JPWO2006013637A1 - 電子タグ、リーダ、及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
リーダは、電子タグからその中に格納された電子タグデータとCRC符号を読み取り、そのCRC符号を用いて電子タグデータが正常に受信できたか否かの誤り検出を行う。このCRC符号をリーダ内部に格納されたリーダデータと電子タグデータとから生成し、リーダデータを用いて誤り検出を行うことにより、誤り検出を行うと同時に、そのリーダデータに関連づけられた電子タグの電子タグデータのみを選択的に読み出すことができる。
Description
本発明は電子タグ、リーダ、及びその製造方法に関するものである。特に、電子タグがリーダに送信する電子タグデータの誤り検出符号の生成方法に関する。
従来、ディジタル無線伝送システムにおいて、ディジタル情報を伝送するに際し、符号の取り扱い易さから、ハミング符号やCRC符号、ファイヤ符号、BCH符号、リード・ソロモン符号などの巡回符号が用いられている。ここでは、これらの符号を総称して、誤り検出符号を呼ぶことにする。
特開平6−29864号公報にも示される誤り検出符合のひとつであるCRC(Cyclic Redundancy Check)符号は、ITU−T(国際電気通信連合電気通信標準化部門)の勧告によるものが一般的である。最近はインターネットが普及したため、ITU−Tの勧告よりRFC1662のFCSも普及している。
CRCにおいて、情報ビットをp1〜pnのnビットとして(n−1)次の多項式P(x)は(式1)で表される。
また、(c−1)次の生成多項式は(式2)のように表される。
CRC符号は、P(x)に生成多項式G(x)の最公次の項であるxc−1を乗算したものを、Q(x)で除算し、除算によって得られる(式3)の剰余多項式R(x)の係数r1〜rkのkビット(k=c−2)で与えられる。
送信側は、このCRC符号を情報ビットに付加した状態で送信する。受信側においては、情報ビットp1〜pnに対する受信ビットとしてs1〜sn、CRC符号r1〜rkに対する受信ビットt1〜tkとして(式4)に表すE(x)が生成多項式G(x)で割り切れる場合には、nビットで構成される情報ビットp1〜pnが正しく伝送されたと判断する。
生成多項式はCRC符号のビット数別に国際標準規格があり、CRC符号が16ビットであれば、X16+X12+X5+1のような式が使われる。簡単な例で説明すれば、初期多項式をX3+X2+1とし、生成多項式がX2+1とすれば、CRC符号はその商であるからX+1となる。
電子タグは識別番号等の電子タグ番号を格納しており、この電子タグ番号を誤り検出符合とともにリーダに送出する。リーダは、受信した電子タグのこの電子タグデータの誤りを検出するために、受信した誤り検出符号により誤り検出を行うことが実用上、必要とされる。
また、電子タグは、様々な物品等に付され利用される電子タグされる。様々な物品に付された電子タグの中から、特定の物品に付された電子タグの電子タグデータのみをリーダが選択的に読み出せるようにすることは実用上のメリットが大きい。
そこで、本発明においては誤り検出符合による誤り訂正処理とともに、特定の電子タグの電子タグデータのみを選択的に読み出すことを課題とする。
特開平6−29864号公報にも示される誤り検出符合のひとつであるCRC(Cyclic Redundancy Check)符号は、ITU−T(国際電気通信連合電気通信標準化部門)の勧告によるものが一般的である。最近はインターネットが普及したため、ITU−Tの勧告よりRFC1662のFCSも普及している。
CRCにおいて、情報ビットをp1〜pnのnビットとして(n−1)次の多項式P(x)は(式1)で表される。
また、(c−1)次の生成多項式は(式2)のように表される。
CRC符号は、P(x)に生成多項式G(x)の最公次の項であるxc−1を乗算したものを、Q(x)で除算し、除算によって得られる(式3)の剰余多項式R(x)の係数r1〜rkのkビット(k=c−2)で与えられる。
送信側は、このCRC符号を情報ビットに付加した状態で送信する。受信側においては、情報ビットp1〜pnに対する受信ビットとしてs1〜sn、CRC符号r1〜rkに対する受信ビットt1〜tkとして(式4)に表すE(x)が生成多項式G(x)で割り切れる場合には、nビットで構成される情報ビットp1〜pnが正しく伝送されたと判断する。
生成多項式はCRC符号のビット数別に国際標準規格があり、CRC符号が16ビットであれば、X16+X12+X5+1のような式が使われる。簡単な例で説明すれば、初期多項式をX3+X2+1とし、生成多項式がX2+1とすれば、CRC符号はその商であるからX+1となる。
電子タグは識別番号等の電子タグ番号を格納しており、この電子タグ番号を誤り検出符合とともにリーダに送出する。リーダは、受信した電子タグのこの電子タグデータの誤りを検出するために、受信した誤り検出符号により誤り検出を行うことが実用上、必要とされる。
また、電子タグは、様々な物品等に付され利用される電子タグされる。様々な物品に付された電子タグの中から、特定の物品に付された電子タグの電子タグデータのみをリーダが選択的に読み出せるようにすることは実用上のメリットが大きい。
そこで、本発明においては誤り検出符合による誤り訂正処理とともに、特定の電子タグの電子タグデータのみを選択的に読み出すことを課題とする。
(解決手段)
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記とおりである。
リーダは、電子タグからその中に格納された電子タグデータとCRC符号を読み取り、そのCRC符号とリーダ内部に格納されたリーダデータとを用い、電子タグデータが正常に受信できたか否かの誤り検出を行う。このCRC符号を電子タグデータとリーダデータとから生成しておくことにより、リーダが電子タグの電子タグデータを受信する際に、電子タグデータの誤り検出と、リーダデータに関連付けされた電子タグデータの選別とを一つの処理で行うことができる。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記とおりである。
リーダは、電子タグからその中に格納された電子タグデータとCRC符号を読み取り、そのCRC符号とリーダ内部に格納されたリーダデータとを用い、電子タグデータが正常に受信できたか否かの誤り検出を行う。このCRC符号を電子タグデータとリーダデータとから生成しておくことにより、リーダが電子タグの電子タグデータを受信する際に、電子タグデータの誤り検出と、リーダデータに関連付けされた電子タグデータの選別とを一つの処理で行うことができる。
図1は、電子タグシステム示す図面である。
図2は、電子タグのメモリが格納する電子タグデータ及びCRC符号の論理的なデータ構造を示す図面である。
図3は、リーダのメモリが格納するリーダデータ及び生成多項式データの論理的なデータ構造を示す。
図4は、リーダが電子タグから電子タグデータを読み出す方法の第1実施例を示すフローチャートである。
図5は、誤り検出部のハードウェア構成の第1実施例を示す図である。
図6は、リーダが電子タグから電子タグデータを読み出す方法の第2実施例を示すフローチャートである。
図7は、誤り検出部のハードウェア構成の第2実施例を示す図である。
図8は、相異なるリーダデータを格納するリーダを有する電子タグシステムが混在した場合を示す図面である。
図9は、電子タグへ電子タグデータ、CRC符号、リーダへリーダ番号、生成多項式データを割り当てる方法を示す図面である。
図10は、管理システムに格納されるデータ構造を示す図面である。
図11は、管理システムの処理部が行うCRC符合の生成のフローチャートを示す図面である。
図12は、CRC符号を生成する符号化部のハードウェア構成を示す図である。
図2は、電子タグのメモリが格納する電子タグデータ及びCRC符号の論理的なデータ構造を示す図面である。
図3は、リーダのメモリが格納するリーダデータ及び生成多項式データの論理的なデータ構造を示す。
図4は、リーダが電子タグから電子タグデータを読み出す方法の第1実施例を示すフローチャートである。
図5は、誤り検出部のハードウェア構成の第1実施例を示す図である。
図6は、リーダが電子タグから電子タグデータを読み出す方法の第2実施例を示すフローチャートである。
図7は、誤り検出部のハードウェア構成の第2実施例を示す図である。
図8は、相異なるリーダデータを格納するリーダを有する電子タグシステムが混在した場合を示す図面である。
図9は、電子タグへ電子タグデータ、CRC符号、リーダへリーダ番号、生成多項式データを割り当てる方法を示す図面である。
図10は、管理システムに格納されるデータ構造を示す図面である。
図11は、管理システムの処理部が行うCRC符合の生成のフローチャートを示す図面である。
図12は、CRC符号を生成する符号化部のハードウェア構成を示す図である。
図1は、電子タグシステム(101)を示したものである。電子タグシステム(101)は、サーバ(104)、リーダ(110)、電子タグ(102)を有する。
サーバ(104)は、電子タグの電子タグデータに関連づけられた情報を格納するデータベース(DB)(117)、ネットワーク(114)を介してリーダと通信を行うネットワーク通信部(110)、データベース及びネットワーク通信部を制御する制御部(115)からなる。
リーダは、ネットワークを介してリーダと通信を行うネットワーク通信部(110)、電子タグから電子タグデータ及びCRC符号を読み出す無線通信部(109)、リーダデータ及び所定の生成多項式の係数に対応する生成多項式データを格納するメモリ(111)、ネットワーク通信部と無線通信部を制御する制御部(108)からなる。制御部は、電子タグから読み出した電子タグデータ及びCRC符号を記憶するメモリ、受信した電子タグデータの誤り検出を行う誤り検出部(112)を有する。また、リーダの制御部(108)、無線通信部(109)、メモリは(111)は一つまたは複数のICチップによって作成することもできる。また、誤り検出部(112)をハードウェアで構成した場合には、生成多項式データはメモリには格納されず、ハードウェア内の結線等として実現される。
電子タグは、リーダへ電子タグデータ及びCRC符号を送信する無線通信部(106)、電子タグデータ及びCRC符号を格納するメモリ(107)、無線通信部とメモリとを制御する制御部(105)とを有する。電子タグデータは、電子タグデータの開始を表す情報であるヘッダと、識別番号等であるサービスデータからなる。
また、回路規模の低減という観点から電子タグのメモリ(107)及びリーダのメモリ(111)としては、ROMを用いることが好ましい。また、電子タグの制御部(105)、無線通信部(106)、メモリは(107)は一つまたは複数のICチップによって作成することもできる。
図2に、電子タグのメモリが格納する電子タグデータ及びCRC符号の論理的なデータ構造を示す。ヘッダとサービスデータからなるnビットの電子タグデータun〜u1、kビットのCRC符号rk〜r1の順に並ぶ。電子タグデータを構成するヘッダ、電子タグデータは、ヘッダ、電子タグデータの順に最上位ビット(MSB)から最下位ビット(MSB)へ向かい並ぶ。
尚、電子タグデータのデータ構造は任意であり、特に、この実施例に限られるものではなく、最上位ビット(MSB)から最下位ビット(LSB)へ向かい、CRC符号、電子タグデータun〜u1、CRC符号rk〜r1の順に並べても良い。電子タグデータを構成するヘッダ、サービスデータのデータ構造も任意であり、最上位ビット(MSB)から最下位ビット(LSB)へ向かい、サービスデータ、ヘッダの順に並んでいても良い。また、電子タグデータに必要に応じヘッダ、サービスデータのほかにも、他のコードも含めて良い。
図3に、リーダのメモリが格納するリーダデータと生成多項式データの論理的なデータ構造を示す。最上位ビット(MSB)から最下位ビット(LSB)へ向かい、mビットのリーダデータvm〜v1、kビットの生成多項式データgc〜g1の順に並ぶ。
図4に、リーダが電子タグから電子タグデータを読み出す方法を示すフローチャートを示す。
まず、リーダの制御部は無線通信部を介し電子タグへ向け読み取り信号を送信する(401)。電子タグの制御部は、無線通信部を介し、この読み取り信号を受信すると、メモリに格納された電子タグデータ及びCRC符号を電子タグに返信する。リーダの制御部は、無線通信部を介し、この電子タグデータ及びCRC符号を読み取る(402)。リーダの制御部は、この電子タグデータ及びCRC符号を読み取ると、メモリからリーダデータを読み出す(403)。
ここで、リーダの制御部内の誤り検出部は、電子タグの電子タグデータvn〜v1に対応する電子タグから読み取った受信電子タグデータsn〜s1と、リーダデータvm〜v1とから受信電子タグデータとリーダデータの各ビットを係数とする多項式Q(x)に、生成多項式データの各ビットを係数とする生成多項式G(x)の最高次の項xc−1を乗算し、電子タグのCRC符号rk〜r1に対応する電子タグから読み取った受信CRC符号データtk〜t1を係数とする多項式T(x)を加算し、生成多項式G(x)で割算(モジュロ2)した剰余(E(x))の各ビットe1〜ekを求める(404)。
Q(x)は、(式5)のように、受信電子タグデータsn〜s1と受信リーダデータvm〜v1の各ビットを係数とする(n+m−1)次の多項式として表される。
G(x)は、(式6)のように、メモリに格納されている生成多項式データgc〜g1を係数として、(c−1)次の生成多項式で表される。また、生成多項式は、xn−1の因数である。
E(x)は、(式7)のように、(k−1)次の多項式として表される。
また、誤り訂正部をハードウェアで実現した場合には、生成多項式データgc〜g1はメモリに格納しておく必要がない場合もある。
制御部は、このE(x)の各ビットek〜e1が全て0、即ちE(x)が0の場合には、電子タグデータ及びCRC符号が誤りなく伝送された、すなわち、正常に受信されたと判断し、このE(x)の各ビットe1〜ekの一つでも0以外、即ち、E(x)が0以外の場合には、読み取った電子タグデータまたはCRC符号に誤りがある、即ち、受信結果に異常があると判断する(406、407)。
受信結果に異常がない場合には、読み取った電子タグデータをサーバに送信する(408)。
以上の(401)〜(408)の処理を制御部が実行するプログラムとして実現することも可能である。この場合、このプログラムは制御部のメモリにデータとして格納されることになる。また、
図4の(404)〜(407)の処理を行う誤り検出部をハードウェアで実装すると、例えば図5のようになる。この誤り検出部(501)は、単位時間(クロック)毎に動作する。また、図中のei(i=0,…,k)と表された四角は、1単位時間の遅延素子(レジスタ)(504a〜c)を示す。また、giで表された四角は入力をgi倍して出力する乗算器(505a〜d)(但し、gi=0ならば結線自体が不要、gi=1ならば、乗算器不要で結線のみ)である。また、“+”はEXOR(排他的論理和)演算器(506a〜d)を表す。“NOR”はNOR演算器(507)を表す。
この誤り検出部に、受信電子タグデータ、リーダデータ、受信CRC符号からなる入力データsn〜s1vm〜v1tk〜t1(502)を単位時間毎に最上位ビットから順に入れ終わったとき、誤りがなければ、E(x)=0、即ち、各レジスタのデータei(i=0,…,k)は全て“0”になる。また、誤りが生じている場合、E(x)=0にならないので、NOR演算器の出力データ(503)が0でないことから入力データ(502)に誤りが生じていることを検出できる。尚、この実施例に示した符号化部以外にも、従来知られた誤り検出符合の誤り検出器を用いることもできる。
図6に、リーダが電子タグから電子タグデータを読み出す方法を示す図4とは別のフローチャートを示す。(601)〜(603)までは、図4の(401)〜(404)と同様であるので、説明を省略する。
リーダの制御部内の誤り検出部は、電子タグの電子タグデータun〜u1に対応する電子タグから読み取った受信電子タグデータsn〜s1とリーダデータvm〜v1の各ビットを係数とする多項式Q(x)に、生成多項式データの各ビットを係数とする生成多項式G(x)の最高次の項xc−1を乗算し、生成多項式データの各ビットを係数とする生成多項式G(x)の最高次の項xc−1を乗算し、生成多項式G(x)で割算(モジュロ2)した剰余D(x)の係数の各ビットd1〜dkを求める(604)。
Q(x)、生成多項式G(x)は、それぞれ式(5)、式(6)に上述したものである。
D(x)は、(式8)のように、k次の多項式として表される。
制御部の誤り訂正部は、CRC符号rk〜r1がD(x)の係数dk〜d1に一致する場合には、電子タグデータ及びCRC符号が誤りなく伝送された、すなわち、正常に受信されたと判断し、不一致であれば読み取った電子タグデータまたはCRC符号に誤りがある、すなわち、受信結果に異常があると判断する(606、607)。
受信結果に異常がない場合には、読み取った電子タグデータをサーバに送信する(608)。
以上の(601)〜(608)の処理を制御部が実行するプログラムとして実現することも可能である。この場合、このプログラムは制御部のメモリにデータとして格納されることになる。また、図6の(604)〜(607)の処理を行う誤り検出部をハードウェアで実装すると、例えば図7のようになる。この誤り検出部(701)は、単位時間(クロック)毎に動作する。また、図中のdi(i=0,…,k)と表された四角は、1単位時間の遅延素子(レジスタ)(704a〜c)を示す。また、giで表された四角は入力をgi倍して出力する乗算器(705a〜d)(但し、gi=0ならば結線自体が不要、gi=1ならば、乗算器不要で結線のみ)である。また、“+”はEXOR(排他的論理和)演算器(706a〜d)を表す。“NOR”はNOR演算器(707)を表す。
この誤り検出部に、受信電子タグデータ、リーダデータ、受信CRC符号からなる入力データsn〜s1vm〜v1(702)を単位時間毎に最上位ビットから順に入れ終わったとき、各レジスタのデータdi(i=0,…,k)と受信CRC符号ti(i=0,…,k)とを比較器(707)で比較する、誤りがなければ、データdiと受信CRC符号ti(i=0,…,k)とは全て一致し、誤りが生じている場合、データdiと受信CRC符号ti(i=0,…,k)の少なくとも一つが一致せず、比較器(707)の出力データ(703)が0でないことから入力データ(502)に誤りが生じていることを検出できる。尚、この実施例に示した符号化部以外にも、従来知られた誤り検出符合の誤り検出器を用いることもできる。
また、受信結果に異常がある場合には、以下の(1)〜(2)の場合が有り得る。
(1)電子タグから受信した電子タグデータ、CRC符号に誤りがある場合
(2)読み取り対象である電子タグが格納するCRC符号が、リーダが格納するリーダデータから生成されたものではない場合
また、(1)、(2)が同時に発生する場合も有り得る。
受信結果に異常がある場合には、再度、電子タグから電子タグデータ、CRC符号を読み出すこともできる。受信した電子タグデータ、CRC符号に誤りがある(1)の場合には、再読み出しにより、誤りのない電子タグデータ、CRC符号を読み出すことができる。CRC符号が、そのリーダが格納するリーダデータから生成されたものでない(2)の場合には、何度、再読み出しを行っても受信結果に異常ありと判断される。
図8に、相異なるリーダデータを格納するリーダを有する電子タグシステムが混在した場合を示す。
電子タグA〜Zシステム(801a〜801z)は、それぞれ図1の電子タグシステムに対応する。電子タグA〜Zシステムは、それぞれ異なるリーダデータであるリーダデータA〜Zを格納するリーダA〜Zを有する(以降の説明ではA〜Zは、相異なる任意の数とする)。
物品A1〜Ai、物品B1〜Bj、・・・、物品Z1〜Zkは、ある場所(802)におかれる(以降の説明では、i,j、…、kは、相異なる任意の数とする)。例えば、電子タグが製造管理に用いられる場合には、物品は製品、場所は工場であり、電子タグが流通管理に用いられる場合には、物品は商品、場所は店舗であり、電子タグが物流管理に用いられる場合には、物品は宅配便、航空手荷物でありえる。
物品A1〜Ai、物品B1〜Bj、・・・、物品Z1〜Zkは、それぞれ電子タグA1〜Ai、電子タグB1〜Bj、・・・、電子タグZ1〜Zkが付されている。
電子タグA1〜Ai、電子タグB1〜Bj、・・・、電子タグZ1〜Zkは、それぞれ、電子タグデータA1〜Ai及びCRC符号A1〜Ai、電子タグB1〜Bj及びCRC符号B1〜Bj、・・・、電子タグZ1〜Zk及びCRC符号Z1〜Zkを格納している。
CRC符号A1〜Ai、CRC符号B1〜Bj、・・・、CRC符号Z1〜Zkは、それぞれ電子タグデータA1〜AiとリーダデータAを連接したデータ、電子タグデータB1〜BjとリーダデータBを連接したデータ・・・、電子タグデータZ1〜ZkとリーダデータBを連接したデータから生成されたものである。
従い、物品A1〜AiB1〜Bj…Z1〜Zkにそれぞれ付された電子タグA1〜AiB1〜Bj…Z1〜Zkを、リーダA、B、…、Zが読み出すと、それぞれ電子タグA1〜Aiの電子タグデータ、電子タグB1〜Bjの電子タグデータ、電子タグZ1〜Zkの電子タグデータを正常に受信する。リーダA、B、…、Zは、それぞれ電子タグA1〜Aiの電子タグデータ、電子タグB1〜Bjの電子タグデータ、…、電子タグZ1〜Zkの電子タグデータ以外の電子タグデータは受信結果に異常ありと判断する。
このように図4、図6に示す読み出し方法により、電子タグに格納されたCRC符号の生成に用いたリーダデータを持つ特定のリーダのみが、電子タグの電子タグデータを選択的に読み出すことができる。
また、電子タグデータの誤り検出と、リーダデータに関連付けされた電子タグデータの選別とを一つの処理で行うことができる。電子タグデータの誤り検出と、リーダデータに関連付けされた電子タグデータの選別とを別々に行う必要がないため、別々に行った場合に比べ、ソフトウェアで実装した場合には計算時間の低減がはかれ、ハードウェアで実装した場合には、回路規模の低減がはかれるという効果がある。
また、CRC符号と特定のリーダのリーダデータを関連付けることになるため、電子タグデータに新たに特定のリーダを示す識別子等を設けずして、即ち、メモリ領域、回路規模の増大なくして電子タグを特定のリーダに関連付けできる。
例えば、電子タグシステムA、B、…、Zを異なる事業者A、B、…、Zが使用し、事業者Aの商品A1〜Aiにそれぞれに電子タグA1〜Aiを付したとすると、事業者AのリーダAは、他の事業者Bの商品B1〜Bj、…、Z1〜Zkの付された電子タグの電子タグデータは読み込まず、事業者Aの商品A1〜Aiに付された電子タグA1〜Aiの電子タグデータA1〜Aiのみを選択的に読み出すことができる。それにより、事業者AのリーダAは、他の事業者Bの商品B1〜Bj、…、ZのZ1〜Zkの電子タグデータをサーバAに送信し、電子タグデータB1〜Bj、…、Z1〜Zkが事業者Aの商品か否かを照合する必要がないため、サーバAとリーダA間の通信量を減らすことができる。
また、リーダデータを格納するメモリを、書き換え可能なRAM、または、不揮発性メモリとし、リーダデータを書き換えることにより、他のリーダデータから生成されたCRC符号を有する電子タグを選択的に読み出せるようにすることもできる。
また、この実施例ではリーダの数を一個で説明したが、これに限るものではなく、それぞれの電子タグシステムにおいて、同じリーダデータを持つリーダを複数用いることも可能である。
図9に、電子タグへの電子タグデータ、CRC符号、リーダへのリーダ番号、生成多項式データを割り当てる方法を示す。
管理システム(904)は、電子タグシステムナンバー、リーダデータ、電子タグデータ、CRC符号、生成多項式を格納するデータベース(907)、制御部(905)を有する。制御部(905)は、CRC符号を生成する符号化部(906)を有する。
リーダの製造を行うリーダ製造システム(902)は、電子タグシステムナンバー、リーダデータ、生成多項式データを格納するデータベース(908)を有する。
電子タグの製造を行う電子タグ製造システム(903)は、電子タグシステムナンバー、電子タグデータ、CRC符号を格納するデータベース(909)を有する。
電子タグシステムA〜Z(901a〜901z)は、それぞれ図1の電子タグシステムに対応する。
図10に、管理システムに格納されるデータ構造を示す。データベースには、電子タグシステムA〜Zに対応して、電子タグシステムナンバーA〜Zが付され格納される。また、電子タグシステムA、B、…、Zに利用されるリーダのリーダデータA及び生成多項式データA、リーダデータB及び生成多項式データB、…、リーダデータC及び生成多項式データCが、それぞれ電子タグシステムナンバーA、B、…、Zに関連付けて格納される。
管理システムの制御部は、電子タグシステムA、B、…、Zに利用される電子タグの数に応じて、それぞれ電子タグデータA1〜Ai、電子タグデータB1〜Bj、・・・、電子タグデータZ1〜Zkを生成する。例えば、電子タグデータのヘッダは所定の値とし、サービスデータは乱数、順序数、乱数と順序数の組み合わせとすることもできる。電子タグデータA1〜Ai、電子タグデータB1〜Bj、・・・、電子タグデータZ1〜Zkは、それぞれ電子タグシステムナンバーA、B、…、Zに関連付けて格納される。
さらに、管理システムの制御部は、電子タグデータA1、A2、…、Aiのそれぞれにリーダ番号Aを連接したデータから、生成多項式Aにより、CRC符号A1、A2、…、Aiを生成し、それぞれ電子タグデータA1、A2、…、Aiに関連付けてデータベースに格納する。同様にして、CRC符号B1、B2、…、Bjを生成し、それぞれ電子タグデータB1、B2、…、Bjに関連付け、…、CRC符号Z1、Z2、…、Zjを生成し、それぞれ電子タグデータZ1、Z2、…、Zjに関連付けデータベースに格納する。
すなわち、電子タグシステムナンバーXには、リーダデータX、CRC符号X、電子タグデータX1〜Xi、CRC符号X1〜Xiが関連付けられデータベースに格納されることになる(X、iは、任意の数)。
管理システムの電子タグシステムナンバーA〜Z、リーダデータA〜Z、生成多項式データA〜Zがその関連付けを保持した状態で、電子タグ製造システムのデータベースにネットワークを通じて転送され、格納される。
リーダ製造システムでは、リーダA、B、…、Zが製造され、それぞれのメモリには、リーダデータA及び生成多項式データA、リーダデータB及び生成多項式データB、…、リーダデータZ及び生成多項式データZが図3に示すような形式で格納される。
リーダ製造システムで製作されたリーダA、B、…、Zは、それぞれが格納するリーダデータ及び生成多項式データA、B、…、Zが関連付けられたリーダシステムナンバーA、B、…、Zが示す電子タグ利用者システムで利用される。
管理システムの電子タグシステムナンバーA〜Zと、電子タグデータA1〜Ai、B1〜Bj、…、Z1〜Zkと、CRC符号A1〜Ai、B1〜Bj、…、Z1〜Zkがその関連付けを保持した状態で、リーダ製造システムのデータベースにネットワークを通じて転送され、格納される。
電子タグ製造システムでは、電子タグA1、A2、…、Ai、B1、B2、…、Bj、…、Z1、Z2、…、Zkが製造され、それぞれのメモリには、リーダデータA1及び生成多項式データA1、リーダデータA2及び生成多項式データA2、…、リーダデータAi及び生成多項式データAi、リーダデータB1及び生成多項式データB1、リーダデータB2及び生成多項式データB2、…、リーダデータBj及び生成多項式データBj、…、リーダデータZ1及び生成多項式データZ1、リーダデータZ2及び生成多項式データZ2、…、リーダデータZk及び生成多項式データZkが図2に示すような形式で格納される。
電子タグ製造システムで製作された電子タグA1〜Ai、B1〜Bj、…、Z1〜Zkは、それぞれが格納する電子タグデータ及びCRC符号データA1〜Ai、B1〜Bj、…、Z1〜Zkが関連付けられたリーダシステムナンバーA、B、…、Zが示す電子タグ利用者システムA、B、…、Zで利用される。
この実施例では、リーダデータ、生成多項式データ、電子タグ情報、CRC符号が、管理システムからリーダ製造システム、電子タグ製造システムへネットワークを介し転送される実施例としたが、何らかの記憶媒体に記憶し配送する形でも良い。
また、リーダデータ、生成多項式データを格納するメモリまたはそのメモリを有するICチップを製造するICチップ製造システムを、リーダ製造システムとは別に設け、ICチップ製造システムが有するデータベースへ管理システムからリーダデータ、生成多項式データを転送するようにしても良い。
同様に、電子タグデータ、CRC符号を格納するメモリまたはそのメモリを有するICチップを製造するICチップ製造システムを、リーダ製造システムとは別に設け、ICチップ製造システムが有するデータベースへ管理システムから電子タグデータ、CRC符号を転送するようにしても良い。
また、管理システムの機能を、リーダ製造システム、電子タグ製造システムのいずれか一方または両方に持たせネットワークを介し、情報の交換をするようにしても良い。
図11に、管理システムの処理部が行うCRC符合の生成のフローチャートを示す。
まず、データベースからnビットの電子タグデータun〜u1とmビットのリーダデータvm〜v1とを読み出す(1101)。次に、制御部内の符号化部は、電子タグデータun〜u1とリーダデータvm〜v1との各ビットを係数とする多項式Q(x)に生成多項式データを係数とする生成多項式G(x)の最高次の項xc−1を乗算し、生成多項式G(x)で割算(モジュロ2)した剰余R(x)の係数の各ビットr1〜rkをCRC符号として求める(1102)。
P(x)は、(式9)のように、電子タグデータun〜u1とリーダデータvm〜v1の各ビットを係数とする(n+m−1)次の多項式として表される。
すなわち、P(x)は電子タグデータun〜u1の最下位ビットにリーダデータvm〜v1の最上位ビットを連接したものを各項の係数とすることになる。また、この連接したデータun〜u1vm〜v1の最上位ビットから最下位ビットの順に、P(x)の最高次から最低次の項の係数が対応することになる。
また、生成多項式G(x)は式(6)に上述したものである。
R(x)は、式(10)のように、k次の多項式として表される。
このR(x)の各項の係数であるrk〜r1をCRC符号としてデータベースに登録する(1103)。
以上の(1101)〜(1103)の処理を管理システムの制御部が実行するプログラムとして実現することも可能である。この場合、このプログラムは制御部のメモリにデータとして格納されることになる。また、図6の(1102)の処理を行う誤り検出部をハードウェアで実装すると、例えば図12のようになる。この符号化部(906)は、単位時間(クロック)毎に動作する。また、図中のri(i=0,…,k)と表された四角は、1単位時間の遅延素子(レジスタ)(1204a〜c)を示す。また、giで表された四角は入力をgi倍して出力する乗算器(1205a〜d)(但し、gi=0ならば結線自体が不要、gi=1ならば、乗算器不要で結線のみ)である。また、“+”はEXOR(排他的論理和)演算器(706a〜d)を表す。
この符号化部に、電子タグデータ、リーダデータからなる入力データsn〜s1vm〜v1(1202)を単位時間毎に最上位ビットから順に入れ終わったときの各レジスタのデータri(i=0,…,k)をCRC符号とする。尚、この実施例に示した符号化部以外にも、従来知られた誤り検出符合の符号器を用いることもできる。
この実施例では、入力データを電子タグデータ、リーダデータの順に連接した最上位ビットからun〜u1vm〜v1のように並ぶデータとしたが、逆に入力データとしてリーダデータ、電子タグデータの順に連接した最上位ビットからun〜u1vm〜v1のように並ぶデータとして良い。この場合、図1、図5、図7の誤り検出部への入力データも受信電子タグデータ、リーダデータのように並べる必要がある。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基き具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、特定のアルゴリズムにより電子タグデータとリーダデータとからCRC符号を求めてもよい。この場合にも、図1、図5、図7の誤り検出部は、この特定のアルゴリズムに合わせる必要がある。
また、この実施例ではCRC符号を利用したが、CRC符号はデータの整合性を確認するための方法の一つであって、データの整合をとる別の手法を採用することを本発明では妨げるものではなく、例えば、ハミング符号やCRC、ファイヤ符号、BCH符号、リード・ソロモン符号などの巡回符号を用いることができる。また、電子タグデータとリーダデータを母体とし、アルゴリズムにしたがって形成される初期の多項式を他の手法で生成したコードを付与することを含めた方法を用いることできる。たとえば、バリティチェックのような初歩的でかつ簡便な手法や、複数ビットの鍵コードを使用した共通鍵方式による暗号アルゴリズムや、RSAや楕円暗号などのような公開鍵方式による暗号アルゴリズムを採用すること、また、ハッシュ関数によるコード発生、エラー検出および訂正符号形式などを採用することができる。
以上の説明では、主として本発明者によってなされた発明をその背景となった技術分野である電子タグに適用した場合について説明したがそれに限定されるものはなく、その他の通信などにも適用できる。
サーバ(104)は、電子タグの電子タグデータに関連づけられた情報を格納するデータベース(DB)(117)、ネットワーク(114)を介してリーダと通信を行うネットワーク通信部(110)、データベース及びネットワーク通信部を制御する制御部(115)からなる。
リーダは、ネットワークを介してリーダと通信を行うネットワーク通信部(110)、電子タグから電子タグデータ及びCRC符号を読み出す無線通信部(109)、リーダデータ及び所定の生成多項式の係数に対応する生成多項式データを格納するメモリ(111)、ネットワーク通信部と無線通信部を制御する制御部(108)からなる。制御部は、電子タグから読み出した電子タグデータ及びCRC符号を記憶するメモリ、受信した電子タグデータの誤り検出を行う誤り検出部(112)を有する。また、リーダの制御部(108)、無線通信部(109)、メモリは(111)は一つまたは複数のICチップによって作成することもできる。また、誤り検出部(112)をハードウェアで構成した場合には、生成多項式データはメモリには格納されず、ハードウェア内の結線等として実現される。
電子タグは、リーダへ電子タグデータ及びCRC符号を送信する無線通信部(106)、電子タグデータ及びCRC符号を格納するメモリ(107)、無線通信部とメモリとを制御する制御部(105)とを有する。電子タグデータは、電子タグデータの開始を表す情報であるヘッダと、識別番号等であるサービスデータからなる。
また、回路規模の低減という観点から電子タグのメモリ(107)及びリーダのメモリ(111)としては、ROMを用いることが好ましい。また、電子タグの制御部(105)、無線通信部(106)、メモリは(107)は一つまたは複数のICチップによって作成することもできる。
図2に、電子タグのメモリが格納する電子タグデータ及びCRC符号の論理的なデータ構造を示す。ヘッダとサービスデータからなるnビットの電子タグデータun〜u1、kビットのCRC符号rk〜r1の順に並ぶ。電子タグデータを構成するヘッダ、電子タグデータは、ヘッダ、電子タグデータの順に最上位ビット(MSB)から最下位ビット(MSB)へ向かい並ぶ。
尚、電子タグデータのデータ構造は任意であり、特に、この実施例に限られるものではなく、最上位ビット(MSB)から最下位ビット(LSB)へ向かい、CRC符号、電子タグデータun〜u1、CRC符号rk〜r1の順に並べても良い。電子タグデータを構成するヘッダ、サービスデータのデータ構造も任意であり、最上位ビット(MSB)から最下位ビット(LSB)へ向かい、サービスデータ、ヘッダの順に並んでいても良い。また、電子タグデータに必要に応じヘッダ、サービスデータのほかにも、他のコードも含めて良い。
図3に、リーダのメモリが格納するリーダデータと生成多項式データの論理的なデータ構造を示す。最上位ビット(MSB)から最下位ビット(LSB)へ向かい、mビットのリーダデータvm〜v1、kビットの生成多項式データgc〜g1の順に並ぶ。
図4に、リーダが電子タグから電子タグデータを読み出す方法を示すフローチャートを示す。
まず、リーダの制御部は無線通信部を介し電子タグへ向け読み取り信号を送信する(401)。電子タグの制御部は、無線通信部を介し、この読み取り信号を受信すると、メモリに格納された電子タグデータ及びCRC符号を電子タグに返信する。リーダの制御部は、無線通信部を介し、この電子タグデータ及びCRC符号を読み取る(402)。リーダの制御部は、この電子タグデータ及びCRC符号を読み取ると、メモリからリーダデータを読み出す(403)。
ここで、リーダの制御部内の誤り検出部は、電子タグの電子タグデータvn〜v1に対応する電子タグから読み取った受信電子タグデータsn〜s1と、リーダデータvm〜v1とから受信電子タグデータとリーダデータの各ビットを係数とする多項式Q(x)に、生成多項式データの各ビットを係数とする生成多項式G(x)の最高次の項xc−1を乗算し、電子タグのCRC符号rk〜r1に対応する電子タグから読み取った受信CRC符号データtk〜t1を係数とする多項式T(x)を加算し、生成多項式G(x)で割算(モジュロ2)した剰余(E(x))の各ビットe1〜ekを求める(404)。
Q(x)は、(式5)のように、受信電子タグデータsn〜s1と受信リーダデータvm〜v1の各ビットを係数とする(n+m−1)次の多項式として表される。
G(x)は、(式6)のように、メモリに格納されている生成多項式データgc〜g1を係数として、(c−1)次の生成多項式で表される。また、生成多項式は、xn−1の因数である。
E(x)は、(式7)のように、(k−1)次の多項式として表される。
また、誤り訂正部をハードウェアで実現した場合には、生成多項式データgc〜g1はメモリに格納しておく必要がない場合もある。
制御部は、このE(x)の各ビットek〜e1が全て0、即ちE(x)が0の場合には、電子タグデータ及びCRC符号が誤りなく伝送された、すなわち、正常に受信されたと判断し、このE(x)の各ビットe1〜ekの一つでも0以外、即ち、E(x)が0以外の場合には、読み取った電子タグデータまたはCRC符号に誤りがある、即ち、受信結果に異常があると判断する(406、407)。
受信結果に異常がない場合には、読み取った電子タグデータをサーバに送信する(408)。
以上の(401)〜(408)の処理を制御部が実行するプログラムとして実現することも可能である。この場合、このプログラムは制御部のメモリにデータとして格納されることになる。また、
図4の(404)〜(407)の処理を行う誤り検出部をハードウェアで実装すると、例えば図5のようになる。この誤り検出部(501)は、単位時間(クロック)毎に動作する。また、図中のei(i=0,…,k)と表された四角は、1単位時間の遅延素子(レジスタ)(504a〜c)を示す。また、giで表された四角は入力をgi倍して出力する乗算器(505a〜d)(但し、gi=0ならば結線自体が不要、gi=1ならば、乗算器不要で結線のみ)である。また、“+”はEXOR(排他的論理和)演算器(506a〜d)を表す。“NOR”はNOR演算器(507)を表す。
この誤り検出部に、受信電子タグデータ、リーダデータ、受信CRC符号からなる入力データsn〜s1vm〜v1tk〜t1(502)を単位時間毎に最上位ビットから順に入れ終わったとき、誤りがなければ、E(x)=0、即ち、各レジスタのデータei(i=0,…,k)は全て“0”になる。また、誤りが生じている場合、E(x)=0にならないので、NOR演算器の出力データ(503)が0でないことから入力データ(502)に誤りが生じていることを検出できる。尚、この実施例に示した符号化部以外にも、従来知られた誤り検出符合の誤り検出器を用いることもできる。
図6に、リーダが電子タグから電子タグデータを読み出す方法を示す図4とは別のフローチャートを示す。(601)〜(603)までは、図4の(401)〜(404)と同様であるので、説明を省略する。
リーダの制御部内の誤り検出部は、電子タグの電子タグデータun〜u1に対応する電子タグから読み取った受信電子タグデータsn〜s1とリーダデータvm〜v1の各ビットを係数とする多項式Q(x)に、生成多項式データの各ビットを係数とする生成多項式G(x)の最高次の項xc−1を乗算し、生成多項式データの各ビットを係数とする生成多項式G(x)の最高次の項xc−1を乗算し、生成多項式G(x)で割算(モジュロ2)した剰余D(x)の係数の各ビットd1〜dkを求める(604)。
Q(x)、生成多項式G(x)は、それぞれ式(5)、式(6)に上述したものである。
D(x)は、(式8)のように、k次の多項式として表される。
制御部の誤り訂正部は、CRC符号rk〜r1がD(x)の係数dk〜d1に一致する場合には、電子タグデータ及びCRC符号が誤りなく伝送された、すなわち、正常に受信されたと判断し、不一致であれば読み取った電子タグデータまたはCRC符号に誤りがある、すなわち、受信結果に異常があると判断する(606、607)。
受信結果に異常がない場合には、読み取った電子タグデータをサーバに送信する(608)。
以上の(601)〜(608)の処理を制御部が実行するプログラムとして実現することも可能である。この場合、このプログラムは制御部のメモリにデータとして格納されることになる。また、図6の(604)〜(607)の処理を行う誤り検出部をハードウェアで実装すると、例えば図7のようになる。この誤り検出部(701)は、単位時間(クロック)毎に動作する。また、図中のdi(i=0,…,k)と表された四角は、1単位時間の遅延素子(レジスタ)(704a〜c)を示す。また、giで表された四角は入力をgi倍して出力する乗算器(705a〜d)(但し、gi=0ならば結線自体が不要、gi=1ならば、乗算器不要で結線のみ)である。また、“+”はEXOR(排他的論理和)演算器(706a〜d)を表す。“NOR”はNOR演算器(707)を表す。
この誤り検出部に、受信電子タグデータ、リーダデータ、受信CRC符号からなる入力データsn〜s1vm〜v1(702)を単位時間毎に最上位ビットから順に入れ終わったとき、各レジスタのデータdi(i=0,…,k)と受信CRC符号ti(i=0,…,k)とを比較器(707)で比較する、誤りがなければ、データdiと受信CRC符号ti(i=0,…,k)とは全て一致し、誤りが生じている場合、データdiと受信CRC符号ti(i=0,…,k)の少なくとも一つが一致せず、比較器(707)の出力データ(703)が0でないことから入力データ(502)に誤りが生じていることを検出できる。尚、この実施例に示した符号化部以外にも、従来知られた誤り検出符合の誤り検出器を用いることもできる。
また、受信結果に異常がある場合には、以下の(1)〜(2)の場合が有り得る。
(1)電子タグから受信した電子タグデータ、CRC符号に誤りがある場合
(2)読み取り対象である電子タグが格納するCRC符号が、リーダが格納するリーダデータから生成されたものではない場合
また、(1)、(2)が同時に発生する場合も有り得る。
受信結果に異常がある場合には、再度、電子タグから電子タグデータ、CRC符号を読み出すこともできる。受信した電子タグデータ、CRC符号に誤りがある(1)の場合には、再読み出しにより、誤りのない電子タグデータ、CRC符号を読み出すことができる。CRC符号が、そのリーダが格納するリーダデータから生成されたものでない(2)の場合には、何度、再読み出しを行っても受信結果に異常ありと判断される。
図8に、相異なるリーダデータを格納するリーダを有する電子タグシステムが混在した場合を示す。
電子タグA〜Zシステム(801a〜801z)は、それぞれ図1の電子タグシステムに対応する。電子タグA〜Zシステムは、それぞれ異なるリーダデータであるリーダデータA〜Zを格納するリーダA〜Zを有する(以降の説明ではA〜Zは、相異なる任意の数とする)。
物品A1〜Ai、物品B1〜Bj、・・・、物品Z1〜Zkは、ある場所(802)におかれる(以降の説明では、i,j、…、kは、相異なる任意の数とする)。例えば、電子タグが製造管理に用いられる場合には、物品は製品、場所は工場であり、電子タグが流通管理に用いられる場合には、物品は商品、場所は店舗であり、電子タグが物流管理に用いられる場合には、物品は宅配便、航空手荷物でありえる。
物品A1〜Ai、物品B1〜Bj、・・・、物品Z1〜Zkは、それぞれ電子タグA1〜Ai、電子タグB1〜Bj、・・・、電子タグZ1〜Zkが付されている。
電子タグA1〜Ai、電子タグB1〜Bj、・・・、電子タグZ1〜Zkは、それぞれ、電子タグデータA1〜Ai及びCRC符号A1〜Ai、電子タグB1〜Bj及びCRC符号B1〜Bj、・・・、電子タグZ1〜Zk及びCRC符号Z1〜Zkを格納している。
CRC符号A1〜Ai、CRC符号B1〜Bj、・・・、CRC符号Z1〜Zkは、それぞれ電子タグデータA1〜AiとリーダデータAを連接したデータ、電子タグデータB1〜BjとリーダデータBを連接したデータ・・・、電子タグデータZ1〜ZkとリーダデータBを連接したデータから生成されたものである。
従い、物品A1〜AiB1〜Bj…Z1〜Zkにそれぞれ付された電子タグA1〜AiB1〜Bj…Z1〜Zkを、リーダA、B、…、Zが読み出すと、それぞれ電子タグA1〜Aiの電子タグデータ、電子タグB1〜Bjの電子タグデータ、電子タグZ1〜Zkの電子タグデータを正常に受信する。リーダA、B、…、Zは、それぞれ電子タグA1〜Aiの電子タグデータ、電子タグB1〜Bjの電子タグデータ、…、電子タグZ1〜Zkの電子タグデータ以外の電子タグデータは受信結果に異常ありと判断する。
このように図4、図6に示す読み出し方法により、電子タグに格納されたCRC符号の生成に用いたリーダデータを持つ特定のリーダのみが、電子タグの電子タグデータを選択的に読み出すことができる。
また、電子タグデータの誤り検出と、リーダデータに関連付けされた電子タグデータの選別とを一つの処理で行うことができる。電子タグデータの誤り検出と、リーダデータに関連付けされた電子タグデータの選別とを別々に行う必要がないため、別々に行った場合に比べ、ソフトウェアで実装した場合には計算時間の低減がはかれ、ハードウェアで実装した場合には、回路規模の低減がはかれるという効果がある。
また、CRC符号と特定のリーダのリーダデータを関連付けることになるため、電子タグデータに新たに特定のリーダを示す識別子等を設けずして、即ち、メモリ領域、回路規模の増大なくして電子タグを特定のリーダに関連付けできる。
例えば、電子タグシステムA、B、…、Zを異なる事業者A、B、…、Zが使用し、事業者Aの商品A1〜Aiにそれぞれに電子タグA1〜Aiを付したとすると、事業者AのリーダAは、他の事業者Bの商品B1〜Bj、…、Z1〜Zkの付された電子タグの電子タグデータは読み込まず、事業者Aの商品A1〜Aiに付された電子タグA1〜Aiの電子タグデータA1〜Aiのみを選択的に読み出すことができる。それにより、事業者AのリーダAは、他の事業者Bの商品B1〜Bj、…、ZのZ1〜Zkの電子タグデータをサーバAに送信し、電子タグデータB1〜Bj、…、Z1〜Zkが事業者Aの商品か否かを照合する必要がないため、サーバAとリーダA間の通信量を減らすことができる。
また、リーダデータを格納するメモリを、書き換え可能なRAM、または、不揮発性メモリとし、リーダデータを書き換えることにより、他のリーダデータから生成されたCRC符号を有する電子タグを選択的に読み出せるようにすることもできる。
また、この実施例ではリーダの数を一個で説明したが、これに限るものではなく、それぞれの電子タグシステムにおいて、同じリーダデータを持つリーダを複数用いることも可能である。
図9に、電子タグへの電子タグデータ、CRC符号、リーダへのリーダ番号、生成多項式データを割り当てる方法を示す。
管理システム(904)は、電子タグシステムナンバー、リーダデータ、電子タグデータ、CRC符号、生成多項式を格納するデータベース(907)、制御部(905)を有する。制御部(905)は、CRC符号を生成する符号化部(906)を有する。
リーダの製造を行うリーダ製造システム(902)は、電子タグシステムナンバー、リーダデータ、生成多項式データを格納するデータベース(908)を有する。
電子タグの製造を行う電子タグ製造システム(903)は、電子タグシステムナンバー、電子タグデータ、CRC符号を格納するデータベース(909)を有する。
電子タグシステムA〜Z(901a〜901z)は、それぞれ図1の電子タグシステムに対応する。
図10に、管理システムに格納されるデータ構造を示す。データベースには、電子タグシステムA〜Zに対応して、電子タグシステムナンバーA〜Zが付され格納される。また、電子タグシステムA、B、…、Zに利用されるリーダのリーダデータA及び生成多項式データA、リーダデータB及び生成多項式データB、…、リーダデータC及び生成多項式データCが、それぞれ電子タグシステムナンバーA、B、…、Zに関連付けて格納される。
管理システムの制御部は、電子タグシステムA、B、…、Zに利用される電子タグの数に応じて、それぞれ電子タグデータA1〜Ai、電子タグデータB1〜Bj、・・・、電子タグデータZ1〜Zkを生成する。例えば、電子タグデータのヘッダは所定の値とし、サービスデータは乱数、順序数、乱数と順序数の組み合わせとすることもできる。電子タグデータA1〜Ai、電子タグデータB1〜Bj、・・・、電子タグデータZ1〜Zkは、それぞれ電子タグシステムナンバーA、B、…、Zに関連付けて格納される。
さらに、管理システムの制御部は、電子タグデータA1、A2、…、Aiのそれぞれにリーダ番号Aを連接したデータから、生成多項式Aにより、CRC符号A1、A2、…、Aiを生成し、それぞれ電子タグデータA1、A2、…、Aiに関連付けてデータベースに格納する。同様にして、CRC符号B1、B2、…、Bjを生成し、それぞれ電子タグデータB1、B2、…、Bjに関連付け、…、CRC符号Z1、Z2、…、Zjを生成し、それぞれ電子タグデータZ1、Z2、…、Zjに関連付けデータベースに格納する。
すなわち、電子タグシステムナンバーXには、リーダデータX、CRC符号X、電子タグデータX1〜Xi、CRC符号X1〜Xiが関連付けられデータベースに格納されることになる(X、iは、任意の数)。
管理システムの電子タグシステムナンバーA〜Z、リーダデータA〜Z、生成多項式データA〜Zがその関連付けを保持した状態で、電子タグ製造システムのデータベースにネットワークを通じて転送され、格納される。
リーダ製造システムでは、リーダA、B、…、Zが製造され、それぞれのメモリには、リーダデータA及び生成多項式データA、リーダデータB及び生成多項式データB、…、リーダデータZ及び生成多項式データZが図3に示すような形式で格納される。
リーダ製造システムで製作されたリーダA、B、…、Zは、それぞれが格納するリーダデータ及び生成多項式データA、B、…、Zが関連付けられたリーダシステムナンバーA、B、…、Zが示す電子タグ利用者システムで利用される。
管理システムの電子タグシステムナンバーA〜Zと、電子タグデータA1〜Ai、B1〜Bj、…、Z1〜Zkと、CRC符号A1〜Ai、B1〜Bj、…、Z1〜Zkがその関連付けを保持した状態で、リーダ製造システムのデータベースにネットワークを通じて転送され、格納される。
電子タグ製造システムでは、電子タグA1、A2、…、Ai、B1、B2、…、Bj、…、Z1、Z2、…、Zkが製造され、それぞれのメモリには、リーダデータA1及び生成多項式データA1、リーダデータA2及び生成多項式データA2、…、リーダデータAi及び生成多項式データAi、リーダデータB1及び生成多項式データB1、リーダデータB2及び生成多項式データB2、…、リーダデータBj及び生成多項式データBj、…、リーダデータZ1及び生成多項式データZ1、リーダデータZ2及び生成多項式データZ2、…、リーダデータZk及び生成多項式データZkが図2に示すような形式で格納される。
電子タグ製造システムで製作された電子タグA1〜Ai、B1〜Bj、…、Z1〜Zkは、それぞれが格納する電子タグデータ及びCRC符号データA1〜Ai、B1〜Bj、…、Z1〜Zkが関連付けられたリーダシステムナンバーA、B、…、Zが示す電子タグ利用者システムA、B、…、Zで利用される。
この実施例では、リーダデータ、生成多項式データ、電子タグ情報、CRC符号が、管理システムからリーダ製造システム、電子タグ製造システムへネットワークを介し転送される実施例としたが、何らかの記憶媒体に記憶し配送する形でも良い。
また、リーダデータ、生成多項式データを格納するメモリまたはそのメモリを有するICチップを製造するICチップ製造システムを、リーダ製造システムとは別に設け、ICチップ製造システムが有するデータベースへ管理システムからリーダデータ、生成多項式データを転送するようにしても良い。
同様に、電子タグデータ、CRC符号を格納するメモリまたはそのメモリを有するICチップを製造するICチップ製造システムを、リーダ製造システムとは別に設け、ICチップ製造システムが有するデータベースへ管理システムから電子タグデータ、CRC符号を転送するようにしても良い。
また、管理システムの機能を、リーダ製造システム、電子タグ製造システムのいずれか一方または両方に持たせネットワークを介し、情報の交換をするようにしても良い。
図11に、管理システムの処理部が行うCRC符合の生成のフローチャートを示す。
まず、データベースからnビットの電子タグデータun〜u1とmビットのリーダデータvm〜v1とを読み出す(1101)。次に、制御部内の符号化部は、電子タグデータun〜u1とリーダデータvm〜v1との各ビットを係数とする多項式Q(x)に生成多項式データを係数とする生成多項式G(x)の最高次の項xc−1を乗算し、生成多項式G(x)で割算(モジュロ2)した剰余R(x)の係数の各ビットr1〜rkをCRC符号として求める(1102)。
P(x)は、(式9)のように、電子タグデータun〜u1とリーダデータvm〜v1の各ビットを係数とする(n+m−1)次の多項式として表される。
すなわち、P(x)は電子タグデータun〜u1の最下位ビットにリーダデータvm〜v1の最上位ビットを連接したものを各項の係数とすることになる。また、この連接したデータun〜u1vm〜v1の最上位ビットから最下位ビットの順に、P(x)の最高次から最低次の項の係数が対応することになる。
また、生成多項式G(x)は式(6)に上述したものである。
R(x)は、式(10)のように、k次の多項式として表される。
このR(x)の各項の係数であるrk〜r1をCRC符号としてデータベースに登録する(1103)。
以上の(1101)〜(1103)の処理を管理システムの制御部が実行するプログラムとして実現することも可能である。この場合、このプログラムは制御部のメモリにデータとして格納されることになる。また、図6の(1102)の処理を行う誤り検出部をハードウェアで実装すると、例えば図12のようになる。この符号化部(906)は、単位時間(クロック)毎に動作する。また、図中のri(i=0,…,k)と表された四角は、1単位時間の遅延素子(レジスタ)(1204a〜c)を示す。また、giで表された四角は入力をgi倍して出力する乗算器(1205a〜d)(但し、gi=0ならば結線自体が不要、gi=1ならば、乗算器不要で結線のみ)である。また、“+”はEXOR(排他的論理和)演算器(706a〜d)を表す。
この符号化部に、電子タグデータ、リーダデータからなる入力データsn〜s1vm〜v1(1202)を単位時間毎に最上位ビットから順に入れ終わったときの各レジスタのデータri(i=0,…,k)をCRC符号とする。尚、この実施例に示した符号化部以外にも、従来知られた誤り検出符合の符号器を用いることもできる。
この実施例では、入力データを電子タグデータ、リーダデータの順に連接した最上位ビットからun〜u1vm〜v1のように並ぶデータとしたが、逆に入力データとしてリーダデータ、電子タグデータの順に連接した最上位ビットからun〜u1vm〜v1のように並ぶデータとして良い。この場合、図1、図5、図7の誤り検出部への入力データも受信電子タグデータ、リーダデータのように並べる必要がある。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基き具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、特定のアルゴリズムにより電子タグデータとリーダデータとからCRC符号を求めてもよい。この場合にも、図1、図5、図7の誤り検出部は、この特定のアルゴリズムに合わせる必要がある。
また、この実施例ではCRC符号を利用したが、CRC符号はデータの整合性を確認するための方法の一つであって、データの整合をとる別の手法を採用することを本発明では妨げるものではなく、例えば、ハミング符号やCRC、ファイヤ符号、BCH符号、リード・ソロモン符号などの巡回符号を用いることができる。また、電子タグデータとリーダデータを母体とし、アルゴリズムにしたがって形成される初期の多項式を他の手法で生成したコードを付与することを含めた方法を用いることできる。たとえば、バリティチェックのような初歩的でかつ簡便な手法や、複数ビットの鍵コードを使用した共通鍵方式による暗号アルゴリズムや、RSAや楕円暗号などのような公開鍵方式による暗号アルゴリズムを採用すること、また、ハッシュ関数によるコード発生、エラー検出および訂正符号形式などを採用することができる。
以上の説明では、主として本発明者によってなされた発明をその背景となった技術分野である電子タグに適用した場合について説明したがそれに限定されるものはなく、その他の通信などにも適用できる。
本願は、電子タグシステムに適用できる。
Claims (17)
- 第1情報と誤り検出符合を記憶する電子タグであって、
前記電子タグは、第2情報を記憶するリーダに前記第1情報と誤り検出符合とを送信するものであって、
前記誤り検出符合は、前記第1情報と前記第2情報とから生成されたものであることを特徴とする電子タグ。 - 請求項1記載の電子タグにおいて、
前記誤り検出符号は、前記第1情報と前記第2情報との連接である第3情報から生成されたものであることを特徴とする電子タグ。 - 請求項2に記載の電子タグにおいて、
前記誤り検出符号の各ビットは、前記第3情報の各ビットを係数とする第1多項式に、所定の第4情報の各ビットを係数とする第3多項式の最高次の係数を乗算し、前記第2情報の各ビットを係数とする第2多項式を加算し、モジュロ2にて前記第3多項式で割算した剰余の係数であることを特徴とする電子タグ。 - 第1情報と第1誤り検出符合を記憶する電子タグであって、
前記電子タグは、第2情報を記憶するリーダに前記第1情報と前記第1誤り検出符合とを送信するものであって、
前記第1誤り検出符合は、前記第1情報と前記第2情報とから生成される第2誤り検出符号に合致することを特徴とする電子タグ。 - 請求項4に記載の電子タグであって、
前記第1誤り検出符合は、前記第1情報と前記第2情報の連接である第3情報から生成される前記第2誤り検出符号に合致することを特徴とする電子タグ。 - 請求項5に記載の電子タグにおいて、
前記第1情報と前記第2情報と前記誤り訂正符号は、
前記第3情報の各ビットを係数とする第1多項式に、所定の第4情報の各ビットを係数とする第3多項式の最高次の係数を乗算し、前記第2情報の各ビットを係数とする第2多項式を加算し、モジュロ2にて前記第3多項式で割算すると剰余の各項の係数が全て零となるという関係にあることを特徴とする電子タグ。 - 請求項2、3、5、6のいずれかに記載の電子タグにおいて、
前記第3情報は、前記第1情報の最下位ビットに前記第2情報の最上位ビットを連接したものであることを特徴とする電子タグ。 - 請求項2、3、5、6のいずれかに記載の電子タグにおいて、
前記第3情報は、前記第2情報の最下位ビットに前記第1情報の最上位ビットを連接したものであることを特徴とする電子タグ。 - 請求項1から8のいずれかに記載の電子タグにおいて、
前記誤り訂正符号は、巡回符号であることを特徴とする電子タグ。 - 第1情報と誤り検出符合を記憶する電子タグから、前記第1情報と前記誤り検出符号を受信するリーダであって、
前記リーダは、第2情報を格納するものであって、
前記リーダは、前記第2情報と前記誤り検出符合を用い、前記第1情報の誤り検出を行うことを特徴とするリーダ。 - 請求項10記載のリーダにおいて、
前記リーダは、前記第1情報と第2情報との連接である第3情報と前記誤り検出符合を用い、前記第1情報の誤り検出を行うことを特徴とするリーダ。 - 請求項11に記載のリーダにおいて、
前記リーダは、前記第3情報の各ビットを係数とする第1多項式に、所定の第4情報の各ビットを係数とする第3多項式の最高次の係数を乗算し、第2情報の各ビットを係数とする第2多項式を加算し、モジュロ2にて前記第3多項式で割算した剰余の各項の係数が全て零となるか否かを判定することにより、前記第1情報の誤りの有無を判定するものであることを特徴とするリーダ。 - 請求項11に記載のリーダにおいて、
前記リーダは、前記第3情報の各ビットと係数とする第1多項式に、所定の第4情報の各ビットを係数とする第3多項式の最高次の係数を乗算し、モジュロ2にて前記第3多項式で割算した剰余の各項の係数が、前記誤り検出符号の各項の係数に一致するか否かを判定することにより、前記第1情報の誤りの有無を判定するものであることを特徴とするリーダ。 - 第1情報と誤り検出符合を格納する電子タグと、第2情報を格納するリーダと、サーバとを有し、
前記電子タグは、前記第1情報と前記誤り検出符号を前記リーダに送信するものであって、
前記リーダは、前記第2情報と前記誤り検出符合を用い前記第1情報の誤り検出を行い、誤りが検出されなかった前記第1情報を前記サーバに送信するものであることを特徴とするシステム。 - 請求項14記載のリーダにおいて、
前記リーダは、前記第1情報と第2情報との連接である第3情報と前記誤り検出符合を用い、前記第1情報の誤り検出を行うことを特徴とするシステム。 - 請求項15に記載のリーダにおいて、
前記リーダは、前記第3情報の各ビットを係数とする第1多項式に、所定の第4情報の各ビットを係数とする第3多項式の最高次の係数を乗算し、前記第2情報の各ビットを係数とする第2多項式を加算し、モジュロ2にて前記第3多項式で割算した剰余の各項の係数が全て零となるか否かを判定することにより、前記第1情報の誤りの有無を判定するものであることを特徴とするシステム。 - 請求項16に記載のシステムにおいて、
前記リーダは、前記第3情報の各ビットと係数とする第1多項式に、所定の第4情報の各ビットを係数とする第3多項式の最高次の係数を乗算し、モジュロ2にて前記第3多項式で割算した剰余の各項の係数が、前記誤り検出符号の各校の係数に一致するか否かを判定することにより、前記第1情報の誤りの有無を判定するものであることを特徴とするリーダ。
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