AIRsプロジェクト（空間移動時のAI融合高精度物体認識システムの研究開発）がスタート

　このたび、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）委託事業として採択された「空間移動時のAI融合高精度物体認識システムの研究開発(AIRs)」がスタートしました。

　本プロジェクトは国立大学法人東京大学、国立大学法人電気通信大学、国立研究開発法人産業技術総合技術研究所、オリンパス株式会社、株式会社デンソー及び一般財団法人マイクロマシンセンターの産官学連携チームが受託したもので、2017年から2年間に亘り先導研究を進めていくことになります。

　　　　　　　　[研究概念図]


　AIRsの研究開発においては、「空間の移動」時の様々な外乱のある実環境において、どこに何があるかの認識精度を高めるべく、1) 画像情報と姿勢情報の質を飛躍的に高める革新センサに基づいた次世代人工知能、２）革新センサ：プラズモニックワイドバンドイメージャ、３）革新センサ：高精度分子慣性ジャイロの研究開発に取り組むこととしています。

（参考）
　→ AIRsプロジェクトの概要
　→ ブログ記事

MMC25年の活動を概観（MMC25年の歩み）

　Kが所属するマイクロマシンセンター（MMC）は1992年1月に設立され、その後マイクロナノ分野の技術開発の推進、産業化支援のための環境整備に係る活動を行い、さらに近年では、超センサー社会/IoT社会実現のための様々な取組を進めています。本年でちょうど設立後25年経過したことから、これまでの四半世紀の活動の歩みを取りまとめました。
　ここでは、マイクロマシンセンター設立からの期間を10年毎に次の3つに大別して、MMC25年の活動を概観しています。

1991-2000年
マイクロマシン基盤技術の開発を進め、マイクロマシン実現に資する技術的なプラットフォームづくりを目指す


2001年-2010年
MEMS産業発展を目指す新たな技術開発への挑戦や産業化推進の活動（MEMS協議会活動）が中心


2011年-直近
センシング＆ネットワーク/IoT基盤技術技術の開発や超スマート社会実現のための活動が中心



（参考）
　→ 「25年の歩み」HPサイト
　→ ブログ記事

　→ 25年の歩み拡大図 (PDF)
　→ 「MMC25年とIoT時代を迎えるMEMSイノベーション」
　　　 (PDF)

活躍するMEMS（メムス）～身の回りでもSociety5.0でも

　MEMS（メムス）というと聞き慣れない用語かも知れませんが、実はモバイル機器、自動車等の私たちの身の回りの製品の中に数多く組み込まれている必須デバイスです。MEMSとはMicro Electro Mechanical Systems（微小電気機械システム）の略で、半導体製造技術やレーザー加工技術等、各種の微細加工技術を用いて微小な電気要素と機械要素を一つの基板上に組み込んだ米粒や豆粒ほどの大きさのデバイスのことを言います。

　MEMSと半導体デバイス（LSIなど）はどちらも同じような大きさで外見上よく似ていますが、働きが少し違います。すなわち、半導体デバイスは入出力が電気信号で、人間の頭脳のような高速計算や大容量の記憶などの働きに秀れていて、コンピュータの中枢デバイスとなっています。一方、MEMSは入出力が電気信号に限定されず、エネルギーや機械変位、物理量など多岐に亘り、人間の五感器官のようなセンシング（センサ）、筋肉部のような動作（アクチュエータ）などの様々な働きをします。

　（図1）MEMSの概念図


　例えば、モバイル機器のスマホでは高性能化・多機能化を実現するため、モーションセンサ、MEMSマイクロフォン、無線センサ、環境センサなど盛沢山のMEMSがスマホ内の狭小な空間の中にぎっしりと組み込まれていて、MEMSのかたまりのようなものです。また、自動車も同様です。エンジン制御のための圧力センサ、姿勢制御のためのジャイロ、エアバック感知のための加速度センサなど多くのMEMSが使われていますし、今後は自動運転のための各種MEMSセンサが増大していくと予想されます。

　（図2）スマホで使われるMEMS


　さらには、数次のMEMSに係る先端技術開発プロジェクトの研究成果等が基盤技術として蓄積・活用され、スマホ、自動車に限らず多くの製品やシステムへの先進MEMSの応用が広がっています。

　（図3）広がる先進MEMSの応用

一方、政府の第5期科学技術基本計画においてSociety5.0（超スマート社会）の実現に向けた取り組みが提唱されていますが、Society5.0の実現には近年注目を集めるIoT（あらゆるものがインターネットでつながる）システムが欠かせません。このIoTシステムの中でもMEMSが重要な役割を果たしていくことになります。

例えば、工場を対象としたIoTシステムでは、実世界（工場現場）の状況を適確かつ迅速にデータ収集（センシング）し、収集したデータをクラウド上に集め、ビッグデータ技術やAI（人工知能）を用いて設備管理や生産管理に役立つ経営情報に変換する、そして経営情報を実世界（工場管理、経営）にフィードバックする、といった流れになります。この流れの中で実世界とクラウドを結ぶセンシングの局面においてMEMSが主役となります。

　すなわちMEMSを用いた多様な産業用途のセンサ、環境からエネルギーを自力で調達する自立電源、データを無線で飛ばす無線モジュールなどをまとめて搭載した小型センサ端末（これもMEMSのかたまり）が工場の各所に配置され、工場の様々な稼働状況をリアルタイムにモニタリングし、クラウドに収集データを送り出します。

今年度からNEDO委託事業の高効率スマートセンシングシステム（LbSS）の研究開発も始まりました。近い将来Society5.0を支え、元気に活躍するMEMSの姿を見ることができるようになります。乞うご期待。

（図4）Society5.0/IoTシステムで活躍するMEMS

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注）本稿は、JRCMニュース（2016年12月号）への寄稿文に加筆修正を加えたものです。

LbSSプロジェクト（高効率データ抽出機能を有する学習型スマートセンシングシステムの研究開発）がスタート

　このたび新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の委託事業として提案した「超高効率データ抽出機能を有する学習型スマートセンシングシステム（LbSS:Learning based Smart Sensing System）の研究開発」の研究テーマが採択されました。

　研究推進母体となる技術研究組合NMEMS技術研究機構には、日立製作所、ローム、富士電機、オムロン、鷺宮製作所、マイクロマシンセンター、静岡大学、東京大学、電力中央研究所および東京電力ホールディングスのユーザー企業も含めた産学10機関が結集し、2020年までの5年間にわたり研究開発・実証を進めていくことになります。

　　　　　　　［研究概念図］



　本研究プロジェクトにおいては、工場等の設備の稼働状況等の把握を目的とするスマートセンサモジュール、高効率MEHなどの自立電源、及びスマートセンシングフロントエンド回路を開発し、動的センシング制御可能な無給電のスマートセンサ端末を実現します。さらに、同時に開発する学習型スマートコンセントレータとの連携により、従来の環境発電で収集可能な有価情報量を100倍化することを可能とする学習型スマートセンシングシステムの基盤開発と実証を行います。

（参考）
　→ LbSSプロジェクトの概要
　→ ブログ記事

SSI 国際標準化プロジェクトがスタート

　このたび、経済産業省の委託事業としてマイクロマシンセンターとNMEMS技術研究機構が共同で提案した「スマートセンシング・インタフェース（SSI）国際標準化」の研究テーマが採択されました。

　今後マイクロマシンセンターとNMEMS技術研究機構は、NTTデータ、オムロン、セイコーインスツル、日立製作所、富士電機、三菱電機、ローム、東京大学、産業技術総合研究所、および次世代センサ協議会の産学10機関の参加協力を得て、2016年度～2018年度の3年間にわたり国際標準化に係る研究開発を実施していきます。

　　　　　[標準化の概念図]


　具体的には、本事業でSSI規格の構成要素となるスマートセンサ及び自立電源のスペック表示法、スマートセンサが備えるべきハード的要件であるインタフェース仕様等の国際規格原案を作成し、事業期間内にIEC等へ新規提案を行うことを目指します。

（参考）
　→ SSI 国際標準化プロジェクトの概要

スマートセンシング＆ネットワーク研究会がキックオフ

　近年各種の社会課題解決の有力なツールとして注目されているスマートセンシング技術の開発、社会・産業へのセンサネットワークの展開については、多様なユーザが求めるニーズを明確にし、得られた研究成果を社会問題解決のために応用・展開する社会実装の視点が不可欠です。



　このため、マイクロマシンセンターでは、スマートセンシング及びネットワーク関連の諸課題解決、技術標準化推進及び社会実装の促進のため、関係する大学・研究機関・関係企業・技術研究組合等が一堂に会し、交流を深め検討を進める場を提供することを目的とする「スマートセンシング＆ネットワーク研究会（SSN研究会）」をMEMS協議会の下に設置し、キックオフ会合を開きました。

　本研究会は、SSNを社会実装して新たな市場創出を実現することを目指し、様々なアプリケーションに対応できる共通プラットフォームの構築や先端技術開発の検討等を行うこととしており、今後具体的なテーマごとにワーキンググループを順次立ち上げ、活動を進めていきます。

（参考）
　→ SSN研究会_HPサイト
　→ ブログ記事

高効率MEH先導研究プロジェクトがスタート

　このたびNEDO公募事業において、NMEMS技術研究機構が提案した「トリリオンセンサ社会を支える高効率MEMS振動発電デバイス（高効率MEH）の研究」の先導研究テーマが採択されました。今後、静岡大学 、東京大学、鷺宮製作所、ダイキン工業、オムロン及びマイクロマシンセンター が結集する産学連携研究体＠NMEMSが2015年度から２年間に亘り先導研究を実施することになります。

　　　　　　　　［研究開発概念図］


　本先導研究においては、来るべきトリリオンセンサ社会に必要不可欠な超高効率の環境振動型発電素子（再生可能エネルギー）の実現を目指し、MEMS・マイクロマシン技術の新設計・新工法を新たに導入することで、直径20mm程度の一円玉サイズの面積で発電効率を従来比２桁以上に飛躍的に高めた10mW級の環境発電素子の設計・製作・評価技術を確立することとしています。


（参考）
　→ 高効率MEH先導研究の概要
　→ ブログ記事

完全自動運転を目指すIRiSプロジェクトの先導研究がスタート

　先日NEDO公募事業において、マイクロマシンセンター、デンソー及び東京大学の産学連携チームが提案した「究極の省エネを実現する「完全自動化」自動車に不可欠な革新認識システム（IRiS）の研究開発」の研究テーマが採択されました。今後2015年から２年間に亘り、上記産学連携チームが研究体を結成し先導研究を実施していきます。

　　　　　　　［研究概念図］


　本先導研究では、未来の交通システム（究極の省エネ、快適な移動空間の実現）に向け、自動車の完全自動化を実現すべく革新的な認識システムを目指し、そのコアとなる　（１）厳密な自車位置、（２）人間を超えた周囲環境の把握、（３）認識アルゴリズムの三つの未踏認識技術の実現性の確保に挑戦します。


（参考）
　→ IRiS先導研究の概要
　→ ブログ記事

SIP畜産センサプロジェクトがスタート

　先日、マイクロマシンセンターが参画する畜産センサ研究コンソーシアムがSIP (戦略的イノベーション創造プログラム）へ提案した「生体センシング技術を活用した次世代精密家畜個体管理システム（SIP畜産センサプロジェクト）」が採択されました。今後は研究コンソーシアムが主体となり、2018年度まで研究開発を行うこととなります。

　　　　　[研究開発の概念図]


　具体的には2014年から2018年までの5年間で、以下の最終目標を設定して研究開発を進めていきます。

１）繁殖成績向上のための精密個体管理システムの開発
◦センサシステムを用いた授精適期判定による人工授精の受胎率を70％とする。
◦周産期管理の改善により分娩間隔を20日以上短縮する。

２）高度飼養管理と生産病防除のための精密個体管理システムの開発
◦センシシステムを用いた生産病の早期診断技術を開発する。
◦センサシステムを用いた生産病の治療費の半減効果を実証する。


（参考）
　→ SIP畜産センサプロジェクトの概要
　→ ブログ記事

RIMS研究開発プロジェクトのスタート

　このたび新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の公募事業において、技術研究組合NMEMS技術研究機構（以下NMEMS組合）が提案した「道路インフラ状態モニタリング用センサシステム（RIMS）の研究開発」が採択されました。

　今後、東京大学、京都大学、 産業技術総合研究所、東芝、大日本印刷、富士電機、三菱電機、NTTデータ、マイクロマシンセンター、大日本印刷及び日本ガイシの産学の各機関が結集してNMEMS技術研究機構に社会インフラ研究センターを設置し、本年度から5年間に亘り研究開発を進めていくことになります。
　　　　　　　［研究開発の概念図］


　本研究開発は従来の点検技術を補完し、無線センサネットワークを活用して道路インフラの状態を常時・継続的・網羅的に把握することを可能とし、さらには容易にアクセスできない場所のモニタリングや災害等の突発事象への対応や、大規模インフラのモニタリングにも適用可能な技術開発を目指し、本年度から5年間に亘り研究開発を進めていきます。


（参考）
　→ RIMSプロジェクトの概要
　→ ブログ記事