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先端光エレクトロニクス研究
~プラズモニクスという新しい科学技術分野への挑戦~

石坂 雄平 研究室

 
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スマートメーターを活用した高齢者見守りシステムの開発

中野 幸夫 研究室

 




■ 先端光エレクトロニクス研究
~プラズモニクスという新しい科学技術分野への挑戦~

石坂 雄平 研究室


 プラズモニクスとは、金属ナノ構造などにおける自由電子の集団的振動(プラズモン)と光波を結合させて利用・制御する新しい技術です。自由電子と光波が結合してエネルギーをやりとりしている状態を表面プラズモンと呼んでいます。表面プラズモンは、光学をはじめとして、物理、化学、生物、医学、遺伝子工学など様々な分野での応用展開が考えられています。

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図1 表面プラズモンの光強度分布

 当研究室では、光通信やバイオ・化学センサへの展開を目的として、表面プラズモン現象の原理解明や、表面プラズモンに基づく光デバイスの提案に関する研究を進めています。これまでの研究では、図1に示すように、新たな表面プラズモン現象を発見することに成功しました。図中の色が明るいところほど、光強度が大きいことを示しています。また、発見した現象を用いると、効果的に光波を伝搬させる可能性があることを明らかにしました。今後の研究では、図2に示すように、光学実験装置を用いた特性測定や、表面プラズモン機能を高度に集積する技術の確立を目指しています。

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図2 光学実験装置(左図)と表面プラズモンの機能集積(右図)

 研究成果を国際的に発信するとともに、情報通信社会基盤の発展やライフ・イノベーションに貢献するという熱意をもって研究活動に取り組んでいます。
 


 


■ スマートメーターを活用した高齢者見守りシステムの開発

中野 幸夫 研究室


 独居高齢者や老々介護世帯の孤独死・孤立死、宅内での熱中症発症が社会問題化し、これらの世帯を効率的、効果的に見守る体制の整備が急ぎ求められています。一方、どの家庭にも電気の使用量を計測する目的で電力量計が設置されています。現在、家庭の電力量計は電気機械式のものが主流ですが、今後10年程で、通信機能を備えた電子式のスマートメーターにすべて切り替えられる予定です。スマートメーターは家庭の電気使用量を短い時間間隔で計測し、その都度、計測データを電力会社に送信します。これによって、家庭毎の電気使用量の遠隔検針が可能になるほか、計測データは「電気使用量の見える化」による節電の促進や電気需要のピークカットのために活用されます。

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図1 スマートメーターによる見守りのイメージ

 さらに、このメーターで得られるデータから居住者の生活状態やエアコンの使用状態が把握でき、この情報を社会的に安心して活用できれば、社会インフラとしての見守りネットワークを安価かつ効率的に構築できます。
 

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図2 スマートメーターを活用した見守りネットワークのイメージ

 本研究では、スマートメーターで得られるデータから居住者の生活状態とエアコンの動作状態を正確に把握する手法を開発し、スマートメーターを活用した見守りネットワークの具体像とその実現に向けた課題と解決策を提示していく計画です。

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