| 研究課題/領域番号 |
20K20398
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| 補助金の研究課題番号 |
18H05393 (2018-2019)
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 (2020)
補助金 (2018-2019) |
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| 審査区分 |
中区分60:情報科学、情報工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都橘大学 (2021-2022)
大阪大学 (2018-2020) |
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研究代表者 |
東野 輝夫 京都橘大学, 工学部, 教授 (80173144)
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| 研究分担者 |
猿渡 俊介 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 准教授 (50507811)
内山 彰 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 准教授 (70555234)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
25,610千円 (直接経費: 19,700千円、間接経費: 5,910千円)
2021年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2020年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2018年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | バックスキャッター通信 / IoTデバイス / センシング / 行動認識 / 超低消費電力 / WiFi / CSI / エナジーハーベスト / センシングシステム / WiFi電波 / チャネル状態情報 / バッテリレスセンシング / アンビエントバックスキャッター通信 / IoT |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本提案研究では、(a) アンビエントバックスキャッター通信の性能向上とバッテリレスIoTデバイスの開発、(b) 複数のバッテリレスIoTデバイスを協調させたセンシング機構の考案、(c)安定したアンビエントバックスキャッター通信の実現、(d) Wi-Fi電波の乱れを併用した行動認識技術の創出などの研究を行う。そのために、電波伝搬解析ツールや電波暗室などを用いて実環境での性能を解析し、人やモノの移動で生じるWiFi電波の乱れを高精度に検知する仕組みを構築すると共に、センサから得られる低サンプリングレートでのセンシング情報をもとに、人の行動認識を行える仕組みを開発する。
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| 研究成果の概要 |
近年TVやWiFiなど環境に存在する電波にゆらぎを与え、消費電力が従来の1/10,000程度（数十μＷ）に低減可能なアンビエントバックスキャッター通信と呼ばれる無線通信技術が開発されつつある。本研究では、多数のバックスキャッタータグを並列的に配置して、バックスキャッタータグ毎に異なる周波数シフトを実現し、複数のバックスキャッタータグを用いて同時にセンシングを行えるような仕組みを開発し、小型の太陽光電池などで電池供給なしでセンシングが可能な仕組みを構築した。また、Wi-Fi電波の乱れなどのチャネル状態情報（CSI）を併用した行動認識技術の創出などを行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
一般にIoTデバイスでは、センシング、プロセス、通信の３つの処理に電力を消費し、センシングは数十μＷレベルで実装出来るものが多いが、WiFiやBLEなどの無線通信は十数ミリＷから百ミリＷ程度の電力を要し、IoTデバイスのインターネット接続のキーとなる技術は超低消費電力の通信方式の普及にある。アンビエントバックスキャッター通信は、TVやWiFiなど環境に存在する無線波にゆらぎを与え、そのゆらぎ成分を取り出す方式で、消費電力を従来の1/10,000程度（数十μＷ）に低減可能である。本研究では、ゆらぎ成分の効率的な捕捉方式や、複数のセンサーから同時発信される信号波の分離手法などを考案した。
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