ICカードとは(技術編)

ICカードとは

キャッシュカードやクレジットカード等の磁気カードと同型で、IC(集積回路)を内蔵しているカードです。

ICカードの特長

磁気カードと比較すると、セキュリティ性の向上、記憶容量の増大、マルチアプリケーションへの対応などの特長が挙げられます。

種類 磁気カード ICカード
外観 ICカード
情報記憶部 磁気ストライプ 内蔵された半導体メモリ
情報記憶量
カード内での情報処理 不可能 CPU内蔵カードは可
セキュリティ性 比較的弱い 強い(暗号処理、耐タンパ性あり)
情報の読み書き方法 磁気ストライプを端末の磁気ヘッドに接触、スライドさせる 接触:カード接点を端末のヘッドに接触、非接触:RWに近づけるのみ

ICカードの種類

ICカードには、半導体チップの中にメモリ(記憶用IC)だけを内蔵したものと、CPU(中央演算処理装置)とメモリの双方を内蔵したものの2種類があります。さらに、リーダライタ(カードのデータを読み取る装置)との通信や半導体チップを動かす電力を供給する手段によって、「接触型」と 「非接触型」に分類されます。

CPUの有無 接触/非接触 接点端子の有無 アンテナコイルの有無
接触型
非接触型
有(1つ) 接触型
非接触型
コンビ型
有(2つ) ハイブリッド型

接触型と非接触型ICカードの比較

「接触型」は接点 (端子) 、「非接触型」はアンテナコイルを内蔵しています。「接触型」は表面に接点が露出しており、直接リーダライタと接触させなければなりませんが、「非接触型」は内蔵アンテナから発生させる電波で通信するため、接触による表面の摩耗や損傷を受けにくい構造になっています。

  • 接触型

    接触型

    半導体チップ、接点端子、カード基材で構成される。

  • 非接触型

    非接触型

    半導体チップ、アンテナコイルカード基材で構成される。

各部位の機能と役割

主な構成 主な役割
CPU 中央演算処理装置。全ての処理を制御するICチップの心臓部
コプロ(暗号コプロセッサ) RSAの演算を高速に実行するための専用 プロセッサ
RAM 一時的なデータを読み書きするための高速 メモリ
ROM プログラムを格納するために使用する読み出し専用のメモリ。ICチップ製造時に直接回路を焼き付ける
EEPROM 主にデータを格納するために使用する書き込み可能なメモリ
インターフェース ICカードと外部との通信制御を実施 (接触型:シリアルI/O、非接触型:非接触アナログ通信回路)
接点端子 接触型において、リーダライタとのデータ交換と、半導体チップへの電力供給
アンテナコイル 非接触型において、リーダライタとのデータ交換と、半導体チップへの電力供給
カード基盤 PVC(ポリ塩化ビニル) 、ABS(アクリロニトル・ブタジエン・スチレン樹脂)、PET(ポリエチレン・テレフタレート)などの素材を利用

接触・非接触ICカードの比較

項目 接触型 非接触型
通信距離 接触 (0mm) 接触~1m以上(カードの種類による)
読み書きのし易さ 比較的難しい(端子を機器のヘッドに確実にセットする必要有り) 簡単(カードに装置を近づけるだけで情報交換が可能)
デザインの自由度 接点があるため制約あり 制約無し
耐久性 比較的弱い(接点の摩擦・湿気による劣化、汚れで動作不良の可能性有り) 強い(物理的接点がないため)

接触・非接触ICカードの耐久性

項目 磁気カード ICカード
接触式 非接触式
磁気 ×
衝撃
曲げ
磨耗
汚れ・湿気 ×
静電気 ×

非接触型ICカードのデータ伝送距離

非接触ICカードは電波の飛ぶ距離 (データ伝送距離) の長さによって、「密着型」「近接型」「近傍型」「遠隔型」に分類されます。「密着型」は接触型のようにリーダライタとICカードの接点を完全に接触させる必要はありませんが、リーダライタに軽く触れる感じで使用します。
逆に「遠隔型」は1Mぐらい離れても大丈夫ですが、その分電波の強度も強くする必要があるため、使用環境やデータ質量などの条件を考慮した上で、最適なICカードを選ぶことをお勧めします。

「近接型」非接触ICカード

最近の非接触型ICカードの主流となっているのが「近接型」であり、通信方式によって「Type A」「Type B」「FeliCa」の3つに分類されます。

タイプ項目 タイプA タイプB FeliCa(1) 接触式
キャリア周波数 13.56MHz
リーダライタカード 変調方式 ASK 100% ASK 10% -
符号化 モディファイドミラー NRZ マンチェスタ -
送信速度 106,(212, 424, 848審議中)kbps 106, 212, 424, 848kbps 212kbps 9.6kbps最大27kbps
カードリーダライタ 変調方式 負荷変調 -
符号化 サブキャリア(847.5kHz)-マンチェスタ サブキャリア(847.5kHz)-BPSK マンチェスタ -
送信速度 106, (212, 424, 848審議中)kbps 106, 212, 424, 848kbps 212kbps 9.6kbps最大27kbps
通信距離 最大:10cm以上可能(カードの消費電力、リーダライタの出力により変化) 接触式
プロトコル/API T=CL / ISO7816共通コマンド等 独自仕様 T=1 / ISO共通コマンド等
適合規格 ISO / IEC14443 なし ISO / IEC7816
特徴 長所 MIFARE®(2)として世界中に普及 通信速度の高速化が可能 プロトコルが高速 通信が安定 (接触式)
短所 プロトコルが高速処理向きでない。通信速度が上げられない プロトコルが高速処理向きでない。 ローカル仕様通信速度が上げられない ユーザ利便性 (挿入式) / 信頼性 (接点端子)
カード MIFARE®カードICテレカ 住民基本台帳カード / デジタルチケット FeliCaカード (SONY) /Suicaカード(JR東) /楽天Edyカード クレジットカード/銀行カード / ETCカード
今後の動向 ヨーロッパ、アジアでのシェア大 公共カード中心に普及国内ICカードの本命 交通系カード、電子マネーとして普及 クレジット、銀行は当面接触式
  1. 1.FeliCaはソニー株式会社の登録商標です。
  2. 2.MIFARE®はロイヤルフィリップスエレクトロニクス社の登録商標です。

もっと詳しく知りたい方

ICカードについてもっと詳しく知りたい方は、日本ICカードシステム利用促進協議会(JICSAP)のサイトをご覧ください。

日本ICカードシステム利用促進協議会


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