1億枚のその先へ。UHF帯RFIDリネンタグが創り出す未来

タオルやシーツ、制服を1枚ごとに管理するリネンタグ

2018年4月、富士通フロンテックの「UHF帯RFIDソフトリネンタグ」(以下、リネンタグ)の累計出荷枚数が、世界で1億枚に到達しました。第一世代となるリネンタグが発表されて12年目の快挙でした。

元来、リネンタグはユニフォームやリネン類(シーツ、枕カバー、タオル)などの個別管理に用いられてきました。いつ、どこで、誰が用いているのか? 洗濯・クリーニングはどれくらいされたのか? ニーズに合致した量が提供できているのか否か?――といった情報を、1枚ごとに細かく管理できるとあって、大量にリネン類を使うホテルや病院、制服の種類が細分化されている大型テーマパークなどで幅広く活用されています。洗濯やクリーニングをしても、滅多には壊れない強度を誇っており、繰り返し何度も使えるという点も大きなセールスポイントとなっています。

このリネンタグの技術的背景を解説するには、まず「RFID(Radio Frequency IDentification)」の話から始めましょう。何やら聞き慣れない難しそうな単語だな――と思う人もいるかもしれませんが、RFIDは極めて身近な技術です。

代表的なところでいえば、SuicaやICOCAといった交通系ICカード乗車券があります。事前にお金をチャージしておけば、改札機にかざすだけで通過できるとあって、電車を使って通勤・通学をしている人にとって欠かせないアイテムとなりました。さらには財布の中を見れば文字通りRFIDだらけ。電子マネー(WAON,nanacoなど)、ポイントカード、従業員証、学生証、会員証など枚挙に暇がありません。さらにいえばパスポートや自動車運転免許証といった公的書類にも用いられています。まさにRFIDは私たちの生活に欠かせない存在となっているのです。

離れた場所で情報をやり取りすることができるRFID

そもそもRFIDは「無線による個体識別技術」と訳すことができます。無線を介して離れた場所で情報をやり取りすることができる点に、技術的優位性の一つがあるというわけです。実際、交通系ICカードを使う場合、改札のセンサーにカードを直接タッチせず、やや離れた状態で浮かせてみたり、カバンの底に入れたままで触れても"ピッ"と反応するのは、無線を使っている何よりの証です。

ただし、交通系ICカードなどの場合、通信距離は数センチ程度に留まります。一方、リネンタグの場合、最新の第四世代ですと約2.5mの距離に情報を飛ばせますし、同様の技術を使えば10mくらいまでは到達させることもできます。この違いは通信方式にあると、富士通グループのRFIDの開発の最前線に立ってきた落合は解説します。

落合 「RFIDが活性化したのは90年代のこと。当時は電磁誘導方式(HF)が主流で、交通系ICカードなどでもHF方式が採用されています。変化が起きたのは2005年。海外では既に許可されていたのですが、電波の規制緩和でHFよりも長距離化が可能なUHF帯(800~950MHz帯)の利用が日本国内でも可能となり、各社がUHF方式での開発を進めました。無論、リネンタグもUHF帯を利用しています」

HF方式に比べてコストも抑えられるというメリットがあることから、富士通グループでも規制緩和の数年前からUHF方式での技術検討を開始しました。ただ、いきなりリネンタグにたどり着いたわけではありません。ここに至るまで様々な可能性を模索していきました。

グループのRFID研究開発の頭脳となった富士通フロンテック。

洗濯回数200回の強度に耐えうるタグを

当時、富士通のテクノロジーセンターの一員として、RFID開発に参画した馬場によれば、最初はクリーニング用途という発想はまったくのゼロだったそうです。

馬場 「何に使うべきか、手探りの中で開発が進んでいきましたが、リリースを出したこともあって、引き合いはたくさん寄せられました。LPガスのボンベや建築資材、ビールのサーバ、物流用途のパレットなどの管理用途での開発なども進み、その中には今でも使われているものもあります」

リネンタグの開発に至ったのは、帝国ホテル様と日通様のユニフォーム管理が発端だったといいます。リネンタグが登場する以前、ユニフォームなどの管理には、HF帯の技術を使った「コインタグ」をどこかに忍ばせるという形が採用されていました。通信距離が短いため1つ1つを手作業で読み取らなくてはならず、管理に手間がかかってしまっていたのが難点だったといいます。しかし、UHF型を採用すれば、離れた距離から複数枚をまとめてチェックすることが可能。利便性が劇的に向上するとの期待から開発が進められました。

RFIDはリネンの折り返しの部分に入れ込むか、上から布を被せて縫い付けて装着する。

落合 「実はこの2社のニーズは、モノの所在をリアルタイムで把握するというよりは、セキュリティ上の問題の解決がテーマでした。社会的な信用を高めるために、1枚ずつ個別管理していこうということになったのです」

お客様の要望は洗濯寿命200回。家庭用の洗濯機ではなく、工業用の大型洗濯槽や自動アイロンがけ装置などで使っても耐えうる強度が必要となりました。

トライ&エラーの繰り返しで、ひょうたん型の構造に到達。

富士通グループは"モノづくり"という意味では、コンピュータや通信機器を得意としてきた企業体です。洗濯機やクリーニングに関しては全くの素人の状態でした。

馬場 「"洗濯・クリーニングとは何?"というところからスタートして、評価方法の構築を手探りで一つひとつを進めていくしかありませんでした。握力のある担当者が1日中手で曲げたり、伸ばしたりしていたようなこともしていましたが、それでは当然、限界があるので、曲げねじり試験機を作りました。」

無論、洗濯時にどれだけの力がかかるのかは、洗濯をしてみないとわかりません。開発メンバーたちは複数のクリーニング店に何度もお願いをして実験を繰り返しました。200回の洗濯耐性を評価するだけでも相応の時間がかかるため、開発期間は実に2年間に及びました。

"ひょうたん形"の補強材

何度もトライ&エラーを繰り返した結果、頭脳となる0.4㎜程度のサイズのICチップを、"ひょうたん形"の補強材で支えるという構造が完成します。さらに補強材の周りに遊びのような空間を設けて、硬いICチップがフレキシブルに動く余裕を持たせる形態も採用。洗濯中、あらゆる方向から押し寄せる負荷を柔軟にかわしていくこの基本構造は、完成から10数年が経った今も継承されています。

この第一世代のリネンタグがお披露目されたのは2007年のこと。コストを抑えた第二世代が2009年に登場すると、海外の大手アミューズメントパークに採用され、施設内のユニフォームの所在管理に用いられていきました。2011年にはアメリカの大手リネン品サプライヤーのモップ管理に採用されたことも後押しとなり、第二世代までで1000万枚の出荷を達成しています。ただし、当時のリネンタグには技術的な限界がありました。工業用クリーニングでボタンやファスナー等のないリネン品に使われる「圧力脱水」には、お手上げの状態だったのです。