「シャツ」をウェアラブルデバイスに！　カギは「給電と通信」

未来のウェアラブルデバイスは「シャツ」

「ウェアラブルデバイス」と言うと、身近なものでは心拍数などのデータを取るスマートウォッチがあります。最近では、VR空間で触れたものの感触を体験できるグローブ型デバイスもあります。
しかし、未来のウェアラブルデバイスは「衣服」が主流になるかもしれません。現在、「シャツ」にセンサや触覚を与えるアクチュエータを何十個とつけたウェアラブルデバイスが研究されており、完成すると医療、ヘルスケア、VRやアートなど、幅広い用途に応用できると期待が高まっています。

シャツを使ったデバイスにできること

例えば、服にセンサを数十個つけて全身の温度分布を調べると、直接計測できない深部体温が推定できて熱中症の予測に役立ちます。また、触覚を与えるアクチュエータを数十個つければ、VRの中で誰かに体を触られたときにそのデータが服に送られて、皮膚感覚でそれを感じとれるデバイスになります。
こうした使い方を可能にするのは、布の平面上で「給電」と「通信」を行う技術です。従来は、センサやアクチュエータ1個1個に電池と通信モジュールをつける必要があり、当然その分重くなるためにシャツとして実用的ではありませんでした。

布の上で給電と通信を行う

新しい技術では、導電性の布でできた服の1カ所に電源と受信機（または送信機）をつけるだけで、給電と通信ができます。センサをちりばめた服なら、各センサが出すデータの電波と、服の1カ所につけた電源からの電気を、すべて異なる周波数に設定して布の平面を伝わらせます。すると水面に波紋が広がるように、電気と電波が布全体に伝わるのです。その波の中から、センサは電気を拾い、受信機はデータを拾います。アクチュエータをちりばめた服なら、逆に、1カ所の送信機から送られるデータを、各アクチュエータが拾って動作します。
デバイスを開発するとき常に付きまとう給電と通信の問題を解決する画期的な方法の一つとして、注目されている技術です。

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高知工科大学システム工学群准教授野田聡人先生

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無線通信、マイクロ波工学

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メッセージ

大学というのは、興味のある領域を突き詰める場所です。知的冒険を共にする学友や道案内をする教員が集まった環境で、あなたは自分の知的好奇心にしたがい突き詰めて思考するための自由な時間を手にします。思考の末のひらめきや、その先を知りたくなるときめきが、あなたの人生を豊かにするはずです。ただし、とにかく教科書を暗記する勉強法や、自由時間を差し出して遊びを我慢して勉強するといった態度では、こうした幸せは感じにくいと思います。大学で学ぶとはどういうことか？　受験勉強の合間に想像してみてはどうでしょうか。

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高知工科大学は、システム工学群・理工学群・情報学群、経済・マネジメント学群、令和6年4月に開設したデータ＆イノベーション学群の理系・文系にわたる5学群を擁する大学です。本学は「大学のあるべき姿を常に追求し、世界一流の大学をめざす」という高い志を掲げ、人を育てるのではなく「人が育つ大学」でありたいという教育モットーを根底にクォータ制などの先進的な教育システムをいち早く取り入れて、機動的に最先端を走っています。まずは資料請求から。解答例付き過去問もあります。