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2023 年度 実績報告書

生体深部から生体周囲を通信エリアとする革新的ボディエリアネットワークに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K12812
研究機関東京工芸大学

研究代表者

越地 福朗  東京工芸大学, 工学部, 教授 (00610445)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードボディエリアネットワーク / アンテナ / 電磁界 / 人体 / 生体電磁波エネルギー吸収率
研究実績の概要

本研究は、申請者が提案する磁界励振型の送受信アンテナによる生体周辺通信を、生体周囲のみならず生体内部・深部へと拡張し、生体内外を通信エリアとする次世代の新しいボディエリア通信へと発展させるものである。生体内外に配置されるアンテナの構造に対するアンテナの特性や伝送特性を検討し、最終的には、電磁環境両立性(電磁波に対する生体安全性やイミュニティ評価など)の検討も行い、アンテナの設計手法、アンテナおよび生体を含めたシステム設計手法などを確立する。従来のボディエリア通信の伝送品質や伝送特性などの技術課題を根本的に解決する次世代の革新的ボディエリア通信技術へと発展させることをめざすものである。
2023年度は、実用的でよりスマートなアプリケーションを想定し、腕部や胴体部、さらには全身を対象として、表面生体に配置されたウェアラブル機器同士や、生体表面に配置されたウェアラブル機器と生体内部・深部に配置されたインプランタブル機器との通信特性を明確化した。その結果、提案する磁界励振型アンテナが、生体周囲、および生体内部につくる電磁界分布は、高誘電率である生体の影響を大きく受けずに、生体内外に効果的かつシームレスに通信エリアを形成できることを明らかにした。さらに、人体の電磁波防護の観点から、生体の電磁波エネルギー吸収率である局所Specific Absorption Rate (SAR) 値について、国際非電離放射線防護委員会(ICNIRP)によって定められた国際ガイドラインや総務省の定めるSAR制限値と照らし合わせて評価した。最後に、当初予定していたものに加えて、人体近傍に配置されるアンテナの、衣服やアクセサリーとの調和を考慮したアンテナの透明化の具現化と特性評価や、通信用アンテナを利用した生体情報センシングについても発展的に取り組み、その可能性に明らかにした。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of annealing treatment of indium tin oxide thin films on film properties and transparent antenna properties2024

    • 著者名/発表者名
      Yoji YASUDA, Yuri YAMADA, Fukuro KOSHIJI, Shin-ichi KOBAYASHI, Takayuki UCHIDA, Yoichi HOSHI
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 794 ページ: 140295-140295

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2024.140295

    • 査読あり
  • [雑誌論文] IoT・AI時代のアンテナシステムと電磁的生体安全性2023

    • 著者名/発表者名
      越地福朗
    • 雑誌名

      総合危機管理

      巻: 7 ページ: 33-40

    • 査読あり
  • [学会発表] Ultra-wideband transparent antenna matching with surrounding appearance and design2024

    • 著者名/発表者名
      Fukuro KOSHIJI, Yoji YASUDA, Shin-ichi KOBAYASHI, Takayuki UCHIDA
    • 学会等名
      The 5th International Symposium 2024 by the International Research Center for Color Science and Art
    • 国際学会
  • [学会発表] 異なるサイズのリングを配置するメタサーフェスを利用した低姿勢広帯域円偏波パッチアンテナ2024

    • 著者名/発表者名
      伊佐山貞治, 越地福朗
    • 学会等名
      2024年電子情報通信学総合大会
  • [学会発表] ライフジャケットのためのボタンサイズ小型・薄型アンテナの検討2024

    • 著者名/発表者名
      佐々木由紀, 越地福朗, 岡真裕美, 藪内美登理, 安在絵美, 才脇直樹
    • 学会等名
      ライフサポート学会フロンティア講演会2024
  • [学会発表] 見守りのためのドアノブ電極とウェアラブル電極の間の人体通信の検討2024

    • 著者名/発表者名
      稲冨晃太郎, 佐々木由紀, 越地福朗
    • 学会等名
      ライフサポート学会フロンティア講演会2024
  • [学会発表] 異なるサイズのリングを配置するメタマテリアルを利用した広帯域円偏波パッチアンテナ2024

    • 著者名/発表者名
      伊佐山貞治, 越地福朗
    • 学会等名
      第38回エレクトロニクス実装学会春季講演大会
  • [学会発表] 積層構造によるパッチアンテナの放射特性広角化の検討2024

    • 著者名/発表者名
      佐々木由紀, 越地福朗
    • 学会等名
      第38回エレクトロニクス実装学会春季講演大会
  • [学会発表] ITO透明導電膜を利用したコプレーナ線路の伝送特性の検討2024

    • 著者名/発表者名
      北山哲也,越地福朗,安田洋司,山田勝実,内田孝幸
    • 学会等名
      第38回エレクトロニクス実装学会春季講演大会
  • [学会発表] スパイラルコイルを利用した経皮情報伝送における位置ずれに対する伝送特性の検討2024

    • 著者名/発表者名
      市川達大, 越地福朗
    • 学会等名
      第38回エレクトロニクス実装学会春季講演大会
  • [学会発表] 人体通信の電波伝搬通信に対する伝送特性優位性の検討2024

    • 著者名/発表者名
      品川陽斗, 越地福朗
    • 学会等名
      第38回エレクトロニクス実装学会春季講演大会
  • [学会発表] Superior Transmission Characteristics of Human Body Communication Using MHz bands over Radio-wave Wireless Communication using GHz bands2023

    • 著者名/発表者名
      Haruto SHINAGAWA, Fukuro KOSHIJI,
    • 学会等名
      2023 IEEE Global Conference on Consumer Electronics 2023 (GCCE2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] 人体通信と電波通信における人体周囲につくられる電磁界分布の検討2023

    • 著者名/発表者名
      品川陽斗, 越地福朗
    • 学会等名
      JPCA Show 2023 アカデミックプラザ
  • [学会発表] 腕部上に配置する通信用スパイラルコイルの位置ずれに対する伝送特性と磁界分布の検討2023

    • 著者名/発表者名
      市川達大, 越地福朗
    • 学会等名
      JPCA Show 2023 アカデミックプラザ
  • [学会発表] 人体周囲に配置されたダイポールアンテナがつくる電磁界分布の周波数依存性の検討2023

    • 著者名/発表者名
      品川陽斗, 越地福朗
    • 学会等名
      令和5年度電気学会東京支部第13回学生研究発表会
  • [学会発表] パッチアンテナの湾曲化による放射特性の広角化の検討2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木由紀, 越地福朗
    • 学会等名
      令和5年度電気学会東京支部第13回学生研究発表会
  • [学会発表] スパイラルコイルを利用した経皮的情報伝送システムにおける伝送特性の検討2023

    • 著者名/発表者名
      市川達大, 越地福朗
    • 学会等名
      令和5年度電気学会東京支部第13回学生研究発表会
  • [学会発表] メタマテリアルを利用した広帯域円偏波パッチアンテナ2023

    • 著者名/発表者名
      伊佐山貞治, 越地福朗
    • 学会等名
      令和5年度電気学会東京支部第13回学生研究発表会
  • [学会発表] メタマテリアルを利用した低姿勢広帯域円偏波パッチアンテナ2023

    • 著者名/発表者名
      伊佐山貞治, 越地福朗
    • 学会等名
      第33回マイクロエレクトロニクスシンポジウム(MES2023)
  • [学会発表] パッチアンテナ表面の湾曲化による放射特性の広角化の検討2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木由紀, 越地福朗
    • 学会等名
      第33回マイクロエレクトロニクスシンポジウム(MES2023)
  • [学会発表] 人体近傍に配置されたアンテナが人体周囲につくる電磁界分布と伝送特性の検討2023

    • 著者名/発表者名
      品川陽斗, 越地福朗
    • 学会等名
      人体近第33回マイクロエレクトロニクスシンポジウム(MES2023)傍に配置されたアンテナが人体周囲につくる電磁界分布と伝送特性の検討
  • [学会発表] スパイラルコイルを利用した経皮的情報伝送システムにおける伝送特性の検討2023

    • 著者名/発表者名
      市川達大, 越地福朗
    • 学会等名
      第33回マイクロエレクトロニクスシンポジウム(MES2023)
  • [学会発表] ISMバンドにおける人体周囲に配置されたダイポールアンテナが人体周囲につくる電磁界分布の検討2023

    • 著者名/発表者名
      品川陽斗, 越地福朗
    • 学会等名
      生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2023(LIFE2023)
  • [学会発表] スパイラルコイルを利用した経皮的情報伝送の伝送特性の検討2023

    • 著者名/発表者名
      市川達大, 越地福朗
    • 学会等名
      生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2023(LIFE2023)
  • [学会発表] メタマテリアルを利用した薄型広帯域円偏波パッチアンテナ2023

    • 著者名/発表者名
      伊佐山貞治, 越地福朗
    • 学会等名
      生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2023(LIFE2023)
  • [学会発表] 医療・ヘルスケアのための広放射角度特性を有するパッチアンテナの検討2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木由紀, 越地福朗
    • 学会等名
      生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2023(LIFE2023)
  • [学会発表] 透明導電膜で形成するUWB用広帯域アンテナの検討2023

    • 著者名/発表者名
      齋藤優花,越地福朗,安田洋司,小林信一,山田勝実,内田孝幸
    • 学会等名
      第9回画像関連学会連合会秋季大会
  • [学会発表] IoT時代に対応するアンテナの高性能化-広帯域化,高利得化,円偏波化,透明化技術に着目して-2023

    • 著者名/発表者名
      越地福朗
    • 学会等名
      エレクトロニクス実装学会システム設計研究会 2023年度第2回公開研究会
    • 招待講演
  • [図書] 電波技術協会協会報FORN, "外観と調和する透明アンテナへの挑戦~アンテナの超広帯域化と透明化の両立~2024

    • 著者名/発表者名
      越地福朗
    • 総ページ数
      -
    • 出版者
      電波技術協会協会
  • [図書] 月刊EMC, IoT時代の無線システムとアンテナ設計―第5・第6世代移動通信(5G・6G)と5G・6Gに対応するアンテナ―2023

    • 著者名/発表者名
      越地福朗
    • 総ページ数
      -
    • 出版者
      科学情報出版
  • [備考] 東京工芸大学 越地研究室

    • URL

      https://www.gen.t-kougei.ac.jp/koshijilab/

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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