| 研究課題/領域番号 |
20H04182
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分60060:情報ネットワーク関連
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| 研究機関 | 高知工科大学 (2021-2023)
南山大学 (2020) |
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研究代表者 |
野田 聡人 高知工科大学, システム工学群, 准教授 (60713386)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2022年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 二次元通信 / backscatter通信 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究で扱う二次元通信とは，電磁波を空中に放射するのではなく，二次元のシート状媒体に沿って伝送する形態の通信方式を指す．先行研究では，既存の通信機器のアンテナから先を二次元導波路およびそれ用の近接カプラに単純に置き換えただけにとどまる．本研究では，導波シートが通常の空間とは異なり人為的に特性を調整可能な特異な電波伝搬環境である事実に着目する．特にIoT 環境への応用を想定し，センサ端末などに対し，それ本来の小型・低電力性を犠牲にすることなく通信機能を付与できるように，二次元通信の特異な伝送特性のもとで，従来の標準的アーキテクチャからどのように転換するべきか，という問いに挑む．
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| 研究成果の概要 |
本研究は，シート状の薄い導波路を用いて電磁波を伝送する二次元通信においては，この導波シートに単なる伝送路以上の機能を組み込む余地がある点に着目した．成果の一例として，通信端末から高周波の発振回路・増幅回路を取り除いた低消費電力（約1mW）の回路で，導波路中に供給されている搬送波（2.4GHz，10dBm）を反射して通信を行うbackscatter通信で3Mb/sの通信速度を達成した．また，導波路への接触導通を介した通信システムの大面積化に向けて，その静電容量の増大によるローパス特性のカットオフ周波数低下という問題に対し，導波路側に負性容量回路を接続することによってこれを改善する手法を見出した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
1mW程度の消費電力で3Mb/s程度の通信が可能であることを示したことで，二次元導波路上でのワイヤレス給電方式との併用により，バッテリレスのIoT端末が導波路上に分散して連続動作させることが現実的に可能と期待される．バッテリを搭載し定期的に充電が必要な電子機器としてでなく，身の回りにメンテナンスフリーで配置される小型センサ群による高度なIoT環境の実現などの可能性を拓く成果である．
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