Download to read offline
Energy harvesting active networked tags (en han ts)
- 1. Energy Harvesting Active NetworkedTags (EnHANTs) for ubiquitous object networking M. Gorlatova, P. Kinget, I. Kymissis, D. Rubenstein, X. Wang, and G. Zussman IEEE Wireless Communications, Dec 2010 浅見・川原研 B4 鈴木有 1
- 2. Bar code (1952-) EnHANTs ? (2009-) RFID (1985-) 2
- 3. Energy 周りの環境から電力を回収して （エナジーハーべスティング） Harvesting Active 自立的にネットワークを形成する （タグ同士で通信し合う） Networked Tags IDタグ 3
- 4. Energy 周りの環境から電力を回収して （エナジーハーべスティング） Harvesting Active 自立的にネットワークを形成する （タグ同士で通信し合う） Networked Tags IDタグ 4
- 5. Energy 周りの環境から電力を回収して （エナジーハーべスティング） Harvesting Active 自立的にネットワークを形成する （タグ同士で通信し合う） Networked Tags IDタグ 5
- 6. Energy 周りの環境から電力を回収して （エナジーハーべスティング） Harvesting Active 自立的にネットワークを形成する （タグ同士で通信し合う） Networked Tags IDタグ 6
- 7.
- 8.
- 9. RFID EnHANTs 通信を行う リーダーに近づけた時 自ら通信を行う タイミング (passive) (active) 通信先 リーダー⇔IDタグの タグ同士でマルチ 一対一通信 ホップネットワーク を形成 電源 電池 or リーダーから供 Energy Harvesting 給 RFIDは電力、通信のタイミングなどを リーダーに依存している 9
- 10. 陳列物品の管理におけるRFIDの不便さ OR タグにReader Reader(アンテナ) を を各所に配置 いちいちかざ す →EnHANTsはタグ自身が周囲とID情報を交換
- 11. EnHANTsとは ・環境エネルギーを回収(屋内の太陽光発電が 主) ・超低電力で動作(数nJ /bit レベル) ・タグ同士でマルチホップネットワークを形成 ・1~10mの近距離通信 ・薄くて、柔軟なIDタグ 応用 物品管理（図書館の本、倉庫の荷物、店舗の商品） 11
- 12.
- 13. EnHANTsを実現する要素技術 •有機太陽電池の利用 • UWBの利用 13
- 14. 有機太陽電池の利用 利点 ・flexible ・少ない光量でも比較的高い電圧を保持 （屋内の光でも、バッテリー充電可） 欠点 ・効率が悪い(1-1.5%) cf. Si(10-20%) → システム全体の電力効率を上げることによりカバー ・水や酸素に反応しやすい → 薄いフィルムで覆うことにより回避できる 14
- 15. UWB(Ultra-WideBand)の利用 1GHz程度の広い周波数帯に拡散して送る、通信方式 筆者らのグループでは Reciever : 1.65nJ/bit Transmitter: 280pJ/bit Data rate: 1Mb/s を達成。 → 超低消費電力 極短時間のパルス波を使う → 単純な信号かつ短時間。信号を送る電力が少ない 送受信に必要なエネルギーが transmit < receive と逆転。 15
- 16. その他 (future work) ・EnHANTsに適した制御プロコトルが必要 - UWBのエネルギー消費が transmit < receive という特性 Challenge ・Cross layer control ・inaccurate clocks ・a high power mode ・three state(independent, paired, communicating) ・transmit-only tag ・inventory theory applied to energy optimization 16
- 17.
- 18. Prototypeの作成 18
- 19. まとめ ・EnHANTsとは、タグ自身がネットワークを形成し、 電源を自ら作り出すため、リーダーに依存しな いIDタグ ・有機太陽電池・UWBの技術の進歩により、実現 が近づいている。 ・これからの課題は、EnHANTs特有のプロコトルの 検討 ・エナジーハーベスティングの技術を利用したお もしろいアプリケーションだと思い、選びました。 ・システムについての定量的な評価がほとんどな く、まとめるのに苦労した。 19
- 20.