HEMS是為住宅內(nèi)耗費的電力可視化而引入的一種技術(shù)。近年來,多數(shù)家電制造商以及與住宅相關(guān)的產(chǎn)業(yè),已開發(fā)出壁掛式HEMS產(chǎn)品,由于能實現(xiàn)宅內(nèi)的增能節(jié)電,不久的未來將形成批量化。如果將光伏發(fā)電的電池板裝于新建住宅內(nèi),對其與HEMS產(chǎn)品的整合性進行評估、實裝,但從實裝事例的普及率僅20%。影響普及的原因有三點:1早期引入的成本高;2無設(shè)置的自由度;3認為家庭內(nèi)的節(jié)能無關(guān)緊要。
HEMS技術(shù)為了克服這些原因,引入傳感網(wǎng)絡(luò)(sensor network)是有效的。傳感網(wǎng)絡(luò)是由設(shè)有傳感器的小型無線分支點(傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,node)組成的網(wǎng)絡(luò)。為了傳感周圍的環(huán)境信息,配置著傳感器,利用無線方式將收集到的數(shù)據(jù)實現(xiàn)發(fā)信丶受信。最終,這一網(wǎng)絡(luò)還可容易與互聯(lián)網(wǎng)雙向連接,是形成引人注目的IOT(物聯(lián)網(wǎng))技術(shù)的重要因素。
將傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)置在住宅內(nèi)的優(yōu)點是,它彌補了現(xiàn)有HEMS技術(shù)的不足。小型無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的單價便宜(預(yù)計每一套約數(shù)百日元),降低了引入成本的門欄;因為是無線網(wǎng)絡(luò),HEMS能確保設(shè)備的自由度;由配置于傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的傳感器,可收集住宅內(nèi)各種信息,HEMS技術(shù)不只限于對節(jié)能的監(jiān)視,而且因?qū)译娫O(shè)備的控制,既可實現(xiàn)節(jié)能,又可安全可靠的保護。
傳感網(wǎng)絡(luò)雖然便利,但目前大部分用途是將電源線設(shè)置于插座(consent)近旁,位置固定。而涉及HEMS產(chǎn)品的多數(shù)結(jié)點,都處于空閑丶隨意丶能予以調(diào)整的位置,這有很大的優(yōu)點。故為了確保這一設(shè)置點的自由度,不能采用有線的方式供電。HEMS除有線供電方式以外,同常采用配置電池的方法。HEMS短時間利用,電池的連續(xù)工作是完全可能的;但長時間的持續(xù)進行通信,將會發(fā)生電池中斷問題。電池一旦斷開,即使在極短的通信間隔內(nèi),也會引起電池的自放電,估計一年之內(nèi)蓄電池將放空耗盡。數(shù)十個網(wǎng)絡(luò)結(jié)點如引發(fā)了不定期的電池斷電,置換電池的維護工作確是不易。為避免電池中斷的技術(shù),有以下兩種:
1在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點上配置發(fā)電裝置;2在結(jié)點處利用無線方式供電。
這兩種方法都是從環(huán)境中收集微弱電力的方法,都是未使用電線的供電方式。與先前的無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)結(jié)合,則稱之為無線家庭能源管理系統(tǒng)(HEMS)。