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Application research to green PLC system and grid awareness by one-wire signal transmission

Research Project

Project/Area Number 16K06360
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Communication/Network engineering
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

TSUZUKI Shinji  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (60236924)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山田 芳郎  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (00110833)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2018: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2017: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords一線式信号伝送 / 電力線通信 / Internet of Things / スマートEMC / 輸送機械内通信 / Diagnostics (異常診断) / グリーンシステム / スマートグリッド / IoT (Internet of Things) / IoT / M2M / 通信方式(有線) / IoTによるコンテキスト・アウェアネス / コモンモード / 超低消費電力
Outline of Final Research Achievements

The purpose of this research is to develop the single-wire PLC system that we invented, to provide a high signal-to-noise ratio communication channel, and to propose a new research area of ultra-low power consumption (green) PLC system.
In this research period, we developed a simultaneous energy and information transmission method between the boom tip and the hook of mobile cranes. Since the impedance of this channel is several tens of ohms in the desired frequency band, it has low attenuation and low noise characteristics, and 100% transmission could be performed without packet losses. When power was also transmitted simultaneously by sharing a toroidal core for the information transmission, the transmission efficiencies of 37% and 19% were achieved for wires of 29 m and 91 m, respectively.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ワイヤロープを用いた電力伝送においては、インピーダンスマッチング技術が重要であり、その実現方法も見出したので、今後論文にまとめていく予定である。クレーン以外でも、ループ回路を形成している任意の有線線路に適用可能な研究成果である。
近年のIoT(Internet of Things)技術を用いれば、「もうすこし気の利いたEMC(電磁両立性)」(Smart EMCと呼んでいる)が実現できる可能性がある。電気学会内に設置した調査専門委員会にて、本課題で提案した「グリッド・アウェアネス」に関連する研究動向も調査している。調査結果は2年後に書籍として出版する予定である。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (22 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 3 results) Book (3 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Simultaneous Transmission Method of Power and Information Using Hoist Ropes for Mobile Crane PLC2019

    • Author(s)
      Shinji Tsuzuki
    • Journal Title

      2019 IEEE International Symposium on Power Line Communications and its Applications (ISPLC)

      Volume: - Pages: 24-29

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Propagation Characteristics of Hoist Ropes for Mobile-Crane PLC2017

    • Author(s)
      Shinji Tsuzuki and Yoshio Yamada
    • Journal Title

      Power Line Communications and its Applications (ISPLC), 2017 IEEE International Symposium on

      Volume: - Pages: 1-6

    • DOI

      10.1109/isplc.2017.7897100

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    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 電力線通信(PLC)の研究動向とSmart EMC2017

    • Author(s)
      都築伸二
    • Journal Title

      月刊EMC, 科学情報出版株式会社, 2017年4月5日号.

      Volume: 348 Pages: 13-18

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  • [Journal Article] 電力線通信(PLC)の研究動向とSmart EMC2017

    • Author(s)
      都築伸二
    • Journal Title

      月刊EMC

      Volume: 348 Pages: 13-18

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  • [Presentation] 愛媛大学のIoT関連取り組み2018

    • Author(s)
      都築伸二
    • Organizer
      電子情報通信学会通信方式研究会第2種研究会第31回情報伝送と信号処理ワー クショップ(CSWS31), 2018年10月31日, 松山市
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    • Invited
  • [Presentation] クレーン用ワイヤーロープによる電力伝送方式とその効率2018

    • Author(s)
      谷田 浩輝, 都築 伸二
    • Organizer
      3-1, p.35, 平成 30 年度電気関係学会四国支部連合大会講演論文集, 松山, 平成30年9月22日
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  • [Presentation] センサーネットワーク用LoRaマルチホップ中継機の評価2018

    • Author(s)
      稲田隼輔, 寺川尚希, 都築伸二
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      平成30年度電気関係学会四国支部連合大会講演論文集, 12-11, p.120, 松山, 平成30年9月22日
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  • [Presentation] LoRaWAN Gatewayから見たLOS範囲と通信可能場所との関係2018

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      中村友弥, 都築伸二, 安原英明, 木下尚樹, 戸田光, Aulia Dharma Putra
    • Organizer
      平成30年度電気関係学会四国支部連合大会講演論文集,12-12, p.121, 松山, 平成30年9月22日.
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  • [Presentation] IoT時代のSmart EMC2018

    • Author(s)
      都築伸二, 徳田正満, 大前彩, 高草木恵二, 櫻井秋久, 原田高志, 原田公樹
    • Organizer
      EMC-18-002, 電気学会電磁環境研究会
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  • [Presentation] IoT時代のPLC技術の展開とSmart EMCの提案2018

    • Author(s)
      都築伸二
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      信学技報, vol. 117, no. 422, CS2017-82, pp. 19-23
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  • [Presentation] 輸送機械用電力線通信(PLC)の研究動向とSmart EMC2017

    • Author(s)
      都築伸二
    • Organizer
      電子情報通信学会, 無線通信システム研究会(RCS)
    • Place of Presentation
      ことひら温泉 琴参閣(香川県琴平町)
    • Year and Date
      2017-04-24
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  • [Presentation] 電子百葉箱用太陽電池出力のEDLC充放電回路の高効率化2017

    • Author(s)
      水野拡輝, 日野景太, 都築伸二, 山田芳郎
    • Organizer
      平成29年度電気関係学会四国支部連合大会, 12-1, p.108
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  • [Presentation] LoRa-SF12の伝搬特性2017

    • Author(s)
      都築伸二,合田大騎,山田芳郎
    • Organizer
      第18回 インターネットテクノロジーワークショップ(WIT2017)
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  • [Presentation] 地理空間情報と環境情報を活用した災害避難共助支援による減災力向上に関する研究開発 - 初年度進捗報告 -2017

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      都築伸二、二神透、渡部正康、山田芳郎
    • Organizer
      第18回 インターネットテクノロジーワークショップ(WIT2017)
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  • [Presentation] 輸送機械用電力線通信(PLC)の研究動向とSmart EMC2017

    • Author(s)
      都築伸二
    • Organizer
      電子情報通信学会, 無線通信システム研究会(RCS), 信学技報, vol.117, no.11, RCS2017-14, pp.67-70
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  • [Presentation] 電子百葉箱用太陽電池出力の充電回路の改良試作2016

    • Author(s)
      水野拡輝, 日野景太, 都築伸二, 山田芳郎
    • Organizer
      平成28年度電気関係学会四国支部連合大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • Year and Date
      2016-09-17
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  • [Presentation] 環境情報IoT基盤を用いた「校区のお天気」の可視化と広域化2016

    • Author(s)
      都築伸二, 日野景太, 山田芳郎
    • Organizer
      平成28年度電気関係学会四国支部連合大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • Year and Date
      2016-09-17
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  • [Book] ー電気学会調査専門委員会設立ーIoT時代のシステムとEMCー今後の展開ー, 月刊EMC, No.3722019

    • Author(s)
      都築伸二
    • Publisher
      科学情報出版
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  • [Book] スマートグリッドにおけるEMC課題、第8章 Smart EMC(pp.45-59), 8.1節 総論(pp.45-46)2018

    • Author(s)
      スマートグリッド・コミュニティのEMC問題調査専門委員会編
    • Total Pages
      59
    • Publisher
      電気学会技術報告
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  • [Book] スマートグリッドとEMC―電力システムの電磁環境設計技術―2017

    • Author(s)
      編集: 一般社団法人 電気学会 スマートグリッドとEMC調査専門委員会
    • Total Pages
      376
    • Publisher
      科学情報出版株式会社
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  • [Remarks] 都築伸二 愛媛大学

    • URL

      http://miyabi.ee.ehime-u.ac.jp/~tsuzuki/

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  • [Remarks] 都築伸二

    • URL

      http://miyabi.ee.ehime-u.ac.jp/~tsuzuki/

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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