A 2-in-1 Lighting and Connectivity Solution

家庭用、商業用、工業用を問わず、すべての建物には内部照明が必要です。広い範囲でLED照明が白熱電球やハロゲン電球に取って代わりましたが、照明の電源供給や使用方法はあまり変わっていません。ここでは、照明の現状を確認した上で、スマートビルディングや自動化されたビルディングの可能性を十分に発揮するための、より賢い照明の使い方を考えてみたいと思います。

図1: ビルオートメーションに欠かせないスマート照明

従来の照明の設置方法は、照明器具（ルミネータとも呼ばれる）の設置予定場所に主電源ケーブルを引き込むというものでした。しかし、主電源は交流ですが、LEDは直流電力を必要とします。つまり、変圧器（交流を整流する）が必要で、通常は、変圧器からの直流出力をダウンコンバートするDC-DCコンバータを追加する必要があります。照明器具に直流電源を供給し、単に個々の部屋を照らすだけでなく、他のことができるように考えることは、はるかに理にかなっていると思いませんか？実は、照明器具にはさまざまな機能があるのです。例えば、温度や湿度、空気の質、人の出入りを監視するセンサを内蔵することができます。これらを相互に接続し、管理することで、スマートビルディングは最大限の効率で運用されます。また、個々の照明器具を統合照明システムの一部として接続する方法を検討することで、ビル管理システムの中で照明そのものを自動化することができます。

PoEによる電力とデータの供給

照明器具に直流電力を供給し、センサが必要とする信頼性の高いデジタル接続を行うにはどうしたらよいかという問題があります。エネルギー効率の高い建物は断熱材を多く使用し、壁も厚いため、無線技術は事実上排除されます。現在、スマートビルにはCat5またはCat6のイーサネットケーブルが標準装備されているため、PoE（Power over Ethernet）は最適な候補となります。主電源ケーブルの代わりにイーサネットケーブルを照明器具に配線することで、（選択した速度で）接続が可能になります。また、PoE（Power over Ethernet）により、センサや照明器具にDC電圧を供給することも可能です。

照明とコネクティビティの2in1ソリューション

コネクテッド照明器具はすでに存在していますが、現在市場にあるソリューションは通常、LED光源用に別のドライバICを使用し、データ接続用にPoEコントローラを使用しています。オンセミの「NCL31010」は、この2つのコンポーネントを1つのパッケージに統合し、個々の照明器具を完全に接続して管理する照明システムの一部とし、その他の多くの機能を有効にすることを可能にします。

図2：オンセミのNCL31010 PoEインタフェースLEDドライバ

このデバイスは、PoE経由で90W以上の電力を供給でき、マイクロコントローラやセンサに電力を供給できる2つの補助DC-DCコンバータを備えています。このデバイスの革新的なアプリケーションは、LEDドライバとPoEコントローラを分離した照明システムでは不可能な、VLC（Visual Light Communication、可視光通信）と呼ばれるものです。これは、LED照明に直接（目に見えない）データを変調させ、屋内測位システム（Yellow Dot™など）の位置ビーコンとして機能させるもので、現在この目的で使われている他の無線システム（GPS、Wi-Fi™など）の大きな問題を克服しています。

LED照明器具は、単に建物の内部を照らすだけでなく、非常に多くのことを提供します。PoEは、照明器具がビルオートメーションをサポートするための様々なスマート機能を提供できるようにする電源および接続ソリューションです。NCL31010は、照明器具の設計者に、電源と接続の要件を管理するためのワンストップショップを提供します。

参考資料：

• 製品ページ：NCL31010インテリジェントLEDドライバ
• ホワイトペーパー：可視光通信とは？（What is Visible Light Communication (VLC)?）