KR101784409B1 - 원격 검침 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

원격 검침 시스템 및 방법이 개시된다. 상기 원격 검침 시스템은 미터; 상기 미터로부터 전송된 검침데이터를 수신하는 데이터 수집 장치; 및 상기 데이터 수집 장치로부터 상기 검침데이터를 수신하고, 상기 데이터 수집 장치에 접속하기 위한 접속고유번호를 상기 데이터 수집 장치에 전송하는 서버;를 포함한다.

Description

원격 검침 시스템 및 그 방법{REMOTE METER READING SYSTEM AND METHOD}
본 발명은 원격 검침 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보안이 향상된 검침 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
스마트그리드는 실시간 전력 정보 제공, 전력 모니터링 등의 전력관리를 통해 각 가정에 안정적인 전력 공급을 가능하게 하는 시스템이다.
실시간으로 전력에 대한 정보를 제공하기 때문에 공급자는 전력 사용량을 모니터링할 수 있고, 전력 사용량이 많은 시간에는 요금을 차등적으로 부과해 사용량을 제어할 수 있다.
또한, 소비자 입장에서는 전력 사용 요금에 따라 개인 전력 사용량을 제어할 수 있어 효율적인 전력 사용이 가능하다.
최근 검침된 에너지 사용량 데이터를 서버에 전송하고 전송된 데이터의 통계정보를 사용자에게 제공하여 수요반응을 이끌어내고 있다.
이처럼 에너지의 효율적인 사용을 유도할 수 있는 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 기술이 스마트그리드에 상용화 되고 있다.
이에, 스마트그리드를 위해 다양한 유무선 통신기술을 이용한 원격검침시스템 (AMR, Automatic Meter Reading)이 본격적인 사업단계에 들어스고 있다.
하지만, 인프라에 대한 기본적인 보안대책마저도 전무한 실정이다.
이에, 외부 통신망을 이용할 경우 전력인프라의 보안취약성은 수많은 해커들의 표적이 되기에 충분하며, 보안 강화를 위해 각 기기들을 안전하게 인증, 관리하고 데이터를 보호해야할 필요성이 존재한다.
그러나, 수많은 저사양 기기들을 원격으로 자동인증, 관리하는 것은 쉽지 않다. 특히, 전산화번호의 패턴을 알고 있다면 누구든지 현장에서 데이터 수집 장치(Data Concentration Unit)로 원격접속할 수 있어, 보안성이 매우 낮다.
이에, 스마트그리드를 이루는 통신망에 대한 보안이 크게 위협받는 문제점이 존재한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 스마트그리드 환경에서 안전한 통신망을 구축하는 데이터 수집 장치를 위한 보안 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 원격 검침 시스템은 미터; 상기 미터로부터 전송된 검침데이터를 수신하는 데이터 수집 장치; 및 상기 데이터 수집 장치로부터 상기 검침데이터를 수신하고, 상기 데이터 수집 장치에 접속하기 위한 접속고유번호를 상기 데이터 수집 장치에 전송하는 서버;를 포함한다.
상기 고유접속번호는 복수의 자리수일 수 있다.
상기 서버는, 상기 복수의 자리수 중 적어도 하나를 난수로 변경할 수 있다.
상기 복수의 자리수의 위치는 랜덤하게 결정될 수 있다.
상기 데이터 수집 장치에 대한 접속은 B-CDMA로 이루어질 수 있다.
상기 서버는 상기 고유접속번호를 변경할 수 있다.
상기 서버는 상기 변경된 고유접속번호를 리스트화할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 원격 검침 방법은 서버에서 데이터 수집 장치에 접속하기 위한 접속고유번호를 생성하는 단계; 상기 접속고유번호를 상기 데이터 수집 장치에 송신하는 단계; 및 상기 데이터 수집 장치에 대한 접속을 상기 접속고유번호로 설정하는 단계;를 포함한다.
상기 접속고유번호로 설정하는 단계 이후에, 상기 데이터 수집 장치는 리셋하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 리셋하는 단계 이후에, 상기 접속고유번호는 상기 서버에서 변경되는 단계;를 더 포함할 수 있다.
데이터 수집 장치에 접근성을 강화하고 수용가의 전력 사용 정보에 대한 보안성을 향상시켜, 전력 통신 망에 대한 접근 위험성을 감소할 수 있다.
또한, 전력 통신 망이 가진 보안 취약점을 개선하여, 수용가 또는 관리자에게 신뢰성 높은 검침 정보를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 원격 검침 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원격 검침 방법의 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 원격 검침 시스템의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 일시예에 따른 원격 검침 시스템(10)은 미터(100), 데이터 수집 장치(200) 및 서버(300)를 포함할 수 있다.
원격 검침 시스템(10)은 검침원 없이 수용가측에 설치된 미터(100)로부터 전력 사용량 정보를 얻고, 데이터 수집 장치(200)가 전력 사용량 정보를 수집하여 서버(300)에 전송하는 시스템이다.
이러한 원격 검침 시스템(10)은 지능형 원격검침(Advanced Metering Infrastructure, AMI) 기술을 포함할 수 있다.
미터(100)는 스마트그리드 전력 시스템에서 사용하는 검침 장치로, 전력 시스템 내 각종 전기 설비에서 소비되는 전력 사용량을 실시간으로 검침하는 장치이다.
뿐만 아니라, 미터(100)는 수용가의 유효전력량, 무효전력량, 역률, ID(Identification), 검침 시간 등의 정보를 포함하는 검침 데이터를 생성한다.
또한, 미터(100)는 데이터 수집 장치(Data Concentration Unit, DCU) (200)로 검침 데이터를 송신한다.
데이터 수집 장치(200)는 미터(100)와 서버(300)를 연결하는 중간 지점 역할을 하는 장치로, 다수의 미터(100)로부터 수신한 검침 데이터를 서버(300)의 요청에 따라 송신할 수 있다.
원격 검침 시스템(10)의 통신은 유선 랜(Local Area Network; LAN), USB(Universal Serial Bus), 이더넷(Ethernet), 전력선 통신(Power Line Communication; PLC), 무선 랜(Wireless LAN), 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access; CDMA), 시분할 다중접속(Time Division Multiple Access; TDMA), 주파수분할 다중접속(Frequency Division Multiple Access; FDMA), 와이브로(Wireless Broadband Internet; WiBro), LTE(Long Term Evolution), 고속 하향 패킷 접속(High Speed Downlink Packet Access; HSDPA), 광대역 코드분할 다중접속(Wideband CDMA; WCDMA), 초광대역 통신(Ultra WideBand; UWB), 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network; USN), RFID(Radio Frequency IDentification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), NFC(Near Field Communication), 지그비(Zigbee) 등을 포함할 수 있다.
그리고 데이터 수집 장치(200)는 검침 데이터를 암호문 데이터 형태로 암호화하고, 이를 서버(300)에 송신할 수 있다.
또한, 데이터 수집 장치(200)는 유지 보수가 필요하며, 유지 보수는 검침자가 현장에서 데이터 수집 장치(200)로 원격접속하여 이루어질 수 있다.
서버(300)는 데이터 수집 장치(200)를 통해 수신한 검침 데이터를 각 사용처를 기준으로 저장하고, 전력 시스템에서 얻을 수 있는 전반적인 정보를 통합 관리하는 장치이다.
이 때, 전반적인 정보는 전력 공급 량, 과금, 사용자에 대한 에너지 관리 서비스 등을 포함할 수 있다. 그리고 서버(300)는 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 서버일 수 있다.
또한, 서버(300)는 각 수용가에서 사용한 전력량 등을 관리자에게 제공하기 위해 디스플레이부(미도시됨)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(미도시됨)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디 스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있고, 기술의 흐름에 따라 다른 장치가 적용될 수 있다.
그리고 데이터 수집 장치(200)와 보수자 사이의 원격접속은 다양한 통신방식이 적용될 수 있으며, 그 중 B-CDMA 방식이 적용될 수 있다.
또한, 서버(300)는 데이터 수집 장치(200)에 원격접속하기 위한 접속고유번호(Piconet ID, PNID)를 데이터 수집 장치(200)에 송신할 수 있다.
데이터 수집 장치(200)에 원격접속을 하려면, 접속고유번호(PNID)가 필요하다.
이에, 서버(300)는 데이터 수집 장치(200)와 보수자 사이의 원격접속을 위한 암호인 접속고유번호를 생성할 수 있다.
접속고유번호는 복수의 자리수를 포함할 수 있으며, 일예로, 전산화번호 8자리 중 뒤4자리가 접속고유번호로 사용할 수 있다.
서버(300)는 접속고유번호의 복수의 자리수 중 일부를 난수(Random Number)로 생성할 수 있다. 이 때, 난수는 전산화번호 8자리 중 뒤 4자리에 적용될 수 있다.
이를 통해, 데이터 수집 장치(200)와 보수자 사이에 접속환경에 대한 보안성을 향상시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 수용가에 대한 검침 데이터의 신뢰성을 확보할 수 있다.
이로써, 서버(300)는 접속고유번호를 각 데이터 수집 장치(200)로 송신할 수 있다. 그리고 현장 유지보수 시 보수자에게 접속고유번호를 제공할 수 있다.
이에, 현장 보수자는 데이터 수집 장치(200)에 설정된 접속고유번호를 조회하고, 데이터 수집 장치(200)에 원격접속할 수 있다.
또한, 서버(300)는 주기적으로 접속고유번호를 변경할 수 있다.
뿐만 아니라, 접속고유번호가 포함하는 복수의 자리수 랜덤하게 결정하여 전력 시스템 접근에 대한 보안성을 더욱 향상시킬 수 있다.
일예로, 서버(300)는 각 데이터 수집 장치(200)에 대한 난수(PNID)를 각 데이터 수집 장치(200)에 대한 해시값을 기반으로 생성하고, 암호화한다. 그리고 상기 설정된 암호를 데이터 수집 장치(200)에 전송하면, 데이터 수집 장치(200)는 수신된 PNID로 암호를 설정하고, 재부팅하여 적용한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원격 검침 방법의 순서도이다.
먼저, 서버에서 데이터 수집 장치에 접속하기 위한 접속고유번호를 생성한다(S400). 서버에서 생성된 접속고유번호는 상기와 같이 일정한 난수를 포함하고, 데이터 수집 장치에 송신된다(S410).
다음에, 데이터 수집 장치에 대한 접속을 접속고유번호로 설정한다(S420).
그 다음, 데이터 수집 장치를 리셋하여(S430) 난수를 포함하는 접속고유번호를 데이터 수집 장치에 적용한다.
일예로, 데이터 수집 장치와 서버간에 B-CDMA를 사용하는 경우 B-CDMA 프로세스 정지 후 재기동하여야 변경된 접속고유번호가 데이터 수집 장치에 적용됩니다.
이에, 리셋 후, 보수자는 변경된 접속고유번호로 서버에서 접속할 수 있고, 서버는 접속고유번호를 변경하고 변경된 접속고유번호의 리스트를 저장할 수 있다.
접속고유번호의 변경 시기는 주기적 또는 비주기적일 수 있다.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터,데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 원격 검침 시스템
100: 미터
200: 데이터 수집 장치
300: 서버

Claims (10)

  1. 미터;
    상기 미터로부터 전송된 검침데이터를 수신하는 데이터 수집 장치; 및
    상기 데이터 수집 장치로부터 상기 검침데이터를 수신하고, 상기 데이터 수집 장치에 접속하기 위한 접속고유번호를 상기 데이터 수집 장치에 전송하는 서버;를 포함하고,
    상기 접속고유번호는 복수의 자리수이며,
    상기 서버는 상기 복수의 자리 중 적어도 하나를 난수로 변경하고 상기 복수의 자리수의 위치가 랜덤하게 결정된 상기 접속고유번호를 상기 데이터 수집 장치 및 보수자에 제공하고,
    상기 데이터 수집 장치는 상기 접속고유번호로 설정되면 리셋되는 원격 검침 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 데이터 수집 장치에 대한 접속은 B-CDMA로 이루어지는 원격 검침 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 서버는 상기 접속고유번호를 변경하는 원격 검침 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 서버는 상기 변경된 접속고유번호를 리스트화하는 원격 검침 시스템.
  8. 서버에서 데이터 수집 장치에 접속하기 위한 접속고유번호를 생성하는 단계;
    상기 접속고유번호를 상기 데이터 수집 장치에 송신하는 단계;
    상기 데이터 수집 장치에 대한 접속을 상기 접속고유번호로 설정하는 단계; 및
    상기 데이터 수집 장치는 리셋하는 단계;를 포함하고,
    상기 접속고유번호는 복수의 자리수이며,
    상기 서버는 상기 복수의 자리 중 적어도 하나를 난수로 변경하고 상기 복수의 자리수의 위치가 랜덤하게 결정된 상기 접속고유번호를 상기 데이터 수집 장치 및 보수자에 제공하는 원격 검침 방법.
  9. 삭제
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 리셋하는 단계 이후에,
    상기 접속고유번호는 상기 서버에서 변경되는 단계;를 더 포함하는 원격 검침 방법.
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