JP4234035B2 - Ｉｃタグ管理システム - Google Patents

Description

本発明は、所定回数の発行の度に自ＩＣタグ端末に固有の発行規則に従った新たな乱数ＩＤを発行する発行手段と、発行された乱数ＩＤと時刻情報とを含むタグ情報を発信する発信手段とを備えた複数のＩＣタグ端末それぞれからタグ情報を受信し、蓄積的に記憶していくＩＣタグ管理システムに関する。

従来から、データ管理やデータ通信等においては、データの漏洩等を防止してセキュリティ上の信頼性を向上させるため、様々な方式による暗号化の技術が用いられている。

例えば、証票に印字される識別番号の偽造によるコンピュータシステムへの不正アクセスを防止するため、暗号化パターンを複数用意し、識別番号を、乱数により決定されたパターンで暗号化する技術が知られている（特許文献１参照。）。

一方、従来から、移動体に取り付けられたＩＣタグと、所定位置に設置されたリーダ（ＩＣタグ通信機）との間で近距離無線通信を行う、非接触式のデータキャリアを利用した様々な技術が知られている。このデータキャリアにおいて、リーダは、移動体に取り付けられたＩＣタグとの間で無線通信を行ってＩＣタグに記憶された識別情報を読み取ることにより当該移動体を識別する。このため、接着等により商品（移動体）にＩＣタグを取り付けることにより、メーカーにおける商品の製造・生産経路から、配送における流通経路、商店における在庫・精算管理までを総合的に管理できる。
特開平８−９６０４９号公報

しかしながら、その管理の利益は、主に商品の販売者側である。問題は消費者側である。ＩＣタグは、その商品（移動体）が雑に扱われる可能性を考慮して、商品に埋め込まれたり、接着される等して外されにくい状態に取り付けられる可能性が高い。例えば、商品である書籍の表紙に２ｍｍ角程度の超小型ＩＣタグを埋め込む又は刷り込んで取り付けるといった方法がそれである。

従って、ＩＣタグが取り付けられた商品（移動体）を購入した消費者は、その商品を保有している限り、追跡される恐れがある。すなわち、ＩＣタグを商品から取り外さない限り、近距離無線通信（データキャリア）が行われてしまえば、どの商品が、いつ、どこに位置したか識別できてしまうからである。

確かに、ＩＣタグのＩＤを暗号化してＩＤを秘匿する等の方法が考えられるが、そのＩＤが固定である限りＩＤが見破られる可能性を否定できない。また、ＩＤが固定で、暗号化キーも固定であるならば、暗号化されたデータは固定であるため、ＩＤと同等の意味を持つことになる。

本発明は、これらの課題に鑑みて為されたものであり、目的とするところは、１回の近距離無線通信により得られるＩＣタグのデータのみによるＩＣタグの識別を理論的に不能とすることにより、ＩＣタグの不正な追跡を防止することである。

以上の課題を解決するための第１の発明は、所定回数の発行の度に自ＩＣタグ端末に固有の発行規則に従った新たな乱数ＩＤを発行する発行手段と、発行された乱数ＩＤと時刻情報とを含むタグ情報を発信する発信手段とを備えた複数のＩＣタグ端末それぞれからタグ情報を受信し、蓄積的に記憶していくＩＣタグ管理システムであって、
各ＩＣタグ端末固有の発行規則を管理する管理手段（例えば、図１０に示す処理装置５１０）と、
時刻情報に従った乱数ＩＤの発行順序と前記管理手段により管理されているＩＣタグ端末毎の発行規則とに基づいて、蓄積的に記憶したタグ情報に含まれる乱数ＩＤの組合せを、前記管理手段により管理されている全ての乱数ＩＤ列と照合することにより、ＩＣタグ端末から発信されたタグ情報であるかを判断し、ＩＣタグ端末とタグ情報との対応関係を特定する特定手段（例えば、図１０に示す処理装置５１０）と、
を備えることを特徴としている。

この第１の発明によれば、ＩＣタグ管理システムは、各ＩＣタグ端末固有の発行規則を管理し、このＩＣタグ端末毎の発行規則と、時刻情報に従った乱数ＩＤの発行順序とに基づいて、蓄積的に記憶したタグ情報を発信したＩＣタグ端末とタグ情報との対応関係を特定することができる。これによれば、ＩＣタグ端末は、自ＩＣタグ端末に固有の発行規則に従って発行した乱数ＩＤを含むタグ情報を発信するので、ＩＣタグ端末の位置が把握されて不正に追跡される事態を防止することができる。

第２の発明は、所定回数の発行の度に自ＩＣタグ端末に固有の乱数ＩＤ列に従った新たな乱数ＩＤを発行する発行手段と、発行された乱数ＩＤと時刻情報とを含むタグ情報を発信する発信手段とを備えた複数のＩＣタグ端末それぞれからタグ情報を受信し、蓄積的に記憶していくＩＣタグ管理システムであって、
各ＩＣタグ端末固有の乱数ＩＤ列を管理する管理手段（例えば、図１０に示す処理装置５１０）と、
時刻情報に従った乱数ＩＤの発行順序と前記管理手段により管理されているＩＣタグ端末毎の乱数ＩＤ列とに基づいて、蓄積的に記憶したタグ情報に含まれる乱数ＩＤの組合せを、前記管理手段により管理されている全ての乱数ＩＤ列と照合することにより、ＩＣタグ端末から発信されたタグ情報であるかを判断し、ＩＣタグ端末とタグ情報との対応関係を特定する特定手段（例えば、図１０に示す処理装置５１０）と、
を備えることを特徴としている。

この第２の発明によれば、ＩＣタグ管理システムは、各ＩＣタグ端末固有の乱数ＩＤ列を管理し、このＩＣタグ端末毎の乱数ＩＤ列と、時刻情報に従った乱数ＩＤの発行順序とに基づいて、蓄積的に記憶したタグ情報を発信したＩＣタグ端末とタグ情報との対応関係を特定することができる。これによれば、ＩＣタグ端末は、自ＩＣタグ端末に固有の乱数ＩＤ列に従って発行した乱数ＩＤを含むタグ情報を発信するので、ＩＣタグ端末の位置が把握されて不正に追跡される事態を防止することができる。

第３の発明は、第１又は第２の発明のＩＣタグ管理システムにおいて、
前記ＩＣタグ端末は、発信データを自端末に固有の暗号鍵で暗号化する暗号化手段を更に備え、前記発信手段は前記暗号化手段により暗号化された発信データをタグ情報に更に含めて発信する手段であり、
前記管理手段は各ＩＣタグ端末固有の復号鍵を管理する鍵管理手段を有し、
前記特定手段は、タグ情報に含まれている暗号化された発信データを、前記鍵管理手段に管理されている復号鍵で復号することで当該タグ情報を発信したＩＣタグ端末を特定する復号特定手段を有する、
ことを特徴としている。

この第３の発明によれば、各ＩＣタグ端末固有の復号鍵を管理し、このＩＣタグ端末毎の復号鍵で、タグ情報に含まれている暗号化された発信データを復号することで、当該タグ情報を発信したＩＣタグ端末を特定することができる。

第４の発明は、ＩＣタグ端末と近距離無線通信を行って当該ＩＣタグ端末からタグ情報を受信する複数のタグ読取装置と、前記管理手段及び前記特定手段を備えるサーバシステムとが通信接続されて構成された請求項３に記載のＩＣタグ管理システムであって、
前記タグ読取装置は、自タグ読取装置の識別情報をＩＣタグ端末に送信する識別情報送信手段を備え、
前記ＩＣタグ端末は、前記暗号化手段が少なくともタグ読取装置の識別情報送信手段により送信された識別情報を発信データに含めて暗号化し、前記発信手段が当該暗号化された発信データをタグ情報に含めて発信し、
前記サーバシステムは、前記特定手段により特定されたＩＣタグ端末とタグ情報との対応関係に従って、当該タグ情報に含まれる発信データ内の識別情報を基に、当該ＩＣタグ端末の移動経路を特定する移動経路特定手段を更に備える、
ことを特徴としている。

この第４の発明によれば、サーバシステムは、ＩＣタグ端末とタグ情報との対応関係に従って、当該タグ情報に含まれる発信データの内の識別情報を基に、当該ＩＣタグ端末の移動経路を特定することができる。

第５の発明は、第４の発明のＩＣタグ管理システムにおいて、
前記タグ読取装置の識別情報には、少なくとも当該タグ読取装置の設置位置を特定する位置情報が含まれていることを特徴としている。

この第５の発明によれば、タグ読取装置の設置位置を特定する位置情報により、当該ＩＣタグ端末の移動経路を特定することができる。

本発明によれば、ＩＣタグ管理システムは、各ＩＣタグ端末固有の発行規則を管理し、このＩＣタグ端末毎の発行規則と、時刻情報に従った乱数ＩＤの発行順序とに基づいて、蓄積的に記憶したタグ情報を発信したＩＣタグ端末とタグ情報との対応関係を特定することができる。或いは、ＩＣタグ管理システムは、各ＩＣタグ端末固有の乱数ＩＤ列を管理し、このＩＣタグ端末毎の乱数ＩＤ列と、時刻情報に従った乱数ＩＤの発行順序とに基づいて、蓄積的に記憶したタグ情報を発信したＩＣタグ端末とタグ情報との対応関係を特定することができる。これによれば、ＩＣタグ端末は、自ＩＣタグ端末に固有の発行規則或いは乱数ＩＤ列に従って発行した乱数ＩＤを含むタグ情報を発信するので、ＩＣタグ端末の位置が把握されて不正に追跡される事態を防止することができる。

以下、図を参照して、本発明を適用したＩＣタグ管理システムについて詳細に説明する。尚、以下では、ＩＣタグが取り付けられた移動体の追跡をより簡明に説明するため、移動体を携帯端末とし、この携帯端末を携行する利用客の移動経路を当該利用客が通過した駅改札の通過順序により管理する鉄道施設に、本発明を適用した場合について説明する。

［システム概略］
図１は、ＩＣタグ管理システム１のシステム構成を示す概略図である。図１に示すＩＣタグ管理システム１は、駅改札に設置された複数のタグ読取装置３０（３０−１，３０−２，・・・）と、タグ読取装置３０と通信回線Ｎを介して接続されたタグ管理サーバシステム５０（サーバシステム）とを備えて構成されており、各タグ読取装置３０は、利用客が携帯する携帯端末１０と交信する。より詳細には、携帯端末１０にはＩＣタグが内蔵されており、各タグ読取装置３０は、このＩＣタグと近距離無線通信を行う。

各タグ読取装置３０には、当該タグ読取装置３０を識別するための読取装置ＩＤが記憶されている。一方、携帯端末１０に内蔵されたＩＣタグには、当該ＩＣタグに固有に割り当てられた乱数ＩＤの順番（以下、「乱数ＩＤ列」という。）が記憶されており、この乱数ＩＤ列に従って、当該ＩＣタグを識別するためのＩＤが発行されるようになっている。具体的には、乱数ＩＤ列から一の乱数ＩＤが選出されて現乱数ＩＤに設定される。そして、所定のタイミング（例えば、後述するタグ情報の１回の送信の後）において、乱数ＩＤ列から現乱数ＩＤの次順の乱数ＩＤが選出され、当該選出された乱数ＩＤが新たに現乱数ＩＤに設定される。したがって、１回の近距離無線通信により得られるＩＣタグのデータのみによるＩＣタグの識別を理論的に不能とすることができる。

図２は、ＩＣタグ管理システム１におけるデータの流れを説明するための図である。図２に示すように、利用客が駅改札を通過する際、携帯する携帯端末１０を当該駅改札に設置されたタグ読取装置３０に近接させると、当該タグ読取装置３０と携帯端末１０に内蔵されたＩＣタグとの間で近距離無線通信が行われ、１）位置情報としての読取装置ＩＤが、タグ読取装置３０から携帯端末１０に送信される。これに応じて、２）携帯端末１０から、現乱数ＩＤと、時刻情報と、タグ読取装置３０から送信された読取装置ＩＤを含む発信データと、を含むタグ情報がタグ読取装置３０に発信される。そして、３）タグ読取装置３０により、携帯端末１０から発信されたタグ情報が通信回線Ｎを介してタグ管理サーバシステム５０に転送される。

タグ管理サーバシステム５０では、前述のようにタグ読取装置３０から転送されたタグ情報が蓄積・記憶されるとともに、ＩＣタグ管理システム１のユーザとして登録されている全ての利用客の携帯する携帯端末１０に内蔵されたＩＣタグに記憶されている乱数ＩＤ列が管理される。

このタグ管理サーバシステム５０は、前述のように蓄積・記憶された各タグ情報と、当該タグ情報を発信した携帯端末１０との対応関係を特定する。さらに、タグ管理サーバシステム５０は、特定されたタグ情報とＩＣタグとの対応関係に従って、当該タグ情報の発信データに含まれる読取装置ＩＤをもとに、当該利用客が通過した駅改札の通過順序（すなわち、当該利用客が鉄道施設を利用した際の移動経路）を特定する。

図３は、鉄道施設の概略図である。ここで、利用客が通過した駅改札の通過順序を特定する際の原理について、図３に示すように、携帯端末１０Ａを携帯する利用客が駅Ｓ１改札→駅Ｓ１新幹線改札→駅Ｓ５新幹線改札→駅Ｓ１０改札の順に、携帯端末１０Ｂを携帯する利用客が駅Ｓ３改札→駅Ｓ５新幹線改札→駅Ｓ１３新幹線改札→駅Ｓ１３改札の順に、携帯端末１０Ｃを携帯する利用客が駅Ｓ１３新幹線改札→駅Ｓ２１新幹線改札→駅Ｓ２１改札の順に、それぞれ通過する場合を例にとって説明する。各利用客は、駅改札を通過する際には、当該駅改札に設けられたタグ読取装置と、自己の携帯する携帯端末１０Ａ〜１０Ｃとを近接させて近距離無線通信を行わせる。

図４（ａ）は、各利用客の携帯する携帯端末１０Ａ〜１０Ｃに内蔵されたＩＣタグに割り当てられた乱数ＩＤ列の一例を示す図であり、（ｂ）は、各利用客が前述のように各駅改札を通過した場合に、携帯端末１０Ａ〜１０Ｃから発信され、タグ読取装置３０によりタグ管理サーバシステム５０に転送されたタグ情報の一例を示す図である。尚、図４（ｂ）では、実際に各タグ情報を発信した携帯端末１０Ａ〜１０Ｃと、当該タグ情報を転送したタグ読取装置３０が設置された駅改札を括弧書きで示している。

タグ管理サーバシステム５０は、蓄積・記憶された全てのタグ情報に含まれる乱数ＩＤの組合せを全ての利用客の乱数ＩＤ列と照合する処理を行う。図５は、図４（ｂ）に示す１１個のタグ情報を受信した時点で、携帯端末１０Ａ〜１０Ｃの何れかの乱数ＩＤ列と照合されたタグ情報の組合せを示す図である。タグ管理サーバシステム５０は、タグ情報の組合せが乱数ＩＤ列と照合された場合に、当該組合せにより示される読取装置ＩＤの順番を、該当する利用客が通過した駅改札の通過順序の候補とする。

このように、タグ管理サーバシステム５０は、受信したタグ情報を随時蓄積・記憶していくとともに、蓄積・記憶された各タグ情報に含まれる乱数ＩＤの組合せを全ての利用客の乱数ＩＤと照合する処理を行うことにより、各タグ情報と、当該タグ情報を発信した携帯端末１０との対応関係の候補を求める。そして、照合処理を繰り返し行うことで、その対応関係の候補を絞り込み、最終的に特定する。また、特定したタグ情報とＩＣタグとの対応関係に従って、当該タグ情報の発信データに含まれる読取装置ＩＤをもとに、当該利用客が通過した駅改札の通過順序を特定する。

［機能構成］
次に、携帯端末１０の機能構成について説明する。図６は、携帯端末１０の主要機能ブロックの構成を示す図である。携帯端末１０は、入力装置１１０と、処理装置１２０と、表示装置１３０と、記憶装置１４０と、ＩＣタグ１５０とを備えて構成されている。この携帯端末１０は、ＩＣタグが埋め込まれたものであればよく、例えば、ＰＤＡや携帯電話、ＩＣカード等により実現される。

入力装置１１０は、各種機能が割り当てられた操作キー等により実現され、キー操作に応じた操作信号を処理装置１２０に出力する。

処理装置１２０は、ＣＰＵ等により構成され、携帯端末１０を構成する各機能部への指示やデータの転送等を行って携帯端末１０を統括的に制御する。具体的には、入力装置１１０から入力される操作信号等に応じた処理プログラムを記憶装置１４０から読み出して実行し，処理結果を記憶装置１４０に保存する。

表示装置１３０は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＥＬＤ（Electronic Luminescent Display）等の表示装置であり、処理装置１２０から入力される表示信号に基づく各種画面を表示する。

記憶装置１４０は、フラッシュＲＯＭ等の不揮発性の半導体メモリで構成され、携帯端末１０の動作に係る各種処理プログラムや当該処理プログラムによる処理結果等のデータが記憶される。処理装置１２０は、この記憶装置１４０から読み出した処理プログラムやデータに基づいて種々の処理を実行する。

ＩＣタグ１５０は、メモリ１５１や、図示しないアンテナ、電源回路、制御回路等で構成され、タグ読取装置３０に内蔵されたＩＣタグ通信機３３０（図９参照）との間で電磁誘導等による近距離無線通信を行い、メモリ１５１に記憶されるデータの送受を行う。メモリ１５１には、乱数ＩＤ列１５１ａと、現乱数ＩＤ１５１ｂと、暗号鍵１５１ｃとが記憶されている。

乱数ＩＤ列１５１ａには、当該ＩＣタグ１５０に固有に割り当てられた乱数ＩＤの配列が記憶される。図７に、乱数ＩＤ列１５１ａの一例を示す。図７に示す乱数ＩＤ列１５１ａには、当該ＩＣタグ１５０に割り当てられた乱数ＩＤ列として、“１３５”，“４１３”，“９１８”，“６４３”の順に乱数ＩＤが記憶されている。ＩＣタグ１５０は、初期状態として、先頭の乱数ＩＤ（図７では“１３５”）にポインタを設定する。ここで、ポインタとは、乱数ＩＤ列のうちの現乱数ＩＤ１５１ｂに設定されている乱数ＩＤを指示するためのものであり、ＩＣタグ１５０は、このポインタにより指示される乱数ＩＤを選出して現乱数ＩＤ１５１ｂとする。さらに、ＩＣタグ１５０は、タグ読取装置３０との間で近距離無線通信を行って後述するタグ情報を発信した後に、次順の乱数ＩＤ位置にポインタをずらして、該当する乱数ＩＤ（図７では“４１３”）を選出し、現乱数ＩＤ１５１ｂを更新する。

暗号鍵１５１ｃには、当該ＩＣタグ１５０に固有に割り当てられた暗号鍵が記憶される。この暗号鍵１５１ｃは、タグ情報を構成する発信データを暗号化する際に用いられる。尚、適用される暗号化方式は、暗号化及び復号に同一の暗号鍵を用いる公知の暗号方式であり、説明は省略する。ＩＣタグ１５０は、後述するタグ読取装置３０に内蔵されたＩＣタグ通信機３３０から送信された読取装置ＩＤを、所定の暗号化処理によって暗号鍵１５１ｃを用いて暗号化し、得られたデータを発信データとしてタグ情報を生成する。

図８は、ＩＣタグ１５０により生成されるタグ情報のデータ構成例を示す図である。図８に示すように、タグ情報は、乱数ＩＤと、時刻情報と、発信データ（前述のように暗号化された読取装置ＩＤ）とが対応付けられて構成されている。ＩＣタグ１５０は、タグ読取装置３０に内蔵されたＩＣタグ通信機３３０から読取装置ＩＤを受信した際に、現乱数ＩＤ１５１ｂに記憶されている乱数ＩＤと、当該時点での時刻情報と、上記したように暗号化した読取装置ＩＤである発信データとを対応付けてタグ情報を生成する。そして、ＩＣタグ１５０は、タグ読取装置３０と再度近距離無線通信を実行し、生成したタグ情報を発信する。

次に、タグ読取装置３０の機能構成について説明する。図９は、タグ読取装置３０の主要機能ブロックの構成を示す図である。図９に示すタグ読取装置３０は、通信装置３１０と、処理装置３２０と、ＩＣタグ通信機３３０とを備えて構成されている。

通信装置３１０は、ＩＣタグ通信機３３０から入力されたデータを、通信回線Ｎを介してタグ管理サーバシステム５０（図１０参照）に送信する。ここで、通信回線Ｎとは、データ授受が可能な通信路を意味する。すなわち、通信回線Ｎとは、直接接続のための専用線（専用ケーブル）やイーサネット（登録商標）等によるＬＡＮの他、電話通信網やケーブル網、インターネット等の通信網を含む意味であり、また、通信方法については有線／無線を問わない。

処理装置３２０は、ＣＰＵ等により構成され、ＩＣタグ読取装置３０を構成する各機能部への指示やデータの転送等を行ってＩＣタグ読取装置３０を統括的に制御する。具体的には、処理装置３２０は、ＩＣタグ通信機３３０から入力されるデータを通信装置３１０に出力してタグ管理サーバシステム５０に送信させるための処理等を実行する。

ＩＣタグ通信機３３０は、メモリ３３１や、図示しないアンテナ、制御回路等で構成される。メモリ３３１には、タグ読取装置３０を識別するための読取装置ＩＤ３３１ａが記憶されている。ＩＣタグ通信機３３０は、近接された携帯端末１０に内蔵されたＩＣタグ１５０との間で近距離無線通信を行い、メモリ３３１に記憶された読取装置ＩＤ３３１ａを携帯端末１０に送信するとともに、ＩＣタグ１５０から発信されるタグ情報を処理装置３２０に出力する。

次に、タグ管理サーバシステム５０の機能構成について説明する。図１０は、タグ管理サーバシステム５０の主要機能ブロックの構成を示す図である。タグ管理サーバシステム５０は、公知のサーバコンピュータシステムをもとに構成されており、ＣＰＵ等の処理装置５１０、ハードディスク等の記憶装置５２０、及び通信回線Ｎに接続するための通信装置５３０を備えて構成されている。

このタグ管理サーバシステム５０が備える記憶装置５２０には、ＩＣタグ識別プログラム５２１と、ＩＣタグ管理テーブル５２３と、受信タグ情報５２５と、発信ＩＣタグ特定用データ５２７とが記憶されている。

ＩＣタグ識別プログラム５２１は、ＩＣタグ識別処理を処理装置５１０に実行させるためのプログラムである。処理装置５１０は、このＩＣタグ識別プログラム５２１に従って、上記したようにタグ読取装置３０から転送されるタグ情報と、当該タグ情報を発信した携帯端末１０（詳細には、携帯端末１０の備えるＩＣタグ）との対応関係を特定する処理を行う。すなわち、詳細は後述するが、処理装置５１０は、受信タグ情報５２５に蓄積・記憶された各タグ情報に含まれる乱数ＩＤの組合せを、ＩＣタグ管理テーブル５２３に記憶されている全ての乱数ＩＤ列と照合することにより、各タグ情報と、当該タグ情報を発信した携帯端末１０との対応関係を特定する。

ＩＣタグ管理テーブル５２３は、ＩＣタグ管理システム１のユーザとして登録されている利用客（以下、「登録ユーザ」という。）の携帯端末１０に内蔵されたＩＣタグ１５０に記憶されている情報を管理するためのデータテーブルである。図１１に、ＩＣタグ管理テーブル５２３の一例を示す。図１１に示すように、ＩＣタグ管理テーブル５２３には、各登録ユーザに割り振られた登録ユーザ番号と対応付けて、該当する登録ユーザの携帯端末１０に内蔵されたＩＣタグ１５０に記憶されている乱数ＩＤ列及び暗号鍵がそれぞれ記憶されている。

受信タグ情報５２５には、通信回線Ｎを介してタグ管理サーバシステム５０と接続されるタグ読取装置３０から送信されたタグ情報が蓄積・記憶される。図１２は、受信タグ情報５２５の一例を示す図である。図１２に示すように、受信タグ情報５２５には、上記したようにタグ読取装置３０を介して携帯端末１０に内蔵されたＩＣタグ１５０から送信されたタグ情報が、受信された順に割り振られる受信番号と対応付けて蓄積・記憶される。

発信ＩＣタグ特定用データ５２７は、受信タグ情報５２５に蓄積・記憶されている各タグ情報を発信した携帯端末１０を特定するためのデータテーブルである。図１３は、発信ＩＣタグ特定用データ５２７の一例を示す図であり、発信ＩＣタグ特定用データ５２７には、各登録ユーザ用の候補タグ情報設定テーブル５２８（５２８−１，５２８−２，・・・）が格納される。この候補タグ情報設定テーブル５２８において、該当するＩＣタグ１５０に記憶された乱数ＩＤ列を構成する各乱数ＩＤに対して、候補となるタグ情報（候補タグ情報）の受信番号が候補受信番号として設定されるとともに、初期値として“ＯＦＦ”が設定される確定フラグが記憶される。処理装置５１０は、タグ読取装置３０からタグ情報が転送されて受信タグ情報５２５が更新される度に、発信ＩＣタグ特定用データ５２７に格納される各候補タグ情報設定テーブル５２８を参照し、前記転送されたタグ情報（対象タグ情報）の乱数ＩＤと一致する乱数ＩＤに対する候補受信番号に、対象タグ情報に割り振られた受信番号を設定する。

［動作］
次に、本実施形態におけるＩＣタグ管理システム１の動作について、図１４を参照して説明する。図１４は、ＩＣタグ管理システム１の動作フローを示す図である。

図１４に示すように、先ず、タグ読取装置３０が、近接された携帯端末１０に内蔵されたＩＣタグ１５０との近距離無線通信により、当該ＩＣタグ１５０に読取装置ＩＤを送信する（ステップａ１０）。

携帯端末１０に内蔵されたＩＣタグ１５０は、タグ読取装置３０から読取装置ＩＤを受信すると（ステップｂ１０：ＹＥＳ）、受信した読取装置ＩＤを、メモリ１５１に記憶されている暗号鍵１５１ｃを用いて暗号化する（ステップｂ２０）。そして、ＩＣタグ１５０は、暗号化した読取装置ＩＤを発信データとして、現乱数ＩＤ１５１ｂに記憶されている乱数ＩＤ及び当該時点での時刻情報と対応付けたタグ情報を生成し（ステップｂ３０）、タグ読取装置３０と再度近距離無線通信を実行して生成したタグ情報を発信する（ステップｂ４０）。

続いて、ＩＣタグ１５０は、現乱数ＩＤ１５１ｂに記憶されている乱数ＩＤの次順の乱数ＩＤを乱数ＩＤ列１５１ａから選出して、現乱数ＩＤ１５１ｂを更新する（ステップｂ５０）。

一方、タグ読取装置３０において、ＩＣタグ通信機３３０が上記したステップｂ４０でＩＣタグ１５０が送信したタグ情報を受信すると（ステップａ２０：ＹＥＳ）、受信したタグ情報を処理装置３２０に出力し、処理装置３２０が、当該タグ情報を通信回線Ｎを介してタグ管理サーバシステム５０に転送する制御を行う（ステップａ３０）。

そして、タグ管理サーバシステム５０において、処理装置５１０は、タグ読取装置３０からタグ情報を受信した場合には（ステップｃ１０：ＹＥＳ）、ＩＣタグ識別処理を実行する（ステップｃ２０）。

次に、図１５を参照して、タグ管理サーバシステム５０におけるＩＣタグ識別処理の流れを説明する。このＩＣタグ識別処理は、処理装置５１０が、ＩＣタグ識別プログラム５２１を読み出して実行することにより実現される。図１５はタグ管理サーバシステム５０の処理装置５１０の処理フローを示す図である。

処理装置５１０は、先ず、発信ＩＣタグ特定用データ５２７に格納される各候補タグ情報設定テーブルを参照し、対象タグ情報の乱数ＩＤと一致する乱数ＩＤに対する候補受信番号に、対象タグ情報に割り振られた受信番号を設定する（ステップｃ２００）。

続いて、処理装置５１０は、各候補タグ情報設定テーブルを対象に、それぞれ以下の処理を実行する。すなわち、処理装置５１０は、対象の候補タグ情報設定テーブルに、連続した所定数以上（例えば、４以上）の乱数ＩＤにそれぞれ候補受信番号が設定されている場合には（ステップｃ２１０：ＹＥＳ）、該当する候補タグ情報の時刻情報が時系列順か否かを判定する。

例えば、処理装置５１０は、図１３の候補タグ情報設定テーブル５２８−１に示すように、連続する４個の乱数ＩＤ“１３５”，“４１３”，“９１８”，“６４３”にそれぞれ候補受信番号が設定された場合には、受信タグ情報５２５を参照し、各候補受信番号の候補タグ情報の時刻情報が時系列に従っているか否かを判定する。より具体的には、処理装置５１０は、乱数ＩＤ“４１３”に対する候補受信番号が“Ｒ０５０”の場合、及び“Ｒ１０１”の場合について、それぞれ該当する候補タグ情報の時刻情報が時系列に従っているか否かを判定する。

そして、処理装置５１０は、候補タグ情報の時刻情報が時系列順と判定した場合には（ステップｃ２２０：ＹＥＳ）、ＩＣタグ管理テーブル５２３を参照し、登録ユーザ番号をもとに暗号鍵を読み出す（ステップｃ２３０）。そして、処理装置５１０は、読み出した暗号鍵で各候補タグ情報の発信データを復号し、各候補タグ情報の復号が全て成功した場合に（ステップｃ２４０：ＹＥＳ）、これらの候補タグ情報が、該当する登録ユーザが携帯する携帯端末１０から発信されたものとして確定し、確定フラグを“ＯＮ”に更新する（ステップｃ２５０）。また、この際、処理装置５１０は、該当するタグ候補設定テーブルから確定された候補タグ情報以外の候補受信番号を削除するとともに、他のタグ候補設定テーブルから確定された候補タグ情報の候補受信番号を削除して、発信ＩＣタグ特定用データ５２７を更新する。

例えば、処理装置５１０は、図１３の候補タグ情報設定テーブル５２８−１に示す候補受信番号“Ｒ０８１”，“Ｒ１０１”，“Ｒ１２５”，“Ｒ２１０”の各候補タグ情報が、ＩＣタグ管理テーブル５２３に設定されている登録ユーザ番号“Ｕ００１”の暗号鍵により復号された場合には、候補タグ情報設定テーブル５２８−１から候補受信番号“Ｒ０５０”を削除して確定フラグを“ＯＮ”に設定するとともに、他の候補タグ情報設定テーブル５２８−２，・・・から確定された候補タグ情報の候補受信番号“Ｒ０８１”，“Ｒ１０１”，“Ｒ１２５”，“Ｒ２１０”をそれぞれ検索して削除し、発信ＩＣタグ特定用データ５２７を更新する。

一方、処理装置５１０は、読み出した暗号鍵で各候補タグ情報の発信データの何れかが復号されない場合には（ステップｃ２４０：ＮＯ）、図１４のステップｃ１０に戻ってタグ読取装置３０からタグ情報が転送されるまで待機し、上記した処理を繰り返し実行する。

以上説明したように、本実施形態によれば、携帯端末１０において、ＩＣタグ１５０は、当該ＩＣタグ１５０に固有に割り当てられた乱数ＩＤ列に従って乱数ＩＤを順次設定し、当該乱数ＩＤを含むタグ情報を発信することができる。したがって、１回の近距離無線通信により得られるＩＣタグのデータのみによるＩＣタグの識別を理論的に不能とすることができ、ＩＣタグ１５０の位置が把握されて不正に追跡される事態を防止することができる。

一方、タグ管理サーバシステム５０において、全ての登録ユーザの携帯端末１０に内蔵されたＩＣタグ１５０に記憶された乱数ＩＤ列を管理することができる。そして、タグ管理サーバシステム５０において、携帯端末１０から発信されてタグ読取装置３０により転送されたタグ情報を蓄積・記憶しておくとともに、蓄積・記憶された各タグ情報に含まれる乱数ＩＤの組合せを全ての利用客の乱数ＩＤと照合することにより、各タグ情報と、当該タグ情報を発信した携帯端末１０との対応関係を特定することができる。これによれば、特定したタグ情報とＩＣタグとの対応関係に従って、当該タグ情報の発信データに含まれる読取装置ＩＤをもとに、当該利用客が通過した駅改札の通過順序を特定し、管理することができる。

以上、本発明についての好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記したものに限らず、発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜変更可能である。

例えば、上記した実施形態では、ＩＣタグ１５０に予め固有の暗号鍵を割り当てておき、ＩＣタグ１５０は、この暗号鍵を用いて発信データを暗号化することとしたが、発信データを暗号化するための暗号鍵を、ワンタイムパスワードを用いて暗号化することとしてもよい。このワンタイムパスワードの技術は公知の技術であるため、ここでの説明は省略する。

また、ＩＣタグ１５０が発信データを暗号化する際、先ず、現乱数ＩＤ１５１ｂを用いて発信データを加工（例えば、発信データを構成する各文字の文字コードに現乱数ＩＤの値を加算する等）することで１回目の暗号化を行い、加工した発信データを、当該ＩＣタグ１５０に割り当てられた暗号鍵を用いてさらに暗号化することとしてもよい。この場合には、タグ管理サーバシステム５０において、処理装置５１０は、発信データを復号した後、対応する乱数ＩＤにより発信データを加工前のデータに変換する処理を行う。

さらに、タグ管理サーバシステム５０及び全ての登録ユーザの携帯する携帯端末１０に内蔵されたＩＣタグ１５０に共通の暗号鍵を格納しておくこととしてもよい。具体的には、ＩＣタグ１５０は、生成したタグ情報を共通の暗号鍵により暗号化する。そして、タグ管理サーバシステム５０において、処理装置５１０は、タグ読取装置３０からタグ情報が転送された際に、先ず、転送されたタグ情報を前述の共通の暗号鍵により復号する。これによれば、共通の暗号鍵で暗号化されたタグ情報をやり取りするため、通信回線Ｎ上の通信のセキュリティをより高めることができる。

また、上記した実施形態では、ＩＣタグ１５０に予め固有の乱数ＩＤ列を割り当てておき、タグ管理サーバシステム５０において、全ての登録ユーザの携帯する携帯端末１０に内蔵されたＩＣタグ１５０に割り当てられた乱数ＩＤ列を管理することとしたが、この乱数ＩＤ列に替えて、各ＩＣタグ１５０に固有の乱数ＩＤの発行規則を定義し、ＩＣタグ１５０は、この発行規則に従って乱数ＩＤを順次発行することとしてもよい。具体的には、乱数ＩＤ発行用の回路（関数）をＩＣタグ１５０内に組み込むこととしてもよい。この場合には、タグ管理サーバシステム５０において、全ての登録ユーザの携帯する携帯端末１０に内蔵されたＩＣタグ１５０に定義された発行規則が管理される。

また、タグ読取装置３０とＩＣタグ１５０との間で近距離無線通信が行われた時点から所定時間が経過するまでの間は、同一のＩＣタグ１５０との近距離無線通信を無効にすることとしてもよい。通信状態が不安定なために同一のタグ読取装置３０との間で繰り返し通信が行われるときもあるからである。

例えば、携帯端末１０側において、前回受信したタグ読取装置３０の読取装置ＩＤを前回値として保持しておくとともに、タグ情報を発信してからの経過時間を計時し、所定時間を経過しない間に前回値と一致する読取装置ＩＤを受信した場合には、タグ読取装置３０にタグ情報を発信する処理を行わない。

或いは、タグ読取装置３０が、前回ＩＣタグ１５０と近距離無線通信を行ってからの経過時間を計時することとしてもよい。この場合、ＩＣタグ１５０は、前回受信したタグ読取装置３０の読取装置ＩＤを前回値として保持しておくとともに、読取装置ＩＤを受信した際に前回値を発信して応答する。タグ読取装置３０は、前述のように計時される経過時間が所定時間を経過しない間に、ＩＣタグ１５０から自タグ読取装置３０の読取装置ＩＤを受信した場合には、当該ＩＣタグ１５０に読取装置ＩＤを送信する処理を行わない。

ＩＣタグ管理システムのシステム構成を示す概略図。 ＩＣタグ管理システムにおけるデータの流れを説明するための図。 鉄道施設の概略図。 利用客が通過した駅改札の通過順序を特定する際の原理を説明するための図。 利用客が通過した駅改札の通過順序を特定する際の原理を説明するための図。 携帯端末の主要機能ブロックの構成を示す図。 乱数ＩＤ列の一例を示す図。 タグ情報の一例を示す図。 タグ読取装置の主要機能ブロックの構成を示す図。 タグ管理サーバシステムの主要機能ブロックの構成を示す図。 ＩＣタグ管理テーブルの一例を示す図。 受信タグ情報の一例を示す図。 発信ＩＣタグ特定用データの一例を示す図。 ＩＣタグ管理システムの動作フローを示す図。 ＩＣタグ識別処理の一例を示す図。

符号の説明

１ ＩＣタグ管理システム
１０ 携帯端末
１１０ 入力装置
１２０ 処理装置
１３０ 表示装置
１４０ 記憶装置
１５０ ＩＣタグ
１５１ メモリ
１５１ａ 乱数ＩＤ列
１５１ｂ 現乱数ＩＤ
１５１ｃ 暗号鍵
３０ タグ読取装置
３１０ 通信装置
３２０ 処理装置
３３０ ＩＣタグ通信機
３３１ メモリ
３３１ａ 読取装置ＩＤ
５０ タグ管理サーバシステム
５１０ 処理装置
５２０ 記憶装置
５２１ ＩＣタグ識別プログラム
５２３ ＩＣタグ管理テーブル
５２５ 受信タグ情報
５２７ 発信ＩＣタグ特定用データ
５３０ 通信装置

Claims (5)

1. 所定回数の発行の度に自ＩＣタグ端末に固有の発行規則に従った新たな乱数ＩＤを発行する発行手段と、発行された乱数ＩＤと時刻情報とを含むタグ情報を発信する発信手段とを備えた複数のＩＣタグ端末それぞれからタグ情報を受信し、蓄積的に記憶していくＩＣタグ管理システムであって、
   各ＩＣタグ端末固有の発行規則を管理する管理手段と、
   時刻情報に従った乱数ＩＤの発行順序と前記管理手段により管理されているＩＣタグ端末毎の発行規則とに基づいて、蓄積的に記憶したタグ情報に含まれる乱数ＩＤの組合せを、前記管理手段により管理されている全ての乱数ＩＤ列と照合することにより、ＩＣタグ端末とタグ情報との対応関係を特定する特定手段と、
   を備えることを特徴とするＩＣタグ管理システム。
2. 所定回数の発行の度に自ＩＣタグ端末に固有の乱数ＩＤ列に従った新たな乱数ＩＤを発行する発行手段と、発行された乱数ＩＤと時刻情報とを含むタグ情報を発信する発信手段とを備えた複数のＩＣタグ端末それぞれからタグ情報を受信し、蓄積的に記憶していくＩＣタグ管理システムであって、
   各ＩＣタグ端末固有の乱数ＩＤ列を管理する管理手段と、
   時刻情報に従った乱数ＩＤの発行順序と前記管理手段により管理されているＩＣタグ端末毎の乱数ＩＤ列とに基づいて、蓄積的に記憶したタグ情報に含まれる乱数ＩＤの組合せを、前記管理手段により管理されている全ての乱数ＩＤ列と照合することにより、ＩＣタグ端末とタグ情報との対応関係を特定する特定手段と、
   を備えることを特徴とするＩＣタグ管理システム。
3. 前記ＩＣタグ端末は、発信データを自端末に固有の暗号鍵で暗号化する暗号化手段を更に備え、前記発信手段は、前記暗号化手段により暗号化された発信データをタグ情報に更に含めて発信する手段であり、
   前記管理手段は各ＩＣタグ端末固有の復号鍵を管理する鍵管理手段を有し、
   前記特定手段は、タグ情報に含まれている暗号化された発信データを、前記鍵管理手段に管理されている復号鍵で復号することで当該タグ情報を発信したＩＣタグ端末を特定する復号特定手段を有する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＩＣタグ管理システム。
4. ＩＣタグ端末と近距離無線通信を行って当該ＩＣタグ端末からタグ情報を受信する複数のタグ読取装置と、前記管理手段及び前記特定手段を備えるサーバシステムとが通信接続されて構成された請求項３に記載のＩＣタグ管理システムであって、
   前記タグ読取装置は、自タグ読取装置の識別情報をＩＣタグ端末に送信する識別情報送信手段を備え、
   前記ＩＣタグ端末は、前記暗号化手段が少なくともタグ読取装置の識別情報送信手段から送信された識別情報を発信データに含めて暗号化し、前記発信手段が当該暗号化された発信データをタグ情報に含めて発信し、
   前記サーバシステムは、前記特定手段により特定されたＩＣタグ端末とタグ情報との対応関係に従って、当該タグ情報に含まれる発信データ内の識別情報を基に、当該ＩＣタグ端末の移動経路を特定する移動経路特定手段を更に備える、
   ことを特徴とするＩＣタグ管理システム。
5. 前記タグ読取装置の識別情報には、少なくとも当該タグ読取装置の設置位置を特定する位置情報が含まれていることを特徴とする請求項４に記載のＩＣタグ管理システム。

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