| 研究課題/領域番号 |
15206044
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
篠田 裕之 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助教授 (40226147)
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| 研究分担者 |
安藤 繁 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (70134468)
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| キーワード | 2次元通信 / ユビキタス / センサネットワーク / 人工皮膚 / ウエアラブル / 分散コンピューティング / 拡散信号伝送 / インタフェース |
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| 研究概要 |
二次元通信とは、ケーブルなど1次元の媒体による通信、無線など3次元空間を媒体とする通信に対し、2次元面内を無指向伝播する電磁エネルギーによって信号を伝送する技術である。本年度は、導電性のメッシュで誘電体シートをサンドイッチした層構造の通信層内部および表面近傍にマイクロ波を局在させ、部屋空間規模までの高速通信が可能であること、その通信層近傍に生成されるエバネッセント場に対し低損失で電磁結合する近接コネクタが実現できることを理論的、実験的に確認した。この技術によって、3層構造通信層の外面任意の点に素子を近接させることにより、通信と素子動作電力の供給の両方が可能になる。二次元通信層は、種々の柔軟材料・低コスト素材で作製可能であり、それをあらかじめ壁、床、机などの表面や、衣服などの布状シートとして作りこんでおくことで、それに近接した素子はネットワークに接続される。
理論解析と数値シミュレーションによれば、メッシュ状導体層の表面ごく近傍に強く電磁場がしみ出す領域があり(このしみ出し高さはメッシュの間隔できまる)、その外側に通信層内波長程度のオーダーのリーク領域が形成され、微弱な電磁波がエバネッセント波を形成する。15mmピッチのメッシュをもつ25cm×18cmの通信層に、本年度開発したインタフェースを近接させた場合において、1GHzから5GHzまで、広帯域での結合が可能であることが確認され、10%程度の効率で電力伝送が可能であることが確認された。また、無線LANインタフェース(IEEE802.11b)に本インタフェースを接続し、最高速度での通信が可能であること、2.4GHz用のRFIDタグをインタフェースに接続し、二次元通信層を通して読み取りが可能であることを確認した。多数の素子を電気接点なく結合し、素子動作電力まで供給する基礎技術が確立できた。
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