バッテリーフリーセンサーソリューション Battery-Free Sensing
電池交換できない場所、配線できない場所、製品寿命中に密閉される機器の状態を可視化する
電池交換が難しい場所、配線が困難な場所、製品寿命中に密閉される設備の状態を、UHF RFID / Bluetooth / NFC を用いて非接触で取得するセンサーソリューションです。シェン・ヒーローは、用途・設置環境・読取方式に応じて、最適な通信方式と検証ステップをご提案します。
バッテリーフリーセンサーは、センサー側に交換用電池を搭載せず、外部からのRF/NFC等のエネルギーで必要なタイミングに測定・送信を行う方式です。読取距離、測定頻度、読取率は設置環境や給電条件に依存するため、量産前のPoC・実機検証を前提にご提案します。
まず確認すべき課題
バッテリーフリーセンサーの検討では、設置環境と運用方法の制約を最初に整理することが重要です。次のような課題がある場合に、方式選定からのご相談を承ります。
電池交換ができない
配線を追加できない
密閉構造で後付け保守が難しい
金属・高電圧・絶縁構造の影響がある
読取条件が用途で大きく変わる
量産前にPoC・実機検証が必要
通信方式は、用途・インフラ・運用方法から選定します
バッテリーフリーセンサーでは、通信方式だけでなく、給電方法、受信インフラ、作業者の運用、設置位置、筐体構造を合わせて設計する必要があります。UHF RFID、Bluetooth、NFC はいずれも有効な選択肢ですが、向いている用途は異なります。
方式選定で確認する質問
- 何を測定したいか
- どこに設置するか
- 既存の UHF RFID リーダーや BLE 基盤があるか
- 自動監視か、保守員による点検か
- 固定インフラを設置できるか
- 電池交換や配線がなぜ難しいか
- 読取頻度は常時、定期、イベント時、点検時のどれか
- 量産想定か、PoC か、単発評価か
UHF RFIDセンサーソリューション
既存RFID設備の活用・多点読取
RFIDリーダー／アンテナでセンサーIDと測定値を取得します。既存のUHF RFID設備の活用、多点読取、比較的長距離の定点読取に向く方式です。
Bluetoothセンサーソリューション
RFIDリーダー非前提の受信構成
センサーを給電／励起したうえで、測定値をBLE広告パケットとして受信します。RFIDリーダーを前提としない受信構成や、BLE／IoT基盤を活用した定期監視の検討に向きます。
NFCセンサーソリューション
スマホで近接確認・スポット測定
NFC対応スマートフォンやリーダーをかざして1点ずつ近接で値を取得します。製造検査、保守点検、個体確認、スポット測定に向く方式です。
| 項目 | UHF RFID | Bluetooth | NFC |
|---|---|---|---|
| 向いている用途 | 既存RFID設備の活用、多点読取、比較的長距離の定点読取 | RFIDリーダーを使わない受信構成、BLE／IoT基盤の活用、定期監視 | 製造検査、保守点検、個体確認、スポット測定 |
| インフラ | UHF RFIDリーダー、アンテナ | UHF給電／励起構成 ＋ BLE受信機／ゲートウェイ／スマートフォン等 | NFC対応スマートフォンまたはNFCリーダー |
| 読取イメージ | RFIDリーダー／アンテナでセンサーIDと測定値を取得 | センサーを給電／励起し、BLE広告パケットとして測定値を受信 | スマートフォン／リーダーをかざして1点ずつ取得 |
| 主な制約 | リーダー／アンテナ設計、金属・液体・筐体影響の検証が必要 | 給電条件、更新周期、読取タイミング、受信距離の検証が必要 | 数cm程度の近接読取、1点ずつ確認、常時監視には不向き |
上記は代表的な選定観点の比較です。読取距離・更新周期・読取率は設置環境や給電条件に依存するため、実際の構成は用途・既存インフラに応じてPoC・実機検証のうえで決定します。
高電圧・中電圧機器におけるバッテリーフリーセンシング
開閉装置、GIS、母線、接点、避雷器、ブッシング、複合碍子などでは、製品寿命中に密閉される構造や、電池交換・追加配線が難しい構造が課題になります。シェン・ヒーローでは、こうした機器メーカー様向けに、温度、湿度、圧力、磁場、加速度、歪みなどのセンシング方式について、通信方式の選定から PoC 設計までご相談を承ります。
下記は実績ではなく、設計段階で評価する検討領域の例です。実機への適用には、安全・絶縁設計、規格・認証、温度・電磁環境、製品寿命の評価が必要です。
密閉型開閉装置の温度監視
GIS・ガス絶縁開閉装置の状態監視
密閉機器内のガス圧監視
サージアレスタの状態監視
絶縁部品へのセンサー組込
閉鎖盤内のホットスポット監視
向いている案件 / 向いていない案件
バッテリーフリーセンサーの提案は、設計・評価段階からの組込検討に適しています。次の整理をご相談前の目安にご活用ください。
向いている案件
- 高電圧・中電圧機器メーカーの製品組込検討
- 密閉構造で電池交換が難しい製品
- 配線追加が困難な構造
- 年間生産数が見込める製品プログラム
- 設計・評価段階から検証できる案件
- 具体的な測定対象、設置位置、読取方法がある案件
向いていない案件
- 単発の実験だけで量産可能性がない案件
- 読取率の保証を前提とする案件
- 設置環境・読取距離・頻度が未定の案件
- 通電中の高電圧設備へ後付けするだけの案件
- 電力会社向け TCO 提案をすぐに要求する案件
- 連続ストリーミングや高頻度通信を前提とする案件
ご相談時に確認したい情報
次の情報をお知らせいただくと、初期検討に必要な技術条件を整理しやすくなります。未確定の項目があっても構いません。
- 対象機器名：開閉装置、GIS、ブッシング、避雷器、盤、母線など
- 機器の状態：密閉、樹脂封止、金属筐体、屋内／屋外
- 測定したい物理量：温度、湿度、圧力、磁場、加速度、歪みなど
- 読取方法：常時、定期、点検時、出荷検査時
- 読取距離・読取頻度
- 電池交換ができない理由
- 配線ができない理由
- 年間生産数または想定数量
- PoC 希望時期
- 既存システム連携の有無
- 高電圧・絶縁・規格・認証に関する制約
その他の産業分野での活用例
高電圧・中電圧機器以外でも、状態の記録や個体管理を目的としたバッテリーフリーセンシングの検討を承ります。
物流・在庫管理
製造・設備管理
食品・低温物流
農業・畜産
研究・PoC
取扱センサーメーカー
UHF RFID 方式では、Asygn・Farsens など既存パートナーのバッテリーフリーセンサー製品でのご提案が可能です。Bluetooth／NFC 方式は、Kliskatek 製バッテリーフリーセンサー技術を活用した提案にも対応します。
FAQよくあるご質問（FAQ）
バッテリーフリーセンサーとは何ですか？
UHF RFID / Bluetooth / NFC はどのように選べばよいですか？
高電圧・中電圧機器の内部にセンサーを設置できますか？
読取距離や読取率は保証できますか？
バッテリーフリーセンサーで連続監視はできますか？
お問い合わせ
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