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NICT、宅内無線ネットワーク用Wi-SUN認証規格に準拠した無線機の実装に成功

2015/01/30
(金)
SmartGridニューズレター編集部

独立行政法人 情報通信研究機構(以下:NICT、東京都小金井市、理事長:坂内 正夫)は、Wi-SUNアライアンス※1が策定するHAN(Home Area Network)用Wi-SUN プロファイル※1 の無線機の実装に世界で初めて成功した。

Wi-SUNアライアンスは、HEMS※2 コントローラと家電などを接続するIEEE802.15.4g※3国際標準規格準拠の920MHz帯無線を使用した、HAN ※4と呼ばれる宅内無線ネットワークのWi-SUN認証規格を策定している。

NICTは、この Wi-SUN認証規格に準拠した無線機を開発・実装し、単一HEMSコントローラに対する複数家電の接続、およびHEMS コントローラと家電間において無線の中継を介する接続において、世界で初めて動作実証することに成功した。

 

HAN 用のWi-SUN プロファイルを実装した無線機を開発

EMSコントローラとスマートメーターの「1対1通信」を想定するBルートに対し、HANでは、単一のHEMSコントローラに対して2台以上の家電が接続する「1対多通信」となる。さらに、距離などによりHEMSコントローラと家電間の通信状況が劣悪な場合には、無線の中継が必要となり得ることがHANの特徴である。

開発した無線機の実装では、Wi-SUN プロファイルの規定に準じ、複数家電に対しての認証をそれぞれ適切に行うと同時に、適切な経路を設定したうえで、MAC層における制御情報の交換を利用して中継通信を実現している。

今後、NICTでは、Wi-SUNアライアンスの支援の下、IEEE 802国際標準規格に基づき、技術提案が反映された無線機の国内外での社会展開を促進し、ICT を利用した安全安心社会の実現を目指す。


※1:Wi-SUNアライアンス、Wi-SUNプロファイル
2012年1月24日に設立された、IEEE 802.15.4g規格準拠無線機の世界初の規格認証団体
認証は、想定アプリケーションに応じてそれぞれ物理層、MAC層、必要ならばインタフェースに関する機能仕様を規定し、認証の基準とすることで行われる。
このようなアプリケーションに応じて規定される機能仕様を、当アプリケーションに対するWi-SUNプロファイルと称する。

 

※2:HEMS[Home Energy Management System]
読み方:ヘムス
日本語訳:宅内(家庭用)エネルギー管理システム
スマートハウスにおける中核的な装置で「宅内エネルギー管理システム」と言われる。HAN(ホームエリアネットワーク)に接続され、IT 技術を使用して家庭内に設置された各機器を効率的に運用するための装置。例えば、次の機能をもっている。

  1. 監視機能:宅内(家庭用)のエネルギー使用状況を把握する機能。
  2. 表示機能:宅内(家庭用)のエネルギー使用を表示機器に表示し「見える化」する機能。
  3. 制御機能:宅内(家庭用)の家電機器や住宅設備機器を遠隔自動制御する機能。

すなわち、スマートハウスがその機能を発揮するには、HEMSが、「創エネ」(太陽光発電、燃料電池等)、「蓄エネ」(家庭用蓄電池、電気自動車等)、「省エネ」(スマート家電、LED 照明機器等)のすべての情報を取得して分析し、その結果をスマートフォンの画面等に「見える化」させるとともに、家電機器などを遠隔から制御できることなども必要となる。
こうした情報の連携を実現しスマートハウス内の構成要素を統合管理する装置が「HEMS」である。HEMS は、ホームコントローラあるいはホームサーバなどとも言われる(企業・団体によって呼び名は異なるが、基本的な機能はほぼ同じものである)。日本では、HEMSの推奨インタフェースとして「ECHONET Lite」がJSCAで選定された(2011年12 月)。

 

※3:IEEE 802.15.4g(SUN)[IEEE 802.15 Task Group 4g]
読み方:アイトリプルイー802.15.4ジー(サン)
日本語訳:スマートグリッド向け物理層規格
IEEE 802.15.4gタスクグループで策定されている、スマートグリッド向け物理層規格(2012 年前半に標準化予定)。具体的には、SUN(Smart Utility Networks、スマート・ユーティリティ・ネットワークス)という名称でスマートグリッド向け低消費電力の仕様が策定されている(電気・ガス・水道に対応可能)。ZigBee(802.15.4)が屋内通信の仕様(通信範囲:100m程度、最大250kbps)であるのに対し、SUN(802.15.4g)はその機能を拡張し、基本的に地域通信網(FAN:Field Area Network、通信範囲:1〜2km、最大1Mbps)に位置づけられたAMI 向け無線規格である。なお、802.15.4g(物理層に対応させるため、802.15.4( ZigBee)のMAC層を拡張した、802.15.4e(TG4e)が策定されている。
(注)SUN は、物理層規格の名称であることに注意。

 

※4:HAN[Home Area Network]
読み方:ハン
日本語訳:宅内通信網(ホームエリア・ネットワーク)
HAN の具体例としては、ZigBee、PLC、Wi-Fi、ECHONET Lite、G.hnなどがある。家庭内の各機器(照明機器、空調機器、家電機器等)やスマートメーターを相互接続して通信を行い、消費電力の見える化(宅内ディスプレイへの表示)や各機器の電力制御を行うネットワーク。その管理の中心的な装置として、HEMS(宅内エネルギー管理装置)がある。
また、HANついてのWi-SUNプロファイルは2015年1月29日に策定。

 

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