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住宅設備選びの基礎知識と商品知識


弱電設備

弱電設備

弱電設備

 弱電(じゃくでん)設備とは、映像や通信などの設備のことで、住宅の設備としては欠かせない存在です。

 テレビ、インターホン、電話、インターネット、防犯カメラ、各種リモコン、アマチュア無線などが弱電設備に該当します。





テレビ

テレビ

自前と共聴

 テレビは電波塔からの電磁波をアンテナで受けて視聴しますが、そのアンテナを自宅に立てるか、共同利用するかで設備が大きく異なります。

 共同利用の方法としては地域で共同アンテナを設置する方法、ケーブルテレビ局からアンテナ線を引込む方法、光通信などを通じてデジタルデータとして配信を受ける方法などがあります。

 自前のアンテナを立てる場合、2〜3階建ての住宅から電波塔を目指してアンテナを立てなければならないので、多くは屋根や外壁などの高い位置にアンテナを設置しています。
 建物に傷を付けたくない場合や、ビルなどが障壁となり受信状態が悪い場合などには敷地の隅の方にポールを建柱してアンテナを立てる場合があります。

 下図は2018年の台風21号の後に撮影した写真です。風速35m/s以上、時速換算で100km/hr以上の風が吹くとコンクリートに埋まった信号機やバス停も曲がっていました。

アンテナ倒壊アンテナ倒壊アンテナ倒壊



ブースター

ブースター

 ブースター(booster)とは増幅器のことです。
 受信した電波を増幅させるための機械です。

 単純に言えば入力された電波(波形)を増幅させるので、弱った波の高さを高くしてくれるので映像化しやすくなります。
 一方で乱れた波も増幅するので、受信状態が極度に悪かったり、何らかの妨害電波が入っている状態では、その汚い波形を増幅してしまうのでノイズも入ります。

 大原則は『元の電波がきれい』であることです。

 光回線で入力して宅内で同軸ケーブルで伝送できる電波信号に変換している場合、映像は基本的にキレイであり、電波強度も強いはずですので、ブースターでは改善できない問題を抱えている場合もあります。

 ブースターには電源が必要です。ブースター設置位置には100V電源の敷設が必要です。

UHF・BS/CS ブースター

 よくある一軒家にはだいたい足りる程度のブースターです。

 調整は、ツマミをマイナスドライバーで回すだけです。

 実際にテレビを見ながら、キレイに映るかを見て調整すると良いでしょう。

 DXアンテナの商品です。

UHF・BS/CS ブースター

 上述の製品と概ね内容は同じ商品です。

 こちらはマスプロ電工の商品です。



分配器

分配器

 宅内でテレビ配線を分ける(増やす)ための器具です。

 分配器には電源は不要です。配線を差し込むだけで分配できます。

 1本を数本に分けるので、信号の強度は劣化します。3分配だから3分の1という訳ではありませんが、ある程度の劣化は避けられません。

 一般的に分配器より下流で再分配はしないように配線します。やむを得ずするとしても2分配までにとどめるか、ブースターを併用します。

 実際には1本のアンテナ線は分配されて宅内の各室に配線され、末端の取出し口から出た線はテレビとビデオの2つ分けれて使われると思います。場合によっては地デジとBSの2つ、TVとレコーダーのそれぞれとなると4分配器が設置されることもあります。

3分配器

 現場でよく使われるのが3〜4分配器です。

 宅内の配線を分ける工事にも使いますが、壁から取り出した線をテレビやビデオに分ける作業でも重宝します。

8分配器

 天井裏など人目に付かない場所での工事用で使うことがあります。

 1本を8本に分けるので、多少のロスはあります。
 それを補うのがブースターです。




ケーブル

 テレビ配線に用いられるケーブルの種類は『同軸ケーブル』です。75Ω(オーム)の物を使用します。

 宅内を引き回す場合はS-5C-FBという電線を使う事が多いです。芯線の外側に絶縁被覆、その外側にアルミ箔とワイヤーメッシュが入っていますので、外的なノイズの影響を受けにくいケーブルです。

 配線の末端は『接栓』(せっせん)という材料を使って適正に処理します。半田などは必要なく、ナイフとペンチで処理でき、慣れれば1分程でできる簡単な端末処理です。
 配線を途中で接続することはロスになるので通常はしませんが、仕方なく接続する場合は端末に接栓を付け、専用の中継コネクタで両端を接続します。

同軸ケーブル (10m・黒)

 S5C-FBというグレードの同軸ケーブルです。

 概ね、最上級の太さとシールドだと思って頂いて良いと思います。

 外側の被覆が黒色です。黒が目立たない場所に適しています。

同軸ケーブル (10m・白)

 S5C-FBというグレードの同軸ケーブルです。

 概ね、最上級の太さとシールドだと思って頂いて良いと思います。

 外側の被覆が白色です。白が目立たない場所に適しています。

F型接栓 (5C)

 簡単に言うと同軸ケーブルの端末をコネクタ化するための消耗品です。

 同軸ケーブルへの取付けは、カッターナイフとペンチがあれば出来ますので、専用工具は不要です。

 分配器などと接続する際には接栓をつかいますので、DIYで作業される場合には必要数を調達しておきましょう。

中継接栓

 接栓のネジを使って簡便に、かつ強固にケーブル同士を接続するための中継コネクタです。

 同軸ケーブル自体は接続するとロスになって画像が劣化しますので、なるべく使わない方がよいですが、どうしても接続する場合には接栓を用います。



家じゅうどこでもテレビ

 『ポータブルテレビ』というと本体にアンテナが付いていて、小さい画面で観るといったイメージをお持ちの方も居られるかもしれませんが、ビエラなどのポータブルテレビは少し違います。

 アンテナからの信号を受ける装置は宅内に据え置き、その装置から画面(テレビ)へは別な電波で信号(画像と音声)を送ります。電波状態の良い窓際へ行く必要はありません。浴室でも地下室でも視聴できます。

 筆者は15インチのプライベートビエラを持っていますが、料理やアイロンをしながら観るという程度であれば15インチで十分、入浴中に見るには十分すぎる大きさです。画像は非常にクリアです。

防水プライベートビエラ

 防水なので風呂場や屋外に持ち出しても安心です。

 私たちも使わさせて頂いておりますが、浴室や家事室などあまりテレビを使わない場所にも持っていけるので、便利に活用しています。

 電波が途切れて困るという事も経験していないので、一般的な住宅であれば問題なく利用できると思います。

19型プライベートビエラ

 『プライベートビエラ』という事で、手元に置いて画面を独り占めするのに19インチはかなり大きいです。

 スマホ画面を見る事に慣れているせいかもしれませんが、迫力を感じます。


Panasonic: プライベート・ビエラ



スイッチ

主要メーカー

 アンテナのメーカーはさほど多くありません。
 今後、国内での新設需要は減る見込みです。台風などの特需がありますが、平時の需要があるアジアなどの拠点から輸入されるのではないかと思われます。

マスプロ

DXアンテナ

日本アンテナ





インターネット

インターネット

光回線と携帯回線

 インターネットは生活に欠かせないインフラとなりましたが、住宅に欠かせないという設備であるかと言えば、言い回しが難しくなります。

 テレビやエアコン、給湯器、インターホンなど宅内の様々なものがインターネットに接続するようになり、ネットは不可欠のようにも見えます。

 一方でスマホだけネットにつながれば良いという人にとっては、その本人の回り、ボディエリアがネット接続されていれば良いので家にネットを引く必要性が低くなります。

 テレビはアンテナを立てるかネット配信しか見ないかという人で、固定電話も不要と言う場合には光回線は不要かもしれません。
 アンテナは立てたくない、通信は宅内の色々な機器に配りたいという人は光回線を契約する価値がありそうです。



HUB

無線LAN構築

 LANは有線LANと無線LAN(Wi-Fi)があります。

 有線LANの利点は通信速度が速くて安定していることですが、配線が届く場所にしか機器を設置できません。
 無線LANは電波さえ届けば場所を選びません。

 木造2階建てであれば、1つのアンテナで住宅全体にWi-Fi電波を行き渡らせる事も可能かもしれません。
 当方ではBUFFALOのWXR-2533DHP2を設置していますが、すぐ隣のお宅の中にまで電波は届いています。パソコンで作業するには若干の通信速度の遅さは感じますが、スマホで使う程度の通信であれば問題ありません。

 電波が来ていれば良いという事ではなく、ある程度の速度でなければ困るという場合には、無線LANのアクセスポイントを設置する箇所に有線LANを配線しておきます。有線の通信速度は桁違いです。

強力Wi-Fiアンテナ

 ロングセラーのWi-Fiアンテナです。

 私たちも以前から使用していますが、隣の家には確実に届くほどの電波強度なので、セキュリティ対策はしっかりとしましょう。

 設定はマニュアルどおりにするのであれば、簡単です。

もっと強力Wi-Fiアンテナ

 上述のアンテナより、もっと強力なアンテナです。

 多少の電波干渉は無視できると思いますので、例えばマンションのようにWi-Fiがあらゆる方向から飛び交い、その干渉で困っているというご家庭には良いかもしれません。

 相応の価格ですので、必要性が高いなと思えば、ご購入されると良いと思います。



HUB

2.4GHzと5GHz

 "GHz"とは『ギガヘルツ』と読み、電波の周波数を示す単位です。3GHz〜30GHzに割り当てられたマイクロははWi-Fiや衛星通信に利用されています。
 FMラジオは80MHz前後、地デジで使われるUHFは500MHz前後です。

 Wi-Fiに使われるマイクロ波は2.4GHzと5GHzがあります。

 2.4GHzは以前から使われている規格ですが、Bluetoothや電子レンジなどが同じ周波数帯なので干渉するものが多く、電波が弱まりやすくなります。LDKでは電子レンジの影響を受けやすいので2.4GHzは不向きです。

 5GHzは干渉が少なく、通信が安定し、通信速度も速いです。ただし壁などの障害物による劣化が2.4GHzに比べ大きくなります。

 距離を重視するなら2.4GHz、干渉を避け通信速度を速めたい場合は5GHzが優位になります。

 一般的な住宅であれば、家の中央あたりから電波を発信すれば5GHzで宅内全域をカバーできると思います。まずは5GHzで試してみて、上手く行かなければ2.4GHzにすると良いと思います。



HUB

LAN構築

 LANとはLocal Area Network、構内通信のことですが、このLANにインターネット回線を接続することでWide Area Networkにもつながります。

 LANは構内なので設備は自前となります。NTT等の回線(WAN)の末端(終端機)から住宅側の設備は家主が用意します。

 外線(WAN)は1本で入力しますが、構内ではリビングや書斎など何カ所にも分かれます。電気は銅線を直結すれば分配できますが、LAN配線はHUB(ハブ)という装置を使って分配しなければなりません。
 これは各路線には住所のような物が割り当てられるので、どの配線がどの住所につながっているかを管理しなければなりません。わかりやすく言えば『電話の交換台のような物』ですが、余計に分かりにくいかもしれません。

 無線LAN装置は、有線LAN装置の1つです。



HUB

LANケーブル

 LANケーブルは8本の電線で構成される通信ケーブルです。
 8本の電線をバラバラに用意するのではなく、8本ひとまとめになったLANケーブルが市販されているので、それを使います。

 家電店などの店頭で売られているLANケーブルは端末処理が済んでおり、ケーブル端末はコネクタ状になっていますが、宅内を配線する場合には端末処理されていない長尺ケーブルを敷設し、あとから端末処理をします。

 新築工事の際には壁内や天井裏を長尺ケーブルで配線、HUBに入る片端はコネクタの端末処理、壁アウトレット(差込口)は専用配線器具を使って処理することで見た目がスッキリした仕上がりとなります。

エレコム: LANケーブル STPケーブルの作成方法

サンワサプライ: LANプロ (CAT5eケーブル自作(単線タイプ))

Panasonic: ぐっとす情報モジュラジャック(CAT6)(埋込型)

RJ-45コネクタ(LANケーブル先端)

 LANケーブルを見た事がある人にはすぐにご理解頂けると思いますが、LANケーブルの先端は特殊か形状をしています。

 万国共通なので、あらゆる装置のLANポートは同じコネクタで接続できます。

 一般には端末加工済の商品が売られていますが、宅内配線をDIYでする場合にはコネクタの調達が必要です。

LANケーブル

 何の加工もされていない100mのLANケーブルです。

 色やグレード(カテゴリー)などは自由に選択できます。

 シンプルな物で1mあたり50円くらいです。

端末加工具

 LANケーブルの末端にコネクタを取り付ける専用器具です。

LANモジュラジャック

 壁のコンセントとしてLAN末端を設置する際に使用します。

 1個1000円以上なので、不必要ならば、ケーブルを直接装置やHUBに接続した方が良いと思います。



HUB

LANケーブルチェック構築

 LANケーブルにはA配線(568A)とB配線(568B)があり、ストレートタイプとクロスタイプがあります。普通はストレートタイプのみ使用されます。クロスタイプはパソコンとパソコンを直結する場合に使いますが、一般ユーザーはHUBを介して接続するのでクロスケーブルを使う機会はありません。

 568Aと568Bですが、どちらかといえば業務用では568Bの方が多いです。構内(宅内)でどちらかに統一していれば問題ありません。

 この配線が正しくできているか、断線や接触不良が無いかをチェックする方法として専用のチェッカーを使います。

 

LANケーブルチェッカ

 LANケーブルの処理を終えたあと、施工が正しいか確認する器具です。



HUB

IoT

 Internet of Things、モノのインターネット(IoT)は今後普及が加速すると見込まれており、政府も後押しをしています。

 自動販売機の残在庫、街路灯のOn/Off制御や球切れ確認などは1日に数回程度の短い通信で大きな業務改善を果たしています。

 住宅ではテレビやエアコン、給湯器、冷蔵庫などは接続が始まっていますが、今後は炊飯器や電子レンジなどの調理家電、トイレや洗濯機などの水廻り、ドアや窓の防犯、雨どいやポストなどの外構など様々なものがIoT化されると考えられます。

 どれも常時大容量の通信をするというよりは、必要な時に軽微な情報通信をする程度と思われますので、強固な回線は要らなそうですが、敷地内のどこでもWi-Fi電波は欲しくなりそうです。

総務省: 平成30年版 情報通信白書

経済産業省関東経済産業局: 中小ものづくり企業IoT等活用事例集 (2017年3月)



HUB

eスポーツ

 今後の大容量回線の使途としてはeスポーツなどインターネットを使った娯楽や授業、診療などが考えられます。

 特にeスポーツは競技ですので、少しの通信遅れが競技結果に影響するため大容量が滞りなく通れる回線を求める傾向にあります。同時に二人でプレイする場合には、更に回線容量が課題となります。

 在宅医療については、宅内に患者は1〜2名しかいないおらず、その場で手術をする事もないと思いますのでさほど問題にはならないと思います。
 とはいえ、1回CTを撮れば数千枚の画像が出力される時代ですので『前回の検査結果を見てみましょう』というだけでも3,000枚のスライス画像から作られた3D画像を伝送するので、多少の通信容量は必要になると思います。



HUB

PLC (Power Line Communication)

 コンセントなどに配線されている既設電力線でインターネット通信をすることができる仕組みが"PLC"です。

 テレビでも給湯器でも、電源を使う物であれば電力線が配線されているはずですので、そこにPLCアダプターを設置すればインターネット通信ができるようになります。

 これからのIoT時代への対応、防犯カメラや自動車への通信供給など柔軟に対応できるようになります。

Panasonic: PLCアダプター

PLCアダプタ

 電源用のコンセントを使ってLANを構築する器具です。

 例えばガレージにあるコンセントと、屋内のWi-Fi装置のあるところのコンセントにそれぞれ端末を設置し、Wi-Fi装置からLANケーブルで通信接続すれば、ガレージに有線LANが届きます。

 車もIoTの時代ですので、重宝する器具です。



スイッチ

主要メーカー

 Wi-Fiの無線親機はバッファローかエレコムがよく使われています。家電量販店で陳列されている数ではバッファローが圧倒している感があります。

 通信会社は地域により提供事業者が異なりますので、インターネットで調べるか家電量販店でパンフレットを探してみましょう。土日に家電店やショッピングモールへ行けばキャンペーンをしていると思います。

BUFFALO: AirStation

ELECOM: 無線LAN・ネットワーク

NEC: Aterm





インターホン

分電盤

カメラ付きは標準

 インターホンはカメラ付きが一般化し、どこのご家庭でも標準的に設置されます。録画機能も付いていますので防犯性は高まっています。

 付加機能としてはスマートフォンとの接続、外出先での確認、警報器との連動などがあります。

 まだまだ有線式が主流ですが、無線式も数多く出てきています。


外でもドアホン

 インターホンにカメラが付いているのは当たり前ですが、親機にも子機にもカメラが付いている機種はありませんでした。

 Panasonicのドアホンは、家の中にあるインターホンでスマホとテレビ電話ができるようになっています。

 従来からある来客(玄関子機)をスマホで受けることもできます。



インターホン

門柱・外構

 門柱や外構へインターホンを取付ける事は多いかと思いますが、その高さなどはしっかりと指示を出していますか。

 照明や表札などと同じ位置に取り付ける場合は中央揃えで並べて左右対称とするのがキレイな感じですが、そうなっていなかったとき『指示がなかった』などと言われてしまうと残念ですので、施主様から業者さんに指示しましょう。

 高さは更に曖昧です。
 子供が多い地域でいたずらされたく無いから高くしたいという施主様もいれば子供の友達が来た時にカメラに映るようにと低く設置するご家庭もあります。
 外構業者さんは平均的な高さということで120cm〜150cmくらいの位置に設置することが多いです。



スイッチ

主要メーカー

 住宅用インターホンを電気工事業者が設置する場合、その多くがパナソニックかアイホンです。昔はシャープもありました。

 Panasonicの良い点は固定電話との連携ですが、最近は固定電話を持たない家庭も多くなってきましたので、そのメリットは薄らいでいます。

Panasonic: インターホン・テレビドアホン

アイホン

DXアンテナ: コミュニケーション関連機器





防犯カメラ

防犯カメラ

防犯カメラ(安全カメラ)は2通り

 防犯カメラには2つに大別することができます。

 1つは従来型のケーブル式です。銀行や駅などに付いているタイプです。
 もう1つはネットワーク式です。Wi-Fiや有線LANを利用するタイプです。

 2000年頃はビデオテープに重ね撮りという事も少なくなかった防犯カメラですが、やがてデジタル化によりDVDやハードディスクに保存されるようになり高画質化も進みました。

 今では住居に設置する防犯カメラも高画質となり、侵入者の顔やナンバープレートなども読み取りやすくなりました。



インターホン

ケーブル式防犯カメラシステム

 録画装置とカメラとの間を映像ケーブル(同軸ケーブル)でつないで構築するシステムです。映像ケーブルに電源線も一体になった専用ケーブルを用いることが多いです。

 録画装置はハードディスクに記録、カメラは撮像専用です。専用機だけあって壊れにくく作られている物が多く、信頼性が高いです。

 予め配線が施されていないと利用できません。

 下図は後から設置した事例です。母屋から20m程離れた位置に防犯カメラを設置したいという需要に応えました。
 当社でポールを建柱し、ポール上端に防犯カメラを4台設置しました。ポールに鍵付防水ボックスを設置し、ボックス内に録画装置を設置しました。母屋からポールへ配管を敷設し、電源を供給しました。電源線を利用するPLCにてインターネット通信も同時供給しました。

当社施工事例



インターホン

ネットワーク式防犯カメラシステム

 撮影も録画も本体で完結することができます。映像はネットワークを介してパソコンやスマホで確認できます。リアルタイムも録画も確認できます。

 一昔前のネットワークカメラは画質が悪いというイメージを持っていましたが今はまったくそういったことはありません。

 屋内用をベビーモニターやペットの観察に使っている方も多くいらっしゃいますが、課題は乗っ取り・ハッキングです。

 ログインID/Passwordが判ればカメラ画像を手に入れる事ができてしまいますので、厳格な管理が必要です。屋外の防犯カメラであればまだ良いかもしれませんが、屋内の映像の場合はどんな画像を見られていたのか、その画像が世界に流されてしまわないか不安になります。

 当社では屋内設置の場合、画角が限定されるよう配慮しています。屋内型の場合360度回転できる機種も多いので、物理的に視覚を遮れるよう周囲を箱で囲うなど工夫をしています。

 下図は3Dプリンタを監視する屋内型カメラを設置した事例です。自社で架台を製作しカメラを設置しました。架台には溝があり、そこに薄板を嵌め込むことでカメラが回転したときに目的外の部屋が映らないようになっています。

 下図は屋外設置した事例です。
 カメラは任意の位置に設置できます。今回はカメラの近くに防水ボックスを設置しコンセントを敷設、同ボックス内にはWi-Fiの中継器も設置して宅内のWi-Fi電波を拾いました。
 設置したカメラは300万画素の商品でしたが、昼も夜もよく映っています。20m以上離れた場所もクリアな映像が得られています。


安全カメラ…ガレージを出入する人を観察・記録したい



製品事例

ネットワークカメラ

 Wi-FiやLANを経由してスマホ等で映像を確認するタイプです。

 画像は鮮明です。

 ネットをつかっているので、外出先でも確認できます。

ケーブル式カメラ

 古典的な防犯カメラの類です。

 コントローラー兼録画装置が屋内などに設置されるため、カメラを壊されても録画データは保護されます。

 ネットワークカメラはSDカードに保存するとしても64GBなどの単位ですが、こちらは1TBや4TBなどテラバイトの単位ですので、長期保存に向いています。





弱電盤

マルティメディアポート

 インターネット、テレビ、電話などの配線の『元』となる部分をひとまとめにする盤です。

 あると壁がスッキリします。

Panasonic: インターネット配線設備

マルチメディアポート WTH4361

 HUBやTV分配器などを収める箱です。最初から一部の部材が組み込まれています。

 Panasonicブランドです。

マルチメディアポート WTH4061

 空の箱です。

 必要な機材を調達して納めていきます。





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