説明

RFIDスキミング防止装置

【課題】
移動体識別用無線設備であるRFIDタグ通信装置が動作するシステムにおいて、RFIDタグのバックスキャッタ応答信号のスキミングを防止する。また、不正な読取を行う別のRFIDタグ通信装置の通信によるRFIDタグのバックスキャッタ応答信号の読取を妨害して、不正な読取を防止する。
【解決手段】
RFIDタグ通信装置がRFIDタグと通信を行う場合に、RFIDスキミング防止装置がRFIDタグから返されるバックスキャッタ応答信号に重畳してバックスキャッタ読取防止信号を返す動作を行うことで読取を防止する。このRFIDスキミング防止装置は、無線局のように送信用の増幅器を持たず、RFIDタグと同様にバックスキャッタ信号を返す動作を行うことで不正な読取を防止する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、RFIDタグに対して送信信号を出力し、RFIDタグからの応答信号を受信してそれを処理するRFIDタグ通信装置を利用したRFIDタグ通信システムに対してRFIDタグからの応答信号を不正に読取りを行うことを防止する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、RFID(Radio Frequency Identification)タグに識別コードなどの情報を記録しておき、このタグを物品等に貼付させ、RFIDリーダ・ライタとの間で電波を使って情報を送受信することにより、物品等の識別および流通等の管理が行われている。
【0003】
図1は、RFIDタグ通信装置が通信可能距離にあるRFIDタグとの間で通信を行う場合における構成を示す図である。図1においては、RFIDタグ通信装置110が照射する制御信号をRFIDタグ120が受信して、RFIDタグ120が応答信号をRFIDタグ通信装置110へ返すことにより通信を行っている。また、RFIDタグ120がパッシブ型の場合はRFIDタグ通信装置110が照射する送信信号を動作電力として応答信号を返す。RFIDタグ通信装置が単体で動作する場合は、RFIDタグ通信装置は通信可能距離にある識別対象のRFIDタグとの間で安定して通信が行える。このような従来技術として、特許文献1がある。
【0004】
ここで、パッシブ型のRFIDタグは、アンテナインピーダンスが整合する場合と整合しない場合でインピーダンスの切替を行うことにより、RFIDタグ通信装置が照射する無変調波を反射させてバックスキャッタ応答信号を返す。RFIDタグは送信信号を出力するためのパワーアンプを持たないため、日本国内の電波法では構内無線局からは除外されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2007−172310号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところが、従来技術を適用した図2に示されるような構成ではRFIDタグ通信装置210が通信を行っていない間に、不正読取RFIDタグ通信装置がRFIDタグ220との通信可能距離まで近づくことができれば、RFIDタグ220の内容を不正に読取ることができる。
【0007】
そのため、例えば、特許文献1に開示されているように、妨害波を発射する妨害装置を設置することによって、登録されたRFIDタグ通信装置でないと不正なRFIDタグ通信装置であるとして妨害波を発射することによって読取りを行わせない方法が提案されている。
【0008】
しかしながら、特許文献1で開示する方法では、妨害波を発射する妨害装置も構内無線局となるため、設置するためには無線局の登録申請が必要となる。このため、妨害装置の設置台数分の登録申請が必要となってしまう。また、妨害装置が無線局装置であるため、妨害波が周辺に与える影響も大きいと考えられる。
【0009】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、RFIDスキミング防止装置がパッシブ型のRFIDタグと同様の方式で、RFIDタグのバックスキャッタ応答信号に重畳する干渉波を返すことにより、無線局でないスキミング防止装置を提供するものである。また、本発明は国内において無線局装置でないことから、必要な箇所に必要な台数を設置した場合でも無線局の登録申請が必要ない。
【課題を解決するための手段】
【0010】
図3は、上記課題を解決するために、本発明によるRFIDスキミング防止装置の内部構成の一例を示す図である。
【0011】
本発明の一例ではアンテナ330に接続されるインピーダンス回路がアンテナと整合する回路313と整合しない回路312を切替器311によって、処理部315が制御する。通常はRFIDタグ通信装置からの送信信号を受信するためにインピーダンスがアンテナと整合する回路313に切替えている。処理部は、信号受信部314でRFIDタグ通信装置からの送信信号を検知すると、インピーダンスが整合する回路313と整合しない回路312を切替器311によって切替を行うことによりバックスキャッタ読取防止信号を返す。すなわち、アンテナに接続するインピーダンスの変化を繰り返すことにより、振幅が変動する反射波を発信するものである。なお、発信には、パワーアンプなどを用いずに反射により生じるものも含まれる。このことにより、この反射波を読取り範囲にあるRFIDタグが応答を返すバックスキャッタ信号に重畳して干渉波となるバックスキャッタ読取防止信号を生成することが可能になる。
【0012】
図4は、RFIDタグ通信装置が読取範囲内のRFIDタグの読取を行う場合にRFIDスキミング防止装置が周辺のスキミング装置の不正読取を防止する状態を示す図である。
【0013】
RFIDタグ通信装置410が通信範囲450の中にあるRFIDタグ420に対して読取を行うために送信信号440を送信する。RFIDタグ420は送信信号440を受信し、バックスキャッタ応答信号441を返す。このとき、RFIDスキミング防止装置430も不正読取防止のためのバックスキャッタ読取防止信号442を返す。RFIDタグ420のバックスキャッタ応答信号441を不正に読取を行うRFIDスキミング装置430は、バックスキャッタ応答信号441およびバックスキャッタ読取防止信号442を受信することになり、バックスキャッタ応答信号441を正しく識別できないため不正な読取が防止できる。なお、バックスキャッタ応答信号441およびバックスキャッタ読取防止信号442の受信は、双方の信号を同時(少なくとも一部の信号が時間的に重なっている)に受信するとより好適である。
【0014】
RFIDスキミング防止装置430が指向性のあるアンテナを利用することによりRFIDタグ通信装置410にはバックスキャッタ読取防止信号442が受信されないようにすることができる。
【0015】
あるいは、RFIDタグ装置410が送信信号440を利用して、RFIDスキミング防止装置430のバックスキャッタ読取防止信号442の固定パターンを予め通知することで、バックスキャッタ応答信号441にバックスキャッタ読取防止信号442が重畳していても、受信信号から固定パターンのバックスキャッタ読取防止信号442を除去することによってバックスキャッタ応答信号441のみを抽出し、受信することが可能となる。
【0016】
さらなる本発明の特徴は、以下本発明を実施するための最良の形態および添付図面によって明らかになるものである。
【発明の効果】
【0017】
本発明により、読取装置でのスキミングを含む不正な読取を防止できる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ただし、本実施形態は本発明を実現するための一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではないことに注意すべきである。
【0019】
<第1の実施形態>
図5は、本発明の第1の実施形態によるRFIDタグ不正読取防止システムの概略構成を示す図である。RFIDタグ不正読取防止システムは、正しくシステムに組込まれているRFIDタグ通信装置510が読取範囲550にあるRFIDタグ520の読取を行っている状態である。RFIDタグ通信装置510が送信信号540を送出し、RFIDタグ520が受信するとバックスキャッタ応答信号541を発信する。RFIDタグ520のバックスキャッタ応答信号541をRFIDタグ通信装置510が受信することでRFIDタグ520のデータの読取を行っている。RFIDタグ通信装置510は送信信号540の制御コマンドにより、RFIDタグ520の読取を行う前にRFIDスキミング防止装置530に対して不正読取防止のバックスキャッタ読取防止信号を返信する動作を停止する。RFIDタグ通信装置510がRFIDタグ520の読取を行った後に、RFIDタグ通信装置510がRFIDスキミング防止装置530に対して不正読取防止のバックスキャッタ読取防止信号を発信する動作を開始させる。なお、ここでのバックスキャッタ読取防止信号の発信は、RFIDスキミング防止装置530を特定して特定されたものに対して発信してもよいし、特定せず発信してもよい。また、その開始は、読取動作と時間的に重なってもよい。
【0020】
また、ここでは、アンテナに接続するインピーダンスの変化、すなわち、切替回路311での切替を繰り返すことにより、振幅が変動する反射波を発信する。このことにより、この反射波を読取り範囲にあるRFIDタグが応答を返すバックスキャッタ信号に重畳して干渉波となるバックスキャッタ読取防止信号を生成することが可能になる。
【0021】
図6は、不正な読取を行うRFIDタグ通信装置511が読取を行う状態を示した図である。不正に読取を行おうとする不正読取RFIDタグ通信装置511は、RFIDタグ520を不正に読取するために送信信号544を送出する。このときRFIDスキミング防止装置530に対して送信信号544を送出しても不正読取の機能を停止することができなければ、RFIDタグ520がバックスキャッタ応答信号543を返した場合に、RFIDスキミング防止装置530からのバックスキャッタ読取防止信号544が重畳して不正読取RFIDタグ通信装置511に伝わる。このため、不正読取RFIDタグ通信装置511は、RFIDタグ520からのバックスキャッタ応答信号543を正しく受信することができない(もしくが応答信号543の受信自体できない)。
【0022】
このように正規に利用するRFIDタグ通信装置510からの制御コマンドによって、RFIDスキミング防止装置530がスキミング防止のためのバックスキャッタ読取防止信号544を発信する動作の停止、及び再開が行えるシステムである。これにより、RFIDタグ通信装置510を介してRFIDスキミング防止装置530の動作制御を行うことができる。なお、バックスキャッタ防止信号544の発信の停止は、図示しない制御部により、切替回路311、信号受信部314および処理部315等のRFIDスキミング防止装置300の構成要件の少なくとも1つの動作を抑止することで実現する。この場合、特定の信号以外もしくはコマンド以外を受信した場合に実行してもよいし、利用者の入力によりよくするようにしてもよい。ここで、特定の信号(コマンド)とは、RFIDスキミング防止装置300に格納された信号(コマンド)もしくはこれらを識別する情報と比較して判断される。また、逆に抑止すべきコマンド(信号)を記憶しておき、これらを受信した場合に抑止を実行してもよい。
【0023】
また、同様の構成で異なる実施形態として、正規に利用するRFIDタグ通信装置510からの制御コマンドによって、RFIDスキミング防止装置530が返すスキミング防止のためのバックスキャッタ読取防止信号544を固定パターンで指定する。正規に利用する(もしくは不正読取とみなさない)RFIDタグ通信装置510は、読取を行うRFIDタグ520のバックスキャッタ応答信号541にRFIDスキミング防止装置530のバックスキャッタ読取防止信号544が重畳していても、受信信号から固定パターンのバックスキャッタ応答信号の成分を除去することによってRFIDタグ520からのバックスキャッタ応答信号541(のみ)を抽出し、受信することも可能である。
【0024】
以上のように、不正なRFIDタグ通信装置がRFIDタグの読取を行う場合に、不要電波を発射しないスキミング防止装置によって不正な読取動作を防止できる。
【0025】
なお、 前記スキミング防止装置は、アンテナが前方方向のみの指向性を備える場合においては、RFIDタグ通信装置410の位置を検知する手段を設け、その読取り範囲の外側に向けてアンテナ330を配置する(もしくはアンテナの位置を移動させる機構で移動させる)ことにより、読取り範囲内にあるRFIDタグに対して読取り範囲の外側からRFIDタグ通信装置を用いて読取りを行ったとしても、RFIDタグが応答を返すバックスキャッタ信号に重複して干渉波となるバックスキャッタ読取防止信号を発信することも本発明に含まれる。なお、RFIDタグ通信装置410の位置の検知は、いわゆるセンサで行ってもよいし、利用者からの入力によって行ってもよい。
【0026】
<第2の実施形態>
図7は、本発明の第2の実施形態によるRFIDスキミング防止システムの概略構成を示す図である。RFIDタグ通信装置710が読取範囲750の中にあるRFIDタグ720の読取を行っている様子を示している。RFIDスキミング防止システムでは、RFIDタグ通信装置710の読取範囲750の境界線上にRFIDスキミング防止装置731〜734を設置している。RFIDスキミング防止装置731〜734は、指向性のアンテナにより読取範囲750の外側に向けて設置していることを示している。このとき、RFIDタグ通信装置710とRFIDタグ720との間の通信を読取範囲750の外から不正に読取を行うRFIDスキミング装置712があった場合、RFIDタグ720からのバックスキャッタ応答信号741にRFIDスキミング防止装置733からのバックスキャッタ読取防止信号742が重畳されることになるので不正な読取が防止できる。また、読取範囲750の外から不正読取RFIDタグ通信装置713がRFIDタグ720と通信を行うことで不正な読取を行う場合、RFIDタグ720からのバックスキャッタ応答信号744にRFIDスキミング防止装置734からのバックスキャッタ読取防止信号745が重畳されることになるので不正な読取が防止できる。
【0027】
以上説明したように、読取範囲の外側に向かってスキミング防止装置を設置して使用する場合には、読取範囲の外からRFIDタグの読取を行っている状態をスキミングする場合や不正なRFIDタグ通信装置が読取を実行する場合に於いても読取が行えない。読取範囲内に設置されたRFIDタグ通信装置がRFIDタグの読取を正常に行える。
【0028】
<まとめ>
本発明は、例えば、不正に読取を行われたくない移動体識別用無線設備を用いたシステムに適用することができる。
【0029】
本発明では、スキミング防止装置がRFIDタグ通信装置の送信信号を検知してRFIDタグのバックスキャッタ応答信号に重畳してバックスキャッタ読取防止信号を返す機能を有しても良い。
【0030】
このスキミング防止装置がRFIDタグ通信装置の送信信号に含まれる制御信号によりバックスキャッタ読取防止信号を停止/開始する機能を有しても良い。
【0031】
このスキミング防止装置がRFIDタグ通信装置の送信信号に含まれる制御信号によりバックスキャッタ読取防止信号の固定パターンを選択できる機能を有しても良い。
このスキミング防止装置が指向性のアンテナを有することで、RFIDタグ通信装置とRFIDタグの通信を妨げることなく、バックスキャッタ読取防止信号を読取範囲の外側に向けて返す機能を有しても良い。
また、バックスキャッタ応答信号の読取を防止する機能を持つスキミング防止装置だけでなく、RFIDタグ通信装置についても以下の機能を有しても良い。
RFIDタグ通信装置がスキミング防止装置のバックスキャッタ読取防止信号の停止/開始の制御を行う機能を有しても良い。
【0032】
このRFIDタグ通信装置が不正読取防止のためのバックスキャッタ読取防止信号の固定パターンをスキミング防止装置に通知する制御を行う機能を有しても良い。
【0033】
このRFIDタグ通信装置がスキミング防止装置に通知するバックスキャッタ読取防止信号の固定パターンの信号成分を受信信号から除去してRFIDタグのバックスキャッタ応答信号を受信する機能を有しても良い。
【0034】
本実施の形態によれば、不正な読取を行おうとするRFIDタグ通信装置に対して、妨害波を発射する無線局を設置することなく、パッシブ型のRFIDタグのスキミングを防止する。電波を発射するための送信アンプを実装しないRFIDスキミング防止装置を使用することから、不要な電波の発射を行うことなくスキミングを防止できるようになる。このため、他の無線局装置に与える電波干渉を最小限に抑えつつ、国内においては無線局の手続きが必要なくRFIDスキミング防止装置を必要な箇所に必要な台数を設置できる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】RFIDタグ通信装置が単体で動作する場合を説明する図である。
【図2】不正なRFIDタグ通信装置がRFIDタグと不正な読取動作を行っている場合を説明する図である。
【図3】RFIDスキミング防止装置の内部構成を説明する図である。
【図4】RFIDスキミング防止装置が不正にスキミングを行うRFIDスキミング装置の読取を防止することを説明する図である。
【図5】RFIDスキミング防止装置が動作を停止して正規のRFIDタグ通信装置がRFIDタグと読取動作を行っている場合を説明する図である。
【図6】RFIDスキミング防止装置が動作して、不正読取を行うRFIDタグ通信装置がRFIDタグの読取が行えない場合を説明する図である。
【図7】RFIDスキミング防止装置が読取範囲の境界線に設置され、不正にスキミングが行えない場合や不正読取を行うRFIDタグ通信装置がRFIDタグの読取が行えない場合を説明する図である。
【符号の説明】
【0036】
110・・・RFIDタグ通信装置、120・・・RFIDタグ、130・・・空中線伝播中のRFIDタグ通信装置の送信信号、140・・・空中線伝播中のRFIDタグのバックスキャッタ応答信号、210・・・RFIDタグ通信装置、211・・・不正読取を行うRFIDタグ通信装置、220・・・RFIDタグ、241・・・空中線伝播中の不正読取を行うRFIDタグ通信装置の送信信号、242・・・空中線伝播中のRFIDタグのバックスキャッタ応答信号、300・・・RFIDスキミング防止装置、311・・・アンテナインピーダンス切替回路、312・・・インピーダンス回路(短絡)、313・・・インピーダンス回路(整合)、314・・・信号受信部、315・・・処理部、330・・・アンテナ、410・・・RFIDタグ通信装置、411・・・RFIDスキミング装置、420・・・RFIDタグ、430・・・RFIDスキミング防止装置、440・・・RFIDタグ通信装置の送信信号、441・・・RFIDタグのバックスキャッタ応答信号、442・・・RFIDスキミング防止装置のバックスキャッタ読取防止信号、450・・・RFIDタグ通信装置の読取範囲、510・・・RFIDタグ通信装置、511・・・不正読取を行うRFIDタグ通信装置、520・・・RFIDタグ、530・・・RFIDスキミング防止装置、540・・・RFIDタグ通信装置の送信信号、
541・・・RFIDタグのバックスキャッタ応答信号、542・・・不正読取を行うRFIDタグ通信装置の送信信号、543・・・不正読取を行うRFIDタグ通信装置に対するRFIDタグのバックスキャッタ応答信号、544・・・RFIDスキミング防止装置によるバックスキャッタ読取防止信号、550・・・RFIDタグ通信装置の読取範囲、710・・・RFIDタグ通信装置、712・・・RFIDスキミング装置、713・・・不正読取を行うRFIDタグ通信装置、720・・・RFIDタグ(1)、731・・・RFIDスキミング防止装置(1)、732・・・RFIDスキミング防止装置(2)、733・・・RFIDスキミング防止装置(3)、734・・・RFIDスキミング防止装置(4)、740・・・RFIDタグ通信装置の送信信号、741・・・RFIDタグのバックスキャッタ応答信号、742・・・RFIDスキミング防止装置(3)によるバックスキャッタ読取防止信号、743・・・不正読取を行うRFIDタグ通信装置の送信信号、744・・・不正読取を行うRFIDタグ通信装置に対するRFIDタグのバックスキャッタ応答信号、745・・・RFIDスキミング防止装置によるバックスキャッタ読取防止信号、750・・・RFIDタグ通信装置の読取範囲

【特許請求の範囲】
【請求項1】
読取信号を発信することで、RFIDタグに対するスキミングを防止してRFIDタグ通信装置と前記RFIDタグの通信を行うRFIDスキミング防止装置において、
アンテナと、
前記アンテナにおけるインピーダンスの変化を繰り返す手段と、
前記インピーダンスの変化の繰り返しに応じて振幅が変動する反射波を生成する手段と、
生成された前記反射波を発信する手段とを有し、
前記反射波を、前記RFIDタグの応答であるバックスキャッタ信号に重畳してバックスキャッタ防止信号が生成されることを特徴とするRFIDスキミング防止装置。
【請求項2】
請求項1に記載のRFIDスキミング防止装置において、
さらに、前記アンテナに接続された複数のインピーダンス回路を有し、
前記繰り返す手段は、前記複数のインピーダンス回路の前記アンテナへの接続を切り替えるインピーダンス切替回路であることを特徴とするRFIDスキミング防止装置。
【請求項3】
請求項1または2のいずれかに記載のRFIDスキミング防止装置において、
さらに、前記RFIDタグ通信装置から出力される送信信号が特定のコマンド信号以外であると判別された場合に、前記バックスキャッタ信号の生成を抑止する手段を有することを特徴とするRFIDスキミング防止装置。
【請求項4】
請求項3に記載のRFIDスキミング防止装置において、
前記抑止する手段は、前記特定のコマンド信号以外であると判別された場合に、前記繰り返す手段、前記生成する手段および前記発信する手段の少なくとも1つの動作を停止させることで、前記抑止を実行することを特徴とするRFIDスキミング防止装置。
【請求項5】
請求項3または4のいずれかに記載のRFIDスキミング防止装置において、
前記抑止する手段は、前記バックスキャッタ信号の生成を抑止した後に、前記特定のコマンド信号の受信を判別した場合には、前記前記バックスキャッタ信号の生成の抑止を解除することを特徴とするRFIDスキミング防止装置。
【請求項6】
請求項3乃至5のいずれかに記載のRFIDスキミング防止装置において、
前記特定のコマンド信号と判別した場合、前記反射波を生成する手段は、前記特定のコマンド信号に付随するパラメータによって対応するパターンに従ったバックスキャッタ読取防止信号を発信するような反射波を生成することを特徴とするRFIDスキミング防止装置。
【請求項7】
請求項1乃至6に記載のRFIDスキミング防止装置において、
前記アンテナは、前方方向の指向性を備え、
さらに、前記RFIDタグ通信装置の読取り範囲の外側に向けて前記アンテナを移動させる機構を有し、
前記読取り範囲内にある前記RFIDタグに対して読取り範囲の外側から前記RFIDタグ通信装置を用いて読取りを行ったとしても、前期RFIDタグが応答を返すバックスキャッタ信号に重複して干渉波となるバックスキャッタ読取防止信号を生成可能とすることを特徴とするRFIDスキミング防止装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2010−257356(P2010−257356A)
【公開日】平成22年11月11日(2010.11.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−108639(P2009−108639)
【出願日】平成21年4月28日(2009.4.28)
【出願人】(000005108)株式会社日立製作所 (27,607)
【Fターム(参考)】