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RFタグの開発技術

(2003年『RFタグの開発と応用―無線ICチップの未来―』普及版)

商品コード: B0835

  • 監修: 寺浦信之
  • 発行日: 2007年11月
  • 価格(税込): 4,536 円
  • 体裁: A5判、295ページ
  • ISBNコード: 978-4-88231-942-9

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刊行にあたって

 物の管理に用いられるRFタグが出現したのは、30年以上も前のことです。それ以来様々な可能性が語られ、そして、そのある部分については実現されてきました。しかし、実現されたのは工場内や企業内などのローカルなシステムであり、業種間に渡る大規模なシステムなど当初期待されていたシステムや利用の拡がりなどの実績が残せてこなかったのは事実です。この理由は、RFタグ自体の高コストと標準化の遅れであると考えられています。
 しかし、21世紀になってRFタグの半導体部分についてのコストダウンが進んだこと、及びISO/IECの各周波数ごとのインターフェイスの標準化の進展から、バーコードの限界を打ち破るバーコードの代替用途としての提案や、製品のライフサイクル全体を管理し、特にその最終局面であるリサイクルに活用して、環境保護、資源保護に資そうという動きが出てきました。
 具体的には、総務省ではRFタグはユビキタスネットワークの主要構成要素として位置付けられており、また、経済産業省が作成した『情報家電・ブロードバンド・IT』産業発掘戦略においても戦略的技術として掲げられています。これらの中で、現況の経済的な問題を打開し来るべき豊かな21世紀の日本社会を打ち立てるために、RFタグに大きな期待が寄せられています。
 海外においても、流通に関してEANが標準となるRFタグを提案し、また、MITも独自の提案をしています。これらは、バーコードに替えてRFタグを用いた物流、流通管理の仕組みを提案しており、世界中に波紋を投げかけています。
 本書では、現在RFタグに関連して各界で活躍しておられる方々に、RFタグの社会的技術的な位置付けや将来性について、標準化、法規制などの社会環境について、RFタグに関わるハードウェアについて、そして、過去、現在、将来の応用システムについて執筆していただいています。これらの執筆者が多様に渡っているのにお気づきになられると思います。これは、RFタグがシステムの構成要素であり、また社会的存在であって、これをどのように用いるのかを切り離してはその役割を議論できないからです。そこで、RFタグが本来どのような技術的、社会的役割を果たす可能性を秘めているのか、の観点から本書は構成されています。
 RFタグは、長い滑走状態から今まさに離陸しようとしています。この時に発行される本書が、RFタグが本来の、また期待された役割を十全に果たし、来るべき新たな社会を構築するための一助となることを祈念しております。
(「はじめに」より)

2003年2月  寺浦信之

<普及版の刊行にあたって>
 本書は2003年に『RFタグの開発と応用―無線ICチップの未来―』として刊行されました。普及版の刊行にあたり、内容は当時のままであり加筆・訂正などの手は加えておりませんので、ご了承ください。

2007年11月  シーエムシー出版 編集部

著者一覧

寺浦信之   (社)日本自動認識システム協会 RFID部会 部会長
大見孝吉   (現)(独)産業技術総合研究所 AISTインターナショナルセンター 所長
椎野 潤   早稲田大学 アジア太平洋研究センター 教授
         (現)早稲田大学 ロジスティクス研究所 顧問
吉本隆一   (現)(社)日本ロジスティクスシステム協会 JILS総合研究所 主幹研究員
安藤 繁   (現)東京大学 大学院情報理工学系研究科 教授
廣瀬通孝   (現)東京大学 大学院情報理工学系研究科 教授
山下 淳   東京大学 先端科学技術研究センター 助手
         (現)筑波大学 大学院システム情報工学研究科 知能機能システム専攻 講師
佐々木信行   総務省 総合通信基盤局 電波部 移動通信課 総務技官
         (現)(独)情報通信研究機構 連携研究部門 融合研究グループ 主査
渡辺 淳   (現)(株)デンソーウェーブ 自動認識事業部 事業開発室 主幹
森川和徳   (現)オムロン(株) RFID事業開発部 品質保証課 主事
加勢丈二   日本アールエフソリューション(株) 常務取締役
         (現)三菱商事(株) 物流サービス本部 戦略企画室 シニアマネージャー
荒木 登   (現)大日本印刷(株) 電子デバイス事業部 製造第3本部 RFIDデバイス技術部 リーダー
遠藤貴則   三菱マテリアル(株) RFID事業センター 所長補佐
坂下 仁   (現)リンテック(株) 情報通信材料部 部長
小林正治   (現)東レインターナショナル(株) 常務理事 ICタグ事業推進リーダー
芦沢 実   (株)日立製作所 ミューソリューションズベンチャーカンパニー シニアプランニングマネージャー
         (現)八木アンテナ(株) RFID事業化推進プロジェクト プロジェクトリーダー 
澤田喜久三   (現)吉川アールエフシステム(株) 商品開発部 部長
岡﨑尚生   (現)日本テキサス・インスツルメンツ(株) ASP事業部 RFIDシステムズ 技師
清水洋二   (現)日本信号(株) ビジョナリービジネスセンター RFI事業推進部 部長
立石俊三   オムロン(株) 事業開発本部 RFIDプロジェクト 企画・営業グループ 担当係長
吉岡稔弘   (現)(株)AI総研 代表取締役社長
古坂裕彰   国土交通省 政策統括官付 政策調整官(物流担当)付 専門官
         (現)国土交通省 海事局船員政策課 課長補佐
宮原大和   (現)(財)流通システム開発センター 電子タグ事業部 特別研究員
宮下 正   (株)東芝 eソリューション社 ソリューション第一事業部 産業システムソリューション技術部 参事
         (現)(株)東芝 セキュリティ・自動化システム事業部 交通・セキュリティシステム技術部 第二担当
荒木 勤   日立マクセル(株) 電子デバイス事業部 技術サポートグループ 主任
橋本純一郎   (現)マイクロ・トーク・システムズ(株) 代表取締役
東風平隆二   (株)アルメディオ 企画部 事業開発室

 執筆者の所属表記は、注記以外は2003年当時のものを使用しております。

目次

【社会的位置付け編】
第1章 RFタグの社会的役割

第2章 RFIDとロジスティクス
1. ロジスティクス
1.1 ロジスティクスという言葉
1.2 ロジスティクスの着眼点
2. RFID
2.1 自動認識技術とRFID
2.2 RFIDという言葉
2.3 RFIDの特徴
2.4 RFIDの利用ならびに試行
3. 産学共同研究会
3.1 ネオロジスティクス共同研究会
3.2 データキャリア研究会
3.3 建設EDI共同研究会

第3章 RFID活用の条件
1. RFIDとバーコードの機能分担
2. RFIDの適用条件
2.1 コスト
2.2 機能
2.3 周波数
2.4 キーコードとデータベース
3. RFIDの機能別にみた活用の要件
3.1 書き込み機能の活用
3.2 複数回利用
4. 適用分野の機能別にみた活用の条件
4.1 商品・製品管理
4.2 梱包単位・荷札
4.3 パレット
4.4 貨物コンテナ管理
4.5 車両管理レベル

【技術的位置付け編】
第4章 実世界オブジェクト指向と自動認識タグ―人・物・情報のタグとネットワークを介した一体化と知識共有―
1. はじめに
2. 自動認識タグとセンサー
2.1 センシングにおける知識の活用
2.2 限定環境のセンサーから全環境のセンサーへ
3. 情報ネットワークと自動認識タグ
4. 「自動認識タグ」応用システムの現状
4.1 タグの広がり
4.2 バーコード
4.3 RFタグ
4.4 個人認証技術
4.5 位置特定技術
4.6 ウェアラブルコンピューター
5. 自動認識タグに基づく知識共有活用システム
5.1 タグに基づく知識共有視覚システム
5.2 タグに基づく知識共有音声認識システム
6. 今後の展望

第5章 バーチャルリアリティーへの応用
1. はじめに
2. 屋外仮想研究環境
3. RFタグを用いた位置情報検出技術
3.1 RFタグの選定
3.2 タグ装着とタグリーダー装着の検討
3.3 位置推定アルゴリズム
3.4 RFタグによる位置推定の誤差
4. アプリケーション例
4.1 領域型展示システム
4.2 モバイル型指点字デバイスを用いた盲聾者ナビゲーションシステム
5. 今後の展望

【標準化・法規制編】
第6章 13.56MHz帯ワイヤレスカードシステムの利用拡大に向けて―技術的条件の策定と規律の変更―
1. はじめに
2. 新たな利用形態に対応する技術的条件の策定
2.1 質問器の出力増加
2.2 出力の規定方法の変更
3. 規律方法の変更
3.1 高周波利用設備としての規律へ
3.2 型式指定の手続き
3.3 制度改正に伴うこれまでの無線設備の経過措置
3.4 自主的な管理
4. おわりに

第7章 RFタグの標準化
1. RFタグの標準化の必要性
2. RFタグの国際標準化動向
3. 標準化詳細
3.1 動物用RFタグ(ISO 11784、11785、14223)
3.2 海上コンテナ用RFタグ(ISO 10374、18185)
3.3 「物」の管理用RFタグ
3.3.1 エアインターフェース(ISO/IEC 18000-1~7)
3.3.2 データシンタックス(ISO/IEC 15961、15962)
3.3.3 アプリケーション要求条件(TR 18001)
3.3.4 固有ID(TR 15963)
3.3.5 パフォーマンス/コンフォーマンス試験方法(TR 18046、18047)
4. RFタグに関する日本の課題

第8章 電波防護
1. はじめに
2. 電波法・EMC規制と電波防護
3. 世界の電波防護の状況
4. 電波防護指針と電波防護標準規格(日本)
5. 電波法「電波の強度に対する安全施設」(日本)
6. 医用電子機器への影響
7. RFIDシステムの電波防護規制値
8. おわりに

【チップ・実装・材料編】
第9章 RFタグの現状と今後の展望
1. はじめに
2. RFIDの歴史
3. RFIDの分類
3.1 バッテリー付き、バッテリーレス
3.2 アクティブかパッシブか
3.3 read onlyかread writeか(オンライン、オフライン)
3.4 周波数の違い
4. RFIDのメリットは何か、バーコードシステムとの比較
5. RFIDのアプリケーション
6. 世界の動向
6.1 ISO(国際標準)
6.2 AUTO-IDセンター
6.3 グローバルタグ(G-TAG)
6.4 AIAG(Automotive Industry Action Group)
7. インテリタグについて
7.1 インテリタグの歴史
7.2 インテリタグの特長
7.3 インテリタグの種類
8. 今後の展望
9. おわりに 

第10章 13.56MHz帯RFタグ「ACCUWAVE」
1. はじめに
2. 将来を見据えた取り組み
2.1 Auto-IDコンソーシアムへの参加
2.2 Auto-IDコンソーシアムSCM運用検証実験
3. RFIDの特徴とメリット
4. 非接触RFタグ「ACCUWAVE」の紹介
4.1 RFID:Radio Frequency Identificationの定義と市場性
4.2 RFIDシステムの基本分類
4.3 ICチップバリエーション
4.4 アンテナコイル設計
4.5 アンテナ製造
4.6 ICチップ実装
4.7 製品加工(コンバーティング)
5. おわりに

第11章 RFタグを金属に貼り付ける技術
1. はじめに
2. RFタグの作動条件
2.1 誘導起電力により発生した電圧がRFタグのICの作動電圧より大きい
2.2 電磁波の周波数とRFタグの共振周波数が一致する
2.3 RFタグの損失が少ない
3. 金属のRFタグに及ぼす影響
3.1 誘導起電力の減少
3.2 インダクタンスの変化と共振周波数の変化
3.3 エネルギー損失の増大
4. RFタグを金属に貼り付ける技術
4.1 RFタグを金属に貼り付ける技術の概要
4.2 オンメタル作動原理(1)
4.3 オンメタル作動原理(2)
4.4 オンメタル作動原理(3)
4.5 オンメタル作動原理(4)
5. RFタグの金属板上での通信距離
5.1 13.56MHzタグ
5.2 125kHzタグ
6. 代表的オンメタルタグ
6.1 シート型オンメタルタグ
6.2 コイン型オンメタルタグ
7. オンメタルRFタグの応用例
7.1 映像用リール缶管理
7.2 埋設管、バルブ管理
7.3 自動車生産ライン管理

第12章 粘着タグによるRFIDの展開
1. はじめに
2. 粘着とは
3. RFタグの構成
3.1 RFタグの構成要素に求められる基本性能
3.2 インレットへのIC実装
3.3 RFタグの製造方法
4. RFタグ材料設計の留意点
4.1 耐性
4.2 劣化要因
5. RFタグとセキュリティー 
5.1 改ざん防止ラベル用素材
5.2 積層ラベル素材
6. 用途に合わせた粘着剤選定
6.1 物流
6.2 家電・自動車
6.3 医療
6.4 衣料
6.5 雑貨
7. そのほかの留意点
8. 安全性、法規制
9. 粘着試験方法に関する規格

第13章 バーコードからRFタグへ―5セントタグへの挑戦―
1. はじめに
2. バーコードの現状と問題点
3. RFタグの現状と問題点
4. MITオートIDセンターの標準化活動
5. ePCタグ(5セントタグ)
6. 米国エイリアンテクノロジー社
7. 米国エイリアンテクノロジー社RFタグの製造工程
7.1 ナノブロック(TM)
7.2 FSA(Fluidic Self Assembly、流体内自己アセンブリー)
7.3 ストラップウェブ
7.4 インレイ
8. おわりに

第14章 超小型RFID用ICミューチップの開発と応用
1. はじめに
2. ミューチップの概要
3. ミューチップ開発の背景と目標
4. ミューチップの開発
5. ミューチップの応用
5.1 個品管理
5.2 ID管理ソリューション
5.3 その他
6. おわりに

第15章 長波(125kHz)を利用した無電池方式のRFID
1. 長波帯RFIDの特徴
2. 長波帯RFIDの動作原理
2.1 リーダーライターアンテナの磁界強度
2.2 RFタグアンテナコイルのインダクタンス
2.3 RFタグへの電力供給と動作可能磁界強度
3. 長波帯RFタグの種類と応用分野
3.1 コイン型タグ
3.2 スティック型(棒型)タグ
3.3 IDカード型タグ
3.4 新機能のRFタグ

第16章 TIのRFID技術について
1. はじめに
2. テキサス・インスツルメンツ社(TI)のRFID技術
3. RFIDシステムとは
4. 134.2kHz製品について
4.1 134.2kHzトランスポンダーの構造
4.2 134.2kHzトランスポンダーの通信方法
5. 13.56MHz製品について
5.1 13.56MHzトランスポンダー構造
5.2 13.56MHzトランスポンダーの動作
5.3 リード・ライト性能について
6. RFIDシステム構築の注意点
7. おわりに

【読み取り書きこみ機編】
第17章 Magellan方式の開発と応用について
1. はじめに
2. Magellan方式の特長
3. Magellan方式開発技術
3.1 均一電磁界生成
3.2 電磁界漏洩防止技術
3.3 PJM変調
3.4 マルチチャンネル
3.5 周波数ホッピング
3.6 非共振アンテナ
3.7 パワーモード制御
4. 実証実験およびソリューション例
4.1 米国連邦航空局実証実験
4.2 郵便処理システム
4.3 航空手荷物管理システム実証実験
4.4 薬品管理システム
5. サポート機器
5.1 パネル型リーダーライター
5.2 PDA接続型リーダーライター
5.3 タグ発行機
6. ISO標準化
7. Magellan方式の今後

第18章 RFIDリーダーとアプリケーション事例
1. はじめに
2. RFIDリーダー
2.1 RFIDシステムの分類
2.2 RFIDリーダーの種類
2.2.1 汎用リーダー
2.2.2 機器内蔵型リードライトモジュール
2.2.3 小型リーダー
2.2.4 特殊用途向け大型リーダー
2.2.5 RFIDリーダーの機能
3. アプリケーション事例紹介―RFID市場動向―
3.1 125kHz(電磁誘導方式)の事例
3.2 530kHz(電磁結合方式)の事例
3.3 13.56MHz(ISO15693:電磁誘導方式)の事例
3.4 13.56MHz(ISO14443:電磁誘導方式)の事例
3.5 2.45GHz(長距離:マイクロ波)の事例
4. おわりに

第19章 携帯式リーダーと応用事例
1. はじめに
2. アプリケーション別RFタグの種類
3. RFタグリーダーの構成と読み取り特性について
3.1 RFタグリーダーの構成
3.2 タグのオリエンテーション
3.3 タグの重なりの影響
3.4 金属性物質の影響
4. 携帯式リーダーと定置式リーダーの読み取り方式の比較
4.1 非接触ICカード
4.2 RFタグ
5. RFタグリーダーの種類
6. 携帯タグリーダーの応用
6.1 モバイル(携帯電話)応用
6.2 RFタグを用いた廃棄物処理システム
6.3 RFタグを用いた物流用検品システム
7. おわりに

【社会システムへの適用編】
第20章 RFタグを利用した航空手荷物仕分けシステム実証実験について
1. 背景
2. 目的
3. RFID技術応用によるシステム構築のための実証実験
3.1 実証実験にあたっての基本的なスタンス
3.2 航空手荷物管理情報システムの現状と問題点
3.3 実証実験結果のまとめおよび評価
3.4 めざすべき航空手荷物管理システム
3.5 その他考えられる活用の方向性

第21章 RFタグを利用した流通システム―アパレル業界でのRFタグの利用―
1. はじめに
2. アパレル業界でのRFタグの実用化研究
2.1 RFタグ利用による期待効果
2.1.1 アパレルメーカーでの期待効果
2.1.2 百貨店での期待効果
2.1.3 物流面からの研究
2.2 RFIDの実証実験
2.3 RFID利用のモデルフロー
2.3.1 RFID利用業務適用対象範囲
2.3.2 商品タグへのデータ書き込み項目
2.3.3 各段階でのRFID業務処理モデルイメージ
3. アパレルサプライチェーン間におけるRFID(RFタグ)による流通管理業務効率化システムの開発と実証実験
3.1 開発システムの背景と目的
3.1.1 背景
3.1.2 実験の目的
3.2 開発システムの概要
3.2.1 システムの概要
3.3 システムの特徴、先進性
3.4 実験システムの概要
3.4.1 実証実験実施概要
3.5 実験結果(効果を含む)
4. おわりに

第22章 RFタグによる電子機器管理
1. はじめに
2. 電子機器管理
2.1 機器使用履歴取得技術(履歴取得IC)の現状
2.1.1 技術内容
2.1.2 記録方法
2.1.3 通信方法
2.1.4 全体構成
2.1.5 アプリケーション
2.1.6 データフォーマット
2.2 RFタグ情報利用情報技術の現状
2.2.1 技術の内容
2.2.2 ライフサイクル管理の汎用化
2.2.3 エージェントシステム
2.2.4 プラットフォーム
2.2.5 デバイスフリーのコンセプト
3. RFタグの活用を促進するための社会インフラ
3.1 修理
3.2 回収とリユースリサイクル
3.3 ライフサイクルにわたる電子機器情報の提供
4. RFタグへの期待

【個別システムの構築編】
第23章 コイル・オン・チップRFIDを用いたシステム事例
1. はじめに
2. コイル・オン・チップRFIDの特長
3. システム構成
4. コイル・オン・チップRFIDを用いた事例
4.1 VF4キャラクターアクセスカード(セガ)
4.1.1 システム構成
4.1.2 RFIDシステムを導入するメリット
4.2 簡易検査用テストカートリッジ
4.2.1 システム構成
4.2.2 RFIDチップを採用することによるメリット
4.3 試験管用デモシステム
4.3.1 システム構成
4.3.2 ミニモールドの適用
4.3.3 デモ・ソフトウェア
4.4 入退室管理システム
4.4.1 システム構成
4.4.2 ブースターカードの適用
5. 今後の展開
5.1 ME-Y2001シリーズのラインアップ
5.2 ME-PM01-Aの開発

第24章 マラソン走者タイム計測システムの歴史―99.99%への挑戦―
1. はじめに
2. トルソー型計測システムの開発の要件
3. 計測システムの開発
4. おわりに

第25章 RFIDと光ディスクを組み合わせた「iDISCA」
1. はじめに
2. 光ディスク一体型RFIDカード「iDISCA」
2.1 光ディスクとの干渉
2.2 CD-ROMドライブによる読み込み
2.3 オンライン・オフラインの統合
2.4 コンテンツによる付加価値
3. 映画試写会チケットとしての利用
3.1 映画業界の背景
3.2 コンセプト
3.3 ユーザー(試写会参加者)利用例
3.4 イベント主催者利用例
4. イベント管理システムへの応用
5. おわりに
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