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2009 Fiscal Year Annual Research Report

生体モニタリングと災害時の捜索救助を目的とする無線タグ

Research Project

Project/Area Number 21710165
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

渡邊 浩太  Hokkaido University, 大学院・情報科学研究科, 助教 (20322828)

KeywordsRFID / 電磁界解析 / 温度センサ / FDTD法
Research Abstract

本研究は,電波式パッシブ無線タグ(RFID)を用い,学校,老人ホーム,病院等での使用を想定し,無線タグを名札に取り付けることによる日常の入退出管理,さらには,温度センサ等のセンサを組み合わせることにより,体温等の生体モニタリング,大規模災害時にがれき等の埋まった行方不明者捜索に活用できるシステムの構築を目指す研究である。想定しているタグ自身は電源を持たず,信号読み取り機から送られてくる電波をエネルギー源として動作する。そのため,タグ回路の省電力化,特に温度センサの省電力化が必須である。本年度は受信した電波を整流してタグの動作に必要な直流を発生させる整流回路と,効率を高めるためのアンテナ,整合回路の検討および試作を行った。設計においては回路の非線形性を考慮する必要があるために,アンテナの電磁界解析と回路解析をカップリングした手法が必要となり,その解析手法に関する研究発表を行った。解析結果によると,整合回路を用いて受信した電波を共振させることにより,整流回路の効率が高まり,UHF帯の電波を使用することで,10m程度の長距離での通信が可能であるとの結果が得られた。また,その解析結果に基づき,回路を試作したところ,電波を受信して,温度センサを含めて回路が動作することを確認した。ただし,試作した回路の電源効率,アンテナの実特性などの測定精度が不十分であり,改善が必要である。
温度センサの低消費電力化のために,本年度はサーミスタを用いた回路を提案し,試作を行った。その結果,約20マイクロW程度の電力で動作することを確認し,想定していた電力の範囲内に収まった。また,回路解析によるセンサ出力の予想値と実際の測定結果に相違が見られていたが,その原因の究明を行い,回路の改善を行った。

  • Research Products

    (8 results)

All 2010 2009

All Presentation (8 results)

  • [Presentation] 非線形回路と電磁波の結合を考慮したICタグのFDTD解析2010

    • Author(s)
      渡部雄太
    • Organizer
      平成22年電気学会全国大会
    • Place of Presentation
      明治大学(東京都)
    • Year and Date
      2010-03-17
  • [Presentation] FDTD Analysis of UHF-band RFID for Metallic Objects2009

    • Author(s)
      渡部雄太
    • Organizer
      17th International Conference on the Computation of Electromagnetic Fields
    • Place of Presentation
      Costao do Santinho(フロリアノポリス, ブラジル)
    • Year and Date
      2009-11-23
  • [Presentation] A Comparison of Parallel Finite Element Analysis Using Domain Decomposition2009

    • Author(s)
      渡辺浩太
    • Organizer
      17th International Conference on the Computation of Electromagnetic Fields
    • Place of Presentation
      Costao do Santinho(フロリアノポリス, ブラジル)
    • Year and Date
      2009-11-23
  • [Presentation] 誘電体上に設置されたICタグのFDTD解析2009

    • Author(s)
      渡部雄太
    • Organizer
      平成21年度 電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • Place of Presentation
      北見工科大学(北海道)
    • Year and Date
      2009-10-17
  • [Presentation] 確率論的最適化手法を用いた電磁機器のトポロジー最適化に関する検討2009

    • Author(s)
      渡辺浩太
    • Organizer
      電気学会静止器・回転機合同研究会
    • Place of Presentation
      北見工科大学(北海道)
    • Year and Date
      2009-09-16
  • [Presentation] モーメント法を用いたICタグアンテナの設計最適化2009

    • Author(s)
      牧村英俊
    • Organizer
      第28回日本シミュレーション学会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学 豊洲キャンパス(東京都)
    • Year and Date
      2009-06-11
  • [Presentation] FDTD Analysis of UHF-band RFID Considering Dielectric Effects2009

    • Author(s)
      渡部雄太
    • Organizer
      8th International Symposium on Electric and Magnetic Fields
    • Place of Presentation
      Centro espositivo ex chiesadi Santo Stefano(モンドビ, イタリア)
    • Year and Date
      2009-05-26
  • [Presentation] Optimization of Meander Line Antenna on Dielectric Substrate for UHF-band RFID2009

    • Author(s)
      牧村英俊
    • Organizer
      8th International Symposium on Electric and Magnetic Fields
    • Place of Presentation
      Centro espositivo ex chiesadi Santo Stefano(モンドビ, イタリア)
    • Year and Date
      2009-05-26

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Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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