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RFIDの基礎知識（技術編）

ここでは、RFIDに関する基礎知識として、その技術について解説しています。

技術解説編

	RFIDとは．．．

		RFIDは、Radio Frequency IDの略で、無線技術を使ってICチップの読み書きをする技術のことです。
		インレットと呼ばれる薄いフィルムに、ＩＣチップとアンテナが内蔵されています。
		このインレットを、ラベルシールやプラスチックのカード、キーホルダーのようなタグに加工し、管理したいモノに貼り付けたり、人が携帯して使います。
		この様なタグやカードを無線ＩＣタグ、無線ＩＣカードなどと呼びます。

	動作原理

		ＲＦＩＤの頭脳ともいえるＩＣチップには、コイル状のアンテナが繋がっています。
		このコイル状のアンテナに、リーダーライターから特殊な電磁波や電波を当てると電気が生じます。
		この電気を使ってＩＣチップが駆動し、リーダーライターから送られてくるデータを受信したり、自らのメモリに格納されている情報を無線で送信したりします。

	RFIDのデータ構造

		ＲＦＩＤのＩＣチップには、メモリが内蔵されています。
		このメモリには、通常、書き換えできないシステム領域と、書き換え可能なユーザデータ領域があります。（書き換え可能な領域を持たない製品もあります）
		システム領域の情報は不変なので、偽造やコピーができません。

	RFIDで使う周波数

		RFIDでは、数百キロヘルツの長波や、数十メガヘルツの短波、数百メガヘルツのUHF波、数ギガヘルツのマイクロ波など、様々な周波数が使われており、国によっても若干違います。
		周波数によって、交信距離や指向性、通信速度やノイズや電波障害の特性が異なり、利用目的や周囲環境に合わせた選択が必要になります。

種類	長波帯～135kHz	短波帯 13.56MHz	UHF帯 950MHz	マイクロ波帯 2.45GHz

方式	電磁誘導方式		電波方式
国内利用可否	利用可能	利用可能	利用可能	利用可能
最大通信距離	１ｍ程度	数十cm	10ｍ以上	数ｍ
通信速度	△	○	○	○
指向性	◎	○	○	△
水分の影響	○	○	△	△
金属の影響	○	○	△	◎

	他のID自動認識技術との比較

		RFIDへの期待は大きいですが、万能ではありません。
		様々なID自動認識技術の優劣を正しく理解し、適性に応じて採用すべきです。

種類	非接触ICタグ (RFID)	バーコード	２次元コード	磁気カード

最大情報量	数キロバイト程度	数十バイト程度	数キロバイト程度	100バイト程度
書き換え	可能	不可	不可	可能
遮蔽時の通信	可能	不可	不可	－－
複数同時通信	容易	条件により可能	条件により可能	不可
偽造	困難	容易	容易	容易
コスト	高い	安い	安い	やや高い
環境（汚れ）	強い	弱い	弱い	やや弱い
環境（ノイズ）	やや弱い	強い	強い	磁気に弱い

使用上の留意点

	金属や水の影響
		周波数によっても違いますが、RFIDの電波は、金属や水に吸収されてしまうため、リーダーやICタグの近くに金属や水があると、ICタグの情報を読み書きできなくなることがあります。
		これを解決するためには、邪魔になる物体を取り除くか、影響を受けない特殊なICタグや周波数を利用しなければなりません。
	ノイズと干渉
		電波は、似た周波数を持つ電波が周囲から発信されているときや、モーターなど強い電磁波が発生している場合、それらがノイズとなって、通信性能を劣化させることがあります。
		また、同じ周波数のICタグが近くにある場合、同時に複数のICタグが通信をはじめようとして混信を招く場合があります。これは、アンチコリジョン機能を持つICタグやリーダーを使うことで回避できます。
	アンテナの向き
		リーダーなどのアンテナとICタグの内部のアンテナやコイルの向きによって、通信状態が変化するため、読み取り可能な距離や通信速度が変わってしまうことがあります。
	情報量と通信速度
		ICタグに内蔵されるICチップによって、記録できる情報量や通信速度が異なります。
		システムで必要とする記憶容量や通信速度を満たすICタグを使わないと、情報の書き込みが行えなくなったり、通信エラーが頻発することになります。
	物理的損傷
		フィルム状のインレットは、多少の曲げや圧力には耐えますが、やはり丁寧に扱うべきです。強い衝撃を与えたり折り曲げたり、鋭利なモノで傷を付けると使えなくなります。
		IDを発行するときは正常でも、運送中や使用者の不注意により、使用中に破損してしまうことがあります。この場合、ICチップ内部の情報をバックアップしておく仕組みが無いと、２度と情報を復元できなくなることがあります。
	盗聴、改ざん、コピーの危険性
		無線通信ができるという利便性を持つ反面、簡単に盗聴されてしまうという危険性も持っています。盗聴だけでなく、情報を改ざんされる可能性もあります。
		重要な情報をICタグに格納する場合は、暗号化などの処理を行い、盗聴や改ざんへの対策を行う必要があります。
		ICタグのシステム領域には、書き換え不可能なユニークな番号が格納されているので、偽物を作ることはできないと言われています。
		ただし、ユーザ領域の情報だけを使ってシステムの制御を行うと、簡単にコピー（偽物）されて不正に使われてしまう可能性があります。

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