本研究では大規模農業用センサシステムを無人航空機(UAV)からの無線給電によって，電池交換を不要で運用することを目指している．近年，UAVからのマイクロ波を用いた無線給電によってセンサシステムを駆動させる試みがなされているが，マイクロ波は水分に起因する伝搬干渉が大きく，農業用途など周辺に農作物や土壌などが存在する場合，反射や吸収により給電源の位置によっては受電電力が影響を受けるという問題があり，給電効率には位置依存性がある．そこで，センサからの受信電力の情報をもとにUAVをより適切な給電位置に誘導することで給電効率を改善する手法を提案する．本研究では農作物等が給電効率に及ぼす影響を考慮し，給電の際にUAVを誘導するべき最適な給電位置を推定し，限られたUAVの飛行時間内でセンサに効率的に電力を供給するアルゴリズムを検討している．

We propose battery-less agricultural sensor system that is wirelessly powered from unmanned aerial vehicle (UAV). There are several trials that using UAV as a mobile wireless power transmitter and driving sensor nodes by the transmitted power with microwave. However, introducing the system to agricultural applications, microwave will likely be reflected or absorbed by crops and soil which richly contain moisture since microwave propagation significantly affected by water. As a result, power transmission efficiency will depend on transmitter’s positions. On the other hand, there could be another efficient powering position. Thus, we consider effects by moisture and propose position searching method to maximize to efficiently deliver sufficient energy to sensors in limited flight time of UAV.

【参考文献】

鈴木孝男，成末義哲，西岡一洋，川原圭博，浅見徹，”無人自律航空機を利用した圃場内センサへのマイクロ波給電システム構築への検討，” 信学総大 2015，B-18-46, Mar. 2015.

繁田亮, 小林亮介, 川原圭博, 浅見徹，”UAVからの無線給電によるバッテリーレス農業用センサシステムにおける最適給電点追跡手法，” 信学技報，vol.115, no.290, ASN2015-73, pp.127-132, Nov. 2015.

小林亮介，成末義哲，繁田亮，川原圭博，浅見徹，”無線給電型土壌水分センサ実現のためのフェージング対策手法，” 信学総大 2016，B-18-13, March 2016.

鈴木康大，繁田亮，川原圭博，浅見徹，”UAVを用いた給電システムにおける給電効率情報のフィードバックに基づいたセンサ位置推定による最適給電点探索手法，” 信学総大 2016，B-18-33, March 2016.