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センサーとの通信、電源供給の無線化開発を支援|無線給電・無線センシング開発支援ソリューション



無線に関するこのようなことで、お困りごとはありませんか?

• 無線を使ったシステムを開発したいが、アナログフロントエンド部にはリソースが割けない。
• 目に見えない無線区間を定量的に評価したり、パラメーターを変えて最適化したい。
• 膨大なセンサーデータが溜まっており、これを活用できるように加工してほしい。

当社の「無線給電・無線センシング開発支援ソリューション」は、
✔ 市販品のモジュールやデバイスの調査・選定から、回路・基板設計までサポート。
✔ 電磁波や磁界の減衰や干渉など、無線区間のシミュレーションを実施して、改善提案をします。
✔ センサデータに信号処理を行うことで、人やAIが扱える品質のデータに加工します。

トピックス

2024年3月15日
新規公開NEW:最新
本ページ「無線給電・無線センシング開発支援ソリューション」を新規公開しました。

概要

現代社会において、データの送受や電力の供給など、無線はさまざまな場面で使用され、方式も多岐に渡ります。最近では、モジュール化やIC化が進み、お客さまのシステムへの導入も容易になっています。一方で、新規事業の検討や実証実験においては、既存のモジュールがそのまま使えず、アナログ回路基板のカスタム開発が必要となる場合があります。また、システムの無線区間にはリソースが割けず、本業に専念したいというご要望もあると思います。

当社では、無線機器の設計・評価・保守に携わってきた経験を生かし、無線技術を活用したソリューションサービスを提供しています。アナログ・高周波回路の設計・評価から、無線区間のシミュレーション、センサーデータの信号処理まで、お客さまの事業を支援します。

無線機器の設計・開発・評価に携わってきた経験を生かし、
無線システムや、アナログ・高周波回路の困り事を解決します。

無線給電・無線センシング開発支援ソリューションの概要図

特長

1. アナログ・高周波(※)の困り事を解決サポート

  • 一人前の技術者になるまで時間がかかると言われるアナログ・高周波の分野において、設計・評価・保守の経験と実績があります。
  • 長年の経験により培われた勘所を押さえることで、お客さまの抱えている問題解決のサポートをします。

※ HF帯〜マイクロ波帯:6MHz〜6GHz

2. 無線区間の特性を考慮した上で、お客さまの課題に寄り添った提案をします

  • 実機の測定やフィールドテストの経験が豊富です。(無線区間の振る舞いが肌感覚で分かります。)
  • 無線の特性を知った上でシミュレーションを実施するため、より早い段階での課題発見と対策案の提示が可能です。
  • お客さまの課題に寄り添った解決策提示により、お客さま製品の価値向上に貢献します。

3. センサーが捉えた物理的な現象を、人やAIが扱える形に整えます

  • ノイズに埋もれた信号でも、フィルタリングなどの信号処理を行い、特徴を引き出します。
  • お客さまが判断しやすいようにグラフ化したり、あるいは、お客さまが分析できるようなデータ形式にします。

部分的な対応から全面的な対応まで、お客さまの状況に応じた支援を行います。

No 項目 用途・目的 対応内容
1 無線センシング回路設計 お客さまデバイスやセンサーの周辺回路を製品化 回路設計、基板設計・製造の支援、測定・評価
2 無線給電の開発支援 研究目的や新規事業検討のための実験や原理試作 電磁界シミュレーション、回路シミュレーション、測定・評価
3 センサーデータの分析 信号処理、可視化、状態監視、予兆診断 提案、システム構築支援、試行、運用支援

無線センシング回路設計

干渉、ノイズ対策、伝送路の特性など、扱いにくいアナログ・高周波回路の設計・開発を支援します。

  • センサーや光素子など、お客さまのデバイス性能を最大限に引き出せるよう回路を設計します。
  • 方式検討から回路設計まで、実現性のあるご提案をします。

回路設計

主なアウトプット

  • ブロック図
  • レベルダイヤ
  • 設計書
  • 回路図
  • シミュレーション結果

基板設計・製造

主なアウトプット

  • 部品配置図
  • 基板設計指示書
  • パターン図
  • 基板

※ 基板のアートワーク、基板製造、部品実装は、お客さまの提携先または当社パートナー企業で実施。

測定・評価

  • 信号波形の観測、同期精度の評価
  • リターンロス、周波数特性、スプリアスほか、RF特性を評価
  • 温度試験、電源電圧変動試験

無線給電の開発支援

無線による電力伝送について、お客さまの研究開発や新規事業を推進します。

  • 各シミュレーションを駆使して、開発の効率化を図ります。
  • 実機による測定・評価も実施します。改善点についてお客さま視点でご提案します。

電磁界シミュレーション

  • コイル・アンテナの電磁界シミュレーションを実施し、目に見えない無線区間を視覚化。
  • 無線区間の評価を効率化でき、課題を抽出し改善案を提示。

回路シミュレーション

  • アンプおよび変復調部の回路シミュレーションを実施し、妥当性確認と性能出しを効率化。

測定・評価

  • アンテナ周りのSパラメーターを測定し、インピーダンスマッチングを実施。
  • アンプや変調部の波形を測定し、振幅やタイミングなどを確認。

センサーデータの分析

無線通信が欠かせないIoTですが、センサーシステムの能力を最大限に引き出すためには、
アナログ信号の信号処理( FFT、フィルタリング、ノイズ除去など)も重要な役割を果たします。

  • センサーからの膨大なデータは、雑音、欠損、劣化があり、事前に信号処理を行うことで、人やAIが扱える品質のデータに加工します。
  • 加工したデータをグラフ化して、見やすくダッシュボードに表示します。

提案フェーズ

  • お客さまのご要望を伺い、信号処理の内容や使用するツールについて、提案します。
  • まずは簡易的な構成でシステムを構築し、段階的に検討することも行います。

試行フェーズ

  • 信号処理のモデルを作成、実機による確認および効果の検証を行います。
  • 一定期間に渡って、データの取得と検証を行います。

運用支援

  • お客さまのシステム稼働後も、継続的な監視や改善についても支援します。

導入事例

① センサーへの無線給電

1.概要
センサーへの電力供給および通信を無線で行うための回路設計および基板量産設計・評価試験を行い、量産後の保守支援まで対応。

2.お客さまの課題

  • 量産化にあたり、部品のばらつき、温度特性、ノイズ耐性を考慮して、回路設計と基板設計をして欲しい。
  • 基板は原価を抑えるため4層から両面基板に変更したい。その場合もアナログ的な性能は維持したい。
  • アナログ高周波回路ではカットアンドトライによる微調整も必要になるが、手間と時間がかかりリソースを割けない。

3.対応事例

  • 回路設計の段階では、電気特性のシミュレーションを実施し、回路構成や選定部品の妥当性を確認。さらに、実際にデバイスの温度試験や電源電圧変動試験も行いマージンを確認。
  • 基板パターン設計では、信号品質を要求されるラインの引き回しやノイズの経路を考慮して、細かく指示と検図を実施。

回転体にセンサーを取付けた事例の概念図

経験豊富な無線エンジニアが、ノウハウを生かした計測と調整作業を行い、 無駄な作業や手戻りを無くし効率の良い開発を支援