KR101182780B1 - Smart meter apparatus for efficient power management and power managing method using the same apparatus - Google Patents

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KR101182780B1
KR101182780B1 KR1020120023790A KR20120023790A KR101182780B1 KR 101182780 B1 KR101182780 B1 KR 101182780B1 KR 1020120023790 A KR1020120023790 A KR 1020120023790A KR 20120023790 A KR20120023790 A KR 20120023790A KR 101182780 B1 KR101182780 B1 KR 101182780B1
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smart
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이정태
길영준
허봉준
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(주) 위즈네트
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Abstract

PURPOSE: A smart meter device and a power management method using the same are provided to reduce power consumption by controlling the on and off of power measurement of an individual electric device in the remote site by using IPv6. CONSTITUTION: A smart meter device(100) comprises a power measuring module(110), a switching module(120), a communication module(130), and a control module(140). The power measuring module measures power consumption of an electric device. The switching module lets on and off the supply of commercial power for the electric device. The communication module transmits power consumption measured in the power measuring module to a terminal or a smart energy server or receives an on/off control command for the supply of the commercial power from the terminal or the smart energy server. The control module controls the switching module according to the on/off control command.

Description

효율적 전력 관리를 위한 스마트 미터 장치 및 이를 이용한 전력 관리 방법{SMART METER APPARATUS FOR EFFICIENT POWER MANAGEMENT AND POWER MANAGING METHOD USING THE SAME APPARATUS}SMART METER APPARATUS FOR EFFECTIVE POWER MANAGEMENT AND POWER MANAGEMENT METHOD USING THE SAME {SMART METER APPARATUS FOR EFFICIENT POWER MANAGEMENT AND POWER MANAGING METHOD USING THE SAME APPARATUS}

본 발명은 스마트 미터 장치 및 이를 이용한 전력 관리 방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 효율적 전력 관리를 위한 스마트 미터 장치 및 이를 이용한 전력 관리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a smart meter device and a power management method using the same, and more particularly, to a smart meter device for efficient power management and a power management method using the same.

종래에는 전기 장치의 전원 코드를 콘센트에 꽂으면, 일괄적으로 상용 전력이 공급되는 방식이 운용되고 있다. 전기 장치의 종류에 따라 또는 필요에 따라 전기 장치의 전원을 차단하고 싶어도 직접 전원 코드를 빼지 않으면 전원 차단이 곤란하다. 특히, 사용자가 원격지에 있는 경우에는 전원 제어는 더더욱 힘들다.Conventionally, when a power cord of an electric device is plugged into an outlet, commercial power is supplied at a time. Depending on the type of electrical device or, if necessary, to cut off the power supply, it is difficult to disconnect the power supply unless the power cord is directly unplugged. In particular, power control is more difficult when the user is remote.

한편, 전력 피크 시간 대나 전력 수급이 불안정하여 정전이 될 때에는, 지속적인 전력 공급을 요하는 냉장고나 전원 차단을 요하는 전열기 등의 전기 장치에는 심각한 문제가 생긴다는 또 다른 문제점이 있다. 종래에는 이러한 전력 수급 불안정을 해소하기 위한 가정 내 또는 사무실 내 차원의 해결 방안이 존재하지 않는다.On the other hand, when there is a power outage due to unstable power peak time or power supply, there is another problem that serious problems occur in an electric device such as a refrigerator that requires continuous power supply or a heater that requires power cutoff. Conventionally, there is no solution at home or office level to solve such power supply instability.

이와 같이, 종래의 전력 소비는 주로 상용 전력의 일방적인 공급에 의해 좌지우지되어 사용자 입장에서 효율적으로 제어하고 소비할 수 없다는 근본적인 문제점이 있다.As described above, there is a fundamental problem that the conventional power consumption is mainly controlled by the unilateral supply of commercial power, so that it cannot be efficiently controlled and consumed from the user's point of view.

또한, 이와 같은 견지에서, 가정 내 또는 사무실 내에서 소비되는 전기 장치 별 전력량에 대해서도 사용자 입장에서 정확한 패턴 분석이 불가하다. 즉, 사용자는 효율적인 전력 제어를 위한 통계 자료를 산출할 수 없다는 문제점이 있다.Also, in view of this, accurate pattern analysis is not possible from the user's point of view on the amount of electric power consumed in the home or office. That is, there is a problem in that the user cannot calculate statistical data for efficient power control.

본 발명의 목적은 효율적 전력 관리를 위한 스마트 미터 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a smart meter device for efficient power management.

본 발명의 다른 목적은 스마트 미터 장치를 이용한 전력 관리 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention to provide a power management method using a smart meter device.

상술한 본 발명의 목적에 따른 효율적 전력 관리를 위한 스마트 미터 장치는, 전기 장치의 전력 소모량을 측정하는 전력 측정 모듈과, 상기 전기 장치에 대한 상용 전력 공급을 온/오프시키는 스위칭 모듈과, 상기 전력 측졍 모듈에서 측정된 전력 소모량을 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로 송신하거나, 상기 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로부터 상용 전력 공급에 대한 온/오프 제어 명령을 수신하는 통신 모듈과, 상기 수신된 온/오프 제어 명령에 따라 상기 스위칭 모듈을 온/오프 제어하는 제어 모듈을 포함하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 상기 스마트 미터 장치는, 상용 전력 공급을 위한 콘센트에 장착되는 소켓으로 구성되고, 상기 구성된 소켓에 장착되는 전원 코드선을 통해 상기 전기 장치로 상용 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. 그리고 상기 제어 모듈은, 상기 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로부터 스마트 에너지 프로파일(smart energy profile, SEP)에 따른 온/오프 제어 명령을 수신하여 수행하도록 구성될 수 있다. 그리고 상기 통신 모듈은, 상기 스마트 미터 장치마다 할당된 IPv6 주소를 이용하여 근거리 무선 통신 방식으로 동작하도록 구성될 수 있다. 이때, 통신 모듈은, 플러그 앤 플러그(plug & play)로 동작하며, IPv6를 이용하여 자동 형상(auto-configuration) 기능을 수행하도록 구성될 수 있다. 그리고 상기 제어 모듈은, 상기 통신 모듈을 통해 상기 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로부터 스위칭 제어 명령을 수신하고, 수신된 스위칭 제어 명령에 따라 상기 스위칭 모듈이 상용 전력 공급을 오프시키고 홈 배터리의 전력 공급을 온시키도록 제어하는 것으로 구성될 수 있다. 한편, 상기 제어 모듈은, 상기 전력 측정 모듈을 통해 측정된 전력 소모량으로부터 해당 전기 장치의 종류를 추정하여 상기 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로 제공하도록 구성될 수 있다. 그리고 상기 제어 모듈은, 상기 통신 모듈이 근거리 통신을 통해 제공받는 상기 전기 장치의 종류를 상기 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로 제공하도록 제어하는 것으로 구성될 수 있다. 여기서, 근거리 통신은 NFC(near field communication), 블루투스, 지그비, 와이파이 중 어느 하나인 것이 바람직하다.Smart meter device for efficient power management in accordance with the above object of the present invention, a power measurement module for measuring the power consumption of the electrical device, a switching module for turning on / off the commercial power supply to the electrical device, and the power Communication module for transmitting the power consumption measured in the measurement module to the smart terminal or smart energy server, or receives an on / off control command for commercial power supply from the smart terminal or smart energy server, and the received on / off control It may be configured to include a control module for controlling the switching module on / off according to the command. Here, the smart meter device may be configured of a socket mounted to an outlet for commercial power supply, and may be configured to supply commercial power to the electric device through a power cord line mounted to the configured socket. The control module may be configured to receive and perform an on / off control command according to a smart energy profile (SEP) from the smart terminal or the smart energy server. The communication module may be configured to operate in a short range wireless communication method using an IPv6 address allocated to each smart meter device. In this case, the communication module may be configured to operate as a plug and plug and perform an auto-configuration function using IPv6. The control module receives a switching control command from the smart terminal or the smart energy server through the communication module, and according to the received switching control command, the switching module turns off the commercial power supply and turns on the power supply of the home battery. Can be configured to control. Meanwhile, the control module may be configured to estimate the type of the corresponding electric device from the power consumption measured by the power measurement module and provide it to the smart terminal or the smart energy server. The control module may be configured to control the communication module to provide the type of the electric device provided through short-range communication to the smart terminal or the smart energy server. Here, it is preferable that the short-range communication is any one of near field communication (NFC), Bluetooth, Zigbee, and Wi-Fi.

상술한 본 발명의 다른 목적에 따른 스마트 미터 장치를 이용한 전력 관리 방법은, 전기 장치의 전력 소모량을 측정하는 단계와, 상기 측정된 전력 소모량을 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로 송신하는 단계와, 상기 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로부터 온/오프 제어 명령을 수신하는 단계와, 상기 수신된 온/오프 제어 명령에 따라 상기 전기 장치에 대한 상용 전력 공급을 온/오프시키는 단계와, 상기 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로부터 스위칭 제어 명령을 수신하는 단계와, 상기 수신된 스위칭 제어 명령에 따라 상기 전기 장치의 상용 전력 공급을 오프시키고 홈 배터리의 전력 공급을 온시키는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 근거리 통신을 통해 제공받는 상기 전기 장치의 종류를 상기 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로 제공하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 여기서, 근거리 통신은 NFC(near field communication), 블루투스, 지그비, 와이파이 중 어느 하나인 것이 바람직하다. 그리고 상기 측정된 전력 소모량으로부터 해당 전기 장치의 종류를 추정하여 상기 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로 제공하는 단계를 더 포함하도록 구성될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a power management method using a smart meter device, the method comprising measuring power consumption of an electrical device, transmitting the measured power consumption to a smart terminal or a smart energy server, and Receiving an on / off control command from a terminal or a smart energy server, turning on / off commercial power supply to the electrical device according to the received on / off control command, and the smart terminal or smart energy server Receiving a switching control command from the power supply; and turning off the commercial power supply of the electrical device and turning on the power supply of a home battery according to the received switching control command. In this case, the method may further include providing the type of the electric device provided through the short range communication to the smart terminal or the smart energy server. Here, it is preferable that the short-range communication is any one of near field communication (NFC), Bluetooth, Zigbee, and Wi-Fi. The method may further include estimating a type of the corresponding electric device from the measured power consumption and providing the same to the smart terminal or the smart energy server.

상기와 같은 효율적 전력 관리를 위한 스마트 미터 장치 및 이를 이용한 전력 관리 방법에 의하면, IPv6를 이용하여 개별적인 전기 장치에 대한 전력 측정을 원격에서 모니터링하고 원격에서 온/오프 제어를 함으로써, 전력 소모를 줄이고 효율적인 전력 소비를 할 수 있는 효과가 있다. 그리고 전력 소모 패턴을 분석하고, 전력 피크 시간 대나 전력 수급이 부족한 때에는 홈 배터리를 이용하여 전력을 소비함으로써, 효율적인 전력 소비를 할 수 있다. 또한, 각 전기 장치의 종류를 근거리 통신을 통해 인식하거나 정격 전력을 통해 추정함으로써, 해당 전기 장치에 맞는 효율적인 전력 제어가 가능하다.According to the smart meter device and the power management method using the same for the efficient power management, by using the IPv6 to remotely monitor the power measurement for the individual electrical device and remote on / off control, reducing power consumption and efficient The power consumption is effective. In addition, by analyzing the power consumption pattern, and consumes power using a home battery when the power peak time or power supply and demand is insufficient, efficient power consumption can be achieved. In addition, the type of each electric device is recognized through short-range communication or estimated through the rated power, thereby enabling efficient power control for the electric device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 효율적 전력 관리를 위한 스마트 미터 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 미터 장치 및 스마트 에너지 서버의 프로토콜 스택 구조를 나타내는 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 효율적 전력 관리를 위한 스마트 미터 장치의 실물 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 미터 장치를 이용한 효율적 전력 관리 방법의 흐름도이다.
도 5는 종래의 일일 전력 사용량과 본 발명에 따른 일일 전력 사용량의 비교한 그래프이다.1 is a block diagram of a smart meter device for efficient power management according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a protocol stack structure of a smart meter device and a smart energy server according to an embodiment of the present invention.
3 is a physical configuration diagram of a smart meter device for efficient power management according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating an efficient power management method using a smart meter device according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph comparing the daily daily power consumption with the daily power usage according to the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 효율적 전력 관리를 위한 스마트 미터 장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a smart meter device for efficient power management according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 효율적 전력 관리를 위한 스마트 미터 장치(100)(이하, '스마트 미터 장치'라 함)는 전력 측정 모듈(110), 스위칭 모듈(120), 통신 모듈(130), 제어 모듈(140)을 포함하도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, the smart meter device 100 (hereinafter, referred to as a smart meter device) for efficient power management according to an embodiment of the present invention includes a power measurement module 110, a switching module 120, It may be configured to include a communication module 130, a control module 140.

스마트 미터 장치(100)는 개별적인 전기 장치마다 대응되어 할당되며, IPv6를 이용하여 스마트 단말(10) 또는 스마트 에너지 서버(11)와 통신한다. 스마트 미터 장치(100)는 개별 전기 장치 별로 전력을 측정하여 원격에서 스마트 단말(10) 또는 스마트 에너지 서버(11)로 송신하고, 스마트 단말(10) 또는 스마트 에너지 서버(11)에 의해 원격에서 온/오프 제어된다. 그리고 스마트 단말(10) 또는 스마트 에너지 서버(11)는 전력 소모 패턴을 분석하고, 전력 수급이 부족할 때에는 상용 전원대신 홈 배터리(20)를 이용하여 전력 공급하도록 제어함으로써, 전력 수급을 안정화시킬 수 있다. 또한, 스마트 미터 장치(10)는 블루투스 통신을 통해 전기 장치의 종류나 아이디 등을 수신하여 스마트 단말(10) 또는 스마트 에너지 서버(11)로 송신함으로써, 스마트 단말(10) 또는 스마트 에너지 서버(11)가 전기 장치의 종류에 따른 효율적 전력 제어가 가능하도록 구성된다. 또는 전력 측정 모듈(110)에서 측정한 정격 전력을 통해 전기 장치의 종류를 추정할 수도 있다. 물론, 사용자에 의해 직접 전기 장치의 종류가 입력되어 이용될 수 있다. 이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.The smart meter device 100 is allocated corresponding to each electric device and communicates with the smart terminal 10 or the smart energy server 11 using IPv6. The smart meter device 100 measures power for each electric device and transmits the power to the smart terminal 10 or the smart energy server 11 remotely, and comes from the remote terminal by the smart terminal 10 or the smart energy server 11. On / off control. In addition, the smart terminal 10 or the smart energy server 11 may analyze the power consumption pattern and control the power supply using the home battery 20 instead of the commercial power supply when power supply is insufficient, thereby stabilizing power supply and demand. . In addition, the smart meter device 10 receives the type or ID of the electric device and transmits the smart device 10 or the smart energy server 11 to the smart terminal 10 or the smart energy server 11 through Bluetooth communication. ) Is configured to enable efficient power control according to the type of electrical device. Alternatively, the type of the electric device may be estimated based on the rated power measured by the power measuring module 110. Of course, the type of the electric device may be directly input and used by the user. Hereinafter, the detailed configuration will be described.

전력 측정 모듈(110)은 전기 장치의 전력 소모량을 측정하도록 구성될 수 있다. 전압과 전류의 측정을 통해 전력 소모량을 측정할 수 있으며, 정격 전압 및 정격 전류를 알 수 있다.The power measurement module 110 may be configured to measure power consumption of the electrical device. By measuring voltage and current, the power consumption can be measured, and the rated voltage and current can be known.

스위칭 모듈(120)은 전기 장치에 대한 상용 전력 공급을 온/오프시키도록 구성될 수 있다. 사용자는 스위칭 동작을 통해 원격지에서도 전열기와 같은 전기 장치에 대해서는 불필요한 전력 공급을 차단시키고, 냉장고나 전기밥솥과 같은 전기 장치에 전력 공급하여 가동시킬 수 있다.The switching module 120 may be configured to turn on / off commercial power supply to the electrical device. The user can cut off unnecessary power supply to the electric devices such as the heater and operate the electric devices such as the refrigerator or the rice cooker even at a remote location through the switching operation.

통신 모듈(130)은 전력 측졍 모듈(110)에서 측정된 전력 소모량을 스마트 단말(10) 또는 스마트 에너지 서버(11)로 송신하거나, 스마트 단말(10) 또는 스마트 에너지 서버(11)로부터 상용 전력 공급에 대한 온/오프 제어 명령을 수신하도록 구성될 수 있다. 이때, 통신 모듈(130)은 스마트 미터 장치(100)마다 할당된 IPv6 주소를 이용하여 근거리 무선 통신 방식으로 동작하는 것이 바람직하다. 가정 내 또는 사무실 내 모든 전기 장치에 유선으로 연결하기는 매우 곤란하다. 와이파이나 블루투스 등으로 가정 내 또는 사무실 내 무선 AP와 통신함이 바람직하다. 그리고 무선 AP는 인터넷을 통해 원격에 있는 스마트 단말(10) 또는 스마트 에너지 서버(11)와 통신하도록 구성될 수 있다.The communication module 130 transmits the power consumption measured by the power measurement module 110 to the smart terminal 10 or the smart energy server 11, or supplies commercial power from the smart terminal 10 or the smart energy server 11. And receive an on / off control command for. In this case, the communication module 130 may operate in a short range wireless communication method using an IPv6 address allocated to each smart meter device 100. It is very difficult to connect by wire to all electrical devices in a home or office. It is preferable to communicate with a wireless AP in a home or office through Wi-Fi or Bluetooth. The wireless AP may be configured to communicate with the smart terminal 10 or the smart energy server 11 remotely through the Internet.

제어 모듈(140)은 통신 모듈(130)에서 수신된 온/오프 제어 명령에 따라 스위칭 모듈(120)을 온/오프 제어하도록 구성될 수 있다. 사용자는 스마트 단말(10)을 이용하여 IPv6 주소가 할당된 개별 스마트 미터 장치(10)를 제어하여 실질적으로 전기 장치를 각각 통제하게 된다. 이때, 제어 모듈(140)은 스마트 단말(10) 또는 스마트 에너지 서버(11)로부터 스마트 에너지 프로파일(smart energy profile, SEP)에 따른 온/오프 제어 명령을 수신하여 수행하는 것이 바람직하다. 이때, 제어 모듈(140)은 스마트 에너지 프로파일의 정보 필드 중 여분의 필드에 해당 전기 장치의 아이디나 종류를 더 송신하도록 구성될 수 있다. 이는 스마트 단말(10)이나 스마트 에너지 서버(11)가 전기 장치의 종류에 따른 전력 소모 패턴을 분석하고 적합한 전력 제어를 수행하기 위함이다.The control module 140 may be configured to control on / off the switching module 120 according to the on / off control command received from the communication module 130. The user uses the smart terminal 10 to control the individual smart meter device 10 to which the IPv6 address is assigned, thereby substantially controlling each of the electric devices. In this case, the control module 140 may receive and execute an on / off control command according to a smart energy profile (SEP) from the smart terminal 10 or the smart energy server 11. In this case, the control module 140 may be configured to further transmit the ID or type of the corresponding electric device to an extra field of the information field of the smart energy profile. This is for the smart terminal 10 or the smart energy server 11 to analyze the power consumption pattern according to the type of the electric device and to perform appropriate power control.

한편, 전기 장치의 종류를 알리기 위해 제어 모듈(140)은 통신 모듈(130)이 근거리 통신을 통해 제공받는 전기 장치의 종류를 스마트 단말(10) 또는 스마트 에너지 서버(11)로 제공하도록 제어하는 것으로 구성될 수 있다. 이때, 근거리 통신 NFC(near field communication), 블루투스, 지그비, 와이파이 중 어느 하나인 것이 바람직하다. 특히, 블루투스 통신 상으로는 전기 장치의 종류나 아이디 등이 서로 교환될 수 있다. 또한, 제어 모듈(140)은 전력 측정 모듈(110)을 통해 측정된 전력 소모량으로부터 해당 전기 장치의 종류를 추정하여 스마트 단말(10) 또는 스마트 에너지 서버(11)로 제공하도록 구성될 수 있다. 전기 장치 별로 정격 전압 및 정격 전류가 차이가 나기 때문이다.Meanwhile, in order to inform the type of the electric device, the control module 140 controls the communication module 130 to provide the type of the electric device provided through the short range communication to the smart terminal 10 or the smart energy server 11. Can be configured. At this time, it is preferable that any one of near field communication (NFC), Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi. In particular, the type or ID of the electrical device may be exchanged with each other over Bluetooth communication. In addition, the control module 140 may be configured to estimate the type of the corresponding electric device from the power consumption measured by the power measurement module 110 and provide it to the smart terminal 10 or the smart energy server 11. This is because the rated voltage and current are different for each electric device.

다른 한편, 제어 모듈(140)은 통신 모듈(130)을 통해 스마트 단말(10) 또는 스마트 에너지 서버(11)로부터 스위칭 제어 명령을 수신하고, 수신된 스위칭 제어 명령에 따라 스위칭 모듈(120)이 상용 전력 공급을 오프시키고 홈 배터리(20)의 전력 공급을 온시키도록 제어하는 것으로 구성될 수 있다. 전력 수급이 불안정한 때에는 수급에 안정을 가져올 수 있다. 또한, 값싼 심야 전력을 충전하여 전력 수요 피크 시간 대에 사용하도록 제어하는 것도 가능하다.On the other hand, the control module 140 receives the switching control command from the smart terminal 10 or the smart energy server 11 through the communication module 130, the switching module 120 is commercially available according to the received switching control command It may be configured to turn off the power supply and control to turn on the power supply of the home battery 20. When power supply and demand are unstable, supply and demand can be stabilized. It is also possible to charge cheap midnight power and control it for use during peak power demand.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 미터 장치 및 스마트 에너지 서버의 프로토콜 스택 구조를 나타내는 블록 구성도이다.2 is a block diagram illustrating a protocol stack structure of a smart meter device and a smart energy server according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 스마트 미터 장치(100)는 무선 AP(13)을 경유하여 스마트 에너지 서버(11)와 연결된다. 여기서, 스마트 미터 장치(100)와 스마트 에너지 서버(11)는 서로 간에 IPv6(IPv4 포함), HTTPS(SSL, RESTful)가 적용되도록 구성될 수 있다. HTTPS에 의해 보안성을 향상시키고, IPv6에 의해 플러그 앤 플러그 타입으로 자동 형상(auto-configuration) 기능을 갖도록 구성된다. 즉, 스마트 미터 장치(100)와 스마트 에너지 서버(11) 간의 인터넷 프로토콜이 설정되면 자동으로 각종 동작 및 기능이 설정될 수 있다.Referring to FIG. 2, the smart meter device 100 is connected to the smart energy server 11 via the wireless AP 13. Here, the smart meter device 100 and the smart energy server 11 may be configured such that IPv6 (including IPv4) and HTTPS (SSL, RESTful) are applied to each other. It is configured to improve security by HTTPS and to have auto-configuration function as plug and plug type by IPv6. That is, when the Internet protocol between the smart meter device 100 and the smart energy server 11 is set, various operations and functions may be automatically set.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 효율적 전력 관리를 위한 스마트 미터 장치의 실물 구성도이다.3 is a physical configuration diagram of a smart meter device for efficient power management according to an embodiment of the present invention.

도 3의 (a)는 스마트 미터 장치(100)의 평면도이고, (b)는 측면도이다. 스마트 미터 장치(100)는 소켓 형식으로 콘센트에 꽂을 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 상용 전력 공급을 위한 콘센트에 장착되는 소켓으로 구성되고 소켓에 전원 코드선이 장착되도록 구성될 수 있다. 그리고 전원 코드선을 통해 전기 장치로 상용 전력을 공급하도록 구성될 수 있다.3 (a) is a plan view of the smart meter device 100, (b) is a side view. The smart meter device 100 may be configured to be plugged into an outlet in the form of a socket. That is, it may be configured of a socket mounted to an outlet for commercial power supply, and may be configured to be equipped with a power cord wire in the socket. And may supply commercial power to the electrical device through the power cord line.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 미터 장치를 이용한 효율적 전력 관리 방법의 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating an efficient power management method using a smart meter device according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 먼저 전력 측정 모듈(110)이 전기 장치의 전력 소모량을 측정한다(S110).Referring to FIG. 4, first, the power measurement module 110 measures power consumption of an electrical device (S110).

그리고 통신 모듈(130)이 앞서 측정된 전력 소모량을 스마트 단말(10) 또는 스마트 에너지 서버(11)로 송신한다(S120).In addition, the communication module 130 transmits the previously measured power consumption to the smart terminal 10 or the smart energy server 11 (S120).

그리고 통신 모듈(130)은 스마트 단말(10) 또는 스마트 에너지 서버(11)로부터 온/오프 제어 명령을 수신한다(S130).In addition, the communication module 130 receives an on / off control command from the smart terminal 10 or the smart energy server 11 (S130).

또한, 스위칭 모듈(120)은 통신 모듈(130)에서 수신된 온/오프 제어 명령에 따라 해당 전기 장치에 대한 상용 전력 공급을 온/오프시킨다(S140).In addition, the switching module 120 turns on / off commercial power supply to the corresponding electric device according to the on / off control command received from the communication module 130 (S140).

그리고 통신 모듈(130)은 스마트 단말(10) 또는 스마트 에너지 서버(11)로부터 스위칭 제어 명령을 수신한다(S150).In addition, the communication module 130 receives a switching control command from the smart terminal 10 or the smart energy server 11 (S150).

그리고 스위치 모듈(120)은 통신 모듈(130)에서 수신된 스위칭 제어 명령에 따라 전기 장치의 상용 전력 공급을 오프시키고 홈 배터리(20)의 전력 공급을 온시킨다(S160).The switch module 120 turns off the commercial power supply of the electric device and turns on the power supply of the home battery 20 according to the switching control command received from the communication module 130 (S160).

그리고 제어 모듈(140)은 근거리 통신을 통해 제공받는 전기 장치의 종류를 스마트 단말(10) 또는 스마트 에너지 서버(11)로 통신 모듈(130)을 통해 제공한다(S170). 이때, 근거리 통신 NFC(near field communication), 블루투스, 지그비, 와이파이 중 어느 하나인 것이 바람직하다.In addition, the control module 140 provides the type of the electric device provided through the short range communication to the smart terminal 10 or the smart energy server 11 through the communication module 130 (S170). At this time, it is preferable that any one of near field communication (NFC), Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi.

또한, 제어 모듈(140)은 전력 측정 모듈(110)에서 측정된 전력 소모량으로부터 해당 전기 장치의 종류를 추정하고 통신 모듈(130)을 통해 스마트 단말(10) 또는 스마트 에너지 서버(11)로 제공한다(S180).In addition, the control module 140 estimates the type of the corresponding electric device from the power consumption measured by the power measurement module 110 and provides it to the smart terminal 10 or the smart energy server 11 through the communication module 130. (S180).

도 5는 종래의 일일 전력 사용량과 본 발명에 따른 일일 전력 사용량의 비교한 그래프이다.5 is a graph comparing the daily daily power consumption with the daily power usage according to the present invention.

도 5에서 보듯이, 본 발명의 스마트 미터 장치(100)를 이용하면 일일 전력 사용량의 분포를 분산하여 에너지를 효율적으로 이용할 수 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 5, it can be seen that when the smart meter device 100 of the present invention is used, energy can be efficiently used by distributing the distribution of daily power usage.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims. There will be.

Claims (13)

전기 장치의 전력 소모량을 측정하는 전력 측정 모듈;
상기 전기 장치에 대한 상용 전력 공급을 온/오프시키는 스위칭 모듈;
상기 전력 측졍 모듈에서 측정된 전력 소모량을 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로 송신하거나, 상기 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로부터 상용 전력 공급에 대한 온/오프 제어 명령을 수신하는 통신 모듈;
상기 수신된 온/오프 제어 명령에 따라 상기 스위칭 모듈을 온/오프 제어하는 제어 모듈을 포함하고,
상기 통신 모듈은,
상기 전기 장치 별로 할당된 IPv6 주소를 이용하여 근거리 무선 통신 방식으로 동작하고,
상기 제어 모듈은,
상기 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버가 상기 전기 장치의 목록을 생성할 수 있도록 하기 위하여 상기 전력 측정 모듈을 통해 측정된 상기 전기 장치의 전력 소모량으로부터 해당 전기 장치의 종류를 추정하여 상기 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로 제공하고, 스마트 에너지 프로파일의 정보 필드 중 소정의 여분의 필드에 해당 전기 장치의 종류를 입력하여 송신하고, 상기 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로부터 상기 스마트 에너지 프로파일(smart energy profile, SEP)에 따른 온/오프 제어 명령을 수신하여 수행하는 것을 특징으로 하는 효율적 전력 관리를 위한 스마트 미터 장치.A power measurement module for measuring power consumption of the electrical device;
A switching module that turns on / off commercial power supply to the electrical device;
A communication module for transmitting the power consumption measured by the power measurement module to a smart terminal or a smart energy server, or receiving an on / off control command for commercial power supply from the smart terminal or smart energy server;
A control module for controlling on / off of the switching module according to the received on / off control command,
The communication module,
A short-range wireless communication method using an IPv6 address assigned to each electric device;
The control module,
In order to enable the smart terminal or the smart energy server to generate a list of the electric devices, the smart terminal or the smart energy server is estimated by estimating the type of the electric device from the power consumption of the electric device measured by the power measurement module. And input the type of the corresponding electric device in a predetermined extra field among the information fields of the smart energy profile, and turn on according to the smart energy profile (SEP) from the smart terminal or the smart energy server. Smart meter device for efficient power management, characterized in that for performing the on / off control command. 제1항에 있어서, 상기 스마트 미터 장치는,
상용 전력 공급을 위한 콘센트에 장착되는 소켓으로 구성되고, 상기 구성된 소켓에 장착되는 전원 코드선을 통해 상기 전기 장치로 상용 전력을 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 효율적 전력 관리를 위한 스마트 미터 장치.The method of claim 1, wherein the smart meter device,
And a socket mounted to an outlet for commercial power supply, and configured to supply commercial power to the electric device through a power cord wire mounted to the configured socket. 삭제delete 삭제delete 제2항에 있어서, 상기 통신 모듈은,
플러그 앤 플러그(plug & play)로 동작하며, IPv6를 이용하여 자동 형상(auto-configuration) 기능을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 효율적 전력 관리를 위한 스마트 미터 장치.The method of claim 2, wherein the communication module,
Smart meter device for efficient power management, characterized in that it is plug and play, and configured to perform an auto-configuration function using IPv6. 제5항에 있어서, 상기 제어 모듈은,
상기 통신 모듈을 통해 상기 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로부터 스위칭 제어 명령을 수신하고, 수신된 스위칭 제어 명령에 따라 상기 스위칭 모듈이 상용 전력 공급을 오프시키고 홈 배터리의 전력 공급을 온시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 효율적 전력 관리를 위한 스마트 미터 장치.The method of claim 5, wherein the control module,
Receiving a switching control command from the smart terminal or the smart energy server through the communication module, and controlling the switching module to turn off the commercial power supply and to turn on the power supply of the home battery according to the received switching control command. Smart meter device for efficient power management. 삭제delete 제6항에 있어서, 상기 제어 모듈은,
상기 통신 모듈이 근거리 통신을 통해 제공받는 상기 전기 장치의 종류를 상기 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로 제공하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 효율적 전력 관리를 위한 스마트 미터 장치.The method of claim 6, wherein the control module,
The smart meter device for efficient power management, characterized in that for controlling the communication module to provide the type of the electrical device provided via short-range communication to the smart terminal or a smart energy server. 제8항에 있어서, 상기 근거리 통신은,
NFC(near field communication), 블루투스, 지그비, 와이파이 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 효율적 전력 관리를 위한 스마트 미터 장치.The method of claim 8, wherein the short-range communication,
Smart meter device for efficient power management, characterized in that any one of NFC (near field communication), Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi. 전기 장치의 전력 소모량을 측정하는 단계;
상기 측정된 전력 소모량을 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로 송신하는 단계;
상기 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로부터 스마트 에너지 프로파일(smart energy profile, SEP)에 따른 온/오프 제어 명령을 수신하는 단계;
상기 수신된 온/오프 제어 명령에 따라 상기 전기 장치에 대한 상용 전력 공급을 온/오프시키는 단계;
상기 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로부터 스위칭 제어 명령을 수신하는 단계;
상기 수신된 스위칭 제어 명령에 따라 상기 전기 장치의 상용 전력 공급을 오프시키고 홈 배터리의 전력 공급을 온시키는 단계;
상기 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버가 상기 전기 장치의 목록을 생성할 수 있도록 하기 위하여, 상기 측정된 전력 소모량으로부터 해당 전기 장치의 종류를 추정하고 추정된 종류를 상기 스마트 에너지 프로파일의 정보 필드 중 소정의 여분의 필드에 입력하여 상기 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 미터 장치를 이용한 전력 관리 방법.Measuring power consumption of the electrical device;
Transmitting the measured power consumption to a smart terminal or a smart energy server;
Receiving an on / off control command according to a smart energy profile (SEP) from the smart terminal or the smart energy server;
Turning on / off commercial power supply to the electrical device in accordance with the received on / off control command;
Receiving a switching control command from the smart terminal or a smart energy server;
Turning off the commercial power supply of the electrical device and turning on the power supply of a home battery according to the received switching control command;
In order to enable the smart terminal or the smart energy server to generate the list of the electric devices, the type of the electric device is estimated from the measured power consumption, and the estimated type is a predetermined spare in the information field of the smart energy profile. The power management method using a smart meter device further comprising the step of providing in the field of the smart terminal or a smart energy server. 제10항에 있어서,
근거리 통신을 통해 제공받는 상기 전기 장치의 종류를 상기 스마트 단말 또는 스마트 에너지 서버로 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 미터 장치를 이용한 전력 관리 방법.The method of claim 10,
And providing a type of the electric device provided through short-range communication to the smart terminal or a smart energy server. 제11항에 있어서, 상기 근거리 통신은,
NFC(near field communication), 블루투스, 지그비, 와이파이 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 스마트 미터 장치를 이용한 전력 관리 방법.The method of claim 11, wherein the short-range communication,
Power management method using a smart meter device, characterized in that any one of the (near field communication), Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi. 삭제delete
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