国立研究開発法人産業技術総合研究所のHPへ
現在位置> 組織 > 研究センター > 集積マイクロシステム研究センター > 研究チーム紹介 > 社会実装化センサシステム研究チーム メニュースキップ

集積マイクロシステム研究センター

社会実装化センサシステム研究チーム(2018年度まで)

 MEMS技術、低電力無線センサ端末技術により、ひずみ、振動、温度、電力などをモニタリング可能なIoTデバイスの開発を行っています。これらIoTデバイスを実際の橋梁、公共設備、畜産動物に実装することで得られるビッグデータを解析し、社会にフィードバックすることで安心・安全な生活に貢献することを目指しています。
 チームメンバー


研究課題


圧電MEMSプロセス技術


圧電MEMS応用デバイス

コア技術1:圧電MEMSデバイス技術

 インクジェット、ジャイロに実用化されている圧電MEMSデバイスは自己発電センシングが可能であることから、IoT時代の無線センサデバイスへの応用が注目されています。当センターではこれまでに確立してきた圧電MEMS基盤技術を活用して、民間企業のニーズに沿った新規センサや、政策課題に対応したインフラモニタリング用の自己発電無線センサデバイスの開発を行っています。さらに、IoT時代の新規実装技術として、圧電MEMSデバイスとフレキシブルエレクトロニクスの融合技術の開発も行っています。


鹿威し方式の回路


短電文化技術

コア技術2:超低消費電力無線センサ端末技術

 これまでに常時モニタリングすることが難しかった情報(橋梁の状態、畜産動物の健康状態等)を、無線センサ端末を用いて可視化し、問題が生じた際の早期対応などを行うことが求められています。無線センサ端末には、電池など、限られた電力しか使用できないため、低消費電力化が課題となります。当チームでは、センシング部、及び無線部での低消費電力化を行っており、AD変換不要で測定対象物の状態に応じた発電量が送信時間間隔に依存することを利用したシステム(鹿威し方式)や、多値FSK(周波数偏移変調)を用いた短電文化技術などを開発しています。


無線電流センサと電力見える化web


電力消費モデルと増エネ要因検証例

コア技術3:センサネットワークから得られるビッグデータの解析

 消費電力および環境に関するビッグデータの統計解析により、コンビニエンスストアの電力消費モデルの作成や機器の老朽化、室外機環境、日照の影響等の増エネ要因の検証を行い消費電力削減に成功しました。


道路インフラモニタリングシステム


ポンプモニタリングシステム

インフラモニタリングIoTの研究開発

 コア技術である、MEMS技術、低電力無線センサ端末技術、ビッグデータ解析技術を駆使し、NEDOインフラ維持管理・更新等の社会課題対応システム開発プロジェクト(平成26〜30年度)の中で、極薄シリコンひずみセンサアレイにより橋梁のひずみ分布を測定する道路インフラモニタリングシステム、鹿威しセンシング方式自立電源無線振動センサ端末によるポンプモニタリングシステムの研究開発を行っています。


システムのイメージ

次世代精密家畜個体管理システムの開発

 優良な子牛の出生数増加は、良質な牛肉・牛乳生産の増産にとって必須であり、このためには繁殖農家における牛の受胎効率をいかに高めるかが重要な取り組みとなります。また、ルーメンアシドーシス、鼓脹症などの生産病予防や、肥育や搾乳などの牛の生産性の高水準化のためには子牛・育成牛の健康管理が重要な鍵となります。戦略的イノベーション創造プログラム(SiP)次世代農林水産業創造技術において、膣内の温度、電気抵抗値を測定する膣内センサ、温度、pH、胃運動を測定するルーメンセンサ、体表温度を測定する体表温センサと、その受信、クラウドシステムの開発を行っています。


無線電流センサと分電盤内の実装状況


コンビニ電力プロファイリング画面の例と消費電力削減実績

大規模電力モニタリングIoTの研究開発

 NEDO「グリーンセンサネットワークシステム技術開発プロジェクト(平成23〜26年度)において、コンビニエンスストア2000店舗で16000個の無線センサを用いて大規模電力見える化実証実験を行い、10%の電力削減を達成しました。開発された長寿命ボタン電池型無線センサ、電池交換の必要がない充電型無線センサを用いた店舗、オフィス、工場等の電力・環境の見える化に関する研究開発を行っています。


(作成日:2018/4/9)
ページの先頭へ
  ご利用条件  |  個人情報保護 ©産総研