JP2020092542A - B route communication adapter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スマートメータとHEMS機器との間の通信を中継するBルート通信アダプタに関する。 The present invention relates to a B route communication adapter that relays communication between a smart meter and a HEMS device.
使用電力量を計測するスマートメータを利用する技術として、スマートメータが測定した住宅内の使用電力量などのデータを収集して、電力を管理するHEMS(Home Energy Management System)機器を住宅内に設置して、住宅で使用する電気機器の使用電力を管理する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この場合、スマートメータとHEMS機器との間の通信はBルート通信と称され、Wi−SUN方式(920MHz)が広く採用されている。
As a technology that uses a smart meter to measure the amount of power used, HEMS (Home Energy Management System) equipment that manages power by collecting data such as the amount of power used inside the house measured by the smart meter is installed in the house. Then, there is known a technique for managing the power consumption of an electric device used in a house (for example, refer to Patent Document 1).
In this case, communication between the smart meter and the HEMS device is called B route communication, and the Wi-SUN system (920 MHz) is widely adopted.
しかしながら、スマートメータのBルート通信に使用されるWi−SUN方式は、スマートメータの設置場所或いはHEMS機器の設置場所によっては通信が安定せず、HEMS機器がBルートデータを取得できない場合があった。 However, in the Wi-SUN method used for B route communication of the smart meter, the communication may not be stable depending on the installation location of the smart meter or the installation location of the HEMS device, and the HEMS device may not be able to acquire the B route data. ..
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、スマートメータとHEMS機器との間の通信を中継するBルート通信アダプタを提供することを目的としている。 Therefore, in view of such problems, an object of the present invention is to provide a B route communication adapter that relays communication between a smart meter and a HEMS device.
上記課題を解決する為に、請求項1の発明に係るBルート通信アダプタは、スマートメータと通信する第1通信部と、HEMS機器と通信する第2通信部と、第1通信部及び第2通信部を管理してスマートメータとHEMS機器との間の通信を制御する通信制御部とを有することを特徴とする。
この構成によれば、スマートメータとHEMS機器との間の通信を中継できるため、両者が直接通信できない環境でも通信が可能となり、HEMS機器の任意の場所への設置が可能となる。
In order to solve the above problems, a B route communication adapter according to the invention of
According to this configuration, the communication between the smart meter and the HEMS device can be relayed, so that the communication can be performed even in an environment where the both cannot communicate directly, and the HEMS device can be installed at an arbitrary place.
請求項2の発明は、請求項1に記載の構成において、第1通信部は、Wi−SUN及びPLCの2つの通信機能を有し、一方が選択されてスマートメータと通信することを特徴とする。
この構成によれば、設置環境に応じて好ましい通信形態を選択できるし、スマートメータとBルート通信アダプタとの通信形態が変更されても、HEMS機器との通信形態は変更せずに済むため利便性が良い。
According to the invention of
According to this configuration, a preferable communication mode can be selected according to the installation environment, and even if the communication mode between the smart meter and the B route communication adapter is changed, the communication mode with the HEMS device does not have to be changed, which is convenient. Good nature.
請求項3の発明は、請求項1又は2に記載の構成において、第2通信部は、Wi−SUN、Ethernet(登録商標)、Wi−Fi(登録商標)、PLCのうち、少なくともWi−SUN及びPLCの通信機能を備えており、その中から1つが選択されてHEMS機器と通信することを特徴とする。
この構成によれば、HEMS機器と通信する信号を選択できるため、通信相手の信号形態を問わず通信を実施でき、信号の形態によって機器を交換する必要がない。
According to a third aspect of the present invention, in the configuration according to the first or second aspect, the second communication unit is at least Wi-SUN among Wi-SUN, Ethernet (registered trademark), Wi-Fi (registered trademark), and PLC. And PLC communication functions, one of which is selected to communicate with the HEMS device.
According to this configuration, since the signal to be communicated with the HEMS device can be selected, the communication can be performed regardless of the signal form of the communication partner, and it is not necessary to replace the device depending on the signal form.
請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の構成において、スマートメータから受信したデータを一時記憶するデータ記憶部を有し、通信制御部は、定期的にスマートメータから電力情報を入手してデータ記憶部に保存すると共に、HEMS機器からの要求を受けて、データ記憶部に記憶されているデータをHEMS機器に送信することを特徴とする。
この構成によれば、HEMS機器から要求があったら、データ記憶部が記憶しているデータを送信することができ、スマートメータからの応答を待つことなく速やかに電力情報をHEMS機器に返信できる。よって、スマートメータからのデータ送信遅延によるエラーの発生を防止できる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to third aspects, a data storage unit that temporarily stores data received from the smart meter is provided, and the communication control unit periodically supplies power from the smart meter. It is characterized in that the information is acquired and stored in the data storage unit, and the data stored in the data storage unit is transmitted to the HEMS device in response to a request from the HEMS device.
With this configuration, when the HEMS device makes a request, the data stored in the data storage unit can be transmitted, and the power information can be quickly returned to the HEMS device without waiting for a response from the smart meter. Therefore, it is possible to prevent an error from occurring due to a data transmission delay from the smart meter.
請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れかに記載の構成において、第1通信部と第2通信部とは異なる筐体に組み込まれ、筐体の間の通信をPLCで行うことを特徴とする。
この構成によれば、2つの筐体で構成しても両者の間の通信をPLCで行うため、住戸内に配設された電力線を介して両者を接続でき、別途通信線を配設する必要がない。加えて、筐体を電源コンセントに接続する構成とすれば、分岐電路を容易にPLC通信路にでき、簡易に通信路を形成できる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to fourth aspects, the first communication unit and the second communication unit are incorporated in different housings, and communication between the housings is performed by PLC. Is characterized by.
According to this configuration, even if it is configured with two housings, communication between the two is performed by the PLC, so that both can be connected via the power line disposed inside the dwelling unit, and a separate communication line needs to be disposed. There is no. In addition, if the housing is connected to a power outlet, the branch electric path can be easily used as a PLC communication path, and the communication path can be easily formed.
請求項6の発明は、請求項5に記載の構成において、第1通信部とスマートメータとの通信をWi−SUNで実施することを特徴とする。
この構成によれば、第1通信部を備えた筐体と第2通信部を備えた筐体との間の通信をPLCで実施しても、スマートメータと第1通信部との間の通信をWi−SUNで実施することで、信号形態が異なり良好な通信を実施できる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration according to the fifth aspect, communication between the first communication unit and the smart meter is performed by Wi-SUN.
According to this configuration, even if the communication between the housing including the first communication unit and the housing including the second communication unit is performed by the PLC, the communication between the smart meter and the first communication unit is performed. By performing Wi-SUN, good communication can be performed with different signal forms.
請求項7の発明は、請求項1に記載の構成において、第1通信部及び第2通信部を収容し、第1通信部はスマートメータとの通信をPLCで行う親器と、PLC信号を伝送する電力線の任意位置に設置されて、PLC信号を中継する機能を備えた子器とを有することを特徴とする。
この構成によれば、スマートメータと親器との間で直接PLC通信が実施できない環境であっても、中継機能を備えた子器をPLC通信路である電力線の任意部位に設置することで通信が可能となる。よって、親器の設置環境によらずスマートメータとHEMS−GWとの間で通信を実施でき利便性が良い。
According to a seventh aspect of the present invention, in the configuration according to the first aspect, the first communication unit and the second communication unit are accommodated, and the first communication unit transmits a PLC signal to a master unit that communicates with the smart meter by PLC. It has a slave unit installed at an arbitrary position of a power line to be transmitted and having a function of relaying a PLC signal.
With this configuration, even in an environment in which direct PLC communication cannot be performed between the smart meter and the master device, communication is performed by installing the slave device having the relay function at an arbitrary part of the power line that is the PLC communication path. Is possible. Therefore, it is possible to perform communication between the smart meter and the HEMS-GW regardless of the installation environment of the parent device, which is convenient.
本発明によれば、スマートメータとHEMS機器との間の通信を中継できるため、両者が直接通信できない環境でも通信が可能となり、HEMS機器の任意の場所への設置が可能となる。 According to the present invention, since the communication between the smart meter and the HEMS device can be relayed, the communication can be performed even in an environment in which the two cannot communicate directly, and the HEMS device can be installed at any place.
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明に係るBルート通信アダプタ(以下、単に「通信アダプタ」と称する。)の一例を示すブロック図である。通信アダプタ1は、スマートメータ2と通信する第1通信IF11、HEMS−GW(Home Energy Management System gatewey)3と通信する第2通信IF12、スマートメータ2から送信されたデータを記憶するデータ記憶部13、スマートメータ2とHEMS−GW3との間の通信を管理すると共に、通信アダプタ1全体を制御する制御部14、電源プラグ16を備えて商用電源から電源の供給を受ける電源部15等を備えている。
尚、HEMS−GW3はHEMS機器(図示せず)の一部を成し、HEMS機器の一部を成すゲートウェイである。
Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an example of a B route communication adapter (hereinafter, simply referred to as “communication adapter”) according to the present invention. The
The HEMS-GW3 is a gateway that forms a part of a HEMS device (not shown) and a part of the HEMS device.
第1通信IF11は、Wi−SUN通信部11aとPLC通信部11bの2つの通信部を有し、何れか一方が選択されて使用される。Wi−SUN通信部11aを選択した場合は、スマートメータ2との間でWi−SUNに基づく無線通信が実施される。PLC通信部11bが選択された場合は、スマートメータ2からの引き込み線及び住宅内に配設された電力線(分電盤からの分岐電路)を介して通信が実施される。特に、図1に示す通信アダプタ1では、電源プラグ16を電源コンセントに接続することで分電盤5(図2に示す)の分岐電路即ち電力線に接続でき、スマートメータ2と通信が可能となる。
The first communication IF 11 has two communication units, a Wi-
第2通信IF12は、Wi−SUN通信部12a、Ethernet(登録商標)通信部12b、Wi−Fi(登録商標)通信部12c、PLC通信部12dの4つの通信部を有し、何れかが選択されてHEMS−GW3と通信が行われる。Wi−SUN通信、Wi−Fi(登録商標)通信は無線通信であるため信号線を使用しないが、Ethernet(登録商標)通信はLAN通信であるためHEMS−GW3と図示しないLANを介して接続される。
また、PLC通信によりHEMS−GW3と通信する場合は、スマートメータ2との通信の場合と同様に、分電盤5からの分岐電路を介して通信を実施できるため、通信アダプタ1の電源部15とHEMS−GW3の電源部(図示せず)を介して通信を実施でき、専用の信号線を必要としない。
The second communication IF 12 includes four communication units, a Wi-
Further, when communicating with the HEMS-
データ記憶部13には、スマートメータ2から取得した電力情報が保存される。具体的に、制御部14の制御により定期的にスマートメータ2から瞬時電力測定値、瞬時電流測定値、積算電力量測定値等のデータが取得されて保存される。こうして保存されたデータは、HEMS−GW3から要求が来ると、HEMS−GW3に送信され、その後消去される。
The
ここでスマートメータ2の通信機能の特徴及びデータ記憶部13の機能について説明する。スマートメータ2自体は、電力会社を結ぶ通信経路であるAルートと住戸内に設置された機器と結ぶBルートの2つの通信部を搭載しており、内部ではAルート処理が優先される。そのため、Bルート要求が成されたときにAルート側で時間のかかる処理が行われていると、Bルートの処理は後回しにされ、通信アダプタ1の応答が遅れる場合が発生する。このとき、HEMS−GW3は応答が遅れていることから、通信異常と判断する場合がある。
Here, the features of the communication function of the
そこで通信アダプタ1は、制御部14の制御により、定期的にスマートメータ2からデータを取得してデータ記憶部13に保存する。こうすることで、HEMS−GW3からデータ要求が来たときに、スマートメータ2からの返信を待つことなく、データ記憶部13に保存されている直近のデータをHEMS−GW3に送信することで、直ぐに応答することができHEMS−GW3が応答待ちになることがなくなる。
Therefore, the
図2は、この通信アダプタ1の設置例を示す説明図であり、スマートメータ2とPLC通信を実施し、HEMS−GW3とWi−SUN通信する場合を示している。図2において、5は分電盤、6は主幹ブレーカ、7は分岐ブレーカを示し、S1は通信アダプタ1とスマートメータ2との間のPLC通信の信号経路、L2は分電盤5から配設されて通信アダプタ1の電源プラグ16が接続された電源コンセント8に至る分岐電路(電力線)を示している。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an installation example of the
こうして、通信アダプタ1の電源プラグ16が電源コンセント8に接続され、必要な電源の供給を受けると同時に、電源プラグ16を介してスマートメータ2と通信を実施する。具体的に、通信アダプタ1からスマートメータ2へ送信される信号は、電源コンセント8、分岐電路L2を介して分電盤5に送信され、分電盤5内の分岐ブレーカ7、主幹ブレーカ6、更に主幹ブレーカ6の一次側電路を構成する引き込み線L1を介してスマートメータ2に伝送される。一方、スマートメータ2からの返信信号は、逆の経路を辿り通信アダプタ1に送信される。
そして、通信アダプタ1とHEMS−GW3との間は、Wi−SUNによる無線通信により信号が送受される。
In this way, the
Then, signals are transmitted and received between the
このように、スマートメータ2とHEMS−GW3との間の通信を中継できるため、両者が直接通信できない環境でも通信が可能となり、HEMS機器の任意の場所への設置が可能となる。
また、第1通信IF11はWi−SUN及びPLCの2つの通信機能を有するため、設置環境に応じて好ましい通信形態を選択できるし、スマートメータ2と通信アダプタ1との通信形態が変更されても、HEMS−GW3との通信形態は変更せずに済むため利便性が良い。
更に、第2通信IF12は、HEMS−GW3と通信する信号をWi−SUN、Ethernet(登録商標)、Wi−Fi(登録商標)、PLCから選択できるため、通信相手の信号形態を問わず通信を実施でき、信号の形態によって機器を交換する必要がない。
また、スマートメータ2から定期的にデータを入手して保存するデータ記憶部13を備えるため、HEMS−GW3から要求があったら、データ記憶部13に保存されているデータを送信することができ、スマートメータ2からの応答を待つことなく速やかに電力情報をHEMS機器に返信できる。よって、スマートメータ2からのデータ送信遅延によるエラーの発生を防止できる。
In this way, since the communication between the
Moreover, since the first communication IF 11 has two communication functions of Wi-SUN and PLC, a preferable communication mode can be selected according to the installation environment, and even if the communication mode between the
Furthermore, since the second communication IF 12 can select a signal for communicating with the HEMS-
Further, since the
尚、第2通信IF12は、Wi−SUN通信部12a、Ethernet(登録商標)通信部12b、Wi−Fi(登録商標)通信部12c、PLC通信部12dの4つの通信部を備えているが、Wi−SUN通信部12a及びPLC通信部12dの2つの通信部を備えるだけでも良く、安価な構成となる。
また、データ記憶部13を備えているが、データ記憶部13を持たず、HEMS−GW3からデータ要求を受けたら、その時点でスマートメータ2にデータを要求し、入手したデータを送信するよう制御しても良い。
The second communication IF 12 includes four communication units, a Wi-
Further, although the
図3は通信アダプタ1の他の例を示し、スマートメータ2と通信する第1アダプタ1aとHEMS−GW3と通信する第2アダプタ1bとに分離した構成を示している。以下、上記図1に示す通信アダプタ1と共通する構成要素には同一の符号を付与して説明する。 第1アダプタ1aは第1通信IF11、第2アダプタ1bと通信する第1PLC通信部17、データ記憶部13、第1アダプタ1aを制御する第1制御部14a、電源部15a等を備えている。
第2アダプタ1bは、HEMS−GW3と通信する第2通信IF12、第1アダプタ1aと通信する第2PLC通信部18、第2制御部14b、電源部15b等を備えている。
FIG. 3 shows another example of the
The
第1PLC通信部17と第2PLC通信部18との間の通信はPLCにより行われ、両者の間の通信は、双方の電源プラグ16a、16bが接続された分岐電路を介して行われる。
The communication between the first
図4は、このように2つの筐体に分離した構成の通信アダプタ1の使用例を示している。スマートメータ2と第1アダプタ1aとはWi−SUN通信を実施し、第2アダプタ1bとHEMS−GW3とはWi−SUN、或いはWi−Fi(登録商標)で通信する場合を示している。尚、Wは住宅H内に設けられている壁等の電波障害物を示している。
FIG. 4 shows an example of use of the
このように通信アダプタ1を第1アダプタ1aと第2アダプタ1bに分離しても良く、スマートメータ2と通信する第1アダプタ1aはスマートメータ2の近くに設置できるし、HEMS−GW3と通信する第2アダプタ1bはHEMS−GW3の近くに設置でき、それぞれ通信相手と良好に実施できる。
そして、2つの筐体に分離しても、両者の間の通信はPLCで行うため、住戸内に配設された分電盤5からの分岐電路(電力線)を介して接続でき、別途通信線を配設する必要がない。加えて、筐体を電源コンセントに接続する構成とすれば、分岐電路を容易にPLC通信路にでき、簡易に通信路を形成できる。
また、第1通信部11を備えた第1アダプタ1aと第2通信部12を備えた第2アダプタ1bとの間の通信をPLCで実施しても、スマートメータ2と第1通信部11との間の通信をWi−SUNとすれば、信号形態が異なり良好な通信を実施できる。
In this way, the
Even if the housings are separated into two housings, communication between them is performed by the PLC, so that they can be connected via a branch electric line (power line) from the
In addition, even if the communication between the
図5は更に他の形態を示している。通信アダプタ1を、信号を変換する機能を備えた親器1cと、PLC信号を増幅する子器としてのPLC中継器1dとで構成している。
親器1cは、図5に示すようにスマートメータ2と通信する第1通信部11、HEMS−GW3と通信する第2通信部12、第1通信部11と第2通信部12の間の通信を管理すると共に親器1c全体を制御する親器制御部14c、電源部15cを有している。
但し、第1通信部11はPLC中継器1dを介してスマートメータ2との間で通信するため、PLC通信部11bのみ有していれば良い。一方、第2通信部12は、Wi−SUN通信部12aを選択した構成を示し、HEMS−GW3との間でWi−SUN通信を実施する構成となっている。
FIG. 5 shows still another form. The
As shown in FIG. 5, the master device 1c includes a
However, since the
親器1c及びPLC中継器1dは、商用電力に接続して電源の供給を受けるための電源プラグ16c,16dをそれぞれ有し、上記形態と同様に電力線を介してスマートメータ2と通信するし、親器1cとPLC中継器1dは電力線を介して通信する。そのため、親器1cはHEMS−GW3と通信できる位置に設置すれば良いし、PLC中継器1dの設置場所は任意の場所で良い。
The parent device 1c and the
このように、スマートメータ2と親器1cとの間で直接PLC通信が実施できない環境であっても、PLC中継器1dをPLC通信路である電力線の任意位置に設置することで、PLC中継器1dを介してスマートメータ2と親器1cとの通信が可能となる。よって、親器1cの設置環境によらずスマートメータ2とHEMS−GW3の間で通信を実施でき利便性が良い。
Thus, even in an environment in which direct PLC communication cannot be performed between the
尚、このPLC中継器1dを備えた形態では、第2通信IF12はWi−SUN通信を実施する構成としているが、PLCや他の通信機能を選択しても良い。
In the form including the
1・・通信アダプタ(Bルート通信アダプタ)、2・・スマートメータ、3・・HEMS−GW(HEMS機器)、5・・分電盤、8・・電源コンセント、11・・第1通信IF(第1通信部)、11a・・Wi−SUN通信部、11b・・PLC通信部、12・・第2通信IF(第2通信部)、12a・・Wi−SUN通信部、12b・・Ethernet(登録商標)通信部、12c・・Wi−Fi(登録商標)通信部、12d・・PLC通信部、13・・データ記憶部、14・・制御部(通信制御部)14a・・第1制御部(通信制御部)、14b・・第2制御部(通信制御部)、14c・・親器制御部(通信制御部)、16・・電源プラグ、L1・・引き込み線(電力線)、L2・・分岐電路(電力線)。 1...Communication adapter (B route communication adapter), 2...Smart meter, 3...HEMS-GW (HEMS equipment), 5...Distribution panel, 8...Power outlet, 11...First communication IF ( 1st communication part), 11a..Wi-SUN communication part, 11b..PLC communication part, 12..2nd communication IF (2nd communication part), 12a..Wi-SUN communication part, 12b.. (Registered trademark) communication unit, 12c... Wi-Fi (registered trademark) communication unit, 12d... PLC communication unit, 13... data storage unit, 14... control unit (communication control unit) 14a... first control unit (Communication control unit), 14b... second control unit (communication control unit), 14c... parent device control unit (communication control unit), 16... power plug, L1... lead-in line (power line), L2... Branch line (power line).
Claims (7)
HEMS機器と通信する第2通信部と、
前記第1通信部及び前記第2通信部を管理して、前記スマートメータと前記HEMS機器との間の通信を制御する通信制御部とを有することを特徴とするBルート通信アダプタ。 A first communication unit that communicates with the smart meter,
A second communication unit that communicates with the HEMS device;
A B-route communication adapter comprising: a communication control unit that manages the first communication unit and the second communication unit and controls communication between the smart meter and the HEMS device.
前記通信制御部は、定期的に前記スマートメータから電力情報を入手して前記データ記憶部に保存すると共に、
前記HEMS機器からの要求を受けて、前記データ記憶部に記憶されているデータを前記HEMS機器に送信することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のBルート通信アダプタ。 A data storage unit for temporarily storing data received from the smart meter,
The communication control unit periodically obtains power information from the smart meter and stores the power information in the data storage unit,
The B route communication adapter according to any one of claims 1 to 3, wherein upon receiving a request from the HEMS device, the data stored in the data storage unit is transmitted to the HEMS device.
PLC信号を伝送する電力線の任意位置に設置されて、前記PLC信号を中継する機能を備えた子器とを有することを特徴とする請求項1記載のBルート通信アダプタ。 A master unit that accommodates the first communication unit and the second communication unit, the first communication unit performing communication with the smart meter by PLC,
The B route communication adapter according to claim 1, further comprising a slave unit installed at an arbitrary position of a power line that transmits a PLC signal and having a function of relaying the PLC signal.
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