シーズ技術紹介

【情報通信】 (2016/03/09公開)

超低電力無線送受信機

量子集積エレクトロニクス研究センター
佐野 栄一 特任教授

間欠動作により10 年間の電池駆動を可能にし、無線センサネットワークに適した送受信機


MOS トランジスタの閾値近傍で動作するウェイクアップ受信機などの回路技術やメタマテリアル技術により、稼働率が1000 分の1 の時に小型電池で10 年間動作する、超小型アンテナ付きの無線送受信機を開発しました。

研究の内容


低電力版Bluetoothなど無線センサネットワークへの適用を目指した低電力送受信機の開発が脚光を浴びています。しかしながら、現状技術では小型電池駆動でメンテナンスフリーのセンサネットワークの実現は困難です。

本研究では、オンデマンド方式センサなどへの適用を目指して、超低電力・超小型無線送受信機を開発しました。

オンデマンド方式の無線送受信機で常時オン状態のウェイクアップ受信機(図1)にはトランジスタの閾値近傍で動作する回路、パルス幅変調(PWM)信号の特徴を活かしたクロックデータ再生回路を導入し(図2)、マイクロワットオーダの低消費電力性を実現しました。

また、メタマテリアル技術を活用した小型で高利得なアンテナを開発しました(図3)。

応用例


  • 無線センサ
  • リモコン
  • 無線通信機器


産業界へのアピールポイント


開発した技術はメンテナンスフリーを必要とする無線センサに適用可能です。簡易な通信プロトコルの開発、センサとの実装などに関して共同研究を希望します。

本研究に関連する知的財産


PCT/JP2011/053416 「クロックデータ再生回路及びそれを含む無線モジュール」
 (日本:特許第5818027号 米国:特許第8,917,804号 韓国:10-2013-7024389)

研究室ホームページ


量子集積エレクトロニクス研究センター 量子マルチメディアシステム研究室
http://www.rciqe.hokudai.ac.jp/iqs/index.html


※お問い合わせは 北海道大学 産学・地域協働推進機構ワンストップ窓口まで
Update 2016-08-25
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