2021年度公募 seeds-1882 - 【近畿】 ストレッチャブルアンテナを用いた多点センサシステムの研究開発
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VISIONビジョン

VISION

ビジョン

安心・安全なスマートシティ構築にむけたインフラ見守りシステムの創出へ

インフラの防災・災害対策・長寿命化に資するセンサシステムの開発を行う

近年、IoT/DXによる未来型社会の実現に向けた取り組みが社会で活発化している。一方、IoT/DXの進展は、ネットワーク構築やセンサシステムの導入等の「イニシャルコスト」を低減させることが重要な課題になっている。本研究で開発するRFID帯の通信を用いた無線ストレッチャブルセンサは、非常に薄く柔軟,、低コスト(将来的には一枚当たり10円以下)、バッテリーフリーのシステムを実現する。

また、インフラ構造物の寿命は50年以上である一方、従来のエレクトロニクスの寿命は50年に満たないことから、既存のエレクトロニクスは寿命の観点でインフラ構造物への適用が困難である。そこで本研究では、環境耐性が非常に高く長寿命のカーボン系材料を用いたセンサシステムを実現することによって、従来のエレクトロニクスの弱点である長期信頼性の課題を克服することを目指す。

これらによって、規模インフラ構造物の多点計測、センサシステムを鉄筋コンクリート内部に埋め込むことによる内部の劣化状況の定量評価等といった従来技術ではコストの問題で実現しなかった技術課題の解消を目指す。

USE CASE

最終用途例

大規模インフラ構造物向け長寿命センサシステムの実現

USE CASE 01インフラ構造物内部の多点モニタリング

APPLICATION

APPLICATION

橋梁、トンネル、擁壁・法面等といった大規模構造物の内部状態の見える化

本研究で開発するストレッチャブルアンテナを橋梁、道路法面等といったような大型の鉄筋コンクリート製の構造物に貼り付け(or埋め込む)ことにより構造物の内部状態を定量評価する。

USE CASE 02ドローンとの連動によるインフラ構造物の自動監視システムの実現

APPLICATION

APPLICATION

貼り付けor埋め込んだストレッチャブルアンテナの情報を、RFIDリーダーを搭載したドローンで取得

大規模なインフラ構造物の内部状態を評価するためには、通常は足場を設置するなどして人が該当箇所に近づく必要があるが、ドローンと本研究のストレッチャブルアンテナを用いて自動かつ自律的に構造物の内部状態を定量評価する。

STRENGTHS

強み

“手軽に任意表面への貼付けや埋込”を実現する無線ストレッチャブルセンサ

STRENGTHS 01

“手軽に多点設置”、“低イニシャルコスト”を実現する高規模センサシステム

他のIoT機器と比較して、多点同時計測、低コスト、電源不要、長寿命などの観点で、優位性がある。また、ドローンやAI画像解析の技術と組み合わせることによって、鉄筋コンクリート構造物の内部と外部の両方から構造物の状態を評価する開発も可能。

TECHNOLOGY

テクノロジー

ストレッチャブルセンサとその無線システムの開発

TECHNOLOGY 01

ゴムのように伸び縮みするストレッチャブル素材からセンサシステムまでの開発

材料・実装・システムに関する技術開発を行うことにより、“任意表面に貼付けられる手軽さ”と“多点設置可能な高コスト効率”を同時実現する高信頼性センサシステムを構築する。

PRESENTATION

共同研究仮説

あらゆるプレイヤーとのヒアリングを募集します

共同研究仮説01

素材からシステム・ユーザに至るまでのプレイヤーと共同研究し、社会実装を目指します

安心・安全なスマートシティ構築にむけたインフラ見守りシステムの創出にむけて、様々なステークスホルダーが想定されます。具体的なユーザを設定したものづくり、ユーザのニーズ解決に向けたコア技術展開など、ヒアリングにより共同研究と社会実装の内容を具体化します。インフラ以外への応用も歓迎いたします。

RESEARCHER

研究者


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荒木 徹平、鶴田 修一 大阪大学産業科学研究所
経歴

【荒木 徹平】

2014年09月  博士(工学)取得 大阪大学大学院工学研究科

2014年10月~ 大阪大学産業科学研究所 先進電子デバイス研究分野(関谷毅教授 研究室) 助教

関連ページ

https://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/aed/

https://researchmap.jp/teppei_araki

https://scholar.google.co.jp/citations?user=97VeB9cAAAAJ&hl=ja

【鶴田 修一】

2014年09月  博士(工学)取得 大阪市立大学大学院工学研究科電子情報系専攻

2022年04月~ 大阪大学産業科学研究所 先進電子デバイス研究分野(関谷毅教授 研究室) 助教