EMS（エネルギーマネジメントシステム）：HEMS/MEMS/BEMS/FEMS/CEMS｜データ分析用語を解説
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本記事は、株式会社ギックスの運営していた分析情報サイト graffe/グラーフ より移設されました（2019/7/1）
エネルギーを統合的に管理する仕組み＝EMS
HEMS（ヘムス）やBEMS（ベムス）という言葉を聞いたことがあるかと思います。これらは、総称すると「EMS＝energy management system」と呼ばれるエネルギー管理の仕組みです。
EMSとは
東京コスモス電機のサイトより、EMSに関する記述を引用します。尚、こちらの会社では「管理」ではなく「監理」という言葉を用いています。
エネルギー監理システム（EMS）とは電力使用量の可視化、節電（CO2削減）の為の機器制御、ソーラー発電機等の再生可能エネルギーや蓄電器の制御等を行うシステムです。 管理対象によりHEMS, BEMS, FEMS, CEMSという名前がそれぞれ付けられています。HEMS（ヘムス）は住宅向け、BEMS（ベムス）は商用ビル向け、FEMS（フェムス）は工場向け、CEMS（セムス）はこれらを含んだ地域全体向けとなります。それぞれ管理対象は違いますが、電力需要と電力供給のモニターとコントロールをするというシステムの基本は共通です。
出所：東京コスモス電機
ここに記述のある通り、大きくは
- 電力使用量の可視化
- 節電の為の機器制御（＝電力消費側の制御）
- 発電機・蓄電器等の制御（＝電力生成側の制御）
という3つの機能で、エネルギーを「管理（もしくは、監理）」しているわけですね。
HEMS/MEMS/BEMS/FEMS/CEMS は「管理対象範囲の違い」
冒頭で申し上げた通り、そのEMSの前に、H、B、などとついている「HEMS（ヘムス）」「BEMS（ベムス）」などの言葉が世の中に広まっていますが、これらはすべて「EMSで、エネルギーを管理する対象範囲が違う」というだけです。具体的には、
- HEMS＝Home EMS：家庭用のEMS
- MEMS＝Mansion EMS：集合住宅（マンション）用のEMS
- BEMS＝Building EMS：商業ビル用のEMS
- FEMS＝Factory EMS：工場用のEMS
- CEMS＝Cluster/Community EMS：地域用のEMS
となります。
何ができるの？
先述した、東京コスモス電機のサイトでしっかりとまとめられていますので、ディテールに興味のある方はそちらをご参照いただくと良いと思います。が、別にそこまでの工数をかけたいわけでもない方のために、以下に非常にざっくり説明しておきます。
見える化＋コントロール
一言でいえば「電気の使われ方がわかる」「それに応じて機器類をコントロールする」という2点のみです。
そして、それが家（HEMS）だったら「電気自動車を”外付けバッテリー”のように使ってみる」だとか、あるいはビル（BEMS）だったら「夏の日中は南側のブラインドを閉じて温度が上がりにくくする」だとかいったように、個別の施設のニーズや状況にあわせて消費電力量や蓄電量をコントロールしていく”アプリケーション”が付加されていくわけですね。
何で注目されてるの？
では、なぜ今、このEMSが注目を集めているのでしょうか。
株式会社富士経済の調査によると、2013年に比べて、2020年には市場規模が1.5倍以上に増大すると見込まれています。
エネルギーマネジメント関連市場
システム 機器 サービス ※「システム」と「機器」は重複があるため、市場全体の合計は算出しない。
出所：富士経済
富士経済は上記レポート内で、今後の市場拡大の原動力を「電力改革」「エネルギー安全保障」「ライフスタイルの変化」「ビッグデータの活用」の4つであると指摘し、その中でも、特に
- 電力小売完全自由化（電力改革）
- 再生可能エネルギーの増加（エネルギー安全保障）
- 分散型電源市場の拡大（エネルギー安全保障）
- 家庭向けサービスの充実（ライフスタイルの変化）
の４つが特に重要な鍵となるだろうと述べている。
EMS市場拡大のカギを握るポイント
電力改革 ・電力小売完全自由化
・発送電分離
・容量市場の導入エネルギー安全保障 ・再生可能エネルギーの増加
・ピークカット・ピークシフト（改正省エネ法）
・分散型電源市場の拡大（エネルギー地産地消）ライフスタイルの変化
（少子高齢化など）・機器制御（家電等）対応
・家庭向けサービスの充実（健康・セキュリティ・QoL）ビッグデータの活用 ・ビッグデータ・IoT進展 今後のEMS市場を左右する社会的な大きな流れとして「電力改革」「エネルギー安全保障」「少子高齢化などによるライフスタイルの変化」「ビッグデータの活用」が挙げられる。これを細分化した9つのポイント（上表右）の中で、特に重要なのが以下の4点である。
- 電力小売完全自由化
- 再生可能エネルギーの増加
- 分散型電源市場の拡大
- 家庭向けサービスの充実
出所：富士経済
「ビッグデータ」に注目しよう
富士経済が大項目４つ（「電力改革」「エネルギー安全保障」「ライフスタイルの変化」「ビッグデータの活用」）のうち、最初に3つに注目しているが、graffe.jpでは、4つめの「ビッグデータの活用」に注目してみたい。
センサーデータの解説記事でも述べましたが、センサーで記録したデータは「嘘をつかないキレイなデータ」です。このEMSによって記録されたデータも、まさに、この「キレイなデータ」になります。
これをうまく分析すれば、人の行動などを理解することができます。
ビッグデータという切り口でセンサーデータを扱う際には、多くの場合、「人の行動」を捉えるのに使われます。いわゆる「行動分析」というものです。
例えば、赤外線センサーで、人（とは限らないが、なにか動く物体）が通ったことを記録していけば、「一定時間内に、何人通過したか」ということがわかります。そうすると、「どのエリアにどれくらいの人数がいたのか」を類推することもできます。これは人流分析と呼ばれます。（関連記事：人流分析とは）
その他にも、先ほど挙げた「扉の開閉回数」でも、人の流れを示すことができるでしょう。あるいは、椅子に感圧センサーを付けておけば、空席率や滞在時間を把握することができますね。
出所：（関連記事）センサーデータとは｜データ分析用語を解説
EMSの場合、どの機器の電源が入れられたか、あるいは操作されたか。どの部屋の温度が変わったか。などの情報が集められますので、人の動き・活動をつまびらかに理解することができるでしょう。
課題は、どのように「サマライズするか」
ただ、問題は、このデータは非常に膨大である、ということです。ビッグデータと呼ばれるものの大半は、サイズ的には大してビッグではないことが多い中で、このデータは間違いなく膨大です。
例えばHEMS/MEMSに限ったとしても、住宅着工件数が（近年、減ってきたとはいえ）約90万戸あります。（出所：国土交通省）
毎年90万戸増えるということは、2020年までに500万戸程度の家ができます。これらがすべてHEMS/MEMSの対象だと仮定すると、500万の端末が存在することになります。この500万端末に対して、各家庭で10個程度の機器が存在していたとすると、ログデータは、1記録単位時間あたり、5000万ログを吐くことになります。
あとは、時間単位です。これが、長めに見積もって1時間単位だとしても、5000万×24＝1日で12億ログ。1週間で84億ログ。1年間で4400億ログです。
さらに、上述したような「人の活動」まで把握しようとすると、せめて5分単位、可能なら1分単位で記録したくなりますね。そうすると、5分単位で年間5兆ログ。26兆ログが発生します。
今回は、新築の家だけで試算していますが、既存の家にも設置されていくことを考えると、この何倍ものログが記録されます。さらに、データ分析の基本である「比較」をするためには、最低でも2年間のログが必要ですので、さらに倍！ということになります。これを分析する前に「保存するだけ」でも気が遠くなるような情報量です。
これを打破するためには「うまくサマライズして保存する」ということが求められます。
データ分析は「目的」が先にあるべき
上記のとおり、無尽蔵にデータを溜めるわけにはいきませんから、先に分析の軸を決めることが求められます。つまり、分析の”目的”の明確化が重要なわけです。
何のためにデータを使うのか、どういうことを知りたいのか、という「ビジネスの視点」で考えることさえできれば、おのずと「データのサマライズ方法」が定まります。そうすれば、EMSの膨大なデータを、必要なカタマリで”属性化”して保持することが可能となり、ビジネスにおいて意味のある示唆を見出すことができるでしょう。
今後、EMSに限らず、多くのセンサーデータが世の中に溢れてくるのは避けられない流れです。そんな中で「なんでもできる」という夢物語に目を奪われてしまうのではなく、「自分たちは、何をしたいのか・何を知りたいのか」をしっかりと考えるところから始めることが大切ですね。
関連記事：まずはビジネスを覚えよう｜データ分析のお作法
データ分析用語：索引
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