神戸市の地下街「さんちか」でAIを使った空調制御の実証実験、神戸のスマート化を目指す

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人の出入りが多く、なおかつ屋外との開口部をもつ地下街のような空間では、空調制御が難しいものです。そこで、人工知能の技術を活用した新たな空調制御の手法を開発すべく、神戸市の市街地に位置する三宮地下街「さんちか」で実証実験を行うことが決定しました。

空調のスマート制御で必要な電力量を削減する

屋外につながる解放部がある地下街や駅、空港などでは、空間を密閉することができる一般的な建物と比べて冷暖房の負荷が大きくなります。

また、これらの場所では訪れる人々の行動特性が複雑なため、効率的に冷暖房や換気をコントロールする方法が確立されていません。

しかし近年のIoT技術の進歩などによって、人や空気の動きなど、これまでは得られなかったさまざまな情報を収集することができるようになりました。

これらのビッグデータを使って人工知能の技術で分析することで、最大限に電力を削減して約50%の二酸化炭素の排出削減を目指すのが、今回の取り組みの目的です。神戸大学と日建設計総合研究所、創発システム研究所、NTT、そして神戸市の共同研究です。

AIを活用した空調制御の実効性を検証する

従来はすべての空間で空気の状態が均一になるようにコントロールするような空調を行います。

しかし、よりエネルギーを削減できる効率的な空調とするために、人の動きを予測して、各場所で必要となる熱量や換気量を計算したり、近くにある比較的快適な空気を再利用します。

地下街の各場所に人の流れを検知する「人流センサー」、そして空気の流れを検知する「気流センサー」を設置しています。

人がいる場所に対して必要最小限の空調を行うことが、より効率的な空調制御になります。そのためには、人が集まる場所を迅速に予測することが必要不可欠です。

そのため、人流センサーから得られたデータからAIが分析して行動予測を行い、その後に人がより集まる場所を特定。そこに快適な空気を効率よく運ぶようにコントロールします。

また、空調に必要なエネルギーをなるべく削減するために、人があまりいない場所にある比較的快適な空気を気流で搬送して人が多い場所に送るといった、空気をリサイクル手法もまた取り入れます。

各センサーで計測されたデータは情報プラットフォームに送られ、クラウド上のAIシステムが分析します。そして効率的な空調方法をリアルタイムで判断して空調機をコントロールします。

実証実験は、平成29年度から31年度までの3年間をかけて行われます。神戸市では、三宮地区の大規模な再整備が進められており、今回の「さんちか」で実施される取り組みをトリガーとして、都市全体のスマート化を目指すとしています。

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