ユーザの機器利用状況に基づく 家庭内電力管理機構 慶應義塾大学 環境情報学部 2 政策・メディア研究科 1 志和木 愛子 1 柳原 正 2 石井 かおり 2 徳田 英幸 1,2 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 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 家電機器自体の消費電力削減 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 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 家電機器 節電のための 機器状態変更 位置情報センサ ユーザビリティ 保持のための 機器状態復元 USPM クライアイント 家電機器 USPM クライアイント USPMサーバ HomeServer 家電機器の状態 ユーザの機器利用状況 機能の稼動状況に に基づく機器の状態 基づく機器の状態 - 機器の電力状態 - 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 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 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） 最適電力状態の検討 USPMシステム ユーザの 機器利用状況変化 状態条件定義 電力状態 変更命令 電力状態 変更 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 依存機器が停止 ＝ 機器は利用されていない ON OFF OFF OFF 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 ？ USPM システム 問い合わせ USPM システム 状態条件定義 USPMシステム 機器利用 状況変化 最適電力状態の検索 スピーカの 状態条件定義 電力状態 変更要求 スピーカ テレビ テレビの 状態条件定義 CDプレーヤの 状態条件定義 スピーカの状態条件定義 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 CDプレーヤ 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 （詳細状態情報） スナップショットを利用した詳細状態復元 最適電力状態の検討 スナップショット 保存 スナップショット命令 USPMシステム ユーザ退室 ユーザ退室履歴 電力状態変更命令 スナップショット 電力状態 変更 機能状態復元の検討 USPMシステム ユーザ入室 ユーザ退室履歴 詳細状態 復元命令 スナップショット 詳細状態 復元 スナップショット USPMシステム 1/31 10:10 aiko退室 スナップショット要求 退室履歴 登録 ユーザ 家電機器 時刻 1/31 1/31 10:10:00 tomoko 1/31 9:15:30 9:15:30 再生 aiko 1/31 10:10:00 再生 テープ70% テープ20% 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 ユーザ 時刻 aiko 1/31 10:10:00 家電機器 1/31 10:10:00 再生 テープ70% システム構成 家電機器 位置情報センサ 通信部 家電機器 通信部 USPMクライアント 通信部 制御部 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 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 ホームサーバ 状態条件定義 USPMサーバ 家電機器の振る舞い 電力状態変化通知 USPMシステム 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 実装 USPMサーバ環境 項目 CPU 実装環境 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 DeviceNotifyer MonitorThread Handler LeaveOp LeaveOp Handler EnterOp EnterOp Handler UserNotifyer DeviceID Message StateChangeOp ユーザデバイス 通知部 ユーザデバイス 管理部 RestoreMsg 状態検索部 Condition Checker 状態復元部 SnapShotRecord Manager Device Manager UserLocation Manager DeviceState Manager Condition Manager Device Definition UserLocation DeviceState Condition SnapShot Record 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 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 入室時処理時間 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
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