JP2022146751A - 制御サーバ、消費制御装置、取引システム、通信方法、及びプログラム - Google Patents

制御サーバ、消費制御装置、取引システム、通信方法、及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】電力取引においては、電力の安定した利用を実現するために、消費される電力と生産される電力をリアルタイムで同じに調整する必要がある（同時同量）。しかし、同時同量を確保させるべく、電力消費のピークに対応するために発電装置を増設すると、電力の供給コストが増大してしまう。【解決手段】電力を使用する電気装置の電力の消費制御を行う各消費制御装置と通信ネットワークを介して通信する制御サーバ５は、各消費制御装置が送信した、当該各消費制御装置が電力の消費制御を行っている電気装置の電力使用に関連する各電力使用関連データを受信し（Ｓ６５）、各消費制御装置のうちの特定の消費制御装置に対して当該特定の消費制御装置が消費制御を行っている特定の電気装置への電力の消費制御を行わせるための消費制御データを、前記特定の消費制御装置が受信すべく送信する（Ｓ６７，Ｓ６８；Ｓ１０５)。【選択図】図６

Description

本発明は、制御サーバ、消費制御装置、取引システム、通信方法、及びプログラムに関する。
近年、再生可能エネルギーによって生産された電力が注目されている。この電力は、太陽光、太陽熱、風力、バイオマス、地熱、水力、大気中の熱等の再生可能エネルギーである資源を利用することで生産される。再生可能エネルギーによる発電は、石油、石炭、液化天然ガス等の化石燃料による発電に比べて、地球温暖化の原因となっているＣＯ２をほとんど排出しないため、電力の生産に利用される資源の中でも、再生可能エネルギーは環境に優しいエネルギー資源である。このような環境に優しい電力を利用して工場などを稼働させることで、企業価値を向上させることができる。
また、再生可能エネルギー等によって生産された電力の取引にブロックチェーンを利用する方法がある（特許文献１参照）。ブロックチェーンは、分散型台帳と呼ばれ、複数のノード（コンピュータ）によって電力の取引履歴を示す複数の台帳を紐づけることにより、取引履歴のデータの改ざんを防ぐことができる。これを電力取引履歴の管理に用いることで、どこで作られた再生可能エネルギーが、どの企業においてどれだけ使われ、その企業がどれだけ環境に貢献しているかを示す証拠となることが期待されている。
一方、電力取引においては、電力の安定した利用を実現するために、消費される電力と生産される電力をリアルタイムで同じに調整する必要がある（同時同量）。
特開２０１９－１４４８５１号公報
しかしながら、同時同量を確保させるべく、電力消費のピークに対応するために発電装置を増設すると、電力の供給コストが増大してしまうという課題が生じる。
請求項１に係る発明は、電力を使用する電気装置の電力の消費制御を行う各消費制御装置と通信ネットワークを介して通信する制御サーバであって、前記各消費制御装置が送信した、当該各消費制御装置が電力の消費制御を行っている電気装置の電力使用に関連する各電力使用関連データを受信する受信手段と、受信され前記各電力使用関連データに基づき、前記各消費制御装置のうちの特定の消費制御装置に対して当該特定の消費制御装置が消費制御を行っている特定の電気装置への電力の消費制御を行わせるための消費制御データを生成する生成手段と、生成された前記消費制御データを前記特定の消費制御装置が受信すべく送信する送信手段と、を有することを特徴とする制御サーバである。
以上説明したように本発明によれば、電力の消費制御を行うことで、同時同量を確保するために電力の供給コストが増大してしまうという課題を解消することができるという効果を奏する。
本実施形態に係る取引システムの概略図である。 スマートフォンのハードウェア構成図である。 スマートメータのハードウェア構成図である。 制御サーバ、消費制御装置、及びのハードウェア構成図である。 取引システムのうち、制御サーバ５、消費制御装置６、及びノード９の機能ブロック図である。 電力の消費制御を行う処理を示すシーケンス図である。 電力使用関連データの概略図である。 消費制御データ生成処理を示すフローチャートである。 トランザクション情報及びアセット情報の概念図である。
以下に図面を用いて、本実施形態を詳細に説明する。
〔システムの構成の概略〕
まず、取引システム１の構成の概略について説明する。図１は、本実施形態に係る取引システムの概略図である。ここでは、アセットの一例としての電力を取り扱う場合について説明する。なお、アセットの所有権及びアセットの生産方法の種類は、後述のアセット情報で管理される。
＜各業者の説明＞
図１に示されているように、電力の生産者Ａ、電力の消費者Ｃ、及び仲介者Ｄが存在する。
生産者Ａは、提供者の一例であり、再生可能エネルギーによって生産された電力（日本では「グリーン電力」と呼ばれている）の生産に利用される再生可能エネルギーの一例としての太陽光から電力を生産する業者である。なお、生産者Ａは、化石燃料の一例としての石油から電力を生産する業者であってもよい。また、提供者には、各生産者からアセットを買い取って転売する組合等も含まれる。
消費者Ｃは、使用者の一例であり、生産者Ａから提供された電力を消費する業者である。なお、使用者には、アセットが電力のように消費されない不動産等の場合のアセットの所有権をすることになった者も含まれる。
仲介者Ｄは、電力の所有権の取引の仲介を行う業者である。例えば、小売電気事業者等である。
また、電力の生産方法の種類には、太陽光、太陽熱、風力、バイオマス、地熱、水力、大気中の熱、又は原子力等を利用して生成する方法が挙げられる。これらのうち、太陽光、太陽熱、風力、バイオマス、地熱、水力、及び大気中の熱は、再生可能エネルギーとしての大分類に属する。また、石油、石炭、及び液化天然ガスは、化石燃料としての大分類に属する。再生可能エネルギーによる発電は、化石燃料による発電に比べて、地球温暖化の原因となっているＣＯ２をほとんど排出しないため、再生可能エネルギーは環境に優しいエネルギー源である。本実施形態では、再生可能エネルギーとして、太陽光、太陽熱、風力、バイオマス、地熱、水力、又は大気中の熱が利用される。また、化石燃料として、石油、石炭、又は液化天然ガスが利用される。
なお、生産者は１つでも３つ以上であってもよい。消費者及び仲介者は複数あってもよい。
＜電力の送配信のネットワーク＞
変電所Ｂｘは生産者Ａの最寄りの変電所であり、変電所Ｂｙは消費者Ｃの最寄りの変電所である。変電所Ｂｘ、Ｂｙ、及び送配電線等によって、送配電ネットワーク１０が構築されている。生産者Ａから提供された電力は、送配電ネットワーク１０を介して消費者Ｃに提供される。
＜データ通信のネットワーク＞
生産者Ａは、スマートフォン２、スマートメータ３ａ、発電装置４を有している。消費者Ｃは、スマートメータ３ｃ、消費制御装置６、センサ７、電気装置８を有している。仲介者Ｄは、制御サーバ５を管理している。この仲介者Ｄは、法人、個人（例えば、社長、役員、ＩＴ管理者等の従業員）である。
なお、スマートフォンは、生産者及び消費者の数に応じて、２つでもよいし、４つ以上でもよい。また、スマートメータ３ａ，３ｃは、生産者及び消費者の数に応じて、３つ以上でもよい。以降、各スマートメータ３ａ，３ｃの総称は、スマートメータ３と示される。発電装置４は、生産者の数に応じて、１つでもよいし、２つ以上でもよい。
制御サーバ５は、仲介者の数に応じて、２つ以上でもよい。また、制御サーバ５は、単一のコンピュータによって構築されていてもよいし、複数のコンピュータによって構築されていてもよい。電気装置８は、２つ以上でもよい。
図１に示されているように、データ通信用ネットワークとしての取引システム(Tracking System)１は、複数のスマートフォン２、スマートメータ３ａ，３ｃ、発電装置４，制御サーバ５、消費制御装置６、及びコンピュータ等のノード９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄによって構築されている。また、ノード９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄによって、ブロックチェーンネットワーク９０が構築されている。ブロックチェーンネットワーク９０は、インターネット等の通信ネットワーク１００内で構築されている。通信ネットワーク１００は、インターネット、移動体通信網、ＬＡＮ(Local Area Network)等によって構築されている。なお、通信ネットワーク１００には、有線通信だけでなく、移動通信システム（４Ｇ、５Ｇ、６Ｇ等）、ＷｉＭＡＸ(Worldwide Interoperability for Microwave Access)等の無線通信によるネットワークが含まれてもよい。また、ノード９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄは、本来多数存在するが、ここでは紙面の都合上４つのみが示されている。ノード９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄは、それぞれ異なる企業等によって管理されている。異なる企業の中に、仲介者Ｄが含まれる場合もある。以降、ノード９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの総称は、ノード９と示される。
続いて、生産者Ａ及び消費者Ｃの端末及び装置について説明する。
（生産者Ａの端末及び装置）
スマートフォン２は、スマートメータ３ａと、ＮＦＣ(Near Field Communication)やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線技術によりデータ通信を行うことができる。また、スマートフォン２は、通信ネットワーク１００を介して制御サーバ５とデータ通信を行うことができる。
スマートメータ３ａは、通信ネットワーク１００を介して制御サーバ５とデータ通信を行うことができる。また、スマートメータ３ａは、一定時間毎に（例えば、３０分毎に）、発電装置４が生産した電力の提供量（発電量）を計測し、更に、この提供量データを制御サーバ５に送信する等の処理を行う。
発電装置４は、太陽光等の再生可能エネルギーを利用して発電する装置である。発電装置４は、石油等の化石燃料を利用して発電する装置であってもよい。
（消費者Ｃの端末及び装置）
スマートメータ３ｃは、通信ネットワーク１００を介して制御サーバ５とデータ通信を行うことができる。また、スマートメータ３ｃは、一定時間毎に（例えば、３０分毎に）、電気装置８が使用した電力の使用量を計測し、更に、電力の使用量及び使用時間等を示した使用情報を、通信ネットワーク１００を介して制御サーバ５に送信する等の処理を行う。
消費制御装置６は、通信ネットワーク１００を介して制御サーバ５と通信を行う。また、消費制御装置６は、通信ネットワーク１００内に構築されているブロックチェーンネットワーク９０と通信を行う。更に、消費制御装置６は、センサ７からセンサ値を取得したり、電気装置８から電力の消費量及び設定値を取得したり、電気装置８に設定変更データを出力したりする。電気装置８が照明器具の場合には設定値は明るさ値等であり、電気装置８がエアコンの場合には設定値は設定温度等である。
センサ７は、温度、湿度、明るさ等を検知するセンサである。
電気装置８は、照明器具、エアコン、冷蔵庫、コピー機等である。電気装置８には、スマート家電が含まれる。電気装置８は、消費制御装置６から取得した設定変更データに基づいて、自装置の設定を変更する。電気装置８が照明器具の場合には、電気装置８は設定変更データによって明るさを変更する。電気装置８がエアコンの場合には、電気装置８は設定変更データによって設定温度を変更する。
(仲介者Ｄの制御サーバ）
制御サーバ５は、生産者Ａと消費者Ｃの間での電力の取引を仲介する処理を行う。また、制御サーバ５は、ブロックチェーンネットワーク９０のノード９にアクセスして、ノード９とデータ通信することができる。
（補足）
なお、スマートフォン２は、提供者の通信端末の一例である。通信端末には、スマートウオッチ、ＰＣ、スマートグラス等も含まれる。スマートメータ３は、計測端末の一例である。
〔ハードウェア構成〕
続いて、図２乃至図４を用いて、スマートフォン２、スマートメータ３、制御サーバ５、消費制御装置６、及びノード９のハードウェア構成について説明する。
＜スマートフォンのハードウェア構成＞
図２は、スマートフォンのハードウェア構成図である。図２に示されているように、スマートフォン２は、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、ＥＥＰＲＯＭ２０４、ＣＭＯＳセンサ２０５、撮像素子Ｉ／Ｆ２０６、加速度・方位センサ２０７、メディアＩ／Ｆ２０９、ＧＰＳ受信部２１１を備えている。
これらのうち、ＣＰＵ２０１は、スマートフォン２全体の動作を制御する。ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１やＩＰＬ等のＣＰＵ２０１の駆動に用いられるプログラムを記憶する。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１のワークエリアとして使用される。ＥＥＰＲＯＭ２０４は、ＣＰＵ２０１の制御にしたがって、スマートフォン用プログラム等の各種データの読み出し又は書き込みを行う。ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ２０５は、ＣＰＵ２０１の制御に従って被写体（主に自画像）を撮像して画像データを得る内蔵型の撮像手段の一種である。なお、ＣＭＯＳセンサではなく、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサ等の撮像手段であってもよい。撮像素子Ｉ／Ｆ２０６は、ＣＭＯＳセンサ２０５の駆動を制御する回路である。加速度・方位センサ２０７は、地磁気を検知する電子磁気コンパスやジャイロコンパス、加速度センサ等の各種センサである。メディアＩ／Ｆ２０９は、フラッシュメモリ等の記録メディア２０８に対するデータの読み出し又は書き込み（記憶）を制御する。ＧＰＳ受信部２１１は、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信する。
また、スマートフォン２は、遠距離通信回路２１２、ＣＭＯＳセンサ２１３、撮像素子Ｉ／Ｆ２１４、マイク２１５、スピーカ２１６、音入出力Ｉ／Ｆ２１７、ディスプレイ２１８、外部機器接続Ｉ／Ｆ(Interface)２１９、近距離通信回路２２０、近距離通信回路２２０のアンテナ２２０ａ、及びタッチパネル２２１を備えている。
これらのうち、遠距離通信回路２１２は、通信ネットワーク１００を介して、他の機器と通信する回路である。ＣＭＯＳセンサ２１３は、ＣＰＵ２０１の制御に従って被写体を撮像して画像データを得る内蔵型の撮像手段の一種である。撮像素子Ｉ／Ｆ２１４は、ＣＭＯＳセンサ２１３の駆動を制御する回路である。マイク２１５は、音を電気信号に変える内蔵型の回路である。スピーカ２１６は、電気信号を物理振動に変えて音楽や音声などの音を生み出す内蔵型の回路である。音入出力Ｉ／Ｆ２１７は、ＣＰＵ２０１の制御に従ってマイク２１５及びスピーカ２１６との間で音信号の入出力を処理する回路である。ディスプレイ２１８は、被写体の画像や各種アイコン等を表示する液晶や有機ＥＬ(Electro Luminescence)などの表示手段の一種である。外部機器接続Ｉ／Ｆ２１９は、各種の外部機器を接続するためのインターフェースである。近距離通信回路２２０は、ＮＦＣ(Near Field Communication)やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信回路である。タッチパネル２２１は、利用者がディスプレイ２１８を押下することで、スマートフォン２を操作する入力手段の一種である。
また、スマートフォン２は、バスライン２１０を備えている。バスライン２１０は、図２に示されているＣＰＵ２０１等の各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等である。
＜スマートメータのハードウェア構成＞
図３は、スマートメータのハードウェア構成図である。図３に示されているように、スマートメータ３は、コンピュータが搭載されており、図３に示されているように、ＣＰＵ３０１、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、ＮＶＲＡＭ３０４、ディスプレイ３０６、計測センサ３０７、開閉器３０８、ネットワークＩ／Ｆ３０９、キーパッド３１１、タッチパネル３１２、近距離通信回路２２０、及び近距離通信回路２２０のアンテナ２２０ａを備えている。
これらのうち、ＣＰＵ３０１は、スマートメータ３全体の動作を制御する。ＲＯＭ３０２は、ＩＰＬ等のＣＰＵ３０１の駆動に用いられるプログラムを記憶する。ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１のワークエリアとして使用される。ＮＶＲＡＭ(Non-Volatile RAM)３０４は、プログラム等の各種データを記憶及び読み出しを行う不揮発性メモリである。ディスプレイ３０６は、カーソル、メニュー、ウィンドウ、文字、又は画像などの各種情報を表示する。
計測センサ３０７は、提供又は使用する電力を計測する。開閉器３０８は、電路を入り（閉じる）又は切り（開く）して、電気を通したり止めたりする。
ネットワークＩ／Ｆ３０９は、通信ネットワーク１００を利用してデータ通信をするためのインターフェースである。キーパッド３１１は、文字、数値、各種指示などの入力又は選択を行うための複数のキーを備えた入力手段の一種である。近距離通信回路３２０は、NFCやBluetooth(登録商標)等の近距離無線技術を実現する通信回路である。バスライン３１０は、図３に示されているＣＰＵ３０１等の各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等である。
＜制御サーバのハードウェア構成＞
図４は、制御サーバのハードウェア構成図である。制御サーバ５の各ハードウェア構成は、５００番台の符号で示されている。図４に示されているように、制御サーバ５は、コンピュータによって構築されており、図４に示されているように、ＣＰＵ５０１、ＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、ＨＤ５０４、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)コントローラ５０５、ディスプレイ５０６、外部機器接続Ｉ／Ｆ(Interface)５０８、ネットワークＩ／Ｆ５０９、データバス５１０、キーボード５１１、ポインティングデバイス５１２、ＤＶＤ－ＲＷ(Digital Versatile Disk Rewritable)ドライブ５１４、メディアＩ／Ｆ５１６を備えている。
これらのうち、ＣＰＵ５０１は、制御サーバ５全体の動作を制御する。ＲＯＭ５０２は、ＩＰＬ等のＣＰＵ５０１の駆動に用いられるプログラムを記憶する。ＲＡＭ５０３は、ＣＰＵ５０１のワークエリアとして使用される。ＨＤ５０４は、プログラム等の各種データを記憶する。ＨＤＤコントローラ５０５は、ＣＰＵ５０１の制御にしたがってＨＤ５０４に対する各種データの読み出し又は書き込みを制御する。ディスプレイ５０６は、カーソル、メニュー、ウィンドウ、文字、又は画像などの各種情報を表示する。外部機器接続Ｉ／Ｆ５０８は、各種の外部機器を接続するためのインターフェースである。この場合の外部機器は、例えば、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)メモリやプリンタ等である。ネットワークＩ／Ｆ５０９は、通信ネットワーク１００を利用してデータ通信をするためのインターフェースである。バスライン５１０は、図４に示されているＣＰＵ５０１等の各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等である。
また、キーボード５１１は、文字、数値、各種指示などの入力のための複数のキーを備えた入力手段の一種である。ポインティングデバイス５１２は、各種指示の選択や実行、処理対象の選択、カーソルの移動などを行う入力手段の一種である。ＤＶＤ－ＲＷドライブ５１４は、着脱可能な記録媒体の一例としてのＤＶＤ－ＲＷ５１３に対する各種データの読み出し又は書き込みを制御する。なお、ＤＶＤ－ＲＷに限らず、ＤＶＤ－ＲやＢｌｕ-ｒａｙ Ｄｉｓｃ（ブルーレイディスク）等であってもよい。メディアＩ／Ｆ５１６は、フラッシュメモリ等の記録メディア５１５に対するデータの読み出し又は書き込み（記憶）を制御する。
＜消費制御装置のハードウェア構成＞
図４は、消費制御装置のハードウェア構成図である。消費制御装置６の各ハードウェア構成は、括弧内の６００番台の符号で示されている。図４に示されているように、消費制御装置６は、コンピュータによって構築されており、図４に示されているように、制御サーバ５と同様の構成を備えているため、各ハードウェア構成の説明を省略する。
＜ノードのハードウェア構成＞
図４は、ノードのハードウェア構成図である。ノード９の各ハードウェア構成は、括弧内の９００番台の符号で示されている。図４に示されているように、ノード９は、コンピュータによって構築されており、図４に示されているように、制御サーバ５と同様の構成を備えているため、各ハードウェア構成の説明を省略する。
〔機能構成〕
続いて、図５を用いて、取引システム１を構築する各端末及び装置の機能構成について説明する。図５は、取引システムのうち、制御サーバ５、消費制御装置６、及びノード９の機能ブロック図である。
＜制御サーバの機能構成＞
図５に示されているように、制御サーバ５は、送受信部５１、算出部５２、決定部５３、判断部５５、生成部５６、及び記憶・読出部５９を有している。これら各部は、図４に示されている各構成要素のいずれかが、ＨＤ５０４からＲＡＭ５０３上に展開され制御サーバ用のプログラムに従ったＣＰＵ５０１からの命令によって動作することで実現される機能又は手段である。
また、制御サーバ５は、図４に示されているＲＯＭ５０２、及びＨＤ５０４によって構築される記憶部５０００を有している。
（制御サーバの各機能構成）
制御サーバ５の送受信部５１は、主に、ネットワークＩ／Ｆ５０９に対するＣＰＵ５０１の処理によって実現され、通信ネットワーク１００を介して、他の端末との間で各種データ（または情報）の送受信を行う。
算出部５２は、ＣＰＵ５０１の処理によって実現され、各種算出を行う。算出内容に関しては後述する。
決定部５３は、ＣＰＵ５０１の処理によって実現され、各種決定を行う。決定内容に関しては後述する。
判断部５５は、ＣＰＵ５０１の処理によって実現され、各種判断を行う。判断内容に関しては後述する。
生成部５６は、ＣＰＵ５０１の処理によって実現され、各種生成を行う。生成内容に関しては後述する。
記憶・読出部５９は、主に、ＣＰＵ５０１の処理によって実現され、記憶部５０００に、各種データ（または情報）を記憶したり、記憶部５０００から各種データ（または情報）を読み出したりする。
＜消費制御装置の機能構成＞
図５に示されているように、消費制御装置６は、送受信部６１、入出力部６２、判断部６５、及び記憶・読出部６９を有している。これら各部は、図４に示されている各構成要素のいずれかが、ＨＤ６０４からＲＡＭ６０３上に展開され消費制御装置用のプログラムに従ったＣＰＵ６０１からの命令によって動作することで実現される機能又は手段である。
また、消費制御装置６は、図４に示されているＲＯＭ６０２、及びＨＤ６０４によって構築される記憶部５０００を有している。
（消費制御装置の各機能構成）
消費制御装置６の送受信部６１は、主に、ネットワークＩ／Ｆ６０９に対するＣＰＵ６０１の処理によって実現され、通信ネットワーク１００を介して、サーバやノードとの間で各種データ（または情報）の送受信を行う。
入出力部６２は、外部機器接続Ｉ／Ｆ６０８に対するＣＰＵ５０１の処理によって実現され、外部装置（例えば、センサ７、電気装置８）からデータを入力したり、外部装置に対してデータを出力したりする。なお、入出力部６２は、外部装置からデータを取得する取得部ということもできる。また、入出力部６２は、Wi-Fi、ＮＦＣ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線技術によりデータ通信を行ってもよい。
判断部６５は、ＣＰＵ６０１の処理によって実現され、各種判断を行う。
記憶・読出部６９は、主に、ＣＰＵ６０１の処理によって実現され、記憶部６０００に、各種データ（または情報）を記憶したり、記憶部６０００から各種データ（または情報）を読み出したりする。
＜ノード９の機能構成＞
図５に示されているように、ノード９は、送受信部９１、検証部９３、判断部９５、トランザクション処理部９６、アセット処理部９７、及び記憶・読出部９９を有している。これら各部は、図４に示されている各構成要素のいずれかが、ＨＤ９０４からＲＡＭ９０３上に展開されノード用のプログラムに従ったＣＰＵ９０１からの命令によって動作することで実現される機能又は手段である。
また、ノード９は、図４に示されているＲＯＭ９０２、及びＨＤ９０４によって構築される記憶部９０００を有している。図５では、イメージとして、トランザクション情報がチェーンのようにつながっている状態を示している。また、トランザクション情報に基づいて生成されたアセット情報も記憶されている。各トランザクション情報及び各アセット情報は、各ノードで保持している。
（ノードの各機能構成）
次に、図５を用いて、ノード９の各機能構成を詳細に説明する。ノード９の送受信部９１は、主に、ネットワークＩ／Ｆ９０９に対するＣＰＵ９０１の処理によって実現され、通信ネットワーク１００内のブロックチェーンネットワーク９０の他のノードとの間で各種データ（または情報）の送受信を行う。また、送受信部９１は、消費制御装置６の送受信部６１、及び制御サーバ５の送受信部５１との間でも各種データ（または情報）の送受信を行う。
検証部９３は、ＣＰＵ９０１の処理によって実現され、証明書及び提供情報を検証する）。証明書の検証は、証明書がノード９に予め登録されている者本人の証明書であるか否かを判断する処理である。提供情報の検証は、予め定められた形式及び内容（例えば、提供者が入力されているか、提供時間が入力されているか等）が全て入力されているか否かを判断する処理である。
判断部９５は、ＣＰＵ９０１の処理によって実現され、各種判断を行う。
トランザクション処理部９６は、ＣＰＵ９０１の処理によって実現され、アセット情報の生成に用いられるトランザクションを示すトランザクション情報を生成して記憶部９０００に記憶する等の処理を行う。
アセット処理部９７は、ＣＰＵ９０１の処理によって実現され、トランザクション情報に従って、アセット情報を生成して記憶部９０００に記憶する等の処理を行う。
記憶・読出部９９は、主に、ＣＰＵ９０１の処理によって実現され、記憶部９０００に、各種データ（または情報）を記憶したり、記憶部９０００から各種データ（または情報）を読み出したりする。
〔処理又は動作〕
続いて、図６乃至図９を用いて、本実施形態の処理又は動作について説明する。
まず、生産者Ａのスマートメータ３ａは、制御サーバ５に対して、発電装置４によって発電された電力の発電量としての提供量データを送信する（Ｓ６１）。
一方、消費者Ｃ側では、電気装置８が、消費制御装置６に対して、電力の消費量及び設定値の各データを送信する（Ｓ６２）。また、センサ７が、消費制御装置６に対して、センサ値のデータを送信する（Ｓ６３）。
次に、消費制御装置６では、送受信部６１が、制御サーバ５に対して、電力使用関連データを送信する。この電力使用関連データは、ステップＳ６２，６３によって取得した各データ（消費量、設定値、センサ値）が含まれている。
電力使用関連データの概略図は、図７に示されている。図７には、消費者Ｃにおいて、フロアＡ１に、家電８ａ、センサ７ａ、家電８ｂ、及びセンサ７ｂが設置されており、フロアＡ２に、家電８ｃ及びセンサ７ｃが設置されている場合における電力使用関連データの内容が示されている。
消費者Ｃの消費制御装置６が送信する電力使用関連データは基本的にデータが送信出来れば形式は問わないが、例えばフロアごとに区切ってJSON形式で送る場合などを記載すると、図７のようになる。JSONにはここに含まれるような情報を記載できるし、これ以外の情報を記載しても構わない。家電の情報に関して言えば、メーカーや機器名などを情報として持っていても良いし、個々に消費電力の情報を持っていても良い。フロアに関してはフロア区分として一般居室とあるが、フロア区分には、例えばサーバールームなどを指定することも想定している。サーバールーム一般的に人が立ち入らずマシンを冷却するために居室を通常より低温に設定するのが常である。むしろ温度上昇を避ける必要性から節電対象として勝手に温度を上昇させられては困るといった都合もあるため、こういった情報を持たせても良い。他にも強い冷房を好まない人が集まる弱冷房の居室などを指定しても良い。他には、フロアごとの区分の他に、家電種別(エアコン、証明など)で分類するパターンがあっても構わない。
なお、電力使用関連データには、消費量、設定値、センサ値のうちの少なくとも１つが含まれていても良いし、他の値のデータが含まれていてもよい。
次に、制御サーバ５は、消費制御データの生成処理を実行する（Ｓ６５）。ここで、図８を用いて、消費制御データの生成処理を説明する。図８は、消費制御データの生成処理を示すフローチャートである。
まず、制御サーバ５では、図８に示されているように、算出部５２が、仲介する全提供者による提供量の合計（総提供量）と、仲介する全使用者による使用量の合計（総消費量）との差分の算出する（Ｓ１０１）。
次に、判断部５５が、「総消費量＞総提供量」であるか、つまり、総消費量が総提供量を超えているか否かを判断する（Ｓ１０２）。そして、超えている場合（Ｓ１０２；ＹＥＳ）、決定部５３は、各使用者のうち、電力の消費制御の要求を行う順位を決定する（Ｓ１０３）。この場合、予め各消費者との間で取り決めた順位をテーブル化したり、消費抑制の要求先の優先度を数値化しておき、数値が高い消費者の順位を高くしたりする等の処理がある。例えば、病院やＰＣが大量に設置されているサーバールームで使用される電力を削減することは困難であるが、工場のラインを一時的に停止することは比較的容易であるため、このような事情を考慮して順位が定められている。
更に、算出部５２は、「総消費量≦総提供量」になる最初の使用者まで、上記順位に従って各使用者に要求すべき電力の消費削減量を算出する（Ｓ１０４）。
次に、決定部５３は、消費削減量が算出された各使用者における特定の電気装置及び当該電気装置に対する電力の消費削減量を決定する（Ｓ１０５）。この場合、制御サーバ５は、
ステップＳ６４で受信された最新の電力使用関連データと、取引契約をしている各消費者の消費制御装置から取得している各電気装置の消費量や設定値等の過去の電力使用関連データを対比することで、どの電気装置の電力をどれだけ削減をすれば良いかを決定する。このように、取引契約している他の消費者から取得した過去の電力使用関連データを用いることで、このような過去の電力使用関連データが増えれば、決定の制度が良くなることが期待できる。
例えば、最新の電力使用関連データにより、夏場の電気装置８（エアコン）の設定温度が十分に低く、かつセンサ７（温度センサ）により検知した温度が設定温度に近い場合には、決定部５３は他の消費者の平均温度となるようにエアコンの設定温度を上げるように決定する。窓際のセンサ７（照度センサ）の値によって明るさが十分確保されている場合には、決定部５３は、同じ消費者の他の場所と同じ明るさとなるように電気装置８（照明器具）の照度を落とすように決定する。センサ７（人感センサ）で人がいないと確認できるフロアがある場合には、決定部５３は、電気装置８（照明器具）の照度を落とすように決定する。
また、決定部５３は、取引契約がある消費者からの過去の電力使用関連データを用いずに、一般的な統計データとステップＳ６４で受信された最新の電力使用関連データとを比較することで、電力の削減値を決定してもよい。
例えば、、制御サーバ５は、一般的にエアコンであれば冷房の場合は設定温度を１℃変更すれば消費電力は１３％ほど変わり、暖房であれば１０％%程変わると言われているため、このような一般的な抑制情報を使用して、どの電気装置の電力をどれだけ削減をすれば良いかを決定してもよい。また、制御サーバ５は、過去の電力使用関連データ及び一般的な抑制情報を組み合わせてどの電気装置の電力をどれだけ削減をすれば良いかを決定してもよい。このように、過去の電力使用関連データや一般的な抑制情報を用いて決定することで、消費者自身が不快に思わない程度に電力の消費制御を行うことができる。更に、例えば、商店やオフィスで冷房の温度設定を変えた場合の削減効果は異なり、統計的には２℃の設定温度上昇にて、商店の場合は５％程度、オフィスの場合は１０％程度の削減が可能という統計データもあるため、このような統計データを用いて、決定部５３は、電力の削減量を決定してもよい。
最後に、生成部５６が、ステップＳ１０５の決定に基づいて、消費抑制データを生成する（Ｓ１０６）。
これにより、図６のステップＳ６５の処理が終了する。
続いて、制御サーバ５の送受信部５１は、ノード９の送受信部９１に対して、ステップＳ１０６で生成された消費制御データを送信する（Ｓ６６）。
続いて、ノード９では、検証部９３による制御サーバ５の正当性の検証を行った後、トランザクション処理部９６が、ステップＳ６６で受信された消費制御データに基づいて、図９に示されている第１のトランザクション情報を生成する（Ｓ６７）。そして、アセット処理部９７が、第１のトランザクション情報に基づいて、図９に示されているアセット情報を生成する（Ｓ６８）。
図９に示されているように、ブロックチェーンの台帳にはトランザクション情報としてチェーン上にデータの履歴が管理されている。それとは別に最新のデータを引き出すためにアセットという形でも管理することが多く、トランザクション情報は全てのデータの履歴、アセット情報は各データの最新値を管理している場合が多い。それに従うと、トランザクション情報（第１のトランザクション情報）として最初に書き込まれるのは、仲介者Ｄの「電力消費抑制（制御）要求」で、どの消費者に対して消費削減を依頼するか、どれだけ削減を依頼するかなどが書かれる。また消費者がその消費削減に従う場合は「電力消費抑制（制御）承諾」のトランザクション情報（ここでは、第２のトランザクション情報）も書き込まれる。それぞれのデータの最新状態はアセットの形で管理される。なお、消費者の状況によっては消費抑制を受託出来ない場合もあるし、削減をしようと設定を変更しても期待よりも消費量を削減できない場合もある。そのため電力消費抑制承諾は依頼された全量を必ずしも完全に達成できるとは限らず部分的に達成する場合があっても構わない。
また、図９のアセット情報やトランザクション情報は一例である。これらの情報以外の情報（データ）が格納されるようにしても構わないし、異なるデータフォーマットで格納されるようにしても構わない。例えば、アセット情報やトランザクション情報は、JSON形式のデータフォーマットで書いたりしても良いし、消費依頼先として電気装置を特定しないで、消費削減量だけを記載するような書き方でも良い。
次に、ノード９の送受信部９１は、消費制御装置６の送受信部６１に対して、ステップＳ６６で受信した消費制御データを送信する（Ｓ６９）。
次に、消費制御装置６の入出力部６２は、電気装置８に対して、消費抑制データに基づいた設定変更データを出力する（Ｓ７０）。これにより、電気装置８は、設定変更データに基づいて、設定を変更する（Ｓ７１）。例えば、消費抑制データに、電気装置８ａの消費電力を2.0kWh削減する旨が示されている場合、設定変更データは、2.0kWh削減に相当する２℃の温度を下げるような設定変更の内容が示されている。
なお、消費抑制データは、各電気装置８に対する電力の消費削減を通知せずに、消費制御装置６に対して消費者Ｃに削減して欲しい消費削減量を通知し、消費制御装置６側で、のどの電気装置の電力を削減するかを決めてもよい。
以上のようにして電気装置８が設定変更後、環境の変化が起きることで、再び、ステップＳ６２～Ｓ６６の処理が実行される。そして、ステップＳ６７で、トランザクション処理部９６が、図９に示されている第２のトランザクション情報を生成する。更に、ステップＳ６８で、アセット処理部９７が、図９の右下に示されているように、アセット情報を変更する。
〔実施形態の主な効果〕
以上説明したように本実施形態によれば、生産者Ａ側の電力生産量を増やすのではなく、消費者Ｃ側で電力の消費制御を行うことで、同時同量を確保するために電力の供給コストが増大してしまうという課題を解消することができるという効果を奏する。
更に、制御サーバ５は、消費者Ｃに対して電力の消費抑制を指示するだけでなく、消費者Ｃの特定の電気装置に対して電力の消費抑制を指示するため（Ｓ６９参照）、消費者Ｃ側で、どの電気装置の消費抑制を行わなければならないかを検討する必要がないという効果も奏する。
特に、太陽光や風力などの再生可能エネルギーを利用した電力生産は、原子力や火力などを利用した場合に比べて、電力供給が不安定になるため、多くの発電装置（発電施設）を設置しなければならないため、電力の供給コストの増大の問題は顕著になってしまう。これに対して、本実施形態によれば、消費者Ｃ側で電力の消費制御を行うことで、再生可能エネルギーを利用した電力生産の割合が増えた場合でも、同時同量を確保することが容易になる。
また、本実施形態のように、ブロックチェーンネットワーク９０によって、消費抑制の履歴を証拠として残すことで、消費抑制による国からの助成金や補助金等の特典を受ける場合の証明が比較的楽に行えるという効果も奏する。また、仲介者Ｄとしては、消費者に対する電力調整への協力を含める特殊な電力プランを用意することが可能となり他社サービスとの差別化も可能となる。
〔その他〕
また、上記実施形態では、アセットの一例として電力が示されたが、これに限るものではない。 各ＣＰＵ２０１，３０１，５０１，９０１等の各構成要素は、単一であってもよく複数であってもよい。
また、上述の実施形態における各機能は、一又は複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本実施形態における「処理回路」は、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上述した各機能を実行するよう設計されたASIC(Application Specific Integrated Circuit)、DSP（digital signal processor）、FPGA（field programmable gate array）、SOC(System on a chip)、GPU、及び従来の回路モジュール等のデバイスを含む。
更に、発電装置４にスマートメータ３ａである装置又は機能が設けられていてもよい。また、電気装置８にスマートメータ３ｃである装置又は機能が設けられていてもよい。
また、上記各プログラムは、ＤＶＤ等の記録媒体に記録されることで、流通されるようにしてもよい。
更に、スマートフォン２（又はスマートメータ３）、制御サーバ５、消費制御装置６及び各ノード９の間の通信において、他のサーバ等がデータを中継してもよい。
１ 取引システム
２ スマートフォン（通信端末の一例）
３ スマートメータ（計測端末の一例）
４ 発電装置
５ 制御サーバ
８ 電気装置
９ ノード
１０ 送配電ネットワーク
５１ 送受信部（受付部）
５２ 算出部（算出手段の一例）
５３ 決定部（決定手段の一例）
５５ 判断部（判断手段の一例）
５６ 生成部（生成手段の一例）
９０ ブロックチェーンネットワーク
９１ 送受信部
９５ 判断部
９６ トランザクション処理部
９７ アセット処理部
１００ 通信ネットワーク
請求項１に係る発明は、電力を使用する電気装置の電力の消費制御を行う各消費制御装置と通信ネットワークを介して通信する制御サーバであって、前記各消費制御装置が送信た、当該各消費制御装置が電力の消費制御を行っている電気装置の電力使用に関連する各電力使用関連データを受信する受信手段と、受信された前記各電力使用関連データに基づき、前記各消費制御装置のうちの特定の消費制御装置に対して当該特定の消費制御装置が消費制御を行っている特定の電気装置への電力の消費制御を行わせるための消費制御データを生成する生成手段と、生成された前記消費制御データを前記特定の消費制御装置が受信すべく送信する送信手段と、を有するとともに、前記特定の電気装置の各使用者のうち、電力の消費制御の要求を行う順位を決定する決定手段と、仲介する電力の各提供者の全てによる電力の提供量の合成である総提供量が、仲介する前記各使用者の全てによる電力の消費量の合計である総消費量以上となる最初の使用者まで、前記順位に従って各使用者に要求すべき電力の消費削減量を算出する算出手段と、を有し、前記決定手段は、前記受信された各電力使用関連データおよび前記電力使用関連データに対する比較データに基づき、前記消費削減量が算出された各使用者における前記特定の電気装置及び当該電気装置に対する電力の消費削減量を決定し、前記送信手段は、前記決定手段によって決定された前記特定の電気装置及び当該電気装置に対する電力の消費削減量を含む前記消費制御データを、前記特定の消費制御装置が受信すべく送信することを特徴とする制御サーバである。

Claims (8)

  1. 電力を使用する電気装置の電力の消費制御を行う各消費制御装置と通信ネットワークを介して通信する制御サーバであって、
    前記各消費制御装置が送信した、当該各消費制御装置が電力の消費制御を行っている電気装置の電力使用に関連する各電力使用関連データを受信する受信手段と、
    受信され前記各電力使用関連データに基づき、前記各消費制御装置のうちの特定の消費制御装置に対して当該特定の消費制御装置が消費制御を行っている特定の電気装置への電力の消費制御を行わせるための消費制御データを生成する生成手段と、
    生成された前記消費制御データを前記特定の消費制御装置が受信すべく送信する送信手段と、
    を有することを特徴とする制御サーバ。
  2. 前記電力使用関連データは、前記特定の電気装置による電力の消費量、当該特定の電気装置の動作に係る設定値、及び前記特定の電気装置の使用者における所定のセンサによるセンサ値のうち、少なくとも一つであることを特徴とする請求項１に記載の制御サーバ。
  3. 請求項１又は２に記載の制御サーバであって、
    前記各使用者のうち、電力の消費制御の要求を行う順位を決定する決定手段と、
    仲介する電力の各提供者の全てによる電力の提供量の合成である総提供量が、仲介する前記各使用者の全てによる電力の消費量の合計である総消費量以上となる最初の使用者まで、前記順位に従って各使用者に要求すべき電力の消費削減量を算出する算出手段と、
    を有し、
    前記決定手段は、消費削減量が算出された各使用者における前記特定の電気装置及び当該電気装置に対する電力の消費削減量を決定し、
    前記送信手段は、前記決定手段によって決定された前記特定の電気装置及び当該電気装置に対する電力の消費削減量を含む前記消費制御データを、前記特定の消費制御装置が受信すべく送信すること
    を特徴とする制御サーバ。
  4. 前記送信手段は、前記消費制御データをブロックチェーンネットワークに送信することで、前記ブロックチェーンネットワークで前記消費制御データに関するアセット情報が作成されると共に、前記特定の消費制御装置は前記ブロックチェーンネットワークを介して前記消費制御データを受信することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の制御サーバ。
  5. 電力を使用する電気装置の電力の消費制御を行い、通信ネットワークを介して制御サーバと接続される消費制御装置であって、
    前記電気装置の電力使用に関連する各電力使用関連データを、前記通信ネットワークを介して前記制御サーバに送信する送信手段と、
    前記制御サーバが前記各電力使用関連データに基づき生成した、前記消費制御装置のうちの特定の消費制御装置に対して当該特定の消費制御装置が消費制御を行っている特定の電気装置への電力の消費制御を行わせるための消費制御データを、前記通信ネットワークを介して受信する受信手段と、
    前記受信手段が受信した前記消費制御データに基づく、前記電気装置の消費制御に関する設定変更テータを前記電気装置に出力する出力部と、
    を有することを特徴とする消費制御装置。
  6. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の制御サーバと、
    前記特定の消費制御装置と、
    を有することを特徴とする取引信システム。
  7. 電力を使用する電気装置の電力の消費制御を行う各消費制御装置と通信ネットワークを介して通信する制御サーバが実行する通信方法であって、
    前記各消費制御装置が送信した、当該各消費制御装置が電力の消費制御を行っている電気装置の電力使用に関連する各電力使用関連データを受信する受信ステップと、
    受信され前記各電力使用関連データに基づき、前記各消費制御装置のうちの特定の消費制御装置に対して当該特定の消費制御装置が消費制御を行っている特定の電気装置への電力の消費制御を行わせるための消費制御データを生成する生成ステップと、
    生成された前記消費制御データを、前記特定の消費制御装置が受信すべく送信する送信ステップと、
    を実行することを特徴とする通信方法。
  8. コンピュータに、請求項７に記載の方法を実行させるプログラム。
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