1. Energy Harvesting Active
Networked Tags (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
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2. Bar code (1952-)
EnHANTs ? (2009-)
RFID (1985-)
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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
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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
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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
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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
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7. 1.RFIDとの比較、EnHANTsとは
2.EnHANTsを実現する要素技術
3.prototypeの紹介
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8. 同じID タグとして
RFIDとは何が違うのか
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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
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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）
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12. 1.RFIDとの比較、EnHANTsとは
2.EnHANTsを実現する要素技術
3.prototypeの紹介
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13. EnHANTsを実現する要素技術
• 有機太陽電池の利用
• UWBの利用
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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。
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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
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17. 1.RFIDとの比較、EnHANTsとは
2.EnHANTsを実現する要素技術
3.prototypeの紹介
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18. Prototypeの作成
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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。
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20. ご清聴ありがとうございました
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