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IoTによって実現するスマートホームとは?

IoTといえば、よく「スマート××」と言われます。代表的な例は皆さまも毎日お使いの「スマートフォン」。電話(モノ)がネットにつながっているので、スマホもれっきとしたIoT製品です。
今回は「スマートホーム」について考えてみます。


1. スマートホームって何?

あらゆるモノ同士がつながりあう時代を迎え、IoT化の波は今や私たちが暮らす家の中にも押し寄せてきています。
1980年代頃に始まった住宅のオートメーション化への動きは、「モノのインターネット」化が進むにつれて、新たなフェーズを迎えました。さまざまな設備を相互に接続させ、生活者にとっての家庭環境を最適化する住宅はスマートホームと呼ばれ、より快適なライフスタイルを実現する新しい住まいのあり方として注目を集めています。

かつては単に自動化が適応された住宅のことをスマートホームと言っていましたが、近年はとりわけ、エネ・創エネ・蓄エネに役立つシステムや機器によって構成される、家庭内のエネルギー消費が自動制御された住宅のことを指すようになってきています。


2. スマートホームの構成要素

では、スマートホームではどのような取り組みがされているのでしょうか。具体的に見ていきましょう。

HEMS

まず省エネ機器として重要なのがHEMS (Home Energy Management System) 、すなわち家庭のエネルギー管理システムです。
HEMSとは、家電製品・太陽光発電・蓄電池・電気自動車などを一括管理する住宅のことを言います。省エネ・節電を目的としたシステムのことで、消費エネルギーを可視化できる点に最大のメリットがあります。

どの機器がどのくらい電気を消費しているかが端末を通して一目で確認できるほか、また電力使用量を予測し、節電のための助言を行ってくれるなどの機能があります。省エネや節電そのものに直接的に寄与するというよりは、利用者の省エネ・節電への意識を高めるのに役立つシステムと言うことができるでしょう。

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エネファーム

エネルギーを創る、創エネ機器もスマートホームのコンセプトには欠かせません。太陽光発電・太陽熱発電システムのほか、近年注目を集めている例として挙げられるのがエネファーム(家庭用燃料電池コージェネレーションシステム)です。
これは、ガスや灯油などから取り出した水素によって発電し、さらに発電時の排熱を利用して給湯を行うシステムのことです。自家発電のため送電ロスがないのはもちろん、停電時であっても自立運転が可能なうえ、排熱を利用するためエネルギー効率が高く、また発電時に二酸化炭素を出さないなど多くのメリットがあります。

家庭用蓄電池

創った電気をためておくのが蓄エネ機器の役割です。その代表的なものが、家庭用蓄電池。これは文字どおり、蓄電したり放電したりできる装置のことで、充電することで再利用することが可能です。
充放電を繰り返しても劣化がきわめて少なく、出力量が大きいリチウムイオン電池が開発されたことで、家庭用蓄電池の実用化が進んでいます。
またEV(電気自動車)も住宅用の蓄電池として利用することができます。V2H(Vehicle to Home)システムを導入すれば、家庭用の太陽光発電システムと連携させることも可能です。

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セキュリティ

エネルギー消費のあり方と並んで、スマートホームにとって重要な概念と言えるのがセキュリティです。
撮影した映像を配信する機能を有するネットワークカメラ(IPカメラ)の登場により、パソコンを経由することなく、家庭内のネットワークに接続するだけで家庭内および周辺の映像を遠隔地から見ることができるようになりました。
このほか出先から子供や老人を見守ったり、家庭の内外を監視したりする重要なセキュリティ機器の例としては、ドア開閉センサー・人感センサーなどが挙げられます。


2. 住宅はここまで進化している!スマートホームの事例

そもそもIoTを取り巻く考え方の中では、人の生活を豊かにすることと合わせて、環境への配慮も重視されています。そのためスマートホームはエネルギーの効率化を積極的に目指してもいます。スマートホームの事例を紹介しながら、環境への各社の取り組みについてご紹介します。

三菱電機

三菱電機は、三菱HEMS(Home Energy Management System)という技術を活用したスマートハウスソリューション「ENEDIA」を提案。地球に配慮したライフスタイル実現に向けた住環境作りを行っています。

例えば暖かい時期、帰宅の際に快適な室内環境をより効率良く行うために、エアコンと換気扇を連動させることで、まず室内の温められた空気を屋外に排出させ、ある程度室温が下がったところでエアコンを作動させます。他方、寒い時期には、室温の低下を防ぐため、浴室などの換気を抑えます。
また再生可能エネルギーを活用し、日中は太陽光発電システムによって生活に必要な電気を発電。また不要な電気は敷地内に設置された電気自動車用の蓄電池にためておくことで、夜間など必要に応じて家庭内で使用することができます。もちろんこれらの過程は全て自動で最適化されており、何か操作する必要は一切ありません。また発電された電気がどこでどのように使われたのかも電力モニターによって一目瞭然です。
住宅メーカーによるスマートホームへの取り組みの多くも、節電にフォーカスしたものになっています。


画像引用:三菱電機ENEDIA

ミサワホーム

ミサワホームでは、スマートホームを「作るエネルギー、蓄えるエネルギーを暮らしに合わせて上手にコントロールする住宅」と位置づけ、夏の日差し・暑さ対策として「微気候デザイン」を採用。窓の配置・大きさに配慮し、深い軒の出やブラインドシャッター、高遮熱ペアガラス、スクリーンルーバーと言った機構で室内に入り込む太陽熱を軽減。
また地窓やトップライトの配置によって暖かい空気を外に逃がす工夫も施しています。冬の寒さ対策には、蓄熱効果のある土間を設置。さらに独自に開発した「カスケードソーラーシステム」が昼間の太陽熱によって温められた空気を床下や居室に送り、夜間の床暖房や温風暖房に活用されます。

トヨタホーム

住宅デザインによって家庭全体の電力消費を抑え、地球に優しい家づくりを目指すことのほかに、セキュリティもまた住宅メーカーにとって重要なテーマとなっています。
例えばトヨタホームでは、外出先からスマートフォンを使って戸締りを確認したり、遠隔操作によって施錠したりできるシステムを採用。またドアが解錠されるのに合わせて、帰宅した家族の名前をメールで知らせてくれる「おでかけ・帰宅者通知」、シャッターの開け閉めや、照明のON・OFFを自動で行う「在宅演出システム」などIoTを活用した防犯対策が充実しています。

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3. さいごに

スマートホームを取り上げ、IoTを活用したスマート機器や各社の取り組みについてご紹介しました。確かに便利な機能が満載ながら、スマート機器を含め、スマートホームの購入や維持にかかるコストが高いこともあり、現在のところ、国内のスマートホームの普及はこれからといったところのようです。
2014年の調査では、HEMSの累計導入戸数は25万戸ということで、普及率は0.5%程度。アメリカでもスマート機器を所有している家庭は全体の6%にとどまっているというデータもあります。より豊かな生活とより良い地球環境のために、より経済的で高機能なスマートホームの実現が期待されます。
(参考:http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1507/13/news030_2.html)


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