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2012年02月14日

電力を利用者や機器ごとに管理、利用する提案
「認証型コンセント」を開発

〜非接触ICカード技術と新開発「電力線重畳通信技術」により実現〜



 近年、電力・エネルギーを取り巻く状況は大きく変化しており、地球環境や私たちの生活に及ぼす影響 についての社会的関心は高まりをみせています。
一方で、現行のスマートグリッド構想では、主に電力供給者側の立場でHEMS (Home Energy Management System)/BEMS(Building and Energy Management System)などの検討が行われています。そして、 これらの利用者側視点での主な機能は、電力の使用量や機器の動作状況の確認など、省エネルギーの喚起が主流となっています。

 このような背景の中で、ソニーは電気を利用する際に必ず通るインフラである「コンセント」に着眼し、 ユーザーが能動的に電力管理や電力制御をしながら利用できる「認証型コンセント」を開発しました。 具体的には、非接触ICカード技術NFC/FeliCaを応用して電気機器認証を行う「認証型コンセント: FeliCaタイプ」と、新技術「電力線重畳通信技術」により、電源ケーブルを介して電気機器認証を行う 「認証型コンセント:電力線重畳通信タイプ」を開発しました。

  • 「認証型コンセント」 イメージ図
 この技術開発を元にして、ソニーは、今後利用者ごとに最適な電力利用を実現するために必要な機器やシステムについて実用化を図ります。
また、省エネ対応にとどまらない新たなサービスの創造を目指して、各種サービスのトライアルや検証と、これら製品・サービスに関わる技術・サービス仕様の策定をご賛同頂けた事業者と共に推進します。

 今後、「認証型コンセント」が普及すると、利用者は新たに電気機器(家電製品や電気自動車など)の所有者の認証、機器ごとの電力管理・利用、電力利用の許可、過去の電力利用履歴の記録や、電子マネーとの組み合わせによる電力課金・決済などが出来るようになります。

 ソニーは、電力と人と機器の新しい関係を構築する技術開発、事業化への推進を通じて、省エネルギーによる社会への貢献と、電気機器を利用した新たな価値を提案してまいります。

「認証型コンセント」について

 電力を利用する際のインターフェースである「コンセント」に、交通乗車券や電子マネーなどで実績のある非接触ICカード技術をベースにして「認証機能」を加えた「認証型コンセント」を2種類開発しました。

 「認証型コンセント」は、機器側のプラグへ非接触ICチップを搭載し、コンセント側に非接触ICカードリーダー/ライターやコントローラー、通信インターフェース等を組み込むことで、電気機器がコンセントに接続された際に、電気機器または利用者を判別、認証し、電力との関連付けを可能とするものです。FeliCaの暗号通信技術を適用することで、なりすましを防ぎながら高速かつ正確に機器を認証します。
電気機器ごとの電力利用管理から、使用する機器を通して利用者の電力利用状況(電力量や利用履歴)も管理することができる新たな制御システムの構築が可能となります。
また、将来的には電力利用データを活用した新たなサービスの展開も期待できます。

  • <図1:「認証型コンセント:FeliCaタイプ」>

  • <図2:「認証型コンセント:電力線重畳通信タイプ」>
 「認証型コンセント:FeliCaタイプ」は、機器のプラグにアンテナと接続されたICチップを内蔵し、コンセント側にはアンテナと接続されたリーダー/ライターやコントローラーを組み込む事で上記を実現します。

また、「認証型コンセント:電力線重畳通信タイプ」は、新開発の「電力線重畳通信技術」を従来からの非接触ICカード技術と組み合わせたもので、「認証型コンセント」の活用範囲を広げます。

「電力線重畳通信技術」について

 電力線に認証データを載せて、電気機器と電源供給側との相互認証を可能とする技術です。
非接触ICカード技術ではICチップとリーダー/ライター間の通信をアンテナを介して無線で行いますが、本技術では、それを物理的な電力線を経由して行います。
 具体的には、コンセントなどの電源供給側に内蔵されたリーダー/ライターの入出力端子が電力線に接続され、読み取り信号が電力線に重畳されます。
 従来の非接触ICカード技術と同様に、カード側に相当する機器側は電源不要でパッシブな通信を行います。従って、従来の電力線通信:PLC(Power Line Communication)とは異なり、機器側への通電の有無に関わらず、電源プラグをコンセントに挿すだけで、つながれた機器の認証を行います。

主な特長:
・ICチップを内蔵した機器側への電力供給が行われていない状態で認証を行う事が可能
電力供給を行って良いかどうかを事前に確認するための手段として用いる事が出来ます。

・アンテナを使用しない認証データ通信
従来の非接触ICカードリーダー/ライターと比較して外部への漏えい電波が弱いので、無線システムが使用できない環境でも認証を行えます。

・リーダー/ライターとICチップの間の電力線の長さは数m〜数十mまで読み取りが可能
電気機器とコンセントの間に延長コードが挟まれても通信が可能です。

「認証型コンセント」の応用例

① 安心・安全
普段は通電せず、利用時のみ機器認証をおこない100Vを流すことが可能なため、例えば異物を差し込んでも感電しない安全なコンセントを実現できます。
一般住宅だけでなく、マンション内のキッズルームや保育園にも展開が期待できます。 220Vの中国など、電圧が高い電力がコンセントに供給されている国への展開も期待できます。

② 電力新サービス・1
消費電力の「見える化」にとどまらず、電力利用状況データを住宅やビル内、あるいはインターネット上の クラウドサービスを用いて蓄積・解析を行う事で、機器の使用状況や劣化の程度も継続的に確認でき ます。それにより、ユーザーの利用形態に即した最適な電気機器およびその利用方法を提案する サービスも実現できます。

③ 電力新サービス・2
電力の需給がひっ迫した時に、医療機器や冷蔵庫などには給電したまま緊急度の低い機器のみ電源オフにすることで、住宅やビル丸ごとの停電を回避する事が可能となります。

④ 電力新サービス・3
スマートフォンやタブレット端末等の普及に伴い、街中でのコンセント利用の要望が高まっています。ユーザーや機器を認証することで簡便な「利用者課金」の仕組みが実現されれば、使いたい時に使いたい場所で使いたい量の電力を利用できるコンセントが普及する可能性があります。カフェやレストラン、駅の待合室や空港のラウンジ等への展開が期待できます。

⑤ その他
・ ビルの共用部分にあるコンセントについて、認証機器以外は通電しない「盗電防止」コンセントを設置できます。
・ 工場においてライン組み換えが頻繁でも、電源に繋げば冶具や生産設備の使用場所や使用状況が分かるコンセントを設置できます。
・ 電力インフラが整備されていない新興国におけるバッテリーの貸し出しや分散電力供給サービスに対し、簡便な方法で「ユーザー管理」、「バッテリー管理」機能を付加する事が可能です。


なお、「認証型コンセント」システムの試作機は、3月6日(火)〜9日(金)に東京国際展示場「東京ビック サイト」で開催される『NFC&Smart WORLD 2012』の、ソニーブースに出展いたします。

※「FeliCa」は、ソニー株式会社の登録商標です。
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