Licence来月10月17日に、関西地区で初めて実施するKNXの活動「第1回大阪KNX住宅・ビル制御テクノロジー・アプリケーションフォーラム」で「KNXとデマンドレスポンス」と題してお話させていただくことになり、このブログの場を借りて、話す内容を整理させていただいています。前回までに、欧州におけるスマートグリッドに関する動向をご紹介し、続いて、欧州で、デマンドレスポンスがどのような位置づけにあるのかを確認しました。Cityについてご紹介しようと思ったのですが、その前に「KNXとは、そもそも何なのか?」を確認しておきたいと思います。KNXとは?「DRとKNX-その1」の冒頭では、KNXに関するファクトをご紹介しました。日本でこそ存在感がありませんが、KNXは世界中でハウス・ビル制御プロトコルとして使われていて、KNX仕様の様々な製品が多くの製品ベンダーから提供されています。どんな製品があるのか見てみましょう。」でGoogleのウェブ検索してみてください。約8,000件がヒットします。画像検索に切り替えると、機能本位のプラスチックでシンプルなものから、建物の内装に合わせた豪奢なものまで、多くのメーカーから製品が提供されていることが分かります。上の写真では、KNXベンダー10社のKNXスイッチが並んでいます。これらの製品表面上のオン・オフスイッチや、トグルスイッチのメカニズムの後ろに、そのオン・オフの状態やトグル状態をセンスするセンサーがあり、これらは、KNXのセンサーデバイスの1つということになります。KNXのセンサーデバイスには、このようなPush-buttonタイプの他に、人感センサー、防犯センサー、温度センサー、照度センサーやタッチパネルの製品が各社から提供されています。ウェザーステーションとしていろいろな気象条件を検知するセンサー製品もあります。actuator」でGoogleのウェブ検索してみてください。約124,000件ヒットします。こちらは画像検索に切り替えてもあまり見かけ上魅力的な製品は見当たりませんが、どのような役割をするかは、このうち以下の図が分かりやすいでしょう。module)が見えますが、これは、窓やドアが開いているか閉じているか、On/Off状態を他のKNXデバイスに伝えるためのものです。actuator)があります。KNXアクチュエータの製品にも、このような暖房装置を制御したり、照明装置を単純にOn/Off制御したりするデバイスの他に、照度も制御できるディミングアクチュエータや、シャッター/ブラインドを制御するデバイス、エアコンに室温調整をするデバイスなどがあります。ツイストペアバスケーブル)に接続されたKNX製品に電力を供給するもので、これらのKNXシステム構築に必要なコンポーネントもKNX製品です。その他にも、KNXネットワーク用ルータ/リピータと、他のプロトコルと連携するためのゲートウェイとなるKNX製品があります。KNX製品間の制御メッセージ先の図で、玄関につけた人感センサーで人の気配を感じると玄関の照明をつけるにはどうすれば良いでしょうか?単純に考えると、人感センサーと照明装置を物理的に配線すればよいですが、それでは、センサーと対で機能するアクチュエータごとに配線しなければならず、1組だけなら良いですが、複数のセンサー/アクチュエータを配線していくと、配線がスパゲティ状態になってしまいかねません。それに対して、KNXでは、KNXデバイスはすべて論理的には1本のKNXバスにつながれており、そのバス上に、センサーが対となるアクチュエータにメッセージを送ることで制御します。そのため、KNXセンサー、KNXアクチュエータには、それぞれマイクロプロセッサとメモリが備わっていて、センサーあるいはアクチュエータとして機能するプログラムと、制御する側/制御される側の相手情報をRAMに、KNXで規定された通信プロトコル処理をするプログラムをROMに保持しています。KNXバス上はシリアル通信なので、センサー側のKNXデバイスでは、マイクロプロセッサが作成した制御メッセージをシリアル変換する装置もKNXデバイスは保持しています。逆にアクチュエータ側のKNXデバイスでは、KNXバスからシリアル通信で受け取った制御メッセージをパラレル変換する装置を持ち、マイクロプロセッサが判断できるように変換し、必要に応じてアクチュエータの動作を起動します。上図では、KNXデバイス:Aが温度センサーで、気温が28°CになるとMSG1をKNXデバイスDに送るようプログラムされています。(と言っても、実際にプログラムを組む訳ではなく、パラメタとして28°Cのデータを設定することで、KNXデバイス:Aにそのような動きをさせることができるのです)同様に、KNXデバイス:Dは、MSG1が届けばエアコンを起動するようにプログラムされています。(と言っても、こちらも実際にプログラムを組む訳ではなく、KNXデバイスAと論理的な関係が定義され、MSG1でエアコンを起動するよう、こちらもパラメタを変更するだけです)KNXバス上は、上図の通り、KNXデバイス:BとCが存在しますが、MSG1の宛先アドレスが自分向けではないため、作動しません。KNXデバイス間で授受されるメッセージの内部構造ただ単に「KNXとはハウス・ビル制御用通信プロトコルである」と言われてもピンとこないと思いますが、3.1、3.2でご説明させていただいた通り、KNXデバイス間でメッセージを授受するための約束事(すなわちKNXの通信プロトコル)がKNXデバイスのROMに保持されており、KNXデバイス内のマイクロプロセッサは、そのROM内のプログラムを実行し、センサーからのメッセージを解釈して、アクチュエータが何らかの動作を起こすのだというKNXでの制御の流れを理解していただけたのではないかと思います。そのメッセージの構造はどうなっているのか?おおざっぱに言うと次の通りです。KNXの通信プロトコルの定義では、この図のようにメッセージ(あるいはテレグラム)はいくつかの部分から構成されていて、KNXバスに接続されたアクチュエータは、このメッセージの送信アドレスを見て自分宛てのメッセージでなければ無視します。送信アドレスには、Eメールのグループアドレス相当の使い方ができるので、1つのKNXセンサーが1つのメッセージで複数のKNXアクチュエータにデータを送ることも可能です。メッセージが自分宛てだと判明した場合、KNXアクチュエータは、「秘密」の部分を適切に処理した後、メッセージ本体を調べます。中には、「あなたの管理する照明を制御するスイッチがONになった(ので、照明をつけなさい)」というような意味のデータが、抽象化した形で入っています。この例では、ON/Offを示す1ビットデータ型のデータで”1”がメッセージ本体に入っています。玄関にある人感センサーが人の気配を感知して玄関照明用アクチュエータに「あなたの管理する照明をONにしなさい」とメッセージを送るのも、あらかじめ設定された室温に達したので温度センサーがエアコンの電源を入れるアクチュエータに対して「電源を入れなさい」とメッセージを送るのも、ON/Offを示す1ビットデータ型のデータで”1”をメッセージ本体として送ります。KNXでは、このように、通信プロトコルレベルの標準化の他に、KNXデバイス間で授受するデータを、DPT(データポイントタイプ)として標準化しています。50090に認定しています。詳しく内容を見ると以下の通りです。submit⇒権利がある?)とされています。標準の関係CEN(欧州標準化委員会)は、KNXを3つの標準に指定しています。15232にも認定しています。System:BACS)標準として認定しています。50090を参照しているようです。14543を定め、154543-3:KNX、14543-4:ECHONET、14543-5:IGRS(中国の家電制御標準)の3つを国際標準として認定しています。164484に認定しています。米国標準化団体ANSI/ASHRAEは、BACnetとKNXのマッピング仕様書をANSI/ASHRAE135に認定していましたが、ISOは、これをISO16484-5付録H1として採用しています。KNX協会はIECで系統制御機器とエネルギー管理システムの標準化を検討している技術委員会TC57内に新たに設けられた、(スマートグリッドと産業・ビル・ホームオートメーションのユースケース及びインタフェースを検討する)作業グループWG21にリエゾンを派遣しています。本日は、ここまでとします。通常、KNXの説明は、「ハウス・ビル制御プロトコルの国際標準である」というところから始まるのですが、今回、KNX製品からボトムアップ・アプローチで解説を試みました。Cityとスマートグリッドの関係について考えたいと思います。最後に、今回もしつこく「第1回大阪KNX住宅・ビル制御テクノロジー・アプリケーションフォーラム」をご案内させていただきます。お席に余裕がございますので、皆様のご参加をお待ちしています。参加方法フォーラム参加は無料です。案内状のダウンロードはこちらをクリックしてください。職場や取引先の方にご自由に転送・配布していただいて結構です。席数は限られておりますのでご了承ください。準備の都合上、10月15日までに参加ご登録いただけますと幸いです。KNXテクノロジー・アプリケーションフォーラムへの皆様のご参加を心よりお待ち申し上げております。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。Reserved.%d人のブロガーが「いいね」をつけました。