スマートメーターの通信方式の仕組み
〔1〕情報ルート：AルートとBルート
電力システムとICT（情報通信技術）を連携させて、電力を効率的に利用できるようにするスマートグリッド（次世代電力網）は、いまやスマートハウスやスマートビル、スマートコミュニティなどとして普及し始めている。
2014年4月からは、東京電力が一般家庭に、従来のアナログ方式に代わって、デジタル方式で双方向通信が可能なスマートメーターの設置を開始するため、いよいよ日本の電力・エネルギー環境はスマートグリッド時代に突入することになる。
図1は、これから家庭等に導入されるスマートメーターを中心に、どのように通信が行われるかを概念的に示したものである。
図1 スマートメーターの通信方式（スマートメーターから見た通信相手）
〔出所 アジレント・テクノロジー、「Agilent Measurement Forum 2013 最新動向を考慮したスマートメーターの測定技術」より〕
図1を簡単に整理すると、大きく分けて、
- Aルート：スマートメーターと電力会社等の間の通信
- Bルート：スマートメーターとスマートハウス内のHEMS間の通信
の2つのルート（実際にはCルートもあるがここでは省略）が、経済産業省「スマートメーター制度検討会」（2011年2月）で決められ、需要家（例：家庭）へ電力使用量に関する情報などを提供するための情報ルートとして定義されている。
（1）Aルート
例えば図1に示すように、Aルートでは、2つの通信形態が考えられており、
①スマートメーターと直接電力会社等が通信する方式〔広域移動無線通信網：WCDMA（最近はLTE）やWiMAX等を使用〕
②スマートメーターと電柱上などに設置されるデータ集約装置であるコンセントレータ間で通信〔802.15.4g（Wi-SUN）、Zig-Bee、G3-PLC等を使用〕し、さらにコンセントレータと電力会社等が通信（WCDMAやWiMAX等を使用）する方式がある。
ここで、IEEE 802.15.4gをベースに通信仕様などを策定する組織として活動している「Wi-SUNアライアンスのプロフィール」を、表1に示す。
表1 Wi-SUNアライアンスのプロフィール
（2）Bルート
これに対して家庭内のHEMS（宅内エネルギー管理システム）との通信を行うBルートは、無線の802.15.4g（Wi-SUN）やZigBee、有線のG3-PLC（電力線通信）などの通信方式が使用される。このとき無線のWi-SUNやZigBeeの通信には、日本では周波数として法的に920MHz帯が使用される。また、G3-PLC規格は欧州で普及している電力線通信規格であるが、国際標準化され、東京電力でも使用される規格になった。
このような下位層（上位層はECHONET Lite、後述）の通信規格は、相互接続性を実現するため、総務省傘下のTTC（情報通信技術委員会）で、ECHONET Liteの下位層の通信インタフェースとして、表2に示すTR-1043〜JJ 300.11などの多数の規格が策定された。
表2 ECHONET Liteの下位層通信インタフェース［TTC TR-1043/1044、JJ-300.10/11］
〔出所 http://www.ttc.or.jp/cgi/document-db/docdb.cgi?cmd=s&sc=T25〕
上位層標準インタフェース「ECHONET Lite」の策定
〔1〕ECHONET Lite（第5層〜第7層）の策定
このようなスマートメーターの下位層の通信方式が策定される以前に、Bルートの「スマートメーターとHEMS」間の上位通信インタフェース（プロトコル）として、ECHONETコンソーシアムで「ECHONET Lite」（第5層〜第7層）が策定されている。これは、経済産業省によって、スマートメーターとHEMS間をつなぐ標準の上位層インタフェース（プロトコル）として認定され、公開された（2012年2月）。前述した下位層インタフェースは、「ECHONET Lite」対応の機器を相互接続するために規定された通信インタフェース群である。
〔2〕Wi-SUNアライアンスの国際標準プロトコルの構成例
そこで、Wi-SUNアライアンスは、アプリケーション層「ECHONET Lite」（第5層〜第7層）の下に、第1層〜第4層のプロトコルを国際標準規格として規定している。図2はそのプロトコル構成の例である。
図2 「Wi-SUN」準拠の国際標準プロトコルの構成例
PANA：IETF標準。Protocol for Carrying Authentication for Network Access、ネットワークアクセス認証プロトコル、RFC 5191ほか。
▼ 注1
Wi-SUN：Wireless SUN（Smart Utility Network）、無線によるスマートメーター通信を行うための通信プロトコル規格策定団体、Wi-SUNアライアンスともいわれる。IEEE 802.15.4gは、802.15WG（ワーキンググループ）のTG4g（Task Group 4g、作業グループ）で「SUN」（Smart Utility Network、スマートメーター用ネットワーク）という名称で、「物理層」として標準化された。
Wi-SUNは物理層としてIEEE802.15.4g標準を参照している。MAC層には、IEEE 802.15.4eが規定されている。
IEEE 802.15WG：WPAN（Wireless Personal Area Network、近距離無線通信網の標準を策定するワーキンググループ。例：Bluetooth、ZigBeeなどを審議。
