Node-RED を用いた Home Energy Management System の 学習教材の開発(スマートハウス研究センター 所長 一色 正男教授)
家庭の省エネ機器などを、自分でプログラミングして連携ができる学習教材を開発しています。プログラミングの専門家でなくても簡単に開発することができます。
スマートハウス研究センター 所長 一色 正男教授
1.本研究の背景
Home Energy Management System(HEMS)とは家庭内のエネルギー消費量が大きい機器(例えば、エアコン、給湯器など)やエネルギーを創ったり蓄積したりする機器(太陽光発電、蓄電池など)を制御しエネルギーを効率的に利用するシステムのことです。
そしてHEMSの制御はさまざまなプログラミング技術を用いています。
このHEMSは日本のエネルギー政策においても重要であり、現在急速に普及が進んでいます。今後一般家庭でも目に触れる機会は増えていくでしょう。また2020年からは初等教育においてプログラム教育が必修化されるという動きがあります。
本研究では家庭内で普及が進んでいくHEMSをもとにプログラミング技術学んでいくための環境を開発しています。
2.Node-REDによるプログラミング
小学生でもプログラミングが行えることを視野にいれており、直感的にプログラミングが行えるツールを用いています。ビジュアルプログラミングツールと呼んでおり、Node-REDもその一つです。
代表的なビジュアルプログラミングツールとして他にはSCRATCH(図1)などがあります。初等教育ではこのSCRATCHを活用して学ぶことが検討されています。
3.学習教材の開発
本研究で開発した学習教材の一例を紹介します
実際にプログラミングの基礎を学んだ学生を対象に実習を行っています。自分が作ったプログラムでエアコンや照明を簡単に連携(例えば、照明を消したらエアコンも同時に停止する)することも出来ます。
プログラミングは今後一層重要な技術となっていきます。本教材を活用し、これからの日本を担う技術者育成に貢献することを目指して、現在も改良を続けています。ぜひ、興味持った学生は来てください。一緒にやりましょう。