1

Set‐Top Boxes  Background Notes: • Set‐top boxes are major power consumers, individually and collectively, generally considered third in importance behind computers and televisions.  The vast majority of households have set‐top boxes. 

• Even in idle mode, the boxes are major consumers.  • Shutting the box off is not really an option because a restart takes too much time for consumers to tolerate (cable system must download updated program information) 

• Generally the end‐user does not get a choice of which box to use but does have to pay the energy bill.  Neither the manufacturer nor the cable company has much incentive to produce efficient equipment. 

• Set‐top boxes have been considered for regulatory action for years but little regulatory action has been completed. 

• The market and the technical questions are complicated because of new trends and configurations – Web TV, 3D TV, DVRs. 

 Sample Proposal Ideas: • Give manufacturers or cable providers an incentive to improve the energy efficiency of their systems. • Reconfigure the programming systems. • Idle individual components (storage, tuner, etc.) at various times. • Make individual components or circuits inherently more efficient.  Starter Bibliography: Tom Harbert, “Last hope for retail set‐top boxes?” July 20, 2010, http://www.edn.com/article/509849‐

Last_hope_for_retail_set_top_boxes_.php. Richard Kirsche, “A Service Provider Perspective ‐ Promoting ENERGY STAR® Set‐Top Deployment” 

(Chicago, IL, September 24, 2009), http://www.energystar.gov/ia/partners/downloads/meetings/Comcast_Set‐Top_Box_Presentation.pdf. 

Chris Nuttall, “Web TVs bigger for manufacturers than 3D,” Financial Times ‐ Technology, August 29, 2010, http://www.ft.com/cms/s/2/0b34043a‐9fe3‐11df‐8cc5‐00144feabdc0.html. 

Consortium for Energy Efficiency, Consumer Electronics Program Guide (2008).  Leo Rainer, “Proposal Information Template for: Digital Set‐Top Boxes” (Pacific Gas & Electric 

Company, January 30, 2008), http://www.energy.ca.gov/appliances/2008rulemaking/documents/2008‐02‐01_documents/templates/PG+E_Digital_Set‐Top_Boxes_Template.pdf. 

Hewan Tomlinson and Kathleen Vokes, “ENERGY STAR Set-top Box Program Updates,” January 13, 2010, http://www.cee1.org/cee/mtg/01-10mtg/files/ElectronicsTomlinsonVokes.pdf.

John Wilson, “California Interests in Set-Top Boxes,” 2003, http://www.iea.org/work/2003/set-top/Wilson.pdf.

Peter May-Ostendorp, “Tuning in to Energy Efficiency: Prospects for Energy Savings in TV Set-Top Boxes” (Natural Resources Defense Council, undated), http://www.efficientproducts.org/reports/stbs/NRDC_SetTopBoxes_Brochure_FINAL.pdf.  

  

2

Medical Devices  Background Notes: • Little is known about energy use by medical devices, either individually or in total, but the sheer number and variety suggest a large total amount of energy is consumed. • However, there has been considerable attention to energy use by hospital and medical buildings – HVAC, lighting, etc. • The range of devices to consider is wide – from electronic thermometers to office‐level EKG monitors to huge CAT‐Scan machines. • Therefore this topic is attractive as a new concern. • Medical devices are also regulated by the FDA; safety and efficacy must come first. • Some electronic devices that normally are regulated for energy efficiency are given exemption for use in medical devices. • A few firms have promoted their efforts, e.g. GE and Welch Allyn, and Europe seems to be ahead of the U.S. • Calit2 has a special interest because it has related projects in the use of IT for medical care, and OC is a major center for the medical device industry.  Sample Proposal Ideas: • Lab measurements of a range of devices, within a device category or across the industry • Detailed review of the device markets (there’s a lot of literature available) • Component analysis of particular devices • A survey of doctors and/or hospital administrators • A study of energy savings from the use of telemedicine • New test procedures for energy use by medical devices  Starter Bibliography: David Niewolny, “Addressing portable medical device needs,” EDA Tech Forum, undated, 

http://www.edatechforum.com/eda‐topics/embedded/addressing‐portable‐medical‐device‐needs/. Welch Allyn, “Welch Alyn Joins the U.S. Environmental Protection Agency ENERGY START(M) 

Partnership,” Welch Allyn, August 25, 2009, http://www.welchallyn.com/pressroom/releases/pressNews.jsp?id=19‐pe‐108‐1251222749154. 

U.S. Environmental Protection Agency, “2010 DOE/EPA Partnership Work Plan,” May 7, 2010, http://www.energystar.gov/ia/partners/downloads/mou/2010_DOE‐ES_Work_Plan.pdf. 

Brett C. Singer, Jennifer L. Coughlin, and Paul Mathew, Summary of Information and Resources Related to Energy Use in Hospitals ‐ Version 1.0 (Lawrence Berkeley National Laboratory, October 2009), http://hightech.lbl.gov/documents/healthcare/lbnl‐2744e.pdf. 

Energy Star, “Industrial Partners : ENERGY STAR,” undated, http://www.energystar.gov/index.cfm?c=industry.bus_industry_partners. 

National Institutes of Health, “Development of Efficient Table‐Top Laser‐Produced Plasma Sources for Water‐Window Microscopy ‐ 1R21RR026220‐01,” NIH RePORTER, September 2010, http://projectreporter.nih.gov/project_info_description.cfm?aid=7762372&icde=5272697. 

3

General Electric Company, “GE Healthcare and Medical Device Industry Commit to Reducing Energy Use of Ultrasound Products,” GENewsCenter, April 26, 2010, http://www.genewscenter.com/content/Detail.aspx?NewsAreaID=2&ReleaseID=10171. 

IID Energy Department, “Medical Equipment Energy Usage Assistance Program (MEEUAP),” undated, http://www.iid.com/Energy/MedicalEquipmentEnergyUsageAssistanceProgram(MEEUAP). 

Biz Times, “GE Healthcare commits to cutting ultrasound energy consumption,” Biz Times.com, April 26, 2010, http://www.biztimes.com/daily/2010/4/26/ge‐healthcare‐commits‐to‐cutting‐ultrasound‐energy‐consumption.  

 Office Electronics  Background Notes: • It is known that offices consume major amounts of energy for computers, monitors, printers, etc., and that users are often careless – e.g., leaving items on overnight. • There have been some audits of equipment use in actual offices. • Various smart‐strip and network possibilities have been proposed and tried.  Sample Proposal Ideas: • A different/better audit of an office to clarify some point • A review of past programs for ‘lessons learned’ • Field experiments with smart strips, or with various types of equipment • New sensor systems for power control • Improved designs for idle modes • Enterprise‐wide policies that have worked (or not) • DC supply systems  Starter Bibliography: “New Technologies Could Reduce Energy Consumption of Office Equipment by 70%” (2005)

http://www.tiaxllc.com/aboutus/pdfs/press_releases/doe_energy_consumption_prsrel_033105.html. Mira Vowles, “Extreme Office Makeover,” October 22, 2009,

http://www.utilityexchange.org/docs/CUE2009ExtremeOfficeMakeover_Vowles.pdf. U.S. Environmental Protection Agency, “ENERGY STAR Small Network Equipment Draft Specification

Framework,” October 2009, http://www.energystar.gov/ia/partners/prod_development /new_specs/downloads/small_network_equip/SNE_Draft_Framework_V1_0.pdf.

Judy Roberson et al., After-hours Power Status of Office Equipment and Inventory of Miscellaneous Plug-Load Equipment (Lawrence Berkeley National Laboratory, May 2004), http://enduse.lbl.gov/Info/LBNL-53729.pdf.

New York State Energy Research and Development Authority, “New York Energy $mart Offices Project,” 2004, http://www.nyserda.org/programs/offices/.

DoItYourself.com, “Home Office Equipment Energy,” 2008, http://www.doityourself.com/stry/officeequipment.

Lawrence Berkeley National Laboratory, “Energy-Efficiency Improvements in U.S. Office Equipment,” Energy End-Use Forecasting, August 19, 2004, http://enduse.lbl.gov/Projects/OffEqpt.html.

City of Irvine, “Office Equipment and Energy Use,” City of Irvine, undated, http://www.cityofirvine.org/about/econdev/energy_incentives/office_equipment_basics.asp.

 

4

 Home/Office Audio Systems  Background Notes: • There is little or no regulation of energy use by home sound systems. There are various regulations for ‘compact audio’ systems. • The market for surround‐sound and multi‐room systems is growing rapidly. The increased use of large‐TV systems is part of what’s driving the market. • Some sound systems now even include devices to vibrate furniture • Relatively more attention has been given to battery‐powered mobile/embedded audio systems  Sample Proposal Ideas: • Energy consumption of representative systems measured in the lab • Analysis of the market growth – categories of devices, market segments, etc. • More efficient components • Achieving consensus on HDMI protocols  Starter Bibliography: Joseph Palenchar, “Multi-room A/V Gets New Brands, Capabilities,” TWICE (This Week In Consumer

Electronics), September 23, 2010, http://www.twice.com/article/457434-Multi_room_A_V_Gets_New_Brands_Capabilities.php.

Blair Jackson, “Sound gets 3D upgrade: Mixers and theaters alike moving ahead with upgrades,” June 19, 2010, http://www.variety.com/article/VR1118020814.html?categoryid=13&cs=1&ref=bd_film.

Environmental Protection Agency, “Audio & DVD Key Product Criteria: ENERGY STAR,” October 7, 2010, http://www.energystar.gov/index.cfm?c=audio_dvd.pr_crit_audio_dvd.

A.B. Kinsman and N. Nicolici, “An energy-efficient architecture for MPEG-2 audio/video decoding,” IEEE Xplore, 2010, http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=4683400.

RCA Corporation, “Energy Sipping RCA Audio/Video Products Can Help Trim Home Power Consumption,” RCA Press Room, July 11, 2007, http://home.rca.com/en-US/PressReleaseDetail.html?Cat=RCAAudioVideo&MN=113.

 Smart Power Strips, Home Area Networks  Background Notes: • Many firms have entered this market; it is growing rapidly. The big firms or groups include ZigBee Alliance, Control4, Z‐Wave Alliance, HomePlug Powerline Alliance, and more.  Many startups are offering smart strips or other components. • Systems range from simple smart power strips to whole‐house systems that control lights, appliances, security.  Wired or wireless; some tied to Internet and mobile phones.  Sample Proposal Ideas: • Test smart strips in the lab to evaluate power savings • Develop or evaluate test standards for doing so • Develop new sensor and control systems • Implement DC supply systems 

5

 Starter Bibliography: CORDIS ICT, “As the refrigerator said to the hi‐fi…,” European Union ‐ CORDIS, 

http://cordis.europa.eu/ictresults/index.cfm?section=news&tpl=article&BrowsingType=Features&ID=91085. 

C McParland, Home Network Technologies and Automating Demand Response (PIER Demand Response Research Center, December 2008), http://drrc.lbl.gov/pubs/lbnl‐3093e.pdf. 

IHS, Inc., “ITU Approves G.hn Standard for Wired Home Networks,” IHS Electronics, November 5, 2009, http://electronics.ihs.com/news/2009/itu‐ghn‐home‐networks‐110509.html.htm?wbc_purpose =http%3a&WBCMODE=PresentationUnpub%2cPresentationUnpub%2cPresentationUnpub. 

Lillie Coney, “Comments of the Electronic Privacy Information Center (EPIC) on Proposed Policies and Findings Pertaining to the EISA Standard Regarding Smart Grid and Customer Privacy” (Electronic Privacy Information Center, December 18, 2008),  

Ecos Consulting, Smart Plug Strips: Draft Report (July 22, 2009), http://www.efficientproducts.org /reports/smartplugstrip/Ecos‐Smart‐Plug‐Strips‐DRAFT‐Jul2009‐v2x.pdf. 

Alladi Venkatesh, “Digital Home Technologies and Transformation of Households,” Information Systems Frontiers 10, no. 4 (September 2008): 391‐395.   

D.J. Hammerstrom et al., Pacific Northwest GridWise Testbed Demonstration Projects, Part II: Grid Friendly Appliance Project (Pacific Northwest National Laboratory, October 2007), http://gridwise.pnl.gov/docs/gfa_project_final_report_pnnl17079.pdf. 

Electric Power Research Institute, IP‐Addressable Smart Appliances for Demand Response Applications (Electric Power Research Institute (available for purchase by member institutions), undated), http://my.epri.com/portal/server.pt?space=CommunityPage&cached=true&parentname=ObjMgr &parentid=2&control=SetCommunity&CommunityID=404&RaiseDocID=000000000001016080 &RaiseDocType=Abstract_id. 

ZigBee Alliance, ZigBee: The Choice of Energy Management and Efficiency (ZigBee Alliance, June 2007), http://www.zigbee.org/LearnMore/WhitePapers/tabid/257/Default.aspx. 

Electric Power Research Institute, Development of a Common Appliance Connector for Demand Response (April 2009), http://mydocs.epri.com/docs/public/000000000001018914.pdf. 

Electric Power Research Institute, Assessment of Residential Energy Management Systems for Demand Response Applications (available for purchase by member institutions), December 22, 2009), http://my.epri.com/portal/server.pt?space=CommunityPage&cached=true&parentname=ObjMgr &parentid=2&control=SetCommunity&CommunityID=404&RaiseDocID=000000000001017881 &RaiseDocType=Abstract_id. 

http://www.smarthome.com/_/INSTEON/_/23b/nav.aspx?Ns=New&src=WG1002597&gclid =CImOrvXjwaQCFRz4iAodN2T7Bw 

 

Energy Use by Software  Background Notes: • Could or should changes in software save energy, by streamlining processes or avoiding steps that are not needed in certain circumstances? 

6

• This concern is about the processing software itself, not about software designed to monitor and control energy use. • This is a fairly new area of concern; the literature on energy use by software is small. • High performance and energy efficiency may be correlated for some tasks, but not for all.  • Game software could be a field for significant changes.  Sample Proposal Ideas • Comparisons of standard commercial packages (e.g. different browsers or word processors) for various tasks • Energy‐saving changes to widely used software systems  Starter Bibliography Cody Taylor and Jonathan Koomey, Working Paper: Estimating energy use and greenhouse gas emissions of 

Internet advertising. (iMC2, February 14, 2008), <http://imc2.com/Documents/CarbonEmissions.pdf>. Nadine Amsel and Bill Tomlinson, “Green Tracker: A Tool for Estimating 

the Energy Consumption of Software” (presented at the CHI 2010, Atlanta, GA, April 2010), http://delivery.acm.org/10.1145/1760000/1753981/p3337‐amsel.pdf?key1=1753981&key2 =5515425721&coll=GUIDE&dl=GUIDE&CFID=15151515&CFTOKEN=6184618. 

Eric Saxe, “Power‐Efficient Software,” acmqueue, January 8, 2010, http://queue.acm.org/detail.cfm?searchterm=power&id=1698225. 

David J. Brown and Charles Reams, “Toward Energy‐Efficient Computing,” acmqueue, February 17, 2010, http://queue.acm.org/detail.cfm?id=1730791.  

Behavioral Studies Background Notes: • There is wide consensus that engineering the efficiency of each device in a home or office is not sufficient; variations in user behavior may overwhelm technical variations. • Many studies have been done but all are limited in some way; much more research is needed. • How do consumers react to electric or gas prices? • How do consumers react to social messages, social pressure? • What categorization of users matters most for energy use – attitudes, age, gender, income, or something else?  Sample Proposal Ideas: • Define an issue or a social group that needs more careful investigation.  • Determine what forms of feedback are most useful for residential consumers in daily life. • Many forms of study could be useful – audits of real‐life homes and offices, questionnaires, lab experiments.  Starter Bibliography: There is a huge literature but few proven conclusions and many calls for more research. So new projects are needed but must be carefully constructed. 

7

Andy Frank, “Residential Energy Efficiency: Itʹs the Behavior, Stupid,” Energy Central, May 11, 2009, http://www.energycentral.com/intelligentutility/demandresponseandhan /articles/2036/Residential‐Energy‐Efficiency‐It‐s‐the‐Behavior‐Stupid/. 

Alan Fogarty and John Lane, “How individual behavior is a critical ingredient of any energy reduction plan,” FMLink, February 7, 2008, http://www.fmlink.com/ProfResources /Magazines/article.cgi?FM%20World:fmworld021108.html. 

[EPRI 2010a] Electric Power Research Institute, Guidelines for Designing Effective Energy Information Feedback Pilots: Research Protocols (Palo Alto, CA: Electric Power Research Institute, April 23, 2010), http://my.epri.com/portal/server.pt?space= CommunityPage&cached=true&parentname=ObjMgr&parentid=2&control=SetCommunity&CommunityID=404&RaiseDocID=000000000001016875&RaiseDocType=Abstract_idConsumer Electronics Association, “CEA Study Finds Homeowners Using Electronics to Reduce Home Energy Costs,” April 15, 2009, http://www.ce.org/Press/CurrentNews/press_release_detail.asp?id=11715 

Will Anderson and Vicki White, Exploring Consumer Preferences for Home Energy Display Functionality (Center for Sustainable Energy, August 2009) 

K. Carrie Armel, “Behavior and Energy” (Precourt Institute for Energy Efficiency, February 27, 2008), http://piee.stanford.edu/cgi‐bin/docs/publications/Armel_Behavior_and_Energy_Presentation_with_Notes %20for%20home%20energy%20display%20functionality%20FINAL.pdf. 

Phil Carson, “Consumer Behavior and Electricity Usage,” Intelligent Utility, June 16, 2010, http://www.intelligentutility.com/article/10/06/consumer‐behavior‐and‐electricity‐usage. 

Mark Clayton, “Energy use falls when neighbors compete,” Christian Science Monitor, Sept. 30, 2009, http://features.csmonitor.com/innovation/2009/09/30/energy‐use‐falls‐when‐neighbors‐compete/. 

Karen Ehrhardt‐Martinez, John A. Laitner, and Kenneth M. Keating, Pursuing Energy‐Efficient Behavior in a Regulatory Environment: Motivating Policymakers, Program Administrators, and Program Implementers, Working Papers on Behavior (California Institute for Energy and Environment, August 2009),  http://uc‐ciee.org/energyeff/documents/Motivating_Policymakers_rev.pdf. 

Michael J. Sullivan, Using Experiments to Foster Innovation and Improve the Effectiveness of Energy Efficiency Programs, Working Papers on Behavior (California Institute for Energy and Environment, March 2009), http://uc‐ciee.org/energyeff/documents/exp_design_wp.pdf. 

Alladi Venkatesh, “Digital Home Technologies and Transformation of Households,” Information Systems Frontiers 10, no. 4 (September 2008): 391‐395.   

Matthew Wiggins, Kurtis McKenney, and James Brodrick, “Residential Energy Monitoring,” ASHRAE Journal (June 2009): 88‐89.