エバネセント通信による施設内監視システム

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(株)発明屋「センサネットワーク技術」
公開公報はこちら→特開2008-51715
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【図の説明】(この図は、特開2004-062708号公報(出願人:株式会社日立製作所)の図1をベースに作成したものです。)
 建物100は、鉄骨等の構造物120が機械的に接合されたものであり、構造物120が電気的にも接続されたものとなっている。さらに、建物100の壁内、床・天井間もしくは部屋内には、水道管130電線管・ケーブル・ダクト140等金属性のものが配置されている。読取装置(リーダ、親局、アクセスポイント)は、建物構造物120、水道管130、電線管・ケーブル・ダクト140等の電導体に対して高周波電流を注入し建物内の各部屋にエバネセントモードの電場を形成するための電気エネルギー注入器150(以下、エキサイタと称す)と、データ・制御信号を電気エネルギーとの間の相互変換を行うためのハブ160とを備えている。ハブ160は、有線或いは無線によるネットワークシステム170によって、建物100内或いは建物100外の図示しない通信システム或いはサーバと接続されている。導電体に高周波電流を誘起し、伝播路を伝播させ、電磁界を発生させるエバネセント通信では、この発生させた電磁界を利用して、通信をおこなう。
 建物100内には、無線タグ型センサ180が各所に配置されている。無線タグ型センサ180は、エバネセントモードの空中線電界とエネルギー交換するアンテナ180Aセンサ本体180Bとを備える。図にはアンテナ180Aがセンサ本体180Bに接続された形態として描かれているが、アンテナ180Aは、実際には、送信回路と共にセンサ本体180B内に一括収容されている。
 このエバネセント通信技術では、例えば短波帯近傍の高周波を用いることにより、建物100の内部に空中線電界強度を得られ、見通しの遮られた個々の部屋への通信が可能となる。また、建物固有のカットオフ周波数以下での運用によって、建物100の外部への空中線電界の漏洩がないため、建物100ごとに独立した通信環境を確立することが可能となる。
 この施設内監視システムは、無線タグ型センサ180が他の物体(金属部品を多く含む機械器具、鉄板、金網その他の電波遮蔽体)の裏側に設置されている場合でも、他の通信方式に比べて良好な回り込み特性により良好な通信を行うことができるので(すなわち、無線タグ型センサ180が建物100の床や壁、天井などエバネセントモードの電磁波強度の強い場所に設置されているので)、見通しの遮断によるエラー率の悪化等がない。よって、無線タグ型センサ180からの信号を確実にキャッチすることができる。人や荷物など無線通信の障害に成り得る物体が無線タグ型センサ180の見通しを遮断する場合も同様である。つまり、従来無線通信の障害物となっていた物体の存在の有無に拘わらず、エバネッセントモードでは良好な通信を行うことができる。
 この施設内監視システムは、鉄鋼工場、半導体装置製造工場、食品工場、病院、一般住居、等、様々な施設の状況監視システムとして適用可能である。
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【参考文献】
 「The Feynman Lectures on Physics Vol. III, Chapter 3 "Wave Guide",Feynman, Leighton and Sands, Addison-Wesley PublishingCompany (1965)」、「稲垣直樹著,"電気・電子学生のための電磁波工学"丸善(1980)」
【エバネセント通信関連の他社出願例】
公開番号(出願人)
特開2007-028111(株式会社ココモ・エムビー・コミュニケーションズ)
特開2005-280887(東芝エレベータ株式会社)
特開2004-157702(株式会社日立製作所)
特開2004-140720(株式会社日立製作所)
特開2004-133671(株式会社日立製作所)
特開2004-062708(株式会社日立製作所)
特開2004-032581(株式会社日立製作所)
特開2004-030496(株式会社日立製作所)
特開2004-030495(株式会社日立製作所)
特開2004-030494(株式会社日立製作所)
特開2003-299145(株式会社日立製作所)
特開2003-273785(株式会社日立製作所)
特開2004-013450(株式会社日立製作所)
特表2005-528848(株式会社ココモ・エムビー・コミュニケーションズ)

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by shimoochiai-hompo | 2008-03-08 13:27 | 無線タグ型センサ
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