RFIDを使ってみよう 実践編(2-1)
作成日: 2005/11/2  最終更新日: 2005/11/2



概要

このページの内容は,Software Design 2005年2月号 pp.76-85に掲載された, 「RFIDを使ってみよう 実践編2」をHTML化したものです.分量が多いため,4つのページに分割してあります.本文中の情報は,特に記載がない限り「2004年12月」時点のものです.

ここでは,アンチ・コリジョン機能を備えた高機能なRFIDリーダの活用法と,アンテナを手軽に自作してタグの読み取り範囲を拡大する方法について紹介します.関連プログラムなどを公開している,RFIDを使ってみよう(複数タグ編)RFIDを使ってみよう(13.56MHz アンテナ編)も参考にしてください.

目次
 



高度なRFIDの活用
1. はじめに

前回の記事では,Felica規格の製品を用いたRFIDシステムを例として,RFIDを用いた実世界システムの基礎について説明しました.Felica 規格のRFIDタグ(Suica,Edyなど)と,リーダー(Pasori)はどちらも入手が容易であり,手軽にRFIDシステムを構築するには最適で す. 一方,(1)タグのサイズが大きい(約名刺大),(2)一度に一つのタグしか読み込みできない,(3)リーダーの読み込み可能範囲が小さいといった制約も 存在し,本格的な実世界システムを構築するにはやや物足りない部分もありました. そこで,今回は本格的なRFIDタグ/リーダを利用し,こうした制約を取り除いたより応用的な実世界システムの構築について説明していこうと思います.

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2. 概要

RFIDは物流/認証などに限らず,幅広い分野での応用が期待されています.たとえば,RFIDを用いて日常生活の さまざまなモノを電子的にリンクすることで,現実世界と仮想世界を結びつけた新しいインタフェースやサービスを提供できる可能性があります.

今回は,こうした現実世界のモノと仮想世界をリンクさせたインタラクティブ・システムを試作する場合を想定して,高機能なRFIDシステムの活用方法について,以下の二つのトピックを中心に紹介していきます.

  • アンチ・コリジョン機能搭載のRFIDリーダの活用
  • 上記RFIDリーダ用アンテナの手軽な作り方

アンチ・コリジョン機能搭載のRFIDリーダの活用では,複数のタグを同時に読み込み可能なRFIDリーダをとりあげ,その特 徴や入手方法,および基本的な使い方について紹介します.RFIDリーダ用アンテナの手軽な作成では,任意のサイズのRFIDアンテナを手軽に作成し,タ グの読み込み範囲を調整する方法について説明します.

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3. アンチ・コリジョン機能を搭載するRFIDリーダ

アンチ・コリジョン機能は,複数のRFIDタグを同時に認識するための仕組みです(※アンチ・コリジョンの動作方式などの詳細については,第一回記事を参考にしてください.).複数のタグを同時に認識することができれば,工夫次第でRFIDシステムの利用可能性は大きく広がります.たとえば,棚全体を読み取り範囲とするリーダーを設置し,モノにタグを貼り付けること で,棚に置かれたモノの出し入れを容易に把握することができます.また,あるモノをリーダーに置くことでインタラクションが起こる,といったシステムで は,置くモノの組み合わせを利用してさまざまな機能を割り当てることも可能になります.

ここでは,アンチ・コリジョン機能搭載のRFIDリーダーとして,Texas Instruments(以下TI)製 HF-I Midrange Readerを紹介し,その特徴や入手方法,および複数タグを用いた実世界システムを作るための基本的な手順について説明していきます.

◆HF-I Midrange Reader

まず,HF-I Midrange Readerについて簡単に紹介します. HF-I Midrange Readerは13.56MHzの周波数帯を利用する,パッシブタイプのRFIDリーダーで,アンチ・コリジョン機能(複数タグの読取機能)を備えています.

リーダ,およびタグの購入は,TI社の代理店から行う形になります.筆者は代理店の一つ,マイクロ・トーク・システムズから購入しました. 価格はリーダー評価キットが\73,000, リーダーモジュール単体(S6350 Midrange Reader Module)が \16,000/個,タグが\100〜\250程度/個(個数により変動)となります(2003年12月時点).

評価キットには,シリアル接続のRFIDリーダー,ACアダプタ,RFIDタグ数枚などが含まれます.一般的には,とりあえずは評価キットとRFIDタグを50〜100個程度購入し,必要に応じてリーダーモジュールを購入する形をとるとよいと思います.

図1に評価キットに同梱されているHF-I Midrange Readerを示します.リーダーモジュールにアンテナや電源用端子,シリアルコネクタなどを搭載し,ケースに内蔵されています.ACアダプタを接続し,シリアルケーブルでPCと接続するだけで利用できます. アンテナはケースの上部に内蔵されており,ケースの上部全体がタグの読込み可能範囲となります.読込み可能距離は約5cm程度です.

基本的なことですが,シリアル(RS232)ポートのないノートパソコンなどで利用するためには,なUSB⇔シリアル変換ケーブルを別途購入する必要があります(図3).これは,大手のカメラ量販店などでは大抵取り扱われています.

対応するタグとしては,TI製のTag It Smart Labelという,インレイタイプのタグを利用出来ます(図2).Tag It Smart Labelには,(1)TI独自形式のタグと,(2)ISO 15693に対応した標準規格のタグの二種類があります.両者の見た目はほとんど変わりませんが,通信プロトコルが異なりますので,同時には利用できません.ここでは,汎用性にすぐれたISO 15693対応のタグを利用することにします.(未確認ですが,他メーカーのタグでも,ISO15693に対応していれば利用できると思います.)

図1: アンチ・コリジョン機能付RFIDリーダー (Texas Instruments HF-I Midrange Reader)

図2: HF-I Midrange Reader用RFIDタグ (Texas Instruments Tag It Smart Label)
 図3: USB シリアル変換ケーブル
 




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