【設計メモ】スマートホームのネットワーク構成とIoT機器

※この記事は適宜加筆修正予定です

1. はじめに

30坪の平家におけるスマートホームのネットワーク構成とIoT機器の導入について、実際の運用を想定した設計メモとしてまとめます。以下の方針をもとに構成しています：

• Wi-Fi中心運用を前提としつつ、有線LANも併用できる設計
• Cat.6ケーブル + PF管（22mm）で将来の交換を前提とした柔軟な配線
• PF管配線によって、拡張性とメンテナンス性を確保
• リビングはプロジェクタ中心の構成、有線LAN接続を基本とする
• Home Assistantは導入可能性を残しつつ、基本的には利用しない方針

2. ネットワーク構成

基本構成図

[光回線] → [ONU] → [ルーター①（ファミリークローゼット）]
                        ↓（壁内LAN配線）
                  [ルーター②（寝室クローゼット、APモード）]

主要設置場所と配線

デバイス	配線	備考
ONU・ルーター・ハブ・NAS	有線	ファミリークローゼット上部に集約
各部屋のLANコンセント	Cat.6	有線機器接続 or 必要時にAP
リビング（プロジェクタ）	有線	ストリーミング・NAS連携用
書斎	有線	在宅勤務対応
子供部屋	有線（通線済）	節約額が小さいため最初から配線済みとする

無線LAN設計

本構成では、住宅全体をエリアA（書斎・子供部屋）とエリアB（LDK・寝室）に大きく2分割した際、それぞれの中心にあたるファミリークローゼットと寝室クローゼットにルーターを設置します。これらを壁内のLAN配線で有線接続し、寝室側はアクセスポイントモードで運用することで、有線バックホールによる複数アクセスポイント構成を構築しています。

本構成は、メッシュWi-Fiではなく有線LANで接続された複数のアクセスポイントを用いる構成です。SSIDを統一することでシームレスな移動が可能であり、通信の安定性・速度の面でも非常に優れています。特に有線バックホールによって、中継による速度低下がなく快適な通信環境が構築できます。

3. LAN配線とケーブル仕様

• 採用ケーブル：Cat.6（10Gbps／～55m）
  • 一般的にCat.6ケーブルで10Gbps通信が安定して利用できるのは、ノイズの少ない環境で最大55m程度とされていますが、他のケーブルや電波による干渉の影響を考慮すると、実質的には37m以内が安全圏とされています。
  • 今回の配線では最長でも15m程度のため、外来ノイズの影響も少なく、10Gbps通信においてもほぼ問題の起きる可能性はありません。
• 最大配線長：15m程度
• 将来交換前提でPF管（22mm）を使用
• Cat.6Aを選ばない理由：
  • 10Gbps対応は必要十分
  • Cat.6の方がちょっと安い
  • ケーブルが硬く施工性が落ちる
• 将来Cat.7/Cat.8等が普及した場合も22mm管があれば通線交換で対応可能

4. スマートホームの運用方針

• 基本はAlexa、Aqara、SwitchBotなどの純正アプリを中心に運用
• リビングとダイニングの照明制御や温度管理を主目的とする
• Home Assistantは今後の拡張用オプションとして検討可能だが、現時点では使用予定なし
• Alexaが将来使えなくなった場合でも、SiriやGoogleなど他の音声アシスタントに切り替えることも可能

注意点：
ルイスポールセンの照明器具にスマート電球（Philips Hueなど）を入れる場合、サイズの違いによりフレア（光の拡散のムラ）が発生する可能性があるため、電球サイズを事前に確認し、適切なものを選定する必要がある。

照明や壁スイッチの計画についてはこちら↓

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5. リビングのプロジェクタ運用

超短焦点プロジェクタの導入とローカルネットワーク連携

• テレビの代わりに超短焦点プロジェクタを導入し、ローカルネットワークと連携して映像コンテンツを管理
• プロジェクタを投影する壁面は珪藻土のフラット加工仕上げとし、凹凸を避けて映像の歪みを抑える予定
• プロジェクタはLANケーブルで接続し、ストリーミング・NAS連携を安定化

超短焦点プロジェクタを採用する理由

1. リビングの壁をスッキリさせ、間取りの自由度を向上
2. 大型テレビと同程度の消費電力で省エネ
3. 超短焦点モデルなら壁から10cm程度の距離で設置可能
4. スマートホームと統合し、シーン設定（映画モード・ゲームモード）を自動化
5. ワイヤレスTVチューナーやNASと連携し、ローカルストレージからコンテンツを再生可能

6. 環境モニタリング（SwitchBot 温度・湿度・CO2センサー）

7. お掃除ロボットの導入

選定ポイント

1. Matter対応の有無（現在対応機種は少ないが、今後増加予定）
2. マッピング機能（LiDAR, カメラ搭載）
3. 水拭き機能の有無
4. スケジュール管理やゾーン清掃対応

TODO: 機種をいくつか調べておく

8. 工務店に伝えておくべきこと

標準的なもの以外は伝えておく必要がある

• 通線交換を前提にPF管（22mm）を通す
• Cat.6のLANケーブルを使用する(PoE対応にするかは検討)
• ファミリークローゼットにネットワーク機器の設置スペースを確保
• お掃除ロボットの充電ステーション用のスペースと電源の確保

9. その他考慮事項

• 現在すぐにPoE機器を使う予定がなくても、壁内のLAN配線は全てPoE対応にしておくのってどうなん？

10. まとめ

✅ Cat.6＋PF管（22mm）による柔軟な配線設計
✅ Wi-Fi 7対応前提の将来設計、ただし有線バックアップあり
✅ ファミクロ＋寝室クローゼットの2台AP構成（有線接続）で安定通信を確保
✅ リビングはプロジェクタ + 有線で快適な映像体験を
✅ LANケーブルの交換前提でPF管を活用し、20年後にも対応可能な設計
✅ スマートホームはシンプル運用（Aqara / Alexa / SwitchBot）、Home Assistantは将来用オプションとして温存

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📌 この記事は、スマートホームを設計する中で得られた知見を「実用的な備忘録」としてまとめたものです。構成や製品選定の参考になれば幸いです。