無線モジュールのバッテリーレス化が可能になる、スプレーコーティングがすごい!

先週行われたワイヤレスジャパン2015で、「無線モジュールのバッテリーレス化」という気になるメッセージを見つけた。

IoT(モノのインターネット)で、「モノ」の方には低消費電力な無線通信技術が必須となるが、低消費電力とはいえ充電が必要になる。もしくは電池が切れれば交換が必要になるが、このブースでは「無線モジュールのバッテリーレス化」とある。これは一体どういうことなのか、コーンズテクノロジー株式会社の妹尾さんと池田さんにお話を伺った。

発電ウェア

ー無線モジュールのバッテリーレス化にすごく興味があるのですが、どういったものなのか教えていただけますか?

妹尾さん(以下、妹尾)「こちらの発電ウェアでご説明させていただきます。」

発電ウェア
発電ウェア
発電ウェア
発電ウェアで発電中

妹尾「こちらの発電ウェアは圧電素子というものを使っており、ひずみを発生させて発電するものを、靴の中敷きとヒザの裏に仕込んであります。

ひずみを発生させてLEDを発電
ひずみを発生させてLEDを発電させる圧電素子

歩けば曲がりますので、ひずみが発生して発電します。発電した電力を何に使っているかというと、無線のモジュール、IoTでよく使われていると思いますが、BluetoothのLE(Low Energy)に対して電力を与えてあげています。動けば無線モジュールに電力供給できるので、半永久的にBluetooth通信ができ続けるということになります。」

ーどのくらいの電力が発生するものですか?

妹尾「この動きで今、2mW(ミリワット)です」

ー2mWというとどのくらいなのでしょうか?

妹尾「わかりやすく言うと、Bluetooth Low Energyが動くくらいですね。現在は、充電できるような回路を開発中です。2次電池というものになるのですが、それができると軽く走って電力をためてしまえば、あとは多少止まってもBluetoothには送り続けられるようになります。

弊社は商社なのですが、実際にこれを作っているのは福島県にあるムネカタ株式会社さん、さらに拓殖大学の前山研究室と3社で共同研究を行っています。」

ー実用化としてはどのようものを想定していらっしゃるのですか?

妹尾「あくまでもこの発電ウェアはデモなのですが、センサーなどと組み合わせて、この技術をインフラ的なところに使いたいと思っています。それがこちらの社会インフラ・モニタリングシステムになります。」

社会インフラ・モニタリングシステム
社会インフラ・モニタリングシステム

社会インフラ・モニタリングシステム

妹尾「これは、トンネルや地質調査などで、ひずみが起こることで電気が発生したものを、センシングできるものになります。ボルトのゆるみもわかりますので、老朽化している建物などにも適しています。」

ーなるほど。ひずんだ時だけ電気が発生するわけですね。

池田さん(以下、池田)「はい。こちらがゆるくて、こちらがしっかり止まってるボルトなのですが、出力電圧に差が出るようになっています。ゆるんでる方は電圧が出なくなります。」

ー橋などは老朽化してるものも多いですよね。

妹尾「日本で老朽化している橋は多いそうです。社会インフラ・モニタリングシステムも発電ウェア同様、バッテリーがいりません。ムネカタの社スプレーコーティングを塗っていて、そこから電極を取ってモニタリングしています。取ったデータというのが、こちらはBluetoothではなくて、ラピスセミコンダクタ社さんからご提供いただいた920MHzの無線モジュールで飛ばしています。

この技術をわかりやすく見せたものが、先ほどの発電ウェアになりますが、こちらの社会インフラ・モニタリングシステムの方で我々は勝負していきます。」

ー実際にこの技術が導入されている場所はありますか?

妹尾「まだ、ありません。」

ー話が進んでいるところはありますか?

妹尾「かなりあります。詳細は申し上げられないですが…」

ーそうですよね、ありがとうございました。

 
 

「無線モジュールのバッテリーレス化」ができる理由は、ひずみを使うことで発電できるから、ということだった。

しかもバッテリーがいらず、スプレーコーティングするだけでモニタリングできるということなので、かなり引き合いがあるというのも頷ける。コーティングについては鉄はもちろん、透明ガラスや布なども可能だが、不導体であればコーティング前に電極が必要になる。

小さな電力の発電ではあるが、インフラや工場の点検などでは大きな需要があり、アイディア次第ではさらに様々な分野へ広がるだろう。

・関連リンク
コーンズテクノロジー株式会社

Previous

洋服をこすって電話をかける

眼鏡型ウェアラブルデバイスを活用した視野情報共有型の遠隔ガイドシステムを開発

Next