KR101282282B1 - Smart meter for protection of privacy and method for controlling memory tereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스마트 그리드 시스템에 있어서, 수용가 측에서 노출되기 쉬운 스마트 미터에 저장된 데이터를 보호할 수 있는 사용자 프라이버시 보호를 위한 메모리 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상기 스마트 미터는 수용가 측에서 소비되는 에너지 이용 정보를 검침하는 검침부; 하나 이상의 메모리를 포함하고, 상기 검침부에서 검침된 에너지 이용 정보 및 상기 에너지 이용 정보를 암호화하기 위한 보안키를 포함하는 데이터를 저장하는 저장부; 상기 에너지 이용 정보를 포함하는 데이터를 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 서버측으로 송신하고, AMI 서버측에서 전송된 데이터를 수신하는 통신부; 및 메모리 관리 테이블에 설정된 상기 저장부의 메모리 배치 구조를 참조하여, 상기 검침부에서 검침된 에너지 이용 정보를 상기 저장부에 저장하고, 일정 주기로 상기 저장부에 저장된 에너지 이용 정보를 읽어와 상기 통신부를 통해 AMI 서버로 전송하되, 상기 저장부의 메모리 배치 구조를 주기적 또는 비주기적으로 변경하고, 변경된 메모리 배치 구조를 상기 메모리 관리 테이블에 저장하는 제어부를 포함하여 이루어질 수 있다.The present invention relates to a memory control device and a method for protecting user privacy that can protect data stored in a smart meter that is easy to be exposed to a consumer in a smart grid system, wherein the smart meter uses energy consumed at the consumer. A meter reading unit for reading information; A storage unit including one or more memories and storing data including energy usage information read by the meter and a security key for encrypting the energy usage information; A communication unit which transmits data including the energy usage information to an Advanced Metering Infrastructure (AMI) server side and receives data transmitted from the AMI server side; And referring to the memory arrangement structure of the storage unit set in the memory management table, storing the energy usage information read by the reading unit in the storage unit, reading the energy usage information stored in the storage unit at regular intervals, The control unit may be configured to transmit to an AMI server, periodically or aperiodically change the memory arrangement structure of the storage unit, and store the changed memory arrangement structure in the memory management table.
Description
본 발명은 스마트 미터에서 원격 검침된 전기 사용 정보에 따라서 사용자의 에너지 이용 패턴을 분석하고 이를 기반으로 전력 공급 능력에 맞게 사용자 측의 에너지 수요를 조절하기 위한 스마트 그리드 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수용가 측에서 노출되기 쉬운 스마트 미터에 저장된 데이터를 보호할 수 있는 사용자 프라이버시 보호를 위한 스마트 미터 및 그의 메모리 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a smart grid system for analyzing the energy usage pattern of the user according to the electricity usage information remotely read from the smart meter and adjust the energy demand of the user side according to the power supply capacity, and more specifically, The present invention relates to a smart meter and a memory control method thereof for protecting user privacy that can protect data stored in a smart meter that is easily exposed to a consumer.
기술의 고도화와 경제 성장에 따라 전력의 생산 및 공급은 전 세계적으로 가장 중요한 필수요소로 자리매김하였으나, 아직 화석연료에 의존하여, 그 효율성은 매우 낮은 편이다. 이러한 화석연료의 사용으로 인해 환경파괴에 대한 경각심이 늘어나게 되었고, 이에 따라 기존의 단방향 전력망 시스템에 정보통신 기술을 접목한 스마트 그리드(Smart Grid) 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. Due to technological advancement and economic growth, the production and supply of electric power has become the most important essential element in the world, but it still depends on fossil fuels and its efficiency is very low. The use of fossil fuels has increased awareness of environmental destruction, and research on Smart Grid technology that integrates information and communication technologies into existing unidirectional power grid systems is actively being conducted.
스마트 그리드는 기존의 전력망에 정보기술(IT)을 접목하여 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 전력 공급 및 사용의 효율성을 증대시키는 차세대 지능형 전력망이다. The Smart Grid is a next-generation intelligent power grid that integrates information technology (IT) with existing power grids to increase the efficiency of power supply and use by exchanging real-time information in both directions between power suppliers and consumers.
스마트 그리드에서는 전기로 작동되는 모든 기기들이 유·무선 네트워크로 연결되며, 서로 간의 정보 교환을 통하여 유기적인 관계로 이루어진다. 특히, 스마트 미터(Smart Meter)를 통해 실시간으로 사용되는 에너지를 수집하여 분석함으로써 전력 사용 예측이 가능하여, 에너지를 효율적으로 분배할 수 있다.In the smart grid, all electric devices that are operated by electricity are connected to a wired and wireless network, and they are made in an organic relationship by exchanging information with each other. In particular, Smart Meter collects and analyzes the energy used in real time, so that power usage prediction is possible and energy can be efficiently distributed.
이러한 스마트 그리드의 핵심 인프라로 AMI(Advanced Metering Infrastructure)이 있다. 이는 에너지를 효율적으로 관리하기 위한 체계로써, 도 1에 도시된 바와 같이, 각 가정 내 설치되어 각 가정의 디바이스 이용 정보 및 전력 이용량을 측정하는 스마트 미터(10)와, 상기 스마트 미터(10)를 통해 각 가정의 디바이스 이용 정보 및 전력 이용량을 수집하는 AMI 서버(50)로 구성된다. 이때, 상기 AMI 서버(50)는 데이터 수집 장치(DCU: Data Collect Unit)(30)의 매개로 다수 스마트 미터(10)의 데이터를 수집할 수 있다. 여기서, 데이터 수집 장치(30)는 인접한 다수의 스마트 미터(10)와 NAN(Neighborhood Area Network)를 통해서 통신하고, AMI 서버(50)와는 WAN(Wide Area network)를 통해서 통신한다.AMI (Advanced Metering Infrastructure) is the core infrastructure of such a smart grid. This is a system for efficiently managing energy, as shown in FIG. 1, a
이러한 AMI 시스템은 양방향 통신을 통해서, 실시간 에너지 이용량 정보를 수집할 수 있으며, 이를 기반으로 에너지를 관리함으로써 가정 및 기업의 에너지 비용을 절감할 수 있으며, 전체의 에너지 이용량을 효율적으로 관리할 수 있다.The AMI system can collect real-time energy usage information through two-way communication, and can manage energy based on this to reduce energy costs of homes and businesses, and efficiently manage the entire energy usage. have.
그런데 이러한 스마트 그리드 시스템은, 스마트 미터(10)와 AMI 서버(50) 사이에 개인 프라이버시와 관련된 다양한 정보들이 교환되므로, 사용 가전 제품의 노출, 잔류 정보를 통한 활동 정보의 노출, 행동 추적, 실시간 감시, 소비자 활동의 검열과 같은 프라이버시 침해 위험이 상존하고 있으며, 이에 따라서 개인 사생활 노출 위협에 대한 보안 대책도 필요한 실정이다.However, such a smart grid system, because a variety of information related to personal privacy is exchanged between the
특히, 스마트 미터의 경우, 수용가 측에 설치되어 외부에 노출되기 쉽기 때문에, 이러한 스마트 미터를 통한 데이터 노출 및 그에 따른 프라이버시 침해 가능성이 아주 높다.In particular, since the smart meter is installed on the consumer side and is easily exposed to the outside, the possibility of data exposure through the smart meter and the resulting privacy invasion is very high.
예를 들어, 스마트 미터의 경우, 송수신되는 데이터의 보호를 위한 보안 키 정보가 저장되어 있기 때문에, 소자 분해 등의 공격에 의해 키 정보가 노출되거나, 키 정보의 갱신 및 관리의 문제가 있으며, 스마트 미터에 저장되는 정보의 왜곡이나 위변조가 가능하다는 문제점이 있다.For example, in the smart meter, since security key information is stored for protecting data transmitted and received, key information is exposed by an attack such as device decomposition, or there is a problem of updating and managing key information. There is a problem that distortion or forgery of the information stored in the meter is possible.
따라서, 이러한 스마트 미터에 저장되는 데이터에 대한 안전을 보장할 수 있는 해결책이 요구된다.Therefore, there is a need for a solution that can ensure the safety of the data stored in these smart meters.
본 발명은 스마트 그리드 시스템에 있어서, 수용가 측에서 노출되기 쉬운 스마트 미터에 저장된 데이터를 보호할 수 있는 사용자 프라이버시 보호를 위한 메모리 제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a memory control apparatus and method for protecting user privacy that can protect data stored in a smart meter that is easy to be exposed to a consumer in a smart grid system.
상술한 과제의 해결 수단으로서, 수용가 측에서 소비되는 에너지 이용 정보를 검침하는 검침부; 하나 이상의 메모리를 포함하고, 상기 검침부에서 검침된 에너지 이용 정보 및 상기 에너지 이용 정보를 암호화하기 위한 보안키를 포함하는 데이터를 저장하는 저장부; 상기 에너지 이용 정보를 포함하는 데이터를 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 서버측으로 송신하고, AMI 서버측에서 전송된 데이터를 수신하는 통신부; 및 메모리 관리 테이블에 설정된 상기 저장부의 메모리 배치 구조를 참조하여, 상기 검침부에서 검침된 에너지 이용 정보를 상기 저장부에 저장하고, 일정 주기로 상기 저장부에 저장된 에너지 이용 정보를 읽어와 상기 통신부를 통해 AMI 서버로 전송하되, 상기 저장부의 메모리 배치 구조를 주기적 또는 비주기적으로 변경하고, 변경된 메모리 배치 구조를 상기 메모리 관리 테이블에 저장하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 프라이버시 보호를 위한 스마트 미터를 제공한다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As said solving means, the meter reading part which reads the energy use information consumed by the consumer side; A storage unit including one or more memories and storing data including energy usage information read by the meter and a security key for encrypting the energy usage information; A communication unit which transmits data including the energy usage information to an Advanced Metering Infrastructure (AMI) server side and receives data transmitted from the AMI server side; And referring to the memory arrangement structure of the storage unit set in the memory management table, storing the energy usage information read by the reading unit in the storage unit, reading the energy usage information stored in the storage unit at regular intervals, Transmitting to the AMI server, and periodically or aperiodically changes the memory arrangement structure of the storage unit, and provides a smart meter for user privacy protection, characterized in that it comprises a control unit for storing the changed memory arrangement structure in the memory management table do.
본 발명에 의한 스마트 미터에 있어서, 상기 제어부는 상기 데이터를 AMI 서버로 전송하는 구간 이외의 대기 시간에 상기 메모리 배치 구조를 변경할 수 있다.In the smart meter according to the present invention, the controller may change the memory arrangement structure at a waiting time other than a section for transmitting the data to the AMI server.
본 발명에 의한 스마트 미터에 있어서, 상기 제어부는 메모리 뱅크 사용 순서, 비트 사용 순서, 명령어 또는 워드의 배치 위치 중에서 하나 이상을 변경함에 의해 상기 메모리 배치 구조를 변경할 수 있다.In the smart meter according to the present invention, the controller may change the memory arrangement structure by changing one or more of a memory bank use order, a bit use order, an instruction position or a word placement position.
더하여, 본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 수용가 측의 에너지 이용 정보를 검침하여 AMI 서버로 제공하는 스마트 미터의 사용자 프라이버시 보호를 위한 메모리 제어 방법에 있어서, 하나 이상의 메모리를 포함하고, 상기 에너지 이용 정보 및 상기 에너지 이용 정보를 암호화하기 위한 보안키를 포함하는 데이터를 저장하는 저장부의 메모리 배치 구조가 설정된 메모리 관리 테이블을 저장하는 단계; 기 설정된 메모리 관리 주기에 도달되었는 지를 확인하는 단계; 메모리 관리 주기에 도달되면, 상기 저장부의 메모리 배치 구조를 변경하는 단계; 및 상기 변경된 메모리 배치 구조를 상기 메모리 관리 테이블에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 프라이버시 보호를 위한 메모리 제어 방법을 제공한다.In addition, the present invention as another means for solving the above-described problem, in the memory control method for user privacy protection of the smart meter for reading the energy usage information of the consumer side to provide to the AMI server, including at least one memory Storing a memory management table in which a memory arrangement structure of a storage unit which stores data including the energy usage information and a security key for encrypting the energy usage information is set; Checking whether a preset memory management period has been reached; Changing a memory arrangement structure of the storage unit when a memory management period is reached; And storing the changed memory arrangement structure in the memory management table.
본 발명에 의한 사용자 프라이버시 보호를 위한 메모리 제어 방법은, 상기 검침한 에너지 이용 정보에 대한 전송 주기인지를 확인하는 단계를 더 포함하고, 상기 메모리 관리 주기에 도달하고, 상기 에너지 이용 정보에 대한 전송 주기가 아닌 경우, 상기 저장부의 메모리 배치 구조를 변경하도록 할 수 있다.The memory control method for protecting user privacy according to the present invention further includes a step of confirming whether a transmission period for the read energy usage information is reached, the memory management period is reached, and a transmission period for the energy usage information. If not, the memory arrangement structure of the storage unit may be changed.
본 발명에 의한 사용자 프라이버시 보호를 위한 메모리 제어 방법은, 상기 메모리 관리 테이블에 설정된 상기 메모리 배치 구조를 참조하여, 상기 검침부에서 검침된 에너지 이용 정보를 상기 저장부에 저장하는 단계; 및 상기 에너지 이용 정보에 대한 전송 주기에 도달하면, 상기 메모리 배치 구조를 참조하여 상기 저장부에 저장된 에너지 이용 정보를 읽어와 상기 통신부를 통해 AMI 서버로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a memory control method for protecting user privacy, the method comprising: storing energy usage information read by the meter reading unit by referring to the memory arrangement structure set in the memory management table; And when the transmission period for the energy usage information is reached, reading the energy usage information stored in the storage unit with reference to the memory arrangement structure and transmitting the read energy usage information to the AMI server through the communication unit.
본 발명에 의한 사용자 프라이버시 보호를 위한 메모리 제어 방법에 있어서, 상기 메모리 배치 구조를 변경하는 단계는, 메모리 뱅크 사용 순서, 비트 사용 순서, 명령어 또는 워드의 배치 위치 중에서 하나 이상을 변경함에 의해 상기 메모리 배치 구조를 변경하는 단계일 수 있다.In the memory control method for user privacy protection according to the present invention, the step of changing the memory arrangement structure, the memory arrangement by changing one or more of the memory bank use order, bit use order, command or word placement position It may be a step of changing the structure.
본 발명에 의한 사용자 프라이버시 보호를 위한 메모리 제어 방법은, 메모리 관리 주기 및 데이터 전송 주기를 시분할로 서로 구분하여 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The memory control method for protecting user privacy according to the present invention may further include separately setting a memory management cycle and a data transfer cycle by time division.
본 발명에 따르면, 사용자의 에너지 이용 정보를 실시간으로 수집하고 이를 기반으로 효율적인 에너지 공급 및 이용을 가능케 하는 스마트 그리드 시스템을 구현하는데 있어서, 수용가 측에 설치되는 스마트 미터가 에너지 이용 정보 및 에너지 이용 정보를 안전하게 전송하기 위한 보안 키 등 사용자의 프라이버시와 관련된 데이터를 저장하는 저장부의 메모리 배치 구조를 빈번하게 변경함에 의해서, 스마트 미터의 노출 또는 훼손되더라도, 상기 스마트 미터 내의 메모리로부터 사용자의 프라이버시와 관련된 데이터를 완전하게 추출하기는 어려우며, 따라서, 스마트 미터에 대한 안전성을 향상시킬 수 있는 우수한 효과가 있다.According to the present invention, in implementing a smart grid system that collects energy usage information of a user in real time and enables efficient energy supply and use, a smart meter installed at a consumer side may provide energy usage information and energy usage information. By frequently changing the memory arrangement of the storage unit that stores data related to the user's privacy, such as a security key for secure transmission, even if the smart meter is exposed or damaged, the data related to the user's privacy is completely stored from the memory in the smart meter. It is difficult to extract, and therefore, there is an excellent effect to improve the safety for the smart meter.
도 1은 스마트 그리드에 있어서, AMI 시스템의 기본 구조를 나타낸 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스마트 미터의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 따른 스마트 미터의 메모리 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 메모리 배치 구조의 변경 예를 도시한 도면이다.1 is a block diagram showing the basic structure of an AMI system in a smart grid.
2 is a block diagram showing the configuration of a smart meter according to the present invention.
3 is a flowchart illustrating a memory control method of a smart meter according to the present invention.
4 is a diagram illustrating an example of changing a memory arrangement structure according to an exemplary embodiment.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description and the accompanying drawings, detailed description of well-known functions or constructions that may obscure the subject matter of the present invention will be omitted. In addition, it should be noted that like elements are denoted by the same reference numerals as much as possible throughout the drawings.
도 2는 본 발명에 따른 사용자 프라이버시 보호를 위한 스마트 미터의 구성을 나타낸 블럭도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a smart meter for user privacy protection according to the present invention.
도 2에 도시된 본 발명에 따른 스마트 미터(100)는 도 1과 같은 AMI 구조에 있어서, 수용가 측에 설치되어 수용가의 에너지 이용 정보를 검침하고, 그 결과를 AMI 서버(50)로 전송하며, 역으로 상기 AMI 서버(50)로부터 과금 정보, 에너지 공급 및 수요와 관련된 제어 정보 등의 데이터를 수신하여, 수신된 제어 정보에 따라서 에너지 공급 및 수요를 제어하거나 상기 과금 정보를 사용자에게 제공한다. 여기서 에너지는, 수용가측에서 다수의 디바이스를 움직이거나, 조명을 밝히거나, 냉난방등을 위해 사용되는 에너지로서, 대표적으로 전기 에너지를 들 수 있다. 이하에서는 전기 에너지를 예로 들어 설명한다.
도 2를 참조하여 본 발명에 따른 스마트 미터(100)의 구성을 구체적으로 설명하면, 상기 스마트 미터(100)는 검침부(110)와, 저장부(120)와, 제어부(130) 및 통신부(140)를 포함한다. 더하여, 상기 제어부(130)는 메모리 관리 모듈(131)과 신호 처리 모듈(132)과 메모리 관리 테이블(133)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the configuration of the
상기 검침부(110)는 수용가 측에서 소비되는 에너지 이용 정보를 검침한다. 더 구체적으로, 스마트 미터(100)는 수용가별로 하나 혹은 일정 공간 단위(예를 들어, 층별)로 주 전력 라인에 설치되어, 상기 수용가 전체에서 소모되는 에너지 이용 정보 또는 특정 공간에서 소모되는 에너지 이용 정보를 계측한다. 그리고 이렇게 검침된 에너지 이용 정보는 부근에 설치된 데이터 수집 장치(30)를 통해서 또는 직접 AMI 서버(50)로 전달된다. 이때, 상기 스마트 미터(100)에서 에너지 이용 정보의 검침 주기, 에너지 이용 정보의 보관 주기, 에너지 이용 정보의 전송 주기 등 에너지 이용 정보를 언제, 어떻게 전송할지는 해당 AMI를 구축하여 관리하는 전력 공급자 혹은 서비스 공급자의 설정에 따라서 달라질 수 있다. 그러나 통상 스마트 그리드 시스템에서는 수용가 측의 에너지 이용 정보에 대한 실시간 검침이 요구되므로, 상기 스마트 미터(100)의 에너지 이용 정보의 검침 주기는 비교적 짧다. 이에 반해, 스마트 미터(100)에서 검침된 에너지 이용 정보를 실시간으로 전송하는 것은 통신 자원의 낭비를 가져올 수 있기 때문에 효율적이지 못하다.The
따라서, 상기 스마트 미터(100)는 실시간으로 검침되는 에너지 이용 정보를 일정 단위(혹은 일정 시간)로 모아서 AMI 서버(50) 측으로 전송할 수 있으며, 이 경우, 스마트 미터(100)는 AMI 서버(50)측으로의 전송 전까지 실시간 검침된 에너지 이용 정보들을 보관하게 된다.Therefore, the
상기 저장부(120)는 스마트 미터(100)의 동작에 필요한 데이터 및 프로그램을 저장하는 저장수단으로서, 하나 이상의 메모리를 포함하여 이루어질 수 있다. 본 발명에 있어서 저장부(120)를 구현하는 메모리의 종류는 RAM(Read Access Memory), DRAM, SRAM, 등 어느 것이라도 사용 가능하다. 본 발명의 스마트 미터(100)에 구비된 저장부(120)는 상기 검침부(110)에서 실시간 검침되는 에너지 이용 정보를 저장한다. 이때, 상기 에너지 이용 정보들은 AMI 서버(50)측으로 전송되기전까지 일시적으로 기억될 수 있다. 뿐만 아니라 상기 저장부(120)는, 상기 스마트 미터(100)의 동작에 필요한 데이터로서, 상기 에너지 이용 정보를 안전하게 AMI 서버(50)로 전송하기 위한 암호화를 위한 보안 키를 더 저장할 수 있다. 또한, 필요에 따라서, 사용자의 식별 정보, 스마트 미터(100)의 기기 식별 정보 등과 같은 정보들을 더 저장할 수 있다.The
이때, 상기 저장부(120)의 메모리 배치 구조는 제어부(130)의 제어에 따라서 주기적 또는 비주기적으로 변경될 수 있으며, 이에 따라서, 상기 에너지 이용 정보, 보안 키, 사용자의 식별 정보, 스마트 미터의 기기 식별 정보 등과 같이 저장부(120)에 저장된 데이터의 위치 및 판독 순서도 변경될 수 있다. 이는 제어부(130)의 동작으로부터 좀더 쉽게 이해될 수 있다.In this case, the memory arrangement structure of the
제어부(130)는 스마트 미터(100)의 동작 전반을 제어하는 수단으로서, 에너지 이용 정보의 검침 및 전송을 제어하며, 특히 본 발명에 따른 메모리 배치 구조의 주기적 또는 비주기적 변경을 제어한다. The
이를 위하여, 상기 제어부(130)는 메모리 관리 모듈(131)과 신호 처리 모듈(132)과 메모리 관리 테이블(133)을 포함하며, 이들의 동작을 기반으로 제어부(130)을 동작을 설명하기로 한다.To this end, the
메모리 관리 모듈(131)은 본 발명에 따른 사용자의 프라이버시 보호를 위해 스마트 미터(100)에서 필요한 데이터를 저장하는 저장부(120)의 메모리 배치 구조를 주기적 또는 비주기적으로 변경하여, 해당 스마트 미터(100)가 다른 사람에게 노출되더라도 상기 저장부(120)로부터 사용자의 프라이버시와 관련된 데이터를 추출하기 어렵게 하기 위한 것이다. 여기서, 메모리 배치 구조가 변경되는 시점을 메모리 관리 주기라 부르며, 상기 메모리 관리 모듈(131)은 기 설정된 메모리 관리 주기의 도달 여부를 확인하여, 메모리 관리 주기에 도달되면, 저장부(120)의 메모리 배치 구조를 변경한다. 이때, 상기 메모리 관리 모듈(131)은 신호 처리 모듈(132)을 통해 에너지 이용 정보의 처리 주기, 또는 에너지 이용 정보의 전송 주기인지를 확인하여, 에너지 이용 정보에 대한 처리가 이루어지지 않은 대기 상태일 때, 상기 메모리 배치 구조의 변경을 실시함으로써, 제어부(130)의 부하를 경감시킨다.The
상기 신호 처리 모듈(132)은 스마트 미터(100)에서 송수신되는 데이터, 특히 검침된 에너지 이용 정보의 처리를 수행하는 수단으로서, 특히, 본 발명에 있어서, 상기 신호 처리 모듈(132)은, 상기 검침부(110)에서 검침된 에너지 이용 정보를 실시간으로 획득하여 상기 저장부(120)에 저장하는데, 이때, 상기 메모리 관리 모듈(131)에서 설정된 메모리 배치 구조를 참조하여 상기 데이터를 저장할 수 있다. 더불어, 에너지 전송 주기에 도달되면, 상기 저장부(120)에 저장되어 있는 에너지 이용 정보를 상기 메모리 관리 모듈(131)에서 설정된 메모리 배치 구조를 참조하여 읽어와 기 설정된 통신 프로토콜에 따라서 처리하여 데이터 수집 장치(30) 또는 AMI 서버(50) 측으로 전송한다.The
메모리 관리 테이블(133)은 상기 메모리 관리 모듈(131)에 의해 설정된 저장부(120)의 메모리 배치 구조가 저장된다. 이 메모리 관리 테이블(133)은 상기 메모리 관리 모듈(131)에 의해 메모리 배치 구조의 변경시마다 변경되며, 상기 신호 처리 모듈(132)에 의해 데이터의 읽기/쓰기 시에 참조된다.The memory management table 133 stores a memory arrangement structure of the
본 발명에 있어서, 저장부(120)의 메모리 배치 구조 변경은, 저장부(120)의 메모리 뱅크 사용 순서, 비트 사용 순서, 명령어 또는 워드의 배치 위치 중에서 하나 이상을 변경함에 의해 이루어질 수 있다. In the present invention, the memory arrangement structure of the
따라서, 상기 메모리 관리 테이블(133)은 메모리 뱅크 사용 순서, 비트 사용 수선, 명령어 또는 워드의 배치 순서 등의 변경 사항을 알 수 있도록 구현되는 것이 바람직하다.Therefore, the memory management table 133 may be implemented to be aware of changes in memory bank usage order, bit usage repair, instruction or word placement order, and the like.
마지막으로, 통신부(140)는 제어부(130)의 제어에 따라서, 상기 에너지 이용 정보를 포함하는 데이터를 데이터 수집 장치(30)를 통해서 또는 직접 AMI 서버(50)측으로 송신하고, AMI 서버측(50)에서 전송된 데이터를 수신하여 상기 제어부(130)로 전달한다. 스마트 미터(100)에 있어서, 통신부(140)은 PLC(Power Line Communication), Zigbee, 블루투스, 이더넷 등 다양한 통신 방식으로 이루어질 수 있다. Finally, the
이하, 상술한 바와 같이 구성된 스마트 미터의 메모리 제어 방법을 도 3을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a memory control method of the smart meter configured as described above will be described with reference to FIG. 3.
도 3은 본 발명에 따른 스마트 미터의 메모리 제어 방법을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a memory control method of a smart meter according to the present invention.
본 발명에 따른 스마트 미터(100)는 수용가 측의 에너지 이용 정보를 검침하여 AMI 서버로 제공하는 것으로서, 이때 외부 노출에 의한 사용자의 프라이버시 보호를 위해서, 중요한 정보(에너지 이용 정보, 보안 키, 사용자/기기의 식별 정보 등)가 저장되는 저장부(120)의 메모리 배치 구조를 관리하게 된다. 이때, 본 발명의 일 실시 예에서는, 스마트 미터(100)의 성능 저하 및 부하 증가를 줄이기 위하여, 에너지 이용 정보를 처리하여 주기적으로 AMI 서버(50)측에 전송하는 데이터 전송 주기와, 상기 메모리 배치 구조를 변경하는 메모리 관리 주기를 시분할로 교대로 실행하도록 한다.
이를 위하여, 본 발명에 의한 스마트 미터(100)는 사전에 상기 데이터 전송 주기 및 메모리 관리 주기를 서로 겹치지 않도록 설정한다. 이때, 상기 메모리 관리 주기는 데이터 전송 주기보다 긴 간격으로 설정하는 것이 바람직하다. 너무 빈번한 메모리 배치 구조의 변경은 스마트 미터(100)의 성능을 불필요하게 저하시킬 수 있으므로, 사용자의 프라이버시와 관련된 데이터의 노출을 가장 효율적으로 방지할 수 있는 정도로 설정하는 것이 바람직하다.To this end, the
예를 들어, 상기 스마트 미터(100)의 데이터 전송이 수십분 내지 1시간 단위로 이루어진다고 할 때, 상기 메모리 관리 주기는, 대략 수일 또는 주 단위로 사용자의 에너지 이용 정보의 변화가 가장 적은 시간대, 예를 들어, 취침 시간이나 외출 시간 대에 설정되는 것이 바람직하다. For example, when data transmission of the
더불어, 상기 스마트 미터(100)는 사용자 프라이버시 보호를 위한 메모리 관리를 위해, 저장부(120)의 메모리 배치 구조가 설정된 메모리 관리 테이블(133)을 구현하여 저장한다. 메모리 관리 테이블(133)은 초기값은 제조 단계에서 만들어진 메모리 배치 구조로 설정될 수도 있고, 스마트 그리드 시스템 운영자에 의해서 사용자 별로 서로 다른 초기의 메모리 배치 구조를 갖도록 설정될 수도 있다. 이러한 메모리 관리 테이블(133)은 상기 제어부(130) 내에 저장될 수 있고, 또 다른 경우 보안 강화를 위해 SIM(Subscriber Identificaion Module)와 같이 보안 기능을 갖는 스마트 카드를 별도로 연결하여, 상기 스마트 카드에 저장할 수도 있다.In addition, the
이후 스마트 미터(100)는 본래의 기능, 즉, 검출부(110)를 통한 미터링 데이터(에너지 이용 정보)를 거의 실시간으로 검출하여 저장부(120)에 저장한다(S105). 이때, 상기 에너지 이용 정보는 상기 메모리 관리 테이블(133)에 설정된 메모리 배치 구조를 참조하여, 상기 메모리 배치 구조에 맞추어 저장부(120)에 저장된다. 따라서, 상기 메모리 배치 구조를 모르는 제삼자의 경우, 상기 저장부(120)에 저장된 데이터를 완전하게 취득하기는 어렵다.Thereafter, the
상기 스마트 미터(100)는 앞서 설정된 데이터 전송 주기에 도달되었는 지를 확인한다(S110). 더불어, 상기 스마트 미터(100)는 앞서 설정된 메모리 관리 주기에 도달되었는 지를 확인한다(S115).The
상기 단계 S115에서의 확인 결과, 메모리 관리 주기에 도달되면, 메모리 배치 구조의 변경을 실행한다(S120). 이때, 상기 메모리 배치 구조의 변경은, 상기 저장부(120)에서 데이터, 명령어 등의 저장 위치를 제삼자 모르도록 변경하는 것으로서, 구체적으로, 메모리 뱅크 사용 순서, 비트 사용 순서, 명령어 또는 워드의 배치 위치 중에서 하나 이상을 변경하는 것이다.When the memory management cycle is reached as a result of the check in step S115, the memory arrangement structure is changed (S120). At this time, the change of the memory arrangement structure is to change the storage location of the data, instructions, etc. in the
이렇게 변경된 메모리 배치 구조는 새로운 메모리 배치 구조로서 상기 메모리 관리 테이블(133)에 설정된다(S125).The changed memory layout structure is set in the memory management table 133 as a new memory layout structure (S125).
한편, 상기 단계 S110에서의 확인 결과, 데이터 전송 주기에 도달되면, 스마트 미터(100)는 상기 메모리 관리 테이블(133)에 설정된 메모리 배치 구조를 참조하여, 상기 저장부(120)로부터 기 저장된 에너지 이용 정보를 읽어오고, 읽어온 에너지 이용 정보에 대한 암호화등과 같은 데이터 처리를 수행하고, 그 결과를 AMI 서버(50)측으로 전송한다(S130). 이때, 상기 암호화를 위한 보안키를 상기 메모리관리 테이블(133)에 설정된 메모리 배치 구조를 기반으로 저장부(120)로부터 가져올 수 있다.On the other hand, when the data transmission cycle is reached as a result of the check in step S110, the
상술한 단계 S105~단계 S130은 스마트 미터(100)의 전원이 온되어 있는 동안 반복적으로 이루어진다.The above-described step S105 to step S130 are repeatedly performed while the power of the
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 메모리 배치 구조의 변경 예를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a modification of a memory arrangement structure according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 의한 스마트 미터(100)에 있어서, 저장부(120)의 메모리 배치 구조 변경은, 앞서 설명한 바와 같이, 메모리 뱅크의 사용 순서, 비트 사용 순서, 명령어 또는 워드의 배치 위치를 변경하는 방식으로 이루어질 수 있으며, 도 4는 이 중에서 메모리 뱅크의 사용 순서가 변경된 예를 나타낸 블럭도이다.In the
도 4에서, 좌측은 변경 전의 메모리 배치 구조이고, 우측은 변경 후의 메모리 배치 구조를 보인다. In Fig. 4, the left side shows the memory arrangement structure before the change, and the right side shows the memory arrangement structure after the change.
도시된 바와 같이, 메모리 배치 구조의 변경 후에, 메모리 뱅크의 위치가 변경되었으며, 따라서, 일정 시점의 메모리 배치 구조를 획득한다 하더라도, 다시 메모리 배치 구조가 변경되므로, 지속적으로 저장부(120)에 저장된 데이터를 회득하기는 어려우며, 또한, 메모리 배치 구조를 모르는 경우, 완전한 데이터(에너지 이용 정보, 보안 키 등)를 순서에 맞추어 추출하기는 어렵다.As shown, after the change of the memory arrangement structure, the location of the memory bank has changed, and thus, even if the memory arrangement structure is acquired at a certain point in time, the memory arrangement structure is changed again, so that it is continuously stored in the
따라서, 본 발명은 메모리 배치 구조의 주기적 또는 비주기적 변경을 통해서, 스마트 미터를 통한 데이터의 누출을 방지할 수 있으며, 이를 통해 결과적으로 사용자의 프라이버시를 보장할 수 있게 된다.Therefore, the present invention can prevent leakage of data through the smart meter through periodic or aperiodic changes of the memory arrangement structure, thereby ensuring the privacy of the user.
이상과 같이 설명한 본 발명의 메모리 제어 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 소프트웨어 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The memory control method of the present invention described above may be implemented in software form readable through various computer means and recorded on a computer readable recording medium. Here, the recording medium may include program commands, data files, data structures, and the like, alone or in combination. Program instructions recorded on the recording medium may be those specially designed and constructed for the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. For example, the recording medium may be an optical recording medium such as a magnetic medium such as a hard disk, a floppy disk and a magnetic tape, a compact disk read only memory (CD-ROM), a digital video disk (DVD) Includes a hardware device that is specially configured to store and execute program instructions such as a magneto-optical medium such as a floppy disk and a ROM, a random access memory (RAM), a flash memory, do. Examples of program instructions may include machine language code such as those generated by a compiler, as well as high-level language code that may be executed by a computer using an interpreter or the like. Such hardware devices may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
더불어, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으나, 여기에 개시된 실시 예외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한, 본 명세서와 도면에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention, and are not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise form disclosed. It is self-evident to those who have knowledge. In addition, although specific terms are used in the specification and the drawings, they are only used in a general sense to easily explain the technical contents of the present invention and to help the understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention.
100: 스마트 미터 (Smart Meter)
110: 검침부
120: 저장부
130: 제어부
140: 통신부100: Smart Meter
110: meter reading
120:
130:
140:
Claims (8)
하나 이상의 메모리를 포함하고, 상기 검침부에서 검침된 에너지 이용 정보 및 상기 에너지 이용 정보를 암호화하기 위한 보안키를 포함하는 데이터를 저장하는 저장부;
상기 에너지 이용 정보를 포함하는 데이터를 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 서버측으로 송신하고, AMI 서버측에서 전송된 데이터를 수신하는 통신부; 및
메모리 관리 테이블에 설정된 상기 저장부의 메모리 배치 구조를 참조하여, 상기 검침부에서 검침된 에너지 이용 정보를 상기 저장부에 저장하고, 일정 주기로 상기 저장부에 저장된 에너지 이용 정보를 읽어와 상기 통신부를 통해 AMI 서버로 전송하되, 상기 저장부의 메모리 배치 구조를 주기적 또는 비주기적으로 변경하고, 변경된 메모리 배치 구조를 상기 메모리 관리 테이블에 저장하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 프라이버시 보호를 위한 스마트 미터.Meter reading unit for reading the energy use information consumed by the consumer side;
A storage unit including one or more memories and storing data including energy usage information read by the meter and a security key for encrypting the energy usage information;
A communication unit which transmits data including the energy usage information to an Advanced Metering Infrastructure (AMI) server side and receives data transmitted from the AMI server side; And
By referring to the memory arrangement structure of the storage unit set in the memory management table, the energy usage information read by the meter reading unit is stored in the storage unit, and the energy usage information stored in the storage unit is read at regular intervals, and the AMI is read through the communication unit. And a controller which transmits to a server and periodically or aperiodically changes a memory arrangement structure of the storage unit and stores the changed memory arrangement structure in the memory management table.
상기 데이터를 AMI 서버로 전송하는 구간 이외의 대기 시간에 상기 메모리 배치 구조를 변경하는 것을 특징으로 하는 사용자 프라이버시 보호를 위한 스마트 미터.The apparatus of claim 1, wherein the control unit
The smart meter for user privacy protection, characterized in that for changing the memory arrangement structure in the standby time other than the interval for transmitting the data to the AMI server.
메모리 뱅크 사용 순서, 비트 사용 순서, 명령어 또는 워드의 배치 위치 중에서 하나 이상을 변경함에 의해 상기 메모리 배치 구조를 변경하는 것을 특징으로 하는 사용자 프라이버시 보호를 위한 스마트 미터.The apparatus of claim 1, wherein the control unit
And modifying the memory arrangement structure by changing one or more of memory bank usage order, bit usage order, instruction or word placement position.
하나 이상의 메모리를 포함하고, 상기 에너지 이용 정보 및 상기 에너지 이용 정보를 암호화하기 위한 보안키를 포함하는 데이터를 저장하는 저장부의 메모리 배치 구조가 설정된 메모리 관리 테이블을 저장하는 단계;
기 설정된 메모리 관리 주기에 도달되었는 지를 확인하는 단계;
메모리 관리 주기에 도달되면, 상기 저장부의 메모리 배치 구조를 변경하는 단계; 및
상기 변경된 메모리 배치 구조를 상기 메모리 관리 테이블에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 프라이버시 보호를 위한 메모리 제어 방법.In the memory control method for protecting the user privacy of the smart meter that provides the AMI server by reading the energy usage information of the customer side,
Storing a memory management table including one or more memories and a memory arrangement structure of a storage unit configured to store data including the energy usage information and a security key for encrypting the energy usage information;
Checking whether a preset memory management period has been reached;
Changing a memory arrangement structure of the storage unit when a memory management period is reached; And
And storing the changed memory arrangement structure in the memory management table.
상기 메모리 배치 구조를 변경하는 단계전에, 상기 검침한 에너지 이용 정보를 전송하는 데이터 전송 주기인지를 확인하는 단계를 더 포함하고,
상기 메모리 관리 주기에 도달하고, 상기 에너지 이용 정보에 대한 전송 주기가 아닌 경우, 상기 메모리 배치 구조를 변경하는 단계는, 상기 저장부의 메모리 배치 구조를 변경하도록 하는 것을 특징으로 하는 사용자 프라이버시 보호를 위한 메모리 제어 방법.5. The method of claim 4,
Before changing the memory arrangement structure, the method further comprising: checking whether the data transmission cycle of transmitting the read energy usage information is performed;
When the memory management cycle is reached and the transmission period for the energy usage information is not reached, the changing of the memory arrangement structure may change the memory arrangement structure of the storage unit. Control method.
상기 메모리 배치 구조가 설정된 메모리 관리 테이블을 저장하는 단계후에,
상기 메모리 관리 테이블에 설정된 상기 메모리 배치 구조를 참조하여, 검침된 에너지 이용 정보를 상기 저장부에 저장하는 단계; 및
상기 에너지 이용 정보에 대한 전송 주기에 도달하면, 상기 메모리 배치 구조를 참조하여 상기 저장부에 저장된 에너지 이용 정보를 읽어와 AMI 서버로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 프라이버시 보호를 위한 메모리 제어 방법.The method of claim 5,
After storing the memory management table in which the memory arrangement structure is set,
Storing the read energy usage information in the storage unit with reference to the memory arrangement structure set in the memory management table; And
When the transmission period for the energy usage information is reached, the method may further include reading and transmitting the energy usage information stored in the storage unit to the AMI server with reference to the memory arrangement structure. Control method.
메모리 뱅크 사용 순서, 비트 사용 순서, 명령어 또는 워드의 배치 위치 중에서 하나 이상을 변경함에 의해 상기 메모리 배치 구조를 변경하는 단계인 것을 특징으로 하는 사용자 프라이버시 보호를 위한 메모리 제어 방법.5. The method of claim 4, wherein altering the memory layout structure
And changing the memory arrangement structure by changing one or more of a memory bank use order, a bit use order, an instruction position or a word placement position.
상기 기 설정된 메모리 관리 주기에 도달되었는 지를 확인하는 단계전에,
메모리 관리 주기 및 데이터 전송 주기를 시분할로 서로 구분하여 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 프라이버시 보호를 위한 메모리 제어 방법.5. The method of claim 4,
Before the step of checking whether the preset memory management cycle is reached,
And separately setting a memory management cycle and a data transfer cycle by time division.
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