JP6162872B2 - 電力管理システム、制御装置、機器及び電力管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、電力の需要家に設けられたネットワークに適用される制御システム、機器、制御装置及び制御方法に関する。

近年、電力の需要家に設けられたネットワークを介して機器の制御及び管理を行う制御装置を備える制御システムが普及している（例えば、特許文献１）。例えば、住宅等に設けられたネットワークにおいて用いられる制御装置は、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）と称される。機器は、例えば、電力を消費して動作する負荷（例えば、家電製品等）、又は電力を出力する分散電源（例えば、太陽電池装置、蓄電池装置、又は燃料電池装置等）である。

このような制御システムにおいては、機器と制御装置とが所定の通信プロトコルに準拠した構成のメッセージを送受信することで、制御装置が機器の制御及び管理等を行う。ネットワークに適用される制御システムにおいては、例えば、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ等の通信プロトコルが用いられる。

特開２０１０−１２８８１０号公報

例えば、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅをサポートする機器が、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅに準拠した構成のメッセージを制御装置から受信した場合、受信したメッセージの内容に従って動作する。具体的には、機器は、受信したメッセージによって指定された情報に対する処理を実行する。しかしながら、例えば、機器を不正に制御することを目的とした制御装置からＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅに準拠した構成のメッセージを受信した場合であっても、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅをサポートする機器は、受信したメッセージの内容に従って動作するおそれがある。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、セキュリティの向上を可能とする制御システム、機器、制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。

第１の特徴に係る制御システムは、機器と、電力の需要家に設けられたネットワークを介して所定の通信プロトコルに準拠した構成のメッセージを前記機器と送受信することにより前記機器の制御及び／または管理を行う制御装置とを備える。前記制御装置は、前記機器に対する処理の実行を要求する要求メッセージを前記機器に送信する。前記機器は、前記要求メッセージに所定の認証情報が含まれる場合に、前記要求メッセージにて要求された処理の実行を決定する制御部を備える。

第１の特徴において、前記要求メッセージは、前記機器が有する複数の情報の中から指定した１つ又は複数の情報に対する処理の実行を要求するメッセージであって、前記制御部は、前記要求メッセージに所定の認証情報が含まれる場合に、前記指定された情報に対する処理の実行を決定する。

第１の特徴において、前記機器は、前記制御装置の認証に用いる認証情報を記憶する記憶部をさらに備え、前記制御部は、前記要求メッセージに含まれる前記所定の認証情報が前記記憶部に記憶される認証情報に対応する場合に、前記指定された情報に対する処理の実行を決定する。

第１の特徴において、前記制御部は、前記要求メッセージが前記所定の認証情報を含まない場合には、前記指定された情報に対する処理を実行しないことを決定する。

第１の特徴において、前記記憶部は、認証レベルが設定された複数の認証情報を記憶し、前記制御部は、前記要求メッセージが前記所定の認証情報を含み、当該所定の認証情報が前記記憶部に記憶される認証情報のいずれかに対応する場合には、対応する認証情報に設定された認証レベルに応じて、前記指定された情報の中から選択した情報に対する処理の実行を決定する。

第１の特徴において、前記要求メッセージが、前記所定の認証情報を含み、かつ、前記指定された情報に対する読み出し及び書き込みを要求する場合において、前記制御部は、前記所定の認証情報に対応する認証レベルが所定の認証レベルより低い場合には、前記指定された情報の読み出しの実行を決定すると共に、前記指定された情報への書き込みを実行しないことを決定する。

第１の特徴において、前記制御部は、前記要求メッセージが遠隔操作によるメッセージであることを示す遠隔情報を含むか否かに応じて、異なる処理を実行する。

第１の特徴において、前記制御部は、前記要求メッセージが前記遠隔情報を含む場合、前記機器の有する操作部あるいはリモコンの操作によって指示可能な処理範囲よりも制限を設けた範囲において、前記要求メッセージにて要求された処理の実行を決定する。

第１の特徴において、前記所定の通信プロトコルは、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅであり、前記機器は、前記需要家に設けられた負荷又は分散電源装置である。

第２の特徴に係る機器は、需要家に設けられたネットワークを介して所定の通信プロトコルに準拠した構成のメッセージを制御装置と送受信することにより、前記制御装置の制御及び／または管理を受ける。機器は、自機器に対する処理の実行を要求する要求メッセージを前記制御装置から受信した場合において、前記要求メッセージが所定の認証情報を含む場合には、前記要求メッセージにて要求された処理の実行を決定する制御部を備える。

第３の特徴に係る制御装置は、需要家に設けられたネットワークを介して所定の通信プロトコルに準拠した構成のメッセージを機器と送受信することにより、前記機器の制御及び／または管理を行う。制御装置は、前記機器に対する処理の実行を要求する要求メッセージを生成する制御部と、自装置の認証に使用される所定の認証情報を記憶する記憶部とを備え、前記制御部は、前記所定の認証情報を前記要求メッセージに含める。

第４の特徴に係る制御方法は、ネットワークを介して所定の通信プロトコルに準拠した構成のメッセージを送受信することにより、制御装置が機器を制御及び／または管理を行うための制御方法である。制御方法は、前記制御装置が、前記機器に対する処理の実行を要求する要求メッセージを前記機器に送信するステップと、前記機器が、受信した前記要求メッセージに所定の認証情報が含まれるか否か判定するステップと、前記要求メッセージに所定の認証情報が含まれる場合に、前記要求メッセージにて要求された処理の実行を前記機器が決定するステップと、を備える。

本発明によれば、セキュリティの向上を可能とする制御システム、機器、制御装置及び制御方法を提供することができる。

図１は、本実施形態に係る制御システムを示す図である。 図２は、本実施形態に係る需要家の詳細を示す図である。 図３は、本実施形態に係るＥＭＳを示すブロック図である。 図４は、本実施形態に係る機器を示すブロック図である。 図５は、本実施形態に係るメッセージの構成を示す図である。 図６は、本実施形態に係るメッセージの構成を示す図である。 図７は、本実施形態に係る制御方法を示すシーケンス図である。 図８は、変更例１に係るＥＭＳの記憶部に記憶されるテーブルを示す図である。 図９は、変更例２に係るＥＭＳを示すブロック図である。 図１０は、変更例２に係るメッセージの構成を示す図である。

以下において、本発明の実施形態に係る制御システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。

ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

［実施形態の概要］
実施形態に係る制御システムは、機器と、電力の需要家に設けられたネットワークを介して所定の通信プロトコルに準拠した構成のメッセージを前記機器と送受信することにより前記機器の制御及び／または管理を行う制御装置とを備える。前記制御装置は、前記機器に対する処理の実行を要求する要求メッセージを前記機器に送信する。前記機器は、前記要求メッセージに所定の認証情報が含まれる場合に、前記要求メッセージにて要求された処理の実行を決定する制御部とを備える。

実施形態では、機器は、要求メッセージが第１の認証情報に対応する第２の認証情報を含む場合に、指定された情報に対する処理の実行を決定する制御部を備える。従って、セキュリティの向上を可能とする制御システム、機器、制御装置及び制御方法を提供することができる。

［本実施形態］
（制御システム）
以下において、本実施形態に係る制御システムについて説明する。図１は、本実施形態に係る制御システム１００を示す図である。

図１に示すように、制御システム１００は、需要家１０と、ＣＥＭＳ２０と、変電所３０と、サーバ４０と、発電所５０とを有する。なお、需要家１０、ＣＥＭＳ２０、変電所３０及びサーバ４０は、外部ネットワーク６０によって接続されている。

需要家１０は、例えば、発電装置及び蓄電装置を有する。発電装置は、例えば、燃料電池のように、燃料ガスを利用して電力を出力する装置である。蓄電装置は、例えば、二次電池などのように、電力を蓄積する装置である。

需要家１０は、一戸建ての住宅であってもよく、コンビニエンスストア又はスーパーマーケットなどの店舗であってもよく、ビルなどの商用施設であってもよく、工場であってもよい。

本実施形態では、複数の需要家１０によって、需要家群１０Ａ及び需要家群１０Ｂが構成されている。需要家群１０Ａ及び需要家群１０Ｂは、例えば、地理的な地域によって分類される。

ＣＥＭＳ２０は、複数の需要家１０と電力系統との間の連系を制御する。なお、ＣＥＭＳ２０は、複数の需要家１０を管理するため、ＣＥＭＳ（Ｃｌｕｓｔｅｒ／Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）と称されることもある。具体的には、ＣＥＭＳ２０は、停電時などにおいて、複数の需要家１０と電力系統との間を解列する。一方で、ＣＥＭＳ２０は、復電時などにおいて、複数の需要家１０と電力系統との間を連系する。

本実施形態では、ＣＥＭＳ２０Ａ及びＣＥＭＳ２０Ｂが設けられている。ＣＥＭＳ２０Ａは、例えば、需要家群１０Ａに含まれる需要家１０と電力系統との間の連系を制御する。ＣＥＭＳ２０Ｂは、例えば、需要家群１０Ｂに含まれる需要家１０と電力系統との間の連系を制御する。

変電所３０は、複数の需要家１０に対して、配電線３１を介して電力を供給する。具体的には、変電所３０は、発電所５０から供給を受ける電圧を降圧する。

本実施形態では、変電所３０Ａ及び変電所３０Ｂが設けられている。変電所３０Ａは、例えば、需要家群１０Ａに含まれる需要家１０に対して、配電線３１Ａを介して電力を供給する。変電所３０Ｂは、例えば、需要家群１０Ｂに含まれる需要家１０に対して、配電線３１Ｂを介して電力を供給する。

サーバ４０は、複数のＣＥＭＳ２０（ここでは、ＣＥＭＳ２０Ａ及びＣＥＭＳ２０Ｂ）を管理する。また、サーバ４０は、複数の変電所３０（ここでは、変電所３０Ａ及び変電所３０Ｂ）を管理する。言い換えると、サーバ４０は、需要家群１０Ａ及び需要家群１０Ｂに含まれる需要家１０を統括的に管理する。サーバ４０は、例えば、需要家群１０Ａに供給すべき電力と需要家群１０Ｂに供給すべき電力とのバランスを取る機能を有する。

発電所５０は、火力、太陽光、風力、水力、又は原子力などによって発電を行う。発電所５０は、複数の変電所３０（ここでは、変電所３０Ａ及び変電所３０Ｂ）に対して、送電線５１を介して電力を供給する。

外部ネットワーク６０は、信号線を介して各装置に接続される。外部ネットワーク６０は、例えば、インターネット、広域回線網、狭域回線網、携帯電話網などである。

（需要家）
以下において、本実施形態に係る需要家１０について説明する。図２は、本実施形態に係る需要家１０の詳細を示す図である。

図２に示すように、需要家１０は、分電盤１１０と、負荷１２０と、ＰＶ装置１３０と、蓄電池装置１４０と、燃料電池装置１５０と、貯湯装置１６０と、ＥＭＳ２００とを有する。以下、負荷１２０、ＰＶ装置１３０、蓄電池装置１４０、燃料電池装置１５０及び貯湯装置１６０を、適宜、「機器３００」と総称する。

分電盤１１０は、配電線３１（系統）に接続されている。分電盤１１０は、電力線を介して、負荷１２０、ＰＶ装置１３０、蓄電池装置１４０及び燃料電池装置１５０に接続されている。各機器は、任意の順で電力線に接続されてよい。

負荷１２０は、電力線を介して供給を受ける電力を消費する装置である。例えば、負荷１２０は、冷蔵庫、冷凍庫、照明、及びエアコンなどの家電機器を含む。

ＰＶ装置１３０は、ＰＶ１３１と、ＰＣＳ１３２とを有する。ＰＶ１３１は、発電装置の一例であり、太陽光の受光に応じて発電を行う太陽光発電装置である。ＰＶ１３１は、発電されたＤＣ電力を出力する。ＰＶ１３１の発電量は、ＰＶ１３１に照射される日射量に応じて変化する。ＰＣＳ１３２は、ＰＶ１３１から出力されたＤＣ電力をＡＣ電力に変換する装置（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）である。ＰＣＳ１３２は、電力線を介してＡＣ電力を分電盤１１０に出力する。

蓄電池装置１４０は、蓄電池１４１と、ＰＣＳ１４２とを有する。蓄電池１４１は、電力を蓄積する装置である。ＰＣＳ１４２は、系統３１から供給を受けるＡＣ電力をＤＣ電力に変換する装置（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）である。また、ＰＣＳ１４２は、蓄電池１４１から出力されたＤＣ電力をＡＣ電力に変換する。

燃料電池装置１５０は、燃料電池１５１と、ＰＣＳ１５２とを有する。燃料電池１５１は、発電装置の一例であり、燃料（例えば、ガス）を用いて電力を発電する装置である。燃料電池１５１は、例えば、ＳＯＦＣ（Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）
であってもよく、ＰＥＦＣ（Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）であってもよい。ＰＣＳ１５２は、燃料電池１５１から出力されたＤＣ電力をＡＣ電力に変換する装置（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）である。

貯湯装置１６０は、燃料を用いて湯を生成或いは水温を維持する装置である。具体的には、貯湯装置１６０は、貯湯槽を有しており、燃料の燃焼によって生じる熱又は燃料電池１５１の運転（発電）によって生じる排熱によって、貯湯槽から供給される水を温める。詳細には、貯湯装置１６０は、貯湯槽から供給される水を温めて、温められた湯を貯湯槽に還流する。燃料電池装置１５０及び貯湯装置１６０は、給湯装置（給湯システム）を構成する。

ＥＭＳ２００は、機器３００の制御及び管理を行う制御装置（Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）の一例である。本実施形態において、ＥＭＳ２００及び機器３００は、需要家１０に設けられたネットワークを介して接続されている。ネットワークは、例えばホームエリアネットワークであり、有線であってもよく、無線であってもよい。

本実施形態において、ＥＭＳ２００及び機器３００は、所定の通信プロトコルに準拠したメッセージを送受信する。これにより、ＥＭＳ２００は、機器３００の制御及び管理を行う。所定の通信プロトコルとしては、例えば、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅが挙げられる。Ｅｃｈｏｎｅｔ ＬｉｔｅをサポートするＥＭＳ２００及び機器３００は、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅにおいて規定されるＥｃｈｏｎｅｔ Ｌｉｔｅノードに相当する。

ＥＭＳ２００は、負荷１２０の動作モードを制御することによって、負荷１２０の消費電力の制御を行う。また、ＥＭＳ２００は、ＰＶ装置１３０、蓄電池装置１４０及び燃料電池装置１５０の動作モードを制御することによって、ＰＶ装置１３０、蓄電池装置１４０及び燃料電池装置１５０から出力される電力の制御を行う。また、ＥＭＳ２００は、貯湯装置１６０の動作モードを制御することによって、貯湯装置１６０の貯湯量の制御を行う。

また、ＥＭＳ２００は、機器３００のスペック及びステータスを取得することによって、機器３００を管理する。機器３００のスペックは、例えば、メーカーコード、製造番号、機種、定格出力又は定格消費電力、及び動作モードの種類等を含む。機器３００のステータスは、例えば、電源、設定温度、出力又は消費電力、及び動作モード等のステータスを含む。

また、ＥＭＳ２００は、外部ネットワーク６０を介して各種サーバと接続される。ＥＭＳ２００は、例えば、系統１から供給を受ける電力の購入単価、系統１から供給を受ける電力の売却単価、燃料ガスの購入単価などの情報を、各種サーバから取得する。

（ＥＭＳの構成）
以下において、本実施形態に係るＥＭＳについて説明する。図３は、本実施形態に係るＥＭＳ２００を示すブロック図である。

図３に示すように、ＥＭＳ２００は、受信部２１０と、送信部２２０と、制御部２３０と、記憶部２４０とを有する。

受信部２１０は、ネットワークを介して接続された機器３００から、所定の通信プロトコルに準拠したメッセージを受信する。受信部２１０は、受信したメッセージを制御部２２０に受け渡す。

受信部２１０は、機器３００の制御及び管理に必要な情報を、外部ネットワークを介して各種サーバから受信してもよい。例えば、受信部２１０は、系統１からの電力購入単価、系統１への電力売却単価、需要家１０の予測消費電力及び予測出力電力等の情報を、外部ネットワークを介して各種サーバから受信してもよい。

送信部２２０は、ネットワークを介して接続された機器３００に、制御部２３０が生成したメッセージを送信する。

制御部２３０は、受信部２１０、送信部２２０及び記憶部２４０を制御する。

また、制御部２３０は、所定の通信プロトコルに準拠したメッセージを生成する。例えば、機器３００が有する情報の中から指定した情報（以下、「指定された情報」）に対して、所定の処理の実行を要求する場合には、制御部２３０は、所定の通信プロトコルに準拠した構成の要求メッセージを生成する。また、機器３００からの要求に応じて、又は自発的に、自装置が有する情報を機器３００に通知する場合には、制御部２３０は、所定の通信プロトコルに準拠した構成の通知メッセージを生成する。

ここで、機器３００が有する情報は、ＥＭＳ２００（制御部２３０）の制御及び管理の対象となりうる情報であることに留意すべきである。また、機器３００が有する情報の中で、所定の通信プロトコルによって予め定義された情報（例えば、メーカーコード、製造番号、及び機種）のみならず、ユーザが独自に定義した情報（例えば、機器３００の動作モードを示すコード）も、ＥＭＳ２００の制御及び管理の対象となりうることに留意すべきである。

記憶部２４０は、機器３００の制御及び管理に必要な情報を記憶する。例えば、記憶部２４０は、機器３００から取得した機器３００のスペック及びステータスを記憶する。また、本実施形態において、記憶部２４０は、自装置の認証に用いる第２の認証情報を記憶する。

（機器の構成）
以下において、本実施形態に係る機器について説明する。図４は、本実施形態に係る機器３００を示すブロック図である。

図４に示すように、機器３００は、受信部３１０と、送信部３２０と、制御部３３０と、記憶部３４０とを有する。

受信部３１０は、ネットワークを介して接続されたＥＭＳ２００から、所定の通信プロトコルに準拠した構成のメッセージを受信する。受信部３１０は、受信したメッセージを制御部３２０に受け渡す。

送信部３２０は、制御部３３０が生成したメッセージを、ネットワークを介してＥＭＳ２００に送信する。

制御部３３０は、受信部３１０、送信部３２０及び記憶部３４０を制御する。

また、本実施形態において、制御部３３０は、所定の通信プロトコルに準拠した構成のメッセージを生成する。具体的には、制御部３３０は、ＥＭＳ２００から要求メッセージを受信した場合には、要求メッセージに対応する応答メッセージを生成する。あるいは、制御部３３０は、起動時又はネットワークへの初期接続時には、自機器のスペック（例えば、メーカーコード、機種及び製造番号等）をネットワークに接続される他のノードに通知するための通知メッセージを生成する。

記憶部３４０は、機器３００が有する情報を記憶する。例えば、記憶部３４０は、機器３００のスペック及びステータスを記憶する。

本実施形態において、記憶部３４０は、ＥＭＳ２００の認証に用いる第１の認証情報を記憶する。

（メッセージの構成）
以下において、本実施形態に係るメッセージの構成について説明する。図５〜図６は、本実施形態に係るメッセージの構成を示す図である。

図５に示すように、所定の通信プロトコルに準拠した構成の要求メッセージは、メッセージ種別のフィールドと、メッセージ種別のフィールドに対応する複数の情報指定フィールドとを有する。

メッセージ種別のフィールドは、メッセージの種別を示す。例えば、メッセージ種別のフィールドに、読み出し要求（Ｇｅｔ＿Ｒｅｑ）を示す値が指定されているメッセージは、指定された情報の読み出しを要求する参照要求メッセージである。また、メッセージ種別のフィールドに、書き込み要求（Ｓｅｔ＿Ｒｅｑ）を示す値が指定されているメッセージは、指定された情報への書き込みを要求する制御要求メッセージである。

複数の情報指定フィールドは、機器３００が有する複数の情報の中から指定された１つ又は複数の情報を示す。具体的には、ＥＭＳ２００は、読み出し又は書き込みの実行を要求する情報を、機器３００が有する複数の情報の中から指定し、指定された情報を情報指定フィールドに示す。

参照要求メッセージは、指定された情報がスペック又はステータスのいずれであるかによって、スペック参照要求メッセージ又はステータス参照要求メッセージに区別される。制御要求メッセージは、ステータスに対する書き込みの実行を要求するメッセージであり、ステータス制御要求メッセージに相当する。

例えば、図５に示すメッセージは、メッセージ種別のフィールドにおいて、読み出し要求（Ｇｅｔ＿Ｒｅｑ）を示す値が指定され、情報指定フィールド１において、インスタンスリスト（すなわち、スペックのリスト）が指定されている。従って、このメッセージは、インスタンスリストの参照要求メッセージ（スペック参照要求メッセージ）に相当する。また、図５に示すメッセージは、情報指定フィールド２において、電源がさらに指定されている。従って、このメッセージは、電源のステータスの参照要求メッセージ（ステータス参照要求メッセージ）にも相当する。

また、図６に示すメッセージは、メッセージ種別のフィールドにおいて、書き込み要求（Ｓｅｔ＿Ｒｅｑ）を示す値が指定され、情報指定フィールド１において、電源（ステータス：オン）が指定されている。従って、このメッセージは、電源のステータスをオンにするための制御要求メッセージ（ステータス制御要求メッセージ）に相当する。

本実施形態において、制御部３３０は、参照要求メッセージと、制御要求メッセージとを複合し、１つの要求メッセージとしてもよい。このようなケースにおいて、要求メッセージは、２つのメッセージ種別（Ｇｅｔ＿Ｒｅｑ及びＳｅｔ＿Ｒｅｑ）のフィールドと、各メッセージ種別のフィールドに対応する情報指定フィールドとを有する。

本実施形態において、ＥＭＳ２００の制御部２３０は、自装置の認証に使用される第２の認証情報を要求メッセージに含めてもよい。具体的には、制御部２３０は、例えば、情報指定フィールドに第２の認証情報を含む制御要求メッセージを生成する。

また、制御部２３０は、第２の認証情報をハッシュ関数等によって暗号化し、暗号化した第２の認証情報を要求メッセージに含めてもよい。

本実施形態において、機器３００の制御部３３０は、要求メッセージが第１の認証情報に対応する第２の認証情報を含む場合には、指定された情報に対する処理の実行を決定する。具体的には、制御部３３０は、要求メッセージが第２の認証情報を含むか否かを確認する。さらに、制御部３３０は、例えば共通鍵方式によってＥＭＳ２００の認証を実行する。具体的には、要求メッセージに含まれる第２の認証情報が、記憶部３４０に記憶されている第１の認証情報と一致する場合には、ＥＭＳ２００が信頼できるノードであることが確認される。

本実施形態において、制御部３３０は、指定された情報に対する処理の実行を決定した場合には、要求メッセージに対応する応答メッセージを生成する。具体的には、制御部３３０は、参照要求メッセージに対しては、読み出した情報を含めた応答メッセージを生成する。又は、制御部３３０は、制御要求メッセージに対しては、指定された情報に対する書き込みを実行した旨を示す応答メッセージを生成する。

一方、制御部３３０は、要求メッセージが前記第２の認証情報を含まない場合には、指定された情報に対する処理を実行しないことを決定する。具体的には、制御部３３０は、要求メッセージが第２の認証情報を含まない場合、あるいは要求メッセージに含まれる認証情報が第１の認証情報と一致しない場合には、指定された情報に対する処理を実行しないこと決定し、その旨を示す応答メッセージを生成する。

（制御方法）
以下において、本実施形態に係る制御方法について説明する。図７は、本実施形態に係る制御方法を示すシーケンス図である。

図７に示すように、ステップＳ１０において、ＥＭＳ２００は、機器３００にスペック参照要求メッセージを送信する。以下、スペック参照要求メッセージは、インスタンスリストの読み出しを要求するメッセージであるものとして説明する。

ステップＳ２０において、機器３００は、ＥＭＳ２００の認証を実行する。具体的には、機器３００は、スペック参照要求メッセージが、第１の認証情報に対応する第２の認証情報を含むか否かを確認する。スペック参照要求メッセージが第１の認証情報に対応する第２の認証情報を含む場合には、機器３００は、インスタンスリストの読み出しの実行を決定する。一方、スペック参照要求メッセージが第２の認証情報を含まない場合、又は、スペック参照要求メッセージに含まれる認証情報が第１の認証情報と対応しない場合には、機器３００は、インスタンスリストの読み出しを実行しないことを決定する。

ステップＳ３０において、機器３００は、スペック参照要求メッセージに対応する応答メッセージをＥＭＳ２００に送信する。例えば、ステップＳ２０において、インスタンスリストの読み出しの実行を決定した場合は、機器３００は、読み出したインスタンスリストを含めた応答メッセージをＥＭＳ２００に送信する。または、ステップＳ２０において、インスタンスリストの読み出しを実行しないこと決定した場合は、機器３００は、その旨を示す応答メッセージを、ＥＭＳ２００に送信する。

ステップＳ４０において、ＥＭＳ２００は、機器３００にステータス参照要求メッセージを送信する。以下、ステータス参照要求メッセージは、電源のステータスの読み出しを要求するメッセージであるものとして説明する。

ステップＳ５０において、機器３００は、ＥＭＳ２００の認証を実行する。具体的には、機器３００は、ステータス参照要求メッセージが、第１の認証情報に対応する第２の認証情報を含むか否かを確認する。ステータス参照要求メッセージが第１の認証情報に対応する第２の認証情報を含む場合には、機器３００は、電源のステータスの読み出しの実行を決定する。一方、ステータス参照要求メッセージが第２の認証情報を含まない場合、又は、ステータス参照要求メッセージに含まれる認証情報が第１の認証情報と対応しない場合には、機器３００は、電源のステータスの読み出しを実行しないことを決定する。

ステップＳ６０において、機器３００は、ステータス参照要求メッセージに対応する応答メッセージをＥＭＳ２００に送信する。例えば、ステップＳ５０において、電源のステータスの読み出しの実行を決定した場合は、機器３００は、読み出した電源のステータス（例えば、電源オン）を含めた応答メッセージをＥＭＳ２００に送信する。または、ステップＳ５０において、電源のステータスの読み出しを実行しないこと決定した場合は、機器３００は、その旨を示す応答メッセージを、ＥＭＳ２００に送信する。

ステップＳ７０において、ＥＭＳ２００は、機器３００にステータス制御要求メッセージを送信する。以下、ステータス制御要求メッセージは、電源のステータスに対する書き込みを要求するメッセージ、特にこの例では電源オフを指示する制御要求メッセージであるものとして説明する。

ステップＳ８０において、機器３００は、ＥＭＳ２００の認証を実行する。具体的には、機器３００は、ステータス制御要求メッセージが、第１の認証情報に対応する第２の認証情報を含むか否かを確認する。ステータス制御要求メッセージが第１の認証情報に対応する第２の認証情報を含む場合には、機器３００は、電源のステータスに対する書き込みの実行を決定する。具体的には、機器３００は、自装置の電源をオフすると共に、電源のステータスを電源オフに変更する。一方、ステータス制御要求メッセージが第２の認証情報を含まない場合、又は、ステータス制御要求メッセージに含まれる認証情報が第１の認証情報と対応しない場合には、機器３００は、電源状態を切り替えず、さらに電源のステータスに対する書き込みについても実行しないことを決定する。

ステップＳ９０において、機器３００は、ステータス制御要求メッセージに対応する応答メッセージをＥＭＳ２００に送信する。例えば、ステップＳ８０において、電源のステータスに対する書き込みの実行を決定した場合は、機器３００は、書き込み後の電源のステータス（例えば、電源オフ）を含めた応答メッセージをＥＭＳ２００に送信する。または、ステップＳ８０において、電源のステータスに対する書き込みを実行しないこと決定した場合は、機器３００は、その旨を示す応答メッセージを、ＥＭＳ２００に送信する。

以上説明したように、本実施形態では、機器３００は、第２の認証情報の有無に応じて要求メッセージへの対応を変化させる。すなわち、機器３００は、ＥＭＳ２００の信頼度に応じて、ＥＭＳ２００の制御及び管理を受けるか否かを決定する。従って、セキュリティの向上を可能とする制御システム、機器、制御装置及び制御方法を提供することができる。

［変更例１］
以下において、本実施形態の変更例１に係る制御システムについて、本実施形態に係る制御システムとの相違点を中心に説明する。図８は、変更例１に係る機器３００の記憶部３４０に記憶されるテーブルを示す図である。

変更例１において、記憶部３４０は、認証レベルが設定された複数の第１の認証情報を記憶する。制御部３３０は、要求メッセージが第２の認証情報を含む場合には、第２の認証情報に対応する第１の認証情報に設定された認証レベルに応じて、指定された情報の中から選択した情報に対する処理の実行を決定する。

また、変更例１において、要求メッセージが第２の認証情報を含み、かつ、指定された情報に対する読み出し及び書き込みを要求する場合において、制御部３３０は、第２の認証情報に対応する認証レベルが所定の認証レベルより低い場合には、指定された情報の読み出しの実行を決定すると共に、指定された情報への書き込みを実行しないことを決定する。

ここで、以下の説明は、要求メッセージが第２の認証情報を含む場合についての説明であることに留意すべきである。要求メッセージが第２の認証情報を含まない場合には、制御部３３０は、本実施形態と同様に、指定された情報に対する処理を実行しないことを決定する。

変更例１においては、図８に示すように、記憶部３４０は、スペック参照要求メッセージ、ステータス及び参照要求メッセージ、又はステータス制御要求メッセージを受信した場合における、認証レベル毎の対応を定めるテーブルを記憶する。

第１に、認証レベル「高」の場合、スペック参照要求メッセージ、ステータス参照要求メッセージ及びステータス制御要求メッセージのいずれを受信した場合も、対応可と定められている。従って、要求メッセージに含まれる第２の認証情報が、認証レベル「高」の第１の認証情報に対応する場合には、制御部３３０は、指定された全ての処理の実行を決定する。

第２に、認証レベル「中」の場合、スペック参照要求メッセージ及びステータス参照要求メッセージを受信した場合は、対応可と定められているが、ステータス制御要求メッセージを受信した場合は、一部対応可と定められている。従って、ステータス制御要求メッセージに含まれる第２の認証情報が、認証レベル「中」の第１の認証情報に対応する場合には、制御部３３０は、指定された情報の中で重要度の高い情報（例えば、電源）に対しては、書き込みを実行しないことを決定し、指定された情報の中で重要度の低い情報（例えば、設定温度）に対してのみ、書き込みの実行を決定する。

第３に、認証レベル「低」の場合、スペック参照要求メッセージ及びステータス参照要求メッセージを受信した場合は、一部対応可と定められているが、ステータス制御要求メッセージを受信した場合は、対応不可と定められている。従って、スペック参照要求メッセージ又はステータス参照要求メッセージに含まれる第２の認証情報が、認証レベル「低」の第１の認証情報に対応する場合には、制御部３３０は、指定された情報の中で重要度の高い情報（例えば、動作モード）に対しては、読み出しを実行しないことを決定し、指定された情報の中で重要度の低い情報（例えば、メーカーコード、製造番号、及び機種）に対してのみ、読み出しの実行を決定する。また、ステータス制御要求メッセージに含まれる第２の認証情報が、認証レベル「低」の第１の認証情報に対応する場合には、制御部３３０は、指定された情報に対して、書き込みを実行しないことを決定する。

以上説明したように、変更例１においては、機器３００は、第２の認証情報に対応する認証レベルと、要求された処理の種別と、指定された情報の重要度とに応じて、指定された情報の中から選択した処理のみを実行する。すなわち、機器３００は、ＥＭＳ２００の信頼度に応じて、ＥＭＳ２００の制御及び管理を受け入れる程度を決定する。従って、セキュリティの向上を可能とする制御システム、機器、制御装置及び制御方法を提供することができる。

［変更例２］
変更例１において、ＥＭＳ２００からの要求メッセージを機器３００が受信した際に、第２の認証情報について認証レベルを確認する例を説明したが、変更例２においては、さらに遠隔操作による処理指示であるか否かを示す遠隔情報を要求メッセージの情報指定フィールドに含める例を説明する。図９は、変更例２に係るＥＭＳを示すブロック図である。図１０は、変更例２に係るメッセージの構成を示す図である。

図９に示すように、ＥＭＳ１２００は、図３に示す受信部２１０及び送信部２２０に加え、ＷｉＦｉなどの近距離無線通信に対応した宅内通信部２５０と、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などの公衆通信方式に対応した公衆通信部２６０とをさらに有する。

変更例２において、ＥＭＳ１２００は、近距離無線通信のエリア内の携帯端末５００（例えば、スマートフォン又はタブレットＰＣ等）と、宅内通信部２５０を用いた直接通信を行うことが出来る。

また、変更例２において、ＥＭＳ１２００は、公衆通信部２６０を介して外部ネットワーク６０に接続し、あるいは宅内通信部２５０及び需要家１０に設置されたルータを介して外部ネットワーク６０に接続することにより、サーバ４０と通信を行うことができる。サーバ４０は、外部ネットワーク６０経由で携帯端末５００と通信することが出来る。すなわち、ＥＭＳ１２００は、携帯端末５００と外部ネットワーク６０を介した間接通信を行うことができる。

従って、ＥＭＳ１２００は、宅内通信部２５０を用いた直接通信用の系統と、公衆通信部２５０あるいはルータを介してサーバ４００を経由した間接通信用の系統との２系統のいずれかで、携帯端末５００と通信を行うことができる。すなわち、携帯端末５００は、２系統の通信によりＥＭＳ１２００と接続する。

変更例２において、携帯端末５００は、機器３００に対する処理指示を入力するための入力画面を使用者に提示する。使用者がこの入力画面に則って処理指示の入力を行うと、携帯端末５００は、処理指示を２系統の通信系統のいずれかによりＥＭＳ１２００に送信し、ＥＭＳ１２００から処理指示の内容に対応する要求メッセージが機器３００に送信されることとなる。

ここで、ＥＭＳ１２００は、要求メッセージを機器３００に送信する際、その要求メッセージ送信のトリガとなった処理指示が携帯端末５００から送信されたものであった場合、宅内通信部２５０を用いた直接通信による処理指示であるか、又は、外部ネットワーク６０を介した間接通信、すなわち遠隔操作による処理指示であるかを判断する。

まず、宅内通信部２５０を用いた直接通信の場合には、ＥＭＳ１２００と携帯端末５００は同一ローカルエリア内（近距離無線通信の圏内）であるため、ＥＭＳ１２００は、処理指示の送信元（携帯端末５００）のＩＰアドレスを予め把握できている。そのため、ＥＭＳ１２００は、把握できているＩＰアドレスから送信された処理指示であれば、直接通信による処理指示であることを即座に判断出来る。

一方、外部ネットワーク６０を介した間接通信の場合、処理指示は、携帯端末５００または外部ネットワーク６０上のサーバ４０からＥＭＳ１２００にＰｕｓｈ形式で送信される場合、あるいは携帯端末５００から送信された処理指示をサーバ４０にキューとして蓄積しておき、定期的にＥＭＳ１２００がサーバ４０にアクセスし、未処理キューがあればこれを取得するというＰｕｌｌ形式で受信される場合の少なくとも２通りが考えられる。前者の場合、処理指示の送信元ＩＰアドレスがサーバ４０のＩＰアドレスであれば、間接通信による処理指示であるとＥＭＳ１２００は即座に判断できる。また、後者の場合、ＥＭＳ１２００が自らサーバ４０にアクセスして処理指示を取得するため、当然ながら間接通信による処理指示であるとＥＭＳ１２００は判断できる。

以上の手法により、ＥＭＳ１２００は、受信した処理指示が間接通信によるものか直接通信によるものか判断する。図１０に示すように、ＥＭＳ１２００は、間接通信、すなわち遠隔操作による処理指示を受信した場合は、遠隔操作による処理指示である旨を示す遠隔情報を、要求メッセージの情報指定フィールドに含める。一方、ＥＭＳ１２００は、受信した処理指示が直接通信による処理指示であれば、遠隔情報を情報指定フィールドに含めない。

一方、機器３００は、図７のステップＳ１０，４０，７０のようにＥＭＳ１２００からの要求メッセージを機器３００が受信した際に、第２の認証情報によってＥＭＳ１２００の認証を行うと共に、遠隔情報が要求メッセージの情報指定フィールドに含まれるか否かを判断する。機器３００は、ＥＭＳ１２００を認証出来た場合であって、要求メッセージに遠隔情報が含まれていない場合には、要求メッセージにて指示された処理を行う。しかしながら、要求メッセージに遠隔情報が含まれる場合には、機器３００は、要求メッセージにて指示された処理を行うだけでなく、遠隔操作による処理指示である旨を報知する。具体的には、機器３００は、発光ダイオードなどによるインジケータを備え、要求メッセージに遠隔情報が含まれていない場合には、例えば、インジケータを青色発光させる。一方、要求メッセージに遠隔情報が含まれている場合には、機器３００は、インジケータを赤色点滅させるなど遠隔情報が含まれている場合とは異なる態様にて報知することにより、遠隔操作である旨を表現する。

ところで、機器３００の種類によっては、機器３００そのものが操作部を有する場合、又は、別途赤外線通信式あるいは有線式のリモコンを有する場合も存在する。機器３００の操作部あるいはリモコンの操作により処理が指示された場合、宅内（すなわち、同一ローカルエリア内）での操作であることは明らかである。そこで、このようなケースにおいては、機器３００は、ＥＭＳ２００から受信した要求メッセージに遠隔情報が含まれていない場合と同様の報知を行っても良い。あるいは、このようなケースにおいては、機器３００は、要求メッセージに遠隔情報が含まれている場合とも含まれていない場合とも異なる第３の報知態様での報知を行っても良い。

さらに、要求メッセージに遠隔情報が含まれている場合と含まれていない場合とで、変更例１において説明した認証レベルを対応させるよう構成しても良い。例えば、要求メッセージに遠隔情報が含まれている場合には、機器３００は、変更例１において認証レベル「低」の第２の認証情報を含む要求メッセージを受信したときのように、重要度の高い情報（例えば、動作モード）に対しては、読み出しを実行しないことを決定し、重要度の低い情報（例えば、メーカーコード、製造番号、及び機種）に対してのみ、読み出しの実行を決定する。

以上により、例えば、携帯端末５００等の操作によりテレビなどの家電の電源をオンにする場合、使用者が宅内で近距離無線通信を介して処理を指示した場合と、宅外から外部ネットワーク６０を介して遠隔操作した場合とで、家電が異なる態様での報知を行うこととなる。すなわち、使用者は、家電が動作する際に、その報知態様を確認することにより、宅内からの操作か、遠隔操作かを判別することが出来る。

さらに、要求メッセージに遠隔情報が含まれている場合と含まれていない場合とで、変更例１において説明した認証レベルを対応させるよう構成しても良い。例えば、参照要求メッセージに遠隔情報が含まれている場合には、機器３００は、変更例１において認証レベル「低」の第２の認証情報を含む要求メッセージを受信したときのように、重要度の高い情報（例えば、動作モード）に対しては、読み出しを実行しないことを決定し、重要度の低い情報（例えば、メーカーコード、製造番号、及び機種）に対してのみ、読み出しの実行を決定する。その結果、遠隔操作による処理指示の場合には、重要度の高い情報が携帯端末５００には送付されないこととなる。換言すると、携帯端末５００等からは重要度の低い操作は宅外宅内問わず操作出来るものの、重要度の高い操作は遠隔操作では出来ないようにすることが出来る。すなわち、機器３００の操作部あるいはリモコンでの操作（宅内での操作であるため、特段の操作制限が設けられていない）と同様の操作を、携帯端末５００等でも宅内であれば行うことが出来る。

［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

実施形態では、所定の通信プロトコルとして、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅを例示した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではなく、所定の通信プロトコルとして、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ以外の通信プロトコル（例えば、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）又はＫＮＸ等）を用いてもよい。あるいは、所定の通信プロトコルとして、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅと他の通信プロトコルとを組み合わせて用いてもよい。

実施形態では特に言及していないが、所定の通信プロトコルに準拠した構文のメッセージは、メッセージ種別のフィールド及び情報指定フィールドに加えて、送信元及び送信先ノードの識別情報、又はメッセージの参照番号等を示すフィールドをさらに有することに留意すべきである。

ＥＭＳ２００は、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）であってもよく、ＳＥＭＳ（Ｓｔｏｒｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）であってもよく、ＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）であってもよく、ＦＥＭＳ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）であってもよい。

実施形態では、需要家１０は、負荷１２０、ＰＶ装置１３０、蓄電池装置１４０、燃料電池装置１５０及び貯湯装置１６０を有するものとして説明した。しかしながら、需要家１０は、少なくとも、負荷１２０を有していればよい。または、燃料電池装置１５０及び貯湯装置１６０が給湯装置を構成する場合には、燃料電池装置１５０は、貯湯装置１６０を代理して、貯湯装置１６０に関するメッセージの送受信をＥＭＳ２００と行ってもよい。

１０…需要家、２０…ＣＥＭＳ、３０…変電所、３１…配電線、４０…サーバ、５０…発電所、５１…送電線、６０…外部ネットワーク、１００…制御システム、１１０…分電盤、１２０…負荷、１３０…ＰＶ装置、１３１…ＰＶ、１３２…ＰＣＳ、１４０…蓄電池装置、１４１…蓄電池、１４２…ＰＣＳ、１５０…燃料電池装置、１５１…燃料電池、１５２…ＰＣＳ、１６０…貯湯装置、２００…ＥＭＳ、２１０…受信部、２２０…送信部、２３０…制御部、２４０…記憶部、２５０…宅内通信部、２６０…公衆通信部、３００…機器、３１０…受信部、３２０…送信部、３３０…制御部、３４０…記憶部、５００…携帯端末、１２００…ＥＭＳ

Claims (10)

1. 所定プロトコルに準拠する所定ネットワークに接続された機器と、前記所定ネットワーク及び前記所定ネットワーク以外のネットワークと通信可能な制御装置とを備える電力管理システムであって、
   前記制御装置は、前記所定ネットワークを介して、前記機器に対する処理指示が前記所定ネットワーク以外のネットワークを経由しているか否かを識別可能な態様で遠隔情報の情報要素を含むメッセージを前記機器に送信する送信部を備える、電力管理システム。
2. 前記送信部は、前記機器に対する処理の実行を要求する情報要素及び前記遠隔情報の情報要素を含むメッセージを前記機器に送信する、請求項１に記載の電力管理システム。
3. 前記遠隔情報の情報要素は、前記処理指示が公衆ネットワークを経由するものであることを示す情報要素である、請求項１又は請求項２に記載の電力管理システム。
4. 前記制御装置は、前記処理指示が前記所定ネットワーク以外のネットワークを経由している場合に、前記処理指示による処理が前記機器を有する施設外からの処理であると判断する制御部を備える、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電力管理システム。
5. 前記機器は、前記処理指示が前記所定ネットワーク以外のネットワークを経由しているか否かに応じて、互いに異なる処理を実行する制御部を備える、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電力管理システム。
6. 前記機器は、前記遠隔情報の情報要素が含まれているか否かに応じて、前記制御装置から受信するメッセージの認証レベルを変更する制御部を備える、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電力管理システム。
7. 前記機器は、前記遠隔情報の情報要素が含まれている場合に、前記機器のメーカーコード、製造番号及び機種の少なくともいずれかの情報要素を含むメッセージを前記制御装置に送信する送信部を備える、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電力管理システム。
8. 所定プロトコルに準拠する所定ネットワーク及び前記所定ネットワーク以外のネットワークと通信可能な制御装置であって、
   前記所定ネットワークを介して、前記所定ネットワークに接続された機器に対する処理指示が前記所定ネットワーク以外のネットワークを経由しているか否かを識別可能な態様で遠隔情報の情報要素を含むメッセージを、前記所定ネットワークに接続された機器に送信する送信部を備える、制御装置。
9. 所定プロトコルに準拠する所定ネットワークに接続された機器であって、
   前記所定ネットワークを介して、前記機器に対する処理指示が前記所定ネットワーク以外のネットワークを経由しているか否かを識別可能な態様で遠隔情報の情報要素を含むメッセージを、前記所定ネットワーク及び前記所定ネットワーク以外のネットワークと通信可能な制御装置から受信する受信部を備える、機器。
10. 所定プロトコルに準拠する所定ネットワークに接続された機器と、前記所定ネットワーク及び前記所定ネットワーク以外のネットワークと通信可能な制御装置とを備える電力管理システムで用いられる電力管理方法であって、
    前記制御装置から前記機器に対して、前記所定ネットワークを介して、前記機器に対する処理指示が前記所定ネットワーク以外のネットワークを経由しているか否かを識別可能な態様で遠隔情報の情報要素を含むメッセージを送信するステップを備える、電力管理方法。

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