IC カードの仕組み

ひとくちにICカードと言っても、その仕組みの違いによって「接触型」ICカードと「非接触型」ICカードに分類されます。

接触型ICカードにはICモジュールという端子が付いています。又、カード端末機のほうにもリーダ／ライタ端子が付いており、これらが直接接触して通信を行います。
カードを「かざす」のではなく、「挿し込む」ことで利用するカードのことだと思ってください。
高速道路料金の清算システムであるETCなどが代表例です。

一方の非接触型ICカードには、アンテナの役目を果たすコイルが内蔵されています。
端末のリーダ／ライタから発生している電磁波を受けると、ICカード側のアンテナに電流が発生し、ICチップが動作します。
つまり、カードを「かざす」だけで無線通信ができてしますのです。
あれですあれ、中学の理科でやったフレミングの法則ですよ。（笑）

ちなみに「FeliCa」は、この非接触型ICカードのほうになります。


非接触型ICカードは、データの読み書きができる距離や通信方式の違いによってさらに細かく分類されています。

まずは距離による分類ですが、2mm以内の「密着型」、10mm以内の「近接型」、70mm以内の「近傍型」などがあります。
FeliCaは「近接型」に分類され、13.56MHzの搬送周波数が利用されております。

つづいては通信方式による分類です。ISO／IEC 14443 として規格化されたTypeAとTypeB、ISO／IEC 18092 規格に準拠するTypeCがあります。
FeliCaはTypeCに分類されています。

ちなみにType AはNTTのICテレホンカード、Type Bは住民基本台帳番号カード（住基カード）などにそれぞれ利用されているようです。
そしてTypeCであるFeliCaはTypeAやTypeBの弱点を改善した無線通信インターフェースを採用しております。
TypeCの「FeliCa」の詳細は下でじっくりご説明しますね。

ICカードがどんな仕組みで動いているのかご理解いただけましたか？
それではお待ちかね、我らおサイフケータイ族の「FeliCa」ICカードの仕組みについて詳しくご紹介します。

FeliCa ICカードは大きくわけて、「FeliCa無線通信インターフェース」と「FeliCa OS」との2つの技術要素で構成されています。
「FeliCa無線通信インターフェース」は通信の物理層および電気層を指します。すでにご説明しました、非接触型ICカードの仕組みの部分ですね。
「FeliCa OS」は送受信されたパケットをどのように処理するかを規格した部分で、コマンド処理機能やファイル管理機能を指します。

そして、非接触型ICカードの機能は次のように実現されています。

�@FeliCa無線通信インターフェースを通して、リーダ／ライタから送られたコマンドをFeliCa OSが処理します。

�AFeliCa OSは処理の結果をレスポンスとして、やはりFeliCa無線通信インターフェースを通してリーダ／ライタへ返します。

ちなみに「FeliCa OS」はOSといってもWindowsのようなものではありませんよ。
あくまで非接触型ICカード用に開発されたOSで、リーダ／ライタらのコマンドにより規定の操作を行い、その結果をリーダ／ライタへ返すだけです。

この「FeliCa OS」については「FeliCa の仕組み」でさらに詳しくご紹介します。

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