KR101463664B1

KR101463664B1 - 전기 공익사업자 서비스 포인트 내외로의 통신 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101463664B1
Application number: KR1020127011990A
Authority: KR
Inventors: 조셉 더블유. 주니어 로브스; 조엘 엘. 웹; 존 오.에프. 롱
Original assignee: 콘서트 아이엔씨.
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2010-10-08
Publication date: 2014-12-04
Also published as: AU2010303947B2; CA2777154A1; AU2010303947A1; EP2486707A4; US20110029655A1; WO2011043818A3; EP2486707A2; US9305454B2; US20140368353A1; KR20120067368A; MX2012004186A; US8855279B2; WO2011043818A2; CA2777154C

Abstract

부하 관리 시스템에서 고정 위치 통신 장치로부터 중앙 컨트롤러까지 고정 대역폭 링크를 통한 메시지의 전송을 제어하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 메시지는 통신 장치를 포함하는 서비스 포인트에 위치한 전력 소모 장치에 의한 전력 소모에 관한 정보를 포함한다. 일 실시예에서, 중앙 컨트롤러는 각각의 통신 장치와 관련된 식별자, 상기 통신 장치에 의해 메시지를 송신할 보고 주기와, 상기 보고 주기 내의 전송 증분을 결정한다. 상기 컨트롤러는 통신 장치의 각자의 그룹에 각각의 전송 증분을 할당한다. 그 후 컨트롤러는 특정 장치에 대한 식별자와, 특정 장치를 포함하는 통신 장치의 그룹에 할당된 전송 증분의 지속시간과, 특정 장치의 그룹 내 통신 장치의 수량에 기초하여 특정 통신 장치로부터 메시지에 대한 전송 시점을 결정한다.

Description

전기 공익사업자 서비스 포인트 내외로의 통신 제어 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING COMMUNICATIONS TO AND FROM UTILITY SERVICE POINTS}

본 발명은 일반적으로 전력 공급 및 발생 시스템에 관한 것으로서, 특히, 전기 공익사업자 서비스 포인트 내외로의 통신을 관리 및 제어함에 관련된다.

높은 부하 조건 중 피크 전력을 생성할 때의 비용 증가와 조합하여 화석 연료형 발전을 이용할 때 탄소 발생의 영향을 알게 됨에 따라, 전기 공익사업자에 의한 추가적인 발전 용량을 전개하기 위한 필요성을 지연시키거나, 일부 경우에는 제거하기 위한 메커니즘으로 부하 제어를 이용하는 대안의 해법에 대한 필요성이 증가하고 있다. 기존의 전기 공익사업자는 화석-연료 기반 발전의 구조에 대한 필요성을 감소시키거나, 지연시키거나, 또는 제거하기 위한 방법에 대해 압력을 받고 있다. 오늘날, 수용 응답 부하 관리 프로그램(통상적으로 "수요측 관리", "DSM"(Demand Side Management)라 함)을 구현하기 위한 시스템들의 조합이 존재하여, 다양한 주파수 대역에서 다양한 전파 서브시스템이 "일방향" 송신 전용 통신 방법을 이용한다. 이러한 프로그램 하에서, RF 제어 릴레이 스위치는 통상적으로 고객의 냉방기, 온수기, 또는 수영장용 펌프(pool pump)에 부착된다. 블랭킷 명령이 특정 영역에 전송되어, 송신국 범위 내 모든 수신 유닛들이 전기 설비의 선정시 피크 시간 중 오프되게 된다. 피크 부하를 지난 소정 시간 이후, 제 2 블랭킷 명령이 전달되어 앞서 오프되었던 장치들을 온 시킨다.

DSM에 추가하여, 일부 전기 설비는 에너지 사용을 보고하기 위한 빠른 용도로 텔레-메터링을 이용한다. 그러나, 전력 소모 및/또는 온실가스 방출(가령, 탄소 가스 방출, 이산화황(SO₂) 가스 방출 및/또는 이산화질소(NO₂) 방출)을 계산하면서, 양방향의 긍정적 제어 부하 관리 정책의 제어 하에 작동하는 특정 전력 소모 장치 또는 전력 소모 장치 세트의 상태를 보고하기 위한 기술이 전혀 존재하지 않는다. 특히, 기존의 전기 공급자 또는 분배자 파트너의 네트워크로부터, 난방, 환기, 냉방(HVAC) 유닛, 온수기, 수영장용 펌프, 및 조명과 같은 전기 기기를 작동 정지시키기 위해 DSM 시스템에서 일방향 무선 통신 장치가 사용되고 있다. 이러한 장치들은 통상적으로, 페이징 송신기로부터 "온" 및 "오프" 명령을 수신하는 무선 페이징 수신기와 조합하여 사용되고 있다. 추가적으로, 일방향 장치들은 육상선 트렁크를 통해 서빙 전기 공급자의 제어 센터에 통상적으로 연결되며, 또는 일부 경우에, 마이크로파 전송을 통해 페이징 송신기에 연결된다. DSM 프로그램에 가입한 고객은 서빙 전기 공급자(전기 공익사업자)를 자신의 전기 기기에 연결시키고 높은 에너지 사용 주기 중 일시적으로 자신의 기기들을 작동정지시키기 위해 할인을 받는다.

전력 계측기 및 계측 기술은 전력 산업의 중요한 기능이고, 기존 DSM 시스템과 연계하여 사용된다. 전력 계측기는 전기 공익사업자가 고객 과금에 필요한 핵심 사용 정보를 제공한다. 종래의 전력 계측기는 전력 계측기가 설치된 고객 서비스 포인트에서 사용되는 전기의 양을 검출하기 위해 간단한 기술을 이용한다. 따라서, 종래의 계측기에서 얻는 정보는 일반적으로, 오늘날까지 서비스 포인트(예를 들어, 주거지, 또는 회사)에서 사용되는 전기의 총 양이다. 계측 판독은 일반적으로 주기적 단위로(가령, 월별로) 여전히 수작업으로 수행되어, 전력 전기 공익사업자 근로자가 이를 판독하기 위해 각각 할당된 계측기까지 물리적으로 다니게 된다. 계측기로부터 판독한 사용 또는 소모 정보는 통상적으로 핸드헬드 데이터 저장 장치 내로 수작업으로 입력되고, 저장 장치로부터 데이터는 전기 공익사업자의 과금 시스템 내로 전달된다. 위치 방문에 의한 계측기 판독은 다수의 단점을 가지는 데, (a) 길들여지지 않은 애완 동물이나 다른 동물로부터 전기 공익사업자 인력이 다칠 가능성과, (b) 계측기에 접근할 때의 물리적인 어려움과, (c) 날씨와, (d) (멀리 떨어진 위치일 수 있는) 서비스 포인트까지 다녀오는 것과 관련된 시간 및 비용, 등이 이러한 단점에 포함된다.

수작업에 의한 위치 방문 계측기 판독과 관련된 여러 문제점들을 극복하기 위해, 일부 전기 공익사업자들은 계측기를 물리적으로 확인할 필요없이 원격으로 계측기를 판독할 수 있는 자동 계측기 판독(AMR: Automatic Meter Reading)을 이용하기 시작하였다. 도 1은 일례의 전기 공익사업자 서비스 영역 내 수동 계측기 판독과 AMR 간의 차이를 나타낸다. AMR 기술에 따르면, 고급 계측기들이 계측기 데이터를, 계측기 인근의 무선 컨트롤러로부터 수신되는 웨이크-업 폴에 대한 응답으로, 또는 자동적으로, 무선으로 송신한다. 따라서, 고급 계측기를 갖는 서비스 포인트를 걷거나 운전하면서 지나치는, 무선 데이터 수집 장치를 장착한 근로자에 의해 고급 계측기가 판독될 수 있다. 고급 계측기가 데이터 송신을 위해 웨이크-업 폴을 필요로할 경우, 폴을 발급하는 컨트롤러가 무선 데이터 수집 장치에 포함될 수 있다. 전기 공익사업자 인력이 각각의 계측기를 물리적으로 확인할 필요가 없기 때문에, AMR은 계측기 판독 시간을 실질적으로 감소시키고, 노동 비용을 현저하게 감소시킬 뿐 아니라, 전기 공익사업자 인력의 안정성마저 개선시킨다. 그러나, AMR은 서비스 포인트의 계측기를 판독하기 위해 각 서비스 포인트 인근에 전기 공익사업자 근로자가 위치하여야 하기 때문에, AMR 구현과 관련된 노동 비용은 여전히 실질적인 것이다.

AMR의 단점을 극복하기 위해, 고급 계측 또는 고급 계측 인프러스트럭처(AMI: Advanced Metering Infrastructure) 기술이 발전되었다. AMI 기술은 전력 전기 공익사업자들로 하여금 인터넷, 전력선 통신, 광역 무선 기술과 같은 새로운 통신 기술을 이용하여 계측기를 원격으로 판독할 수 있게 한다. AMI 기술은 다른 원격 기능, 예를 들어, 서비스 포인트에 대한 전력의 원격 차단을 또한 가능하게 한다. AMI 기술과 함께 사용되는 고급 계측기는 "스마트 미터"(smart meters)라 불린다.

따라서, AMI는 전기 공익사업자의 서비스 영역 전체를 통해 분배되는 스마트 미터와 전기 공익사업자 사이의 양방향 통신을 제공한다. AMI 기술의 핵심적 특징 중 일부는 다음을 포함한다.

- "온 디맨드" 방식의 통신: 전기 공익사업자와 스마트 미터 간의 통신이 임의의 시기에 이루어질 수 있고 양방향일 수 있다. 전기 공익사업자와 종래의 계측기 간의 통신은 통상적으로 한달에 한번씩 이루어지며, 계측기로부터 전기 공익사업자로 일방향성이다.

- 사용 데이터의 신속한 측정 및 전송: 사용되는 전력의 양은 종래의 계측 사이클의 월별 측정보다 훨씬 자주 측정될 수 있다. 추가적으로, 이러한 측정이 더 자주 전기 공익사업자에 전송될 수 있다.

- 전기 공익사업자로의 정보: 전기 공익사업자에 전달되는 계측기 데이터는 고객에 관한 추가적인 정보를 수집하는 데 사용될 수 있고, 수집된 데이터는 최적화 및 차후 계획 수립에 사용될 수 있다.

- 고객에 대한 피드백: AMR 기술에 따라, 전기 공익사업자는 에너지 사용에 관한 상세한 정보를 고객에게 제공할 수 있고, 이에 따라, 고객이 자신의 전기 소비 방식에 지능적인 변화를 일으킬 수 있다.

도 2는 일 그룹의 서비스 포인트(201-205)에 대해 일반적으로 AMI 기술이 어떻게 작용하는 지를 블록도 형태로 도시한다. 전기 공익사업자(207)는 광역 무선 또는 유선 기술을 이용하여 서비스 포인트(201-205)에서 스마트 미터(211-215)와 통신한다. 따라서, 전기 공익사업자(207)와, 전기 공익사업자 서비스 영역 내의 모든 서비스 포인트(201-205)는 광역 네트워크(WAN)(217)를 효과적으로 형성한다.

AMI 프로토콜에 따라, 모든 서비스 포인트(201-205)에서 스마트 미터(211-215)가 자주 송신을 행할 경우, 전기 공익사업자 서비스 영역 내의 모든 또는 일부 스마트 미터(211-215)가 정확하게 동일한 시점에서 송신을 행할 위험이 있고, 또는, 일부 전송이 오버랩되거나 충돌할 가능성이 있다. 스마트 미터(211-215)로부터 전기 공익사업자(207)까지 WAN의 역방향 링크의 가용 대역폭에 따라, 스마트 미터(211-215)로부터 실질적인 수치의 동시 또는 오버랩 전송이 WAN(217) 상에서 과도한 변형을 야기할 수 있고, 데이터 병목을 야기하여, 데이터 상실 또는 수용할 수 없을 정도로 지연된(가령, 날짜가 지나버린) 데이터가 나타나게 된다. 추가적으로, 전기 공익사업자(207)로부터 서비스 포인트(201-205)까지 WAN의 순방향 링크의 가용 대역폭에 따라, 전기 공익사업자(207)가 전기 공익사업자 서비스 영역 내 모든 또는 실질적으로 모든 스마트 미터(211-215)와 동시에 또는 실질적으로 동시에 통신하려 시도할 때 전송 병목이 순방향으로 또한 나타날 수 있다. 이러한 전송 병목은 WAN(217)이 WAN의 순방향 및 역방향 링크의 적어도 일부분을 구현하기 위해 셀룰러 네트워크와 같은 퍼블릭 무선 네트워크에 의존하는 경우에, 특히, 전기 공익사업자(207)와 모든 스마트 미터(211-215)가 재동기화를 통해 서로 현재 정보를 공유하려 시도할 때 전력 중단 이후, 악화될 수 있다.

따라서, 순방향 또는 역방향으로 데이터 병목 가능성을 감소시키기 위해 전기 공익사업자와 전기 공익사업자 서비스 포인트 간의 통신을 제어하기 위한 시스템 및 방법이 필요하다.

도 1은 수동 계측기 판독 및 자동 계측기 판독(AMR) 기술에 따른 계측기 판독을 설명하는 일례의 종래 전력 분배 시스템의 블록도다.
도 2는 고급 계측 인프러스트럭처(AMI) 기술에 따른 계측기 판독을 나타내는 일례의 종래 전력 분배 시스템의 블록도다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 일례의 IP-기반 능동 부하 관리 시스템의 블록도다.
도 4는 도 3의 능동 부하 관리 시스템에 도시되는 바와 같은 일례의 능동 부하 디렉터(ALD)를 나타내는 블록도다.
도 5는 도 3의 능동 부하 관리 시스템에 도시되는 바와 같이 일례의 능동 부하 클라이언트 및 스마트 차단기 부하 센터를 나타내는 블록도다.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 능동 부하 관리 시스템 내에서 제어되지 않은 및 제어되는 메시징의 비교를 제시하는 블록도 및 시간도다.
도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라, 고정 대역폭 통신 링크를 통한 메시지의 전송을 제어하기 위해 능동 부하 관리 시스템에서 중앙 컨트롤러에 의해 실행되는 단계들의 로직 순서도다.
도 8은 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라, 고정 대역폭 통신 링크를 통한 적어도 하나의 메시지의 전송을 제어하기 위해 능동 부하 관리 시스템 내 서비스 포인트에 위치한 움직이지 않는 무선 통신 장치에 의해 실행되는 단계의 로직 순서도다.

본 발명에 따른 예시적인 실시예들을 구체적으로 설명하기 전에, 능동 부하 관리 시스템 내 능동 부하 클라이언트 장치와 같이, 복수의 고정된 위치 및 움직임없는 통신 장치와, 능동 부하 디렉터와 같은 중앙 컨트롤러 간의 고정 대역 통신 링크에 걸쳐 메시지의 전송을 제어함에 관련된 장치 구성요소 및 공정 단계들의 조합에서 실시예가 주로 나타남을 알 수 있어야 한다. 따라서, 장치 및 방법 구성요소들은 도면에서 종래의 부호에 의해 적절한 위치에 표시되었고, 도면은 발명의 이해를 돕기 위해 필수적인 구체적 사항만을 도시하였다.

본 문서에서, "제 1" 및 "제 2", "상부" 및 "하부", 등은 일 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구분하기 위해 사용되며, 이러한 실체 또는 요소 간의 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 의미하는 것이 아니다. "포함한다" 및 "포함하는", "지닌다" 및 "지닌", "구비한다" 및 "구비하는", "갖는다" 및 "갖는"과, 그외 유사 표현들은, 배타적이지 않은 포함사항을 커버하고자 하는 것으로서, 요소들의 리스트를 포함하거나, 지니거나, 구비하거나, 갖는 프로세스, 방법, 품목, 장치, 또는 그외 다른 사항은 이러한 요소들만을 포함하는 것이 아니며, 이러한 프로세스, 방법, 품목, 장치, 또는 다른 사항에 내재적이거나 명백하게 적시되지 않은 다른 요소들을 포함할 수 있다. 임의의 대상이나 액션과 연계하여 사용되는 "복수의"는 이러한 대상 또는 액션이 2개 이상임을 의미한다. "일", "하나의"라는 표현은 복수의 대상을 배제하지 않는다. "지그비"(ZigBee)는 802.15.4 표준에 따른 IEEE에서 채택한 무선 통신 프로토콜을 의미하고, "블루투스"(Bluetooth)는 IEEE 802.15.1 표준을 구현하는 단거리 무선 통신 프로토콜을 의미한다. 전력선 통신은 HOMEPLUG 전력선 동맹 및 IEEE에 의해 발전되고 있는, 또는 공표된 규약들을 통해, 다양한 형태로 전력선을 통한 광대역(BPL: Broadband over Power Line)을 포함하는, 전력선을 이용한 데이터 통신 시스템을 포함한다. "HSPA"(High Speed Packet Data Access)는 GSM 표준이 3세대 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 프로토콜을 넘어 발전하는 것을 나타내는 다른 모바일 통신 표준 또는 ITU(International Telecommunication Union)에서 채택한 임의의 통신 프로토콜을 의미한다. "CDMA EVDO Rev. A"(Code Division Multiple Access Evolution Date-Optimized Revision A)는 TIA-856 Rev. A 표준 번호 하에 ITU에서 채택한 통신 프로토콜을 의미한다. "LTE"(Long Term Evolution)는 3GPP(Thired Generation Partnership Project) 릴리스 8(ITU 채택)에 기초한 임의의 통신 프로토콜 또는, HSPA 및 EVDO를 위한 대체 프로토콜이 될 것으로 예상되는 음성, 비디오, 및 데이터 표준으로의 GSM-기반 네트워크의 발전을 의미하는 다른 모바일 통신 표준에 기초한 통신 프로토콜을 의미한다. "공익사업자", "전기 공익사업자", "전력 전기 공익사업자", "전기 전력 공익사업자" 등은 전력을 발생시켜 소비자에게 분배하는 임의의 실체로서, 전력 발생 실체로부터 전력을 구매하고, 구매한 전력을 소비자에게 분배하며, 또는, 태양열, 풍력, 등과 같은 대체 에너지원에 의해 실제로 또는 가상으로 생성된 전기를 FERC(Federal Energy Regulatory Commission) 전기 그리드, 등을 통해 전력 발생 또는 분배 실체에 공급한다. "대역폭" 및 "용량"은 여기서 상호혼용가능하게 사용된다.

여기서 설명되는 시스템의 실시예나 구성요소는 여기서 설명되는 능동 부하 관리 시스템 내 고정 대역폭 통신 링크를 통한 메시지의 전송을 관리하거나 제어하기 위한 일부, 대부분, 또는 모든 기능을 소정의 비-프로세서 회로와 연계하여 구현하기 위해 하나 이상의 프로세서를 제어하는 독자적으로 조정된 프로그램 명령과, 하나 이상의 종래의 프로세서로 구성된다. 비-프로세서 회로는 전파 수신기, 전파 송신기, 안테나, 모뎀, 신호 구동기, 클럭 회로, 전력 공급원 회로, 릴레이, 계측기, 스마트 차단기, 전류 센서, 및 사용자 입력 장치 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이와 같이, 이러한 기능들은 능동 부하 관리 시스템 내 장치들 간에 메시지의 전송을 관리 또는 제어하기 위한 방법의 단계들로 해석될 수 있다. 대안으로서, 이 기능들 중 일부 또는 전부가 프로그램 명령을 저장하지 않은 상태 머신에 의해 구현될 수 있고, 또는 하나 이상의 ASIC에 의해 구현될 수 있으며, 각각의 기능이나 이러한 기능들의 일부 조합이 주문형 로직으로 구현된다. 물론, 상술한 방식들의 조합이 사용될 수도 있다. 따라서, 이러한 기능들을 위한 방법 및 수단이 여기서 설명되어 있다. 더욱이, 여기서 개시되는 개념 및 원리에 의해 안내될 때, 가용 시간, 현재 기술, 및 경제적 고려사항에 의해 동기유발되는 여러 설계 선택사항 및 현저한 효과에도 불구하고, 당 업자라면 이러한 소프트웨어 명령, 프로그램, 및 집적 회로(IC)를 쉽게 발생시킬 수 있을 것이고, 부적절한 시행착오없이, 이러한 비-프로세서 회로를 적절히 배열하고 기능적으로 통합할 수 있을 것이다.

일반적으로, 본 발명은 능동 부하 관리 시스템 내 복수의 고정 위치(가령, 움직이지 않는) 통신 장치 내외로 고정 대역폭(무선 또는 유선) 통신 링크의 전송을 제어하기 위한 방법 및 장치를 포괄한다. 적절한 보고 기능을 갖는 소프트웨어를 실행하는 능동 부하 클라이언트 장치 또는 스마트 미터일 수 있는, 통신 장치로부터 전달받을 수 있는 메시지는, 통신 장치가 설치되거나 고정적으로 위치하는 서비스 포인트에 위치한 전력 소모 장치에 의한 전력 소모에 적어도 관련된 정보를 제공한다. 서비스 포인트는 전기 공익사업자로부터 전력을 수신한다.

일 실시예에 따르면, 전기 공익사업자 또는 제 3 자 서비스 제공자에 의해 작동하는 능동 부하 디렉터와 같은 중앙 프로세서가, 각각의 통신 장치와 연계된 식별자와, 통신 장치에 의해 전력 보고 메시지가 전송되는 보고 주기 또는 전송 주기와, 상기 보고 주기 내 복수의 전송 증분을 결정한다. 컨트롤러는 각각의 전송 증분을 각자의 통신 장치 그룹에 할당하여, 특정 통신 장치에 대한 식별자와, 특정 통신 장치를 포함하는 통신 장치들의 그룹에 할당된 전송 증분의 지속시간과, 특정 통신 장치의 그룹 내 통신 장치의 수량에 기초하여, 특정 통신 장치로부터 적어도 하나의 전력 보고 메시지에 대한 전송 시점을 결정한다. 그 후 컨트롤러는 통신 링크를 통해 특정 통신 장치로 전송 시점의 표시를 지닌 제어 메시지(가령, 전송 시점 메시지)를 송신할 수 있다. 이러한 방식으로 통신 장치에 대한 전송 시점을 결정함으로써, 중앙 컨트롤러는 고정된 대역폭 통신 링크의 용량 제한으로 인해 상실되거나 바람직하지 못하게 지연될 메시지의 가능성을 낮추도록 통신 장치 전송을 충분하게 변화시키거나 엇갈리게 할 수 있다.

대안의 실시예에서, 중앙 컨트롤러는 서빙 전기 공익사업자의 제어 센터로부터 다양한 정보를 수신하고, 통신 장치를 위한 전송 시점을 결정하기 위해 이러한 정보를 이용한다. 예를 들어, 중앙 컨트롤러는 통신 장치와 관련된 식별자, 통신 장치의 수량(quantity), 보고 주기 내의 전송 증분의 수량, 통신 장치의 그룹에 할당된 전송 증분의 식별을 포함한 적어도 하나의 제어 메시지를 수신할 수 있다. 이러한 정보에 기초하여, 중앙 컨트롤러는 보고 주기 내의 전송 증분의 수량과 보고 주기의 지속시간(duration)을 기초로, 특정 통신 장치를 포함하는 통신 장치 그룹에 할당될 전송 증분의 지속시간(duration)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 전송 증분의 지속시간은 보고 주기의 지속시간을 전송 증분의 수량으로 나눔으로써 결정될 수 있다. 추가적으로, 중앙 컨트롤러는 보고 주기 내의 전송 증분의 수량과 통신 장치의 수량에 근거하여 통신 장치들의 그룹 내 통신 장치의 수량을 결정할 수 있다. 예를 들어, 각 그룹의 통신 장치가 실질적으로 동일한 개수의 통신 장치를 포함하는 실시예에서, 그룹 당 통신 장치의 수량은 통신 장치의 수량을 보고 주기 또는 전송 주기 당 전송 증분의 수량으로 나눔으로써 결정될 수 있다. 마지막으로, 특정 통신 장치에 대한 전송 시점은, 통신 장치에 관련된 식별자(가령, 통신 장치에 할당된 시퀀스 번호로서, 각각의 통신 장치에는 1에서부터 시스템 내 통신 장치들의 총 개수를 따라 이어지는 시퀀스의 고유 번호가 할당됨)를 특정 통신 장치 그룹 내 통신 장치의 수량으로 나누고, 나누어진 몫을 특정 통신 장치의 그룹에 할당된 전송 증분의 길이, 즉, 지속시간과 곱함으로써 결정될 수 있다. 이 경우에 전송 시점은 특정 통신 장치의 그룹에 할당된 전송 증분의 시작 시점에 대해 연산된 시간일 것이다.

추가적인 실시예에서, 각각의 통신 장치는 중앙 컨트롤러로부터 수신한 정보에 기초하여 보고 메시지를 송신하기 위한 자체 전송 시점을 결정할 수 있다. 이러한 경우에, 중앙 컨트롤러로부터 수신된 정보는 통신 장치와 관련된 식별자, 능동 부하 관리 시스템 내의 통신 장치의 수량(가령, 중앙 컨트롤러에 의해 서빙되는 통신 장치의 수량), 통신 장치에 의해 보고 메시지가 송신될 보고 주기 내의 전송 증분의 수량, 그리고, 자신이 포함된 통신 장치 그룹에 할당된 전송 증분의 식별을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 장치는 시스템 내 통신 장치의 총 수량과, 보고 주기 내 전송 증분의 수량에 기초하여 자신이 포함된 그룹 내의 통신 장치의 수량을 결정할 수 있다. 통신 장치는 자신이 포함된 그룹에 할당된 전송 증분의 지속시간을 또한 결정할 수 있다. 그 후 통신 장치는 통신 장치에 관련된 식별자와, 자신이 포함된 그룹 내의 통신 장치의 수량과, 자신이 포함된 그룹에 할당된 전송 증분의 지속시간에 기초하여 보고 메시지에 대한 전송 시점을 결정할 수 있다. 전송 시점 결정 후, 통신 장치는 결정된 전송 시점에서 통신 링크를 통해 적어도 하나의 보고 메시지를 송신할 수 있다.

일 실시예에서, 통신 장치는 보고 주기 내의 전송 증분의 수량과 통신 장치의 전체 수량에 기초하여 통신 장치의 그룹 내의 통신 장치의 수량을 결정할 수 있다. 예를 들어, 각 그룹의 통신 장치가 실질적으로 동일한 개수의 통신 장치를 포함하는 실시예에서, 그룹 당 통신 장치의 수량은 보고 주기 또는 전송 주기 당 전송 증분의 수량으로 통신 장치의 총 수량을 나눔으로써 결정될 수 있다. 추가적으로, 통신 장치는 보고 주기의 지속시간과 보고 주기 내의 전송 증분의 수량에 기초하여 자신이 포함된 그룹에 할당된 전송 증분의 지속시간을 결정할 수 있다. 예를 들어, 전송 증분의 지속시간은 전송 증분의 수량으로 보고 주기의 지속시간을 나눔으로써 결정될 수 있다. 마지막으로, 통신 장치는, 통신 장치에 연계된 식별자(통신 장치에 할당된 시퀀스 번호로서, 1에서부터 시스템 내 통신 장치의 총 수를 따라 이어지는 고유 수치가 각각의 통신 장치에 할당됨)를 통신 장치 그룹 내 통신 장치의 수량으로 나누고, 그 나누어진 몫을 통신 장치의 그룹에 할당된 전송 증분의 길이 또는 지속시간과 곱함으로써, 자신의 전송 시점을 결정할 수 있다. 이 경우에 전송 시점은 통신 장치 그룹에 할당된 전송 증분의 시작 시점에 대해 연산된 시간일 것이다.

본 발명은 도 3-8을 참조하여 더욱 쉽게 이해될 것이다. 도 3은 본 발명에 따라, 종래의 전력 생산 전기 공익사업자, 서빙 전기 공익사업자(가령, 전기 조합 또는 지자체) 또는 가상 전기 공익사업자일 수 있는, 전기 공익사업자에 의해 이용될 수 있는 예시적인 IP-기반 능동 부하 관리 시스템(ALMS: Active Load Management System)(10)을 도시한다. 아래 제공되는 ALMS(10)의 설명은 본 발명의 실시예에 관한 구체적 사항만으로 제한된다. ALMS(10)의 더욱 일반적이고 상세한 설명은 미국특허공보 제7,715,951 B2 호에 개시되어 있고, 그 내용은 본 발명에 포함된다. 미국특허공보 제7,715,951호의 개시내용은 주거지 및 회사와 같은 서비스 포인트에 위치한 장치에 대한 전력을 차단하거나 감소시키기 위한 제어 이벤트의 실행과 예시적인 작동 구현예에 관한 세부사항을 제공한다. 가상 전기 공익사업자를 구현하기 위해 ALMS(10)를 이용하는 방안은 2007년 12월 13일자 미국특허출원 제12/001,819호에 세부적으로 설명되어 있고, 이 출원은 2009년 3월 5일자로 미국특허출원공보 제2009/0063228 A1호로 공개된 바 있으며, 그 내용은 본 발명에 포함된다.

예시적인 ALMS(10)는 하나 이상의 서비스 포인트(20)(하나만 도시됨)에 설치된 하나 이상의 능동 부하 클라이언트(ALC)(300)(하나만 도시됨)와 하나 이상의 전기 공익사업자 제어 센터(UCC)(200)(하나만 도시됨) 간에 연결되는 능동 부하 디렉터(ALD)(100)를 통해 전력 분배를 모니터링 및 관리한다. ALD(100)는 인터넷 프로토콜(IP) 또는 그외 다른 (IP 또는 이더넷) 연결-기반 프로토콜을 이용하여 네트워크(80)를 통해 또는 직접 각각의 능동 부하 클라이언트(300) 및 전기 공익사업자 제어 센터(200)와 통신할 수 있다. 예를 들어, ALD(100)는 GSM, 개선형 데이터 GSM 환경(EDGE), ANSI C12.22, HSPA, LTE, TDMA, 또는 CDMA 데이터 표준(CDMA 2000, CDMA 리비전 A, CDMA 리비전 B, CDMA EVDO 리비전 A 포함)과 같은 하나 이상의 무선 통신 프로토콜을 이용하여 하나 이상의 기지국(90)(하나만 도시됨)을 통해 작동하는 RF 시스템을 이용하여 통신할 수 있다. 대안으로서, 또는 추가적으로, ALD(100)는 디지털 가입자 라인(DSL) 기술, 케이블 TV IP-기반 기술, 또는 다른 관련 기술의 이용을 통해서와 같이, 유선 인터페이스를 통해 완전하게 또는 부분적으로 통신할 수 있다. 도 3에 도시되는 예시적인 실시예에서, ALD(100)는 기지국(90)으로부터 능동 부하 클라이언트(300)까지 HSPA 또는 EVDO 프로토콜을 구현하는 무선 채널과 기지국(90)까지 종래의 IP-기반 통신의 조합을 이용하여 하나 이상의 능동 부하 클라이언트(300)와 통신한다. 기지국(90)과 서비스 포인트(20) 또는 능동 부하 클라이언트(300) 사이의 거리는 "마지막 마일"이라 통상적으로 불리지만, 이 거리가 실제 1마일이 될 수는 없다. ALD(100)는 분배 연산 환경에서, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 다른 조합으로, 개별 서버로, 또는, 서버 내의 블레이드로, 등등으로 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 다음의 개시 내용에서, ALD(100)는 본 발명의 이해를 촉진시키기 위해 개별 서버에서 실시되는 것으로 설명된다.

각각의 능동 부하 클라이언트(300)는 지정된 어드레스(가령, IP 어드레스)를 통해 액세스가능하고, 능동 부하 클라이언트(300)가 연계되는(가령, 연결되거나 지지되는) 서비스 포인트(20)(가령, 회사 또는 주거지(20))에 설치된 개별 스마트 차단기 모듈 또는 지능형 기기(60)의 상태를 제어 및 모니터링한다. 각각의 능동 부하 클라이언트(300)는 단일 주거형 또는 상업용 고객과 연계된다. 일 실시예에서, 능동 부하 클라이언트(300)는 능동 부하 클라이언트(300)로부터의 신호에 따라, 온(활성) 상태에서 오프(비활성) 상태로 전환될 수 있는, 그리고 그 역방향으로도 전환될 수 있는 스마트 차단기 모듈을 지닌 주거형 부하 센터(400)와 통신한다. 스마트 차단기 모듈은 예를 들어, 새로운 건축 중 설치를 위한 상표명 "Cutler-Hammer"의 Eaton Corporation 사와, 상표명 "Squard D"의 Schneider Electric SA 사에서 제작한 스마트 차단기 패널을 포함할 수 있다.

기존 건물을 개조(retrofitting)하기 위해, 개별 식별 및 제어 수단을 갖는 스마트 차단기가 사용될 수 있다. 일반적으로, 각각의 스마트 차단기는 단일 기기(예를 들어, 세탁기/건조기(30), 온수기(40), HVAC 유닛(50), 또는 수영장용 펌프(70))를 제어한다. 대안의 실시예에서, "스마트 차단기"와 유사하게 작동하는, 그러나, 제어 하에 부하(가령, 전력 소모 장치)와 동시에 설치되는, IP 어드레싱가능 릴레이 또는 장치 컨트롤러가, 개별 기기(60), HVAC 유닛(40), 수영장용 펌프(70), 온수기(40), 또는 (전기 공익사업자 또는 최종 고객에 의해 결정되는) 그외 다른 제어가능한 장치의 시동 전력, 정상 상태 전력, 전력 품질, 듀티 사이클, 및/또는 에너지 부하 프로파일을 측정할 것이다.

추가적으로, 능동 부하 클라이언트(300)는 다양한 알려진 통신 프로토콜(가령, IP, BPL, 이더넷, 블루투스, 지그비, 와이-파이(IEEE 802.11 프로토콜), 와이맥스(IEEE 802.16 프로토콜), HSPA, EVDO, 등) 중 하나 이상을 통해 직접(가령, 주거용 부하 센터(400)과 통신없이) 개별 스마트 기기(60)를 제어할 수 있다. 통상적으로, 스마트 기기(60)는 통신 기능을 갖는 전력 제어 모듈(도시되지 않음)을 포함한다. 전력 제어 모듈은 실제 기기와 전력 공급원 사이에서, 상기 기기에 대해 전력 공급원과 일직선 상에서 설치된다(가령, 전력 제어 모듈은 가정이나 회사의 전력 콘센트에 꼽히고, 상기 기기에 대한 전력 코드는 전력 제어 모듈에 꼽힌다). 따라서, 전력 제어 모듈이 기기(60) 오프 명령을 수신할 때, 전력 제어 모듈은 상기 기기(6)에 공급되는 실제 전력을 단절시킨다. 대안으로서, 스마트 기기(60)는 기기 내에 직접 통합되는 전력 제어 모듈을 포함할 수 있고, 이는 명령을 수신하여 직접 기기(6)의 작동을 제어할 수 있다(가령, 스마트 온도계는 설정 온도 상승 또는 하강, HVAC 유닛의 온/오프 전환, 선풍기의 온/오프 전환, 등과 같은 기능을 수행할 수 있다).

능동 부하 클라이언트(300)는 하나 이상의 유효성 인자 센서(94)에 또한 연결될 수 있다. 이러한 센서(94)는 내부 및/또는 외부 온도, 내부 및/또는 외부 습도, 시간, 오염도, 강우량, 풍속, 및 그외 다른 인자나 파라미터와 같이, 장치의 작동에 영향을 미치는 다양한 변수 인자를 모니터링하는 데 사용될 수 있다.

회사 또는 산업 설정과 관련된 서비스 포인트(20)의 경우, ALMS(10)는 스위치-기반 장치(가령, HVAC 유닛과 같이, 기후에 의해 제어되는, 또는, 환경 의존적인 장치, 등) 또는 환경 독립적 장치(가령, 공공 영역 및/또는 엘리베이터에서의 조명, 등)에 대한 전력을 차단하거나 제거함으로써 피크 수요의 시간 중 전력 소모를 낮추는 데 이용될 수 있다. 대안으로서, ALMS(10)는 환경 의존적 또는 기후-제어식 장치의 제어 하에, 설정 포인트 및/또는 모드에 따라 적용가능한, 온도 또는 다른 환경적 특성을 감소시키거나 증가시키는 데 사용될 수 있다(가령, 공공 영역에서의 난방 또는 냉방 감소, 난로 온도 감소, 및/또는 냉장고 온도 상승).

도 3에 도시되는 바와 같이, 서비스 포인트(20)는 태양전지판, 연료 전지, 및/또는 풍력 터빈과 같은 하나 이상의 현지(on-site) 발전 장치(96)(하나만 도시됨)를 선택적으로 갖출 수 있다. 포함될 때, 각각의 발전 장치(96)는 능동 부하 클라이언트(300)에 연결된다. 발전 장치(96)에 의해 공급되는 전력은 서비스 포인트(20)에서의 장치에 의해 전부 또는 부분적으로 사용될 수 있고, 사용되지 않은 잉여의 전력은 전기 공익사업자의 전체 용량에 추가될 수 있다. 알짜 계측 조정에 따르면 전기 공익사업자는, 서비스 포인트(20)에서 생성되어 전기 공익사업자의 전력 그리드에 공급되는 임의의 에너지에 대해 서비스 포인트 소유자에 크레디트를 제공할 수 있다.

서비스 포인트(20)는 발전 장치(96)에 의해 생성되거나 전기 공익사업자에 의해 공급되는 에너지를 저장하기 위해 하나 이상의 현지 전력 저장 장치(62)를 더 포함할 수 있다. 전력 저장 장치(62)는 전력 저장용으로 주로 사용될 수 있고, 더욱 일반적으로는, 전력 소모와 같은 다른 주 용도를 가질 수 있다. 통상적으로, 전력 저장 장치(62)는 전력 그리드에 플러그-인되어, 나중에 사용되거나 소비될 수 있는 전력을 증분하여 저장한다. 전력 저장 장치(62)의 일례는 전기 자동차다. 사용 중이 아닐 때, 전력 저장 장치(62)는 서비스 포인트(20)의 콘센트에 플러그-인되어, 전기 공익사업자의 그리드로부터 에너지를 끌어들여 저장한다. 그 후 전력 저장 장치(62)는 나중에 콘센트로부터 언플러그되어, 주 용도로 사용될 수 있다. 전기 자동차의 예에서, 전력 저장 장치(62)는 이송에 사용하기 위해 플러그-인된다.

대안으로서, 전력 저장 장치(62)는 충전 후 나중에, 발전 장치(96)와 유사한, 전력의 공급원으로 기능할 수 있다. 예를 들어, 전기 자동차는 서비스 포인트(20)에서 소켓 내로 플로그-인될 수 있고, 차량 소유자가 잠시동안 차량 이용에 계획이 없을 때 전기 공익사업자의 그리드에 공급되는 나머지 저장된 전력의 전부 또는 일부를 가질 수 있다. 이러한 경우에, 차량 소유자는 하이 피크 부하 시간에 전기 공익사업자 그리드에 전력을 공급할 것을 선택할 수 있고, 로우 피크 부하 시간에 그리드로부터 전력을 수신하거나 소모하여, 물자로 저장된 전력을 효과적으로 취급할 수 있다.

서비스 포인트(20)는 ALD(100)의 웹 브라우저 인터페이스 내로 웹-기반 사용자 인터페이스(가령, 인터넷에 액세스가능한 웹 포털)를 또한 포함할 수 있다. 웹-기반 사용자 인터페이스는 "고객 대시보드"(98)로 불린다. 고객 대시보드(98)가 컴퓨터, 스마트폰, PDA, 또는 다른 필적가능한 장치를 통해 고객에 의해 액세스되면, 고객 대시보드(98)는 고객의 서비스 포인트(20)에서 장치를 제어하기 위해 ALMS(10)에 의한 사용을 위한 선호도를 명시하도록 고객에 의해 사용될 수 있다. 고객 대시보드(98)는 ALD(10) 내로의 액세스를 고객에게 제공한다. ALD(100)는 (가령, 웹 브라우저 인터페이스를 통해) 고객 대시보드(98)로부터 입력을 수용하여, 고객에게 디스플레이하기 위해 정보를 고객 대시보드(98)에 출력한다. 고객 대시보드(98)는 서비스 포인트(20)로부터 액세스될 수 있고, 또는 인터넷 액세스가능 장치로부터 원격으로 액세스될 수 있으며, 바람직하게는 사용자 명칭 및 비밀번호를 보안 용도로 이용하여 액세스될 수 있다. 따라서, 고객 대시보드(98)는 고객의 서비스 포인트(20)에 위치한, ALD(100)에 의해 제어되는 장치와 연계된 선호도를 명시함에 의해 고객에 의해 사용되는 안전한, 웹-기반 인터페이스인 것이 바람직하다. 고객 대시보드는 제어되는 장치 및/또는 서비스 포인트 또는 파라미터와 연계하여 ALD(100)에 의해 실행되는 고객 개인 설정 애플리케이션 또는 고객 서명 애플리케이션에 의해 요청되는 정보를 제공하는 데 또한 사용될 수 있다. 고객 선호도는 예를 들어, 제어 이벤트 선호도(가령, 시간, 지속시간, 등), 과금 관리 선호도(가령, 최대 월 과금 비용에 대한 목표), 환경적 특성 또는 조건에 대한 최대 및 최소 경계 설정, 및 다양한 다른 고객 설정을 포함할 수 있다.

도 4를 이제 참조하면, ALD(100)는 고객 뿐 아니라 서비스 인력에 대한 주 인터페이스로 기능할 수 있고, 능동 부하 클라이언트(300)와 전기 공익사업자 사이에서 중앙 컨트롤러로 기능할 수 있다. 도 4에 도시되는 예시적인 실시예에서, ALD(100)는 개별 서버로 구현되고, 전기 공익사업자 제어 센터(UCC) 보안 인터페이스(102), UCC 명령 프로세서(104), 마스터 이벤트 매니저(106), ALC 매니저(108), ALC 보안 인터페이스(110), ALC 인터페이스(112), 웹 브라우저 인터페이스(114), 고객 서명 애플리케이션(116), 고객 인력 설정(138), 고객 보고 애플리케이션(118), 전력 절감 애플리케이션(120), ALC 진단 매니저(122), ALD 데이터베이스(124), 서비스 디스패치 매니저(126), 트러블 티켓 제너레이터(128), 콜 센터 매니저(130), 카본 절감 애플리케이션(132), 전기 공익사업자 전력 및 카본(P&C) 데이터베이스(134), 판독 계측기 애플리케이션(136), 보안 장치 매니저(140), 및 장치 컨트롤러(144)를 포함한다. ALD(100)의 요소들 중 여러가지의 작동 세부사항이 아래에서 설명된다. ALD(100)의 나머지 요소들의 작동 세부 사항은 미국특허공보 제7,715,951호 및 미국특허출원공보 제2009/0063228A1호에 기재되어 있으며, ALD(100)는 개별 서버 실시예의 범주에서 또한 설명되고 있다.

일 실시예에서, 고객은 고객 대시보드(98)를 이용하여 웹 브라우저 인터페이스(114)를 통해 ALD(100)와 상호작용하고, 고객 서명 애플리케이션(116)을 통해 ALMS(10)에 의해 제공되는 모든 서비스 또는 일부 서비스에 가입한다. 고객 서명 애플리케이션(116)에 따르면, 고객은 고객 및 고객의 서비스 포인트(20)(가령, 거지주 또는 회사)에 관한 정보를 지닌 고객 개인 설정(138)을 입력하고, 고객이 가압하고자 하는 서비스의 한도(extent)를 명시한다. 고객은 고객 대시보드(98)를 이용하여 액세스할 수 있고, 이들이 구축된 후 기존 계좌에 관한 정보를 수정할 수 있다.

ALD(100)는 ALD(100)와 전기 공익사업자 회사의 제어 센터(200) 사이에 보안 및 암호화를 제공하는 UCC 보안 인터페이스(102)를 또한 포함하여, 어떤 제 3자도 ALD(100)에 대한 승인되지 않은 지시를 제공할 수 없음을 보장한다. UCC 명령 프로세서(104)는 ALD(100)와 전기 공익사업자 회사의 제어 센터(200) 사이에서 메시지를 수신하고 송신한다. 마찬가지로, ALC 보안 인터페이스(110)는 ALD(100)와 ALMS(10) 내 각각의 능동 부하 클라이언트(300) 사이에서 보안 및 암호화를 제공하여, 제 3자가 능동 부하 클라이언트(300)에 지시할 수 없고 능동 부하 클라이언트(300)로부터 정보를 수신할 수 없음을 보장한다. ALC 보안 인터페이스(110) 및 UCC 보안 인터페이스(102)에 의해 이용되는 보안 기술은, WEP(Wireless Encryption Protocol), WPA 및 WPA2)(Wi-Fi Protected Access), AES(Advanced Encryption Standard), PGP(Pretty Good Privacy), 또는 전용 암호화 기술과 같은 대칭 키 또는 비대칭 키 알고리즘을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 전기 공익사업자의 제어 센터(200)로부터 UCC 명령 프로세서(104)에 의해 수신될 수 있는 명령은, "절단"(Cut) 명령, "얼마"(How Much) 명령, "이벤트 종료"(End Event) 명령, 및 "계측기 판독"(Read Meters) 명령을 포함한다. "절단" 명령은 지정된 시간동안 지정된 전력의 양을 감소시키도록 ALD(100)에 지시한다. "얼마" 명령은 요청 전기 공익사업자 제어 센터(200)에 의해 감소될 수 있는 전력의 양(가령, 메가와트 단위)에 관한 정보를 요청한다. "이벤트 종료" 명령은 현재의 ALD 거래 또는 부하 제어 이벤트를 중단한다. "미터기 판독" 명령은 요청 전기 공익사업자에 의해 서비스받는 모든 고객에 대한 계측기를 판독할 것을 ALD(100)에 제시한다.

UCC 명령 프로세서(104)는 전기 공익사업자 제어 센터(200)에 "얼마" 명령 또는 "이벤트 종료" 상태 확인에 대한 응답을 전송할 수 있다. "얼마" 명령에 대한 응답은 절단될 수 있는 전력의 양을 되보낸다. "이벤트 종료됨"(Event Ended) 확인 메시지는 현재의 ALD 거래 또는 부하 제어 이벤트가 종료되었음을 확인해준다.

대안의 실시예에서, UCC 명령 프로세서(104)는 전송 시점 결정 파라미터를 지닌, 전기 공익사업자 제어 센터(200)로부터 하나 이상의 업데이트 또는 다른 메시지를 수신할 수 있다. 전송 시점 결정 파라미터는 ALC 매니저(108) 또는 대등 장치나 소프트웨어에 의해 사용될 수 있어서, 능동 부하 클라이언트(300)에 대한 전송 시점을 결정할 수 있다. 이러한 파라미터는 능동 부하 클라이언트 장치(300)에 대한 식별자와, 능동 부하 클라이언트 장치(300)의 수량과, 전송 주기 내의 전송 증분의 수량과, 능동 부하 클라이언트 장치(300)의 그룹에 할당된 전송 증분의 식별을 포함할 수 있다. 이러한 파라미터에 기초한 전송 시점의 결정은 아래에서 상세하게 설명된다.

마스터 이벤트 매니저(106)는 ALMS(10)에 의해 제어되는 전력 부하 활동의 전체 상태를 유지관리한다. 일 실시예에서, 마스터 이벤트 매니저(106)는 (복수의 전기 공익사업자가 제어될 때) 제어되는 각각의 전기 공익사업자에 대한 개별적 상태를 유지관리하고, 각 전기 공익사업자 내의 현재의 전력 이용을 추적한다. 마스터 이벤트 매니저(106)는 각각의 전기 공익사업자의 관리 조건을 또한 추적한다(가령, 각각의 전기 공익사업자가 현재 관리되고 있는 지 여부). 마스터 이벤트 매니저(106)는 UCC 명령 프로세서(104)로부터 거래 요청 형태로 명령어를 수신하고, ALC 매니저(108) 및 전력 절감 애플리케이션(120)과 같이, 요청받은 거래를 완료하는데 필요한 구성요소에 명령어를 전달한다.

ALC 매니저(108)는 ALC 인터페이스(112)를 통해 시스템(10) 내의 각각의 능동 부하 클라이언트(300)와 ALD(100) 사이에서 명령어를 전달한다. 예를 들어, ALC 매니저(108)는 개별 IP 어드레스를 통해 능동 부하 클라이언트(300)와 통신함으로써 지정된 전기 공익사업자에 의해 서비스받는 모든 능동 부하 클라이언트(300)의 상태를 추적한다. ALC 인터페이스(112)는 ALC 매니저(108)로부터 수신되는 명령어(가령, 거래)를 표적 능동 부하 클라이언트(300)에 의해 알 수 있는 적절한 메시지 구조로 변환하여, 이 메시지를 능동 부하 클라이언트(300)로 전송한다. 마찬가지로, ALC 인터페이스(112)가 능동 부하 클라이언트(300)로부터 메시지를 수신할 때, ALC 인터페이스는 ALC 매니저(108)에 의해 이해되는 형태로 메시지를 변환하여, 변환된 메시지를 ALC 매니저(108)로 전달한다.

ALC 매니저(108)는 ALC 매니저가 서비스하는 각각의 능동 부하 클라이언트(300)로부터, ALC 매니저(108)에 의해 전송되는 폴링 메시지에 따라, 또는 자동적으로, 농등 부하 클라이언트(300)에 의해 제어되는 각각의 장치의 현재 전력 소모(또는, 전류 인출 및 작동 전압과 같이, 현재의 전력 소모를 결정하기 위한 정보) 및 상태(가령, 온 또는 오프)를 지닌 보고 메시지를 수신한다. 대안으로서, 개별 장치 계측이 가용하지 않을 경우, 전체 능동 부하 클라이언트(300)에 대한 총 전력 소모(또는 총 전력 소모를 결정하기 위한 정보) 및 부하 관리 상태가 단일 리포트 또는 상태 메시지로서 보고될 수 있다. 각각의 상태 또는 보고 메시지에 포함된 정보는 ALD 데이터베이스(124) 내에서, 지정된 능동 부하 클라이언트(300)와 연계된 레코드에 저장된다. ALD 데이터베이스(124)는 모든 고객 계정 및 전력 분배를 관리하는 데 필요한 모든 정보를 지닌다. 일 실시예에서, ALD 데이터베이스(124)는 각각의 관리되는 장치(가령, IP-어드레싱가능 스마트 차단기 또는 기기), 장치 상태, 및 장치 진단 히스토리에 대한 지정 작동 명령어의 설명(설정 포인트 및 허용된 최대 변화, 등과 같은 고객 선호도)과, 주거지 또는 회사에 설치된 능동 부하 클라이언트(300)를 갖는 모든 고객들에 대해, 이름, 주소, 전화번호, 이메일 주소, 및 관련 전기 공익사업자 회사와 같은 고객 연락 정보를 지닌다.

시스템(10) 내 능동 부하 클라이언트(300)의 수량과, 대역폭에 따라, 유선 또는 무선에 관계없이, 능동 부하 클라이언트(300)와 ALD(100) 간의 메시징을 지원하도록 할당되어, 능동 부하 클라이언트(300)로부터 보고 메시지의 동시적인, 또는, 실질적으로 동시적인 전송은 할당 대역폭을 넘어서서, ALMS(10) 또는 그 지원 네트워크(80)에 병목을 생성할 수 있다. 따라서, 능동 부하 클라이언트(300)로부터 보고 메시지(뿐만 아니라 ALD(100)로부터의 폴 및 다른 메시징)의 전송 타이밍을 변화시키거나 엇갈리게 하는 것은, 메시지가 ALD(100)(또는 능동 부하 클라이언트(300))에 전달될 가능성을 증가시킴에 있어 중요하고, 이러한 메시지의 전달과 관련된 지연 또는 대기 시간이 최소화될 가능성을 증가시킴에 있어 중요하다. 본 발명의 일레의 실시예에 따른 메시지 전송의 타이밍이 아래 상세하게 설명된다.

ALC 매니저(108)가 능동 부하 클라이언트(300)로부터 수신하여 이에 따라 처리할 수 있는 메시지에는 여러 타입이 있다. 이러한 한가지 메시지가 보안 경보 메시지다. 보안 경보 메시지는 서비스 포인트(20)(가령, 주거지 또는 회사)에 설치된, 그리고, 능동 부하 클라이언트(300)에 (무선으로 또는 유선 연결을 통해) 연결된, 선택적인 보안 또는 안전 모니터링 시스템으로부터 발원한다. 보안 경보 메시지가 수신될 때, ALC 매니저(108)는 ALD 데이터베이스(124)에 액세스하여, 경보가 전송되어야 할 장소를 결정하기 위한 라우팅 정보를 획득하고, 경보를 지시에 따라 전송한다. 예를 들어, ALD 매니저(108)는 주거지 또는 회사의 소유자 및/또는 보안 모니터링 서비스 회사에 경보 또는 다른 메시지(가령, 이메일 메시지 또는 미리 녹음된 음성 메시지)를 전송하도록 프로그래밍될 수 있다.

능동 부하 클라이언트(300)와 ALC 매니저(108) 사이에서 통신할 수 있는 다른 메시지는 보고 트리거 메시지다. 보고 트리거 메시지는 능동 부하 클라이언트(300)에 의해 모니터링되는 특정 장치가 지정 양의 전력을 소모하였음을 ALD(100)에 경고한다. 보고 트리거 메시지가 능동 부하 클라이언트(300)로부터 수신될 때, ALC 매니저(108)는 정보를 공급하는 능동 부하 클라이언트(300)과 연계된 고객에 대한 ALD 데이터베이스(124) 내 메시지에 실린 정보를 로그한다. 전력 소모 정보는 ALC 매니저(108)에 의해 그 후 사용되어, 전력 단축 또는 제어 이벤트 중 전력 단축 또는 "절단" 메시지를 수신받아야할 능동 부하 클라이언트(300)를 결정할 수 있다.

능동 부하 클라이언트(300)와 ALC 매니저(108) 사이에서 교환될 수 있는 또 다른 메시지는 상태 응답 메시지다. 상태 응답 메시지는 능동 부하 클라이언트(300)에 의해 제어되는 각 장치의 타입 및 상태를 ALD(100)에 보고한다. 상태 응답 메시지가 능동 부하 클라이언트(300)로부터 수신될 때, ALC 매니저(108)는 ALD 데이터베이스(124) 내 메시지에 실린 정보를 로그한다.

일 실시예에서, 특정 전기 공익사업자에 대한 전력 소모를 감소시키기 위해 마스터 이벤트 매니저(106)로부터 명령(가령, "절단" 명령)을 수신할 때, ALC 매니저(108)는 ALD 데이터베이스(124)에 저장된 현재 또는 과거의 전력 소모 데이터 및 고객 개인별 설정(138)에 기초하여 "오프" 상태로 전환해야할 능동 부하 클라이언트(300) 및/또는 개별적으로 제어되는 장치를 결정한다. 전력 소모 데이터는 소모 전력, 전류(current draw), 듀티 사이클, 작동 전압, 작동 임피던스, 이용 시간 주기, 설정점(set points), 이용 중 주변 및 외부 온도, 및/또는 다양한 다른 에너지 이용 또는 환경적 데이터를 포함할 수 있다. ALC 매니저(108)는 그 후, 능동 부하 클라이언트의 제어 하에 장치의 전부 또는 일부를 오프시키라는 명령을 지닌 각각의 선택된 능동 부하 클라이언트(300)에 메시지를 전송한다.

다른 실시예에서, 전달되는 전력의 양을 감소시킨 능동 부하 클라이언트(300)의 각각의 고객에 대해 저장된 전력의 양과, ("단축이벤트" 또는 "제어 이벤트"라 불리는) 전력 감축 이벤트 중 각각의 전기 공익사업자에 의해 절감되는 총 전력의 양을 연산하기 위해 전력 절감 애플리케이션(120)이 선택적으로 포함될 수 있다. 전력 절감 애플리케이션(120)은 특정 전기 공익사업자에 의해 서비스받는 각각의 고객에 대해, ALD 데이터베이스(124)에 저장된 데이터에 액세스하여, 전기 공익사업자 파워 앤드 카본("P&C") 데이터베이스(134) 내 입력사항으로 전기 공익사업자가 참가하는 각각의 단축이벤트에 대한 각각의 전기 공익사업자에 의해 측정되는 총 축전 전력 절감(가령, 시간 당 메가와트)를 저장한다.

추가적인 실시예에서, 선택적인 카본 절감 애플리케이션(132)은 전력 절감 애플리케이션(120)에 의해 생성되는 정보를 이용하여, 모든 단축이벤트에 대해 각각의 고객에 의해 그리고 각각의 전기 공익사업자에 의해 절감되는 카본의 양(또는 카본 등가물의 양)을 결정할 수 있다. 카본 절감 정보(가령, 최근 전력 공급원의 위치와 고객의 위치의 지리도 및 서빙 전기 공익사업자당 제너레이션 믹스와 같은 데이터, 정부 표준 연산 비, 제어 이벤트의 결과로 절감된 전력, 방금 완료된 제어 이벤트에 포함된 고객 세트에 대한 전력을 발생시키는 데 사용된 연료의 종류, 등)는 각각의 능동 부하 클라이언트(300)(고객)에 대한 ALD 데이터베이스(124)에 저장되고, 각각의 전기 공익사업자를 위한 전기 공익사업자 P&C 데이터베이스(134)에 저장된다. 카본 절감 애플리케이션(132)은 앞선 단축이벤트에 참가하는 전기 공익사업자와 각각의 능동 부하 클라이언트(300)(고객)에 대해 절감된 총 대등 카본 크레디트를 연산하여, ALD 데이터베이스(124) 및 전기 공익사업자 P&C 데이터베이스(134)에 각각 정보를 저장한다.

계측기 판독 애플리케이션(136)은 전기 공익사업자 제어 센터(200)로부터 "계측기 판독" 또는 대등 명령을 UCC 명령 프로세서(104)가 수신할 때, 선택적으로 호출될 수 있다. 계측기 판독 애플리케이션(136)은 ALD 데이터베이스(124)를 통해 순환하여, 각각의 능동 부하 클라이언트(300) 또는 전기 공익사업자 제어 센터의 명령에서 구체적으로 식별된 능동 부하 클라이언트(300)에 ALC 매니저(108)를 통해 계측기 판독 메시지 또는 명령을 전송한다. 능동 부하 클라이언트(300)로부터 ALC 매니저(108)에 의해 수신되는 정보는 각각의 고객에 대한 ALD 데이터베이스(124)에 로그된다. 모든 능동 부하 클라이언트 계측기 정보가 수신될 때, 정보는 회사간(가령, ebXML) 또는 다른 요망 프로토콜을 이용하여 요청 전기 공익사업자 제어 센터(200)에 전달된다.

선택적인 보안 장치 관리 블록(140)은 보안 인터페이스(110)에 의해 수신되는 보안 시스템 메시지를 취급하기 위한 프로그램 명령을 포함한다. 보안 장치 관리 블록(140)은 모든 보안 시스템 메시지에 대한 라우팅 정보(routing information)를 포함하고, 고객별 또는 서비스 회사별 원칙으로 메시징 옵션을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 보안 서비스는 보안 이벤트 발생시 ALD(100)로부터 이메일 경보를 요구할 수 있고, 반면에, 다른 보안 서비스는 건물 내 시스템으로부터 전달되는 메시지가 능동 부하 클라이언트(300) 및 ALD(100)를 거쳐 직접 보안 서비스 회사에 전달되는 것을 요구할 수 있다.

추가적인 실시예에서, ALD(100)는 앞선 과금 사이클 중 절감한 전력의 양을 세부적으로 나타내는 개별 고객에 전달될 보고서를 발생시키는 고객 보고 애플리케이션(118)을 또한 포함한다. 각각의 보고서는 고객의 능동 부하 클라이언트(300)가 참가한 각각의 단축이벤트에 대한 구체적 세부사항, 주기 중 사용 및 절감된 총 카본 대등물, 관리되고 있는 장치, 고객 지향 제어 이벤트로부터의 전력 절감, 전기 공익사업자 지향 제어 이벤트로부터의 전력 절감, 제어되는 장치 당 절감되는 전력의 양의 세부사항(가령, 스마트 차단기별, 또는 기기별), 과거 과금 사이클에 대한 누적 총 전력 절감을 포함할 수 있다. 고객은 고객 보상 프로그램(150)을 통해 ALMS(10)의 참가에 대한 인센티브 및 상(awards)을 또한 받을 수 있다. 예를 들어, 전기 공익사업자 또는 제 3자 시스템 운영자는 소정의 참가 레벨 또는 이정표에 기초하여 제공자에 의해 제공되는 상품 및 서비스에 대한 시스템 참가자 디스카운트를 제공하도록 상품 및/또는 서비스 제공자와의 협약에 들어갈 수 있다. 보상 프로그램(150)은 종래의 빈번한 플라이어 프로그램과 유사한 방식으로 설정되어, 절감된 전력에 대해 포인트들이 누적되고 지정 포인트 레벨이 누적되면, 고객은 상품 또는 서비스 디스카운트를 선택할 수 있다. 대안으로서, 서빙 전기 공익사업자는 ALMS(10)에 참가하기 위한 고객 비율 디스카운트를 제공할 수 있다.

도 5는 도 3의 ALMS(10)의 실시예에 따라 사용되는, 예시적인 능동 부하 클라이언트(300) 및 주거형 부하 센터(400)의 블록도를 도시한다. 도시되는 능동 부하 클라이언트(300)는 스마트 차단기 모듈 컨트롤러(306), 통신 인터페이스(308), 보안 인터페이스(310), IP-기반 통신 컨버터(312), 장치 제어 매니저(314), 스마트 차단기(B1-BN) 카운터 매니저(316), IP 라우터(320), 스마트 미터 인터페이스(322), 스마트 장치 인터페이스(324), IP 장치 인터페이스(330), 및 전력 디스패치 장치 인터페이스(340)를 포함한다. 능동 부하 클라이언트(300)는 본 실시예에서, 서비스 포인트(20) 현지에 위치한 컴퓨터 또는 프로세서-기반 시스템이다. 능동 부하 클라이언트(300)의 주 기능은, 서비스 포인트(20)에 위치한 제어가능한 전력 소모 장치의 전력 부하 레벨을 관리하는 것이고, 능동 부하 클라이언트(300)는 고객 대신에 이를 살피고 제어한다. 각각의 능동 부하 클라이언트(300)는 각자의 서비스 포인트(20)에서 고정 위치에 설치되고, 아래 상세하게 설명되는 바와 같이 유선 및/또는 무선 통신 기능을 포함한다. 따라서, 각각의 능동 부하 클라이언트(300)는 특별히 구성된, ALMS(10)에서 작동하는 움직이지 않는 통신 장치다.

예시적인 실시예에서, 능동 부하 클라이언트(300)는 동적 호스트 구성 프로토콜(DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol) 클라이언트 기능을 포함할 수 있어서, 능동 부하 클라이언트(300)로 하여금, 능동 부하 클라이언트(300)와 ALD(100) 사이의 통신을 촉진시키는 호스트 IP 네트워크(80) 상에서 DHCP 서버로부터 관리되는 하나 이상의 제어가능한 장치(402-412, 60) 및/또는 그 자체에 대한 IP 어드레스를 동적으로 요청하게 할 수 있다. 능동 부하 클라이언트(300)는 라우터 기능을 추가로 포함하여, 능동 부하 클라이언트(300)로부터 제어가능한 장치(402-412, 60)까지 메시지의 전달을 촉진시키기 위해 능동 부하 클라이언트(300)의 메모리에 할당된 IP 어드레스의 라우팅 표를 관리한다. 능동 부하 클라이언트(300)는 전력 디스패치 기능(가령, 전력 디스패치 장치 인터페이스(340))를 추가로 포함할 수 있고, 서비스 포인트(20)에서 전력 발생 장치(96) 및/또는 전력 저장 장치(62)로부터 디스패치에 가용한 전력에 관한 정보를 ALD(100)에 제공할 수 있다.

통신 인터페이스(308)는 능동 부하 클라이언트(300)와 ALD(100) 사이의 연결을 촉진시킨다. 능동 부하 클라이언트(300)와 ALD(100) 간의 통신은 와이맥스 프로토콜을 포함한다, 그러나 이에 제한되지 않는, 임의의 타입의 IP 또는 다른 연결 기반 프로토콜일 수 있다. 따라서, 통신 인터페이스(308)는 유선 또는 무선 모뎀, 무선 액세스 포인트, 또는 다른 적절한 인터페이스일 수 있다.

표준 IP 레이어-3 라우터(320)는 통신 인터페이스(308)에 의해 수신한 메시지를 능동 부하 클라이언트(300)로, 그리고, 다른 국부적으로 연결된 장치(440)에 전달한다. 라우터(320)는 수신 메시지가 능동 부하 클라이언트(300)로 지향되는 지 여부를 결정하고, 만약 그러할 경우, 메시지를 보안 인터페이스(310)에 보내서 해독한다. 보안 인터페이스(310)는 ALD(100)와 능동 부하 클라이언트(300) 사이에서 교환되는 메시지들의 콘텐트에 대한 보호를 제공한다. 메시지 콘텐트는 예를 들어, 능동 부하 클라이언트(300)에 대한 GPS 데이터와 IP 주소의 조합으로 구성되는 대칭 암호화 키를 이용하여, 또는, 알려진 정보의 다른 조합을 이용하여 보안 인터페이스(310)에 의해 암호화되고 해독된다. 메시지가 능동 부하 클라이언트(300)로 지향되지 않을 경우, 하나 이상의 국부적으로 연결된 장치(440)에 전달하기 위해 IP 장치 인터페이스(330)에 전달된다. 예를 들어, IP 라우터(320)는 ALMS 메시지 및 종래의 인터넷 메시지를 라우팅하도록 프로그래밍될 수 있다. 이러한 경우에, 능동 부하 클라이언트(300)는 개별적인 인터넷 게이트웨이 또는 라우터를 이용하는 대신에, 주거지 또는 회사에 공급되는 인터넷 서비스에 대한 게이트웨이로 기능할 수 있다. (가령, 범용 인터넷 서비스에 대한 게이트웨이로) ALMS 메시지 및 종래의 인터넷 메시지를 모두 라우팅하도록 기능할 때, IP 라우터(320)는 ALMS 메시지의, 또는 (가령, 제어 이벤트와 관련된) 적어도 일부의 ALMS 메시지의, 라우팅에 대한 우선 순위를 제공하는 우선순위화 프로토콜로 프로그래밍될 수 있다.

IP 기반 통신 컨버터(312)는 ALD(100)로부터 유입 메시지를 열어서, 이러한 메시지를 능동 부하 클라이언트(300) 내의 적정 기능으로 전달한다. 컨버터(312)는 다양한 능동 부하 클라이언트(300) 기능(가령, 장치 컨트롤러 매니저(314), 상태 응답 제너레이터(304), 보고 트리거 애플리케이션(318))으로부터 메시지를 수신하고, 메시지를 ALD(100)에 의해 예상되는 형태로 패키징하여, 그 후, 암호화를 위해 보안 인터페이스(310)로 보낸다.

장치 제어 매니저(314)는 능동 부하 클라이언트(300)에 논리적으로 연결된 다양한 제어가능 장치의 제어 구성요소에 대한 전력 관리 명령을 처리한다. 제어 구성요소는 스마트 기기의 제어 모듈과 같은 스마트 장치(60)의 컨트롤러 또는 스마트 차단기(402-412)(6개가 도시됨)일 수 있다. 각각의 스마트 차단기 구성요소(402-412)는 적어도 하나의 장치와 연계되고, 부하 컨트롤러로 구현될 수 있다. 부하 컨트롤러는 (i) 제어 이벤트 중 하나 이상의 관련 장치에 대한 전력을 차단하거나 감소시키고, (ii) 제어 이벤트 중 전력 수요를 감지하며, (iii) (관련 장치가 발전 장치(96)일 경우) 관련 장치로부터 전력 발생을 검출하고, (iv) 관련 장치가 작동하고 있는 환경의 조건 또는 특성(가령, 온도, 습도, 조명, 등)을 감지하며, (v) 장치 불량 또는 수명 종료를 검출하고, (vi) 서비스 포인트(20)에서, 및/또는 ALMS(10) 내에서 다른 장치 컨트롤러와 통신하며, 및/또는 (vii) 관련 장치의 작동 성능을 비준하도록 구성될 수 있다. 부하 컨트롤러는 복수의 장치를 관리할 수 있다.

장치 제어 매니저(314)는 상태 응답 제너레이터(304)에 질의함으로써, 그리고 상태를 ALD(100)에 제공함으로써, ALD(100)로부터 "질의 요청" 또는 대등 명령 또는 메시지를 또한 처리하며, 이러한 제너레이터(304)는 능동 부하 클라이언트(300)에 의해 제어되는 각각의 장치의 종류 및 상태를 관리한다. "질의 요청" 메시지는 열적으로 제어되는 또는 환경적으로 의존하는 장치에 대한 온도 설정 포인트 또는 다른 환경적 특성/조건 설정 포인트, 부하 제어가 허용되거나 금지되는 시간 구간, 부하 제어가 허용되거나 금지되는 날짜, 및 장치 제어의 우선순위(가령, 전력 감소 제어 이벤트 중, HVAC 유닛이 오프되기 전에 온수 가열기 및 수영장 펌프가 오프됨)와 같이, 단순한 상태 요청과는 다른 정보를 포함할 수 있다. 온도 설정 포인트 또는 그외 다른 비-상태 정보가 질의 요청 메시지에 포함되고 이 정보를 처리할 수 있는 능동 부하 클라이언트(300)에 부착된 장치(60)가 존재할 경우, 온도 설정 포인트 또는 다른 정보가 스마트 장치 인터페이스(324)를 통해 해당 장치(60)에 전달된다.

상태 응답 제너레이터(304)는 ALD(100)로부터 상태 메시지를 수신하고, 이에 따라, 능동 부하 클라이언트의 제어 하에 각각의 전력 소모 장치(60, 402-412, 460)에 폴링하여, 장치(60, 402-412, 460)가 능동 상태이고 원활한 작동 상태에 있는 지를 결정할 수 있다. 각각의 장치(60, 402-412, 460)는 (가령, 관련 컨트롤러를 통해) 상태 응답 메시지의 작동 정보(가령, 활동 상태 및/또는 에러 보고)로 폴에 응답한다. 능동 부하 클라이언트(300)는 제어 이벤트와 관련하여 참조하기 위한 상태 응답 제너레이터(304)와 관련하여 메모리에 상태 응답을 저장한다.

스마트 장치 인터페이스(324)는 능동 부하 클라이언트(300)에 통신가능하게 연결된 개별 장치(60)(가령, 스마트 기기 전력 제어 모듈)에 대한 IP 또는 다른 주소 기반 통신을 촉진시킨다. 이러한 연결은 BPL, 지그비, 와이파이, 블루투스, 또는 직접 이더넷 통신을 포함한, 그러나 이에 제한되지 않는, 서로 다른 여러 타입의 네트워크 중 하나를 통해 이루어질 수 있다. 따라서, 스마트 장치 인터페이스(324)는 스마트 장치(60)를 능동 부하 클라이언트(300)에 연결하는 네트워크 내에서 또는 네트워크 상에서 이용하도록 구성되는 모뎀이다. 스마트 장치 인터페이스(324)에서는 장치 제어 매니저(314)가 온도 설정을 감지하는 기능을 갖는 장치들을 관리할 수 있고, 온도 변화나 다른 환경적 특성 또는 조건에 응답할 수 있다.

스마트 차단기 모듈 컨트롤러(306)는 스마트 차단기 모듈 또는 부하 센터(400)에/로부터 메시지를 포맷/전송/수신한다. 일 실시예에서, 통신은 BPL 연결을 통해 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 실시예에서, 스마트 차단기 모듈 컨트롤러(306)는 BPL 모델 및 작동 소프트웨어를 포함한다. 스마트 차단기 모듈(400)은 개별 스마트 차단기(402-412)를 지니고, 각각의 스마트 차단기(402-412)는 적용가능한 모뎀(가령, BPL이 이용되는 네트워킹 기술일 때 BPL 모뎀)을 포함하고, 단일 기기 또는 다른 장치에 공급되는 전력과 나란한 것이 바람직하다. B1-BN 카운터 매니저(316)는 각각의 설치된 스마트 차단기(402-412)에 대한 실시간 전력 이용을 결정 및 저장한다. 예를 들어, 카운터 매니저(316)는 각각의 스마트 차단기(402-412)를 통해 사용되는 전력의 양을 추적 또는 카운팅하고, 카운터 매니저(316)와 관련된 능동 부하 클라이언트(300)의 메모리에 카운팅된 전력의 양을 저장한다. 차단기(402-412)에 대한 카운터가 지정 한도에 도달할 때, 카운터 매니저(316)는 스마트 차단기(402-412)에 대응하는 식별 번호와, 대응하는 전력의 양(전력 수치)을 보고 트리거 애플리케이션(318)에 제공한다. 정보가 보고 트리거 애플리케이션(318)에 전달되면, 카운터 매니저(316)는 정보를 다시 한번 수집할 수 있도록 적용가능한 차단기(402-412)에 대한 카운터를 리셋한다. 보고 트리거 애플리케이션(318)은 그 후, 능동 부하 클라이언트(300)에 대한 식별 정보, 특정 스마트 차단기(402-412) 또는 관련 전력 소모 장치에 대한 식별 정보, 및 전력 수치를 지닌 보고 메시지를 생성하고, 이러한 보고서를 IP 기반 통신 컨버터(312)에 전달하여 ALD(100)에 전송하게 된다. ALD(100)는 ALD 데이터베이스(124)에 또는 다른 저장소에 전력 소모 데이터를 저장한다.

스마트 미터 인터페이스(322)는 종래의 전력 계측기(450)에 연결된 전류 센서(452) 또는 BPL을 이용하여 통신하는 스마트 미터(460)를 관리한다. 능동 부하 클라이언트(300)가 ALD(100)로부터 계측기 판독 명령 또는 메시지를 수신하고 스마트 미터(460)가 능동 부하 클라이언트(300)에 부착될 때, 계측기 판독 명령은 스마트 미터 인터페이스(322)(가령, BPL 모뎀)을 통해 스마트 미터(460)에 전달된다. 스마트 미터 인터페이스(322)는 스마트 미터(460)로부터의 "계측기 판독" 메시지에 대한 응답을 수신하고, 이 정보를 능동 부하 클라이언트(300)에 대한 식별 정보와 함께 포맷하여, ALD(100)에 전송하기 위한 포맷된 메시지를 IP 기반 통신 컨버터(312)에 제공한다.

보안 장치 인터페이스(328)는 보안 메시지를 임의의 부착된 보안 장치로 전달하고 임의의 부착된 보안 장치로부터 전달받는다. 예를 들어, 보안 장치 인터페이스(328)는 모션 센서, 기계적 센서, 광학 센서, 전기 센서, 연무 검출기, 일산화탄소 검출기, 및/또는 다른 안전 및 보안 모니터링 장치를 포함하는 모니터링/보안 시스템에 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 모니터링 시스템이 보안 또는 안전 문제(가령, 차단, 화재, 과량의 이산화탄소 검출, 등)를 검출할 때, 모니터링 시스템은 경보 신호를 보안 인터페이스(328)에 전송하고, 보안 인터페이스는 경보 신호는 ALD(100)를 통해 IP 네트워크에 전달하여, 표적 IP 어드레스(가령, 보안 모니터링 서비스 제공자)로 전달될 수 있게 한다. 보안 장치 인터페이스(328)는 IP 장치 인터페이스(330)를 통해 부착된 보안 장치와 또한 통신할 수 있어서, 라인 기반 전화 연결을 상실하였다는 장치로부터의 통지 메시지를 인지하게 된다. 통지가 수신되면, 경보 메시지가 포맷되어, IP 기반 통신 컨버터(312)를 통해 ALD(100)에 전달된다.

ALMS(10) 내에서, 전력 소모 데이터는 정규 전송 보고 주기 또는 펄스 중 능동 부하 클라이언트(300)로부터 ALD(100)로 전송된다. 일반적으로 보고되는 데이터(가령, 보고 메시지 형태)는 매 수초만다 전송된다(가령, 5-10초마다). 보고 메시지는 능동 부하 클라이언트(300)로부터 ALD(100)로 통신 네트워크(80)를 통해 전달된다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 그리고 상술한 바와 같이, 통신 네트워크(80)는 각각의 능동 부하 클라이언트(300)와 기지국(90) 사이의 고정 대역폭, 무선 링크와, 기지국(90)과 ALD(100) 사이의 고정 또는 가변 대역폭 무선 및/또는 유선 링크를 포함하는 하이브리드 네트워크일 수 있다.

네트워크(80)의 일부분을 형성하는 하나 이상의 통신 링크의 고정 대역폭 속성으로 인해, 능동 부하 클라이언트(300)로부터 보고 메시지의 동시적 또는 실질적으로 동시적 전송은 (가령, 인터넷 서비스 제공자(ISP)와 같은 데이터 서비스 제공자에 의해 제공될 수 있는) 네트워크(80)의 최저 대역폭 링크를 압도할 수 있고, ALD(100)가 모든 메시지를 수신하는 것을 방해할 수 있다. 이러한 가능성은 ALMS(10) 내 능동 부하 클라이언트(300)의 수량과(또는 그 중 특정 부분의 수량과), 보고 메시지의 크기, 네트워크(80) 내 최저 용량 링크(또는 ALMS(10))의 일부분의 능동 부하 클라이언트(300))의 대역폭에 따라 좌우된다. 도 6에 도시되는 바와 같이, 전기 공익사업자의 서비스 영역 내 능동 부하 클라이언트(300)의 전부 또는 대부분이 동일한 전송 펄스 또는 주기 중 보고 또는 다른 메시지를 전송할 경우, 메시지는 동일 시간에 최저 용량 통신 링크(가령, ISP 네트워크)에 도달하여, 일부 소실된 메시지 및/또는 일부 지연된 메시지를 도출하게 된다. 그러나, 도 6에 또한 도시되는 바와 같이, 보고 메시지의 전송 타이밍이 제어되거나 관리되어, 네트워크(80)의 최저 대역폭 링크의 용량 내에 있는 메시지의 수량만이 허용될 경우, 최저 용량 링크를 공급하는 ISP 네트워크는 메시지 손실 또는 비정상적인 지연없이 이러한 메시지들을 더 잘 수신 및 송신할 수 있다.

도 7의 로직 흐름(700)에 의해 도시되는 본 발명의 일 실시예에 따르면, 중앙 컨트롤러(가령, ALD(100))는 네트워크(80)의 전송 제한사항을 결정하고(701), 이에 기초하여, 능동 부하 클라이언트(300)에 의해 전송되는 메시지에 대한 전송 타이밍을 결정하여, 메시지들이 좀 더 분배 및 균형잡힌 방식으로 네트워크(80)에 도달하기에 충분한 시간에 변화하고 엇갈리게 된다. ALD(100)는 네트워크(80)로부터 용량 정보를 수신할 수 있다. ALD(100)는 전기 공익사업자로부터 시스템 크기 및 보고 기준 정보를 또한 수신할 수 있다(가령, ALMS(10) 내 능동 부하 클라이언트(300)의 수량, 능동 부하 클라이언트(300)의 그룹에 대한 전송 증분 할당, 각 보고 주기 내 전송 증분의 수량 또는 각 보고 주기의 길이 또는 지속시간, 그리고 능동 부하 클라이언트(300)에 대한 순차적 또는 다른 식별자). 이러한 용량 및 시스템 정보에 기초하여, ALD(100)는 전송 증분에 능동 부하 클라이언트(300)를 할당할 수 있고(703), ALMS 보고 기준에 부합하도록 할당된 전송 증분 내에서 각각의 능동 부하 클라이언트(300)에 대한 전송 타이밍을 결정할 수 있다(705). ALD(100)는 보고 메시지를 송신해야할 때 이를 지시하는 각각의 능동 부하 클라이언트(300)에 전송 타이밍 정보를 전송한다(707).

본 발명에 따르면, 상술한 능동 부하 클라이언트 메시지와 같이, 능동 부하 클라이언트(300)로부터 ALD(100)로 송신되는 메시지는 제어되어(가령, 엇갈리거나, 정렬되거나, 또는 전략적으로 시간에 따라 배열되어), 능동 부하 클라이언트(300)에 의해 송신되는 실질적인 개수의 메시지들이 네트워크(80)의 최소 또는 최저 대역폭 포인트에 동시에 도달하지 못하게 된다. 최소 대역폭을 갖는 네트워크(80)의 부분은 특히, 무선 링크가 셀룰러 폰 시스템과 같은 공공 무선 시스템의 일부분일 때, 일반적으로, 능동 부하 클라이언트(300)와 ALD(100) 사이의 네트워크의 고정 대역폭 무선 링크일 것이며, 수천명의 무선 시스템 사용자와 공유된다. 능동 부하 클라이언트 메시지의 전송 타이밍 제어는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 각각의 능동 부하 클라이언트(300)에 의해 또는 ALD(100)에 의해 수행될 수 있다.

예를 들어, 일 실시예에서, 메시지는 규칙적인 펄스 단위로 ALD(100)에 송신된다. 펄스, 전송 주기, 또는 보고 주기는 수초, 수분, 수시간 지속될 수 있다. 예를 들어, 메시지가 5초마다 ALD(100)에 전송되어야 할 경우, 모든 능동 부하 클라이언트(300)는 각각의 5초 전송 주기동안 메시지 전송의 타이밍을 엇갈리게 하거나 변화시키도록 프로그래밍되거나 지시받을 수 있다. 따라서, ALMS(10)에 천개의 능동 부하 클라이언트(300)가 존재할 경우, 전송 사이클 전체를 통해 균등하게 메시지 전송을 분배하기 위해, 200개의 능동 부하 클라이언트(300)가 매초마다 ALD(100)에 보고 메시지를 송신하도록 요구받을 수 있다(즉, 1000개의 능동 부하 클라이언트/펄스 또는 전송 주기 당 5초 = 초당 200개의 메시지). 따라서, 본 예에서 모든 능동 부하 클라이언트(300)는 나누어져서, 초당 200회의 전송으로, 전송 주기에 걸쳐 전송이 균등하게 분포되게 된다.

본 발명의 일 실시예에서, ALD(100)는 각각의 전송 주기 또는 사이클에서 능동 부하 클라이언트의 전송 시점에 관해 각각의 능동 부하 클라이언트(300)에 알린다. 대안으로서, ALD(100)는 각각의 능동 부하 클라이언트(300)로 하여금 자체 전송 시점을 결정할 수 있도록 하기 위해, 각각의 능동 부하 클라이언트(300)에 데이터를 제공할 수 있다.

본 발명의 주 실시예에 따르면, 전송 시점은 여러 파라미터 또는 인자에 따라 좌우되며, 이러한 파라미터 또는 인자에는 (a) 능동 부하 클라이언트(300)와 관련된 식별자(ID)(가령, 전기 공익사업자-할당 순차 번호, IP 또는 다른 네트워크 어드레스, 등), (b) ALMS(10) 내 능동 부하 클라이언트(300)의 총 개수, (c) 특정 능동 부하 클라이언트 또는 능동 부하 클라이언트의 그룹에 할당된 전송 주기 또는 펄스 내의 전송 증분, 그리고, (d) 전송 또는 보고 주기당 전송 증분의 수가 포함된다. 능동 부하 클라이언트의 전송 시점을 결정하기 위해 상술한 파라미터를 이용하는 기술이 아래에서 세부적으로 설명된다.

일 실시예에서, 전기 공익사업자는 능동 부하 클라이언트(300)에 대한 전송 시점의 결정을 위해 ALD(100)에 전송 시점 결정 인자를 제공한다. 본 실시예에 따르면, 전기 공익사업자가 새로운 능동 부하 클라이언트(300)를 설치할 때, 전기 공익사업자는 능동 부하 클라이언트의 시리얼 번호 또는 IP 어드레스와는 다를 수 있는, 수치 식별자(ALC ID)를 능동 부하 클라이언트(300)에 할당한다. 일 실시예에서, 각각의 ALC ID는 1부터, ALMS(10) 내 능동 부하 클라이언트(300)의 총 수까지 순서에 따른 번호인 것이 바람직하고, 각각의 ALC ID는 고유하다. 따라서, ALMS(10) 내에 1000개의 능동 부하 클라이언트(300)가 존재할 경우, 하나의 능동 부하 클라이언트(300)는 "1"의 ALC ID를 할당받을 것이고, 다른 능동 부하 클라이언트(300)는 "2"의 ALC ID를 할당받을 것이며, 등등하여, 최종 능동 부하 클라이언트(300)는 "1000"의 ALC ID를 할당받을 것이다. 새 능동 부하 클라이언트(300)가 ALMS(10)에 추가될 때, 능동 부하 클라이언트는 새로운 ALC ID를 할당받으며, 이는 ALC ID의 총 개수를 증가시킬 수 있다. 전기 공익사업자와의 계정을 더 이상 갖지 않는 고객과 관련된 능동 부하 클라이언트(300)의 ALC ID는 새로운 고객에 재할당될 수 있다. ALD(100)는 각각의 전기 공익사업자 서비스 영역에서 작동하는 능동 부하 클라이언트(300)의 수량의 누계를 유지한다. 능동 부하 클라이언트(300)의 ALD 누계가 정확함을 보장하기 위해, 전기 공익사업자는 주기적으로(가령, 하루에 한번씩, 또는 1주일에 한번씩) 능동 부하 클라이언트(300)의 현재 총 수량의 표시를 제공하는 것이 바람직하다. 대안으로서, ALC ID는 일련 번호, IP 어드레스, 또는 능동 부하 클라이언트(300)에 대한 다른 식별자로부터 연산되어, 능동 부하 클라이언트(300)의 그룹 내의 능동 부하 클라이언트(300)를 적어도 독자적으로 규정하는 식별자에 궁극적으로 도달할 수 있다. 대안의 일 실시예에서, 복수의 능동 부하 클라이언트(300)가 동일한 ALC ID를 가질 수 있으나, 서로 다른 그룹의 능동 부하 클라이언트(300)와 상관될 수 있고, 각각의 그룹은 아래 상세히 설명되는 바와 같이 서로 다른 전송 증분을 할당받는다.

그 다음, 전기 공익사업자가 보고 주기 당 전송 증분의 총 수량 대신에 각각의 전송 증분의 지속시간 또는 길이와 전송/보고 주기의 지속시간을 ALD(100)에 제공할 경우, ALD(100)는 보고 주기 또는 펄스 내의 전송 증분의 수량을 결정한다. 이러한 결정은 보고 주기 지속시간을 각각의 전송 증분의 길이로 나눔으로써 이루어질 수 있다. 예를 들어, 보고 주기가 5초이고 전송 증분이 0.5초일 경우(즉, 일 그룹의 능동 부하 클라이언트(300)가 0.5초마다 보고 메시지를 송신함), 보고 주기 내의 전송 증분의 수량은 5/0.5 = 10개의 전송 증분이 된다.

보고 주기 당 전송 증분의 수량을 수신 또는 결정한 후, ALD(100)는 일 실시예에 따라, 능동 부하 클라이언트(300)의 총 수량을 전송 증분의 수량으로 나눔으로써, 그룹당(또는 대등하게, 전송 증분당) 능동 부하 클라이언트(300)의 수량을 결정한다. 예를 들어, 1000개의 서비스 포인트(20)에 전기 공익사업자 서비스 영역에서 작동하는 능동 부하 클라이언트(300)가 1000개 존재하고 10개의 전송 증분이 존재하는 경우, 전송 증분 당 능동 부하 클라이언트(300)의 수량은 1000/10 = 100개의 전송 증분당 능동 부하 클라이언트다.

그 후 ALD(100)는 균등하게 또는 일부 다른 방식으로 능동 부하 클라이언트(300)들에게 전송 증분을 할당할 수 있어서, 능동 부하 클라이언트(300)가 그룹으로 조직되고, 각각의 그룹에는 전송 증분이 할당된다. 예를 들어, 그룹 당 100개의 능동 부하 클라이언트(300)가 존재하고, 전송 증분은 능동 부하 클라이언트(300) 사이에서 균등하게 할당되며, 각각의 전송 증분이 0.5초이고, 각각의 보고 주기가 5초일 경우, 능동 부하 클라이언트(300)의 제 1 그룹은 t초에서 t+0.5초 까지의 시간 주기 동안 송신할 것이고, 능동 부하 클라이언트(300)의 제 2 그룹은 t+0.5초에서 t+1.0초 까지의 시간 주기 동안 송신할 것이며, 능동 부하 클라이언트(300)의 제 3 그룹은 t+1.0초에서 t+1.5초 까지의 시간 주기 동안 송신할 것이고, 이와 마찬가지로, 능동 부하 클라이언트(300)의 최종 그룹은 t+4.5초에서 t+5.0초 까지의 시간 주기 동안 송신할 것이다.

추가적으로, 능동 부하 클라이언트(300)의 그룹 형성을 결정한 후, ALD(100)는 능동 부하 클라이언트(300)의 중 일부의 ALC ID를 변화시켜서, 특정 전송 증분 내의 각각의 능동 부하 클라이언트(300)에 대한 전송 시점을 결정하기 위해 할당된 그룹 내에서 능동 부하 클라이언트(300)의 순서를 반영하게 된다. 예를 들어, 각 르룹의 능동 부하 클라이언트(300)가 100개의 능동 부하 클라이언트(300)를 포함할 경우, 1 내지 100의 ALC ID를 갖는 능동 부하 클라이언트(300)에 대한 ALC ID가 동일하게 유지될 것이나, 다른 능동 부하 클라이언트(300)에 대한 ALC ID는 해당 그룹 내 위치를 반영하기 위해 변화할 것이다. 예를 들어, 101-200의 ALC ID를 갖는 능동 부하 클라이언트(300)에 대한 ALC ID는 그룹 2와 연계하여 1-100이 될 것이고, 201-300의 ALC ID를 갖는 능동 부하 클라이언트(300)에 대한 ALC ID는 그룹 3과 관련하여 1-100이 될 것이며, 등등 이어질 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 다음의 방정식을 이용하여, 그룹 내 능동 부하 클라이언트의 순서(ALC ID)에 기초하여 특정 능동 부하 클라이언트(300)를 지닌 그룹에 할당된 전송 증분 중, 각각의 능동 부하 클라이언트(300)에 대한 전송 시점을 결정할 수 있다.

전송 시점 = (ALC ID/증분 당 고객수) x 전송 증분의 길이

여기서, "ALC ID"는 할당된 그룹 내의 능동 부하 클라이언트에 대한 일련 번호다.

증분 당 고객 수 = ALC 개수 / 전송 펄스 당 전송 증분의 수

ALC는 능동 부하 클라이언트를 의미한다.

전송 증분의 길이 = 전송 펄스 내의 전송 증분의 시간의 길이

전송 펄스 당 전송 증분의 수 = 전송 펄스의 길이 / 증분 길이

본 발명의 주 실시예에서, ALD(100)는 규칙적으로, 가령, 매일, 각각의 능동 부하 클라이언트(300)에 전송 시점을 제공한다. 대안의 실시예에서, ALD(100)는 각각의 능동 부하 클라이언트(300)에 할당된 전송 증분의 표시를 제공할 수 있고, 각각의 능동 부하 클라이언트(300)는 할당된 전송 증분 내에서 정확하게 언제 송신해야 하는 지를 결정하기 위해 난수 발생기를 이용할 수 있다.

도 8의 논리 흐름(800)에 의해 도시되는 다른 대안의 실시예에서, ALD(100)는 전송 시점 결정 파라미터(가령, ALC ID, 능동 부하 클라이언트의 총 개수, 전송 주기 지속시간 및 시작 시점, 전송 주기 내의 전송 증분 식별 또는 위치, 전송 주기 당 전송 증분의 수)를 능동 부하 클라이언트(300)에 제공하여, 각각의 능동 부하 클라이언트(300)가 할당된 전송 증분 내에서 자체 전송 시점을 결정할 수 있게 된다. 능동 부하 클라이언트(300)에 대한 전송 시점 결정 파라미터 제공은, 각각의 능동 부하 클라이언트(300)에 대한 전송 시점을 결정해야 하는 부담으로부터 ALD(100)를 해방시키고, 대신에, 능동 부하 클라이언트(300)에 결정 부담을 넘긴다. 이러한 경우에, 각각의 능동 부하 클라이언트(300)는 각자의 전송 보고 시간을 결정하기 위해 위 방정식들로 프로그래밍된다. 대안으로서, 각각의 능동 부하 클라이언트(300)는 할당된 전송 증분 내에서 송신할 시기를 결정하기 위해 난수 발생기를 이용할 수 있다.

추가적인 실시예에서, 각각의 능동 부하 클라이언트(300)는 ALMS(10) so 능동 부하 클라이언트 전송을 구분함에 있어 ALD(100)를 돕기 위해 보고 메시지를 직교 코드(가령, 의사-잡음 코드)로 변조할 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, ALD(100)는 ALD(100)의 제어 하에 능동 부하 클라이언트(300)에 대한 전송 시점 결정으로 ALD(100)를 돕기 위해 규칙적으로 전기 공익사업자 제어 센터(200)로부터 다음의 정보(업데이트 또는 대등 메시지 형태일 수 있음)를 수신할 수 있다: 1) ALC ID, 2) 능동 부하 클라이언트(300)의 총 수량(ALD(100)가 ALC ID로부터 능동 부하 클라이언트(300)의 총 수량을 결정할 수 있을 경우 생략될 수 있음), 3) 전송 증분 지속시간 및/또는 능동 부하 클라이언트(300)의 그룹에 대한 할당, 4) 보고 주기 당 전송 증분의 수량. 위 정보는 UCC 명령 프로세서(104)에 의해 네트워크(80)로부터 수신되고, ALC 매니저(108)에 제공된다. ALC 매니저(108)는 그 후, 이 정보를 이용하여 상술한 바와 같이 각각의 능동 부하 클라이언트(300)에 대한 전송 시점을 결정한다. 일 실시예에서, ALC 매니저(108)는 능동 부하 클라이언트(300)에 대한 전송 시점의 표시를 지닌 제어 메시지를 발생시켜서, ALC 인터페이스(112)에 제어 메시지를 제공하며, ALC 인터페이스(112)는 네트워크(80)를 통해 제어 메시지를 능동 부하 클라이언트(300)에 전달한다. 이러한 경우에, 각각의 능동 부하 클라이언트(300)에 대한 통신 인터페이스(308)는 네트워크(80)로부터 각자의 장치(100)로 어드레싱되는 제어 메시지를 수신하여, 제어 메시지를 장치 제어 매니저(314) 또는 다른 프로세서에 제공한다. 장치 제어 매니저(314)는 그 후 ALC 보고 메시지를 발생시켜서, 보고 메시지를 통신 인터페이스(308)에 제공하여, 앞서 수신한 제어 메시지에서 표시된 전송 시점에서 전송을 행하게 된다.

대안으로서, 각각의 능동 부하 클라이언트(300)가 도 8에 도시되는 바와 같이 (ALD(100)로부터 수신하지 않고) 자체 전송 시점을 결정하도록 프로그래밍될 때, 능동 부하 클라이언트의 통신 인터페이스(308)는 ALD(100)로부터 또는 다른 채널 컨트롤러로부터 네트워크(80)를 통해 하나 이상의 제어 메시지를 수신한다(801). 제어 메시지는 전송 시점 결정 파라미터를 지니며, 보고 메시지를 위한 전송 시점의 결정을 위해 장치 제어 매니저(314)에, 또는, 대등한 프로세서에 제공된다. 보고 메시지는 전력 소모 정보를 포함할 수 있고, 능동 부하 클라이언트(300)가 설치된 서비스 포인트에 위치한 전력 소모 장치에 의해 소비되는 전력의 총 양 또는 개별적 양들을 표시하는, 예를 들어, 수동적 샘플링 데이터를 지닐 수 있다. 각각의 능동 부하 클라이언트는 상술한 바와 같이 수신한 전송 시점 결정 파라미터에 기초하여 그 전송 시점을 결정하고(803), 결정된 전송 시점에 ALD(100) 또는 유사 중앙 컨트롤러에 보고 메시지를 송신한다(805). 수신한 파라미터에 기초하여 개별 전송 시점을 결정함으로써, 전기 공익사업자 서비스 영역의 능동 부하 클라이언트(300)는 네트워크(80)를 통해 ALD(100)에 보고 메시지를 전달하도록 가변적인 또는 엇갈리는 메시징 프로토콜을 구현할 수 있어서, 네트워크(80) 또는 ALD(100)를 압도할 가능성을 감소시킬 수 있고, 따라서, 모든 보고 메시지가 ALD(100)에 의해 적시에 수신될 가능성을 증가시킨다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 ALD 또는 전기 공익사업자 제어 센터와 같이, 중앙 컨트롤러와, 계측되는 게이트웨이, 스마트 미터, 또는 다른 능동 부하 클라이언트 장치와 같은 설치된 고객 장비 사이에서 메시지의 흐름을 제어하기 위한 장치 및 방법을 포괄한다. 이 발명을 이용하여, 고급 계측 인프러스트럭처(AMI) 또는 스마트 미터를 이용하는 전기 조합, 지자체, 또는 다른 전력 공급 실체는, 이러한 시스템을 지원하는 통신 네트워크에서의 용량이나 대역폭 제한에도 불구하고, 데이터 손실을 최소한으로 하면서 능동 부하 관리 시스템 전체를 통해 적시에 정보를 전달할 수 있게 된다.

상술한 명세서에서, 본 발명은 특정 실시예를 참조하여 설명되엇다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 여기서 설명되는 전송 타이밍 프로세스는, 스마트 미터와 같은 AMI 장치를 구현하는 데 사용되는 임의의 장비를 포함한, 전기 공익사업자 서비스 영역의 서비스 포인트에 설치된 고객 장비와 전기 공익사업자 제어 센터 사이의 다양한 통신에 적용가능하다. 추가적으로, 상술한 메시지 흐름 과정은 ALD(100)로부터 또는 다른 중앙 컨트롤러(예를 들어, 전기 공익사업자 제어 센터(200) 포함)로부터 액티브 부하 클라이언트(300) 또는 다른 고정 고객 프레미스 장비(가령, 스마트 미터)까지 메시지의 흐름을 제어 또는 관리하는 데 유사하게 사용될 수 있어서, 다운링크 또는 역방향 링크 방향으로 메시지(가령, 데이터 패킷)의 손실 또는 지연을 완화시킬 수 있다.

본 발명의 구체적 실시예를 참조하여 문제점에 대한 이점, 장점, 및 해법을 살펴보았다. 본 발명은 본 출원의 계류 중 이루어지는 임의의 보정을 포함한 첨부 청구범위(및 등록 시의 청구범위)에 의해서만 규정된다.

Claims

시스템 내 다수의 고정 위치 통신 장치로부터 고정 대역폭 링크를 통한 메시지의 전송을 제어하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법이,
다수의 통신 장치의 고정된 위치 통신 장치 각 각과 관련된 식별자를 결정하는 단계,
상기 메시지가 상기 다수의 통신 장치에 의해 전송될 보고 주기를 결정하는 단계,
상기 보고 주기 내의 다수의 전송 증분을 결정하는 단계,
상기 각각의 전송 증분을 각 그룹의 상기 다수의 통신 장치로 할당하는 단계, 그리고
어느 특정 고정 위치 통신 장치에 대한 전송 시점이; (a) 특정 통신 장치에 대한 식별자, (b) 상기 특정 통신 장치를 포함하는 한 그룹의 고정 위치 통신 장치로 할당된 전송 증분 시간, 그리고 (c) 특정 통신 장치를 포함하는 통신 장치 그룹 내 통신 장치 수량에 기초하여, 다수의 통신 장치로부터의 메시지에 대한 전송 시점을 결정하는 단계를 포함하며,
상기 그룹의 고정 위치 통신 장치가 다수의 통신 장치를 포함함을 특징으로 하는 메시지 전송 제어 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 특정 통신 장치에 의해, 상기 전송 시점에 하나 이상의 메시지를 전송하는 단계를 더욱 포함하는 메시지 전송 제어 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 특정 통신 장치에 의해, 중앙 컨트롤러로부터의 전송 시점 메시지를 수신함을 더욱 포함하고, 상기 전송 시점 메시지가 상기 특정 통신 장치에 대한 전송 시점을 나타냄을 특징으로 하는 메시지 전송 제어 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 중앙 컨트롤러가 능동 부하 관리 시스템의 능동 부하 디렉터이고, 상기 메시지가 다수의 통신 장치가 위치하는 서비스 포인트에 위치한 전력 소모 장치에 의해 전력 소모와 관련된 정보를 포함하고, 상기 서비스 포인트가 전기 공익사업자로부터 전력을 수신함을 특징으로 하는 메시지 전송 제어 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 고정 대역폭 링크가 무선 링크임을 특징으로 하는 메시지 전송 제어 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 특정 통신 장치에 대한 전송 시점을 표시하는 특정 통신 장치로 제어 메세지를 전송하는 단계를 더욱 포함함을 특징으로 하는 메시지 전송 제어 방법.
제 1 항에 있어서,
제어 센터로부터, 다수의 통신 장치와 관련된 식별자를 포함하는 하나 이상의 제어 메시지, 상기 시스템 내 다수의 통신 장치 수량, 상기 보고 주기 내 전송 증분의 수, 그리고 통신 장치 그룹으로 할당된 전송 증분 식별을 수신하는 단계를 더욱 포함함을 특징으로 하는 메시지 전송 제어 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 보고 주기 내의 전송 증분의 수와 상기 보고 주기의 지속시간에 기초하여 상기 특정 통신 장치를 포함하는 통신 장치 그룹에 할당될 전송 증분의 지속시간을 결정하는 단계를 더욱 포함함을 특징으로 하는 메시지 전송 제어 방법.
제 7 항에 있어서, (a) 상기 시스템 내 통신 장치의 수량 그리고 (b) 상기 보고 주기 내의 전송 증분의 수에 기초하여 상기 특정 통신 장치를 포함하는 통신 장치 그룹 내의 통신 장치의 수량을 결정하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 메시지 전송 제어 방법.
시스템 내 다수의 고정 위치 통신 장치의 고정 대역폭 통신 링크를 통해 하나 이상의 메시지의 전송을 제어하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법이
하나 이상의 제어 메시지를 중앙 컨트롤러로부터 수신하고, 상기 하나 이상의 제어 메시지가 전송 시점 결정 파라미터를 포함하며, 상기 전송 시점 결정 파라미터가 (a) 전송 장치와 관련된 식별자, (b) 상기 시스템 내 고정 위치 통신 장치 수량, (c) 메시지가 다수의 통신 장치에 의해 전송되는 보고 주기 내 전송 증분의 수, 그리고 (d) 상기 통신 장치를 포함하는 고정 위치 통신 장치 그룹으로 할당된 전송 증분의 식별을 포함하고; 그리고
상기 전송 시점 결정 파라미터에 기초하여 하나 이상의 메시지에 대한 전송 시점을 결정함을 포함하는 통신 장치에 의한 메시지 전송 제어 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 전송 시점 결정 파라미터에 기초하여 하나 이상의 메시지에 대한 전송 시점을 결정하는 단계가.
(a) 상기 시스템 내 통신 장치 수량, 그리고 (b) 보고 주기 내 전송 증분의 수를 기초로 하여, 상기 통신 장치를 포함하는 통신 장치 그룹 내 고정 위치 통신장치 수량을 결정하고;
상기 통신 장치를 포함하는 통신 장치 그룹으로 할당된 전송 증분의 지속시간을 결정하며; 그리고
(a) 상기 통신 장치와 관련된 식별자, (b) 상기 통신 장치를 포함하는 통신 장치 그룹 내 통신 장치 수량, 그리고 (c) 상기 통신 장치를 포함하는 통신 장치 그룹으로 할당된 전송 증분 지속시간에 기초하여, 하나 이상의 메시지에 대한 전송 시점을 결정함을 포함함을 특징으로 하는 통신 장치에 의한 메시지 전송 제어 방법.
제 11 항에 있어서, 상기 통신 장치가 포함된 통신 장치 그룹에 할당될 전송 증분의 지속시간을 결정하는 단계가,
상기 보고 주기 내의 전송 증분의 수와 상기 보고 주기의 지속시간에 기초하여 상기 통신 장치가 포함된 통신 장치 그룹에 할당될 전송 증분의 지속시간을 결정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 통신 장치에 의한 메시지 전송 제어 방법.
제 10 항에 있어서, 상기 통신 링크를 통해 상기 전송 시점에 하나 이상의 메시지를 전송하는 단계를 더욱 포함함을 특징으로 하는 통신 장치에 의한 메시지 전송 제어 방법.
다수의 고정 위치 클라이언트 장치로부터 고정 대역폭 통신 링크를 통해 중앙 컨트롤러로 시스템 내 메시지 전송을 제어하도록 동작하는 중앙 컨트롤러에 있어서, 상기 중앙 컨트롤러가,
상기 메시지가 다수의 클라이언트 장치에 의해 전송되는 보고 주기를 정하도록 하고;
상기 보고 주기 내 다수의 전송 증분을 결정하며;
상기 각각의 전송 증분을 각 그룹의 상기 다수의 클라이언트 장치로 할당하고;
(a) 다수의 클라이언트 장치에 대한 식별자, (b) 각 그룹의 고정 위치 클라이언트 장치로 할당된 각 전송 증분 지속시간, 그리고 (c) 각 클라이언트 장치 그룹 내 클라이언트 장치 수량에 기초하여, 상기 메시지에 대한 전송 시점을 결정하며; 그리고
상기 전송 시점의 표시를 포함하는 하나 이상의 제어 메시지를 발생시키도록 동작하는 클라이언트 장치 매니저, 그리고
상기 클라이언트 장치 매니저 그리고 통신 링크에 동작할 수 있도록 연결된 클라이언트 장치 인터페이스를 포함하며,
상기 클라이언트 장치 인터페이스가 상기 통신 링크를 통하여 하나 이상의 제어 매니저를 다수의 클라이언트 장치로 통신하도록 동작 가능한 중앙 컨트롤러.
제 14 항에 있어서, 상기 클라이언트 장치 인터페이스는 상기 다수의 클라이언트 장치로부터 메시지를 수신하도록 또한 동작가능하고, 상기 메시지가 하나 이상의 제어 메시지에 표시된 전송 시점에 다수의 클라이언트 장치에 의해 전송됨을 특징으로 하는 중앙 컨트롤러.
고정 대역폭 통신 링크를 통해 하나 이상의 메시지의 전송을 제어하기 위해 시스템 내 동작 가능한 고정 위치 통신 장치에 있어서, 상기 통신 장치가 통신 인터페이스와 장치 제어 매니저를 포함하며,
상기 통신 인터페이스는 상기 통신 링크를 통해 중앙 컨트롤러로부터 하나 이상의 제어 메시지를 수신하도록 동작가능하고, 상기 하나 이상의 제어 메시지가 전송 시점 결정 파라미터를 포함하며, 상기 전송 시점 결정 파라미터가 (a) 전송 장치와 관련된 식별자, (b) 상기 시스템 내 통신 장치 수량, (c) 메시지가 다수의 통신 장치에 의해 전송되는 보고 주기 내 전송 증분의 수, 그리고 (d) 상기 통신 장치를 포함하는 고정 위치 통신 장치 그룹으로 할당된 전송 증분의 식별을 포함하고; 그리고
상기 장치 제어 매니저가 상기 통신 장치에 동작할 수 있도록 연결되고, 상기 장치 제어 매니저가 상기 전송 시점 결정 파라미터에 기초하여 하나 이상의 메시지에 대한 전송 시점을 결정하도록 동작 가능함을 특징으로 하는 고정 위치 통신 장치.
제 16 항에 있어서, 상기 통신 인터페이스는 전송 시점에 통신 링크를 통해 하나 이상의 메시지를 전송하도록 더욱 동작가능함을 특징으로 하는 고정 위치 통신 장치.
통신 링크를 통해 메시지의 전송을 제어하도록 동작 가능한 능동 부하 관리 시스템에 있어서, 상기 메시지는 전기 공익사업자로부터 전력을 수신하는 서비스 포인트에 위치한 전력 소모 장치에 의한 전력 소모를 보고하는 정보를 제공하고,
상기 능동 부하 관리 시스템은 다수의 능동 부하 클라이언트 장치와 능동 부하 디렉터를 포함하며,
각각의 능동 부하 클라이언트 장치는 통신 인터페이스와 장치 제어 매니저를 포함하고,
상기 통신 인터페이스가 하나 이상의 보고 메시지를 전송하기 위한 전송 시점을 표시하는 하나 이상의 제어 메시지를 수신하도록 동작가능하고, 상기 하나 이상의 보고 메시지는 능동 부하 클라이언트 장치가 위치한 서비스 포인트에 위치한 전력 소모 장치에 의한 전력 소모에 관한 정보를 제공하며,
상기 장치 제어 매니저는 상기 통신 인터페이스에 동작할 수 있도록 연결되고, 상기 장치 제어 매니저가 상기 하나 이상의 보고 메시지를 발생시키도록 동작가능하며, 상기 전송 시점에 전송하기 위해 상기 통신 인터페이스에 하나 이상의 보고 메시지를 공급하도록 동작가능하고,
상기 능동 부하 디렉터가 능동 부하 클라이언트 매니저와 능동 부하 클라이언트 인터페이스를 포함하며,
상기 능동 부하 클라이언트 매니저는 다수의 능동 부하 클라이언트 장치에 의해 보고 메시지가 전송되는 전송 주기를 결정하고, 상기 전송 주기 내의 다수의 전송 증분을 결정하며, 상기 다수의 능동 부하 클라이언트 장치의 각각의 그룹에 각각의 전송 증분을 할당하고, (a) 상기 다수의 능동 부하 클라이언트 장치에 대한 식별자와, (b) 상기 다수의 능동 부하 클라이언트 장치의 각자의 그룹에 할당된 전송 증분의 각자의 지속시간과, (c) 능동 부하 클라이언트 각각의 그룹 내 능동 부하 클라이언트 장치의 수량에 기초하여, 보고 메시지에 대한 전송 시점을 결정하며, 그리고 상기 전송 시점의 표시를 포함하는 제어 메시지를 발생시키도록 동작 가능하며,
상기 능동 부하 클라이언트 인터페이스는 상기 능동 부하 클라이언트 매니저 및 통신 링크에 동작 가능하게 연결되고, 상기 능동 부하 클라이언트 인터페이스는 상기 통신 링크를 통해 상기 다수의 능동 부하 클라이언트 장치에 제어 메시지를 전달하도록 동작 가능한 능동 부하 관리 시스템.
제 18 항에 있어서, 상기 능동 부하 디렉터는 전기 공익사업자 제어 센터 명령 프로세서를 더욱 포함하고, 상기 전기 공익사업자 제어 센터 명령 프로세서는 상기 능동 부하 디렉터와 상기 전기 공익사업자의 제어 센터 사이의 제 2 통신 링크와 상기 능동 부하 클라이언트 매니저에 동작할 수 있도록 연결되고, 상기 전기 공익사업자 제어 센터 명령 프로세서는 상기 전기 공익사업자의 제어 센터로부터 하나 이상의 업데이트 메시지를 수신하고 상기 능동 부하 클라이언트 매니저에 제공하며, 상기 하나 이상의 업데이트 메시지가
(a) 다수의 능동 부하 클라이언트 장치에 대한 식별자; (b) 다수의 능동 부하 클라이언트 장치의 수량; (c) 상기 전송 주기 내의 다수의 전송 증분의 수; 그리고 (d) 상기 다수의 능동 부하 클라이언트 장치의 그룹들로 할당된 전송 증분의 식별을 포함하며,
상기 능동 부하 클라이언트 매니저는 상기 하나 이상의 업데이트 메시지에 기초하여 상기 보고 메시지를 위한 전송 시점을 결정하도록 동작 가능함을 특징으로 하는 능동 부하 관리 시스템.
제 18 항에 있어서, 상기 통신 인터페이스는 광역 무선 프로토콜(wide area wireless protocol)을 지원함을 특징으로 하는 능동 부하 관리 시스템.