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電磁場の空間勾配計測によるRFIDタグの定位法

Research Project

Project/Area Number 17760334
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Measurement engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

奈良 高明  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 講師 (80353423)

Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Keywords計測工学 / 数理工学 / 情報システム / 情報通信工学 / 電子デバイス・機器 / RFIDタグ / ユビキタス / 逆問題 / 磁気計測 / 定位 / グラディオメータ / 磁気双極子
Research Abstract

近年,ユビキタスコンピューティング環境の普及につれ,様々な物体にRFIDタグが貼り付けられている.現在のところ,RFIDタグのついた物体の定位には別途位置センサが必要である.しかしながら,RFIDタグとの交信に用いる電磁場そのものを適切に計測・処理し,タグ位置を電磁場源の位置として推定することができれば,ロケーションアウェアネスを有するアプリケーションの実現が容易となる.
本研究では,135kHz,13.56MHzのパッシブタグのみならず,300MHzのアクティブタグを定位するため,1)定位センサが固定されている場合,2)定位センサが観測者とともに磁場源に接近している場合,の2つの状況を想定し,タグにより遠方場が生成されている場合の定位手法を開発した.まず1)の場合,磁場の空間勾配からなるテンソル量,および磁場強度を観測量とすることにより,磁場源位置に関する線形な方程式が導出できることを示した.これは静磁場のときとほぼ同様の式となるため,直交ループコイル,平面型直交グラディオメータ,および軸方向グラディオメータからなる局部的センサユニットにより定位が実現できる.さらに,磁場と電場の双対性から,900MHz帯域,あるいは2.45GHz帯の電気ダイポールアンテナを有するRFIDタグの場合でも,電場およびその空間勾配を計測することで,線形逆問題の解として,タグの姿勢によらない3次元定位が実現できることを示した.また2)の場合,観測者-磁場源の直線上で移動しても,磁場ベクトルの向きは一定である,という性質を用い,効率良く磁場源に接近する手法を開発した.

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2006 2005

All Journal Article (9 results)

  • [Journal Article] A closed-form formula for magnetic dipole localization by measurement of its magnetic field and spatial gradients2006

    • Author(s)
      Takaaki Nara, Satoshi Suzuki, Shigeru Ando
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Magnetics Vol.42,No.10

      Pages: 3291-3293

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] A sensor measuring a gradient tensor of the magnetic field for localization of a magnetic dipole2006

    • Author(s)
      Takaaki Nara, Satoshi Suzuki, Shigeru Ando
    • Journal Title

      IEEE International Magnetics Conference 2006

      Pages: 531-531

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Direct localization of a magnetic dipole for surface crack detection2006

    • Author(s)
      Takaaki Nara, Shigeru Ando
    • Journal Title

      The third International Conference Inverse Problems : Modeling and Simulation

      Pages: 129-132

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 磁場の勾配計測によるRFIDタグの定位2006

    • Author(s)
      奈良 高明, 小野田 浩之, 小田 悠司, 鈴木 智, 安藤 繁
    • Journal Title

      電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Dipole Estimation From the Magnetic Field Gradient for RFID Tag Localization,2005

    • Author(s)
      Takaaki Nara, Shigeru Ando
    • Journal Title

      Transactions of SICE Vol.E-S-1

      Pages: 16-20

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Localization of a Magnetic Dipole Using a Gradient Tensor Sensor,2005

    • Author(s)
      Takaaki Nara, Satoshi Suzuki, Jun Yamane, Shigeru Ando
    • Journal Title

      Proceedings of the 22th Sensor Symposium

      Pages: 417-420

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Magnetic Dipole Localization Using a Gradient Tensor Sensor2005

    • Author(s)
      Jun Yamane, Takaaki Nara, Shigeru Ando
    • Journal Title

      Proceedings of Society for Instrument and Control Engineers Annual Conference 2005

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 磁場の勾配テンソルに基づく磁気双極子の定位2005

    • Author(s)
      奈良 高明, 鈴木 智, 山根 淳, 安藤 繁
    • Journal Title

      日本応用数理学会2005年度会予稿集

      Pages: 46-47

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 磁場の勾配テンソルセンサによる磁気双極子の定位2005

    • Author(s)
      奈良 高明, 鈴木 智, 安藤 繁
    • Journal Title

      第29回日本応用磁気学会学術講演概要集

      Pages: 158-158

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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