自動検針システムのリニューアル
～大規模施設対応とセキュリティ強化～

石田　利治　Toshiharu Ishida 神林　優河　Yuga Kambayashi 菅原　梨沙　Risa Sugawara

1はじめに

当社は，一括受電^注1）を行うマンションや商業施設向けに自動検針システムを展開し，マンションや商業施設の管理者が各家庭やテナントの電気使用量を把握できるよう貢献してきた。民間向けのスマートメータ^注2）と電力線搬送通信（以下，PLC）^注3）を用いた自動検針システムとして，日本国内で多くのお客様に導入いただいている。

2020年度には，ハードウェアを一新した自動検針用コンセントレータ^注4）（以下，コンセントレータ）を組み込んだ自動検針システムの販売を開始した。近年では，大規模なビルや商業施設への納入も増えてきており，検針対象スマートメータ数の増加対応など，システム仕様の改修が必要となる事例が増えてきている。

また，昨今の情報セキュリティ対策の重要性の高まりに伴い，お客様からセキュリティに関する問い合わせも増加している。

このたび，上記の課題に対応した次世代のコンセントレータ（以下，本機）を開発したので，その概要を紹介する。

2自動検針システムの概要

2.1　システム構成例

図1に自動検針システムのイメージを示す。コンセントレータは，マンションの各住戸，またはテナント区画に設置された電力メータ，水道メータ，ガスメータ，熱量メータなどから，通信により検針データを取得し，コンセントレータ内部に蓄積する。なお，水道メータ，ガスメータ，熱量メータはコンセントレータと直接通信することができないため，物件の仕様に応じて，通信機能を有する「電力メータ（スマートメータ）」または「RS-485 共同検針子機」を経由して通信する。

また，ネットワークを介してブラウザからコンセントレータにアクセスすることで，蓄積された検針データを閲覧可能である。さらに，検針データを自動検針クラウドなどの上位サーバへ転送する機能を備えており，システム構成によっては，クラウド側で検針データを確認する運用も可能である。

コンセントレータと各メータ間の通信方式は，PLCおよびRS-485通信に対応する。既存物件などで新たな配線敷設が困難な場合は，電力線を通信に利用できるPLCを提案する。一方，新築などで配線敷設が可能な物件では，専用通信ケーブルを利用するRS-485，またはRS-485とPLCの併用による提案が可能となる。

2.2　機能一覧

表1に本機の機能一覧を記載する。

自動検針システムは，検針データの収集に加えて，メータに対する各種設定，メータ状態の確認，ならびにコンセントレータ本体の設定機能を備える。

3特徴

本機の開発では，ハードウェアは現行のコンセントレータ（以下，現行機）と同じものを使用し，ソフトウェアのみを開発対象とした。

以下に，機能の一部を紹介する。

3.1　管理メータ数の増加（200～300台⇒ 600台）

対象施設の大型化に対応するため，コンセントレータ単体でより多くのメータを管理できる高い処理性能が必要となった。現行機では管理メータ数の実力値が概ね200～300台であるのに対し，本機では600台の管理を実現している。

現行機では使用可能なRS-485通信ポートが1ポートだった。本機では2ポート対応とし，これらを並列駆動することで，2ポート間に処理負荷を均等に分散する構成とした。その結果，現行機に対して最大2倍の処理効率を実現している。

また，コンセントレータは，通信エラーなどにより欠損した検針値を再検針する機能を備えている。本機では，再検針情報の分析に基づいて処理順を最適化することで，再検針実施時間を短縮した。同一欠損数であっても，条件によっては現行機比で最大6倍の効率化に成功した。

3.2　接続構成の拡張

導入対象の施設条件に応じて，RS-485接続およびPLC接続を組み合わせたフレキシブルなシステム設計が求められる。そのため，本機では，対応する接続構成を拡張した。

具体的には，図2の赤枠で示す接続に対応した。RS-485共同検針子機を接続可能としたことで，水道メータ，ガスメータ，熱量メータに対してRS-485接続による検針値取得が可能となった。加えて，特別精密タイプのSmaMe ^注6）TypeRにおける検針要求にも対応した。
SmaMe TypeRは，10,000 kW以上の電力計測にも対応可能である。

3.3　セキュリティ面の強化

近年，IoT機器に対する情報セキュリティ対策の重要度が高まっている。現行機はシステム全体でセキュリティを担保する設計であったが，本機では，コンセントレータ単体においてもセキュリティ仕様を検討し，開発を進めた。

自動検針システムはスマートメータを用いた電力計量・通信・制御に関わるシステムとなるため「スマートメータシステムセキュリティガイドライン 2019」^注7）の要求事項に則る設計とした。

具体的には，暗号化通信に対応したREST API ^注8）による新たな上位連携手段を追加した。新規のお客様に対しては，セキュリティ強度の低い従来の連携方式を無効化し，REST API連携を推奨することで，よりセキュアなシステム構築が可能となる。

また，ファイアウォールにより不要なアクセスを遮断するとともに，プログラムやデータの改ざんを検出する仕組みを備え，機器の信頼性を向上させた。

以上のように，本機ではコンセントレータ単体でのセキュリティ機能強化を実現している。

3.4　マスコットキャラクターの活用

自動検針システムに親しみを持っていただけるよう，新規にマスコットキャラクター（図3）を作成した。主にコンセントレータのWeb画面やアイコンとして使用する。

4おわりに

本稿では，自動検針システム用コンセントレータのリニューアルとして，管理メータ数の増加に向けた処理能力の強化，導入施設の多様な条件に対応する接続構成の拡張，ならびに機器単体でのセキュリティ機能強化について述べた。これらは本機の特長の一部であり，他にも本稿で紹介しきれないお客様のご要望に応じた改善を多数施している。

本機については，今後の導入案件に順次適用していく予定である。本機は現行機に比べてより幅広いお客様に対応できるため，これまで対応が難しかった用途や環境でもご活用いただけると考える。今後も引き続き，安心してご利用いただける自動検針サービスの提供に努めていく。

■語句説明

注1) 一括受電：管理者が電力会社と一括契約して電気を購入し，入居者（各家庭やテナントなど）へ配分する形態。通常は電力会社が入居者へ直接請求するが，この形態では，管理者が電力メータを入居者の受電点に設置して電力の一括管理や請求に使用する。

注2) スマートメータ：通信機能などを有する高性能な計量機器（メータ）。電子回路で計測を行う。電気だけでなく，ガスや水道のスマートメータもあるが，本稿では，電気のスマートメータを単にスマートメータと表記している。

注3) 電力線搬送通信（PLC：Power Line Communication）：電力線に，通信用の信号を重畳させることで通信を行う方式。電力線を通信に利用するので，新規に通信線の敷設が必要ない。

注4) コンセントレータ（集線装置）：複数の通信回線やデータを1つにまとめて整理し，効率よく次の場所へ送るための機器や仕組みのこと。

注5) PLCリピータ：PLC通信を中継してさらに遠方のPLCモデムへ到達させる機能。

注6) SmaMe：東光東芝メーターシステムズ株式会社の登録商標（第5542012号）。

注7) スマートメータシステムセキュリティガイドライン2019：スマートメータシステムのセキュリティ確保を目的として，実施すべきセキュリティ対策について規定したガイドライン。

注8) REST API（Representational State Transfer Application Programming Interface）：Webシステムの標準的な通信ルールに基づき，異なるプログラム同士を連携させるための接続口。汎用性が高く，安全なデータの受け渡しに適している。