KR101378008B1 - 에너지의 원격 미터링 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전력 그리드(5)의 복수의 에너지 소비 및/또는 입력 유닛들(4)에 의해 소비 또는 입력된 에너지의 원격 미터링의 방법 및, 원격 미터링을 위한 디바이스에 관한 것이다. 각 유닛(4)은 하나 이상의 미터들(2) 및 미터 박스들(1)에 연결된 적어도 하나의 미터(2) 및/또는 미터 박스(1)를 포함하고, 및/또는 미터들(2)은 통신 네트워크를 통해 적어도 하나의 백엔드 플랫폼(3)과 연결된다. 미터 박스들(1), 미터들(2) 및 백엔드 플랫폼들(3)의 그룹 중 적어도 2개는 통신 네트워크를 통해 IP 프로토콜 스택의 상부에서 일반 양방향성 자원 관리 프로토콜에 의해 서로 통신하고, 미터 정보 및 제어를 위한 기능적인 그룹을 포함하는 미리 규정된 확장가능한 명세에 따른 자원 관리 프로토콜을 통해 전달된 데이터를 인코딩 및 디코딩한다.

Description

에너지의 원격 미터링 방법{Method of remote metering of energy}
본 발명은 전력 그리드의 복수의 에너지 소비 및/또는 입력 유닛들에 의해 소비 및/또는 입력된 에너지의 원격 미터링의 방법 및 에너지의 원격 미터링을 위한 대응하는 디바이스에 관한 것이다.
에너지의 미터링을 위한 미터링 디바이스들은 전력 그리드의 필수 부분이다. 이 디바이스들은 예를 들어, 사설의 가구들(private households)과 같이 소비자측에 위치한다. 전력 그리드는 예를 들어, 사설의 가구와 같은 각 유닛의 에너지 소비 및 에너지 생성 디바이스들을 예를 들어, 발전소와 같은 에너지 공급자의 유틸리티들에 연결한다. 각 유닛의 댁내에 위치한 미터링 디바이스는 전력 그리드로부터 각 유닛이 수신한 에너지 및/또는 전력 그리드의 입력들을 측정한다. 에너지 공급자는 요금청구 목적을 위해 측정된 미터링 데이터를 이용하지만, 미터링 디바이스들로 측정된 이 미터링 데이터는 에너지 공급자가 직접 이용 가능하지 않다.
US 2007/0136217 A1는 전기 가격 정보를 소비자에게 제공하는 단말기 및 방법을 기술한다. 단말기는 전기 공급자로부터 단말기로 전송된 가격 정보를 수신하는 수신기 및 상기 가격 정보를 분석하는 처리기를 포함한다. 처리기는 데이터의 분석치들을 미리 규정된 설정들 및/또는 규칙 세트들과 비교한다. 또한, 처리기는 이러한 처리에 기초하여 소비자의 하나 이상의 가전들의 다수의 기능들을 제어한다.
본 발명의 목적은 전력 그리드의 유닛들에 의해 소비 및/또는 입력된 에너지의 미터링을 개선하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 전력 그리드의 복수의 에너지 소비 및/또는 입력 유닛들에 의해 소비 및/또는 입력된 에너지의 원격 미터링의 방법에 의해 달성되며, 각 유닛은 적어도 하나의 미터 및/또는 하나 이상의 미터들에 연결된 미터 박스를 포함하고, 미터 박스들 및/또는 미터들은 통신 네트워크를 통해 적어도 하나의 백엔드 플랫폼에 연결되고, 미터 박스들, 미터들 및 백엔드 플랫폼들의 그룹 중 적어도 2개는 통신 네트워크를 통해 IP 프로토콜 스택의 상부에서 일반 양방향성 자원 관리 프로토콜에 의해 서로 통신하고, 미터 정보 및 제어를 위한 기능적인 그룹을 포함하는 미리 규정된 확장 가능한 명세(predefined extensible specification)에 따라 자원 관리 프로토콜을 통해 전달된 데이터를 인코딩 및 디코딩한다. 본 발명의 목적은 또한 구체적으로 미터 또는 미터 박스인 전력 그리드의 복수의 에너지 소비 및/또는 입력 유닛들 중 적어도 하나에 의해 소비 및/또는 입력된 에너지의 원격 미터링을 위한 디바이스에 의해 달성되며, 상기 디바이스는 전력 그리드의 복수의 에너지 소비 및/또는 입력 유닛들 중 하나에 의해 소비 및/또는 입력된 에너지의 원격 미터링을 위해 IP 프로토콜 스택의 상부에서 일반 양방향성 자원 관리 프로토콜에 의해 통신 네트워크를 통해 백엔드 플랫폼 또는 다른 디바이스와 통신하고, 미터 정보 및 제어를 위한 기능적인 그룹을 포함하는 미리 규정된 확장 가능한 명세에 따라 상기 자원 관리 프로토콜을 통해 전달된 데이터를 인코딩 및 디코딩하도록 적응된 통신 수단을 포함한다.
본 발명은 하드웨어 독립적인 방식으로 미터 정보 및 복수의 추가 정보를 교환하는 강력한 수단을 제공한다. 미리 규정된 확장가능한 명세는 단순한 스마트 미터와 통신하는 능력의 손실 없이, 예를 들어, 홈 자동화에 관해, 및 예를 들어, 풍력 터빈들 또는 다른 종류의 분산된 에너지 생성으로부터의 에너지 입력에 관해 추가의 기능성들에 대한 정보 전달 처리를 적응 및 확장하는 능력을 제공한다. 제어 및/또는 정보를 위한 추가의 기능들을 제공하는 부가적인 데이터 요소들로 미리 규정된 확장가능한 명세를 확장하는 것이 가능하다. 일반 양방향성 자원 관리 프로토콜은 IP 층(IP=인터넷 프로토콜)의 상부에 있으며, 따라서 IP 스택이 이용가능한 임의의 물리적인 통신 기술이 이용될 수 있다. 또한, 미리 규정된 확장가능한 명세에 의해 상술되는 미터링 정보는 평균 크기가 1킬로바이트 미만 및/또는 크기가 4 킬로바이트 미만을 갖는 짧은 패키지들로 통신될 수 있고, 따라서, 통신 네트워크의 작은 대역만이 필요로 된다. 따라서, 일반 양방향성 자원 관리 프로토콜은 각 미터의 개별의 기능적인 영역 및 제약들, 백엔드 플랫폼(backend platform) 및 일반적인 방식의 에너지 공급자에 독립적으로 미터링 데이터를 전달할 수 있고, 복수의 상이한, 개별적으로 적응된 엔티티들 사이에서 상호작용이 가능하게 된다.
추가의 이점들은 종속 청구항들에 의해 표시된 본 발명의 실시예들에 의해 달성된다.
바람직하게는, 일반 양방향성 자원 관리 프로토콜을 통해 전달된 데이터는 디지털 서명을 포함하거나, 또는 디지털 서명에 의해 인코딩된다. 예를 들어, 미리 규정된 확장가능한 명세에 따라 인코딩된 데이터는, 제 2 단계에서 디지털 서명에 의해 인코딩된다. 디지털 서명은 MD5 표준에 따라 생성될 수 있다. 디지털 서명은, 미터(2,21), 미터 박스(1) 및/또는 플랫폼(3)이 전달된 데이터의 내용 및 완전성을 검증하는 것을 허용한다. 디지털 서명은 전달된 데이터의 단일 데이터 요소들 또는 전달된 데이터의 모든 데이터에 적용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 미터 정보 및 제어를 위한 기능적인 그룹은 미터를 특정하는 데이터 요소 및 미터 이벤트들을 특정하는 데이터 요소를 포함한다. 이 데이터 요소들의 전달은 전력 그리드를 통한 에너지의 라우팅을 개선하고 백엔드 플랫폼 또는 에너지 공급자의 측면에서 소비 청산 절차들을 개선하는데 이바지한다.
바람직하게는, 미터를 특정하는 데이터 요소는 미터에 의해 측정된 매체, 구체적으로 전기, 가스, 난방 또는 물을 특정하는 데이터 요소를 포함한다.
바람직하게는, 미터를 특정하는 데이터 요소는 미터 토폴로지의 계층에서 미터의 레벨을 특정하는 데이터 요소를 포함한다. 미터 토폴로지는 미터들 또는 미터 박스들간의 상호접속들 또는 링크들을 표시한다. 이는 가입자와 전력 그리드를 통한 에너지의 진보된 라우팅 간의 진보된 소비 청산 처리를 위해 미터 데이터를 사용하도록 에너지 공급자의 능력을 개선한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 미터를 특정하는 데이터 요소는 유닛이 모바일 유닛인지를 표시하는 데이터 요소를 포함한다. 이 데이터 요소는 그 위치를 변경하기 위해 미터의 능력을 식별하는데 사용되고, 이에 따라 미터 토폴로지에서 적절히 위치시킨다. 이러한 변경은 전력 그리드에서 에너지의 미터링 및 에너지의 라우팅에 영향을 미칠 수 있고, 그에 따라 특정 소비 청산 및 에너지 라우팅 절차들의 실행의 트리거 지점으로서 이용될 수 있다.
또한, 미터를 특정하는 데이터 요소는 유닛이 미터에 할당되었는지 또는 미터 박스가 에너지를 소비하는지 전력 그리드에 에너지를 입력하는지를 표시하는 데이터 요소를 포함한다.
바람직하게는, 미터 이벤트들을 특정하는 데이터 요소는 조정의 시도들을 표시하는 데이터 요소 및 미터 상태를 표시하는 데이터 요소를 포함한다. 이 데이터 요소들은 미터들 또는 미터 박스들의 관리에 있어 에너지 공급자를 돕고, 백엔드 플랫폼에서 소비 청산 절차를 또한 지원한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 미터 정보 및 제어를 위한 기능적인 그룹은 미터로부터 및 미터로 전달가능한 데이터를 특정하는 확장 가능한 데이터 요소를 포함하고, 구체적으로 측정된 전력, 전압, 주파수, 총 에너지, 미터간 통신, 선불 및/또는 충전에 대한 데이터 요소를 포함한다. 구체적으로, 선불 및/또는 충전에 대한 데이터 요소들은 백엔드 플랫폼에서 보다 빠르고 보다 단순한 소비 청산, 소비 청산의 새로운 형태들 및 소비자들로의 충전 정보의 전달을 가능하게 한다.
바람직하게는, 미터 정보 및 제어를 위한 기능적인 그룹은 미터에 업데이트데이터를 전달하는 데이터 요소를 포함한다. 이러한 데이터 요소는 미터들 및/또는 미터 박스들의 비-하드웨어 업그레이드가 필요한 경우에 미터들 및/또는 미터 박스들의 원격 관리를 지원한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 미터 정보 및 제어에 대한 기능적인 그룹은 모바일간 통신을 위한 데이터 요소를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 미터 정보 및 제어를 위한 기능적인 그룹은 전력 그리드로부터 유닛을 연결 및 연결해제하기 위한 데이터 요소를 포함한다. 이는 소비자의 소비 청산을 포괄하는데 어떠한 잔고(credit)도 이용가능하지 않은 경우에 전력 그리드로부터 유닛들, 즉 소비자들을 연결해제하는 것 및/또는 소비자에 의해 선택된 각 요금제에 의존하여 유닛을 연결해제하는 것을 용이하게 한다. 또한, 이는 전력 그리드를 통한 에너지의 라우팅을 또한 개선하고, 전력 그리드의 부하 균형을 가능하게 한다.
바람직하게는, 미터 정보 및 제어를 위한 기능적인 그룹은 소비자의 전력 소비를 제한하는 데이터 요소를 포함한다. 전력 소비를 제한하는 데이터 요소는 주어진 시간 기간에, 소비자에 의한 에너지 소비에 이용가능한 바람직하게는, kWh/h 단위들로 최대 에너지량을 특정한다. 예를 들어, 이는 에너지 공급자의 소비자들에게 이용가능한 에너지의 필수 요구의 최소치를 갖게 보장한다. 이는 또한 확장 가능한 데이터 요소가 이러한 정보를 특정하는 속성을 갖거나(예를 들어, 충전/선불에 대한 데이터 요소들과 함께) 또는 미터를 특정하는 데이터 요소가 이러한 데이터 요소를 포함하는 것도 가능하다.
본 발명의 바람직할 실시예에 따라, 미리 규정된 확장가능한 명세는 홈 자동화를 위한 기능적인 그룹을 포함한다. 따라서, 일반 양방향성 자원 관리 프로토콜은 미터링 및 홈 자동화 양자를 위한 공통의 기반구조를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 홈 자동화를 위한 기능적인 그룹은 소비 검출에 대한 데이터 요소 및 디바이스 제어에 대한 데이터 요소를 포함한다. 소비 검출 및 디바이스 제어에 대한 데이터 요소들은 소비자들의 현재 요구대로 홈 자동화에 의해 제어되는 디바이스들 뿐만 아니라 전력 그리드를 적응시키는 것을 가능하게 한다. 또한, 액세스 제어들, 잠금 및/또는 경고들과 같은 보안 특징들이 단일의 공급자에 의해 제어 및 관리될 수 있다.
바람직하게는, 통신 네트워크는 예를 들어, 전력선 통신, 이더넷, 블루투쓰, GRPS(GRPS=General Packet Radio System), UMTS(UMTS=Universal Mobile Telecommunications System), DSL(DSL=Digital Subscriber Line), WiMax(WiMax=Worldwide Interoperability for Microwave Access), WLAN(WLAN=Wireless Local Area Network) 또는 지그비(ZigBee)와 같이 IP 스택이 제공되는 하나 이상의 물리적인 통신 기술들을 포함한다. 바람직하게는, 미리 규정된 확장가능한 명세에 따라 인코딩된 데이터는 미터, 미터박스 및/또는 백엔드 플랫폼 사이에서 SOAP 프로토콜(SOAP=Simple Object Access Protocol)에 의해 전달된다.
본 발명의 상기 및 다른 특징들 및 이점들은 첨부 도면과 함께 제공된 바람직한 예시적인 실시예들의 이하의 상세한 설명을 이해함으로써 보다 잘 이해될 것이다.
본 발명은 전력 그리드의 유닛들에 의해 소비 및/또는 입력된 에너지의 미터링의 개선된 방법 및 디바이스를 제공한다.
도 1은 전력 그리드의 복수의 에너지 소비 및/또는 입력 유닛들의 개략적인 평면도. 각 유닛은 하나 이상의 미터들 및 미터 박스들에 연결된 적어도 하나의 미터 및/또는 미터 박스를 포함하고, 미터들은 통신 네트워크를 통해 적어도 하나의 백엔드 플랫폼에 연결됨.
도 2는 미터를 특정하는 예시적인 데이터로 채워진 데이터 요소의 명세를 도시하는 도면.
도 3은 미터 이벤트를 특정하는 예시적인 데이터로 채워진 데이터 요소의 명세를 도시하는 도면.
도 4a는 미터, 미터 이벤트들 및 미터의 데이터를 특정하는 예시적인 데이터로 채워진 명세를 도시하는 도면.
도 4b는 도 4a에 이어지는 도면.
도 5는 충전 정보를 미터에 제공하는 예시적인 데이터로 채워진 명세를 도시하는 도면.
도 6은 업데이트 정보를 미터에 제공하는 예시적인 데이터로 채워진 명세를 도시하는 도면.
도 7은 업데이트 정보를 미터 박스에 제공하는 예시적인 데이터로 채워진 명세를 도시하는 도면.
도 8은 미터간 통신을 위해 예시적인 데이터로 채워진 데이터 요소의 명세를 도시하는 도면.
도 9는 백엔드 플랫폼(3)으로 지향된 소비 검출을 제공하는 예시적인 데이터로 채워진 데이터 요소의 명세를 도시하는 도면.
도 10은 디바이스 제어를 위해 예시적인 데이터로 채워진 데이터 요소의 명세를 도시하는 도면.
도 11은 에어콘 조절 및 난방을 제어하기 위해 예시적인 데이터로 채워진 데이터 요소의 명세를 도시하는 도면.
도 12는 2개의 공중 조건들을 활성화하기 위해 예시적인 데이터로 채워진 데이터 요소의 명세를 도시하는 도면.
도 13은 경고 시스템을 제어하기 위해 예시적인 데이터로 채워진 데이터 요소의 명세의 제 1 예를 도시하는 도면.
도 14는 경고 시스템을 제어하기 위해 예시적인 데이터로 채워진 데이터 요소의 명세의 제 2 예를 도시하는 도면.
도 15는 액세스 제어를 제공하기 위해 예시적인 데이터로 채워진 데이터 요소의 명세를 도시하는 도면.
도 16은 액세스 제어를 제공하기 위해 예시적인 데이터로 채워진 데이터 요소의 명세를 도시하는 도면.
도 17은 에너지 수요를 안내하기 위한 예시적인 데이터로 채워진 소비 검출을 위한 데이터 요소의 명세를 도시하는 도면.
도 18a는 전력 그리드에서 에너지를 입력하는 유닛의 경우에 미터, 미터 이벤트들 및 추가의 데이터를 특정하는 예시적인 데이터로 채워진 데이터 요소의 명세를 도시하는 도면.
도 18b는 도 18a에 이어지는 도면.
도 19는 태양 발전기를 제어하기 위해 예시적인 데이터로 채워진 데이터 요소의 명세를 도시하는 도면.
도 20a는 백엔드 플랫폼으로부터 미터 박스로 송신된 예시적인 데이터로 채워진 데이터 요소의 명세를 도시하는 도면.
도 20b는 도 20a에 이어지는 도면.
도 20c는 도 20b에 이어지는 도면.
도 21a는 미터 박스로부터 백엔드 플랫폼으로 송신된 예시적인 데이터로 채워진 데이터 요소의 명세를 도시하는 도면.
도 21b는 도 21a에 이어지는 도면.
도 1은 전력 그리드 환경의 개략적인 평면도를 도시한다. 전력 그리드 환경은 전력 그리드(5), 에너지 공급자에 가입된 유닛들(4), 및 에너지 공급자의 백엔드 플랫폼(3)을 포함한다. 유닛들(4)은 전력 그리드(5)로부터 에너지를 소비하고 및/또는 전력 그리드(5)에 에너지를 입력한다. 각 유닛(4)은 각 유닛(4)에 의해 전력 그리드로부터 소비된 에너지 또는 전력 그리드에 입력된 에너지를 측정하는 적어도 하나의 미터를 갖는다. 백엔드 플랫폼(3)은 유닛들(4)이 소비하는 및/또는 입력하는 에너지에 관한 데이터를 수집한다.
전력 그리드(5)는 전력선들을 통해 유닛들(4)과 상호접속하고, 예를 들어, 발전기(도시되지 않음)와 같은 복수의 추가의 전력 소비 및/또는 입력 유닛들과 연결된다. 전력선들은 도 1에서 점선들로 표시된다.
도 1에 도시된 2개의 유닛들(4) 중 하나는 예를 들어, 가구 가전들(6) 및 미터(2)의 그룹과 같이 하나의 에너지 소비 엔티티(6)를 포함한다. 미터(2)는 한 단자에서 전력 그리드(5)에 전기적으로 접속되고, 다른 단자에서 에너지 소비 엔티티(6)와 전기적으로 접속된다. 미터(2)는 전력 그리드(5)로부터 수신된 및/또는 전력 그리드(5)에 입력된 에너지를 측정한다. 또한, 미터(2)는 IP 프로토콜 스택을 통해 백엔드 플랫폼(3)과 통신하는 통신 수단을 포함한다.
도 1에 도시된 2개의 유닛들(4) 중 다른 하나는 5개의 에너지 소비 엔티티들(6) 및 하나의 모바일 에너지 소비 엔티티(61), 2개의 미터들(2), 모바일 미터(21), 및 미터 박스(1)를 포함한다. 미터(2)는 한 단자에서 전력 그리드(5)에 전기적으로 접속되고, 다른 단자에서 각 엔티티들(6)에 접속된다. 상술한 바와 같이, 에너지 소비 엔티티들(6 및 61)은 전력 그리드(5)로부터 에너지를 소비하고 및/또는 전력 그리드(5)에 에너지를 입력한다. 에너지 소비 엔티티들(6)은 예를 들어, 가구들 및 거기에 있는 에어콘, 경고 시스템들, 중앙 잠금 장치 등과 같은 디바이스들, 태양 발전기들 또는 풍력 터빈들과 같은 전력 생성기들 또는 전기차들이다. 또한, 모바일 미터(21)는 미터(2)를 통해 미터 박스(1)와 접속되고, 미터(2)는 통신 접속을 통해 미터 박스(1)와 또한 접속된다.
미터 박스(1)는 IP 프로토콜 스택을 통해 백엔드 플랫폼(3)과 통신하는 통신 수단을 포함한다. 미터 박스(1)는 에너지 공급자를 위한 프론트 엔드(front-end) 플랫폼을 제공하고 연속적인 미터들을 제어한다. 미터 박스(1) 및 미터들(2 및 21)이 하나 이상의 사유의 통신 프로토콜들에 의해 서로 통신하는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 미터 박스(1)는 사유의 통신 프로토콜들과 백엔드 플랫폼(3)에 의해 사용된 일반 자원 관리 프로토콜간의 변환을 제공한다.
백엔드 플랫폼(3)은 IP 프로토콜 스택을 통해 통신하는 통신 수단을 포함한다. 백엔드 플랫폼은 예를 들어, 웹 인터페이스들을 통해 전력 그리드(5)의 가입자들 및/또는 에너지 공급자에 액세스 가능한 프론트 엔드들(31,32)을 포함한다.
예를 들어, 미터들(2 및 21)과 미터 박스(1) 사이와 같이 유닛의 미터 박스와 미터들 간의 통신은 전력선 통신에 의해 또는 블루투쓰 또는 WLAN(WLAN=무선 로컬 영역 네트워크)과 같은 단거리 무선 통신에 의해 수행된다.
유닛들(4)과 백엔드 플랫폼(3) 간의 통신은 예를 들어, 인터넷과 같은 IP 기반구조를 제공하는 통신 네트워크에 의해 수행된다. 이 통신 링크들은 도 1에서 양방향 화살표들로 표시된다.
이에 의해, 미터들(2), 미터 박스(1) 및 백엔드 플랫폼(3)은 일반적인, 양방향성 자원 관리 프로토콜에 의해 IP 프로토콜 스택의 상부에서 서로 통신한다. 이 인터페이싱 엔티티들 각각은 일반 양방향성 자원 관리 프로토콜을 통해 통신하는 통신 수단을 포함하고, 이에 의해 미터 정보 및 제어를 위한 기능적인 그룹을 포함하는 미리 규정된 확장 가능한 명세에 따라 자원 관리 프로토콜을 통해 전달된 데이터를 인코딩 및 디코딩한다. 미리 규정된 확장 가능한 명세는 각 데이터 요소의 의미 뿐만 아니라 정보를 전달하는데 사용되어야 하는 데이터 구조를 기술한다.
이하의 도면들은 이 미리 규정된 확장 가능한 명세에 따라 인코딩된 데이터 및 데이터로 채워진 미터 정보 제어 예를 위한 기능적인 그룹의 데이터 요소들의 다양한 예들을 도시한다. 그러므로, 이하의 도면들은 미리 규정된 확장 가능한 명세에 따라 각각 인코딩 및 디코딩된 미터 박스들(1), 미터들(2) 및 백엔드 플랫폼들(3)의 그룹의 적어도 2개 사이에서 일반 양방향성 자원 관리 프로토콜을 통해 전달된 데이터의 예시적인 단편들을 도시한다. 이하에서, 이러한 미리 규정된, 확장 가능한 명세의 다양한 예들은 다양한 실시예들에 의해 제공되고, 여기서 미리 규정된 확장 가능한 명세는 구체적인 데이터 값들로 이미 채워지고, 이에 의해 일반 자원 관리 프로토콜의 부분으로서 통신 네트워크를 통해 전갈 가능한 데이터의 명세를 나타낸다.
기능적인 그룹의 각 데이터 요소는 하나 이상의 추가의 데이터 요소를 포함할 수 있어서, 미리 규정된 확장 가능한 명세들은 연속적인 데이터 요소들의 계층(hierachy)을 포함할 수 있고, 각 데이터 요소는 하나 이상의 속성들(attributes)에 의해 추가로 특정될 수 있다.
미터 정보 및 제어를 위한 기능적인 그룹은, 예를 들어, "특정 데이터(SpecficData)"와 같이, 예를 들어, 미터들(2 및 21)과 같은 미터를 특정하는 데이터 요소를 포함한다. 이 요소는 미터에 관한 상세한 데이터를 제공하는 복수의 서브-데이터 요소들을 포함한다. 예를 들어, 데이터 요소 "특정 상세(SpecficDetail)"는 이하의 데이터 요소들: 예를 들어, 미터의 프로듀서에 의해 미리 설정된 수신자에 대해 각 미터(2)의 사유의 고유 ID를 전달하는데 이용되는 미터 ID(ID=식별)를 특정하는 데이터 요소를 포함한다. 데이터 요소는 예를 들어, 가스, 물, 전기 또는 난방과 같이 미터에 의해 측정된 매체를 특정한다. 데이터 요소는 미터(2)의 형태 및 제조자를 특정한다. 데이터 요소는 미터(2)가 모바일 디바이스인지에 관한 표시를 특정한다. 데이터 요소는 미터 토폴로지 내의 미터 레벨 또는 미터의 위치의 또 다른 표시를 특정한다. 데이터 요소는 미터의 소프트웨어/펌웨어 버전을 특정한다. 데이터 요소는 미터가 에너지의 소비 및/또는 (전력 그리드(5)로의) 입력을 측정하는지를 표시한다.
도 2는 구체적인 데이터 값들로 예시적으로 채워진 데이터 요소 "특정 데이터(SpecificData)"의 예를 도시한다.
데이터 요소"MFCT"는 "Elster"에 의해 제조된 미터를 특정한다. 데이터 요소들 "Type","UniqueID","Medium","VersionID" 및 "Device"는 형태, ID 측정된 매체, 미터의 버전 및 소비 형태를 나타낸다. 데이터 요소"Mobile"은 미터가 예를 들어, 임대 아파트들에서 사용되는 모바일이라는 것을 특정한다. 데이터 요소 "Level"은 예를 들어, 미터(2)가 ID 4를 갖고, ID 2를 갖는 미터(2) 뒤에 단계적으로 이어지면, 미터 레벨은 2.4가 되는 것과 같이, 미터 토폴로지의 계층에서의 레벨을 표시한다.
도 3은 데이터 값들로 예시적으로 채워진 데이터 요소 "MeterEvent"의 예를 도시한다. 데이터 요소 "MeterEvent"는 미터의 이벤트들을 특정한다. 이벤트의 형태는 속성을 부가함으로써 특정된다. 예를 들어, 속성 "Tamper"과 같은 탬퍼 이벤트는 미터(2, 21)의 조정의 시도가 존재했는지를 표시한다. 미터 이벤트들을 특정하는 데이터 요소의 값은 예를 들어, "MeterManipulation"과 같은 미터 조정, 예를 들어, "CommunicationManipulation"과 같은 통신 조정, 예를 들어, "OtherManipulation"과 같은 다른 조정, 또는 예를 들어, "NoManipulation"과 같은 조정 없음과 같이, 조정의 종류를 나타낼 수 있다. 또한, 예를 들어, 속성"Status"와 같은 상태 이벤트는 "Active","Defect" 또는 "No reply"와 같이 미터(2)의 상태를 특정한다. 예를 들어, 속성"Supply"와 같은 공급 이벤트는 공급의 중단을 표시하는데, 특히 "Active","Blackout", 또는 "other supply problem"과 같이, 순차적인 전력공급을 실현하기 위해 "Home Automation"와 조합된다.
또한, 미터 정보 및 제어에 대한 기능적인 그룹은 전력 그리드(5)의 가입자의 선불 또는 잔고(credit)를 특정하는 데이터 요소를 포함한다. 그 예로는 소비자(6)의 이용 가능한 선불된 잔고를 들 수 있다. 예를 들어, 가입자(6)가 현금으로 선불 카드를 충전할 수 있고, 이 카드를 미터(2)로 도입할 수 있다. 예를 들어, 이 데이터 요소는 바람직하게는 kWh로, 선불 카드상에 충전된 현금으로부터 기인하는 에너지의 소비의 최대값을 특정한다.
또한, 미터 정보 및 제어에 대한 기능적인 그룹의 데이터 요소는 미터간 통신(IMC=inter meter communication)을 특정하는 데이터 요소를 포함한다. 이 데이터 요소는 링크된 미터로부터 ID의 전송을 허용한다. 이는 구체적으로, 각 층(floor)에 별도의 미터들을 구비할 때 또는 미터 토폴로지를 유지하는데 바람직하다.
또한, 미터 정보 및 제어에 대한 기능적인 그룹은 예를 들어, "Reading"라 라벨링된 것과 같이, 지난달 또는 지난해의 이전의 판독 액세스들을 산출하는 데이터 요소를 포함한다.
도 4a 및 도 4b는 제어에 관한 미터 정보에 대한 기능적인 그룹의 다양한 상술한 데이터 요소들을 이용하여 미터(2)의 명세의 예를 도시한다. 또한, 미터 정보 및 제어에 대한 기능적이 그룹은 예를 들어, 미터 또는 미터 박스들에 및 이로부터 전달 가능한 데이터를 특정하는, 예를 들어 "data point"라 불리는 확장 가능한 데이터 요소를 포함한다. 데이터 요소는 총 측정된 에너지를 특정하는 속성 "Energy Total" 및 측정된 전력, 전압 및 주파수를 특정하는 속성들 "Power", "Voltage", "Frequency"을 포함한다. 또한, 예를 들어, 속성들"IMC" 및 "Prepay"와 같이, 상기 데이터 요소에 의해 미터간 전달 및 선불 데이터를 이용 가능한 속성들을 특정하는 것도 가능하다.
현재, 2개의 다른 요금제들이 존재하는데, 하나는 낮 전류에 대한 것, 다른 하나는 저녁 전류에 대한 것이다. 부가적인 데이터 요소의 도입은 전력 그리드(5)에서 요금제의 규모를 넓게 하고, 부하의 피크들을 방지하는 것을 가능하게 한다. 모든 미터(2)는 미터(2), 미터 이벤트들, 및/또는 미리 규정된 확장 가능한 명세에 의해 통신되는 다른 데이터 및 정보의 상태에 대해 집의 사용자에게 통지하기 위한 디스플레이를 가질 수 있다. 예를 들어, 디스플레이는 3개의 값들, 즉, 전기에 대한 총 에너지, 전력 및 충전 전류를 표시한다. 특히, 적어도 백엔드 플랫폼(3)으로부터 미터(2)로 충전 전류를 제출 또는 통신할 필요가 있다. 미터(2)는 스스로 "TotalEnergy" 및 전력을 저장한다. 도 5는 백엔드 플랫폼(3)으로부터 미터(2)로 충전 데이터를 전달하는 데이터 요소의 예를 도시한다. 데이터 요소"Datapoint"는 이 정보를 전달하기 위해 속성"Charge"에 의해 확장된다.
또한, 데이터 요소에 의해 미터(2) 또는 미터 박스(1)로 업데이트 데이터를 전달하는 것도 가능하다. 이 특징은 소프트웨어 에러들, 새로운 펌웨어, 업그레이드들 등과 같은 일부 경우들에 유용하다. 도 6은 미터(2)로 업데이트 정보를 제공하는 이러한 예시적으로 채워진 데이터 요소"updata"의 명세를 도시한다. 도 7은 업데이트 정보를 미터 박스(1)에 제공하는 데이터 요소"update"의 명세를 도시한다.
가입자가 모바일 전기 소비 엔티티(61)를 갖는 경우 다른 문제들이 발생한다. 엔티티(61)는 비-모바일 미터(2)에 직접 고정되지 않는다. 모바일 소비자(61)는 상호 연결된 모바일 미터(21)를 통해 비-모바일 미터(2)에 링크된다. 모바일 미터(21)의 에너지 소비는 미터(2)에 의해 측정된 에너지 소비로부터 차감되어야 하고, 모바일 엔티티(61)의 가입자에게 할당되어야 한다.
예를 들어, 전기적으로 전력공급된 차의 적재(car loading), 빌딩의 상이한 층들의 미터, 임차인들을 위한 자신의 미터와 같이 실제로 이러한 토폴로지를 이용하기 위한 몇몇 가능성들이 존재한다. 도 8은 미터들간에 포워딩된 정보 및 예시적으로 데이터 값들로 채워진 데이터 요소"IMC"(IMC=미터간 통신)의 예를 도시한다.
"Home Automation" 및 미터링의 조합은 홈 자동화에 대한 추가의 기능적인 그룹의 도입을 필요로 한다. 이 기능적인 그룹은 소비 검출 및 디바이스 제어에 대한 데이터 요소들을 포함한다.
도 9는 예시적인 데이터 요소 "ConsumptionDetection"를 도시하며, 여기서 데이터 요소는 백엔드 플랫폼(3)에 관한 소비 검출을 제공하는 데이터 값들로 예시적으로 채워진다. 데이터 요소 "ConsumptionDetection"는 다양한 데이터 요소들을 포함한다(도 9 참조). 값들: "0: active", "1: inactive", 또는 "2: defect"를 가질 수 있는 추가의 데이터 요소"Status"에 의해 단일의 가전들의 소비를 검출한다.
또한, 기능적인 그룹 홈 자동화는 예를 들어, "Control" 및 "Setting"과 같은 디바이스 제어에 대한 추가의 데이터 요소들을 포함한다.
도 10은 데이터 값들로 예시적으로 채워진 디바이스 제어에 대한 데이터 요소"Setting"을 도시한다. 예를 들어, 가전의 시간 관리는 백엔드 플랫폼(3)에 의해 조절된다. 가전이 전력 그리드(5)를 통해 전력을 추가로 수신하지 않아야 한다면, 백엔드 플랫폼(3)은 명세"<State>Off</State>"를 송신한다; 즉, 미리 규정된 확장 가능한 명세의 데이터 요소"state"를 값"off"로 채운다. 이 기능은 미터 박스(1)로부터 백엔드 플랫폼(2)으로 나가는 부분(outgoing part)이 소비 검출의 작업이기 때문에 보다 양호한 종류의 리플 제어(ripple control)이다.
도 11은 데이터 값들로 예시적으로 채워진 데이터 요소"Control"의 응용의 예들을 도시한다. 데이터 요소"control"는 디바이스 제어에 대한 데이터 요소이다. 제어될 디바이스는 데이터 요소"control"의 속성에 의해 특정되고, 제 1 예로 에어콘 조절(air condition)에 대한 "AirCondition" 및 제 2 예로 난방에 대한 "Heating"이 이용된다. 홈 자동화에서 다른 제어 조건은 난방, 통풍 및/또는 에어콘 조절이다. 난방 및 에어콘 조절은 국부적으로 설치된 온도 센서에 의해 제어될 수 있다. 그러나, 사용자는 수동으로 레벨을 제어할 기회를 여전히 가질 수 있다. 휴일들 또는 다른 이유들로 인해 부재중인 경우, 사용자는 난방, 통풍, 및/또는 에어콘 조절을 최소로 단계적으로 축소되게 할 수 있다. 홈 자동화는 가전들의 활성화와 유사한 이러한 작업들을 수행할 수 있다. 통풍은 가전 활성에 의해 제어될 수 있다.
그러나, 홈 온도를 관리하기 위해, 현재 온도를 알 필요가 있다. 현재 온도에 의존하여, 백엔드 플랫폼(3)은 에어콘 조절 또는 난방을 활성화할 수 있다. 도 12는 데이터 값들로 예시적으로 채워진 데이터 요소"Setting"을 도시한다. 도 12의 예에서, 2개의 에어콘 조절들 및 하나의 난방이 활성화된다.
홈 자동화의 다른 양태는 예를 들어, 문들 또는 창문들에 대해 경고 시스템을 설정하는 등의 보안 시스템들이다. 도 13 및 도 14는 경고 시스템을 설정하기 위한 디바이스 제어를 위해 데이터 값들로 예시적으로 채워진 "Setting" 데이터 요소의 2개의 예들을 도시한다.
중앙 잠금을 설정하도록 즉, 경고 시스템을 활성화하고, 문들 및 창문들을 잠그거나, 또는 가전들을 끄기 위한 디바이스 제어에 대한 데이터 요소"Central Lock"가 미리 규정된 확장 가능한 명세에 의해서 또한 이용 가능하다. 이 기능은 액세스 제어 시스템의 조합, 경고 시스템 및 가전들의 켜기 또는 끄기에 의해 백엔드 플랫폼(3)에 의해 활성화될 수 있다.
특히, 단일의 가전에서의 임의의 고장이 또한 검출될 것이다. 일반적인 고장은 미터들(2,21) 또는 미터 박스(1)에 관한 미리 규정된 확장 가능한 명세의 미터 정보 및 제어에 대한 기능적인 그룹의 데이터 요소들에 의해 검출된다. 단일의 가전의 고장 검출은 미리 규정된 확장 가능한 명세의 홈 자동화에 대한 기능적인 그룹의 소비 검출의 데이터 요소에 포함된다.
또한, 홈 자동화에 대한 기능적인 그룹은 액세스를 제어하는 데이터 요소를 포함한다. 예를 들어, 시설 또는 사용자(6)에 대한 액세스 제어 시스템은 칩카드, 코드 또는 지문 등과 같은 생체 액세스 제어에 의해 실현될 수 있다. 백엔드 플랫폼(3)에 보유된 데이터에 의한 검증은 일부 경우들에서, 백엔드 플랫폼(3)으로의 전송 시간으로 인해 곤란하다. 바람직하게는, 검증을 위한 데이터는 국부 메모리상에 저장되고, 백엔드 플랫폼은 사용자/패스워드 관리를 위해 사용된다. 또한, 국부 액세스 제어 유닛들은 백엔드 플랫폼(3)과 동기화될 수 있다. 도 15 및 도 16은 경고 시스템을 설정하기 위한 디바이스 제어에 대한 데이터 값들로 예시적으로 채워진 예시적인 데이터 요소"AccessControl"의 2개의 예들을 도시한다. 도 15는 데이터 요소"AccessControl"에 의한 경고 시스템의 초기화를 예시적으로 도시한다. 도 16은 데이터 요소"AccessControl"에 의한 경고 시스템의 보고를 예시적으로 도시하며, 경고 시스템의 보고는 백엔드 플랫폼(3)으로 지향된다.
바람직하게는, 미리 규정된 확장 가능한 명세는 예를 들어, 정전 이후에 가전의 순차적인 활성화를 가능하게 하는 수단을 제공한다. 바람직하게는, "Control" 및 "Setting" 데이터 요소들에 의해 이루어진다. 복수의 전력 소비 엔티티들(6)을 포함하는 전체 전력 그리드(5) 또는 유닛(6)의 과부하는 단일의 가전들을 하나씩 켬으로써 방지될 수 있다.
예를 들어, 가스 경고, 화재 경고, 물 센서 등과 같은 안전 디바이스들을 액세스할 수 있게 되는 것 또한 중요하다. 이는 구체적으로, 안전 디바이스들이 예를 들어, 경찰, 소방소, 및/또는 응급 의사와 같은 책임질 수 있는 기관들에 직접 경고하는 경우 중요하다. 이러한 경우들에서, 통신 수단은 통신 네트워크 및/또는 전력 그리드(5)를 통해 실시간 전송을 제공한다. 국부적으로, 유닛(4)에서의 경고 및/또는 백엔드 플랫폼(3)에서의 원격의 경고는 음향 및/또는 광학 신호를 통해 디스플레이에 디스플레이될 수 있다. 바람직하게는, "Control" 및 "Setting" 데이터 요소에 의해, 상기는 경고 시스템의 회향 부분을 통해 실현된다.
도 17은 소비 검출에 대한 데이터 값들로 예시적으로 채워진 데이터 요소 "ConsumptionDetection"의 예를 도시한다. 이 예에서, 데이터 요소"ConsumptionDetection"은 비활성을 표시하는 값 "1"로 설정되는 "Status" 데이터 요소를 포함한다. 선호되는 확장가능한 명세 가전들의 소비 검출에 대한 데이터 요소는 에너지의 수요를 알릴 수 있다; 즉, 확장 가능한 명세는 가전들의 부하/충전 제어를 위한 수단을 제공한다. 이러한 에너지의 수요를 표시하기 위해, 소비 검출에 대한 데이터 요소의 상태 필드는 "active"에 대한 "0", "inactive"에 대한 "1", "defect"에 대한 "2" 또는 "demand"에 대한 "3"과 같이, 대응하는 상태 값을 암시한다.
도 18a 및 도 18b(도 18b는 도 18a에 이어짐)는 예를 들어, 태양 발전기와 같이 소비자(6)가 전력 그리드(5)로 에너지를 입력하는 경우에 대해 예시적인 데이터로 채워진 데이터 요소"SpecficData"에 의해 미터를 특정하는 예를 도시한다. 데이터 요소"SpecficData"는 "Input"으로 설정된 값을 갖는 데이터 요소"Device"를 포함한다. 선호되는 확장 가능한 명세의 "SpecficData" 데이터 요소, 즉, 미터(2)를 특정하는 데이터 요소는 전력 그리드(5)로부터 에너지를 소비할 뿐만 아니라, 전력 그리드(5)에 에너지를 입력하는 엔티티들(6)을 또한 처리할 수 있다. 예를 들어, 가입자가 태양 발전기, 풍력 터빈들 등을 관리하는 경우, 다수의 국가들의 정부들은 사설로 운영되는 전력 생성을 후원한다.
일부 상황들에서, 예를 들어, 저녁에 강한 바람이 불어서, 어느 누구도 풍력 터빈의 에너지를 이용하지 않는 경우, 그리드로부터 완전한 풍력 터빈/태양 발전기를 연결해제 할 필요가 있다. 도 19는 소비자(6), 여기서 미리 규정된 확장 가능한 명세에 의한 태양 발전기를 설정하기 위한 디바이스 제어에 대한 데이터 요소의 예를 도시한다.
마지막으로, 도면들(20a, 20b, 20c, 21a, 21b)은 백엔드 플랫폼(3)과 미터 박스(1) 사이에 예시적인 데이터 값들로 채워진 일반 양방향성 자원 관리 프로토콜을 통해 전달된 데이터의 예를 도시한다. 전달된 데이터는 미리 규정된 확장 가능한 명세에 따라 인코딩 및 디코딩된다. 제공된 예는 상술한 실시예들에서 도입된 모든 데이터 요소들을 포함한다. 일련의 도면들(20a, 20b, 20c)은 백엔드 플랫폼(3)으로부터 미터 박스(1)로 송신된 전달된 데이터를 도시하고, 여기서, 백엔드 플랫폼(3)은 전달된 데이터를 인코딩하고, 미터 박스(1)는 전달된 데이터를 알맞게 디코딩한다. 일련의 도면들(21a 및 21b)은 반대의 경우의 예를 도시하며, 전달된 데이터는 미터 박스(1)로부터 백엔드 플랫폼(3)으로 송신되고, 미터 박스(1)는 전달된 데이터를 인코딩하고, 및 백엔드 플랫폼(3)은 전달된 데이터를 알맞게 디코딩한다.
1 : 미터 박스 2 : 미터
3 : 백엔드 플랫폼 4 : 유닛
5 : 전력 그리드 6 : 사용자
21 : 미터 31, 32 : 프론트 엔드들
61 : 전기 소비 엔티티

Claims (10)

  1. 전력 그리드(5)의 복수의 에너지 소비 또는 입력 유닛들(4)에 의해 소비 또는 입력된 에너지의 원격 미터링의 방법으로서, 각 유닛(4)은 에너지 소비 엔티티 및 적어도 하나의 미터(2) 또는 하나 이상의 미터들(2)에 연결된 미터 박스(1)를 포함하고, 상기 방법은:
    상기 미터 박스들(1) 또는 상기 미터들(2)을 통신 네트워크를 통해 적어도 하나의 백엔드 플랫폼(backend platform; 3)에 연결하는 단계;
    일단부에서는 상기 미터들을 상기 전력 그리드(5)에 그리고 다른 단부에서는 상기 에너지 소비 엔티티들에 전기적으로 접속하는 단계; 및
    미터 박스들(1), 미터들(2) 및 백엔드 플랫폼들(3)의 그룹 중 적어도 2개 사이에서 상기 통신 네트워크를 통해 IP 프로토콜 스택의 상부에서 일반 양방향성 자원 관리 프로토콜(generic bi-directional resource management protocol)에 의해 통신하고, 미터 정보 및 제어를 위한 기능적인 그룹을 포함하는 미리 규정된 확장 가능한 명세(predefined extensible specification)에 따라 상기 자원 관리 프로토콜을 통해 전달된 데이터를 인코딩 및 디코딩하는 단계를 포함하고;
    미터 정보 및 제어를 위한 상기 기능적인 그룹은 상기 전력 그리드(5)로부터 상기 유닛(4)을 연결 및 연결해제(disconnecting)하기 위한 데이터 요소를 포함하고,
    상기 확장 가능한 명세는 홈 자동화를 위한 기능적인 그룹을 포함하고,
    홈 자동화를 위한 상기 기능적인 그룹은 소비 검출에 대한 데이터 요소 및 디바이스 제어에 대한 데이터 요소를 포함하는, 원격 미터링 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    미터링 정보 및 제어를 위한 상기 기능적인 그룹은 미터(2)를 특정하는 데이터 요소, 및 미터 이벤트들을 특정하는 데이터 요소를 포함하는, 원격 미터링 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 미터(2)를 특정하는 데이터 요소는 상기 미터(2)에 의해 측정된 매체를 특정하는 데이터 요소를 포함하는, 원격 미터링 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 미터(2)를 특정하는 데이터 요소는 상기 유닛이 모바일 유닛인지를 표시하는 데이터 요소를 포함하는, 원격 미터링 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    미터 정보 및 제어를 위한 상기 기능적인 그룹은 상기 미터(2)로부터 및 상기 미터(2)로 전달가능한 데이터를 특정하는 확장 가능한 데이터 요소를 포함하고, 측정된 전력, 전압, 주파수, 총 에너지, 미터간 통신, 선불 및/또는 충전에 대한 데이터 요소를 포함하는, 원격 미터링 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    미터 정보 및 제어를 위한 상기 기능적인 그룹은 모바일간 통신을 위한 데이터 요소를 포함하는, 원격 미터링 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 전력 그리드(5)의 복수의 에너지 소비 또는 입력 유닛들(4) 중 적어도 하나에 의해 소비 또는 입력된 에너지의 원격 미터링 디바이스로서, 각 유닛은 에너지 소비 엔티티를 포함하고, 상기 전력 그리드(5)의 상기 복수의 에너지 소비 또는 입력 유닛들 중 하나에 의해 소비 또는 입력된 에너지의 원격 미터링 디바이스는 일단부에서는 상기 전력 그리드(5)에 전기적으로 접속되고 다른 단부에서는 상기 에너지 소비 엔티티들에 전기적으로 접속되고,
    상기 디바이스는 상기 전력 그리드(5)의 상기 복수의 에너지 소비 또는 입력 유닛들(4) 중 하나에 의해 소비 또는 입력된 에너지의 원격 미터링을 위해 IP 프로토콜 스택의 상부에서 일반 양방향성 자원 관리 프로토콜에 의해 통신 네트워크를 통해 백엔드 플랫폼 또는 다른 디바이스와 통신하고, 미터 정보 및 제어를 위한 기능적인 그룹을 포함하는 미리 규정된 확장 가능한 명세에 따라 상기 자원 관리 프로토콜을 통해 전달된 데이터를 인코딩 및 디코딩하도록 적응된 통신 수단을 포함하고,
    미터 정보 및 제어를 위한 상기 기능적인 그룹은 상기 전력 그리드(5)로부터 상기 유닛(4)을 연결 및 연결해제하기 위한 데이터 요소를 포함하고,
    상기 확장 가능한 명세는 홈 자동화를 위한 기능적인 그룹을 포함하고,
    홈 자동화를 위한 상기 기능적인 그룹은 소비 검출에 대한 데이터 요소 및 디바이스 제어에 대한 데이터 요소를 포함하는, 원격 미터링 디바이스.
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