建築生産における IC タグの活用
コンクリートのトレーサビリティ確保技術の高度化に向けて
国土交通省国土技術政策総合研究所
住宅研究部住宅生産研究室 室長

杉 山

央

防止および品質管理や検査の合理化・省力化を目

1

はじめに指し，IC タグを活用してコンクリートの製造，現場への運搬，荷卸し，施工に至るまでの履歴情

平成20年６月，本来使用が認められていない材報を記録・保存するトレーサビリティ確保技術の料を混入させた生コンクリートが出荷され，マン開発に向けた取り組みについて紹介する。

ションや戸建住宅の建築に使用されていた事実が※発覚した。この偽装事件は大きな社会問題となり，コンクリート製造分野におけるトレーサビリ
ティ※確保の重要性が強く意識されるようになっ

トレーサビリティ は追跡可能性などと訳され，「製品などの生産・流通履歴を明確にすることで，その製品の安全性等を証明することができる」ことを意味する。

た。そもそもコンクリートは硬化前の半製品のような状態で生コン工場から出荷され，建築現場に2IC タグとは納入される。納入時にスランプ，空気量等の試験を行うが，圧縮強度は適正か，耐久性を損なうよIC タグとは書き込み可能な IC チップと小型アうな不具合は発生しないかどうか等が判明するのンテナを内蔵した荷札である。IC チップ内の情はコンクリート硬化後（一般的に製造から28日以報は専用の無線通信機器（リーダ／ライタ）を用後）である。この時点で不適切なコンクリートでいて外部から読み書きすることができる。IC タあることが判明しても，その修復には多大な費

グには次のような数多くのメリットがあり，これ用，労力を必要とし，工期へのダメージも大きまで利用されていたバーコード等に代わる次世代い。このような点で，コンクリートは他の工業製の個体識別・管理技術として期待されている。

品よりも綿密なトレーサビリティ確保体制および① 非接触で通信するため，隠れていてもデータ偽装防止体制を必要とする建築材料といえる。の読み書きが可能である。

一方，近年では製品の生産管理，流通過程にお② 新たなデータを追記することができる。まけるトレーサビリティの向上を目的として，食品た，データの変更を禁止することもできる。

産業や流通産業を中心に IC タグの技術が導入さ③ 複数の IC タグのデータを同時に読み取るこれている。コンクリートの製造・施工過程においとができる。ても IC タグ技術の導入により，トレーサビリテ④ 写真１に示すようにラベル型，カード型，コィの高度化や偽装防止対策をはじめとして，品質イン型，スティック型など各種形状に加工でき管理や検査等の合理化・省力化にも寄与するなどる。

数多くのメリットが期待できる。
本稿では，コンクリート製造分野における偽装⑤ 周波数帯によっては通信距離が長いものもある。
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特集

建築生産における高度化の取組み

写真１

各種 IC タグ

写真２ ハンディ型リーダ／ライタ

IC タグの通信に使用する周波数については，タグ（受動タグ）とアクティブタグ（能動タグ）

現 在 日 本 で 最 も 普 及 し て い る HF 帯（13.56に分けられる。パッシブタグはリーダ／ライタかM Hz）に加え，135kHz 以下，2.45GHz およびらの電波をエネルギー源として動作するため，電UHF 帯（860〜960M Hz）がある。UHF 帯は日池を内蔵する必要がない。すなわち，リーダ／ラ本では主に携帯電話の周波数帯として用いられてイタから比いるが，2006年１月改正の国内電波法により ICらの非常に微弱な反射波を受信する原理となってタ グ の 分 野 で も 利 用 可 能 と な っ た。日 本 で はおり，IC タグ内の情報はこの反射波に乗せて返UHF 帯の中でも952〜954M Hz の帯域が IC タグされる。パッシブタグはアクティブタグに比べての通信に利用されている。表１に IC タグの周波通信距離は短いが，ほぼ恒久的に利用することが数帯別の特徴を示す。

できる。他方，アクティブタグは電池を内蔵した

IC タグは電波の送受信方式によってパッシブ
表１的強めの電波を送信し，IC タグかIC タグである。自ら電波を発するので，通信距IC タグの周波数帯別の特徴

135kHz 以下

HF 帯（13.56M Hz）

UHF 帯(952〜954M Hz)2.45GHz

伝送方式

電磁誘導方式

電磁誘導方式

電波方式

電波方式

通信距離〜10㎝〜30㎝〜５ⅿ〜１ⅿ

通信速度

非常に遅い

遅い

速い

速い

指向性

弱い

比

的弱い

比 的強い

強い

水の影響

小さい

比

的小さい

やや大きい

大きい

大きい

大きい

金属の影響

比的小さい

大きい

日本での利用状況

旧式の IC タグに利用されている。

現在日本では主流として利用されている。

参考

船舶無線の周波数帯

ラジオの周波数帯

欧米では主流として利日本でも一部では利用用されている。日本で されている。
も普及しはじめている。
携帯電話の周波数帯

電子レンジの周波数帯

1 パッシブタグの通信距離を示す。なお，通信距離はアンテナの大きさ，リーダ／ライタの出力等によっても異なる。
2 金属の影響を少なくするための対策が施された特殊仕様もある。
22 建築コスト研究

2010 WINTER

離が長い。ただし，電池の寿命とともに機能が停中の深さ50㎜の位置に埋め込んでも1,000㎜以上止するため，継続使用するためには電池を交換すの通信可能距離が得られた（小型試験体のため，る必要が生じる。

埋め込み深さ50㎜以上の実験は未実施）。

リーダ／ライタには据置型，ゲート型，ハンデしかし，埋め込まれた IC タグがコンクリートィ型などがある。写真２にハンディ型リーダ／ラの耐久性等に悪影響を及ぼさないか，コンクリーイタを示す。

ト中のどの程度の深さまで埋め込んでも通信可能

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IC タグをコンクリートに埋め込む

一般に IC タグは接着剤，ビス等を用いて取りか等については解明されていない部分が多く，今後詳細に検討する必要がある。

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付けるが，コンクリートでは硬化前に IC タグをIC タグを活用したコンクリートのトレーサビリティシステム内部に埋め込むという方法も考えられる。この方

IC タグを活用してコンクリートの製造，現場法では，接着剤，ビス等が不要であり，IC タグへの運搬，荷卸し，施工に至るまでの履歴情報をが剥がれて紛失することもない。さらに，コンク記録・保存するトレーサビリティシステムについリートによって IC タグが衝撃や劣化から保護さては種々の方法が考えられる。一例として，図１れるというメリットも期待できる。IC タグをコに示すように初期情報を記録した IC タグを製造ンクリート中に埋め込んでも通信，すなわち情報過程のコンクリートに投入し，現場での受入れ検の読み書きが可能かどうかについては，写真３に査，施工後の検査等において発生した新たな情報示すようにすでに小型コンクリート試験体（寸法をコンクリート中の IC タグに追記する方法が考100×100×400㎜）に HF 帯，2.45GHz お よ びえられる。このトレーサビリティシステムでは，UHF 帯の各種 IC タグを埋め込んだ基礎研究を次のようなメリットが期待できる。

実施している。その結果，コンクリート中の① 一度コンクリート中に入れた IC タグを取りIC タグは空気中よりも通信距離は短くなるが，出すことは困難なので，情報の改ざん防止にな情報の読み書きは可能であることが明らかになっる（IC タグ内の情報については，追記のみ可た。特に UHF 帯の IC タグおよびリーダ／ライ能であり，変更や消去は不可能な仕組みとすタを使用した場合には，IC タグをコンクリートる）。
② 履歴情報がコンクリート自身に保存されるた
め，紛失することがない。いわば保証書のような役割を果たす。
③ 建物において，どの部分のコンクリートが，どこの生コン工場から出荷されたものか明確にわかる。大きなマンション建設など複数の生コン工場から出荷されたコンクリートを使用した場合，容易に識別が可能である。
④ 万が一，瑕疵が発生した場合，原因究明，保証責任，補修材料・方法の選定に役立つ。
⑤ 受入れミスの防止をはじめ，施工の合理化・

写真３ コンクリート試験体中に埋め込んだIC タグの通信距離の測定状況省力化につながる利用も期待できる。
これまでプレキャストコンクリートやコンクリ
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特集

建築生産における高度化の取組み

図１ IC タグを活用したコンクリートのトレーサビリティシステムの例

ート強度管理用供試体にマーキングの代わりとしい。前記のように IC タグが生コン運搬車に残って IC タグを埋め込む（貼り付ける）という試みてしまう可能性があるならば，余裕を持った数量は行われているが，上記のように製造中の製品そとしておく必要がある。のものに履歴情報を記録した IC タグを埋め込む

IC タグの利用期間（情報の保存期間）についという試みは例がない。このような点で，とてもても課題となる。建物が解体されてコンクリート大胆な取り組みともいえる。

が再生骨材として再利用されるような時期，すな

その一方で，コンクリート製造中や生コン運搬わち50〜100年後まで IC タグが利用できれば理車でのアジテート中に IC タグが破損しないか，想的である。しかし，IC タグの耐久性や規格のコンクリート荷卸し時に IC タグが確実に排出さ存続については不透明な部分がある。私見であるれるか（生コン運搬車に残らないか）などの問題が，新築住宅の瑕疵担保責任期間である10年後まが予想される。このため，コンクリート荷卸し時で IC タグが利用できれば，とりあえず大きな役に IC タグを投入する等の様々なケースも検討す割は果たせるものと考える。

る必要がある。
さらに，将来実用化の段階に至った際にはコス5共同研究プロジェクトトの問題が浮上する。このようなシステムを生コン工場に導入する場合には設備投資が必要なのはコンクリート製造分野における偽装防止およびもちろんのこと，コンクリートの価格に IC タグ

品質管理や検査の合理化・省力化を目指し，ICの価格が上乗せされることになる。１㎥のコンクタグを活用してコンクリートの製造から現場へのリート中に何個の IC タグを入れるかという点が運搬，荷卸し，施工に至る履歴情報を記録・保存ポイントになるが，通信距離が短い IC タグであするトレーサビリティ確保技術の開発に向けた官れば数多く入れる必要があり，通信距離が長い高学民共同研究が昨年８月にスタートした。参加機

性能な IC タグであれば１個で十分かもしれな

関は，国土交通省国土技術政策総合研究所，広島

24 建築コスト研究

2010 WIN T E R

大学，独立行政法人建築研究所のほか，東京都，また，トレーサビリティシステムの有用性を現神奈川県，茨城県，千葉県，埼玉県の各生コンク場で検証するため，実際の生コン製造設備を使っリート工業組合である。共同研究を推進するためて，製造，出荷，荷卸し等を行うフィールド実験の委員会が組織され，委員長には大久保孝昭教授を予定している。フィールド実験は施工過程まで（広島大学大学院

幅を広げる計画もあり，今後ゼネコンへの協力要工学研究科 社会環境システム専攻）が就任した。共同研究では次の項目を検請を進める方向である。

討対象としている。
Ⅰ コンリートに投入する IC タグに要求される

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あとがき

基本性能に関する検討⑴ 物理的性能（形状，耐水性，耐熱性，耐衝撃性，耐摩耗性および耐久性）⑵ 通信性能（コンクリート中での通信，リーダ／ライタへの要求性能）⑶ 記録情報の保存性
Ⅱ トレーサビリティシステムの構築

我が国のほとんどの生コン工場では徹底した製造管理のもと，品質の高いコンクリートを製造し，出荷しているのが実情である。平成20年６月に発覚したコンクリートの偽装事件はとても稀なケースである。しかし，コンクリートは使用する原材料，調合設計，計量，品質管理等を欺いても⑴ 全体フローの形成見破るのが難しい建築材料であるという問題を再⑵ 各種ケーススタディの詳細検討（IC タグ認識させられる出来事であった。また，一度でもの投入時期，情報を記録するタイミング）

このような事件が発生すると，すべてのコンクリ⑶ 記録情報の整理（記録・保存すべき情報）

ートに対する信頼が低下してしまうのも事実であ⑷ 記録情報をチェックする仕組みの検討

る。コンクリートのトレーサビリティについて真Ⅲ 生コン製造工場および施工現場におけるフィ剣に考えなければならない段階に至ったように感ールド実験じる。

⑴ 生コン製造過程

近年の先端技術の一つである IC タグと古くか⑵ 運搬・荷卸し過程

ら建築に使用されてきたコンクリートという対照⑶ 施工過程的な組み合わせであり，しかも製品であるコンク⑷ トレーサビリティシステム導入による合理リート自体に保証書の役割も兼ねて IC タグを埋化・省力化の効果の評価め込むという斬新な技術の実現を目指した共同研

IC タグについては，通信に使用する周波数や究プロジェクトがスタートした。コンクリートの形状のほかに，データ記憶領域の大小による別も製造・施工・品質管理の合理化や偽装防止対策にある。データ記憶領域が大きければ，IC タグ内役立つことを期待したい。のチップそのものに情報を記録・保存できる。デ〔参考文献〕

ータ記憶領域が小さければ，IC タグには製造番１）杉山央，大久保孝昭，中島史郎：コンクリート中に号のような固有の番号を付しておき，情報は別途埋め込んだ各種 IC タグの通信性に関する研究，日本建サーバー等から引き出すことになる。それに応じ築学会技術報告集，日本建築学会，第15巻，第29号，てトレーサビリティシステムも変わってくるが，

pp.9〜14，2009.2
２）杉山 央：コンクリート中に埋め込んだ各種 IC タグ

共同研究では様々な可能性を検討する方向であの通信性調査，セメント・コンクリート，セメント協る。

会，No.749，pp.18〜27，2009.725