NFC-Aを支えるデータ通信の仕組みとそのメリット

ミラー符号化（Modified Miller Coding）は、NFC（近距離無線通信）において使用されるデータ符号化方式で、特にNFC-A（Type A）で採用されています。この符号化方式は、信号を効率的に送受信するための工夫が施されています。ここでは、ミラー符号化の仕組みやそのメリットについて詳しく説明します。

1. 符号化とは？

まず、符号化とは、デジタルデータ（0と1）を電波や信号に変換するプロセスを指します。NFCのような無線通信では、データを電波に乗せて送る必要があります。符号化は、そのデータをどのように無線信号に変換して送るかを決めるルールのことです。

2. ミラー符号化の仕組み

ミラー符号化の仕組みは、データの「0」と「1」を信号の変化で表現する方法です。信号が途中で変わるかどうかで「1」と「0」を区別します。

• ビット「1」のとき：信号は途中で変わります。例えば、最初に「0」だったら、途中で「1」に切り替わります。
• ビット「0」のとき：信号は変わらず、そのままの状態を維持します。最初が「0」なら最後まで「0」のままです。

つまり、信号が途中で変わるかどうかを見ることで、データが「1」なのか「0」なのかを判断する仕組みです。

3. ミラー符号化の動作例

例えば、次のビット列「1010」をミラー符号化で送信すると、次のように信号が変化します：

• 「1」：途中で信号が反転します（例: 0 → 1）。
• 「0」：信号はそのまま変化しません。
• 「1」：再び途中で信号が反転します（例: 1 → 0）。
• 「0」：信号はそのままです。

これにより、受信側は信号の変化を見て「1」か「0」を読み取ることができます。

4. なぜミラー符号化を使うのか？

ミラー符号化には、いくつかの重要な利点があります。

• ノイズ耐性が高い：無線通信では、電波に外部からの干渉（ノイズ）が入りやすいですが、ミラー符号化では信号の途中での変化に注目するため、データが正確に読み取られやすいです。
• 低消費電力：NFCタグは、NFCリーダーから送られてくる電波を使って動作するため、バッテリーが不要です。ミラー符号化はシンプルな方式で、タグ側の処理が少なくて済むため、効率よく動作します。
• 通信の安定性：信号の変化が明確であるため、受信側のデバイスがデータを正確に受け取りやすく、通信の失敗や誤りが少なくなります。

5. ミラー符号化の実際の使用例

ミラー符号化は、アクセスカード、交通系ICカード（SuicaやPASMOなど）、NFC対応スマートフォンのような日常的に使用されるデバイスで広く使われています。これにより、カードやデバイスがタッチした瞬間に正確にデータをやり取りし、支払いや認証がスムーズに行われることを可能にしています。

6. まとめ

ミラー符号化は、無線通信における「0」と「1」のデータを正確に送信するための方式です。信号が途中で変化するかどうかで「1」か「0」を判断するシンプルな仕組みにより、通信の安定性が高く、ノイズにも強い特性を持っています。このような特徴から、NFC-Aを利用した多くのデバイスで採用され、日常的な非接触通信を支えています。