無線電力伝送によるパーペチュアルセンサネットワークに関する研究

• 研究課題/領域番号: 22680004
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 計算機システム・ネットワーク
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 川原 圭博 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (80401248)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 23,270千円 (直接経費: 17,900千円、間接経費: 5,370千円); 2013年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2012年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2011年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円); 2010年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: センサネットワーク / 無線電力伝送 / センサネット / ユビキタス / 電磁界共振結合 / エナジーハーベスティング

研究概要

本研究は，無線センサネットワークの実用化の障壁になっているエネルギー供給問題に対して，電磁界共振結合技術を用いた無線電力伝送技術を適用し，データだけでなく電力もセンサノード間で転送し合う新しい情報インフラを提案した．このコンセプトを実現するためのマルチホップ型電力伝送について，共振器の設計手法，インピーダンス整合手法について理論構築とその実証に成功した．

研究成果

• [雑誌論文] Characteristic Analysis of Double Spiral Resonator for Wireless Power Transmission (2014)
  • 著者名/発表者名: Wei Wei, Yoshihiro Kawahara, Naoki Kobayashi, Tohru Asami
  • 雑誌名: Antennas and Propagation, IEEE Transactions on 巻: Vol62, Issue1 ページ: 411-419
• [雑誌論文] Characteristic Analysis of Double Spiral Resonator for Wireless Power Transmission (2014)
  • 著者名/発表者名: Wei Wei, Yoshihiro Kawahara, Naoki Kobayashi, Tohru Asami
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Antennas and Propagation 巻: 62 号: 1 ページ: 411-419
  • DOI: 10.1109/tap.2013.2287521
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ambient RF Energy Harvesting Sensor Device With Capacitor-Leakage-Aware Duty Cycle Control (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Shigeta, T. Sasaki, D. M. Quan, Y. Kawahara, R. Vyas, M. M. Tentzeris, and T. Asami
  • 雑誌名: IEEE Sensors Journal 巻: 13 号: 8 ページ: 2973-2983
  • DOI: 10.1109/jsen.2013.2264931
  • 査読あり
• [雑誌論文] Virtualizing Power Cords by Wireless Power Transmission and Energy Harvesting (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawahara, W. Wei, Y. Narusue, R. Shigeta, T. Asami, M. Tentzeris
  • 雑誌名: Proc. IEEE Radio Wireless Week 巻: - ページ: 37-39
  • DOI: 10.1109/rws.2013.6486633
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impedance Matching Method for Any-Hop Straight Wireless Power Transmission Using Magnetic Resonance (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Narusue, Y. Kawahara, T. Asami
  • 雑誌名: Proc. IEEE Radio Wireless Week 巻: - ページ: 193-195
  • DOI: 10.1109/rws.2013.6486685
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Inkjet-printed Ferromagnetic-based Solutions for Miniaturized Wireless Power Transfer (WPT) Inductors and Antennas (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Lee, M. Tentzeris, Y. Kawahara, A. Georgiadis
  • 雑誌名: Proc. International Symposium on Antennas and Propagation 巻: - ページ: 14-17
  • 査読あり
• [学会発表] Performance Evaluation of Multilevel ASK Communication for a Multi-hop Wireless Resonance System (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Kobayashi, Y. Narusue, W. Wei, Y. Kawahara, T. Asami
  • 学会等名: IEEE WPTC 2014
  • 発表場所: Jeju, Korea
• [学会発表] Power Harvesting from Microwave Oven Electromagnetic Leakage (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawahara, X. Bian, R. Shigeta, R. Vyas, M. M. Tentzeris, and T. Asami
  • 学会等名: The 2013 ACM International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing (UbiComp 2013)
  • 発表場所: Zurich, CH
• [学会発表] Hercules: 平面上での無線電力共有実現のための再構成可能な磁界共振結合モジュールの設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 成末義哲, 川原圭博, 浅見徹
  • 学会等名: 情処研報
• [学会発表] Experimental Analysis of Double Spiral Resonator for Wireless Power Transmission (2013)
  • 著者名/発表者名: W. Wei, Y. Kawahara, T. Asami
  • 学会等名: Proc. IEEE WPTC
  • 発表場所: Perugia, Italy
• [学会発表] Virtualizing Power Cords by Wireless Power Transmission and Energy Harvesting (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawahara, W. Wei, Y. Narusue, R. Shigeta, T. Asami, M. Tentzeris
  • 学会等名: Proc. IEEE Radio Wireless Week
  • 発表場所: Austin, TX, U.S.A
• [学会発表] Impedance Matching Method for Any-Hop Straight Wireless Power Transmission Using Magnetic Resonance (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Narusue, Y. Kawahara, T. Asami
  • 学会等名: Proc. IEEE Radio Wireless Week
  • 発表場所: Austin, TX, U.S.A
• [学会発表] Experimental Analysis of Double Spiral Resonator for Wireless Power Transmission (2013)
  • 著者名/発表者名: W. Wei, Y. Kawahara, T. Asami
  • 学会等名: IEEE WPTC 2013
  • 発表場所: Perugia, Italy
• [学会発表] Hercules: 平面上での無線電力共有実現のための再構成可能な磁界共振結合モジュールの設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 成末義哲，川原圭博，浅見徹
  • 学会等名: 情報処理学会研究報告
  • 発表場所: 東京，青山学院大学青山キャンパス
• [学会発表] 磁界共振結合型無線給電のための漏洩電磁界を打ち消した共振器の設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 成末義哲，川原圭博，浅見徹
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 福岡、福岡工業大学
• [学会発表] 磁界共振によるマルチホップ型無線電力伝送システムにおける 立ち上がり時間による通信速度の試算 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小林亮介，成末義哲，川原圭博，浅見徹
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 福岡、福岡工業大学
• [学会発表] 磁界共振結合型無線電力伝送を用いたパワーシェアリングシート (2013)
  • 著者名/発表者名: 成末義哲，川原圭博，浅見徹
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岐阜市・岐阜大学
• [学会発表] Characteristic Analysis of Double-Side Spiral Resonators for Wireless Power Transmission Applications (2012)
  • 著者名/発表者名: W.Wei, N.Kobayashi, H.Fukuda, T.Tsukagoshi, Y.Kawahara, T.Asami
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岡山県
  • 年月日: 2012-03-23
• [学会発表] 磁界共振結合型無線電力伝送システムにおける任意ホップで高効率給電可能な共振器配置手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 成末義哲, 川原圭博, 浅見徹
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 岡山県
  • 年月日: 2012-03-22
• [学会発表] 中継器を伴う磁界共振結合型無線電力伝送のためのホップ数可変インピーダンス整合手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 成末義哲, 川原圭博, 浅見徹
  • 学会等名: 信学技報
• [学会発表] Maximizing Wireless Power Transmission Efficiency with Linear Deployment Resonator Array and Band Pass Filter Theory (2012)
  • 著者名/発表者名: W.Wei, T. Miyasaka, Y. Kawahara, T. Asami
  • 学会等名: Adjunct Proc. of Pervasive 2012
  • 発表場所: Newcastle, UK
• [学会発表] System Design for Energy Harvesting Wireless Sensor Networks (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawahara
  • 学会等名: Proc. IEEE International Microwave Symposium
  • 発表場所: Workshop Proceedings
  • 招待講演
• [学会発表] Characteristic Analysis on Double Side Spiral Resonator ' s Thickness Effect on Transmission Efficiency for Wireless Power Transmission (2012)
  • 著者名/発表者名: W. Wei, Y. Narusue, Y. Kawahara, N. Kobayashi, H. Fukuda, T. Tsukagoshi and T. Asami
  • 学会等名: 信学技報
• [学会発表] Maximizing Wireless Power Transmission Efficiency with Linear Deployment Resonator Array and Band Pass Filter Theory (2012)
  • 著者名/発表者名: W.Wei, T. Miyasaka, Y. Kawahara, T. Asami
  • 学会等名: Pervasive 2012
  • 発表場所: Newcastle University, UK
• [学会発表] Characteristic Analysis on Double Side Spiral Resonator’s Thickness Effect on Transmission Efficiency for Wireless Power Transmission (2012)
  • 著者名/発表者名: W. Wei, Y. Narusue, Y. Kawahara, N. Kobayashi, H. Fukuda, T. Tsukagoshi and T. Asami
  • 学会等名: 電子情報通信学会 無線電力伝送時限研究専門委員会
  • 発表場所: 京都府宇治市・京都大学
• [学会発表] 磁界共振結合型2D給電のための 電流に着目した位置ずれに強い設計手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 成末義哲，川原圭博，小林直樹，福田浩司，塚越常雄，浅見徹
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 富山市・富山大学
• [学会発表] Inkjet-Printed Perpetual Flexible Sensors Powered by RF Energy Harvesting (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawahara
  • 学会等名: Energy Harvesting & Storage USA 2012
  • 発表場所: Hyatt Regency Hotel, Washington DC, U.S.A.
  • 招待講演
• [学会発表] 環境電波からのエネルギーハーベスティングとセンサネットワーク応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川原圭博
  • 学会等名: ワイヤレステクノロジーパーク，エネルギーハーベストセミナー
  • 発表場所: 横浜市・パシフィコ横浜
  • 招待講演
• [学会発表] 磁界共振結合を利用した直線状マルチホップ無線電力伝送における通信速度の試算 (2011)
  • 著者名/発表者名: 成末義哲, 宮坂拓也, 川原圭博, 浅見徹
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] ユビキタスコンピューティングのためのエナジーハーベスティング技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川原圭博
  • 学会等名: 電子情報通信学会AN研究会
  • 発表場所: 東京(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-20
• [学会発表] エナジーハーベスティングWSN における電力管理手法が通信特性に与える影響の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮坂拓也, 川原圭博, 浅見徹
  • 学会等名: 電子情報通信学会 総合大会
  • 発表場所: 東京都市大(東京都)
  • 年月日: 2011-03-16
• [学会発表] エナジーハーベスティングWSNにおける電力管理手法が通信特性に与える影響の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 宮坂拓也, 川原圭博, 浅見徹
  • 学会等名: 電子情報通信学会 総合大会
  • 発表場所: 東京都市大(東京都)
  • 年月日: 2011-03-16
• [学会発表] 磁界共振結合による二次元無線電力伝送方式における仮想パス制御方式 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮坂拓也, 川原圭博, 浅見徹
  • 学会等名: 電子情報通信学会 ソサイエティ大会
  • 発表場所: 大阪府立大(大阪)
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] エナジーハーベスティングWSN における電力管理手法が通信特性に与える影響の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮坂拓也, 川原圭博, 浅見徹
  • 学会等名: 情報処理学会 ユビキタスコンピューティング研究会
  • 発表場所: 筑波大(茨城県)
  • 年月日: 2010-07-15
• [学会発表] エナジーハーベスティングWSNにおける電力管理手法が通信特性に与える影響の検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮坂拓也, 川原圭博, 浅見徹
  • 学会等名: 情報処理学会 ユビキタスコンピューティング研究会
  • 発表場所: 筑波大(茨城県)
  • 年月日: 2010-07-15
• [学会発表] 磁界共振結合式マルチホップ無線電力伝送方式の解析と評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 澤上佳希, 宮坂拓也, 川原圭博, 浅見徹
  • 学会等名: 分散, 協調とモバイルシンポジウム(DICOMO 2010)
  • 発表場所: 水明館(岐阜県)
  • 年月日: 2010-07-07
• [学会発表] 磁界共振結合式マルチホップ無線電力伝送方式の解析と評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 澤上佳希, 宮坂拓也, 川原圭博, 浅見徹
  • 学会等名: 情報処理学会 マルチメディア,分散,協調とモバイルシンポジウム(DICOMO 2010)
  • 発表場所: 水明館(岐阜県)
  • 年月日: 2010-07-07
• [学会発表] 中継器を伴う磁界共振結合型無線電力伝送のためのホップ数可変インピーダンス整合手法
  • 著者名/発表者名: 成末義哲，川原圭博，浅見徹
  • 学会等名: 電子情報通信学会 無線電力伝送時限研究専門委員会
  • 発表場所: 東京・情報通信研究機構
• [学会発表] Inkjet-Printed Perpetual Flexible Sensors Powered by RF Energy Harvesting
  • 著者名/発表者名: Y. Kawahara
  • 学会等名: US Japan Society for the Promotion of Science Alumni Association 3rd Multidisciplinary Science Forum
  • 発表場所: Chapman university, Orange, U.S.A.
  • 招待講演
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.akg.t.u-tokyo.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.akg.t.u-tokyo.ac.jp/publications
• [産業財産権] 電力供給装置 (2013)
  • 発明者名: 小林直樹, 福田浩司, 成末 義哲, 川原 圭博, 浅見徹
  • 権利者名: 日本電気, 東京大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2013-08-23
  • 外国
• [産業財産権] 電力供給装置 (2012)
  • 発明者名: 川原圭博,成末義哲,浅見徹,小林直樹,福田浩司
  • 権利者名: 川原圭博,成末義哲,浅見徹,小林直樹,福田浩司
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2012-08-24
• [産業財産権] 無線電力伝送装置 (2010)
  • 発明者名: 浅見徹, 川原圭博, 宮坂拓也, 澤上佳希, 西本寛
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2010-08-30
• [産業財産権] 無線電力伝送装置 (2010)
  • 発明者名: 浅見徹, 川原圭博、宮坂拓也、澤上佳希、西本寛
  • 権利者名: 東京大学
  • 出願年月日: 2010-08-30