「畜産用マルチモーダルセンサ」

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研究代表者:
石田 誠 (豊橋技術科学大学 工学部 副学長(研究担当) 教授)
研究課題:
社会の安全・安心に貢献するユビキタス集積化マイクロセンサの開発

技術解説

複数のセンサを有機的に組み合わせて融合的な信号統合処理を行うマルチモーダルセンシング技術について,シリコン集積回路技術の機能集積性,ならびに各種の材料技術を活かして,本研究の開発ターゲットとなるセンサ・ノードへ一体化する技術の開発および用途開拓を行った.今回用途開拓としてターゲットにしたものとして,牛の第一胃への滞留型センサである.健康な第一胃の胃液(ルーメン液)は常に弱酸性(pH6.8)を保ち,宿主生物(微生物)が共生している.この微生物により牛が食べた植物繊維は栄養分に変換されるのであるが,餌の状況や誤食などにより,ルーメン液のpHが変化し,微生物が死滅すると牛の健康が保てなくなり,牛の健康管理のため畜産業界から牛第一胃のpH値,温度,さらには電気伝導度(EC)をリアルタイムにモニターが必要である.また,長期間体内のモニターを行うために,その無電源化,さらにはデータの無線化が望まれている.本開発では5mm角のシリコンチップにpHが計測できるISFET(電界効果トランジスタ型pHセンサ),温度センサ,EC(電気伝導度)センサ,さらにはそれらのセンサの駆動用電源回路を集積化したチップを試作し,その動作を確認できている.また,現在開発している無線ノードを想定し,Mote(300MHz)端末に装着し牛の胃の中に滞留させデータ収集を行うことができる.

概要図

マルチモーダルセンサ

マルチモーダルセンサ

牛第一胃滞留型無線型マルチモーダルセンサ

牛第一胃滞留型無線型マルチモーダルセンサ

論文等

  1. Masato Futagawa, Taichi Iwasaki, Mitsuyoshi Ishida, Keita Kamado, Makoto Ishida, Kazuaki Sawada, “A Real-Time Monitoring System Using a Multimodal Sensor with an Electrical Conductivity Sensor and a Temperature Sensor for Cow Health Control”, Japanese Journal of Applied Physics Volume 49, pp. 04DL12-1-4, 2010.

関連特許

関連リンク

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