エアコンをIoT化するメリットとは？機能や導入効果例を紹介【IoT活用事例】

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IoTとは？

IoT（Internet of Things）とは、モノとモノがインターネットでつながり、高い付加価値を作り出す仕組みのことです。

IoTを活用すれば、遠く離れた場所からモノを操作・監視したり、モノから大量のデータを集めたりして、新たな製品やサービスを生み出せます。とくに製造業ではIoTによる生産設備のオートメーション化が進み、「第4の産業革命（インダストリー4.0）」と呼ばれています。

大規模な生産システムに限らず、身の回りの設備もどんどんIoT化が進んでいます。設備にセンサーシステムを搭載し、稼働データを集めて運転状況を「見える化」すれば、より効率的な設備利用につながるからです。

必要な時に必要なだけ設備を稼働させられれば、インフラの長寿命化によって、ライフサイクルコストを抑制できます。また、単純に設備の稼働時間が減ることで、消費電力が減少するため、電気代をはじめとしたエネルギーコストも圧縮できます。

そこで近年注目を集めているのが、エアコンをIoT化することによって節電や省エネを実現しようというもの。最新のテクノロジーを活用することによって、経費削減はもちろん、温度設定が均一で快適なオフィス環境を整備しつつ、効率的な人材活用につなげることも可能になります。

今回は、エアコンのIoT化とはどのような仕組みで構築されているのか、それによって得られるメリットなどを中心に、活用事例をご紹介していきましょう。

エアコンのIoT化のメリット

エアコンをIoT化することで得られるメリットは次の3つです。

• その場にいなくてもエアコンを操作できる
• 消費電力を見える化し、省エネを実現できる
• 学習データを蓄積し、最適な運転モードを選択できる

IoTの特徴の1つが、「遠く離れた場所からモノを操作・監視」することだと述べました。エアコンをIoT化すれば、外出中など利用者がその場にいない状況でも、スマホやタブレットで手軽にエアコンのオン・オフを操作できます。また、エアコンからデータを集めることで消費電力を見える化し、節電意識を高められます。AIが搭載されたエアコンなら、利用者の生活パターンや気象データなどを学習することで、自動的に最適な運転モードを選ぶことも可能です。

IoT化したエアコンの機能例

IoT化されたエアコンには、具体的にどのような機能があるのでしょうか。ここでは、一般的なIoTエアコンに見られる3つの機能例を紹介します。

・生活パターンに基づく省エネ運転機能
前述の通り、IoT化されたエアコンには、利用者の生活パターンを予測し、最適な運転モードを選ぶ機能があります。たとえば、家族が会社や学校に行く時間帯をエアコンが学習すれば、不在時に向けて徐々に運転を弱め、消費電力量を最適化できます。また、外出時に合わせて運転を調節することで、外気との室温のギャップを減らし、寒暖差の激しい季節に発生しがちな体の負担を減らせます。

・気象予報に基づく先回り運転機能
IoTエアコンなら、インターネットを通じて気象データを取得できます。気象予報に合わせ、利用者が操作する前に先回りして運転することで、部屋を常に最適な温度に調節し、冷房や暖房のかけすぎを防いで節電に貢献します。また、エアコンに会話機能をもたせれば、気象予報などの最新情報もお知らせ可能です。

・不在時の「お出かけ運転」機能
ちょっとしたお出かけや買い物などの際、わざわざエアコンをオフにするのは面倒です。しかし、IoTエアコンなら人感センサーなどを活用し、家族の不在を検知して、自動でエアコンの運転を弱められます。ポイントとなるのが、エアコンのスイッチをオフにしない点です。数分から数十分の短時間の不在の場合、エアコンを消すよりも運転を弱めた方が省エネ効果が高まります。不在時の「お出かけ運転」機能により、きめ細やかな省エネを実現可能です。

オフィスのエアコン使用に関わる課題

• エアコンの電気料金が年間数百万円にも上っており、節電による経費削減を検討している。
• 環境温度に合わせてエアコンの設定温度や風量を調節するのは難しく、自動で温度を調整できるようなシステムを求めている。
• 全国の支店や店舗、工場などの拠点の空調管理を適切に行い、無駄な電力を消費しないような効率的なシステムを求めている。
• 小規模なオフィスでも効率的な空調管理を実現したい。

エアコンのIoT化の要素技術・役割分担
 

エアコンのIoT化の要素技術・役割分担

• デバイス：各エアコン（空調機）の風量や設定温度、運転時間等のデータを定期的に収集できるコントローラー（エアコンメーカによってコントロールできないものもある）をエアコン(空調機）に接続するデバイスと、コントローラー側独自に当該場所の温度・湿度を収集できるセンサーのようなデバイス。
• ネットワーク：オフィスや店舗などの場合は、コントローラーから現地のインターネット回線へ接続する。無人の設備や遠隔地の場合は公衆無線通信網を利用して、クラウドシステムにデータを送信する。
• クラウド：5分ごとにエアコン（空調機）のデータと当該場所の温度・湿度を収集する。実際の温度に対してエアコン(空調機）の設定温度が低すぎないか、高すぎないかをクラウドが自動で判定してエアコン（空調機）の設定を都度変更する指示を遠隔操作によって調整。
• スマートリモコン：外出先からスマートフォンによってエアコンのON/OFFや温度調整を遠隔操作できるデバイス。一般宅内ではスマートスピーカーとの連携により、音声によって操作が可能となるリモコン。

IoTエアコンにおけるユーピーアールの強み

• 豊富なIoTソリューションのコンサルティング実績により、デバイスおよびサービスのパートナーの中から適切な提案が可能。
• 設備管理者の考えに合わせてデバイス、プラットフォーム、アプリケーションの全てを、お客様ごとのパッケージシステムとして選定。場合によってはカスタマイズをすることで開発コストを極力抑えた状態でIoTサービスの利用が可能。場所によっては空調コントロールまでしなくとも「温度・湿度のリアルタイムモニタリング」等の限定機能だけを備えたシステムを利用でき、限られた予算内で最大限の効果を見込める。
• アプリケーションは各社の運用次第でニーズが変わるため、ユーピーアール社内の開発スタッフがコンサルティングを行い、お客様のニーズにマッチしたシステム構築を提案。実際のシステム検討や開発までをユーピーアールのサポートで進行させることが可能。

弊社は、ゼロベースからニーズに合わせてシステムを開発することができる「技術力×コンサルティング力」を持つ企業として注目を集めています。

特定のアプリケーションを開発するパッケージ商品の場合、各社の求めるニーズや個別の運用ルールに対するきめ細かな適用はできません。弊社では、社内の開発スタッフがコンサルティングを行い、システムの提案から構築、運用のサポートまでを一貫して実現し、ニーズを実現させていきます。豊富なIoTソリューションの実績によって、クライアントごとのユニークなシステム開発を可能にしています。

エアコンのIoTシステムの構築は一つの事例ではありますが、省エネや節電、企業のCSR活動として、環境保全に大いに貢献しています。多彩な要望に対してカタチにできるユーピーアールのソリューション力にぜひお任せください。
 

IoTエアコンの導入効果

• 定期的に当該場所の温度・湿度をセンサーで収集することで、適切な温度管理が可能となる。また、冷媒潤滑油がスムーズに熱交換できるようにしてエアコン自体の効率を上げる対策を平行して行うため、エアコンの電気料金が30～60％程度削減される。
• 電力のピークカットを行うデマンドコントロールとは異なり、IoTは過度な消費電力を自動コントロールするのが目的。センサーによって温度管理をすることによって室内の温度が安定的となり、消費電力そのものが抑えられるので、ストレスなく快適な環境で省エネに取り組むことができる。
• エアコンの温度設定を一台ごと（リモコン単位）に設定することができるため、サーバーなど熱源が多く冬期でも冷房を必要とする場所のみに対して冷房設定をすることも可能。製造現場や倉庫における製品の品質向上にも役立つ。また、湿度が高い箇所に周期的に除湿運転をしたり、昼休みの時間帯のみ弱めに設定したりするなど、様々なカスタマイズが可能。

IoT化されたエアコンは、単に自動制御をするだけでなく、インターネット回線を活用して現地に行かずとも管理ができるのも大きなメリットです。

本社にいながら店舗や支店オフィスの環境を一元的に管理することはもちろん、無人の店舗や施設内の管理を行うことも可能です。節電や省エネだけでなく、労働人口不足と言われる日本において、IoT化によって限られた人員で効率的にオフィス環境を管理することが可能になります。

農業の分野においては、ビニールハウス栽培の温度管理を遠隔操作によって行うことも十分可能になるでしょう。また、設備管理担当がいない無人施設の空調管理を本部で行うことはもちろん、高齢者の施設や住宅の温度管理も外部から遠隔操作によって管理することが可能です。特に、近年問題になっている高齢者の熱中症問題も、IoT化によってクリアできる可能性があります。

このように、「温度・湿度のリアルタイムモニタリング」を活用することによって、あらゆる分野において小規模の投資で高い省エネ効果を実現すると同時に、効率的な人材活用につなげることが可能になります。

IoTエアコンを小規模オフィスへ導入する際の効果

エアコンのIoT化は、オフィスの規模に比例して得られる節電効果も高まります。従業員の数が少ない中小企業においては一般家庭用のエアコンを利用しているケースもありますが、そのような場合においてはどのようなメリットがあるのでしょうか。

まず、小規模なオフィスにおいては、スマートリモコンの導入によってエアコンのメーカーや機種に限定されることなくIoT化が可能です。外出先からスマートフォンを通してエアコンの操作を行うことはもちろん、GPSシステムと連携することによってオフィスに近付いた時点で自動的にエアコンを起動させるといった使い方も実現できます。スマートリモコンは一般家庭用としても普及しているデバイスのため、導入が簡単で安価であるというメリットがあります。

大規模なオフィスに比べて節電効果は大きいとはいえませんが、スマートリモコンは手軽にIoT化が可能で、高い利便性を実感できるデバイスのひとつです。
 

IoTによる制御が地球温暖化を抑制する

猛暑や大雪など、近年の異常気象によって地球温暖化を実感している方も多いのではないでしょうか。環境保全が世界的な課題になっているなか、エコや省エネ、節電は一般家庭だけではなく、企業にとっても大きなテーマとなっています。昨今では省エネの最新家電も続々と発売されていますが、なかでもエアコンという家電は消費電力が大きく、稼働時間も長いため、節電や省エネと密接な関係にあります。

「エアコンは電源をオンにした際にもっとも電力を消費するから付けっぱなしの方が電気代は安くなる」という意見もありますが、これは稼働しない時間が短い場合に成立するものです。一日の業務を終えて、翌日の朝までエアコンをつけっぱなしにしていると、当然のことながらエアコンの消費電力は大きいため省エネにつながるとはいえません。一般的な企業のオフィスであれば、やはり毎日就業後のタイミングでエアコンは切ったほうが電気代の節約になります。

節電や省エネの手段にはさまざまな方法がありますが、そのなかの一つに再生可能エネルギーの活用があります。スマートハウス、スマートシティといった言葉を耳にする機会も増えてきましたが、太陽光による自家発電で暮らしの電力を賄っていくことも有効な方法です。電力の自由化が大きな後押しになり、メガソーラーや風力発電などに積極的な投資をする企業や投資家も増えています。

そして今、市場で大きな注目を浴びているのが、IoTによる自動制御機能を活用した省エネ手法です。無駄な稼働を自動で制御して電力消費を抑えることが可能となり、その高い効果に期待が集まっています。一般家庭への導入はこれからの段階ですが、企業のオフィスや農地、工場などでは徐々に普及し始めています。

IoT家電による経費削減

IoT家電がこれからの主流になっていくことは間違いありません。今回ご紹介したエアコン以外にも、一般家庭では冷蔵庫や洗濯機、テレビやオーディオなどにもIoTが浸透してくることでしょう。

企業においてはオフィスの照明やトイレ混雑システム、エレベーターなどの管理において実際に導入している事例も増えてきています。オフィス環境の最適化や、省エネや節電のため、今後さまざまなオフィス機器もIoT化してくることは間違いないといえます。

企業にとってオフィスや工場などの電気料金削減は大きな課題のひとつです。毎月必ず発生する経費であるからこそ、多少の初期投資を掛けてでもエアコンのIoT化によってランニングコストを節約することは長期的に考えてメリットにつながるはずです。

多様なIoTソリューションに関する当社への依頼も年々増え続けており、今までにないさまざまなシステムを新規開発し、導入してきた実績もございます。ぜひ一度、お気軽にお問い合わせください。