| 研究課題/領域番号 |
15K01240
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| 研究機関 | 一般財団法人電力中央研究所 |
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研究代表者 |
朱牟田 善治 一般財団法人電力中央研究所, 地球工学研究所, 上席研究員 (90371434)
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| 研究分担者 |
上野 敏幸 金沢大学, 電子情報学系, 准教授 (30338256)
福冨 広幸 一般財団法人電力中央研究所, 材料科学研究所, 上席研究員 (60371324)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 振動発電 / 自立型センサ / 見守り支援 / 地域防災 / 加速度センサ / 無線センシング / クラウドネットワーク / 長期モニタリング |
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| 研究実績の概要 |
１．発電デバイスの試作：振動発電デバイス（磁歪素子6×0.5×12mm）を試作し，ドアに設置した測定において0.7mJの発生エネルギーを達成した。また，この電力変換回路の設計のため，デバイスの等価回路の回路定数を求め，回路シミュレータを利用し，半波倍電圧整流回路において最適なキャパシタの組み合わせを導出した。以上，整流回路とキャパシタ，無線モジュール（インタープラン）を組み合わせたシステムにおいて，2回の動作で信号を送信できることを実証した。また高効率化の指針として，キャパシタの容量は平滑化の役割を行う程度の値でよいことがわかった。
２．無線センシングデバイス（加速度）の試作：MEMS型の無線加速度センサを試作した．試作センサは，920MHz帯の無線規格を応用し，2.4GHz帯より，①伝送距離が長い，②障害物に強い（回折性が良い），③最適なスループット（複数のセンサからセンシングデータを収集する場合に伝送速度が適切），④低消費電力，および⑤電波干渉性が起きにくいという特徴をもつ．
３．クラウドネットワークシステムの動向調査と試作：IoTの技術動向を調査し，本題目で使用するゲートウェイ，モバイル通信，クラウドの製品、サービスを選定した．また，太陽光発電による自律運転も可能なゲートウェイシステムを試作し，見守り支援に適用可能なシステムの基本的考え方をとりまとめた．
４．無線ネットワークシステムの屋内試験の実施：開発したMEMS無線加速度センサを無線ネットワークから，ゲートウェイ上に自動収集し，ゲートウェイを介して，当所のイントラ内に設置したNAS（ネットワークアタッチストレージ）に自動保存するシステムを試作した．その結果，ゲートウェイ上で保存するプログラムを工夫すれば，性能の低い低価格ゲートウェイでも，安定して長期モニタリングしたデータを自動蓄積できることを確認した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
初年度は、発電デバイスおよび無線センサの開発に注力し、計画どおり試作品等を開発できた。
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| 今後の研究の推進方策 |
発電デバイスおよび無線センサを組み合わせ，人見守りに最適なセンシングデバイスを試作する．また，蓄積したデータから人の異常行動を適切に判断する方法論を構築する．
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