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SB Tech Fes. 2023
ワイヤレス電力伝送について
2023.3.16 木
基盤技術研究室
長谷川 直輝
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WPT（ワイヤレス電力伝送）について
電波によるエネルギーの給電
マイクロ波・ミリ波による空間伝送型WPTの実用化が期待
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ワイヤレス電力伝送の主な方式
電磁誘導型
交流磁場
コイル
P
in
P
out
共鳴型
LC共振器
P
in
P
out
空間伝送型
P
in
P
out
アンテナ
電波によるエネルギー給電
磁界/電界共振によるエネルギー給電
磁場変動によるエネルギー給電
空間伝送型ワイヤレス電力伝送
（2022.5月制度化）
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増加し続けるセンサ・IoTへの給電問題の解決が必要不可欠
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背景
Virtual × Physical IoT Business
IoT・センサの爆発的な増加
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WPT制度化 in Japan
出典：総務省HP https://www.soumu.go.jp/menu_news/s-
news/01kiban16_02000240.html
2022年5月制度化：商用利用可能
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アプリケーション例
Air tag, Tile
出典：https://thetileapp.jp/platform_partners/tile_card/
空間伝送型WPTターゲット
出典：https://thetileapp.jp/
出典：https://www.apple.com/jp/shop/buy-airtag/airtag
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WPT開発動向
https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000003.000071264.html
Aeterlink×竹中工務店
2020
(2017)
2017/5/31 Japanese Newspaper
Microwave-Driven Battery-less
Temperature/Moisture Sensor
Receivers
City Hall in South of Kyoto Prefecture
Tx/Rx Antenna
Sensing Data
2020
Kyoto Univ.×Panasonic
2017
https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news/2017-05-31
10m WPT 実証試験の実施：温度センサ、タグなど 15m WPT 実証試験の実施：センサ類
屋内での商用投入間近
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ソフトバンクでの取り組み・研究開発
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６Gに向けたソフトバンクのチャレンジ
SoftBank プレスリリース2021
“Beyond 5G／6Gのコンセプトおよび実現に向けた挑戦を公開” July 14, 2021
https://www.softbank.jp/en/corp/news/press/sbkk/2021/20210714_01/
（8）電波による充電・給電
スマートフォンなどのデバイスは、Qi規格による無接点充
電技術が多く使用されていますが、距離が離れてしまうと
充電・給電ができないという欠点があります。6G時代に
は、電池交換や日々の充電から解放される未来がやっ
てくると期待しており、距離が離れても電波を活用した充
電・給電を行える技術の研究開発を進めていきます。
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実現したい未来
「膨大な数のデバイスを所有・管理できる社会」
「給電」を固定回線からモバイル回線へ！
給電市場：いまだに固定回線状態 電気利用の仮想化・無意識化
✓ 「家庭単位」の課金システム
✓ 電気の利用は「専用回線」状態
✓ 無断利用は「電気泥棒」
✓ 「端末単位」の課金システム
✓ 多数ユーザが給電システムを「共有」
✓ 近場の給電スポットに「自動接続」
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B5G/6G ミリ波通信機能拡張 研究開発
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B5G/6Gに向けてミリ波通信へWPT機能を実装
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𝑓
𝑡
国プロに関する共同研究
ソフトバンク（代表）
✓ 通信とWPTの融合・連携システム研究
京都大学
✓ 超大開口・簡易アンテナの研究
金沢工業大学
✓ ミリ波高効率レクテナの研究
基地局の非通信時のリソースを有効利用
➡ B5G/6Gの拡張機能としてのWPTシステムを実現：基地局の新しい使い方を提案
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ミリ波通信装置へのWPT機能実装に成功
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𝑓
𝑡
通信ベースバンド装置 通信ミリ波アンテナ
ミリ波の通信とWPTの時空間分離システムを実証
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✓ 通信システムにWPT機能を実装
✓ 同一の周波数帯域内で通信とWPTの時空間分離を実証
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微弱領域で動作するミリ波受電アンテナ
（レクテナ：電波を電気エネルギーに変換）
世界最高クラスの効率を達成！ミリ波弱電受電アンテナの開発成功
State-of the arts（金工大調べ）
レクテナ構造
整流器チップ
マザー基板
Small loop antenna
裏面GNDなし
Wire antenna
0.1μm GaAs
ブリッジ整流回
路チップ
バンプ
2.5 mm
□400μm
DC電力
RFtoDC
35
40
45
50
55
60
65
70
10 100 1000
Rectification efficiency (%)
Input power (mW)
35G
29G
29G
29G
20G 29G
32G
28G
28G
24G
24G
24G
24G
28G
トレンド１
トレンド2
GaAs GAD (金沢工大)
MA4E1317f(GaAs SBD)
GaAs SBD
測定値
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プレスリリース（2022/10/7金）
報道関連（2022/10/11時点）
1. ITmedia：基地局からの電波でAirTagなどに給電 ソフトバンクが実験に成功、世界初
2. ケータイ Watch：基地局の電波でデバイスを充電、6G時代に向けソフトバンクなど実証に成功
3. CNET Japan：基地局から無線給電、ソフトバンクらが実験成功--AirTag大のデバイスを想定
4. マイナビニュース：ソフトバンクなど、ミリ波通信装置へのワイヤレス電力伝送実装に成功
5. 日刊工業新聞：ソフトバンク・京大など、ミリ波通信で電力伝送 基地局・周波数を有効活用
6. 産経ニュース：離れた場所の機器に電波を使って充電 ソフトバンクなど、令和１２年に実用化へ
7. businessnetwork.jp：ソフトバンクなど、基地局へのワイヤレス電力伝送機能の実装に成功
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