家庭の情報化：家電業界が考える家庭情報化へのアプローチ

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(1)特集家庭の情報化. IPSJ Magazine Vol.42 No.11 Nov. 2001. 1.

(2) 特集家庭の情報化. 4. 松下電器産業（株）. 浅部. 勉. [email protected] 松下電器産業（株）. 西川. 宏. PHS. [email protected] CD. 松下電器産業（株）. 長光左千男. MD. i-mode DVD. DVC DSC IC. DTV HD-DVD DVD Audio. SD. Fax TV CD-ROM. [email protected] イーピー（株）. 宮部義幸 [email protected]. 2. 42巻11号情報処理 2001年11月. 図-1 家電の進展：コントロールからディジタルメディア処理，そしてネットワークへ.

(3) 特集家庭の情報化コンを情報家電（ネット家電）とい. 家電のディジタル化とネットワー -1 に示す．76 年から. うカテゴリに見出そうとしており，. クの進展を. 家電業界は，家電の自然な発展とし. マイコンが家電に入り，家電の機器. て情報家電を捕らえている．コンピ. 制御をソフトで実現した．90 年代. ュータ業界は家電業界よりもいち早. はメディアのディジタル化が広が. た洗濯機，冷蔵庫，白黒 TV から本. く水平分業化が進んだ業態であり，. り，ディジタルメディア家電という. 格的にはじまり，その後カラー TV. 家電業界はまだ垂直統合化の側面が. ものが台頭してきた時代である．今. などのエンタテイメント機器が AV. 強い業態となっており，両者のアプ. 日では，これらの家電をネットワー. 系の家電として家庭に入ってきた．. ローチは自然と異なる．この違いが，. クにつなぎ，より利便性を提供する. ディジタル化の進歩により家電の機. 家電の情報化に向けてのアプローチ. べくいろいろなネット家電および使. 能がマイコンで処理される時代にな. に当然影響を与えることになる．一. い方の提案がなされている状況で. ると，AV 信号の処理をする CD，. 般の人への普及を前提にした場合，. ある．. DVD，ディジタル STB や，通信機. これは単純な技術開発だけの問題と. ネットワークに家電をつなぐとい. 能をディジタルで処理する携帯電話. は捕らえきれないものがある．それ. う試みは早くから開始されている．. などの情報家電が出現してきた．こ. は，くらしの中での生活に密着した. 80 年代に，企業における OA，FA. れらの情報家電をネットワークで接. 家電の使われ方などのコンセプトを. の定着により家庭内のシステム化へ. 続することで，外部からの機器制御，. 明確化し定着させていくことで. の期待が高まり，ホームバス（HBS）. コンテンツのアクセスと処理などが. ある．. が提案された．日米欧でホームバス. 家電の普及は 3 種の神器といわれ. 容易に行えるので，新しいアプリケ. 本稿では，まずホームネットワー. ーションとビジネスの提案が各業界. ク全体の構成アーキテクチャを説明. トローラが商品化された．しかし，. からなされている．技術面では，ホ. する．その後，家電の代表選手であ. これらの商品は家庭内機器の制御を. ームネットワークにおける新しい無. る洗濯機，冷蔵庫などの白物家電と. 行うものが中心であり，コストパー. 線方式や，UPnP（Universal Plug. ディジタル STB を中心にした AV 家. フォーマンスの点と実現できるサー. and Play）， Jini， HAVi（ Home. 電における具体的な展開例について. ビスに制限があり次第に姿を消して. Audio Video Interoperability），. のべる．. いった．. の規格が各々制定され，ホームコン. OSGi（Open Services Gateway Ini-. 90 年代になると，インターネッ. tiative）などの通信ミドルウェアな. トの商用化（90 年米国，93 年日本）. どが提案されている 1）．. eHII. がはじまり，企業の間でインターネ. コンピュータ業界は，ポストパソ. ットメールなどが精力的に使われるようになり，時代はオープン化に向かった．クライアント・サーバのアーキテクチャも LAN を超えてインターネットに適用され，Web サーバと PC のブラウザという形で実現された．Web とブラウザの間を結. FTTH ADSL. ぶのは HTTP 等のプロトコルであ PC. り，これらの仕様は一般にも開放された形で開発が進みインターネット. PC. の広がりを一挙に大きくした．また PC. 90 年代は，図-1 に示すようにディジタル処理と圧縮技術の進展により，映像信号もコンピュータ技術の延長で取り扱えるようになってきた. 図-2 インターネット接続機器の進展（98年EIAJデータなどより）. 時代でもあった．このような技術の. IPSJ Magazine Vol.42 No.11 Nov. 2001. 3.

(4) 特集家庭の情報化進展があり，放送・通信から送られ. リニューアルオープンした．外部で. が，どのような場面で使われるかを. てくる情報の処理をコンピュータネ. 使う携帯電話の世界と車の世界を付. 示している．家庭にいる人が，思い. ットワーク上で統一的に行うことが. け加え，家庭内情報機器と携帯電話. ついたときに，いろいろな情報家電. 実現できることになってきた．これ. の連動，車の機器との連動を含むア. を通して，要求がネットワークを使. は，取り扱える映像，音声などのコ. プリケーションの展示を行い，より. って実現され，より豊かなくらしを. ンテンツを拡大し，アプリケーショ. 広がった世界を体験できるように. 実現できる世界へ向かうことを想定. ンの幅を拡大するとともに，有線・. した．. している．“いつでも，どこでも，. 無線通信，放送などの垣根が消滅し. このような世界では，どのような. 誰でも”を合言葉に，個々人の結び. ていくという動きでもあり，個電と. タイプの家電が使われるのであろう. つき，地域との結びつき，社会との. しての家電が大きく変わる前触れと. か．それを想定したものが. -2 であ. 結びつきがシームレスにできる世界. もいえる．. る．パソコンよりも，いわゆるノン. の構築を目指してゆくことを目的と. このよう技術的背景のもとで，当. PC といわれる情報家電が，より普. している．. 社が家庭のネットワークを構築し，. 及してくると考えている．スイッチ. インターネットとつなぎ，想定し得. を入れるとすぐ使え，ネットワーク. るいろいろなアプリケーションを体. につながりいろいろな情報の受信お. 験できる場として，HII ハウスを品. よび発信が手軽にできる機能を持っ. 川の松下電器マルチメディアセンタ. たものである．. -3 には，情報家電. ーのなかにモデルハウスとしてオープンし，官公庁，関係団体および業界のご意見をいただくようにしたのが 98 年 11 月であった．このときの. STB DTV. コンセプトは，家庭内の通信インフラ HII（ Home Information Infrastructure）の構築であった．家庭内ネットワークとしてデータ用（イー TV. サネット）と映像用とに 2 系統の配 TV TV. 線を行い，情報用コンセントに端末. e. を接続するだけで，自在に家庭内ネットワークが構成できるというものであった．このうえに，各部屋でのシーンを想定してアプリケーションを展示し，新しい技術開発，ビジネ図-3 情報家電が創る世界. ス開拓の推進を行った．その後の技術革新は著しく， 99 年には携帯電話においてメールサービスを代表とする i-モードサービスが台頭し，翌年 12 月には，従 AV STB. 来の衛星放送にデータ放送が加わった BS ディジタル放送が開始し，本年は IT 国家戦略として 2005 年を目. PC FAX. D-VHS AV-HDD DVD SD. DSC DVC. FAX. 指したブロードバンドインフラを中心とした IT 基本構想が加わった．そのような動向を踏まえ，今年 1 月に，HII ハウスを eHII ハウスとして. 4. 42巻11号情報処理 2001年11月. 図-4 ホームネットワークの 4つのドメイン. SOHO.

(5) 特集家庭の情報化に，ディジタル AV，PC，電話・. Plug & Play機能ホームネットワークの特質は，目. （2）ネットワークに接続されている. 的が異なる機器と複数のネットワー. 機器のディレクトリ管理機能. FAX，くらし環境の 4 つのドメインに大別して考えることができる．ま. クが混在すること，各ネットワーク. （3）ホームネットワークおよび端末. た，宅内，宅外で使用されるものと. の伝送方式，プロトコルはデファク. 機器のセキュリティ確保の機能. しては，モバイル空間，カー空間の. ト標準を中心に決められること，ネ. （4）コンテンツに対する著作権管理. ットワークの構築とメンテナンスは. 機器がある．. 機能. 基本的にユーザの責任であることな. （5）宅内，宅外の機器間で情報伝送. どである．したがって，ホームネッ. を行う通信機能，およびネットワ. トワークのアーキテクチャは，ヘテ. ークのミドルウェア処理機能. 情報家電に使われているマイコンやメモリ量は機器によって大きく異なり，白物では 4bit マイコン，ディ. ロジニアスな体系で，種々の情報家. 4. 電群を柔軟性をもって収容し得るも. ジタル AV では 32bit マイコンであり，パソコンとはかなり異なってい. のである必要がある．ホームネットワークに要求される. 家庭内の情報家電には多様なもの. る．このプラットフォーム上でネッ. 機能としては，以下のものがある．. があるが，サービス空間，扱う情報. トワーク機能を実現していくために. -4 に示すよう. は，ネットワーク化の目的に最適な. の種類を考えると，. （1）端末機器のネットワークへの. 機能，プロトコルの選択を行い経済性を重視した実装を行っていく必要がある．上記のドメイン分類と機器の特性. IP. を考えるとホームネットワークのア. HGW GW. STB TV DVD AV-HDD D-VHS. STB. RF IF PC. DVC PC DSC. PC. GW. TV FAX. FAX. AV. FAX. ーキテクチャとしては，. -5 の基本. モデルで構成することができる．このアーキの構成で，情報家電は大きく，①ホームゲートウェイ（HGW） ② IP ネット家電③ネット家電の 3 種類に分類できる． HGW は，宅内機器と宅外網を結. IP. 合する新しい概念の情報家電であり，アクセス網接続と各ドメインへ図-5 ホームネットワークの基本アーキテクチャ. の情報の送受信，ルーティングを行う．アクセス網としては，放送と通信があり，各々に対応した HGW が存在する．通信系 GW は，現在の家. AV. 庭用ルータにセキュリティ機能，お. IEEE1394. よび機器管理機能が付加されたもの. 802.11 a e USB SCSI IEEE1394 Ether: 10BASE-T CAT5. PC. Bluetooth 802.11a/b FAX PHS. である．放送系 GW は，現在は単なる映像信号の分配機能を有するものであるが，著作権機能の高度化とディジタル AV 機能の進化によって異なる機器に進化していくものと考えられる． IP ネット家電は，各ドメイン内. 表-1 各ドメインのプロトコル例. でコントローラの役割をし，ユーザ. IPSJ Magazine Vol.42 No.11 Nov. 2001. 5.

(6) 特集家庭の情報化インタフェース（UI）を持ってサー. ーシアムが，97 年 12 月に設立され. 10mW）で通信できる技術を新たに. ビスのアプリケーションを実行す. た．松下電器産業（株）他の 4 社を. 開発し，これらを基幹バスと位置付. る．各ドメイン内のネット家電のプ. 幹事会社として発足し，現在では約. けている．部屋内のサブバスとして. ロトコルは，機器の特性に適合した. 100 社にのぼる企業が会員に加入し. はさらに安価な赤外線も使ことがで. ものがデファクトとして各業界で決. ている．. きる．エコーネットでは，プロトコ. まっていき，これらが Plug & Play. エコーネットは家庭用だけでな. ル差異吸収層を設けることで，これ. やディレクトリ管理などの機能を実. く，一般の戸建住宅やマンションな. らの媒体を区別することなく使用で. 現する．ネット家電は，機能的に特. どの集合住宅さらには，店舗や中小. きる．この結果，配線工事が不要と. 化した（録画，再生，プリントなど）. 規模のビルまでを適用対象に考えて. なり，既築住宅で低コストに導入で. 機器，周辺機器などである．. いる．また，エコーネットは住宅内. きる．また，どのようなアプリケー. IP ネット家電には，インタネッ. の設備系機器，いわゆる白物家電を. ションにも必須となる他システムと. トプロトコル（IP）が外部とのシー. 対象としているが，宅外の社会シス. の接続機能ついては，サービスミド. ムレスアクセスの観点から必須とな. テムと連携できる機能を有してお. ルとして提供されるので，社会シス. るが，ネット家電においては，実装. り，社会システムと連携して高度な. テムや AV 系ネットワークと連携し. コスト，セキュリティ，プライバシ. サービスを提供できるシステムの構. た高度なアプリケーションが容易に. ー保護およびディレクトリ管理のあ. 築を重視している．外部との接続は，. 構築可能である．従来は機器の制御. り方などの課題があり使われる必然. 通常の電話回線や携帯電話，インタ. を行うためには通信プロトコルにし. 性は少ない．したがって，IP ネッ. ーネットなどさまざまな方法でコン. たがって煩雑なコマンドを送る必要. ト家電でドメイン内プロトコルと. トローラを宅外システムにつなぐこ. があったが，エコーネットでは通信. IP の変換を行うことになる．各ド. とが可能である．. ミドルウェアがネットワークにつな. メイン内のプロトコルの例を. -1 に. 示す．. -6 は，エコーネットの仕組みを. がった機器を理解しやすい統一的な. OSI の参照モデルにならい，一番下. モデル（機器オブジェクト）でみえ. の物理媒体から一番上のアプリケー. るようにしたため，メーカや機種の. ションソフトまでを記述したもので. 違いを意識せずに各種のエアコンや. ある．伝送メディアは従来の専用線. 照明機器などを分かりやすい統一的. （ツイストペア線）のみでなく，電. な操作で制御できる．そのため，ア. 灯線や小電力無線（ 4 0 0 M H z ，. プリケーションの開発が容易で，普. 家庭の白物家電に対するネットワーク化が必要なものとしてエネルギ問題を例に説明する．家電機器については個々に省エネ化が進められているものの，エアコンの台数が増加 API. していること等により家庭におけるエネルギ消費は増加の一途である．. API. API. このことから家庭内機器は個々に省エネを図る時代から，統合的にエネ AVC. ECHONET. ルギーマネジメントを行う時代へ変わる必要が出てきている．これらを一般家庭で効率的に，使い勝手よく実現するためには新しいホームネッ. A. B. C HBS. D E IrDA LonTalk Controll. トワークが必要であった．次世代設備系のホームネットワークの開発と標準化のため ECHONET（エコーネット）コンソ. 6. 42巻11号情報処理 2001年11月. 図-6 エコーネットの通信プロトコル構成と特徴.

(7) 特集家庭の情報化及が促進されると考えている．. のコントローラで最適な省エネ運転. とも連携した新しい付加価値サービ. エネルギ−マネジメントシステム. を確実に，かつ自動的に行う必要が. ス事業としての展開も模索されてお. は，以前から大規模ビルや工場等で. ある．そこで，各種センサの情報に. り，電力メータの自動検針等との連. 実用化されており，ネットワークを. 基づきエアコンなどの家電製品を電. 動も考えられる．将来的には家庭用. 利用してビル・工場等の消費電力量. 灯線利用のネットワークで自動制御. 太陽光発電やコージェネレーション. を計測し，電力使用実態の分析と省. し，住まい手に使用電力量の計測値. システム等の最適制御による「創エ. エネルギー化を支援する機器等が開. の提示も可能で，省エネルギーを実. ネルギ」まで視野に入れた研究が進. 発，実用化され高い成果をあげてい. 現できる家庭用のエネルギーマネジ. んでいる．. る．ところが，一般家庭への展開に. メントシステムを開発している．エ. 今後は，携帯電話から自宅の家電. おいて，電力の使用量や使用パター. アコンに設置した焦電型赤外線セン. 機器を制御するテレコントロール. ンが各家庭ごとに大きく異なり，省. サをエコーネットで接続し，各部屋. や，逆に宅内からのセンサ情報や機. エネ制御は非常に複雑であり，また. の在不在情報から精度よく各部屋の. 器の運転状況を利用したセキュリテ. 住い手にとって快適性を損なうよう. エアコンの設定温度を決めて，不在. ィ等の各種サービスを行うビジネス. なことは白物家電としては許容でき. 時には運転を抑える等のコントロー. モデルの検討も実施され，エコーネ. ない．特にエネルギ管理者が不在の. ルにより空調に関して 20% 程度の. ット応用の種々のシステムが実用段. 一般家庭に対しては，新しいアルゴ. 省エネを実現するレベルにまで実用. 階に入ってくると予想され，白物家. リズムの開発によってマイコン程度. 化されてきている．現在，電力会社. 電分野における新規事業が数多く創出されると考えている．. TS. AV. AV eSTB. IF. CPU. RAM. ROM Flash. IC. I/F. 2,400bps. 放送のディジタル化は，テレビというメディアに大きな変化をもたら. B-CAS. す可能性を秘めている．この動きは，その国や地域のメディア文化によっ. BS. て少しずつ様子が違っており，一様 TS. な発展をしているとはいえないが，. AV. IF. 欧米ではすでに数百万世帯規模のデ. TS. TS. ィジタル放送が複数成立しており， eSTB. 国内でも 96 年に始まった CS ディジ. HDD I/F. タル放送は，すでに 200 万世帯以上. HDD. の視聴者を有するメディアに育って CPU. RAM. ROM Flash. IC. I/F. 56kbps. きている．さらに，昨年 12 月には，基幹放送メディアである BS ディジ. B-CAS. タル放送が開始された．日本の BS ディジタル放送の特徴は，高画質のディジタルハイビジョ. eSTB. ン映像とデータ放送である．特にデータ放送は，リモコンによる簡単な操作で双方向サービスが享受できる. 図-7 BSディジタル受信機およびeSTBの構成. ため，幅広いユーザを対象とした情. IPSJ Magazine Vol.42 No.11 Nov. 2001. 7.

(8) 特集家庭の情報化報化手段として期待される．具体サ. 等が共同で，イーピー（株）（ep 社）. モデムの速度の 3 点において BS デ. ービスとして，ニュース・天気予報，. を設立した．ep 社は，ハードディ. ィジタルを大きく上回っており，ま. TV 番組に関連した情報提供，参加. スクと，インタネットプロトコルに. た，インターネットとの親和性を高. 型クイズ番組，オンライン TV ショ. 対応したモデムを内蔵した e セット. めた双方向プロトコルを採用してお. ッピングなどがすでに実施されて. トップボックス（eSTB）を普及させ. り，テレビに向けた新しい本格的な. いる．. るとともに，eSTB 向けにサービス. 情報化サービスの実現が可能となっ. を提供する事業者のためのプラット. ている．. 現時点で，ほとんどすべての BS ディジタル受信機が，データ放送サ. フォーム機能を提供する．. -7（a）は. eSTB は通常の BS ディジタル・. データ放送受信に必要な受信機の概. 110°CS ディジタルサービスを受信. 略構成である．TS デコーダによっ. するのみならず，最大 20GB のコン. て MPEG2 トランスポートストリー. テンツを内蔵のハードディスクに自. ービスに対応している．. ム. 2 ）から抽出されたデータは，. 動蓄積する機能と，ディジタル録. CPU で処理され，グラフィック表. 画・再生機能を併せ持つ．eSTB で. 示機能を用いて，AV デコーダで復. は，ユーザの操作次第によっては，. ネットワークと機器の技術，提供で. 号された映像・音声と合成表示され. 同時処理する必要が生じるため，. きるサービス，使う人にとってのメ. る．また，低速（2,400bps）ではあ. 2 系統のチューナーと 3 系統の TS デ. リットとユーザの習慣，コストパー. るが，モデムの装備によって番組参. コード機能を装備する．また，双方. フォーマンス，機器の互換性等がそ. 加やショッピングの注文が可能で. 向接続にはインターネット網を用い. ろうことが必須である．また，家庭. ある．. るため，56Kbps 以上のモデムを搭. 機器に対するセキュリティの確保，. BS ディジタルのデータ放送サー. 載する．eSTB の概略構成を. -7（b）. 家庭の情報化を進めるためには，. 個人のプライバシー確保の仕組み，. ビスには，電波産業会（ARIB）で定. に示す．網掛けを施した部分が BS. コンテンツに対する著作権保護の仕. められた BML（Broadcast Markup. ディジタル受信機から拡張された部. 組みを構築することも必要である．. Language）3 ）が用いられている．. 分である．. これらが満足されて，家庭の中にユ. BML は，W3C 標準である XHTML4）. また，ソフト面では，コンテンツ. ーザがどこにいても必要とすること. をベースに，テレビ向けの最適なコ. 記述言語も強化される．BS ディジ. が必要な時に実現できるネットワー. ンテンツ提供を実現するために，画. タルでは端末コストとサービス開始. ク環境が実現できる．. 面上の提示制御を行う CSS 5），6）端. 時期を優先し，BML の規格の中で. 家庭の情報化への取組みは，現在. 末でデータ処理を行うスクリプト記. 最小限のサブセットにて運用してい. はまだ個々の技術，個々の家電のサ. 述言語 ECMAScript7）などを取り入. るためコンテンツ制作上の制約が厳. れ，さらに，リモコン操作，番組と. しく，XHTML をベースとしている. の同期機能などを拡張したコンテン. にもかかわらず，従来のインターネ. ツ記述言語である．. ットコンテンツ制作の技術蓄積が必. より高度な放送サービスへの活用. ずしも活用されているとはいえなか. を睨み，来春から東経 110 度の CS. った．eSTB では，XHTML のほと. 衛星の運用が開始される．この時期. んどのタグ解釈を必須とする拡張プ. を目標に，テレビを用いた本格的な. ロファイル ☆ 1 を採用することによ. 情報サービスの提供に向けた取組み. り，コンテンツ制作の容易さと. が行われている．昨年，蓄積型デー. BML の持つ TV との親和性を両立さ. タ放送によるテレビ向け高機能双方. せている．. 向情報サービスの実現を目指し，家. ep 社の提供するプラットフォー. ービスに着目した開発が進行してい. 電メーカや放送局，サービス事業者. ムは，①データ放送に使用できる帯. るレベルであるが，今後これらが連. 域，②受信機に蓄積できるデータの. 携しより新しいサービスとビジネス. サイズ，③双方向サービスに用いる. モデルの構築を目指して，各業界が. ☆1. 8. ARIB XML 作業班で審議中（2001 年 8 月現在）．. 42巻11号情報処理 2001年11月.

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