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知能電波反射面を用いた次世代ワイヤレスネットワークに向けた研究ツールの開発

使用智能无线电波反射表面开发下一代无线网络研究工具

基本信息

批准号：
22K12010
负责人：
木崎一廣
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12010/
关键词：
IRS RIS LIS Backscatter 知能電波反射面 IoT

项目摘要

本研究の目的は、知能電波反射面(別名IRS) を研究者が簡単に検証可能な研究ツールを開発することである。壁に知能電波反射面を展開することで、本来は壁によって吸収されていた電波を有効利用できるようになるため、電波を用いたデータ伝送や電力伝送の性能を飛躍的に増加させる。「1. 複数協調動作が可能な知能電波反射面」と「2. 知能電波反射面と協調動作可能な無線アクセスポイント」の実験装置を実現し、その上で動作する「3. 知能電波反射面と既存の無線通信が共存可能なMAC プロトコル」で知能電波反射面を実環境に適用する場合の課題に取り組むと同時に、実験装置の有用性を実証する。2022年度は、知能電波反射面の実現方法の調査・検討を行い、電波の反射を制御する素子をダイポールアンテナとバラクタダイオード、素子数を25個、周波数帯を2.4GHzに決定して、他の研究者がこの成果を手軽に活用出来るデータを残すため無償の電磁界ミュレータ Sonnet Lite を用いてシミュレーションを行い素子の諸元を決定した。シミュレーション結果に基づいて、無償の回路図作成ツール CADLUS Circut を用いて知能電波反射面とその制御回路の回路設計を行い、無償のプリント基板設計ツール CADLUS X を用いてプリント基板のパターン設計を行い、P版.com で製造し、研究者自身で組み立てた。制御回路にマイクロコンピュータを搭載しているので、そのプログラムを無償のクラウド型ソフトウエア開発環境 Keil Studio を用いて開発し、知能電波反射面の回路の動作確認を終えた。

The purpose of this study is to provide researchers with a simple way to verify the possibility of developing an intelligent radio reflection surface (IRS). The reflection surface of the wall and the absorption surface of the wall are expanded, and the utilization of the wave and the transmission performance of the electric power are improved greatly.「1. Complex coordinated motion is possible to know the reflection surface of electric waves. The realization of a device capable of realizing radio wave reflection surface and coordinated operation is possible. The problem of selecting and assembling intelligent radio wave reflection surface and existing wireless communication system for application to environment is discussed. Meanwhile, the usefulness of intelligent radio wave reflection device is demonstrated. In 2022, the investigation and study of the realization method of the reflection surface of the intelligent radio wave were carried out. The number of elements in the reflection control of the radio wave was determined to be 25, and the frequency band was determined to be 2.4 GHz. His researchers decided to use the results of the investigation and use of the electromagnetic field for free. The results of the research are based on the design of CADLUS Circuit, the design of CADLUS X Circuit, the production of CADLUS Circuit, and the establishment of the researchers themselves. Control loop control loop