JP5334313B2 - 無線icタグおよびこれを用いた送受信システム - Google Patents

無線icタグおよびこれを用いた送受信システム Download PDF

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Description

本発明は、品質の保証および出所の保証のために宝飾品に設けられる無線ICタグおよびこれを用いた送受信システムに関する。
従来、真珠においては、無線ICモジュール(無線ICタグ)を内蔵した真珠核をアコヤ貝等に核入して真珠を生産し、この無線ICモジュールを用いて流通管理を行う流通管理方法が知られている(特許文献1参照)。この流通管理方法では、無線ICモジュールのユニークIDおよびユニークID毎に真珠の管理情報をデータベースに登録しておき、管理サーバが、データベースを参照し、情報入力端末から送信されたユニークIDが付された真珠の生産から流通までを追跡可能とし、流通管理を行う。
この流通管理方法により、真珠の流通履歴(品質・出所の保証も含む)を容易に追跡できるようになっている(トレーサビリティの向上)。
他にも、データを記憶させたICチップが、装飾部の反対側のリング部の外周面側に露出した状態で取り付けられた指輪が知られている(特許文献2参照)。
この指輪をリーダーライターに近づけることで、ICチップに記憶された情報をパソコンのモニター等に出力させて確認することができるようになっている。
特開2007−091453号公報 特開2009−028225号公報
しかし、上記のような流通管理方法では、真珠(宝飾品本体)の生産の初期段階から無線ICモジュールが内蔵された原材料(真珠核)を扱うため、宝飾品として一般市場に出るまでに外的な衝撃や経時的な劣化等で無線ICモジュールが故障(破損)してしまう場合や、宝飾品の加工中に無線ICモジュールを破壊してしまう場合等の問題があった。また、上記した真珠では、不良品となって廃棄される真珠においては、無線ICモジュールも同時に廃棄されることになる。
一方、上記した指輪では、目立たない位置であるとはいえICチップが露出しているため、宝飾品としての美観が損なわれるという問題があった。
本願発明は、宝飾品の外観を損なうことなく、これに簡単に装着することができる無線ICタグおよびこれを用いた送受信システムを提供することを課題とする。
本発明の無線ICタグは、索状体を挿通するために宝飾品本体に貫通形成した貫通孔に装着される宝飾品用の無線ICタグであって、情報を記憶するICチップと、ICチップに接続され、情報の送受信を非接触で行うためのアンテナと、ICチップおよびアンテナを保持する保持部材と、を備え、保持部材は、索状体が挿通可能な状態で貫通孔に装着されることを特徴とする。
この構成によれば、宝飾品(店頭に並ぶ商品)となる直前の貫通孔が形成された宝飾品本体に対し、ICチップおよびアンテナを保持した保持部材(無線ICタグ)を装着するため、経時的な劣化等による故障や、宝飾品の加工過程での破壊により、ICチップに記憶された情報が喪失することがない。また、宝飾品に加工する宝飾品本体のみを選択して無線ICタグを装着可能であるため、不良品となって廃棄される宝飾品本体に無線ICタグを装着してしまうことがない。これにより、識別が必要な宝飾品本体または宝飾品の流通履歴を確実に追跡することができる。
また、宝飾品本体に索状体を通すために形成した貫通孔に無線ICタグを装着するため、宝飾品に加工された後に、無線ICタグが外観に表れることがない。これにより、宝飾品(および宝飾部材)としての美しい外観を損なうことがない。
この場合、貫通孔は、円孔であり、保持部材は、貫通孔と同形の外径を有する円筒状に形成されていることが好ましい。
他にも、貫通孔は、円孔であり、保持部材は、断面が略半円の棒状に形成されていることが好ましい。
これらの構成によれば、貫通孔の内面に密着するように保持部材を装着でき、保持部材の軸心、または保持部材と貫通孔との間に、索状体を通すことができる。これにより、保持部材の外面と貫通孔の内面との摩擦により、保持部材を貫通孔に確実に固定することができ、また、保持部材(無線ICタグ)が外観に表れることなく、宝飾品として違和感のない美しい外観を維持することができる。なお、保持部材は、接着剤を用いて貫通孔の内面に接着固定されることが好ましい。
また、この場合、ICチップおよびアンテナは、保持部材に埋め込まれていることが好ましい。
この構成によれば、保持部材に保持されたICチップおよびアンテナの脱落や剥離を防止することができる。また、外的な衝撃等によるICチップの損傷(破壊、故障)や、ICチップとアンテナとの接続部分の剥離等も防止することができる。
この場合、アンテナは、保持部材に巻回するように、保持部材に埋め込まれていることが好ましい。
他にも、アンテナは、索状体に沿うように、保持部材から外側に延在していることが好ましい。
また、他にも、ICチップは、保持部材に埋め込まれて、アンテナは、保持部材の外面にパターニングされていることが好ましい。
これらの構成によれば、ICチップに記憶された情報の送受信に必要なアンテナの大きさ(長さ)を十分に確保することができる。これにより、確実且つ適正な送受信を担保することができる。
本発明の送受信システムは、宝飾品は、宝飾品本体である真珠の複数個を索状体で連結した真珠商品であり、複数個の真珠のうちの少なくとも任意の1の真珠に装着された請求項1ないし7のいずれかに記載の無線ICタグと、アンテナを介して、ICチップに情報の読み書きを行うリーダーライターと、を備え、リーダーライターの送受信端は、真珠の形状に合わせて冠球状に窪入形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、真珠に形成された貫通孔に対して無線ICタグが装着されているため、無線ICタグが装着された真珠は、無線ICタグが装着されていない真珠と比較しても、なんら外観に相違がない。また、リーダーライターの送受信端は、真珠の形状に合わせて形成されているため、無線ICタグの送受信距離が短い場合でも、最短距離にまで近づいた状態で情報の送受信を行うことができる。
第1実施形態に係る送受信システムの概略図(a)およびリーダーライターの読書き送受信部(送受信端)と真珠との送受信時の位置関係を模式的に示した説明図(b)である。 無線ICタグを装着した真珠の断面図等(a)および無線ICタグの装着部分の断面拡大図(b)である。 RFIDチップの記憶領域の構成(a)およびリーダーライターの記憶手段に記憶した管理コードテーブル(b)を示した説明図である。 RFIDチップ、アンテナ、形成前の保持部材を示す模式図(a)および無線ICタグ(b)を示した模式図である。 第2実施形態に係る無線ICタグを装着した真珠の断面図等(a)およびアンテナの形態を示した平面図である。 第3実施形態に係る無線ICタグを装着した真珠の断面図等(a)および第4実施形態に係る無線ICタグの部分拡大図(b)である。
以下、添付の図面を参照して、本発明に係る無線ICタグを用いた送受信システムついて説明する。この送受信システムは、宝飾品として用いられる宝飾品本体に無線ICタグを装着し、無線ICタグに対し、各管理情報を読み取りまたは書き込みを行うことで、宝飾品および宝飾品本体の流通管理を行うものである。以降、宝飾品本体として「真珠」を、宝飾品として複数の真珠を糸(索状体)で連ねたネックレス様の真珠商品を、例に挙げて説明する。
送受信システム1の説明に先立ち、真珠2の一般的な流通経路および真珠2について簡単に説明する。真珠2は、真珠核2aを核入れしたアコヤ貝等を養殖する養殖業者、浜上げされた真珠2の買い付けおよび選別を行う輸入業者、真珠2の加工を行う加工業者、真珠2の鑑別を行う鑑別業者、真珠2の仲買をする仲買業者、そして問屋を介して小売店に並ぶこととなる。なお、上記した流通経路は一例であり、これに限られるものではない。
真珠2は、厚肉の貝殻を球形に加工した真珠核2aの表面に、0.8〜2.0mm程度の真珠層2bが積層して形成されている(図1(b)参照)。一般的に、流通過程での取り扱いの容易さや、宝飾品6(ネックレス等、店頭に並ぶ商品)としての加工の容易さを考慮して、複数の真珠2を糸(索状体3)で束ねるために、真珠2には、糸通し穴(以降「貫通孔4」と呼ぶ。)が空けられる(図1(b)参照)。貫通孔4は、真珠2の中心を通過して貫通した円孔であり(図2(a)参照)、貫通孔4には、索状体3が通されて40珠程度の真珠2がひとまとめにされ(以降「中間宝飾品5」と呼ぶ。(図1(a)参照))、各業者間を流通する。なお、貫通孔4および索状体3の直径は、特に限定されることはないが、貫通孔4の直径は0.7〜1.2mm程度、索状体3の直径は0.3mm程度が、一般的である。
続いて、図1ないし図3を参照して、本実施形態(第1実施形態)に係る送受信システム1について説明する。図1(a)に示すように、送受信システム1は、真珠2に内蔵された無線ICタグ10と、無線ICタグ10に対し、必要な管理情報の読み書きを行うリーダーライター11と、を備えている。
図2に示すように、無線ICタグ10は、いわゆるパッシブタイプのRFID(Radio Frequency Identification)タグであり、流通管理に必要な管理情報を記憶するRFIDチップ12(無線ICチップ)と、RFIDチップ12に記憶された各管理情報の送受信を非接触で行うためのアンテナ13と、RFIDチップ12およびアンテナ13を組み込むための保持部材14と、を備えている。なお、詳細は後述するが、無線ICタグ10は、真珠2に貫通形成された貫通孔4に挿入され、固定されている。また、無線ICタグ10は、パッシブタイプに限定されず、アクティブタイプでもよい。
図3(a)に示すように、RFIDチップ12の記憶領域Mは、読み出し専用領域であるROM領域M1と、読み書き可能な領域であるR/W領域M2と、を有している。ROM領域M1には、予め「シリアルナンバー」が書き込まれる。
一方、R/W領域M2は、リーダーライター11によって8項目の管理情報が、それぞれ所定領域に書き込まれる。具体的には、「核入れ日」、「核サイズ」、「浜上げ日」、「収穫地」、「養殖業者」、「真珠サイズ」、「加工履歴」および「流通経路」について書き込み可能となっている。但し、1度書き込みが行われたR/W領域M2内の領域については、上書き、書き換え、削除などの編集ができないようになっている。なお、RFIDチップ12の記憶容量には、制限があるため、各管理情報をコード化した情報(以下、「管理コード」と呼ぶ)を書き込むこととなる。また、上記した8項目の管理情報は、一例であり、これらに限られるものではない。
また、「収穫地」、「養殖業者」、「加工履歴(加工内容+加工業者)」および「流通経路」の管理コードは、リーダーライター11が有する管理コードテーブルに定義づけられている(図3(b)参照)。図3(a)に示す例の場合、「核入れ日:2007年7月31日」、「核サイズ:10.5〔mm〕」、「浜上げ日:2008年11月25日」、「収穫地:タヒチ」、「養殖業者:A真珠養殖」、「真珠サイズ:12.5〔mm〕」、「加工履歴:鈴木真珠加工によって染色(黄色)」といった管理情報が書き込まれている。なお、無線ICタグ10は、真珠2に穴あけ(貫通孔4の形成)が行われた後、その貫通孔4に挿入装着するため、加工業者以降の流通経路に携わる者が、各管理情報を入力することとなるが、仲買業者が入力することが好ましい。
図1(a)に示すように、リーダーライター11は、無線ICタグ10への必要な管理情報の読み出しおよび書き込みを行う読書き送受信部15と、管理コードを記憶した記憶手段16(図3(b)参照)と、必要な管理情報を入力する入力手段17(キーボード等)と、入力手段17によって入力された管理情報や読み取った管理情報を表示する表示手段18(液晶ディスプレイ等)と、を備えている。リーダーライター11は、読書き送受信部15(送受信アンテナ)を介して制御信号や入力手段17を介して入力した管理情報を含む電波を発信する。これにより、RFIDチップ12に記憶された管理情報の読み出しや、RFIDチップ12に対して管理情報の書き込みが行われる。
図1(b)に示すように、読書き送受信部15は、送受信アンテナ(図示省略)を内蔵した送受信端19を有している。この送受信端19の先端部分は、鋭角を為すように斜めに形成され、斜めに形成された面は、真珠2の表面(球面)に合わせて湾曲した曲面形状に形成されている。つまり、送受信端19の先端部分は、真珠2の曲面に嵌合するかのごとく(冠球状に)窪入形成されている。これにより、送受信端19の先端部分は、中間宝飾品5または宝飾品6における真珠2と真珠2との間に深く入り込むようになっている。このように形成された送受信端19の先端部分を、真珠2の表面(球面)に近接(または接触)させると、送受信端19の先端部分は、貫通孔4(索状体3)の近くに臨み、読書き送受信部15と無線ICタグ10のアンテナ13との距離を最短にすることができる。これにより、無線ICタグ10の送受信距離が短い場合でも、無線ICタグ10とリーダーライター11との間の送受信を確実に行うことができる。
記憶手段16は、フラッシュメモリー等の不揮発性の半導体メモリーであり、上記した管理コードテーブルが記憶されている(図3(b)参照)。また、各管理情報の入力履歴も記録される。なお、詳細な説明は省略するが、各管理情報の読み出し書き込み情報の照合等を行うソフトウェアが保存されているROM、ソフトウェアの実行領域となるRAM、入力された管理情報を保存する補助記憶手段(ハードディスク等)を備えている。
続いて、図2および図4を参照して、無線ICタグ10について詳細に説明する。RFIDチップ12は、0.4〜0.7mm角、厚み0.04mm程度に形成された電子回路部品である。アンテナ13は、コイル状(螺旋状)に形成されており、RFIDチップ12に電気的に接続されている。
RFIDチップ12およびアンテナ13を組み込む保持部材14は、円筒状に形成された樹脂製の部材である。保持部材14は、真珠2に開口した貫通孔4に挿入可能な直径(外径)(0.7〜1.2mm程度)に形成されている。また、保持部材14の長さは、貫通孔4に装着した状態で真珠2の表面から突出しないように、真珠2の直径(3〜19mm程度)よりも僅かに小さく(短く(2.8〜18.8mm程度))形成されている。さらに、保持部材14の内径は、0.4〜0.8mm程度に形成されており、上記した索状体3が挿通するようになっている(図1(b)参照)。なお、保持部材14は、真珠2の色と略同一色(同系色)であることが好ましい。これにより、真珠2に装着した保持部材14(無線ICタグ10)が目立たないため、宝飾品6としての見た目を良好に維持することができる。
RFIDチップ12は、保持部材14をモールド形成(射出形成)する際に、保持部材14の軸方向(長手方向)略中央部分に配設される(図4(a)参照)。一方、アンテナ13は、RFIDチップ12の両端、すなわち保持部材14の軸方向外側に螺旋状に延在して配設されている(図4(a)参照)。そして、保持部材14が、モールド形成されると、RFIDチップ12およびアンテナ13は、保持部材14の外径と内径との間に埋め込まれるようにして一体に形成される(図4(b)参照)。したがって、モールド形成後の保持部材14には、RFIDチップ12が埋設されると共に、保持部材14に巻回するようにアンテナ13が埋設されて、これにより、無線ICタグ10が構成される。
このように、RFIDチップ12は、保持部材14に埋め込まれているため、外的な衝撃等によるRFIDチップ12の損傷(破壊、故障)や脱落を防止することができ、これに記憶された各管理情報を適切に保護することができる。一方、アンテナ13は、巻回することで長さを稼ぐことができ、無線ICタグ10とリーダーライター11との間での必要な通信可能距離を確保することができる。また、RFIDチップ12およびアンテナ13は、保持部材14に埋設されて固定されているため、両者の接続部分の剥離(分離)を防止することができる。なお、RFIDチップ12の配設位置は、任意であり、保持部材14の中央部分に限定されるものではない。
上記のようにして形成された無線ICタグ10は、真珠2の貫通孔4に挿入され、接着剤を用いて貫通孔4の内面に接着固定される。この無線ICタグ10は、一つの中間宝飾品5または一つの宝飾品6に用いられる複数の真珠2のうち、所定(または任意)の1珠または2珠に当該無線ICタグ10を装着される。
このように、宝飾品6となる直前の貫通孔4が形成された真珠2に対して装着されるため、経時的な劣化等による故障、染色や熱処理等の真珠2の加工過程や穴あけ作業等において、無線ICタグ10が損傷(破壊、故障)することがない。これにより、無線ICタグ10が加工過程等における損傷等により、RFIDチップ12に記憶された各管理情報が喪失することなく、且つ識別が必要な真珠2または宝飾品6(中間宝飾品5)の流通履歴を確実に追跡することができる。また、廃棄されるような不良品の真珠2を除外し、宝飾品6となる真珠2のみを選択して、この真珠2にのみ無線ICタグ10を装着することができる(歩留りの向上)。さらに、無線ICタグ10(保持部材14)は、真珠2の直径と略同一長であるため、真珠2の外観に表れることなく、宝飾品6として違和感のない美しい外観を維持することができる。なお、貫通孔4の開口径と無線ICタグ10(保持部材14)の外形とは、略同一径(および同一形状)であるため、接着剤を省略して、無線ICタグ10を貫通孔4に圧入固定してもよい。また、宝飾品6(中間宝飾品5)において、無線ICタグ10を装着する真珠2の数は、任意であり、複数の真珠2全てに無線ICタグ10を装着してもよい。
第1実施形態の送受信システム1における管理情報等の読み取りおよび書き込みについて簡単に説明する。管理情報等の読み取りは、先ず、リーダーライター11から管理情報の取得要求等の制御信号(電波)が発信され、その制御信号を無線ICタグ10が受信することで行われる。無線ICタグ10は、制御信号において要求されたシリアルナンバーや各管理情報をリーダーライター11に送信(返信)する。リーダーライター11は、無線ICタグ10から送信された管理情報等を受信し、表示手段18に表示することで、ユーザーに管理情報を提示する。
次に、管理情報等の書き込みは、先ず、ユーザーが入力手段17を介して管理情報を入力し、リーダーライター11から、入力された管理情報および制御信号を発信する。無線ICタグ10は、リーダーライター11から発信された管理情報および制御信号を受信し、管理情報をR/W領域M2に書き込む。無線ICタグ10は、必要な処理(書き込み等)が終了すると、その処理結果を送信(返信)する。リーダーライター11は、無線ICタグ10から送信された処理結果を受信し、表示手段18に表示する。
なお、リーダーライター11の記憶手段16や補助記憶手段に、無線ICタグ10のシリアルナンバーを登録(記憶)しておき、リーダーライター11は、無線ICタグ10から送信されたシリアルナンバーが記憶手段16等に登録されている場合にのみ、各管理情報を表示手段18に表示するようにしてもよい。
また、無線ICタグ10のR/W領域M2を省略して、無線ICタグ10には、シリアルナンバーのみをROM領域M1に記憶し、一方、リーダーライター11の記憶手段16や補助記憶手段に、必要な管理情報を登録する構成としてもよい。この場合、無線ICタグ10から送信(返信)されたシリアルナンバーがリーダーライター11の記憶手段16等に登録されている場合に、そのシリアルナンバーと関連づけられて格納されている管理情報を参照することができる。
さらに、無線ICタグ10とリーダーライター11とに、それぞれ同一の管理情報を登録しておき、各管理情報を相互に照合するようにしてもよい。
他にも、リーダーライター11と、リーダーライター11から入力された管理情報を管理する管理サーバー(図示省略)とをインターネット等のネットワークによって接続し、リーダーライター11またはその他の情報参照端末により管理情報を参照可能に構成してもよい。また、管理情報を印刷出力するためのプリンターを備えた構成としてもよい。
以上の構成によれば、無線ICタグ10が、装着された真珠2と装着されていない真珠2とは、なんら外観に相違がなく、宝飾品6として違和感のない美しい外観を維持することができる。また、リーダーライター11の送受信端19は、真珠2の形状に合わせて形成されているため、無線ICタグ10の送受信距離が短い場合でも、最短距離にまで近づいた状態で情報の確実な送受信を行うことができる。なお、上述の第1実施形態では、宝飾品本体として真珠2を、また宝飾品としてネックレス様の真珠商品を、例に挙げて説明したが、宝飾品本体および宝飾品は、これらに限定されたものではない。
次に、図5を参照して、第2実施形態に係る送受信システム1に用いる無線ICタグ10について説明する。この無線ICタグ10における保持部材14は、断面が略半円の棒状に形成されている。すなわち、図5(a)において、貫通孔4の上半分に保持部材14が装着されている。このため、保持部材14と貫通孔4との間、つまり、貫通孔4の下半分には、索状体3を通すことができる。この場合、図5(b)に示すように、アンテナ13は、平面視、折り返すように蛇行させて配設し、保持部材14に埋め込むようにする。これにより、第1実施形態と同様、保持部材14を貫通孔4に確実に固定することができると共に、保持部材14(無線ICタグ10)が外観に表れないため、宝飾品6として美観を保つことができる。なお、その他の構成は、第1実施形態と同様であるため、説明は省略する。
次に、図6(a)を参照して、第3実施形態に係る送受信システム1に用いる無線ICタグ10について説明する。この無線ICタグ10におけるアンテナ13は、貫通孔4を挿通する索状体3に沿うように保持部材14の外側に延在し、隣接する真珠2の貫通孔4を挿通している。このアンテナ13は、無線ICタグ10が装着されている真珠2の両側に位置する複数の真珠2(1〜4珠程度)に延在している。すなわち、アンテナ13が、あたかも複数の真珠2を連ねる索状体3のごとく形成されている。これにより、管理情報の送受信に必要なアンテナ13の大きさ(長さ)を十分に確保でき、より長い通信可能距離を確保することができる。なお、その他の構成は、第1実施形態と同様であるため、説明は省略する。また、第2実施形態に係る無線ICタグ10(保持部材14)に対し、当該アンテナ13を適用してもよい。
次に、図6(b)を参照して、第4実施形態に係る送受信システム1に用いる無線ICタグ10について説明する。この無線ICタグ10におけるアンテナ13は、保持部材14に埋設せず、保持部材14の外面(外周面)にパターニングされている。これにより、第1実施形態におけるアンテナ13と同様に、確実且つ適正な送受信に必要なアンテナ13長を確保することができ、また、アンテナ13を保持部材14に埋設するのに比べて、簡単且つ安価にアンテナ13を配設することができる。なお、保持部材14の内面(内周面)にパターニングしてもよい。また、その他の構成は、第1実施形態と同様であるため、説明は省略する。
1:送受信システム、2:真珠、3:索状体、4:貫通孔、6:宝飾品、10:無線ICタグ、11:リーダーライター、12:RFIDチップ、13:アンテナ、14:保持部材、19:送受信端

Claims (8)

  1. 索状体を挿通するために宝飾品本体に貫通形成した貫通孔に装着される宝飾品用の無線ICタグであって、
    情報を記憶するICチップと、
    前記ICチップに接続され、前記情報の送受信を非接触で行うためのアンテナと、
    前記ICチップおよび前記アンテナを保持する保持部材と、を備え、
    前記保持部材は、前記索状体が挿通可能な状態で前記貫通孔に装着されることを特徴とする無線ICタグ。
  2. 前記貫通孔は、円孔であり、
    前記保持部材は、前記貫通孔と同形の外径を有する円筒状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の無線ICタグ。
  3. 前記貫通孔は、円孔であり、
    前記保持部材は、断面が略半円の棒状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の無線ICタグ。
  4. 前記ICチップおよび前記アンテナは、前記保持部材に埋め込まれていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の無線ICタグ。
  5. 前記アンテナは、前記保持部材に巻回するように、前記保持部材に埋め込まれていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の無線ICタグ。
  6. 前記アンテナは、前記索状体に沿うように、前記保持部材から外側に延在していることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の無線ICタグ。
  7. 前記ICチップは、前記保持部材に埋め込まれて、
    前記アンテナは、前記保持部材の外面にパターニングされていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の無線ICタグ。
  8. 前記宝飾品は、宝飾品本体である真珠の複数個を索状体で連結した真珠商品であり、
    複数個の前記真珠のうちの少なくとも任意の1の前記真珠に装着された請求項1ないし7のいずれかに記載の無線ICタグと、
    前記アンテナを介して、前記ICチップに情報の読み書きを行うリーダーライターと、を備え、
    前記リーダーライターの送受信端は、前記真珠の形状に合わせて冠球状に窪入形成されていることを特徴とする送受信システム。
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