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2016 年度 実績報告書

フラクタル構造を有するチップレスセンサタグの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26820150
研究機関地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター

研究代表者

渡部 雄太  地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第一部電気電子技術グループ, 研究員 (90707134)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードチップレスRFID / センサタグ / 最適化 / FDTD法
研究実績の概要

本研究ではチップレスRFIDタグの最適設計およびチップレスRFIDタグを利用したセンサタグの開発を行った。チップレスRFIDタグはICチップを持たないため,メンテナンスフリー・廉価などの利点をもち,センサネットワークなどの省エネ,安全・安心のために重要な技術である。
1年目,2年目ではFDTD法と遺伝的アルゴリズムを用いたトポロジー最適化およびパラメータ最適化によりこれまでの知見にとらわれない新しい透過型のチップレスRFIDタグを開発した。透過型のチップレスタグは基本構造が長方形の金属膜であるため,高周波においても大きい反射をもつ。
また,開発したチップレスRFIDタグを利用したクラックセンサタグおよび温度センサタグを提案した。クラックセンサはクラック・歪によりチップレスRFIDタグにクラックが生じ,それにより共振周波数が変化すること利用したセンサである。温度センサではパッシブRFIDとチップレスRFIDの技術を用いサーミスタの抵抗の温度変化により散乱波が変化することを利用した。これらのセンサ技術はトンネルなどの管理に重要であると考えらえれる。
最終年度では,さらなるチップレスRFIDタグの高度化のために新たにフラクタル構造を有するスリット型チップレスタグを提案し,従来のチップレスタグと比較し高いQ値をもつことを示した。スリット型チップレスタグは長方形上の金属膜にC型形状のスリットをフラクタル状に設けた構造をしており,高Q値,小型化可能,作成容易な形状という利点をもつ。また,ソフトウェア無線を用いた簡易的なリーダを作成し,タグのデータを読み取れることを確認した。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Shape Optimization of Chipless RFID Tags Comprising Fractal Structures2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Watanabe and H. Igarashi
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics

      巻: 52 ページ: 609-616

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] フラクタル構造を有するスリット型チップレスタグの解析2017

    • 著者名/発表者名
      渡部雄太
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学,名古屋市,愛知県
    • 年月日
      2017-03-22 – 2017-03-25
  • [学会発表] Temperature Sensing Based on the Hybridization of Passive and Chipless RFID Tags2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Watanabe
    • 学会等名
      17th International IGTE Symposium
    • 発表場所
      Graz University of Technology, Graz, Austria
    • 年月日
      2016-09-18 – 2016-09-21
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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