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ユーザの機器利用状況に基づく 家庭内電力管理機構

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. 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. 家庭における省電力.

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ユーザの機器利用状況に基づく 家庭内電力管理機構

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  1. ユーザの機器利用状況に基づく家庭内電力管理機構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

  2. 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

  3. 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

  4. 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 • 家電機器自体の消費電力削減

  5. 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

  6. 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

  7. 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

  8. 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 家電機器 USPM クライアイント 家電機器 USPM クライアイント 位置情報センサ USPMサーバ HomeServer

  9. 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 詳細状態 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 省電力状態 スタンバイ状態 停止状態

  10. 最適電力状態の検討 電力状態 変更 USPMシステム 　　　ユーザの 機器利用状況変化 電力状態 変更命令 状態条件定義 USPMシステム機能① 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）

  11. 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

  12. ON OFF OFF OFF ユーザの機器利用状況把握(2) • 依存機器の電力状態 依存機器が停止　＝　機器は利用されていない

  13. ユーザの機器利用状況把握(3) • ユーザ問い合わせ 機器利用状況を判断できない場合 ？ 問い合わせ USPM システム USPM システム

  14. 状態条件定義 電力状態 変更要求 USPMシステム スピーカ 機器利用 状況変化 最適電力状態の検索 テレビ テレビの 状態条件定義 スピーカの 状態条件定義 CDプレーヤの 状態条件定義 CDプレーヤ スピーカの状態条件定義

  15. スナップショット 保存 最適電力状態の検討 スナップショット命令 スナップショット 機能状態復元の検討 電力状態変更命令 詳細状態 復元 詳細状態 復元命令 USPMシステム機能② 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 （詳細状態情報） USPMシステム 電力状態 変更 ユーザ退室 ユーザ退室履歴 USPMシステム ユーザ入室 ユーザ退室履歴 スナップショット

  16. スナップショット USPMシステム 1/31 10:10 スナップショット要求 aiko退室 退室履歴　登録 家電機器 詳細状態復元命令 USPMシステム 1/31 10:20 [1/31 10:10]の状態に戻せ aiko入室 有効時間：３０分 有効退室履歴　検索 家電機器

  17. システム構成 家電機器 位置情報センサ 家電機器 TCPによる通信機能 機能制御機能 データ管理機能 USPMクライアント スナップ ショット 通信部 通信部 通信部 制御部 TCPによる通信機能 ユーザデバイス管理部 ユーザデバイス通知部 状態検索部 状態復元部 TCPによる通信機能 Javaによる データ管理・処理機能 ユーザ退室履歴 状態条件定義 USPMサーバ ホームサーバ

  18. 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 通知 状態変化

  19. 実装 • USPMサーバ環境

  20. 実装 DeviceMonitor DeviceNotifyer UserNotifyer DeviceID MonitorThread Handler Message LeaveOp EnterOp StateChangeOp ユーザデバイス 通知部 RestoreMsg LeaveOp Handler EnterOp Handler 状態検索部 ユーザデバイス 管理部 Condition Checker 状態復元部 Condition Manager SnapShotRecord Manager Device Manager UserLocation Manager DeviceState Manager Condition SnapShot Record Device Definition UserLocation DeviceState

  21. 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

  22. 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

  23. 評価2　処理所要時間 • 所要時間 USPMサーバ内処理 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 退室時処理時間 入室時処理時間

  24. 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

  25. 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

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