトコルは標準プロトコルである。

まず、コマンド解析部１５１は、標準プロトコルコマンドを受信する（Ｓ５０１）。すなわち、ＩＣタグ１は通信フレームを受信すると、通信フレームのうちタグＩＤがコマンド実行部１５２へ入力され、通信フレームのうちコマンドＩＤが３ビットカウンタ３０１へ入力されて、カウントした８ビットのコマンドＩＤが８ビットデコーダ３０２へ入力される。

次いで、コマンド解析部１５１は、受信したコマンドがＫＩＬＬコマンドかどうか判定する（Ｓ５０２）。すなわち、８ビットデコーダ３０２は、ＫＩＬＬフラグ３２３が「０」であるためデコードを行い、Ｓ５０１で受信したコマンドＩＤを標準プロトコルコマンド情報３２１のコマンドＩＤと比較して、コマンドＩＤが一致するコマンドを検索する。

Ｓ５０２において、受信したコマンドがＫＩＬＬコマンドであると判定された場合、ＫＩＬＬ（無効化）処理を行う。ＫＩＬＬ処理として、コマンド実行部１５２は、ＫＩＬＬフラグ３２３をセットする（Ｓ５０３）。すなわち、８ビットデコーダ３０２は、受信したコマンドＩＤがＫＩＬＬコマンドのコマンドＩＤと一致すると、ＫＩＬＬコマンドの受信をコマンド実行部１５２へ通知する。そうすると、コマンド実行部１５２は、ＫＩＬＬフラグ３２３を「１」にセットする。これにより、ＩＣタグ１が無効化状態となり、通信プロトコルが非標準プロトコルに切り替わる。すなわち、８ビットデコーダ３０２が動作を停止し、１６ビットデコーダ３０４が動作を開始する。

また、Ｓ５０２において、受信したコマンドがＫＩＬＬコマンド以外の場合、コマンド実行部１５２は、コマンドに応じて、記憶回路の書き込みや読み出し等を行い、さらに、Ｓ５０１において標準コマンドの受信を待つ。

次いで、コマンド解析部１５１は、非標準プロトコルコマンドを受信する（Ｓ５０４）。すなわち、ＩＣタグ１が通信フレームを受信すると、通信フレームのうちタグＩＤがコマンド実行部１５２へ入力され、通信フレームのうちコマンドＩＤが４ビットカウンタ３０３へ入力されて、カウントした１６ビットのコマンドＩＤが１６ビットデコーダ３０４へ入力される。

次いで、コマンド解析部１５１は、受信したコマンドがＫＩＬＬ解除コマンドかどうか判定する（Ｓ５０５）。すなわち、１６ビットデコーダ３０４は、ＫＩＬＬフラグ３２３が「１」であるためデコードを行い、Ｓ５０４で受信したコマンドＩＤを非標準プロトコルコマンド情報３２２のコマンドＩＤ、すなわち、ＫＩＬＬ解除コマンドのコマンドＩＤと比較して、一致するかどうか判定する。

Ｓ５０５において、受信したコマンドがＫＩＬＬ解除コマンドであると判定された場合、カウンタ３１１をインクリメントする（Ｓ５０６）。すなわち、１６ビットデコーダ３０４は、受信したコマンドＩＤがＫＩＬＬ解除コマンドのコマンドＩＤと一致すると、ＫＩＬＬ解除コマンドの受信をコマンド実行部１５２へ通知する。そうすると、コマンド実行部１５２は、カウンタ３１１をインクリメントする。

また、Ｓ５０５において、受信したコマンドがＫＩＬＬ解除コマンド以外の場合、コマンド実行部１５２は、受信したコマンドを実行せずに、さらに、Ｓ５０４において非標準コマンドの受信を待つ。

次いで、コマンド実行部１５２は、カウンタ３１１が所定値に達したかどうか判定する（Ｓ５０７）。カウンタ３１１が、所定値に達した場合には、ＫＩＬＬ解除（無効化解除）処理（Ｓ５０８，Ｓ５０９）を行い、まだ所定値に達していない場合には、さらに、Ｓ５０４において非標準コマンド（ＫＩＬＬ解除コマンド）の受信を待つ。

ＫＩＬＬ解除処理として、まず、コマンド実行部１５２は、データを消去する（Ｓ５０８）。すなわち、コマンド実行部１５２は、ＫＩＬＬ解除後にＩＣタグが利用される用途などに応じてシステム領域１６１やユーザ領域１６２のデータを消去する。例えば、ユーザ領域１６２のユーザデータを消去したり、システム領域１６１のタグＩＤを消去する。また、ＫＩＬＬ解除後、ＫＩＬＬコマンド実行前のままのデータでＩＣタグの利用を継続する場合には、データの消去を行わない。

次いで、コマンド実行部１５２は、ＫＩＬＬフラグ３２３をリセットする（Ｓ５０９）。すなわち、コマンド実行部１５２は、ＫＩＬＬフラグ３２３を「０」にリセットし、ＫＩＬＬ解除処理が完了する。これにより、ＩＣタグ１が通常状態となり、通信プロトコルが標準プロトコルに切り替わる。すなわち、１６ビットデコーダ３０４が動作を停止し、８ビットデコーダ３０２が動作を開始する。そして、Ｓ５０１において標準コマンドの受信が可能となる。

このように、本実施形態では、標準プロトコルによる通信中にＫＩＬＬコマンドを受信した場合、通信プロトコルを非標準プロトコルへ切り替えることで、ＩＣタグの機能を無効化する。さらに、非標準プロトコルによる通信中にＫＩＬＬ解除コマンドを受信した場合、通信プロトコルを標準プロトコルへ切り替えることで、ＩＣタグの機能の無効化を解除する。したがって、ＫＩＬＬコマンドによりＩＣタグを無効化した後であっても、ＫＩＬＬ解除コマンドによりＩＣタグの無効化を解除し、ＩＣタグを再利用することができる。

すなわち、ＫＩＬＬコマンドによって、ＩＣタグから個人情報の漏洩を防止し、プライバシー保護を図ることができ、ＫＩＬＬ解除コマンドによって、プライバシーを保護しつつ安全にＩＣタグを再利用することができる。特に、ＫＩＬＬ解除コマンド受信時に、記憶回路に書き込まれていたユーザデータやタグＩＤを消去することにより、プライバシーを確実に保護することができる。また、ＫＩＬＬ解除コマンドを複数回、受信した場合に無効化を解除することにより、ＫＩＬＬ解除コマンドのセキュリティ性を確保し、より安全に再利用することができる。

例えば、小売店などで商品にＩＣタグを貼り付けて販売している場合、商品の購入時にＫＩＬＬコマンドによってＩＣタグを無効化することで、購入者の個人情報の漏洩を防止する。そして、アフターサービスなどを行う店などでは、必要に応じてＫＩＬＬ解除コマンドによりＩＣタグの無効化を解除することで、ＩＣタグを有効に再利用することができる。

また、小売店などで販売や使用期限切れなどにより商品が不要となった場合、商品からＩＣタグを取り外し、ＫＩＬＬコマンドによりＩＣタグを無効化する。そして、別の商品などでＩＣタグが必要になった場合に、ＫＩＬＬ解除コマンドによりＩＣタグの無効化を解除し、新たな情報を書き込むことにより、ＩＣタグを再利用することができる。

発明の実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２にかかるＩＣタグについて説明する。本実施形態にかかるＩＣタグは、ＫＩＬＬコマンドを解析するデコーダとＫＩＬＬ解除コマンドを解析するカウンタとデコーダを共通化したことを特徴としている。ここでは、コマンド解析部の構成として、カウンタとデコーダのそれぞれを共通化した例を説明するが、カウンタのみを共通化してもよいし、デコーダのみを共通化してもよい。尚、本実施形態のＩＣタグによるＩＣタグシステムの構成や通信フレーム等については、実施の形態１と同様のため説明を省略する。

図６は、本実施形態にかかるコマンド解析部１５１、コマンド実行部１５２、システム領域１６１の構成を示している。本実施形態では、実施の形態１の図４と比べて、３ビットカウンタ３０１と８ビットデコーダ３０２を設けず、代わりにビット付加部３０５を有している。尚、図６において、図４と同一の符号を付されたものは同様の要素であり、それらの説明を適宜省略する。

４ビットカウンタ３０３は、ＫＩＬＬフラグ３２３に基づいて、標準プロトコルコマンドもしくは非標準プロトコルコマンドのコマンドＩＤいずれかをカウントする。標準プロトコルコマンドのコマンドＩＤの場合、入力されたビット数を８ビットまでカウントすると、８ビットのコマンドＩＤをビット付加部３０５へ出力する。非標準プロトコルコマンドのコマンドＩＤの場合、入力されたビット数を１６ビットまでカウントすると、１６ビットのコマンドＩＤを１６ビットデコーダ３０４へ出力する。

ビット付加部３０５は、４ビットカウンタ３０３から８ビットのコマンドＩＤが入力され、この８ビットのコマンドＩＤの先頭に８ビットの「０」を付加して１６ビットのコマンドＩＤに変換し、この１６ビットのコマンドＩＤを１６ビットデコーダ３０４へ出力する。

８ビットの標準プロトコルコマンドが１６ビットに変換された後、１６ビットデコーダ３０４でデコードするため、標準プロトコルコマンド情報３２１には、８ビットのコマンドＩＤに８ビットの「０」を付加した１６ビットのコマンドＩＤが格納されている。例えば、図２のＫＩＬＬコマンドの「０００１００００」は「０００００００００００１００００」として格納されている。

１６ビットデコーダ３０４は、ＫＩＬＬフラグ３２３に基づいて、標準プロトコルコマンドもしくは非標準プロトコルコマンドのいずれかをデコードする。例えば、ＫＩＬＬフラグ３２３が「０」の場合には標準プロトコルコマンド情報３２１を参照し、ＫＩＬＬフラグ３２３が「１」の場合には非標準プロトコルコマンド情報３２２を参照し、ビット付加部３０５もしくは４ビットカウンタ３０３から入力された１６ビットのコマンドＩＤがどのコマンドかデコードする。

このように、本実施形態では、それぞれ１つのカウンタとデコーダによって、２つの通信プロトコルのコマンド解析を実現している。実施の形態１のようにそれぞれ２つのカウンタとデコーダを設けた場合には、回路規模が大きくなるという問題が生じうるが、本実施形態では、３ビットカウンタと８ビットデコーダが不要になるため、回路規模を小さくすることができる。

発明の実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３にかかるＩＣタグについて説明する。本実施形態にかかるＩＣタグは、リーダ・ライタからＫＩＬＬ解除コマンドに加えて暗号化データを受信し、暗号化データの復号を行うことを特徴としている。尚、本実施形態のＩＣタグによるＩＣタグシステムの構成等については、実施の形態１と同様のため説明を省略する。

本実施形態で通信する通信フレームは、実施の形態１の図２と同様であるが、ＫＩＬＬ解除コマンドの場合、パラメータ領域２０３に暗号化データを格納する。暗号化データは、リーダ・ライタ２が、所定の平文データを所定の暗号キーによって暗号化したデータである。

図７は、本実施形態にかかるコマンド解析部１５１、コマンド実行部１５２、システム領域１６１の構成を示している。本実施形態では、実施の形態１の図４の構成に加えて、コマンド実行部１５２に復号化部３１２を有し、システム領域１６１に暗号キー３２４と平文データ３２５を格納している。尚、図７において、図４と同一の符号を付されたものは同様の要素であり、それらの説明を適宜省略する。

システム領域１６１には、リーダ・ライタ２が暗号化に用いたものと同じ暗号キー３２４と、リーダ・ライタ２が暗号化したものと同じ平文データ３２５が格納されている。

復号化部３１２は、１６ビットデコーダ３０４がＫＩＬＬ解除コマンドをデコードした場合に、通信フレームのパラメータ領域２０３の暗号化データを取得し、暗号キー３２４によって復号する。そして、復号したデータを平文データ３２５と比較し、一致した場合に、カウンタ３１１でカウントし、カウンタ３１１がオーバフローして初めてＫＩＬＬフラグ３２３をリセットする。

このように、本実施形態では、ＫＩＬＬ解除コマンド時、暗号化データの復号が成功した場合にのみ、ＫＩＬＬフラグをリセットし、通信プロトコルを切り替える。これにより、ＫＩＬＬ解除のセキュリティ性をさらに向上することができる。

尚、実施の形態２のＩＣタグの構成に、復号化部３１２を設けて、復号を行ってもよい。また、ＫＩＬＬ解除コマンドに限らず、ＫＩＬＬコマンドに暗号化データを付加して、復号が成功した場合にのみＩＣタグを無効化するようにしてもよい。

その他の発明の実施の形態．
上述の例では、標準プロトコルと非標準プロトコルとでコマンドのビット長を変えたが、その他の方法で通信プロトコルを変更してもよい。例えば、通信フレームのビットを反転させてもよい。この場合、ＫＩＬＬコマンドにより無効化時、デコーダの前でビットを反転させ、標準プロトコルコマンドをデコードできないようにし、ＫＩＬＬ解除コマンドのみをデコードするようにする。

また、通信フレームに符号化する際の符号化方式を変えてもよい。例えば、標準プロトコルにおいて、通信する変調信号の「ＨＬ（ハイレベル＋ローレベル）」を１ビットの「０」とし、「ＨＨ（ハイレベル＋ハイレベル）」を１ビットの「１」としている場合、非標準プロトコルにおいて、逆の組み合わせ、すなわち、通信する変調信号の「ＨＨ（ハイレベル＋ハイレベル）」を１ビットの「０」とし、「ＨＬ（ハイレベル＋ローレベル）」を１ビットの「１」とする。

その他、標準プロトコルと非標準プロトコルとで、変調方式を切り替えてもよい。例えば、標準プロトコルでＡＳＫ変調により通信を行っている場合、非標準プロトコルではＰＳＫ変調により通信を行ってもよい。

上述の例では、内部に電源を有しないパッシブ型のＩＣタグとして説明したが、これに限らず、内部に電源を有するアクティブ型のＩＣタグであってもよい。アクティブ方のＩＣタグであれば、ＩＣタグを一時的に使用しない場合にＫＩＬＬコマンドで無効化することにより無駄な消費電力を抑えておき、使用を開始する場合にＫＩＬＬ解除コマンドで無効化解除することにより通常動作をさせることができる。

また、上述の例では、リーダ・ライタとＩＣタグで無線により通信を行ったが、無線に限らず、リーダ・ライタとＩＣタグとを接触させ有線により通信を行ってもよい。

このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形、実施が可能である。

本発明にかかるＩＣタグシステムの構成図である。 本発明にかかるＩＣシステムで送受信されるコマンドを示す図である。 本発明にかかるＩＣタグの構成を示すブロック図である。 本発明にかかるＩＣタグのコマンド解析部の構成を示すブロック図である。 本発明にかかる通信プロトコルの切り替え方法を示すフローチャートである。 本発明にかかるＩＣタグのコマンド解析部の構成を示すブロック図である。 本発明にかかるＩＣタグのコマンド解析部の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ ＩＣタグ
２ リーダ・ライタ
１０ 半導体装置
１１ 電源電圧発生回路
１２ 受信回路
１３ 送信回路
１４ クロック生成回路
１５ 制御回路
１６ 記憶回路
１７ アンテナ
１８ アンテナ端子
１５１ コマンド解析部
１５２ コマンド実行部
１６１ システム領域
１６２ ユーザ領域
３０１ ３ビットカウンタ
３０２ ８ビットデコーダ
３０３ ４ビットカウンタ
３０４ １６ビットデコーダ
３１１ カウンタ
３１２ 復号化部
３２１ 標準プロトコルコマンド情報
３２３ 非標準プロトコルコマンド情報
３２３ ＫＩＬＬフラグ
３２４ 暗号キー
３２５ 平文データ

Claims (14)

1. 第１の通信プロトコルと前記第１の通信プロトコルと異なる第２の通信プロトコルに対応して動作するＩＣタグであって、
   前記第１の通信プロトコルで動作中に特定の命令を受信した場合には、前記第２の通信プロトコルで動作する動作モードに切り替え、前記第２の通信プロトコルで動作中に特定の命令を受信した場合には、前記第１の通信プロトコルで動作する動作モードに切り替える制御回路と、
   所定のデータが書き込まれた記憶回路とを備え、
   前記制御回路は、前記第２の通信プロトコルで動作中に特定の命令を受信した場合には、前記第１の通信プロトコルで動作する動作モードに切り替えると共に、前記記憶回路に書き込まれている所定のデータを消去する、
   ＩＣタグ。
2. 前記消去される所定のデータには、前記記憶回路内のシステム領域に書き込まれたタグＩＤが含まれる、
   請求項１に記載のＩＣタグ。
3. 前記消去される所定のデータには、前記記憶回路内のユーザ領域に書き込まれたユーザデータが含まれる、
   請求項１又は２に記載のＩＣタグ。
4. 前記第１の通信プロトコルと前記第２の通信プロトコルとは、通信する通信フレームの形式が異なる、
   請求項１乃至３のいずれか一つに記載のＩＣタグ。
5. 前記第１の通信プロトコルの特定の命令と前記第２の通信プロトコルの特定の命令とは、前記通信フレームに含まれるコマンド識別情報のビット長が異なる、
   請求項４に記載のＩＣタグ。
6. 前記第１の通信プロトコルと前記第２の通信プロトコルとは、通信する通信フレームのビットを互いに反転させた形式である、
   請求項４に記載のＩＣタグ。
7. 前記第１の通信プロトコルと前記第２の通信プロトコルとは、通信する通信フレームのビットの符号化方式が異なる、
   請求項４に記載のＩＣタグ。
8. 前記動作モードが前記第１もしくは第２の通信プロトコルで動作する動作モードで
   あることを示すフラグ情報を格納するフラグ格納部をさらに有し、
   前記制御回路は、
   前記フラグ情報に基づいて受信した命令を解析する命令解析部と、
   前記命令解析部による特定の命令の解析に基づいて前記フラグ情報を設定するフラグ情報設定部と、を有する、
   請求項５に記載のＩＣタグ。
9. 前記命令解析部は、
   前記フラグ情報に基づいて第１のビット長の命令をデコードする第１のデコーダと、
   前記フラグ情報に基づいて第２のビット長の命令をデコードする第２のデコーダとを有し、
   前記フラグ情報設定部は、前記第１もしくは第２のデコーダのデコードに基づいて前記フラグ情報を設定する、
   請求項８に記載のＩＣタグ。
10. 前記命令解析部は、
    第１のビット長の命令に対し、第２のビット長までビットを付加するビット付加部と、
    前記フラグ情報に基づいて、前記ビットを付加した第１のコマンド、もしくは、前記第２のビット長の命令をデコードするデコーダと、を有する、
    請求項８に記載のＩＣタグ。
11. 前記制御回路は、前記第１の通信プロトコルの特定の命令もしくは第２の通信プロトコルの特定の命令を複数回、受信した場合に、前記動作モードを切り替える、
    請求項１乃至１０のいずれか一つに記載のＩＣタグ。
12. 前記制御回路は、前記第１の通信プロトコルの特定の命令もしくは第２の通信プロトコルの特定の命令に加えて暗号化データを受信し、前記暗号化データの復号が成功した場合に、前記動作モードを切り替える、
    請求項１乃至１１のいずれか一つに記載のＩＣタグ。
13. 第１の通信プロトコルと前記第１の通信プロトコルと異なる第２の通信プロトコルに対応して動作するＩＣタグの制御方法であって、前記ＩＣタグは、
    所定のデータが書き込まれた記憶回路を備え、
    前記第１の通信プロトコルで動作中に特定の命令を受信した場合には、前記第２の通信プロトコルで動作する動作モードに切り替え、前記第２の通信プロトコルで動作中に特定の命令を受信した場合には、前記第１の通信プロトコルで動作する動作モードに切り替え、
    前記第２の通信プロトコルで動作中に特定の命令を受信した場合には、前記第１の通信プロトコルで動作する動作モードに切り替えると共に、前記記憶回路に書き込まれている所定のデータを消去する、
    ＩＣタグの制御方法。
14. 第１の通信プロトコルと前記第１の通信プロトコルと異なる第２の通信プロトコルに対応して動作するＩＣタグと、前記ＩＣタグと通信するリーダ・ライタと、を有するＩＣタグシステムであって、
    前記ＩＣタグは、
    前記第１の通信プロトコルで動作中に前記リーダ・ライタから特定の命令を受信した場合には、前記第２の通信プロトコルで動作する動作モードに切り替え、前記第２の通信プロトコルで動作中に前記リーダ・ライタから特定の命令を受信した場合には、前記第１の通信プロトコルで動作する動作モードに切り替える制御回路と、
    所定のデータが書き込まれた記憶回路とを備え、
    前記制御回路は、前記第２の通信プロトコルで動作中に特定の命令を受信した場合には、前記第１の通信プロトコルで動作する動作モードに切り替えると共に、前記記憶回路に書き込まれている所定のデータを消去する、
    ＩＣタグシステム。

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