IoTシステムにおけるセンサ技術の基礎と高性能化およびその応用

〜 IoTの全体構成、センサシステムおよび要素技術、信号処理とシステム、センサの性能を決める信号・雑音比、超低雑音回路搭載センサ、エネルギーマネージメント 〜

  • IoT特有のセンサ技術について学び、IoTシステム開発に活かすための講座!
  • センサ技術の基礎や種類、センサシステムの要素技術を修得し、製品開発に活かすための特別セミナー!

講師の言葉

 IoT時代に入りセンサへの期待は益々高くなっています。しかし膨大な種類のセンサの選択、その活用の困難さに加え、IoTにおける独自の課題があります。特に、膨大なデータの意味ある圧縮、すなわちスマート化が不可欠で、これにはマイコンを活用した信号処理が必須です。また長時間に安定して動作させるには、低消費電力化に加えて、電池やエネルギーハーベスタの活用やエネルギーマネジメントシステム等の今までとは異なった技術が必要になります。本セミナーはこれらの課題を整理し皆様のIoT開発のお役に立てればと思います。

セミナー詳細

開催日時
  • 2017年08月21日(月) 10:30 ~ 17:30
開催場所 日本テクノセンター研修室
カテゴリー 研究開発・商品開発・ ビジネススキル
受講対象者 ・センサを応用して具体的にセンサシステムを構築しようとされる技術者・研究者の方 ・トランスジューサを含めたセンサの開発されている技術者・研究者の方 ・センサを中心に雑音や不安定性でお悩みの方 ・過去に設計・実装されたセンサを改善・改良をお考えの方 ・エネルギーハーベスト技術に興味ある方
予備知識 ・高専・大学の学部レベルの電子工学の基礎知識をお持ちの方
修得知識 ・センサシステムにおけるセンサの選択に自信が湧いてきます ・センサシステムの性能を決める要因・要素が判ります ・センサシステムの概要や課題が判ります ・センサを応用してシステムを構成されようとされる場合の注意点が判ります ・センサ・トランスジューサの研究開発に役立ちます ・センサに最適な回路やシステム設計・実装に役立ちます ・エネルギーハーベスト技術を適用できます
プログラム

1.諸言 〜IoT、インダストリ4.0時代の到来とセンサへの期待〜

2.今何故IoTなのか、課題は何か?

 (1).センサやMEMSのスマホへの搭載と、その衝撃

 (2).IoTでの無線との融合、それによる新しい価値

 (3).IoT実用化の課題

3.IoTの全体構成

4.センサの基礎

 (1).トランスジューサとは

   a.センサの分類、センサとトランスジューサ

   b.物理センサ(位置センサ、モーションセンサ)

   c.化学センサ(ガスセンサ、VOCセンサ)

   d.バイオセンサ(アッセイ、DNAや蛋白質)

 (2).センサの種類

   a.センサネットワークで使われるセンサ(温度、モーション、照度等)

   b.環境モニターで使われるセンサ(化学センサ、雨量、微粒子、気圧他)

   c.インフラモニタリングで使われるセンサ(振動、非破壊センサ)

   d.農業分野で使われるセンサ(雨量、水分、照度、気温、PH等)

 (3).どんなものでもセンサに変身?

   a.既存のセンサ素子を活用

   b.状態を見るセンシング

   c.材料物性を活用したセンサ

5.センサシステム、および要素技術の基礎

 (1).回路構成の基礎

 (2).オペアンプの種類

   a.バイポーラ型

   b.CMOS型

   c.JFET型

 (3).オペアンプの動作

   a.基本原理

   b.センサ回路に利用する場合の課題

 (4).ワンチップマイコンによるスマート化

   a.マイコンによる高性能化

   b.アクティブセンシング

   c.信号処理

   d.データの圧縮

6.高性能を実現する信号処理とシステム

 (1).初段回路の選択

   a.ホイーストンブリッジと差動アンプ

   b.計装アンプの使用

   c.容量の計測

   d.時間の計測

 (2).センサで良く使う様々なアナログ信号処理

   a.基準電源

   b.各種フィルター

   c.対数アンプ

   d.可変ゲインアンプ

 (3).アナログーデジタル変換

   a.ADコンバータ

   b.カウンター回路

   c.周波数変換

 (4).マイコンによる信号処理

   a.デジタル回路の置き換え

   b.内臓AD変換や周波数カウンターを使う

7.センサの性能を決める信号・雑音比

 (1).センサの性能を決めるもの信号・雑音比

 (2).内なる雑音と、外部からの雑音

   a.センサ自信の雑音、抵抗と容量

   b.電源からの雑音

   c.電磁ノイズ

   d.デジタルノイズ

 (3).理論限界を支配する3つの雑音

   a.抵抗のノイズ:ジョンソンナイキスト原理

   b.切り替え時容量ノイズ:KTCノイズ

   c.周波数、カウンターのノイズ:位相ノイズ

 (4).超低雑音回路の実装方法、その考え方

   a.初段OPアンプノイズの計算

   b.OPアンプの実装方法

 (5).温度依存性の低減

   a.温度係数の少ない部品の選択

   b.温度の影響を受けない設計

8.超低雑音回路搭載センサの例

 (1).マイクロケルビン分解能温度計

 (2).ピコ-ナノテスラ磁力計

 (3).フェムト容量計 

 (4).市販の圧力センサを使ってcmの高度分解能

9.エネルギーマネージメント

 (1).エネルギーハーベスト素子の採用

 (2).エネルギーマネージメント回路の重要性

 (3).システム的な発想の重要性

10.終わりに

キーワード IoT システム センサ技術 MEMS 無線 トランスジューサ 物理センサ 化学センサ バイオセンサ センサネットワーク センシング 回路構成 オペアンプ ワンチップマイコン 信号処理 超低雑音回路 エネルギーマネージメント
タグ インターネットサービスイメージセンサエネルギーエネルギーマネジメントシステムセンサネットワーク
受講料 一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
会場
日本テクノセンター研修室
〒 163-0722 東京都新宿区西新宿2-7-1 小田急第一生命ビル(22階)
- JR「新宿駅」西口から徒歩10分
- 東京メトロ丸ノ内線「西新宿駅」から徒歩8分
- 都営大江戸線「都庁前駅」から徒歩5分
電話番号 : 03-5322-5888
FAX : 03-5322-5666
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