プリンテッドセンサシステム

背景

IoT(Internet of Things)やトリリオンセンサなど多くの種類のセンサを多数利用し、それらの情報をクラウドネットワーク上に置くシステムの概念が提唱されています。これらを実現する技術の発展とともに、多種多数のセンサからの膨大な情報を集約して、センサから直接集められる単なる物理量だけではなく、より抽象的な状態把握を行うことが可能となってきています。

現在、この技術を、プラント・インフラ・流通管理などに応用することが考えられています。例えば、パイプラインやタンクなどのプラント設備や、道路、地中配管、橋、トンネルなどのインフラの設備からの情報を多種多数のセンサで集め、その情報から日常の操業管理やメンテナンス時期を推定して保守を行うことなどが可能になります。

このようなシステムでは、多種多数のセンサを使用するので、既存のセンサシステムより安価で設置が容易なセンサシステムが必要とされています。このようなセンサシステムを実現するために、印刷技術などを応用したフレキシブルハイブリッドセンサが注目されています。

プラント

センサデバイス

技術

横河電機は、山形大学のセンター・オブ・イノベーション(COI)プログラムの場で、大学や他企業との共創活動を通じて研究開発を行ってきました。

フレキシブルで大面積に設置できる多様多種な薄型センサの実現を目指し、横河電機は印刷技術を用いたセンサを開発しています。また、印刷技術だけでは困難な無線送信をシリコンデバイスとハイブリッド化することにより、無線での情報収集が可能なフレキシブルハイブリッドセンサを開発し、そのセンサを用いて計測システムを構築しました。このセンサは薄く柔軟でどこにでも簡単に貼り付けることのできるので,ヘルスケアや流通管理向けに利用することができます。現在、このシステムの産業応用を目指して研究を行っております。

フレキシブルハイブリッドセンサを瓶に添付し計測

将来構想

より大面積、多種、多数のセンサをアレイ状に備えたフレキシビリティの高いシート状のセンサシステムを用いることによって、状況に応じたセンシングが可能となります。例えば同じセンサシステムでもプラントで配管に貼れば温度分布、流速、振動、液漏れなど情報収集、床に貼れば圧力分布や静電容量から人や物の移動検出など多様な情報を得ることができ、そこからより抽象的な操業の効率化、設備の寿命診断などの判断が可能となります。

もちろん個々の荷物に貼り付ければ流通の品質管理、人に貼り付ければヘルスケアにも応用が可能です。

フレキシブルハイブリッドセンサをさまざまに活用した例

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