KR101762975B1 - Subscriber Identification Module for Electronic metering energy in SmartGrid, and System and Method of Electronic measuring using thereof - Google Patents

Subscriber Identification Module for Electronic metering energy in SmartGrid, and System and Method of Electronic measuring using thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101762975B1
KR101762975B1 KR1020120140402A KR20120140402A KR101762975B1 KR 101762975 B1 KR101762975 B1 KR 101762975B1 KR 1020120140402 A KR1020120140402 A KR 1020120140402A KR 20120140402 A KR20120140402 A KR 20120140402A KR 101762975 B1 KR101762975 B1 KR 101762975B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
user
subscriber identity
identity module
power device
Prior art date
Application number
KR1020120140402A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140072992A (en
Inventor
안양선
류필형
김수동
양인석
Original Assignee
한국전력공사
재단법인 한국기계전기전자시험연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전력공사, 재단법인 한국기계전기전자시험연구원 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020120140402A priority Critical patent/KR101762975B1/en
Publication of KR20140072992A publication Critical patent/KR20140072992A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101762975B1 publication Critical patent/KR101762975B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • G01R22/10Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods using digital techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • G01R22/061Details of electronic electricity meters
    • G01R22/063Details of electronic electricity meters related to remote communication
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • G01R22/061Details of electronic electricity meters
    • G01R22/066Arrangements for avoiding or indicating fraudulent use
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Abstract

본 발명은 전력 사용량에 대한 사용자별 계측뿐만 아니라, 사용자와 전력 공급자 간에 송수신되는 전력 계측 값을 외부의 공격으로부터 보호하기 위한 시스템 및 장치에 관한 것이다. 이를 위해, 사용자별 전력 사용량을 계측하기 위한 본 발명의 전자식 전력 계량 시스템은 적어도 하나의 전력기기를 통해 전력을 사용하려는 사용자를 식별하기 위한 식별자를 포함하고, 적어도 하나의 전력기기를 통해 소비되거나 공급된 전력량을 저장하는 가입자 인증 모듈; 및 가입자 인증 모듈의 식별자와 식별자 저장소에 저장된 사용자별 식별자 정보의 비교를 통해 사용자가 식별되면 적어도 하나의 전력 기기로부터 사용자에 대한 전력 사용을 허용하는 관리 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system and an apparatus for protecting power metering values transmitted and received between a user and a power supplier from external attacks as well as by user per measurement of power usage. To this end, an electronic power metering system of the present invention for measuring power usage by user includes an identifier for identifying a user who wants to use power through at least one power device, A subscriber identity module for storing the amount of power consumed; And a management server for allowing the at least one power device to use power for the user when the user is identified through comparison between the identifier of the subscriber identity module and the identifier information for each user stored in the identifier storage.

Description

스마트카드기반 전자식 전력 계량용 가입자 인증 모듈, 이의 가입자 인증 모듈을 이용한 전자식 전력 계량 시스템 및 방법{Subscriber Identification Module for Electronic metering energy in SmartGrid, and System and Method of Electronic measuring using thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a subscriber identity module for an electronic power meter based on a smart card and an electronic power metering system and method using the subscriber identity module,

본 발명은 스마트그리드 체계에서 가입자에 대한 인증 및 사용자별 전력 계량을 가능케 하는 시스템 및 방법에 관한 것이고, 보다 상세하게 본 발명은 전력 사용량에 대한 사용자별 전력 계량뿐만 아니라, 사용자와 전력 공급자 간에 송수신되는 전력 계측 값을 외부의 공격으로부터 보호하기 위한 시스템 및 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a system and method for enabling authentication and user-specific power metering for a subscriber in a smart grid system, and more particularly, the present invention relates to a system and method for enabling power metering not only for a user but also between a user and a power supplier And more particularly, to a system and apparatus for protecting power measurement values against external attacks.

스마트그리드의 핵심은 정보통신 기술을 활용하여 소비자의 에너지 사용을 합리화하고, 신재생에너지의 사용을 촉진하는 것이다. 이를 위해 소비자의 프라이버시 확보를 위한 보안인증대책은 필수조건이고 특히, 전력망의 안정성 유지를 위하여 전력망 진입점에 대한 보안이 중요하다.At the heart of the smart grid is the use of information and communication technologies to rationalize consumer energy use and promote the use of renewable energy. For this purpose, the security certification measures for securing the privacy of consumers are a prerequisite, and in particular, security of the entry point of the power grid is important to maintain stability of the power grid.

종래의 전자식 전력 계량 인프라에서 예상되는 문제점으로는 외부에 위치한 계량기로의 무단 접속을 통한 고의적인 정보 훼손, 수집된 계량 정보의 불법 위변조 후 재송신, 실시간 원격 검침을 통해 전력 사용량의 파악을 통한 개인정보침해, 그리고 SW 무단 변경을 포함하는 전자식 전력량계의 불법기기 변경 등이 있다. 현재 스마트그리드 환경에서 스마트미터에 대한 보안기능이 고려되고 있으나, 아직 현실적으로 이를 실현할 수 있는 기술개발에는 고비용, 교체 및 보안체계 등 많은 제약사항이 존재한다. Problems to be expected in the conventional electronic power metering infrastructure include deliberate information corruption through unauthorized access to an external meter, retransmission after illegal forgery and falsification of collected metering information, personal information through grasping power usage through real- Infringement, and illegal equipment changes in electronic watt-hour meters including unauthorized SW changes. Currently, security functions for smart meters are being considered in the smart grid environment, but there are many limitations such as high cost, replacement and security system in realistic technology development.

소비자 측면에서는 전력사용량에 대한 정보가 무단으로 탈취되어, 전력사용패턴에 대한 개인정보 및 범죄에 악용되는 등 프라이버시침해, 사칭 등의 문제가 발생할 수 있다. 또한, 전력요금결정에 전력검침 데이터에 전적으로 의지하고 있는 바, 이에 대한 분쟁을 해소할 수 있는 시스템이 필요하다. 따라서, 전력요금관련 데이터가 요구되는 IHD(In Home Display), 스마트미터, 외부 통신시스템 등 기기간 인증 및 보안체계가 미흡하여 정보가 유출될 수 있고, 외부 콘센트 및 플러그를 통해 무단으로 전기가 사용될 수 있다.On the consumer side, information about power usage is unauthorized, and personal information about power usage pattern and abuse of crime may be caused, such as privacy invasion and impersonation. Also, there is a need for a system capable of resolving disputes based on the power meter data entirely dependent on the power rate determination. Therefore, there is insufficient authentication and security system between devices such as IHD (In Home Display), smart meter, external communication system which require data related to electricity rates, information can be leaked, and electricity can be used without permission through external outlet and plug have.

이에 관련하여 발명의 명칭이 "전자 인증 카드에 기반하여 과금하는 전력 제공 방법 및 시스템"인 한국등록특허 제1065595호가 존재한다.
In this connection, Korean Patent Registration No. 1065595, entitled " Method and System for Providing Power Charged Based on Electronic Authentication Card, "exists.

본 발명은 기존의 주소지별 전력 사용량의 계측이 아닌 사용자별 전력 사용량을 계측하기 위한 전자식 전력 계량 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 계측된 전력량의 서버와 사용자간 통신에 있어서, 암호화 기법을 이용하여 외부의 공격자에게 계측된 전력량이 노출되는 것을 막는데 그 목적이 있다.
It is an object of the present invention to provide an electronic power metering system for measuring the amount of power used by each user rather than measuring the amount of power used by each existing site. It is also an object of the present invention to prevent exposure of a measured amount of power to an attacker using an encryption technique in the communication between the server and the user of the measured power amount.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 사용자별 전력 사용량을 계측하기 위한 본 발명의 전자식 전력 계량 시스템은 사용자별 전력 사용량을 계측하기 위한 전자식 전력 계량 시스템으로서, 적어도 하나의 전력기기를 통해 전력을 사용하려는 사용자를 식별하기 위한 식별자를 포함하고, 상기 적어도 하나의 전력기기를 통해 소비되거나 공급된 전력량을 저장하는 가입자 인증 모듈; 및 상기 가입자 인증 모듈의 식별자와 식별자 저장소에 저장된 사용자별 식별자 정보의 비교를 통해 상기 사용자가 식별되면 상기 적어도 하나의 전력 기기로부터 상기 사용자에 대한 전력 사용을 허용하는 관리 서버를 포함하고, 상기 가입자 인증 모듈은, COS(Chip Operation System)를 이용한 스마트카드를 기반으로 한 휴대용 모듈로 형성될 수 있고, 상기 가입자 인증 모듈은, 상기 스마트카드에 포함된 IC부에서 가변 공급 전압 부분에 대한 전압 및 전류를 측정하여 전력을 유추함으로써 상기 적어도 하나의 전력기기가 전력을 소비하거나 공급할때 사용되는 전력값을 계측할 수 있다.In order to solve the above problems, an electronic power metering system of the present invention for measuring the amount of power used by a user is an electronic power metering system for measuring the amount of power used by each user, A subscriber authentication module including an identifier for identifying the at least one power device and storing the amount of power consumed or supplied through the at least one power device; And a management server for allowing the at least one power device to use power for the user if the user is identified through comparison between the identifier of the subscriber identity module and the identifier information for each user stored in the identifier storage, The module may be formed as a portable module based on a smart card using a Chip Operation System (COS), and the subscriber identity module may include a voltage and a current for a variable supply voltage portion in an IC portion included in the smart card, So that the power value used when the at least one power device consumes or supplies power can be measured.

또한, 사용자가 적어도 하나의 전력기기로부터 전력을 이용하면, 사용된 전력 사용량이 가입자 인증 모듈에서 계측되고 암호화되며, 암호화된 전력 사용량은 관리 서버로 전송되고, 관리 서버는 암호화된 전력 사용량을 정기적으로 전력 사용량 저장소에 저장하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the user utilizes power from at least one power device, the used power usage is measured and encrypted in the subscriber identity module, the encrypted power usage is transmitted to the management server, and the management server periodically And stored in a power usage storage.

또한, 가입자 인증 모듈은 적어도 하나의 전력기기 각각에 내장(embedded)된 서브미터로 형성될 수 있어서, 서브미터를 통해 적어도 하나의 전력기기에서 계측된 각각의 전력량을 취합하여 저장할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the subscriber identity module may be formed as a sub-meter embedded in each of the at least one power device, so that the respective amounts of power measured by the at least one power device can be collected and stored through the sub- do.

삭제delete

삭제delete

또한, 가입자 인증 모듈은 식별자를 포함하는 식별부; 적어도 하나의 전력기기에서 소비 또는 공급되는 전력량을 측정하기 위한 계측부; 보안을 위해 계측부로부터 측정된 전력 계측 값을 암호화하는 암호화부; 및 암호화된 전력 계측 값을 관리 서버로 송신하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the subscriber identity module may include an identifier including an identifier; A measuring unit for measuring an amount of electric power consumed or supplied by at least one power device; An encryption unit for encrypting the measured power measurement value from the measurement unit for security; And a communication unit for transmitting the encrypted power measurement value to the management server.

또한, 관리 서버는 가입자 인증 모듈의 식별자와 식별자 저장소에 저장된 사용자별 식별자 정보의 비교를 수행하여, 적어도 하나의 전력기기를 통해 전력을 소비 또는 공급하는 사용자를 판단하는 인증부; 및 암호화된 전력 사용량의 암호 해독을 수행하여, 계측된 전력 사용량을 판독하는 암호 해독부를 포함하는 것을 특징으로 한다. Also, the management server may include an authentication unit for comparing the identifier of the subscriber identity module with the identifier information for each user stored in the identifier storage to determine a user consuming or supplying power through the at least one power device; And a decryption unit for performing decryption of the encrypted power usage amount and reading the measured power usage amount.

또한, 가입자 인증 모듈은 사용된 전력 사용량을 암호화할 때, DES, AES 및 RSA/ECC 중 적어도 하나를 이용하는 것을 특징으로 한다.Further, the subscriber identity module uses at least one of DES, AES, and RSA / ECC when encrypting the used power consumption.

또한, 식별자 저장소는 적어도 하나의 전력기기로부터 전력 공급이 차단 되어야 하는 사용자의 목록인 블랙리스트를 더 포함하여, 관리 서버는 사용자의 인증 시, 사용자가 블랙리스트에 포함된 사용자로 판단되면, 사용자가 적어도 하나의 전력기기로부터 전력을 공급받을 수 없도록 차단하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the identifier storage further includes a black list, which is a list of users whose power supply should be cut off from at least one power device, so that when the user is determined to be a user included in the black list at the time of user authentication, So that power can not be supplied from at least one power device.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가입자 인증 모듈은COS(Chip Operation System)를 이용한 스마트카드를 기반으로 한 휴대용 모듈로 형성될 수 있는 가입자 인증 모듈에 있어서, 적어도 하나의 전력기기를 통해 전력을 사용하려는 사용자를 식별하기 위한 식별자를 포함하는 식별부; 상기 적어도 하나의 전력기기에서 소비 또는 공급되는 전력량을 측정하기 위한 계측부; 보안을 위해 상기 계측부로부터 측정된 전력 계측 값을 암호화하는 암호화부; 및 상기 암호화된 전력 계측 값을 관리 서버로 송신하는 통신부를 포함하며, 상기 계측부는, 상기 스마트카드에 포함된 IC부에서 가변 공급 전압 부분에 대한 전압 및 전류를 측정하여 전력을 유추함으로써 상기 적어도 하나의 전력기기가 전력을 소비하거나 공급할때 사용되는 전력값을 계측할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a subscriber identity module, which can be formed as a portable module based on a smart card using a Chip Operation System (COS), comprising: An identification unit including an identifier for identifying a user who wants to use the terminal; A measuring unit for measuring an amount of power consumed or supplied by the at least one power device; An encryption unit for encrypting the measured power measurement value from the measurement unit for security; And a communication unit for transmitting the encrypted power measurement value to the management server, wherein the measurement unit measures the voltage and current for the variable supply voltage portion in the IC unit included in the smart card, Of the electric power consumed by the power device can be measured.

삭제delete

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전자식 전력 계량 방법은 가입자 인증 모듈에 저장된 식별자와, 식별자 저장소에 저장된 사용자별 식별자 정보를 비교함으로써, 적어도 하나의 전력기기에서 전력을 소비 또는 공급하려는 사용자를 식별하는 단계; 상기 적어도 하나의 전력기기에서 전력 소비 또는 공급이 이루어질 때, 상기 적어도 하나의 전력기기에서 소비 또는 공급되는 전력량을 계측하는 단계; 상기 계측된 전력량을 암호화하는 단계; 및 상기 암호화된 계측 전력량을 정기적으로 전력 사용량 저장소로 송신하는 단계를 포함하며, 상기 가입자 인증 모듈은, COS를 이용한 스마트카드를 기반으로 한 휴대용 모듈로 형성될 수 있고, 상기 적어도 하나의 전력기기에 소비 또는 공급되는 전력량을 계측하는 단계는, 상기 가입자 인증 모듈이 상기 스마트카드에 포함된 IC부에서 가변 공급 전압 부분에 대한 전압 및 전류를 측정하여 전력을 유추함으로써 상기 적어도 하나의 전력기기가 전력을 소비하거나 공급할때 사용되는 전력값을 계측할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an electronic power metering method comprising: comparing an identifier stored in a subscriber identity module with user-specific identifier information stored in an identifier storage, thereby obtaining a user who consumes or supplies power in at least one power device Identifying; Measuring the amount of power consumed or supplied by the at least one power device when power is consumed or supplied at the at least one power device; Encrypting the measured amount of power; And transmitting the encrypted measured amount of power to the power consumption storage, wherein the subscriber authentication module may be configured as a portable module based on a smart card using COS, and the at least one power device Measuring the amount of power consumed or supplied comprises the step of the subscriber identity module measuring the voltage and current for the variable supply voltage portion in the IC portion included in the smart card to infer the power so that the at least one power device The power value used when consuming or supplying power can be measured.

또한, 전력기기에서 소비 또는 공급되는 전력량을 계측하는 단계는 가입자 인증 모듈이 적어도 하나의 전력기기 각각에 내장된 서브미터로 형성될 수 있어서, 서브미터를 통해 적어도 하나의 전력기기에서 계측된 각각의 전력량을 취합하여 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step of measuring the amount of power consumed or supplied by the power device may be performed by the subscriber identity module as a sub-meter embedded in each of the at least one power device, And collecting and storing the amount of power.

삭제delete

삭제delete

또한, 식별자 저장소 적어도 하나의 전력기기로부터 전력 공급이 차단 되어야 하는 사용자의 목록인 블랙리스트를 더 포함하여, 사용자를 식별하는 단계는 사용자의 인증 시, 사용자가 블랙리스트에 포함된 사용자로 판단되면, 상기 사용자가 상기 적어도 하나의 전력기기로부터 전력을 공급받을 수 없도록 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
Further, the identifier storage further includes a black list, which is a list of users whose power supply should be cut off from at least one power device, so that when the user is authenticated, And blocking the user from receiving power from the at least one power device.

본 발명의 전자식 전력 계량 시스템 및 방법에 따르면 전력을 공급하는 사업자가 전력을 소비하는 소비자에게 요금을 부과할 때, 기존의 주소지별 전력 사용량별 요금 부과 방식이 아닌, 사용자에 대한 전력 사용자의 요금 부과를 가능케 한다. 또한, 전자식 전력 계량 시스템 및 방법을 통해 계측된 전력량이, 소비자와 사업자간에 통신될 때, 외부의 공격으로부터 보호될 수 있는 효과가 있다.According to the electronic power metering system and method of the present invention, when the electric power supplying company charges the electric power consuming consumer, the electric power user charges the electric power user for the user . Also, when the amount of power measured by the electronic power metering system and method is communicated between the consumer and the business, it is effective to be protected from external attack.

또한, 본 발명의 전자식 전력 계량 시스템 및 방법에 따르면 사용자가 전력기기 각각에서 소비되는 전력량을 파악할 수 있는 효과가 있다.
Further, according to the electronic power metering system and method of the present invention, there is an effect that the user can grasp the amount of power consumed in each power device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 전력 계량 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 전자식 전력 계량 시스템에 포함된 가입자 인증 모듈이 적용될 수 있는 일 실시예를 도시하는 도면이다,
도 3은 본 발명의 전자식 전력 계량 시스템에 포함된 가입자 인증 모듈의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 전자식 전력 계량 시스템에 포함된 관리 서버의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 전력 계량 방법의 흐름도이다.
1 is a block diagram of an electronic power metering system in accordance with an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing an embodiment in which a subscriber identity module included in the electronic power metering system of the present invention can be applied;
3 is a block diagram of a subscriber identity module included in the electronic power metering system of the present invention.
4 is a block diagram of a management server included in the electronic power metering system of the present invention.
5 is a flow diagram of an electronic power metering method in accordance with an embodiment of the present invention.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 전력 계량 시스템에 대하여 설명하도록 한다.
Hereinafter, an electronic power metering system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자식 전력 계량 시스템(100)의 블록도이다. 도 1에 도시된 것처럼 본 발명의 전자식 전력 계량 시스템(100)은 가입자 인증 모듈(110), 게이트웨이(120), 관리서버(130), 전력 사용량 저장소(140) 및 식별자 저장소(150)를 포함한다. 이하에서 상기 구성이 보다 구체적으로 서술된다.
1 is a block diagram of an electronic power metering system 100 in accordance with an embodiment of the present invention. 1, the electronic power metering system 100 of the present invention includes a subscriber authentication module 110, a gateway 120, a management server 130, a power usage storage 140, and an identifier storage 150 . Hereinafter, the above configuration will be described in more detail.

가입자 인증 모듈(110)은 기존의 주소지별 전력 계측이 아닌 사용자별 전력 계측을 위해 사용되는 모듈로서, 적어도 하나의 전력기기를 통해 전력을 사용자를 식별하기 위한 식별자를 포함한다. 이러한 식별자는 도 3에 도시된 것처럼 가입자 인증 모듈(110)에 포함된 식별부(111)에 저장된다. 이러한 식별자는 전력을 공급하는 사업자가 전력을 소비하는 사용자를 각각 개별적으로 식별하기 위한 것으로, 고유한 ID 값을 갖는다. 또한, 가입자 인증 모듈(110)은 아래에서 도 2 및 도 3을 참조로 언급되는 것처럼 전력기기로부터 사용되는 전력량을 계측할 수 있는 계측부(112)를 포함한다. 이렇게, 가입자 인증 모듈(110)은 전력기기로부터 사용되는 전력량을 계측할 수 있으므로, 기존의 스마트미터에서 수행되던 기능 중 일부를 나누어서 사용될 수 있거나, 사용자가 전력기기마다의 전력 소비량을 알고 싶을 때 등으로 응용되어 사용될 수 있다. 그리고, 이러한 가입자 인증 모듈(110)은 앞서 언급한 전력 계측량을 보관할 수 있는 저장소(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이러한 가입자 인증 모듈(110)은 도 2에 도시된 것처럼 스마트카드의 형태를 가질 수 있다.
The subscriber identity module 110 is a module used for user-specific power measurement rather than a conventional power meter, and includes an identifier for identifying a power user through at least one power device. This identifier is stored in the identification unit 111 included in the subscriber identity module 110 as shown in FIG. These identifiers are used to individually identify users who consume power by a power supplier, and have unique ID values. The subscriber identity module 110 also includes a metering unit 112 that can measure the amount of power used from the power device, as discussed below with reference to Figures 2 and 3. In this way, the subscriber identity module 110 can measure the amount of power used from the power device, so that some of the functions performed in the existing smart meter can be used separately, or when the user wants to know the amount of power consumption for each power device And can be used as an application. In addition, the subscriber identity module 110 may further include a storage (not shown) capable of storing the above-mentioned power meter. Such a subscriber identity module 110 may have the form of a smart card as shown in FIG.

도 2를 참조하면, 스마트카드의 예시가 국제 규격별로 도시되어 있다. 여기서, ID-000은 현재 흔히 사용되는 U-SIM카드가 이에 해당되고, ID-1은 신용카드와 같은 IC 카드가 이에 해당된다. 도면의 오른쪽 부분엔, 스마트카드에 포함된 IC부의 확대도가 도시된다. 이러한 IC부는 C1 내지 C8으로 구성된다. 여기서 C1은 IC 칩의 구동에 필요한 공급 전압, C2는 리셋, C3는 클럭, C5는 그라운드, C6는 가변 공급 전압, C7은 데이터 입출력을 위한 인터페이스 그리고 C4 및 C8은 USB 단자부분으로, 현재 사용되고 있지 않은 부분이다. 이러한 C1 내지 C8의 구성은 당업자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략된다. 여기서, C6는 잘 알려진 것처럼, ISO 표준과 문제가 발생할 수 있기에 현재 사용되지 않고 있다. 2, an example of a smart card is shown for each international standard. Here, ID-000 corresponds to a commonly used U-SIM card, and ID-1 corresponds to an IC card such as a credit card. In the right part of the drawing, an enlarged view of the IC part included in the smart card is shown. The IC portion is composed of C1 to C8. Where C1 is the supply voltage required to drive the IC chip, C2 is the reset, C3 is the clock, C5 is the ground, C6 is the variable supply voltage, C7 is the interface for data input and output, and C4 and C8 are the USB terminals It is a part that is not. Since the configurations of C1 to C8 are obvious to those skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted. Here, C6 is not currently used as well known, as it can cause problems with ISO standards.

따라서, 본 발명은 이렇게 사용되지 않는 C6에 전압과 전류를 측정하여 전력을 유추하고, 이 측정된 전력 값을 디지털로 변환시키는 회로를 삽입하여 스마트카드의 원래의 기능 외에 전력기기에서 전력을 계측할 수 있게 하였다. 이러한 스마트카드는 IEC 7816의 표준 프로토콜을 사용하여 통신을 수행하게 된다. 또한, 이렇게 가입자 인증 모듈(110)을 스마트카드로 사용하면, 스마트카드의 특징, 즉, 보안이 우수한 장점을 가질 수 있는데, 이러한 장점은 현재까지 구현되어 있는 저장매체 중 스마트카드가 가장 안전하다는 특징에 기인한다. 이러한 스마트카드는 예를 들어, 전력소비유형을 통해 키 값을 분석하는 공격하는 유형(예를 들어, SPA/DPA 공격), 칩 소자를 분해하여 메모리/데이터의 경로를 분석하는 유형, 악의적인 전압 또는 클럭 신호를 주입하여 오류를 발생시키고, 이 때의 키 값을 획득하거나 오동작을 발생시키는 유형 및 소자간 연결을 끊거나 임의의 소자를 재 연결하는 공격 유형 등 다양한 공격 유형에 대응할 수 있다. 즉, 이렇게 전력기기의 전력을 계측할 수 있는 스마트카드를 통해, 전력기기에서 간접 또는 직접 계량된 데이터를 안전하게 저장할 수 있어서, 외부의 공격으로 인한 고의적인 훼손을 방지할 수 있다. 또한, 가입자 인증 모듈(110)을 스마트카드를 기반으로 한 휴대용 모듈로 형성했을 때의 장점은 휴대성이 높다는 것이다. 따라서, 전력기기에서 전력을 소비할 때, 가입자 인증 모듈(110)을 전력기기에 삽입 또는 접촉하여 사용자 인증을 간편하게 할 수 있고, 이러한 전력기기에서 소비되는 전력을 측정할 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따라, 이러한 스마트카드에는 개방형 운영 체계인 자바 카드 COS(Chip Operation System)가 사용된다. 따라서, 보안 API를 통해 표준화된 어플리케이션 개발 및 다양한 모듈에서 동일한 기능과 성능을 보장할 수 있다. 또한, 메모리의 용량에 따라 복수개의 어플리케이션이 실행이 가능하여 부가서비스 개발이 용이하며, 필요시 PLC와 Zigbee와 같은 다양한 통신을 통해 다양한 어플리케이션을 안전하게 업데이트할 수 있다. 또한, OTA(Over The Air) 기술과 같은 보안이 고려된 원격 다운로드 및 어플리케이션 관리 프로토콜을 위한 프레임워크가 제공될 수 있다.Therefore, according to the present invention, a voltage and current are measured on the unused C6 to derive power, and a circuit for converting the measured power value to digital is inserted to measure power in the power device in addition to the original function of the smart card I can do it. These smart cards perform communication using the standard protocol of IEC 7816. In addition, when the subscriber identity module 110 is used as a smart card, the smart card may have the advantage of security. That is, the advantage of the smart card is that it is the safest . Such smart cards include, for example, an attacking type (e.g., SPA / DPA attack) that analyzes key values through a type of power consumption, a type that decomposes a chip element to analyze memory / data paths, Or a clock signal to generate an error, and to respond to various types of attack such as acquiring a key value at this time, a type causing a malfunction, an attack type in which an element is disconnected, or an arbitrary element is reconnected. That is, indirectly or directly measured data can be securely stored in the power device through the smart card capable of measuring the power of the power device, thereby preventing intentional damage due to an external attack. In addition, an advantage of forming the subscriber identity module 110 as a portable module based on a smart card is high portability. Accordingly, when power is consumed in the power device, the subscriber identity module 110 can be inserted into or contact with the power device to simplify user authentication, and the power consumed by the power device can be measured. Also, according to an embodiment of the present invention, a Java Card COS (Chip Operation System), which is an open operating system, is used for such a smart card. Therefore, standardized application development through security API and the same function and performance can be guaranteed in various modules. In addition, a plurality of applications can be executed according to the capacity of the memory, so that it is easy to develop additional services, and various applications can be safely updated through various communications such as PLC and Zigbee, if necessary. In addition, a framework for secure download and application management protocols such as OTA (Over The Air) technology can be provided.

지금까지 가입자 인증 모듈(110)이 스마트카드 기반으로 형성된 예시를 서술하였지만, 가입자 인증 모듈(110)은 이러한 형태로 제한되지 않고, 도 1에 도시된 것처럼 제 1 전력기기(11) 내지 제 3 전력기기(13)에 삽입된 제 1 서브미터(110a) 내지 제 3 서브미터(110c)와 같이 내장될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이러한 제 1 서브미터(110a) 내지 제 3 서브미터(110c)는 제 1 전력기기(11) 내지 제 3 전력기기(13) 각각에서 사용되는 전력량을 계측하는 용도로 사용될 수 있다. 이를 통해, 제 1 전력기기(11) 내지 제 3 전력기기(13) 각각에서 전력이 얼마나 사용되는지 사용자가 알 수 있다. 이들에 대한 설명은 다시 도 1을 참조로 아래에서 이루어진다. 명세서 전체에 걸쳐 사용된 용어 제 1 전력기기(11) 내지 제 3 전력기기(13)는 전력을 소비하는 기기로 언급되지만, 상황에 따라 전력을 공급할 수 있는 예를 들어, 분산 발전 등의 기기가 포함될 수 있고, 앞서 언급한 전력을 소비하는 기기, 예를 들어, 스마트가전이나 전기 자동차 충전소 등이 포함될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 전력기기 중 전력을 소비하는 기기에서 서브 모듈은 전력의 사용량을 계측하고, 전력을 공급하는 기기에서 서브 모듈은 전력의 공급량을 계측할 수 있다는 것이 더 이해되어야 한다.
Although the subscriber identity module 110 has been described as a smart card-based example, the subscriber identity module 110 is not limited to this type, and may be a first power device 11 to a third power device It should be understood that the first sub-meter 110a to the third sub-meter 110c inserted into the device 13 may be embedded. The first to third submeters 110a to 110c may be used for measuring the amount of power used in each of the first to third power devices 11 to 13. Thus, the user can know how much power is used in each of the first to third power devices 11 to 13. A description thereof will be made below with reference to FIG. Although the first to third power devices 11 to 13 used throughout the specification are referred to as devices that consume power, it is also possible to use devices such as distributed power generation devices, And may include devices that consume the aforementioned power, for example, smart appliances or electric vehicle charging stations. Therefore, it should further be understood that in a device consuming power among the power devices, the sub-module measures the amount of power used and the sub-module can measure the amount of power supplied to the device.

도 1을 보면 가입자 인증 모듈(110)은 제 1 전력기기(11) 내지 제 3 전력기기(13)에 내장된 제 1 서브미터(110a) 내지 제 3 서브미터(110c)에 연결된다. 제 1 서브미터(110a) 내지 제 3 서브미터(110c)는 앞서 언급한 것처럼 가입자 인증 모듈(110)이 전력기기에 내장된 상태이다. 이 예시에서, 제 1 전력기기(11) 내지 제 3 전력기기(13)에서 소비 또는 공급되는 전력량은 제 1 서브미터(110a) 내지 제 3 서브미터(110c)에서 계측되고, 이 계측된 양은 다시 가입자 인증 모듈(110)로 전달되어, 가입자 인증 모듈(110)은 제 1 서브미터(110a) 내지 제 3 서브미터(110c)에서 계측된 제 1 전력기기(11) 내지 제 3 전력기기(13)에서 소비 또는 공급된 전력량을 취합할 수 있다. 만일, 제 1 전력기기(11) 내지 제 3 전력기기(13) 내에 서브미터가 포함되지 않은 경우라면, 가입자 인증 모듈(110)을 이용하여 제 1 전력기기(11) 내지 제 3 전력기기(13)에서 소비 또는 공급되는 전력량을 측정할 수 있다. 이렇게 취합된 계측 값은 암호화부(113, 도 3 참조)를 통해 암호화가 수행된다. 여기서 수행되는 암호화 기법은 종래에 알려진 암호화 기법 예를 들어, DES, AES 및 RSA/ECC 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 하지만 이러한 암호화 기법은 이에 한정되지 않고, 차후에 알려질 암호화 기법을 통해 암호화가 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 이렇게 암호화된 계측 값은 주기적으로, 또는 조작자의 설정에 따라 게이트웨이(120)를 거쳐 전력 사용량 저장소로 저장될 수 있다. 이러한 암호화부(113)를 통해, 사용자와 서비스 제공자간에 송수신되는 데이터는 중간 노드를 거치더라도 데이터의 보안성이 유지될 수 있다.1, the subscriber identity module 110 is connected to the first to third sub-meters 110a to 110c incorporated in the first to third power devices 11 to 13. The first sub meter 110a to the third sub meter 110c are in a state where the subscriber identity module 110 is built in the power device as described above. In this example, the amounts of power consumed or supplied by the first to third power devices 11 to 13 are measured in the first to third sub-meters 110a to 110c, The subscriber identity module 110 transmits the first power device 11 to the third power device 13 measured by the first sub meter 110a to the third sub meter 110c, It is possible to collect the amount of power consumed or supplied. If the subscriber is not included in the first to third power devices 11 to 13, the first to third power devices 11 to 13 ) Can measure the amount of electricity consumed or supplied. The collected measurement values are encrypted through the encryption unit 113 (see FIG. 3). The encryption scheme to be performed here may use at least one of a conventional encryption scheme, for example, DES, AES, and RSA / ECC. However, this encryption technique is not limited to this, and it should be understood that encryption can be performed through a cryptographic technique to be known in the future. The encrypted measurement values may be stored periodically or in the power usage storage via the gateway 120 according to the settings of the operator. Through the encryption unit 113, the data transmitted and received between the user and the service provider can be kept secure even if the data passes through the intermediate node.

그리고, 가입자 인증 모듈(110)은 도 3에 도시된 것처럼 통신부(140)를 포함하여, 암호화된 전력 계측 값을 게이트웨이(120)를 거쳐 관리 서버(130)로 송신하여, 관리 서버(130)가 암호화된 전력 계측 값을 전력 사용량 저장소(140)로 저장하게 한다.3, the subscriber identity module 110 transmits the encrypted power measurement value including the communication unit 140 to the management server 130 via the gateway 120, and the management server 130 And causes the encrypted power measurement value to be stored in the power usage storage 140.

관리 서버(130)는 아래에 서술되는 것처럼 크게 2가지 기능을 수행한다. 관리 서버(130)의 기능 중 첫 번째 기능은 가입자 인증 모듈(110)에 저장된 식별자를 기초로 사용자를 인증하는 것이다. 이러한 인증은 관리 서버(130)에 포함된 인증부(131)를 통해 이루어진다(도 4참조). 이러한 인증부(131)에서 수행되는 인증은 식별자 저장소(150)에 저장된, 전력 공급자가 발급한 사용자별 식별자 정보와 가입자 인증 모듈(110)에 저장된 사용자의 식별자의 비교를 통해 이루어진다. 여기서, 식별자 저장소(150)는 적어도 하나의 전력기기로부터 전력 공급이 차단 되어야 하는 사용자의 목록인 블랙리스트를 더 포함할 수 있다. 여기서, 블랙리스트에 저장된 사용자는 예를 들어, 요금 미납 등의 이유로 전력 공급이 차단되어야 하는 사용자를 의미한다. 이렇게 인증 절차에서 가입자 인증 모듈(110)에 저장된 식별자가 블랙리스트에 저장된 식별자로 판단되면, 이러한 식별자를 갖는 사용자가 적어도 하나의 전력기기로부터 전력공급을 받을 수 없도록 전력 공급이 차단된다. 따라서, 제 1 전력기기(11) 내지 제 3 전력기기(13) 중 적어도 하나를 통해 전력을 이용하려는 사용자가 식별된 후, 제 1 전력기기(11) 내지 제 3 전력기기(13)에 대한 전력 이용이 허가된다. 이를 통해, 기존의 주소지 기반의 전력량 측정에서 사용자 기반의 전력량 측정이 가능해진다. The management server 130 largely performs two functions as described below. The first function of the management server 130 is to authenticate the user based on the identifier stored in the subscriber identity module 110. [ This authentication is performed through the authentication unit 131 included in the management server 130 (see FIG. 4). The authentication performed by the authentication unit 131 is performed by comparing the identifier of each user issued by the power supplier stored in the identifier storage 150 with the identifier of the user stored in the subscriber authentication module 110. Here, the identifier storage 150 may further include a black list, which is a list of users whose power supply from at least one power device should be shut off. Here, the user stored in the black list means a user whose power supply should be cut off, for example, due to non-payment of charge. When the identifier stored in the subscriber identity module 110 is determined to be an identifier stored in the black list in the authentication procedure, the power supply is interrupted so that the user having the identifier can not receive power from at least one power device. Therefore, after a user who wants to use the power is identified through at least one of the first to third power devices 11 to 13, the power for the first to third power devices 11 to 13 Use is permitted. This makes it possible to measure the amount of power of the user based on the existing address based power measurement.

또한, 관리 서버(130)의 기능 중 두 번째 기능은 전력 사용량 저장소(140)에 저장된, 암호화 계측 값을 암호 해독할 수 있다. 이는 관리 서버(130)에 포함된 암호 해독부(132)로부터 이루어진다. 이렇게 암호 해독부(132)로부터 수행된 암호화 전력 계측 값의 암호 해독을 통해 사용자와 전력 공급자 간에 사용자별 전력 계측 값이 외부의 공격으로부터 안전하게 전달될 수 있다. 여기서 전력 사용량 저장소는 사용자별 전력 사용에 대한 계측 값이 저장되는 저장소이다.
Also, a second function of the management server 130 may decrypt the encrypted metric stored in the power usage storage 140. This is done from the decryption unit 132 included in the management server 130. By decrypting the encrypted power measurement value performed by the decryption unit 132, the user-specific power measurement value can be securely transmitted from the external attack between the user and the power supplier. Here, the power consumption storage is a storage in which measurement values for power consumption per user are stored.

이하 도 5를 참조로 본 발명의 전자식 전력 계량 방법에 대하여 서술한다. 명세서의 간략함을 위해 앞서 도 1 내지 도 4를 참조로 서술된 전자식 계측 장치(100)에서 서술된 내용 중 중복된 내용은 생략된다.The electronic power metering method of the present invention will be described below with reference to FIG. For simplicity of description, redundant contents of the contents described in the electronic measuring apparatus 100 described above with reference to Figs. 1 to 4 are omitted.

먼저, 사용자의 식별 단계(S110)가 수행된다. S110 단계에서는 도 1 내지 도 4를 참조로 언급한 것처럼, 적어도 하나의 전력기기를 통해 전력을 소비하려는 사용자의 가입자 인증 모듈에 저장된 식별자와, 식별자 저장소에 저장된 사용자별 식별자 정보를 비교한다. 이러한 비교를 통해 가입자 인증 모듈을 지닌 사용자가 정상적인 사용자인지의 여부를 판단할 수 있다. 또한, 이러한 식별자 저장소는 앞서 언급한 것처럼, 전력 공급이 차단되어야 하는 목록인 블랙리스트 또한 포함되어 있어서, 적어도 하나의 전력기기를 통해 전력을 소비하려는 사용자가 이 블랙리스트에 포함되어있는지 판단하는 단계(S120)가 수행된다. 이러한 판단 결과, 사용자가 블랙리스트에 포함된 사용자라면 제어는 S160 단계로 전달되고, 사용자가 블랙리스트에 포함되지 않은 사용자라면 제어는 S130 단계로 전달된다.
First, a user identification step (S110) is performed. In step S110, as described with reference to FIGS. 1 to 4, the identifier stored in the subscriber identity module of the user to consume power through at least one power device is compared with the identifier information per user stored in the identifier store. Through the comparison, it is possible to determine whether or not the user having the subscriber identity module is a normal user. This identifier store also includes a blacklist, which is a list in which the power supply should be shut off, as described above, so that it is determined whether a user who wants to consume power through at least one power device is included in this blacklist S120) is performed. If the user is included in the black list, the control is transferred to step S160. If the user is not included in the black list, the control is transferred to step S130.

S130 단계는 앞서 언급한 것처럼, 사용자가 블랙리스트에 포함되지 않은 경우 수행되는 단계로서, 사용자가 전력기기를 통해 전력을 공급받는 단계이다. 이 때, 사용자의 가입자 인증 모듈을 통해 전력 사용량이 계측되고, 이렇게 계측된 전력 사용량이 암호화되는 단계(S140)가 수행된다. S140 단계에서, 도 1에 도시된 것처럼, 제 1 전력기기 내지 제 3 전력기기에 제 1 서브미터 내지 제 3 서브미터가 포함되는 경우, 앞서 언급한 것처럼 제 1 서브미터 내지 제 3 서브미터에서 계측된 제 1 전력기기 내지 제 3 전력기기의 전력량을 취합하여 저장할 수 있다. 또한 앞서 언급한 것처럼, 가입자 인증 모듈은 자바 카드 COS를 이용한 스마트카드를 기반으로 한 휴대용 모듈로 형성될 수 있거나, 전력기기에 내장된 형태로 존재할 수 있다. 여기서 스마트카드는 본 발명의 일 실시예에 따라 제 1 전력기기 내지 제 3 전력기기가 전력을 소비할 때, 소비되는 전류 및 전압 값을 측정하여, 실제 소비되는 전력 값을 산출하는 회로를 포함한다. 따라서, 이러한 스마트카드를 통해 제 1 전력기기 내지 제 3 전력기기에서 소비되는 실제 전력 계측 값을 파악할 수 있다. 또한, S140 단계에서 사용되는 암호화 기법은 앞서 언급한 것처럼, 종래에 잘 알려진 기법, 예를 들어, DES, AES 및 RSA/ECC 중 적어도 하나가 이용될 수 있지만 이에 제한되지 않고, 차후에 개발될 암호화 기법 또한 적용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
Step S130 is a step performed when the user is not included in the black list, as described above, and the user is supplied with electric power through the power device. At this time, the power consumption is measured through the subscriber identity module of the user, and the measured power consumption is encrypted (S140). In the case where the first to third sub-meters are included in the first power device to the third power device, as shown in FIG. 1, in step S140, the measurement is performed in the first to third sub- It is possible to collect and store the amounts of power of the first to third power devices. Also, as mentioned above, the subscriber authentication module may be formed as a portable module based on a smart card using a Java card COS, or may exist in a form embedded in a power device. Here, the smart card includes a circuit for measuring the current and voltage values consumed when the first power device to the third power device consume power according to an embodiment of the present invention and calculating the actual consumed power value . Therefore, it is possible to grasp the actual power measurement values consumed in the first to third power devices through the smart card. Also, as mentioned above, at least one of well-known techniques, for example, DES, AES, and RSA / ECC, may be used, but not limited to, It should be understood that the invention may also be applied.

S150 단계는 이렇게 암호화된 계측 전력 값을 게이트웨이를 거쳐 정기적으로 전력 사용량 저장소로 송신하는 단계이다. S150 단계를 통해 도 1에 도시된 관리 서버는 전력 사용량 저장소에 저장된 계측 전력 값을 판독할 수 있어서, 전력을 공급하는 사업자가, 사용자가 소비한 전력 계측 값을 파악할 수 있게 된다.
In step S150, the encrypted measured power value is periodically transmitted to the power consumption storage via the gateway. Through the step S150, the management server shown in FIG. 1 can read the measurement power value stored in the power consumption storage, so that the power supplier can grasp the power measurement value consumed by the user.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 하지만, 당업자라면 본 발명의 일 실시예에 따른 가입자 인증 모듈과, 이러한 가입자 인증 모듈을 이용한 전자식 계량 시스템 및 방법이 다양하게 응용될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 예를 들어, 요금청구와 에너지관리(EMS)용 데이터를 구분한 키관리 체계와 가정 내에서 발생하는 모든 관련정보에 대하여 EM-SIM을 이용하여 사용자개별 보안체계를 구축함으로써, 가정 내에서 발생되는 데이터에 대하여 선별적인 접근제어 및 전송이 가능하며, 개인에 의하여 관리가 가능할 수 있다. 그리고, 가입자 인증 모듈의 확장 기능으로, 법정계량기로써 전력량계 형식승인시 부여된 SW 코드에 대한 해쉬 값, 체크섬, 전자서명 등을 가입자 인증 모듈에 발급 시 이들을 저장하고, 계량기의 자체 점검기능에 의해 계산된 값과 가입자 인증 모듈에 저장된 값을 비교함으로써, 계량기를 불법으로 변경하는 것을 원천적으로 차단할 수도 있다. 또한, 앞서 언급한 것처럼, 주소지를 기반으로 한 전력 계량이 아닌, 사용자를 기준으로 체계를 바꿈으로써, 각 사용자에 대한 요금미납과 불법 사용 등에 대한 적절한 관리가 가능해질 수 있고, 사용자별 요금 형태에 따라 다양한 요금정책 및 마일리지, 멤버쉽 등 다양한 요금이용혜택을 고객에게 부여할 수 있다. 또한, 신용에 의한 블랙리스트 관리가 가능해짐으로써, 과오납에 여러 부분을 해소할 수 있을 수도 있다.
As described above, an optimal embodiment has been disclosed in the drawings and specification. However, those skilled in the art will recognize that the subscriber identity module according to one embodiment of the present invention and the electronic metering system and method using such subscriber identity module can be variously applied. For example, a key management system that distinguishes data for billing and energy management (EMS) and all related information that occurs in the home can be constructed using EM-SIM to create a user-specific security system. Selective access control and transmission of data is possible and can be managed by an individual. In addition, as an extension function of the subscriber identity module, when a subscriber authentication module issues a hash value, a checksum, an electronic signature, etc. of the SW code assigned at the approval of the watt-hour meter type as a statutory meter, these are stored, By comparing the value stored in the subscriber identity module with the value stored in the subscriber identity module, it is possible to essentially block the illegal change of the meter. In addition, as mentioned above, by changing the system based on the user rather than by the electricity meter based on the address, it becomes possible to appropriately manage the payment and the illegal use for each user, Accordingly, it is possible to give a variety of fare usage benefits such as various fare policies, mileage, and membership to the customer. In addition, since black list management by credit becomes possible, it is possible that various parts can be eliminated in overcharge.

명세서 전반에 걸쳐 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
Although specific terms have been used throughout the specification, it is understood that they have been used only for the purpose of illustrating the invention and not for limiting the scope of the invention as set forth in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100 : 전자식 전력 계량 시스템 110 : 가입자 인증 모듈
120 : 게이트웨이 130 : 관리 서버
140 : 전력 사용량 저장소 150 : 식별자 저장소
100: Electronic power meter system 110: Subscriber identity module
120: gateway 130: management server
140: power consumption storage 150: identifier storage

Claims (17)

사용자별 전력 사용량을 계측하기 위한 전자식 전력 계량 시스템으로서,
적어도 하나의 전력기기를 통해 전력을 사용하려는 사용자를 식별하기 위한 식별자를 포함하고, 상기 적어도 하나의 전력기기를 통해 소비되거나 공급된 전력량을 저장하는 가입자 인증 모듈; 및
상기 가입자 인증 모듈의 식별자와 식별자 저장소에 저장된 사용자별 식별자 정보의 비교를 통해 상기 사용자가 식별되면 상기 적어도 하나의 전력 기기로부터 상기 사용자에 대한 전력 사용을 허용하는 관리 서버를 포함하고,
상기 가입자 인증 모듈은, COS(Chip Operation System)를 이용한 스마트카드를 기반으로 한 휴대용 모듈로 형성될 수 있고,
상기 가입자 인증 모듈은, 상기 스마트카드에 포함된 IC부에서 가변 공급 전압 부분에 대한 전압 및 전류를 측정하여 전력을 유추함으로써 상기 적어도 하나의 전력기기가 전력을 소비하거나 공급할때 사용되는 전력값을 계측하는 것을 특징으로 하는 전자식 전력 계량 시스템.
An electronic power metering system for measuring power usage by a user,
A subscriber identity module that includes an identifier for identifying a user who wants to use power through at least one power device and stores an amount of power consumed or supplied through the at least one power device; And
And a management server for allowing the at least one power device to use power for the user when the user is identified through comparison between the identifier of the subscriber identity module and the identifier information per user stored in the identifier storage,
The subscriber identity module may be formed as a portable module based on a smart card using a COS (Chip Operation System)
Wherein the subscriber identity module measures a power value used when the at least one power device consumes or supplies power by measuring a voltage and a current with respect to a variable supply voltage portion in an IC portion included in the smart card, Wherein said electronic power metering system comprises:
제1항에 있어서,
상기 사용자가 상기 적어도 하나의 전력기기로부터 전력을 이용하면, 사용된 전력 사용량이 상기 가입자 인증 모듈에서 계측되고 암호화되며, 상기 암호화된 전력 사용량은 상기 관리 서버로 전송되고, 상기 관리 서버는 상기 암호화된 전력 사용량을 정기적으로 전력 사용량 저장소에 저장하는 것을 특징으로 하는, 전자식 전력 계량 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein when the user utilizes power from the at least one power device, the used power usage is measured and encrypted in the subscriber identity module, the encrypted power usage is transmitted to the management server, And the power consumption is stored in the power consumption storage periodically.
제1항에 있어서,
상기 가입자 인증 모듈은,
상기 적어도 하나의 전력기기 각각에 내장(embedded)된 서브미터로 형성될 수 있어서, 상기 서브미터를 통해 상기 적어도 하나의 전력기기에서 계측된 각각의 전력량을 취합하여 저장할 수 있는 것을 특징으로 하는, 전자식 전력 계량 시스템.
The method according to claim 1,
The subscriber identity module,
Characterized in that the at least one power device can be formed as a sub-meter embedded in each of the at least one power devices, whereby each of the measured amounts of power in the at least one power device can be collected and stored via the sub- Power metering system.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 가입자 인증 모듈은,
상기 식별자를 포함하는 식별부;
상기 적어도 하나의 전력기기에서 소비 또는 공급되는 전력량을 측정하기 위한 계측부;
보안을 위해 상기 계측부로부터 측정된 전력 계측 값을 암호화하는 암호화부; 및
상기 암호화된 전력 계측 값을 상기 관리 서버로 송신하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자식 전력 계량 시스템.
The method according to claim 1,
The subscriber identity module,
An identification unit including the identifier;
A measuring unit for measuring an amount of power consumed or supplied by the at least one power device;
An encryption unit for encrypting the measured power measurement value from the measurement unit for security; And
And transmits the encrypted power measurement value to the management server.
제2항에 있어서,
상기 관리 서버는,
상기 가입자 인증 모듈의 상기 식별자와 식별자 저장소에 저장된 사용자별 식별자 정보의 비교를 수행하여, 상기 적어도 하나의 전력기기를 통해 전력을 소비 또는 공급하는 사용자를 판단하는 인증부; 및
상기 암호화된 전력 사용량의 암호 해독을 수행하여, 상기 계측된 전력 사용량을 판독하는 암호 해독부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자식 전력 계량 시스템.
3. The method of claim 2,
The management server includes:
An authentication unit that compares the identifier of the subscriber identity module with user-specific identifier information stored in the identifier storage to determine a user who consumes or supplies power through the at least one power device; And
And a decryption unit operable to decrypt the encrypted power usage amount and to read the measured power usage amount.
제2항에 있어서,
상기 가입자 인증 모듈은,
상기 사용된 전력 사용량을 암호화할 때, DES, AES 및 RSA/ECC 중 적어도 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는, 전자식 전력 계량 시스템.
3. The method of claim 2,
The subscriber identity module,
Characterized in that at least one of DES, AES and RSA / ECC is used when encrypting the used power usage.
제1항에 있어서,
상기 식별자 저장소는,
상기 적어도 하나의 전력기기로부터 전력 공급이 차단되어야 하는 사용자의 목록인 블랙리스트를 더 포함하여, 상기 관리 서버는 상기 사용자의 인증 시, 상기 사용자가 상기 블랙리스트에 포함된 사용자로 판단되면, 상기 사용자가 상기 적어도 하나의 전력기기로부터 전력을 공급받을 수 없도록 차단하는 것을 특징으로 하는, 전자식 전력 계량 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the identifier store comprises:
Wherein the management server further includes a black list that is a list of users whose power supply should be shut off from the at least one power device. When the management server determines that the user is included in the black list, Is prevented from receiving power from the at least one power device. ≪ Desc / Clms Page number 16 >
COS(Chip Operation System)를 이용한 스마트카드를 기반으로 한 휴대용 모듈로 형성될 수 있는 가입자 인증 모듈에 있어서,
적어도 하나의 전력기기를 통해 전력을 사용하려는 사용자를 식별하기 위한 식별자를 포함하는 식별부;
상기 적어도 하나의 전력기기에서 소비 또는 공급되는 전력량을 측정하기 위한 계측부;
보안을 위해 상기 계측부로부터 측정된 전력 계측 값을 암호화하는 암호화부; 및
상기 암호화된 전력 계측 값을 관리 서버로 송신하는 통신부를 포함하며,
상기 계측부는, 상기 스마트카드에 포함된 IC부에서 가변 공급 전압 부분에 대한 전압 및 전류를 측정하여 전력을 유추함으로써 상기 적어도 하나의 전력기기가 전력을 소비하거나 공급할때 사용되는 전력값을 계측하는 것을 특징으로 하는, 가입자 인증 모듈.
1. A subscriber identity module that can be formed as a portable module based on a smart card using a Chip Operation System (COS)
An identification unit including an identifier for identifying a user who wants to use power through at least one power device;
A measuring unit for measuring an amount of power consumed or supplied by the at least one power device;
An encryption unit for encrypting the measured power measurement value from the measurement unit for security; And
And a communication unit for transmitting the encrypted power measurement value to the management server,
The measuring unit may measure the power value used when the at least one power device consumes or supplies power by measuring the voltage and current with respect to the variable supply voltage portion in the IC unit included in the smart card Characterized by a subscriber identity module.
삭제delete 가입자 인증 모듈에 저장된 식별자와, 식별자 저장소에 저장된 사용자별 식별자 정보를 비교함으로써, 적어도 하나의 전력기기에서 전력을 소비 또는 공급하려는 사용자를 식별하는 단계;
상기 적어도 하나의 전력기기에서 전력 소비 또는 공급이 이루어질 때, 상기 적어도 하나의 전력기기에서 소비 또는 공급되는 전력량을 계측하는 단계;
상기 계측된 전력량을 암호화하는 단계; 및
상기 암호화된 계측 전력량을 정기적으로 전력 사용량 저장소로 송신하는 단계를 포함하며,
상기 가입자 인증 모듈은, COS를 이용한 스마트카드를 기반으로 한 휴대용 모듈로 형성될 수 있고,
상기 적어도 하나의 전력기기에 소비 또는 공급되는 전력량을 계측하는 단계는, 상기 가입자 인증 모듈이 상기 스마트카드에 포함된 IC부에서 가변 공급 전압 부분에 대한 전압 및 전류를 측정하여 전력을 유추함으로써 상기 적어도 하나의 전력기기가 전력을 소비하거나 공급할때 사용되는 전력값을 계측하는 것을 특징으로 하는 전자식 전력 계량 방법.
Identifying a user who wants to consume or supply power in at least one power device by comparing the identifier stored in the subscriber identity module with the identifier information per user stored in the identifier repository;
Measuring the amount of power consumed or supplied by the at least one power device when power is consumed or supplied at the at least one power device;
Encrypting the measured amount of power; And
And periodically transmitting the encrypted measured amount of power to a power usage storage,
The subscriber identity module may be formed as a portable module based on a smart card using COS,
Wherein the step of measuring the amount of power consumed or supplied to the at least one power device comprises the steps of: measuring the voltage and current for the variable supply voltage portion in the IC portion included in the smart card, And measuring a power value used when one power device consumes or supplies power.
제12항에 있어서,
상기 적어도 하나의 전력기기에서 소비 또는 공급되는 전력량을 계측하는 단계는,
상기 가입자 인증 모듈이 상기 적어도 하나의 전력기기 각각에 내장된 서브미터로 형성될 수 있어서, 상기 서브미터를 통해 상기 적어도 하나의 전력기기에서 계측된 각각의 전력량을 취합하여 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자식 전력 계량 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein measuring the amount of power consumed or supplied by the at least one power device comprises:
The subscriber identity module may be formed of a sub-meter embedded in each of the at least one power device such that collecting and storing the respective amount of power measured in the at least one power device via the sub-meter Wherein the electronic power metering method comprises the steps of:
삭제delete 삭제delete 제12항에 있어서,
상기 계측된 전력량을 암호화하는 단계는,
상기 계측된 전력량을 암호화할 때, DES, AES 및 RSA/ECC 중 적어도 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는, 전자식 전력 계량 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the step of encrypting the measured amount of power comprises:
Wherein at least one of DES, AES, and RSA / ECC is used when encrypting the measured amount of power.
제12항에 있어서,
상기 식별자 저장소는,
상기 적어도 하나의 전력기기로부터 전력 공급이 차단되어야 하는 사용자의 목록인 블랙리스트를 더 포함하여, 상기 사용자를 식별하는 단계는 상기 사용자의 인증 시, 상기 사용자가 상기 블랙리스트에 포함된 사용자로 판단되면, 상기 사용자가 상기 적어도 하나의 전력기기로부터 전력을 공급받을 수 없도록 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자식 전력 계량 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the identifier store comprises:
The method of claim 1, further comprising a blacklist that is a list of users whose power supply should be shut off from the at least one power device, wherein when the user is authenticated, And blocking the user from receiving power from the at least one power device. ≪ Desc / Clms Page number 13 >
KR1020120140402A 2012-12-05 2012-12-05 Subscriber Identification Module for Electronic metering energy in SmartGrid, and System and Method of Electronic measuring using thereof KR101762975B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120140402A KR101762975B1 (en) 2012-12-05 2012-12-05 Subscriber Identification Module for Electronic metering energy in SmartGrid, and System and Method of Electronic measuring using thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120140402A KR101762975B1 (en) 2012-12-05 2012-12-05 Subscriber Identification Module for Electronic metering energy in SmartGrid, and System and Method of Electronic measuring using thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140072992A KR20140072992A (en) 2014-06-16
KR101762975B1 true KR101762975B1 (en) 2017-08-01

Family

ID=51126642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120140402A KR101762975B1 (en) 2012-12-05 2012-12-05 Subscriber Identification Module for Electronic metering energy in SmartGrid, and System and Method of Electronic measuring using thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101762975B1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101636671B1 (en) * 2014-11-07 2016-07-21 고려대학교 산학협력단 Elliptic Curve Cryptography(ECC) based unclonable smart-meter chip
CN108418781A (en) * 2017-02-10 2018-08-17 北京华大智宝电子系统有限公司 A kind of control method of data transmission, device and safety bus module

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100977503B1 (en) * 2010-01-08 2010-08-23 (주)이노비드 Automatic meter reading system using binary cdma technology

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100977503B1 (en) * 2010-01-08 2010-08-23 (주)이노비드 Automatic meter reading system using binary cdma technology

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140072992A (en) 2014-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101310156B1 (en) Apparatus for smart metering
Garofalaki et al. Electric vehicle charging: A survey on the security issues and challenges of the open charge point protocol (OCPP)
US20110296169A1 (en) Facilitating secure communication between utility devices
US9491172B2 (en) Method for communication of energy consumption-specific measurement data elements between a smart meter device and a computer system of a utility company and/or operator of a measuring system
US7971788B2 (en) Electronic payment terminal, smart card adapted to such a terminal and method for loading a secret key in such a terminal
CN103679062A (en) Intelligent electric meter main control chip and security encryption method
SK16632000A3 (en) Method for transmitting and storing value and value store electric power meter using the same
CN112217795B (en) Method and device for managing communication security of intelligent electric meter
WO2012004597A2 (en) Data processing apparatus and system
CN105610871B (en) A kind of vehicle input-output control system and control method based on semi-on-line key
CN105021860A (en) Intelligent electric meter and electric power charging system
CN102684957A (en) Energy access control
KR101762975B1 (en) Subscriber Identification Module for Electronic metering energy in SmartGrid, and System and Method of Electronic measuring using thereof
CN116668066B (en) Smart grid privacy protection method and device based on blockchain, nonvolatile storage medium and electronic device
CN104574535A (en) PSAM (Purchase Secure Access Module) and management method and system thereof as well as vehicle charge management method and system
CN101661591A (en) Energy management device, method and system thereof
KR102405085B1 (en) Method of open wireless environment channel configuration in automatic meter reading system using an universal subscriber identify module and apparatus for the same
ES2728660T3 (en) Procedure for customizing a smart meter or smart meter link gate security module
KR20130068872A (en) Apparatus and method for encrypting data of metering in a advanced metering infrastructure
CN103731827B (en) A kind of hand-held audio communication device and method for electronic certificate authentication
CN108872664A (en) A kind of intelligent electric meter
KR102073363B1 (en) Secure communication device for enhancing security of industrial control system
US9780603B2 (en) Method, device and system for managing a provision of energy
US20120180110A1 (en) Data Communication Authentication System and Method
KR102446058B1 (en) Data security system of smart meter

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant