モバイル・インターネットのパイオニアとして国際ビジネスを展開している株式会社ACCESS(アクセス)は、このほど次世代送電網である「スマートグリッド」市場に参入。その第一弾として、スマートグリッドの中核機器の一つである、スマートメーター向けに、IPv6の対応のセンサー・ネットワーク・ソリューション「NetFront Smart Objects」を、「スマートグリッド展2010」(6月16日~18日:東京ビッグサイト)に出展・デモし、大きな注目を集めた。この「NetFront Smart Objects」(ソフトウェア)は、ACCESSのグループ会社「IP Infusion」によって開発された。また、今回の展示デモでは、スマートメーターに、Googleの「Google PowerMeter」が搭載され、リモートから電力量などをパソコン画面に表示するデモも行われた。なお、「NetFront Smart Objects」ソリューションはすでに6月から、国内外のエネルギーインフラ業界を対象に提供開始された。後編では、Google PowerMeterによる見える化やNetFront Smart Objectsのモジュールのプロトコル構成を中心に紹介する。
ACCESSがIPv6対応のスマートメーター向け
「NetFront Smart Objects」を公開デモ!(後編)
=Google PowerMeterも搭載し見える化を実現=
≪1≫Google PowerMeterによる見える化
会場では、家庭の電力の使用量などをインターネット経由でパソコンやスマートフォンの画面で見ることができるように、Google PowerMeterを使用したデモも行われた。
具体的には、前編で紹介した図2のスマートメーターから家庭内の電力情報を吸い上げて、その電力情報をGoogleのデータベースに登録し、ユーザーはそこにインターネット経由でアクセスして、自分の家庭の電力使用状況のデータをパソコンやスマートフォンなどから見ることができるようになる。
〔1〕6LoWPAN HOSTにGoogle PowerMeter APIを実装
今回のデモでは、写真2のホスト(6LoWPAN HOST)上にGoogle PowerMeter APIを実装し、計測した電力データを6LoWPANネットワークを介し、Googleのデータベースに登録している。しかし、6LoWPAN Border RouterのWAN側接続としてIPv4のみである状況を想定し、IPv4ネットワーク上でIPv6パケットを転送する6RD(IPv6 Rapid Deployment)を用いている。写真3に示すように、6RD Edge Router(宅内側:CPE。写真手前の2個)と6RD Border Router(屋外側:6RD GW。写真奥)のモジュールを使用し、IPv6パケットをIPv4ネットワーク上に転送していた。ネットワーク構成は写真4のようになっている。
(1)6LoWPANネットワークとGoogle PowerMeter受信PC4(パソコン)を6RD Edge Routerで接続している。
(2)6RD Edge Router間は、通常のIPv4ネットワークを使用し、これをトンネリング技術によってIPv6パケットを流せるようにしている。
写真5は、Google PowerMeterによって家庭のパソコンのディスプレイに表示された(見える化された)電力使用量のグラフ(左)とデータリスト(右)の例である。
この場合、例えば、前編の図2に示すスマートメーターには、インタフェース仕様として、「Google PowerMeter API」が規定されている。このGoogle PowerMeter APIのライブラリーが前編の図2に示すスマートメーターに搭載されている。現状では、ここのGoogle PowerMeter APIのライブラリーを経由して、例えば、右端のスマートメーターC(ホスト)で検出されたデータ(電力使用量など)が、6LoWPANルータ(スマートメーターA、B)を経由して、マルチホップで外部のコンセントレーター(ボーダールータ)に送信される。
〔2〕2種類のGoogle PowerMeter API
このとき、このGoogle PowerMeter APIの規定には、次の2種類のAPIがある。
① スマートメーター用APIの定義
② ユーティリティーカンパニー(電力会社)用APIの定義
(1)Googleのデータベースにデータを登録する方法
まず、Googleのデータベースにデータが登録する方法を説明する。この場合は、電柱上のコンセントレータ(集線装置)から、WAN(広域通信網)経由で、電力会社ではなくて、Googleのデータベースにそのデータが登録される。Googleにデータが登録されると、電力会社はユーティリティーカンパニー用のAPIを通して、このGoogleのデータベースからユーザー情報や電力情報を吸い上げることができる。
(2)電力会社のデータベースにデータを登録する方法
一方、電力会社が優先的に全部集約したいというケースもあるので、最初にGoogle PowerMeter API(ユーティリティーカンパニー用API)を通して、電力会社に集約し、その後、電力会社がGoogleのデータベースに登録するという仕組みも用意されている。
≪2≫NetFront Smart Objectsのモジュールのプロトコル構成
最後に、今回展示・デモに使用されたNetFront Smart Objectsモジュールのプロトコル構成(図3)を見てみよう。
図3のプロトコル構成は、次のとおりである。
〔1〕最下位にPHY(物理層:802.14.5、Wi-Fi、PLC等)が位置している。
〔2〕その上にネットワーク層(OS環境、TCP/IP環境)がある。
(1)図3の左側(ブルー色):Lightweit OS(軽量OS/カーネル)
① uCLinux(Micro CPU Linux)。小型組込み機器向けLinux(小型CPU向けLinux)
② uITRON(Micro ITRON)小型組込み機器向けITRON(リアルタイムOS)。
(2)図3の左側(ブルー色):TCP/IP環境(TCP・UDP、IPv4・IPv6、6LoWPAN-HC、レイヤ2)
ここまでは、NetFront Smart Objectsモジュールがサポートする範囲ではないが、顧客のプラットフォームに合わせた委託開発はACCESSが行ってくれる。
〔3〕次に、NetFront Smart Objectsモジュールがサポートしている範囲を整理すると、表4のようになる。
| 項 目 | 内 容 |
| NetFront Smart Objectsモジュールが実現する機能群 (プロトコル) | ① 6LoWPAN-ND (6LoWPAN-NDのスタックを今回フルに実装させて動作) |
| ② 6LowPAN-Service Directory/-Autoconfiguration (6LowPANのサービス発見やスマートメーターなどのオートコンフィギュレーション(Pv6アドレスの自動設定処理)〕 | |
| ③ RPL/L3-Roll Routing (roll WGで標準化が行われているレイヤ3におけるセンサー等のルーティング・プロトコル) | |
| ④ Smart Securitely (セキュリティー系の機能) | |
| ⑤ CLI/SNMP Interface 〔コマンドラインインタフェース(CLI)/ネットワーク管理機能インタフェース〕 | |
| NSM層 | NSM(ネットワーク・サービス・モジュール) (ZebOSモジュールの一部:ルーティング情報の制御、インタフェースの制御等を行う) |
| 抽象層 | Abstraction (OSに依存しないようにするための抽象層) |
今後は、これらのプロトコル・スタックの上で、Smart Energy2.0のデマンドレスポンス(電力需要の制御)やプライシング(課金)などのアプリケーションが動作することになる。
なお、この取材に当たって、Access/IP Infusionのプリンシパルエンジニア 村上 哲也氏のご協力をいただいた。ここに厚く御礼申し上げる。
(終わり)
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本書では、先行する米国のホームエリアネットワーク(HAN)技術を中心に、最新のアプリケーション「Smart Energy Profile 2.0」について全体像を解説している。さらに、スマートハウスを構成する「スマートメーター」「HEMS」(ホームエネルギー管理システム)」「エネルギー端末」について整理してまとめ、続いてスマートハウスに関連する実証実験プロジェクトやビジネス動向についても触れている。
| 【目次】 はじめに 第1章 スマートグリッドとスマートハウス 第2章 スマートハウス向け世界標準を目指すSmart Energy Profile 2.0(SE2.0)の全体像 第3章 スマートハウスを実現する構成要素 第4章 スマートハウスのビジネス動向と参入プレイヤー 第5章 スマートハウスの今後の展開 スマートハウス用語集 索引 |
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