JP5481423B2 - 計測データのプライバシー保護適正化のための装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、電力の最終消費設備におけるプライバシーを向上させるための装置と方法とに関する。特に本発明は、スマートメータに利用可能にされた情報を修正する方法に関する。

スマートグリッドは、新たに発生した技術的難問である。スマートグリッドが取り得る形の論議は、ＩＥＥＥ Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｇａｚｉｎｅ，７（２）：５２−６２、２００９のＡ．Ｉｐａｋｃｈｉ ａｎｄ Ｆ．ＡｌｂｕｙｅｈによるＧｒｉｄ ｏｆ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ（将来のグリッド）に見られ得る。スマートグリッドは、それ自体で多数のサブシステムを統一するシステムと見られ得る。スマートグリッドはさらに、電力および制御システム、電気通信および情報技術システムといった多数の工学技術を融合させる。

スマートグリッドは、持続可能な経済的で確実な電力供給を効率的に提供するためにスマートグリッドの構成要素の機能を知的に統合して最適化すると考えられる。スマートグリッドは、改善されたグリッド接続性、最適化された消費者電力供給または電力蓄積、改善された消費者サービス、環境影響の管理、および供給の信頼性と安全性との高められたレベルといった広範囲の新サービスを提供するために監視、制御、通信および自己回復技術と共に、製品とサービスとを使用できる。

スマートグリッドはさらに、双方向通信ネットワークによってスマートグリッド構成要素を相互接続するという点において旧来の一般的なグリッドとは異なる。この双方向接続は、エネルギー供給業者と顧客とが必要であれば対話方式および／またはリアルタイム方式で情報を交換することを可能にする。この種の情報交換は、負荷削減、消費管理、分配エネルギー蓄積（例えば電気自動車における）、および分配エネルギー発生（例えば再生可能資源からの）といった特徴をサポートできる。通信ネットワークは、種々の媒体を使用して実現され得るであろう。ネットワークは例えば、光ファイバまたは広帯域接続を使用するエネルギー供給業者のコントロールセンターといったコントロールセンターに、家庭内に置かれたスマートメータを接続できる。家庭内ではＺｉｇｂｅｅ接続またはＷＬＡＮ（または実際にホームネットワーキングの他の任意の適当な形）が用途を見つけることができる。

スマートグリッドはさらに、自動化されたメーター読み取り（ＡＭＲ）のための高度計測インフラストラクチャ（ＡＭＩ）を使用できる。高度計測インフラストラクチャにおけるスマートメータの役割は極めて重要である。通常は電気メーターであるがガス、水および／または熱の消費を計測するデバイスといった他の計測デバイスも組み込み得るスマートメータは、従来のメーターより遥かに詳細に電力消費を測定する。さらに、将来のスマートメータは、収集された情報を第三者に、特に問題のユーティリティ（電気、ガス、水道）の供給業者、すなわち電力供給業者に伝達する能力を持つであろうことが期待される。

スマートメータはまた潜在的に、例えばホーム・エリア・ネットワーク（ＨＡＮ）を介して将来の「スマートホーム」内の多数の電気器具（appliances）およびデバイスと通信できる。この仕方で取得された情報は、スマートグリッドにとって、および／またはエネルギーの供給、分配および使用を管理する際に、あるいはもっと一般的に言えば、スマートグリッドの構成要素の機能をさらに最適化する際に、運用者（単数または複数）にとって重要であり得る。 ホーム・エリア・ネットワークは、必要とされる／所望されるほどに細かなレベルの精度で家庭内のスマート器具からスマートメータへの運用情報といった情報の伝送を可能にするためにも適している。

スマートグリッド・データと高度計測データとの情報セキュリティは、最重要である。スマートグリッド・セキュリティを実現して分析することは、特に攻撃によって、また高度計測データの損傷によって引き起こされ得る潜在的損傷の尺度を考えるときに、やりがいのある仕事である。スマートグリッドの危険と脆弱性との区分は、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮＩＳＴ）によって発行されている（Ａ．Ｌｅｅ ａｎｄ Ｔ．Ｂｒｅｗｅｒ，“Ｓｍａｒｔ ｇｒｉｄ Ｃｙｂｅｒ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｓｔｒａｔｅｇｙ ａｎｄ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ（スマートグリッド・サイバーセキュリティ戦略および要件）．Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ ＤＲＡＦＴ”ＮＩＳＴＩＲ７６２８、Ｔｈｅ Ｃｙｂｅｒ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｔａｓｋ Ｇｒｏｏｐ， Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｊｅｃｔ， Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２００９を参照のこと）。さらに高度計測インフラストラクチャ・セキュリティ要件の包括的仕様は、ＯｐｅｎＳＧ（“ＡＭＩ Ｓｙｓｔｅｍ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ”（ＡＭＩシステムセキュリティ要件）， Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ ＡＭＩ−ＳＥＣ ＴＦ， ＯｐｅｎＳＧ，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２００８）によって発行されている。

プライバシーに対する計測データの危険性は、広く論じられてきた（例えばWashington Post（http://voices.washingtonpost.com/securityfix/2009/11/experts smart grid poses priva.html）によるSmart Grid News.com (http://www.smartgridnews.com/artman/publish/industry/The Dangers of Meter Data Part 1.html)によって発行された記事、http://information-security-resources.com/2009/11/15/fifteen-more-smart-grid-privacy-concernsにおいて発行されたもう１つの記事、およびＱｕｉｎｎ（http:/.papers.ssrn,com/sol3/papers.cfm?abstract id=1370731において利用可能な“Ｐｒｉｖａｃｙ ａｎｄ ｔｈｅ Ｎｅｗ Ｅｎｅｒｇｙ Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ”（プライバシーおよび新エネルギーインフラストラクチャ））による論文、およびＰ．ＭｃＤａｎｉｅｌ, ａｎｄ Ｓ．ＭｃＬａｕｇｈｉｎ，（“Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｎｄ Ｐｒｉｖａｃｙ Ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｍａｔ Ｇｒｉｄ”（スマートグリッドにおけるセキュリティおよびプライバシーの課題）、ＩＥＥＥ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ＆ Ｐｒｉｖａｃｙ，７５−７７， ２００９）を参照すること）。Ｑｕｉｎｎは、一旦プライベートな行動が電力使用情報を伴って他人に開示されると、高機能メーターインフラは家庭内での行動への窓口を与えることになるであろうと論じている。家庭のエネルギー使用に関するますます詳細なデータが公益業者（utilities）に流れ込んで行くにつれて、この生データから収集され得る情報の精細度と品質は増加しつつある。Ｑｕｉｎｎはさらに、最新の分析技法が電気使用プロファイルに基づいて、家庭内の個別器具の使用を識別し、また予見可能な将来において、誰がどのようにして、何時、これらの家庭用器具を動作させたかを正確に特定できるであろうと論じている。例えば居住者が何時、シャワーを浴びてテレビを見て、夜、就寝するかを認識することが可能になり得る。

ユーザのプライバシーに対する脅威にもかかわらず、下記のために、より詳細な電力使用情報が必要とされるであろうことが予想される：
−需要応答機能と持続可能負荷管理とを可能にするため、
−再生可能資源からの可変入力を収容するため、
−需要重視の管理によって自覚と社会的圧力とを介して顧客行動を促進するため。

スマートメータによって取得されるデータの精度は大きく変わり得る。太陽光波スマートサブメーターは例えば（http://www.solarwave.ie/HowitWorks.himlを参照のこと）既定事項（デフォルト）として１５分間隔で電力消費を計測するが、データを毎分とることも可能である。

スマートメータによって生成され、これに続いて公益事業会社に供給され得る電力プロファイルの処理から収集され得る情報は現在、不侵入性（non-intrusive）器具負荷モニタ（ＮＡＬＭ）の使用によって実証され得る（例えばＣ．Ｌａｕｇｈｍａｎ ｅｔ ａｌ． “Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｎｏｎｉｎｔｒｕｓｉｖｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｏａｄｓ”(電気負荷の高度不侵入性監視)， ＩＥＥＥ Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ，５６，Ｍａｒｃｈ／Ａｐｒｉｌ ２００３を参照のこと）。不侵入性器具負荷モニタは、器具モデルを構築するために使用され得る。器具モデルは、オン／オフモデルと有限状態機械モデルという２つの基本タイプに分けられ得る。それから器具モデルは、例えばＧ．Ｗ．Ｈａｒｔの“Ｎｏｎｉｎｔｒｕｓｉｖｅ Ａｐｐｌｉａｎｃｅ Ｌｏａｄ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ”（不侵入性器具負荷監視），８０ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＩＥＥＥ １８７０， １８７１−７２， Ｄｅｃｅｍｂｅｒ １９９２によって示されているように，器具挙動を追跡するために使用され得る。

家庭の電力特性を分析する処理の更なる例は、ＵＳ２００９／００４５８０４に開示されている。この文書は、各個別の電力消費デバイスに関連したエネルギー消費を分離して識別するために電力メーター信号を構成負荷に分解するように構成された埋込み分解モジュールを含む電力メーターを開示している。

さらに、例えばＨ．Ｙ．Ｌａｍ ＆ Ｗ．Ｋ．Ｌｅｅの“Ａ Ｎｏｖｅｌ Ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ Ｔａｘｏｎｏｍｙ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｌｏａｄ Ｓｉｇｎａｔｕｒｅｓ”（負荷特性に基づく電気器具の分類法を構築するための新規な方法），５３ ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ Ｏｎ Ｃｏｎｓｕｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ６５３，２００７によって示されているように、器具ライブラリーと検出アルゴリズムとの構築と維持の研究の豊富な進行中の構想（line）が存在する。例として図１および２は、示されているように多量の個人情報が抽出され得る家庭に関する２つの特性負荷プロファイル（signature load profile）を示す。

家庭の電力プロファイルが総計されたときでも、研究者は総計された負荷情報の雑音内から９０％以上の精度で洗濯機、食器洗浄器および温水器の使用を特定できることを示している（人工ニューラルネットワーク(神経回路網)の使用によって）（例えばＡ．Ｐｒｕｄｅｎｚｉ，“Ａ Ｎｅｕｒｏｎ Ｎｅｔｓ Ｂａｓｅｄ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｆｏｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇ Ｄｏｍｅｓｔｉｃ Ａｐｐｌｉａｎｃｅ Ｐａｔｅｒｎ−ｏｆ−Ｕｓｅ ｆｒｏｍ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇｓ ａｔ Ｍｅｔｅｒ Ｐａｎｅｌ”（メーターパネルにおけるエネルギー記録から屋内電気器具の使用パターンを識別するための神経回路網に基づく手順），ＩＥＥＥ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｗｉｎｔｅｒ Ｍｅｅｔｉｎｇ ９４１， ９４２ ｃｏｌ．１，２００２を参照のこと）。

プライバシーに対する懸念の全範囲は、まだ十分に理解されていない。プライバシー脅威の良好なリストは、Ｒｅｂｅｃｃａ Ｈｅｒｏｌｄによって（ＮＩＳＴから）与えられており、また
http://www.privacyguidance.com/files/SmartGrid PrivacyHeroldOct2009.pdfにおいて見出だされ得る。これらの考えは、ＮＩＳＴ専門家からの報告書“Ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｂｅｎｅｆｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｓｍａｒｔ Ｇｒｉｄ，ｉ．ｅ．ｔｈｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ ｇｅｔ ｒｉｃｈｅｒ ｄａｔａ ｔｏ ａｎｄ ｆｒｏｍ ｃｕｓｔｏｍｅｒ ｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ， ｉｓ ａｌｓｏ ｉｔｓ Ａｃｈｉｌｌｅｓ’ ｈｅｅｌ ｆｒｏｍ ａ ｐｒｉｖａｃｙ ｖｉｅｗｐｏｉｎｔ”（スマートグリッドによって供給される主な利益は、すなわち顧客メーターと他の電気デバイスとに、および、とから、より豊富なデータを取得する能力は、プライバシーの観点からアキレス腱でもある）にきちんと要約されている。

現在、スマートメーター・データを保護する試みは、ほとんど例外なく、例えば電力事業者おいてこのデータを管理している領域における政策設定および施行に集中しているように見える。

本発明の一態様によれば、電力供給源にシステムを接続するための入力と、少なくとも１つの更なる電力源と、少なくとも１つの電力消費設備と、システム内から発生する情報に基づいて上記少なくとも１つの電力消費設備によって進行中および／または将来の電力消費イベントを識別するように整えられた識別ユニットと、コントローラを備えていて上記電力供給源と上記少なくとも１つの更なる電力源とのうちの少なくとも１つから上記電力消費設備に電力を経路指定するように整えられた電力ルータであってこのルータの経路指定動作の少なくとも一部を定義するルールを記憶した電力ルータと、を備えるシステムが提供される。この電力ルータは、電力消費イベント時に電力消費設備によって消費される電力の少なくとも一部が電力消費イベントを識別する識別ユニットに応答して、入力を介してよりもむしろ上記少なくとも１つの電力源によって供給されるように、ルールにしたがって電力消費設備に電力を経路指定するように整えられる。

システムを電力源に接続するための入力は、スマートメータを備え得る電力グリッドとの接続であり得る。スマートメータに注意を向けると本開示は、システムの電力消費を測定するように設けられ、例えば図１および２に示されているように少なくとも時間の経過に伴う電力消費の情報を電力事業者（utility provider）またはグリッド運用者といった電力グリッド上の第三者に供給できる計測デバイスについて言及している。スマートメータはさらに、例えば電力事業者またはグリッド運用者からグリッドを介して送信されるコマンドを受理するように、またメーター領域／最終消費設備内のこれらのコマンドを、すなわち需要重視の管理を実行しようと試みるように、整えられ得る。同様にスマートメータは、システム器具またはユーザデバイスと双方向通信するように（そしてこれらによって制御されるように）整えられ得る。電力事業者の顧客等は、同じビルディング内またはビルディングの一部内に配置された多数のエネルギー消費デバイスを所有するであろう。これらのエネルギー消費デバイスは、個別には監視されないで、電力グリッドとビルディングとの間に設けられた電力メーターを介して互いに組み合わせて監視される傾向がある。上記に論じられたようにスマートメーター・データを使用して個別デバイスの活動を識別することは可能であるが、計測される全ユニット、すなわち家屋、家屋の一部、家庭または商業ビルディングは電力事業者によって見られるように最終消費設備と考えられ得る。本システムは、スマートメータが監視するように意図されているスマートメータの側にあるスマートメータの消費者側に配置され得る。本システムは、電力供給源を介して電力供給される電力の最終消費設備であり得る、またビルディングまたは家屋であり得る、ビルディングまたは家屋内に設けられ、または配置され得る、ビルディングまたは家屋の一部であり得る、ビルディングまたは家屋の一部内に設けられ／配置され得る、家庭であり得る、または家庭の一部を形成し得る、またはスマートメータを使用して個別に監視され得る他の任意の電力消費設備ユニットであり得る。

本システムは、電力消費イベントの電力需要を満足させるために局所的に生成および／または蓄積された電力を使用することによって個別の電力消費イベントの負荷特性（load signature）を修正することを可能にする。これを行う際に本システムは、消費される電力のすべてが電力グリッドから引き出されるわけではないので、電力消費イベントの概観を単に変更し、電力需要をなお満足させながら負荷特性に寄与した電力消費イベントの性質に関する結論を引き出すことを困難にするように電力消費イベントの概観を修正する。敏感なデータが作り出されることを決して許さないことによって消費データの概観のこの変更がこれの供給源における上記に論じられたプライバシー問題に取り組んだことは認められるであろう。したがって本システムのユーザ経験は妥協されることも変更されることも必要とされず、またしたがって本システムの動作はユーザに完全に透明であり得る。このユーザ・プライバシの利点とは別に、提案されたシステムはまた、より良く形成された（例えば滑らかな）負荷特性がグリッドの効率と安定性と持続可能性とに寄与し得るので、グリッドおよび電力事業者に利益を与える。

本システムは、電力消費イベントを識別するためにシステム内から発生する情報に依存する。この情報は、識別ユニット、電力ルータ、またはスマートメータの消費者側、によって生成された電力トリガ（誘因）を含み得る。例えばこの情報は、電気計測データのデジタル処理（チップ内で、またはファームウエアによって、またはコンピュータソフトウエアによって行われる処理）に続いて検出され得る電力消費の変化といった電力イベントによって生成される電気信号を含み得る−代替として電力イベントは電気機械的方法によって検出され得る。この情報はさらに、または代替として、例えば無線通信リンクおよび／またはホーム・エリア・ネットワークを介してスマート器具からシステムに伝送された活性化情報といったディジタルデータ情報を備え得る。したがって本システムの動作は自立的であって、またしたがって電力事業者またはグリッド運用者にとって検出不能にされ得る。特に、電力グリッドを介して電力事業者から、または他のエンティティから受信された情報に依存することは必要でない。

ルールは、本システムに責任を有する人、または本システムを運用するように認可された人によって定義される。本システムは、このような人またはユーザがシステム内、好ましくは電力ルータ内における蓄電のためにルールを入力することを可能にするように整えられた入力ユニットを備え得る。

電力ルータは、さらに経路指定スイッチ（routing switch）を備え得る。経路指定スイッチは、少なくとの１つの電力消費設備に、少なくとも１つの電力源に、そして入力に接続され得る。経路指定スイッチは、少なくとも１つの更なる電力源と入力とのうちの１つ以上から少なくとも１つの電力消費設備に電力を経路指定するように整えられ得る。プロセッサは、ルールにしたがって経路指定スイッチを制御するように整えられ得る。経路指定スイッチは、電力消費設備の任意およびすべてのものとシステム内の更なる電力源との間の接続、およびこれらの電力消費設備の任意およびすべてのものおよびシステム内の更なる電力源と入力との接続を可能にするように整えられ得る。さらに、多数の更なる電力源が１つの電力消費設備、または多数の電力消費設備、または入力に接続されることが考えられる。同様に多数の電力消費設備が経路指定スイッチによって１つの更なる電力源に接続され得ることが考えられる。

コントローラと経路指定スイッチとは、単一の物理的ユニット内に設けられ得る。代替としてコントローラと経路指定スイッチとは、別々のユニットとして設けられ得る。これは、経路指定スイッチがビルディング／家庭／最終消費設備内に、例えば代替エネルギー源を既に備えたビルディング内に既に存在する場合に特に有利である。このようなビルディングは、特に経路指定手筈が標準化された仕方でコントローラがインタフェース接続できる既知の商業タイプである場合に、上記の電力ルーターコントローラによって制御されるように修正され得る経路指定手筈を既に備え得る。

もしコントローラが経路指定スイッチから物理的に分れていれば、コントローラは電力ルータと接続して通信するための出力を備え得る。コントローラはさらに、どの更なる電力源と電力消費設備（スマートメータの消費者側に配置された）とが電力ルータに接続されるかを示す接続情報を受信するための入力を備え得る。この情報は、コントローラ内に在るか、コントローラが少なくともアクセスできるメモリ内に記憶され得る。コントローラはさらに、上記の電力消費設備によって進行中および／または将来の電力消費イベントを識別するように整えられた識別ユニットを備え得る。

コントローラはさらに、電力消費イベントを識別する識別ユニットに応答して、出力を介した電力ルータへの伝送のための制御信号を生成するように整えられ得る。制御信号は、電力消費イベント時に上記電力消費設備の少なくとも一部がスマートメータの消費者側に配置された電力源の少なくとも１つから電力消費設備に経路指定されるように電力ルータを制御することに適している。
もし本装置と電力ルータとが物理的に別々のエンティティとして設けられるならば、制御信号は制御コマンドであり得る。しかしながらもし本装置が物理的にこのルータを含むならば、制御信号は、必ずしもコマンドプロトコルにしたがってフォーマット化される必要がない信号レベルといったコントローラと電力ルータとの間の電気接続部上に設けられた制御信号であり得る。制御信号はまた、コントローラと電力ルータ制御機構との態様がソフトウェアで実現されるのであれば、ソフトウエアトリガーでもあり得る。

コントローラは、入力において見られるように、負荷特性が、電力消費イベントの実際の負荷特性と比較されたときに、平滑化されること、持続時間において短縮されること、持続時間において延長されること、ランダムにスクランブルされること、完全に隠されること、および幾つかの別の電力消費イベントに分割されること、のうちの１つであるという仕方で電力源の少なくとも１つからの電力の使用を介して修正されるように、電力ルータを制御するように整えられ得る。コントローラが電力ルータによって電力経路指定を制御する仕方はまた、電力消費イベントの持続時間によっても変わり得る。例えば、長時間に亘って一定量の電力の消費を含む電力消費イベントは、負荷特性にエッジを導入するために局所的な／更なる電力源からの異なる量の電力を経路指定することによって修正され得る。代替として、特定の電力消費設備の電力消費に関して特長的であると考えられ得るスイッチングエッジは、局所的電力源から供給される電力の使用を介して概観を変えるように修正され得る。

識別ユニットは、スマートメータの消費者側に配置されたスマート器具からの、またはスマートメータそれ自身からの進行中および／または将来の電力消費イベントの通知を受信するための入力を備え得る。スマートメータからの通知を受信することは、もしスマートメータ自身が、受信データ（秘密を保持するために必要とされるがデータをグリッドに供給するための根拠を形成する）とグリッドに供給される修正データとの間の内部的分離を与えるならば、特に実現可能である。受信データは、システムのコントローラに通知を送信するために使用され得る。

もしシステムが上記に論じられた通知に基づいて動作するならば、システムはコントローラがこのような経路指定プランを生成するために良い時刻にこれらの電力消費イベントが通知された場合に、将来の／通知された電力消費イベントのための経路指定プランを積極的に決定できる。コントローラは、経路指定活動のスケジューリングを可能にするために通知されたイベントに関する情報を記憶できる。しかしながらシステムは、電力消費イベントの通知がイベントの開始に極めて近く、またはイベント開始の後にでも受信されれば、システムの経路指定タスクを遂行できる。この場合、システムの動作は積極的（proactive）よりむしろ消極的（reactive）であろう。ともかく電力消費設備がこのような情報を提供する技術的能力を持たないという理由で、または、ともかく電力消費イベントが単にスケジュール／計画されていなかったという理由で、特にシステム内の電力消費設備の１つ以上が将来の電力消費イベントに関するスケジューリング情報を提供できない場合、システムは少なくともある程度消極的に動作する可能性があることは認められるであろう。

電力ルータは、進行中の電力消費イベントの開始の検出から短時間内に、例えば１分未満内に、ルールにしたがって電力を経路指定するように整えられ得る。さらに好都合なことに電力ルータは、検出の数１０分以内に進行中の電力消費イベントの検出に反応するように整えられ得る。電力ルータは特に、スマートメータの報告周期より短い時間フレーム内で電力経路指定を構成することによって反応するように整えられ得る。したがってシステムが消極的な仕方で動作する状況においても、初めに適正化されていない進行中電力消費イベントはそれ自体、スマートメータによって検出されない可能性がある。

識別ユニットはさらにまたは代替として、進行中電力消費における増加といった変化を検出するためのセンサを備え得る。このようなセンサは、センサが進行中の電力供給を、または進行中の電力消費のレベル／強度さえも検出することを可能にする仕方で電力供給ケーブルに、または電力供給ケーブルの周りに配置され得るセンサであり得る。センサはさらにまたは代替として、家庭の負荷特性および／または器具／電力消費設備の負荷特性を監視するために使用され得る。電力消費設備の識別情報は本装置に知られ得るが、このような知識が必須ではないことは認められるであろう。本システムは、このような知識なしで、単に進行中の電力消費イベントを適正化にする（moderate）ことによって動作できる。

コントローラはさらに、少なくとも１つの電力消費設備の１つ以上とのデータ通信のための入力または通信インタフェースに接続されることができる、または入力または通信インタフェースを備えることさえできる。本装置がスマート器具と通信することを可能にするインタフェースは、有線接続を使用してスマート器具に接続するための１つ以上の入力ポートを備え得る。しかしながらさらに好ましくは入力ポートは、例えば無線で送信される短いメッセージングサービス・メッセージまたは無線伝送に適した他の任意のフォーマットに適合する情報を受け入れることによって、スマート器具との無線接続（例えばＷＬＡＮまたはＺｉｇｂｅｅ）をサポートし得る。さらに、例えばもう１つのタイプのホーム・エリア・ネットワークを介して、またはスマートメータを介して、家庭またはビルディング内に既に存在する可能性のあるフェムトセル・ゲートウェイを介してスマート器具と通信することによって、間接的な仕方で本装置がスマート器具と接続することが予想され得る。

スマート器具が本装置に送信できる状態情報は、他の情報の中でも、来るべき電力消費イベントのスケジュール、もしスマート器具が電力蓄積デバイスであれば、この電力蓄積デバイスに残存する電荷量、このスマート器具によって供給され得る最大電力量（例えば最大放電電流）、保守情報（例えば所望または最適の放電／充電周波数の情報）、最大放電電流、時間の経過に伴う典型的な放電および充電挙動、などを含み得る。より好ましくは、もし電力蓄積デバイスが電気自動車の一部であって電気自動車に電力供給しているのであれば、このデバイスはスケジュールされた蓄電要件を伝達できる（例えばスケジュールされた輸送計画に関連して）。

電力蓄積デバイスは、プライバシーを強化するために／負荷特性を修正するために重要な電力源である。電力蓄積デバイスは、電力消費イベント時にコントローラの指示および制御の下で電力ルータを介して電力消費設備に電力を供給でき、また電力消費イベント時に、あるいは電力消費イベントがいったん終了したときに、部分的または全体的に再充電され得る。少なくとも、電力蓄積デバイスの再充電動作は、再充電のためにグリッド電力が使用される場合、システムの負荷特性に痕跡を残すであろう。しかしながらこの痕跡は、電力消費イベントとは異なる時刻に与えられる可能性があり、問題の電力消費設備の、または電力消費イベントそれ自身の負荷特性とはかなり異なる形を有するように整えられ得る。電力ルータは、電力消費イベントに関連する全グリッド電力消費が１つより多い個別イベントとしてのイベントの負荷特性において明らかになるように、電力消費イベントの終了時よりある期間後に電力蓄積デバイスの再充電を開始するように整えられ得るが、それによってこのタイプの電力消費イベントの正しい識別の可能性を低下させる。１つの手筈では再充電動作は、完全な電力消費動作をさらに隠すために幾つかの個別ステップで引き受けられ得る。電力ルータは、蓄積された電力の使用と蓄電デバイスの再充電とを容易にするために電力蓄積デバイスへの、およびこのデバイスからの、電力の経路指定を制御するように整えられ得る。ここで電力蓄積デバイスが電気の形で回収され得ない仕方で、例えば蓄熱ヒータに電力を蓄積し得ることは留意されるべきである。

これらの電力源は、バッテリーまたはバッテリーを備える車両のような、ならびに局所的に設置される代替エネルギー源、例えば光起電力パネル、風力タービンまたは燃料電池といった発電機のような、再充電可能電力源を含み得る。このような電力源の２つ以上からの電力は、電力消費設備に一緒に経路指定され得る。

電力ルータはさらに、時間の経過に伴って、接続情報によって識別された電力源から上記電力消費設備に経路指定された電力の一部分を変えるように整えられ得る。電力源の１つから経路指定された電力の量のこのような一時的変化は、本装置が電力源の充電状態、および／または、電力源に関連する放電優先度（discharging preferences）を考慮に入れることを可能にし得る。もし本装置が例えば電力源によって供給され得る最大電力量を、および／または電力蓄積デバイスの最適／所望放電カーブを示す記録を備えるならば、本装置は単独の電力源が供給できない、または供給すべきでない必要とされる電力量を補正するためにもう１つの電力源（すなわち接続情報またはグリッド電力において識別された電力源のうちのもう１つの電力源）から電力を供給するように電力ルータに命令できる。

接続情報で識別された電力源の１つ以上によって供給される電力量を変えることは、グリッドから引き出される電力量を一時的に変えることができるという利点を提供する。言い換えるとこれは、スマートメータによって記録された電力消費が電力消費イベントによって作り出されてスマートメータによって記録された負荷特性を電力消費エンティティに関して非典型的にする仕方で修正されることを可能にする。電力消費イベントによって消費される全電力の一部分を一時的に変えることによって、特に電力消費イベントの開始または終了によって作り出される負荷特性のエッジを修正することができる。これは、スイッチングによって作り出された負荷特性のエッジを分析することによって特定の消費者／器具による電力の消費を識別するデータ分析アルゴリズムに対して家庭またはビルディングの負荷特性をより抵抗力があるようにすることに寄与し得る。

一例としてコントローラは、スマートメータの消費者側における電力源から電力消費設備によって最初に消費される電力量のすべてとグリッドから後のステージで消費される電力の一部またはすべてとを供給するために電力ルータを制御するように整えられ得る。これら２つの状態間の遷移は、段階的または直線的でさえあり得る、あるいは２つの状態間の突然の遷移であり得る。如何なるこのような突然の遷移も、１ステップまたは数ステップで行われ得る。

コントローラはさらに、スマートメータによって／入力において見られるように、電力消費イベントの負荷特性が消費電力の振幅または強度と全消費電力量と負荷特性のエッジの傾斜と電力消費の持続時間と電力消費イベントのタイミングとのうちの少なくとも１つにおいて電力消費設備の典型的な負荷特性とは異なるように、電力消費設備に電力を供給するために電力ルータを制御するように整えられ得る。典型的な負荷特性はコントローラによってアクセス可能になるように記憶され得るので、コントローラは結果として得られた負荷特性が記憶された典型的な負荷特性とは異なるように、システムのこの結果として得られた負荷特性を変えるために電力経路指定を修正する方法を決定できる。

例えば電力消費イベントの一部または全部に関して、電力消費イベントの負荷特性に見られるように電力消費の振幅が電力消費イベントの一部または全部のために短縮されるように、グリッドからの消費された電力量が必要とされる電力に対応しないことが予想される。またグリッドから引き出される全電力量が電力消費イベントによって必要とされる全電力量より少ないように、消費電力の一部がスマートメータの消費者側に配置または接続された発電機によって供給されることも予想される。電力消費イベントの典型的な負荷特性は、固有のタイミング特性を持ち得る。これの例は図１に見られ得る。本装置は、電力消費イベントの持続時間に関連する負荷特性が問題のデバイスの電力消費イベントの典型的な負荷特性と比較されたときに歪曲されるように、スマートメータの消費者側に配置または接続された電力源からの電力消費時に消費される電力の一部または全部を供給することを電力ルータに行わせることによってこのような特性タイミングを変更できる。それから電力消費イベント時に使い果たされた可能性のある電力蓄積デバイスの如何なる再充電も、電力消費イベントの終了時、または終了後、あるいは再受電が行われない電力消費イベントに続くある期間後、に実行され得る。したがって如何なる再充電活動も、１つ以上の別々のイベントに引き起こした電力消費イベントから独立していると見られるこれら１つ以上の別々のイベントとしてスマートメータによって与えられる負荷特性において再充電活動自身を表す可能性が高い、
コントローラはさらに、スマートメータによって／入力において見られるように電力消費イベントの負荷特性が消費電力イベントにおいて電力を消費する電力消費設備以外の電力消費設備の典型的な負荷特性に対応するように、電力消費設備に電力を供給するために電力ルータを制御するように整えられ得る。この目的のために使用可能な典型的な負荷特性は再び、コントローラによってアクセス可能なメモリに記憶され得る。

予め決められたルールは、入力において見られるように負荷特性が修正されるべきである１つ以上の電力消費設備および／または電力消費イベントのタイプを定義するルールと、順位付けられた電力消費設備タイプまたは電力消費イベントタイプに関連する負荷特性を修正することの重要性を決定する順位付けであって異なる電力消費設備および／または電力消費イベントのタイプの順位付けと、入力を介して電力消費の好適な時間を指定するルールと、少なくとも１つの更なる電力源の１つ以上に関して電力消費優先度を指定するルールと、のうちの少なくとも１つを備え得る。上記に論じられた種々のルールを備えるシステムが持続可能で経済的なスマートグリッド動作のために大いに必要とされ得るエンドユーザにおける複雑な電力使用最適化を管理するためのフレームワークを与えることは認められるであろう。このフレームワークはさらに、経費節約エネルギー最適化といった非セキュリティ／非プライバシー関連ホームエネルギー資源管理での使用に適している可能性がある。

入力において見られるように負荷特性が修正されるべきである１つ以上の電力消費設備を、および／または電力消費イベントのタイプを定義するルールは、コントローラがシステムのプライバシーに対する脅威の可能性を決定することを可能にする。もし特定のタイプの電力消費イベントまたは特定の電力消費設備がこのルールによってリストアップされなければ、コントローラは、イベントの外部知識または消費者の行動がいかがわしくないと安全に結論でき、またしたがって例えば如何なる局所的に利用可能な電力も、例えば蓄電器内の電力も使用せずに電力ルータの経路指定機能を調整できる。この場合、局所的に発電された電力、例えば風力または太陽光電力もまた、タリフにおけるフィード（feed in tariffs）から利用可能であり得る利益を利用するためにグリッドにフィードバックされ得る。しかしながら同様に、もし識別された電力消費イベントまたは電力消費設備がプライバシーに敏感であるとしてリストアップされるならば、コントローラは入力で生成された負荷特性を修正するためにこのイベントに関連する電力の経路指定が引き受けられるべきであると決定できる。これらのルールの適用は、プライバシーの脅威を検出する手段と考えられ得る。

消費イベントタイプおよび／または消費者タイプを順位付けることによってシステムは、既知の利用可能な局所的電力資源をスケジュールされた将来のイベントに割り当てることができる。本装置は、スマートメータの消費者側に配置または接続された電力源から利用可能な電力がすべてのスケジュールされたイベントに供給するために十分であるか否かを決定するように整えられ得る。利用可能である電力の量が十分でないと本装置が決定すれば、この装置は電力消費イベントまたは電力消費設備のどちらかだけが局所的電力源からよりもむしろグリッドから／入力を介して必要とされる電力のすべてまたは大部分を取得すべきであると決定できる。したがってこの順位付けは、ユーザがプライバシーをより妥協する意思があるこれらの消費イベントタイプまたは消費者タイプについての、またどのイベントがプライバシー保護の観点から優先的に取り扱われるべきであるかについてのガイドラインを本装置に与える。しかしながら順位付けは、負荷の形を修正するために不十分な局所的電力資源が存在する状況において別の電力消費イベントまたは消費者よりも１つの電力消費イベントまたは消費者を選択する際に用途を見出すことができるばかりではない。順位付けはまた電力消費イベントに関するプライバシーを提供することの重要性の指示としても使用可能であり、また電力消費イベントによって作り出された負荷の形がどれほど強く修正されるべきであるかを決定するための根拠を形成し得る。コントローラは例えば、実現されるべきである目標負荷特性を決定でき、そして修正されたホーム負荷特性によって与えられたプライバシーの程度が適切であるかどうかを順位付けに基づいてチェックできる。

グリッドからの電力消費に関する好適な時間を指定することは、プライバシー向上が費用効果的に実現され得るようにユーザがプライバシー向上の手筈を修正することを可能にする。ユーザは例えば、夜遅い時間のようにグリッド電力が低価格にあるときにバッテリーの再充電は優先的に行われるべきであるが、グリッドへの電力の給電は電力のために支払われる価格が高い時間帯に行われるべきであるということを指定できる。

電力消費優先度を指定することによって本装置は、費用効果的な仕方で電力源の保守に、また家庭またはビルディングを運用することに寄与することができる。例えばバッテリーの電力消費優先度は、例えば蓄電デバイスの最大蓄電容量を保持するために適している好適な充電および放電速度および／または周波数を指定できる。優先度はさらに、局所的発電機に関連し、また達成され得る電力価格が高い時間帯におけるグリッドへの発生電力の優先的給電と他の時間帯における蓄電デバイスの再充電のための発生電力の使用とを決定できる。これらのルールはさらに、蓄電デバイスに保持されるべきである最小および／または平均電荷を指定できる。

本システムはさらに、ルール更新を受信するための入力を備え得る。コントローラは、受信されたルール更新にしたがって、記憶されたルールを更新できる。このようにしてこれらのルールは、新しい要件に適応できる。ルール更新は例えば、ルールが現在のプライバシー要件に対応するようにユーザがルール更新を定義した可能性のあるホーム・エリア・ネットワークとのインタフェースを介してコントローラにおいて受信され得る。ルール更新がシステムの入力を介して、例えば電力事業者から受信され得ることも予想されることは無論である。この仕方で受信されたルールは、例えば値付け情報を備えるルールであり得る。

電力ルータは、スマートメータから、または上記スマートメータを介してコマンドを受信するように整えられた入力を備えることができ、そして受信されたコマンドを実行するための出力信号を生成するように整えられ得る。コントローラは、例えば負荷削減が電力事業者などによって発行されたピーク低減要求を満足させることを可能にする制御機能を容易にするために、電力事業者が最終消費設備に賦課し得る条件にしたがってスマートメータから、またはスマートメータを介して受信されたコマンドに優先度を与え得る。コントローラは、このような任意の受信コマンドが、記憶されたルールによって定義された負荷形成についての条件をオーバーライドする（無効にする）ことを可能にするように整えられ得る。入力ユニットは、実現されればスマート器具に無線でインタフェース接続するために使用されるユニットと同じユニットであり得る。

本システムはさらに、スケジュールされた、および／または、現在進行中の電力消費イベントによる使用のために、記憶されたルールの１つ以上またはすべてに適合する所望の負荷形状を決定するように整えられた負荷形状発生器を備え得る。負荷形状を参照すると、システムの入力に見られるように、電力消費イベントが家庭の／最終消費設備の負荷特性に寄与するように意図された計画された寄与に言及が行われている。負荷形状発生器は、負荷形状を実現する際の使用のために少なくとも１つの更なる電力源から利用可能な電力量の情報を受信および／または取得するように整えられ得る。それから負荷形状は、利用可能な電力を考慮に入れながら決定され得る。負荷形状発生器は、幾つかの可能な、または予め決められた負荷形状を記憶でき、また更なる電力源から利用可能な電力量に基づいて適切な負荷形状を選択できる。更なる電力源からの電力の将来の利用可能性を決定することは、太陽光パネルおよび／または風力タービンからの利用可能な可能性のある電力量を推定するために気象予報を考慮に入れることを含み得る。

グリッドからの消費される電力のパターンを修正することに加えて電力ルータのコントローラまたはシステム内のもう１つのコントローラはさらに、少なくとも１つの更なる電力源および／または少なくとも１つの電力消費設備のうちの１つ以上からデータを受信するように、そして記憶されたルールにしたがって受信データを修正するように、整えられ得る。これらのルールは、受信データがどのように匿名にされるべきであるかを規定できる。それから修正されたデータは、送信機に、例えばスマートメータへの伝送のために供給され得る。コントローラは、器具データが未修正の形でスマートメータに到達しない、または到達できないように器具データの受信者としてスマートメータの場所を取ることができる。匿名にされたデータまたは受信されたデータはさらに、将来のスケジュールされた電力消費イベントの需要を満たすために経路指定動作をスケジュールする負荷形成スケジューラの動作の根拠を形成できる。

コントローラはさらに、経路指定スケジューラを備え得る。経路指定スケジューラは、スケジュールされた将来の電力消費イベントにおいて少なくとも１つの更なる電力源の１つ以上から電力消費設備に経路指定されるべきである全電力量の一部分を決定できる。経路指定スケジューラは、ルールによって定義されたように、ユーザのプライバシー要件にしたがって経路指定イベントを積極的にスケジュールすることを可能にする。経路指定スケジューラの動作は、将来更なる電力源から供給され得る電力量の利用可能な情報に基づき得る。このような情報は、上記に論じられた仕方の如何なる仕方によってでも取得され得る。

器具データを匿名にする上記の態様はそれ自身の権利において有利であると認められており、またしたがって本発明のもう１つの態様によれば電力グリッドとデータ・アノニマイザ(data anonymizer)とに接続可能なスマートメータを備えるシステムが提供される。データ・アノニマイザは、スマート器具からアプリケーションデータを受信するための通信インタフェースを備える。スマートメータは、予め決められたフォーマットのアプリケーションデータを受信するように整えられる。アノニマイザは、記憶されたプライバシールールにしたがって受信データを修正するように、また予め決められたフォーマットで修正済みデータをスマートメータに転送するように,整えられる。

本発明が上記の仕方で構築されたシステムに限定されないことは認められるであろう。本発明はさらに、電力ルータを制御するように整えられた上記のコントローラのいずれにも及ぶ。したがって本発明のもう１つの態様によれば、経路指定スイッチに接続され得る、物理的に経路指定スイッチと組み合わされ得る独立のユニットとして、またはスマートメータの一部として、コントローラが提供されるかどうかにかかわりなく、上記のシステムのいずれにも使用されるように整えられたコントローラが提供される。本発明のもう１つの態様によれば、上記のシステムのいずれにも使用されるように整えられたコントローラを備えるスマートメータが提供される。本発明のもう１つの態様に似よれば、上記のシステムのいずれにも使用されるように整えられた電力ルータが提供される。

本発明の更なる態様によれば、予め決められたルールにしたがってスマートメータの消費者側における電力の経路指定を制御するように整えられた装置が提供される。本装置は、電力ルータとの接続および通信のための出力と、スマートメータの消費者側に配置されていて電力ルータに接続された電力源と電力消費設備との接続情報を受信するための入力と、この接続情報を記憶するように整えられたメモリと、上記電力消費設備によって進行中および／または将来の電力消費イベントを識別するように整えられた識別ユニットと、上記ルールに基づいて、また電力消費イベントを識別する識別ユニットに応答して、電力ルータへの伝送のための制御信号を生成するように整えられたコントローラと、を備えており、ここで上記の制御信号は電力消費イベント時に上記電力消費設備によって消費される電力の少なくとも一部がスマートメータの消費者側に配置された電力源の少なくとも１つから上記電力消費設備に経路指定されるように電力ルータを制御することを目的としている。予め決められたルールは、スマートメータの消費者側に配置された上記少なくとも１つの電力源から電力が供給されるべきである１つ以上の電力消費設備および／または電力消費イベントのタイプを定義するルールと、順位付けられた消費者またはイベントタイプに関連する負荷特性を修正することの重要性を決定する順位付けであって異なる電力消費設備および／または電力消費イベントのタイプの順位付けと、のうちの少なくとも１つを備える。本装置はさらに、電力源の少なくとも１つから上記電力消費設備に経路指定されるべきである電力量を決定するように、そして決定された電力量を経路指定することを電力ルータに行わせるために制御信号を生成するように、整えられ得る。

本発明のもう１つの態様によれば、電力グリッドを介して供給される電力の最終消費設備内に電力を経路指定する方法が提供される。本方法は、システム内から発生する情報に基づいてエンドユーザの少なくとも１つの電力消費設備によって進行中および／または将来の電力消費イベントを識別することを備える。電力消費イベントを識別することに応じて本方法は、記憶されたルールに基づいて、また電力ルータのコントローラを使用して、電力消費イベント時に少なくとも１つの電力消費設備によって消費される電力の少なくとも一部を最終消費設備の少なくとも１つの更なる電力源から少なくとも１つの電力消費設備に経路指定するための経路指定手筈を決定する。それから電力ルータは、決定された経路指定手筈にしたがって電力消費設備に電力を経路指定するために使用される。これによって更なる電力源は、スマートメータによる電力の計測を防止する仕方で、エンドユーザに接続されるか、あるいはエンドユーザの一部を形成する。

本発明のもう１つの態様によれば、アプリケーションデータを匿名にする方法が提供される。本方法は、第１のフォーマットでスマート器具からのアプリケーションデータを受信することと、アプリケーションデータをスマートメータによって受理された第２のフォーマットにするためにこのデータを匿名にすることと、匿名にされたデータをスマートメータに送信することと、を備える。

本発明のもう１つの態様によれば、電力グリッドからの電力の使用がスマートメータによって監視される電力消費システムのためのプライバシー向上の方法が提供される。本方法は、スマートメータにおいて見られるように電力消費イベントの負荷特性を変更するためにスマートメータによって監視されない電力源から電力消費イベントによって必要とされる電力を供給することを備える。

上記に論じられたように電力ルータ、または電力ルータを制御するコントローラは、電気器具から情報を受信できる。スマートメータによって受信された唯一の情報がコントローラ／プライバシー・エンハンサー（privacy enhancer）によって供給される修正された／匿名にされた情報であるように、スマートメータが同じ情報を受信しないことは有利である。これを容易にするためにスマートメータとスマート器具との間の如何なる直接的データ通信リンクも動作不能にされ得る。本発明のもう１つの態様によれば,スマートメータを備える末端電力消費設備のプライバシー向上したシステムを構築する方法が提供される。本方法は、プライバシー・エンハンサーがスマート器具との通信接触部に入ることを可能にするようにプライバシー・エンハンサーを構築することと、スマート器具からのスマート器具データを直接には受信しないようにスマートメータを構築することと、を備える。本方法はさらに、プライバシー・エンハンサーが構築される間、スマートメータへのデータ通信を防止することを備え得る。

本発明のもう１つの態様によれば、電力消費イベントのために使用される、計測される電力と計測されない電力との混合比を修正することによってスマートメータを使用して計測される電力消費設備における電力消費イベントの負荷特性を形成する方法が提供される。このようにして電力消費設備の全電力消費は同じままに留まり得るが、スマート-メーターによって見られる負荷特性は局所的に利用可能な電力が使用される仕方の変化のせいで変更される。

本発明の実施形態は、単なる一例として、添付図面を参照して以下に記載される。
１分単位で記録された家庭用負荷シグネチャ（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）を示す図である。 個別の家電事象を原因とする家庭用負荷シグネチャのステップ変化を示す図である。 住宅用送電網及び通信設備アーキテクチャを示す図である。 プライバシー・エンハンサー（ｐｒｉｖａｃｙ ｅｎｈａｎｃｅｒ）の構造的アーキテクチャを示す図である。 負荷平準化なしの電力消費実施例を示す図である。 第１の負荷平準化のシナリオを示す図である 第２の負荷平準化のシナリオを示す図である。 第３の負荷平準化のシナリオを示す図である。 第４の負荷平準化のシナリオを示す図である。 電力混合配備を示す図である。 プライバシー・エンハンサーの動作モデルを示す図である。 プライバシー・エンハンサーの動作フローチャートである。

図３は、本発明の実施形態による住宅用送電網及び住宅用通信ネットワークの実施例を示す。住宅用送電網は、電力が伝達される電気線を備える（図３では破線で示される）。住宅用通信ネットワークは、データ通信用機器を接続するネットワークである（図３では点線で示される）。住宅用送電網及び住宅用通信ネットワークは、スマートメータ（ｓｍａｒｔ ｍｅｔｅｒ）１０１を備える。このスマートメータは、ユーティリティ・プロバイダー又は住宅所有者によって所有されることがある。本発明は、スマートメータ１０１の性質又は所有者によって限定されない。スマートメータは、エネルギーが利用された目的の物品又は複数の物品で消費されたエネルギーのシグネチャを生成し、その後、（図３においてスマートメータ１０１を電力事業者に接続する点線によって示されるように）このシグネチャを監視されるユーティリティの事業者である可能性が最も高い第三者へ送信することができるいかなる機器でもよい。

住宅用通信ネットワークは、より詳細に後述されるプライバシー・エンハンサー１０２と、住宅に設置される一般的な通信ネットワークであるホーム・エリア・ネットワーク（Ｈｏｍｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ＨＡＮ １０３と、電力ルータ１４０と、その他に、電力消費器具、発電機及び電力蓄積機器とをさらに備える。電力消費器具は、どのようなタイプのものでもよく、例えば、図３の湯沸かし器２０１、洗濯機２０２、テレビ２０３、照明２０５、及び、調理器具２０６でもよい。エネルギー蓄積機器は、エネルギー消費器具が利用できるエネルギーを蓄積するとき、エネルギー消費器具と見なされることもある。このようなエネルギー蓄積機器の実施例は、エネルギーを非電気的な形で蓄積するような機器、及び、エネルギーを元の電気に変換できないような機器を含む。これらの機器は、蓄熱ヒータ及び給湯器２０７を含む。図３に示されたネットワークは、エネルギーを蓄積し、蓄積されたエネルギーを電気エネルギーの形で放出することができるエネルギー蓄積機器をさらに備える。図示されたエネルギー供給及び蓄積機器は、バッテリー４０１及び電気自動車４０２である。住宅内で発生された電力は送電網へ送り込み、後で送電網から取り出すことができるので、外部電力事業者／送電網もまたエネルギー蓄積及び供給機器の部類に含めることができる。さらに図３に示されるのは、風力タービン３０１及び太陽電池パネル３０２を含むエネルギー供給機器である。このようなエネルギー事業者は、当然ながら、燃料電池のような住宅内で動作することができるどのような形の小規模発電サイトでも含むことができる。

次に、図３により詳細に示されたコンポーネントの一部を参照すると、スマートメータ１０１は、外部電力事業者から住宅への電力の流れを頻繁な電気測定を実行する能力があり、そして、例えば、図１及び２に示されているような家庭用負荷シグネチャを生成することがある。スマートメータ１０１は、これらの測定の結果を元の電力事業者へ通信することができる。スマートメータは、通信の中で指定された制御機能が実現されることを要望する外部源（例えば、ユーティリティ又は配電網）から通信を受信するためにさらに整備されることがある。このような制御機能は、住宅内で、例えば、（負荷遮断のような）負荷制御操作を実施することを目指すことがある。

スマートメータ１０１は、個別のスマート家電、すなわち、スマートメータ１０１から制御メッセージを受信可能であり、そして、このような制御メッセージの中で指定された需要を満たすように動作を調整可能である家電を制御できることがある。スマートメータ１０１は、家電から（動作記録及びログのような）個別のメータリング又は情報データを受信することもできる。好ましい実施形態におけるスマートメータ１０１は、しかし、プライバシー・エンハンサーだけを制御するため整備され、個別のスマート家電と通信しない。スマート家電との通信は、後述されるように、図３に示された実施形態では、プライバシー・エンハンサーの責任である。

プライバシー・エンハンサー１０２は、より詳細に後述されるように、ユーザ・プライバシ要件に応じて、負荷シグネチャを設計し、予定に入れ、そして、シェイピングする責任がある。図３の実施形態では、プライバシー・エンハンサーは、スマートメータ１０１から責任を引き継いで、スマート家電とさらに通信する。プライバシー・エンハンサーは、緩和されたメッセージをスマートメータへ転送するためさらに整備されることができる。最後に、プライバシ・エンハンサ・エンティティは、場合によっては、外部負荷制御及び遮断コマンドに応答する責任をさらに負うことがある。

ホーム・エリア・ネットワーク１０３は、標準的な住宅用通信ネットワークの形をとることがある。図３に示された実施形態では、ホーム・エリア・ネットワーク１０３は、ユーザが数ある他の機能の中でプライバシー・エンハンサー１０２の動作を制御し、独自化することを可能にするため、ユーザが（ＨＮＡ １０３とプライバシー・エンハンサー１０２)との間に示された点線のデータ通信線を介して）プライバシー・エンハンサー１０２にアクセスできるようするため整備されたイン・ホーム・ディスプレイ（Ｉｎ−Ｈｏｍｅ−Ｄｉｓｐｌａｙ）（ＩＨＤ）を提供するためさらに構成されている。イン・ホーム・ディスプレイは、この目的のためユーザ・インタフェースを提供することがある。

ヒューズボックス／配電盤／電力ルータ１０４は、接続されている電力消費器具、電力蓄積装置、及び、電源の間で電力の経路制御を可能にする。この中には、当然ながら、電力ルータ１０４がスマートメータ１０１を介して接続された商用送電網が含まれる。電力ルータ１０４は、ある程度の台数の機器又は家電に所要電力量を供給するためにある程度の台数の異なる電源を混合することができる電力回路を備える。電力ルータ１０４は、プライバシー・エンハンサー１０２とインタフェースをとり、このプライバシー・エンハンサー１０２は、電力ルータ１０４が関連機器への電力を経路制御する方法を決定する制御コマンドを送信するため整備されている。

図３に示された実施形態では、家電／電力消費器具／電力蓄積機器／電源がデータ通信リンクを介してプライバシー・エンハンサーに接続されている。これらのデータ通信リンクは、プライバシー・エンハンサー１０２から接続された機器への制御コマンドの通信、又は、機器からプライバシー・エンハンサー１０２への（この機器に関連した状態情報を提供するメッセージのような）メッセージの通信を可能にする。しかし、これらのデータ通信リンクが設けられることは不可欠ではないことが分かるであろう。例えば、バッテリー、太陽電池パネル、及び、風力タービンのようないくつかの機器は、プライバシー・エンハンサー１０２とこの機器との間で情報の交換を必要とすることなく動作することができる。その代わりに、機器によって供給された電力は、電力ルータ１０４によって望ましい機器へ簡単に経路制御することができる。充電されるべきバッテリーは、電力ルータ１０４によって適切な電源に同様に簡単に接続することができる。しかし、前述の通り、例示された実施形態のプライバシー・エンハンサー１０２は、そうでなければスマートメータ１０１の役割を担うことになる家電と通信する作業を引き継ぐ。

プライバシー・エンハンサー１０２は、図３では、他の装置、特に、電力ルータ１０４及びスマート機器１０１から空間的に分離することができる独立した機器として示されるが、プライバシー・エンハンサー１０２は、スマートメータ１０１、電力ルータ１０４、又は、両方と一緒に１台の設備に設けられてもよいことが分かるであろう。プライバシー・エンハンサー１０２が（図３に示されるように）独立した機器の形で設けられる場合、消費電力データを測定する手段がさらに必要とされる。この手段は、例えば、スマートメータ１０１の中に入れられるか、若しくは、スマートメータから出されたままの商用電源ケーブルの周りにクリップされた誘導センサの形をとることができるか、又は、等価的なスマートメータ１０１の機能とインタフェースをとることによることができる。プライバシー・エンハンサー１０２が独立した機器の形で設けられた場合、電力ルータ（１０４）を制御するため、例えば、より詳細に後述されるこの電力ルータと通信できることも必要であろう。

プライバシー・エンハンサー１０２が電力ルータ１０４の内部にある場合、電力ルータ１０２は、この時点で消費された電力の量に関するデータを取得する目的で、スマートメータが有しているのとほぼ同程度に基本電気測定能力を有していること、又は、代替的に、スマートメータ（１０１）とインタフェースをとることが必要である。しかし、プライバシー・エンハンサー１０２は、消費電力の変化が家庭用負荷シグネチャの中に現れる前にこの消費電力の変化に反応できるように、十分に頻繁な間隔で消費電力データを取得することが有利である。

代替的な配備では、プライバシー・エンハンサーは、消費者が追加費用で選択することができる「より優れた」スマートメータ１０１の一部分でもよく、プライバシー・エンハンサーは、この場合、標準設定によって、スマートメータによって実施された生の測定量にアクセスできるか、又は、スマート家電と通信リンクを介して、スマート機器１０１によって取得された生の測定データにアクセスできるであろう。プライバシー・エンハンサー１０２を含むスマートメータ１０１は、スマートメータ１０１が取得された負荷情報のすべてをユーティリティ・プロバイダーのような第三者へ伝達しないように構成されている。その代わりに、この情報は、プライバシー・エンハンサー１０２がこの機能を実現することを可能にするためプライバシー・エンハンサー１０２と共有される。スマートメータ１０１は、この場合、送電網によって供給された実際の電力に関連する情報を第三者と共有するだけであり、その結果、プライバシー・エンハンサー１０２の機能は隠蔽されたままである。この場合、プライバシー・エンハンサー１０２は、例えば、より詳細に後述される明確なインタフェースを介して電力ルータ（１０４）を制御するためこの電力ルータ（１０４）と通信できることが必要であろう。

プライバシー・エンハンサーの構造的アーキテクチャの概略図が図４に示される。図４に示されたプライバシー・エンハンサーは、ホーム・エリア・ネットワーク・インタフェース（ｈｏｍｅ ａｒｅａ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｎｅｔｗｏｒｋ）ＨＡＮＩのようなインタフェース・コンポーネント５０１と、エネルギー経路制御インタフェース（ｅｎｅｒｇｙ ｒｏｕｔｉｎｇ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ＥＲＩ ５０２と、スマート家電インタフェースＳＡＩ ５０３と、スマートメータ・インタフェースＳＭＩ ５０４とを備える。ホーム・エリア・ネットワーク・インタフェース５０１は、プライバシー・エンハンサーがパーソナル・コンピュータ、携帯電話機、及び、住宅用ゲートウェイ（ｇａｔｅｗａｙ）のようなホーム・エリア・ネットワーク１０３の機器と通信することを可能にする。ホーム・エリア・ネットワーク・インタフェースは、例えば、グラフィカル・ユーザ・インタフェース（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ソフトウェア経由の制御及び管理のため使用することができる。エネルギー経路制御インタフェース５０２は、プライバシー・エンハンサーが電力経路制御及び電力混合を緩和するメカニズムを制御することを可能にする。スマート家電インタフェース５０３は、プライバシー・エンハンサーがスマート家電と通信することを可能にする。例えば、スマート家電インタフェースは、電気自動車エネルギー資源４０２の状態をチェックするため、又は、住宅用暖房システムを制御するため使用することができる。スマートメータ・インタフェースＳＭＩ ５０４は、プライバシー・エンハンサーが住宅用スマートメータと通信することを可能にする。

図４に示されたプライバシー・エンハンサーは、このプライバシー・エンハンサーが動作する基礎となる制約を定義するいくつかのルール及び／又はポリシーをさらに記憶する。このようなルール及びポリシーは、例えば、プライバシー・エンハンサー内部の不揮発性記憶装置に記憶されることがあり、電力ルータ１０４を通る電力経路制御に関する決定が検討されるか、又は、行われているとき、プライバシー・エンハンサーのコントローラによって参考にされる。図４に示されたプライバシー・エンハンサーに記憶されたルール及び優先度は、ユーザ・プライバシ優先度ＵＰＰ ６０１と、ユーザ・エネルギー及びコスト節約優先度ＵＥＰ ６０２と、ユーザ蓄積及び自動車優先度ＵＳＰ ６０３と、送電網及び安全性ポリシーＧＳＰ ６０４とを含む。ユーザ・プライバシ優先度６０１は、所要のプライバシーのレベルを制御するユーザ優先度の組である。例えば、ユーザ・プライバシ優先度６０１は、家電、機器、及び／又は、蓄積ユニットのうちの個別の１台、複数台、又は、１台ずつにさえ、いずれの負荷平準化戦略が適用されるべきであるかを決定するため使用される。ユーザ・エネルギー及びコスト節約優先度ＵＥＰ ６０２は、例えば、エネルギー事業者値付けによって義務づけられるように、ユーザによって要求されたエネルギー節約のレベルを制御する優先度の組である。ユーザ・エネルギー及びコスト節約優先度は、例えば、外部事業者からの電力を消費するのに最もよいとき、蓄積された電力を送電網へ売り戻すのに最もよいとき、及び、局所的なエネルギー蓄積機器を充電するために住宅発電エネルギーを使用するのに最もよいときを決定するため使用することができる。ユーザ蓄積及び自動車優先度ＵＳＰ ６０３は、異なる時点で利用できるように蓄積されたエネルギーの所要量を制御する優先度の組である。例えば、ユーザ蓄積及び自動車優先度は、例えば、緊急の場合に、電気自動車が利用できることを確実にするため、又は、電気自動車を使用する一時的な要求を賄うため、この電気自動車に蓄積されるべき最低のエネルギー量を決定するため使用することができる。送電網及び安全性ポリシーＧＳＰ ６０４は、プライバシー・エンハンサーが緩和することを許可された情報の量を決定するポリシーの組であり、この状況下で、プライバシー・エンハンサーは、負荷情報と、需要家側及び負荷遮断管理のような送電網によって提供される他の需要とを外部の第三者に提供する必要がある。例えば、送電網過負荷又は他の緊急状況の場合、送電網は、全需要家側エネルギー需要まで強制的に削減することにより需要家側を制御することが必要になる。この場合、スマートメータは、ＧＳＰ、及び、自動家電需要緩和又は自動家電動作停止の組み合わせによって、このコマンドをプライバシー・エンハンサーへ転送し、その上、電力経路制御配備が全電力制限送電網要件を満たすために強制されることがある。

図４に示されたプライバシー・エンハンサーは、コンポーネント６０１〜６０４に定義された、優先度ポリシー及び制約を実施するある程度の数のメカニズムをさらに備える。これらのメカニズムは、負荷平準化・モデレータ（ｓｈａｐｉｎｇ ｍｏｄｅｒａｔｏｒ）ＬＳＭ ７０１と、エネルギー混合モデレータＥＭＭ ７０２と、戦略計画スケジューラ（ｓｃｈｅｄｕｌｅｒ）及びプレディクタ（ｐｒｅｄｉｃｔｏｒ）ＳＰＳＰ ７０３と、家電データ・モデレータ及びアノニマイザ（ａｎｏｎｙｍｉｓｅｒ）ＡＤＭＡ ７０４と、監視コンポーネント７０５とを含む。負荷平準化・モデレータ７０１は、（例えば、ユーザ・プライバシ基準に定義されるような）すべてのユーザ要件を充足する負荷シグネチャを生じる負荷形状を定式化するため使用される。エネルギー混合モデレータ７０２は、所望の目標住宅用負荷シグネチャを獲得するために所望の負荷形状を生成することができる混合パラメータ／経路制御パラメータの適当な組を決定するため使用される。戦略計画スケジューラ及びプレディクタ７０３は、将来的には適当になる目標負荷形状の組を決定するため使用される。例えば、戦略計画スケジューラ及びプレディクタは、ユーザが保証付きのプライバシーを必要とする差し迫った事象を優先して現在事象のプライバシーを妥協できることを決定するため使用できる。このような差し迫った事象は、例えば、スマート家電によって送信された事象スケジュールに基づいて、戦略計画スケジューラ及びプレディクタによってスケジュールに入れることができる。コーヒーメーカ又はパン焼き器は、例えば、これらがある一定の日時、例えば、早朝に動作を開始するためプログラムされていることをプライバシー・エンハンサーに通知していることがある。特有の機器、例えば、自動電気掃除機は、ある一定の時刻に動作するようスケジュールに入れられ、機器の動作が秘密のままにされることが重要なユーザ要件である場合、戦略計画スケジューラ及びプレディクタは、すべてのユーザ要件を満たす十分な資源が存在しないと考えられる場合、問題になっている機器、本実施例では、電気掃除機のプライバシーを優先して、先行する事象／機器動作のプライバシーを危うくすることがある。家電データ・モデレータ及びアノニマイザＡＤＭＡ ７０４は、プライバシー要件及び負荷平準化緩和に応じて、スマート家電から受信されたデータを緩和するため使用される。監視コンポーネント７０５は、住宅及び家電使用法を監視することにより、潜在的なプライバシー脅威を検出（物理的な脅威を検出）するため使用される。この使用法は、２つのメカニズムを使用して監視される。第１のメカニズムは、前述されるように、スマートメータ・インタフェース又は別個の電力測定メカニズムのいずれかを介して負荷シグネチャを監視するため使用される電気的メカニズムである。第２のメカニズムは、メータリング・データ又はスマート家電データを監視する通信メカニズムである。このようなメータリングは、スマート家電と電力ルータとの間の直接データ通信を介して、及び／又は、ホーム・エリア・ネットワーク・インタフェース５０１を介して達成することができる。

図４に示されたプライバシー・エンハンサーは、考えられるプライバシー・エンハンサーの１つの実施例であり、そして、プライバシー・エンハンサーは、他の形を取り得ることが分かるであろう。代替的な考えられるプライバシー・エンハンサーは、例えば、図４に示されたコンポーネントの全部を備えないことあるが、それでもなお、満足できる形式で家庭用エネルギー負荷形状を修正する目的を実現する。

負荷平準化緩和戦略の実施例
以下、ある程度の数の異なる負荷平準化緩和戦略が単なる一例として検討される。これらの負荷平準化戦略及び他の負荷平準化戦略は、所望のプライバシーのレベル及び他の要件又は制約に依存して、プライバシー・エンハンサーによって利用／実施することができる。所望のプライバシーのレベルは、例えば、いつでも、特に、エネルギー消費がかなり及び／又は長期間に亘って、エネルギーを発生させる、及び／又は、蓄積されたエネルギーを取り出す家庭の能力を凌ぐとき、達成できるとは限らない。スマートメータ１０１が（例えば、充電中バッテリーによる）負荷遮断などのようなある特定の作業を実行するためユーティリティ・プロバイダーからの命令の下にある場合、プライバシー・エンハンサーが所望のプライバシーのレベルを提供できないかもしれないという可能性がさらにある。このような動作は、一配備では、ユーザのプライバシー優先度ＵＰＰ ６０１より優位であるとしてプライバシー・エンハンサーによって分類される。この場合、ユーザの実際の消費挙動は、しかしながら、ユーティリティ・プロバイダーの需要によって覆い隠されるので、家庭用負荷プロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ）の解析から利用できる情報の量がいずれの場合でも削減される。

図５は、機器が負荷平準化緩和を使用することなく家庭用負荷プロファイルに及ぼす寄与を示す。図５に示された機器シグネチャは、１００秒に亘る消費電力１ｋＷに関係する。この寄与は、家庭用負荷プロファイルの既存部分に単純に加えられることがあり、そして、スマートメータ１０１が十分に精細なサンプリング間隔を使用する場合、図５に示されるように家庭用負荷プロファイルの中に現れることになる。この機器シグネチャの外観から、前述の背景技術の欄で検討されたように、機器の性質に関する結論が出されることが分かるであろう。これは、住宅所有者の要件に反することがある潜在的な安全性脅威を構成する。

図６は、プライバシー・エンハンサー１０２が電力ルータ１０４に、図３に示されたバッテリー４０２若しくは車両４０２のような局所的な蓄積機器に蓄積されたエネルギー、又は、局所的に発生されたエネルギーを使用することにより図５に示されたエネルギー要件を満たすように命令する簡単なシナリオを示す。この場合、消費されたエネルギーがスマートメータ１０１によって検出されない方法で家庭の内部に供給されているので、家庭用負荷シグネチャは、機器の作動の形跡を全く示さない。エネルギー蓄積機器は、当然ながら、再充電される必要がある。家庭が小規模発電能力を備えない場合、再充電のため必要とされるエネルギーは、送電網から取得されるべきである。しかし、再充電動作は、そもそもエネルギーを消費した機器の性質の特定を妨げる方法で実行することができる。図６では、例えば、充電のため使用されるエネルギーパルスの振幅は、機器によってそもそも消費されたエネルギーパルスの振幅の５分の１に過ぎない。しかし、充電パルスは、本来の消費機器のエネルギー消費の期間の５倍に延び、実際のエネルギー消費事象が完了してからある程度の時間（本実施例では、１００秒）が経過しない限り開始しない。このように、家庭用負荷シグネチャは、（スマートメータがエネルギー消費を十分に頻繁に標本化する場合）平滑化され、問題になっている消費器具の使用の時点が隠蔽される。

スマートメータが図６に示された手順全体に要する７００秒より長いメータリング報告間隔を有する場合、図６に示されたエネルギー緩和手順は、家庭用負荷シグネチャを変更しないことが分かるであろう。しかし、図６に示されたエネルギー蓄積機器の放電と再充電との間の間隙（図６の実施例では、１００秒）は、スマートメータのメータリング報告頻度を考慮するように調整されることがある。この間隙が、例えば、図の動作全体がスマートメータの１回のメータリング報告間隔と同程度であるか、または、これより長い時間を要するように増大される場合、あまり簡単に検出できないように家庭シグネチャにおける機器のシグネチャを曖昧にする可能性が増大される。

蓄積エネルギーを使用してエネルギー需要を充足させることは、小規模発電がより一層の役割を果たすことができるというさらなる利点がある。小規模発電機は、少なくともそのままでは、そして、問題なっている消費器具に直接的に連結されている場合、問題になっている消費器具のエネルギー要件を充足させる出力を提供できないが、それにもかかわらず、その後の他の消費器具の需要を考慮して可能である場合、バッテリーからこの消費器具によって使い果たされたエネルギーの量を完全に取り戻すことにより、これらのエネルギー要件を（十分に）充足させる。

バッテリーが（図６に示されたバッテリーに反して）このバッテリーの再充電のため送電網電力に依存しない場合、消費されたエネルギーは、負荷シグネチャに全く現れないことが分かるであろう。同様に、蓄積機器の再充電が部分的に送電網電力に依存し、部分的に局所的に発生された電力に依存する場合、送電網から取得されたエネルギーの部分だけが家庭用負荷シグネチャにおいて明白になるので、エネルギー消費事象のシグネチャがかなり修正される。

図７は、プライバシー・エンハンサー１０２が所定の需要を充足させるため、電力ルータ１０４に局所的に供給／蓄積／発生されたエネルギーと送電網エネルギーとの混合を修正するように命令する方法についての別の実施例を示す。本実施例は、局所的なエネルギー源がエネルギー消費器具によって要求されたエネルギーの全部を供給する十分な容量を持たない場合に特に役立つ。

図７から分かるように、家電需要は、住宅エネルギー及び外部エネルギーの混合によって賄われる。当初に消費されるエネルギーは局所源から完全に供給される。図７の実施例では、しかし、局所的に供給されるエネルギーの量は、直線的に減少し、消費エネルギーの約４０％が送電網から供給されるまで、同等に直線的に増加する送電網電力の量によって補充される。この場合に家電が家庭用負荷プロファイルに及ぼす寄与は、図７に示された台形領域である。このプロファイル形状は、住宅エネルギー混合を用いない場合の形状より依然としてかなり滑らかであり、全体的な住宅負荷シグネチャは対応して滑らかになるであろう。このような比較的簡単なエネルギー源の混合であってもある特定の解析技術の使用を阻止するように家庭用負荷シグネチャを変更できることが分かるであろう。図７の配備で使用される消費機器を特定するため通常は適するエッジ検出技術は、例えば、消費機器を正確に特定できる可能性が低くなる。

図７の実施例は、エネルギー源の直線的に変化する混合に関係するが、ある程度の台数のエネルギー源によって長時間に亘って供給されるエネルギーの量は、非直線的に変化することができる。この変化は、例えば、現在知られている解析技術が使用されるときには少なくとも、消費器具が家庭用負荷プロファイルに及ぼす寄与が特有の消費機器に関連しているとして認識できる寄与でないように選択されることがある。このように負荷プロファイルをシェイピングすることは、（スマートメータ１０１によって分かるように）家電の負荷プロファイルまでもシェイピングすることができるので、この負荷プロファイルは、何らかの他の異なる家電の負荷プロファイルであるかのように見える。

機器が所与の時点でエネルギーを消費することをプライバシー・エンハンサーが知っている場合、局所源からエネルギーの１００％を供給することが可能であり、その結果、消費が開始された時点で適切な経路制御機能を実施することができる。この経路制御機能の実施は、例えば、エネルギー消費事象が前述された方法でスケジュールに入れられている場合に可能である。代替的に、電力ルータ１０４は、エネルギー需要の性質とは無関係に、このエネルギーの初期部分を局所源から供給することによってエネルギー需要に応答するため構成されることがある。要望されたエネルギーの一部分を送電網から供給するのが望ましいことが後で決定された場合（図７の実施例の場合）、プライバシー重要性が適用されないか、又は、棄却された場合、（図７に示されるように）緩やかな形式であっても、又は、より急激な形式であっても、この供給は、送電網電源に切り換えることにより迅速かつ容易に実施できる。

スマートメータがエネルギー消費事象と比べると長いメータリング報告間隔を有する場合、電力ルータ１０４は、送電網からの要望されたエネルギーの初期供給を可能にするためセットアップすることができる。この初期エネルギー供給は、その後に、例えば、送電網からエネルギーを供給するケーブルの周りに設けられた前述の誘導クリップを使用して検出することができ、プライバシー・エンハンサーを作動させ、そして、例えば、負荷平準化を実施するトリガ事象として使用できることがさらに分かるであろう。スマートメータ１０１のメータリング報告間隔が長いため、送電網エネルギーの初期消費は、少なくとも家庭用負荷プロファイルの中で特有のエネルギー消費機器による初期エネルギー消費であるとして認識できない程度で、実質的に気付かれずに済むことがある。

図８は、プライバシー・エンハンサー１０２が電力ルータ１０４に（本実施例でも１００秒間に１ｋＷを消費する）特有の機器のための電力の供給を切り換えさせ、その結果、この機器が初期期間１０秒の間に送電網から電力を供給された後に、この機器によって要求されたエネルギーが家庭内の発生源（エネルギー蓄積機器、発電機など）によって供給される実施例を示す。このシナリオは、将来のエネルギー要件がプライバシー・エンハンサーに知られない状況、すなわち、電力消費機器の将来の活動がスケジュールに入れられないか、又は、常にスケジュールに入れられていない状況で特に当てはまる。この場合、プライバシー・エンハンサーは、電力消費量が１ｋＷだけ急激に増加することを示唆する情報に反応することができる。前述のとおり、この示唆は、スマートメータ１０１、又は、前述の誘導クリップ・センサのようなプライバシー・エンハンサー１０２と関連付けられたセンサから取得されることがある。

１００秒間の動作中に、家電は、エネルギー事業者から、この動作のためプライバシーを維持するために十分に小さい１０秒間の電力（およそ２．８Ｗｈ）だけを消費することになる。この機器がエネルギーを消費している間に放電されたいずれかの蓄積機器の再充電は、エネルギー消費が中止した後に再開することができる。図８は、一定の電力流出を送電網に課すことにより、再充電が実行される必要がないことを示す。上記の平滑化の実施例（図７）は、初期エネルギー供給が送電網からもたらされるように、反応的に動かすことが可能であることが分かるであろう。

図９は、別のプライバシ・エンハンスメント戦略を示す。図８の実施例の場合と同様に、図９の実施例は、エネルギーの初期（１０秒）需要が送電網からのエネルギーによって満たされる点と、エネルギー消費機器の残りのエネルギー要件が局所的なエネルギー源によって、図９の実施例では、エネルギー蓄積装置によって満たされる点とにおいて、反応的である（但し、さらに別の実施例では、エネルギー発生器は、エネルギー要件の少なくとも一部分を満たすため使用することができる）。

図８の場合のように、一定負荷を使ってエネルギー蓄積機器を再充電する代わりに、図９の実施例は、そうではなく、「櫛形」に成形されたパターン又は間欠的な合い充電負荷形状パターンを利用する。このパターンは、（負荷シグネチャ作成のメータリング報告サイクル及び他の負荷の存在に依存して）より先端の尖った家庭負荷シグネチャを結果として生じることができるので、家庭負荷シグネチャは混乱させられる。さらに、家庭用負荷シグネチャから入手できる情報が僅かに１０秒間だけ作動された４００Ｗ負荷の検出を可能にするとしても、この１０秒間の事象の再出現のうちのいずれにおいてエネルギー消費器具がオンに切り換えられたかを見分けることは、少なくとも可能にはならない。他の潜在的により複雑なプライバシ・エンハンスメント戦略及びパターンが、例えば、負荷形状を平滑化、不明化、無作為スクランブル化、若しくは、隠蔽することにより、又は、これらの組み合わせと、前述の戦略とを適用することにより、プライバシーを高めるために利用できることが分かるであろう。

プライバシー・エンハンサー１０２によって作成された負荷形状は、住宅エネルギー発生源のような複数のエネルギー戦略を組み入れることができることも指摘されるべきである。例えば、風力タービンが存在する場合、この風力タービンの発生した電気は、住宅家電に給電するため使用できる。この給電が需要を超える場合、エネルギー余剰は、住宅内に蓄積されるか、又は、送電網へ売り戻されることがある。しかし、局所的に発生されたエネルギーが全住宅需要を満たせない場合、このエネルギーは、住宅蓄積機器からのエネルギー、及び／又は、外部／送電網エネルギーを使って補給される。このように、風力タービン及び太陽光パネルのような局所的なエネルギー発生器が利用できる場合、より少ない蓄積エネルギー使用（及び再充電）が必要とされることがある。

プライバシー・エンハンサーが、プライバシ・エンハンスメント機能がエネルギー消費量の急激な／新しい増加によって作動／始動される反応的なモードで少なくとも部分的に動作しなければならない大きい可能性が存在することが分かるであろう。より現実的（反応的）な場合、プライバシー・エンハンサーの動作は、全体的な商用電気消費量のリアルタイム観測によって始動できる。プライバシー・エンハンサー２０２は、住宅の中で新しい活動を検出したとき、この活動を引き起こしている機器又は家電とは無関係に、プライバシー・エンハンサーが緩和機能を作動させ、開始することができるように、スマートメータが報告のため使用する目盛より一層精細な目盛（すなわち、分ではなく秒）で動作することが好ましい。

遠隔的又はさらには無線で作動させることができる住宅家電が知られている。いくつかのこのような住宅家電は、これらの住宅家電の状態を中央ユニットへ報告する能力も備えている。このような住宅家電は、図３に示されるように、プライバシー・エンハンサー１０２に差し迫った作動を通知できるように、プライバシー・エンハンサー１０２が所望のプライバシ・プロトコルを作動するため十分な時間のある状態でプライバシー・エンハンサー１０２の作動の直前であろうと、又は、作動事象がスケジュールに入れられた場合に可能であるような作動、例えば、事前にプログラムされた午前中のコーヒーメーカ若しくはパン焼き器の作動、又は、スケジュールに入れられた洗濯機の作動の前のちょうどよいときであろうと、プライバシー・エンハンサー１０２と通信的に接触するためさらに整備されることがある。エネルギー緩和戦略は、住宅家電の既知のエネルギー消費特性に適応させることができる。

プライバシー・エンハンサーによって提供されることがあるプライバシ・エンハンスメントのレベルは、消費されているエネルギーの量と、送電網以外の発生源から利用できるエネルギーの量とに依存することが分かるであろう。例えば、湯沸かし器によって要求されたエネルギーを局所源から供給すること（したがって、例えば、図面を参照して前述された方法のうちの１つでこの作動を隠蔽すること）は適度に容易であるが、洗濯機のようなより多くの電力を欲する家電の活動を隠蔽することは、例えば、住宅にプラグで接続された電気自動車と、非常に日当たりの良い日における太陽光パネルなどとの組み合わせによって、十分な量のエネルギーが局所源から供給できない限り、さらに難しいことがある。

局所的に利用できるエネルギーは、蓄積されたエネルギーであろうと、又は、局所的に発生されたエネルギーであろうと、送電網への売り戻し、又は、後で使用するため、例えば、自動車バッテリーの場合に長くなるかもしれないドライブのための蓄積のような他のより好ましい目的のため必要とされることがある。プライバシー・エンハンサー１０２によるプライバシー駆動型緩和の程度は、したがって、価格駆動型緩和、及び、蓄積駆動型要件のような他の属性に依存する。これらの属性は、プライバシー・エンハンサー１０２の内部で、例えば、ユーザ・プライバシ優先度６０１と、ユーザ・エネルギー及びコスト節約優先度６０２と、ユーザ蓄積及び車両優先度６０３と、送電網及び安全性優先度６０４とに記憶されることがある。

さらに、異なるレベルのプライバシー駆動型緩和が様々な事例で必要とされることがある。例えば、ユーザは、ある時刻に動作するある電力消費器具、すなわち、例えば、午後１１時と午前９時との間に動作することがある照明及び湯沸かし器の使用を完全に隠蔽すること、他の電力消費器具、すなわち、例えば、掃除機を部分的に覆うこと（例えば、平滑化すること）、及び、洗濯機のような電力を欲する機器の消費を緩和しないことを選択することを望むことがあり、なぜならば、特に、このような機器の延長された電力使用は、「非常に高価な」平滑化が強制されない限り殆どの場合にプロファイル使用法を依然として認識するため前述の非侵入型家電負荷モニタのようなプロトコルを可能にするからである。プライバシー・エンハンサーは、（プライバシー・エンハンサーによるスマート家電との前述の通信によって達成されることがあるが、プライバシー・エンハンサーが様々なタイプの家電を認識できると仮定すると）このように、様々なタイプの家電に対し、異なる経路制御戦略を適用することが可能である。

前述の動作中の優先度は、定義された場合、プライバシー・エンハンサー１０２の電力経路制御管理動作に影響を与えることになる。これらの動作中の優先度は、ａ）ユーザによってセットされてもよく、ｂ）異なる時刻にユーザによって修正されてもよく、そして、ｃ）リアルタイムで適用されてもよいことがさらに予想される。例えば、ユーザは、ある特定の機器がどんなにコストをかけても完全に隠蔽されるべきであり、その他の機器は隠蔽されなくてもよいことを指定することがある。

プライバシー・エンハンサー１０２は、家電の電気機器の動作をエミュレートするために使用できることがさらに考えられる。例えば、プライバシー・エンハンサーは、高速充電バッテリーが送電網からの電力を消費することを許可することにより湯沸かし器の動作をエミュレートすることができ、又は、プライバシー・エンハンサーは、ユーザが休暇中であるとき、空のエネルギー・キャパシタ（ｅｎｅｒｇｙ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）をそれに応じて（緩やかに）充電することにより、住宅内の光電気使用法（テレビ、照明など）をエミュレートすることができる。例えば、湯沸かし器動作は、東芝のスーパー・チャージ・イオン・バッテリー（Ｔｏｓｈｉｂａ Ｓｕｐｅｒ Ｃｈａｒｇｅ Ｉｏｎ Ｂａｔｔｅｒｙ）（ＳＣＩＢ、例えば、ｈｔｔｐ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／ＳＣＩＢを参照されたし）を十分にエミュレートできる。湯沸かし器が２分間に亘って２ｋＷを必要とすることを仮定すると、２４Ｖバッテリーは、このバッテリー自体を２分間に、
２ｋＷ×（２／６０）時間／２４Ｖ＝２．７８Ａｈ
に充電することによって湯沸かし器をエミュレートすることができる。２４Ｖ ＳＣＩＢ バッテリーパックが３０分間で４Ａｈｎ充電できること（数字は、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｃｉｂ．ｊｐ／ｅｎ／ｐｒｏｄｕｃｔ／ｓｐｅｃ．ｈｔｍから選ばれる）、及び、１つのパックが２分間で４／１５Ａｈだけに充電できることを仮定すると、湯沸かし器は、（２．７８×１５／４）＝１１台のこのようなバッテリーパックを使用してエミュレートすることができる。このエミュレーションは、（仮想）湯沸かし器の動作に関して、プロファイリング（ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ）詳細及びメータリング詳細をスマートメータへ送信するプライバシー／エンハンサ１０２によってさらにサポートすることができる。

異なる実施形態では、プライバシー・エンハンサーは、付加的な保護を提供するため、私的な住宅エネルギー源からのすべての電気需要を供給するように整備されている。さらに、プライバシー・エンハンサーは、局所的なエネルギー源を送電網エネルギーと混合し始める前に、例えば、図４を参照して前述されたユーザ・エネルギー及びコスト節約優先度６０２に定義されるように、例えば、送電網エネルギー・コストの時間依存性に基づいて、主として私的な住宅エネルギー源を使用することから、主としてエネルギー事業者供給を使用することへ切り替わるべき時点をプログラムされることになる（又は、予測することができる）。

プライバシー・エンハンサー１０２は、例えば、天気予報に基づいて、又は、より短期的には、１日の性能及び時刻に基づいて、風力タービン及び太陽光パネルのような再生可能な発生源によって作成されるエネルギーのような住宅エネルギー生産の予測を考慮に入れるためさらに整備されることがある。局所的なエネルギー発生器が近い将来に放電された蓄積機器の十分に急速な再充電を実現し易くする量のエネルギーを発生させることが分かっている場合、プライバシー・エンハンサーは、例えば、局所的な蓄積機器の放電率の増加を許可することがある。

プライバシー・エンハンサー１０２は、局所的に発生されたエネルギーの予測された将来の利用可能性を考慮に入れるため、スマート住宅家電の作動のスケジューリングを変更するように付加的に整備されることがある。例えば、住宅が風力発電機によって給電される場合、洗濯機の動作は、十分な、又は、少なくとも多量の風力エネルギーが利用できる期間に一致するようにスケジュールに入れることができるので、洗濯機の動作は、家庭用負荷シグネチャにおいて、もはや顕著ではなく、或いは、検出さえできない特色になる。

スマート家電から受信されたメータリング・データの緩和
スマート家電は、様々なメータリング・データ（例えば、スケジュール、動作、過去のログ）をスマートメータに通信することがある。プライバシー・エンハンサーの付加によって（又は、同様に、プライバシー強化されたスマートメータの付加によって）、これらの通信リンクは、スマート家電とプライバシー・エンハンサー１０２との間だけに存在するように再構成することができる。以下の２段階手順は、例えば、スマート家電が、スマートメータ１０１の代わりに、プライバシー・エンハンサー１０２と通信することを確実にするため使用することができる。

第１のステップでは、スマートメータは分離され、プライバシー・エンハンサー１０２及びスマート家電がプライバシー・エンハンサー１０２とのセキュア（ｓｅｃｕｒｅ）通信の初期化のため準備／セットアップされる。スマート家電は、その後、例えば、スマート家電がスマートメータ１０１と通信するため構成できる方法と同じ方法又は類似した方法でプライバシー・エンハンサー１０２と通信するため構成される。このような通信は、スマート家電標準スマートメータリング通信インタフェースを使用して実現されることがある。豊富な家電情報及び制御をプライバシー・エンハンサー１０２へ通信する能力をもつスマート家電は、特に有利である。スマートメータ１０１がスマート家電及びプライバシー・エンハンサー１０２の通信セットアップメッセージを妨害しないか、又は、さらに傍聴しないように、スマートメータ１０１がセットアップされることは特に有利である。

第２のステップでは、プライバシー・エンハンサー１０２及びスマートメータ１０１は、これらの通信インタフェースを初期化するため準備される。最も簡単な場合、スマートメータ１０１は、標準的なスマート家電であるかのようにプライバシー・エンハンサー１０２を取り扱うことがある。しかし、より一層進歩した機能性及び相互運用性は、付加的な利点を与えることがある。

プライバシー・エンハンサー１０２がセットアップされると、プライバシー・エンハンサーは、スマート家電／機器及びスマートメータ１０１の両方からメッセージを受信することが可能であり、そして、これらのメッセージに基づいて、必要に応じて、エネルギー使用及びエネルギー経路制御を緩和することがある。代替的に、又は、付加的に、プライバシー・エンハンサー１０２は、緩和されたスマートメータリング・データをスマートメータ１０１へ返信することがある。プライバシー・エンハンサー１０２は、家庭負荷シグネチャをサポートするプロファイルデータ及び家庭負荷データに準拠しているプロファイルデータを生成するためスマートメータ１０１によって要求されたフォーマットで、このスマートメータリング・データをスマートメータ１０１へ提示する。緩和された付加的なメータリング・データは、このようにして、エネルギー事業者によって要求されるように、そして、ユーザ・プライバシ優先度及び他のプライバシ・ポリシーに応じてプライバシー・エンハンサーによって緩和されるような住宅エネルギー使用動作を要約することがある。

プライバシーをさらに高めるため、プライバシー・エンハンサーは、（この性質をもつ情報をスマート家電の通信メッセージの中に組み入れるこれらのスマート家電のため）プライバシー／エンハンサが接続されている一部又は全部のスマート機器の（製造業者ＩＤ詳細及びモデル番号ＩＤ詳細のような）デジタル識別子を隠蔽するためさらに構成されることがある。

プライバシー・エンハンサー１０２は、ある特定の環境下でユーザ・プライバシ要件を無効にするためさらに構成されることがある。これらの環境下で、プライバシー・エンハンサー１０２は、その後、スマートメータに私的なユーザ・エネルギー情報を提供することになる。このような無効化が必要とされる環境は、外部ポリシーがユーザ・プライバシ保護ポリシー（例えば、国家安全政策、警察司法要件、又は、極端なスマートグリッド（ｓｍａｒｔ ｇｒｉｄ）生き残りポリシー）を迂回する権利を有している状況を含む。このような場合、ユーザはこれに応じて通知されることが考えられる。

今度はプライバシー・エンハンサー１０２の動作をより詳細に検討すると、図１１は、プライバシー・エンハンサー１０２のエンティティ間のいくつかの基本的な動作関係を含むプライバシー・エンハンサーの動作モデルを示す。プライバシー・エンハンサー１０２の中心エンティティは、負荷平準化・モデレータＬＳＭと監視エンティティとであり、行動を必要とするトリガを待ち受け、適切なトリガの特定後、負荷平準化・モデレータＬＳＭを作動させる。負荷平準化・モデレータは、図４を参照して検討されたユーザ・プライバシ優先度と、ユーザ・エネルギー及びコスト節約優先度と、ユーザ蓄積及び車両優先度と、送電網及び安全性ポリシーとを含むことがある要件の組に応じて、目標負荷シグネチャを平準化する責任がある。

負荷平準化・モデレータＬＳＭは、要求された負荷シグネチャのため将来の計画を作成する責任がある戦略計画スケジューラ及びプレディクタによってさらに始動される。監視エンティティは、スマートメータ、又は、前述の誘導クリップのような別個のセンサによって設けることができる電力測定メカニズムと、図４を参照して検討されたホーム・エリア・ネットワーク・インタフェースＨＡＮＩと、スマート家電インタフェースＳＡＩと、エネルギー経路制御インタフェースＥＲＩと、スマートメータ・インタフェースＳＭＩとを含む他のデータ・インタフェースとを含む種々の入力を監視するため整備されている。

モニタが家庭内のエネルギー消費の変化を検出し、負荷平準化・モデレータＬＳＭが、ユーザによって定義された優先度及び安全性（例えば、図４を参照して検討されたユーザ・プライバシ優先度ＵＳＰと、ユーザ・エネルギー及びコスト節約優先度ＵＥＰと、ユーザ蓄積及び車両優先度ＵＳＰと、送電網及び安全性ポリシーＧＳＰ）に準拠してエネルギー消費を隠蔽するようにエネルギー消費を緩和するため適した戦略を策定すると、電力ルータ１０４／エネルギー混合モデレータＥＭＭは、エネルギー経路制御メカニズムを制御することにより負荷形状を強化するため呼び出される。

一実施形態では、モニタは、ホーム・エリア・ネットワーク・インタフェースＨＡＮＩを介して受信されることがある個別のメータリング・データ及び制御又はスケジューリング・データのようなスマート家電データを傍聴するため整備されている。このようなデータが受信／使用される場合、家電データ・モデレータ及びアノニマイザは、所要データ緩和を適用し、将来の事象のためのスケジューラのような他の動作を更新するため呼び出される。ホーム・エリア・ネットワーク・インタフェースＨＡＮＩは、エネルギー源の状態、すなわち、バッテリー充電レベル、太陽光パネル出力、風力発電出力、天気予報などのような負荷平準化・モデレータＬＳＭの動作のため重要である他の情報を取得するためさらに使用されることになる。

図１２は、エネルギー及びデータ緩和を適用するため行われることがある動作の実例的なフローチャートを示す。プロセス１０００の開始時に、プライバシー／エンハンサ１０２は、監視状態にあり、戦略計画スケジューラ及びプレディクタＳＰＳＰは、標準動作の循環１０１０を通過する。これらの標準動作は、例えば、ホーム・エリア・ネットワーク・インタフェースＨＡＮＩを介して住宅エネルギー蓄積及びエネルギー発生資源の現在状態をチェックするステップ１０２０と、将来の事象のための戦略計画スケジューラ及びプレディクタのＳＰＳＰスケジューラをチェックするステップ１０３０と、例えば、エネルギー／ユーティリティ・プロバイダーによって供給されるようなエネルギー値付けコスト計画をチェックするステップ１０４０とを含む。戦略計画スケジューラ及びプレディクタのＳＰＳＰスケジューラをチェックするステップ１０３０は、住宅集中暖房スケジュールと、住宅料理予想スケジュールと、洗濯機時限スケジュールと、温水予想スケジュールと、電気自動車運転スケジュールと、天気予報と、エネルギー生産予測などとをチェックするステップを含むことができる。

戦略計画スケジューラ及びプレディクタは、その後、これまで検討されたユーザ・プライバシ優先度ＵＰＰと、ユーザ・エネルギー及びコスト節約優先度ＵＥＰと、ユーザ蓄積及び車両優先度ＵＳＰと、送電網及び安全性ポリシーＧＳＰとに基づいて適切な住宅負荷シグネチャのための計画を策定する（１０５０）。例えば、戦略計画スケジューラ及びプレディクタは、
・スケジュールに入れられた事象及び／又は予測された事象のため十分な蓄積エネルギー資源が存在することを確実にする負荷形状計画を作成し、
・エネルギー節約目的のため十分な蓄積エネルギー資源が存在することを確実にする負荷形状計画を作成し、
・需要家側応答及び負荷遮断要件／提案に応じて負荷形状を作成し、及び／又は、
・プライバシー要件を確実にすることになる負荷形状計画を作成し、無作為（無計画）エネルギー需要のためのすべての上記の負荷平準化制約及び要件が満たされる。

無計画エネルギー需要に対するプライバシー要件さえ充足することに関して、プライバシー・エンハンサー１０２のユーザは、予期しない事象が可能な程度まで起こるとき、ピークを隠蔽することを望むことがある。ユーザは、事業者からのエネルギーが現在非常に低価格で提供されているかどうかとは無関係に、例えば、自分の紅茶抽出習慣の事実及び時刻を秘密にすることを好む。

再び図１２を参照すると、無計画電力消費事象は、例えば、湯沸かし器の作動によって引き起こされるような消費された電力の量の（突然の）増加の形で現れることになる。本実施例では、モニタは、ステップ１０６０において、例えば、前述の電気メータリング方法を使用して、外部エネルギー消費のスパイク（ｓｐｉｋｅ）（又は増加）を検出し、ステップ１０７０において、負荷平準化・モデレータＬＳＭが作用することを可能にするため負荷平準化・モデレータＬＳＭに通知することになる。負荷平準化・モデレータＬＳＭは、次に（そして、モニタから受信された作動信号によって一旦作動されると）、戦略計画スケジューラ及びプレディクタ計画ＳＰＳＰと、ユーザ・プライバシ優先度ＵＰＰにアクセスし、ステップ１０８０で、プライバシーへの脅威があるかどうかを決定する。プライバシーへの脅威が存在しないと決定された場合、プライバシー・エンハンサーは、ステップ１０９０で監視状態に戻る。

負荷平準化・モデレータＬＳＭがプライバシーに脅威があることを決定した場合、負荷平準化・モデレータＬＳＭは、ステップ１１００において、ユーザ・プライバシ・優先度ＵＰＰからの入力に基づいて、目標緩和負荷形状（例えば、図９に示された不明化負荷形状）を策定する。ステップ１１１０では、プライバシー・エンハンサーは、適切であると決定された緩和スキームを適用するために十分な資源が存在するかどうかとは無関係に、ユーザ・エネルギー及びコスト節約優先度ＵＥＰと、ユーザ蓄積及び車両優先度ＵＳＰと、送電網及び安全性ポリシーＧＳＰとを決定する。緩和が非常に厳しい場合、ＬＳＭは、ステップ１１２０において、プライバシー要件を低減することにより、目標緩和負荷形状を再び策定することになる。このことは、図７に示されるように、中間プライバシー平滑化戦略を使用して行われることがある。ユーザは、場合によっては、ステップ１１３０において、自分のプライバシーの保護の変化を通知され、新しい目標緩和負荷形状がその後に低減されたプライバシー要件に応じてステップ１１１０において策定される。

ステップ１１１０において、十分な資源がこの目標緩和負荷形状を実施するため利用できることが決定された場合、エネルギー混合モデレータＥＭＭは、目標緩和負荷形状が強制されるとすぐにステップ１１５０で監視状態に戻る前に、エネルギー経路制御インタフェースＥＲＩを介して、それに応じて、エネルギー経路制御及びエネルギー混合メカニズムを制御することにより、ステップ１１４０において目標緩和負荷形状を強制する。

スマート家電から受信されたデータが存在する場合（洗濯機スケジュールは、例えば、ホーム・エリア・ネットワーク・インタフェースＨＡＮＩを介して受信されることがある場合）、ステップ１１６０において事象通知が監視機器によって家電データ・モデレータ及びアノニマイザへ供給される。家電データ・モデレータ及びアノニマイザは、受信された通知を評価し、ステップ１１７０においてそれに応じて作動することになる。例えば、家電データ・モデレータ及びアノニマイザは、通知に応じてスケジューラを更新し、使用中の負荷緩和負荷形状に応じてスマートメータ１０１へ供給されるべきメータリング・データを緩和し、匿名にすることがあり、その後に、このメータリング・データをスマートメータ１０１へ転送する。

戦略計画スケジューラ及びプレディクタＳＰＳＰと、負荷平準化・モデレータＬＳＭと、エネルギー混合モデレータＥＭＭと、家電データ・モデレータ及びアノニマイザとは、さらに並行して動作することがある。例えば、戦略計画スケジューラ及びプレディクタＳＰＳＰが負荷平準化計画を策定している間に、負荷平準化・モデレータＬＳＭは、即時に適用されるべき緩和負荷形状を策定していることがある。同様に、エネルギー混合モデレータＥＭＭが所定の緩和負荷形状のためのエネルギー経路制御及び／又は混合を制御している間に（この負荷平準化・プロセスは、図６〜９で分かるように、かなりの時間、例えば、８００秒間持続することがある）、監視メカニズム又はスケジューラは、住宅負荷シグネチャを再緩和するため、負荷平準化・モデレータＬＳＭを始動することがある。

次に、電力ルータの実施例を簡単に参照すると、図１０は、切り替えモード電源ＳＭＰＳを示す。図１０に示された２台の電圧源は、２台の等しい１０Ｖ 直流源である。これらの２台の電圧源によって給電される負荷は、１０Ｗ／１０Ｖ負荷である。各切り替えモード電源ＳＭＰＳによって負荷に供給されたエネルギー割合は、例えば、各切り替えモード電源の出力電圧を調節することによって制御することができる。２台の切り替えモード電源は、例えば、所要の１０Ｖ電源電圧を提供するために８Ｖ電圧及び２Ｖ電圧をそれぞれ提供するため構成することができる。当業者は、当然ながら、種々のＡＣ／ＤＣ源及び負荷のためのより一層複雑なエネルギー混合器を設計することが可能である。

戦略計画スケジューラ及びプレディクタＳＰＳＰの設置によって、負荷平準化・モデレータＬＳＰの柔軟性は極めて増大されることが分かるであろう。ＳＰＳＰは、例えば、（スマート家電に存在することがある活動の局所的スケジュールと対照的に）エネルギー消費事象／活動の集中的スケジュールを作成することを可能にする。スケジュールに入れられたエネルギー消費活動は、プライバシー保護を強化するようにスケジュールに入れられるだけでなく、送電網供給エネルギーの全体的な使用を最小限に抑えるようにスケジュールに入れられることがある。スケジューリングは、例えば、プライバシー保護検討事項を考慮に入れるため修正されるだけでなく、局所的に発生されたエネルギーの利用可能性を考慮に入れるため適度に変更されることもある。突出したエネルギー消費活動のスケジュールは、例えば、利用可能な太陽光エネルギー又は風力エネルギーなどの予想増減を明らかにするため修正されることがある。例えば、十分な太陽光エネルギー又は風力エネルギーが当初予定されていた時刻よりいくらか後の時刻に利用できることが天気予報に基づいて予想される場合、自動掃除機の作動は、遅延されることがある。この場合、掃除機のエネルギー需要は、局所的な小規模発電機の出力によって完全に満たされることがあるので、掃除機のエネルギー消費が家庭用負荷シグネチャに入ることを阻止することによりユーザ・プライバシを完全に保護する。

ユーザ・プライバシ要件は、一部の場合に、ユーザ・エネルギー節約要件と衝突することがある。例えば、ユーザは、ある特定の時刻に種々の家電をオン／オフに入れることを望むことがある。ユーザは、例えば、夜間にテレビ及び／又は照明を作動させることを望むことがあり、そして、ユーザは、これらの活動に対しメータリング・データが記録されないことを望むことがある。この場合、プライバシー・エンハンサーは、負荷シグネチャの形状が典型的な夜間負荷シグネチャ、例えば、冷蔵庫負荷シグネチャ及び暖房負荷シグネチャの合算に一致するように、負荷シグネチャを緩和することができる。付加的なエネルギー需要の出現を隠蔽するため、プライバシー・エンハンサーは、住宅蓄積供給源からの付加的なエネルギーを混合することがある。そうでなければ、この住宅蓄積がこのエネルギーを維持し、午前中に（最高価格時に）送電網へ売り戻すことを考慮し、かつ、住宅蓄積が最高価格時の午前中にこの住宅蓄積自体をなお再充電する必要があることをさらに考慮すると、この場合、余分なプライバシーが余分なコストで生じることが分かるであろう。理想的には、しかし、プライバシー・エンハンサーは、プライバシーを高め、そして、コストを節約する両方の目的のため、住宅資源を使用するようユーザに勧めるべきである。当業者は、この妥協を実現させる最適化アルゴリズムを実施することができるであろう。

さらに予見されることは、プライバシ・オプション／ボタン（ｐｒｉｖａｃｙ ｏｐｔｉｏｎ／ｂｕｔｔｏｎ）が装備されたスマート家電である。ユーザは、この場合、懸念している家電が今度の動作中に保護されるべきであるというメッセージをプライバシー・エンハンサーへ送信するためこのオプション／ボタンを使用することがある。プライバシー・エンハンサーは、その後、懸念している家電が動作中であると決定したとき、このプライバシー・エンハンサーの標準ユーザ・プライバシ優先度を無効化することができる。

Claims (18)

1. システムを電力供給源に接続するための入力と、
   少なくとも１つの更なる電力源と、
   少なくとも１つの電力消費設備と、
   前記システム内から発生する情報に基づいて、前記少なくとも１つの電力消費設備によって進行中および／または将来の電力消費イベントを識別する識別ユニットと、
   コントローラを備えていて前記電力源と前記少なくとも１つの更なる電力源とのうちの少なくとも１つから前記電力消費設備に電力を経路指定する電力ルータであって前記ルータの経路指定動作の少なくとも一部を定義するルールを記憶する電力ルータとを備えるシステムであって、
   前記電力ルータは、前記電力消費イベント時に前記電力消費設備によって消費される電力の少なくとも一部が電力消費イベントを識別する前記識別ユニットに応答して前記入力を経由してよりむしろ、前記少なくとも１つの電力源によって供給されるように、前記ルールにしたがって前記電力消費設備に電力を経路指定する、システム。
2. 前記電力ルータは、前記少なくとも１つの電力消費設備に、前記少なくとも１つの更なる電力源に、および前記少なくとも１つの更なる電力源と前記入力とのうちの１つ以上から前記少なくとも１つの電力消費設備への電力の経路指定のための前記入力に、接続された経路指定スイッチを備え、またプロセッサは前記ルールにしたがって経路指定スイッチを制御する、請求項１に記載のシステム。
3. 前記コントローラは、前記電力消費イベントの負荷シグネチャが前記電力源の少なくとも１つからの電力の使用によって修正されるように前記電力ルータを制御し、そのために前記入力において見られるように前記負荷シグネチャは、前記電力消費イベントの実際の負荷シグネチャと比較されたときに、平滑化されることと、持続時間において短縮されることと、持続時間において延長されることと、幾つかの個別の電力消費イベントに分割されることと、ランダムにスクランブルされることと、のうちの１つ以上であるようになっている、請求項１に記載のシステム。
4. 前記少なくとも１つの更なる電力源の、および／または前記少なくとも１つの電力消費設備の１つ以上は電力蓄積デバイスであり、前記コントローラはさらに電力消費イベント時に電力消費設備に電力を供給したことが知られている電力蓄積デバイスに、前記電力消費イベントの期間中または前記電力消費イベントの終了後に電力を経路指定することを前記電力ルータに行わせるために前記電力ルータを制御する、請求項１に記載のシステム。
5. 前記コントローラは、前記入力において見られるように前記電力消費イベントの負荷シグネチャが、
   前記消費された電力の振幅または強度と消費された電力の総量と前記負荷シグネチャのエッジの傾斜と電力消費の持続時間と前記消費された電力のタイミングとのうちの少なくとも１つにおいて前記電力消費設備の負荷シグネチャとは異なることと、
   前記電力消費イベントにおいて電力を消費する前記電力消費設備以外の電力消費設備の負荷シグネチャに対応すること、の１つまたは両方を行うように、前記電力消費設備に電力を経路指定するために前記電力ルータを制御する、請求項１に記載のスステム。
6. 前記ルールは、
   前記入力に見られるように負荷シグネチャが修正されるべきである１つ以上の電力消費設備および／または電力消費イベントのタイプを定義するルールと、
   順位付けられた電力消費設備または電力消費イベントに関連する負荷シグネチャを修正することの重要性を決定する順位付けであって異なる電力消費設備および／または電力消費イベントのタイプの順位付けと、
   前記入力を介した電力消費のための、および／または全体的なエネルギー消費を減らすための時間を指定するルールと、
   前記少なくとも１つの更なる電力源の１つ以上のための電力消費優先度を指定するルールと、のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載のシステム。
7. スケジュールされた、および／または、現在進行中の電力消費イベントによる使用のために記憶されたルールの１つ以上またはすべてに適合する負荷シグネチャの形状を決定する負荷形状発生器をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
8. 前記ルールは、
   前記入力において見られるように負荷シグネチャが修正されるべきである１つ以上の電力消費設備および／または電力消費イベントのタイプを定義するルールであって、前記コントローラが前記ルールに基づいて、また識別された電力消費イベントに関して、前記電力消費イベントにおいて電力を消費する電力消費設備に電力を前記電力ルータが経路指定するべきであるか否かを決定するルール、および／または
   前記入力を介して電力消費のための時間を指定するルールであって、前記コントローラが前記ルールに基づいて、前記入力を介して前記電力消費イベントにおいて電力を消費する電力消費設備に前記電力ルータが電力を経路指定するべきかどうかを決定するルール、を備える請求項１に記載のシステム。
9. ルールは、順位付けられた電力消費設備または電力消費イベントタイプに関連する負荷シグネチャを修正することの重要性を決定する順位付けであって電力消費設備および／または電力消費イベントの異なるタイプの順位付けを備えており、
   前記コントローラは、前記順位付けと２つの既知の電力消費イベントの情報とに基づいて、前記電力ルータが前記既知の電力消費イベントにおいて電力を消費する前記２つの電力消費設備の１つへの電力の経路指定を優先させるべきかどうかを決定する、請求項１に記載のシステム。
10. 前記コントローラは、スケジュールされた将来の電力消費イベントにおいて前記少なくとも１つの更なる電力源の１つ以上から電力消費設備に経路指定されるべき電力の総量の一部分を決定する経路指定スケジューラをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
11. 電力ルータとの接続と通信とのための出力と、
    スマートメータの消費者側に配置されて前記電力ルータに接続された電力源と電力消費設備との接続情報を受信するための入力と、
    前記接続情報を記憶するメモリと、
    前記電力消費設備によって進行中および／または将来の電力消費イベントを識別する識別ユニットと、
    予め決められたルールに基づいて、また電力消費イベントを識別する前記識別ユニットに応答して、前記電力ルータへの伝送のための制御信号を生成するコントローラであって、前記制御信号は前記電力消費イベント時に前記電力消費設備によって消費される電力の少なくとも一部がスマートメータの消費者側に配置された前記電力源の少なくとも１つから前記電力消費設備に経路指定されるように前記電力ルータを制御することを目的とする、コントローラと、を備える、前記予め決められたルールにしたがって前記スマートメータの消費者側における電力の経路指定を制御する装置であって、
    前記予め決められたルールは、
    電力が前記スマート-メーターの消費者側に配置された前記少なくとも１つの電力源から供給されるべきである１つ以上の電力消費設備および／または電力消費イベントのタイプを定義する少なくとも１つのルールと、
    順位付けられた電力消費設備または電力消費イベントタイプに関連する負荷シグネチャを修正することの重要性を決定する順位付けであって異なる電力消費設備および／または電力消費イベントのタイプの順位付けと、を備える、装置。
12. 電力グリッドを介して供給される電力の最終消費設備内に電力を経路指定する方法であって、
    システム内で発生する情報に基づいて、前記エンドユーザの少なくとも１つの電力消費設備によって進行中および／または将来の電力消費イベントを識別することと、
    電力消費イベントを識別することに応答して、記憶されたルールに基づいて、また電力ルータのコントローラを使用して、前記最終消費設備の少なくとも１つの更なる電力源から前記少なくとも１つの電力消費設備に、前記電力消費イベント時に前記少なくとも１つの電力消費設備によって消費される電力の少なくとも一部を経路指定するための経路指定手筈を決定することと、
    前記決定された経路指定手筈にしたがって前記電力消費設備に電力を経路指定するために前記電力ルータを使用することと、
    を備える方法。
13. 前記電力消費イベントを識別することは、
    前記最終消費設備の電力消費設備から進行中および／または将来の電力消費イベントの通知を受信することと、
    前記最終消費設備における現在の電力消費の変化を検出するためにセンサを使用することと、の１つ以上を備える、請求項１２に記載の方法。
14. 電力蓄積デバイスを再充電するために前記電力消費設備による前記電力消費イベントの終了時または終了後に前記電力蓄積デバイスに電力を経路指定することをさらに備える、請求項１２に記載の方法。
15. 時間の経過に伴って１つ以上の更なる電力源から、および／または前記電力グリッドから前記電力消費設備に供給されるエネルギーの一部分を変えることをさらに備える、請求項１２に記載の方法。
16. 前記電力グリッドに接続されたスマートメータから、または前記スマートメータを介して、コマンドを受信することと、前記コマンドにしたがって前記最終消費設備内に電力経路指定することを制御することと、をさらに備える、請求項１２に記載の方法。
17. 前記最終消費設備の更なる電力源および／または電力消費設備からデータを受信することと、修正されたデータを伝送する前記記憶されたルールにしたがって受信されたデータを修正することと、をさらに備える、請求項１２に記載の方法。
18. 前記電力グリッドにおいて見られるように前記電力消費イベントによって作り出された負荷シグネチャに影響を与える仕方で電力経路指定が修正されるべきである電力消費設備および／または電力消費イベントのタイプを定義する記憶されたルールに基づいて、識別された電力消費イベントに関して前記電力経路指定が修正されるべきであるかどうかを決定することをさらに備える、請求項１２に記載の方法。

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