企業ネットワーク最前線

<特集>ワイヤレスIoT最新動向

無線で電力を遠くまで 10m以上先のIoTデバイスへワイヤレス給電が可能に

文◎村上麻里子(編集部) 2021.03.18

  • bookmark
  • Teitter
  • 印刷

今年前半、ワイヤレスでの給電方法が大きく進化する。「空間伝送型ワイヤレス電力伝送システム」は、10m以上先のIoTデバイスへの給電が可能。通信だけではなく、「給電」も本格的なワイヤレス時代を迎える。

 
あらゆるモノをネットワークにつなげていくうえで、長年の課題となっていたのが電力である。商用電源で常時給電することができないIoTデバイスの電力をどうするか。有線による給電や電池駆動といった従来からある方法では、配線や交換時の人的コストなどで限界がある。この問題が解決されれば、IoTの適用領域は大きく広がるが、ついに期待の次世代技術が実用化される。10m以上先のデバイスへ給電できる空間伝送型ワイヤレス電力伝送システム」(以下、空間伝送型)だ。

ワイヤレス給電にはいくつかの方法があるが、空間伝送型の場合、マイクロ波などを遠方に送電し、受信した電波のエネルギーを電流に変換して使用する。

総務省では早期かつ確実な導入を図るため、空間伝送型を大きく3ステップに分類し、段階を踏んで制度化を進めようとしている。

複数のセンサーに効率的に給電2021年前半にも実用化される第1ステップでは、屋内の有人環境で1W、無人環境で20W程度の送電が可能になる。

第1ステップで想定される用途が、工場や倉庫、配送センターなどの無人エリアにおけるセンサーやカメラなどへの給電だ。

昨今、工場ではIoTデバイスの導入が進んでいるが、空間伝送型であればそれらにスポット的に給電することができる。電池交換の際の作業停止が必要なく、また配線を気にせずに設備のレイアウトを変更できるなど、生産・業務の効率化が実現する。

複数のセンサーに効率的に給電を行う技術として、東芝は「マイクロ波給電システム」を開発している(図表1)。

 

図表1 東芝のマイクロ波給電技術のイメージ

図表1 東芝のマイクロ波給電技術のイメージ


複数のアンテナがそれぞれターゲットを絞って電力を送電することで、センサー全体を最適に給電できるというものだ。

「ピンポイントで強い電波を送る際、最適なタイミングで発射するアルゴリズムの開発により、実証実験では最大40倍効率化することが実証された」と東芝 上席研究員の三友敏也氏は話す。

 

東芝 上席研究員 三友敏也氏
東芝 上席研究員 三友敏也氏


一般的に受電側のアンテナが大きいほど送電できる電力も大きくなるが、センサーの場合は取り付けられるアンテナのサイズが限られる。同システムは送電に5.7GHz帯と高い周波数帯を使用することで電波の波長が細くなり、アンテナの小型化を実現しているという。


パナソニックは軽量・フレキシブルな素材を活用し、人体に密着して使用可能な小型・薄型で高効率なアンテナを開発。このアンテナやBLE通信機能などを搭載したカードサイズの複数のセンサーに対し、約5m離れた場所から出力1Wの電力を920MHz帯のマイクロ波を使って送電し、センサーで一括受電する仕組みを構築している(図表2)。

 

図表2 パナソニックのワイヤレス給電の基本コンセプト

図表2 パナソニックのワイヤレス給電の基本コンセプト


「伝送距離を短くする代わりに出力を抑えることで、既存の無線規格への影響や電波防護指針(電波の人体に対する安全性の基準)に配慮している」とパナソニック マニュファクチャリングイノベーション本部 マニュファクチャリングソリューションセンター主任技師の梶原正一氏は説明する。

これに加えてパナソニックは、閉じた空間内でより効率的に給電を行える閉空間内給電技術を開発している。

「閉空間内で電波のマルチパス(電波が反射などの影響で複数の経路を通って届くこと)を活用し、受電する電力を『足し合わせる』ことで効率的に給電を行おうというコンセプト」とパナソニック マニュファクチャリングイノベーション本部 マニュファクチャリングソリューションセンター係長の谷博之氏は説明する。

パナソニックでは佐鳥電機、関東電気保安協会とともに、この閉空間内給電技術を用いて、キュービクル(高圧受電のための機器一式を金属製の外箱に収めたもの)内のIoTセンサーに給電する実証実験を行っている。

現状、キュービクルの点検作業は資格を持った技術員が中心だが、業務効率化や人手不足対策として、リモートからの監視に移行する動きがある。そのためには多くのセンサーを配置する必要があり、配線レスのワイヤレス給電に対する期待が高いという。
続きのページは「business network.jp」の会員の方のみに閲覧していただけます。ぜひ無料登録してご覧ください。また、すでに会員登録されている方はログインしてください。

スペシャルトピックスPR

allied2104
yamaha2104
nttcomonline2104

>> 今月の月刊テレコミュニケーション

月刊テレコミュニケーション【特集】5G時代の未来シティ

<Part1>NTTがIOWNで街づくり <Part2>竹芝発、SB流スマートシティ<Part3>JR東・KDDIが描く未来都市 <Part4>動き出した「スーパーシティ」 <Part5>スマート東京は自走を目指す <Part6>小規模都市が成功するには <Part7>広がる農業エコシティ <Part8>中国は“日本の1周先”へ <Part9>NTTスマートシティ海外戦略

インタビュー早稲田大学 三友仁志教授「地域情報化はSDGs貢献 国際展開のテストベッドに」 【ソリューション特集】企業WANのニューノーマル 【技術&トレンド】次期SINETは最新技術てんこ盛り/BIGLOBE仮想化の狙い ほか

>>詳しい目次を見る

スペシャルトピックス

VMware NSX Advanced Load BalancerDX推進の大きな障壁に!
従来型ロードバランサーの課題とは

C/Dプレーン分離で完全ソフトウェア型のヴイエムウェアは全く違う!

VMwareVMwareのネットワークビジョン「Virtual Cloud Network」

国内SDN市場シェア75%超のヴイエムウェアが目指すネットワークとは

アライドテレシスニューノーマル時代のWANとは?
インテントNWをアライドが実現

テレワークの拡大に伴って、企業WANに変化が訪れている。

ヤマハヤマハネットワークに溶け込むUTM
メーカー直通のサポート窓口も

中堅・中小市場で大きなシェアを誇るヤマハが新たにUTMをリリース!

NTTコムオンライン対面業務のオンライン化を実現する
B2C向けスマホビデオ通話サービス

サポートセンターなど一般消費者との接点のオンライン化も進めよう!

東京エレクトロンデバイスMicrosoft 365の負荷を最小限に
Citrix VDIに“最高”のSD-WAN

ファーストパケットからブレイクアウト可能なSD-WANだから違う!

日商エレクトロニクスコロナ後への備え Cisco SD-WANが企業WANを次のステージへ

新しい働き方を実現する要にCisco SD-WANはなる!

NVIDIANVIDIAが一大イベント「GTC」
テレコムの最前線がここに!

通信業界に少しでも関わる人なら見逃せないセッションが目白押しだ。

日立国際電気ローカル5Gに無線・映像のDNA!
エッジで映像処理するAIカメラ

日立国際電気がローカル5Gの構築から保守運用までサポート!

NTTコミュニケーションズ高品質ローカル5GでDXを強力支援
運用、データ活用もワンストップ!

NTTコミュニケーションズのローカル5Gソリューションの特徴とは?

OKIローカル5GとAIエッジがDXに導く
OKIの技術力/パートナーをフル活用

ローカル5Gの導入から運用、マイグレーションまで全方位で支援する。

ローカル5Gを牽引する純国産検証機
スマート工場に特化し低価格を実現

エイビットのSA構成を採用した日本初の4.7GHz帯ローカル5G検証機

マイクロフォーカスキャリアの運用現場を知り尽くした
マイクロフォーカスが語る現状と未来

5G時代、大きな変化を迫られる通信事業者。課題をどう解決すべきか?

VMware SASE脱プロキシもVMware SASEで簡単

クラウドから1画面でネットワークとセキュリティ管理、そしてゼロトラスト実現へ

アンリツローカル5Gのサービス品質を支えるアンリツの測定器

シミュレータやエリアスキャナをコアにローカル5Gに必要な製品を用意

SerivceNow5G/IoT時代、通信キャリアに必要な新たなサービス提供とは?

新たなサービス創出に必要なモデルとは何だろうか。

ヴイエムウェアVMwareの次世代脅威対策とは?
データセンター内もゼロトラスト

ハイパーバイザーにFWやIDS/IPSを分散配置し、East-West通信も防御

マクニカホワイトボックスも非純正トランシーバーも無料で触れるラボが誕生

「オープンネットワーキングやりたい」なら集まれ!

ソネット「圧倒的な」コスパのWi-Fi
ライセンス費用無しなのに管理も簡単

だから今、企業向けWi-Fi市場でシェア急拡大中のUbiquiti!

ヤマハハイブリッド型ワークスタイルを
ヤマハのAPが快適に

クラウド型管理サービスで、強靭な無線LANを少ない運用負荷で!

ヤマハリモート会議に対応した
無線LANのアップグレード

新しい働き方には、一段ベースアップした無線も不可欠だ!

NECプラットフォームズ無料クラウドからネットワーク管理

管理負荷の増大なしで、自宅やサテライトオフィスにも高速・安定したネットワーク環境を!

ジュニパーネットワークスマイクロサービス、位置情報、AI
最新技術で企業NWはどう変わる?

ハイブリッドワーク時代の企業ネットワークはAIで最適化

アライドテレシス無線LAN×IoTのスマートオフィス

アライドテレシスの京橋イノベーションセンター。無線LANで最先端のスマートオフィスを実現している。

ハイテクインター電話回線があればWi-Fi 6!
工事不要で安価に900Mbps実現

光回線が敷設できない場所でも高速通信を諦める必要はない!

ネットギアジャパントライバンドメッシュWi-Fi

広エリアへ高速・安全・シームレスな無線を手軽に構築!ネットギアの中小企業向けメッシュWi-Fi

ラックなぜラックはオープンネットワーキングと自動化へ踏み出せたのか?

キュムラス+メラノックスでハード/ソフトを分離!

NTTコミュニケーションズ企業の現状を踏まえた
ゼロトラスト環境を実現

NTT Comの「SASEソリューション」は課題を一挙に解決する。

IIJグローバルソリューションズSASEを導入しながら
通信速度を20倍に!

Cato Cloudがグローバル企業のビジネスを加速させる。

パロアルトネットワークステレワーク時代に注目を集める“SASE”とは

ログを一元管理! 脱プロキシも実現。パロアルトの「Prisma Access」でセキュリティの課題解決。

ホワイトペーパー
ネットワーク解放宣言
ローカル5G情報局

アクセスランキング

tc202012

「通信」の力でビジネスを進化させるbusinessnetwork.jp

Copyright(c) 2020 RIC TELECOM Co.,Ltd. All Rights Reserved. 記事の無断転載を禁じます