KR102355010B1 - 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기 - Google Patents

보안 기능을 구비한 원격검침 단말기 Download PDF

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KR102355010B1
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배석모
박민호
김지효
전성열
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Abstract

본 발명은 공개키와 개인키를 이용하여 보안 기능을 향상시킨 통신 보안 기능을 구비하고, 관리 서버와의 통신 환경에서 검침 데이터 전송시간을 동적으로 스케줄링할 수 있는 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기에 관한 것으로,
본 발명의 실시예에 따른 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기는, 외부의 관리 서버와 데이터 통신을 수행하는 통신부; 검침지역 수용가의 에너지 사용량을 검침하여 검침 데이터를 생성하는 측정부; 상기 측정부로부터 검침 데이터를 수신하고, 상기 통신부를 통해 관리 서버로부터 수신한 공개키(public key)를 이용하여 상기 검침 데이터의 데이터 프레임을 암호화하는 암호화부; 상기 암호화된 데이터 프레임을 저장하는 저장부; 및, 상기 관리 서버로부터 검침 데이터 전송 요청 메세지가 수신되면, 상기 저장부에 저장된 상기 암호화된 데이터 프레임을 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

보안 기능을 구비한 원격검침 단말기 {Remote meter reading terminal with security function}
본 발명은 공개키와 개인키를 이용하여 보안 기능을 향상시킨 통신 보안 기능을 구비하고, 관리 서버와의 통신 환경에서 검침 데이터 전송시간을 동적으로 스케줄링할 수 있는 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기에 관한 것이다.
일반적으로, 각 가정이나 건물 등에는 전력, 수도, 가스, 온수, 난방 등의 에너지 사용량을 측정하는 계량기가 설치되어 있다. 종래에는 계량기를 검침하기 위해 검침원이 검침 대상 수용가를 방문하여 검침을 수행하였으나, 검침원이 일일히 많은 수용가를 방문하여야 하므로 검침에 많은 시간이 소요되는 점, 수용가에 사람이 없는 경우 검침이 불가능한 점, 또한 많은 검침원이 필요하므로 검침 비용이 많이 소요되는 점 등의 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 계량기의 검침 데이터를 원격검침 단말기가 수신하여 관리 서버로 전송하는 무선 원격검침 시스템이 개발되고 있다.
그러나, 원격검침 단말기에서 별도의 보안 없이 검침 데이터를 서버로 전송하는 경우, 전송 도중에 악의의 제3 자가 검침 데이터를 획득할 수 있고, 그 결과, 개인 정보 손실, 시설 사기, 과금 데이터의 조작 등의 결과를 초래할 수 있다. 따라서, 원격검침 단말기의 보안을 강화하는 방안이 필요하다.
또한, 수용가 밀집 지역 등, 통신 환경이 양호하지 않은 지역에서, 각 수용가에서 일제히 검침 데이터를 관리 서버로 전송하는 경우, 데이터 충돌, 관리 서버의 과부하 등의 문제로 검침 데이터 전송 실패하는 경우가 허다하다.
이에, 동일 망 내의 복수개의 원격검침 단말기의 보고 시간이 중첩되지 않게 골고루 분산할 필요성이 있다.
한국등록특허 1552998호 (스마트 원격 무선검침시스템)
본 발명은 공개키와 개인키를 이용하여 보안 기능을 향상시킨 통신 보안 기능을 구비하고, 관리 서버와의 통신 환경에서 검침 데이터 전송시간을 동적으로 스케줄링할 수 있는 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기는, 외부의 관리 서버와 데이터 통신을 수행하는 통신부; 검침지역 수용가의 에너지 사용량을 검침하여 검침 데이터를 생성하는 측정부; 상기 측정부로부터 검침 데이터를 수신하고, 상기 통신부를 통해 관리 서버로부터 수신한 공개키(public key)를 이용하여 상기 검침 데이터의 데이터 프레임을 암호화하는 암호화부; 상기 암호화된 데이터 프레임을 저장하는 저장부; 및, 상기 관리 서버로부터 검침 데이터 전송 요청 메세지가 수신되면, 상기 저장부에 저장된 상기 암호화된 데이터 프레임을 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기에 있어서, 상기 관리 서버는, 상기 공개키에 대응하는 개인키(private key)를 보유한다.
본 발명의 실시예에 따른 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기에 있어서, 상기 통신부는, 상기 관리 서버로부터 상기 공개키와 상기 검침 데이터 전송 요청 메세지를 동시에 수신할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기에 있어서, 상기 저장부는 원격검침 단말기의 고유 일련번호와 설정 정보가 저장되며, 상기 설정 정보와 상기 원격검침 단말기의 고유 일련번호를 이용하여 상기 통신부의 전송시간을 스케줄링하는 스케줄링부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기에 있어서, 상기 설정 정보는, 상기 계량기로부터 검침 데이터를 수신하는 검침 주기, 상기 관리 서버로 검침 데이터를 전송하는 보고 주기, 원격검침 단말기들 간의 전송 간격, 상기 관리 서버가 검침 데이터를 수신하는 시간 범위를 정의하는 분산 시간 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기에 있어서, 상기 스케줄링부는, 상기 고유 일련번호와 상기 전송 간격을 승산하여 제1 값을 산출하고, 상기 검침 주기와 상기 보고 주기와 60초를 승산한 값과 상기 분산 시간과 60초를 승산한 값에 대해 최소값 연산을 수행하여 제2 값을 산출하며, 상기 제1 값에 대해 상기 제2 값으로 나머지 연산을 수행하여 제3 값을 산출하고, 상기 산출된 제3 값을 상기 통신부의 전송시간으로 스케줄링할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기에 있어서, 상기 관리 서버는, 망 내의 통신 환경에 따라 상기 검침 주기, 보고 주기, 전송 간격, 분산 시간 중 적어도 어느 하나의 설정 정보를 변경하고, 상기 스케줄링부는, 변경된 설정 정보와 고유 일련번호를 이용하여 상기 통신부의 전송시간을 스케줄링할 수 있다.
기타 본 발명의 다양한 측면에 따른 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 원격검침 단말기와 관리 서버 간에 공개키/개인키를 이용하여 암호화한 패키지를 송수신하여 보안을 강화함으로써, 전송 도중에 악의의 제3 자에 의한 검침 데이터의 갈취를 방지할 수 있게 된다. 그 결과, 개인 정보 손실, 시설 사기, 과금 데이터의 조작 등을 방지할 수 있게 된다.
또한, 원격검침 단말기가 수행한 동적 스케줄링에 따라 동일 망 내의 복수개의 원격검침 단말기의 보고 시간이 중첩되지 않게 골고루 분산되어, 보고 시간 중첩에 의한 관리 서버로의 검침 데이터 전송 실패를 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기가 도시된 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기와 관리 서버 간의 동작 과정을 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기가 도시된 블록도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기들이 검침 데이터 전송시간을 동적으로 스케줄링한 결과들이 예시된 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 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 발명에서, '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. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기가 도시된 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기(100, 이하, 원격검침 단말기라고도 함)는, 측정부(110), 암호화부(120), 저장부(130), 통신부(140), 제어부(150)를 포함한다.
측정부(110)는 전력, 수도, 가스, 온수, 난방 등 수용가 세대의 생활과 밀접한 관련이 있는 재화의 사용량을 측정 계량하는 기기로서, 전력 사용량을 계량하는 전력량계, 수도 사용량을 계량하는 수도 미터, 가스 사용량을 계량하는 가스 미터, 온수의 사용량을 계량하는 온수 미터, 난방 사용량을 계량하는 열량계 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 이하, 설명의 편의상, 전력, 수도, 가스, 온수, 난방 등을 에너지라 칭하고, 이들의 사용량을 에너지 사용량이라고도 한다.
측정부(110)는 본 발명의 원격검침 단말기와 일체로 형성되거나, 또는 물리적으로 분리된 기기(전력량계, 수도 미터, 가스 미터, 온수 미터, 열량계)일 수 있다. 이 경우, 해당 기기는 근거리 무선 통신모듈을 탑재하여 원격검침 단말기와 통신을 수행하여 검침 데이터를 전송할 수 있다.
이때, 근거리 무선 통신모듈은, 지그비(ZigBee) 통신, 와이파이(wiFi) 통신, 블루투스(bluetooth) 통신, 로라(LoRaWAN, Long Range Wide Area Network) 통신 중 적어도 어느 하나를 수행하는 통신모듈일 수 있다. 물론, 근거리 무선 통신모듈이 이에 한정되는 것은 아니다.
암호화부(120)는 측정부(110)로부터 검침 데이터를 수신한다. 측정부(110)가 일체로 형성된 경우, 암호화부(120)는 측정부(110)로부터 직접 검침 데이터를 수신할 수 있다. 또는, 측정부(110)가 물리적으로 분리된 기기인 형성된 경우, 측정부(110)가 통신부(150)로 전송한 데이터를 전달 받을 수 있다.
또한, 암호화부(120)는 관리 서버(200)가 통신부(140)로 전송한 공개키(public key)를 전달 받는다. 암호화부(120)는 공개키를 이용하여 검침 데이터의 데이터 프레임을 암호화할 수 있다. 이때, 검침 데이터의 데이터 프레임은 측정부(110)에 의해 측정된 에너지 사용량 데이터(계량 정보)를 포함하는 필드 외에, 별도로 보안 정보를 포함하는 필드가 더 추가될 수 있다. 공유키/개인키를 이용한 암호화 기법은 공지의 기술이므로, 상세한 설명은 생략한다.
저장부(130)는 데이터를 저장하기 위한 장치로, 주 기억 장치 및 보조 기억 장치를 포함하고, 원격검침 단말기(100)의 기능 동작에 필요한 응용 프로그램을 저장한다. 이러한 저장부(130)는 크게 프로그램 영역과 데이터 영역을 포함할 수 있다.
또한, 저장부(130)는 암호화부(120)에 의해 암호화된 검침 데이터의 데이터 프레임을 일시 저장한다. 그리고, 주기적으로 또는 비주기적으로 관리 서버(200)로부터 검침 데이터의 전송 요청이 있는 경우, 일시 저장한 암호화된 검침 데이터의 데이터 프레임을 통신부(140)로 전달한다.
통신부(140)는 원격검침 단말기(100)와 관리 서버(200) 간에는 이동 통신을 수행하도록 한다. 이를 위해, 통신부(140)는 이동 통신모듈를 포함한다. 이동 통신모듈은 3G, 4G, 5G 등 이동 통신망을 통해 관리 서버(200)와 데이터를 송수신하는 모듈이다. 이동 통신망의 종류는 이동 통신의 발전에 따라 더 추가될 수 있다.
한편, 측정부(110)가 물리적으로 분리된 기기인 경우, 통신부(140)는 측정부(110)와 근거리 무선통신을 수행하기 위한 근거리 무선통신 모듈을 더 포함할 수 있다. 근거리 무선 통신모듈은 지그비(ZigBee) 통신, 와이파이(wiFi) 통신, 블루투스(bluetooth) 통신, 로라(LoRaWAN, Long Range Wide Area Network) 통신 중 적어도 어느 하나를 수행하는 통신모듈일 수 있다. 물론, 근거리 무선 통신모듈이 이에 한정되는 것은 아니다.
통신부(140)는 암호화부(120)에서 생성된 암호화된 데이터 프레임을 관리서(200)로 전송한다. 통신부(140)는 공개키/비밀키의 공유와 관련하여 관리 서버(200)로부터 공개키를 수신한다. 또한 통신부(140)는 관리 서버(200)로부터 검침 데이터 전송 요청을 위한 메세지를 수신한다.
제어부(150)는 원격검침 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(150)는 관리 서버(200)로부터 전송받은 공개키를 이용하여 검침 데이터를 암호화하도록 암호화부(120)를 제어한다. 또한, 제어부(150)는 통신부(140)를 제어하여 암호화부(120)에서 암호화되어 생성된 데이터 프레임을 관리 서버(200)로 전송하도록 한다.
관리 서버(200)는 원격검침 단말기(100)로부터 전달받은 암호화된 데이터 프레임의 패키지를, 암호화에 사용된 공개키와 대응하는 개인키를 이용하여 복호화한 후 해당 데이터에 접근할 수 있다.
이렇게 원격검침 단말기(100)와 관리 서버(200) 간에 공개키/개인키를 이용하여 암호화한 패키지를 송수신하여 보안을 강화함으로써, 전송 도중에 악의의 제3 자에 의한 검침 데이터의 갈취를 방지할 수 있게 된다. 그 결과, 개인 정보 손실, 시설 사기, 과금 데이터의 조작 등을 방지할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기와 관리 서버 간의 동작 과정을 도시한 순서도이다.
우선 관리 서버(200)는 공개키(public key)와 개인키(private key)로 이루어진 한 쌍의 키를 생성한다(S300). 상기 공개키와 개인키는　원격검침 단말기(100)의 검침 데이터를 암호화하고 복호화하기 위한 키를 말한다.
구체적으로 공개키는　원격검침 단말기(100)의 검침 데이터를 암호화할 때 이용되며, 비밀키는 공개키에 의해 암호화된 데이터를 복호화하는 경우 이용된다. 공개키에 의해 암호화된 데이터는 그 공개키에 대응하는 개인키로만 복호화가 가능하기 때문에 개인키를 가진 자만이 암호화된 데이터에 접근이 가능하게 되어　보안화가 이루어진다. 이렇게 공개키/개인키를 이용하여 암호화/복호화하는 방법과 관련해서는 기 존재하는 많은 방법을 이용할 수 있기 때문에 여기서는 그 설명을 생략하기로 한다.
한 쌍의 키를 생성한 관리 서버(200)는 공개키를　원격검침 단말기(100)로 전송한다. 한편, 관리 서버(200)는　원격검침 단말기(100)에 검침 데이터를 요청하는 메세지를 전송하면서 공개키를 함께 전송할 수도 있다.
공개키를 전송받은　원격검침 단말기(100)는 공개키로 데이터 패키지를 암호화한다(S320).　원격검침 단말기(100)는 공개키를 이용하여 암호화한 데이터 패키지를 관리 서버(200)로 전송한다(S330).
마지막으로 관리 서버(200)는　원격검침 단말기(100)로부터 수신한 데이터 패키지를 개인키를 이용하여 복호화한다(S340).
이렇게　원격검침 단말기(100)와 관리 서버(200) 간에 공개키/개인키를 이용하여 암호화한 패키지를 송수신하여　보안을 강화함으로써 외부에서 무단으로 액세스하여 정보를 가로채어 범죄에 이용하는 것을 막을 수 있다.
다만 공개키와 개인키가 관리 서버(200)에서 생성되지 않고, 원격검침 단말기(100)의 제작시에 공개키를　원격검침 단말기(100)에 미리 저장하고 개인키를 관리 서버(200)가 미리 보유하는 형태가 될 수도 있다.
다음, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기를 설명한다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기가 도시된 블록도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기들이 검침 데이터 전송시간을 동적으로 스케줄링한 결과들이 예시된 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 원격검침 단말기(100')는, 측정부(110), 암호화부(120), 저장부(130), 통신부(140), 제어부(150), 스케줄링부(160)를 포함한다. 측정부(110), 암호화부(120), 저장부(130), 통신부(140), 제어부(150)는 전술한 일 실시예와 실질적으로 동일하므로 반복 설명은 생략하고, 차이가 있는 부분만 추가 설명한다.
저장부(130)는 초기의 설정 정보를 저장한다. 초기의 설정 정보는, 원격검침 단말기(100') 제조시 또는 원격검침 단말기(100') 설치시에 작업자에 의해 설정되는 정보로, 원격검침 단말기(100')의 고유 일련번호, 검침 주기, 보고 주기, 전송 간격, 분산 시간 등을 포함한다.
검침 주기는 원격검침 단말기(100')가 측정부(110)로부터 검침 데이터를 수신하는 주기이다. 예를 들어, 검침 주기는 60분일 수 있다.
보고 주기는 원격검침 단말기(100')가 관리 서버(200)로 검침 데이터를 전송하는 주기이다. 소정 개수의 검침 데이터가 누적되면 관리 서버(200)로 검침 데이터를 전송하는 데, 이를 보고 주기라 한다. 예를 들어, 보고 주기가 6회이고 검침 주기가 60분이면, 6시간 간격으로 원격검침 단말기(100')는 관리 서버(200)로 검침 데이터를 전송한다.
전송 간격은, 보고 주기를 위해 복수개의 원격검침 단말기들 간에 설정되는 시간 간격이다. 전송 간격은 기본 단위 시간을 초과하는 소수(prime number)로 설정될 수 있다. 이때, 소수는 기본 단위 시간을 초과하는 최소의 소수인 것이 바람직하다. 예를 들어, 기본 단위 시간이 120초로 설정된 경우, 120초를 초과하는 최소의 소수인 127초가 전송 간격으로 설정될 수 있다.
기본 단위 시간은 하나의 단말기가 관리 서버(200)로 검침 데이터를 전송하고 대기 모드로 진입하는 시간을 의미한다. 이때, 기본 단위 시간은 검침 데이터 전송 실패에 의해 전송 재시도하는 시간를 포함한다.
본 실시예에서는 기본 단위 시간 간격으로 검침 데이터를 전송하되, 검침 데이터를 전송하는 시간은 기본 단위 시간을 초과하는 소수를 이용하여 산출된 시간(특정 시각)에 검침 데이터를 전송한다.
분산 시간은 관리 서버(200)가 검침 데이터를 수신하는 시간 범위를 의미한다. 망 내의 모든 원격검침 단말기는 분산 시간 이내에 보고 주기를 수행한다. 예를 들어, 분산 시간이 4시간인 경우, 망 내의 모든 원격검침 단말기는 4시간 이내에 보고 주기를 수행한다.
스케줄링부(160)는 원격검침 단말기의 고유 일련번호와 설정 정보를 이용하여 통신부(140)의 전송시간을 스케줄링한다. 스케줄링부(160)는 통신부(140)에서 이동 통신망을 통해 관리 서버(200)로 검침 데이터를 전송하는 시간을 스케줄링한다. 다음과 같은 과정을 거쳐서 전송시간을 스케줄링한다.
(1) 제1 단계 : 제1 값 산출
원격검침 단말기의 고유 일련번호(sn)는 제조시 또는 설치시에, 저장부(220)에 저장된 값이다. 전송 간격(txitv)은 기본 단위 시간을 초과하는 소수(prime number)로 설정될 수 있다. 이때, 최소의 소수일 수 있다. 예를 들어, 기본 단위 시간이 120초이면, 전송 간격은 127초로 설정될 수 있다. 전송 간격(txitv)이 소수로 설정되므로, 망 내의 복수개의 원격검침 단말기들이 동일 시간대에 동시에 접속할 확률을 대폭 감소시킬 수 있게 된다.
스케줄링부(160)는 원격검침 단말기의 고유 일련번호(sn)와 전송 간격(txitv)을 승산하여 제1 값( = sn * txitv)을 산출한다.
(2) 제2 단계 : 제2 값 산출
스케줄링부(160)는 검침 주기와 보고 주기와 60초를 승산한 값과 분산 시간과 60초를 승산한 값에 대해 최소값 연산을 수행하여 제2 값을 산출한다.
스케줄링부(160)는, "MIN[(scan * report * 60초), (emin * 60초)]"을 수행하여 제2 값을 산출한다. (MIN은 둘 중 작은 값을 출력하는 최소값 함수임)
이와 같이, 최소값 연산을 수행하는 이유는, 망 분산 시간이 보고 주기를 넘기면 안되므로, 보고 주기가 망 분산 시간 이내에 있도록 하기 위함이다.
(3) 제3 단계 : 제3 값 산출
스케줄링부(160)는 제1 값에 대해 제2 값으로 나머지 연산을 수행하여 제3 값을 산출하고, 산출된 제3 값을 통신부(140)의 전송시간으로 스케줄링한다.
즉, (제1 값) mod (제2 값) = (제3 값)이며, 이를 다시 정리하면, 다음 식 (1)과 같다.
식 (1) : [(sn * txitv)] mod MIN[(scan * report * 60초),(emin * 60초)] = Result
예를 들어, 단말기의 고유 일련번호(sn)가 123이고, 전송 간격(txitv)은 127초이며, 검침 주기(scan)가 60분이고, 보고 주기(report)가 6회(검침 데이터 6회 누적시 전송)이며, 분산 시간(emin)이 240분인 경우,
상기 제1 ~ 제3 단계 및 식 (1)에 따라, 다음과 같은 결과값을 얻게 된다.
제1 값 : sn * txitv = 123 * 127 = 15621 초
제2 값 : MIN[(60 * 6 * 60초), (240 * 60초)] = 240 * 60초 = 14400초
제3 값 : 15621 mod 14400 = 1221초
산출된 결과값(제3 값)을 시간 단위(시/분/초)로 환산하면 다음과 같다.
1221초 = 0시20분21초
이는, 고유 일련번호(sn)가 123인 원격검침 단말기는 각각의 보고 주기 시작 시간에서 0시20분21초 경과 후에 검침 데이터를 관리 서버(200)로 전송하는 것으로 스케줄링되는 것을 의미한다.
상기의 예에서, 보고 주기는 6시간이므로, 고유 일련번호(sn)가 123인 원격검침 단말기는 매일 아래의 보고 시간에 4회 검침 데이터를 전송하게 된다.
제1 회 : 00시20분21초, 제2 회 : 06시20분21초, 제3 회 : 12시20분21초, 제4 회 : 18시20분21초
한편, 검침 주기, 보고 주기, 전송 간격, 분산 시간 등은 동일한 조건에서, 원격검침 단말기의 고유 일련번호(sn)가 124이면,
제1 값은 15748초, 제2 값은 14400초, 제3 값은 1348초가 된다.
산출된 결과값(제3 값)을 시간 단위(시/분/초)로 환산하면 다음과 같다.
1348초 = 0시22분28초
따라서, 고유 일련번호(sn)가 124인 원격검침 단말기는 매일 아래의 보고 시간에 4회 검침 데이터를 전송하게 된다.
제1 회 : 00시22분28초, 제2 회 : 06시22분28초, 제3 회 : 12시22분28초, 제4 회 : 18시22분28초
한편, 원격검침 단말기의 고유 일련번호(sn)가 113이면, 제1 값은 14351초, 제2 값은 14400초, 제3 값(결과값)은 14351초가 되고, 이를 환산하면, 3시59분11초가 된다.
따라서, 고유 일련번호(sn)가 113인 원격검침 단말기는 매일 아래의 보고 시간에 4회 검침 데이터를 전송하게 된다.
제1 회 : 03시59분11초, 제2 회 : 09시59분11초, 제3 회 : 15시59분11초, 제4 회 : 21시59분11초
원격검침 단말기의 고유 일련번호(sn)가 114이면, 제1 값은 14478초, 제2 값은 14400초, 제3 값(결과값)은 78초가 되고, 이를 환산하면, 0시01분18초가 된다.
따라서, 고유 일련번호(sn)가 114인 원격검침 단말기는 매일 아래의 보고 시간에 4회 검침 데이터를 전송하게 된다.
제1 회 : 00시01분18초, 제2 회 : 06시01분18초, 제3 회 : 12시01분18초, 제4 회 : 18시01분18초
일련번호 113과 114는 단지 일련번호 1의 차이가 있으나, 스케줄링부(160)의 동적 스케줄링 결과, 보고 시간은 대략 4시간 정도 차이가 나게 된다.
도 4 및 도 5에는 동일한 망내에 설치된 738개의 본 실시예의 원격검침 단말기가, 설정 정보와 고유 일련번호를 이용하여 전송시간을 스케줄링한 결과가 표로 표시되었다. (이해의 편의를 위해, 중간 일부 단말기는 생략하여 표시함)
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예의 원격검침 단말기가 수행한 동적 스케줄링에 따라 738개의 원격검침 단말기의 보고 시간이 중첩되지 않게 골고루 분산되어, 보고 시간 중첩에 의한 관리 서버(200)로의 검침 데이터 전송 실패를 방지할 수 있게 된다.
한편, 관리 서버(200)는 망 내의 통신 환경에 따라 검침 주기, 보고 주기, 전송 간격, 분산 시간 중 적어도 어느 하나의 설정 정보를 변경할 수 있다. 관리 서버(200)는 변경된 설정 정보를 원격검침 단말기(200)에 송신하고, 원격검침 단말기(200)는 이를 수신하여, 저장할 수 있다.
이 경우, 원격검침 단말기(200)는 고유 일련번호와 변경된 설정 정보를 이용하여 전송시간을 동적으로 스케줄링할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100, 100' : 원격검침 단말기
110 : 측정부 120 : 암호화부
130 : 저장부 140 : 통신부
150 : 제어부 160 : 스케줄링부
200 : 관리 서버

Claims (7)

  1. 외부의 관리 서버와 데이터 통신을 수행하는 통신부;
    검침지역 수용가의 에너지 사용량을 검침하여 검침 데이터를 생성하는 측정부;
    상기 측정부로부터 검침 데이터를 수신하고, 상기 통신부를 통해 관리 서버로부터 수신한 공개키(public key)를 이용하여 상기 검침 데이터의 데이터 프레임을 암호화하는 암호화부;
    상기 암호화된 데이터 프레임과 원격검침 단말기의 고유 일련번호와 설정 정보를 저장하는 저장부;
    상기 관리 서버로부터 검침 데이터 전송 요청 메세지가 수신되면, 상기 저장부에 저장된 상기 암호화된 데이터 프레임을 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부; 및,
    상기 설정 정보와 상기 원격검침 단말기의 고유 일련번호를 이용하여 상기 통신부의 전송시간을 스케줄링하는 스케줄링부;를 포함하며,
    상기 설정 정보는, 상기 원격검침 단말기가 상기 측정부로부터 검침 데이터를 수신하는 검침 주기, 상기 관리 서버로 검침 데이터를 전송하는 보고 주기, 원격검침 단말기들 간의 전송 간격, 상기 관리 서버가 검침 데이터를 수신하는 시간 범위를 정의하는 분산 시간 중 적어도 어느 하나를 포함하고,
    상기 스케줄링부는, 상기 고유 일련번호와 상기 전송 간격을 승산하여 제1 값을 산출하고, 상기 검침 주기와 상기 보고 주기와 60초를 승산한 값과 상기 분산 시간과 60초를 승산한 값에 대해 최소값 연산을 수행하여 제2 값을 산출하며, 상기 제1 값에 대해 상기 제2 값으로 나머지 연산을 수행하여 제3 값을 산출하고, 상기 산출된 제3 값을 상기 통신부의 전송시간으로 스케줄링하는 것
    을 특징으로 하는 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 관리 서버는,
    상기 공개키에 대응하는 개인키(private key)를 보유하는 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 통신부는,
    상기 관리 서버로부터 상기 공개키와 상기 검침 데이터 전송 요청 메세지를 동시에 수신하는 보안 기능을 구비한 원격검침 단말기.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 관리 서버는, 망 내의 통신 환경에 따라 상기 검침 주기, 보고 주기, 전송 간격, 분산 시간 중 적어도 어느 하나의 설정 정보를 변경하고,
    상기 스케줄링부는, 변경된 설정 정보와 고유 일련번호를 이용하여 상기 통신부의 전송시간을 스케줄링하는 원격검침 단말기.
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