2015年6月10日

Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現～新電力ビジネスへのアプローチ～

株式会社日新システムズ

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目次

1. 日新システムズご紹介

2. エネルギー政策とスマートハウス

3. ECHONET Liteの概要

4. Wi-SUN概要

5. デマンドレスポンス概要

6. Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現

7. デマンドレスポンスまとめ

8. 日新システムズが考えるIoTとは?

9. 最後に

日新システムズご紹介

Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現

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社名 株式会社日新システムズ設立 1984年7月2日売上 約32億円（2014年度実績）社員 203名所在 ＜京都本社＞

〒600-8482 京都市下京区堀川通綾堀川町293-1

＜東京事務所＞〒101-0024 東京都千代田区神田和泉町1番地

※住友電工グループ、日新電機（株）の100%出資子会社

会社概要

組込みシステムへの取組み

• 30年の組込みシステム開発経験

– 豊富な知識・経験

– OS、リアルタイム

– ネットワーク

– 自社開発製品への応用

– 豊富なミドルウェア

– ソフトウェア受託開発

• 最適なソリューションのご提供

– コンサルティング

– アプリケーション、ドライバ、プロトコル開発、OS移植

1984 1988 2001 2006

VxWorks

Linux

オリジナルRTOS uITRON

2015

画像処理

産業ネットワーク

マルチコア

Android

高速起動

無線LAN技術

デバイスドライバ

ルータ・ホーム

ゲートウェイ

プラットフォーム化

海外製品取扱い

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「ワイヤレススマートユーティリティネットワーク利用促進協議会」WSN利用促進協議会は、Wi-SUN技術の利用を促進し、我が国のICT産業の

強化と際的な研究開発連携の推進を図ることを目的に設立

ワイヤレススマートユーティリティネットワーク使用促進協議会（WSN協議会）

NICTソーシャルICT推進活動NICT連携・協力

WSN協議会

WSN利用促進・ビジネス展開

観光介護医療

教育 防災 農業 交通エネルギー

WSN協議会メンバーとしての活動

FA産業

従来検討を行っていた「防災」「農業」「交通」「エネルギー」に加え、「FA・産業 」分野での利活用を検討中

WSN協議会、アプリケーション部会のメンバーとして参加。

主にFA・産業分野におけるWi-SUN技術の活用について活動中！

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WSN協議会: アプリケーション部会の活動

エネルギー政策とスマートハウス

Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現

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エネルギー政策とスマートハウス

• 2010年 5月「スマートメーター制度検討会」を設置

– スマートグリッド（次世代電力網）普及を目的

– 経済産業省にて設置

• 2011年12月

– ECHONET LiteをHEMS標準プロトコルとして認定（経済産業省）

• 2012年 2月

– ECHONET Liteをスマートメーター-HEMSを繋ぐ標準プロトコルとして認定

（経済産業省）

• 2014年 7月

– スマートメーターの順次設置開始

注目すべき技術1. ECHONET Lite：経済産業省がHEMSに推奨2. Wi-SUN：スマートメーターに採用

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（経済産業省発表資料より抜粋）

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参考資料

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（経済産業省発表資料より抜粋）

参考資料

2016～2020年に集中的に配置

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（経済産業省発表資料より抜粋）

参考資料

電力システムの改革に向けた実行スケジュール

2016～2020にかけて電力システム改革が本格化

（資源エネルギー庁資料より）

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ECHONET Liteの概要

Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現

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ECHONET Liteの概要

• ECHONET Liteプロトコル

– センサ、エアコン、冷蔵庫などの設備機器、白物家電

– 遠隔操作のためインタフェースを統一

– 異なるメーカの機器を同じ操作で制御

• プロファイルオブジェクト

– ノード動作状態、メーカ情報、機器オブジェクトリスト

– 異なるメーカの機器を同じ操作でプロファイル制御

C社 エアコン

B社 冷蔵庫

A社 EMSアプリケーション

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ECHONET Lite関連製品

• EW-ENET Lite（ECHONET Lite対応ミドルウェア）

– C言語、Javaソースコード提供、176機器オブジェクト

– サンプルソースコード、機器マネージャを含む

• EW-ENET Lite Tester（認証支援自動化ツール）

– ECHONET Lite規格の自己認証試験を自動化

– 機器からの情報をもとに自動設定

– 認証機関に提出できる形式の申告書生成

機器マネージャ EW-ENET Lite Tester

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Wi-SUN概要

Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現

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Wi-SUN概要

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IEEE802.15.4gをベースとした無線通信技術により

スマートユーティリティネットワークの実現を目指している

スマートメーターなどEMS分野の他、交通インフラや農業、医療など

幅広い分野で、センサや機器を結ぶM2M、IoTの用途を想定

HAN向けの1:N通信対応プロファイルや、

IoT向けの低消費電力、低速CPUで動作可能なプロファイル、

JUTAとの連携によるガスメータ向けプロファイルなども準備中

Wi-SUN Allianceが中心となり

無線通信規格「Wi-SUN」の国際標準規格を策定

東京電力のスマートメーターと宅内（ホームゲートウェイ）を結ぶ

通信方式にWi-SUN ECHONET Profileが採用

Wi-SUN ECHONET Profile for Route B

Bルート（Wi-SUN ECHONET Profile for Route B）

スマートメーターとHEMSサーバ間の1:1接続仕様として策定

東京電力様がスマートメーター（次世代電力計）に採用

2020年までに全2700万台を配布・設置

他の電力会社様も同等の接続の確保に合意

北海道、東北、北陸、中部、関西、中国、四国、九州、沖縄

HEMS-スマートメーター（Bルート）運用ガイドライン

HEMSサーバスマートメーター

920MHz

920MHz

ベンダを越えた接続を

可能にする通信規格

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Wi-SUN ECHONET Profile for HAN

HAN（Wi-SUN ECHONET Profile for HAN）

HEMSサーバと家電機器間の1:N接続仕様として策定中

1:N接続と合わせてリレー仕様を策定中

HEMSサーバ

Bルート

（1:1接続）

スマートメーター家電機器

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HAN : Home Area Network

（1:N接続）

EW-WSN実装内容

HAN（Wi-SUN ECHONET Profile for HAN）

メモリ使用量はPANコーディネータ、中継器、エンドデバイスそれぞれで最小限の構成

モード RAM使用量

HEMSサーバ

32KB以上32KBの場合、家電機器は6台まで接続可能エンドデバイス1台毎に約1.5KBのRAM使用量が増加する

中継器家電機器

32KB以上

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EW-WSN実装内容 （１）

HAN（Wi-SUN ECHONET Profile for HAN）

HEMSサーバに接続する家電機器は標準で16台接続可能

RAM容量により変動する（16台以上にする事も可能）

中継器によるリレー接続の有無に関わらずエンドデバイスとなる

家電機器の数が対象

・・・

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HEMSコントローラ

家電機器1

家電機器2

家電機器16

EW-WSN実装内容 （２）

HAN（Wi-SUN ECHONET Profile for HAN）

中継器によるリレー接続は無線の飛距離を延ばすために使用する

HEMSサーバ、家電機器間の中継器数（ホップ数）は2台まで

中継先はHEMSサーバに限定する

中継器1

中継器2

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HEMSコントローラ

家電機器1

家電機器2

家電機器3

デマンドレスポンス概要

Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現

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• 電力消費の需要と供給のバランスを取るための処方策

– ピークカット 電力需要量のピーク(頂点)を抑えること

• 電力の総消費量を減らす

– ピークシフト 電力需要量のピーク(頂点)を別の時間帯に移動させること

• 電力の総消費量は減らない

• 利用する時間帯をピーク時から非ピーク時にシフト

– ピークアップ 電力需要量のピーク(頂点)を供給のピークに合わせて増大させる事

• 電力の総消費量は増えない

（電力のピーク供給量のアップへと対応）

• 利用する時間帯を非ピーク時からピーク時にさらにシフト

（太陽光発電設備の急増に対応するために局所的な需要として）

デマンドレスポンス概要

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デマンドレスポンス概要

• OpenADR（Open Automated Demand Response）

– 自動デマンドレスポンスの国際標準仕様

– OpenADR Allianceが策定

電力会社 需要家、企業（家庭、工場、ビル）

節電要請（日にち、時間）

VEN(Virtual End Node)

XMPP

OpenADRメッセージ

HTTP

TLS

TCP/IP

アグリゲータ

節電要請 節電要請 節電実施

計量節電実績報告

インセンティブ支払

インセンティブ支払 \

VTN(Virtual Top Node)VTN(Virtual Top Node)

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自動デマンドレスポンスのシーケンス例

電力会社 アグリゲータ 需要家(HEMS)

DRイベント（節電依頼）通知

DR（節電）実施

（自動or手動機器制御）

DRイベント（節電依頼）通知

計量節電実績の報告

インセンティブ支払インセンティブ支払

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日本のデマンドレスポンス動向

• 横浜スマートシティプロジェクト（YSCP）– 緊急ピーク時課金（CPP）、緊急ピーク時リベート（PTR）を採用

– 最大15.2%のピークカットを確認

• 豊田市低炭素社会システム実証プロジェクト– 緊急ピーク時課金（CPP） を採用

– 最大15%のピークカットを確認

• 北九州スマートコミュニティ創造事業– ダイナミックプライシング（variable-CPP）を導入

– 最大25％のピークカットを達成

• けいはんなエコシティ次世代エネルギー・社会システム実証プロジェクト– BEMSの実証実験にて、緊急時需要応答（Emergency Demand Response）を採用

– ビル全体でのピークカットは目標値をほぼ達成

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Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現

Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現

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デマンドレスポンス実現例 - ①

HEMSコントローラ

LED照明

給湯器

EV／PHV

エアコン

燃料電池

蓄電池

太陽光パネル

スマートメーター

Wi-SUN

OpenADR

ECHONET Lite

節電依頼節電報告

使用電力の計量※30分値ではなく瞬時値の計測

家電製品のコントロールによる節電の実施

クラウド

OpenADRサーバ（DRAS）

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デマンドレスポンス実現例 - ②

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デマンドレスポンス実現例 - ③

デマンドレスポンスが発動されたことをトリガにECHONET Lite家電を制御し

全体および個別の電力使用量をグラフ表示する

1月30日

エアコン

照明

全体電力

EV

2000 Wh

500 Wh

1000 Wh

2000Wh

目標消費電力

5秒単位でグラフ更新

DRASからDR発動

Echonet Lite機器を制御し節電を実施

蓄電池

燃料電池

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ECHONET Lite対応家電を制御して使用電力量が徐々に減らしていく

デマンドレスポンス実現例 - ④

今月の電力使用量と節電結果を見る

月間目標達成率

月間使用量

月間電気料金

月間目標料金

月間売電料金

節電結果節電できた電力量＋料金

節電要請の通知

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節電を行う機器を自由に設定できます

ECHONET Lite対応機器、赤外線対応機器の制御を行うことが可能です。

節電を行いたい機器を選択できます。

自動・手動を選択できます。また、どの節電パターンを使用するのかを設定できます。

デマンドレスポンス実現例 - ⑤

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デマンドレスポンス実現例 – ⑥

機器の制御をスケジューリングできます

スケジュール制御した内容を表示します。

ECHONET Lite対応機器、赤外線対応機器の制御の予約を行うことが可能です。

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デマンドレスポンスまとめ

Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現

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デマンドレスポンス まとめ

• Bルート活用によるスマートメーターとの連携– 普及が広がるスマートメーターとの連携によるデマンドレスポンスの実現

• ECHONET Lite

• Wi-SUN、G3-PLC、Ethernet

• かしこく快適に節電するための自動制御– 日々の生活パターンから学習したHEMS節電シナリオ、OpenADR準拠デマンド要求対応

– 遠隔家電制御、見守りサービス、目標電力値のアラート、時間別電気料金メニュー・・・

• 外部サービスとの連携– スマートメーターから得られる情報をもとにクラウドとの連携

EV/PHV

燃料電池

蓄電池

エアコン

太陽光発電

OpenADRサーバ実装（DRAS:Demand Response Automation Server）

ECHONET Lite

OpenADR

Wi-SUN

クラウド

データセンタ

スマートメーター

HEMSコントローラ

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日新システムズが考えるIOTとは?

Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現

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センサ技術の強みを持つパートナーとのアライアンスを実現

計測

日新システムズの考える、IoTシステムとは？

計測と制御

NSSの無線＋ネットワーク技術で、IoTシステムを制御する

制御

計測＋制御技術を強みとした、スマートデバイス事業へ！

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故障予測 ビックデータ分析プロジェクトを発表

故障予測実証実験 プロジェクトスタート

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最後に

日新システムズは、IoT実証実験を行うお客さまを求めています。

お気軽にお声をおかけください。一緒にイノベーションを発信していきましょう。

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http://www-co-nss.co.jp