“嗶嗶”、“唰”……

　　刷IC卡過檢票口或者用IC卡支付。JR集團(tuán)的“Suica”、“ICOCA”和東京圈23家鐵路運(yùn)營商、31家巴士運(yùn)營商聯(lián)合導(dǎo)入的 “PASMO”、BitWallet經(jīng)營的“Edy”和能夠在7-11連鎖店使用的“nanaco”。如今，應(yīng)用于電子車票和電子貨幣的非接觸IC卡已經(jīng)成了日常生活中的一部分。

　　在這些卡片里，安裝著基于索尼非接觸IC卡技術(shù)“FeliCa”的IC芯片。截止目前，全球的FeliCa芯片供應(yīng)量已經(jīng)超過了2億個。

　　這些IC芯片與卡片上形成的天線連通，能夠與讀卡器進(jìn)行無線數(shù)據(jù)交換。從卡接近讀卡器到完成認(rèn)證和數(shù)據(jù)讀寫只需0.1秒。支付電子貨幣和月票刷卡都能在這樣短暫的時間內(nèi)完成。因為卡片能夠把讀卡器發(fā)出的電波轉(zhuǎn)換為電力，所以IC卡本身無需電池，不用擔(dān)心電源問題。

　　FeliCa的開發(fā)始于20年前的1987年。和大多數(shù)改變世界的發(fā)明一樣，其最初設(shè)想的用途與現(xiàn)在大相徑庭。

    從快遞的配送管理起步

　　“有事商量”。1987年底的一天。任職于神奈川縣厚木市索尼信息處理研究所的伊賀章迎來了公司銷售負(fù)責(zé)人。

　　“一家大型快遞公司來詢問有沒有自動分揀包裹目的地的好辦法?！?

　　伊賀聽了不禁為之一振。

　　“嗯，有意思。我去找這家快遞公司談?wù)劙伞！?

　　當(dāng)時，索尼的銷售人員頻繁出入研究所，向研究人員直接傳達(dá)客戶要求。FeliCa的開發(fā)也要歸功于索尼的這種企業(yè)文化。

　　自從1973年進(jìn)入索尼以來，伊賀一直任職于研究所。入社伊始，伊賀曾經(jīng)參與過音樂播放器用PCM（脈沖編碼調(diào)制）的技術(shù)開發(fā)，開發(fā)出了日后應(yīng)用于 CD和DAT的魯棒性糾錯技術(shù)。之后又挑戰(zhàn)消費(fèi)類GPS接收器的開發(fā)并成功地實現(xiàn)了投產(chǎn)。結(jié)束GPS接收器開發(fā)后，伊賀正在找尋下一個開發(fā)項目。就在此時，銷售人員提到了上面的需求。伊賀不久便來到了快遞公司。 

領(lǐng)導(dǎo)“FeliCa”開發(fā)的伊賀章?，F(xiàn)任索尼高級主管SVP，信息技術(shù)研究所所長。（拍攝：山西 英二） 

　　在分揀現(xiàn)場，工作人員首先要閱讀包裹單上的地址，在包裹箱上寫上數(shù)字。然后，另一位工作人員再利用攝像頭識別傳送帶送來的包裹箱上的數(shù)字，按下不同按鈕以區(qū)分配送地點。

　　“這樣很容易按錯按鈕，造成誤配送。如果能給包裹分配固定的ID，無線發(fā)送ID，那么配送就能夠?qū)崿F(xiàn)自動化”。這就是現(xiàn)在無線標(biāo)簽的思路。伊賀的腦海中浮現(xiàn)出的是內(nèi)置驅(qū)動電池的卡片式無線標(biāo)簽。

    反射電波即可

　　伊賀用1周時間對無線標(biāo)簽內(nèi)置IC卡的性能參數(shù)進(jìn)行了細(xì)致分析。包裹上粘貼的IC卡在傳送帶上以20m/秒高速前進(jìn)。讀卡器必須在1～2米的距離瞬間讀取標(biāo)簽輸出的信號。

　　擴(kuò)大發(fā)送距離的最佳方式是使用頻率為2.4GHz的準(zhǔn)微波。但是，使卡片自身輸出電波必須有相應(yīng)的電力供應(yīng)?？紤]到卡片內(nèi)嵌電池的尺寸，令卡片自身發(fā)射電波并不現(xiàn)實。于是，伊賀想到了由讀卡器發(fā)射電波、卡片進(jìn)行反射的方法。這種方法只要調(diào)制反射波，傳輸代表包裹ID的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，就能夠逐個辨別包裹。但問題在于反射波的調(diào)制機(jī)理。

　　這正好是伊賀可以大顯身手之處。伊賀很快找到了一個非常絕妙的辦法：把卡片上安裝的天線連接FET。在天線接收電波的狀態(tài)下，當(dāng)FET開啟時，天線能夠發(fā)揮共振器的作用，反射電波。FET關(guān)閉時則不產(chǎn)生反射波。也就是說，利用FET可以調(diào)制反射波的振幅。 

圖：伊賀為實現(xiàn)無線標(biāo)簽和IC卡發(fā)明了使用FET的反射型發(fā)送裝置。通信采用接收方（讀卡器）發(fā)射電磁波，發(fā)送方進(jìn)行反射的方式。發(fā)送方通過改變天線的阻抗，控制對電磁波的反射和吸收，讀卡器則通過讀取反射波的強(qiáng)弱重組信號。在過去，改變天線阻抗需要使用二極管。但這種方式的功耗大，無法應(yīng)用于 IC卡。為此，伊賀想出了利用天線連接的FET的開閉控制阻抗的方法。由于信號輸入時基本沒有電流，因此可以應(yīng)用于IC卡等用途。

　　這樣幾乎沒有功耗。而且，F(xiàn)ET可以集成在CMOS邏輯電路中，從而縮小電路整體規(guī)模。由于卡片自身不發(fā)射電波，因此也無需無線電站的設(shè)置申請。簡直是無線IC卡的理想技術(shù)。

　　開發(fā)啟動不久后的1988年1月，伊賀以及下屬大芝克幸為這項日后構(gòu)建起FeliCa無線技術(shù)根基的技術(shù)申請了專利。專利號為2705076號。伊賀隨即投入了IC芯片的試制之中。（未完待續(xù)，記者：淺川 直輝）