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EnOcean-the-Latest-technology-information

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Explain the latest EnOcean IoT technology and forcast.

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  1. 1. 株式会社デバイスドライバーズ 日高亜友 EnOcean エネルギーハーベスティング 紹介セミナー 2019/10/31 1
  2. 2.  エネルギー・ハーベスティング ◦ Energy Harvest, Energy Harvesting, Power Harvest, Power Harvesting とも  本来の意義  ハーベスト=収穫:自然エネルギーの取り込み  水力発電, 太陽発電, 地熱発電, 波力発電など  Energy Harvesting →日本訳語:環境発電の元  2001年にEnOcean社が製品出荷してから用語の意味が変化 自然エネルギー発電→バッテリーレス・デジタル無線通信 2019/10/31 EnOcean ≠ エコロジー(省電力・環境保護) すなわち Energy Harvesting =電池不要、電線削減、労力削減、自由配置、遠隔制御、デジタル化、IoT化 = あらゆるコストを削減 可能にする技術 2 省電力方式の標準化 とモジュール化による あらゆるコスト削減
  3. 3. 2019/10/31 EnOcean :エネルギー・ハーベスティングの元祖&標準  特許に保護されている専用技術  商品技術は数々の賞を受賞  シーメンス社研究部門の1998年の実験成果を基に創業準備 シーメンス社から2001年に独立 (ドイツ・エコロジー法が後押し) 元々は長期運用可能な建築物のための無線標準規格  主にビル管理システム用の省電力無線通信規格  400以上の製品製造会社が最終製品を提供  現在入手可能な相互接続が可能な製品数が1,000以上  10万棟以上の建物で設置済  各種グリーンテクノロジー賞受賞  IEC/ISO 14543-3-10 標準規格 (世界標準規格)  チップレベルで電波法工事設計認証取得 (928MHz) 常に進化し続ける技術開発  2015年 AESセキュリティ 対応新製品導入  2016年 長距離無線(LPWA) 対応製品導入 3 進化が速い 無線技術 スマートビルディング、ビルディングオートメーション EnOceanはビル管理用技術としてヨーロッパを中心に普及して来 たが、現在は様々なIoT向け用途に利用されて進化し続けている
  4. 4. ビルディング・オートメーション 病院、学校、ホテル 歴史的建造物 工場 バス、船舶、交通 屋外、公園 2019/10/31 4 スペインの連棟 超高層ビル施設管理 Torre Espacio, Torre de Cristal ロンドンバス のブザー
  5. 5. 2019/10/31 5 ◦ 20,000以上のEnOceanノードが稼働中 GW/Rep:2,000+Recv:6,000+Ctrl:12,000 ◦ 1,000 Km 以上の配線(銅線)を廃止 空港・鉄道乗り入れ複合ビル施設 (ホテル、オフィス、ショッピングモール、交通施設) 660m(L)×65m(W) ×45m(H) 2012年1月オープン http://www.thesquaire.com/ 照明、電子カー テン、空調制御 のEnOcean スイッチ 天井裏配線は 全てDC 5V
  6. 6. 2019/10/31 6  様々な応用機器 ネズミ取り 発熱動作の 暖房制御 ビルシェード、空調制御 TCP/IP ゲートウェイ 居室内人感センサー ホテルドア 街路灯制御 トイレ監視
  7. 7. 2019/10/31 7  EnOcean Allianceのホームページで928MHzを指定して検索可能  弊社運営「日本のEnOcean情報」 https://www.enocean-alliance.org/products/ https://www.enocean.jp/
  8. 8. 2019/10/31  www.enocean-alliance.org ◦ 2008年設立(日本支部2011年) ◦ 400社以上が参加 ◦ 日本国内は約40社 ◦ 参加企業は相互接続可能な1,000種 以上の製品を供給  TWG (Technical Working Group)  標準化  仕様策定  ソフトウェア実装  新技術評価  MWG (Marketing Working Group)  拡販、普及、イベント、サポート 8 https://www.enocean-alliance.org/membership/our-members/
  9. 9. 2019/10/31 9  主に送信側 (非対称通信)  主に受信側 (非対称) STMPTM TCM 無線周波数は928.35Mhz 1CHを使用してFromアドレスで互いを識別
  10. 10. 2019/10/31 メカニカル: 指先の力によるエネルギー  基本原理は電磁誘導作用  プッシュボタン操作によるユーザー個別のエネルギー変換  100,000 回操作でもメンテナンス・フリー(約30年)  薄型化、小型化が可能な基本モジュール・デザイン ソーラー・セル: 自然光と室内光  即時動作可能な エネルギー 供給源  標準品 ソーラーセル (13x35mm) の室内利用の評価 温度差発電: ペルチェ素子  EnOcean 超低電圧 DC/DC コンバータによる昇圧 0.1~0.5V→3.3V  メンテナンス・フリーで実装・運用が可能 蓄積: キャパシタ制御  効率・サイズの最適化 → SHOEI PAS614L :0.25F (コンデンサの約千倍)  構造の違いによる最適回路を策定 ECO 200 ECT 310 ECS 200 STM3xy,STM4xy 10 省電力無線送信をするためには、様々な発電・蓄積技術が利用可能
  11. 11.  無線チップ固有EnOcean IDで互いを識別  使用する電波は1種、必要最小限の専用テレグラム  IP Connectivity でIoTを容易に実現  ゲートウェイの導入で 容易なCloud接続  Azure IoT Edge対応  iBRESS Cloud on AWS  IBM Watson IoT対応 2019/10/31 11デジタル化したセンサー・制御情報は自由に活用可能
  12. 12. 2019/10/31 868 MHz 868 MHz 868 MHz 315/868 MHz 868/315 MHz 868 MHz 12 902MHz 928MHz 1GHz<(サブギガ帯)通信品質を 決定づけるのは各国の法律 2.4GHz 2.4GHz World Wide 921MHz
  13. 13. 2019/10/31 13 PTM210J スイッチ PTM430J スイッチ用 チップ STM400J センサー用 チップ STM429J マグネット センサー STM431J 温度センサー http://www.enocean.com/jp/enocean_modules_928mhz/ Ultra low powerセンサー用モジュール例(製品開発用) これらのモジュールを活用して各種センサー装置が開発可能
  14. 14.  送信、受信、ハードウェア、ハーベスター、回路、 ソフトウェアなどの一通りEnOceanの機能を 評価・開発可能  内容 ◦ ECO200, PTM210J, PTM430Jスイッチ開発モジュール ◦ STM400J送信・ゲートウェイ ◦ USB400J 受信モジュール ◦ STM431J送信モジュール ◦ 学習用CD(オプション) 2019/10/31 14
  15. 15. 2019/10/31 15 送信側が乱数 間隔で3回出力 標準はAck無し 解析ツール(Dolphin View)は無償で入手可能
  16. 16. 2019/10/31  全プラットフォームに共通導入 ◦ PTMシリーズではSeedやキーをMRAMに保管 ◦ APIライブラリを準備、DolphinStudioで開発  Rolling Code (RLC) ◦ 再生不可能な暗号化通信  耐 Copy and Paste攻撃  耐Copy and Change攻撃  AES128 ◦ 公開キー交換による 暗号化通信 (PKI) 16 PUBLIC KEY RLC AES128 ENC DATA DATA_ENC PRIVATE KEY XOR XOR PUBLIC KEY RLC AES128 ENC DATA_ENC DATA PRIVATE KEY XOR XOR Encoding Decoding 2018年下期出荷モジュールから セキュリティー機能が標準搭載予定
  17. 17. 2019/10/31 17  News release EnOcean 2.4GHzは ZigBee 3.0採用 →相互接続可能に!
  18. 18. 2019/10/31 18  バッテリーレス遠距離無線通信 ◦ 10mW (+10dBm) 送信出力 / 925MHz (日本向け) ◦ 17cm2 大容量太陽電池 ◦ -123dBm 受信側感度 ◦ ヨーロッパほか、浅草、日比谷、江戸川河川敷等で実証実験済  実証実験結果 ◦ 環境により最大7kmの 通信飛距離を確認 ◦ 3km四方程度の範囲であれば良好なEnOcean通信を確保  2017年から販売中
  19. 19. 2009年 企業向け教育開始 2010年 イベント展示 試作・受託開発開始 以後 30種以上のシステム開発 30回以上のイベントセミナー 2011年 EnOcean Alliance Japan 発足に寄与 2012年 EnOcean Alliance TWG (本会)参加 2019/10/31 19 EnOcean IoT スターターキット
  20. 20. ありがとうございました 2019/10/31 20

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