IoT／ウェアラブルセンサに適用するエナジーハーベスティング給電技術の研究

摘要

近年，IoT（Internet of Things）への注目が高まっている．IoT市場の拡大に伴い，これを形成するセンサ数の爆発的な増大が予想される．センサへの給電を電池に依るものと仮定すると，Li等の希少資源の膨大な消費が余儀なくされる．更に搭載電池の管理·交換等のメンテナンス稼働も無視し得ないものとなる．このような背景からIoTセンサの給電法に関する研究は焦眉の急であり，本研究では特にウェアラブルなIoTセンサを中心にエナジーハーべスティング（EH）技術による給電法について，発電素子の特性を最大活用する電力生成法並びに複数の発電源を高効率で電力加算する新たな給電方式を提案する．本研究の延長線上には，全てのIoTセンサのEH技術に依る給電の実現が想定され，これはLi等希少資源の大量消費への歯止め，メンテナンス稼働の大幅削減による究極の省エネ，省資源，省稼働の達成を促進するものとなり，IoTの早期到来を促すものとなる．本報告では，IoTセンサの技術的課題の多くを包含するウェアラブルバイタルセンサを具体例として，先ず，EH 技術の導入の前提となるセンサ消費電力の抜本的削減法について述べ，次にこのセンサをターゲットとして新たに提案したEH技術に関する検討結果について述べる．