2022 Fiscal Year Annual Research Report
アンビエントバックスキャッター通信を用いたバッテリレスセンシングシステムの開発
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20K20398
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| Research Institution | Kyoto Tachibana University |
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Principal Investigator |
東野 輝夫 京都橘大学, 工学部, 教授 (80173144)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
猿渡 俊介 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 准教授 (50507811)
内山 彰 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 准教授 (70555234)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | バックスキャッター通信 / IoTデバイス / エナジーハーベスト / センシングシステム / 行動認識 / WiFi電波 / チャネル状態情報 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一般にIoTデバイスでは、センシング、プロセス、通信の３つの処理に電力を消費するが、通信に要する電力消費が非常に大きく（WiFiやBLEなどの通信では、多くの場合に十数ミリWから百ミリW程度の電力を要する）、IoTデバイスのインターネット接続のキーとなる技術は超低消費電力の通信方式の普及である。近年TVやWiFiなど環境に存在する電波を利用して消費電が従来の10,000分の1程度（数十μW）に低減可能なアンビエントバックスキャッター通信と呼ばれる無線通信技術が開発されつつある。一方で、バックスキャッター通信は、環境に存在するWiFiなどの電波にゆらぎを与える通信方式であるので、ゆらぎ成分の効率的な捕捉方式の考案や、複数のセンサーから発信されるバックスキャッター通信の信号波の分離など、解決すべき技術課題が数多く存在する。
本研究では昨年度、多数のバックスキャッタータグを並列的に配置して、バックスキャッタータグ毎に異なる周波数シフトを実現し、複数のバックスキャッタータグを用いて同時にセンシングを行えるような仕組みを構築し、モノの存在や状態変化を面的に且つ高信頼にセンシングできるような仕組みを構築し、実証実験を行うことを計画していた。しかし、近年の半導体不足で、製作を予定していた半導体の手配の目処が付かなかったので、そのためのタグの開発と実証実験は今年度に延長して実施することにしていた。
本研究では今年度、複数のバックスキャッタータグを協調させて面的なセンシング機構を構築し、建物内や屋外などで様々な人やモノの存在や状態変化をセンシングできるような仕組みを構築し、実証実験を実施した。また、バックスキャッタータグの小型化にも取り組むとともに、Wi-Fi電波の乱れなどのチャネル状態情報（Channel State Information,CSI）を併用した行動認識技術の創出などを行った。
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