Pj UCOMS研究開発

2016年7月13日 (水)

MEMSセンシング&ネットワークシステム展の開催準備進む(9月14日-16日)

 MEMS関連の技術・製品・アプリケーションを一堂に展示する「MEMSセンシング&ネットワークシステム展」の開催準備が進んでいます。
 
 名称:MEMSセンシング&ネットワークシステム展
 会期:2016年9月14日(水)~16日(金)
 会場:パシフィコ横浜

 同時開催:InterOpto/LaserTech/BioOpto Japan/LED JAPAN
 URL:http://www.mems-sensing-network.com/
 
 開催内容を順次ご紹介しますが、今回は「研究開発プロジェクト成果報告会」のプログラムをお伝えします。
 
 名称:研究開発プロジェクト成果報告会
 開催日時:2016年9月15日(木)11:00-14:25
(昼休み1時間を含む)
 趣旨:
様々な社会課題解決のツールとして、センサーを活用したモニタリングシステムに期待が高まっています。本セミナーでは国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)や国から受託し、研究開発を進めているプロジェクトについて報告します。

第一部  発表者
11:00-
11:30
道路インフラの統合的な常時監視を実現するモニタリングシステムの研究開発
 スーパーアコースティックセンサによる橋梁センシングシステム、フレキシブル面パターンセンサによる橋梁センシングシステム、道路付帯構造物傾斜センシングシステム、法面変位センシングシステム等について 
東京大学教授
 下山 勲
11:30-
12:00
ライフライン系都市インフラのモニタリングシステムの研究開発
 公共的な施設のエネルギー供給管理システム等のライフラインのコアを対象に、無線センサネットワークを構築して、異常検知・交換時期の予測を目指して 
東京大学教授
 伊藤 寿浩
12:00-13:00 昼休み  
第二部   
13:00-
13:20
トリリオンセンサ社会を支える高効率MEMS振動発電デバイスの先導研究
 直径20mm程度の一円玉サイズの面積で発電効率を従来比2桁以上に飛躍的に高めた10mW級の振動発電素子を実現するための設計・製作・評価技術について
東京大学教授
 年吉 洋
13:20-
13:40
「完全自動化」自動車に不可欠な自車位置や周囲環境の革新認識システムの先導研究
 ①分子慣性ジャイロ:自車位置を常に厳密に把握する技術、②分光イメージャ:周辺環境を常に正確に把握する技術、③高精度認識アルゴリズム技術について 
東京大学教授
 下山 勲
13:40-
14:00
モニタリングシステムの構築・運用の革新を目指すセンサ端末同期用原子時計の研究開発
 
産総研
 柳町 真也
14:00-
14:20
牛の受胎率向上と疾病予防のためのウェアラブル生体センシング技術の研究開
 
農水省
 新井 鐘蔵
  成果については展示会ブースにおいても展示・説明を行っておりますので、お立ち寄りください。
  <成果普及部 内田和義>

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2016年5月16日 (月)

研究開発プロジェクト(RIMS、UCoMS)の活動報告

 MMC/NMEMS組合が推進している研究開発プロジェクトにつき、平成27年度活動成果を報告します。

1.道路インフラモニタリングシステム(RIMS)
 本プロジェクトは2014年7月より活動を開始し、2年目を終えました。
 本研究開発では、従来の点検技術を補完し、無線センサネットワークを活用して道路インフラの状態を常時・継続的・網羅的に把握することを可能とする道路インフラモニタリングシステムの開発として、高速道路の橋梁、道路付帯物、法面等を対象にして、以下の成果を得ることができました。
(1)道路インフラ状態モニタリング用センサ端末及びモニタリングシステムの研究開発
(1-1) 橋梁センシングシステムの開発
(1-1-1) スーパーアコースティックセンサによる橋梁センシングシステムの開発

MEMS スーパーアコースティックセンサデバイスの基本構造を決定し、10mm x  10mm x 10mmのプロトタイプのセンサを試作しました。また、省電力システム設計を完了し、稼働時の消費電力が約1.1Wとなることを確認しました。さらに、目に見えない内部損傷の位置を的確に捉えられる三次元AEトモグラフィ法を確立しました。
(1-1-2)フレキシブル面パターンセンサによる橋梁センシングシステムの開発
 極薄シリコンひずみセンサを作製するプロセスを確立し、長さ5mm、幅1mm、厚さ3umの極薄ひずみセンサアレイを、25個フレキシブル基板上にアレイ化した面パターンセンサプロトタイプを試作し、1x10-6の感度を確認しました。耐候性保護フィルムを試作し、熱ストレスに対して10年以上の耐久性を持つことを示しました。
(1-2)道路付帯構造物傾斜センシングシステムの開発
 MEMSセンサデバイスとして、目標の出力安定性0.855[gal](=0.05[deg]相当)以下となる0.69[gal](=0.04[deg])の安定性を確認しました。また、無線モジュールを試作し、無線通信距離が30m以上であることを確認しました。さらに、傾斜マルチセンサ端末の回路設計を完了し、目標の3.5mW(平均)以下の2.9mW(平均)を得ました。
(1-3)法面変位センシングシステムの開発
 無線メッシュネットワークに関して最適方式の実装を完了し、想定通りの動作をすることを確認しました。さらに、実証実験候補場所の植生による減衰等を考慮した詳細設計を完了し、1時間に4㎜以上の変位を検出可能な見込みを得ました。
(2)道路インフラ状態モニタリング用センサシステム共通基盤技術の研究開発
(2-1)無線通信ネットワーク共通プラットフォームの開発

 各社のセンサとの屋内での接続検証が完了しました。また、受信モジュールの遠隔管理による変更の確認が完了しました。さらに、メッシュネットワーク機能を実装し、目標とした3台までのホップ通信機能を確認しました。
(2-2)高耐久性パッケージング技術の開発
 複数のアンテナを内蔵するLTCC基板で、920MHzの無指向放射パターン基板設計を確立しました。またLTCC基板と透光性セラミックスのレーザ局所加熱による低熱(約40℃)接合、耐腐食性シートフィルム積層プロセス、コンクリートや鋼板に適合する粘接着シートを開発しました。さらに、耐久性加速試験により、封止特特を確認しました。
(3)道路インフラ状態モニタリング用センサシステムの実証及び評価研究
 RIMSセンサ情報との連携、高速道路会社データベースとの連携機能等を備えたPilot-RIMSを開発しました。また、各フィールドに適した実証場所の候補を1,2件に絞り込みました。
(4)センサ端末同期用原子時計の研究開発
 ガスセル内圧力変動に起因する基準周波数変動予測モデルを構築し、ガスセル試作によりモデルの有用性を確認しました。また、Cs・Rb併用ガスセルの温度特性評価から目的の時刻同期精度を達成できる見通しを得ました。ガスセル温度制御での消費電力を10mW以下とする設計指針を得ました。

2.ライフラインコアモニタリングシステム(UCoMS)
本プロジェクトは2014年7月より活動を開始し、2年目を終えました。
マイクロマシンセンターが担当している「コアモニタリング用 AlN圧電デバイスのウエハレベルパッケージ技術の開発」では以下の成果を得ることができました。
 AlN圧電デバイス量産試作プロセス技術開発では,昨年度開発したAlN圧電デバイスのオールドライプロセスを用いたAlN圧電カンチレバーの8インチウエハ試作を進め、産総研へ良品サンプルを提供し、振動発電特性を確認した。AlN圧電薄膜、Pt電極薄膜、それぞれのウエハ内の内部応力の分布を制御する成膜技術の開発を行い、薄膜を積層したカンチレバー構造のウエハ面内の反り量の制御も可能とないました。これらの結果に基づいて、AlN圧電デバイス(振動検出センサ素子、発電素子、センサ素子)試作を実施し、良好に動作するカンチレバーデバイスが得られることを確認しました。これにより基本的なAlN圧電デバイス量産試作プロセス技術の開発を完了しました。発電性能を向上させるScAlN薄膜形成を行うため、8インチウエハ対応スパッタ装置導入を行い、膜厚の均一性等基本性能の確認を行いました。
 ウエハレベルパッケージ技術開発は、昨年度、有望な接合方法及び構造材料として抽出したAu-Au活性化接合技術の工程条件の最適化を行い、200℃の低温でも約100MPaと非常に高い接合強度が得られることを確認しました。さらに封止構造TEGによる気密封止評価を行い、JIS合格判定基準よりも小さなリーク速度であることが確認され、封止特性も良好であることが分かりました。
 これらの結果から、P型端末0次試作用AlN圧電デバイス向けのパッケージ構造としてAu-Au活性化接合による気密封止および貫通構造による取り出し電極を配置したパッケージを設計・試作を行い、P型端末0次試作を行うチームに提供しました。

 両プロジェクトは国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の委託研究業務として実施しております。


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2015年4月23日 (木)

ナノ・マイクロビジネス展2015、2日目盛況に終了

 開催中のナノ・マイクロビジネス展2015の2日目の模様をお知らせします。

 まず、展示会場ですが、初日に比較して来場者が多く、活気にあふれた会場風景となりました。

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 また、本日はセミナー会場において、社会課題対応システム関連プロジェクトの成果報告会が開催され、立ち見を含む満員の参加者となり、みなさん熱心に受講されておりました。



セッション1 グリーンセンサ・ネットワークシステム技術開発プロジェクト成果報告会

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セッション2 第一回ライフラインコアモニタリングプロジェクト成果報告会

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セッション3 第一回道路インフラモニタリングプロジェクト成果報告会

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本日は来場者が多く、どのブースでも熱心に質疑応答がなされておりました。

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 最終日の明日、24日(金)は、TIA N-MEMSシンポジウム/MEMS協議会フォーラムが午後、開催されます。

 多数の皆様のご参加をお待ちしています。


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2015年2月17日 (火)

ナノ・マイクロビジネス展2015の社会課題対応システム関連プロジェクト成果報告会のご紹介

 ナノ・マイクロビジネス展2015は4月22日~24日にパシフィコ横浜で開催いたします。展示会の準備は進んでいますが、毎回好評な同時開催プログラムについて、今月は二日目の23日午後に開催します「社会課題対応システム関連プロジェクト成果報告会」の内容をご紹介いたします。
 セッション1は3月で4年間の開発・実証を終えるGSNプロジェクトの成果報告です。
 セッション2と3は2014年度から5年間の開発が始まった2つのプロジェクト、ライフラインコアモニタリングプロジェクト(UCoMS)と道路インフラモニタリングプロジェクト(RIMS)のそれぞれ第1回の成果報告会です。

 開催日時 2015年4月23日(水)12:00-16:30
 開催場所 パシフィコ横浜 アネックスホール


開会挨拶 (独)新エネルギー・産業技術総合開発機構 
セッション1    グリーンセンサ・ネットワークシステム技術開発プロジェクト成果報告会
  革新的かつ実用的で安価な小型グリーンセンサ(無線通信、自立電源、低消費電力)を開発するとともに、それらを用いたネットワークシステムを構築し、環境計測やエネルギー消費量等の見える化と制御(最適化)を可能にするような省エネを目指す実証(コンビニ、工場、ビル)を、2011年度から2014年度までの4年間にわたり、進めてきた成果を報告します。
 グリーンセンサでスマート社会を  (独)産業技術総合研究所 (前プロジェクトリーダー) 前田 龍太郎
セッション2         第1回 ライフラインコアモニタリングプロジェクト成果報告会
 重要な社会課題の一つである都市機能を支えるライフライン系の都市インフラ(電気、ガス、上下水道、情報、エネルギー)の安全な保全のためのライフラインコアモニタリングシステム(UCoMS)の研究開発(「インフラ維持管理・更新等の社会課題対応システム開発プロジェクト インフラ状態モニタリング用センサシステム開発」)が2014年度から5年間の予定で実施しております。今回は第1回目のセミナーということで、これまで各企業・研究機関が行ってきた技術開発とプロジェクトで開発する回転機器のモニタリングシステムの要素技術開発についてご紹介します。
 UCoMSプロジェクトのミッションとIoTへのインパクト  コアモニタリング研究体 研究体長 伊藤 寿浩
 圧電MEMS振動発電センサデバイスの開発  (独)産業技術総合研究所
 環境センサ・発電用MEMSプロセスプラットフォーム技術の開発  (一財)マイクロマシンセンター
 ネットワーク気象計と小型無線センサへの取組み  明星電気(株)
 920MHz無線マルチホップネットワークの低消費電力化技術の開発   沖電気工業(株)
 回転機器の振動特性とモニタリングシステムの開発  高砂熱学工業(株)
セッション3     第1回 道路インフラモニタリングプロジェクト成果報告会
 道路インフラモニタリングプロジェクトの概要と成果  東京大学 
教授 下山 勲
 西日本高速道路におけるモニタリングの取り組み(仮題)  西日本高速道路株式会社
 弾性波によるインフラアセットのi-NDT(innovative Non-Destructive Testing)(仮題)  京都大学
特定教授 塩谷 智基

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2014年8月 5日 (火)

NEDO委託事業「ライフラインコアモニタリングシステム研究開発(UCoMSプロジェクト)」がキックオフ


 独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)から受託しました「インフラ維持管理・更新等の社会課題対応システム開発プロジェクト/ライフラインコアモニタリングシステム研究開発(UCoMSプロジェクト)の第1回会合(キックオフ会議)が8月5日(月)にマイクロマシンセンター会議室にて開催されました。本キックオフ会議には、経済産業省及びNEDOからの御来賓の臨席を賜り、プロジェクトに参画する各社/各機関の研究者及び事務局メンバーらが参加しました。


【UCoMSキックオフ会議の様子】

 UCoMSプロジェクトは社会・産業インフラ維持管理・更新等の重要な社会課題の一つである都市機能を支えるライフライン系の都市インフラ(電気、ガス、上下水道、情報、エネルギー)の安全な保全のためのセンサーモニタリングシステムの研究開発を実施するもので、特に、ライフラインの心臓部にあたるモーター、ポンプ、コンプレッサー等の動力機械に焦点を当てたコアモニタリングに取り組みます。そして実施に当たってはマイクロマシンセンター、産業技術総合研究所、明星電気株式会社、沖電気工業株式会社および高砂熱学工業株式会社から成る産官連携グループがコアモニタリング研究体を結成し、5年間に亘り一体的に研究開発を進めることになります。


【UCoMS研究開発概念図】

 このキックオフ会議では、マイクロマシンセンターの青柳専務理事の開会挨拶、経済産業省及びNEDOからの御来賓の挨拶の後、本プロジェクトの研究リーダである伊藤コアモニタリング研究体長からのリーダ方針説明、研究管理者の逆水産業インフラ研究センター長からの今後のプロジェクトの進め方の説明と続きました。最後に参加者全員から自己紹介とプロジェクトへの意気込みの表明がなされました。

伊藤研究リーダ方針のポイントは以下の通り。

  1. ユーザ機関と連携した実証実験を最重視。実証現場へのプロトタイプ端末の早期(前倒し)導入する。
  2. 普及型・低コスト化デバイス/端末を実現する。特に完成度(エンジニアリング)へこだわる。
  3. ニーズと技術レベル(実現性)との間の最適解を追究する(トレードオフを意識したバランスのとれた研究開発)。
  4. 適切なタイミングで効果的なインパクトのある情報発信に努める。
  5. 大きな波及効果を狙い、同時にMEMSの産業化へ貢献する。


 キックオフ会議の終了後は引き続き、「道路インフラモニタリングシステム研究開発(RIMSプロジェクト)」の研究コンソーシアムと合同意見交換会(写真2:意見交換会の様子)を開催して、同じインフラモニタリングの研究開発を進める両プロジェクトの研究者間で活発な意見交換・交流ががなされました。今後得られました成果に関しましては、適宜発信していきたいと思っております。


【UCoMS&RIMS合同意見交換会の様子】

 これで今回のキックオフ会議を皮切りに、今後5年間のライフラインコアモニタリングシステム研究開発(UCoMSプロジェクト)が本格始動いたします。研究開発状況、研究成果等につきましては本ブログUCoMSプロジェクトのHPサイトを通じて随時発信するとともに、研究成果発表会も定期的に開催してまいります。皆さまのご支援のほど、よろしくお願いいたします。

<マイクロマシンセンター産業インフラ研究センター長 逆水登志夫>



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2014年8月 1日 (金)

インフラモニタリング新規プロジェクト(RIMSおよびUCoMS)が始動、HPサイトをリリース

1.新たなHPサイトをリリース

 先日、NEDO公募事業「インフラ維持管理・更新等の社会課題対応システム開発プロジェクト」に対して、マイクロマシンセンター、NMEMS技術研究機構等が提案した「道路インフラモニタリングシステム研究開発(RIMSプロジェクト)」および「ライフラインコアモニタリングシステム研究開発(UCoMSプロジェクト)」が採択されました。
→道路インフラ採択記事→ライフラインコア採択記事

 今回の採択を受け、速やかにプロジェクトキックオフを行うべく鋭意準備を進めていますが、このたび準備活動の一環としてそれぞれの新規プロジェクト用のHPサイトをリリースしました。

 
道路インフラモニタリングシステム研究開発(RIMSプロジェクト)

 【URL】http://rims.la.coocan.jp/

   

 【RIMS開発の趣旨】

 社会インフラの中で陸上貨物輸送量2,655億トンキロの92.3%(2,451億トンキロ)を占め、国民の豊かな生活を支える道路インフラを対象に、国民生活に与える影響度とその維持管理体制の状況を踏まえ、先ずは高速道路を対象とし、将来的には一般道への展開を目指した道路インフラモニタリングシステム(RIMS:ROAD Infrastructure Monitoring System)の開発を行います。

 【HPの主なコンテンツ】


 
ライフラインコアモニタリングシステム研究開発(UCoMSプロジェクト)

 【URL】http://ucoms.la.coocan.jp/

   

 【UCoMS開発の趣旨】

 本テーマは社会・産業インフラ維持管理・更新等の重要な社会課題の一つである都市機能を支えるライフライン系の都市インフラ(電気、ガス、上下水道、情報、エネルギー)の安全な保全のためのセンサーモニタリングシステムの研究開発を実施するものです。特に、ライフラインの心臓部にあたるモーター、ポンプ、コンプレッサー等の動力機械に焦点を当てたコアモニタリングに取り組むこととしています。

 【HPの主なコンテンツ】


2.「MEMSの波」にNMEMS活動を加える

 なお、これと共に本ブログ(MEMSの波)についても以下のような変更を加え、ブラッシュアップを図りました。

  1. 従来MEMSの波は、マイクロマシンセンター(MMC)およびMEMS協議会(MIF)の活動記事が中心でしたが、今後NMEMS組合の活動記事も加えることにしました。
        
  2. カテゴリについて見直しを行いました。

 3.今後の積極的な情報発信

 今後、これらのHPサイト(RIMSUCoMS)やMEMSの波等を用いて、積極的にプロジェクトの進捗状況や研究成果などを発信していきたいと思っています。

  (青柳桂一@MMC & NMEMS)

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2014年7月16日 (水)

「ライフラインコアモニタリングシステムの研究開発」がNEDO公募事業「インフラ維持管理・更新等の社会課題対応システム開発プロジェクト」に採択

 このたび当センター(一般財団法人マイクロマシンセンター)を含む産学グループが提案した「ライフラインコアモニタリングシステムの研究開発」について、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の公募事業「インフラ維持管理・更新等の社会課題対応システム開発プロジェクト」への採択が決まりました。

 本テーマは社会・産業インフラ維持管理・更新等の重要な社会課題の一つである都市機能を支えるライフライン系の都市インフラ(電気、ガス、上下水道、情報、エネルギー)の安全な保全のためのセンサーモニタリングシステムの研究開発を実施するものです。特に、ライフラインの心臓部にあたるモーター、ポンプ、コンプレッサー等の動力機械に焦点を当てたコアモニタリングに取り組むこととしています。

Photo_7

 今回のNEDOからの採択通知を受け、我々の産学連携グループでは本年度から平成30年度までの5年間の研究開発を効果的かつ円滑に推進するための研究体制を構築し、わが国の都市機能を支えるライフライン系の都市インフラの保全に資する「ライフラインコアモニタリングシステムの研究開発」の実現を目指していきます。今後の関係者のご支援・ご協力をお願いいたします。

<MEMSシステム開発センター 逆水登志夫>

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