このページの内容は，Software Design 2004年11月号 pp.88-99に掲載された， 「RFIDを使ってみよう 概要編」をHTML化したものです．分量が多いため，三つのページに分割してあります．本文中の「現在」などは「2004年9月」を指します．

ここでは，RFIDの展望として，RFIDの関連技術や応用例などについて説明します．

• 第一回: RFIDを使ってみよう概要編
  • RFIDの基本
  • RFIDの種類
  • RFIDの展望
    1. RFIDの関連技術
    2. 標準化
    3. RFIDの応用
    4. RFIDの課題
    5. まとめ
• 第二回: RFIDを使ってみよう実践編1
• 第三回: RFIDを使ってみよう実践編2

ここでは，RFIDの関連技術について紹介します．RFIDの基本的な特性は，タグを貼り付けた「モノ」の認識を行う技術です．一方，多数のタグを一定間隔で道路に埋め込み，人がリーダを持ち歩けば，「位置」を認識する技術としても利用可能です．ここでは，「モノ」の認識技術と「位置」の認識技術という視点から，RFIDの関連技術について紹介します．

まず，モノの認識を行うための関連技術としては，バーコードや画像処理による物体認識があげられます．ここでは，最も幅広く普及している技術であるバーコードについて紹介し，RFIDとの比較について取り上げます．バーコードの種類は，「一次元コード」と「二次元コード」に大きく分けることができ，さらにそれぞれについて複数の規格が存在します(図10)．

一次元のバーコードは，最大でも数十バイト程度の容量しか扱うことができませんが，現時点では最も幅広く普及しているIDシステムであり，書籍やCD，情報機器など身の回りの様々な製品に標準添付されています．一次元のバーコードの代表的な規格としては，市販のほとんどの書籍につけられているISBN( International Standard Book Number)や，米国製のCDやDVD，電化製品などに利用されているUPC( Universal Product Code)，ヨーロッパや日本製のCDやDVD，ゲームや電化製品などに幅広く利用されているEAN(European Article Number) /JAN(Japanese Article Number)などがあげられます．

二次元のバーコードは，一次元バーコードよりも扱えるデータが大きく，最大数Kバイトの容量を持ちます．一次元バーコードほど幅広く利用されているわけではありませんが，最近はカメラ搭載携帯電話が二次元バーコードリーダとして機能するようになったこともあり，二次元バーコードを使った新しいサービスが登場しつつあります．たとえば，週刊誌の店舗紹介記事などに二次元バーコードが載せられるようになったり，任意のURLを短縮し，二次元バーコードとして印刷できるサービス(QRL.jp)も登場しています．二次元バーコードとして代表的なものは，デンソーにより開発されたQRコードなどがあげられます．

RFIDと比べた場合のバーコードの最大の特徴は，作成にほとんどコストがかからず，個人でも簡単に印刷することができる点です．一方，バーコードに対するRFIDの利点としては，(1)電波で離れた位置(最大5m程度)から情報を取得できる，(2)電波の届く範囲なら間に障害物があっても通信可能，(3)一度に複数のタグを認識できる（アンチ・コリジョン機能を搭載する場合），(4)タグ情報の書込みができる，(5)タグのメモリ容量が多い（最大数10kバイト），(6)汚れや傷に強い，(7)暗号化などの高度な機能を持たせられる，などがあげられます．

このように，コスト以外の点では，RFIDはバーコードに対してさまざまな有利な特徴を持っており，広い範囲の応用可能性を期待させる技術です．

次に，ユーザの位置の認識を行う関連技術について説明します．屋外での位置を取得する技術としては，GPS(Global Positioning System)が一般的です．GPSは三つ以上の衛星を用いて，地表上の位置情報を取得する技術として，既に幅広く実用化されていますが，ビルの谷間や，地下，屋内などでは利用が困難です．そこで，こうした屋内などでの位置情報取得手段として，赤外線や超音波，無線LAN電波などを用いた手法が提案されており，RFIDの利用も検討されています．この場合，(1)一定間隔ごとに地面にタグを埋め込んでおき，ユーザがリーダを持ち歩く場合と，(2)リーダを地面の特徴的な場所(部屋の入り口など)に仕込んでおき，ユーザがタグを持ち歩く場合が存在します．前者の場合は，ユーザの位置をかなり正確に知ることができますが，タグの埋め込みなどにコストがかかり，リーダを持ち歩く煩わしさがあります．後者の場合は，ユーザの大まかな位置を知ることしかできませんが，コストやユーザの利便性の点で有利です．こうしたRFIDを用いた位置情報サービスは，まだ研究段階を出てはいませんが，工夫次第で面白い応用が見つかるかもしれません．

次に，RFIDタグの標準化の動向について説明します． RFIDは，当初は各メーカーが独自のプロトコルやID体系を用いて展開してきたため，スケーラビリティに欠け，大規模なシステムでは運用しにくい問題がありました．物流業界などでの大幅な普及が予測されていることもあり，現在，標準化作業が急ピッチに進められています． RFID関連で標準化が進められている要素としては，(1)タグとリーダ間の通信プロトコル，(2)タグIDの共通フォーマットとデータの検索機構，の二種類が存在します．ここではそれぞれの標準化動向について説明します．

タグとリーダ間の通信プロトコルの標準規格は，国際的な標準化組織であるISO(International Organization for Standardization) により策定されています．現在，既に確定されている規格としては，「ISO14443」と「ISO15693」の二つがあげられます．これらは，ともに13.56MHz帯を利用します． ISO14443は，電子マネーなどセキュリティに高い配慮を必要とする用途を前提としたRFID/非接触ICカードに関する通信規格です．TypeA（ICテレホンカードなど），TypeB（住民基本台帳カードなど），TypeC（仮称，FeliCa規格）の主に三種類が存在します． ISO15693は，商品などのタグとして利用することを前提とした通信規格です．メモリの読み書きなどの基本的なコマンドのみを規定しており，暗号化などのセキュリティ機能は用意されていません．

また，これらの規格に加えて，125k〜135kHz帯，2.45GHz帯, UHF帯なども含めた幅広い無線周波数帯をカバーする「ISO18000」という標準規格の策定も進められています．

一方，タグIDの標準化を進める機構としては，EPC-GlobalとユビキタスIDセンターが存在します．ここでは，両者の概要やアプローチの特徴について説明します．

EPCglobalは，アメリカの流通コード機関であるUniform Code Council(UCC)社，バーコードなどの標準化団体であるEAN International社によって2003年9月に設立された非営利団体です．MIT内に設立されたAutoID Centerを前身としており，そこで開発された商品コード体系EPC（Electronic Product Code)を軸としたRFID関連の標準化を進めています．EPCは基本的に96bitからなり，各ビットにはバーコードと同じように，メーカ番号や製品番号などのフィールドが割り当てられています．また，タグには暗号化などの高度な機能などを搭載せず，読み取り専用にするなど機能を絞りこむことで，タグの単価をできるだけ下げることを目標としています．このように，EPCglobalでは，RFIDを高度なバーコードとして捉え，製品の製造，流通，販売，リサイクルまでの過程を効率的に管理するための，物流分野に最適な仕様を定めている点が特徴です．こうしたアプローチは米国の企業には好意的に受け入れられており，ウォルマートをはじめとする大手企業が，積極的に実証実験に参加しています．一方，暗号化機能の搭載を想定していないため，プライバシー保護などの観点からの課題が指摘されています．

一方のユビキタスIDセンターは，東京大学の坂村健教授が主催する　TRONプロジェクトを中心に，2002年12月に設立された標準化団体です．RFIDを「モノ」を自動認識するための仕組みとして捉え，バーコードの代替に限らず，日常生活のさまざまなシーンで新しいサービスを提供する基盤として活用することを想定しているようです．基本となるIDは128bitからなる「ucode」を利用します．ucodeの割り当て方法については議論が続いており，IDが発行される時間や場所などを基にして，IDを自動生成する手法なども検討されています．また，ucodeの体系は，通常のRFIDタグに限らず，CPUを搭載した暗号化タイプのタグや，既存のバーコードまでも包括するようになっています．このようにして，RFIDタグのさまざまな応用を見込んで，タグ体系のスケーラビリティを高めているのが特徴です．

一方，IDから対応する情報を検索するフレームワークについては，両者とも似通っています． EPCglobalにおけるフレームワークの構成要素は，1.Savant，2.PML(Physical Markup Language)，3.ONS(Object Name Service)の三点です．Savantは，RFIDリーダ/ライタに接続されたシステム上で稼動するソフトウェアです．PMLは，IDに関連付けられた情報を提供するサーバーです．ONSは，特定のIDに関する情報を提供しているPMLサーバを判別する，DNS(Domain Name Server)のような役割を持ちます．

実際の処理の流れとしては，Savantは特定のIDを認識すると，ONSサーバーにそのIDの情報を管理しているPMLサーバーのアドレスを問い合わせます．そして，その結果得られたアドレスのPMLサーバーにアクセスし，IDに対応した適切な情報を引き出すことができます．ユビキタスIDセンターのフレームワークでは，構成要素の名前が，1. ユビキタスコミュニケーター，2.製品情報サービスサーバ， 3.ucode解決サーバとなりますが，それぞれの役割はほとんど同一です．