2020 Fiscal Year Research-status Report
バックスキャッタ通信と無線電力伝送を融合するための研究ツールの開発
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19K11923
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
木崎 一廣 大阪大学, 情報科学研究科, 特任研究員 (00838766)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | バックスキャッタ / Backscatter / IEEE802,15.4 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)2019年度の成果である無線通信規格IEEE802.15.4のバックスキャッタ方式での実現、低価格なTexasInstruments社製の新しい無線用IC CC1352Pを用いた受信装置、無線電力供給装置及び無線周波数を変化させる周波数ダイバシティ方式を組み合わせて、IEEE802.15.4規格のバックスキャッタ送信、IEEE802.15.4規格の受信、温度・湿度・気圧センサー、電池を搭載したIoTデバイスを試作した。
この試作は、回路設計及びプリント基板設計を無償のCADを用いて研究者が行い、プリント基板をメーカで製造し、部品を調達してプリント基板の組み立て作業を研究者が行ったため、研究予算内で安価に実現できるとともに、他の研究者がこの設計データを活用しやすい形で残すことができている。また、搭載するソフトウエアに無償の開発ツールであるmbed及びTexasInstruments社のCCSを持ちて研究者が開発している。これも他の研究者がこの設計データを活用しやすい形で残すことができている。現在、ハードウエア及びソフトウエアの動作試験を行い問題なく動作することを確認できている。
(2)複数の無線電力装置から出力する無線電波の位相を変化させて発射して、IOTデバイスが受電した電力をフィードバックして最も高い電力がえられた点を求める協調型アクセスポイントに於いて、電波の発射と受電電力のフィードバックを無線電力供給装置の台数と位相変化の分解能に応じて膨大な回数くり返さなければならなく多くの時間が必要になるため、より少ない回数で効率の良い電力供給を行うための基礎実験と検討を行った。
(3)アンテナで受電した電力をキャパシタに蓄積してIoTデバイスの駆動電力にする回路を試作して特性の確認を行った。結果、-3dBm以上の電力を受電できれば、動作可能な電力を蓄積できることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究者自身がが回路設計、プリント基板設計、部品調達、組立及びソフトウエアの開発を行うため外部要因による遅延が少なく、計画的に推進でき、設計ミスが発生した場合も迅速に修正できるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度は、
(1)現在使用している無線電力供給装置は局部発振信号の分配と装置とアンテナの接続で多くの同軸ケーブルを使用している。アンテナの数が増加すると同軸ケーブルの本数が増えてアンテナの固定と配線作業が大変であるとともに、同軸ケーブルは高価であるためコストが増加する。無線による周波数同期と制御機能を備えた分散型無線電力供給装置の試作を行う。
(2)2020年度に試作したIoTデバイスを用いて、より少ない消費電力で複数のIoTデバイスが効率良く、センサー情報を通信するMACプロトコルの実証実験を行う。
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