ビルディング・オートメーションでは、新旧どちらのビルでも、ワイヤレス・センサ・ネットワーク(WSN)とモノのインターネット(IoT)の採用がますます広がっています。 WSN は、追加の配線やアクセスしにくいエリアへの機器の設置について心配せずに、既存のビルディング・インフラストラクチャを「スマート」なものにできます。

私は、ワイヤレス・システムについて調べながら、「HVAC(暖房、通気、エアコン)やライティング、ビルディングのセキュリティ・システムに、もっとセンサを追加する目的や理由は何だろうか」と自問することが増えています。

この疑問の答えとして、4 つの主な動向を挙げられます。

  • エネルギー効率

  • 安全およびセキュリティ

  • ユーザーの利便性

  • 予防保守

    このブログ・シリーズの最初の部分で、エネルギー効率について取り上げます。これは、ビルディング・オートメーション・システムへのセンサの追加に関連する重要な動向です。

    ビルのオーナー、住宅所有者、賃借人かを問わず、私たちは誰でも省エネルギーとコスト節約に関心があります。 現在のビルは電力システムのエネルギーを大量に使いますが、そのうち 30% も浪費しています1。 必要なときだけ機器を動作させることで消費電力を減らせるセンサ・ノードを使用すれば、もっとインテリジェントなビルディングが実現し、省エネルギー、無駄の削減、(ある意味最も重要な)エネルギー・コストの節約に大きな影響があります。

    図 1 は、商用ビルディングのエネルギー消費量を示したインフォグラフィックスです。

図 1: 商用ビルディングのエネルギー消費量

HVAC システムでは、ビルディング全体の各ゾーンや各部屋の温度と湿度を正確に測定する独立した環境センサを追加することで、インテリジェント監視/制御を実現できます。 たとえば、私は普段、夜はずっと 1 部屋にしかいません。 しかし、その 6 時間から(運がよければ)8 時間の間、すべての部屋で冷暖房コストがかかっています。 1 つの集中温度監視デバイスを使用する代わりに、ビルディング全体に複数のセンサを追加することで、時間や在室しているかに基づいて、冷暖房をかけるゾーンをより柔軟に制御できます。

大型の商用ビルディングでは、デマンド制御換気(DCV)のために人数計測システムを使用できます。 DCV は、これまでの、室内の人数に関係なく事前設定に基づいて HVAC システムをオンにするシステムと違い、部屋にいる人数に基づいて新鮮な空気を供給します。 

HVAC システムとライティング・システムだけで、商用ビルディングの使用エネルギーの 59% を占めます2。  インテリジェント監視/制御ソリューションは、これらのアプリケーションのエネルギー使用量に大きく影響する場合があります。 先進のライティング・コントロール(低消費電力占有検出器エナジー・ハーベスト日光センサ)のためにネットワーク接続されたセンサを実装したり、先進の HVAC コントロール(低消費電力環境センサや人数計測システム)のためにネットワーク接続されたセンサを追加したりすることで、全体的なエネルギー消費量を確実に削減できます。 このインフォグラフィックスを参考に、HVAC システムとライティング・システムでネットワーク接続型センシングを使用できないか、もう一度ご確認ください。 ネットワーク接続型センシングをすぐに始めたい方は、ビルディング・オートメーションに関する TI Designs と、以下のその他のリソースをご確認ください。

参考:

1)EnergyStar.gov(英語)

2)U.S. Department of Energy, Big Data Book(英語)

その他のリソース


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