3.5.1.2 分 野 別 リアルタイム 地 震 情 報 利 活 用 の 調 査 研 究 3.5.1.2.A-1 家 庭 内 制 御 ネットワーク 向 け 自 動 防 災 システム( 情 報 家 電 )の 研 究 開 発 目 次 (1) 業 務 の 内 容 119 (a) 業 務 題 目 119 (b) 担 当 者 119 (c) 業 務 の 目 的 119 (d) 5ヵ 年 の 年 次 実 施 計 画 119 1) 平 成 15 年 度 要 約 119 2) 平 成 16 年 度 計 画 119 3) 平 成 17 年 度 計 画 119 4) 平 成 18 年 度 ~ 平 成 19 年 度 計 画 119 (e) 平 成 16 年 度 業 務 目 的 120 (2) 平 成 16 年 度 の 成 果 120 (a) 業 務 の 要 約 120 (b) 業 務 の 実 施 方 法 121 (c) 業 務 の 成 果 121 1) 無 線 LANシステムプロトタイプの 開 発 121 (d) 結 論 127 (e) 引 用 文 献 127 (f) 成 果 の 論 文 発 表 口 頭 発 表 等 127 (g) 特 許 出 願,ソフトウエア 開 発, 仕 様 標 準 等 の 策 定 127 1) 特 許 出 願 127 2) 仕 様 標 準 等 の 策 定 127 (3) 平 成 17 年 度 業 務 計 画 案 127 (4) APPENDIX 129 118
(1) 業 務 の 内 容 (a) 業 務 題 目 家 庭 内 制 御 ネットワーク 向 け 自 動 防 災 システム( 情 報 家 電 )の 研 究 開 発 (b) 担 当 者 リアルタイム 地 震 情 報 利 用 協 議 会 研 究 部 上 席 研 究 員 嶋 田 保 Eメールアト レス shimada@real-time.jp 研 究 員 西 野 哉 誉 Eメールアト レス nishino@real-time.jp (c) 業 務 の 目 的 本 プロジェクトは 緊 急 地 震 速 報 と 連 携 した 情 報 家 電 を 利 用 して 家 庭 内 の 在 宅 者 を 対 象 と した 安 全 確 保 と 二 次 災 害 による 火 災 の 発 生 を 防 止 するシステムを 普 及 させるため 家 庭 内 制 御 ネットワークを 用 いた 自 動 防 災 システムのプロトタイプ 開 発 を 進 め それを 利 用 した 実 証 的 研 究 を 行 う (d) 5ヵ 年 の 年 次 実 施 計 画 1) 平 成 15 年 度 要 約 平 成 15 年 度 は 緊 急 地 震 速 報 に 基 づき 家 庭 内 の 情 報 家 電 などを 自 動 制 御 し 地 震 防 災 対 応 を 可 能 とするプロトタイプを 開 発 した 具 体 的 には 避 難 路 確 保 を 目 的 とした 玄 関 ドアの 電 子 錠 の 解 錠 および 玄 関 ドアの 開 放 熱 源 遮 断 避 難 誘 導 灯 点 灯 地 震 情 報 音 声 通 知 愛 犬 用 リード 開 放 等 である 平 成 15 年 度 試 作 したシステムは 1つの 管 理 サーバから 複 数 の 家 庭 に 設 置 したホームコ ントローラを 通 じ 情 報 家 電 を 制 御 するものであった この 形 態 の 他 に 緊 急 地 震 速 報 を 直 に 家 庭 で 受 信 し ホームサーバにて 到 達 時 刻 等 の 予 測 を 行 うとともに 情 報 家 電 を 制 御 する 形 態 も 将 来 的 に 実 用 化 される 可 能 性 がある また 実 用 化 を 期 待 するユーザーが 少 なくないが 実 用 を 前 提 とした 配 信 の 時 期 配 信 条 件 についての 問 い 合 わせが 数 多 く 寄 せられた 2) 平 成 16 年 度 計 画 当 該 年 度 は 昨 年 度 開 発 したプロトタイプに 関 する 実 証 実 験 を 継 続 し 上 記 のような 各 種 自 動 制 御 システムの 有 効 性 の 検 証 課 題 抽 出 など 改 善 のための 情 報 収 集 を 行 う また 家 庭 までの 通 信 手 段 家 庭 内 の 受 信 部 から 各 制 御 装 置 までの 通 信 手 段 についての 検 討 が 必 要 で あり 昨 年 度 他 の 分 野 で 提 案 されたアイデアなども 取 り 入 れつつ 即 時 地 震 情 報 に 対 する 反 応 時 間 の 短 縮 や 自 動 制 御 の 対 象 の 拡 大 を 視 野 に 入 れた 開 発 研 究 を 行 う また WG で 出 された 意 見 を 取 り 入 れるなどして 在 宅 者 によりわかりやすい 地 震 情 報 通 知 表 示 を 取 り 入 れるなど のシステム 改 良 も 行 う また 現 在 昨 年 度 に 引 き 続 き ITハウスにて 実 証 実 験 を 続 けて いる 3) 平 成 17 年 度 計 画 当 該 年 度 は 情 報 家 電 に 対 するシステムの 開 発 については 実 用 化 の 目 途 が 立 ったとの 認 識 から 重 点 を 情 報 家 電 に 対 応 していないような 既 設 住 宅 を 対 象 とした 緊 急 地 震 速 報 の 活 用 システムついて さらに 検 討 を 行 うこととする 4) 平 成 18 年 度 ~ 平 成 19 年 度 計 画 実 証 実 験 を ある 程 度 まとまった 戸 数 の 住 宅 で 実 施 し 地 域 内 での 実 生 活 の 中 での 検 証 を 予 定 する さらに 人 への 伝 達 手 段 などについては 平 成 16 年 度 および 平 成 17 年 度 のW Gの 成 果 などを 盛 り 込 んで システムを 改 良 する 119
(e) 平 成 16 年 度 業 務 目 的 阪 神 淡 路 大 震 災 の 例 でも 住 宅 火 災 による 被 害 は 地 震 災 害 の 中 でも 大 きな 位 置 を 占 めて いる 本 プロジェクトは 緊 急 地 震 速 報 と 連 携 した 情 報 家 電 を 利 用 して 家 庭 内 の 在 宅 者 を 対 象 とした 安 全 確 保 と 二 次 災 害 による 火 災 の 発 生 を 防 止 するシステムを 普 及 させる 目 的 を 持 っ ており 平 成 16 年 度 はそのための 実 証 実 験 システム(プロトタイプ)を 開 発 し 実 際 に 実 証 実 験 を 行 って システムの 有 効 性 を 実 証 することを 目 的 としている システムの 開 発 普 及 促 進 には 技 術 課 題 の 解 決 や 普 及 促 進 のためにシステムを 構 成 する 情 報 家 電 機 器 の 仕 様 の 標 準 化 等 が 必 要 であり システム 開 発 プロジェクトの 遂 行 と 平 行 して 産 官 学 の 有 識 者 によるワーキンググループを 開 催 し 関 連 する 事 項 について 広 く 意 見 を 求 め 検 討 する 事 を 目 標 にした (2) 平 成 16 年 度 の 成 果 (a) 業 務 の 要 約 1) 背 景 家 庭 内 制 御 ネットワーク 向 け 自 動 防 災 システム( 情 報 家 電 IP 電 話 )の 開 発 に 対 応 し 一 般 家 庭 向 けの 緊 急 地 震 速 報 利 活 用 システムの 評 価 課 題 抽 出 を 行 うとともに システムの 普 及 促 進 方 法 を 検 討 した まず 一 般 家 庭 への 地 震 情 報 の 配 信 と 家 庭 内 での 処 置 に 対 応 した 分 散 方 式 を 前 提 に 地 震 アプライアンス( 地 震 装 置 :EAP Earthquake Appliance)のパラメータ 設 定 などを 検 討 した そして 今 回 は クローズな 網 内 で 利 用 されている 無 線 LANと 合 体 した 音 声 ガイダンス 装 置 をベースにし 一 般 個 人 がオープンなインターネット 環 境 でも 利 用 できる 機 能 を 付 与 した 家 庭 内 制 御 ネットワーク 向 け 無 線 LAN 制 御 システムを 開 発 した 無 線 LAN 制 御 システムは PCが 不 要 の 無 線 LANになり 今 後 の 家 庭 内 制 御 ネットワークの 主 流 に なるものと 思 われる そして 次 のステップとして 地 震 情 報 を 受 け 強 制 処 置 予 備 処 置 などを 施 すことのできる Zigabee インタフェースを 有 する 機 器 とEAPを 開 発 することが 必 要 と 考 えられる 2) 実 証 実 験 システム 概 要 無 線 LAN 制 御 システムの 全 体 イメージを 図 1に 示 す REIC ADSLネットワーク 受 信 サーバ 無 線 LAN 送 受 信 機 ( 親 ) 無 線 LAN 送 受 信 機 ( 子 ) 音 声 ガイダンス 装 置 図 1 実 証 実 験 システムの 構 成 図 120
図 1 に 示 すごとく REICから 配 信 される 緊 急 地 震 速 報 を 受 信 算 出 配 信 サーバ で 受 信 し 個 別 地 震 情 報 への 変 換 を 行 う そして 無 線 LAN 送 受 信 機 ( 親 )は 有 線 により 信 号 を 受 信 し 無 線 によって 信 号 を 発 信 する 無 線 信 号 を 受 信 した 無 線 LAN 送 受 信 機 ( 子 )は 変 換 した 個 別 地 震 情 報 に 対 応 する 音 声 地 震 情 報 コードに 置 き 換 えて 音 声 ガイダンス 装 置 は 対 応 する 音 声 を 出 力 する 3) H16 年 度 の 成 果 H16 年 度 は 無 線 LANシステム( 情 報 家 電 )のプロトタイプを 開 発 し 実 証 実 験 によって システムの 総 合 動 作 確 認 実 用 性 の 評 価 課 題 抽 出 を 行 い とりまとめた 開 発 した 無 線 LANは 小 型 モジュール 構 造 の 送 受 信 機 を 実 現 し 情 報 の 伝 送 時 間 は 約 0.5 秒 と 高 速 の 性 能 が 得 られた 4) 将 来 構 想 H15 年 度 およびH16 年 度 の 成 果 をもとに 近 い 将 来 には 情 報 家 電 を 実 装 した 住 宅 で 本 格 的 な 実 証 実 験 を 行 い 本 格 普 及 への 足 がかりにしたいと 考 えている 情 報 家 電 の 普 及 には 家 庭 内 制 御 ネットワークの 標 準 化 が 必 要 で 将 来 は 情 報 家 電 を 購 入 すること で 一 般 家 庭 での 防 災 対 策 が 自 動 的 に 進 展 するような 仕 組 みが 出 来 るように 計 画 してい る 5) 産 業 活 性 化 に 対 する 効 果 電 気 機 器 業 界 の 一 つの 開 発 製 品 になっている 情 報 家 電 に 緊 急 地 震 速 報 を 結 合 するこ とによって 情 報 家 電 の 付 加 価 値 は さらに 向 上 する すなわち 家 庭 内 情 報 化 が 急 速 に 進 展 する 中 で 本 研 究 成 果 の 防 災 制 御 システムを 組 み 込 むことで 低 コストの 防 災 シ ステムが 構 築 できる 従 って 標 準 化 され 一 般 に 普 及 することで その 産 業 活 性 化 の 効 果 は 膨 大 なものが 期 待 できる (b) 業 務 の 実 施 方 法 1) 実 証 実 験 システム(プロトタイプ)の 製 作 実 証 実 験 システムの 製 作 については 関 連 業 界 企 業 の 参 加 する 協 議 会 員 の 中 で 本 件 に 関 し 積 極 的 に 提 案 している 日 興 電 気 通 信 株 式 会 社 に 外 注 し 実 証 実 験 システムを 構 築 した 2) システムの 機 能 性 能 の 測 定 評 価 システム 構 築 を 担 当 した 日 興 電 気 通 信 株 式 会 社 の 協 力 を 得 て 実 証 実 験 システムを 稼 働 させ システムの 機 能 性 能 確 認 を 確 認 した 3) WGの 開 催 システム 開 発 評 価 のプロジェクト 遂 行 と 併 行 して 独 立 行 政 法 人 情 報 通 信 研 究 機 構 の 釜 江 教 授 を 主 査 とする 家 庭 内 制 御 ネットワーク 向 け 自 動 防 災 システム( 情 報 家 電 ) WG を 開 催 し 技 術 課 題 の 抽 出 実 験 システムの 評 価 普 及 促 進 に 向 けての 標 準 化 な どについて 検 討 した (c) 業 務 の 成 果 1) 無 線 LANシステムプロトタイプの 開 発 a) 目 的 行 政 や 防 災 関 係 者 を 対 象 にした 防 災 用 途 の 情 報 通 信 システムや 一 部 の 自 治 体 や 公 共 企 業 体 の 自 営 網 内 の 専 用 告 知 システムを 除 き 緊 急 地 震 速 報 のような 数 秒 を 争 う 緊 急 121
情 報 を 低 遅 延 で 同 時 に 多 端 末 に 確 実 に 伝 達 できるメッセージシステムは 存 在 していな い 一 般 個 人 が 就 寝 中 も 含 めて 24 時 間 緊 急 情 報 を 受 けるためには 常 時 ユーザーの 近 く にあり かつスタンバイ 状 態 になっている 機 器 に 情 報 を 伝 達 する 必 要 があるが 家 庭 内 制 御 ネットワーク 向 け 無 線 LAN 制 御 システムはその 条 件 を 満 たしている このような 状 況 の 下 で, 現 在 急 速 に 普 及 が 見 込 まれている 無 線 LANは 低 料 金 以 外 に 1 多 数 へ 同 報 告 知 が 可 能 2 無 線 端 末 は 24 時 間 ユーザーの 近 傍 にある 3 一 般 の 個 人 が 容 易 に 所 有 できる といった 防 災 端 末 として 優 れた 特 長 を 持 っている そこで 自 分 で 手 に 入 れる 四 六 時 中 の 安 心 をコンセプトに 自 治 体 や 企 業 のクロー ズな 自 営 のネットワーク 内 のみならず ADSL FTTH 等 のブロードバンドインタ ーネット 導 入 済 みの 一 般 個 人 宅 等 LAN 環 境 さえあれば 緊 急 地 震 速 報 等 の 緊 急 情 報 を 受 信 できる 家 庭 内 制 御 ネットワーク 向 けに 無 線 LAN 制 御 システムを 開 発 することを 目 的 とする b) 実 証 的 研 究 項 目 (フィールド 評 価 ) フィールド 評 価 での 検 証 機 能 は 1NPO 法 人 リアルタイム 地 震 情 報 利 用 協 議 会 からの 地 震 情 報 を 受 信 し 個 別 地 震 情 報 への 変 換 を 行 う 2 変 換 した 個 別 地 震 情 報 を 対 応 する 音 声 地 震 情 報 に 置 き 換 える 3 配 信 された 音 声 地 震 情 報 を 受 信 し 音 声 を 再 生 する の3 項 目 である c)システムの 機 能 概 要 本 開 発 のシステムでは NPO 法 人 リアルタイム 地 震 情 報 利 用 協 議 会 ( 以 下 REI C と 略 称 する)から 取 得 した 地 震 情 報 に 基 づき 情 報 受 信 者 地 点 での 震 度 到 達 予 想 時 間 などの 個 別 情 報 を 前 年 度 に 開 発 したプロトタイプシステムを 活 用 して 計 算 し それをA DSLを 介 して 音 声 にてリアルタイム 地 震 情 報 を 伝 達 する d) 構 成 と 仕 様 地 震 情 報 報 知 装 置 の 機 器 構 成 及 びそれぞれの 機 能 は 次 のとおりである ⅰ) 受 信 サーバ REICから 送 信 される 震 源 情 報 震 源 の 緯 度 経 度 深 さ 震 源 のマグニ チュード 地 震 発 生 の 時 間 をもとに 現 在 地 における 予 測 震 度 と 主 要 動 到 達 までの 時 間 を 算 出 する また 予 測 震 度 に 対 応 して 無 線 LAN 送 受 信 機 に 制 御 信 号 を 送 信 する 本 サーバの 諸 元 を 表 1に 示 す 表 1 受 信 サーバの 諸 元 CPU Celeron M 1.2GHz 相 当 以 上 メモリ 256MB 以 上 HDD 20GB 以 上 CD-ROM 24 倍 速 以 上 1 インターフェイス LAN:10/100BASE-TX 対 応 モニタ 液 晶 ディスプレイ12.1インチ 以 上 OS Windows XP 相 当 122
ⅱ) 無 線 LAN 送 受 信 機 受 信 サーバから 送 られてくる 制 御 信 号 を 無 線 LANに 変 換 して 音 声 ガイダ ンス 装 置 に 制 御 信 号 を 送 信 する 本 無 線 LAN 送 受 信 機 の 性 能 を 表 2に 示 す 表 2 無 線 LAN 送 受 信 機 の 性 能 電 源 AC100V±10% 50/60Hz 使 用 条 件 0 ~ 40 接 続 接 続 形 態 使 用 プロトコル Ethernet 10/100Base-T(4 ポート, 内 1 ポートは UPLINK) 告 知 機 能 は 10Base-T で 接 続 常 時 接 続 IPアドレス 固 定 割 付 または DHCPクライ アント 機 能 によるIPアドレスへ 動 的 な 割 付 SIP 標 準 規 定 TCP UDP RTP ファイヤウォール 越 え 対 応 TCP HTTP ⅲ) 音 声 ガイダンス 装 置 受 信 サーバから 送 られてくる 制 御 信 号 に 基 づいて3 種 類 に 区 分 して 音 声 ガイダン スを 行 う 音 声 ガイダンス 装 置 の 機 能 は まず 無 線 LAN( 子 機 )で 受 信 した 制 御 信 号 に 基 づいて 次 の3 種 に 区 分 して 音 声 ガイダンスを 起 動 する 震 度 4 以 下 : 避 難 ガイダンス サイン 音 1 震 度 4 X 震 度 5 弱 : 避 難 ガイダンス サイン 音 2 震 度 5 以 上 : 避 難 ガイダンス サイン 音 3 そして 音 声 ガイダンス 装 置 における 各 構 成 機 器 の 性 能 は 表 3に 示 す 通 りである 表 3 音 声 ガイダンス 装 置 の 性 能 電 源 AC100V±10% 消 費 電 力 接 続 形 態 使 用 プロトコル 20W 以 下 使 用 周 囲 温 度 0~40 Ethernet 10/100Base-T(2ポート) 常 時 接 続 IPアドレス 固 定 割 付 または DHCPクライア ント 機 能 によるIPアドレスへの 動 的 な 割 付 SIP 標 準 規 定 :TCP UDP RTP ファイヤウォール 越 え 対 応 TCP HTTP 定 格 出 力 音 声 フレーズ 1W 3フーズ 以 上 123
また 予 想 震 度 および 到 達 時 間 に 対 応 して 音 声 メッセージを 出 力 する 表 4にシステム 動 作 および 音 声 メッセージを 示 す 表 4 システム 動 作 および 音 声 メッセージ 項 番 データ 受 信 システム 動 作 および 音 声 メッセージの 説 明 気 象 庁 から 地 震 データの 受 信 が 行 えること 1 配 信 サーバーから 擬 似 データの 受 信 が 行 えること 生 存 確 認 電 文 を 受 信 できること 2 2 データの 処 理 データの 処 理 生 存 確 認 電 文 を 受 信 したら 電 文 中 の 時 刻 をもとに 時 刻 補 正 を 行 うこと 受 信 した 地 震 データを 元 に 予 想 震 度 到 達 時 間 を 計 算 し 予 測 震 度 が2.5 未 満 の 場 合 は アナウンスをしないこと 受 信 した 地 震 データを 元 に 予 想 震 度 到 達 時 間 を 計 算 し 予 測 震 度 が4.5 以 上 到 達 時 間 が5 秒 未 満 の 時 は 地 震 です! 至 急 身 の 安 全 を 図 ってください とアナウンスすること 受 信 した 地 震 データを 元 に 予 想 震 度 到 達 時 間 を 計 算 し 予 測 震 度 が4.5 以 上 到 達 時 間 が5 秒 以 上 の 時 は 地 震 です! まもなく 大 きな 地 震 が 来 ます 身 の 安 全 を 図 ってください とアナウンスすること FINAL 報 を 受 信 し 予 測 震 度 が4.5 以 上 でかつ アナウ ンス 地 震 です! 至 急 身 の 安 全 を 図 ってください または 地 震 です! まもなく 大 きな 地 震 が 来 ます 身 の 安 全 を 図 ってください が 行 われていない 時 は 地 震 が 発 生 しました 大 きな 地 震 ですので 身 の 安 全 を 図 っ てください とアナウンスすること FINAL 報 を 受 信 し 予 測 震 度 が2.5~4.5 未 満 の 場 合 地 震 が 発 生 いたしましたが 小 さな 地 震 ですので 大 丈 夫 で す とアナウンスすること e) 実 証 実 験 ⅰ) 評 価 内 容 実 証 実 験 では 緊 急 地 震 速 報 を 受 信 し 受 信 サーバから 音 声 ガイダンス 装 置 で 音 声 地 震 情 報 を 受 信 するまでの 伝 達 処 理 時 間 の 測 定 を 行 う ⅱ) 実 施 体 制 機 器 開 発 : 日 興 電 気 通 信 株 式 会 社 実 証 試 験 実 施 と 評 価 メンバー: NPO 法 人 リアルタイム 地 震 情 報 利 用 協 議 会 日 興 電 気 通 信 株 式 会 社 124
ⅲ) 測 定 結 果 概 要 処 理 伝 送 時 間 に 関 する 測 定 結 果 を 以 下 に 示 す ➀ 処 理 伝 送 時 間 図 2においてREICを 起 点 として REICから 地 震 情 報 処 理 システムまでの 配 信 時 間 をt 2, 処 理 時 間 及 び 通 信 管 理 サーバへの 配 信 時 間 をt 3 とする 通 信 管 理 サ ーバの 処 理 時 間 +ホームコントローラを 経 由 して 機 器 が 制 御 を 開 始 するまでの 時 間 を t 4 と 定 義 する 地 震 発 生 地 震 観 測 網 で 検 知 震 源 決 定 / 送 信 ( 気 象 庁 ) t 1 フォーマット 変 換 / 情 報 付 加 (REIC): 配 信 サーバ 無 線 LAN 受 信 サーバ 無 線 LAN 送 受 信 機 ( 親 ) 無 線 LAN 送 受 信 機 ( 子 ) 音 声 ガイダンス 装 置 開 始 完 了 伝 送 時 間 t 2 =0.056( 秒 ) 処 理 時 間 t 31 =0.123( 秒 ) 伝 送 時 間 t 32 =0.152( 秒 ) 処 理 時 間 t 41 =0.010( 秒 ) 伝 送 時 間 t 42 =0.070( 秒 ) 処 理 時 間 t 43 =0.010( 秒 ) t 2 : 0.056( 秒 ) t 3 : 0.275( 秒 ) t 4 :0.090( 秒 ) t 5 :0.070( 秒 ) 図 2 処 理 伝 送 時 間 2 遅 延 各 時 間 の 測 定 結 果 図 2の 伝 送 フローにおける 各 サブシステムの 伝 送 時 間 と 処 理 時 間 を 計 測 し 以 下 の 結 果 を 得 た 1. 伝 送 時 間 *REIC 配 信 サーバ~ 無 線 LAN 受 信 サーバt 2 :0.056( 秒 ) * 無 線 LAN 受 信 サーバ~ 無 線 LAN 送 受 信 機 ( 親 )t 32 :0.152( 秒 ) * 無 線 LAN 送 受 信 機 ( 親 )~ 無 線 LAN 送 受 信 機 ( 子 )t 42 :0.070( 秒 ) * 伝 送 時 間 合 計 :0.278( 秒 ) 2. 処 理 時 間 * 無 線 LAN 受 信 サーバt 31 :0.123( 秒 ) * 無 線 LAN 送 受 信 機 ( 親 )t 41 :0.010( 秒 ) * 無 線 LAN 送 受 信 機 ( 子 )t 43 :0.010( 秒 ) 125
* 処 理 時 間 合 計 :0.215( 秒 ) 3. 受 信 ~ 音 声 出 力 ( 総 合 計 ):0.493( 秒 ) ⅳ) 音 声 情 報 表 4に 示 した 音 声 ガイダンス 装 置 からアナウンスされる 音 声 内 容 については 予 想 震 度 および 到 達 時 間 に 対 応 して 出 力 され 設 計 どおりの 性 能 があることを 確 認 し た また 予 想 震 度 および 到 達 時 間 を 変 化 させた 場 合 も 対 応 した 音 声 出 力 が 得 ら れており 基 本 的 性 能 について 確 認 した ⅴ) 考 察 本 年 度 試 作 した 無 線 LANシステムは データ 処 理 伝 送 および 音 声 出 力 の 内 容 は ほぼ 目 標 の 性 能 が 得 られた 課 題 としては 以 下 の 次 項 がある 1 運 用 方 法 目 的 を 明 確 にし それに 沿 ったアナウンスの 条 件 (アナウンスのタイミング) 組 み 合 わせ アナウンス 切 替 の 詳 細 な 仕 様 の 検 討 が 必 要 である 例 えば 一 戸 建 て 住 宅 の 場 合 とマンションなどの 集 合 住 宅 における 運 用 の 差 異 を 考 慮 したり 一 戸 建 て 住 宅 の 場 合 の1 階 と2 階 への 無 線 LAN 送 受 信 機 ( 子 )の 設 置 などを 考 慮 する 必 要 がある また 機 器 設 置 後 配 信 サーバーとの 接 続 方 法 ( 納 入 時 のサポ ート)および 保 守 体 制 ( 納 入 後 のサポート)の 検 討 が 課 題 となる 2 機 器 の 仕 様 まず 音 声 ガイダンス 装 置 については 制 御 インターフェースを 接 点 信 号 から LANへ 変 更 すること および アナウンスのデータファイル 化 の 検 討 が 必 要 で ある すなわち 現 状 では 録 音 にセットしてしまうと ユーザーでも アナウ ンス 内 容 の 変 更 が 容 易 に 行 えてしまい 音 声 信 号 を 誤 って 消 してしまうことがで きるようになっている しかし アナウンス 内 容 の 変 更 については メモリーカ ード 等 を 使 用 し アナウンス 中 でも 最 新 情 報 をもとにアナウンスを 切 り 替 える 等 の 検 討 が 必 要 である さらに 受 信 サーバーについては 停 電 対 策 ( 停 電 で 装 置 が 壊 れない) 小 型 省 電 力 化 および 電 源 回 線 接 続 状 態 の 表 示 仕 様 の 検 討 が 課 題 となる 3 標 準 化 実 時 間 地 震 情 報 は 実 用 に 供 して 新 たな 有 用 な 使 い 方 がわかってくると 思 われ ホー ムネットワークの 導 入 を 待 たずに 一 般 家 庭 で 利 用 する 方 法 を 検 討 した それはセンサーネ ットワークを 主 目 的 に 標 準 化 された Zigbee と 呼 ぶ 無 線 リンク/ネットワークシステムであり 国 内 でも 試 験 用 のモデュールが 開 発 され 伝 送 特 性 などを 把 握 する 実 験 も 進 められてい る 導 入 の 容 易 な Zigbee を 使 えば 一 般 家 庭 に 導 入 することも 可 能 であろう つぎのステ ップとして 地 震 情 報 を 受 け 強 制 処 置 予 備 処 置 などを 施 すことのできる Zigabee インタ フェースを 有 する 機 器 と 地 震 アプライアンスを 開 発 し その 有 用 性 を 実 証 することが 大 切 である また これらはECHONETやホームネットワーク 導 入 時 にも 無 駄 にせず 利 用 でき る Zigbee ついては (4)APPENDIX 参 照 のこと ⅵ) 無 線 LANシステム 実 施 実 験 のまとめ 実 証 実 験 システムをREICから 配 信 した 緊 急 地 震 速 報 で 実 際 に 稼 働 し 機 能 確 認 性 能 の 評 価 を 行 った REICを 起 点 として 情 報 配 信 した 場 合 の 家 庭 内 情 報 機 器 の 稼 働 開 始 までの 所 要 時 間 は493msである システム 的 には 十 分 実 用 的 な 機 能 を 有 し システムの 完 成 度 はかなり 実 用 レベルに 近 い 状 況 と 言 える 今 後 無 線 LANシステムにおける 標 準 インターフェースは Zigbeeにな ると 推 定 される 現 在 無 線 LANのメーカーが 開 発 中 であり 今 後 積 極 的 にZ igbeeに 対 応 した 無 線 LANシステムの 開 発 が 必 要 となる これは 情 報 家 電 126
システムのホームネットワークの 推 進 に 貢 献 するアプローチになると 考 えられる また 本 プロジェクトによる 開 発 が 促 進 されたことから JEITAは 緊 急 地 震 速 報 を 気 象 庁 から 直 接 配 信 を 受 け 試 験 的 運 用 を 開 始 した (d) 結 論 1) 実 証 実 験 システムは 当 初 計 画 した 設 計 目 標 に 近 い 性 能 で 稼 働 することが 実 証 出 来 た 特 にREICから 家 庭 内 のホームコントローラまでの 信 号 の 遅 延 は 平 均 で 500ms 以 下 であり 地 震 到 達 前 の 家 庭 内 機 器 の 起 動 には 十 分 効 果 的 であるという 測 定 結 果 が 得 られた 2) 在 宅 者 に 地 震 到 達 前 に 警 報 を 伝 達 する 場 合 の 警 報 音 警 告 文 については 標 準 化 すべきとの 意 見 がWGグループからも 多 く 出 され H17 年 度 には 実 現 を 図 る 必 要 がある 3) 情 報 家 電 を 実 用 化 するには 2 次 配 信 すべき 家 庭 数 が500 戸 以 上 とか 1,000 戸 以 上 になった 場 合 の グループ 別 の 同 報 配 信 の 遅 延 時 間 の 確 認 が 実 証 課 題 として 残 っている 4) 更 には 普 及 のための 大 きな 課 題 として 情 報 家 電 防 災 機 器 端 末 の 単 価 を 出 来 るだ け 低 く 抑 える 事 が 重 要 である (e) 引 用 文 献 無 し (f) 成 果 の 論 文 発 表 口 頭 発 表 等 プロジェクト 研 究 期 間 中 に 機 会 を 見 て 情 報 家 電 関 連 で 成 果 の 発 表 を 計 画 する 予 定 (g) 特 許 出 願,ソフトウエア 開 発, 仕 様 標 準 等 の 策 定 1) 特 許 出 願 発 明 者 発 明 の 名 称 出 願 日 出 願 番 号 藤 縄 幸 雄 川 崎 健 生 他 川 崎 健 生 西 野 哉 誉 他 川 崎 健 生 山 口 耕 作 他 安 心 安 全 情 報 利 活 用 プラットフォームシステム 緊 急 地 震 速 報 利 用 による 情 報 家 電 防 災 システム 緊 急 地 震 速 報 利 用 による 防 災 シ ステム 及 び 装 置 平 成 16 年 5 月 12 日 平 成 16 年 12 月 7 日 平 成 16 年 12 月 28 日 2004-141784 2004-353885 2004-379923 2) 仕 様 標 準 等 の 策 定 情 報 家 電 の 普 及 には 家 庭 内 制 御 ネットワークを 標 準 化 して どの 家 電 メーカー の 機 器 も 接 続 するだけで 利 用 出 来 るようにする 必 要 があり H16 年 度 の 活 動 では プロトタイプシステムの 開 発 までで 標 準 化 に 着 手 出 来 なかった H16 年 度 の 情 報 家 電 WGを 中 心 にI/F 仕 様 の 標 準 化 にむけて 積 極 的 に 取 り 組 む 必 要 がある (3) 平 成 17 年 度 業 務 計 画 案 本 研 究 では これまで 主 要 動 が 到 達 する 前 に 家 庭 内 制 御 ネットワークと 有 機 的 に 接 続 さ れた 情 報 家 電 を 自 動 制 御 することで 在 宅 者 への 地 震 情 報 通 知 避 難 誘 導 灯 点 灯 避 難 扉 開 錠 熱 源 遮 断 などを 行 うシステム 開 発 を 行 ってきた その 結 果 JEITA 産 業 界 で は 実 用 化 の 機 運 が 見 えてきた 一 方 家 庭 までの 通 信 手 段 家 庭 内 の 受 信 部 から 各 制 御 127
装 置 までの 通 信 手 段 についての 検 討 も 行 ってきた 当 該 年 度 は 情 報 家 電 に 対 するシステムの 開 発 については 実 用 化 の 目 途 が 立 ったとの 認 識 から 重 点 を 情 報 家 電 に 対 応 していないような 既 設 住 宅 を 対 象 とした 緊 急 地 震 速 報 の 活 用 システムについて 検 討 を 行 うことにシフトすることとする また 学 識 経 験 者 家 電 防 災 機 器 メーカ 電 子 産 業 技 術 協 会 リアルタイム 協 議 会 研 究 者 等 をメンバとするWGによって 家 庭 における 緊 急 地 震 速 報 の 有 効 利 用 のために 家 庭 内 各 種 家 電 の 制 御 システムの 評 価 改 良 普 及 に 向 けた 標 準 化 の 課 題 抽 出 を 行 う 128
(4) APPENDIX 標 準 化 に 向 けての 課 題 家 庭 内 制 御 ネットワーク 向 け 自 動 防 災 システム( 情 報 家 電 )に 関 する 課 題 ホームネットワークの 特 徴 と 評 価 表 5に 示 すように ホームネットワークの 要 求 条 件 を 検 討 し 各 種 ホームネットワーク 媒 体 ( 物 理 層 データリンク 層 )の 机 上 評 価 を 実 施 した (1) 評 価 基 準 評 価 基 準 としては (a)リアルタイム 条 件 ( 要 求 された 遅 延 時 間 が 保 証 されること) 優 先 処 理 ( 防 災 情 報 を 優 先 的 に 送 信 できること 優 先 度 処 理 割 り 込 み 処 理 が 可 能 なこと 緊 急 情 報 と 非 緊 急 情 報 のチャンネル 分 割 処 理 ができること) 干 渉 遅 延 対 策 ( 隣 家 との 干 渉 による 遅 延 を 防 止 できること 緊 急 地 震 速 報 を 受 け 隣 接 した 多 数 の 住 戸 が 一 斉 に 通 信 し た 場 合 の 混 信 を 避 けることができること) (b) 情 報 セキュリティ( 改 竄 なりすまし 等 犯 罪 対 策 ) (c) 工 事 性 ( 既 設 住 宅 に 設 置 が 容 易 なこと) (d)コスト( 低 コストであること) (e)ホームネットワークとしての 共 通 化 ( 他 のアプリと 共 通 化 できる)こと をあげた 比 較 の 詳 細 項 目 としては 変 調 方 式 伝 送 速 度 チャンネル 数 MAC 層 優 先 処 理 隣 家 干 渉 遅 延 時 間 幅 遅 延 時 間 保 証 工 事 性 コスト 通 信 確 実 性 ホームネッ トワークとしての 共 通 化 を 設 けた (2) 標 準 化 ( 案 ) 図 3に 示 した Zigbee を 用 いたクラスタツリーネットワークは 2 種 類 のノード RFD(Re duced Function Device)とFFD(Full Function Device)を 標 準 化 している RFD FFD FFD RFD FFD RFD FFD RFD RFD 図 3 Zigbee を 用 いたクラスタツリーネットワーク 住 居 の 構 造 によっては2.4GHz 帯 の 無 線 電 波 が 通 らないことがある そのときは 図 3 に 示 すように 間 にFFDを 設 置 して 中 継 伝 送 する 必 要 がある このために 電 源 コンセントに 差 し 込 んで 使 用 するFFD 付 きZigbee 信 号 中 継 器 の 様 なものが 必 要 になると 思 われ る こうすることによって FFD 付 き 地 震 アプライアンスを 中 心 に RFD 付 き 警 報 機 RFD 付 きドア 開 閉 器 RFD 付 きガス 遮 断 機 RFD 付 き 電 源 コンセントなどを 配 するZ igbeeネットワークが 形 成 出 来 る 必 要 に 応 じてFFD 付 き 中 継 器 を 電 源 コンセントに 差 し 込 んでおけば 良 い また RFDはFFDと 通 信 する 時 以 外 は 消 費 電 力 は 最 小 限 になる のでバッテリー 駆 動 で 十 分 である 以 上 説 明 したように 実 時 間 地 震 情 報 は 実 用 に 供 して 新 たな 有 用 な 使 い 方 がわかってくる 129
と 思 われ ホームネットワークの 導 入 を 待 たずに 一 般 家 庭 で 利 用 する 方 法 を 検 討 した それはセン サーネットワークを 主 目 的 に 標 準 化 された Zigbee と 呼 ぶ 無 線 リンク/ネットワークシステムであり 国 内 でも 試 験 用 のモデュールが 開 発 され 伝 送 特 性 などを 把 握 する 実 験 も 進 められている 導 入 の 容 易 な Zigbee を 使 えば 一 般 家 庭 に 導 入 することも 可 能 であろう つぎのステップとして 地 震 情 報 を 受 け 強 制 処 置 予 備 処 置 などを 施 すことのできる Zigabee インタフェースを 有 する 機 器 と 地 震 アプライアンスを 開 発 し その 有 用 性 を 実 証 することが 大 切 である また これらはECHONETや ホームネットワーク 導 入 時 にも 無 駄 にせず 利 用 できる 130
表 5 ホームネットワークの 特 徴 と 評 価 伝 送 方 式 ( 物 理 データリン ク 層 ) 1 HBS 2 Ethernet 3 4 特 定 小 電 力 無 線 STD- T67,STD-30 Bluetooth STD-T66 上 位 層 プロトコル ECHONET V3.12 ECHONET V3.12 ECHONET V3.12 ECHONET V3.12 媒 体 変 調 方 式 伝 送 速 度 MAC 層 TP ヘ ースハ ント 9.6kbps TP COAX ヘ ースハ ント 10-1000Mbps CSMA/CD 勝 ち 残 り テ ータリンクで の 優 先 度 処 理 有 り( 優 先 コート 短 電 文 割 り 込 み) 最 大 遅 延 時 間 保 証 チャンネ ル 数 可 能 1 CSMA/CD 1 RF FSK 2.4-4.8kbps CSMA 46,48 RF SS/FH 1Mbps ACL( 非 同 期 式 接 続 ) 78 隣 家 干 渉 周 波 数 出 力 干 渉 無 し 干 渉 無 し Chで 区 分 Chで 区 分 伝 送 距 離 (mw) (m) 最 大 端 末 数 ヘ ースハ ント 1000 256 ヘ ースハ ント 工 事 性 要 配 線 要 配 線 リアル タイム 防 災 用 途 ハードリ アルタ イム 制 御 用 途 一 般 制 御 用 途 PC 用 途 AV 用 途 429 426kHz 10 100 2.4GHz 1-100 10-100 7 備 考 5 PLC(SS) ECHONET V3.12 PLC SS/DS 9.6kbps CSMA 有 り 1 同 一 周 波 数 内 で ハウスコート で 区 分 10-450kHz 10mW /10kH z 6 IrDA Control ECHONET V3.12 7 IEEE 802.11b ECHONET 予 定 RF SS/DS 11Mbps 8 IEEE 802.11g RF OFDM 54Mbps 9 IEEE 802.11a RF OFDM 54Mbps 10 IEEE 802.15.4 ZigBee RF SS/DS 250kbps 11 Ultrawideband RF IR 16PSM 75kbps LAP 1 Multiband- OFDM 等 12 CC-LINK FA 用 途 TP ヘ ースハ ント 100-500Mbps 0.156-10Mbps CSMA/CA+ ACK CSMA/CA+ ACK CSMA/CA+ ACK CSMA/CA TDMA ブロード キャスト ポーリング 14(4) 14(3) 14(4) 可 能 16 有 り 可 能 1 干 渉 無 し Chで 区 分 Chで 区 分 Chで 区 分 低 ハ ワー Chで 区 分 干 渉 無 し 1.5MHz(サフ キャ リア) 8 8 2.4GHz 200 100 2.4GHz 65 50 5GHz 40-800 20 2.4GHz 10 255 CSMA/TDMA 併 用 開 発 段 階 3.1-10.6GHz 1 10 ヘ ースハ ント 100-1200 64 要 配 線 国 内 電 波 法 規 制 あり 開 発 段 階 FA 用 フィールド ネット 13 ARCNET BACnet 火 災 報 知 機 工 業 会 等 TP OF COAX ヘ ースハ ント 2.5(0.019-10)Mbps トークンバ ス 有 り 可 能 1 干 渉 無 し ヘ ースハ ント 122(TP Star) 255 要 配 線 ( 社 ) 日 本 火 災 報 知 機 工 業 会 受 信 機 間 標 準 ネット ワークプロトコル に 採 用 14 HF-MCPLC PLC トーン 分 散 型 マルチキャリア 15 HomePlug (TCP/IP) PLC OFDM 400kpbs CSMA/CA 2-8MHz 255 11-200Mbps CSMA/CA 2-30MHz 国 内 電 波 法 規 制 あり( 実 験 認 許 対 象 ) 国 内 電 波 法 規 制 あり( 実 験 認 許 対 象 )