FR3113756A1 - Système de suivi énergétique en périphérie sécurisé, méthode correspondante et architecture de stockage de données énergétiques sécurisée - Google Patents
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Abstract
TITRE : SYSTÈME DE SUIVI ÉNERGÉTIQUE EN PÉRIPHÉRIE SÉCURISÉ, MÉTHODE CORRESPONDANTE ET ARCHITECTURE DE STOCKAGE DE DONNÉES ÉNERGÉTIQUES SÉCURISÉE Le système de suivi énergétique en périphérie sécurisé (100) comprend :- un moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie (110),- un moyen de chiffrement (115) configuré pour chiffrer les données lues par le moyen de lecture de données,- un moyen de transmission sans fil longue distance (120) configuré pour transmettre les données chiffrées et- un moyen d'enregistrement dans un registre distribué (125) configuré pour enregistrer les données sécurisées et fiables transmises dans un registre distribué. Figure pour l'abrégé : Figure 1
Description
Domaine technique de l'invention
La présente invention concerne un système de suivi énergétique en périphérie sécurisé, une méthode correspondante et une architecture de stockage de données énergétiques sécurisée. Elle s'applique notamment dans le domaine des systèmes de gestion intelligente de l'énergie.
État de la technique antérieure
La capacité des systèmes de transmission et de stockage d'énergie est en général dimensionnée pour un volume d'utilisation donné et une densité de consommateurs donnée. L'infrastructure énergétique minimale nécessaire doit être construite en fonction de l'heure d'utilisation maximale (celle à laquelle la consommation est la plus importante). Si la différence entre les heures d'utilisation maximale et minimale est importante, le retour sur investissement n'est pas efficient. Il est nécessaire d'optimiser les tendances d'utilisation énergétique chez les consommateurs, afin d'abaisser le pic de consommation et donc le besoin d'infrastructures coûteuses en termes financiers comme matériels. De plus, l'écart entre les utilisations maximale et minimale doit être optimisé pour obtenir une utilisation énergétique la plus linéaire possible dans le temps. Cette optimisation est nécessaire pour équilibrer la production d'énergie d'une part, et la charge du réseau d'autre part. Dans le contexte d'un réseau électrique, cet équilibrage implique de modifier sa fréquence en fonction de ses capacités de charge et de production. Malheureusement, il est difficile de prédire l'équilibre futur entre charge et production. De plus, une utilisation d'énergie intermittente est source de difficultés techniques et économiques dans les systèmes où la production d'énergie peut être incontrôlable, comme pour l'énergie éolienne ou solaire.
Aujourd'hui, les consommateurs se voient proposer des tarifs forfaitaires basés sur les heures creuses. La facturation se fait hors ligne ou par lots, donc en fin de journée. Les tarifs étant fixés à l'avance, il n'est pas possible d'implémenter une tarification dynamique en temps réel. Cette approche statique n'optimise pas les tendances de consommation chez les consommateurs.
Les travaux actuellement menés dans ce domaine prévoient une possibilité de lecture sans fil des données de compteurs énergétiques intelligents, mais le champ d'application de ce procédé est limité. Pour lire à distance sa consommation électrique, un utilisateur peut installer un système de lecture optique détectant une impulsion lumineuse par kWh ou la rotation d'un disque de mesure ; ou bien une pince ampèremétrique placée en amont ou en aval du compteur, ce qui permet de mesurer un champ magnétique traversant les câbles électriques et d'en déduire une consommation énergétique.
Ces systèmes sont peu fiables, coûteux, encombrants, et les données qu'ils fournissent ne sont pas certifiées contrairement à celles que fournit directement le compteur de référence.
De plus, les méthodes d'enregistrement actuelles sont basées sur des systèmes informatiques propriétaires, qui n'offrent que peu de services potentiels du fait de leur nature fermée et aucune transparence du fait de leur opacité. Enfin, le système d'enregistrement quotidien exclut toute forme de tarification non statique, où les prix ne seraient pas fixés contractuellement mais dépendraient de la charge actuelle du système.
Présentation de l'invention
La présente invention a pour but de remédier à tout ou partie de ces inconvénients.
Pour cela, selon un premier aspect, la présente invention concerne un système de suivi énergétique en périphérie sécurisé, comprenant :
- un moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie,
- un moyen de chiffrement configuré pour chiffrer les données lues par le moyen de lecture de données,
- un moyen de transmission sans fil longue distance configuré pour transmettre les données chiffrées et
- un moyen d'enregistrement dans un registre distribué configuré pour enregistrer les données sécurisées et fiables transmises (ou une partie de ces données) dans un registre distribué.
- un moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie,
- un moyen de chiffrement configuré pour chiffrer les données lues par le moyen de lecture de données,
- un moyen de transmission sans fil longue distance configuré pour transmettre les données chiffrées et
- un moyen d'enregistrement dans un registre distribué configuré pour enregistrer les données sécurisées et fiables transmises (ou une partie de ces données) dans un registre distribué.
Grâce à ces dispositions, la consommation ou la production d'énergie suivie par le compteur peut être lue et enregistrée en temps réel, à une fréquence pertinente pour le cas d'utilisation considéré. Le recours à la technologie de registre distribué permet d'obtenir une traçabilité et une transparence critiques pour la facturation dynamique d'une consommation ou d'une production d'énergie. Cette facturation dynamique permet d'optimiser les tendances d'usage en encourageant l'utilisation d'énergie lors de périodes creuses, peu importe l'heure de la journée. On peut ainsi lisser la consommation ou la production d'énergie et donc réduire les effets négatifs d'une utilisation intermittente du réseau.
L'optimisation de l'utilisation d'énergie par les consommateurs finaux est un cas d'utilisation où la présente invention offre aussi des avantages commerciaux non techniques, liés par exemple à la facturation intelligente des consommateurs.
Dans certains modes de réalisation, le système qui fait l'objet de la présente invention comprend aussi un moyen de sécurisation de l'intégrité de données, configuré pour associer une signature aux données lues par le moyen de lecture de données avant leur transmission par le moyen de transmission sans fil longue distance.
Ces modes de réalisation permettent de vérifier l'intégrité des données transmises côté récepteur, ce qui réduit les risques de falsification de ces données.
Dans certains modes de réalisation, le système qui fait l'objet de la présente invention comprend aussi un moyen de déchiffrement des données transmises, et le moyen d'enregistrement dans un registre distribué est configuré pour enregistrer au moins une partie des données déchiffrées.
Ces modes de réalisation permettent la transmission sécurisée des données, ce qui réduit les risques d'attaques de l'homme du milieu.
Dans certains modes de réalisation, le système qui fait l'objet de la présente invention comprend aussi un moyen de traitement des données transmises, et le moyen d'enregistrement dans un registre distribué est configuré pour enregistrer au moins une partie des données traitées.
Ces modes de réalisation permettent de traiter les données reçues pour leur associer des donnes externes supplémentaires, ou pour les passer dans un format correspondant aux enregistrements attendus.
Dans certains modes de réalisation, le moyen de traitement comprend un moyen d'anonymisation des données, et le moyen d'enregistrement dans un registre distribué est configuré pour enregistrer au moins une partie des données anonymisées.
Ces modes de réalisation permettent le respect des lois sur les données personnelles.
Dans certains modes de réalisation, le moyen de traitement comprend un moyen de pondération en temps réel, et le moyen d'enregistrement dans un registre distribué est configuré pour enregistrer au moins une partie des données pondérées.
Ces modes de réalisation permettent la facturation dynamique d'une consommation ou d'une production d'énergie, sur la base d'une pondération dynamique pouvant être calculée en temps réel.
Dans certains modes de réalisation, le système qui fait l'objet de la présente invention comprend aussi plusieurs dispositifs, dont :
- un moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie,
- un moyen de chiffrement configuré pour chiffrer les données lues par le moyen de lecture,
- un moyen de transmission sans fil longue distance configuré pour transmettre les données chiffrées,
- le moyen de pondération en temps réel étant configuré pour pondérer une information transmise en fonction d'au moins deux informations transmises.
- un moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie,
- un moyen de chiffrement configuré pour chiffrer les données lues par le moyen de lecture,
- un moyen de transmission sans fil longue distance configuré pour transmettre les données chiffrées,
- le moyen de pondération en temps réel étant configuré pour pondérer une information transmise en fonction d'au moins deux informations transmises.
Ces modes de réalisation permettent la facturation dynamique d'une consommation ou d'une production d'énergie, sur la base d'une pondération dynamique pouvant être calculée en temps réel.
Dans certains modes de réalisation, au moins un moyen de transmission sans fil longue distance utilise la technologie LoRaWan. D'autres technologies peuvent être utilisées en fonction du cas considéré.
Ces modes de réalisation permettent au système de profiter de tous les avantages techniques de la technologie LoRaWan, notamment en termes de portée.
Dans certains modes de réalisation, le moyen de lecture de données est configuré pour lire la consommation ou la production sur le compteur plus de deux fois par heure.
Ces modes de réalisation permettent d'enregistrer les données à une fréquence plus proche du temps réel que les enregistrements par lots ou quotidiens actuels.
Selon un deuxième aspect, la présente invention concerne une architecture de stockage de données énergétiques sécurisée, comprenant :
- une portion locale comprenant un dispositif sécurisé configuré pour lire les données de consommation ou de production d'un compteur à une fréquence déterminée, le dispositif en question comprenant :
- un moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie,
- un moyen de chiffrement configuré pour chiffrer les données lues par le moyen de lecture de données,
- un moyen de transmission sans fil longue distance configuré pour transmettre les données chiffrées à une liaison de transmission sans fil et
- la liaison de transmission sans fil configurée pour charger des données de lecture de consommation ou de production à une fréquence donnée sur un moyen de traitement,
- une portion distante comprenant le moyen de traitement configuré pour :
- recevoir les données transmises,
- anonymiser les données,
- chiffrer les données en vue de leur stockage dans un registre distribué,
- stocker tout ou partie des données considérées grâce aux technologies de registre distribué (ou DLT, pour « distributed ledger technology ») selon les principes du stockage décentralisé de données,
- un registre distribué configuré pour stocker dans une chaîne de blocs les données transmises par le moyen de traitement, et exécuter un contrat intelligent pondérant de façon dynamique l'énergie consommée en fonction de l'heure de lecture par le moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie, et
- un flux de données fournissant les données extraites du registre distribué à des services spécifiques au cas d'utilisation considéré.
- une portion locale comprenant un dispositif sécurisé configuré pour lire les données de consommation ou de production d'un compteur à une fréquence déterminée, le dispositif en question comprenant :
- un moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie,
- un moyen de chiffrement configuré pour chiffrer les données lues par le moyen de lecture de données,
- un moyen de transmission sans fil longue distance configuré pour transmettre les données chiffrées à une liaison de transmission sans fil et
- la liaison de transmission sans fil configurée pour charger des données de lecture de consommation ou de production à une fréquence donnée sur un moyen de traitement,
- une portion distante comprenant le moyen de traitement configuré pour :
- recevoir les données transmises,
- anonymiser les données,
- chiffrer les données en vue de leur stockage dans un registre distribué,
- stocker tout ou partie des données considérées grâce aux technologies de registre distribué (ou DLT, pour « distributed ledger technology ») selon les principes du stockage décentralisé de données,
- un registre distribué configuré pour stocker dans une chaîne de blocs les données transmises par le moyen de traitement, et exécuter un contrat intelligent pondérant de façon dynamique l'énergie consommée en fonction de l'heure de lecture par le moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie, et
- un flux de données fournissant les données extraites du registre distribué à des services spécifiques au cas d'utilisation considéré.
Selon un troisième aspect, la présente invention concerne une méthode de suivi énergétique en périphérie sécurisée, comprenant :
- une étape de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie,
- une étape de chiffrement configurée pour chiffrer les données lues lors de l'étape de lecture,
- une étape de transmission sans fil longue distance configurée pour transmettre les données chiffrées et
- une étape d'enregistrement dans un registre distribué configuré pour enregistrer les données sécurisées et fiables dans un stockage distribué, selon les principes des registres distribués.
- une étape de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie,
- une étape de chiffrement configurée pour chiffrer les données lues lors de l'étape de lecture,
- une étape de transmission sans fil longue distance configurée pour transmettre les données chiffrées et
- une étape d'enregistrement dans un registre distribué configuré pour enregistrer les données sécurisées et fiables dans un stockage distribué, selon les principes des registres distribués.
Ces modes de réalisation offrent des avantages similaires à ceux du système de transmission sécurisée de consommation ou de production d'énergie qui fait l'objet de la présente invention.
Brève description des figures
D'autres avantages, finalités et spécificités de l'invention sont mis en évidence dans la description non-exhaustive suivante d'au moins un système ou une méthode selon la présente invention, associée aux dessins figurant en annexe, dans lesquels :
Description détaillée de l'invention
Cette description n'est pas exhaustive puisque chaque élément d'un mode de réalisation peut être combiné avantageusement avec n'importe quel autre élément d'un autre mode de réalisation.
Les figures ne sont pas à l'échelle.
Dans le contexte de cette invention, un « registre distribué » désigne un consensus, sans administrateur ni stockage centralisé, de données reproduites, partagées et synchronisées sur de multiples systèmes informatiques. Pour créer un tel registre distribué, un réseau pair à pair est nécessaire ainsi que des algorithmes de consensus garantissant la reproduction correcte sur les différents systèmes informatiques. Le système de la chaîne de blocs est une forme de technologie de registre distribué, qui peut être publique, privée ou à permission.
On note que le terme « en périphérie » est la traduction de « network edge », compris au sens de périphérie d’un réseau informatique.
La figure 1 montre un exemple de suite d'étapes d'un système 100 selon cette invention. Ce système de suivi énergétique en périphérie sécurisé 100 comprend :
- un moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie 110,
- un moyen de chiffrement 115 configuré pour chiffrer les données lues par le moyen de lecture de données,
- un moyen de transmission sans fil longue distance 120 configuré pour transmettre les données chiffrées et
- un moyen d'enregistrement dans un registre distribué 125 configuré pour enregistrer les données transmises sur un registre distribué.
- un moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie 110,
- un moyen de chiffrement 115 configuré pour chiffrer les données lues par le moyen de lecture de données,
- un moyen de transmission sans fil longue distance 120 configuré pour transmettre les données chiffrées et
- un moyen d'enregistrement dans un registre distribué 125 configuré pour enregistrer les données transmises sur un registre distribué.
Il faut noter que le compteur de consommation ou de production d'énergie 105 ne fait pas partie du présent système 100 dans une conception minimale. Cependant, le système 100 en question peut comprendre le compteur de consommation ou de production d'énergie 105 en question, de façon optionnelle.
Le compteur de consommation ou de production d'énergie 105 peut être n'importe quel dispositif permettant de mesurer la quantité d'un type d'énergie (électricité, gaz, hydrogène ou tout autre « fluide énergétique ») transitant entre un réseau ou une grille de distribution énergétique et un site de consommation ou de production énergétique. On trouve par exemple de tels compteurs de consommation ou de production d'énergie 105 dans les domiciles privés, en tant qu'interfaces entre la grille de distribution et le réseau énergétique du domicile. Ces compteurs 105 préexistent donc souvent à l'installation du système 100 qui peut être ajouté comme une amélioration. Un tel compteur de consommation ou de production d'énergie 105 mesure généralement la quantité d'énergie consommée plusieurs fois par jour, les quantités mesurées étant stockées :
- soit en lots de valeurs associées à des horodatages, par exemple, et transmis quand le lot atteint une taille prédéterminée
- soit en lots quotidiens de valeurs associées à des horodatages, par exemple, et transmis tous les jours.
- soit en lots de valeurs associées à des horodatages, par exemple, et transmis quand le lot atteint une taille prédéterminée
- soit en lots quotidiens de valeurs associées à des horodatages, par exemple, et transmis tous les jours.
Le compteur de consommation ou de production est équivalent à un dispositif de stockage de données de consommation ou de production. Dans un autre mode de réalisation, le système comprend aussi un dispositif de stockage de données de consommation ou de production, auquel les données sont fournies par le moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production.
Dans ce cas, un tel compteur de consommation ou de production d'énergie 105 fournit un signal de sortie permettant à un utilisateur de récupérer les valeurs de consommation ou de production en question. Ce signal peut être par exemple :
- un disque de mesure tournant à une vitesse correspondant au taux de consommation ou de production d'énergie, ou
- une sortie de « télé-information client » (TIC), c'est-à-dire un ensemble de données numériques contenant les taux et/ou quantités de consommation ou de production mesurés ou stockés dans le compteur 105.
- un disque de mesure tournant à une vitesse correspondant au taux de consommation ou de production d'énergie, ou
- une sortie de « télé-information client » (TIC), c'est-à-dire un ensemble de données numériques contenant les taux et/ou quantités de consommation ou de production mesurés ou stockés dans le compteur 105.
Le moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie 110 peut être de n'importe quel type compatible avec le signal de sortie du compteur 105 considéré.
Par exemple, le moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie 110 peut être un câble configuré pour être connecté à la sortie TIC du compteur 105 associé à un dispositif de traitement de données, comme un microcontrôleur, configuré pour lire les données de la sortie TIC.
Le moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie 110 peut aussi être une pince ampèremétrique placée en amont ou en aval du compteur 105, permettant à un microcontrôleur associé de mesurer un champ magnétique traversant les câbles électriques et d'en déduire un taux de consommation ou de production énergétique ainsi qu'une consommation ou une production.
Le moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie 110 peut aussi être un capteur optique positionné face à un disque de mesure du compteur 105, associé à un microcontrôleur exécutant un logiciel de traitement d'image configuré pour déterminer la vitesse de rotation du disque de mesure dans le flux vidéo fourni par le capteur optique.
Un tel moyen de lecture de données 110 peut être configuré pour fournir des données transmises à une fréquence déterminée, par exemple deux fois par jour, toutes les heures ou deux fois par heure. Plus la fréquence est élevée, plus le système 100 s'approche du temps réel.
La fréquence des relevés influe elle aussi sur la proximité du système 100 avec le temps réel. Par exemple, un intervalle d'une minute entre deux lectures offre de meilleures fonctionnalités en temps réel qu'un intervalle de trente minutes.
Le moyen de chiffrement 115 peut être par exemple un microcontrôleur configuré pour exécuter un protocole de chiffrement comme AES (pourAdvanced Encryption Standard, soit « norme de chiffrement avancé ») avec une longueur de clé de 128 bits.
Le moyen de transmission sans fil longue distance 120 peut être par exemple une antenne à circuits imprimés et un contrôleur d'antenne associé. Le terme « longue distance » désigne de préférence une distance de plusieurs kilomètres. Dans les modes de réalisation privilégiés, le terme « longue distance » désigne une distance de plusieurs dizaines de kilomètres. Dans d'autres modes de réalisation, le terme « longue distance » désigne une distance de plusieurs centaines de kilomètres.
Un tel moyen de transmission sans fil longue distance 120 peut être par exemple une antenne configurée pour émettre des signaux grâce à la technologie LoRaWan, en particulier dans sa version 1.0.2 et en mode OTAA (pour Over The Air Activation, soit « activation sans fil »). Dans d'autres modes de réalisation, ce moyen de transmission sans fil longue distance 120 peut être par exemple une antenne configurée pour émettre des signaux sur un réseau de données cellulaires 3G/4G/5G.
Un tel moyen de transmission sans fil longue distance 120 peut comprendre par exemple un moyen de contrôle à distance (non représenté) pour configurer le dispositif à distance.
Un tel moyen de transmission sans fil longue distance 120 peut de plus être associé à un moyen de segmentation de données (non représenté) configuré pour segmenter les données lues en plusieurs segments.
Il est préférable que le moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie 110, le moyen de chiffrement 115 configuré pour chiffrer les données lues par le moyen de lecture de données, et le moyen de transmission sans fil longue distance 120 configuré pour transmettre les données chiffrées soient inclus dans un unique dispositif 160. Un tel dispositif 160 est configuré pour être placé à proximité immédiate du compteur 105 et non du moyen d'enregistrement 125 qui se trouve à une distance significativement plus grande du compteur 105. Le terme « distance significativement plus grande » désigne un ratio entre les distances d'au moins dix, de préférence au moins cent, voire encore mieux d'au moins mille. Dans un tel dispositif, le moyen de lecture de données 110, le moyen de chiffrement 115 et le moyen de transmission 120 peuvent être intégrés dans un boîtier unique.
Le moyen d'enregistrement sur registre distribué 125 peut être par exemple un microcontrôleur embarquant une architecture informatique qui effectue les inscriptions dans le registre distribué. Une telle architecture informatique fonctionne comme un « pair » dans le réseau pair à pair où est stocké le registre distribué. Le mécanisme précis d'inscription dans le registre distribué dépend du type de registre distribué utilisé dans le mode de réalisation considéré. Par exemple, un tel mécanisme pourrait être basé sur la chaîne de blocs Ethereum et donc exécuter le mécanisme de consensus de cette chaîne de blocs dans l'architecture informatique.
Dans certains modes de réalisation comme celui de la figure 1, le système 100 qui fait l'objet de la présente invention comprend un moyen de sécurisation de l'intégrité de données 130, configuré pour associer une signature aux données lues par le moyen de lecture de données avant leur transmission par le moyen de transmission sans fil longue distance 120.
Un tel moyen de sécurisation de l'intégrité de données 130 peut être par exemple un logiciel de génération de signature de données exécuté par un microcontrôleur. Un tel logiciel de génération de signature de données peut être par exemple un élément sécurisé de type ST-SAFE A100, ayant une signature de 64 ou 96 octets.
Dans certains modes de réalisation comme celui de la figure 1, le système 100 qui fait l'objet de la présente invention comprend un moyen de déchiffrement des données transmises 135, et le moyen d'enregistrement dans un registre distribué 125 est configuré pour enregistrer au moins une partie des données déchiffrées.
Le moyen de déchiffrement 135 peut être par exemple un microcontrôleur configuré pour exécuter le déchiffrement d'un protocole de chiffrement comme AES (pourAdvanced Encryption Standard, soit « norme de chiffrement avancé ») avec une longueur de clé de 128 bits.
Un tel moyen de déchiffrement 135 peut être une partie du microcontrôleur embarquant l'architecture informatique qui effectue les inscriptions dans le registre distribué.
Dans certains modes de réalisation comme celui de la figure 1, le système 100 qui fait l'objet de la présente invention comprend un moyen de traitement des données transmises 140, et le moyen d'enregistrement dans un registre distribué 125 est configuré pour enregistrer au moins une partie des données traitées.
Un tel moyen de traitement 140 peut être par exemple le microcontrôleur embarquant l'architecture informatique qui effectue les inscriptions dans le registre distribué. Un tel moyen de traitement peut réaliser plusieurs types de calculs ou d'opérations en fonction du cas d'utilisation considéré.
Dans certains modes de réalisation comme celui de la figure 1, le moyen de traitement 140 comprend un moyen d'anonymisation des données 150, et le moyen d'enregistrement dans un registre distribué 125 est configuré pour enregistrer au moins une partie des données anonymisées.
Un tel moyen d'anonymisation des données 150 peut être par exemple un logiciel configuré pour supprimer des données transmises tous les identifiants relatifs à un consommateur d'énergie donné, comme un nom ou une adresse.
Dans certains modes de réalisation comme celui de la figure 1, le moyen de traitement 140 comprend un moyen de pondération en temps réel 155, et le moyen d'enregistrement dans un registre distribué 125 est configuré pour enregistrer au moins une partie des données pondérées.
Un tel moyen de pondération en temps réel 155 peut être par exemple un logiciel configuré pour pondérer une consommation ou une production d'énergie en fonction d'un taux de facturation dynamique. Un tel taux peut être calculé en fonction de la consommation ou de la production dynamiques d'énergie sur un ensemble de sites de consommation, déterminées automatiquement par le moyen de traitement de données 140. Par exemple, si un ensemble de foyers notés A, B et C a une capacité maximale de consommation ou de production d'énergie de 50 (indice sans unité), et qu'à un moment donné A et B consomment 1 chacun, le taux pourrait être baissé pour C afin de favoriser l'utilisation d'énergie pendant les heures de faible consommation ou production.
Une telle pondération en temps réel peut être basée sur un contrat intelligent. Un contrat intelligent est un protocole informatique conçu pour faciliter, vérifier ou garantir numériquement la négociation ou l'exécution d'un contrat. Les contrats intelligents permettent d'exécuter des transactions crédibles sans tierce partie. Ces transactions sont traçables et irréversibles. De tels contrats intelligents peuvent contenir les règles définissant la pondération en fonction de paramètres physiques du monde réel, comme l'heure de la journée, la charge de la grille de distribution au moment de la consommation ou de la production, etc.
Dans certains modes de réalisation comme celui de la figure 1, le système 100 qui fait l'objet de la présente invention comprend plusieurs dispositifs 160, chaque dispositif 160 comprenant :
- un moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie 110,
- un moyen de chiffrement 115 configuré pour chiffrer les données lues par le moyen de lecture de données et
- un moyen de transmission sans fil longue distance 120 configuré pour transmettre les données chiffrées,
le moyen de pondération en temps réel 155 étant configuré pour pondérer une information transmise en fonction d'au moins deux informations transmises.
- un moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie 110,
- un moyen de chiffrement 115 configuré pour chiffrer les données lues par le moyen de lecture de données et
- un moyen de transmission sans fil longue distance 120 configuré pour transmettre les données chiffrées,
le moyen de pondération en temps réel 155 étant configuré pour pondérer une information transmise en fonction d'au moins deux informations transmises.
Les au moins deux informations transmises sont de préférence émises par des dispositifs 160 différents pour indiquer la charge de la grille de distribution énergétique et permettre une pondération dynamique.
Un tel dispositif 160 peut être alimenté par une connexion directe à la sortie d'énergie du compteur 105.
La figure 3 est une représentation schématique d'une architecture de stockage de données énergétiques sécurisée 300 mettant en œuvre le système 100 de la figure 1. Cette architecture 300 comprend :
- une portion locale 305 comprenant un dispositif sécurisé 160 configuré pour lire les données de consommation ou de production d'un compteur 105 à une fréquence déterminée, le dispositif sécurisé 160 en question comprenant :
- un moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie 110,
- un moyen de chiffrement 115 configuré pour chiffrer les données lues par le moyen de lecture de données,
- un moyen de transmission sans fil longue distance 120 configuré pour transmettre les données chiffrées à une liaison de transmission sans fil 310 et
- la liaison de transmission sans fil 310 configurée pour charger des données de lecture de consommation ou de production à une fréquence donnée sur un moyen de traitement 140,
- une portion distante 315 comprenant le moyen de traitement 140 configuré pour :
- recevoir les données transmises,
- anonymiser les données,
- chiffrer les données en vue de leur stockage dans un registre distribué,
- stocker les données sur un registre distribué,
- un registre distribué 320 configuré pour stocker dans une chaîne de blocs 325 les données transmises par le moyen de traitement 140, et exécuter un contrat intelligent 330 pondérant de façon dynamique l'énergie consommée en fonction de l'heure de lecture par le moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie 110,
- un flux de données 335 fournissant les données extraites du registre distribué à des services informatiques spécifiques au cas d'utilisation considéré 340, tels par exemple :
- des connexions à une interface de programmation applicative 345 depuis et/ou vers des sources externes,
- des fonctionnalités de tableau de bord pour la consommation ou la production 350 permettant aux utilisateurs de suivre l'énergie consommée et la tarification correspondante, et/ou
- des déclencheurs sortants 355 pouvant être utilisés dans d'autres systèmes informatiques.
- une portion locale 305 comprenant un dispositif sécurisé 160 configuré pour lire les données de consommation ou de production d'un compteur 105 à une fréquence déterminée, le dispositif sécurisé 160 en question comprenant :
- un moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie 110,
- un moyen de chiffrement 115 configuré pour chiffrer les données lues par le moyen de lecture de données,
- un moyen de transmission sans fil longue distance 120 configuré pour transmettre les données chiffrées à une liaison de transmission sans fil 310 et
- la liaison de transmission sans fil 310 configurée pour charger des données de lecture de consommation ou de production à une fréquence donnée sur un moyen de traitement 140,
- une portion distante 315 comprenant le moyen de traitement 140 configuré pour :
- recevoir les données transmises,
- anonymiser les données,
- chiffrer les données en vue de leur stockage dans un registre distribué,
- stocker les données sur un registre distribué,
- un registre distribué 320 configuré pour stocker dans une chaîne de blocs 325 les données transmises par le moyen de traitement 140, et exécuter un contrat intelligent 330 pondérant de façon dynamique l'énergie consommée en fonction de l'heure de lecture par le moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie 110,
- un flux de données 335 fournissant les données extraites du registre distribué à des services informatiques spécifiques au cas d'utilisation considéré 340, tels par exemple :
- des connexions à une interface de programmation applicative 345 depuis et/ou vers des sources externes,
- des fonctionnalités de tableau de bord pour la consommation ou la production 350 permettant aux utilisateurs de suivre l'énergie consommée et la tarification correspondante, et/ou
- des déclencheurs sortants 355 pouvant être utilisés dans d'autres systèmes informatiques.
La figure 2 est une représentation schématique d'une combinaison particulière d'étapes de la méthode 200 selon la présente invention. Cette méthode de suivi énergétique en périphérie sécurisée 200 est caractérisée en ce qu'elle comprend :
- une étape de lecture d'un compteur de consommation ou de production d'énergie 205,
- une étape de chiffrement 210 configurée pour chiffrer les données lues lors de l'étape de lecture 205,
- une étape de transmission sans fil longue distance 215 configurée pour transmettre les données chiffrées et
- une étape d'enregistrement dans un registre distribué 220 configurée pour enregistrer les données transmises sur un registre distribué.
- une étape de lecture d'un compteur de consommation ou de production d'énergie 205,
- une étape de chiffrement 210 configurée pour chiffrer les données lues lors de l'étape de lecture 205,
- une étape de transmission sans fil longue distance 215 configurée pour transmettre les données chiffrées et
- une étape d'enregistrement dans un registre distribué 220 configurée pour enregistrer les données transmises sur un registre distribué.
L'étape de lecture d'un compteur de consommation ou de production d'énergie 205 est effectuée par exemple par un moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie 110 tel que décrit pour la figure 1.
L'étape de chiffrement 210 est effectuée par exemple par un moyen de chiffrement 115 tel que décrit pour la figure 1.
L'étape de transmission sans fil longue distance 215 est effectuée par exemple par un moyen de transmission sans fil longue distance 120 tel que décrit pour la figure 1.
L'étape d'enregistrement dans un registre distribué 220 est effectuée par exemple par un moyen d'enregistrement dans un registre distribué 125 tel que décrit pour la figure 1.
Dans un autre mode de réalisation donné, le système 100 a pour fonction la valorisation d'un potentiel de chaleur fatale, grâce à la traçabilité automatique de la production de cette énergie, pour alimenter une bourse locale.
La chaleur fatale est une source d'énergie encore peu ou sous-exploitée, essentiellement car la gestion dynamique et optimisée de sa traçabilité et de sa « disponibilité » pour les acheteurs/consommateurs potentiels reste un défi. La chaleur fatale est définie comme : « une production de chaleur induite par un site de production, sans être sa fonction principale, et qui n'est donc pas forcément récupérée. »
Ce mode de réalisation vise à résoudre les problèmes techniques suivants : Est-il possible d'exploiter le potentiel de cette source d'énergie ? Pour cela, il faut concevoir une solution indépendante des producteurs, des gestionnaires et des consommateurs de ce type d'énergie, ce qui garantirait la traçabilité tout le long de la chaîne de valeur, et décentralisée pour permettre des transactions entre les acteurs.
Pour résoudre ces problèmes, le mode de réalisation doit relever les défis suivants :
- pouvoir mesurer de façon sécurisée la production et les transactions de chaleur fatale sans intermédiaires,
- proposer une plateforme fédératrice dotée d'outils permettant aux acteurs de l'écosystème concerné de gérer ces flux d'énergie, et
- provisionner la valeur des échanges de pair à pair.
- pouvoir mesurer de façon sécurisée la production et les transactions de chaleur fatale sans intermédiaires,
- proposer une plateforme fédératrice dotée d'outils permettant aux acteurs de l'écosystème concerné de gérer ces flux d'énergie, et
- provisionner la valeur des échanges de pair à pair.
Un tel mode de réalisation offre la proposition de valeur suivante :
- la mobilisation de technologies de registre distribué (comme la chaîne de blocs) pour soutenir le développement et le déploiement d'une architecture de suivi des transactions décentralisée et d'une plateforme associée, qui assurera la traçabilité des « micro » transactions (achat-vente, ...) de chaleur fatale entre les acteurs d'un écosystème, et
- la possibilité de couvrir l'intégralité du cycle de la production à la vente et de gérer la micro facturation entre acteurs.
- la mobilisation de technologies de registre distribué (comme la chaîne de blocs) pour soutenir le développement et le déploiement d'une architecture de suivi des transactions décentralisée et d'une plateforme associée, qui assurera la traçabilité des « micro » transactions (achat-vente, ...) de chaleur fatale entre les acteurs d'un écosystème, et
- la possibilité de couvrir l'intégralité du cycle de la production à la vente et de gérer la micro facturation entre acteurs.
Un tel mode de réalisation règle les complexités techniques suivantes :
- il permet d'avoir de l'équipement technique capable d'assurer des tests et une transmission sécurisés, ce qui garantit la mesure de la production si cet équipement est relié à une sortie de compteur d'énergie fatale,
- les dispositifs peuvent communiquer entre eux via un réseau maillé où les nœuds interagissent les uns avec les autres,
- un tel système permet d'atteindre les optimums identifiés, par exemple sur le prix de la chaleur fatale. Celui-ci varie en fonction de l'offre et de la demande, qui peuvent être mesurées respectivement par des dispositifs lisant et transmettant des données de sortie de production d'une part et de consommation d'autre part.
- il permet d'avoir de l'équipement technique capable d'assurer des tests et une transmission sécurisés, ce qui garantit la mesure de la production si cet équipement est relié à une sortie de compteur d'énergie fatale,
- les dispositifs peuvent communiquer entre eux via un réseau maillé où les nœuds interagissent les uns avec les autres,
- un tel système permet d'atteindre les optimums identifiés, par exemple sur le prix de la chaleur fatale. Celui-ci varie en fonction de l'offre et de la demande, qui peuvent être mesurées respectivement par des dispositifs lisant et transmettant des données de sortie de production d'une part et de consommation d'autre part.
Claims (10)
- Système de suivi énergétique en périphérie sécurisé (100), caractérisé en ce qu'il comprend :
- un moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie (110),
- un moyen de chiffrement (115) configuré pour chiffrer les données lues par le moyen de lecture de données,
- un moyen de transmission sans fil longue distance (120) configuré pour transmettre les données chiffrées et
- un moyen d'enregistrement dans un registre distribué (125) configuré pour enregistrer les données sécurisées et fiables transmises dans un registre distribué. - Système (100) selon la revendication 1, comprenant de plus un moyen de sécurisation de l'intégrité de données (130), configuré pour associer une signature aux données lues par le moyen de lecture de données avant leur transmission par le moyen de transmission sans fil longue distance (120).
- Système (100) selon la revendication 1 ou 2, comprenant de plus un moyen de déchiffrement des données transmises (135), le moyen d'enregistrement dans un registre distribué (125) étant configuré pour enregistrer au moins une partie des données déchiffrées.
- Système (100) selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant de plus un moyen de traitement des données transmises (140), le moyen d'enregistrement dans un registre distribué (125) étant configuré pour enregistrer au moins une partie des données traitées.
- Système (100) selon la revendication 4, où le moyen de traitement (140) comprend un moyen d'anonymisation des données (150), et le moyen d'enregistrement dans un registre distribué (125) étant configuré pour enregistrer au moins une partie des données anonymisées.
- Système (100) selon la revendication 4 ou 5, où le moyen de traitement (140) comprend un moyen de pondération en temps réel (155), le moyen d'enregistrement dans un registre distribué (125) étant configuré pour enregistrer au moins une partie des données anonymisées.
- Système (100) selon la revendication 6, comprenant plusieurs dispositifs (160) parmi lesquels :
- un moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie (110),
- un moyen de chiffrement (115) configuré pour chiffrer les données lues par le moyen de lecture de données et
- un moyen de transmission sans fil longue distance (120) configuré pour transmettre les données chiffrées,
le moyen de pondération en temps réel (155) étant configuré pour pondérer une information transmise en fonction d'au moins deux informations transmises. - Système (100) selon l'une des recommandations 1 à 7, où le moyen de lecture de données (110) est configuré pour lire la consommation ou la production sur le compteur plus de deux fois par heure.
- Architecture de stockage de données énergétiques sécurisée (300), caractérisée en ce qu'elle comprend :
- une portion locale (305) comprenant un dispositif sécurisé (160) configuré pour lire les données de consommation ou de production d'un compteur (105) à une fréquence déterminée, le dispositif sécurisé (160) en question comprenant :
- un moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie (110),
- un moyen de chiffrement (115) configuré pour chiffrer les données lues par le moyen de lecture de données,
- un moyen de transmission sans fil longue distance (120) configuré pour transmettre les données chiffrées à une liaison de transmission sans fil (310) et
- la liaison de transmission sans fil (310) configurée pour charger des données de lecture de consommation ou de production à une fréquence donnée sur un moyen de traitement (140),
- une portion distante (315) comprenant le moyen de traitement (140) configuré pour :
- recevoir les données transmises,
- anonymiser les données,
- chiffrer les données en vue de leur stockage dans un registre distribué,
- stocker les données dans un registre distribué,
- un registre distribué (320) configuré pour stocker dans une chaîne de blocs (325) les données transmises par le moyen de traitement (140), et exécuter un contrat intelligent (330) pondérant de façon dynamique l'énergie consommée en fonction de l'heure de lecture par le moyen de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie (110), et
- un flux de données (335) fournissant les données extraites du registre distribué à des services spécifiques au cas d'utilisation considéré (340). - Méthode de suivi énergétique en périphérie sécurisée (200) caractérisée en ce qu'elle comprend :
- une étape de lecture de données mesurant une consommation ou une production d'énergie (205),
- une étape de chiffrement (210) configurée pour chiffrer les données lues lors de l'étape de lecture (205),
- une étape de transmission sans fil longue distance (215) configurée pour transmettre les données chiffrées et
- une étape d'enregistrement dans un registre distribué (220) configurée pour enregistrer les données sécurisées et fiables transmises dans un registre distribué.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR2008672A FR3113756A1 (fr) | 2020-08-25 | 2020-08-25 | Système de suivi énergétique en périphérie sécurisé, méthode correspondante et architecture de stockage de données énergétiques sécurisée |
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Citations (1)
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| EP3550532A1 (fr) * | 2018-04-17 | 2019-10-09 | Hepu Technology Development (Beijing) Co. Ltd. | Système de compteur d'électricité intelligent à portefeuille lumineux |
-
2020
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP3550532A1 (fr) * | 2018-04-17 | 2019-10-09 | Hepu Technology Development (Beijing) Co. Ltd. | Système de compteur d'électricité intelligent à portefeuille lumineux |
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