スマートビルディングケーブリングソリューションがPoE照明をサポートし、より良い教育環境を実現

Siemonは最近、シスコおよび先進的なPoE照明ソリューションの主要プロバイダーでシスコのデジタルビルディングパートナーでもあるCreeと提携し、アラバマ州モバイルの学校に革新的なPoE照明システムを提供しました。これはパイロットプログラムとして重要なデータを収集・分析し、将来の地区全体での展開における全体的な節約とメリットを実証するためのものです。

モノのインターネット（IoT）は、私たちの知る生活のあり方を変えつつあります。低電圧デバイスが今や単一の統合された物理インフラに収束し、統合された建物システム間で交換され、ビジネス決定を行うために分析できる大量のデータの収集を可能にしています。これにより、運用費用の削減と効率性およびユーザー体験の向上を実現できます。デジタル変革をさらに加速し、施設全体にIoTの利点を拡張するため、Ciscoは最近、照明、暖房と冷房、IPビデオ、IoTセンサーなど、複数の建物ネットワークを安全でスマートなネットワークプラットフォーム上に統合するデジタルビルディングフレームワークを導入しました。

Ciscoのデジタルビルディングパートナーエコシステムには、照明、ビル自動化、ケーブリング、ソフトウェアプロバイダーなど、デジタルビルディングの構築を支援する様々な業界をリードするパートナーが含まれています。デジタルビルディングの重要な側面には、IEEE Power over Ethernet Plus（PoE+）規格を拡張して最大60ワット（W）を低電圧デバイスに供給するユニバーサルPower Over Ethernet（UPOE）を提供するCiscoネットワークスイッチの使用が含まれます。これには、85%のエネルギーコスト削減の可能性を持つセンサー付きのPoE駆動LEDライト器具が含まれます。

高性能低電圧インフラソリューションの設計と製造における世界的市場リーダーであるSiemonは、現在、Ciscoデジタルビルディングパートナーエコシステム内で唯一のエンドツーエンドケーブリングシステムプロバイダーです。SiemonのConvergeITケーブリングソリューションは、Ciscoのデジタルビルディングと完全に一致しており、PoE対応デバイスに優れたサポートを提供する特許取得の革新的技術を持つ高度な銅シールドケーブルと接続性を含んでいます。

可能性の光の中で

モバイル郡公立学校システムのIT執行マネージャーであるデビッド・アクリッジが2015年ラスベガスのInterop Expoに参加した際、シスコのブースで気になるものを見つけました—スイッチに接続されたLED照明です。アクリッジは言います。「すぐにそれがPoE給電のLED照明だとわかり、シスコのデジタルビルディングイニシアチブについて話を聞いた後、PoE照明の可能性について頭から離れませんでした。私たちの学校システムでは先駆的な取り組みを恐れないだけでなく、私は従来の蛍光灯照明、特に教室環境での使用に常に嫌悪感を抱いていました。LED照明により、ようやくトンネルの先に光が見えてきたのです。」

蛍光灯は10年以上にわたって一定の光源を提供してきましたが、研究によると蛍光灯照明は頭痛や目の疲れを引き起こす可能性があり、光過敏性てんかんの人には発作を誘発する可能性もあります。LED照明はこれらの健康上の懸念を解消するだけでなく、環境的にもはるかに持続可能なオプションです。LED照明は同等の蛍光灯の半分近い電力しか消費せず、二酸化炭素排出量も半分以下で、有害な水銀も含んでいません。蛍光灯の5倍近い寿命に加え、耐久性が向上し、温度や湿度の影響も受けないため、LEDは保守コストも大幅に削減します。

アクリッジは、米国教育省から2015年のブルーリボンスクールに選ばれたディストリクトのクラーク・ショー・マグネット中学校の1フロアでCree PoE照明をパイロットプロジェクトとして導入することで、新しい照明システムのエネルギー消費、生徒の生産性、全体的な運用コスト削減と効率性への影響を、同じ学校の蛍光灯を使用する別のフロアと比較しながら慎重に分析することができます。

アクリッジは言います。「パイロット導入は理にかなっています。なぜなら、自分の学校、自分の生徒、自分の教師と一緒に体験しない限り、テクノロジーの利点を分析するのは難しいからです。私たちは、PoE照明のあるフロアと従来の蛍光灯のあるフロアの両方で同じクラスの8年生を持っています。これにより、クラスごとの比較ができます。評価テストの得点、成績、全体的な教室での行動や参加を比較するとともに、エネルギー消費や緊急事態への対応も慎重にモニタリングします。」

在室センサーと温度センサーを装備したCree LED照明器具を使用することで、モバイル公立学校システムは必要な時だけ照明を点灯させることができ、ネットワーク化された照明器具を他のビル自動化システム（BAS）、例えばHVACと統合して、不必要なエネルギー消費を削減できます。PoE照明をネットワークに接続する機能により、学校は照明制御をネットワーク化されたセキュリティシステムと統合し、緊急時対応のための点滅パターンを作動させることもできます。

アクリッジは言います。「このプロジェクトでは、デジタルビルディングパートナーと緊密に協力して、照明をセキュリティシステムと統合し、特定の緊急事態に対して特定の点滅パターンを持たせることができるようにしています。例えば、建物内に不審者がいる場合、ページングシステムの使用と侵入者の知識を最小限に抑えたいと考えています。照明と特定の点滅パターンを使用して、スタッフと生徒に私的な警告メッセージを提供できます。各照明器具が独自のIPアドレスを持つネットワーク上のノードであるため、検出された動きの正確な位置も特定できます。」

アクリッジは、現在計画段階にある2つの新しい学校を含む、学校システム全体でのPoE照明の正当化に必要な生産性とコスト削減を示すための情報と分析を得ることを望んでいます。

ゾーン内の特許取得技術

Clark-Shaw Magnet Middle SchoolでPoE照明を導入することが決定されると、SiemonはCiscoとCreeと共に、最小のコストと労力で最大の柔軟性とパフォーマンスを提供する導入戦略を設計しました。Creeのガイダンスに基づき、設計は約145のPoE照明器具で構成されました。これは、最終的に過剰照明と判断された元の蛍光灯設計よりも約30%少ない照明数となりました。

PoE照明システムは、通信室（TR）のCisco UPOEスイッチから天井空間に設置されたゾーンエンクロージャーに収容された中間接続ポイントまで水平ケーブルを敷設するゾーンケーブリング設計を使用して導入されました。ゾーンエンクロージャーから、各PoE照明ノードは、より短く管理しやすい接続を介して接続されました。

「施設に導入できる照明の数を考えると、特に迅速な導入をサポートするため、私たちはゾーンケーブリングアプローチを使用してPoE照明プロジェクトを設計しています」とSiemonのスマートビルディングおよび戦略的提携の元グローバルビジネス開発マネージャーであるBob Allanは述べています。「ゾーンケーブリングを使用すると、TRのスイッチから全長の水平ケーブルに接続する代わりに、ゾーンユニットエンクロージャーに取り付けられたアウトレットからパッチコードを使用して器具を簡単に接続できます。」

ゾーンケーブリングは、器具の再構成や新しい器具の追加も大幅に簡素化し、ゾーンエンクロージャーへの短い接続のみで済むため、混乱を最小限に抑えます。さらに、ゾーンケーブリング設計により、TRからゾーンまで工場で終端およびテスト済みのケーブルアセンブリを導入するオプションが可能となり、迅速な実装、現場終端を上回る性能、および現場テスト時間の短縮をサポートします。

ゾーンケーブリング設計のために、Siemonは新しい24ポートのMAX®ゾーンユニットエンクロージャーを導入しました。Siemonのスマートビルディング向けConvergeITケーブリングソリューションラインの一部であるこの24ポートMAXゾーンユニットエンクロージャーは、Siemonの銅線または光ファイバーMAXアウトレット、Z-MAX®カテゴリー6Aアウトレット、またはTERA®カテゴリー7Aアウトレットを使用して最大24ポートを収容します。振動を最小限に抑え、埃の侵入を防ぐフォームガスケット、接続へのアクセスを改善する完全に取り外し可能なカバー、およびケーブルの出入りを容易にする取り外し可能なノックアウトを特徴としています。このエンクロージャーはまた、ULのプレナム定格要件を満たすように設計されており、Clark-Shaw Magnet Schoolの天井上の空気処理スペースに24ポートMAXゾーンユニットエンクロージャーを取り付けることができました。

PoE照明ノードを接続するために使用されたケーブルインフラストラクチャは、SiemonのZ-MAXカテゴリー6Aシールドシステムで構成されており、24ポートMAXゾーンユニットエンクロージャーに収容されたZ-MAXシールドジャックに終端されたZ-MAXカテゴリー6Aシールドケーブルと、最終接続に使用されるソリッドシールドパッチコードが含まれています。

Z-MAX カテゴリ6A シールドシステムは、優れた伝送性能を実現し、UPOE などのリモート電源アプリケーションに最大の信頼性を提供するように設計されています。UPOE 負荷下でジャック-プラグ接続を外すと、アーク放電が発生し、アーク発生箇所でジャック-プラグの金メッキ接点表面が侵食されます。この侵食が完全に接続された位置の領域で発生すると、信頼性の低い接続になります。Siemonの Z-MAX ジャックは、特許取得済みの曲線状または「クラウン」接点形状を採用しており、プラグとジャックの接点のアーク損傷を最終的な接続位置から離れた場所に配置し、PoE の優れた信頼性を実現しています。Z-MAX ジャックの設計は、機械的ストレスによる永久的な接点変形のリスクも排除します。実際、Siemonの Z-MAX 接続ハードウェアは、バランス型ツイストペアケーブルを介して展開されるリモート給電アプリケーションの信頼性の高い接続を確保するために特別に開発された IEC-60512-99-001 規格への準拠を独立して認証されています。

特許取得済みのジャック接点形状に加えて、Siemonの Z-MAX カテゴリ6A システムには、最大75°C（167°F）まで機械的信頼性が認定された高品質のシールド F/UTP ケーブルが含まれています。これは、UPOE などのリモート電源アプリケーションがケーブルバンドル内で熱の蓄積を引き起こし、挿入損失（信号減衰）を増加させる可能性があるため重要です。TIA と ISO/IEC の両方が、20°C（68°F）を超える温度での最大チャネル長を決定するために使用する挿入損失の格下げ係数を規定しています。Siemonの Z-MAX カテゴリ6A システムのような高品質のシールドカテゴリ6A ケーブルを使用することで、この障害を克服し、長さの格下げを減らし、必要に応じてより長いチャネル長をサポートする柔軟性を可能にします。実際、Siemonの Z-MAX カテゴリ6A シールドケーブルは、最小限に準拠したカテゴリ6A UTP ケーブルの5分の1未満の長さの格下げしか必要としません。