デジタルファブリケーションと情報科学的アプローチの融合による無線WSN設計

• 研究課題/領域番号: 25280027
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 情報ネットワーク
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 浅見 徹 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (00436560)
• 研究分担者: 川原 圭博 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (80401248)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2015年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2014年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2013年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
• キーワード: 高速プロトタイピング / 無線センサネット

研究成果の概要

デジタルファブリケーション技術と情報科学的アプローチを融合することにより，アンテナやセンサ電子回路といったデバイスの設計を高速化するためのプラットフォームを造ることに成功した．まずインクジェット印刷による電子回路の印刷と高周波特性測定を繰り返し可能な装置を作成した．この装置を元にユーザインタフェースへの応用やマイクロ波エネルギーハーベスティング用のアンテナ設計や，共振型無線電力伝送用における遺伝的プログラミングを用いた設計手法が有効かつ実用的であることを示した．

研究成果

• [雑誌論文] Low-Cost Inkjet-Printed Fully Passive RFID Tags for Calibration-Free Capacitive/Haptic Sensor Applications (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Kim,Y. Kawahara, A. Georgiadis, A. Collado, M. M. Tentzeris
  • 雑誌名: IEEE Sensors Journal 巻: 15 号: 6 ページ: 3135-3145
  • DOI: 10.1109/jsen.2014.2366915
  • 査読あり
• [雑誌論文] 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 (2015)
  • 著者名/発表者名: 成末義哲, 川原圭博, 浅見徹
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌 巻: 56 ページ: 250-259
  • NAID: 110009867108
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Building Functional Prototypes Using Conductive Inkjet Printing (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawahara, S. Hodges, N.W. Gong, S. Olberding, J. Steimle
  • 雑誌名: IEEE Pervasive Computing 巻: 13 号: 3 ページ: 30-38
  • DOI: 10.1109/mprv.2014.41
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] ディジタルファブリケーション技術の使い所 (2016)
  • 著者名/発表者名: 川原圭博
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会
  • 発表場所: 同志社大学（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-03-24
  • 招待講演
• [学会発表] IoTを支えるデジタルものづくりのエコシステム (2016)
  • 著者名/発表者名: 川原圭博
  • 学会等名: 第63回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京工業大学（東京都目黒区）
  • 年月日: 2016-03-19
  • 招待講演
• [学会発表] Error Reduction in Capacitive Based Water Level Sensor for Paddy Field (2016)
  • 著者名/発表者名: Tung Ta Duc, Masaru Mizoguchi, Yoshihiro Kawahara, Tohru Asami
  • 学会等名: 信学総大 2016
  • 発表場所: 立命館大学（滋賀県草津市）
  • 年月日: 2016-03-10
• [学会発表] 銀ナノインクを用いたパッシブ型圧力センサの人体貼付用途における設計手法 (2016)
  • 著者名/発表者名: 橋爪崇弘，笹谷拓也，成末義哲，川原圭博，浅見徹
  • 学会等名: 信学総大 2016
  • 発表場所: 立命館大学（滋賀県草津市）
  • 年月日: 2016-03-10
• [学会発表] 送電共振器アレイを用いた無線電力伝送における給電効率向上のための受電共振器アレイ形状の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 笹谷拓也，成末義哲，川原圭博，浅見徹
  • 学会等名: 信学ソ大2015
  • 発表場所: 東北大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2015-09-08
• [学会発表] 銀ナノインクを用いたパッシブ型静電容量式圧力センサーの試作と評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 橋爪崇弘，成末義哲，川原圭博，浅見徹
  • 学会等名: 信学ソ大2015
  • 発表場所: 東北大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2015-09-08
• [学会発表] Interconnection and Double Layer for Flexible Electronic Circuit with Instant Inkjet Circuits (2015)
  • 著者名/発表者名: T. D. Ta, M. Fukumoto, K. Narumi, S. Shino, Y. Kawahara, T. Asami
  • 学会等名: ACM UbiComp 2015
  • 発表場所: グランフロント大阪（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2015-09-07
• [学会発表] Assistant Tools and Techniques for Conductive Inkjet Printing Technology (2015)
  • 著者名/発表者名: T. D. Ta, K. Narumi, Y. Kawahara
  • 学会等名: ACM UbiComp 2015
  • 発表場所: グランフロント大阪（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2015-09-07
• [学会発表] A Rapid Antenna Prototyping Method by Evolutionary Computation and Inkjet Printing (2015)
  • 著者名/発表者名: X. Shi, Y. Narusue, Y. Kawahara, and T. Asami
  • 学会等名: IMWS-AMP 2015
  • 発表場所: Suzhou (China)
  • 年月日: 2015-07-01
• [学会発表] Circuit Eraser: A Tool for Iterative Design with Conductive Ink (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Narumi, X. Shi, S. Hodges, Y. Kawahara, S. Shimizu, and T. Asami
  • 学会等名: CHI’15
  • 発表場所: Seoul (Korea)
  • 年月日: 2015-04-18
• [学会発表] 印刷によるエレクトロニクス ーホビーからIoTまでー (2015)
  • 著者名/発表者名: 川原圭博
  • 学会等名: 日本化学会第95春期年会2015
  • 発表場所: 日本大学、千葉県
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
  • 招待講演
• [学会発表] 進化的計算手法を用いたインクジェット印刷アンテナ構造最適化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石欣洋，成末義哲，川原圭博，浅見徹
  • 学会等名: 信学総大2015
  • 発表場所: 立命館大学、滋賀県
  • 年月日: 2015-03-10 – 2015-03-12
• [学会発表] 手書き回路の解析が可能な CAD ソフトの実装に向けた導電性インクのシート抵抗の画像認識手法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鳴海紘也，川原圭博，浅見徹
  • 学会等名: 信学総大2015
  • 発表場所: 立命館大学、滋賀県
  • 年月日: 2015-03-10 – 2015-03-12
• [学会発表] Internet of “printed” Things-low-cost fabrication of autonomous sensing nodes by inkjet printing- (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawahara
  • 学会等名: International Conference on Computer and Communication Technology
  • 発表場所: Hyderabad, India
  • 年月日: 2014-12-11 – 2014-12-13
  • 招待講演
• [学会発表] A Compact Mixer Type Retrodirective Hybrid Integrated Circuit (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Ju, S. Kawasaki, Y. Kawahara, and T. Asami
  • 学会等名: KJMW2014
  • 発表場所: Suwon, Korea
  • 年月日: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [学会発表] Internet of “printed” Things-low-cost fabrication of autonomous sensing nodes by inkjet printing- (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawahara
  • 学会等名: PowerMEMS
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場、兵庫県
  • 年月日: 2014-11-18 – 2014-11-21
  • 招待講演
• [学会発表] 家庭用インクジェットプリンタによるアンテナのラピッドプロトタイピングについての一検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石欣洋，魏巍，川原圭博，浅見徹
  • 学会等名: 信学ソ大2014
  • 発表場所: 徳島大学、徳島県
  • 年月日: 2014-09-23 – 2014-09-26
• [学会発表] Power Uniformity Analysis on Omnidirectional Wireless Power Transmission to a Cavity Using Helmholtz Resonators (2014)
  • 著者名/発表者名: W. Wei, Y. Narusue, Y. Kawahara, and T. Asami
  • 学会等名: 信学ソ大2014
  • 発表場所: 徳島大学、徳島県
  • 年月日: 2014-09-23 – 2014-09-26
• [学会発表] 生体情報のウェアラブル計測に向けた無線電力伝送用受電器のインクジェット印刷技術による簡易設計と評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 仲又暁洋，成末義哲，魏巍，川原圭博，浅見徹
  • 学会等名: 信学ソ大2014
  • 発表場所: 徳島大学、徳島県
  • 年月日: 2014-09-23 – 2014-09-26
• [学会発表] 銀ナノインクでの回路プロトタイピングにおける書き直し特性の計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鳴海紘也，杉本雅明，清水信哉，川原圭博，浅見徹
  • 学会等名: 信学ソ大2014
  • 発表場所: 徳島大学、徳島県
  • 年月日: 2014-09-23 – 2014-09-26
• [学会発表] weaking Printer Driver for Improved Conductivity in Instant Inkjet Circuits (2014)
  • 著者名/発表者名: Tung Ta Duc, Wei Wei, Quan Duong Minh, Yoshihiro Kawahara, Tohru Asami
  • 学会等名: 情報処理学会-ユビキタスコンピューティングシステム研究会
  • 発表場所: 富山国際会議場、富山県
  • 年月日: 2014-05-29 – 2014-05-30
• [学会発表] Design of Touch-Sensitive Surface with Arbitrary Shape Based on Time-Domain Reflectometry Using Injket Printing (2014)
  • 著者名/発表者名: Minh Quan Duong, Y. Kawahara, T. Asami
  • 学会等名: IEEE Radio & Wireless Week
  • 発表場所: Newport Beach, CA, USA
• [学会発表] Instant Inkjet Circuits: Lab-based Inkjet Printing to Support Rapid Prototyping of UbiComp Devices (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawahara, S. Hodges, B. S. Cook, C. Zhang, and G. D. Abowd
  • 学会等名: The 2013 ACM International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing (UbiComp 2013)
  • 発表場所: Zurich, Switzerland
• [学会発表] Modified Printer Driver to Improve Conductivity of Ink-jet Printed Silver Ink Pattern by Over-Printing (2013)
  • 著者名/発表者名: Tung Ta Duc, Nic Wae, Quan Duong Minh, Yoshihiro Kawahara, Tohru Asami
  • 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] Rapid Prototyping of Antennas and Sensors Using a Home Inkjet Printer (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Kawahara, W. Wei, and T. Asami
  • 学会等名: Printed Electronics Asia 2013
  • 発表場所: Tokyo, Hilton Hotel
• [備考] 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
  • URL: http://ci.nii.ac.jp/naid/110009867108