KR102123964B1 - 블루투스를 이용한 선불식 계량기 자동충전시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스마트폰으로 중앙관리서버에 접속하여 전기요금 충전을 위한 결제 후 전기요금 충전 포인트를 수신하여 저장하고, 블루투스 통신을 이용하여 충전하고자 하는 선불식 계량기에 전기요금 충전 포인트에 해당하는 전기 사용 가능량을 전송하고, 중앙관리서버에 선불식 계량기의 ID, 스마트폰 정보, 선불식 계량기의 실시간 전기 사용량 및 잔여 전기 사용 가능량을 전송함으로써, 블루투스 기능을 이용하여 선불식 계량기에 전기 사용 가능량을 미리 충전할 수 있으며, 선불식 계량기의 정보 및 전기 사용량에 대한 내용을 중앙관리서버에 전송하여 동기화하고 관리할 수 있는 블루투스를 이용한 선불식 계량기 자동충전시스템을 제공한다.

Description

블루투스를 이용한 선불식 계량기 자동충전시스템{PREPAID METER AUTOMATIC CHARGING SYSTEM USING BLUETOOTH}
본 발명은 선불식 계량기 자동충전시스템에 관한 것으로서, BLE(Bluetooth Low Energy) 기술을 선불식 계량기(Prepaid Meter)에 적용하여 스마트폰이 서버를 통해 결제한 전기요금 충전 포인트에 해당하는 전기 사용 가능량을 선불식 계량기에 무선으로 충전할 수 있는 블루투스를 이용한 선불식 계량기 자동충전시스템에 관한 것이다.
Prepaid Meter란 한국에서는 사용되지 않지만, 동남아시아, 아프리카, 유럽 일부 지역에서 가장 많이 사용되는 전력량계 계량기이다. 선불식 계량기라고 하여, 사용자는 전력사에 가서 충전카드를 충전하고, 그 카드를 계량기에 꽂으면 사용이 가능해진다. 충전한 만큼의 전기를 다 사용하면, 전기가 공급되지 않는 구조로 되어있다. 전력 공급이 부족한 국가나, 전기를 훔쳐가는 도전 등의 범죄가 많은 경우 이 선불식 계량기를 주로 사용하게 된다.
도 1은 기존 선불식 계량기 모델을 보여주고 있다. 도 1을 참고하면, ① 사용자가 전력공급사에 가서 충전카드에 자신이 사용할 만큼의 전기요금을 지불하고 충전한다. ② 사용자는 충전된 카드를 선불식 계량기(Prepaid Meter)에 꽂는다. ③ 전기를 사용한다. ④ 충전량을 다 소비한 경우 다시 충전카드를 가지고 전력공급사에 가서 충전을 한다.
한편, 공개특허 10-2005-0121826(선불식 디지탈 계량기)은 구입한 선불식 전력량계의 고유 코드와 사용자 개인 정보를 사전에 등록하는 제 1 단계와 상기 사전등록단계를 거친 후 사용자가 소망하는 사용금액을 전력공급업체(전력공사)나 가치 재판매 업체에 지불하고, 지 불과 동시에 영수증 발급 및 사용에 필요한 보안 인증 코드를 부여하는 제 2 단계와 상기 제 2 단계에서 영수증 발급이나 보안 인증 코드 부여시 전력모뎀을 통해 인증기관의 호스트와 통신 연결되는 전력량계 내부 가치저장모듈에 셋팅된 금액가치정보가 자동으로 전송 저장되는 제 3 단계와 상기 제 2 단계에서 부여받은 인증 코드를 전력량계 버튼부로서 입력하여 가치저장모듈 내의 메모리소자 (EEPROM)에 전송 입력된 사용 인증코드와 일치여부를 판단하여 셋팅된 전력의 사용 여부를 제어토록 하는 제 4 단계와 전압, 전류를 각각 실시간으로 측정하여 AD변환기를 통해 전력(W)량을 계산하고, 단위시간당 전력소모를 연산기로서 연산하여, 저장된 가치정보를 토큰으로 변환시킨 후, 토큰교환기에서 전력의 단위시간당 소모량에 따라 토큰을 삭감하고, 토큰의 소모 상태를 인지토록 하는 제 5 단계와 전력량계의 액정표시창(LCD)을 통해 사용중인 전력량을 실시간 확인토록 하며, 마지막 가치정보가 토큰으로 변환된 시점에는 가청주파수로 경보음을 알려주거나 LED로 육안 확인되도록 하여 가치 재충전이 이루어지도록 하고, 내부의 가치정보가 모두 소모되면 래치릴레이를 차단하여 전력공급을 차단토록 한 제 6 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.
공개특허 10-2005-0121826(선불식 디지탈 계량기)에 의하면, 사용자는 전력량계를 사용하기 전 전력공급업체나 충전단말기가 구비된 가치 재판매 업체를 찾아가서 소망하는 사용요금을 선지불하면, 전력공급업체는 금액가치 충전 대상인 전력량계와 사용자의 사전등록 내용을 검토한 후, 전력량계와 사용자가 확인되는 즉시 영수증과 보안 인증코드를 발급하게 된다.
이와 같이 사용자는 전력량계를 사용하기 전에 전력공급업체를 직접 찾아가서 소망하는 사용요금을 선 지불해야 해당하는 금액가치정보(전력량)가 전송되기 때문에 상당히 불편한 문제가 있다.
공개특허 제10-2005-0121826호(선불식 디지탈 계량기)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 스마트폰으로 중앙관리서버에 접속하여 전기요금 충전을 위한 결제 후 전기요금 충전 포인트를 수신하여 저장하고, 블루투스 통신을 이용하여 충전하고자 하는 선불식 계량기에 전기요금 충전 포인트에 해당하는 전기 사용 가능량을 전송하고, 중앙관리서버에 선불식 계량기의 ID, 스마트폰 정보, 선불식 계량기의 실시간 전기 사용량 및 잔여 전기 사용 가능량을 전송함으로써, 블루투스 기능을 이용하여 선불식 계량기에 전기 사용 가능량을 미리 충전할 수 있으며, 선불식 계량기의 정보 및 전기 사용량에 대한 내용을 중앙관리서버에 전송하여 동기화하고 관리할 수 있는 블루투스를 이용한 선불식 계량기 자동충전시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 블루투스 통신 기능을 내장하여 스마트폰과 무선 통신을 수행하며, 스마트폰의 앱으로부터 사용자가 결제한 소정의 전기요금 충전 포인트에 해당하는 전기 사용 가능량을 수신하면, 수신한 전기 사용 가능량을 저장하고, 전기 사용 가능량에 해당하는 만큼의 전기를 공급하며, 전기 사용 가능량에 해당하는 전기를 모두 사용하면 전기 공급을 중단시키는 선불식 계량기; 중앙관리서버에 접속하여 전기요금 충전을 위한 결제 후 전기요금 충전 포인트를 수신하여 저장하고, 앱(app)을 이용하여 충전하고자 하는 상기 선불식 계량기에 전기요금 충전 포인트에 해당하는 전기 사용 가능량을 전송하고, 상기 중앙관리서버에 선불식 계량기의 ID, 스마트폰 정보, 선불식 계량기의 실시간 전기 사용량 및 잔여 전기 사용 가능량을 전송하는 스마트폰; 및 상기 스마트폰으로부터 전기요금 충전 요청을 수신하면, 결제 승인절차를 거쳐 해당 결제 요금에 해당하는 전기요금 충전 포인트를 상기 스마트폰으로 전송하며, 스마트폰이 관리하는 선불식 계량기의 ID와 사용자의 스마트폰 정보, 사용자의 전기요금 충전 포인트, 실시간 전기 사용량 및 잔여 전기 사용 가능량을 관리하는 중앙관리서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 선불식 계량기는, 상기 스마트폰과 무선 통신을 수행하는 블루투스 통신부; 스마트폰에서 수신한 전기 사용 가능량, 선불식 계량기가 사용한 실시간 전기 사용량 및 잔여 전기 사용 가능량을 저장하는 저장부; 상기 저장부의 정보를 표시하는 디스플레이부; 및 스마트폰에서 전기 사용 가능량을 수신하면 내부의 전기 공급 회로를 On 시켜 전기가 공급되도록 하고, 전기 소비량에 따라 전기 사용 가능량에서 실시간 사용량을 차감하여 잔여 전기 사용량을 산출하며, 전기 사용 가능량에 해당하는 전기를 모두 사용하면 내부의 전기 공급 회로를 Off 시켜 전기 공급이 차단되도록 하는 제어부를 포함한다.
그리고, 상기 스마트폰의 앱은, 상기 선불식 계량기의 저장부에 저장된 실시간 전기 사용량 및 잔여 전기 사용 가능량을 주기적으로 수신하여 해당 사용자의 월별, 일자 별 전기 사용량에 대한 통계를 산출하고, 해당 통계를 기반으로 잔여 전기 사용 가능량이 며칠 내에 소진될지 분석하여, 사용자가 설정한 전기요금 충전 준비 날짜 미만으로 남아있는 경우 전기요금 충전 알림부에 전기요금 충전 준비 메시지를 전송하는 전기 사용량 분석부; 및 상기 전기 사용량 분석부에서 전기요금 충전 준비 메시지를 수신하면 경고음을 발생시켜 사용자에게 알려주는 전기요금 충전 알림부를 포함한다.
그리고, 상기 전기 사용량 분석부는, 사용자의 일자별 사용량 추이와 잔여 전기 사용 가능량에 따라 상기 전기요금 충전 준비 날짜까지 얼마를 충전하면 되는지 분석하되, 일자별 사용량 추이를 기울기 값으로 환산하여 소정의 값 이하면 상기 전기요금 충전 준비 날짜까지 얼마를 충전하면 되는지 알려주고, 상기 기울기 값이 소정의 값을 초과하면 상기 전기요금 충전 준비 날짜까지 계산된 충전 금액에 소정의 가중치를 곱하여 상기 전기요금 충전 준비 날짜를 며칠 더 초과한 날짜까지 계산된 충전 금액을 분석하여 상기 전기요금 충전 준비 메시지와 함께 전송하고, 상기 전기요금 충전 알림부는, 경고음과 함께 분석된 충전 금액을 사용자에게 알려준다.
상기 스마트폰의 앱은, 상기 스마트폰과 선불식 계량기가 블루투스 통신 가능 거리를 벗어나서 상호 간에 통신 불가 상태로 됐다가, 다시 블루투스 통신 가능 거리에 들어오면 상기 선불식 계량기의 저장부에 있는 스마트폰에서 수신한 전기 사용 가능량, 선불식 계량기가 사용한 실시간 전기 사용량 및 잔여 전기 사용 가능량을 받아서 동기화하고, 동기화된 정보를 다시 중앙관리서버에 전송하여 동기화한다.
또한, 상기 스마트폰의 앱은, 사용자의 선택에 의해 전기 사용 Off 또는 전기 사용 On 메시지를 상기 선불식 계량기에 전송하고, 상기 선불식 계량기의 제어부는, 전기 사용 Off 메시지를 수신하면 전기 공급 회로를 Off 시켜 전기 공급을 차단하고, 전기 사용 On 메시지를 수신하면 전기 공급 회로를 On 시켜 전기가 공급되도록 한다.
또한, 스마트폰의 앱이 관리하는 선불식 계량기가 두 개 이상인 경우 각 선불식 계량기의 전기 사용 가능량에 대해 관리가 가능하고, 제1 선불식 계량기의 저장부에 저장된 잔여 전기 사용 가능량 중 일정 전기 사용량을 다른 선불식 계량기에 할당해 줄 것을 요청하는 전기 할당 요청 메시지를 전송하면, 상기 제1 선불식 계량기는 저장부에 저장된 전기 사용 가능량과 잔여 전기 사용 가능량에서 다른 선불식 계량기에 할당을 요청 받은 양 만큼 차감한 후 전기 할당 승인 메시지를 스마트폰의 앱으로 전송하며, 스마트폰의 앱은 제1 선불식 계량기에서 받은 전기 할당 승인량과 전기 할당 승인 메시지를 제2 선불식 계량기에 전송하고, 제2 선불식 계량기는 전기 할당 승인량을 저장부의 스마트폰에서 수신한 전기 사용 가능량과 잔여 전기 사용 가능량에 각각 합산하고, 스마트폰으로 전기 할당 완료 메시지를 송신하며, 스마트폰의 앱은 전기 할당 완료 메시지를 수신하면, 제1 선불식 계량기와 제2 선불식 계량기 각각에 변동된 전기 사용 가능량에 대한 정보를 상기 중앙관리서버에 전송하여 동기화시킨다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
우선, 스마트폰의 앱을 이용하여 결제하고 결제금액에 해당하는 전기요금 충전 포인트를 수신하면, 전기요금 충전 포인트에 해당하는 전기 사용 가능량을 블루투스를 이용하여 선불식 계량기를 충전할 수 있기 때문에 기존과 같이 충전카드를 전력공급사에 직접 가지고 가서 충전하지 않아도 돼 사용자에게 상당한 편의성을 제공한다.
또한, 스마트폰의 앱을 이용하여 선불식 계량기의 월별, 일별 전기 사용량에 대한 통계를 산출하고, 해당 통계를 기반으로 잔여 전기 사용 가능량이 며칠 내에 소진될지 분석하여 사용자에게 선불식 계량기에 미리 충전을 준비하도록 알려줄 수 있다.
또한, 사용자가 집과 음식점과 같이 두 개의 분리된 장소에 있는 복수 개의 선불식 계량기를 사용하는 경우 어느 한쪽의 선불식 계량기에 전기 사용 가능량이 많이 남아있는 경우 이 중에서 일부를 다른 선불식 계량기에 할당함으로써, 전기 사용량 및 전기요금을 알뜰하게 관리할 수가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 선불식 계량기의 사진
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 블루투스를 이용한 선불식 계량기 자동충전시스템의 구성도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 블루투스를 이용한 선불식 계량기 자동충전시스템을 구성하는 선불식 계량기의 블록도(a)와 스마트폰 앱의 블록도(b)와 중앙관리서버의 블록도(c)
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 블루투스를 이용한 선불식 계량기 자동충전시스템이 동작하는 방법을 나타낸 순서도
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서, 몇몇 실시 예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시 예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다.
도 2 내지 도 4를 참고하여 본 발명을 자세하게 설명한다.
본 발명에 따른 블루투스를 이용한 선불식 계량기 자동충전시스템은 선불식 계량기(100), 스마트폰(200), 스마트폰에 설치되는 앱(300) 및 중앙관리서버(400)를 포함하며, 결제서버(500)를 더 포함할 수 있다.
선불식 계량기(100)는 블루투스 통신 기능을 내장하여 스마트폰(200)과 무선 통신을 수행하며, 스마트폰(200)의 앱(300)으로부터 사용자가 결제한 소정의 전기요금 충전 포인트에 해당하는 전기 사용 가능량을 수신하면, 수신한 전기 사용 가능량을 저장하고, 전기 사용 가능량에 해당하는 만큼의 전기를 공급하며(S340), 전기 사용 가능량에 해당하는 전기를 모두 사용하면 전기 공급을 중단시킨다(S370). 블루투스 통신 기능 대신에 NFC 또는 WiFi 기술을 사용할 수도 있다.
본 서비스를 이용하고자 하는 사용자는 스마트폰(200)의 앱(300)으로 중앙관리서버(400)에 접속하여 전기요금 충전을 위한 결제 후 전기요금 충전 포인트를 수신하여 저장하고(S320), 앱(300)을 이용하여 충전하고자 하는 선불식 계량기(100)에 전기요금 충전 포인트에 해당하는 전기 사용 가능량을 전송하고(S330), 중앙관리서버(400)에 선불식 계량기(100)의 ID, 스마트폰 정보, 선불식 계량기(100)의 실시간 전기 사용량 및 잔여 전기 사용 가능량을 전송한다(S350).
중앙관리서버(400)는 스마트폰(200)으로부터 전기요금 충전 요청을 수신하면, 결제 승인절차를 거쳐 해당 결제 요금에 해당하는 전기요금 충전 포인트를 스마트폰(200)으로 전송하며(S310), 스마트폰(200)이 관리하는 선불식 계량기(100)의 ID와 사용자의 스마트폰 정보, 사용자의 전기요금 충전 포인트, 실시간 전기 사용량 및 잔여 전기 사용 가능량을 관리한다(S360).
도 2를 참고하면, 사용자가 결제 후 충전한 전기요금 충전 포인트가 500 point라면, 선불식 계량기(100)에 500 kw에 해당하는 전기 사용 가능량을 전송할 수 있으며, 선불식 계량기(100)로부터 실시간 전기 사용량을 수신하여 확인한 결과 70 kw를 사용하였고, 잔여 전기 사용량이 430 kw가 남은 것을 의미한다.
사용자가 스마트폰(200)의 앱(300)으로 중앙관리서버(400)에 접속하여 결제를 진행하면, 해당 사용자의 전화번호나 아이디를 입력하게 된다. 결제할 때 입력한 사용자의 전화번호나 아이디는 결제금액과 함께 중앙관리서버(400)로 전송된다.
이 때, 중앙관리서버(400)가 별도의 결제서버(500)에 사용자 정보와 결제정보를 전송하여 결제를 요청하고 결제서버(500)가 이를 확인 후 결제를 승인하는 내부 승인절차를 거칠 수도 있다.
선불식 계량기(100)는 블루투스 통신부(110), 저장부(120), 디스플레이부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
블루투스 통신부(110)는 스마트폰(300)과 근거리 무선통신을 수행한다.
저장부(120)는 스마트폰(200)에서 수신한 전기 사용 가능량, 선불식 계량기(100)가 사용한 실시간 전기 사용량 및 잔여 전기 사용 가능량을 저장한다.
디스플레이부(130)는 LCD로 구현되며 저장부의 정보를 표시한다.
제어부(140)는 스마트폰(200)에서 전기 사용 가능량을 수신하면 내부의 전기 공급 회로를 On 시켜 전기가 공급되도록 하고, 전기 소비량에 따라 전기 사용 가능량에서 실시간 사용량을 차감하여 잔여 전기 사용량을 산출하며, 전기 사용 가능량에 해당하는 전기를 모두 사용하면 내부의 전기 공급 회로를 Off 시켜 전기 공급이 차단되도록 한다.
스마트폰의 앱(300)은 전기 사용량 분석부(310)와 전기요금 충전 알림부(320)를 포함한다.
전기 사용량 분석부(310)는 선불식 계량기(100)의 저장부(120)에 저장된 실시간 전기 사용량 및 잔여 전기 사용 가능량을 주기적으로 수신하여 해당 사용자의 월별, 일자 별 전기 사용량에 대한 통계를 산출하고, 해당 통계를 기반으로 잔여 전기 사용 가능량이 며칠 내에 소진될지 분석하여, 사용자가 설정한 전기요금 충전 준비 날짜 미만으로 남아있는 경우 전기요금 충전 알림부(320)에 전기요금 충전 준비 메시지를 전송한다.
예를 들어, 각 사용자는 잔여 전기 사용 가능량이 모두 소진되면 갑자기 전기 공급이 끊길 수가 있기 때문에 전기요금 충전 준비 날짜를 일주일 또는 열흘 정도로 사용자의 형편에 맞게 설정할 수가 있다. 사용자의 월별, 일자 별 전기 사용량에 대한 통계를 기반으로 해당 사용자의 남아 있는 전기 사용 가능량으로 볼 때 전기요금 충전 준비 날짜인 7일 미만으로 남아있는 경우 전기요금 충전 준비 메시지를 전송하는 것이다.
전기요금 충전 알림부(320)는 전기 사용량 분석부(310)에서 전기요금 충전 준비 메시지를 수신하면 경고음을 발생시켜 사용자에게 알려준다. 사용자는 전기요금을 충전해야 할 때가 되었음을 알게 되어 앱(300)으로 중앙관리서버(400)에 접속 후 전기요금을 결제하고 전기요금 충전 포인트를 받게 된다. 해당 충전 포인트를 이용하여 자신이 사용하는 선불식 계량기(100)에 전기 사용 가능량을 전송함으로써, 전기가 끊기지 않도록 미리 충전할 수가 있어 사용자 입장에서는 상당히 편리한 장점이 있다.
구체적으로, 전기 사용량 분석부(310)는 사용자의 일자별 사용량 추이와 잔여 전기 사용 가능량에 따라 전기요금 충전 준비 날짜까지 얼마를 충전하면 되는지 분석하되, 일자별 사용량 추이를 기울기 값으로 환산하여 소정의 값 이하면 전기요금 충전 준비 날짜까지 얼마를 충전하면 되는지 알려주고, 기울기 값이 소정의 값을 초과하면 전기요금 충전 준비 날짜까지 계산된 충전 금액에 소정의 가중치를 곱하여 전기요금 충전 준비 날짜를 며칠 더 초과한 날짜까지 계산된 충전 금액을 분석하여 전기요금 충전 준비 메시지와 함께 전송한다.
예를 들어, 최근 열흘간 사용량에 수치를 그래프화 하여 기울기를 계산한 값이 - 1/3 ~ + 1/3 사이에 속하는 경우 해당 사용자의 전기 사용량을 분석하여 전기 요금 충전 준비 날짜까지 얼마나 더 충전을 하면 되는지 계산하여 알려주고, 기울기를 계산한 값이 1/3을 초과하여 점점 증가하는 추세에 있는 경우는 해당 사용자의 전기 사용량을 분석하여 전기 요금 충전 준비 날짜까지 얼마나 더 충전을 하면 되는지 계산하고, 여기에 가중치 1.2~1.6 사이의 값을 곱하여 전기요금 충전 준비 날짜를 며칠 더 초과한 날까지 여유있게 계산된 충전 금액을 알려준다. 기울기 값에 따라 가중치는 1.2~1.6 사이에서 조정될 수 있다.
그리고 전기요금 충전 알림부(320)는 경고음과 함께 전기 사용량 분석부(310)가 분석한 충전 금액을 사용자에게 알려준다.
중앙관리서버(400)는 결제 처리부(410), 스마트폰 정보부(420), 계량기 정보부(430), 포인트 관리부(440) 및 전기 사용량 분석부(440)를 구비한다.
결제 처리부(410)는 스마트폰(200)으로부터 수신되는 전기요금 충전 요청을 수신하면 결제서버(500)와 연동하여 결제를 처리한다.
스마트폰 정보부(420)는 사용자의 전화번호, 고유의 식별번호와 같은 사용자 스마트폰 정보 및 사용자의 인적 정보를 저장한다.
계량기 정보부(430)는 선불식 계량기(100)의 시리얼 번호 및 아이디와 같은 고유의 정보를 수신하여 관리한다.
포인트 관리부(440)는 충전된 사용자의 포인트를 관리함으로써, 해당 사용자가 앱(300)을 다시 설치하거나, 스마트폰(200)을 분실 후 다시 구입하였을 때 지난 번에 충전 후 아직 사용하지 않은 포인트에 대한 관리가 가능하다.
전기 사용량 관리부(450)는 스마트폰(200)의 앱(300)에서 전송한 선불식 계량기(100)의 실시간 전기 사용량 및 잔여 전기 사용 가능량을 저장 및 관리하고, 이를 이용하여 통계를 산출할 수 있다.
스마트폰의 앱(300)은 스마트폰(200)과 선불식 계량기(100)가 블루투스 통신 가능 거리를 벗어나서 상호 간에 통신 불가 상태로 됐다가, 다시 블루투스 통신 가능 거리에 들어오면 선불식 계량기(100)의 저장부(120)에 있는 스마트폰(200)에서 수신한 전기 사용 가능량, 선불식 계량기(100)가 사용한 실시간 전기 사용량 및 잔여 전기 사용 가능량을 받아서 동기화하고, 동기화된 정보를 다시 중앙관리서버(400)에 전송하여 동기화 시킨다. 선불식 계량기(100)의 정보를 앱(300)과 중앙관리서버(400) 모두에 동기화 시킴으로써, 전기 사용량 및 전기 사용 요금에 대한 정확한 관리 및 분석이 가능하다.
스마트폰의 앱(300)은 사용자의 선택에 의해 전기 사용 Off 또는 전기 사용 On 메시지를 선불식 계량기(100)에 전송하고, 선불식 계량기(100)의 제어부(140)는 전기 사용 Off 메시지를 수신하면 전기 공급 회로를 Off 시켜 전기 공급을 차단하고, 전기 사용 On 메시지를 수신하면 전기 공급 회로를 On 시켜 전기가 공급되도록 한다. 이 기능은 사용자가 오랜 시간 동안 휴가를 갈 때 유용한 기능으로서 전기를 사용하지 않을 때는 전기 사용 Off 메시지를 전송하여 전기가 공급되지 않도록 하고, 나중에 휴가에서 복귀했을 때 전기 사용 On 메시지를 전송하여 다시 전기를 사용할 수 있도록 할 수가 있다.
스마트폰의 앱(300)이 관리하는 선불식 계량기(100)가 두 개 이상인 경우 각 선불식 계량기(100)의 전기 사용 가능량에 대해 관리가 가능하고, 제1 선불식 계량기(100)의 저장부(120)에 저장된 잔여 전기 사용 가능량 중 일정 전기 사용량을 다른 선불식 계량기(100)에 할당해 줄 것을 요청하는 전기 할당 요청 메시지를 전송하면, 제1 선불식 계량기(100)는 저장부(120)에 저장된 전기 사용 가능량과 잔여 전기 사용 가능량에서 다른 선불식 계량기(100)에 할당을 요청 받은 양 만큼 차감한 후 전기 할당 승인 메시지를 스마트폰의 앱(300)으로 전송한다.
그리고 스마트폰의 앱(300)은 제1 선불식 계량기(100)에서 받은 전기 할당 승인량과 전기 할당 승인 메시지를 제2 선불식 계량기(100)에 전송하고, 제2 선불식 계량기(100)는 전기 할당 승인량을 저장부(120)의 스마트폰에서 수신한 전기 사용 가능량과 잔여 전기 사용 가능량에 각각 합산하고, 스마트폰으로 전기 할당 완료 메시지를 송신한다.
최종적으로 스마트폰의 앱(300)은 제2 선불식 계량기(100)에서 전기 할당 완료 메시지를 수신하면, 제1 선불식 계량기(100)와 제2 선불식 계량기(100) 각각에 변동된 전기 사용 가능량에 대한 정보를 중앙관리서버(400)의 전기 사용량 관리부(450)에 전송하여 동기화시키게 된다.
이 기능은 사용자가 집과 영업점 모두에 선불식 계량기(100)를 가지고 있는 경우 어느 한쪽에 많이 남아 있는 전기 사용량을 다른 곳에 할당하여 전기 사용량 및 전기요금을 효율적으로 관리할 때 유용한 기능이다. 하나의 앱(300)을 이용하여 사용자 소유의 복수 개의 선불식 계량기(100)에 대한 관리가 가능할 뿐만 아니라, 이와 같이 잔여 전기 사용 가능량에 대한 분할 및 다른 선불식 계량기(100)로의 이전이 가능하다. 만약, 곧 폐업할 영업점의 선불식 계량기(100)에 잔여 전기 사용 가능량이 많이 남아있는 경우 해당 잔여 전기 사용 가능량을 회수하여 다른 곳에 있는 선불식 계량기(100)에 할당할 수 있는 기능이다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 스마트폰의 앱을 이용하여 결제하고 결제금액에 해당하는 전기요금 충전 포인트를 수신하면, 전기요금 충전 포인트에 해당하는 전기 사용 가능량을 블루투스를 이용하여 선불식 계량기를 충전할 수 있기 때문에 기존과 같이 충전카드를 전력공급사에 직접 가지고 가서 충전하지 않아도 돼 사용자에게 상당한 편의성을 제공한다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
그리고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 특정되는 것이며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100...선불식 계량기
110...블루투스 통신부
120...저장부
130...디스플레이부
140...제어부
200...스마트폰
300...앱
310...전기 사용량 분석부
320...전기요금 충전 알림부
400...중앙관리서버
410...결제 처리부
420...스마트폰 정보부
430...계량기 정보부
440...포인트 관리부
450...전기 사용량 관리부
500...결제서버

Claims (7)

  1. 복수 개의 선불식 계량기를 관리하며, 복수 개의 선불식 계량기 중 어느 하나의 선불식 계량기의 잔여 전기 사용 가능량 중 일부를 분할 및 회수하여 다른 선불식 계량기에 해당 잔여 전기 사용 가능량을 할당할 수 있는 블루투스를 이용한 선불식 계량기 자동충전시스템으로써,
    블루투스 통신 기능을 내장하여 스마트폰과 무선 통신을 수행하며, 스마트폰의 앱으로부터 사용자가 결제한 소정의 전기요금 충전 포인트에 해당하는 전기 사용 가능량을 수신하면, 수신한 전기 사용 가능량을 저장하고, 전기 사용 가능량에 해당하는 만큼의 전기를 공급하며, 전기 사용 가능량에 해당하는 전기를 모두 사용하면 전기 공급을 중단시키는 선불식 계량기;
    중앙관리서버에 접속하여 전기요금 충전을 위한 결제 후 전기요금 충전 포인트를 수신하여 저장하고, 앱(app)을 이용하여 충전하고자 하는 상기 선불식 계량기에 전기요금 충전 포인트에 해당하는 전기 사용 가능량을 전송하고, 상기 중앙관리서버에 선불식 계량기의 ID, 스마트폰 정보, 선불식 계량기의 실시간 전기 사용량 및 잔여 전기 사용 가능량을 전송하는 스마트폰; 및
    상기 스마트폰으로부터 전기요금 충전 요청을 수신하면, 결제 승인절차를 거쳐 해당 결제 요금에 해당하는 전기요금 충전 포인트를 상기 스마트폰으로 전송하며, 스마트폰이 관리하는 선불식 계량기의 ID와 사용자의 스마트폰 정보, 사용자의 전기요금 충전 포인트, 실시간 전기 사용량 및 잔여 전기 사용 가능량을 관리하는 중앙관리서버를 포함하되,
    상기 선불식 계량기는,
    상기 스마트폰과 무선 통신을 수행하는 블루투스 통신부;
    스마트폰에서 수신한 전기 사용 가능량, 선불식 계량기가 사용한 실시간 전기 사용량 및 잔여 전기 사용 가능량을 저장하는 저장부;
    상기 저장부의 정보를 표시하는 디스플레이부; 및
    스마트폰에서 전기 사용 가능량을 수신하면 내부의 전기 공급 회로를 On 시켜 전기가 공급되도록 하고, 전기 소비량에 따라 전기 사용 가능량에서 실시간 사용량을 차감하여 잔여 전기 사용량을 산출하며, 전기 사용 가능량에 해당하는 전기를 모두 사용하면 내부의 전기 공급 회로를 Off 시켜 전기 공급이 차단되도록 하는 제어부를 포함하고,
    상기 스마트폰의 앱은,
    상기 선불식 계량기의 저장부에 저장된 실시간 전기 사용량 및 잔여 전기 사용 가능량을 주기적으로 수신하여 해당 사용자의 월별, 일자 별 전기 사용량에 대한 통계를 산출하고, 해당 통계를 기반으로 잔여 전기 사용 가능량이 며칠 내에 소진될지 분석하여, 사용자가 설정한 전기요금 충전 준비 날짜 미만으로 남아있는 경우 전기요금 충전 알림부에 전기요금 충전 준비 메시지를 전송하는 전기 사용량 분석부; 및
    상기 전기 사용량 분석부에서 전기요금 충전 준비 메시지를 수신하면 경고음을 발생시켜 사용자에게 알려주는 전기요금 충전 알림부를 포함하며,
    상기 전기 사용량 분석부는,
    사용자의 일자별 사용량 추이와 잔여 전기 사용 가능량에 따라 상기 전기요금 충전 준비 날짜까지 얼마를 충전하면 되는지 분석하되, 일자별 사용량 추이를 기울기 값으로 환산하여 소정의 값 이하면 상기 전기요금 충전 준비 날짜까지 얼마를 충전하면 되는지 알려주고, 상기 기울기 값이 소정의 값을 초과하면 상기 전기요금 충전 준비 날짜까지 계산된 충전 금액에 소정의 가중치를 곱하여 상기 전기요금 충전 준비 날짜를 며칠 더 초과한 날짜까지 계산된 충전 금액을 분석하여 상기 전기요금 충전 준비 메시지와 함께 전송하고,
    상기 전기요금 충전 알림부는,
    경고음과 함께 분석된 충전 금액을 사용자에게 알려주며,
    스마트폰의 앱이 관리하는 선불식 계량기가 두 개 이상인 경우 각 선불식 계량기의 전기 사용 가능량에 대해 관리가 가능하고, 제1 선불식 계량기의 저장부에 저장된 잔여 전기 사용 가능량 중 일정 전기 사용량을 다른 선불식 계량기에 할당해 줄 것을 요청하는 전기 할당 요청 메시지를 전송하면, 상기 제1 선불식 계량기는 저장부에 저장된 전기 사용 가능량과 잔여 전기 사용 가능량에서 다른 선불식 계량기에 할당을 요청 받은 양 만큼 차감한 후 전기 할당 승인 메시지를 스마트폰의 앱으로 전송하며,
    스마트폰의 앱은 제1 선불식 계량기에서 받은 전기 할당 승인량과 전기 할당 승인 메시지를 제2 선불식 계량기에 전송하고, 제2 선불식 계량기는 전기 할당 승인량을 저장부의 스마트폰에서 수신한 전기 사용 가능량과 잔여 전기 사용 가능량에 각각 합산하고, 스마트폰으로 전기 할당 완료 메시지를 송신하며,
    스마트폰의 앱은 전기 할당 완료 메시지를 수신하면, 제1 선불식 계량기와 제2 선불식 계량기 각각에 변동된 전기 사용 가능량에 대한 정보를 상기 중앙관리서버에 전송하여 동기화시키는 것을 특징으로 하는 블루투스를 이용한 선불식 계량기 자동충전시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 스마트폰의 앱은,
    상기 스마트폰과 선불식 계량기가 블루투스 통신 가능 거리를 벗어나서 상호 간에 통신 불가 상태로 됐다가, 다시 블루투스 통신 가능 거리에 들어오면 상기 선불식 계량기의 저장부에 있는 스마트폰에서 수신한 전기 사용 가능량, 선불식 계량기가 사용한 실시간 전기 사용량 및 잔여 전기 사용 가능량을 받아서 동기화하고, 동기화된 정보를 다시 중앙관리서버에 전송하여 동기화시키는 것을 특징으로 하는 블루투스를 이용한 선불식 계량기 자동충전시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 스마트폰의 앱은,
    사용자의 선택에 의해 전기 사용 Off 또는 전기 사용 On 메시지를 상기 선불식 계량기에 전송하고,
    상기 선불식 계량기의 제어부는,
    전기 사용 Off 메시지를 수신하면 전기 공급 회로를 Off 시켜 전기 공급을 차단하고, 전기 사용 On 메시지를 수신하면 전기 공급 회로를 On 시켜 전기가 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 블루투스를 이용한 선불식 계량기 자동충전시스템.
  7. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20050121826A (ko) 2004-06-23 2005-12-28 (주)지오텍 선불식 디지탈 계량기
KR20090071921A (ko) * 2007-12-28 2009-07-02 엘에스산전 주식회사 선불형 전자식 전력량계 및 그 동작 방법
KR20170021470A (ko) * 2015-08-18 2017-02-28 제이알에스씨주식회사 전자식 전력량계를 이용한 선불형 전력 공급 시스템 및 방법

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Title
[HelloT 첨단뉴스] 댁내서 구현되는 전기 선불 시스템...NFC·보안 인증 IC 활용1-에너지 선불 시스템의 배경(2015.07.10.) 1부.* *

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