2025年までに、世界で750億台に達すると予測されるIoTデバイス。屋内外問わずいたるところに配置されるセンサーに関して、電源の確保の課題がまだクリアできていない。

RFIDタグなどのように、読み取りデバイス（リーダー）の送信する無線信号を、エネルギーとして利用するセンサーもあるが、通信距離が短いとの弱点がある。

こうしたなか、MITの研究者は太陽電池を組み込んだセンサーを開発した。このセンサーは自己給電により、数年間センシングデータを送信し続けることが可能。活用シーンも豊富だ。

・RFIDタグの通信距離が5倍に

縮小した太陽電池により給電するセンサーはこれまでも開発されてきたが、製造コストがかかるうえにかさばり、透過性も低いことから用途が限定される。

MITの研究者は、製造が容易でコストが抑えられ、そのうえ薄くて透明にもなる「ペロブスカイト太陽電池」に目を付け、これを安価なRFIDタグに統合した。

通信範囲1m未満のRFIDタグに対し、その5倍の通信が可能。データ送信範囲が長いため、複数のセンサーからのデータを1つのリーダーで収集できる。

・屋内の長期的なデータ収集にも

効率よくエネルギー変換するペロブスカイト太陽電池には、複数のセンサーを接続して強化できる。

さらに、今回開発の太陽電池は、日中の屋外は当然のこと、暗い室内でも照明から電力供給できる。この仕様は、配送物や建物内のエネルギーなんかの幅広い対象を監視できることを意味する。

研究者の実施した実験で、センサーは屋内と屋外の両方で、数日間にわたって温度をセンシングし、継続して送信した。

今後は温度だけにとどまらず、湿度、圧力、振動、汚染などにセンシング対象を拡大していくとのこと。

参照元：Photovoltaic-powered sensors for the “internet of things”/MIT News