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石黒研究室 - 小型の環境発電素子で駆動する超低電力インターフェース回路の研究

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admin
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慶應義塾大学理工学部電子工学科　石黒研究室では、小型の環境発電素子で駆動できるようなナノワットで動作するインターフェース回路の研究を行っています。
「石黒研究室は集積回路の研究をやっておりまして、用途としては一言で言うとインターフェース用の集積回路になります。例えば自然界に色んな信号がありますが光をセンシングするとかこういうマイクもそうですがそういったものをセンシングするデバイスがあってそこから電気信号になったものを拾い上げてそれを増幅するなりして最終的にデジタル回路で処理できるような形に変換する、そういった回路の研究をしています。」
スマートフォンが情報収集端末の主流となった現在、検索エンジン等で人が入力したデータを収集していますが、将来、さらに小型のセンサー端末が実用化されると、これまでとは桁違いに大量の信号を人の手の介在なしに収集することが可能となります。その実現のためには、超小型、極低消費電力のインターフェース回路が鍵を握ります。
「例えばこういったマイクに使う音声信号ピックアップのアナログ・デジタル変換器これで1ナノワット以下で動くようなAD変換器も既に開発済みです。実際に５６０ピコワットですね。電源電圧が０.４ボルトで動くということで、それが具体的にどういった性能かというと例えば一ミリ角の太陽電池その太陽電池で室内光で発電したエネルギーで動かすことができる、そういった回路になっています。そういった回路があればこのサイズのマイクになっていますけど、それを1ミリ角のサイズにやろうと思えばできます。メガネにそういったマイクをつけると自動的に音声を認識して自分が考えていることをメガネが解釈してネットワークに介してデータセンターにアクセスするとそういったことができるようになります。」
また、石黒研究室では、バッテリを搭載できない超小型システムに無線で電力とデータを伝送する技術の研究も進めています。
「ひとつの方法としては例えば太陽電池を使って光のエネルギーを変換してそれで回路を動かすということがあるんですが、もうひとつは無線でセンサーチップに電力を送ると。その2つが実現できればいちいちケーブルで繋がなくても米粒大のセンサーチップかあるいはカードサイズの非常に大容量のメモリーデバイスに情報とエネルギーを無線でアクセスすることができるようになると。」
近い将来やってくる、環境からセンシングされた情報を様々なサービスに生かせる社会。その実現に向けて、石黒研究室では日々研究に励みます。
Category
教育 - Education
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