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一線式信号伝送によるグリーンPLCシステムとグリッド・アウェアネスへの応用研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K06360
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関愛媛大学

研究代表者

都築 伸二  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (60236924)

研究分担者 山田 芳郎  愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (00110833)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード一線式信号伝送 / 電力線通信 / Internet of Things / スマートEMC / 輸送機械内通信 / Diagnostics (異常診断) / グリーンシステム / スマートグリッド / IoT (Internet of Things) / IoT / M2M / 通信方式(有線) / IoTによるコンテキスト・アウェアネス / コモンモード / 超低消費電力
研究成果の概要

本研究の目的は、筆者らが考案した一線式PLCシステムを発展して、高SN比通信路を提供し、超低消費電力(グリーンな)PLCシステムという新たな研究領域を提唱することである。
本研究期間では、クレーンのブーム先端とフック間でのエネルギーと情報の同時伝送方式を開発した。この伝送路のインピーダンスは所望の周波数帯域において数10Ωであるため、低減衰かつ低ノイズであり、データパケットを損失することなく100%伝送できた。
情報伝送用のトロイダルコアを共用して電力も同時伝送したところ、29mのワイヤで37%、91mで15%の電力伝送効率を達成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ワイヤロープを用いた電力伝送においては、インピーダンスマッチング技術が重要であり、その実現方法も見出したので、今後論文にまとめていく予定である。クレーン以外でも、ループ回路を形成している任意の有線線路に適用可能な研究成果である。
近年のIoT(Internet of Things)技術を用いれば、「もうすこし気の利いたEMC(電磁両立性)」(Smart EMCと呼んでいる)が実現できる可能性がある。電気学会内に設置した調査専門委員会にて、本課題で提案した「グリッド・アウェアネス」に関連する研究動向も調査している。調査結果は2年後に書籍として出版する予定である。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 3件) 図書 (3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Simultaneous Transmission Method of Power and Information Using Hoist Ropes for Mobile Crane PLC2019

    • 著者名/発表者名
      Shinji Tsuzuki
    • 雑誌名

      2019 IEEE International Symposium on Power Line Communications and its Applications (ISPLC)

      巻: - ページ: 24-29

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Propagation Characteristics of Hoist Ropes for Mobile-Crane PLC2017

    • 著者名/発表者名
      Shinji Tsuzuki and Yoshio Yamada
    • 雑誌名

      Power Line Communications and its Applications (ISPLC), 2017 IEEE International Symposium on

      巻: - ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/isplc.2017.7897100

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 電力線通信(PLC)の研究動向とSmart EMC2017

    • 著者名/発表者名
      都築伸二
    • 雑誌名

      月刊EMC, 科学情報出版株式会社, 2017年4月5日号.

      巻: 348 ページ: 13-18

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 電力線通信(PLC)の研究動向とSmart EMC2017

    • 著者名/発表者名
      都築伸二
    • 雑誌名

      月刊EMC

      巻: 348 ページ: 13-18

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 愛媛大学のIoT関連取り組み2018

    • 著者名/発表者名
      都築伸二
    • 学会等名
      電子情報通信学会通信方式研究会第2種研究会第31回情報伝送と信号処理ワー クショップ(CSWS31), 2018年10月31日, 松山市
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] クレーン用ワイヤーロープによる電力伝送方式とその効率2018

    • 著者名/発表者名
      谷田 浩輝, 都築 伸二
    • 学会等名
      3-1, p.35, 平成 30 年度電気関係学会四国支部連合大会講演論文集, 松山, 平成30年9月22日
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] センサーネットワーク用LoRaマルチホップ中継機の評価2018

    • 著者名/発表者名
      稲田隼輔, 寺川尚希, 都築伸二
    • 学会等名
      平成30年度電気関係学会四国支部連合大会講演論文集, 12-11, p.120, 松山, 平成30年9月22日
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] LoRaWAN Gatewayから見たLOS範囲と通信可能場所との関係2018

    • 著者名/発表者名
      中村友弥, 都築伸二, 安原英明, 木下尚樹, 戸田光, Aulia Dharma Putra
    • 学会等名
      平成30年度電気関係学会四国支部連合大会講演論文集,12-12, p.121, 松山, 平成30年9月22日.
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] IoT時代のSmart EMC2018

    • 著者名/発表者名
      都築伸二, 徳田正満, 大前彩, 高草木恵二, 櫻井秋久, 原田高志, 原田公樹
    • 学会等名
      EMC-18-002, 電気学会電磁環境研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] IoT時代のPLC技術の展開とSmart EMCの提案2018

    • 著者名/発表者名
      都築伸二
    • 学会等名
      信学技報, vol. 117, no. 422, CS2017-82, pp. 19-23
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 輸送機械用電力線通信(PLC)の研究動向とSmart EMC2017

    • 著者名/発表者名
      都築伸二
    • 学会等名
      電子情報通信学会, 無線通信システム研究会(RCS)
    • 発表場所
      ことひら温泉 琴参閣(香川県琴平町)
    • 年月日
      2017-04-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子百葉箱用太陽電池出力のEDLC充放電回路の高効率化2017

    • 著者名/発表者名
      水野拡輝, 日野景太, 都築伸二, 山田芳郎
    • 学会等名
      平成29年度電気関係学会四国支部連合大会, 12-1, p.108
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] LoRa-SF12の伝搬特性2017

    • 著者名/発表者名
      都築伸二,合田大騎,山田芳郎
    • 学会等名
      第18回 インターネットテクノロジーワークショップ(WIT2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 地理空間情報と環境情報を活用した災害避難共助支援による減災力向上に関する研究開発 - 初年度進捗報告 -2017

    • 著者名/発表者名
      都築伸二、二神透、渡部正康、山田芳郎
    • 学会等名
      第18回 インターネットテクノロジーワークショップ(WIT2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 輸送機械用電力線通信(PLC)の研究動向とSmart EMC2017

    • 著者名/発表者名
      都築伸二
    • 学会等名
      電子情報通信学会, 無線通信システム研究会(RCS), 信学技報, vol.117, no.11, RCS2017-14, pp.67-70
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 電子百葉箱用太陽電池出力の充電回路の改良試作2016

    • 著者名/発表者名
      水野拡輝, 日野景太, 都築伸二, 山田芳郎
    • 学会等名
      平成28年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2016-09-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 環境情報IoT基盤を用いた「校区のお天気」の可視化と広域化2016

    • 著者名/発表者名
      都築伸二, 日野景太, 山田芳郎
    • 学会等名
      平成28年度電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2016-09-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] ー電気学会調査専門委員会設立ーIoT時代のシステムとEMCー今後の展開ー, 月刊EMC, No.3722019

    • 著者名/発表者名
      都築伸二
    • 出版者
      科学情報出版
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] スマートグリッドにおけるEMC課題、第8章 Smart EMC(pp.45-59), 8.1節 総論(pp.45-46)2018

    • 著者名/発表者名
      スマートグリッド・コミュニティのEMC問題調査専門委員会編
    • 総ページ数
      59
    • 出版者
      電気学会技術報告
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] スマートグリッドとEMC―電力システムの電磁環境設計技術―2017

    • 著者名/発表者名
      編集: 一般社団法人 電気学会 スマートグリッドとEMC調査専門委員会
    • 総ページ数
      376
    • 出版者
      科学情報出版株式会社
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 都築伸二 愛媛大学

    • URL

      http://miyabi.ee.ehime-u.ac.jp/~tsuzuki/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 都築伸二

    • URL

      http://miyabi.ee.ehime-u.ac.jp/~tsuzuki/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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