超小型ウェアラブルIoTデバイスに向けた再生可能エネルギー利用技術の研究

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22H04221
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: 2150:Electrical and electronic engineering and related fields
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: Matsumoto Kaori 神戸大学, 工学研究科, 教室系技術職員
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: IoTデバイス / 再生可能エネルギー / 環境発電 / エネルギーハーベスティング / パワーマネジメント / 最大電力点追従制御 / 超低消費電力集積回路 / 太陽電池

Outline of Final Research Achievements

近年，AI・IoTと呼ばれる高度情報化社会の実現に注目が集まっている．これらの社会では，我々の生活の質を高めることが期待されている．本研究では，超小型ウェアラブルIoTデバイスに向けたバッテリーレス・メンテナンスフリーで動作するパワーマネジメントシステム技術の構築を推進した．実現に向けた技術課題として，電源供給の問題が挙げられる．そこで，環境から得られる微小なエネルギーを，電力に変換する技術であるエネルギーハーベスティングに注目した．超小型IoTウェアラブルデバイスの自立電源化を目指し，再生可能エネルギーを高効率に利用する技術を開拓した．

Free Research Field

集積回路工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では，小型センサノードのバッテリレス・メンテナンスフリー動作を実現する創造性の高い回路技術を実現した．システムが利用する電力を，その場発電，その場蓄電，その場利用することを特徴とし，我々の周りのインフラ・環境・生体情報の取得を目的とした次世代情報システムの実現に向けた基盤技術開拓を行っている．電源自体も含めて集積回路を1つのシリコンウェハ上に実装することを推進し，超低消費電力LSIと小型発電・蓄電デバイスを集積統合した次世代の技術基盤の発展が期待される．