省エネ関連｜スマート照明｜消費電力の節約

朝昼晩、異なる色の灯りがつくスマート照明。
人気の理由は、スマホで操作できる手軽さと色のバリエーションにありました。
最近はそれだけではなく、他にも様々な機能が搭載されたスマート照明があります。
また、従来から家庭用のスマート照明が人気ですが、明るさ・軽さなどの改善がなされた結果、オフィスや大型施設でも導入がなされるようになりました。
今回は、そんなスマート照明とその最新の機能をご紹介いたします！

 

□大きく進化したスマート照明、その驚きの機能と使用例まとめ
＊1600万通りの照明色彩！
赤、青、緑の光の三原色を自在に組み合わせることで、なんと1600万通りの色彩が作れます。
特にスマート照明ではLEDを用いているので、素子自体が小さく、調色、調光などの光のコントロールが比較的簡単にできます。
従来よりも反応時間が早く、また反応が細やかになったため、カラーの調節の幅が広がりました。
水族館やホテルなど、様々な明るさの光を用いる施設などで応用されています。

 

＊スマート照明×防犯カメラ
照明の機能を果たしながら、照明と同じ電力源を用いて防犯カメラを起動するライトがあります。
メリットとして、電力がほぼいらない、簡単に取り外しができる、防犯カメラだとわかりにくく自然に見える、などが挙げられます。
防犯カメラの映像はクラウドに保存されているので、何かあったときにクラウドにアクセスして見ることができます。
家庭・オフィスどちらにも用いられていますが、その自然さと設置の簡単さが評価されています。

 

＊スマート照明×wi-fiリピーター
照明の特徴として、部屋のいたるところに配置されている、ということが挙げられます。
これを利用した新しい照明に、wi-fiリピーターの機能を搭載したものがあります。
wi-fiリピーターとは、wi-fiが届かないような奥の部屋にもwi-fiを届けられる、いわば無線延長コードのようなものです。
広い施設やオフィスで利用ができそうですね。

 

□まとめ
いかがでしたか？
現在はIoT（Internet of Things）を利用したサービスを組み合わせた一石二鳥のサービスが主流になっているのですね。

最近巷で噂の「スマート照明」。
某大手家具販売店では、スマート照明が大ヒット商品になっているようですね。
ではスマート照明とは一体なんなのでしょう。
今回は、意外と知らないスマート照明の歴史をわかりやすくお伝えします。

 

□スマート照明とは、スマートフォンと連動できる照明のことである
スマート照明とは、スマートフォンを用いて点灯・消灯・光量の調整等さまざまな操作ができる電球のことです。
蛍光灯、LED等さまざまなタイプがありますが、最近は世界中で省エネの機運が高まっているため、LEDタイプのスマート照明が人気です。
付属のリモコンで操作するものも含めて広義のスマート照明だと言われることもありますが、今回はスマートフォンで操作するものに限定してその特徴や歴史をご紹介します。

 

□スマート照明の機能とは
スマート照明の機能として、電球とスマートフォンをBluetoothで接続し、電球を使うシチュエーションによってスマートフォンで操作が可能になる、というところに最も大きな特徴があります。
明るさや色が変えられるという点では従来とあまり変わらないように思えますが、従来の機能を超えた機能があります。

 

＊タイマー機能
電球をつける時間を設定し、自動で点灯・消灯を行います。
例えば朝は真っ白な光で目を覚まし、夜家に帰ると部屋には赤みのある暖かい色みの光がついている、など、生活に合わせて光環境を設定できます。
これを使えば、消し忘れを防ぎ省エネに役立てることもできます。

 

＊気分で色を選んでくれる
「勉強したい」「リラックスしたい」等の要望に合わせて、部屋の照明を選択してくれます。
自分で明度や色を調節しなくても、目に適した適切な光加減が手に入りますね。

 

□さて本題：スマート照明の起源は日本にあった？！
スマート照明の起源となったのは、東京大学の研究所で生まれた「TRONプロジェクト」です。
このプロジェクトは、実は個人にスマホが普及する30年も前に立ち上がったものでした。

時を遡ること1984年、ちょうど個人のコンピューターが登場し、ファミコンが流行った時期ですね。
この年に、東京大学でネットワークを研究していた坂村健教授が、TRONプロジェクトを立ち上げました。
TRON（The Realtime Operating system Nucleus）とは、ネットワーク化したコンピュータをあらゆるところで機能させ、利用するシステムのことです。

 

これを開発するために取り組んだ研究をまとめてTRONプロジェクトと言います。
このチームで最終的に建設した「TRON電脳住宅」では、ITを用いて天候や気温、日射等を自動的に計測し、その分析結果に合わせて室内の環境を整えられるように、自動で空調をコントロールし、窓やカーテンの開閉、照明の調整をすることができました。
現代と違ってコンピュータは個人には手が出せないほど高価だったため、民間で実用化されることはありませんでした。

 

しかしこれが元で、ビニールハウス内の自動温度調整機能などが作られ、現代になって一般家庭にまで普及が実現しました。
その中の一つが、スマート照明です。

この時の坂村教授の研究の核となったアイデアに、HFDS（超機能分散システム：Highly Functionally Distributed System）があります。
これはその後ユビキタス・コンピューティング、Cyber Physical Systems（CPS）などと名称を変えてきましたが、基本的には「コンピュータを使って様々な場所で機能を働かせる」という意味で同じ考えです。
現在ではこのアイデアはIoT（Internet of Things）とよばれており、銀行の送金システムに用いられたり、メルカリ、Airbnb等のサービスアイデアの核となったりしています。

 

□まとめ
「現在私たちの生活になくてはならないIoTの起源が、実はスマート照明であった」という驚きの事実がお分かりいただけましたか？
スマート照明はこれからもますます普及することが予想されます。

2015年7月に施行された建築物省エネ法、同年12月に締結されたパリ協定。
これら２つの法律・協定が示すように、世界は省エネに向かって歩みを進めています。

建築物や大型施設の省エネと聞いて不可欠になるのが、LED照明ですね。
従来の蛍光灯と比べたとき、LEDのエネルギー効率が良い、というのは皆さんもご存知のことと思います。
実は、蛍光灯との比較だけでなく、技術の革新によってLED自体も昔と比べて大きな進化を遂げているのです。
今回は、大型建築物等に用いられている最新のLED事情を、従来のLEDと比較してご紹介します！

 

□LEDの歴史
LEDとは発光ダイオード（Light Emitting Diode）の略で、炭化珪素に電気を流すと発光する半導体の一種です。
蛍光灯は、放電によって発生する紫外線を蛍光物質にあてることで発光するものでしたね。
蛍光灯に必要なのは電気ではなく放電によって生まれる紫外線であるため、放電に使われた電気は無駄になることが多いのに対し、LEDは電気のほとんどが発光に使われるので、少ない電気で光を得ることができる、ということですね。
LEDの優れた点は、そのコスト対効果の大きさと、寿命の長さにあります。

初期（1960年代）に開発されたLEDは、赤色と黄緑色でした。
その頃から表示用光源として使われていましたが、明るさの不足という点で広く普及しませんでした。
1993年に青色、1995年に緑色のLEDが実用化されたことで、赤、青、緑の光を組み合わせ、明るい白色の光を作り出すことが可能になりました。
明るさが改善されたことで、LEDは一般に使用され始めました。

 

□現代の最新技術動向
そして、2010年代の現代では、さらに２つの点で大きく改善されました。
それは、①明るさと、②軽量化・小型化です。
1990年代、明るさが改善されたとはいえ、また当時の蛍光灯には劣る光の強さでした。
2010年代初頭では、補助ライトや、光をあまり必要としないトイレなどの照明としてしか役割を果たせませんでした。
しかし現在では、他の蛍光灯と変わらない照度を保てるようになり、電車の構内や車のライト、映画館の誘導灯としても役割を果たせるようになったのです。
また、軽量化、小型化により、小さなディスプレイのバックライトに使われるほか、落下が心配された装飾としてのLEDライトも実用化されています。

 

□最近のLED使用効果例
・車のヘッドライト
持続性・衝撃耐性という面で重宝されています。明るさの改善により、LEDでハイビームも出せるようになりました。
・ビル全体の照明の取替え
11階建のビルの大幅省エネ化に成功し、変更前より40％程度電力削減をすることができました。オフィスでも申し分ない明るさです。
・美術館のライト
紫外線を出さないため、光を受けても色が変色しません。そのため、美術品と相性が良く、館内のライトの一斉変更を検討する施設もあります。
・ホテルや温泉等の娯楽施設
落ち着いた色が必要な娯楽施設とLEDは非常に相性が良いとされています。LEDの小型化により、壁や地面にライトを設置し、上からだけでなく各方面から優しい光も届きます。大幅な省エネ及び電気エネルギーの減少により、CO2削減に成功しました。

 

□まとめ
最新のLEDは、オフィスや施設だけではなく、野外ライトや壁版パネルにも使われています。
LEDの懸念点であった明るさ・重さが改善されたことで、世界の省エネに貢献するため、施設ごとLEDを取り入れる事例が急増しています。
LEDを取り入れると、エネルギーがどれほど削減されたか計算するのも楽しみになりますね。