RFIDモジュールをArduinoで動かす①物を見る

Arduinoで動かそうと、RC522 RFIDモジュールを見ました。

 目次:

今回の目的

ELEGOOのチュートリアル「RC522 RFID Module」を動かそう、としておりました。

※チュートリアルの文章（PDF日本語版含む）もスケッチもELEGOOのサイトから無料でダウンロードできました。

注意

RC522 RFIDモジュールをそのまま動作させると、日本国内では電波法に抵触する恐れがあるようです。動作させるには電波法に従って出力を調整する、電波を遮断する、許可を得る等、何らかの対処が要る模様。

当記事はその対処まで至っておりません。

RC522 RFIDモジュール

RFID(Radio Frequency IDentification)。専用のタグに記録されたID情報をリーダライタとの近距離の無線通信により識別、管理するシステムの総称です。

無線通信を使うため非接触のまま、方式によっては箱を隔ててた状態でも瞬時・一括で読み書きができたりもします。

利用分野は幅広いですが、検品・在庫管理など物流や小売り、身近なところは交通系ICカードや電子マネーによる料金支払いあたりでしょうか。

RFIDでは使用する周波数帯域、ICタグの種類、通信方式などで特徴が分かれます。

今回使用するRFIDリーダライタ「RC522 RFIDモジュール」の周波数は13.56MHzのHF(High Frequency。短波。3～30MHz)帯。比較的短距離で1対1認証するような用途に向いており、交通系ICカードもその一つです。

このHF帯RFIDには、ICタグのコイルとリーダライタのアンテナコイルを磁束結合させてエネルギー・信号を伝達する「電磁誘導方式」が使われます。この方式はより高い周波数帯のRFIDで使われる「電波方式」に比べ、エネルギーを効率的に伝達できる特徴があります。

通信規格は「MIFARE」(マイフェア)。世界で最も普及しているRFIDの通信規格です。日本国内で最も普及している通信規格「FeliCa」(フェリカ)に比べて安価であり、国際通信規格(ISO14443)として標準化されているようです。

基板表面のシルクには「RFID-RC522」の文字。その隣に送受信箇所を示すシルクが描かれ、それを取り巻くように渦巻くパターンが敷かれております。このパターンがアンテナになっているのでしょう。

8本のピンヘッダ、ピンを手前に左から「SDA」「SCK」「MOSI」「MISO」「IRQ」「GND」「RST」「3.3V」とシルク文字があります。

32ピンQFPのIC表面には「RC522」の文字が刻まれております。これはNXP製のようで、「MFRC522」の名前でデータシートを見つけることができます(NXPのサイトで見つけたデータシートはQFN(Quad Flat Non-leaded)パッケージのものでしたが)。

このデータシートに書かれている内容で、ほとんどそのままモジュールの仕様を確認できそうです。

・・・こうしてネット情報を調べいたのですが、先の「注意」に書いたように、このモジュールは電波法の規制対象になるとの情報がちらほら出てきました。

国内で動作させるためには総務大臣の許可を得る等が要るとか。さもなくば出力を規制以下のレベルに調整する・遮断する等が有効なようです(「微弱無線局」にする？)。

総務省 電波利用ホームページ｜電波監視｜微弱無線局の規定 (soumu.go.jp)

となれば、このままELEGOOのチュートリアル通りに進めてしまうわけにもいきません。

出力レベルの調整が現実的な対処なのでしょうが、この辺りの知見が無いため、当記事では動作させるところまでは至りませんでした。

所感

当初はこの記事内で動作させるところまで行くつもりでしたが、電波法が立ちはだかったのは予想外でした。もうひと手間要りそうです。

なお、スケッチは読んでみましたが、構造を理解しきれませんでした。消化不良です。

それでも動かすつもりで延々と調べただけあって、単純な座学よりはRFID関係の知識が頭に入ったと考え、先に進みます。