C-3 less 電力センサ

非接触かつバッテリーレスで動作するワイヤレス電力センサ

非接触かつバッテリーレスで動作する、電力計測のIoTデバイスです。高専の卒業研究で開発した成果を、共同研究により商品化しました。

これらの特徴から、既存の家庭・工場を簡単にIoT化 することができます。

このプロダクトは、当初は私の高専の卒業研究として開発され、家庭のコンセント裏に設置する形状でした(2015)。その後、ヒアリングをもとに工場向けの形状に改良し(2016)、量産・商品化しました(2017-2018)。

私は企画、回路開発(特許第6278377号)、量産設計、実験システム構築などを担当しました。

複数の企業で実証実験を行い、様々な産業機器(射出成形、基板実装、へら絞り、ディップ成形、建設現場)に簡単に設置可能であることを確認しております。

現在、共同研究先の泰興物産株式会社と事業化し、複数の企業において試験導入が進行中です。

産業機械の多くは、機械の一部が配電盤になっており、簡単にアクセスできます。ここの計測したい線に、クランプ状のセンサを取り付けます。

電流が流れると、5秒ごとにデータが送信されます。

設置時に、センサのIDと設置場所を紐づけてメモしておきます。

センサの信号をインターネットにアップロードするために、小型コンピュータの中継機を設置します。

センサデバイスからの通信距離は50m程度なので、部屋ごとに1個を目安に設置します。数十個程度のセンサを1個の中継機で受信できます。

中継器が受信したデータは、携帯電話回線を利用してクラウドに送信されます。

(1)で控えておいた設置場所と、IDをクラウドに登録します。データはWebサイトにグラフで表示されます。

計測するのは電流なので、電圧(100V, 200V)をかけると消費電力(皮相電力)が得られます。その電力を積算すると、消費電力量がわかります。

設計した量産基板です。面付けして、フィデューシャルマークや捨て板をつけました。捨て板には製造用に穴が必要です。量産設計は初めてだったので、こうした仕様は実装業者の方に教えて頂きながら、形にすることができました。

書き込みは、自作の治具で行います。3Dプリンタとポゴピンで作りました。