JP2010504580A - Rfid装置の拡張機能 - Google Patents
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Abstract
データメモリ236及びこれに結合される電子回路配置237,238,239,247を有するRFID装置231,231b,231c,331を記載する。電子回路配置は第1及び第2の動作構造を有し、制御コマンド205aを受け取ることで第1の構造から第2の構造へと不可逆に切り換えられる。RFID装置は、電子回路配置に結合される通信インターフェース245を更に有する。第1の構造で、RFID装置は通信インターフェースを介して標準RFID読取器と通信するよう構成される。第2の構造で、標準RFID読取器との通信は無効にされ、RFID装置は読出用RFID装置370と通信するよう構成される。RFID装置は、プライバシー保全方式で読出用RFID装置と通信するために使用される補助的な通信インターフェースを備える。RFID装置が無効にされた後、補助インターフェースは安全な方法でデータにアクセスするために使用され得る。
Description
本発明は、無線周波数識別(RFID)装置の分野に関する。特に、本発明は、ユーザが持ち運ぶRFIDタグアイテムのプライバシーの保全を可能にするRFID装置に関する。
更に、本発明は、読出用通信インターフェースを有する読出用RFID装置に関する。
更に、本発明は、前記RFID装置及び前記読出用RFID装置を有するRFIDシステム並びに前記RFID装置に記憶されている情報を取り出す方法に関する。
無線周波数識別(RFID)は、例えば、スマートラベル又はタグとしての、多数の応用を有する未来技術である。RFID装置及びRFIDタグは、それらの費用及び機能において極めて様々である。ローエンドでは、限られた計算、記憶及び通信能力を有し、読取器から自身の電力を得る受動型の低価格タグが存在する。このようなタグの主な応用には、電気製品コード(EPC)に使用されているバーコードの代替、及び例えば医薬産業で製品偽造を防ぐ追跡ツール(track-and-trace tool)がある。更に、RFIDタグは、生産される各商品の取り扱いを個々に追跡するために生産及び/又は物流で使用される。しかし、RFIDタグは、また、家庭において一意に物品を識別し且つ多数の家庭活動をサポートする可能性を伴って、消費者側での応用も有する。
しかし、低価格のRFIDタグは、深刻な安全上の問題を提示する。幾つかの場合に、低価格RFID装置は、そのユーザにプライバシー侵害のおそれをもたらしうる。例えば、タグにある情報が、認められていない者に対してその情報を利用可能にすることから保護されていない場合に、このような認められていない者は、人が持ち運んでいるタグ付きアイテムに関する情報を不正に取得することができる。次いで、この情報は、タグ付きのアイテムを持ち運んでいる者を追跡し、その者の好みに関する情報を調査し、個々人の間で起こる取引を推察する等のために使用され得る。RFIDのプライバシーに関する問題の脅威及び利用可能な解決法の詳細な概説については、S.L.Garfinkel、A.Juels、R.Pappu著、「RFID Privacy:An Overview of Problems and Proposed Solutions」、IEEE Security and Privacy、3(3)、34〜43頁、2005年5月/6月(非特許文献1)を参照されたし。
現在のシステムにおけるこのような脅威を防ぐための1つの標準化された解決法は、恒久的にタグを無効にする、いわゆる「切断コマンド(kill command)」である。このような解決法は有効ではあるが、例えば売却完了後に、このような切断コマンドを適用する場合はRFIDタグを使用不可能にするという大きな欠点を有する。特に、組み込み型のRFIDタグを有する物は、たとえユーザが望んでも、もはや交信したり、あるいは、情報を適法なユーザへ提供したりすることができない。
米国特許第6,970,070号明細書(特許文献1)は、RFIDタグに関連してプライバシーを保つ他の解決法を開示する。この解決法は、いわゆる、ブロッカー(blocker)タグの使用を伴う。このタグは、個々の、場合によっては認められていないRFID読取器によって持ち運ばれるRFIDタグの間の壁として有効に働く。ブロッカータグは、その範囲下でタグをシミュレーションし、タグを識別するために読取器によって実行されるシンギュレーション(singulation)プロトコルを妨げる。読取器はタグを識別することができないので、ユーザのプライバシーは守られる。
米国特許出願公開第2004/0222878(A1)号明細書(特許文献2)は、RFID装置の利用に関連してプライバシーを保護することに関する他のアプローチを開示する。このアプローチは、周期的に読取器によって更新されて、ワンタイムパッド(one-time pad)で暗号化されるタグへ送信される偽名(pseudonyms)の使用に基づく。
S.A.Weis、S.E.Sarma、R.L.Rivest、D.W.Engels著、「Security and Privacy Aspects of Low-Cost Radio Frequency Identification Systems」、International Conference on Security in Pervasive Computing、2003年3月(非特許文献2)は、RFID装置に関連してプライバシーを保護する更なる他の解決法を開示する。かかる解決法は、例えばハッシュ関数のような暗号基関数の使用を伴う。しかし、このような解決法は、安価なRFIDタグが有するとは期待されない付加的なリソースを必要とする。
Bolotnyy,L.及びRobins,G.著、「Multi-Tag Radio Frequency Identification Systems」、Proc.IEEE Workshop on Automated Identification Advanced Technologies、2005年10月、83〜88頁(非特許文献3)は、RFID読取器によって多重RFIDタグシステムで引き起こされる全体的な電圧を増大させることによって多重RFIDタグシステムの感度を高めるための複数のRFIDタグの使用を開示する。特に、異なるRFIDタグが入射角に対して異なる方向に位置付けられている場合に、最も良い指向性のRFIDタグで期待される電圧は有意に増大する。
A.Juels著、「RFID Security and Privacy」、A Research Survey、IEEE Journal on Selected Areas in Communications、24(2)、381〜394頁、2006年2月(非特許文献4)は、追跡の問題に対処するために販売時点でタグの一意の識別子を消すが、後の使用のために、例えば、典型的なバーコードデータのような、製品タイプ識別子を残す提案を開示する。消費者製品は新しい識別子を有する新しいタグを備えられるが、古いタグ識別子はリサイクル等の後の公共使用のための再有効化を前提として残ることが示唆されている。この考えを実現するための物理的メカニズムとして、更に、2つのRFIDタグの間で製品タイプの識別子及び一意の識別子を分ける考えを検討することが提案されている。この考えは、ユーザが、自身のデータ放出を制限するようタグを物理的に変更し且つそれらの変更された状態の物理的確認を得ることができる点で拡張され得る。
米国特許出願公開第2005/0205678(A1)号明細書(特許文献3)は、アンテナと共に第2インターフェースとしての接触インターフェースを有するデュアルインターフェースユニットを有するデータ担体を開示する。開示されるデータ担体内のRFIDユニットは、例えばUSBプラグのような標準インターフェースを介して、インターネット接続可能なパーソナルコンピュータへ接続可能である。
S.L.Garfinkel、A.Juels、R.Pappu著、「RFID Privacy:An Overview of Problems and Proposed Solutions」、IEEE Security and Privacy、3(3)、34〜43頁、2005年5月/6月
S.A.Weis、S.E.Sarma、R.L.Rivest、D.W.Engels著、「Security and Privacy Aspects of Low-Cost Radio Frequency Identification Systems」、International Conference on Security in Pervasive Computing、2003年3月
Bolotnyy,L.及びRobins,G.著、「Multi-Tag Radio Frequency Identification Systems」、Proc.IEEE Workshop on Automated Identification Advanced Technologies、2005年10月、83〜88頁
A.Juels著、「RFID Security and Privacy」、A Research Survey、IEEE Journal on Selected Areas in Communications、24(2)、381〜394頁、2006年2月
一方ではユーザのプライバーを高めることを可能にし、他方ではRFID装置の複雑性及び費用に関して過剰な増大を引き起こさない拡張された機能、すなわち、保護されていないRFID装置と比較してこのような拡張された機能、をRFID装置に提供する必要性がある。
上記の必要性は、独立請求項に係る対象によって満足され得る。本発明の有利な実施形態は、従属請求項によって記載される。
本発明の第1の様相に従って、RFID装置が提供される。当該RFID装置は、(a)データメモリ及び(b)このデータメモリへ結合される電子回路配置を有する。該電子回路配置は、第1の動作構造及び第2の動作構造を有する。制御コマンドを受け取ることによって、該電子回路配置は、前記第1の動作構造から前記第2の動作構造へと不可逆に切り換えられ得る。当該RFID装置は、(c)前記電子回路配置へ結合される通信インターフェースを更に有する。前記第1の動作構造で、当該RFID装置は、前記通信インターフェースを介して標準RFID読取器と通信するよう構成され、前記第2の動作構造で、前記標準RFID読取器との通信は無効にされ、当該RFID装置は、読出用RFID装置と通信するよう構成される。
本発明のこの様相は、前記制御コマンドにより当該RFID装置の前記通信インターフェースを変更することによって、前記標準RFID読取器がもはや前記データメモリに記憶されるデータを取り出すことができないという考えに基づく。しかし、このようなコマンドによって無効化される既知のRFIDタグとは対照的に、当該RFID装置は、依然として、標準RFID読取器ではなく、少なくとも、特別に設計された読出用RFID装置と通信することができる。
前記読出用RFID装置は、当該RFID装置とほとんど同じように使用され得るRFIDタグでありうる。これは、前記読出用RFID装置が、認定ユーザに製品に関する情報を提供するために消費者製品又は他のアイテムへ取り付けられ得る自立型電子装置であることを意味する。
前記電子回路配置は、前記第1の動作構造から前記第2の動作構造へと当該回路配置を移すよう構成される様々な電子部品、回路経路及び少なくとも1つのスイッチング素子を有するどんなタイプの回路であっても良い。スイッチング素子は、第1接触から第2接触へと回路経路を替える素子でありうる。スイッチング素子は、また、対応する回路経路の途絶が発生するように回路経路を不可逆に開放する素子であっても良い。
通常、前記通信インターフェースはアンテナ素子である。このアンテナ素子は、RFIDチップの内部筐体の外に形成されるオフチップのアンテナでありうる。前記筐体は、前記データメモリ、及び/又は前記電子回路配置の少なくとも一部を含む。
所定の制御コマンド又は制御信号が外部装置から当該RFID装置へ適用され得る。このコマンドは前記電子回路の配置を不可逆に変更するので、このようなコマンドは、また、変形切断コマンドとも呼ばれることがある。当然、前記制御コマンドは、適切な遠隔制御装置によって生成及び送信される適切な無線周波数信号又はその他無線信号によってトリガ及び/又は誘発され得る。遠隔制御装置は、また、記載されるような機能を有するRFID読取器であっても良い。
語「通信」は、幅広く理解されるべきである。これに関連して、語「通信」は、2つの機関(parties)の間でのどんなタイプのデータ伝送も意味し、これによって、対応する情報は、2方向で、又は1方向でのみ送信される。ここで、第1の通信機関はRFID装置であり、第2の通信機関は読出用RFID装置である。
本発明の実施形態に従って、当該RFID装置は受動的なRFID装置である。このことは、当該RFID装置が、例えば、価格情報又は契約満期日若しくは個々の電子製品コード(EPC)等のその他の情報を消費者製品に付すために使用され得る安価な電子装置によって実現され得るという利点を提供することができる。それによって、受動的なRFIDは、消費者製品に又は消費者製品のパッケージに組み込まれ得る。受動的なRFID装置の低い製造費用のために、それは、使用後に処分され得る使い捨て商品であっても良い。
受動的なRFID装置又はタグは内部電源を有さないことによって定義されることが言及される必要がある。入来する無線信号によってアンテナ素子で引き起こされる微少電流は、前記電子回路配置のための過不足のない電力を提供する。望ましくは、前記電子回路配置は、当該RFID装置を起動し且つ応答を送信するためにCMOS集積回路を有する。オンボード電源の欠如は、当該装置が極めて小さく且つ極めて安価であることを意味する。従って、商業上利用可能な製品は、ひそかに組み込まれ得る受動的なRFIDチップを提供及び/又は設置され得る。
本発明の更なる実施形態に従って、前記第2の動作構造で、当該RFID装置は、プライバシー保全方式で前記読出用RFID装置と通信することができる。それによって、プライバシー面は、当該RFID装置に組み込まれている前記電子回路配置の物理特性に基づく。例えば、プライバシーは、当該RFID装置と前記読出用RFID装置との間の対応するデータ伝送の空間的な補償範囲を制限することによって保たれ得る。しかし、また、暗号化又は符号化プロシージャが、当該RFID装置と前記読出用RFID装置との間のプライバシー保護通信を保証するために使用されても良い。
本発明の更なる実施形態に従って、前記第2の動作構造で、当該RFID装置の周囲の空間的な読出範囲は、近距離通信、特に、1センチメートルの距離にわたる、望ましくは1ミリメートルの距離にわたる近距離通信に制限される。これには、前記第2の動作構造にある当該RFID装置からデータを取り出すために、前記読出用RFID装置が当該RFID装置に近接して配置される必要があるという効果がある。これは、例えば、直接に又は間接に当該RFID装置の上に又はその隣に前記読出用RFID装置を取付又は設置することによって、達成され得る。
本発明の更なる実施形態に従って、前記電子回路配置は、当該RFID装置が前記制御コマンドを受け取る場合に前記通信インターフェースの少なくとも一部を前記データメモリから切り離すよう構成されるスイッチング素子を有する。
スイッチング素子は、前記制御コマンドを受け取ることによって前記データメモリを前記通信インターフェースと接続する導体経路が中断されるように、前記電子回路において配置され得る。それによって、前記データメモリと前記通信インターフェースとの間の完全な切断が達成され得る。コマンド信号に応答するこのようなスイッチング素子は、RFIDタグの分野で幅広く知られている。従って、それらの機能の物理モードについてはより詳細に説明する必要がない。
本発明の更なる実施形態に従って、当該RFID装置は、当該RFID装置と前記読出用RFID装置との間の通信を排他的に可能にするよう構成される更なる通信インターフェースを更に有する。これは、当該RFID装置が少なくとも2つの通信インターフェースを有することを意味する。コマンド信号又は変形切断コマンドを受け取ることによって、第1の通常アンテナに基づく通信インターフェースは無効にされる。従って、標準的なRFID読取装置との通信はもはや可能でない。第2の又は更なる通信インターフェースは、たとえ当該RFID装置又はその第1の通信インターフェースが切断されていても前記読出用RFID装置が当該RFID装置と通信することができるように、前記データメモリへ接続されている。
前記第2の通信インターフェースは、前記通信インターフェースによって当該RFID装置と標準RFID読取器との間の通信に使用される周波数とは異なる周波数を有する電磁放射によって前記読出用RFID装置と通信するよう構成される更なるアンテナ素子でありうる。
本発明の更なる実施形態に従って、前記更なる通信インターフェースは、物理接触インターフェース及び/又はガルバニックインターフェースであり、前記読出用RFID装置の対応する読出インターフェースへ接続されるよう構成される。制御又は切断コマンドが発行され、前記第1の通信インターフェースが使用できなくなった後に、前記更なる通信インターフェースを介してのみ当該RFID装置の前記データメモリの中身へのアクセスを得ることが可能である。
本発明の更なる実施形態に従って、前記電子回路配置は、当該RFID装置が前記制御コマンドを受け取る場合に前記通信インターフェースを変更するよう構成されるスイッチング素子を有する。該スイッチング素子を作動させることによって、他の電子部品が加えられ、又は前記データメモリと前記アンテナ素子との間の結合に相当する回路部分から取り除かれ得る。このような電子部品は、例えば、抵抗、ダイオード、コンデンサ及び/又はインダクタでありうる。
本発明の更なる実施形態に従って、前記スイッチング素子は、当該RFID装置の動作周波数の周波数帯域を変更するよう構成される。これは、当該RFID装置の共振周波数を変更することによる簡単であるが極めて有効な方法で実現され得る。かかる共振周波数は、主に、前記アンテナ素子及び前記電子回路配置の誘導及び容量リアクタンスによって決定される。共振周波数は、特に、前記アンテナ素子からコンデンサを切り離し又は該アンテナ素子へコンデンサを接続することによる有効な方法で変更され得る。それによって、とりわけ前記アンテナ素子を有する発振回路の共振周波数は変更される。対応するコンデンサは、前記アンテナ素子に並列に接続され得る。
前記動作周波数は、例えば13.56MHzから3.45GHzへと、あるいはその逆に変更され得る。前記第1の動作構造に割り当てられる第1の動作周波数と、前記第2の動作構造に割り当てられる第2の動作周波数との間のこのような大きな差は、(a)当該RFID装置と標準RFID読取器との間の第1の通信と、(b)当該RFID装置と読出用RFID装置との間の第2の通信との間の確実な分離を提供する。
本発明の更なる実施形態に従って、前記スイッチング素子は、当該RFID装置の結合モードを変化させるよう構成される。特に、前記結合モードは、当該RFID装置と前記標準RFID読取器との間の誘導結合から、当該RFID装置と前記読出用RFID装置との間の容量結合へと変化しうる。これは、通常は空間的な補償範囲が縮小されるという利点を提供することができる。これは、更に、当該RFID装置と前記読出用RFID装置との間の通信が認定されていない第三者によって傍聴され得ないこと提供する。当然、また、反対方向での結合モードの変化も可能である。
前記結合モードは、例えば、誘導から容量へと変形切断コマンドによって変更され得る。それによって、該切断コマンドは、当該RFID装置が標準RFID読取器によってもはや問い合わせをされ得ないように、当該RFID装置を無効にする。しかし、前記データメモリに存在するデータは、依然として、専用の読出用RFID装置を介して読み出され得る。
本発明の更なる様相に従って、読出用RFID装置が提供される。当該読出用RFID装置は、前出の実施形態のいずれか1つに従うRFID装置の前記電子回路配置が前記第2の動作構造にある場合に、前記RFID装置と通信するよう構成される読出通信インターフェースを有する。
本発明のこの更なる様相は、安価な読出装置が提供されるという考えに基づく。かかる読出装置は、たとえ標準RFID読取器がもはや前記RFID装置と通信することができないように前記RFID装置が変更又は無効にされていても、該RFID装置からのデータ取り出しを可能にする。
本発明の実施形態に従って、当該読出用RFID装置は、受動的な読出用RFID装置である。このことは、当該読出用RFID装置が低価格のRFID装置によって実現され得るという利点を有する。これは、前記RFID装置及び当該読出用RFID装置がいずれも小さく且つ安価な電子装置でありうることを意味する。低い製造費用のために、当該受動的な読出用RFID装置は、使用後に処分され得る使い捨て商品であっても良い。従って、幅広い多種多様な応用が、有益な方法で当該読出用RFID装置を使用するために開かれている。
当該読出用RFID装置は、計算面からは前記RFID装置より強力でない電子装置でありうることが言及されるべきである。当該読出用RFID装置は、むしろ、しばしば電子製品コードを搬送する従来の受動的な低価格RFIDタグの能力と同程度の能力を備える装置である。これは、当該読出用RFID装置の認証の能力が制限されることを意味する。しかし、受動的な読出用RFID装置は極めて低い製造費用で製造され得るので、たとえ認証可能でない場合でさえ多数の応用が考えられ得る。
更に、当該読出用RFID装置は、電子製品コード等の自身の識別子を有するべきであることが言及される必要がある。当該読出用RFID装置は、自身が接続されているより強力でないRFIDタグの識別子を採用又は継承することができる。
例えば、当該読出用RFID装置の低価格は、以下の幅広く適用可能な利用モデル:ユーザはタグ付きのアイテム、すなわち、前出のRFID装置を提供されるアイテムを購入することを可能にする。かかるRFIDタグは、適切な制御コマンドによって購入時に無効化される。また、当該読出用RFID装置は極めて安価であるから、ユーザは多数の読出用RFID装置を有することができる。これらの読出用RFID装置は、注文を介してユーザによって購入され得、あるいは、代替的に、対応する店からユーザへ無料で与えられ得る。次いで、読出用RFID装置は、切断されたRFID装置に記憶されている情報を復活させるために、購入された全てのアイテムへ付けられ得る。安価な読出タグは認証機能を有さないので、これは、例えばユーザの家等の、信頼できる読取器のみを有する環境において行われ得る。
本発明の更なる実施形態に従って、前記RFID装置に比べて、当該読出用RFID装置は、その計算能力に関してより強力である。この点に関して、語「強力」は、当該読出用RFID装置が、前記RFID装置に比べて幅広い機能性を有することを意味する。当該読出用RFID装置の機能性は、例えば、前記RFID装置と当該読出用RFID装置との間及び/又は当該読出用RFID装置と前記読取器との間のタップを通さないデータ接続を可能にすることができる符号化又は暗号化プロシージャを含みうる。
より強力な読出用RFIDタグは再使用可能であり、従って、読出タグは、元のRFIDタグが無効にされている物に随伴するスティッキーラベル(sticky label)として実施され得ることが考えられる。それによって、より強力でない元のRFIDタグの隣に又は望ましくはその上により強力な読出用RFIDタグを取り付けることは、元のRFIDタグに記憶されている情報を復活させる効果を有する。それによって、ユーザは、その物のタグが決して無効にされていないかのように、無効にされているタグに記憶されている情報を利用することができる。しかし、識別子がこの場合に安全な方法で読取器へ送信されるという付加的な効果がある。
本発明の更なる実施形態に従って、前記読出通信インターフェースは、プライバシー保全方式で前記RFID装置と通信するよう構成される。プライバシー面は、前記読出通信インターフェース、及び前記RFID装置に組み込まれている前記電子回路配置の両方の物理特性に基づくことができる。例えば、プライバシーは、前記RFID装置と当該読出用RFID装置との間の対応するデータ伝送の空間的な補償範囲を制限することによって保たれ得る。また、前記RFID装置と当該読出用RFID装置との間の特別の専用の結合モードが使用されても良い。かかる結合モードは、前記RFID装置と標準的なRFID読取器との間のデータ通信を妨げる。
当然、暗号化又は符号化プロシージャが、前記RFID装置と当該読出用RFID装置との間のプライバシー保護通信を保証するために使用されても良い。
本発明の更なる実施形態に従って、当該読出用RFID装置は認証機能を有する。これは、暗号基関数を用いることによって実現され得る。
本発明の更なる様相に従って、RFIDシステムが提供される。当該RFIDシステムは、(a)前出の実施形態のいずれか1つに従うRFID装置、(b)前出の読出用RFID装置、及び(c)該読出用RFID装置と通信するよう構成される読取器を有する。
本発明のこの更なる様相は、比較的安価であるが信頼できる可能性がRFID装置に記憶されている情報を取り出すために提供されるという考えに基づく。かかるRFID装置は、適切な制御又は変形切断コマンドにより、標準RFID読取器をアクセス不可とされている。しかし、前記読出用RFID装置から記憶されている情報を取り出す前に、該情報は、前記RFID装置から前記読出用RFID装置へ送信される必要がある。これは、最初のステップで前記情報が2つの類似する装置の間で送信されることを意味する。これは、前記RFID装置と前記読出用RFID装置との間の安全で且つタップを通さない通信を可能にすることを比較的容易にする。
望ましくは、前記読取器は、例えば、符号化及び/又は暗号化プロシージャを用いることによって、プライバシー保全方式で前記読出用RFID装置と通信するよう構成される。
前記読取器は、従来の又は改良された読取器でありうる。それによって、従来の読取器は、標準RFID装置に一般に使用されている周波数範囲内での通信を可能にする読取器である。改良された読取器は、前記RFID装置と前記読出用RFID装置との間の通信を選択的に可能にする読取器でありうる。このような選択的な通信は、例えば、符号化通信によって、又はRFID通信にとって標準的でないRF周波数帯域幅内のRF情報によって、達成され得る。
本発明の実施形態に従って、当該RFIDシステムは、ユーザが、前記RFID装置が組み込まれている消費者製品に関する場所を特定することを可能にするインジケータを更に有する。これは、切断されたRFID装置に記憶されている情報を復活させるために、ユーザが即座に、その切断又は無効化されたRFID装置と前記読出用RFID装置との間の安全且つ信頼できるデータ通信を保証すべくどこに前記読出用RFID装置を位置付けるべきかを知るという利点を提供することができる。これは、特に、前記RFID装置と前記読出用RFID装置との間の対応するデータ伝送が、例えばプライバシー保護面のために制限される場合に、有効である。
本発明の更なる様相に従って、前出のRFID装置に記憶されている情報を取り出す方法が提供される。当該方法は、(a)情報関連データを前記RFID装置から前出の読出用RFID装置へ送信するステップ、及び(b)該データを前記読出用RFID装置から読取器へ送信するステップを有する。
本発明のこの更なる様相は、中間の読出用RFID装置を介する2段階のデータ取り出しがプライバシー保全方式で情報を取り出すために使用され得るという考えに基づく。それによって、第1のステップでは、互いに対して近接して配置され得る2つの類似する装置の間で通信が行われる。
本発明の実施形態に従って、当該方法は、前記RFID装置と標準RFID読取器との間の通信が無効にされるように制御コマンドを前記RFID装置へ適用するステップを更に有する。通常、前記制御コマンドは、適切な方法で前記RFID装置の通信インターフェースを無効化又は変更する切断コマンド又は変形切断コマンドである。これは、前記RFID装置の回路配置のための専用のスイッチング素子を用いることによって行われ得る。このスイッチング素子は、作動時に、アンテナ素子をデータメモリから切り離し及び/又は前記RFID装置の動作周波数を有意に変化させる。
本発明の更なる実施形態に従って、情報関連データを前記RFID装置から読出用RFID装置へ送信する前記ステップは、受動的に実行される。これは、両方の装置、すなわち、RFID装置及び読出用RFID装置が所謂受動型のRFID装置でありうることを意味する。これは、通常読取器である第3の装置が前記RFID装置及び前記読出用RFID装置を動作させるほど十分な電力を供給しない限り、前記RFID装置と前記読出用RFID装置との間の通信は成立しないことを意味する。これは、前出の方法が、受動型RFID装置の低い製造費用で製造され得る簡単なRFID装置によって達成され得るという利点を提供する。
本発明の実施形態は様々な対象を参照して記載されている点に留意すべきである。具体的に、ある実施形態は装置に係る請求項を参照して記載されているが、他の実施形態は方法に係る請求項を参照して記載されている。しかし、当業者は、上記及び下記の記載から、他が示されてない限り、1種類の対象に属する特徴のあらゆる組み合わせに加えて、更に、様々な対象に関する特徴の間、特に、装置に係る請求項の特徴と方法に係る請求項の特徴との間のあらゆる組み合わせが本願により開示されていると考えられると推測する。
本発明の前出の様相及び更なる様相は、ここに記載されている実施形態の例から明らかであり、実施形態の例を参照して説明される。本発明の、実施形態の例を参照して以下でより詳細に記載されるが、本発明はこれらの例に限定されない。
図面における説明図は概略的である。異なる図で、同一の又は類似する要素は、第一位の数のみが対応する参照符号とは異なる参照符号を付されている。
図1には、RFIDシステム100が示されている。RFIDシステム100は、標準RFID読取器110及び標準RFID装置130を有する。標準RFID装置130は、RFIDタグを含む符号化された情報を代理する。RFID読取器110は、電子回路115及びアンテナ124を有する。アンテナ124は、RF放射信号をRFID装置130へ送信し且つRFID装置130から後方散乱される符号化されたRF放射信号を受信するために使用される。
電子回路115は、いわゆる振幅偏移キーイング(ASK)変調器116を有する。ASK変調器116の動作は、駆動信号116aによってトリガされ得る。ASK変調器116は、発振回路120の一部である信号注入ユニット121を介して発振回路120へ結合されている。発振回路120は、更に、抵抗122、コンデンサ123及びアンテナ124を有する。
RFID読取器110とRFID装置130との間の通信は、RFID読取器110からアンテナ124を介してRFID装置130へ信号を送信することから始まる。この信号の受信は、RFID装置130が符号化された信号をRFID読取器110へ返すことをトリガする。符号化された信号は、アンテナ124によって受け取られる。
この符号化された信号をアンテナ124及び発振回路120の夫々から取り出すために、帯域通過フィルタ125が使用される。帯域通過フィルタ125は、増幅器126を介して復調器127へ接続されている。復調器127は、RFID装置130からRFID読取器110へ送信された情報を表すデジタル出力データ129を供給する。
標準RFID装置130は、RFIDチップ135及び通信インターフェース145を有する。通常適切な筐体によって保護されるRFIDチップ135は、データメモリを含むRFID回路136を有する。RFID装置130の動作がRFID読取器110によってトリガされる場合に、RFID回路136はバイナリ変調コード136aを供給する。このバイナリ変調コード136aは、トランジスタ結合素子137のゲートへ印加される。トランジスタ結合素子137は、アンテナ素子146及びコンデンサ147を有する発振回路を駆動する。トランジスタ結合素子137はMOSFETトランジスタである。ダイオード138及びコンデンサ139は、RFID回路136と発振回路との間の適切な結合を提供するために使用される。
以下で、本発明に従うRFIDの例となる実施形態について、図2a、2b及び2cを参照して記載する。
図2aは、本発明の第1実施形態に従うRFID装置231aを示す。RFID装置231aはRFIDチップ235を有する。RFIDチップ235は、データメモリを含むRFID回路236と、トランジスタ結合素子237と、ダイオード238と、コンデンサ239とを有する。これらの要素は、図1に示されている標準的なRFIDタグ130を参照して既に記載されており、もう一度詳細に説明されない。
RFID装置231aは、発振回路を形成するアンテナ素子246及びコンデンサ247を有する通信インターフェース245を更に有する。この発振回路は、2つのスイッチング素子、すなわち第1スイッチング素子251及び第2スイッチング素子252、の作動によってRFIDチップ235から完全に切り離され得る。かかるスイッチング素子251及び252はいずれもコマンドライン250へ接続されている。コマンドライン250は、スイッチング素子251及び252へ制御コマンド250aを適用するために使用される。スイッチング素子251及び252が作動すると、アンテナ素子246は、不可逆にRFIDチップ235から切り離される。従って、通信インターフェース245は、通信インターフェース245を介するデータ通信がそれ以上可能でないようにRFIDチップ235から恒久的に切り離されるので、制御コマンド250aは切断コマンド(kill command)又は少なくとも変形切断コマンドと称されることがある。
通信インターフェース245を無効にすることにとって当然に、RFIDチップ235と通信インターフェース245との間に延在する1つの接続ラインのみを中断すれば十分であることが言及されるべきである。しかし、通信インターフェース245が確かに無効にされることを確実にするために、両方の接続ラインを切断する方がより信頼できるように考えられる。
コマンド信号250aに反応するスイッチング素子は、RFIDタグの分野で幅広く知られている。従って、それらの機能の物理モードについては、ここでは、これ以上詳細に説明されない。
しかし、RFID回路236のデータメモリに記憶されているデータのアクセスを可能にするために、更なる通信インターフェース240が設けられている。このインターフェース240は、外部ガルバニック接触241及び242を有する。これらは、RFID回路236へ接続されている。従って、読出用RFID装置(図2aに図示せず。)をRFID装置231aへ接続することによって、RFID回路236のデータメモリに記憶されている情報は取り出され得る。このデータ取り出しは有線接続を介して実行されるので、これらのデータへの不等なアクセスは、認められていない読取器がRFID装置231aへの物理的な接触を得ることをユーザが許可しない場合は妨げられ得る。
図2bは、本発明の第2実施形態に従うRFID装置231bを示す。RFID装置231bは、先と同じく、RFIDチップ235及びRF通信インターフェース245を有する。RFIDチップ235は、補助インターフェースが設けられていない点を除いては、図2aに示されている第1実施形態のRFIDチップと同じである。通信インターフェース245は、制御コマンドによるスイッチング素子251の作動の後に、コンデンサ256が発振回路から切り離されるように変更されている。発振回路は、最初に、アンテナ素子246、コンデンサ247及びコンデンサ256を有する。コンデンサ256の分離により発振回路の共振周波数は有意に変化する。これにより、通信インターフェース245の動作周波数は変更される。コンデンサ247及び256のキャパシタンスは、コンデンサ256の分離後に通信インターフェース245及びそれと共にRFID装置231b全体がもはや標準RFID読取器(図2bに図示せず。)と通信することができないような値を有する。しかし、RFID装置231bの第2の動作状態の動作周波数は、RFID装置231bと図示されていない読出用RFID装置との間の無線通信が可能であるように選択される。
第2の動作状態の動作周波数及び/又はRF送信電力は、近距離通信のみが可能であるように選択され得ることが言及されるべきである。従って、切断されているRFID装置231bから読出用RFID装置へのデータ取り出しを可能にするために、読出用RFID装置は、切断されているRFID装置231bの通信インターフェース245の直ぐ近くに配置されるべきである。読出用RFID装置の配置に関するこのような近距離状態は、認められていない者に対する通信バリアを提供することを比較的簡単にする。従って、切断されているRFIDタグを有するユーザ持ち運びのアイテムのプライバシーは、簡単であるが有効な方法で保たれ得る。
図2cは、本発明の第3実施形態に従うRFID装置231cを示す。RFID装置231cは、RFIDチップ235及びRF通信インターフェース245を有する。RFIDチップ235は、図2bに示されている第2実施形態に従うRFIDチップと同じである。通信インターフェース245は、制御コマンド250aによる全部で4つのスイッチング素子251、252、253及び254の同時作動によって第1の動作状態から第2の動作状態へと切り換えられ得る。それによって、制御コマンド250aは、アンテナ素子246がコンデンサ247と共にRFID装置231cのRFIDチップ235から完全に切り離されるように、スイッチング素子251及び252を開く。同時に、制御コマンド250aは、コンデンサ258がRFIDチップ235へ接続されるようにスイッチング素子253及び254を選択する。これは、第2の動作状態でRFID装置231cと図示されていない読出用RFID装置との間の通信が、第1の動作状態での誘導結合と対照的に、コンデンサ258を介する無線容量結合によってのみ可能であることを意味する。
容量結合にとって通常、空間的な補償範囲は誘導結合に比べてずっと小さいので、容量結合を介してのみ可能であるデータ取り出しは、自動的に、改善されたプライバシーに寄与する。これは、読出用RFID装置がRFID装置231cに近接して配置される必要があることから有効である。RFID装置231cは、変形されている切断コマンド250aによって第2の動作状態に移っている。
図3は、RFID装置331と読出用RFID装置370との間の通信を復活させるために、切断されているRFID装置331での読出用RFID装置370の取付を示す。RFID装置331は、図2aに示されるRFID231aと同様の方法で形成されている。従って、RFID装置331は、主要通信インターフェース345及び補助通信インターフェース340を有する。主要通信インターフェース345はアンテナ素子346を有する。アンテナ素子346は、RFID装置331の第1の動作状態で、RFID装置331と標準RFID読取器との間の通信のために使用される。アンテナ素子346は、スイッチング素子351を作動させることによって、RFID装置331のRFIDチップから不可逆に切り離され得る。
主要通信インターフェース345を無効にした後に、RFID装置331は第2の動作状態にある。RFID装置331と標準RFID読取器との間の通信はもはや可能でない。しかし、上述されたように、RFID装置331と専用の読出用RFID装置370との間の通信は、補助通信インターフェース340を利用することによって可能である。補助通信インターフェース340は、2つの外部ガルバニック接触、すなわち、第1のガルバニック接触341及び第2のガルバニック接触342を有する。補助通信インターフェース340は、読出用RFID装置370の専用通信インターフェース380へ接続されるよう構成される。専用通信インターフェース380は、2つのガルバニック接触、すなわち、第1のガルバニック接触381及び第2のガルバニック接触382を有する。これらのガルバニック接触381及び382の間隔及び形状は、夫々、ガルバニック接触341及び342の間隔及び形状に対応する。
RFID装置331に対して読出用RFID装置370をどこに位置付けるべきかをユーザに示すために、RFID装置331はインジケータ361を設けられている。インジケータ361は、RFID装置331へ接触されるべき読出用RFID装置370の位置及び方向の両方をユーザに明示するのに適した様々な形状及び形態を取ることができる。
読出用RFID装置370から特別の読出装置(図示せず。)への更なるデータ送信を可能にするために、読出用RFID装置370は、アンテナ素子386を有する通信インターフェースを設けられている。読出用RFID装置370の計算能力に依存して、読出用RFID装置370と特別の読出装置との間のデータ接続は、符号化及び暗号化のための既知のプロシージャを用いることによって確立され得る。従って、データ取り出しのプライバシーは、切断されているRFID装置331と読出用RFID装置370との間のガルバニック接続のために、切断されているRFID装置331に記憶されているデータが読出用RFID装置370へ送信されるところの最初のステップでのみ保たれない。データ取り出しのプライバシーは、また、データが特別の読出装置へ送信されるところの第2のステップでは保たれる。
RFID装置又はRFIDタグの記載される拡張された機能は、例えば、家庭用電気製品がRFID読取器を装備されることが考えられる未来の家庭で応用を有する。このようにして、自身のプライバシーについて心配しており且つ自身が持ち運んでいる物によって追跡されたくないユーザは、自身が購入するつもりである製品に埋め込まれているRFIDタグが無効にされることを売却完了時に要求する。従って、RFIDタグに記憶されている情報は、標準のRFID読取器を用いて認められていない者によって取り出され得ない。ユーザは、自身の家に到着すると、切断されたRFID装置の機能を原則的に復活させる物に、付随する読出用RFIDタグを置く。同時に、ユーザは、付随する読出用RFIDタグが、場合によっては安全な暗号化プロトコルを用いて、プライバシー保全方式でRFID読取器と相互作用するよう設計されているので、情報が漏れないことを確信する。かかる暗号化プロトコルは、元のRFIDタグによっては利用可能又は可能でない。元のRFIDタグは、費用の関係上受動的なタグである。
留意すべきは、語「有する(comprising)」は他の要素又はステップを除外せず、「1つの(a,an)」は複数個を除外しない点である。また、異なる実施形態に関連して記載される要素は組み合わされ得る。また、留意すべきは、特許請求の範囲における参照符号は特許請求の範囲の適用範囲を限定するよう解釈されるべきではない点である。
100 RFIDシステム
110 RFID読取器
115 電子回路
116 振幅偏移キーイング変調器/ASK変調器
116a 駆動信号
120 発振回路
121 信号入力ユニット
122 抵抗
123 コンデンサ
124 アンテナ
125 帯域通過フィルタ
126 増幅器
127 復調器
129 出力データ
130 標準RFID装置/標準RFIDタグ
135 RFIDチップ
136 RFID回路、データメモリ
136a バイナリ変調コード
137 トランジスタ結合素子
138 ダイオード
139 コンデンサ
145 通信インターフェース
146 アンテナ素子
147 コンデンサ
231a RFID装置/RFIDタグ
231b RFID装置/RFIDタグ
231c RFID装置/RFIDタグ
235 RFIDチップ
236 RFID回路、データメモリ
237 トランジスタ結合素子
238 ダイオード
239 コンデンサ
240 更なる通信インターフェース
241 外部ガルバニック接触
242 外部ガルバニック接触
245 通信インターフェース
246 アンテナ素子
247 コンデンサ
250 コマンドライン
250a 制御コマンド/切断コマンド
251 スイッチング素子
252 スイッチング素子
253 スイッチング素子
254 スイッチング素子
256 コンデンサ
258 コンデンサ
331 RFID装置/RFIDタグ
340 補助通信インターフェース
341 外部ガルバニック接触
342 外部ガルバニック接触
345 主要通信インターフェース
346 アンテナ素子
351 スイッチング素子
361 インジケータ
370 読出用RFID装置/読出用RFIDタグ
380 更なる通信インターフェース
381 外部ガルバニック接触
382 外部ガルバニック接触
385 通信インターフェース
386 アンテナ素子
110 RFID読取器
115 電子回路
116 振幅偏移キーイング変調器/ASK変調器
116a 駆動信号
120 発振回路
121 信号入力ユニット
122 抵抗
123 コンデンサ
124 アンテナ
125 帯域通過フィルタ
126 増幅器
127 復調器
129 出力データ
130 標準RFID装置/標準RFIDタグ
135 RFIDチップ
136 RFID回路、データメモリ
136a バイナリ変調コード
137 トランジスタ結合素子
138 ダイオード
139 コンデンサ
145 通信インターフェース
146 アンテナ素子
147 コンデンサ
231a RFID装置/RFIDタグ
231b RFID装置/RFIDタグ
231c RFID装置/RFIDタグ
235 RFIDチップ
236 RFID回路、データメモリ
237 トランジスタ結合素子
238 ダイオード
239 コンデンサ
240 更なる通信インターフェース
241 外部ガルバニック接触
242 外部ガルバニック接触
245 通信インターフェース
246 アンテナ素子
247 コンデンサ
250 コマンドライン
250a 制御コマンド/切断コマンド
251 スイッチング素子
252 スイッチング素子
253 スイッチング素子
254 スイッチング素子
256 コンデンサ
258 コンデンサ
331 RFID装置/RFIDタグ
340 補助通信インターフェース
341 外部ガルバニック接触
342 外部ガルバニック接触
345 主要通信インターフェース
346 アンテナ素子
351 スイッチング素子
361 インジケータ
370 読出用RFID装置/読出用RFIDタグ
380 更なる通信インターフェース
381 外部ガルバニック接触
382 外部ガルバニック接触
385 通信インターフェース
386 アンテナ素子
Claims (20)
- データメモリと、
前記データメモリへ結合され、第1の動作構造及び第2の動作構造を有し、制御コマンドを受け取ることによって前記第1の動作構造から前記第2の動作構造へと不可逆に切り換えられ得る電子回路配置と、
前記電子回路配置へ結合される通信インターフェースと
を有し、
前記第1の動作構造で、前記通信インターフェースを介して標準RFID読取器と通信するよう構成され、
前記第2の動作構造で、前記標準RFID読取器との通信は無効にされ、読出用RFID装置と通信するよう構成されるRFID装置。 - 受動的なRFID装置である、請求項1記載のRFID装置。
- 前記第2の動作構造で、プライバシー保全方式で前記読出用RFID装置と通信することができる、請求項1記載のRFID装置。
- 前記第2の動作構造で、当該RFID装置の周囲の空間的な読出範囲は、近距離通信、特に、1センチメートルの距離にわたる、望ましくは1ミリメートルの距離にわたる近距離通信に制限される、請求項1記載のRFID装置。
- 前記電子回路配置は、当該RFID装置が前記制御コマンドを受け取る場合に前記通信インターフェースの少なくとも一部を前記データメモリから切り離すよう構成されるスイッチング素子を有する、請求項1記載のRFID装置。
- 当該RFID装置と前記読出用RFID装置との間の通信を排他的に可能にするよう構成される更なる通信インターフェースを更に有する、請求項5記載のRFID装置。
- 前記更なる通信インターフェースは、物理接触インターフェース及び/又はガルバニックインターフェースであり、前記読出用RFID装置の対応する読出インターフェースへ接続されるよう構成される、請求項6記載のRFID装置。
- 前記電子回路配置は、当該RFID装置が前記制御コマンドを受け取る場合に前記通信インターフェースを変更するよう構成されるスイッチング素子を有する、請求項1記載のRFID装置。
- 前記スイッチング素子は、当該RFID装置の動作周波数の周波数帯域を変更するよう構成される、請求項8記載のRFID装置。
- 前記スイッチング素子は、当該RFID装置の結合モードを、特に、
当該RFID装置と前記標準RFID読取器との間の誘導結合から、
当該RFID装置と前記読出用RFID装置との間の容量結合へ
と変化させるよう構成される、請求項8記載のRFID装置。 - 請求項1記載のRFID装置の前記電子回路配置が前記第2の動作構造にある場合に、前記RFID装置と通信するよう構成される読出通信インターフェースを有する読出用RFID装置。
- 受動的な読出用RFID装置である、請求項11記載の読出用RFID装置。
- 前記RFID装置と比較してより強力である、請求項11記載の読出用RFID装置。
- 前記読出通信インターフェースは、プライバシー保全方式で前記RFID装置と通信するよう構成される、請求項13記載の読出用RFID装置。
- 認証機能を有する、請求項13記載の読出用RFID装置。
- 請求項1記載のRFID装置と、
請求項11記載の読出用RFID装置と、
前記読出用RFID装置と通信するよう構成される読取器と
を有するRFIDシステム。 - ユーザが、前記RFID装置が組み込まれている消費者製品に関する場所を特定することを可能にするインジケータを更に有する、請求項16記載のRFIDシステム。
- 請求項1記載のRFID装置に記憶されている情報を取り出す方法であって、
情報関連データを前記RFID装置から請求項11記載の読出用RFID装置へ送信するステップと、
前記データを前記読出用RFID装置から読取器へ送信するステップと
を有する方法。 - 前記RFID装置と標準RFID読取器との間の通信が無効にされるように制御コマンドを前記RFID装置へ適用するステップを更に有する、請求項18記載の方法。
- 情報関連データを前記RFID装置から読出用RFID装置へ送信する前記ステップは、受動的に実行される、請求項18記載の方法。
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