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2011 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  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (20322828)

KeywordsRFID / 電磁界解析 / 温度センサ / アンテナ
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,病院等において,無線タグを名札等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る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。このシステムの開発のためには,微弱な電波を受信して,その電波のエネルギーで動作する極めて省電力な無線タグを開発する必要がある。そのためには,アンテナの受信効率を高くする必要があり,、アンテナと無線タグのICチップとの間をインピーダンス整合させる必要がある。一方,無線タグは読み取り器に情報を返信する必要があり,そのためには自身のインピーダンスを変化させて,アンテナの電波反射率を変化させる必要がある。そのため,インピーダンス整合の状態を絶えず維持することはできず受信効率が低下する。この問題点を解決するために,受信アンテナと返信アンテナを分離する方法を提案した。これにより,受信アンテナはインピーダンス整合を維持し続けることができるため,微弱な電波を効率よく受信することが可能になる。
本年度は特にこの二つのアンテナの相互影響を電磁界シミュレーションにより調べた。その結果,受信・返信共に半波長ダイポールアンテナを用いると,相互影響が強く現れ,返信アンテナが情報を返信すると受信アンテナのアンテナインピーダンスが変化し,インピーダンス整合を維持できないことがわかった。一方,返信アンテナに1/4波長アンテナを用いると,相互影響を減らすことができることがわかった。これらの知見から,従来よりも受信効率の高いアンテナを持つ無線タグを開発できる可能性があることがわかった。

  • Research Products

    (6 results)

All 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Optimization of Meander Line Antenna Considering Coupling Between Nonlinear Circuit and Electromagnetic Waves for UHF-Band RFID2011

    • Author(s)
      渡部雄太
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Magnetics

      Volume: 47 Pages: 1506-1509

    • DOI

      10.1109/TMAG.2010.2089606

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evolutional Design of Small Antennas for Passive UHF-Band RFID2011

    • Author(s)
      牧村英俊
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Magnetics

      Volume: 47 Pages: 1510-1513

    • DOI

      10.1109/TMAG.2010.2089607

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 電波型パッシブRFIDのための媒質効果の低減2011

    • Author(s)
      渡部雄太
    • Journal Title

      日本AEM学会誌

      Volume: 19 Pages: 286-291

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Double Antennas for Passive Long Range UHF-Band RFID2011

    • Author(s)
      渡邊浩太
    • Organizer
      15th international symposium on applied electromagnetics and mechanics
    • Place of Presentation
      Royal Continental Hotel(イタリア)
    • Year and Date
      2011-09-07
  • [Presentation] Pareto Optimization of Antennas for Passive UHF-Band RFID2011

    • Author(s)
      渡部雄太
    • Organizer
      15th international symposium on applied electrom agnetics and mechanics
    • Place of Presentation
      Royal Continental Hotel(イタリア)
    • Year and Date
      2011-09-07
  • [Presentation] Accelerated FDTD Computation Applied to Antenna Shape Optimization2011

    • Author(s)
      渡部雄太
    • Organizer
      18th International Conference on the Computation of Electromagnetic Fields
    • Place of Presentation
      Sydney Convention and Exhibition Centre(オーストラリア)
    • Year and Date
      2011-07-12

URL: 

Published: 2013-06-26  

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