JP5745167B2 - 自動ネットワークトポロジ検出および不正検出 - Google Patents
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Description
本願は、2012年4月20日に出願され、「Automatic electric network topology detection and instantaneous fraud detection」を発明の名称とする欧州特許出願公開第12165026.1号の優先権を主張する。なお、この特許出願は引用することにより本願に援用される。
上述のように、既存の公益サービス提供者にとって公益サービス提供のための分配ネットワークに関連するトポロジを判定することは、たとえ不可能ではないにせよ、実際的ではない。さらに、分配ネットワークのトポロジに関する正確且つ最新の情報がないと、ネットワーク上における不正および/または漏れの判定は、エラーを生じる傾向、および誤って偽陽性ならびに偽陰性の報告を提示する傾向を有することとなり、その結果、これらの偽陽性および偽陰性を調査するためにリソースが浪費されてしまう。
図1はネットワークトポロジ検出および不正検出システム102を実装するにあたり使用可能であるアーキテクチャ例100の概略図である。アーキテクチャ100は複数のノード104−1、104−2、104−3、104−4、104−5、〜、104−N(ノード104と総称される)を含む。この事例においてNはネットワーク上に配列されたノードの個数を表す。1つの実装において、ネットワークは電気、ガス、水、その他を含むがこれらに限定されない公益サービスの分配ネットワークを含み得る。複数のノード104は例えば電気配線経路、ガス管、水道管等の公益サービス経路を介して互いに連結される。1つの実装において、これらの公益サービス経路は、分配ネットワークの長期にわたる変遷および進化により、ネットワークトポロジ検出および不正検出システム102および/または分配ネットワークの公益サービス提供者に対して既知である(または部分的に既知である)とは限らない。複数のノード104は、例えば公益サービスの消費者ノード、顧客への公益サービスのルーティングを支援するジャンクションノード、特定エリアに対する公益サービスを提供する支局ノード、その他を含み得る。
図2はネットワークトポロジ検出および不正検出システム例102をより詳細に示す。1つの実装において、ネットワークトポロジ検出および不正検出システム102は処理ユニット202を含み得るが、これに限定されない。処理ユニット202はメモリ206に通信可能に連結された1つまたは複数のプロセッサ204を含み得る。メモリ206は、様々な機能を実装するためにプロセッサ(単数または複数)204上で実行可能である1つまたは複数のソフトウェアモジュールおよび/またはファームウェアモジュールを記憶するよう構成され得る。これらのモジュールがメモリ上に記憶され且つプロセッサ上で実行可能であるソフトウェアおよび/またはファームウェアであると本明細書においては説明されるが、他の実装においては、これらのモジュールのうちの一部または全部は上記で説明された機能を実行するために全体的にまたは部分的にハードウェア(例えば、ASIC、専用の処理ユニット、その他)により実装されてもよい。メモリ206は上述の説明において定義されたコンピュータ可読媒体を含み得る。
正常に判定された、または以前から既知である、ノード104(例えば、ジャンクションノード104−4)に関連するネットワークトポロジが与えられると、ネットワークトポロジ検出および不正検出システム102は、ノード104−4に関連する分配ネットワーク(またはその一部)上で不正および漏れを検出するようさらに構成され得る。1つの実装において、ネットワークトポロジ検出および不正検出システム102は、分配ネットワークを監視し分配ネットワーク上で不正および/または漏れが発生するかどうかを判定するために監視モジュール218を含み得る。1つの実装において、監視モジュール218は、分配ネットワーク上の1つまたは複数のノードの間で公益サービス使用量情報において齟齬が存在するかどうかを判定し得る。齟齬は、例えば分配ネットワーク上における不正および/または漏れによる齟齬を含み得る。
前述の実装においては、分配ネットワークの一部または部分集合のルートノードとして所与のノードを有する分配ネットワークの一部または部分集合のトポロジを判定することについて説明してきたが、本開示は係るトポロジ判定に限定されない。1つの実装において、判定されるべき所与のノード(例えば、消費者ノード104−2、その他)を含むネットワークのトポロジは、代替的に、所与のノード104−2と、公益サービスが所与のノード104−2に提供されるジャンクションノード(例えば、ジャンクションノード104−4)とを含む所与のノード104−2に関連するアップストリームトポロジを含み得る。
図3は、ネットワークトポロジ検出の方法例300を示すフローチャートである。図4は、不正検出の方法例400を示すフローチャートである。図3および図4の方法は、図1の環境において図2のシステムを用いて実装され得るが、必ずしもそのように実装される必要はない。説明の簡素化のために、方法300および方法400については図1〜図2を参照して説明する。しかし、方法300および方法400は他の環境で、および/または他のシステムを用いて、実装され得る。
本発明は構造的特徴および/または方法論的動作に対して特定の言語で説明されてきたが、本発明は必ずしも説明された特定の特徴または動作に限定されるわけではないことを理解すべきである。むしろ、特定の特徴および動作は本発明を実施する例示的な形態として開示されたものである。
Claims (20)
- 処理ユニットの制御下で、
物理的配電トポロジの部分が判定されていないネットワークのノードを選択すること、
前記選択されたノードに潜在的に結合されている複数のノードを、前記複数のノードの位置情報または通信ネットワーク情報に少なくとも部分的に基づいて、識別することと、
前記選択されたノードに対して、物理量に関する、前記選択されたノードに関連する公益サービスの使用量の変化を示す値の変化と前記複数のノードに関連する公益サービスの使用量の変化を示す値の変化との相関性を算定し、前記相関性をメモリに格納することと、
前記選択されたノードに対して、前記選択されたノードに関連する公益サービスの使用量の変化を示す値の変化と前記複数のノードに関連する公益サービスの使用量の変化を示す値の変化との前記相関性を算定することに少なくとも基づいて、前記選択されたノードと前記複数のノードのうちの少なくともいくつかのノードとを含み前記選択されたノードをルートノードとする前記ネットワークの物理的配電トポロジの以前に判定されていない部分を判定することと、
を含む方法。 - 前記複数のノードは電気メータを含み、前記物理量は電流、電圧、または電力の使用量を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数のノードはガスメータを含み、前記物理量はガス使用量容積を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数のノードは水量メータを含み、前記物理量は水使用量容積を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数のノードからそれぞれの値の変化の記録を受け取ることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記判定されたトポロジに基づいて、前記ネットワーク上における1つまたは複数のノードにおける値情報において齟齬が存在するかどうかを判定することをさらに含み、前記齟齬は前記ネットワーク上における不正および/または漏れによる齟齬を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記判定することは、前記選択されたノードに関連する値の変化が前記少なくともいくつかのノードのうちの1つまたは複数に関連する1つまたは複数の値の変化の組合せに起因するかどうかを判定することを含む、請求項6に記載の方法。
- 前記判定することは、特定時間において前記物理量に関して前記選択されたノードに関連する値と前記少なくともいくつかのノードに関連する値の合計との間に差異が存在するかどうかを判定することを含む、請求項6に記載の方法。
- 齟齬が、前記ネットワーク上における前記1つまたは複数のノードの間で前記値情報において存在することを検出することをさらに含む、請求項6に記載の方法。
- 前記判定することは、
前記少なくともいくつかのノードのうちの1つのノードに関連する値の変化が前記選択されたノードに関連するいずれかの値の変化に起因しないことを判定することと、
前記少なくともいくつかのノードのうちの前記ノードに関連する不正が行われたことを判定することと、
を含む、請求項9に記載の方法。 - 前記判定することは、
前記少なくともいくつかのノードに関連する各値の変化が前記選択されたノードに関連する値の変化に起因することを判定することと、
前記少なくともいくつかのノードのうちの1つのノードをバイパスする不正および/または漏れが前記ネットワーク上に存在することを判定することと、
を含む、請求項9に記載の方法。 - 前記判定することは、
前記選択されたノードに関連する1つまたは複数の値の変化が前記少なくともいくつかのノードに関連する1つまたは複数の値の変化のいずれかの組合せに起因しないことを検出することと、
前記少なくともいくつかのノードのうちの1つのノードをバイパスする不正が前記ネットワーク上に存在することを判定することと、
をさらに含む、請求項9に記載の方法。 - 前記判定することは、
前記選択されたノードに関連する各値の変化が前記少なくともいくつかのノードのうちの1つまたは複数のノードに関連する1つまたは複数の値の変化の組合せに起因することを検出することと、
漏れが前記ネットワーク上に存在することを判定することと、
をさらに含む、請求項9に記載の方法。 - 前記判定することは、特定時間における前記物理量に関して、前記選択されたノードに関連する値と前記少なくともいくつかのノードに関連する値の合計との間に差異が存在することを判定することをさらに含む、請求項13に記載の方法。
- 物理的配電トポロジの部分が判定されていないネットワークのノードを選択すること、
前記選択されたノードに潜在的に結合されている複数のノードを、前記複数のノードの位置情報または前記選択されたノードの情報に少なくとも部分的に基づいて、識別することと、
前記選択されたノードにおけるリソース消費量と前記複数のノードにおけるリソース消費量との間の相関に基づいて、前記選択されたノードをルートノードとする、前記選択されたノードおよび前記複数のノードを含む前記ネットワークの前記物理的配電トポロジの以前に判定されていない部分を判定するステップと、
前記トポロジに少なくとも部分的に基づいて、物理量に関する前記選択されたノードに関連するリソース消費量の変化を示す値の変化が複数のノードのうちの1つまたは複数のノードに関連するリソース消費量の変化を示す1つまたは複数の値の変化の組合せに起因しないかどうかを判定することと、
齟齬が、前記選択されたノードおよび前記複数のノードを含む前記ネットワーク上に存在するかどうかを、前記判定することに基づいて検出することであって、前記齟齬は前記ネットワーク上における不正および/または漏れによる齟齬を含む、検出することと、
を含む動作を実行するよう構成されたプロセッサを含むシステム。 - 前記複数のノードは電気メータ、ガスメータ、または水量メータを含み、前記物理量は電流、電圧、電力、ガス使用量容積、または水使用量容積を含む、請求項15に記載のシステム。
- 前記判定することは、特定時間において前記物理量に関して前記選択されたノードに関連する値と前記複数のノードに関連する値の合計との間に差異が存在するかどうかを判定することを含む、請求項15に記載のシステム。
- 前記判定することは、前記複数のノードのうちの1つのノードに関連する値の変化が、前記複数のノードに関連する前記値の変化に関連する時間のスライディング時間枠内において、前記選択されたノードに関連するいずれかの値の変化に起因しないかどうかを判定することをさらに含む、請求項17に記載のシステム。
- 前記動作は、
前記選択されたノードに関連する1つまたは複数の値の変化が前記複数のノードに関連する1つまたは複数の値の変化のいずれかの組合せに起因しないことを検出することと、
前記複数のノードをバイパスする不正および/または漏れが前記ネットワーク上に存在することを、前記選択されたノードに関連するリソース消費量の変化を示す値の変化が複数のノードのうちの1つまたは複数のノードに関連するリソース消費量の変化を示す1つまたは複数の値の変化の組合せのいずれにも起因しないことに少なくとも基づいて、判定することと、
をさらに含む、請求項15に記載のシステム。 - 処理ユニットに実行されると、
物理的配電トポロジの部分が知られていないネットワークのノードを選択すること、
前記選択されたノードに潜在的に結合されている複数のノードを、前記複数のノードの通信ネットワーク情報または前記選択されたノードの通信情報に少なくとも部分的に基づいて、識別することと、
前記選択されたノードに対して、前記選択されたノードをルートノードとする、前記複数のノードの少なくともいくつかおよび前記選択されたノードを含む前記ネットワークの前記物理的配電トポロジの以前に知られていない前記部分を、物理量に関して前記複数のノードに関連する公益サービスの使用量の変化を示すそれぞれの値の変化と前記選択されたノードに関連する公益サービスの使用量の変化を示す値の変化との間の相関性を算定することに少なくとも基づいて判定することと、
齟齬が前記ネットワーク上に存在するかどうかを、前記判定されたトポロジに基づいて判定することであって、
特定時間における前記物理量に関して前記選択されたノードに関連する値と前記複数のノードに関連する値の合計との間に差異が存在するかどうかを判定することと、
前記選択されたノードに関連する値の変化が前記複数のノードのうちの1つまたは複数のノードに関連する1つまたは複数の値の変化の組合せに起因しないかどうかを判定することと、
を含み、前記齟齬は前記ネットワーク上における不正および/または漏れによる齟齬を含む、判定することと、
を含む動作を実行するよう前記処理ユニットを構成する実行可能命令を記憶する1つまたは複数のコンピュータ可読媒体。
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