米国スマートグリッドの一大イベントである「Grid Interop 2011」が、2011年12月5日（月）～8日（木）の4日間、米国アリゾナ州のフェニックス市で開催された。この会議は、米国の標準技術研究機関であるNIST（注1）が運営するSGIP（注2）によって年に一度開催されており、スマートグリッドに関係するステークホルダが一堂に会する場となっている。このGrid Interop 2011のB2G分科会において、東京大学の江崎浩教授（GUTP代表：東大グリーンICTプロジェクト代表）は、新スマートグリッド通信技術（プロトコル）「IEEE 1888」（2011年2月制定）が、東日本大地震後の、2011年夏の日本の電力逼迫（ひっぱく）問題に対し、どのように効果的に活躍したかを報告し、注目を集めた。この発表を通して、SGIPが策定を進めているスマートグリッドに関する技術標準のカタログ（CoS：Catalog of Standards）に、IEEE 1888が掲載される見通しとなった。
（注1）NIST：National Institute of Standards and Technology、米国立標準技術研究所
（注2）SGIP：Smart Grid Interoperability Panel、スマートグリッド相互運用性パネル（2009年11月発足）。
≪1≫NISTが運営するSGIPの構成と各分科会の役割
米国・商務省の配下にある技術標準研究機関であるNISTは、産業技術に関する規格の選定や調達仕様の策定などを行っている組織（技術の標準化は行わない組織）であるが、スマートグリッドに関する各種規格を公正に扱いながら、産業界の調整を担う役目を果たしている。そのため、Grid Interop 2011で開催されたSGIPの分科会会合の多くが、NIST関係者の主導するものとなっている。
図1に、Grid Interop 2011を主催したSGIPの組織構成図を示すが、図1の右下に示す分科会（DEWG:Domain Expert Working Group）の中には、
（1）B2G：Building-to-Grid、ビルと電力網間の相互接続に関する専門家ワーキンググループ
（2）I2G：Industry-to-Grid、産業と電力網間を相互接続に関する専門家ワーキンググループ
（3）V2G：Vehicle-to-Grid、自動車と電力網間を相互接続に関する 専門家ワーキンググループ
（4）H2G：Home-to-Grid、家庭と電力網間を相互接続に関する専門家ワーキンググループ
などのように、それぞれの業界と電力網間の相互接続を検討する分科会がある。
一方、図1の右中央に示すPriority Action Plan Team（重点実行計画チーム）のように、18個のPAP（Priority Action Plan、重点実行計画、PAP0～PAP18。一部終了したPAPもある。詳細は、文末の用語解説を参照)があるが、このPAPは、スマートグリッドで必要と考えられるデータモデルなどを特定し、具体的に検討を進めている分科会である。
≪2≫B2GとI2Gの合同セッションにおける江崎教授のIEEE 1888に関する実例報告
今回のGrid Interop 2011において東京大学の江崎教授は、図1に示す「B2G」（Building-to-Grid）と「I2G」（Industry-to-Grid）の合同セッションで、日本におけるIEEE 1888プロトコルに関する実例報告を行った。この報告時には、会場はほぼ満席となり、70人余の参加者で埋め尽くされた。
江崎教授は、写真1に示すように、Face Time（展示会）でも発表を行い、スマートグリッド・ステークホルダのトップレベルの人々と議論を行っている。
その報告内容（タイトル）は、図2に示すように「IEEE 1888を用いた設備管理と制御に関するフレームワーク」であった。
具体的には、図3に示すIEEE 1888で構築されるシステムのアーキテクチャを示しながら、東日本大震災直後の2011年夏における、厳しい電力事情の中で運用された、東京大学工学部2号館のIEEE 1888システムを紹介した。
さらに、東京大学工学部2号館のIEEE 1888システムを導入した成果として、図4に示す4つの成果をアピールした。
（1）エネルギーに対するリスクマネージメントが可能になったこと
（2）パフォーマンスが向上したこと
①ピーク電力値を平均で44％削減でき、総電力量を31％削減できたこと
②電気代の削減により、2年で投資回収できること（RoI：Return of Investment）
③サーバの仮想化の場合は、0.5年で投資回収できること
（3）システムの持続的発展が可能となったこと
①オープンアーキテクチャであること
②マルチベンダでシステムが構築できること（東大では10社以上のシステムが相互に接続されて運用されていること）。
（4）新しいビジネスを開発できること
≪3≫IEEE 1888の規格の特徴とリスクマネージメントの重要性
IEEE 1888の規格は、中国と日本が協力して積極的に行い、2011年2月に標準化されたアプリケーション・プロトコルである。このIEEE 1888プロトコルは、HTTPベースのSOAP（注3）/XML通信を基本としており、これまでの設備ネットワークではあまり行われていなかった情報システム（データベースを含む）との連携性が非常によくなっている規格である。一方で、既存の設備ネットワーク系の規格と、整合性を保った形で共存することが可能であり、多様な個々の設備ネットワークを、情報システム側で平等に扱うことができるようになる。
この夏（2011年夏）における日本の厳しい電力事情に対し、図5に示すように、東京大学では5つのキャンパス（本郷・駒場1・駒場2・柏・白金）の電力消費量の「リアルタイム見える化（キャンパス内のエリア分割レベルと個別建物レベル）」を実施したが、その際にIEEE 1888の技術が用いられた。もともと、キャンパスごとに異なる通信仕様の機器が導入されていたが、IEEE 1888を適用したことによって、これらのマルチベンダ機器を統一的に接続し、見える化を実現することができた。その結果として、夏場の消費電力の運用改善に大きく貢献することになった。
東京大学は、東京都の中でもトップクラスの電力需要家として有名である。今回構築された東大のIEEE 1888システムでは、具体的に、ピーク電力の削減やトータルの電力消費量を削減することができた。同時に、電力システムの運用は、企業・組織のリスクマネージメントの観点からも非常に重要となってきていることが実証された。今回の東大の事例は、それをよく物語っているが、NISTにおいても、リスクマネージメントのような観点も含めて、スマートグリッドというものを考えていく必要がある。
なお、技術の平等な開発機会と普及という観点から、B2G（Building-to-Grid）分科会のチェアであるNISTのデイビッド・ホルムバーグ（David Holmberg）氏から、オープンソースや、テスト・認証プログラム、ソフトウェア開発キット（SDK）についての質問があった。これに対し、江崎教授は、「現在、そのあたりの準備はまさに進めていて、数ヵ月後には整理したものを出せると思う」と回答した。
≪4≫IEEE 1888標準をSGIP「CoS」（技術標準のカタログ）に掲載の方向へ
今回、Grid Interop 2011へ参加したことは、SGIPのGovernance Board（進行役）を含む多くのスマートグリッド関係者と、直接顔を合わせながら議論を進めることができ、大きな成果をあげることができた。これらを通して、IEEE 1888標準への理解が深まり、今後、SGIPが策定を進めている、スマートグリッドに関する技術標準のカタログ（CoS：Catalog of Standards）に、IEEE 1888が掲載される方向で、話が進展している。
このCoSは、スマートグリッドを構築するうえで必要と思われる規格を、NISTが主導で選択し掲載するカタログであり、ここに掲載されることは、IEEE 1888を普及させるうえで大きな力となるものである。
そこで参考までに、SGIPが策定を進めているスマートグリッドに関する技術標準のカタログ（CoS）の構成を図6に、スマートグリッドに関する新技術標準をCoSに追加する場合の基本プロセスを図7に示す。
※ スマートグリッド用語解説
B2G DEWG ... Building-to-Grid Domain Expert Working Group
BnP DEWG ... Business and Policy Domain Expert Working Group
BOP DEWG ... Bylaws and Operation Practices Working Group
CMEWG ...... Communication, Marketing and Education Working Group
CSWG ....... Cyber Security Working Group
DEWG ....... Domain Expert Working Group
DRGS DEWG .. Distributed Renewables, Generation, and Storage Domain Expert Working Group
EMIIWG ..... Electromagnetic Interoperability Issues Working Group
EV Fast Charge .. Electric Vehicle Fast Charge,
GBITF ...... Governing Board International Task Force
GWAC ....... GridWise Architecture Council
H2G DEWG ... Home-to-Grid Domain Expert Working Group
I2G DEWG ... Industry-to-Grid Domain Expert Working Group
IPRWG ...... Intellectual Property Rights Working Group
PAP00...... Meter Upgradability Standard（終了）
PAP01...... Role of IP in the Smart Grid（終了）
PAP02 ...... Priority Action Plan: Wireless Communications for the Smart Grid
PAP03 ...... Priority Action Plan: Common Price Communication Model
PAP06 ...... Priority Action Plan: Common Semantic Model for Meter Data Types
PAP07 ...... Priority Action Plan: Electric Storage Interconnection Guidelines
PAP08 ...... Priority Action Plan: CIM for Distribution Grid Management
PAP09 ...... Priority Action Plan: Standard DR and DER Signals
PAP12 ...... Priority Action Plan: Mapping IEEE 1815 (DNP3) to IEC 61850 Objects
PAP13 ...... Priority Action Plan: Harmonization of IEEE C37.118 with IEC 61850 and Precision Time Synchronization
PAP14 ...... Priority Action Plan: Transmission and Distribution Power Systems Model Mapping
PAP15 ...... Priority Action Plan: Harmonize Power Line Carrier Standards for Appliance Communications in the Home
PAP16 ...... Priority Action Plan: Wind Plant Communications
PAP17 ...... Priority Action Plan: Facility Smart Grid Information Standard
PAP18 ...... Priority Action Plan: SEP 1.x to SEP 2 Transition and Coexistence
SGAC ....... Smart Grid Architecture Committee
SGIP ....... Smart Grid Interoperability Panel
SGTCC ...... Smart Grid Testing and Certification Committee
TnD DEWG ... Transmission and Distribution Domain Expert Working Group
V2G DEWG ... Vehicle-to-Grid Domain Expert Working Group
【関連記事】
＜IEEE 1888導入事例＞
◆大塚商会がスマートグリッド用新プロトコル「IEEE 1888」で世界初の「見せる化」システムを構築＝電力消費で、25％の大幅な節電を実現＝
http://wbb.forum.impressrd.jp/feature/20110920/853
◆新菱冷熱工業がスマートグリッド用新プロトコル「IEEE 1888」で世界初の「広域多棟システム」を構築＝本社ビル／中央研究所／第7新菱ビルの3棟を相互接続＝
http://wbb.forum.impressrd.jp/news/20111130/860
＜スマートグリッドスペシャル・インタビュー＞
◆スマートグリッド向け新プロトコルによるIEEE 1888システムの構築を聞く！（前編）
http://wbb.forum.impressrd.jp/feature/20110501/840
プロフィール
落合 秀也（おちあい ひでや）氏
現職：
東京大学 大規模集積システム設計教育研究センター 助教
【略歴】
2006年 東京大学 工学部 電子情報工学科卒業。
2008年 同大学大学院 情報理工学系研究科 修士課程了。
2011年 同大学大学院 同研究科 博士課程修了。同年同大学 大規模集積システム設計教育研究センター 助教、現在に至る。設備ネットワーク、広域センサーネットワーク、遅延耐性ネットワーク研究のほか、IEEE 1888およびASHRAEでの設備ネットワーク標準化活動に従事。情報理工学博士（東京大学）。
【主な著書】
江崎 浩／落合 秀也共著『スマートグリッド向け新プロトコル「IEEE 1888」の全容と省エネ戦略2011＝東大グリーンICTプロジェクトの「IEEE 1888システム」と節電対策の実践＝』（インプレスR&D刊、2011年）
インプレスR&D刊行の関連書籍
最新刊
スマートハウスとHEMS／BEMS／CEMS最新技術動向2012
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なかでも、これらのEMSを構築するうえで、とくに、現在注目され普及期を迎えているプラットフォームソフトウェア「OSGi」や「TR-069」（機器管理プロトコル）、さらに標準化の大詰めを迎えている「SEP 2」（電力消費量の測定や表示、デマンドレスポンスなどを行うアプリケーションプロトコル）に注目して解説していますスマートグリッドについては、米国のオバマ大統領が、「次のARPANET（インターネット）である」と演説し注目されましたが、インターネット以上の産業的な広がりをもって進展しています。このため、電力関連企業やICT関連企業だけでなく、建築から家電、自動車、ガスに至るまで、新しいビジネスチャンスを目指して、あらゆる産業からの新規参入が相次いでいます。本書は、それらの新規参入を目指している皆様のための必読の一冊です。
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こうした背景のもとに、東大グリーンICTプロジェクト（GUTP）では、新しく標準化されたスマートグリッド向けの標準プロトコル「IEEE 1888プロトコル」を用いた世界初のマルチベンダシステムを工学部2号館に構築した。それを構成する機器の相互接続試験も成功し、全学的な展開が開始されている。すでに、電力消費が年間最大となる2011年7月には、対前年同月比の30％の電力削減に成功し、今後の展開が国の内外から大きな注目を集めている。
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私たちを取り巻く社会環境は、現在、地球温暖化問題やエネルギー枯渇問題、経済危機など、人類史上まれにみる深刻な危機に直面していますが、これらを解決する救世主として登場したのが、「スマートグリッド」です。
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1つは、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーを利用することによって、「電気エネルギーの面」から今後、クリーンなエネルギーを持続的に供給することが可能になることです。2つ目は、情報通信技術を活用することによって、「送配電網の運用の面」から効率的で信頼性の高い電力の供給が可能となることです。3つ目は、家庭やオフィスなどの需要家側においては、電気エネルギーの使い方をスマートにすることによって省エネルギー化を可能とするなど、「消費の面」からも新しい局面を拓くことが可能になることです。
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世界のマイクログリッドと再生可能エネルギー2011
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東北地方を中心に、日本の歴史上、最大級の被害を与えた東日本大震災（2011年3月11日発生）は、東京電力管内の福島第一原子力発電所をも直撃しました。近年では経験することのなかった電力危機に直面し、従来の大規模な発電の仕組みに頼らない発電方法に、今、注目が集まっています。
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標準化／特許／知的財産戦略2011
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国際的に、標準化／特許／知的財産が、国や企業、大学などの今後の展開に大きな影響を与えるキーワードとして注目を集めています。そのようななか、特許を収益につなげる知的財産戦略が浮上しています。
そこで本書では、標準化と特許の歴史から振り返り、それが時代とともにどのように変遷してきたかを見ることによって、私たちが置かれた現状に対する理解を進めたうえで、「IT」「エレクトロニクス」「通信」「エネルギー環境」等の産業技術分野において標準化が今後、企業にとってどのような意義をもつのかを考えます。
また、標準化の場にはどのようなものがあるのか、諸外国は標準化にどのようにとり組んでいるのか、さらに特許をはじめとする知的財産と標準化の関係は何か、政府と大学の役割は何かなどを考えたうえで、日本企業が今後どのように標準化にとり組むべきかについて考えます。
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スマートグリッドシリーズ第6弾
スマートハウス構築のためのホームネットワーク技術2011
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執筆者：丹 康雄（北陸先端科学技術大学院大学 教授）
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スマートグリッド／スマートハウス時代に、ホームネットワークが急速に注目を集め、新しい標準が次々に登場しています。ホームネットワークはアプリケーション分野の面、技術要素の面のどの観点から見ても多数の要素が互いに関連する複合型のシステムとなっています。そのため、特定の技術が開発されれば一気に実現できるようなシステムではありません。それぞれの部分にあった適切な技術を組み合わせ、全体としては一般ユーザーが運用していける使いやすいシステムを構築する必要があるのです。
特に、スマートグリッドとしての制御系の波は、これまでのホームネットワークのシステムに、無線やPLC（電力線通信）などの通信技術の進展がみられたのに加えて、家庭内に創エネ、蓄エネの機器が出現し、重要なものになってきています。
さらに2011年3月11日に起きた災害は、人々の意識や社会的ニーズを一変させ、それまではコスト面などで敬遠されてきた再生可能エネルギーおよび分散電源の活用や、快適さを失うおそれから取り組みが足踏みしていた消費エネルギー抑制諸技術の実現に、改めて研究開発の方向性が向かいつつあります。
本書は、現時点の最新技術の羅列ではなく、過去からの技術の蓄積に基づき、スマートハウスを実現するために必要となるホームネットワークの一連の技術について述べたものになっています。
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スマートグリッドシリーズ第5弾
グリーン半導体技術の最新動向と新ビジネス2011
［太陽電池／LEDテレビから電気自動車までの新戦略を解明］
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〔本書の特徴〕
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スマートグリッドシリーズ第4弾
世界のスマートグリッド政策と標準化動向2011
［実用期に入ったNIST/IEC/IETF/IEEEの全仕様とサイバーセキュリティ］
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執筆者：新井宏征／名和利男／湧川隆次
ページ数：328P
サイズ・判型：A4判
価格：CD（PDF）版 85,000円（税抜）
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〔本書の特徴〕
スマートグリッド（次世代電力網）は、2010年1月にNIST（米国国立標準技術研究所）が「スマートグリッド標準仕様 第1版」を発表して以来、急速に世界的な取り組みが活発になってきた。本書は、具体化してきたNISTやIEC、IETF、IEEEなどの標準仕様や世界各国の政策、参入プレイヤーの動向など、最新動向を網羅する。
まず標準化動向については、2010年まではNIST中心に見えていたスマートグリッドを、欧州のIEC（International Electrotechnical Commission、国際電気標準会議）における取り組みについても広く取り上げてまとめている。さらに、個々の標準化のフレームワークのなかの具体的な技術仕様である、IETFやIEEEの最新動向についても整理している。
また各国の事情によって異なるスマートグリッド政策とビジネス動向については、国内をはじめ、米国、欧州、アジア諸国について最新動向と今後のロードマップについてまとめている。特に中国と韓国を中心としたアジア諸国で急速に推進されているスマートグリッド政策については、新しい動きとして注目できる。
さらにスマートハウスやスマートシティにおいて、ネットワーク経由で収集される家庭や企業の個々の電力情報に関するセキュリティ対策も重要視され、いくつかの国で、スマートグリッドのサイバーセキュリティに関する先進的な施策が推進されている。本書では、スマートメーターやスマートハウスにおいて想定されるサイバーセキュリティ対策についても、その脅威について触れながら解説している。
本書の最後には、最新のスマートグリッドの用語集も付け、読者がより理解できるように工夫されている。
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スマートグリッドシリーズ第3弾
日米欧のスマートメーターとAMI・HEMS最新動向2011
http://r.impressrd.jp/iil/SmartMeter2011
執筆者：新井宏征（株式会社情報通信総合研究所）
ページ数：172P
サイズ・判型：A4判
価格：CD（PDF）版 85,000円（税抜）
CD（PDF）+冊子版 95,000円（税抜）
〔本書の特徴〕
本書は、第1弾のスマートグリッド、第2弾のスマートハウスに続いてく、「スマートグリッドシリーズ」の第3弾である。本書は、現時点におけるスマートグリッドビジネスの本丸とも言えるスマートメーターをテーマとして、関連するさまざまなトピックを取り上げている。電力量計の歴史をひもときながら、スマートメーターの登場までをたどり、スマートメーターの仕組みや、スマートメーターと密接に関連する重要な要素であるAMI（高度メータ―基盤）やHEMS（宅内エネルギー管理システム）について解説をしている。
わかりやすく整理した「スマートメーター・AMI・HEMS関連用語集」付き。
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スマートグリッドシリーズ第2弾
日米欧のスマートハウスと標準プロトコル2010
［Smart Energy Profile 2.0によるスマートグリッドの新展開]
http://r.impressrd.jp/iil/SmartHouse2010
執筆者：
新井宏征（情報通信総合研究所）、 水城官和・林為義（Wireless Glue Networks）
ページ数：174P
サイズ・判型：A4判
価格：CD（PDF）版 85,000円（税抜）
CD（PDF）+冊子版 95,000円（税抜）
〔本書の特徴〕
スマートハウスを実現するための技術動向とSmart Energy Profile 2.0に関する初めての解説書スマートハウスは、近年、地球温暖化対策などの観点から、国際的にその必要性が注目されている。スマートハウスとは、ICT（情報通信技術）を活用して、住宅を取り巻くさまざまなアプリケーションを統合的に制御する取り組みであり、「省エネ」（エネルギー消費の削減）「創エネ」（再生可能エネルギーなどによるエネルギー生成）「蓄エネ」（蓄電池や電気自動車のバッテリーなどを利用したエネルギー貯蔵）が期待されている。米国では、すでにスマートメーターの設置やホーム内での監視制御機器に関しての標準化が活発になっており、日本でも国内版のスマートハウスに関連する動向が注目されている。
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。