Service製品とサービス

スマート・センサエッジ・システム情報の処理が行えるスマートなエッジシステム

スマート・センサエッジ・システムは,賢い(スマートな)情報の処理が行えるIoTのエッジ(端末)側のシステムです.このようなシステムを用いると,エッジ側で収集される膨大な量の情報をそのままクラウド上のサーバーに転送しないで,賢く処理された結果のみを転送すれば良いことになります.また,必要であればエッジ側で判断をした結果に基づいてエッジに接続された機器の制御なども行えます.これにより,通信ネットワークのトラフィックとサーバーの負荷を軽減できます.また,応答性能の高いエッジシステムが実現できます.

構成要素

センサ
  • フレキシブル・センサデバイス(後述)を採用
  • 消耗品として交換可能
  • 短期間で開発が可能
  • 生体情報センシング・システムに最適
ASIP(特定応用分野向きプロセッサ)
  • 最新のオープン命令セットプロセッサ RISC-V ベースの ASIP を短期間で開発
  • 機械学習,データ圧縮,暗号化などの機能を専用命令の追加とアーキテクチャ拡張によって実現
  • 高機能,高性能,低消費電力化を達成
通信モジュール
  • LPWA/BLEに対応
  • センサネットワークへの接続が容易
  • 低消費電力のネットワークアクセスを実現

膀胱内圧センシング・システム

スマート・センサエッジ・システムのコンセプトのもとになっている生体情報センシング・システムの開発事例としては,大阪大学,東京工業大学,奈良県立医大が共同開発した膀胱内圧センシング・システムがあります(写真).これは,前立腺肥大などの泌尿器系疾患の検査用機器として開発が行われました.弊社CTOの今井も大阪大学在職中にこのプロジェクトのリーダーの一人として参画していました.

  • 前立腺肥大などの泌尿器系の疾患の診断のためのセンシング・システム
  • 大阪大学,東京工業大学,奈良県立医大による共同開発(文部科学省の支援)
  • 膀胱内圧を30サンプル/秒で72時間連続して計測し,ワイヤレス(電磁誘導)で体外に送信
  • 機械的なスイッチを使わず,電磁誘導によって起動し,プログラムをダウンロードして実行
  • カプセル内に2.5mm×2.5mmの大きさのSoCを内蔵
システム用SoC
  • MEMS圧力センサの出力(キャパシタンス)をディジタル値に変換して送信
  • 2.5mm×2.5mmの大きさのSoC(MeSOC-I)を使用
  • データ・サンプリング,データ伝送とシステム全体の制御を行うASIPを内蔵
  • 転送誤りの検出と訂正(ECC)を専用命令で実行するASIPを用いることにより,RISCプロセッサ上のソフトウェアで実行した場合と比較して消費エネルギーを1/10に削減
  • 生体信号向きデータ圧縮アルゴリズムを用いればデータ通信量を1/4に削減可能
  • データ圧縮・伸長用の命令セットを持ったASIPで実行すれば,RISCプロセッサ上のソフトウェアで実行した場合と比較して消費エネルギーを1/5に削減可能

フレキシブル・センサデバイス

フレキシブル・センサデバイスは,有機材料を用いた柔らかいシートの上に印刷技術によって製造されるセンサデバイスです.PETなどの生体適合性の高いシートを用いることによって,医療・ヘルスケアに適した生体情報センシング・システムの実現が可能になります.弊社では,大阪府立大学の竹井准教授との共同研究を通じて,温度,圧力などのセンシングが行えるフレキシブル・デバイスを開発しています.

  • カーボン・ナノチューブ融液を柔らかい素材に印刷することで実現される最先端のセンサ製造技術
  • 半導体センサ,MEMSセンサよりも製造が容易,低コスト
  • ウェアラブルデバイスへの応用が容易
  • 装着感や違和感を感じさせることなく計測でき,日常生活における膨大なデータ収集が可能に
  • 大阪府立大学 竹井邦春 准教授との共同研究の成果を実用化
  • 既に6種類のセンサを実現(温度,歪,紫外線,心電用電極,加速度,運動量)