電力自立ヘルスケアIoT に向けたバイオ発電素子と低消費電力CMOS 集積回路を用いた発電センシング一体型集積センサ

摘要

電力自立ヘルスケアIoT の実現に向けて，バイオ発電素子と低消費電力CMOS 集積回路を用いた発電センシング一体型集積センサの研究開発を行っている．本研究は，無線通信機能を有する電力自立バイオセンシングシステムの開発を目標にしている。本稿で提案するバイオセンサは，バイオ燃料電池を電源として利用するだけでなく，発電センサのセンシングフロントエンドとして機能させる．センサはデジタル回路主体ゲートリーク型発振器、電源電圧不感型時間領域温度センサ，そして誘導結合送信機で構成され，低電源電圧で動作する．65-nm CMOS プロセスで試作したチップは電源電圧0.19 V，消費電力53 μW で非同期型受信機との無線通信に成功した．また，測定結果からセンサがバイオ燃料電池を用いて電力自立動作が可能なことを確認した．