MMC25年とIoT時代を迎えるMEMSイノベーション
1. MMC25年：活動の歩み
2. MEMS産業動向
3. 最近の先端技術プロジェクトの取組み
2017年1月23日
一般財団法人マイクロマシンセンター
副理事長 青柳 桂一

MMC25 年とIoT時代を迎えるMEMSイノベーション

1. MMC25年：活動の歩み
 25年の概観
 1991～2000
 2001～2010
 2011～2020
2. MEMS産業動向
3. 最近の先端技術開発プロジェクトの取組み

MICROMACHINE CENTER

2017.1.23

22

MMC25年：活動の歩み

25年の概観MMC25年：活動の歩み

1991～2000

社会・経済の潮流
 東西ドイツの統一、ソ連邦の崩壊 1990-1991 → 資本主義体制の勝利？
 わが国バブル経済（株価 38,915円 1989年末）の終焉 → 失われた10年 山一證券、北海道拓殖銀行などの大型倒産 1997-1998
 IT社会の夜明け：Win95、インターネット、iモード Amazon、Google創業
 MEMSは驚きの時代から働きの時代へ進む

大型技術開発プロジェクトは産業発展の原動力
 90年代当初の基礎研究ただ乗り論→基礎研究分野での国際貢献が求められる
 多くの長期大型の国プロジェクトが始動
 プロジェクト後期になるとニーズ（出口）重視へ マイクロマシン技術研究開発プロジェクト（1991-2000）総額 約250億円⇒MEMS産業、機械産業等の基盤強化へ貢献
 RWCプロジェクト（1992-2001） 総額 約500億円⇒超高速計算機、人工知能（AI）の発展に貢献 アトムテクノロジープロジェクト（1992-2001）総額 約250億円⇒ナノテク研究開発の先駆け

財団法人マイクロマシンセンターの発足 1992.1.24
 マイクロマシン技術プロジェクトの推進母体として設立

マイクロマシン技術研究開発プロジェクト追跡評価報告書（2006年7月、NEDO）より
本プロジェクトは、日本の持つ半導体製造技術と高度な精密機械加工技術を融合させて、マイクロマシン技術として確立させ、次世代産業の基盤を形成する
主要技術のひとつとして立案された。
当時、マイクロマシンの概念は未確定であり、新しい分野であるが故に基盤技術が未整備で技術的難易度も高く、未踏技術分野の研究開発であり多大の開発費と長期の研究期間を要することから、企業単独では実行困難であり、国が着手したことは妥当であったと評価できる。
10年にわたって基盤技術の研究を可能とし、マイクロマシン技術分野を確立することで広く認知させることができたことは、長期視野にたって進めた国家プロジェクトとして、妥当と考えられる。さらには、その後の後継プロジェクトの支援を得て、MEMS技術が大きく進展し、新しい産業基盤の提供と実績を挙げていることは、本プロジェクトが起因しており、国として牽引したことは評価できる。
……（以下略）MEMS開発の歩み
マイクロマシンの概念の萌芽(1960年代)
国際学会Transducers’87「驚きの時代」1987～1994

マイクロモーター、マイクロ歯車など

Siカンチレバー搭載顕微鏡、32×32圧力センサアレイ(1990)
マイクロマシン技術プロジェクト(1991～2000)
マイクロマシンセンター設立(1992)

1)

Boschプロセス特許(1994)
わが国MEMSファンドリの登場(1999~)

数次のMEMS製造基盤技術開発Pj (2003~)
・MEMSプロジェクト(2003～2005)
MEMSファンドリ企業助成
・MEMS-ONEプロジェクト(2004～2006)
MEMS設計支援ソフトの開発→普及
・ファインMEMSプロジェクト(2006～2008)
高集積・複合ＭＥＭＳの製造技術の開発
・BEANSプロジェクト(2008～2012）
異分野融合型次世代デバイスの開発

２)
マイクロ光学ベンチ

3)「働きの時代」1995～

XGA対応したミラーアレイを有するDMD
5)な加速度センサ
４)

6

MMC25年：活動の歩み

2001～2010

社会・経済の潮流
 米国同時多発テロの発生 →テロとの戦いの始まり 2001.9
 わが国経済は緩やかな実感なき景気回復（いざなみ景気） 聖域なき構造改革、郵政民営化、特殊法人改革
 米国発リーマンショック 2008.9 →世界同時不況、超円高局面へ わが国半導体産業、家電産業などへ深刻な影響

科学技術基本計画（第2期 2001-2005； 第3期 2006-2010）
国家的・社会的課題に対応した重点化
 ライフサイエンス、情報通信、環境、ナノテク・材料
 エネルギー、ものづくり技術、社会基盤、フロンティア

MEMS産業の発展
 MEMSファンドリ企業の登場 1999～
 MEMS協議会 (MIF) の発足 2006.4
 産業のマメ：製品小型化・高機能化のための必須デバイス
 国内MEMS市場規模 4400億円(2005) →7200億円(2010)

数次のMEMS製造基盤技術開発Pjの推進（長期大型の国プロジェクトは姿消す）
 MEMSプロジェクト（ファンドリ助成） 2003-2005
 MEMS用設計・解析支援システム（MemsONE）2004-2006
 ファインMEMSプロジェクト 2006-2008
 BEANSプロジェクト 2008-2012

進化するMEMSデバイス（FineMEMS、BEANSへ）14,000人

3,500人

2017年は

9

MMC25年：活動の歩み

2011～2020

社会・経済の潮流
 東日本大震災、原発事故 2011.3 → 政治的混迷もあって沈滞感が広がる 3本の矢、マイナス金利、地方創生、一億総活躍 → デフレからの脱却、経済再生へ
 増大する難民、相次ぐテロ → 内向き、保護主義の台頭 → 不透明感増す世界情勢 インダストリー4.0、超スマート社会（Society5.0）の実現へ
 キーワードはオープンイノベーション、トリリオンセンサ、IoT、ビッグデータ、人工知能（AI）、ロボット、ドローン、３Dプリンタなど

科学技術基本計画（第4期 2011-2015；第5期 2016-2020） 震災からの復興再生、グリーンイノベーション、ライフイノベーションの推進 オープンイノベーション拠点の形成、「超スマート社会」の実現（Society 5.0）

MEMS産業化の推進
 MNOIC（マイクロナノオープンイノベーションセンター）発足 2011.4
 TIAオープンイノベーション拠点との連携
 MEMS国内市場規模 7200億円（2010）→1兆5千億円（2015）

SSN/IoT基盤技術開発のための先端技術プロジェクトの推進 インフラ維持管理・更新等の社会課題対応システム開発Pj
 IoT推進のための横断技術開発プロジェクト
 SSN研究会の発足

MMC25年：活動の歩み

MNOIC ( MicroNano Open Innovation Center )MEMS分野のオープンイノベーション拠点
・ユーザ自主研究テーマの研究支援
・最先端設備を用いた研究受託
・サンプル販売を可能にする工程受託・人材育成サービス・産学連携共同研究の推進 他
MEMSラインMNOICを支える
世界的研究者（関東地区）

産業技術総合研究所
前田上席コーディネータ

最先端8/12インチ製造設備
東京大学 藤田教授

産総研つくば東事業所

東京大学 下山教授

MMC25年：活動の歩み

MNOIC ( MicroNano Open Innovation Center )MNOIC発足時の基本コンセプト

12”深堀ドライエッ
チング装置

チップtoウエハ接合装置

12
X線CT評価装置

第1期（2010-2014） オープンイノベーションを実践
第2期（2015-2019） イノベーションシステム改革を主導（TIAホームページより）

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MMC25年：活動の歩み

知の継承

多額の国の資金を投入して遂行したプロジェクトの成果は可能な限り広く国内（企業、大学など）に普及する

BEANSプロジェクト特許のライセンシングの仕組みの構築
 約100件のBEANS特許のワンストップライセンシング

プロジェクト由来の知識データベースの公開（MEMSペディア）
 BEANS知識データベース
 ファインMEMS知識データベース
 マイクロマシン・MEMS技術専門用語集 など

プロジェクトの開発成果としてのソフトウエアの頒布
 MemsONE（MEMS用設計・解析支援システム）の頒布活動
 プロジェクト終了後バージョンアップを継続、企業・大学に提供

プロジェクト活動の記録、HP・ブログのアーカイブ化
 プロジェクト成果をまとめた記録集の作成
 プロジェクト推進中に用いたHP・ブログをアーカイブサイト化

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MMC25年：活動の歩み

BEANSパテントショップ

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MMC25年：活動の歩み

MEMSペディア

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MMC25 年とIoT時代を迎えるMEMSイノベーション

1. MMC25年：活動の歩み
2. MEMS産業動向
 MEMSの特徴とアプリケーション
 MEMSの市場動向
 国内外のMEMS企業

3. 最近の先端技術開発プロジェクトの取組み

MICROMACHINE CENTER

2017.1.23

17
17

MEMSの特徴とアプリケーション【IC】信号処理・画像センシングなど【MEMS】センシング＆アクチュエータ

３次元・電気＆機械

2次元・電気CMOSイメージセンサ
MEMS赤外センサ～ MEMSで五感＋αをセンシング

3軸MEMS触覚センサ

SGX Sensortech(英国）

五感センシング

MEMSマイクロフォン＋α

ガス流量センサ

Touchence(日本）

FLIR社(米国）

原子時計 角速度（ジャイロ）センサ

MEMSガスセンサ

BioMEMS味覚センサチップ

加速度センサOMRON(日本）

圧力センサ

温・湿度センサ2017.1.23

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MEMSの特徴とアプリケーション～ 広がるMEMS活用

車載

社会インフラモニタリング
グリーンセンサネットワーク

歩行者検知・姿勢制御、エアバッグ
起動、タイヤ圧モニタ等

加速度センサ、振動発電

健康モニタリング

電流磁界センサ、赤外アレイセンサ、
環境ガスセンサ、環境発電デバイス

血圧・脈波センサ
体温、体脂肪計測

赤外アレイセンサ
マイクロフォン

ガス流量センサ
カーナビ
ジャイロ、地磁気センサ
絶対圧センサジャイロセンサ

Fine MEMS ProjectGreen Sensor Network Project

MEMS/半導体一体形成技術
MEMS/ﾅﾉ複合技術
MEMS/MEMS高集積化技術

小型・省電力環境センサ技術
小型高集積無線センサ集積技術
高効率環境発電技術

BEANS Project

圧力センサ

3次元ﾅﾉ構造形成ﾌﾟﾛｾｽ技術
バイオ・有機材料融合プロセス技術
マイクロ・ナノ構造大面積製造プロセス

インクジェット

磁気センサ

加速度セン
サ

タブレッ
ト

技術
MEMSミラー

スマートフォン

Si発振器

インクジェットヘッド

振動発電

RFスイッチデバイス

9軸（加速度、ジャイロ、地磁気）センサ
RFデバイス（スイッチ、フィルタ、発振器)
マイクロフォン、AFアクチュエータ

デジカメ
プロジェクタデジタルミラーデバイス

アプリケーション2017.1.23

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MEMSの特徴とアプリケーション～ 車載でのMEMSの展開

2017.1.23

20

MEMSの特徴とアプリケーション～ モバイルでのMEMSの展開

2017.1.23

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MEMSの市場動向
MMC 平成２３年度 産業動向調査 「MEMS関連国内市場予測」 より算出方法：[MEMSアプリケーション価格]×[MEMSモジュールの占める価格割合]
MEMS市場価値：[MEMSアプリケーション価格]×[商品価値へのMEMSの寄与率]
[億円]

35000

MEMSデバイス市場：約1兆円（2012年）
30000
25000

モバイル・タブレットを中心に15%/年成長
20000車載用センサ、ヘルスケア等も牽引役として成長
15000
10000
5000
0

2010年

2015年

その他
製造技術
環境
都市環境
農林
精密機器
ｱﾐｭｰｽﾞﾒﾝﾄ
エネルギー
バイオ
医療福祉
航空宇宙
自動車
情報通信
民生電子

2020年 [ 年度 ]2017.1.23

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わが国のMEMS企業
MEMS sensor
Panasonic
Murata（VTI)OMRON
Yokogawa Electric
Digital compass
Asahi KASEIYAMAHA
Aichi steel
ALPS Electric
Product Machine
SPP Technologies
ULVAC

Inkjet head

DENSO
Rohm (Kionix)
Mitsubishi Electric
HitachiFujikura
Fuji Electric
TDK（Invensense)

Seiko Epson
Canon

RF-MEMS

Toshiba
Mitsubishi Electric
Fujitsu

Optical-MEMS

Microphone

OlympusSeiko-Instrument

OMRON
SONY

Large electrical companies and components companies
No Fabless Venture companies were born in Japan2017.1.23

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EPSON

OMRON

SONY

1000

ROHM (KIONIX)

1200

GORETEKTSMC

MEASUREMENT SPECIALTIESFLIR SYSTEMS

ALPS

UTC

AAC

HONEYWELLAMPHENOL(GE SENSING)

MURATA

ANALOG DEVICES

AKM

INFINION TECHNOLOGIESCANONSENSATA

FREESCALEPANASONICDENSO

INVENSENSEKNOWELS ELECTRONICSQORVO （TRIQUINT）

HEWLETT PACKARDAVAGO TECHNOLOGIESTEXAS INSTRUMENTS

ST MICROELECTRONICSROBERT BOSCH

・
・
・
・

Millions of US$

世界のMEMS企業 World Top 30 MEMS Companies in 2015

Boschが継続首位だが、売り上げは横ばい（+0.2%）、2番手STマイクロエレクトロ二クスは低下
Avago(+41%)、Qorvo(+29%)がモバイル向けBAWフィルタで急成長
Invensenseがイナーシャルセンサで急成長(+33.2%) ファウンドリーのTSMCも併せて成長（+29%) TDKが買収(2016.12)
Goretek(+39%)、AAC(+22%)と中国マイクロフォンメーカが成長を継続

1400

USA
EU
ASIA

800

600

400

200

0

2017.1.23

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世界のMEMS企業 Trend of Top 10 Companies Sales from MEMS Top 30
・Boschが継続首位だが売り上げ横ばい（+0.2%)、STマイクロエレクトロ二クスは低下
・Avago(+41%)、Qorvo(+29%)がモバイル向けBAWフィルタで急成長
1200

BOSCH
ST Microelectronics

Millions of US$

1000

Texas Instruments
800

Avago （FBAR)
600

Panasonic

Knowles

Hewlett Packard

400

DENSO

200

CANON
0

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015
[Year]
2017.1.23

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MMC25 年とIoT時代を迎えるMEMSイノベーション

1. MMC25年：活動の歩み
2. MEMS産業動向
3. 最近の先端技術開発プロジェクトの取組みインフラ維持管理・更新等の社会課題対応システム開発プロジェクト•

RIMS: 道路インフラモニタリングシステム (2014-2018)•

UCoMS:ライフラインコアモニタリングシステム (2014-2018)

エネルギー環境先導プログラム•

MEH: 高効率MEMS振動発電デバイス研究開発 (2015-2016)•

IRiS:「完全自動化」自動車に不可欠な革新認識システム (2015-2016)

IoT推進のための横断技術開発プロジェクト•

LbSS: 学習型スマートセンシングシステムの研究 (2016-2021)

SSI国際標準化

MICROMACHINE CENTER

2017.1.23

26
26

先端技 術 開 発 プ ロ ジ ェ ク ト の 取 組 み の 推 移
Learning based Smart Sensing
System : LbSS

MEMSイノベーションへの挑戦

機能2016 – 2020

Micro Energy Harvester : MEH

・社会課題対応型ワイヤレス無給電センシング
・IoTシステム向けスマートセンシングシステム

Innovative Recognition Systems
for Autonomous Driving : IRiS2015 – 2016

Road Infrastructure Monitoring Project : RIMS
2014 – 2018

Chip Scale Atomic Clock

Utility Infra Core Monitoring Project : UCoMS
一般財団法人マイクロマシンセンター

2014 – 2018

技術研究組合NMEMS技術研究機構

技術研究組合BEANS研究所

Green Sensor Network Project
2011 – 2014

・MEMS集積化・異分野融合化
基盤技術

BEANS Project
2008 – 2012

Fine MEMS Project(for Energy
Management System)(Nano-Bio & MEMS Fusion)(Integrated MEMS)

2006 – 2008

MEMS Simulation System
2004 – 2006

MEMS Project2003 – 2005

Micromachine Technology Project
1991 – 2000

1990

2000

・Micromachine/MEMS
製造技術開発2010現在

2017.1.23

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道路インフラモニタリング用センサシステムの研究開発 (RIMS)【プロジェクト概要】

技術研究組合方式：2014-2018年度

本研究開発では高速道路の橋梁、道路付帯物、法面等を対象にして、環境エネルギを利用した自立電源を有し、各フィールドのモニタリングに適した新規の小型、安価、高性能、高耐久性の無線センサ端末を開発する。無線通信センサネットワークや高耐久性のパッケージングに関しては共通化を図り、効率的な開発を行うとともに、各フィールドのセンシングシステムを統合して道路インフラのトータルな維持管理が可能な世界初の道路インフラモニタリングシステム （RIMS:ROAD Infrastructure
Monitoring System）を構築する。これにより、パッケージとして一般道への展開及び海外展開も容易となる。

3年目
「
おセ
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びサ
シ
「
予ス
テ
備ム
実・
証共
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ッ
」ト
フ
ォ
ー
ム
開
発
完
」

【2016年度】＜研究開発のポイント＞中間評価年にあたるため、中間目標を達成する。2017年度から開始する実証試験に適用できる各センサシステム
及び共通プラットフォームの開発を完了するとともに予備実証実験も完了する。引き続きRIMS推進連絡会及び RIMS研究会において進捗28をフォローしつつ上記7テーマの研究開発を推進する。併せて、広報・普及にも努める。

2017.1.23

28

RIMS: 開発概要(基本方針）「社会インフラ課題」のうち、『道路インフラ』をターゲットに● 物流を支える道路インフラを対象● 小型・低価格・革新的機能センサによるモニタリング● 近寄れなかった、見えなかった場所もモニタリング
・無線・自立電源・高耐久性パッケージ● 道路インフラを一元管理
・多様なセンサをシームレスに統合する
インターフェースとネットワーク
国内陸上輸送分担率29● 高速道路で技術を高め一般道へ将来展開

2017.1.23

29

RIMS: 成果（道路インフラモニタリングシステムの試作）
収集サーバ

ＲＩＭＳネットワーク
床版健全性評価結果

SAセンサ

インフラ管理センター

無線通信ネットワーク共通プラットフォーム
コンセントレータ

RIMSの実証・評価【NEXCO３社、阪神高速を含む全機関】

コンセントレータ

コンセントレータ橋梁
スーパーアコースティックセンサによる橋梁振動センシング

コンセントレータ
子受信機
センサ端末

法面

橋梁

電波変位センサによる法面変位センシング

コンセントレータ

傾斜マルチセンサ

道路付帯物
シート断面

極薄歪センサアレイ

フレキシブル面パターンセンサによる橋梁歪センシング

傾斜マルチセンサによる道路付帯構造物
センシング

アンテナ内蔵LTCCパッケージ

オールインワンパッケージ

高耐久性パッケージング技術

2017.1.23

30

ライフラインコアモニタリングシステム研究開発（UCoMS）
ライフライン（熱供給）のポンプを対象とした振動監視の無線化により、有線方式での制約（配線・センサ取付工事）を無くし、異常振動固有の周波数情報だけを収集する小型（ペットボトルキャップ）端末により、複雑かつ膨大なログ解析を必要とせずに、早期異常検知・メンテナンス時期予測が行えるモニタリングシステムを開発
地域医療支援病院（約500施設）
クラウド型モニタリングシステム◆都市インフラのコアモニタリング・広域エリアでの監視・情報の一元管理

地域冷暖房施設（国内約140ヶ所）

ポンプ異常原因の特定
フォルトディクショナリーの構築
異常原因
異常診断
サーミスタ温度T

原因 1

原因 2

原因 2

原因 3

－

F

N

－

鹿威し間隔Δt

F

F

F

F

1kH振動
パルスカウント

N

N

N

F

2kH振動
パルスカウント

↗ 2UP

N

F

N

・・・

監視室での
遠隔監視

ポンプモニタリングシステムの開発
2017.1.23

31

UCoMS: 圧電発電型振動センサによる無線センサネットワークの開発
柔軟なルーティングが可能なマルチホップ中継端末と片方向通信（低コスト）センサ端末を適切に組み合わせてネットワークを構成
LAN/3G

親機

振動発電自立無線センサ端末(P型端末)（ポンプの数だけ必要）
電池式マルチホップ無線中継端末（M型中継端末）（数は空間の広さによる）センサ端末受信／中継端末送信機
充電池付き（外しても１日以上動作可能）（センサデータ収集端末）（ポンプ群の数だけ必要）

中継端末を電源を気にせず配置（設置）2017.1.2332高効率MEMS振動発電デバイス研究開発 (MEH)【テーマ名】 「トリリオンセンサ社会を支える高効率MEMS振動発電デバイスの研究」（先導研究）【テーマ概要】地球上で年間１兆個の超小型センサを生産・消費する近未来の「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）の実現を提案する。
特に、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、コインサイズの面積で発電効率を従来比をオーダーレベルで飛躍的に高めたmＷオーダーの環境発電素子の設計・製作・評価技術を確立する。 （技術研究組合方式：2015年度予算1.0億円、2016年度予算0.8億円）
振動発電のアプリケーション群

本研究によって拡がる適用範囲

ウェアラブル端末

バイタルセンサ①社会イ ン フ ラ 監視用
分散無線セン サー

図３

②ウエア
ラ ブル
③スマート フ ォ ン
道路インフラモニタリング
医療端末
の振動充電

高効率M EM S振動発電素子の実用化イメ ージ

オフィス機器の診断

産業機器のモニタリング

2017.1.2333高効率MEMS振動発電デバイス研究開発 (MEH)
従来メカ方式 出力：～100µW

MEMS方式 出力：1mW以上へ(試作品）
高密度固体イオンエレクトレット
可動電極

固定電極
スペーサ

橋梁での競合との発電比較実験結果

競合品を上回る出力特性を実現

環境振動に適したＭＥＭＳ設計

共振型の出力特性

50 µm

おもり

イオン液体による
大容量キャパシタ

１ｍＷ 以上の出力を達成

Acceleration [G]2017.1.23

34

「完全自動化」自動車に不可欠な革新認識システム (IRiS)「完全自動化」自動車により未来の
高効率交通システムを実現
・渋滞激減で燃費向上
ControlCenter
・無人走行カーシェア促進

MultimodalTransport

Car-sharing～コンセプト

CO2排出量30%削減（自動車全体比）

目的・コンセプト
究極の省エネや安全を可能とする未来交通システムに必要な「完全自動化」自動車の実現
逆光時の・渋滞激減で燃費向上 ・無人走行カーシェア促進
人体検出
自動化レベル案(Draft Levels of Automation for On-Road Vehicles)

SAE
レベル

0
1
2
3

SAE呼称

SAEにおける定義

ドライバが常時すべての運転操作を行う
手動システムが操舵か加減速のみを実施
補助
部分的な自動化 システムは操舵と加減速を実施
条件付自動化 システムの運転切替え要請でドライバーが運転大きな技術的ギャップ(主にセンシング）をブレークスルー

45

高度な自動化
完全自動化

逆光での信号判別
赤外画像

ＧＰＳレスでの位置検知
GPSレスでの位置検知
可視画像
大粒の雪、雨でも認識
大粒の雪、雨でも認識

ドライバー無で特定運転モードはシステムが運転
いかなる道路環境下でもシステムが常時運転

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、自動運転ＳＡＥレベル５を達成できる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提案し、３つの技術課題に挑戦。

（１）厳密な自車位置の把握 （２）人間を超えた周囲環境の把握 （３）認識アルゴリズム
2017.1.23

35

「完全自動化」自動車に不可欠な革新認識システム (IRiS)～技術概要①分子慣性ジャイロ②分光イメージャ③認識アルゴリズム【課題】MEMSジャイロは振動質量によりコリオリ力を検出。性能は質量振動・温度・加速度に影響を受ける。

【課題】可視イメージャ（Siの吸収
光エネルギ計測）と赤外イメージャ（熱に変換し温度計測）を別々に利用。画像間の点と点対応が困難。熱式は応答速度に問題。

【課題】可視光画像の特徴点のマッチ
ングを人がプログラミング。未知のデータに遭遇した場合、認識できない。

【解決方法】センサに対する静止液体【解決方法】アノテーションされたの慣性力計測。可動要素がなく、振ビッグデータから機械学習により認識
動・（他軸）加速度に影響を受けない。 【解決方法】シリコン上のナノアンテ
モデルを生成。可視光のみならず、同ナで赤外光をプラズモンとして電流に一軸の赤外波長の画像データを利用。
円環管路
変換、可視・赤外一体型イメージャ。
認識精度向上・材質も識別可能。
複数波長画像を、同一倍率・同一光軸検出、ハードで画像間の点と点の対応、Neuralネット識別器
高速応答・ロックインでノイズ大幅減。
MEMS
非圧縮性液体
フォース
センサチップ実験

機械学習で認識

pNの力計測可実験

pm変位計測可
アンテナ寸法で波長選択的な計測ができ、分光イメージャが構成可能。

オーボエ

シャムネコ

2017.1.2336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）
学習型スマートセンシングシステムで個別実装、処理負荷過大、設置コストの課題を解決■ 多様な機器・設備に対応可能なセンシング方法を自動で学習する柔軟なシステムにより実現■ 従来クラウドで実施してきた解析をセンサ端末とコンセントレータで補うことでクラウドの負荷を大幅に低減■ センサ測定項目の学習制御で高密度の有用データを、配線不要の環境発電で無線収集

2017.1.23

37

LbSS: IoT推進のための横断技術開発プロジェクトの開発項目

本研究開発

2017.1.23

38

LbSS: 学習型スマートセンシングシステムの開発概要

スマートセンサ端末A

スマートセンサ端末B

超高効率
抽出データ

経営情報

スマートセンサ端末C

リアルワールドIoTセンシング → より適確かつ迅速な経営情報の取得
 エッジ学習機能により、現場情報を超高効率に抽出（従来の100倍～1000倍）
 超高効率抽出データをクラウド（分析・管理用）へ送出
 従来の100倍～1000倍の量の分析・管理用ビッグデータ
2017.1.23

39

LbSS: スマートセンサ端末の構成

センサモジュール基板① センサ測定パラメータを変更可能に
するSFE回路※、および多種センサを搭載可能にする標準インター
フェース

センサ1

センサ2

学習型スマートコン
セントレータ (LSC)①SFE回路
センサ
信号

可変
アンプ

再設定可能
演算回路
デジタル部
可変アナログ
演算回路群

可変
フィルタ

性能可変
ADC/DAC

情報化
可変
パラメータ
制御

*SFE...スマートセンシングフロントエンド②低電力無線
モジュール③自立電源(ハイブリッド型)② 自立電源で動作可能な
低電力・高信頼双方向
無線通信③ 多様な環境に対応する
ハイブリッド自立電源（光・熱・振動）2017.1.2340

スマートセンシング・インタフェース（SSI)標準化事業
 スマートセンサと端末モジュール間又は自立電源と端末モジュール間のソフト的な接続法については標準が存在しないため、センサメーカーをはじめ端末メーカーやシステムインテグレータ等が製品開発・
システム開発の都度、相当な時間・費用を掛けて独自のインタフェース作製を行わざるを得ない場合が多く、大きな開発負担となっている。
 インタフェース部分を標準化することで、開発期間短縮による効率化、開発費用の削減が図れ、メーカー等の開発負担も軽減され、高品質な製品・システムが迅速かつ大量安価に市場に供給される。
 当該ビジネスへの参入者増大によりスマートセンシング＆ネットワーク産業の更なる発展・拡大が見込める。
 このような要請から、GSNプロジェクトの成果を活用したスマートセンシング・インターフェース（SSI）の標準化を図るため、SSN共通プラットフォームのセンサ、自立発電デバイスとのインタフェース標準化に取り組む。
 本事業は、一般財団法人マイクロマシンセンターと技術研究組合NMEMS技術研究機構が共同で実施。

エネルギー使用合理化国際標準化推進事業（省エネルギー等国際標準共同研究開発・普及基盤構築）＜経済産業省委託事業 2016-2018：３年間＞③グリーンセンサ・ネットワークシステムのセンサ
及びプラットフォームのインタフェース等に関する国際標準化

事業概要： 国際標準化原案作成（MMC：SSI国際標準化委員会、専門家派遣）
原案作成のための研究開発（ＮＭＥＭＳ組合：スマートセンサ、端末モジュール、自立発電）

2017.1.2341

スマートセンシング・インタフェース（SSI)標準化事業
この部分の標準化を検討する

標準化概念図端末モジュール
スマートセンサ
センサI/F

A/D

セ
ン
サ
素
子

変
換
等

・ID
・センサ種別
・消費電力
・スリープ
・トリガ
・
・
・
センサ
個別情報

スマート
センサ
ドライバ
センサ
共通項目

センサ毎
拡張項目

無線通信

API
(レジ
スタ)

自立電源
発
電
素
子

蓄
電
素
子

電源I/F
・ID
・電源種別
・タイミング・・・

スマートセンサ⇔端末モジュール間のインタフェース
・ハード的要件・コマンドシーケンスとデータ
フォーマット・スペック表示法
・スペック表示のエビデンスとなる
実力データ・測定方法

制御
プログ
ラム
(通信制
御含む)

アプリケー
ション
（適用先）

RF
自立
電源
マネジメ
ント

中継器

・工場
（オフィス
店舗 等）

自立電源⇔端末モジュール間のイン
タフェース
・スペック表示法
・仕様表示のための計測方法2017.1.23

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MMC25 年とIoT時代を迎えるMEMSイノベーション

まとめ
１．MEMS活用の拡大を支えるオープンイノベーションの推進
・ IoT時代に向けてMEMS活用のアプリケーションの広がりが加速
・MEMS産業は10%近くの成長とコスト競争の激化
・MEMSセンサ、RF関連デバイスの伸び率が高い
・新製品開発、MEMS応用のためのオープンイノベーション拠点機能を強化
・企業活動を支援する標準化活動を強化

２. 産業発展の原動力となる先端技術開発を推進し、超スマート社会の実現へ
・多方面のIoT-SSN技術開発に果敢に挑戦
・特にリアルワールドMEMSセンシング、エナジーハーベスタ、
時刻同期用デバイスなどが注目技術
・中長期的には体内マイクロマシンも開発ターゲット
MICROMACHINE CENTER

2017.1.23

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一般財団法人マイクロマシンセンター〒101-0026 東京都千代田区神田佐久間河岸67
MBR99ビル６階

この成果は、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の事業実施の結果得られたものです。

MICROMACHINE CENTER

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