| シリーズの一部 |
| オートメーション |
|---|
| 自動化全般 |
| ロボット工学とロボット |
| 自動化の影響 |
| 展示会と賞 |




ホームオートメーションまたはドモティクス[ 1 ]は、住宅におけるビルディングオートメーションです。ホームオートメーションシステムは、照明、空調、エンターテイメントシステム、家電製品といった住宅設備の監視および/または制御を行います。また、アクセス制御や警報システムといった ホームセキュリティも含まれる場合があります。
スマートホームとは、インターネットにアクセスできるホームオートメーション機器を指します。より広義のホームオートメーションには、インターネットにアクセスできる機器だけでなく、無線信号を介して監視または制御できるあらゆる機器が含まれます。インターネットに接続されたホームセンサーや起動機器は、モノのインターネット(IoT)の重要な構成要素となります。 [ 2 ]
ホームオートメーションシステムは通常、制御対象デバイスを中央のスマートホームハブ(「ゲートウェイ」と呼ばれることもあります)に接続します。システムを制御するためのユーザーインターフェースは、壁掛け端末、タブレットまたはデスクトップパソコン、スマートフォンアプリケーション、あるいはインターネット経由で遠隔地からアクセスできるWebインターフェースのいずれかを使用します。
歴史
初期のホームオートメーションは、省力化のための機械から始まりました。1900年代には、電力供給の導入により、電気またはガスで動く自立型家電製品が実用化され[ 3 ] 、洗濯機(1904年)、給湯器(1889年)、冷蔵庫(1913年)、ミシン、食器洗い機、衣類乾燥機などの登場につながりました。
1975年、最初の汎用ホームオートメーションネットワーク技術であるX10が開発されました。これは電子機器向けの通信プロトコルです。信号と制御には主に電力伝送線を使用し、信号にはデジタルデータの短い無線周波数バーストが含まれます。現在でも最も広く利用されています。[ 4 ]
ABIリサーチによると、2012年までに米国では150万のホームオートメーションシステムが設置されました。[ 5 ] 調査会社Statistaによると[ 6 ]、 2018年末までに4500万以上のスマートホームデバイスが米国の家庭に設置される予定です。[ 7 ] 2018年から2023年にかけて、スマートデバイスを備えた米国の家庭の数は年間10.2%増加し、2023年には6343万に達すると予想されています。[ 8 ]
「ドモティクス」という言葉は、ラテン語で「家」(domus)を意味する言葉と「ロボティクス」を意味する言葉を短縮したものです。[ 1 ]「スマートホーム」の「スマート」という言葉は、情報通信技術(ICT)プロトコルとモノのインターネット(IoT)を通じて、システムがデバイスの状態を認識することを指します。[ 9 ]
アプリケーションとテクノロジー
ホームオートメーションは、以下を含むさまざまな分野で普及しています。
- 暖房、換気、空調(HVAC):シンプルで使いやすいユーザーインターフェースを備えたインターネット経由で、すべての家庭用エネルギーモニターを遠隔制御することが可能です。 [ 10 ] [ 11 ]
- 照明制御システム: 1 つ以上の中央コンピューティング デバイスを使用して、さまざまな照明システムの入力と出力間の通信を組み込んだ「スマート」ネットワーク。
- 占有認識制御システム:スマートメーター[ 12 ]やCO2センサー[ 13 ]などの環境センサーを使用して家の占有状況を感知することが可能であり、これらのセンサーをビルオートメーションシステムに統合して、エネルギー効率や建物の快適性アプリケーションのための自動応答をトリガーすることができます。
- スマートグリッドやスマートメーターと連携した家電制御と統合により、例えば日中の太陽光パネルの高い出力を利用して洗濯機を動かすことができる。[ 14 ] [ 15 ]
- 家庭用ロボットとセキュリティ:ホームオートメーションシステムと統合された家庭用セキュリティシステムは、インターネットを介したセキュリティカメラの遠隔監視や、アクセス制御、すべての周囲のドアと窓の集中ロックなどの追加サービスを提供できます。[ 16 ]
- 漏洩検知器、煙検知器、CO検知器[ 17 ] [ 18 ]
- 洗濯物折りたたみ機、自動ベッドメイキング
- 屋内測位システム(IPS)。
- 高齢者や障害者のためのホームオートメーション。
- ペットと赤ちゃんのケア、例えばペットや赤ちゃんの動きを追跡したり、ペットのアクセス権を制御したりします。[ 19 ]
- 空気質管理(屋内および屋外)。例えば、Air Quality Eggは、自宅で都市の空気質と汚染レベルを監視し、汚染マップを作成するために使用されています。[ 20 ]
- 冷蔵庫の在庫管理、調理プログラムの作成、調理監視などを備えたスマートキッチン。
- 家電製品やシステムを制御するために使用されるAmazon AlexaやGoogle Nestなどの音声制御デバイス。
実装

2011年、マイクロソフトリサーチは、ホームオートメーションには、所有コストの高さ、相互接続されたデバイスの柔軟性のなさ、管理性の悪さが伴う可能性があることを発見しました。[ 21 ]ホームオートメーションシステムを設計および作成する際、エンジニアは、拡張性、デバイスの監視および制御のしやすさ、消費者にとってのインストールと使用の容易さ、手頃な価格、速度、セキュリティ、問題の診断能力など、いくつかの要素を考慮します。[ 22 ] iControlの調査結果によると、消費者は技術革新よりも使いやすさを優先しており、新しい接続デバイスには比類のないクールな要素があると認識しているものの、まだ自宅で使用する準備が整っていません。[ 23 ]
歴史的に、システムはハードウェア、通信プロトコル、中央ハブ、ユーザーインターフェースを含むシステム全体を1つのベンダーに委託する完全なシステムとして販売されてきました。しかし、現在では、独自仕様のハードウェアの代わりに、あるいは独自仕様のハードウェアと併用できるオープンハードウェアやオープンソースソフトウェアシステムが登場しています。 [ 21 ]これらのシステムの多くは、ArduinoやRaspberry Piなどの消費者向け電子機器とインターフェースしており、オンラインやほとんどの家電量販店で簡単に入手できます。[ 24 ]さらに、ホームオートメーションデバイスはBluetoothを介して携帯電話とインターフェースするケースが増えており、ユーザーにとって手頃な価格とカスタマイズ性が向上しています。[ 9 ]
批判と論争
ホームオートメーションは、プラットフォームの断片化と技術標準の欠如に悩まされています[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]ハードウェアのバリエーションとソフトウェアの違いの両方において、ホームオートメーションデバイスの多様性が、異なる一貫性のない技術エコシステム間で一貫して動作するアプリケーションの開発を困難にしています。[ 31 ]顧客は、カスタマイズや相互接続が衰退したり困難になる可能性のある独自のプロトコルを使用する独自のソフトウェアやハードウェアデバイスにIoTの将来を賭けることをためらうかもしれません。[ 32 ]
ホームオートメーションデバイスの性質は、セキュリティ、データセキュリティ、データプライバシーの面でも問題となる可能性があります。コアオペレーティングシステムで見つかったバグに対するパッチが、古いデバイスや低価格のデバイスのユーザーに届かないことが多いためです。[ 33 ] [ 34 ]ある研究者グループは、ベンダーが古いデバイスにパッチやアップデートを提供していないため、稼働中のデバイスの87%以上が脆弱な状態になっていると述べています。[ 35 ] [ 36 ]
スマートホーム技術を導入してユニットをアップグレードすることを決めた家主から賃貸している入居者からは懸念の声が上がっている。[ 37 ]これらの懸念には、ドアや家電製品が使用不能または実用的でなくなるほど弱い無線接続、家主が保管しているドアのパスコードのセキュリティ、スマートホーム技術をホームネットワークに接続することで生じる潜在的なプライバシー侵害などが含まれている。[要出典]
研究者たちは、消費者がホームオートメーション機器やシステムを日常生活に取り入れる際にどのような障壁があるかを明らかにするためのユーザー調査も実施しています。主な知見の一つは使いやすさに関するものでした。消費者は、より複雑な設定よりも「プラグアンドプレイ」のソリューションを好む傾向があるためです。[ 38 ]ある研究では、デバイスの実際の動作に関するユーザーのメンタルモデルに大きなギャップがあることがわかりました。[ 38 ]具体的には、スマートデバイスによって収集されたデータがどこに保存され、どのように使用されるかについて、多くの誤解があることが調査結果から明らかになりました。[ 38 ]例えば、スマートライトの設定において、ある参加者はiPadがライトと直接通信して、ライトのオン/オフを指示していると考えていました。[ 38 ]実際には、iPadは企業が使用するクラウドシステム(この場合はHueブリッジ)に信号を送信し、クラウドシステムがデバイスに直接信号を送信します。[ 38 ]
全体として、この分野はまだ進化を続けており、それぞれのデバイスの性質は絶えず変化しています。技術者たちはより安全で合理化され、標準化されたセキュリティプロトコルの開発に取り組んでいますが、消費者もまた、これらのデバイスの仕組みや、自宅に設置することによる影響について、より深く理解する必要があります。この分野の成長は、現在、技術面だけでなく、ユーザーがデバイスを信頼し、日常生活にうまく取り入れられるかどうかという点にも制約されています。
インパクト
ホームオートメーションを活用することで、より効率的でインテリジェントな省エネ技術が実現する可能性があります。[ 39 ]情報通信技術(ICT)を太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーシステムと統合することで、家庭はエネルギーを蓄えるか、特定の機器に使用するかを自律的に判断できるようになり、[ 39 ]環境へのプラスの影響と、システムを利用する消費者の電気料金の削減につながります。これを実現するために、研究者たちは、家庭内の消費者活動に関するセンサーデータを活用して消費者のニーズを予測し、エネルギー消費とバランスをとることを提案しています。[ 40 ]
さらに、ホームオートメーションは家族の安全とセキュリティに関して大きな可能性を秘めています。iControlが2015年に実施した調査によると、スマートデバイスやコネクテッドデバイスの需要を牽引する主な要因は、第一に「個人と家族の安全」、第二に「省エネへの期待」です。[ 41 ]ホームオートメーションには、様々なスマートセキュリティシステムや監視システムが含まれます。これにより、消費者は外出中でも自宅を監視し、万が一の事態に備えて信頼できる家族に情報へのアクセスを提供することができます。
競合ベンダーは数多く存在するものの、オープンソースシステムへの取り組みは増加傾向にあります。しかし、ホームオートメーションの現状には、標準化されたセキュリティ対策の欠如や、下位互換性のない旧型デバイスの廃止など、課題が存在します。
ホームオートメーションは、個人のセキュリティ目的で家族や信頼できる個人間でデータを共有する可能性が高く、将来的には環境にプラスの影響を与える省エネ対策につながる可能性があります。
ホームオートメーション市場は2022年に640億ドル規模となり、2028年には1,630億ドル以上に成長すると予測されています。[要出典]
ギャラリー
-
国内パッチパネル、非構造化
-
井戸とブースターポンプの自動化
参照
- ホームオートメーション企業
- ホームオートメーションソフトウェアのリスト
- ホームオートメーション記事のインデックス
- ホームネットワーク
- ネットワークバスのリスト
- 移動マニピュレータと移動ロボット
- スマートデバイスとスマートスピーカー
- モノのウェブ
参考文献
- ^ a b Hill, Jim (2015年9月12日). 「スマートホーム:困惑した人のための用語集ガイド」 T3 . 2017年3月27日閲覧。
- ^ チャクラボルティ、アリンドム;イスラム教、モニルル。シャハリヤル、ファヒム。イスラム教、シャルナリ。ザマン、ハサン U.ハサン、メヘディ(2023)。「スマートホーム システム: 包括的なレビュー」。電気およびコンピュータ工学のジャーナル。2023 : 1–30 .土井: 10.1155/2023/7616683。
- ^ ホームオートメーション&配線(第1版). ニューヨーク:McGraw-Hill/TAB Electronics. 1999年3月31日. ISBN 978-0-07-024674-4。
- ^ Rye, Dave (1999年10月). 「My Life at X10」 . AV and Automation Industry eMagazine . 2014年9月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年10月8日閲覧。
- ^ 「今年、米国には150万台のホームオートメーションシステムが導入された」 ABIリサーチ、2012年11月19日。 2016年11月22日閲覧。
- ^ 「スマートホーム - 米国 | Statista市場予測」 Statista 2019年11月7日閲覧。
- ^ Caccavale, Michael (2018年9月24日). 「デジタル革命がスマートホーム業界に与える影響」 . Forbes . 2019年11月7日閲覧。
- ^ 「米国におけるスマートホームセグメントのスマート家電ユーザー数(2019年から2028年まで)」 Statista 、 2025年2月24日。 2025年4月11日閲覧。
- ^ a b Mandula, K.; Parupalli, R.; Murty, CAS; Magesh, E.; Lunagariya, R. (2015年12月). 「モノのインターネット(IoT)を活用したモバイルベースのホームオートメーション」. 2015年 制御・計測・通信・計算技術に関する国際会議 (ICCICCT) . pp. 340– 343. doi : 10.1109/ICCICCT.2015.7475301 . ISBN 978-1-4673-9825-1. S2CID 14737576 .
- ^ Preville, Cherie (2013年8月26日). 「Control Your Castle: The Latest in HVAC Home Automation」 . ACHRNews . 2015年6月15日閲覧。
- ^ Asadullah, Muhammad (2016年12月22日). 「ホームオートメーションシステムの概要」.会議論文. IEEE. pp. 27– 31. doi : 10.1109/ICRAI.2016.7791223 . ISBN 978-1-5090-4059-9。
- ^ Jin, M.; Jia, R.; Spanos, C. (2017-01-01). 「仮想占有センシング:スマートメーターを用いた存在表示」. IEEE Transactions on Mobile Computing . PP (99): 3264– 3277. arXiv : 1407.4395 . Bibcode : 2017ITMC...16.3264J . doi : 10.1109/TMC.2017.2684806 . ISSN 1536-1233 . S2CID 1997078 .
- ^ Jin, M.; Bekiaris-Liberis, N.; Weekly, K.; Spanos, CJ; Bayen, AM (2016-01-01). 「環境センシングによる占有検知」. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering . PP (99): 443– 455. doi : 10.1109/TASE.2016.2619720 . ISSN 1545-5955 . S2CID 4600376 .
- ^ Berger, Lars T.; Schwager, Andreas; Pagani, Pascal; Schneider, Daniel M. (2014年2月). Smart Grid Applications, Communications, and Security . Devices, Circuits, and Systems. CRC Press. ISBN 978-1-4665-5752-9。
- ^ 「ヒント:スマート家電|エネルギー省」 . energy.gov . 2015年9月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。2016年4月20日閲覧。
- ^ グリフィス、メラニー(2016年6月)「スマートホームセキュリティ」ホームビルディング&リノベーティング誌。2012年2月27日閲覧。
- ^ 「Nest Protect | 煙・一酸化炭素警報器 - Consumer Reports News」 www.consumerreports.org . 2016年4月20日閲覧。
- ^ 「Nest Protect | 煙・一酸化炭素警報器 - Consumer Reports News」 。 2016年11月22日閲覧。
- ^ 「Sure Flap - スマートキャットフラップが近日登場! - ニュース - Smart Home Geeks」 Smart Home Geeks 2017年4月6日. 2017年8月11日閲覧。
- ^ Kamel Boulos, Maged N; Al-Shorbaji, Najeeb M (2014). 「モノのインターネット、スマートシティ、そしてWHOの健康都市について」国際健康地理学ジャーナル13 ( 1): 10. doi : 10.1186/1476-072x-13-10 . PMC 3987056 . PMID 24669838 .
- ^ a b Brush, AJ; Lee, Bongshin ; Mahajan, Ratul; Agarwal, Sharad; Saroiu, Stefan; Dixon, Colin (2011-05-01). 「ホームオートメーションの現状:課題と機会」 . Microsoft Research .
- ^ Sriskanthan, N.; Tan, F.; Karande, A. (2002年8月). 「Bluetoothベースのホームオートメーションシステム」 . Microprocessors and Microsystems . 26 (6): 281– 289. doi : 10.1016/S0141-9331(02)00039-X .
- ^ 「2015年スマートホームの現状レポート」(PDF) . iControl Networks . 2021年6月29日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2020年11月5日閲覧。
- ^ Rout, Kshirod Kumar; Mallick, Samuchita; Mishra, Sivkuinar (2018年7月). 「スマートホームオートメーションシステムのためのIoTベースのプロトタイプの設計と実装」. 2018 International Conference on Recent Innovations in Electrical, Electronics & Communication Engineering (ICRIEECE) . ブバネーシュワル, インド: IEEE. pp. 67– 72. doi : 10.1109/ICRIEECE44171.2018.9008410 . ISBN 978-1-5386-5995-3. S2CID 211688876 .
- ^ 「IoT専門家、断片化を懸念」 Mobile World Live 2016年2月25日2016年11月22日閲覧。
- ^ 「断片化はモノのインターネットの敵だ」 Qualcomm 、 2016年2月19日。 2016年11月22日閲覧。
- ^ 「モノのインターネット:半導体企業にとっての機会と課題」マッキンゼー・アンド・カンパニー。 2016年11月22日閲覧。
- ^ 「IoTがプラットフォームの断片化をもたらす」(PDF) 。 2016年10月7日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2018年3月19日閲覧。
- ^ 「Web of Things による断片化への対抗」(PDF)。
- ^ Steve Kovach (2013年7月30日). 「Android Fragmentation Report」 . Business Insider . 2013年10月19日閲覧。
- ^ Brown, Eric (2016年9月13日). 「モノのインターネットは誰が必要とするのか?」Linux.com . 2016年11月22日閲覧。
- ^ 「IoT向けオープンソースプロジェクト21選」Linux.com、2016年9月20日。 2016年11月22日閲覧。
- ^ Franceschi-Bicchierai, Lorenzo (2015年7月29日). 「さようなら、Android」 .マザーボード. Vice . 2015年8月2日閲覧。
- ^ キングスリー・ヒューズ、エイドリアン(2014年6月9日)「Androidの『毒性ヘルシチュー』サバイバルガイド」 ZDnet 。2015年8月2日閲覧。
- ^ Tung, Liam (2015年10月13日). 「Androidのセキュリティは『レモン市場』で87%が脆弱」 . ZDNet . 2015年10月14日閲覧。
- ^ Thomas, Daniel R.; Beresford, Alastair R.; Rice, Andrew (2015). Proceedings of the 5th Annual ACM CCS Workshop on Security and Privacy in Smartphones and Mobile Devices - SPSM '15 (PDF) . Computer Laboratory, University of Cambridge . pp. 87– 98. doi : 10.1145/2808117.2808118 . ISBN 978-1-4503-3819-6. S2CID 14832327 . 2015年10月14日閲覧.
- ^ Ng, Alfred (2019年3月7日). 「家主があなたのアパートをスマートホームに変える。次は何をする?」 . CNET . 2020年10月2日閲覧。
- ^ a b c d e Kaaz, Kim J.; Hoffer, Alex; Saeidi, Mahsa; Sarma, Anita; Bobba, Rakesh B. (2017年10月). 「プライバシーに関するユーザーの認識とホームオートメーションにおける設定上の課題の理解」. 2017 IEEE Symposium on Visual Languages and Human-Centric Computing (VL/HCC) . Raleigh, NC: IEEE. pp. 297– 301. doi : 10.1109/VLHCC.2017.8103482 . ISBN 978-1-5386-0443-4. S2CID 36313196 .
- ^ a b Risteska Stojkoska, Biljana L.; Trivodaliev, Kire V. (2017年1月). 「スマートホームにおけるIoTのレビュー:課題と解決策」 . Journal of Cleaner Production . 140 : 1454–1464 . Bibcode : 2017JCPro.140.1454R . doi : 10.1016/j.jclepro.2016.10.006 . S2CID 53696817 .
- ^ Heierman, EO; Cook, DJ (2003). 「定期的に発生するデバイスの使用パターンの発見によるホームオートメーションの改善」.第3回IEEE国際データマイニング会議. メルボルン、フロリダ州、米国: IEEE Comput. Soc. pp. 537– 540. doi : 10.1109/ICDM.2003.1250971 . ISBN 978-0-7695-1978-4. S2CID 10329347 .
- ^ Kaaz, Kim J.; Hoffer, Alex; Saeidi, Mahsa; Sarma, Anita; Bobba, Rakesh B. (2017年10月). 「プライバシーに関するユーザーの認識とホームオートメーションにおける設定上の課題の理解」. 2017 IEEE Symposium on Visual Languages and Human-Centric Computing (VL/HCC) . ローリー, NC: IEEE. pp. 297– 301. doi : 10.1109/VLHCC.2017.8103482 . ISBN 978-1-5386-0443-4. S2CID 36313196 .
外部リンク
ウィキメディア・コモンズのホームオートメーション関連メディア