建築物管理システム及びその方法
【課題】その場に赴くことなく建築物の経時情報を蓄積し、建築物の改修時期を容易に見積れる建築物管理システム及び方法の提供。
【解決手段】複数の建築物から情報を集積し、改修時期を判定するシステム建築物Ａに配置された無線チップ１００より、リーダライタ装置（Ｒ／Ｗ）１１０（Ａ）を用いて、初期情報及び経時情報を取得し、リーダライタ装置１１０（Ａ）から建築物の管理者等が所有する情報処理装置１２０へ取得した情報を送信する。管理者が所有する情報処理装置１２０は、リーダライタ装置とのインターフェース部１２１、演算処理部１２２、およびデータベース１２３を少なくとも有する。インターフェース部１２１を介して取得した情報は、必要に応じて演算処理部１２２により処理された後、データベース１２３へ格納される。また、演算処理部１２２は、データベース１２３へ格納された情報を処理して、改修を行う必要性の判定を行う。
【解決手段】複数の建築物から情報を集積し、改修時期を判定するシステム建築物Ａに配置された無線チップ１００より、リーダライタ装置（Ｒ／Ｗ）１１０（Ａ）を用いて、初期情報及び経時情報を取得し、リーダライタ装置１１０（Ａ）から建築物の管理者等が所有する情報処理装置１２０へ取得した情報を送信する。管理者が所有する情報処理装置１２０は、リーダライタ装置とのインターフェース部１２１、演算処理部１２２、およびデータベース１２３を少なくとも有する。インターフェース部１２１を介して取得した情報は、必要に応じて演算処理部１２２により処理された後、データベース１２３へ格納される。また、演算処理部１２２は、データベース１２３へ格納された情報を処理して、改修を行う必要性の判定を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信を用いて建築物の経時状態を管理し、建築物の改修を促すための建築物管理システム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路やビル等の建築物の耐久性、耐震性を高めることは重要な課題である。近年、さまざまな技術によって、耐震性や耐久性の高い材質や技術が開発されている。しかし道路やビル等の建築物は、時間の経過とともに老朽化が生じてしまう。老朽化は周辺環境にも大きな影響を受けるため、同性能の材料を用いる場合であっても、建築物毎にその状態判断及び管理が必要とされる。
【０００３】
建物の生涯ケアとして、建物内の設備機器を総合的に管理、診断するシステムが提案されている（特許文献１参照）。このシステムを用いると、建築物や設備機器毎に設置の位置、年月日、耐用年数等を含む機器情報データからなる台帳と、データを基に建築物等の点検を管理するメンテナンススケジュール管理手段と、メンテナンス履歴管理手段と、建築物等の残存寿命を算出する残存寿命診断手段と、故障診断手段とを備え、建築物等の診断及び不具合持の故障診断を行うことができる。
【０００４】
また建築物についての改修及び改修に関する判定を容易且つ正確に行うためのシステムが提案されている（特許文献２参照）。このシステムは、判定のためのデータを専用ソフトに入力しておき、調査データを入力した後、入力データの集計を行って判定結果を出力するものである。
【特許文献１】特許第３０２５８１８号公報
【特許文献２】特開２００３−２２８６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなシステムでは、建築物の経時情報を得るためには、その場へ赴く必要があった。また建築物に関する情報をシステムへ手入力する必要があり、入力時のミスも懸念される。そしてこれらを行うための人員が必要とされ、時間やコストを浪費してしまった。
【０００６】
そこで本発明は、その場に赴くことなく建築物の経時情報を蓄積することを可能とし、建築物の改修時期を容易に見積もることができる建築物管理システム及びその方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を鑑み本発明は、建築物に配置された無線チップを有する建築物管理システム及びその方法を特徴とする。無線チップは無線通信を可能とする。このような無線チップから情報を入手することができるため、その場に赴くことなく当該情報を無線通信によって得ることができる。そして、当該情報を手入力する必要がない。そのため、これらに要する人員や当該作業に伴う入力ミスを低減することができる。
【０００８】
本発明において、建築物に配置された無線チップはメモリ装置及びセンサーが設けられている。無線チップは、無線通信によって電力が供給され、また命令（コマンド）を受信することで、メモリ装置への書き込み、読み出しを行い、またセンサーを動作させることができる。そしてメモリ装置に、センサーからの情報を蓄積することが可能となる。蓄積された情報は、無線通信によって管理者へ送信することができる。
【０００９】
このようなセンサーとして、温度センサー、圧力センサー、湿度センサー等の建築物の状態を把握するために必要なセンサーを挙げることができる。建築物は温度変化により膨張と収縮を繰り返し、これに影響を受けながら老朽化してゆく。そのため温度の情報は、建築物の老朽化を把握する上で重要な情報ということができる。また、湿度や圧力も同様に老朽化に影響を与える要因と考えることができる。このように建築物の老朽化に影響を与える要因をストレスと呼ぶことにする。そして温度、圧力又は湿度といった情報をストレス情報と呼ぶ。
【００１０】
なお、内部に電池等を有して電力供給を行うことができ、無線通信で情報の送受信のみを行うことも可能である。
【００１１】
本発明のメモリ装置は、無線チップが設けられた基板上に一体形成することができる。そのため、無線チップの低コスト化を図ることができる。
【００１２】
本発明において、メモリ装置は一度だけ書込みができ消去が不可能な構造を有するメモリ（以下、ライトワンスメモリと呼ぶ）を有することを特徴とする。ライトワンスメモリは、書き換え不能であって追記可能な不揮発性メモリである。
ライトワンスメモリの素子は上部電極、メモリ材料層、下部電極を有する。抵抗値の高い初期状態と、電気的作用、又は熱的作用によって、メモリ材料層の状態を変化させることで得られる抵抗値の低い状態からなる「０」「１」の状態を有し、これらによって情報を格納することができる。
【００１３】
以下に本発明の具体的な構成を示す。
【００１４】
本発明は、無線チップが有するメモリに、建築物に関する初期情報を書き込むステップと、無線チップを建築物に配置するステップと、無線通信を用いて、メモリに建築物に関する経時情報を、一定期間毎に書き込むステップと、メモリに書き込まれた情報を読み出すステップと、情報に基づき、建築物の改修時期を決定するステップと、を有することを特徴とする建築物管理方法である
【００１５】
無線チップが有するメモリに、建築物に関する初期情報を書き込むステップと、無線チップを建築物に配置するステップと、電波に基づき実行されるコマンドにより、メモリに建築物に関する経時情報を、一定期間毎に書き込むステップと、リーダライタ装置により、メモリに書き込まれた情報を読み出すステップと、を有することを特徴とする建築物管理方法。
【００１６】
別の形態の本発明は、無線チップが有するメモリに、建築物に関する初期情報を書き込むステップと、無線チップを建築物に配置するステップと、無線通信を用いて、無線チップが有するセンサー装置を動作させ、当該センサー装置から得られた建築物に関する経時情報をメモリに、一定期間毎に書き込むステップと、メモリに書き込まれた情報を読み出すステップと、情報に基づき、建築物の改修時期を決定するステップと、を有することを特徴とする建築物管理方法である。
【００１７】
別の形態の本発明は、無線チップが有するメモリに、建築物に関する初期情報を書き込むステップと、無線チップを建築物に配置するステップと、電波に基づき実行されるコマンドにより、無線チップが有するセンサー装置を動作させ、当該センサー装置から得られた建築物に関する経時情報をメモリに、一定期間毎に書き込むステップと、リーダライタ装置により、メモリに書き込まれた情報を読み出すステップと、情報に基づき、建築物の改修時期を決定するステップと、を有することを特徴とする建築物管理方法である。
【００１８】
別の形態の本発明は、無線チップが有するメモリに、建築物に関する初期情報を書き込むステップと、無線チップを建築物に配置するステップと、無線通信を用いて、無線チップが有する共振回路を介して電源回路に電力が供給されるステップと、無線通信によりコマンドを実行し、センサー装置を動作させ、当該センサー装置から得られた建築物に関する経時情報をメモリに、一定期間毎に書き込むステップと、メモリに書き込まれた情報を読み出すステップと、情報に基づき、建築物の改修時期を決定するステップと、を有し、センサー装置は一定期間毎に動作させることを特徴とする建築物管理方法である。
【００１９】
また本発明は、以下に示す建築物管理システムを提供することができる。
【００２０】
本発明の建築物管理システムは、建築物に配置された無線チップと、無線チップが有する、建築物に関する初期情報、及び経時情報が記憶されたメモリと、無線通信によりメモリに記憶された情報を得ることができるリーダライタ装置と、リーダライタ装置を介してメモリから収集された情報が格納される情報処理装置とを有し、情報処理装置を用いて、情報に基づき建築物の改修時期を決定することを特徴とする。
【００２１】
別の形態の本発明の建築物管理システムは、建築物に配置された無線チップと、無線チップが有するセンサー装置と、建築物に関する初期情報、及びセンサー装置によって得られた経時情報が記憶されたメモリと、無線通信によりメモリに記憶された情報を得ることができるリーダライタ装置と、リーダライタ装置を介してメモリから収集された情報が格納される情報処理装置とを有し、情報処理装置を用いて、情報に基づき建築物の改修時期を決定することを特徴とする。
【００２２】
別の形態の本発明の建築物管理システムは、特定の第１領域に設けられた建築物に配置された第１の無線チップと、第１の無線チップが有するセンサー装置と、建築物に関する初期情報及びセンサー装置によって得られた経時情報が記憶されたメモリと、無線通信によりメモリに記憶された情報を得ることができるリーダライタ装置と、リーダライタ装置を介してメモリから収集された情報が格納される第１の情報処理装置と、特定の第２領域に設けられた建築物に配置された第２の無線チップと、第２の無線チップが有するセンサー装置と、建築物に関する初期情報及びセンサー装置によって得られた経時情報が記憶されたメモリと、無線通信によりメモリに記憶された情報を得ることができるリーダライタ装置と、リーダライタ装置を介してメモリから収集された情報が格納される第２の情報処理装置と、第１の情報処理装置及び第２の情報処理装置と、通信ネットワークを介して情報の送受信を行うことができる第３の情報処理装置と、
を有することを特徴とする建築物管理システムである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明により、建築物へ赴くことなく、ストレス情報を得ることができる。また当該情報の入力に伴うミスを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２５】
（実施の形態１）
本実施の形態では、改修時期を把握する必要のある道路を建築物の例とし、当該道路に関するストレス情報を、本発明の無線チップにより得る形態について説明する。
【００２６】
図５には、道路を有する高架橋を示す。高架橋の骨格部、柱、コンクリート、アスファルト等に温度用のセンサー付の無線チップ１００を配置することができる。複数の無線チップ１００（ａ）〜１００（ｄ）を設ける場合、高架橋に不規則に配置されても、規則的に配置されていても構わない。高架橋に無線チップを配置するとは、高架橋の壁や柱表面に貼り付けたり、道路を構成するアスファルトやコンクリート等に埋め込む形態がある。本実施の形態の温度用のセンサー付無線チップ１００、又は湿度センサー付無線チップを適用する場合は、道路の表面に貼り付けてもよいし、建築物を構成する部材に埋め込んでもよい。なお、圧力センサー付無線チップを適用する場合には、埋め込んだ形態が好ましい。
【００２７】
無線チップ１００（ａ）〜１００（ｄ）には、無線チップの固体番号と、道路の位置情報とが対応付けられていればよく、これらは無線チップ１００が有するメモリ装置に記憶される。さらに無線チップのメモリ装置１０１には、初期情報として建設年月日、建築部材、建築物の用途、建築業者、所有者、環境情報等を記憶させておく。このような初期情報は削除の必要がないため、ライトワンスメモリに格納するとよい。
【００２８】
また、道路周辺には、特定の範囲の道路を電波送信可能領域としてカバーする基地局や基地局アンテナが設けられている。
【００２９】
無線チップ１００は基地局からアンテナを介して電波を受信すると、電源を生成することができる。また受信した電波から命令を復調し、命令に従って、所定の処理を行うことができる。所定の処理とは、例えば、命令１、命令２、命令３の命令セットに基づく処理である。命令１を受信した場合には、温度センサーから温度情報を取得し、チップ内部のメモリ装置１０１が有する不揮発性メモリに温度情報を格納する。命令２を受信した場合には、メモリ装置１０１に蓄積された温度情報を送信する。命令３を受信した場合には、メモリ装置１０１に蓄積された情報を削除する。なお、命令３は、メモリ装置が書き換え可能な不揮発性メモリを有する場合のみ有効である。書き換え可能な不揮発性メモリとしては、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等が挙げられる。メモリ装置１０１が有するライトワンスメモリのメモリ容量が、用途上十分であれば、このような書き換え可能な不揮発性メモリを有する必要はなく、命令３も不要である。メモリ装置１０１に設けられるライトワンスメモリを使用すればよい。
【００３０】
一般に、1メートル以上の通信距離を得るためにはUHF帯以上の周波数帯の電波を用いる必要がある。その場合、電波を送信できる範囲は比較的大きく（キロメートルのオーダ）することも可能であるが、パッシブ型の無線チップから情報を受信可能な範囲は、送信可能範囲と比較して小さい。ただし、無線チップが電池を内蔵する場合には、情報の送受信可能な距離は、送信可能範囲と同程度に大きくすることが可能である。このような電池を内蔵する無線チップをアクティブ式無線チップと呼び、内蔵しない無線チップをパッシブ式無線チップと呼ぶ。
【００３１】
１つの基地局が管理する領域が狭い場合、基地局は、無線チップ１００への電力供給と、無線チップ１００との情報送受信と、を行うことが可能である。その結果、１つの基地局からの電波によって、無線チップ１００への電力供給および命令送信を行い、無線チップ１００から情報を受信することができる。
【００３２】
一方、１つの基地局が管理する領域が広範囲に渡る場合、基地局は、無線チップ１００からの情報の受信を行うことが難しくなる。このような場合には、基地局は、無線チップ１００に対して、電力供給と、命令（例えば命令１）の送信を行えばよい。無線チップからの受信は、後述するような手段を用いて行う必要がある。
【００３３】
このように基地局が管理する領域に応じて、基地局と無線チップ１００間で行う処理を適宜選択することができる。
【００３４】
また、基地局からの電波以外に、無線チップ１００からの情報を送受信する手段としては、近距離で情報の送受信を可能とするリーダライタ装置１１０を挙げることができる。例えば、自動車にリーダライタ装置１１０を実装し、センサー付無線チップ１００が埋め込まれた道路を通行することで、当該無線チップ１００との情報送受信を行うことが可能となる。このときリーダライタ装置１１０から無線チップ１００へ電力供給を行うこともできる。勿論、自動車は、リーダライタ装置１１０が無線チップ１００からの情報を得ることができる速度で走行する。
【００３５】
以下に本発明を、フローチャートを用いて説明する。図１（Ａ）に示すように、道路内に無線チップ１００を配置され開始される。無線チップ１００には、道路に関する初期情報が入力される（Ｓ１）。このとき無線チップ１００のメモリ装置１０１には、図２（Ａ）に示すように建設年月日、建築部材等の初期情報が格納されている。
【００３６】
そして、基地局から命令１を乗せた電波を周期的に発信することで、道路内の無線チップ１００は、周期的に電力供給を受けることができる。命令１に従って、そのときセンサー装置１０２が感知した、温度情報をメモリ装置１０１に格納する。このようにして道路内の無線チップ１００は、温度情報を蓄積することができる（Ｓ２）。このとき無線チップ１００のメモリ装置１０１には、図２（Ｂ）に示すように、センサー装置１０２から得られる温度に関する情報が書き込まれていく。温度以外に、圧力や湿度等を感知するためのセンサーを設けることによって、これに関する情報を加えてもよい。
【００３７】
定期的に、無線チップ１００との送受信を行う手段（例えば、リーダライタ装置１１０を実装した自動車）を用いて、無線チップ１００に命令２を送信し、温度情報を収集する。このようにして蓄積された情報を取得することができる（Ｓ３）。こうして、メモリ装置１０１から得られる道路に関する温度の経時情報を取得・収集することが可能となる。このとき、必要に応じて、命令３を送信して、無線チップ１００内の情報を消去しても構わない。
【００３８】
収集された初期情報、及び経時情報に基づき、道路の状態を判断することができ、改修時期を判定することができる（Ｓ４）。
【００３９】
そして建築物の管理者等が有する情報処理装置１０６に、経時情報等が収集され、情報処理装置によって演算処理を行うことができる。例えば、劣化状態の高いものから順に改修時期を決定することができる。このとき、初期情報を考慮してもよく、同程度の劣化状態であれば、建築年数の遅いものを先に、公共性の高い建築物を先にといった優先順位をつけることができる。さらに、管理者が有するサーバでは、改修にかかる費用や日程の見積もりを算出することができ、依頼業者の候補の選定を行うことができる。そして、費用、日程、業者等を考慮して、改修時期の決定を行うことができる。このようにして改修が必要と判断された場合、道路全体やその一部の改修を行う（Ｓ５）。
【００４０】
道路全体やその一部の改修後、改修情報が無線チップ１００は再び経時情報を蓄積し（Ｓ２）、これを繰り返す。このとき改修箇所には、新たな無線チップを配置してもよい。
【００４１】
そして、建築物の破壊や消滅等により終了する。
【００４２】
道路のみならず建築物の壁や天井、床にセンサー付無線チップを配置することで、建築物の温度の経時情報を収集することも可能である。例えば図６に示すように建築物の外壁、階段に無線チップを配置することができる。配置するとは、道路の場合と同様に、壁内部や柱内部に埋め込むことも含まれる。但し、温度用のセンサー付無線チップ１００、あるいは湿度センサー付無線チップを適用する場合は、建築物の表面に貼り付けてもよいし、建築物を構成する部材に埋め込んでもよい。一方、圧力センサー付無線チップを適用する場合には、埋め込んだ形態が好ましい。そして、建築物の老朽化を判断することができる。建築物内に設けられたセンサー付無線チップは、リーダライタ装置を各建築物に１つんもしくは複数設けることで、送受信可能な領域内に存在させることが可能である。その結果、リーダライタ装置によって、無線チップ１００への電力供給および命令送信を行い、かつ、無線チップ１００から情報を受信することができる。
【００４３】
また改修時には、使用者からの要求を求める機会を設けてもよい。例えば図１（Ｂ）に示すように、改修要と判断された場合、管理者から当該建築物を使用している者（使用者）に改修案内書を送信するようにする。案内書には、改修にあたり、使用者の要求を問い合わせる内容が記載されている。使用者から要求情報を取得した後、これを反映させた改修を行うことができる。
【００４４】
建築物を製造する業者は、温度、湿度、又は圧力ストレスに対する信頼性試験を十分に行い、改修が必要となる温度、湿度、又は圧力ストレス条件を見積もっておくのがよい。情報処理装置では、これらの見積もられた条件と、収集された情報との比較を行い、建築物の改修が必要となるかどうかを判定する。
【００４５】
このような建築物管理システムにより、経時情報を逐次得ることができ、建築物の現場へ赴く必要がない。そして、建築物の改修に関する一括管理を行うことができる。
【００４６】
（実施の形態２）
本実施の形態では、複数の建築物から得られた情報が集積され、改修時期を判定するためのシステムを示す。
【００４７】
本発明のシステムは、図３に示すように、建築物Ａに配置された無線チップ１００より、リーダライタ装置（Ｒ／Ｗ）１１０（A）を用いて、初期情報及び経時情報を取得する。そして、リーダライタ装置１１０（Ａ）から建築物の管理者等が所有する情報処理装置１２０へ取得した情報を送信する。管理者が所有する情報処理装置１２０は、リーダライタ装置とのインターフェース部１２１、演算処理部１２２、およびデータベース１２３を少なくとも有する。インターフェース部１２１を介して取得した情報は、必要に応じて演算処理部１２２により処理された後、データベース１２３へ格納される。また、演算処理部１２２は、データベース１２３へ格納された情報を処理して、改修を行う必要性の判定を行う。
【００４８】
各リーダライタ装置１１０（Ａ）から１１０（Ｃ）はハンディー型であれば、これを回収し、情報処理装置１２０にＵＳＢ端子等を用いて情報を提供することができる。赤外線通信等によって、リーダライタ装置と情報処理装置との情報のやり取りを行ってもよい。またリーダライタ装置から通信ネットワークを用いて情報を得る場合、情報処理装置１２０は送受信部を要すればよい。
【００４９】
同様に建築物Ｂ及びＣに配置された無線チップ１００より、リーダライタ装置１１０（B）、１１０（C）を用いて、初期情報及び経時情報を取得し、該情報を、建築物の管理者等が所有する情報処理装置１２０へ送信する。
【００５０】
このように本発明の一システムは、各建築物の情報を、各建築物に配置された無線チップ１００から、リーダライタ装置を用いて取得する。管理者が有する情報処理装置１２０は、インターフェース部１２１を介して各建築物の情報を、直接得ることができる。
【００５１】
また別のシステムとして、図４に示すように、特定の範囲を有する領域ＡからＣ毎に情報処理装置１２０（Ａ）から１２０（Ｃ）を設置し、当該情報処理装置の送受信部を介し通信ネットワークによって、管理者の情報処理装置１２０へ経時情報等を送る形態がある。この場合、管理者の情報処理装置１２０は、各情報処理装置１２０（Ａ）から１２０（Ｃ）との情報送信を行うための送受信部１２４を有する。通信ネットワークとして、インターネットシステムを利用することができ、その他電話回線、携帯電話などの公衆回線、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）が挙げられる。通信ネットワークを用いた通信手段には、電子メールが挙げられる。情報処理装置１２０（Ａ）から１２０（Ｃ）はそれぞれ、各リーダライタ装置１１０（Ａ）から１１０（Ｃ）とのインターフェース部１２１（Ａ）から１２１（Ｃ）、演算処理部１２２（Ａ）から１２２（Ｃ）、データベース１２３（Ａ）から１２３（Ｃ）及び送受信部１２４（Ａ）から（Ｃ）を少なくとも有する。インターフェース部１２１（Ａ）から１２１（Ｃ）を介して取得した情報は、必要に応じて演算処理部１２２（Ａ）から１２２（Ｃ）により処理された後、データベース１２３（Ａ）から１２３（Ｃ）へ格納される。
【００５２】
例えば領域ＡからＣに、それぞれ建築物ＡからＣが建設されているとする。建築物ＡからＣに関する情報は、それぞれ配置された無線チップ１００に記憶される。そして無線チップ１００からの情報をリーダライタ装置によって得ることができ、それを情報処理装置１２０（Ａ）から１２０（Ｃ）が有するインターフェース部１２１（Ａ）から１２１（Ｃ）を介して、データベース１２３（Ａ）から１２３（Ｃ）へ格納する。そして、当該情報は送受信部１２４（Ａ）から１２４（Ｃ）を介し、通信ネットワークシステムを用いて、管理者の情報処理装置１２０へ送信することができる。管理者へ送信する情報は、各情報処理装置１２０（Ａ）から１２０（Ｃ）の演算処理部１２２（Ａ）から１２２（Ｃ）によって編集することもできる。
【００５３】
勿論、領域ＡからＣには、それぞれ複数の建築物が設けられていてもよい。
【００５４】
このように特定の範囲に分け、それぞれに情報処理装置を配置することによって、多くの建築物の情報の管理を簡便なものとすることができる。
【００５５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、無線チップの構成について説明する。また本発明の無線チップのような半導体素子を用いた装置を半導体装置と呼ぶことができる。
【００５６】
図７に示すように本発明の半導体装置７０１はアンテナと共振容量からなる共振回路７０２、電源回路７０３、クロック発生回路７０４、復調回路７０５、制御回路７０６、ライトワンスメモリが設けられるメモリ装置７０７、変調回路７０９、Ａ／Ｄ変換回路７０８、センサー装置７１３を有する。半導体装置７０１は上記構成に制限されず、中央処理演算装置（ＣＰＵ）、輻輳制御回路等を有することもある。不揮発性メモリとしてライトワンスメモリ以外にも書き換え可能な不揮発性メモリを有していてもよい。
【００５７】
また半導体装置７０１は、一体形成されたアンテナに代えて、アンテナを接続する配線を有してもよい。この場合は半導体装置を使用する時に、別途作製されたアンテナを当該配線に接続する。
【００５８】
また半導体装置７０１は、一体形成されたセンサー装置７１３に代えて、センサー装置を接続する配線を有してもよい。この場合は半導体装置を使用する時に、別途作製されたセンサー装置７１３を当該配線に接続する。
【００５９】
本発明の半導体装置７０１は、共振回路７０２で、リーダライタ装置７１０より発せられる電波を受信すると、電源回路７０３で電源電位が生成される。また、復調回路７０５にて受信した電波から情報を復調する。情報の送信は、変調回路７０９によって行われる。このようにしてリーダライタ装置７１０と無線通信で情報の送受信を行うことができる。また、復調した情報に従って、命令１乃至３を実行することができる。
【００６０】
リーダライタ装置７１０は通信回線７１１を介して情報処理装置７１２と接続され、当該情報処理装置７１２の制御のもとに半導体装置７０１との情報の送受信を行うことができる。なお、リーダライタ装置７１０と情報処理装置７１２とは赤外線通信等の無線通信によって情報のやり取りを行ってもよい。
【００６１】
共振回路７０２はリーダライタ装置７１０より発せられる電波を受信し、アンテナ両端に交流信号を発生する。発生した交流信号は、半導体装置７０１の電力になるほか、リーダライタ装置７１０から送信される命令等の情報を含んでいる。電源回路７０３は共振回路７０２に発生した交流信号をダイオードで整流し、容量を用いて平滑化することで、電源電位を生成し、各回路へ供給する。クロック発生回路７０４は共振回路７０２に発生した交流信号を基に、様々な周波数のクロック信号を生成する。復調回路７０５は共振回路に発生した交流信号に含まれる情報を復調する。
【００６２】
制御回路７０６は、復調した信号から命令を抽出し、センサー装置７１３、メモリ装置７０７、およびＡ／Ｄ変換回路７０８を制御することで、命令に従った一連の動作を実行する。また、復調した信号に誤りが無いかをチェックする回路を有してもよい。例えば、抽出した命令が、“センサー装置７１３から情報を取得し、メモリ装置７０７に該情報を格納する”という内容であれば、制御回路７０６はセンサー７１３、およびＡ／Ｄ変換回路７０８へ情報を読み出す命令を送り、読み出した情報をレジスタなどに格納する。次に、メモリ装置７０７へ書き込み命令を送り、レジスタなどに格納した情報をメモリ装置７０７の所定の記憶領域に該情報を格納する。勿論、レジスタを介さずに行っても良い。また例えば、“メモリ装置７０７に蓄積された温度情報を送信する”という内容であれば、制御回路７０６は、メモリ装置７０７へ読み出し命令を送り、データを読み出す。そして制御回路７０６内の符号化回路によって符号化した信号を生成し、変調回路７０９へ出力する。
【００６３】
メモリ装置７０７には、ライトワンスメモリが設けられている。必要に応じて書き換え可能な不揮発性メモリが設けられていてもよい。また、メモリ装置７０７は半導体装置７０１固有の情報を保持する。また変調回路７０９は符号化信号を基に搬送波を変調する機能を有する。
【００６４】
本実施の形態は半導体装置７０１がリーダライタ装置７１０から電力供給を受ける例を示したが、本発明はこの形態に限定されない。例えば半導体装置７０１は、内部に電池等を有して電力供給を行うことができ、リーダライタ装置７１０とは無線で情報の送受信のみを行うことも可能である。建築物に配置する半導体装置７０１は、その厚みの制約がさほど無いため、電池等を半導体装置７０１の内部に有することができる。
【００６５】
（実施の形態４）
本実施の形態では、センサー付無線チップの形態について説明する。チップの構成は、図７に示した通りで、センサー装置の出力はＡ／Ｄコンバータに入力される。制御回路により、センサーからＡ／Ｄコンバータを介してデジタル信号に変換されたデータが読み出され、メモリ装置に格納される。また、可否の２値で判定する場合など、Ａ／Ｄコンバータを用いない構成も可能である。
【００６６】
代表的な形態として、センサー装置がチップに貼り付けられた形態をあげることができる。センサー装置はアナログ電位を出力し、チップ内部に設けられたＡ／Ｄコンバータがデジタル信号に変換する構成を考えることができる。勿論、Ａ／Ｄコンバータはチップ内部ではなく、センサー装置に設けられていてもよい。近年、様々な小型センサーが開発されており、これらのセンサーを外付けとすることで、小型のセンサー付無線チップを実現することができる。例えば、温度センサーとしてサーミスタ（温度によって抵抗値の変化する抵抗体）やＩＣ化温度センサー（ＮＰＮトランジスタのベース−エミッタ間電圧の温度特性を利用）を用いることができる。
【００６７】
また別の代表的な形態として、本発明においてもっとも好ましい形態であるが、センサー装置が無線チップと一体形成された形態をあげることができる。そのようなセンサー装置の構成例としては、図１２に示すような、静電容量式のセンサー装置の構成例をあげることができる。
【００６８】
図１２において、容量素子１２０１はセンシングの対象となるパラメータの変化によって容量が変化する素子であり、容量素子１２０２は比較用に参照される素子であり、積分回路１２０３はオペアンプと容量素子とスイッチ素子からなる積分回路であり、回路１２０４はＡ／Ｄコンバータである。積分回路やＡ／Ｄコンバータは公知の回路構成を用いることができる。
【００６９】
容量素子１２０１と容量素子１２０２は直列に接続され、接続された点の電位Ｖ３は積分回路１２０３に入力される。また、両端の電位をＶ１、Ｖ２とする。積分回路１２０３のスイッチをオンとしてゼロ点調整を行った後、電位Ｖ１と電位Ｖ２を、中点電位（Ｖ１＋Ｖ２）／２を変えずに、電位差が大きくなるように一定期間変化させる。電位Ｖ３は、電位Ｖ１と電位Ｖ２の変化に伴い、容量素子１２０１と容量素子１２０２の容量に従った電位となり、積分回路１２０３は電位Ｖ３を増幅した電位Ｖ４を出力する。そして、Ａ／Ｄコンバータ１２０４は電位Ｖ４をデジタル信号に変換する。以上のようにして、容量素子１２０１の微小な容量値の変化を読み取ることができる。
【００７０】
容量素子１２０１は、センシングの対象となるパラメータの値によって容量が変化する素子であり、容量素子１２０１の容量を正確に読み取ることによって、そのパラメータの値をセンシングすることが可能となる。例えば、湿度センサーでは、２つの電極間に感湿膜を形成することで、湿度に応じて容量値の変化する素子を形成することができる。感湿膜としては、吸湿性の高分子有機材料などを用いることが可能である。また、圧力センサーでは、２つの電極間を空気、又は液晶材料のようなやわらかい材料で充填することで、圧力が加わると２つの電極間距離が変化して容量値が変化する素子を形成することができる。
【００７１】
センサー装置が無線チップと一体形成された形態として、静電容量式のセンサー装置以外の形態とすることも可能である。例えば、センシングの対象となるパラメータの値によって抵抗値が変化する抵抗体を用い、ブリッジ回路（図１３）を構成することで抵抗値をアナログ電位の変化に変換して出力することができる。また例えば、サーミスタに用いられるような、温度によって抵抗値が変化する抵抗体を用いることで温度センサーを構成することができる。また、半導体のピエゾ抵抗効果を利用して、圧力による抵抗体の変位を、半導体の不純物拡散領域の抵抗値の変化として読み取ることで圧力センサーを構成することができる。
【００７２】
センサー装置が無線チップと一体形成された別の形態として、ＮＰＮトランジスタ、又はそのダーリントン接続（図１４）によって、ベース−エミッタ間電圧を出力する温度センサーを構成することができる。
【００７３】
本発明は、以上のような形態のセンサー付無線チップを用いることができる。
【００７４】
（実施の形態５）
本実施の形態では、無線チップたる半導体装置７０１が有するメモリ装置７０７、及びその動作方法について説明する。
【００７５】
図８に示すように、メモリ装置７０７はメモリ素子が形成されたメモリセルアレイ７５６及び駆動回路を有する。駆動回路は、カラムデコーダ７５１、ローデコーダ７５２、読み出し回路７５４、書き込み回路７５５、セレクタ７５３を有する。
【００７６】
メモリセルアレイ７５６はビット線Ｂｍ（ｍ＝１〜ｘ）、ワード線Ｗｎ（ｎ＝１〜ｙ）、ビット線とワード線とそれぞれの交点にメモリセル７５７を有する。なお、メモリセル７５７はトランジスタが接続されたアクティブ型であっても、パッシブ素子だけで構成されるパッシブ型であってもよい。またビット線Ｂｍはセレクタ７５３により制御され、ワード線Ｗｎはローデコーダ７５２により制御される。
【００７７】
カラムデコーダ７５１は、任意のビット線を指定するアドレス信号を受けて、セレクタ７５３に信号を与える。セレクタ７５３は、カラムデコーダ７５１の信号を受けて指定のビット線を選択する。ローデコーダ７５２は、任意のワード線を指定するアドレス信号を受けて、指定のワード線を選択する。上記動作によりアドレス信号に対応する一つのメモリセル７５７が選択される。読み出し回路７５４は選択されたメモリセルが有する情報を読み出して出力する。書き込み回路７５５は書き込みに必要な電圧を生成し、選択されたメモリセルに電圧を印加することで、情報の書き込みを行う。
【００７８】
本発明は、メモリ装置７０７を有する半導体装置を建築物に配置した、建築物管理システム及びその方法を提供することができる。
【００７９】
次に、メモリセル７５７の回路構成を説明する。本実施の形態では、下部電極、上部電極を有し、当該一対の電極間にメモリ材料層が介在したメモリ素子７８３を有するメモリセルについて説明する。
【００８０】
図９（Ａ）に示すメモリセル７５７は、トランジスタ７８１とメモリ素子７８３とを有するアクティブ型のメモリセルである。トランジスタ７８１は、薄膜トランジスタを適用することができる。トランジスタ７８１が有するゲート電極は、ワード線Ｗｙに接続される。また当該トランジスタ７８１が有するソース電極及びドレイン電極の一方は、ビット線Ｂｘに接続され、他方はメモリ素子７８３と接続される。メモリ素子７８３の下部電極は、トランジスタ７８１のソース電極及びドレイン電極の一方と電気的に接続している。またメモリ素子７８３の上部電極（７８２に相当）は、共通電極として、各メモリ素子で共有することができる。
【００８１】
また図９（Ｂ）に示すように、メモリ素子７８３がダイオード７８４に接続された構成を用いてもよい。ダイオード７８４は、トランジスタのソース電極及びドレイン電極の一方と、ゲート電極とが接続された所謂ダイオード接続構造を採用することができる。またダイオード７８４として、メモリ材料層と下部電極とのコンタクトによるショットキーダイオードを用いたり、メモリ材料の積層によって形成されるダイオードなどを利用することもできる。
【００８２】
メモリ材料層としては、電気的作用、光学的作用又は熱的作用等により、その性質や状態が変化する材料を用いることができる。例えば、ジュール熱による溶融、絶縁破壊等により、その性質や状態が変化し、下部電極と、上部電極とが短絡することができる材料を用いればよい。そのためメモリ材料層の厚さは、５ｎｍから１００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍから６０ｎｍとするとよい。このようなメモリ材料層は、無機材料又は有機材料を用いることができ、蒸着法、スピンコーティング法、液滴吐出法等により形成することができる。
【００８３】
無機材料としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素等がある。このような無機材料であっても、その膜厚を制御することによって、絶縁破壊を生じさせ、下部電極と上部電極とを短絡させることができる。
【００８４】
有機材料としては、例えば、４、４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：α−ＮＰＤ）や４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：ＴＰＤ）や４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）や４，４’−ビス（Ｎ−（４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）などの芳香族アミン系（即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する）の化合物、ポリビニルカルバゾール（略称：ＰＶＫ）やフタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）、バナジルフタロシアニン（略称：ＶＯＰｃ）等のフタロシアニン化合物等を用いることができる。これら材料は、正孔輸送性の高い物質である。
【００８５】
また、他にも有機材料として、例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ3）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ3）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ2）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）等キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる材料や、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）2）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）2）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体などの材料も用いることができる。これら材料は、電子輸送性が高い物質である。
【００８６】
さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）等の化合物等を用いることができる。
【００８７】
またメモリ材料層は単層構造であっても、積層構造であってもよい。積層構造の場合、上記材料から選び、積層構造することができる。また上記有機材料と、発光材料とを積層してもよい。発光材料として、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴ）、４−ジシアノメチレン−２−ｔ−ブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）−４Ｈ−ピラン、ペリフランテン、２，５−ジシアノ−１，４−ビス（１０−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）ベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、クマリン６、クマリン５４５Ｔ、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ3）、９，９’−ビアントリル、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）や９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）等がある。
【００８８】
また、上記発光材料を分散してなる層を用いてもよい。発光材料分散してなる層において、母体となる材料としては、９，１０−ジ（２−ナフチル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）等のアントラセン誘導体、４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）等のカルバゾール誘導体、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ピリジナト］亜鉛（略称：Ｚｎｐｐ2）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：ＺｎＢＯＸ）などの金属錯体等を用いることができる。また、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ3）、９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）等を用いることができる。
【００８９】
このような有機材料は、熱的作用等によりその性質を変化させるため、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃から３００℃、好ましくは８０℃から１２０℃であるとよい。
【００９０】
また、有機材料や発光材料に金属酸化物を混在させた材料を用いてもよい。なお金属酸化物を混在させた材料とは、上記有機材料又は発酵材料と、金属酸化物とが混合した状態、又は積層された状態を含む。具体的には複数の蒸着源を用いた共蒸着法により形成された状態を指す。このような材料を有機無機複合材料と呼ぶことができる。
【００９１】
例えば正孔輸送性の高い物質と、金属酸化物を混在させる場合、当該金属酸化物にはバナジウム酸化物、モリブデン酸化物、ニオブ酸化物、レニウム酸化物、タングステン酸化物、ルテニウム酸化物、チタン酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物を用いると好ましい。
【００９２】
また電子輸送性の高い物質と、金属酸化物を混在させる場合、当該金属酸化物にはリチウム酸化物、カルシウム酸化物、ナトリウム酸化物、カリウム酸化物、マグネシウム酸化物を用いると好ましい。
【００９３】
メモリ材料層には、電気的作用、光学的作用又は熱的作用により、その性質が変化する材料を用いればよいため、例えば光を吸収することによって酸を発生する化合物（光酸発生剤）をドープした共役高分子を用いることもできる。共役高分子として、ポリアセチレン類、ポリフェニレンビニレン類、ポリチオフェン類、ポリアニリン類、ポリフェニレンエチニレン類等を用いることができる。また、光酸発生剤としては、アリールスルホニウム塩、アリールヨードニウム塩、ｏ−ニトロベンジルトシレート、アリールスルホン酸ｐ−ニトロベンジルエステル、スルホニルアセトフェノン類、Ｆｅ−アレン錯体ＰＦ６塩等を用いることができる。
【００９４】
次に、図９（Ａ）に示したようなアクティブ型のメモリセル７５７に情報の書き込みを行うときの動作について説明する。なお本実施の形態では、初期状態のメモリ素子が格納する値を「０」、電気的作用等によって特性を変化させたメモリ素子が格納する値を「１」とする。また、初期状態のメモリ素子は抵抗値が高く、変化後のメモリ素子は抵抗値は低いものとする。
【００９５】
書き込みを行う場合、カラムデコーダ７５１、ローデコーダ７５２、セレクタ７５３により、ｍ列目のビット線Ｂｍと、ｎ行目のワード線Ｗｎが選択され、ｍ列目ｎ行目のメモリセル７５７に含まれるトランジスタ７８１がオンとなる。
【００９６】
続いて、書き込み回路７５５により、ｍ列目のビット線Ｂｍに、所定の電圧が所定の期間印加される。この印加電圧および印加時間は、メモリ素子７８３が初期状態から抵抗値の低い状態へと変化するような条件を用いる。ｍ列目のビット線Ｂｍに印加された電圧は、メモリ素子７８３の下部電極に伝達され、上部電極との間には電位差が生じる。すると、メモリ素子７８３に電流が流れ、メモリ材料層の状態に変化が生じ、メモリ素子特性が変化する。そして、メモリ素子７８３が格納する値を「０」から「１」へ変化させる。
【００９７】
このような書き込み動作は、制御回路７０６に従って行われる。
【００９８】
次に、情報の読み出しを行う動作について説明する。図１０に示すように読み出し回路７５４は、抵抗素子７９０とセンスアンプ７９１を有する。情報の読み出しは、下部電極と上部電極の間に電圧を印加して、メモリ素子が、初期の状態か変化後の低い状態であるかを判定することで行う。具体的には、抵抗分割方式によって、情報の読み出しを行うことができる。
【００９９】
例えば、メモリセルアレイ７５６が含む複数のメモリ素子７８３から、ｍ列目ｎ行目のメモリ素子７８３の情報の読み出しを行う場合について説明する。まずカラムデコーダ７５１、ローデコーダ７５２、セレクタ７５３により、ｍ列目のビット線Ｂｍと、ｎ行目のワード線Ｗｎが選択される。すると、ｍ列目ｎ行目に配置されたメモリセル７５７が有するトランジスタ７８１がオン状態になり、メモリ素子７８３と、抵抗素子７９０とが直列に接続された状態となる。その結果、メモリ素子７８３の電流特性に応じて図１０に示したＰ点の電位が決まる。
【０１００】
メモリ素子が初期状態である場合のＰ点の電位をＶ１、メモリ素子が変化後の低抵抗状態である場合のＰ点の電位をＶ２とし、Ｖ１＞Ｖｒｅｆ＞Ｖ２となる参照電位Ｖｒｅｆを用いることで、メモリ素子に格納されている情報を読み出すことができる。具体的には、メモリ素子が初期状態である場合、センスアンプ７９１の出力電位はＬｏとなり、メモリ素子が低抵抗状態である場合、センスアンプ７９１の出力電位はＨｉとなる。
【０１０１】
上記の方法によると、メモリ素子７８３の抵抗値の相違と抵抗分割を利用して、電圧値で読み取っている。しかしながら、メモリ素子７８３が有する情報を、電流値により読み取ってもよい。なお本発明の読み出し回路７５４は、上記構成に限定されず、メモリ素子が有する情報を読み出すことができればどのような構成を有していてもよい。
【０１０２】
このような構成を有するメモリ素子は、「０」から「１」の状態へ変化させ、「０」から「１」の状態へ変化は不可逆的であるためライトワンスメモリ素子となる。
【０１０３】
このようなメモリ素子７８３へ初期情報を書き込むことができ、またセンサー装置からの情報を逐次書き込むことができる。そして書き込まれた情報は、無線通信により読み出すことができる。
【０１０４】
このように建築物の情報を逐次メモリ装置に保存しておくことができるため、建築物の現場に赴くことなく、センサー装置からの情報をメモリ装置に保存し、ある程度蓄積された情報をリーダライタ装置によって読み出すことができる。
【０１０５】
なお、本実施の形態は上記実施の形態と自由に組み合わせて実施することができる。
【０１０６】
（実施の形態６）
本実施の形態では、メモリ装置７０７の断面図について説明する。
【０１０７】
図１１（Ａ）は、絶縁基板３１０上にメモリセル部３０１と駆動回路部３０２とが一体形成されたメモリ素子の断面図を示す。絶縁基板３１０には、ガラス基板、石英基板、珪素からなる基板、金属基板等を用いることができる。
【０１０８】
絶縁基板３１０上には下地膜３１１が設けられている。駆動回路部３０２では下地膜３１１を介して薄膜トランジスタ３２０、３２１が設けられ、メモリセル部３０１には下地膜３１１を介して薄膜トランジスタ７８１が設けられている。各薄膜トランジスタは、島状にパターニングされた半導体膜３１２、ゲート絶縁膜を介して設けられたゲート電極３１４、ゲート電極側面に設けられた絶縁物（所謂サイドウォール）３１３、ゲート電極３１４が設けられている。半導体膜３１２は、膜厚が０．２μｍ以下、代表的には４０ｎｍ〜１７０ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜１５０ｎｍとなるように形成する。さらに、サイドウォール３１３、及び半導体膜３１２を覆う絶縁膜３１６、半導体膜３１２に形成された不純物領域に接続する電極３１５を有する。なお電極３１５は不純物領域と接続するため、ゲート絶縁膜及び絶縁膜３１６にコンタクトホールを形成し、当該コンタクトホールに導電膜を形成し、当該導電膜をパターニングして形成することができる。
【０１０９】
なお平坦性を高めるため、絶縁膜３１７、３１８が設けられているとよい。このとき絶縁膜３１７は有機材料から形成し、絶縁膜３１８は無機材料から形成するとよい。絶縁膜３１７、３１８が設けられている場合、電極３１５は、これら絶縁膜３１７、３１８にコンタクトホールを介して不純物領域と接続するように形成することができる。
【０１１０】
さらに絶縁膜３２５が設けられ、電極３１５と接続するように下部電極３２７を形成する。下部電極３２７の端部を覆い、下部電極３２７が露出するように開口部が設けられた絶縁膜３２８を形成する。開口部内に、メモリ材料層３２９を形成し、上部電極３３０を形成する。このようにして、下部電極３２７、メモリ材料層３２９、上部電極３３０を有するメモリ素子７８３が形成される。メモリ材料層３２９は、有機材料又は無機材料から形成することができる。下部電極３２７又は上部電極３３０は、導電性材料から形成することができる。例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）もしくはシリコン（Ｓｉ）の元素からなる膜又はこれらの元素を用いた合金膜等から形成することができる。またインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物、２〜２０％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム等の透光性材料を用いることができる。
【０１１１】
さらに平坦性を高め、不純物元素の侵入を防止するため、絶縁膜３３１を形成するとよい。
【０１１２】
本実施の形態で説明した絶縁膜は、無機材料又は有機材料を用いることができる。無機材料は、酸化珪素、窒化珪素を用いることができる。有機材料はポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン、シロキサン、ポリシラザンを用いることができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。ポリシラザンは、珪素（Ｓｉ）と窒素（Ｎ）の結合を有するポリマー材料を出発原料として形成される。
【０１１３】
図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）と異なり、電極３１５のコンタクトホール３５１内にメモリ材料層を形成したメモリ素子の断面図を示す。図１１（Ａ）と同様に、下部電極として電極３１５を用い、電極３１５上にメモリ材料層３２９、上部電極３３０を形成し、メモリ素子７８３を形成することができる。その後絶縁膜３３１を形成する。その他の構成は図１１（Ａ）と同様であるため、説明を省略する。
【０１１４】
このようにコンタクトホール３５１にメモリ素子を形成すると、メモリ装置の小型化を図ることができる。またメモリ用の電極が不要となるため製造工程を削減し、低コスト化されたメモリ装置を提供することができる。
【０１１５】
このように本発明の案内方法及びそのシステムに適用することができるメモリ装置は絶縁基板上に作製され、駆動回路を一体形成することができるため、製造コストを低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明のシステムフローを示した図である
【図２】本発明のメモリ装置の記憶状態を示した図である
【図３】本発明のシステムを示した図である
【図４】本発明のシステムを示した図である
【図５】本発明の無線チップが設置された道路を示した図である
【図６】本発明の無線チップが設置されたビルを示した図である
【図７】本発明の無線チップを示した図である
【図８】本発明のメモリ装置を示した図である
【図９】本発明のメモリ素子を示した図である
【図１０】本発明のメモリ素子を示した図である
【図１１】本発明のメモリ装置の断面を示した図である
【図１２】本発明のセンサー装置を示した図である
【図１３】本発明のセンサー装置を示した図である
【図１４】本発明のセンサー装置を示した図である
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信を用いて建築物の経時状態を管理し、建築物の改修を促すための建築物管理システム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路やビル等の建築物の耐久性、耐震性を高めることは重要な課題である。近年、さまざまな技術によって、耐震性や耐久性の高い材質や技術が開発されている。しかし道路やビル等の建築物は、時間の経過とともに老朽化が生じてしまう。老朽化は周辺環境にも大きな影響を受けるため、同性能の材料を用いる場合であっても、建築物毎にその状態判断及び管理が必要とされる。
【０００３】
建物の生涯ケアとして、建物内の設備機器を総合的に管理、診断するシステムが提案されている（特許文献１参照）。このシステムを用いると、建築物や設備機器毎に設置の位置、年月日、耐用年数等を含む機器情報データからなる台帳と、データを基に建築物等の点検を管理するメンテナンススケジュール管理手段と、メンテナンス履歴管理手段と、建築物等の残存寿命を算出する残存寿命診断手段と、故障診断手段とを備え、建築物等の診断及び不具合持の故障診断を行うことができる。
【０００４】
また建築物についての改修及び改修に関する判定を容易且つ正確に行うためのシステムが提案されている（特許文献２参照）。このシステムは、判定のためのデータを専用ソフトに入力しておき、調査データを入力した後、入力データの集計を行って判定結果を出力するものである。
【特許文献１】特許第３０２５８１８号公報
【特許文献２】特開２００３−２２８６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなシステムでは、建築物の経時情報を得るためには、その場へ赴く必要があった。また建築物に関する情報をシステムへ手入力する必要があり、入力時のミスも懸念される。そしてこれらを行うための人員が必要とされ、時間やコストを浪費してしまった。
【０００６】
そこで本発明は、その場に赴くことなく建築物の経時情報を蓄積することを可能とし、建築物の改修時期を容易に見積もることができる建築物管理システム及びその方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を鑑み本発明は、建築物に配置された無線チップを有する建築物管理システム及びその方法を特徴とする。無線チップは無線通信を可能とする。このような無線チップから情報を入手することができるため、その場に赴くことなく当該情報を無線通信によって得ることができる。そして、当該情報を手入力する必要がない。そのため、これらに要する人員や当該作業に伴う入力ミスを低減することができる。
【０００８】
本発明において、建築物に配置された無線チップはメモリ装置及びセンサーが設けられている。無線チップは、無線通信によって電力が供給され、また命令（コマンド）を受信することで、メモリ装置への書き込み、読み出しを行い、またセンサーを動作させることができる。そしてメモリ装置に、センサーからの情報を蓄積することが可能となる。蓄積された情報は、無線通信によって管理者へ送信することができる。
【０００９】
このようなセンサーとして、温度センサー、圧力センサー、湿度センサー等の建築物の状態を把握するために必要なセンサーを挙げることができる。建築物は温度変化により膨張と収縮を繰り返し、これに影響を受けながら老朽化してゆく。そのため温度の情報は、建築物の老朽化を把握する上で重要な情報ということができる。また、湿度や圧力も同様に老朽化に影響を与える要因と考えることができる。このように建築物の老朽化に影響を与える要因をストレスと呼ぶことにする。そして温度、圧力又は湿度といった情報をストレス情報と呼ぶ。
【００１０】
なお、内部に電池等を有して電力供給を行うことができ、無線通信で情報の送受信のみを行うことも可能である。
【００１１】
本発明のメモリ装置は、無線チップが設けられた基板上に一体形成することができる。そのため、無線チップの低コスト化を図ることができる。
【００１２】
本発明において、メモリ装置は一度だけ書込みができ消去が不可能な構造を有するメモリ（以下、ライトワンスメモリと呼ぶ）を有することを特徴とする。ライトワンスメモリは、書き換え不能であって追記可能な不揮発性メモリである。
ライトワンスメモリの素子は上部電極、メモリ材料層、下部電極を有する。抵抗値の高い初期状態と、電気的作用、又は熱的作用によって、メモリ材料層の状態を変化させることで得られる抵抗値の低い状態からなる「０」「１」の状態を有し、これらによって情報を格納することができる。
【００１３】
以下に本発明の具体的な構成を示す。
【００１４】
本発明は、無線チップが有するメモリに、建築物に関する初期情報を書き込むステップと、無線チップを建築物に配置するステップと、無線通信を用いて、メモリに建築物に関する経時情報を、一定期間毎に書き込むステップと、メモリに書き込まれた情報を読み出すステップと、情報に基づき、建築物の改修時期を決定するステップと、を有することを特徴とする建築物管理方法である
【００１５】
無線チップが有するメモリに、建築物に関する初期情報を書き込むステップと、無線チップを建築物に配置するステップと、電波に基づき実行されるコマンドにより、メモリに建築物に関する経時情報を、一定期間毎に書き込むステップと、リーダライタ装置により、メモリに書き込まれた情報を読み出すステップと、を有することを特徴とする建築物管理方法。
【００１６】
別の形態の本発明は、無線チップが有するメモリに、建築物に関する初期情報を書き込むステップと、無線チップを建築物に配置するステップと、無線通信を用いて、無線チップが有するセンサー装置を動作させ、当該センサー装置から得られた建築物に関する経時情報をメモリに、一定期間毎に書き込むステップと、メモリに書き込まれた情報を読み出すステップと、情報に基づき、建築物の改修時期を決定するステップと、を有することを特徴とする建築物管理方法である。
【００１７】
別の形態の本発明は、無線チップが有するメモリに、建築物に関する初期情報を書き込むステップと、無線チップを建築物に配置するステップと、電波に基づき実行されるコマンドにより、無線チップが有するセンサー装置を動作させ、当該センサー装置から得られた建築物に関する経時情報をメモリに、一定期間毎に書き込むステップと、リーダライタ装置により、メモリに書き込まれた情報を読み出すステップと、情報に基づき、建築物の改修時期を決定するステップと、を有することを特徴とする建築物管理方法である。
【００１８】
別の形態の本発明は、無線チップが有するメモリに、建築物に関する初期情報を書き込むステップと、無線チップを建築物に配置するステップと、無線通信を用いて、無線チップが有する共振回路を介して電源回路に電力が供給されるステップと、無線通信によりコマンドを実行し、センサー装置を動作させ、当該センサー装置から得られた建築物に関する経時情報をメモリに、一定期間毎に書き込むステップと、メモリに書き込まれた情報を読み出すステップと、情報に基づき、建築物の改修時期を決定するステップと、を有し、センサー装置は一定期間毎に動作させることを特徴とする建築物管理方法である。
【００１９】
また本発明は、以下に示す建築物管理システムを提供することができる。
【００２０】
本発明の建築物管理システムは、建築物に配置された無線チップと、無線チップが有する、建築物に関する初期情報、及び経時情報が記憶されたメモリと、無線通信によりメモリに記憶された情報を得ることができるリーダライタ装置と、リーダライタ装置を介してメモリから収集された情報が格納される情報処理装置とを有し、情報処理装置を用いて、情報に基づき建築物の改修時期を決定することを特徴とする。
【００２１】
別の形態の本発明の建築物管理システムは、建築物に配置された無線チップと、無線チップが有するセンサー装置と、建築物に関する初期情報、及びセンサー装置によって得られた経時情報が記憶されたメモリと、無線通信によりメモリに記憶された情報を得ることができるリーダライタ装置と、リーダライタ装置を介してメモリから収集された情報が格納される情報処理装置とを有し、情報処理装置を用いて、情報に基づき建築物の改修時期を決定することを特徴とする。
【００２２】
別の形態の本発明の建築物管理システムは、特定の第１領域に設けられた建築物に配置された第１の無線チップと、第１の無線チップが有するセンサー装置と、建築物に関する初期情報及びセンサー装置によって得られた経時情報が記憶されたメモリと、無線通信によりメモリに記憶された情報を得ることができるリーダライタ装置と、リーダライタ装置を介してメモリから収集された情報が格納される第１の情報処理装置と、特定の第２領域に設けられた建築物に配置された第２の無線チップと、第２の無線チップが有するセンサー装置と、建築物に関する初期情報及びセンサー装置によって得られた経時情報が記憶されたメモリと、無線通信によりメモリに記憶された情報を得ることができるリーダライタ装置と、リーダライタ装置を介してメモリから収集された情報が格納される第２の情報処理装置と、第１の情報処理装置及び第２の情報処理装置と、通信ネットワークを介して情報の送受信を行うことができる第３の情報処理装置と、
を有することを特徴とする建築物管理システムである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明により、建築物へ赴くことなく、ストレス情報を得ることができる。また当該情報の入力に伴うミスを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２５】
（実施の形態１）
本実施の形態では、改修時期を把握する必要のある道路を建築物の例とし、当該道路に関するストレス情報を、本発明の無線チップにより得る形態について説明する。
【００２６】
図５には、道路を有する高架橋を示す。高架橋の骨格部、柱、コンクリート、アスファルト等に温度用のセンサー付の無線チップ１００を配置することができる。複数の無線チップ１００（ａ）〜１００（ｄ）を設ける場合、高架橋に不規則に配置されても、規則的に配置されていても構わない。高架橋に無線チップを配置するとは、高架橋の壁や柱表面に貼り付けたり、道路を構成するアスファルトやコンクリート等に埋め込む形態がある。本実施の形態の温度用のセンサー付無線チップ１００、又は湿度センサー付無線チップを適用する場合は、道路の表面に貼り付けてもよいし、建築物を構成する部材に埋め込んでもよい。なお、圧力センサー付無線チップを適用する場合には、埋め込んだ形態が好ましい。
【００２７】
無線チップ１００（ａ）〜１００（ｄ）には、無線チップの固体番号と、道路の位置情報とが対応付けられていればよく、これらは無線チップ１００が有するメモリ装置に記憶される。さらに無線チップのメモリ装置１０１には、初期情報として建設年月日、建築部材、建築物の用途、建築業者、所有者、環境情報等を記憶させておく。このような初期情報は削除の必要がないため、ライトワンスメモリに格納するとよい。
【００２８】
また、道路周辺には、特定の範囲の道路を電波送信可能領域としてカバーする基地局や基地局アンテナが設けられている。
【００２９】
無線チップ１００は基地局からアンテナを介して電波を受信すると、電源を生成することができる。また受信した電波から命令を復調し、命令に従って、所定の処理を行うことができる。所定の処理とは、例えば、命令１、命令２、命令３の命令セットに基づく処理である。命令１を受信した場合には、温度センサーから温度情報を取得し、チップ内部のメモリ装置１０１が有する不揮発性メモリに温度情報を格納する。命令２を受信した場合には、メモリ装置１０１に蓄積された温度情報を送信する。命令３を受信した場合には、メモリ装置１０１に蓄積された情報を削除する。なお、命令３は、メモリ装置が書き換え可能な不揮発性メモリを有する場合のみ有効である。書き換え可能な不揮発性メモリとしては、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等が挙げられる。メモリ装置１０１が有するライトワンスメモリのメモリ容量が、用途上十分であれば、このような書き換え可能な不揮発性メモリを有する必要はなく、命令３も不要である。メモリ装置１０１に設けられるライトワンスメモリを使用すればよい。
【００３０】
一般に、1メートル以上の通信距離を得るためにはUHF帯以上の周波数帯の電波を用いる必要がある。その場合、電波を送信できる範囲は比較的大きく（キロメートルのオーダ）することも可能であるが、パッシブ型の無線チップから情報を受信可能な範囲は、送信可能範囲と比較して小さい。ただし、無線チップが電池を内蔵する場合には、情報の送受信可能な距離は、送信可能範囲と同程度に大きくすることが可能である。このような電池を内蔵する無線チップをアクティブ式無線チップと呼び、内蔵しない無線チップをパッシブ式無線チップと呼ぶ。
【００３１】
１つの基地局が管理する領域が狭い場合、基地局は、無線チップ１００への電力供給と、無線チップ１００との情報送受信と、を行うことが可能である。その結果、１つの基地局からの電波によって、無線チップ１００への電力供給および命令送信を行い、無線チップ１００から情報を受信することができる。
【００３２】
一方、１つの基地局が管理する領域が広範囲に渡る場合、基地局は、無線チップ１００からの情報の受信を行うことが難しくなる。このような場合には、基地局は、無線チップ１００に対して、電力供給と、命令（例えば命令１）の送信を行えばよい。無線チップからの受信は、後述するような手段を用いて行う必要がある。
【００３３】
このように基地局が管理する領域に応じて、基地局と無線チップ１００間で行う処理を適宜選択することができる。
【００３４】
また、基地局からの電波以外に、無線チップ１００からの情報を送受信する手段としては、近距離で情報の送受信を可能とするリーダライタ装置１１０を挙げることができる。例えば、自動車にリーダライタ装置１１０を実装し、センサー付無線チップ１００が埋め込まれた道路を通行することで、当該無線チップ１００との情報送受信を行うことが可能となる。このときリーダライタ装置１１０から無線チップ１００へ電力供給を行うこともできる。勿論、自動車は、リーダライタ装置１１０が無線チップ１００からの情報を得ることができる速度で走行する。
【００３５】
以下に本発明を、フローチャートを用いて説明する。図１（Ａ）に示すように、道路内に無線チップ１００を配置され開始される。無線チップ１００には、道路に関する初期情報が入力される（Ｓ１）。このとき無線チップ１００のメモリ装置１０１には、図２（Ａ）に示すように建設年月日、建築部材等の初期情報が格納されている。
【００３６】
そして、基地局から命令１を乗せた電波を周期的に発信することで、道路内の無線チップ１００は、周期的に電力供給を受けることができる。命令１に従って、そのときセンサー装置１０２が感知した、温度情報をメモリ装置１０１に格納する。このようにして道路内の無線チップ１００は、温度情報を蓄積することができる（Ｓ２）。このとき無線チップ１００のメモリ装置１０１には、図２（Ｂ）に示すように、センサー装置１０２から得られる温度に関する情報が書き込まれていく。温度以外に、圧力や湿度等を感知するためのセンサーを設けることによって、これに関する情報を加えてもよい。
【００３７】
定期的に、無線チップ１００との送受信を行う手段（例えば、リーダライタ装置１１０を実装した自動車）を用いて、無線チップ１００に命令２を送信し、温度情報を収集する。このようにして蓄積された情報を取得することができる（Ｓ３）。こうして、メモリ装置１０１から得られる道路に関する温度の経時情報を取得・収集することが可能となる。このとき、必要に応じて、命令３を送信して、無線チップ１００内の情報を消去しても構わない。
【００３８】
収集された初期情報、及び経時情報に基づき、道路の状態を判断することができ、改修時期を判定することができる（Ｓ４）。
【００３９】
そして建築物の管理者等が有する情報処理装置１０６に、経時情報等が収集され、情報処理装置によって演算処理を行うことができる。例えば、劣化状態の高いものから順に改修時期を決定することができる。このとき、初期情報を考慮してもよく、同程度の劣化状態であれば、建築年数の遅いものを先に、公共性の高い建築物を先にといった優先順位をつけることができる。さらに、管理者が有するサーバでは、改修にかかる費用や日程の見積もりを算出することができ、依頼業者の候補の選定を行うことができる。そして、費用、日程、業者等を考慮して、改修時期の決定を行うことができる。このようにして改修が必要と判断された場合、道路全体やその一部の改修を行う（Ｓ５）。
【００４０】
道路全体やその一部の改修後、改修情報が無線チップ１００は再び経時情報を蓄積し（Ｓ２）、これを繰り返す。このとき改修箇所には、新たな無線チップを配置してもよい。
【００４１】
そして、建築物の破壊や消滅等により終了する。
【００４２】
道路のみならず建築物の壁や天井、床にセンサー付無線チップを配置することで、建築物の温度の経時情報を収集することも可能である。例えば図６に示すように建築物の外壁、階段に無線チップを配置することができる。配置するとは、道路の場合と同様に、壁内部や柱内部に埋め込むことも含まれる。但し、温度用のセンサー付無線チップ１００、あるいは湿度センサー付無線チップを適用する場合は、建築物の表面に貼り付けてもよいし、建築物を構成する部材に埋め込んでもよい。一方、圧力センサー付無線チップを適用する場合には、埋め込んだ形態が好ましい。そして、建築物の老朽化を判断することができる。建築物内に設けられたセンサー付無線チップは、リーダライタ装置を各建築物に１つんもしくは複数設けることで、送受信可能な領域内に存在させることが可能である。その結果、リーダライタ装置によって、無線チップ１００への電力供給および命令送信を行い、かつ、無線チップ１００から情報を受信することができる。
【００４３】
また改修時には、使用者からの要求を求める機会を設けてもよい。例えば図１（Ｂ）に示すように、改修要と判断された場合、管理者から当該建築物を使用している者（使用者）に改修案内書を送信するようにする。案内書には、改修にあたり、使用者の要求を問い合わせる内容が記載されている。使用者から要求情報を取得した後、これを反映させた改修を行うことができる。
【００４４】
建築物を製造する業者は、温度、湿度、又は圧力ストレスに対する信頼性試験を十分に行い、改修が必要となる温度、湿度、又は圧力ストレス条件を見積もっておくのがよい。情報処理装置では、これらの見積もられた条件と、収集された情報との比較を行い、建築物の改修が必要となるかどうかを判定する。
【００４５】
このような建築物管理システムにより、経時情報を逐次得ることができ、建築物の現場へ赴く必要がない。そして、建築物の改修に関する一括管理を行うことができる。
【００４６】
（実施の形態２）
本実施の形態では、複数の建築物から得られた情報が集積され、改修時期を判定するためのシステムを示す。
【００４７】
本発明のシステムは、図３に示すように、建築物Ａに配置された無線チップ１００より、リーダライタ装置（Ｒ／Ｗ）１１０（A）を用いて、初期情報及び経時情報を取得する。そして、リーダライタ装置１１０（Ａ）から建築物の管理者等が所有する情報処理装置１２０へ取得した情報を送信する。管理者が所有する情報処理装置１２０は、リーダライタ装置とのインターフェース部１２１、演算処理部１２２、およびデータベース１２３を少なくとも有する。インターフェース部１２１を介して取得した情報は、必要に応じて演算処理部１２２により処理された後、データベース１２３へ格納される。また、演算処理部１２２は、データベース１２３へ格納された情報を処理して、改修を行う必要性の判定を行う。
【００４８】
各リーダライタ装置１１０（Ａ）から１１０（Ｃ）はハンディー型であれば、これを回収し、情報処理装置１２０にＵＳＢ端子等を用いて情報を提供することができる。赤外線通信等によって、リーダライタ装置と情報処理装置との情報のやり取りを行ってもよい。またリーダライタ装置から通信ネットワークを用いて情報を得る場合、情報処理装置１２０は送受信部を要すればよい。
【００４９】
同様に建築物Ｂ及びＣに配置された無線チップ１００より、リーダライタ装置１１０（B）、１１０（C）を用いて、初期情報及び経時情報を取得し、該情報を、建築物の管理者等が所有する情報処理装置１２０へ送信する。
【００５０】
このように本発明の一システムは、各建築物の情報を、各建築物に配置された無線チップ１００から、リーダライタ装置を用いて取得する。管理者が有する情報処理装置１２０は、インターフェース部１２１を介して各建築物の情報を、直接得ることができる。
【００５１】
また別のシステムとして、図４に示すように、特定の範囲を有する領域ＡからＣ毎に情報処理装置１２０（Ａ）から１２０（Ｃ）を設置し、当該情報処理装置の送受信部を介し通信ネットワークによって、管理者の情報処理装置１２０へ経時情報等を送る形態がある。この場合、管理者の情報処理装置１２０は、各情報処理装置１２０（Ａ）から１２０（Ｃ）との情報送信を行うための送受信部１２４を有する。通信ネットワークとして、インターネットシステムを利用することができ、その他電話回線、携帯電話などの公衆回線、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）が挙げられる。通信ネットワークを用いた通信手段には、電子メールが挙げられる。情報処理装置１２０（Ａ）から１２０（Ｃ）はそれぞれ、各リーダライタ装置１１０（Ａ）から１１０（Ｃ）とのインターフェース部１２１（Ａ）から１２１（Ｃ）、演算処理部１２２（Ａ）から１２２（Ｃ）、データベース１２３（Ａ）から１２３（Ｃ）及び送受信部１２４（Ａ）から（Ｃ）を少なくとも有する。インターフェース部１２１（Ａ）から１２１（Ｃ）を介して取得した情報は、必要に応じて演算処理部１２２（Ａ）から１２２（Ｃ）により処理された後、データベース１２３（Ａ）から１２３（Ｃ）へ格納される。
【００５２】
例えば領域ＡからＣに、それぞれ建築物ＡからＣが建設されているとする。建築物ＡからＣに関する情報は、それぞれ配置された無線チップ１００に記憶される。そして無線チップ１００からの情報をリーダライタ装置によって得ることができ、それを情報処理装置１２０（Ａ）から１２０（Ｃ）が有するインターフェース部１２１（Ａ）から１２１（Ｃ）を介して、データベース１２３（Ａ）から１２３（Ｃ）へ格納する。そして、当該情報は送受信部１２４（Ａ）から１２４（Ｃ）を介し、通信ネットワークシステムを用いて、管理者の情報処理装置１２０へ送信することができる。管理者へ送信する情報は、各情報処理装置１２０（Ａ）から１２０（Ｃ）の演算処理部１２２（Ａ）から１２２（Ｃ）によって編集することもできる。
【００５３】
勿論、領域ＡからＣには、それぞれ複数の建築物が設けられていてもよい。
【００５４】
このように特定の範囲に分け、それぞれに情報処理装置を配置することによって、多くの建築物の情報の管理を簡便なものとすることができる。
【００５５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、無線チップの構成について説明する。また本発明の無線チップのような半導体素子を用いた装置を半導体装置と呼ぶことができる。
【００５６】
図７に示すように本発明の半導体装置７０１はアンテナと共振容量からなる共振回路７０２、電源回路７０３、クロック発生回路７０４、復調回路７０５、制御回路７０６、ライトワンスメモリが設けられるメモリ装置７０７、変調回路７０９、Ａ／Ｄ変換回路７０８、センサー装置７１３を有する。半導体装置７０１は上記構成に制限されず、中央処理演算装置（ＣＰＵ）、輻輳制御回路等を有することもある。不揮発性メモリとしてライトワンスメモリ以外にも書き換え可能な不揮発性メモリを有していてもよい。
【００５７】
また半導体装置７０１は、一体形成されたアンテナに代えて、アンテナを接続する配線を有してもよい。この場合は半導体装置を使用する時に、別途作製されたアンテナを当該配線に接続する。
【００５８】
また半導体装置７０１は、一体形成されたセンサー装置７１３に代えて、センサー装置を接続する配線を有してもよい。この場合は半導体装置を使用する時に、別途作製されたセンサー装置７１３を当該配線に接続する。
【００５９】
本発明の半導体装置７０１は、共振回路７０２で、リーダライタ装置７１０より発せられる電波を受信すると、電源回路７０３で電源電位が生成される。また、復調回路７０５にて受信した電波から情報を復調する。情報の送信は、変調回路７０９によって行われる。このようにしてリーダライタ装置７１０と無線通信で情報の送受信を行うことができる。また、復調した情報に従って、命令１乃至３を実行することができる。
【００６０】
リーダライタ装置７１０は通信回線７１１を介して情報処理装置７１２と接続され、当該情報処理装置７１２の制御のもとに半導体装置７０１との情報の送受信を行うことができる。なお、リーダライタ装置７１０と情報処理装置７１２とは赤外線通信等の無線通信によって情報のやり取りを行ってもよい。
【００６１】
共振回路７０２はリーダライタ装置７１０より発せられる電波を受信し、アンテナ両端に交流信号を発生する。発生した交流信号は、半導体装置７０１の電力になるほか、リーダライタ装置７１０から送信される命令等の情報を含んでいる。電源回路７０３は共振回路７０２に発生した交流信号をダイオードで整流し、容量を用いて平滑化することで、電源電位を生成し、各回路へ供給する。クロック発生回路７０４は共振回路７０２に発生した交流信号を基に、様々な周波数のクロック信号を生成する。復調回路７０５は共振回路に発生した交流信号に含まれる情報を復調する。
【００６２】
制御回路７０６は、復調した信号から命令を抽出し、センサー装置７１３、メモリ装置７０７、およびＡ／Ｄ変換回路７０８を制御することで、命令に従った一連の動作を実行する。また、復調した信号に誤りが無いかをチェックする回路を有してもよい。例えば、抽出した命令が、“センサー装置７１３から情報を取得し、メモリ装置７０７に該情報を格納する”という内容であれば、制御回路７０６はセンサー７１３、およびＡ／Ｄ変換回路７０８へ情報を読み出す命令を送り、読み出した情報をレジスタなどに格納する。次に、メモリ装置７０７へ書き込み命令を送り、レジスタなどに格納した情報をメモリ装置７０７の所定の記憶領域に該情報を格納する。勿論、レジスタを介さずに行っても良い。また例えば、“メモリ装置７０７に蓄積された温度情報を送信する”という内容であれば、制御回路７０６は、メモリ装置７０７へ読み出し命令を送り、データを読み出す。そして制御回路７０６内の符号化回路によって符号化した信号を生成し、変調回路７０９へ出力する。
【００６３】
メモリ装置７０７には、ライトワンスメモリが設けられている。必要に応じて書き換え可能な不揮発性メモリが設けられていてもよい。また、メモリ装置７０７は半導体装置７０１固有の情報を保持する。また変調回路７０９は符号化信号を基に搬送波を変調する機能を有する。
【００６４】
本実施の形態は半導体装置７０１がリーダライタ装置７１０から電力供給を受ける例を示したが、本発明はこの形態に限定されない。例えば半導体装置７０１は、内部に電池等を有して電力供給を行うことができ、リーダライタ装置７１０とは無線で情報の送受信のみを行うことも可能である。建築物に配置する半導体装置７０１は、その厚みの制約がさほど無いため、電池等を半導体装置７０１の内部に有することができる。
【００６５】
（実施の形態４）
本実施の形態では、センサー付無線チップの形態について説明する。チップの構成は、図７に示した通りで、センサー装置の出力はＡ／Ｄコンバータに入力される。制御回路により、センサーからＡ／Ｄコンバータを介してデジタル信号に変換されたデータが読み出され、メモリ装置に格納される。また、可否の２値で判定する場合など、Ａ／Ｄコンバータを用いない構成も可能である。
【００６６】
代表的な形態として、センサー装置がチップに貼り付けられた形態をあげることができる。センサー装置はアナログ電位を出力し、チップ内部に設けられたＡ／Ｄコンバータがデジタル信号に変換する構成を考えることができる。勿論、Ａ／Ｄコンバータはチップ内部ではなく、センサー装置に設けられていてもよい。近年、様々な小型センサーが開発されており、これらのセンサーを外付けとすることで、小型のセンサー付無線チップを実現することができる。例えば、温度センサーとしてサーミスタ（温度によって抵抗値の変化する抵抗体）やＩＣ化温度センサー（ＮＰＮトランジスタのベース−エミッタ間電圧の温度特性を利用）を用いることができる。
【００６７】
また別の代表的な形態として、本発明においてもっとも好ましい形態であるが、センサー装置が無線チップと一体形成された形態をあげることができる。そのようなセンサー装置の構成例としては、図１２に示すような、静電容量式のセンサー装置の構成例をあげることができる。
【００６８】
図１２において、容量素子１２０１はセンシングの対象となるパラメータの変化によって容量が変化する素子であり、容量素子１２０２は比較用に参照される素子であり、積分回路１２０３はオペアンプと容量素子とスイッチ素子からなる積分回路であり、回路１２０４はＡ／Ｄコンバータである。積分回路やＡ／Ｄコンバータは公知の回路構成を用いることができる。
【００６９】
容量素子１２０１と容量素子１２０２は直列に接続され、接続された点の電位Ｖ３は積分回路１２０３に入力される。また、両端の電位をＶ１、Ｖ２とする。積分回路１２０３のスイッチをオンとしてゼロ点調整を行った後、電位Ｖ１と電位Ｖ２を、中点電位（Ｖ１＋Ｖ２）／２を変えずに、電位差が大きくなるように一定期間変化させる。電位Ｖ３は、電位Ｖ１と電位Ｖ２の変化に伴い、容量素子１２０１と容量素子１２０２の容量に従った電位となり、積分回路１２０３は電位Ｖ３を増幅した電位Ｖ４を出力する。そして、Ａ／Ｄコンバータ１２０４は電位Ｖ４をデジタル信号に変換する。以上のようにして、容量素子１２０１の微小な容量値の変化を読み取ることができる。
【００７０】
容量素子１２０１は、センシングの対象となるパラメータの値によって容量が変化する素子であり、容量素子１２０１の容量を正確に読み取ることによって、そのパラメータの値をセンシングすることが可能となる。例えば、湿度センサーでは、２つの電極間に感湿膜を形成することで、湿度に応じて容量値の変化する素子を形成することができる。感湿膜としては、吸湿性の高分子有機材料などを用いることが可能である。また、圧力センサーでは、２つの電極間を空気、又は液晶材料のようなやわらかい材料で充填することで、圧力が加わると２つの電極間距離が変化して容量値が変化する素子を形成することができる。
【００７１】
センサー装置が無線チップと一体形成された形態として、静電容量式のセンサー装置以外の形態とすることも可能である。例えば、センシングの対象となるパラメータの値によって抵抗値が変化する抵抗体を用い、ブリッジ回路（図１３）を構成することで抵抗値をアナログ電位の変化に変換して出力することができる。また例えば、サーミスタに用いられるような、温度によって抵抗値が変化する抵抗体を用いることで温度センサーを構成することができる。また、半導体のピエゾ抵抗効果を利用して、圧力による抵抗体の変位を、半導体の不純物拡散領域の抵抗値の変化として読み取ることで圧力センサーを構成することができる。
【００７２】
センサー装置が無線チップと一体形成された別の形態として、ＮＰＮトランジスタ、又はそのダーリントン接続（図１４）によって、ベース−エミッタ間電圧を出力する温度センサーを構成することができる。
【００７３】
本発明は、以上のような形態のセンサー付無線チップを用いることができる。
【００７４】
（実施の形態５）
本実施の形態では、無線チップたる半導体装置７０１が有するメモリ装置７０７、及びその動作方法について説明する。
【００７５】
図８に示すように、メモリ装置７０７はメモリ素子が形成されたメモリセルアレイ７５６及び駆動回路を有する。駆動回路は、カラムデコーダ７５１、ローデコーダ７５２、読み出し回路７５４、書き込み回路７５５、セレクタ７５３を有する。
【００７６】
メモリセルアレイ７５６はビット線Ｂｍ（ｍ＝１〜ｘ）、ワード線Ｗｎ（ｎ＝１〜ｙ）、ビット線とワード線とそれぞれの交点にメモリセル７５７を有する。なお、メモリセル７５７はトランジスタが接続されたアクティブ型であっても、パッシブ素子だけで構成されるパッシブ型であってもよい。またビット線Ｂｍはセレクタ７５３により制御され、ワード線Ｗｎはローデコーダ７５２により制御される。
【００７７】
カラムデコーダ７５１は、任意のビット線を指定するアドレス信号を受けて、セレクタ７５３に信号を与える。セレクタ７５３は、カラムデコーダ７５１の信号を受けて指定のビット線を選択する。ローデコーダ７５２は、任意のワード線を指定するアドレス信号を受けて、指定のワード線を選択する。上記動作によりアドレス信号に対応する一つのメモリセル７５７が選択される。読み出し回路７５４は選択されたメモリセルが有する情報を読み出して出力する。書き込み回路７５５は書き込みに必要な電圧を生成し、選択されたメモリセルに電圧を印加することで、情報の書き込みを行う。
【００７８】
本発明は、メモリ装置７０７を有する半導体装置を建築物に配置した、建築物管理システム及びその方法を提供することができる。
【００７９】
次に、メモリセル７５７の回路構成を説明する。本実施の形態では、下部電極、上部電極を有し、当該一対の電極間にメモリ材料層が介在したメモリ素子７８３を有するメモリセルについて説明する。
【００８０】
図９（Ａ）に示すメモリセル７５７は、トランジスタ７８１とメモリ素子７８３とを有するアクティブ型のメモリセルである。トランジスタ７８１は、薄膜トランジスタを適用することができる。トランジスタ７８１が有するゲート電極は、ワード線Ｗｙに接続される。また当該トランジスタ７８１が有するソース電極及びドレイン電極の一方は、ビット線Ｂｘに接続され、他方はメモリ素子７８３と接続される。メモリ素子７８３の下部電極は、トランジスタ７８１のソース電極及びドレイン電極の一方と電気的に接続している。またメモリ素子７８３の上部電極（７８２に相当）は、共通電極として、各メモリ素子で共有することができる。
【００８１】
また図９（Ｂ）に示すように、メモリ素子７８３がダイオード７８４に接続された構成を用いてもよい。ダイオード７８４は、トランジスタのソース電極及びドレイン電極の一方と、ゲート電極とが接続された所謂ダイオード接続構造を採用することができる。またダイオード７８４として、メモリ材料層と下部電極とのコンタクトによるショットキーダイオードを用いたり、メモリ材料の積層によって形成されるダイオードなどを利用することもできる。
【００８２】
メモリ材料層としては、電気的作用、光学的作用又は熱的作用等により、その性質や状態が変化する材料を用いることができる。例えば、ジュール熱による溶融、絶縁破壊等により、その性質や状態が変化し、下部電極と、上部電極とが短絡することができる材料を用いればよい。そのためメモリ材料層の厚さは、５ｎｍから１００ｎｍ、好ましくは１０ｎｍから６０ｎｍとするとよい。このようなメモリ材料層は、無機材料又は有機材料を用いることができ、蒸着法、スピンコーティング法、液滴吐出法等により形成することができる。
【００８３】
無機材料としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素等がある。このような無機材料であっても、その膜厚を制御することによって、絶縁破壊を生じさせ、下部電極と上部電極とを短絡させることができる。
【００８４】
有機材料としては、例えば、４、４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：α−ＮＰＤ）や４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：ＴＰＤ）や４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）や４，４’−ビス（Ｎ−（４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）などの芳香族アミン系（即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する）の化合物、ポリビニルカルバゾール（略称：ＰＶＫ）やフタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）、バナジルフタロシアニン（略称：ＶＯＰｃ）等のフタロシアニン化合物等を用いることができる。これら材料は、正孔輸送性の高い物質である。
【００８５】
また、他にも有機材料として、例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ3）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ3）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ2）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）等キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる材料や、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）2）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）2）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体などの材料も用いることができる。これら材料は、電子輸送性が高い物質である。
【００８６】
さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）等の化合物等を用いることができる。
【００８７】
またメモリ材料層は単層構造であっても、積層構造であってもよい。積層構造の場合、上記材料から選び、積層構造することができる。また上記有機材料と、発光材料とを積層してもよい。発光材料として、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴ）、４−ジシアノメチレン−２−ｔ−ブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）−４Ｈ−ピラン、ペリフランテン、２，５−ジシアノ−１，４−ビス（１０−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）ベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、クマリン６、クマリン５４５Ｔ、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ3）、９，９’−ビアントリル、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）や９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（略称：ＴＢＰ）等がある。
【００８８】
また、上記発光材料を分散してなる層を用いてもよい。発光材料分散してなる層において、母体となる材料としては、９，１０−ジ（２−ナフチル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）等のアントラセン誘導体、４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）等のカルバゾール誘導体、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ピリジナト］亜鉛（略称：Ｚｎｐｐ2）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：ＺｎＢＯＸ）などの金属錯体等を用いることができる。また、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ3）、９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）等を用いることができる。
【００８９】
このような有機材料は、熱的作用等によりその性質を変化させるため、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃から３００℃、好ましくは８０℃から１２０℃であるとよい。
【００９０】
また、有機材料や発光材料に金属酸化物を混在させた材料を用いてもよい。なお金属酸化物を混在させた材料とは、上記有機材料又は発酵材料と、金属酸化物とが混合した状態、又は積層された状態を含む。具体的には複数の蒸着源を用いた共蒸着法により形成された状態を指す。このような材料を有機無機複合材料と呼ぶことができる。
【００９１】
例えば正孔輸送性の高い物質と、金属酸化物を混在させる場合、当該金属酸化物にはバナジウム酸化物、モリブデン酸化物、ニオブ酸化物、レニウム酸化物、タングステン酸化物、ルテニウム酸化物、チタン酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物を用いると好ましい。
【００９２】
また電子輸送性の高い物質と、金属酸化物を混在させる場合、当該金属酸化物にはリチウム酸化物、カルシウム酸化物、ナトリウム酸化物、カリウム酸化物、マグネシウム酸化物を用いると好ましい。
【００９３】
メモリ材料層には、電気的作用、光学的作用又は熱的作用により、その性質が変化する材料を用いればよいため、例えば光を吸収することによって酸を発生する化合物（光酸発生剤）をドープした共役高分子を用いることもできる。共役高分子として、ポリアセチレン類、ポリフェニレンビニレン類、ポリチオフェン類、ポリアニリン類、ポリフェニレンエチニレン類等を用いることができる。また、光酸発生剤としては、アリールスルホニウム塩、アリールヨードニウム塩、ｏ−ニトロベンジルトシレート、アリールスルホン酸ｐ−ニトロベンジルエステル、スルホニルアセトフェノン類、Ｆｅ−アレン錯体ＰＦ６塩等を用いることができる。
【００９４】
次に、図９（Ａ）に示したようなアクティブ型のメモリセル７５７に情報の書き込みを行うときの動作について説明する。なお本実施の形態では、初期状態のメモリ素子が格納する値を「０」、電気的作用等によって特性を変化させたメモリ素子が格納する値を「１」とする。また、初期状態のメモリ素子は抵抗値が高く、変化後のメモリ素子は抵抗値は低いものとする。
【００９５】
書き込みを行う場合、カラムデコーダ７５１、ローデコーダ７５２、セレクタ７５３により、ｍ列目のビット線Ｂｍと、ｎ行目のワード線Ｗｎが選択され、ｍ列目ｎ行目のメモリセル７５７に含まれるトランジスタ７８１がオンとなる。
【００９６】
続いて、書き込み回路７５５により、ｍ列目のビット線Ｂｍに、所定の電圧が所定の期間印加される。この印加電圧および印加時間は、メモリ素子７８３が初期状態から抵抗値の低い状態へと変化するような条件を用いる。ｍ列目のビット線Ｂｍに印加された電圧は、メモリ素子７８３の下部電極に伝達され、上部電極との間には電位差が生じる。すると、メモリ素子７８３に電流が流れ、メモリ材料層の状態に変化が生じ、メモリ素子特性が変化する。そして、メモリ素子７８３が格納する値を「０」から「１」へ変化させる。
【００９７】
このような書き込み動作は、制御回路７０６に従って行われる。
【００９８】
次に、情報の読み出しを行う動作について説明する。図１０に示すように読み出し回路７５４は、抵抗素子７９０とセンスアンプ７９１を有する。情報の読み出しは、下部電極と上部電極の間に電圧を印加して、メモリ素子が、初期の状態か変化後の低い状態であるかを判定することで行う。具体的には、抵抗分割方式によって、情報の読み出しを行うことができる。
【００９９】
例えば、メモリセルアレイ７５６が含む複数のメモリ素子７８３から、ｍ列目ｎ行目のメモリ素子７８３の情報の読み出しを行う場合について説明する。まずカラムデコーダ７５１、ローデコーダ７５２、セレクタ７５３により、ｍ列目のビット線Ｂｍと、ｎ行目のワード線Ｗｎが選択される。すると、ｍ列目ｎ行目に配置されたメモリセル７５７が有するトランジスタ７８１がオン状態になり、メモリ素子７８３と、抵抗素子７９０とが直列に接続された状態となる。その結果、メモリ素子７８３の電流特性に応じて図１０に示したＰ点の電位が決まる。
【０１００】
メモリ素子が初期状態である場合のＰ点の電位をＶ１、メモリ素子が変化後の低抵抗状態である場合のＰ点の電位をＶ２とし、Ｖ１＞Ｖｒｅｆ＞Ｖ２となる参照電位Ｖｒｅｆを用いることで、メモリ素子に格納されている情報を読み出すことができる。具体的には、メモリ素子が初期状態である場合、センスアンプ７９１の出力電位はＬｏとなり、メモリ素子が低抵抗状態である場合、センスアンプ７９１の出力電位はＨｉとなる。
【０１０１】
上記の方法によると、メモリ素子７８３の抵抗値の相違と抵抗分割を利用して、電圧値で読み取っている。しかしながら、メモリ素子７８３が有する情報を、電流値により読み取ってもよい。なお本発明の読み出し回路７５４は、上記構成に限定されず、メモリ素子が有する情報を読み出すことができればどのような構成を有していてもよい。
【０１０２】
このような構成を有するメモリ素子は、「０」から「１」の状態へ変化させ、「０」から「１」の状態へ変化は不可逆的であるためライトワンスメモリ素子となる。
【０１０３】
このようなメモリ素子７８３へ初期情報を書き込むことができ、またセンサー装置からの情報を逐次書き込むことができる。そして書き込まれた情報は、無線通信により読み出すことができる。
【０１０４】
このように建築物の情報を逐次メモリ装置に保存しておくことができるため、建築物の現場に赴くことなく、センサー装置からの情報をメモリ装置に保存し、ある程度蓄積された情報をリーダライタ装置によって読み出すことができる。
【０１０５】
なお、本実施の形態は上記実施の形態と自由に組み合わせて実施することができる。
【０１０６】
（実施の形態６）
本実施の形態では、メモリ装置７０７の断面図について説明する。
【０１０７】
図１１（Ａ）は、絶縁基板３１０上にメモリセル部３０１と駆動回路部３０２とが一体形成されたメモリ素子の断面図を示す。絶縁基板３１０には、ガラス基板、石英基板、珪素からなる基板、金属基板等を用いることができる。
【０１０８】
絶縁基板３１０上には下地膜３１１が設けられている。駆動回路部３０２では下地膜３１１を介して薄膜トランジスタ３２０、３２１が設けられ、メモリセル部３０１には下地膜３１１を介して薄膜トランジスタ７８１が設けられている。各薄膜トランジスタは、島状にパターニングされた半導体膜３１２、ゲート絶縁膜を介して設けられたゲート電極３１４、ゲート電極側面に設けられた絶縁物（所謂サイドウォール）３１３、ゲート電極３１４が設けられている。半導体膜３１２は、膜厚が０．２μｍ以下、代表的には４０ｎｍ〜１７０ｎｍ、好ましくは５０ｎｍ〜１５０ｎｍとなるように形成する。さらに、サイドウォール３１３、及び半導体膜３１２を覆う絶縁膜３１６、半導体膜３１２に形成された不純物領域に接続する電極３１５を有する。なお電極３１５は不純物領域と接続するため、ゲート絶縁膜及び絶縁膜３１６にコンタクトホールを形成し、当該コンタクトホールに導電膜を形成し、当該導電膜をパターニングして形成することができる。
【０１０９】
なお平坦性を高めるため、絶縁膜３１７、３１８が設けられているとよい。このとき絶縁膜３１７は有機材料から形成し、絶縁膜３１８は無機材料から形成するとよい。絶縁膜３１７、３１８が設けられている場合、電極３１５は、これら絶縁膜３１７、３１８にコンタクトホールを介して不純物領域と接続するように形成することができる。
【０１１０】
さらに絶縁膜３２５が設けられ、電極３１５と接続するように下部電極３２７を形成する。下部電極３２７の端部を覆い、下部電極３２７が露出するように開口部が設けられた絶縁膜３２８を形成する。開口部内に、メモリ材料層３２９を形成し、上部電極３３０を形成する。このようにして、下部電極３２７、メモリ材料層３２９、上部電極３３０を有するメモリ素子７８３が形成される。メモリ材料層３２９は、有機材料又は無機材料から形成することができる。下部電極３２７又は上部電極３３０は、導電性材料から形成することができる。例えば、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）もしくはシリコン（Ｓｉ）の元素からなる膜又はこれらの元素を用いた合金膜等から形成することができる。またインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物、２〜２０％の酸化亜鉛を含む酸化インジウム等の透光性材料を用いることができる。
【０１１１】
さらに平坦性を高め、不純物元素の侵入を防止するため、絶縁膜３３１を形成するとよい。
【０１１２】
本実施の形態で説明した絶縁膜は、無機材料又は有機材料を用いることができる。無機材料は、酸化珪素、窒化珪素を用いることができる。有機材料はポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン、シロキサン、ポリシラザンを用いることができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。ポリシラザンは、珪素（Ｓｉ）と窒素（Ｎ）の結合を有するポリマー材料を出発原料として形成される。
【０１１３】
図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）と異なり、電極３１５のコンタクトホール３５１内にメモリ材料層を形成したメモリ素子の断面図を示す。図１１（Ａ）と同様に、下部電極として電極３１５を用い、電極３１５上にメモリ材料層３２９、上部電極３３０を形成し、メモリ素子７８３を形成することができる。その後絶縁膜３３１を形成する。その他の構成は図１１（Ａ）と同様であるため、説明を省略する。
【０１１４】
このようにコンタクトホール３５１にメモリ素子を形成すると、メモリ装置の小型化を図ることができる。またメモリ用の電極が不要となるため製造工程を削減し、低コスト化されたメモリ装置を提供することができる。
【０１１５】
このように本発明の案内方法及びそのシステムに適用することができるメモリ装置は絶縁基板上に作製され、駆動回路を一体形成することができるため、製造コストを低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明のシステムフローを示した図である
【図２】本発明のメモリ装置の記憶状態を示した図である
【図３】本発明のシステムを示した図である
【図４】本発明のシステムを示した図である
【図５】本発明の無線チップが設置された道路を示した図である
【図６】本発明の無線チップが設置されたビルを示した図である
【図７】本発明の無線チップを示した図である
【図８】本発明のメモリ装置を示した図である
【図９】本発明のメモリ素子を示した図である
【図１０】本発明のメモリ素子を示した図である
【図１１】本発明のメモリ装置の断面を示した図である
【図１２】本発明のセンサー装置を示した図である
【図１３】本発明のセンサー装置を示した図である
【図１４】本発明のセンサー装置を示した図である
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線チップが有するメモリに、建築物に関する初期情報を書き込むステップと、
前記無線チップを前記建築物に配置するステップと、
無線通信を用いて、前記メモリに前記建築物に関する経時情報を、一定期間毎に書き込むステップと、
前記メモリに書き込まれた情報を読み出すステップと、
前記情報に基づき、前記建築物の改修時期を決定するステップと、
を有することを特徴とする建築物管理方法。
【請求項２】
無線チップが有するメモリに、建築物に関する初期情報を書き込むステップと、
前記無線チップを前記建築物に配置するステップと、
電波に基づき実行されるコマンドにより、前記メモリに前記建築物に関する経時情報を、一定期間毎に書き込むステップと、
リーダライタ装置により、前記メモリに書き込まれた情報を読み出すステップと、
を有することを特徴とする建築物管理方法。
【請求項３】
無線チップが有するメモリに、建築物に関する初期情報を書き込むステップと、
前記無線チップを前記建築物に配置するステップと、
無線通信を用いて、前記無線チップが有するセンサー装置を動作させ、当該センサー装置から得られた前記建築物に関する経時情報を前記メモリに、一定期間毎に書き込むステップと、
前記メモリに書き込まれた情報を読み出すステップと、
前記情報に基づき、前記建築物の改修時期を決定するステップと、
を有することを特徴とする建築物管理方法。
【請求項４】
無線チップが有するメモリに、建築物に関する初期情報を書き込むステップと、
前記無線チップを前記建築物に配置するステップと、
電波に基づき実行されるコマンドにより、前記無線チップが有するセンサー装置を動作させ、当該センサー装置から得られた前記建築物に関する経時情報を前記メモリに、一定期間毎に書き込むステップと、
リーダライタ装置により、前記メモリに書き込まれた情報を読み出すステップと、
前記情報に基づき、前記建築物の改修時期を決定するステップと、
を有することを特徴とする建築物管理方法。
【請求項５】
無線チップが有するメモリに、建築物に関する初期情報を書き込むステップと、
前記無線チップを前記建築物に配置するステップと、
無線通信を用いて、前記無線チップが有する共振回路を介して電源回路に電力が供給されるステップと、
前記無線通信によりコマンドを実行し、センサー装置を動作させ、当該センサー装置から得られた前記建築物に関する経時情報を前記メモリに、一定期間毎に書き込むステップと、
前記メモリに書き込まれた情報を読み出すステップと、
前記情報に基づき、前記建築物の改修時期を決定するステップと、
を有し、
前記センサー装置は一定期間毎に動作させることを特徴とする建築物管理方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一において、
前記メモリは、一対の電極間にメモリ材料層を介在させたメモリ素子を有し、電気的作用によって前記電極間を短絡させて前記情報を書き込むことを特徴とする建築物管理方法。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか一において、
前記追記型メモリは、書き換え不可能となる構造を有するメモリ素子を備えたことを特徴とする建築物管理方法。
【請求項８】
請求項３乃至７のいずれか一において、
前記センサー装置は、温度、圧力、及び湿度のいずれかに関するセンサー装置であることを特徴とする建築物管理方法。
【請求項９】
建築物に配置された無線チップと、前記無線チップが有する、前記建築物に関する初期情報、及び経時情報が記憶されたメモリと、
無線通信により前記メモリに記憶された情報を得ることができるリーダライタ装置と、
前記リーダライタ装置を介して前記メモリから収集された情報が格納される情報処理装置と
を有し、
前記情報処理装置を用いて、前記情報に基づき前記建築物の改修時期を決定することを特徴とする建築物管理システム。
【請求項１０】
建築物に配置された無線チップと、前記無線チップが有するセンサー装置と、
前記建築物に関する初期情報、及び前記センサー装置によって得られた経時情報が記憶されたメモリと、
無線通信により前記メモリに記憶された情報を得ることができるリーダライタ装置と、
前記リーダライタ装置を介して前記メモリから収集された情報が格納される情報処理装置と
を有し、
前記情報処理装置を用いて、前記情報に基づき前記建築物の改修時期を決定することを特徴とする建築物管理システム。
【請求項１１】
特定の第１領域に設けられた建築物に配置された第１の無線チップと、前記第１の無線チップが有するセンサー装置と、前記建築物に関する初期情報及び前記センサー装置によって得られた経時情報が記憶されたメモリと、無線通信により前記メモリに記憶された情報を得ることができるリーダライタ装置と、前記リーダライタ装置を介して前記メモリから収集された情報が格納される第１の情報処理装置と、
特定の第２領域に設けられた建築物に配置された第２の無線チップと、前記第２の無線チップが有するセンサー装置と、前記建築物に関する初期情報及び前記センサー装置によって得られた経時情報が記憶されたメモリと、無線通信により前記メモリに記憶された情報を得ることができるリーダライタ装置と、前記リーダライタ装置を介して前記メモリから収集された情報が格納される第２の情報処理装置と、
前記第１の情報処理装置及び前記第２の情報処理装置と、通信ネットワークを介して情報の送受信を行うことができる第３の情報処理装置と、
を有することを特徴とする建築物管理システム。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれか一において、
前記無線チップが複数設けられたことを特徴とする建築物管理システム。
【請求項１３】
請求項９乃至１２のいずれか一において、
前記メモリは、メモリ素子と、前記メモリ素子に接続されたトランジスタとを有し、
前記メモリ素子及び前記トランジスタは絶縁基板上に設けられた
ことを特徴とする建築物管理システム。
【請求項１４】
請求項９乃至１３のいずれか一において、
前記メモリ素子は、絶縁基板上に形成されたトランジスタに接続され、
前記トランジスタは、膜厚が０．２μｍ以下の半導体膜を有することを特徴とする建築物管理システム。
【請求項１５】
請求項９乃至１４のいずれか一において、
前記追記型メモリは、一対の電極間にメモリ材料層を介在させたメモリ素子を有することを特徴とする建築物管理システム。
【請求項１６】
請求項９乃至１４のいずれか一において、
前記追記型メモリは、書き換え不可能となる構造を有するメモリ素子を備えたことを特徴とする建築物管理システム。
【請求項１】
無線チップが有するメモリに、建築物に関する初期情報を書き込むステップと、
前記無線チップを前記建築物に配置するステップと、
無線通信を用いて、前記メモリに前記建築物に関する経時情報を、一定期間毎に書き込むステップと、
前記メモリに書き込まれた情報を読み出すステップと、
前記情報に基づき、前記建築物の改修時期を決定するステップと、
を有することを特徴とする建築物管理方法。
【請求項２】
無線チップが有するメモリに、建築物に関する初期情報を書き込むステップと、
前記無線チップを前記建築物に配置するステップと、
電波に基づき実行されるコマンドにより、前記メモリに前記建築物に関する経時情報を、一定期間毎に書き込むステップと、
リーダライタ装置により、前記メモリに書き込まれた情報を読み出すステップと、
を有することを特徴とする建築物管理方法。
【請求項３】
無線チップが有するメモリに、建築物に関する初期情報を書き込むステップと、
前記無線チップを前記建築物に配置するステップと、
無線通信を用いて、前記無線チップが有するセンサー装置を動作させ、当該センサー装置から得られた前記建築物に関する経時情報を前記メモリに、一定期間毎に書き込むステップと、
前記メモリに書き込まれた情報を読み出すステップと、
前記情報に基づき、前記建築物の改修時期を決定するステップと、
を有することを特徴とする建築物管理方法。
【請求項４】
無線チップが有するメモリに、建築物に関する初期情報を書き込むステップと、
前記無線チップを前記建築物に配置するステップと、
電波に基づき実行されるコマンドにより、前記無線チップが有するセンサー装置を動作させ、当該センサー装置から得られた前記建築物に関する経時情報を前記メモリに、一定期間毎に書き込むステップと、
リーダライタ装置により、前記メモリに書き込まれた情報を読み出すステップと、
前記情報に基づき、前記建築物の改修時期を決定するステップと、
を有することを特徴とする建築物管理方法。
【請求項５】
無線チップが有するメモリに、建築物に関する初期情報を書き込むステップと、
前記無線チップを前記建築物に配置するステップと、
無線通信を用いて、前記無線チップが有する共振回路を介して電源回路に電力が供給されるステップと、
前記無線通信によりコマンドを実行し、センサー装置を動作させ、当該センサー装置から得られた前記建築物に関する経時情報を前記メモリに、一定期間毎に書き込むステップと、
前記メモリに書き込まれた情報を読み出すステップと、
前記情報に基づき、前記建築物の改修時期を決定するステップと、
を有し、
前記センサー装置は一定期間毎に動作させることを特徴とする建築物管理方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一において、
前記メモリは、一対の電極間にメモリ材料層を介在させたメモリ素子を有し、電気的作用によって前記電極間を短絡させて前記情報を書き込むことを特徴とする建築物管理方法。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか一において、
前記追記型メモリは、書き換え不可能となる構造を有するメモリ素子を備えたことを特徴とする建築物管理方法。
【請求項８】
請求項３乃至７のいずれか一において、
前記センサー装置は、温度、圧力、及び湿度のいずれかに関するセンサー装置であることを特徴とする建築物管理方法。
【請求項９】
建築物に配置された無線チップと、前記無線チップが有する、前記建築物に関する初期情報、及び経時情報が記憶されたメモリと、
無線通信により前記メモリに記憶された情報を得ることができるリーダライタ装置と、
前記リーダライタ装置を介して前記メモリから収集された情報が格納される情報処理装置と
を有し、
前記情報処理装置を用いて、前記情報に基づき前記建築物の改修時期を決定することを特徴とする建築物管理システム。
【請求項１０】
建築物に配置された無線チップと、前記無線チップが有するセンサー装置と、
前記建築物に関する初期情報、及び前記センサー装置によって得られた経時情報が記憶されたメモリと、
無線通信により前記メモリに記憶された情報を得ることができるリーダライタ装置と、
前記リーダライタ装置を介して前記メモリから収集された情報が格納される情報処理装置と
を有し、
前記情報処理装置を用いて、前記情報に基づき前記建築物の改修時期を決定することを特徴とする建築物管理システム。
【請求項１１】
特定の第１領域に設けられた建築物に配置された第１の無線チップと、前記第１の無線チップが有するセンサー装置と、前記建築物に関する初期情報及び前記センサー装置によって得られた経時情報が記憶されたメモリと、無線通信により前記メモリに記憶された情報を得ることができるリーダライタ装置と、前記リーダライタ装置を介して前記メモリから収集された情報が格納される第１の情報処理装置と、
特定の第２領域に設けられた建築物に配置された第２の無線チップと、前記第２の無線チップが有するセンサー装置と、前記建築物に関する初期情報及び前記センサー装置によって得られた経時情報が記憶されたメモリと、無線通信により前記メモリに記憶された情報を得ることができるリーダライタ装置と、前記リーダライタ装置を介して前記メモリから収集された情報が格納される第２の情報処理装置と、
前記第１の情報処理装置及び前記第２の情報処理装置と、通信ネットワークを介して情報の送受信を行うことができる第３の情報処理装置と、
を有することを特徴とする建築物管理システム。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のいずれか一において、
前記無線チップが複数設けられたことを特徴とする建築物管理システム。
【請求項１３】
請求項９乃至１２のいずれか一において、
前記メモリは、メモリ素子と、前記メモリ素子に接続されたトランジスタとを有し、
前記メモリ素子及び前記トランジスタは絶縁基板上に設けられた
ことを特徴とする建築物管理システム。
【請求項１４】
請求項９乃至１３のいずれか一において、
前記メモリ素子は、絶縁基板上に形成されたトランジスタに接続され、
前記トランジスタは、膜厚が０．２μｍ以下の半導体膜を有することを特徴とする建築物管理システム。
【請求項１５】
請求項９乃至１４のいずれか一において、
前記追記型メモリは、一対の電極間にメモリ材料層を介在させたメモリ素子を有することを特徴とする建築物管理システム。
【請求項１６】
請求項９乃至１４のいずれか一において、
前記追記型メモリは、書き換え不可能となる構造を有するメモリ素子を備えたことを特徴とする建築物管理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−２７４７６８（Ｐ２００６−２７４７６８Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１００２６８（Ｐ２００５−１００２６８）
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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