2021 Fiscal Year Annual Research 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
| Project/Area Number |
19K11923
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
木崎 一廣 大阪大学, 情報科学研究科, 特任研究員 (00838766)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | バックスキャッター / Backscatter / IEEE802.15.4 / CPLD |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
(1)無線電力供給装置は局部発振信号の分配と無線電力供給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。これを解決するために、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った。1台の装置が[A]920MHzの電波を発生し、もう1台の装置が[C]周波数制御機能付きの恒温槽型水晶発振器を基準として発生した[B]920MHzの信号を局部信号とした受信機で[A]の電波を受信して、[B]の信号との周波数差及び位相差を測定して、差に応じた量を[C]の恒温槽型水晶発振器フィードバックすることにより±10度以下の位相差にすることが出来た。
(2)マイクロコンピュータを用いたバックスキャッターに比較して圧倒的な低消費電力化が期待できるCPLD (Complex Programmable Logic Device)を用いて、加速度センサーによりウエイクアップするデバイスを試作した。Intel社の無償の設計ツールであるQuartusを用いてIEEE802.15.4モデム及び加速度センサーの制御を論理回路で記述して設計した。半導体不足の影響で希望するCPLDチップが入手出来ないため、倍の規模の論理回路を収納可能なチップを実装したモジュールを入手して、加速度センサー、MEMS発振器などをブレッドボードに手はんだで実装した。電源電圧2.5Vに於ける静止時の消費電力は85.6μWであり、1秒間に1回動作し1パケット送信すると2.45μW/秒、1秒間に10回動作すると24.5μW/秒が静止時の消費電力に加算される。微小な消費電力で動作することが確認できた。
(3)製作したハードウエア及びソフトウエアをGitHubを用いて公開した。
|
| Remarks |
本研究で製作したハードウエアの設計データ及びソフトウエアを他の研究者が活用可能にするために(3)と(4)のGitHubに公開しています。
|
Research Products
(12 results)
