KR101013127B1 - 미터게이트웨이를 이용한 전력선 통신을 기반으로 다양한지능형 홈 서비스를 지원하는 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정보 통신을 위한 별도의 전용선을 설치하지 않고도 이미 모든 가정에 구축되어 있는 전력선을 통신망으로 이용하여 인터넷, 보안, 안전, 의료, 방송, 교육, 에너지 등과 관련된 각종 홈 오토메이션이 가능한 지능형 홈 서비스를 부가 서비스로서 지원할 수 있는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전력선 통신을 이용한 서비스 통합 방법은, 전력선 통신망에 연결되어 전력선 통신을 관리하는 시스템에서, 전력선에 연결된 각 미터게이트웨이로부터 서비스 가입 요청을 수신하여 해당 서비스에 대한 접속을 승인하는 단계, 및 상기 승인이 이루어진 해당 미터게이트웨이와 전력선 통신을 이용하여, 가입자별로 전력 사용량을 관리하거나, 부가 서비스 요청에 대하여 상기 시스템에 연결된 서버가 해당 부가 서비스를 상기 해당 미터게이트웨이에 연결된 에이전트 단말로 제공하도록 중계하는 단계를 포함한다.

전력선 통신, MGW(Meter GateWay), HSA(Home Service Aggregator), 인터넷

Description

미터게이트웨이를 이용한 전력선 통신을 기반으로 다양한 지능형 홈 서비스를 지원하는 방법 및 시스템{Method and System for Supporting Various Intelligent Home Service Based on Power Line Communication using Metergateway}

본 발명은 전력선 통신을 이용한 홈 서비스 지원 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 특히, 정보 통신을 위한 별도의 전용선을 설치하지 않고도 이미 모든 가정에 구축되어 있는 전력선을 통신망으로 이용하여 인터넷, 보안, 안전, 의료, 방송, 교육, 에너지 등과 관련된 각종 홈 오토메이션이 가능한 지능형 홈 서비스를 부가 서비스로서 지원할 수 있는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

전력선 통신(Power Line Communications; PLC)은 가정에 설치된 전력 아웃렛(power outlet)에 PLC 모뎀을 연결하고, 컴퓨터, 전화, 보안 시스템, 안전 시스템 등 각종 전기 기기를 PLC 모뎀과 연결하여, 인터넷을 사용하거나 외부의 유무선 통신과도 자유롭게 통신이 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 전력선 통신을 이용한 원격 검침 기술이 개발되어 왔으며, 이외에도 광대역 전력선(Broadband over Power Line: BPL) 통신을 이용하여 각종 홈 오토메이션이나 영상 또는 음성 등의 멀티미 디어 데이터 기반 통신 기술이 개발되어 오고 있다.

그러나, 전력선은 인터넷 등을 위한 전용 통신선(Dedicated Media)과는 달리 공유 통신선(Shared Media)이기 때문에 가입자 수에 따라 가용 대역(Bandwidth)의 적절한 배분 기술이 필요하고, 서비스를 이용하려는 각 가정마다 상이한 통신 선로 특성과 시간에 따라 수시로 변화하는 통신 환경에 적응하도록 설계되어야 한다. 또한, 스파이크성 노이즈 등 전력선의 열악한 통신 환경 내에서 안정적으로 서비스를 제공할 수 있도록 통신망 관리 시스템을 적응적으로 설계해야 하는 동시에, 이 외에도, 대규모 수용가들을 BPL 기반 통신망 관리 시스템에 연결, 구성하고 운영하여, 안정되고 비용 측면에서 효율적인 서비스를 제공할 수 있는지 여부가 먼저 검증되어야 한다.

이와 같은 전력선 통신 기술의 구현상의 어려움 때문에, 제한된 지역에서만 인터넷, VoIP 등 일부 홈 서비스에 대하여 전력선 통신을 이용하여 구현한 예가 있으나, 아직까지 전기 사업자가 구축하여 놓은 대규모 전력선 망을 기반으로 인터넷, 보안, 안전, 의료, 방송, 교육, 에너지 등과 관련된 다양한 부가 서비스를 확대 실시하지는 못하고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 전기 사업자가 기존 전력선 망을 활용하여 적은 투자비로 효율적으로, 검침, 인터넷, 보안, 안전, 의료, 방송, 교육, 에너지 등과 관련된 각종 홈 오토메이션이 가능한 지능형 홈 서비스를 각 구내망(local network)에서 제공할 뿐만 아니라, 구내 망들이 통합된 형태의 대규모 융합형의 부가 서비스까지 제공할 수 있는 홈 서비스 통합 방법 및 시스템을 제공하는 데 있다.

먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른, 전력선 통신을 이용한 서비스 통합 방법은, 전력선 통신망에 연결되어 전력선 통신을 관리하는 시스템에서, 전력선에 연결된 각 미터게이트웨이로부터 서비스 가입 요청을 수신하여 해당 서비스에 대한 접속을 승인하는 단계; 및 상기 승인이 이루어진 해당 미터게이트웨이와 전력선 통신을 이용하여, 가입자별로 전력 사용량을 관리하거나, 부가 서비스 요청에 대하여 상기 시스템에 연결된 서버가 해당 부가 서비스를 상기 해당 미터게이트웨이에 연결된 에이전트 단말로 제공하도록 중계하는 단계를 포함한다.

상기 승인하는 단계는, 마스터 HSA에서 미터게이트웨이로부터 서비스 가입 요청을 수신하면 미터게이트웨이 정보를 포함한 가입자 정보를 저장하는 단계; 및 로컬 HSA를 지정하고 지정된 로컬 HSA로 상기 가입자 정보를 전송하여 해당 가입자에 대한 개통을 설정하는 단계를 포함한다.

상기 전력 사용량을 관리하기 위하여, 상기 미터게이트웨이로부터 측정된 전력 사용량 정보를 주기적으로 수신하고 과금을 계산할 수 있다.

상기 에이전트 단말에서 상기 시스템으로부터 제공되는 광고 정보를 수신하는 경우에 상기 과금에 일정 할인율을 적용할 수 있다.

상기 전력 사용량을 관리하기 위하여, 상기 에이전트 단말을 통한 과금제 변경, 과금 조회, 또는 수요 관리 서비스의 요청에 대하여, 상기 미터게이트웨이의 인증이 이루어진 후 해당 처리를 수행할 수 있다.

상기 과금제 변경은, 사용 전력량, 사용 시간, 전력 공급자, 또는 전력 거래소에서 제공하는 에너지 종류에 따른 과금제를 포함할 수 있다.

상기 과금제 변경, 상기 과금 조회, 또는 상기 수요 관리 서비스의 요청은, 인터넷 서버, WAP 서버, 또는 이동 통신 서버를 통하여도 이루어질 수 있다.

상기 수요 관리 서비스의 요청은, 미리 정한 목표 사용량에 대하여 실제 사용량이 일정량 이상인 경우에 경고 메시지를 알려주는 자율 수요 관리 서비스, 시간에 따라 요금 등급이 다른 경우에 각 가전 기기별로 등급을 설정하여 시간별 요금을 적용받는 자동 수요 관리 서비스, 또는 전력 사용량이 최대 수요 제한값에 도달하는 경우에 사업자측으로부터 해당 최대 수요 제한값이하로 전력 공급량을 제한받는 직접 수요 관리 서비스에 대한 요청을 포함한다.

상기 부가 서비스 요청에 대한 중계를 위하여, 상기 에이전트 단말을 통한 보안, 안전, VoD, 의료, 방송, 교육, 가스/수도/열량 검침, 또는 VAN 서비스의 요청에 대하여, 상기 미터게이트웨이의 인증이 이루어진 후 해당 처리를 수행할 수 있다.

그리고, 본 발명의 다른 일면에 따라, 전력선 통신망에 연결되어 전력선 통신을 이용한 통합 서비스를 제공하는 시스템은, 전력선에 연결된 미터게이트웨이; 및 상기 미터게이트웨이로부터 서비스 가입 요청을 수신하여 해당 서비스에 대한 접속을 승인하는 HSA를 포함하고, 상기 HSA는, 상기 미터게이트웨이와 전력선 통신을 이용하여, 가입자별로 전력 사용량을 관리하거나, 부가 서비스 요청에 대하여 상기 HSA에 연결된 서버가 해당 부가 서비스를 상기 해당 미터게이트웨이에 연결된 에이전트 단말로 제공하도록 중계할 수 있다.

상기 HSA는, 상기 미터게이트웨이로부터 서비스 가입 요청을 수신하면 미터게이트웨이 정보를 포함한 가입자 정보를 저장하는 마스터 HSA; 및 상기 마스터 HSA 가 지정하고, 상기 마스터 HSA 가 전송하는 상기 가입자 정보에 따라 해당 가입자의 미터게이트웨이와 통신의 개통을 설정하는 로컬 HSA를 포함한다.

상기 미터게이트웨이는, 상기 HSA와 통신을 수행하고, 상기 에이전트 단말로 상기 통합 서비스를 위한 정보의 송수신을 수행하는 통신 인터페이스; 상기 통합 서비스를 위한 인증서를 관리하고 상기 통합 서비스에 대한 인증 처리를 수행하는 제어 수단; 전력 사용량의 측정, 과금제 변경, 또는 과금 조회의 요청을 처리하고 관리하는 전력 사용 관리 수단; 및 상기 에이전트 단말을 통한 보안, 안전, VoD, 의료, 방송, 교육, 가스/수도/열량 검침, 또는 VAN 서비스의 요청을 처리하고 관리하는 부가 서비스 관리 수단을 포함한다.

상기 미터게이트웨이는, 상기 수요 관리 서비스의 요청에 대하여, 미리 정한 목표 사용량에 대하여 실제 사용량이 일정량 이상인 경우에 경고 메시지를 알려주는 자율 수요 관리 서비스를 위한 사용량 감시와 해당 메시지의 생성, 시간에 따라 요금 등급이 다른 경우에 각 가전 기기별로 등급을 설정하여 시간별 요금을 적용받는 자동 수요 관리 서비스를 위한 시간 감시와 해당 과금의 제어, 또는 전력 사용 량이 최대 수요 제한값에 도달하는 경우에 사업자측으로부터 해당 최대 수요 제한값이하로 전력 공급량을 제한받는 직접 수요 관리 서비스를 위한 사용량 감시와 해당 전력 공급의 제어를 수행하는 DR 서비스 관리 수단을 더 포함한다.

본 발명에 따른 홈 서비스 통합 방법 및 시스템에 따르면, 전기 사업자가 기존 전력선 망을 활용하여 적은 투자비로 효율적으로 융합형 부가 서비스를 제공할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 홈 서비스 통합 방법 및 시스템에 따르면, 각 구내 망에 적용하여 검침, 인터넷, 보안, 안전, 의료, 방송, 교육, 에너지 등의 개별 서비스를 통합한 지능형 홈 서비스를 제공할 수 있고, 구내 망들이 통합된 형태의 대규모 융합형으로도 적용하여 각종 홈 오토메이션이 가능한 부가 서비스를 제공할 수 있다.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력사(전기 사업자) 비즈니스 모델 기반의 전력선 통신을 이용한 통합 서비스 시스템의 개념을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 전기 사업자는 기존 주택이나 사업장 등 수용가에 보급되 어 망을 구성하고 있는 전력선들을 통신망(전력선 통신망)으로 활용하여, 자동 검침이나 보안, 안전, VoD, 의료, 방송, 교육, 가스/수도/열량 검침, 또는 VAN 서비스 등의 개별 서비스를 통합한 지능형 홈 부가 서비스를 구축할 수 있게 된다. 이를 위하여, 로컬 HSA(Home Service Aggregator: 홈 서비스 통합 장치)는 전력선 통신망의 전반적인 제어를 수행하며, 해당 구역의 각 가정 또는 사업장 등에서 전력선에 연결되어 설치되는 MGW(Meter GateWay:미터게이트웨이)와의 통신을 통하여, 위와 같은 자동 검침이나 부가 서비스의 승인, 제어, 관리를 수행할 수 있다. 여기서, 전력선 통신망은 100∼220V의 저전압 전력선이 구성하는 가입자망과 전신주 사이를 연결하는 수십 킬로 볼트의 고전압선이 구성하는 초고속 백본망을 포함할 수 있다. 로컬 HSA는 전력선 통신망을 통하여 해당 구역의 수용가에 초고속 인터넷을 사용할 수 있도록 중계할 수 있으며, 수용가는 인터넷을 통하여 통신할 수 있는 각종 서비스 공급자나 콘텐츠 공급자가 제공하는 정보를 이용할 수도 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 건설사 비즈니스 모델 기반의 전력선 통신을 이용한 통합 서비스 시스템의 개념을 설명하기 위한 도면이다.

마찬가지로, 건설사는 새로운 아파트나 주택 단지를 건설하고자 할 때, 각 수용가 가입자가 전력선 통신망을 통하여 위와 같은 자동 검침이나 부가 서비스 등의 지능형 홈 서비스를 제공 받을 수 있도록 하기 위하여, 해당 구역의 수용가에 대한 서비스의 승인, 제어, 관리를 수행하기 위한 로컬 HSA의 설계, 로컬 HSA와의 통신을 위한 각 수용가의 MGW의 설계 등을 미리 계획하고, 건설에 반영할 수도 있다.

이와 같이 해당 구역의 수용가에 대한 서비스를 담당하는 각 로컬 HSA는 트래픽이나 대역 분배 등을 고려하여 일정 구역 단위로 존재할 수 있다. 도 3과 같이, 각 로컬 HSA(310, 320)는 마스터 HSA(330)의 제어를 받아 승인되어 해당 구역의 서비스를 담당할 수 있다. 이와 같은 로컬 HSA(310, 320), 마스터 HSA(330), 기타 전력선 통신망이나 MGW 등의 운용 현황이나 장애 상태 등을 모니터링 하기 위하여 시스템 관리자는 NMS(Network Management System)를 운영할 수도 있다.

수용가에서 서비스 가입 신청이 있는 경우에, 서비스 승인을 위한 마스터 HSA(330)와 로컬 HSA(310, 320) 간의 개통 설정 과정이 도 4에 도시되어 있다.

예를 들어, 어느 수용가가 서비스를 신청하는 경우에, 해당 MGW에 대한 승인을 내려주어 MGW를 통한 전력선 통신이 가능하도록 하기 위하여, 먼저, MGW에 인증을 위한 소정 고유 번호(인증 번호)가 부여될 수 있다.

이에 따라, MGW가 해당 고유 번호를 삽입한 서비스 가입 요청을 전송하는 경우에(S410), 마스터 HSA(330)는 MGW 정보(예를 들어, 기기번호, 위치, 담당 로컬 HSA 정보, 등)를 포함한 가입자 정보를 저장할 수 있다(S420). MGW는 개통 시 서비스 가입 요청에 위와 같은 MGW 정보를 가입자 정보로서 전송할 수 있으며, 필요한 경우에 가입자 관리를 위한 성명, ID, 비밀번호, 인증번호 등의 가입자 정보를 함께 전송할 수도 있다.

이와 같이 가입자 정보를 저장하고 확인한 마스터 HSA(330)는 MGW 정보에 따라 해당 위치에서 가장 가까운 담당 로컬 HSA 를 지정할 수 있으며, 지정된 로컬 HSA로 해당 가입자 정보를 전송하여 해당 가입자에 대한 개통을 설정할 수 있다. 이에 따라 서비스 가입이 개통된 해당 수용가는 설치된 MGW를 통하여 서비스를 요청함으로써(S440), 전력선 통신에 따른 해당 지정된 로컬 HSA의 접속 승인 과정을 거쳐 위와 같은 각종 지능형 홈 서비스를 제공받을 수 있게 된다(S450). 마스터 HSA(330)는 위와 같이 로컬 HSA를 총괄하는 기능을 갖지만, 자신이 어느 특정 구역을 담당하는 로컬 HSA로서 기능하는 것도 가능하다.

이와 같은 본 발명에 따른 HSA의 전력선 통신 중계에 따라 전기 사업자는 기존 전력선 망을 활용하여 적은 투자비로 효율적으로 자동 검침이나 기타 융합형 부가 서비스를 제공할 수 있게 된다. 특히, 본 발명에서는 각 로컬 영역에서 로컬 HSA를 통하여 자동 검침, 인터넷, 보안, 안전, 의료, 방송, 교육, 에너지 등의 개별 서비스를 통합한 지능형 홈 서비스를 제공할 뿐만 아니라, 마스터 HSA를 운영하여 로컬 영역들을 통합한 전국적인 대규모 융합 형태로도 각종 홈 오토메이션이 가능한 부가 서비스를 제공할 수 있도록 하였다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전력선 통신망과 인터넷의 통합망에서 통합 서비스 중계를 위한 HSA의 좀더 구체적인 기능을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, HSA는 마스터 HSA일 수도 있고, 로컬 HSA일 수도 있으며, 해당 구역을 담당하여 전력선 통신을 중계한다.

도 5를 참조하면, MGW(510)는 전력선 통신망에 연결되어 각 수용가에 전력을 공급하고, HSA(520)의 중계를 받아 각 수용가에 각종 지능형 홈 서비스를 제공할 수 있다. HSA(520)는 유저 포탈(user portal)을 통하여 인터넷과 연결되어 각 수용가에 인터넷 서비스를 지원할 수 있으며, 전용망을 통하여 연결되는 보안 서 버(security)의 인증을 받아 WAP (Wireless Application Protocol) 서버(540)에 연결하여 이동 통신과 연계한 서비스를 지원할 수 있으며, 또한, 전용망을 통하여 홈 제어 서버(home control server) 또는 기타 부가 서비스 서버(550)와도 연결되어 다양한 각종 부가 서비스를 제공할 수 있다.

이와 같은 전력선 통신망, 전용망, 이동 통신망, 인터넷 등의 사이에서, 지능형 홈 서비스를 중계하기 위한, HSA(520)는 트래픽 부하를 적절히 분배하여 부하의 균형을 유지하기 위한 L4 스위치(521), MGW(510)의 접속에 필요한 데이터의 송수신을 관리하고 MGW(510) 증가에 대비하여 확장성을 지원할 수 있도록 설계된 접속 관리자(connection manager)(522)를 포함하며, WAP서버(540)나 홈 제어 서버 또는 기타 부가 서비스 서버(550) 등 각종 부가 서비스 공급자와의 연동과 해당 서비스들에 대한 이력이나 필요한 데이터를 서비스 저장소(repository)(531)에 저장 관리하는 SP(Service Provider) 관리자(526), 및 기타 HSA(520)의 운영을 위한 어플리케이션들(523, 524, 525, 527, 528, 529)와 DB 관리 시스템(530)을 포함한다.

HSA관리(administration) 시스템(530)은 HSA(520)의 전반적인 제어와 관리를 담당한다. 서비스 관리자(service manager)(528)는 서비스를 위하여 필요한 소프트웨어 형태의 모듈을 MGW(510)에 공급하거나 업데이트할 수 있고, 서비스 가입자에 대한 개통의 개시나 개통의 삭제 등을 관리한다. 도 4와 같이 서비스 가입 요청이 있는 경우에 서비스 관리자(528)는 해당 서비스에 대한 접속을 승인하여 개통이 개시되도록 할 수 있으며, MGW(510)로부터의 가입자 정보를 가입자 관리 시스템(527)에 통보할 수 있고, 이에 따라 가입자 관리 시스템(527)은 가입자별로 해당 서비스 의 가입과 취소 등 가입자 관련 모든 정보를 관리할 수 있다. HSA(520)가 마스터인 경우에, 서비스 관리자(528)은 도 4와 같은 서비스 가입 요청에 대하여, 서비스 관리자(528)는 로컬 HSA를 지정하고 해당 로컬 HSA에 서비스를 요청한 MGW(510)에 대한 개통을 통보할 수도 있다.

한편, 정책 관리자(policy manager)(524)는 미리 정해놓은 정책에 따라 MGW(510)에 허락된 서비스의 상태를 조회하거나 서비스 제어에 대한 통제를 담당한다. 상태 관리자(status manager)(525)는 MGW(510)의 상태나 HSA(520) 전반의 서비스 상태가 미리 정한 조건(예를 들어, 서비스 요청에 대한 실패/성공, 서비스 요청의 처리 시간이나 처리 건수 등)에 부합하는지 여부를 감시하고, 조건에 만족하지 못하는 경우에 관리자 단말로 경보(alarm)를 통지할 수 있다.

이와 같은 HSA(520)는 MGW(510)에서 통보되는 검침 정보를 기반으로 과금 시스템(billing system)(528)을 이용하여 가입자별로 전력 사용량을 관리할 수 있으며, SP 관리자(526)가 관리하는 WAP서버(540)나 홈 제어 서버 또는 기타 부가 서비스 서버(550) 등 각종 부가 서비스 공급자와의 연동으로, MGW(510)로부터의 부가 서비스 요청에 대하여 해당 부가 서비스를 MGW(510)에 연결된 에이전트 단말로 제공되도록 중계할 수 있다.

MGW(510)와 에이전트 단말(800) 간의 관계가 도 6에 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 에이전트 단말(800)은 소정의 PLC 모뎀(700)을 통하여 전력선과 연결되며, MGW(510)와 HSA(520)의 개통 승인과 통제에 따라 인터넷 서비스를 포함한 각종 지능형 홈 부가 서비스를 이용할 수 있다.

MGW(510)는 제어부(610), 메모리(611), 통신 인터페이스(620), 전력 사용 관리부(630), DR(Demand Response) 서비스 관리부(640), 기타 부가 서비스 관리부(보안 관리부(650), 안전 관리부(660), VoD 관리부(670),...)를 포함한다. 이하, MGW(510)와 HSA(520)간의 동작 설명을 위하여 도 7의 흐름도가 참조된다.

제어부(610)는 MGW(510)의 전반적인 제어를 담당하고, 특히 수용가에서의 사용 전력량의 관리나 기타 부가 서비스 등 통합 서비스를 위하여 가입시 부여되는 인증 번호 등 인증서를 메모리(611)에 관리하고 인증서에 의하여 각 서비스에 대한 인증 처리를 기반으로, HSA(520)로 서비스 가입 요청의 전송이나 부가 서비스 요청의 전송이 정상적으로 이루어지도록 제어하고 에이전트 단말(800)을 통하여 해당 부가 서비스가 제공되도록 제어할 수 있다.

통신 인터페이스(620)는 PLC 전송 프로토콜에 따라HSA(520) 또는 에이전트 단말(800)로/로부터 각 서비스를 위한 정보가 송/수신되도록 데이터 변환 등을 수행한다.

전력 사용 관리부(630)는 수용가에서 사용하는 전력 사용량의 측정, 에이전트 단말(800)의 요청에 따른 과금제 변경, 또는 과금 조회의 요청을 처리하고 관리할 수 있다. 전력 사용량을 관리하기 위한, 위와 같은 과금제 변경, 과금 조회, 또는 수요 관리 서비스의 요청은, HSA(520)에서 MGW(510)로 제공하는 소정 어플리케이션을 구동하여 에이전트 단말(800)에서 가입자가 시청할 수 있는 정보로 제공됨으로써 가능한데, 이와 같은 서비스 요청은 제어부(610)의 위와 같은 인증을 통하여 서비스가 이루어지도록 할 수 있다. 이와 같은 과금제 변경, 또는 과금 조회의 요청은, 인터넷 서버, WAP 서버, 또는 이동 통신 서버를 통하여 HSA(520)에 접속함으로써 이루어질 수 있다.

예를 들어, 전력 사용 관리부(630)는 수용가에서 사용하는 전력의 사용량을 일정 시간, 예를 들어, 15분 간격으로 측정하여 전력 사용량 정보를 메모리(611)에 저장 관리할 수 있으며, 이를 실시간 HSA(520)로 통보할 수 있으며(도 7의 S710 참조), HSA(520)의 과금 시스템(528)은 통보받은 전력 사용량 정보를 수신하여 그에 따른 과금 계산을 주기적으로 수행하고 업데이트하여 해당 가입자 정보에 대응시켜 관리할 수 있다(도 7의 S711 참조). HSA(520)의 과금 시스템(528)은 전기 사업자나 기타 광고 정보를 MGW(510)로 전송하고, 이에 따라 에이전트 단말(800)이 MGW(510)의 데이터 변환을 통하여 제공되는 해당 광고 정보를 수신하여 시청하는 지 여부를 체크하여, 해당 광고를 시청하는 수용가에 대하여는 일정 할인율을 적용한 과금제에 따라 과금을 계산할 수도 있다.

또한, 전력 사용 관리부(630)는 위와 같이 에이전트 단말(800)이나 인터넷 서버 등을 통하여 요청되는 과금제 변경과 관련한 정보를 메모리(611)에 저장 관리할 수 있으며(도 7의 S720 참조), 해당 요청에 대하여 제어부(610)의 인증을 통하여HSA(520)로 통보하여(도 7의 S721 참조) 과금 시스템(528)이 해당 과금제에 따라 과금을 계산할 수 있도록 한다(도 7의 S722 참조). 과금제는 일반적으로 누진 체계에 따라 kwh당 단가 계산, 즉, 사용 전력량에 기초한 과금제가 일반적이나, 앞으로는 이동 통신 서비스와 유사하게 단위 시간당 과금, 예를 들어, 15분당 ****원 등으로 과금 체계를 적용하는 것도 가능하다. 이때, 시간대별 단위 요금이 다르거나, 계절별로도 단위 요금을 다르게 하는 과금제도 가능하다. 이외에도, 전기 사업자가 민영화됨에 따라 다양한 공급자가 전력을 공급할 수 있는데, 이때에는 전력 공급자를 수용가 측에서 직접 선택하여 전력을 공급받을 수 있도록 선택할 수 있다. 또한, 전력 거래소에서는 화력, 원자력, 수력, 풍력 등 다양한 형태의 전력을 구매할 수 있도록 하고 있는데, 이와 같은 에너지원의 종류를 수용가측에서 직접 선택하여 공급받을 수 있도록 해당 과금제를 선택하는 것도 가능하다.

전력 사용 관리부(630)는 에이전트 단말(800)이나 인터넷 서버 등을 통하여 과금 조회 요청이 수신되면(도 7의 S730 참조), 해당 요청에 대하여 제어부(610)의 인증을 통하여 HSA(520)의 과금 시스템(528)에 접속하여 현재까지의 전력 사용에 대한 과금 정보를 제공받을 수 있게 할 수 있다(도 7의 S731 참조). 이외에도 소정 예측 프로그램에 따라 현재까지의 전력 사용량을 기초로 장래의 예측 과금을 계산하여 서비스할 수도 있다.

한편, DR 서비스 관리부(640)는 위와 같이 에이전트 단말(800)이나 인터넷 서버 등을 통하여 수요 관리 서비스의 요청이 들어오면(도 7의 S740 참조), 그와 관련된 정보를 메모리(611)에 저장 관리할 수 있으며, 해당 요청에 대하여 제어부(610)의 인증을 통하여 HSA(520)로 통보하여 소정 시스템이 해당 수요 관리 서비스에 따라 수용가의 전력을 제어할 수 있도록 MGW(510)에 필요한 명령을 전달할 수 있도록 한다(도 7의 S741 참조). 예를 들어, 해당 요청에 대하여 HSA(520)는 자율/자동/직접 수요 관리 서비스를 위한 프로그램을 기동할 수 있고(S742), 해당 서비스와 관련한 명령(실시간 명령 데이터 또는 소정 어플리케이션 형태의 다운로드 방 식 데이터 등)을 MGW(510)로 전달하여, MGW(510)가 수용가의 해당 가전 기기들을 제어할 수 있게 할 수 있다(S744).

예를 들어, MGW(510)의 DR 서비스 관리부(640)는 위와 같은 실시간 명령 또는 다운로드 형태의 어플리케이션에 따라 수용가의 해당 가전 기기들을 제어할 수 있는데, 도 8, 9, 10과 같은 자율/자동/직접 수요 관리 서비스 각각에 대한 전력 제어가 가능하다. 이와 같은 수요 관리 서비스에 대한 수용가에 대하여는 과금 할인 등 인센티브를 부여할 수 있다.

먼저, DR 서비스 관리부(640)는 미리 정한 목표 사용량에 대하여 실제 사용량이 일정량 이상인 경우에 경고 메시지를 알려주는 자율 수요 관리 서비스를 위한 사용량 감시와 해당 메시지의 생성이 가능하다. 예를 들어, 도 8과 같이, 수용가 측에서 해당월의 목표 사용량을 정하고, 실제 사용량이 목표 사용량을 초과하는 경우에 경고 메시지를 생성하여 에이전트 단말(800)이나 SMS 방식 등으로 수용가에 알려줌으로써, 수용가가 자율적으로 에너지를 절약하도록 유도할 수 있다.

또한, DR 서비스 관리부(640)는 시간에 따라 요금 등급이 다른 경우에 각 가전 기기별로 등급을 설정하여 시간별 요금을 적용받는 자동 수요 관리 서비스를 위한 시간 감시와 해당 과금의 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 시간별로 전기 사용 과금제가 시행되는 경우에, 수용가 측에서는 어떠한 장비나 가전 기기에 해당 등급을 미리 정하여 둠으로써 등급에 따른 전기 사용을 제한하여 에너지를 절감할 수 있도록 한다. 도 9와 같이, 현재 요금 등급이 C이나, 보다 고가의 과금제 적용을 받는 D 등급으로 적용을 받고자 요청하는 경우에, HSA(520)의 해당 서버는 MGW(510)가 해당 등급에 따라 전력을 서비스하도록 브로드캐스팅(broadcasting)할 수 있으며, 이에 따라 DR 서비스 관리부(640)는 해당 기기에 대하여 등급 D에 따른 과금제를 적용받도록 할 수 있다. 이와 같은 기능은 비싼 시간대 대신에 저렴한 시간대의 전력을 사용하도록 유도하기 위함이며, 수용가는 고가의 시간대를 피하여 요금을 절감하는 프로그램을 선택할 수 있다. 여기서, 예를 들어, A 등급은 0시부터 06시 까지, B 등급은 06시부터 12시까지, C 등급은 12시부터 18시 까지, D 등급은 18시부터 24시 까지 전력 사용 등급을 구분할 수 있으며, 기타 다른 시간대로 등급을 나누거나 좀더 세분하여 8, 9, 10..등급 체계로 정할 수도 있다.

그리고, DR 서비스 관리부(640)는 전력 사용량이 최대 수요 제한값에 도달하는 경우에 전기 사업자(HSA 시스템) 등으로부터 해당 최대 수요 제한값 이하로 전력 공급량을 제한받는 직접 수요 관리 서비스를 위한 사용량 감시와 해당 전력 공급의 제어를 수행할 수도 있다. 예를 들어, 아파트 단지나 특정 지역의 부하군의 수요가 증가하면, 도 10과 같이, 해당 부하군의 전체 전력 사용량(막대 그래프)이 최대 수요 제한값(곡선 그래프)을 초과하는 경우가 생길 수 있다. 이와 같은 경우에, 사업자(HSA 시스템)가 직접 수용가의 부하를 직접 제어하여 전력 수요을 제어할 수 있게 함으로써, 피크 부하 제어가 가능하게 할 수 있다. 이는 수용가와의 계약을 전제로 산업용 전력에 뿐만 아니라, 특히, 가정용 냉방 부하 전력에 까지 확대하여, 국가적인 에너지 절약 및 전력 수급 비상 대책으로 활용될 수 있다.

한편, MGW(510)의 보안 관리부(650), 안전 관리부(660), VoD 관리부(670)...등 부가 서비스 관리부는 에이전트 단말(800)을 통한 보안, 안전, VoD, 의료, 방 송, 교육, 가스/수도/열량 검침, 또는 VAN(Value Added Network) 서비스의 요청을 처리하고 관리할 수 있다. 예를 들어, 에이전트 단말(800)을 통하여 수용가로부터 해당 부가 서비스의 요청이 있는 경우에(도 7의 S750 참조), 제어부(610)의 인증 과정을 거쳐 해당 부가 서비스 관리부는 해당 서비스에 대한 서비스 요청 정보(가입자 정보 포함)를 생성할 수 있고, 이를 HSA(520)를 통하여 해당 부가 서비스 서버(550)로 전송할 수 있다(도 7의 S751~S754 참조). 이와 같은 부가 서비스의 요청은 인터넷 서버나 이동 통신 단말을 통하여도 해당 서버에 접속함으로써 이루어질 수 있다. 부가 서비스 서버(550)는 해당 가입자 정보에 대한 인증을 거쳐, MGW(510)를 통하여 에이전트 단말(800) 등 수용가 단말로 요청된 서비스를 제공할 수 있다(도 7의 S760 참조).

예를 들어, 보안 관리부(650)의 보안 서비스 요청에 대한 처리에 따라, 해당 부가 서비스 서버(550)는 전력선 통신을 이용하여 수용가에 미리 설치된 카메라, 기타 보안 시스템 등과 연동하여 댁내의 침입자 감시를 수행할 수 있고, 침입자의 발생 시에는 영상 또는 음성 데이터 형태로 보안 관리부(650)에 전달함으로써, 수용가에서는 에이전트 단말(800)이나 연계된 수용가 단말들을 통하여 해당 정보를 확인하여 대비할 수 있다.

또한, 안전 관리부(660)의 안전 서비스 요청에 대한 처리에 따라, 해당 부가 서비스 서버(550)는 전력선 통신을 이용하여 수용가에 미리 설치된 전기 화재에 대비한 센서, 누전에 대비한 센서, 가스 누출에 대비한 센서 등과 연동하여 댁내의 안전 관련 감시를 수행할 수 있고, 해당 안전 사고 발생 시에는 영상 또는 음성 데 이터 형태로 안전 관리부(660)에 전달함으로써, 수용가에서는 에이전트 단말(800)이나 연계된 수용가 단말들을 통하여 해당 정보를 확인하여 대비할 수 있다.

또한, VoD 관리부(670)의 VoD(Video on Demand) 서비스 요청에 대한 처리에 따라, 해당 부가 서비스 서버(550)는 에이전트 단말(800)과의 양방향 통신 상에서 각종 영화, 뉴스, 음악 등 비디오 또는 오디오 정보가 포함된 멀티미디어 데이터 형태의 VoD 요청에 대하여, VoD 관리부(670)로 해당 정보를 전달함으로써, 수용가에서는 에이전트 단말(800) 등을 통하여 VoD 관리부(670)에서 가공되어 전달되는 해당 VoD 정보에 따라 비디오 또는 오디오를 시청할 수도 있다.

이외에도 부가 서비스 관리부는 에이전트 단말(800)을 통한 헬쓰 케어(혈당, 혈압 등의 체크) 관련 의료 서비스, 지상파/위성파 등 각종 채널로 브로드캐스팅되는 방송 서비스, 각종 수험대비나 전문 강좌 등과 관련된 교육 서비스, 자동 검침을 확장하기 위하여 가스 계량기와 연동한 검침/수도 계량기와 연동한 검침/가스, 전력 등 열발생원의 사용량 검침에 기초하여 계산한 열 소비량 검출 서비스, 또는 카드 결제 서비스 등을 위한 VAN(Value Added Network) 서비스 등의 요청을 처리하고 관리할 수 있다. 에이전트 단말(800)을 통하여 수용가로부터 해당 부가 서비스의 요청이 있으면, 해당 부가 서비스 관리부는 가입자 정보를 포함한 서비스 요청 정보를 생성하여 HSA(520)로 통보하고 해당 부가 서비스 서버(550)의 인증을 받음으로써, 다양한 홈 오토메이션 서비스를 제공받을 수 있게 된다.

본 명세서에서 개시된 방법 및 시스템에서 사용되는 기능은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치, 하드 디스크, 이동식 대용량 저장 장치 등이 있으며 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력사 비즈니스 모델 기반의 전력선 통신을 이용한 통합 서비스 시스템의 개념을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 건설사 비즈니스 모델 기반의 전력선 통신을 이용한 통합 서비스 시스템의 개념을 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 로컬 HSA를 통합한 융합형 통합 서비스 시스템의 개념을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 서비스 가입 신청에 대한 HSA에서의 서비스 승인 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전력선 통신망과 인터넷의 통합망에서 통합 서비스 중계를 위한 HSA의 좀더 구체적인 기능을 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 수용가의 미터게이트웨이와 에이전트 단말간의 관계를 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 미터게이트웨이와 HSA를 통한 통합 서비스의 중계를 설명하기 위한 흐름도이다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 수요 관리 서비스 중 자율 수요 관리 서비스를 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 수요 관리 서비스 중 자동 수요 관리 서비스를 설명하기 위한 도면이다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 수요 관리 서비스 중 직접 수요 관리 서 비스를 설명하기 위한 도면이다.

Claims (16)

1. 전력선 통신망에 연결되어 전력선 통신을 관리하는 시스템에서, 전력선에 연결된 각 미터게이트웨이로부터 서비스 가입 요청을 수신하여 해당 서비스에 대한 접속을 승인하는 단계; 및

   상기 승인이 이루어진 해당 미터게이트웨이와 전력선 통신을 이용하여, 가입자별로 전력 사용량을 관리하거나, 부가 서비스 요청에 대하여 상기 시스템에 연결된 서버가 해당 부가 서비스를 상기 해당 미터게이트웨이에 연결된 에이전트 단말로 제공하도록 중계하는 단계를 포함하고,

   상기 전력 사용량을 관리하기 위하여, 상기 미터게이트웨이로부터 측정된 전력 사용량 정보를 주기적으로 수신하고 과금을 계산하며, 상기 에이전트 단말에서 상기 시스템으로부터 제공되는 광고 정보를 수신하는 경우에 상기 과금에 일정 할인율을 적용하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 서비스 통합 방법.
2. 전력선 통신망에 연결되어 전력선 통신을 관리하는 시스템에서, 전력선에 연결된 각 미터게이트웨이로부터 서비스 가입 요청을 수신하여 해당 서비스에 대한 접속을 승인하는 단계; 및

   상기 승인이 이루어진 해당 미터게이트웨이와 전력선 통신을 이용하여, 가입자별로 전력 사용량을 관리하거나, 부가 서비스 요청에 대하여 상기 시스템에 연결된 서버가 해당 부가 서비스를 상기 해당 미터게이트웨이에 연결된 에이전트 단말로 제공하도록 중계하는 단계를 포함하고,

   상기 전력 사용량을 관리하기 위하여, 상기 에이전트 단말을 통한 과금제 변경, 과금 조회, 또는 수요 관리 서비스의 요청에 대하여, 상기 미터게이트웨이의 인증이 이루어진 후 해당 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 서비스 통합 방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 승인하는 단계는,

   마스터 HSA에서 미터게이트웨이로부터 서비스 가입 요청을 수신하면 미터게이트웨이 정보를 포함한 가입자 정보를 저장하는 단계; 및

   로컬 HSA를 지정하고 지정된 로컬 HSA로 상기 가입자 정보를 전송하여 해당 가입자에 대한 개통을 설정하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 서비스 통합 방법.
6. 제2항에 있어서, 상기 과금제 변경은, 사용 전력량, 사용 시간, 전력 공급자, 또는 전력 거래소에서 제공하는 에너지 종류에 따른 과금제를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 서비스 통합 방법.
7. 제2항에 있어서, 상기 과금제 변경, 상기 과금 조회, 또는 상기 수요 관리 서비스의 요청은,

   인터넷 서버, WAP 서버, 또는 이동 통신 서버를 통하여도 이루어지는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 서비스 통합 방법.
8. 제2항에 있어서, 상기 수요 관리 서비스의 요청은,

   미리 정한 목표 사용량에 대하여 실제 사용량이 일정량 이상인 경우에 경고 메시지를 알려주는 자율 수요 관리 서비스,

   시간에 따라 요금 등급이 다른 경우에 각 가전 기기별로 등급을 설정하여 시간별 요금을 적용받는 자동 수요 관리 서비스, 또는

   전력 사용량이 최대 수요 제한값에 도달하는 경우에 사업자측으로부터 해당 최대 수요 제한값이하로 전력 공급량을 제한받는 직접 수요 관리 서비스

   에 대한 요청을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 서비스 통합 방법.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부가 서비스 요청에 대한 중계를 위하여,

   상기 에이전트 단말을 통한 보안, 안전, VoD, 의료, 방송, 교육, 가스/수도/열량 검침, 또는 VAN 서비스의 요청에 대하여, 상기 미터게이트웨이의 인증이 이루어진 후 해당 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 전력선 통신을 이용한 서비스 통합 방법.
10. 제1항, 제2항, 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 컴퓨터로 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체.
11. 전력선 통신망에 연결되어 전력선 통신을 이용한 통합 서비스를 제공하는 시스템에 있어서,

    전력선에 연결된 미터게이트웨이; 및

    상기 미터게이트웨이로부터 서비스 가입 요청을 수신하여 해당 서비스에 대한 접속을 승인하고, 상기 미터게이트웨이와 전력선 통신을 이용하여 가입자별로 전력 사용량을 관리하거나 부가 서비스 요청에 대하여 상기 시스템에 연결된 서버가 해당 부가 서비스를 상기 해당 미터게이트웨이에 연결된 에이전트 단말로 제공하도록 중계하는 HSA를 포함하고,

    상기 미터게이트웨이는,

    상기 HSA와 통신을 수행하고, 상기 에이전트 단말로 상기 통합 서비스를 위한 정보의 송수신을 수행하는 통신 인터페이스;

    상기 통합 서비스를 위한 인증서를 관리하고 상기 통합 서비스에 대한 인증 처리를 수행하는 제어 수단;

    전력 사용량의 측정, 과금제 변경, 또는 과금 조회의 요청을 처리하고 관리하는 전력 사용 관리 수단; 및

    상기 에이전트 단말을 통한 보안, 안전, VoD, 의료, 방송, 교육, 가스/수도/열량 검침, 또는 VAN 서비스의 요청을 처리하고 관리하는 부가 서비스 관리 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 서비스 시스템.
12. 제11항에 있어서, 상기 HSA는,

    상기 미터게이트웨이로부터 서비스 가입 요청을 수신하면 미터게이트웨이 정보를 포함한 가입자 정보를 저장하는 마스터 HSA; 및

    상기 마스터 HSA 가 지정하고, 상기 마스터 HSA 가 전송하는 상기 가입자 정보에 따라 해당 가입자의 미터게이트웨이와 통신의 개통을 설정하는 로컬 HSA

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 서비스 시스템.
13. 삭제
14. 제11항에 있어서, 상기 미터게이트웨이는,

    수요 관리 서비스의 요청에 대하여,

    미리 정한 목표 사용량에 대하여 실제 사용량이 일정량 이상인 경우에 경고 메시지를 알려주는 자율 수요 관리 서비스를 위한 사용량 감시와 해당 메시지의 생성,

    시간에 따라 요금 등급이 다른 경우에 각 가전 기기별로 등급을 설정하여 시간별 요금을 적용받는 자동 수요 관리 서비스를 위한 시간 감시와 해당 과금의 제어, 또는

    전력 사용량이 최대 수요 제한값에 도달하는 경우에 사업자측으로부터 해당 최대 수요 제한값이하로 전력 공급량을 제한받는 직접 수요 관리 서비스를 위한 사용량 감시와 해당 전력 공급의 제어를 수행하는 DR 서비스 관리 수단

    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 서비스 시스템.
15. 제5항의 방법을 수행하기 위한 컴퓨터로 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체.
16. 제9항의 방법을 수행하기 위한 컴퓨터로 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체.

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