UHF帯RFID活用：アラートシステム　その１ 　～NG品流出防止・出したくないものを出さないために～

NG品（不良品）・製品でないモノの混入や流出防止

工場や倉庫、各種現場で”アラート”を出したいニーズにUHF帯ICタグが使えないか？といったご相談をいただきます。

今回は通路や工場の生産ライン上で、万引き防止ゲートのように、電波でモノを検知して、アラート（警告）を出すリーダー設定やICタグのデータ内容など、いくつかのケース毎に紹介します。

ケース１　工具の混入・NG品を検知

想定シチュエーションと方法

製品自体にはICタグを貼付していない。

• ケース 1-A パターン
  • 製品の中や梱包箱にうっかり工具・リチウムイオンバッテリー・機材がまぎれこんで出荷・移送してしまうことがあり、それを発見したい。
    • ⇒　工具・機材にICタグを貼付しておき、それを検出する。
• ケース 1-B パターン
  • 製品自体には通常は、ICタグを貼付していない。NG（不良）製品を間違って出荷・移送させてしまうのを発見したい。
    • ⇒　NG品の製品に、ICタグを貼付し、それを検出する。

上記の２つのパターンとも、ICタグを検出したら、検出した内容にかかわらず即デジタル出力を行う。

システムのイメージ

今回の例では、デジタル出力1に表示灯を接続します。（※接続する機器の仕様に応じて、リレー等を使用する必要があります）

接続に関しては製品の資料や、表示灯・積層灯機器の仕様書をもとに接続を行ってください。

MRU-F5100JP/MRU-F5025の取扱説明書（クイックスタートガイド）には接続例など掲載されています。

ハードウエアの設置イメージ

製品ライン横や、通路の上部あるいは壁面にアンテナを設置し、ICタグを読ませます。

ICタグのメモリへのデータの書き込み（エンコード）

今回の例では、ICタグを検出したら、即デジタル出力をおこないます。

ですので、関係がないUHF帯ICタグをうっかりと検知してしまうと困ります。

現在、アパレルをはじめ、多くの分野で使用が始まっており、故意ではなく知らず知らずのうちに現場にUHF帯ICタグを持ち込んでしまうことも十分にあり得ます。ですので、自社の現場で活用しているICタグと、他のICタグを区別してやらないといけません。

UHF帯RFIDでは、ICタグの検知は、”Inventory(インベントリ)” という行為で行います。これはアンテナから電波をだして、範囲内にある複数ICタグの “EPC BANK” のデータを取得します。

MRU-F5100JP/MRU-F5025, FRU-4025Plus/FRU-4100Plusは、「フィルタ機能」を持ち、一定のフォーマット内容でデータが書き込みされたICタグのみ検知対象とすることができます。自分の現場で使用するICタグに一定のフォーマットで書きこんでおけば、この「フィルタ機能」で一般のアパレルで使用されているICタグなどは無視して、自分の現場のICタグのみを検知できます。

※もちろん、すべてのデータを控えておいて、検知したデータを突き合わせながらシステムを運用することは可能ですが、ICタグが多くなってくるとかなりのシステム負荷となります。

ICタグは、サプライヤーから購入した段階では、データの内容はいわゆる工場出荷の初期状態ですので、ここになんらかのルールにのっとった内容のデータを書き込んで（エンコード）から使用するようにします。

※HF帯ICカード・ICタグは、”Inventory”で読み取りできるユニークはIDデータがサプライヤーがユーザに販売された段階で書き込みされており書き換え不可状態になっていますが、UHF帯のICタグは、ユーザが自社の利用用途にあわせたフォーマットでICタグのEPC Bankを書き換えて「フィルタ機能」を活用して検知することが想定されており、ユーザの手元に来た段階では、書き換え可能な状態になっています。

ICタグのフォーマットとして、ここでは２つのやり方をご紹介します。

UHF帯ICタグは”Inventory”で取得できるEPCデータの長さを変更することができますが、今回、以下では一般的なEPC長が96bitのICタグを使用したエンコード例を紹介します。

■GS1 EPC/RFID標準 の GIAI フォーマット　

GS1の事業者コードをお持ちの場合は、これを活用したUHF帯ICタグのフォーマットがあります。

以下では「GIAI（資産管理識別コード）」を使用した例をおみせします。

GRAI-96: 96ビットの資産管理を想定したコード体系です。　　

GRAI-96 項目	内容	備考
企業コード	451234567
資産タイプ	100	※例えば工具を対象するのであれば、 ドライバを「100」、ニッパーを「200」、NG品を「999」といったコードをきめて、下のシリアル番号とあわせて付番します。 左の例では100なのでドライバです。
シリアル番号（連番）	123

PCブロック： GRAI-96なので、多く使用されている一般的なタグであれば「3000(16進数)」

※UHF帯ICタグのPCブロックは16ビットあり、各種の情報が含まれています（EPCの長さや「GS1 EPC/RFID標準」フォーマットであることのフラグ情報など）。ICチップによっては、「3000(16進数)」にできないものがありますのでご注意ください。本稿では3000(16進数)として進めます。

上記の内容でエンコードを実施するとUHF帯ICタグのEPCバンクに書き込むデータは、以下のデータになります。

　　PCブロック：3000(16進数)

　　EPC : 330DAE54B07019000000007B(16進数)

詳しくはこちらを参照ください⇒　技術ブログ UHF ICタグのメモリとデータ

■独自のフォーマットの例

独自のルールでのフォーマットの例です。

位置（バイト）	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
データ内容16進数	00	4D	54	53	01	00	00	00	00	00	00	7B
意味	他のICタグを区別するのためフラグ部分				資産タイプ	シリアル番号部分

1,2,3,4 ：4バイト分のデータ、1バイト目に00をつけて詰め「MTS」を文字コードに変換したものです。

• 半角大文字の「M」 ⇒ 4D(16進数)

• 半角大文字の「T」 ⇒ 54(16進数)

• 半角大文字の「S」 ⇒ 4D(16進数)

5　：資産タイプ

• 例えばドライバを「01」、ニッパーを「02」、NG品を「99」といったコードをきめて、下のシリアル番号とあわせて付番します。　

6～12　：シリアル番号

　今回の例では　123(10進数)　⇒　7B(16進数)　と16進数に変換して格納します。

　またPCブロックですが、8ビット目が「GS1 EPC/RFID標準」フォーマットであるかどうかのフラグ(Toggle)となっています。

• 「GS1 EPC/RFID標準」フォーマット　⇒　0 （デフォルト）

• 非「GS1 EPC/RFID標準」フォーマット　⇒　1

　ここでは、非「GS1 EPC/RFID標準」フォーマットですので 1になります

　上記の1から12バイトの内容でエンコードを実施すると以下のデータになります。

　　PCブロック：3100(16進数)

　　EPC : 004D5453010000000000007B(16進数)

リーダの設定

ここでは、単純にICタグの検知を連続して行わせて、対象のICタグを検知したら、デジタル出力を5秒間、出力するように設定します。

■デジタル出力設定

■フィルタ設定

本事案以外のICタグを検知して反応してしまわないように、ICタグを「フィルタ」します。

以下は前述の独自フォーマットの他のICタグを区別するのためフラグをつけた場合の例です。

こちらも参考にしてください　⇒　Tutorial UHF帯RFIDリーダライタ(FRU/MRUシリーズ) デジタルIO連携part2

参考

JAISA(一般社団法人　日本自動認識システム協会)のホームページは役立つ情報が多く掲載されています。参考にしてください。

　　　　JAISA 公開資料＞RFID関連

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