ユーザの機器利用状況に基づく

家庭内電力管理機構

志和木　愛子 1

柳原　正 2

石井　かおり 2

徳田　英幸 1,2

慶應義塾大学　 1 環境情報学部　　　　　　 2 政策・メディア研究科

目次

背景と目的 機能要件 設計 実装 評価 今後の課題とまとめ

背景 家庭における　エネルギー消費量の　　　　　　　　　　　 増加

省エネの必要性

家庭の情報化　　 ECHONET, OpenPLANET,IHome

家庭における省電力

機器の使用方法改善による節減 不用に稼動している機器をこまめに消す

ユーザに大幅な負担　　　　　　　　　・機器の操作回数の増加　　　　　　　　　・操作を行うための気遣い

家電機器自体の消費電力削減

目的 ユーザが行うべき電力節減行為を　より確実にする

家庭の情報インフラを利用 ユーザの負担を代行する　　　　　　　　　　　　電力節減機構

の構築

ユーザの機器利用状況に基づく電力管理 不用に稼動する機器を減らす

　→　ユーザの機器利用状況を考慮する

機能要件 不用な機器の検知

電力節減処理

ユーザビリティ

USPM システムUsing device Usage Status for 　　　　　　　　　　 Power Management機能 節電のための　機器状態変更 ユーザビリティ　　　保持のための　機器状態復元

HomeServer

家電機器家電機器

USPM サーバ

位置情報センサ

USPMクライアイント

USPMクライアイント

家電機器の状態 ユーザの機器利用状況

に基づく機器の状態　 - 機器の電力状態

機能の稼動状況に基づく機器の状態

　 - 機器の詳細状態

稼動状態

省電力状態

スタンバイ状態

停止状態

録画機能 : 稼動中再生機能 : 停止中テープの状態 :70%動画出力機能 : 停止中

詳細状態

節電のための機器状態変更 ユーザの機器利用状況把握

• ユーザの位置• 依存機器の状態• ユーザ問い合わせ

不用な機器の電力状態変更　（電力節減）

　　　ユーザの機器利用状況変化

電力状態変更命令

最適電力状態の検討

電力状態変更

USPM システム機能①

USPM システム状態条件定義

ユーザの機器利用状況把握 (1)ユーザの位置

ユーザ：機器と同室

機器は利用されている

ユーザ：機器と別室

機器は利用されていない

ユーザの機器利用状況把握 (2)

依存機器の電力状態

ON OFF OFF OFF

依存機器が停止　＝　機器は利用されていない

ユーザの機器利用状況把握 (3)

ユーザ問い合わせ

？USPMシステム

問い合わせ

USPMシステム

機器利用状況を判断できない場合

CD プレーヤの状態条件定義

状態条件定義

USPM システムスピーカ

電力状態変更要求

最適電力状態の検索テレビ

CD プレーヤ

変更状態 機器利用状況省電力状態 ユーザ不在停止状態 CD プレーヤ停止状

態

スピーカの状態条件定義

スピーカの状態条件定義

テレビの状態条件定義

機器利用状況変化

詳細状態復元 スナップショットによる詳細状態保存

スナップショットを利用した詳細状態復元

USPM システムユーザ退室

電力状態変更命令

最適電力状態の検討スナップショット命令

電力状態変更

USPM システム

機能状態復元の検討

詳細状態復元命令

USPM システム機能②

ユーザ入室

スナップショット保存

スナップショットユーザ退室履歴

ユーザ退室履歴

詳細状態復元スナップショット

（詳細状態情報）

スナップショットUSPM システム

家電機器

スナップショット要求aiko 退室

ユーザ 時刻tomoko 1/31 9:15:30

aiko 1/31 10:10:00

USPM システム

家電機器

詳細状態復元命令

aiko 入室

ユーザ 時刻aiko 1/31 10:10:00

退室履歴　登録

有効退室履歴　検索

[1/31 10:10] の状態に戻せ

1/31 9:15:30

再生テープ 20%

1/31 10:10:00

再生テープ 70%

1/31 10:10:00

再生テープ 70%

1/31 10:10

1/31 10:20

有効時間：３０分

システム構成

家電機器

ホームサーバ

状態条件定義

状態検索部

ユーザ退室履歴

位置情報センサ

状態復元部

ユーザデバイス通知部ユーザデバイス管理部

USPM サーバ

通信部 制御部

USPM クライアント

家電機器

通信部通信部 スナップショット

TCP による通信機能機能制御機能データ管理機能

TCP による通信機能Java によるデータ管理・処理機能

TCP による通信機能

家電機器の振る舞い 電力状態変化通知

電力状態変更処理• 省電力状態→ディスプレイ表示カット

スナップショット保存• 時刻• 機器の詳細状態

スナップショット復元• 前回ユーザ退室時刻を基にした復元

USPM システム状態変化 通知

実装 USPM サーバ環境

項目 実装環境CPU 450MHz

メモリ 256Mb

OS Linux2.4.18

言語 JDK1.4.1

データベース PostgreSQL7.2.3

実装DeviceMonitor

LeaveOp EnterOp StateChangeOp

MonitorThreadHandler

EnterOpHandler

LeaveOpHandler

UserLocation DeviceState

UserLocationManager

DeviceStateManager

DeviceDefinition

DeviceManager

SnapShotRecord

SnapShotRecordManager

Condition

ConditionManager

DeviceNotifyer UserNotifyer

DeviceID

Message

RestoreMsg

ConditionChecker

ユーザデバイス管理部

状態検索部

状態復元部

ユーザデバイス通知部

評価１　省電力効果 ワーストケース

ベストケースT 測定総時間Ｘ ユーザ退室総時間の割合

システム使用時の総消費電力量　　 TXc+T(1-X)(a+c)

システムが有効となる条件　　 X>c/a

評価 1 　省電力効果 想定ケース

T 測定総時間Ｘ ユーザ退室総時間の割合Ｙ　機器を待機状態にして ユーザが退室した 総時間の割合

システム未使用時の総消費電力量　 TYb+T(1-Y)aシステム使用時の総消費電力量　 T(X+Y)c+T(1-X-Y)(a+c)

システムが有効となる条件　　 Y<(-Xa+b)/c

A=170w,b=0.4w,c=6w T=120s X=0.1 Y=0.2 　と想定する場合　システム未使用時消費電力量　 299wh システム使用時消費電力量　　 250wh 1.2% 節減

評価 2 　処理所要時間 所要時間　 USPM サーバ内処理

退室時処理時間 入室時処理時間

ユーザ位置変化通知の受け取りから家電機器へ要求発行まで

今後の課題

状態条件定義の効率化 家電メーカの役割 ユーザの役割

家庭環境における評価

まとめ ユーザの機器利用状況に基づく電力管理機

構　　ＵＳＰＭシステムの提供

ユーザ負担を減らした電力節減を実行