KR102473960B1 - Usim을 이용한 에너지 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리방법 및 그 장치 - Google Patents

Usim을 이용한 에너지 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

개시된 내용은 USIM(Universal Subscriber Identify Module)을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 스마트 미터기에서 수용가 내부에 구비된 각각의 설비에서 소비되는 에너지 사용량을 실시간으로 검침한 후 실시간 검침정보 및 이를 토대로 생성되는 에너지 검침정보를 전기적으로 접속된 USIM에 저장하고 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 USIM에 저장된 수용가 개인정보와 랜덤하게 생성한 수용가 코드정보를 함께 공동주택 관리 단말기로 전송하고, 공동주택 관리 단말기는 스마트 미터기로부터 입력되는 각 수용가의 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 토대로 빅데이터를 생성하되 수용가 개인정보는 익명화하고 수용가 코드정보만 포함시켜 빅데이터를 생성하고 네트워크 통신망을 통해 각 수용가별 에너지 사용정보 및 빅데이터를 에너지공급자 단말기로 전송하고, 에너지공급자 단말기는 공동주택 관리 단말기로부터 제공받은 각 수용가별 에너지 사용정보를 토대로 과금처리를 수행하고 빅데이터를 외부에 공개하며, 에너지사업자 단말기는 공동주택별 빅데이터에 포함된 각 수용가별 코드정보를 토대로 빅데이터의 익명화된 각 수용가별 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 복원하는 재식별화 작업을 수행한다.
따라서, 본 발명은 에너지사업자가 각 수용가별 에너지 검침정보를 수집할 때마다 각 수용가 측의 동의를 받지 않더라도 공동주택 관리자 측에서 생성한 빅데이터를 활용하여 용이하게 수용가별 에너지 검침정보를 수집할 수 있으며, 이를 토대로 각 수용가의 에너지 사용 패턴을 손쉽게 분석할 수 있음은 물론, 에너지 절감을 수행한 각 수용가 측에 에너지 절감에 따른 이익을 제공할 수 있다.

Description

USIM을 이용한 에너지 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리방법 및 그 장치 {Method of big data management in automatic enbergy meter reading system using an universal subscriber identify module and apparatus for the same}
본 발명은 수요반응(Demand Response), ESCO(Energy Service Company, 에너지 절약 전문기업) 등의 에너지사업자가 각각의 수용가에 설치되어 있는 스마트 미터기로부터 직접 에너지, 수도, 온수, 적산열량, 가스 등의 시간대별 에너지사용정보를 관리함에 있어 다양한 통계적 데이터를 활용하기 위한 빅데이터로 가공하기 위해선 사업에 필요한 개인정보(주소, 동/호수 등)를 데이터내에서 식별할 수 없도록 조치를 해야 한다.
이렇게 개인정보가 없이 가공된 에너지 빅데이터는 다양한 산업에 응용될 수 있으나, 개인을 상대로 요금을 과금, 에너지관리, 국민DR 등 각종 에너지 검침정보를 이용한 사업에 직접적으로 사용될 수 없다. 본 특허는 AMI를 통해 수집된 빅데이터에서 사업자들이 별도의 검침용 통신인프라를 구축하지 않고도 사업에 필요한 개인정보를 빅데이터와 연계하여 안전하게 활용하여 각각의 수용가별 에너지 검침정보를 용이하게 수집할 수 있도록 하는 USIM(Universal Subscriber Identify Module, 가입자 식별 모듈)을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리방법 및 그 장치에 관한 것이다.
최근 들어 정보통신기술(ICT)을 활용한 전기에너지 등 에너지의 생산에서 전달, 서비스, 과금, 모니터링에 이르는 다양한 분야에 스마트 그리드 개념이 등장하였다.
스마트 그리드는 전력망에 정보기술(IT)을 접목하여, 에너지공급자와 소비자가 양방향 정보교환을 통한 에너지 효율의 최적화 및 새로운 부가가치 창출을 위한 차세대 에너지신사업이다.
에너지와 통신 인프라를 중심으로 에너지 기반의 모든 시스템을 통합하는 스마트 그리드는 설비 및 기기의 상호작용을 지능화된 자동화 기능을 통해 제어하여, 전체 시스템이 하나의 유기적인 시스템으로 작동하도록 한다.
현재 에너지시스템은 크게 에너지계통과 이를 제어하기 위한 통신인프라인 스카다(SCADA) 네트워크로 구성되어 있다. 현재의 SCADA 시스템은 발전기나 대규모 수용가 등 일정규모 이상의 대형설비 수요를 모니터링하고 제어하지만, 향후 스마트 그리드 체제에서는 개개인의 최종소비자까지 참여하게 되면, 기존의 SCADA 시스템과는 달리 에너지시스템에 능동적으로 참여(즉 전기를 자체 생산하거나 시장가격에 반응)하게 된다.
스마트 미터기는 실시간으로 변하는 전기, 가스, 난방 등 에너지 사용량을 측정하고, 실시간 가격을 소비자에게 전달할 수 있는데, 이러한 스마트 미터기의 통신을 위해 설치되는 통신 인프라를 AMI(Advanced Metering Infrastructure, 지능형 검침 인프라)라고 한다.
도 1은 일반적인 계량기 자동검침시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 네트워크 통신망(10), 미터기(20), 에너지공급자 서버 컴퓨터(30) 등을 포함한다.
네트워크 통신망(10)은 미터기(20)와 에너지공급자 서버 컴퓨터(30) 사이의 통신회선을 연결하여 상호간에 실시간 검침정보에 대한 데이터 통신이 이루어지도록 한다.
미터기(20)는 수용가 내의 전기설비에서 소비되는 에너지 사용량의 실시간 검침을 수행한다.
에너지공급자 서버 컴퓨터(30)는 에너지공급자(예를 들어, 한국에너지공사)가 운영하는 컴퓨터로서, 네트워크 통신망(10)을 통해 통신 접속된 미터기(20)와 실시간 검침정보, 각 수용가 개인정보를 포함한 데이터의 송수신을 수행하며, 검침정보를 토대로 과금 처리를 수행한다.
이때 에너지공급자 서버 컴퓨터(30)는 각 수용가 측과 별도의 계약을 통해 각 수용가에 설치된 미터기(20)에서 수집하는 에너지 정보를 별다른 제약 없이 전송받아 과금 등에 이용할 수 있다.
하지만, 에너지공급자 이외에 각각의 수용가 측의 수요반응을 확인하거나 에너지 패턴 분석 및 에너지 절감을 목적으로 설립된 ESCO 등과 같은 에너지사업자들이 각 수용가에 설치된 미터기(20)에서 수집하는 각종 에너지 정보를 제공받기 위해서는 에너지사업자가 각 수용가 측으로부터 에너지 정보 이용에 대한 동의를 사전에 받아야 하며, 에너지 빅데이터로 공용으로 활용되기 위해선 개인정보보호법에 따른 데이터 내 개인을 식별할 수 있는 정보 (일부 또는 전부)를 삭제, 또는 대체 처리함으로써 다른 정보와 결합하여도 특정 개인을 식별하기 어렵도록 비식별화 조치를 취해야 한다.
즉 종래에는 에너지공급자 이외에 다른 에너지사업자가 각 수용가 측에 사업을 수행하기 위해 에너지 빅데이터를 재활용하는 것은 어려우며, 관련 사업을 위해선 목적에 맞는 원격검침인프라(AMI)를 구축해야 한다. 따라서, 스마트미터를 통해 수집되는 에너지 빅데이터 저장소로부터 사업자들이 원하는 정보를 제공할 수 있다면 원격검침인프라(AMI) 통신의 중복을 방지, 재활용성을 높임으로써 서비스에 대한 단가 및 관련 산업의 활성화를 이룰 수 있을 것이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1310156호
본 발명은, 수요반응, ESCO 등의 에너지사업자가 각 수용가별 에너지 검침정보를 수집할 때마다 각 수용가 측의 동의를 받을 필요 없이 아파트 등의 공동주택 관리자 측에서 각 수용가별 에너지 검침정보를 수집하여 생성한 빅데이터를 토대로 각 수용가 측의 에너지, 수도, 온수, 적산열량, 가스 등의 각종 에너지 검침정보를 용이하게 확인하도록 하는 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리방법 및 그 장치를 제공한다.
본 발명은, 빅데이터로 수집된 에너지 빅데이터를 통해 신규사업자가 사업을 하기 위한 개인정보의 이용 및 동의를 효과적으로 수행하기 위한 방법을 제공한다.
본 발명은, 공동주택 관리자 측에서 각 수용가에 구비된 스마트 미터기로부터 에너지 검침정보를 수집하여 빅데이터를 생성할 때, 스마트 미터기에 전기적으로 접속된 USIM을 통해 랜덤하게 생성된 각 수용가별 코드정보만 포함시키고 각 수용가 측의 개인정보는 익명화하여 처리하도록 하는 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리방법 및 그 장치를 제공한다.
본 발명은, 에너지사업자가 빅데이터를 활용하여 각 수용가 측의 에너지 검침정보를 확인할 때 재식별화 기술을 사용하여 빅데이터에 포함되어 있는 각 수용가별 코드정보를 토대로 익명화된 각 수용가별 에너지 검침정보를 복원하도록 하는 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리방법 및 그 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리방법은, (1) 스마트 미터기에서, 수용가 내부에 구비된 각각의 설비에서 소비되는 에너지 사용량을 실시간으로 검침하고, 실시간 검침정보 및 이를 토대로 생성되는 에너지 검침정보를 전기적으로 접속된 USIM에 저장하는 단계, (2) 스마트 미터기는, (1) 단계에서 처리한 실시간 검침정보 및 개인정보를 포함한 USIM에 저장된 수용가의 에너지정보, 랜덤하게 생성한 수용가 코드정보(키, 비번 등)를 이용해 개인정보를 비식별화하며, 이를 위한 암호화과정을 거쳐 공동주택 관리 단말기로 전송하는 단계, (3) 공동주택 관리 단말기는, (2) 단계를 통해 스마트 미터기로부터 입력되는 각 수용가의 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 토대로 빅데이터를 생성하되 수용가 개인정보는 USIM에서 제공되는 보안 기술을 이용하여 비식별화(익명화)하고 수용가 코드정보만 포함시켜 빅데이터를 생성하며, 네트워크 통신망을 통해 각 수용가별 에너지 사용정보 및 빅데이터를 에너지공급자 단말기로 전송하는 단계, (4) 에너지공급자 단말기는, (3) 단계를 통해 공동주택 관리 단말기로부터 제공받은 각 수용가별 에너지 사용정보를 토대로 과금처리를 수행하고, 빅데이터를 외부에 공개하는 단계, 그리고 (5) 에너지사업자 단말기는, (4) 단계를 통해 공개된 공동주택별 빅데이터에 포함된 각 수용가별 코드정보를 토대로 빅데이터의 익명화된 각 수용가별 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 복원하는 재식별화 작업을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리방법은, (5) 단계 이후, (6) 신규 에너지사업자 단말기는, (5) 단계를 통해 빅데이터의 비식별화된 개인정보의 복원과정은 USIM내 랜덤코드, 복호화 과정을 통해 최종 수용자단에서 실행이 가능하며, 과금외 ESCO, 수요반응 등 신규 에너지서비스를 위해 개인에게 사전에 배포된 USIM 또는 스마트카드를 활용한 스마트폰의 앱을 통한 서비스 동의를 통해 서비스 사업자는 수용가별 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 개인정보와 연계하여 활용할 수 있다. 이를 토대로 각각의 수용가별 에너지 사용 패턴을 분석하는 단계, 그리고 (7) 에너지사업자 단말기는, (6) 단계에서 수행한 분석결과를 토대로 에너지 절감을 수행한 각각의 수용가별로 에너지 절감에 대한 보상을 확정한 후 에너지 절감에 대한 보상 처리를 진행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고 (5) 단계를 통해 에너지사업자 단말기에서 빅데이터의 익명화된 각 수용가별 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 복원하는 재식별화 작업을 수행하기 이전에, 에너지사업자 단말기는 각각의 수용가 측으로부터 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보의 수집에 대한 동의를 진행하는 것이 바람직하다.
그리고 (3) 단계를 통해 공동주택 관리 단말기에서 빅데이터를 생성할 때 포함되는 수용가 코드정보는, 공동주택 관리 단말기에서 빅데이터를 생성하는 시점마다 스마트 미터기에서 신규로 생성하여 공동주택 관리 단말기로 제공되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리장치는, 불특정 다수의 통신망을 연결하여 상호 간에 공동주택별 빅데이터와 관련된 데이터 통신이 이루어지도록 하는 네트워크 통신망과, 수용가 내부에 구비된 각종 설비에서 소비되는 에너지 사용량의 실시간 검침정보 및 이를 토대로 생성되는 에너지 검침정보가 저장된 USIM과 전기적으로 접속되어 있으며, 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 USIM에 저장된 수용가 개인정보, 랜덤하게 생성한 수용가 코드정보를 함께 공동주택 관리 단말기로 전송하는 스마트 미터기와, 스마트 미터기로부터 입력되는 각 수용가의 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 토대로 빅데이터를 생성하되 스마트 미터기로부터 제공된 수용가 개인정보는 익명화하고 수용가 코드정보만 포함시켜 빅데이터를 생성하며, 네트워크 통신망을 통해 각 수용가별 에너지 사용정보 및 빅데이터를 에너지공급자 단말기로 전송하는 공동주택 관리 단말기와, 네트워크 통신망을 통해 공동주택 관리 단말기로부터 제공받은 공동주택에 소속된 각각의 수용가별 에너지 사용정보를 토대로 과금처리를 수행하며, 공동주택 관리 단말기로부터 제공받은 빅데이터를 외부에 공개하는 에너지공급자 단말기, 그리고 에너지공급자 단말기에서 공개한 공동주택별 빅데이터에 포함된 각 수용가별 코드정보를 토대로 빅데이터의 익명화된 각 수용가별 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 복원하는 재식별화 작업을 수행하는 에너지사업자 단말기를 포함할 수 있다.
이때 스마트 미터기는, 수용가 내에 구비된 각종 설비에서 사용하는 에너지 사용량을 실시간 검침하는 검침부와, 검침부에서 수행하는 실시간 검침정보, 실시간 검침정보를 토대로 생성되는 에너지 검침정보를 저장하고 있고, 스마트 미터기의 구동을 위한 소프트웨어를 저장하고 있는 저장부와, 스마트 미터기와 전기적으로 접속되어 있으며, 공동주택 관리 단말기 및 에너지공급자 단말기와의 통신 접속시 사용될 수용가측 개인정보, 빅데이터의 익명화 작업시 포함될 수용가 코드정보가 저장되어 있는 USIM과, 공동주택 관리 단말기에서 빅데이터를 생성할 때 포함될 수용가 코드정보를 랜덤하게 생성하는 수용가 코드생성부와, 저장부에 저장된 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보, USIM에 저장된 각각의 수용가 개인정보, 수용가 코드생성부에서 생성된 수용가 코드정보를 공동주택 관리 단말기로 전송하는 통신부, 그리고 검침부에서 수행하는 실시간 검침정보, 실시간 검침정보를 토대로 생성되는 에너지 검침정보의 저장부로의 저장을 총괄적으로 제어하고, 통신부를 통해 공동주택 관리 단말기와의 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보의 전송을 제어하며, 통신부를 통해 공동주택 관리 단말기와의 USIM에 저장된 각각의 수용가 개인정보 및 수용가 코드생성부에서의 수용가 코드정보의 생성과 전송을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
그리고 USIM은, 스마트 미터기에 적용되어 있는 IEC(International Electrotechnical Commission) 62056 DLMS(Device Language Message Specification)/COSEM(Companion Specification for Energy Metering)의 접근제어 및 데이터통신보안을 위하여 AES(Advanced Encryption Standard)-GCM(Galois/Counter Mode)-128 표준에 의거하여 구현할 수 있다.
그리고 에너지사업자 단말기는, 에너지공급자 단말기 측에서 공개한 공동주택별 빅데이터에 포함된 수용가 코드정보를 토대로 빅데이터의 익명화된 각 수용가별 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 복원하는 재식별화 작업을 수행하기 이전에, 각각의 수용가 측으로부터 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보의 수집에 대한 동의를 진행하는 것이 바람직하다.
그리고 에너지사업자 단말기는, 에너지공급자 단말기 측에서 공개한 공동주택별 빅데이터의 재식별화 작업을 통해 복원한 각 수용가별 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 토대로 각각의 수용가별 에너지 사용 패턴을 분석하고, 분석결과를 토대로 에너지 절감을 수행한 각각의 수용가별로 에너지 절감에 대한 보상을 확정한 후 에너지 절감에 대한 보상 처리를 진행하는 기능을 더 수행하도록 구성하는 것이 바람직하다.
이상에서와 같이 본 발명의 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리방법 및 그 장치에 따르면, 수요반응, ESCO 등의 에너지사업자가 아파트 등의 공동주택 관리자 측에서 각 수용가별 에너지 검침정보를 수집하여 생성한 빅데이터를 토대로 각 수용가 측의 에너지, 수도, 온수, 적산열량, 가스 등의 각종 에너지 검침정보를 용이하게 확인할 수 있기 때문에 종래와 같이 각 수용가별 에너지 검침정보를 수집할 때마다 각 수용가 측의 동의를 받지 않더라도 빅데이터를 활용하여 용이하게 수용가별 에너지 검침정보를 수집할 수 있으며, 이를 토대로 각 수용가의 에너지 사용 패턴을 손쉽게 분석할 수 있음은 물론, 에너지 절감을 수행한 각 수용가 측에 에너지 절감에 따른 이익을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 공동주택 관리자 측에서 각 수용가에 구비된 스마트 미터기로부터 에너지 검침정보를 수집하여 빅데이터를 생성할 때, 스마트 미터기에 전기적으로 접속된 USIM을 통해 랜덤하게 생성된 각 수용가별 코드정보만 포함시키고 각 수용가 측의 개인정보는 익명화하여 처리함으로써, 각 수용가 측의 개인정보가 외부로 유출되지 않는 효과가 있다.
또한, 에너지사업자가 빅데이터를 활용하여 각 수용가 측의 에너지 검침정보를 확인할 때 빅데이터에 포함되어 있는 각 수용가별 코드정보를 토대로 익명화된 각 수용가별 에너지 검침정보를 복원하는 재식별화 기술을 적용함으로써, 각 수용가별 개인정보를 안전하게 관리할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 계량기 자동검침시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 스마트 미터기의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리방의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리방법 및 그 장치를 상세하게 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 장치는, 네트워크 통신망(100), 스마트 미터기(200), 공동주택 관리 단말기(300), 에너지공급자 단말기(400), 에너지사업자 단말기(500) 등으로 구성된다.
네트워크 통신망(100)은 유무선 인터넷을 포함한 현재 공지되어 있는 각종 통신망으로서, 스마트 미터기(200)와 공동주택 관리 단말기(300) 사이의 통신회선을 연결하여 상호간에 실시간 검침정보 및 이를 토대로 한 에너지 검침정보와 관련된 데이터 통신이 이루어지도록 한다.
또한, 네트워크 통신망(100)은 공동주택 관리 단말기(300)와 에너지공급자 단말기(400) 사이의 통신 회선을 연결하여 상호간에 각 수용가별 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보, 공동주택별 빅데이터와 관련된 데이터 통신이 이루어지도록 한다.
또한, 네트워크 통신망(100)은 에너지공급자 단말기(400)와 에너지사업자 단말기(500) 사이의 통신망을 연결하여 상호 간에 공동주택별 빅데이터와 관련된 데이터 통신이 이루어지도록 한다.
스마트 미터기(200)는 수용가 내부에 구비된 각종 설비에서 소비되는 에너지 사용량의 실시간 검침정보 및 이를 토대로 생성되는 에너지 검침정보가 저장된 USIM과 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 스마트 미터기(200)는 각 수용가에서 사용하는 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 USIM에 저장된 수용가 개인정보, 랜덤하게 생성한 수용가 코드정보를 함께 공동주택 관리 단말기(300)로 전송한다.
공동주택 관리 단말기(300)는 공동주택 관리자 측에서 운영하는 컴퓨터로서, 스마트 미터기(200)로부터 입력되는 각 수용가의 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 토대로 빅데이터를 생성하는 기능을 수행한다. 빅데이터는 디지털 환경에서 생성되는 데이터로 그 규모가 방대하고 생성주기도 짧고, 형태도 수치 데이터뿐 아니라 문자와 영상을 포함하는 대규모 데이터로서, 공동주택 관리 단말기(300)에서 생성되는 빅데이터는 스마트 미터기(200)로부터 제공된 수용가 개인정보는 익명화하고 수용가 코드정보가 포함된다.
또한, 공동주택 관리 단말기(300)는 주기적으로 네트워크 통신망(100)을 통해 각 수용가별 에너지 사용정보 및 빅데이터를 에너지공급자 단말기(400)로 전송한다.
에너지공급자 단말기(400)는 에너지, 가스, 수도 등의 에너지 공급주체(예를 들어, 에너지의 경우 한국에너지공사 수도의 경우 수자원공사 등)가 운영하는 컴퓨터로서, 네트워크 통신망(100)을 통해 공동주택 관리 단말기(300)로부터 제공받은 공동주택에 소속된 각각의 수용가별 에너지 사용정보를 토대로 각 수용가별 과금처리를 수행하며, 공동주택 관리 단말기(300)로부터 제공받은 빅데이터를 웹 사이트에 게시하는 등의 방법으로 외부에 공개한다. 이때 빅데이터의 공개는 에너지공급자 측에서 수행하는 방식 이외에 각 공동주택별로 자체적으로 공개하는 등 공지의 모든 방식을 활용할 수 있음은 물론이다.
에너지사업자 단말기(500)는 수요반응, ESCO(기술과 자금조달능력이 부족한 에너지 사용자를 대신하여 에너지 사용시설을 교체하고, 여기서 발생하는 절약효과를 보증하는 사업에 대하여 자금융자 지원 및 운영관리를 수행하는 에너지 절약 전문기업) 등의 에너지사업자가 보유하고 있는 스마트폰 등의 통신 단말기로서, 에너지공급자 측에서 공개한 공동주택별 빅데이터에 포함된 각 수용가별 코드정보를 토대로 빅데이터의 익명화된 각 수용가별 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 복원하는 재식별화 작업을 수행한다. 예를 들어, 수용가 코드정보를 토대로 빅데이터의 특정 데이터가 어느 수용가의 데이터인지를 확인하는 것이다. 이에 따라 에너지사업자가 각각의 수용가에 설치되어 있는 스마트 미터기(200)로부터 직접 에너지, 수도, 온수, 적산열량, 가스 등의 각종 에너지 검침정보를 수집할 필요 없이 공동주택별 빅데이터를 활용하여 각각의 수용가별 에너지 검침정보를 용이하게 수집하는 것이다.
이때 에너지사업자 단말기(500)는 에너지공급자 측에서 공개한 공동주택별 빅데이터에 포함된 수용가 코드정보를 토대로 빅데이터의 익명화된 각 수용가별 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 복원하는 재식별화 작업을 수행하기 이전에, 각각의 수용가 측으로부터 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보의 수집에 대한 동의를 진행할 수 있다. 물론, 각 수용가 측의 동의가 필요하지 않은 경우에는 이 절차를 생략할 수 있다.
또한, 에너지사업자 단말기(500)는 에너지공급자 측에서 공개한 공동주택별 빅데이터의 재식별화 작업을 통해 복원한 각 수용가별 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 토대로 각각의 수용가별 에너지 사용 패턴을 분석하고, 분석결과를 토대로 에너지 절감을 수행한 각각의 수용가별로 에너지 절감에 대한 보상을 확정한 후 에너지 절감에 대한 보상 처리를 진행하는 기능을 더 수행할 수 있다.
도 3은 상술한 도 2의 스마트 미터기(200)의 구성을 보다 상세하게 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 스마트 미터기(200)는, 검침부(210), 저장부(220), USIM(230), 수용가 코드생성부(240), 통신부(250), 제어부(260) 등으로 구성된다.
검침부(210)는 제어부(260)의 제어를 토대로 수용가 내에 구비된 각종 설비에서 사용하는 에너지 사용량을 실시간 검침한다.
저장부(220)는 검침부(210)에서 수행하는 실시간 검침정보, 실시간 검침정보를 토대로 생성되는 에너지 검침정보를 저장하고 있고, 스마트 미터기(200)의 구동을 위한 소프트웨어를 저장하고 있다.
USIM(230)은 스마트 미터기(200)와 전기적으로 접속되어 있으며, 공동주택 관리 단말기(300) 및 에너지공급자 단말기(400)와의 통신 접속에 따라 사용될 수용가측 개인정보와 각 수용가의 에너지 사용정보를 토대로 생성되는 빅데이터의 익명화 작업시 포함될 수용가 코드정보가 저장되어 있다.
이때 USIM(230)은 스마트 미터기(200)에 적용되어 있는 국제전기위원회(IEC)의 IEC 62056 DLMS/COSEM의 접근제어 및 데이터통신보안을 위하여 AES-GCM-128 표준에 의거하여 구현하는 것이 바람직하다.
수용가 코드생성부(240)는 공동주택 관리 단말기(300)에서 빅데이터를 생성할 때 제어부(260)의 제어를 토대로 USIM(230)에 저장되어 있는 정보를 참조하여 수용가 코드정보를 랜덤하게 생성한다.
통신부(250)는 제어부(260)의 제어를 토대로 저장부(220)에 저장된 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보, USIM(230)에 저장된 각각의 수용가 개인정보, 수용가 코드생성부(240)에서 생성된 수용가 코드정보를 공동주택 관리 단말기(300)로 전송한다.
제어부(260)는 검침부(210)에서 수행하는 실시간 검침정보, 실시간 검침정보를 토대로 생성되는 에너지 검침정보의 저장부(220)로의 저장을 총괄적으로 제어한다. 그리고 통신부(250)를 통해 공동주택 관리 단말기(300)와의 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보의 전송을 제어하며, 통신부(250)를 통해 공동주택 관리 단말기(300)와의 USIM(230)에 저장된 각각의 수용가 개인정보 및 수용가 코드생성부(240)에서의 수용가 코드정보의 생성과 전송을 제어한다.
다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리방법의 일 실시예를 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다. 이때 본 발명의 방법에 따른 각 단계는 사용 환경이나 당업자에 의해 순서가 변경될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
우선, 수용가에 구비되는 스마트 미터기(200)에서 수용가 내부에 구비된 각각의 설비에서 소비되는 에너지 사용량을 실시간으로 검침하고, 실시간 검침정보 및 이를 토대로 생성되는 로드 프로파일을 포함한 에너지 검침정보를 스마트 미터기(200)에 전기적으로 접속된 USIM(230)에 저장한다(S100).
이후 스마트 미터기(200)는 S100 단계에서 처리한 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 USIM(230)에 저장된 수용가 개인정보, 랜덤하게 생성한 수용가 코드정보를 함께 공동주택 관리 단말기(300)로 전송한다(S200).
그러면 공동주택 관리 단말기(300)는 S200 단계를 통해 각 수용가 측에 구비된 스마트 미터기(200)로부터 입력되는 각 수용가의 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 토대로 빅데이터를 생성한다(S300). 즉 공동주택 관리 단말기(300)는 스마트 미터기(200)로부터 제공되는 수용가 개인정보는 익명화하고 수용가 코드정보만 포함시켜 빅데이터를 생성하는 것이다.
이때 S300 단계를 통해 공동주택 관리 단말기(300)에서 빅데이터를 생성할 때 포함되는 수용가 코드정보는, 공동주택 관리 단말기(300)에서 빅데이터를 생성하는 시점마다 스마트 미터기(200)에서 신규로 생성하여 공동주택 관리 단말기(300)로 제공될 수 있다.
S300 단계를 통해 빅데이터를 생성한 이후, 공동주택 관리 단말기(300)는 네트워크 통신망(100)을 통해 각 수용가별 에너지 사용정보 및 빅데이터를 에너지공급자 단말기(400)로 전송한다(S400).
에너지공급자 단말기(400)는 S400 단계를 통해 공동주택 관리 단말기(300)로부터 제공받은 각 수용가별 에너지 사용정보를 토대로 각 수용가별 과금처리를 수행하고, 빅데이터를 외부에 공개한다(S500).
공동주택의 빅데이터가 외부에 공개된 이후, 에너지사업자 단말기(500)는 S500 단계를 통해 공개된 공동주택별 빅데이터에 포함된 각 수용가별 코드정보를 토대로 빅데이터의 익명화된 각 수용가별 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 복원하는 재식별화 작업을 수행한다(S600). 즉 빅데이터에 포함되어 있는 수용가 코드정보를 토대로 빅데이터에 익명화 처리되어 있는 특정 데이터가 어느 수용가의 데이터인지를 확인하는 것이다.
이때 에너지사업자 단말기(500)는 S600 단계를 통해 빅데이터의 익명화된 각 수용가별 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 복원하는 재식별화 작업을 수행하기 이전에, 각각의 수용가 측으로부터 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보의 수집에 대한 동의를 진행하는 절차를 우선 수행할 수 있다. 만일, 각 수용가 측의 동의가 필요하지 않은 경우에는 동의를 받는 절차는 생략 가능함은 물론이다.
S600 단계를 통해 빅데이터의 재식별화 작업을 수행한 이후, 에너지사업자 단말기(500)는 빅데이터의 재식별화 작업을 통해 복원한 각 수용가별 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 토대로 각각의 수용가별 에너지 사용 패턴을 분석한다(S700).
그리고 에너지사업자 단말기(500)는 S700 단계에서 수행한 분석결과를 토대로 에너지 절감을 수행한 각각의 수용가별로 에너지 절감에 대한 보상을 확정한 후 에너지 절감에 대한 보상 처리를 진행한다(S800).
이처럼, 본 발명은 에너지사업자가 각 수용가별 에너지 검침정보를 수집할 때마다 각 수용가 측의 동의를 받지 않더라도 공동주택 관리자 측에서 생성한 빅데이터를 활용하여 용이하게 수용가별 에너지 검침정보를 수집할 수 있으며, 이를 토대로 각 수용가의 에너지 사용 패턴을 손쉽게 분석할 수 있음은 물론, 에너지 절감을 수행한 각 수용가 측에 에너지 절감에 따른 이익을 제공할 수 있다.
한편 스마트미터기(200)은 USIM(230)은 소정의 암호코드를 이용하여 각종 수용가에 관련된 정보를 암호화하여 비식별화시키고, 상기 암호코드를 미리 저장되어 있는 개인키를 이용하여 암호화시킨 후 이를 미리 허락된 에너지 사업자 단말기(400)으로 전송하며, 상기 사업자 단말기(400)은 전송받은 상기 암호화된 암호코드를 미리 저장하고 있던 공개키를 이용하여 복호화 시킨후 이를 이용하여 상기 비식별화된 수용가 관련정보를 재식별화시킬 수도 있다.
여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 네트워크 통신망
200 : 스마트 미터기
210 : 검침부
220 : 저장부
230 : USIM
240 : 수용가 코드생성부
250 : 통신부
260 : 제어부
300 : 공동주택 관리 단말기
400 : 에너지공급자 단말기
500 : 에너지사업자 단말기

Claims (9)

  1. (1) 스마트 미터기에서, 수용가 내부에 구비된 각각의 설비에서 소비되는 에너지 사용량을 실시간으로 검침하고, 실시간 검침정보 및 이를 토대로 생성되는 에너지 검침정보를 전기적으로 접속된 USIM(Universal Subscriber Identify Module)에 저장하는 단계,
    (2) 상기 스마트 미터기는, 상기 (1) 단계에서 처리한 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 상기 USIM에 저장된 수용가 개인정보, 랜덤하게 생성한 수용가 코드정보를 함께 공동주택 관리 단말기로 전송하는 단계,
    (3) 상기 공동주택 관리 단말기는, 상기 (2) 단계를 통해 상기 스마트 미터기로부터 입력되는 각 수용가의 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 토대로 빅데이터를 생성하되 상기 수용가 개인정보는 익명화하고 수용가 코드정보만을 포함시켜 빅데이터를 생성하며, 네트워크 통신망을 통해 각 수용가별 에너지 사용정보 및 빅데이터를 에너지공급자 단말기로 전송하는 단계,
    (4) 상기 에너지공급자 단말기는, 상기 (3) 단계를 통해 상기 공동주택 관리 단말기로부터 제공받은 각 수용가별 에너지 사용정보를 토대로 과금처리를 수행하고, 상기 빅데이터를 외부에 공개하는 단계, 그리고
    (5) 에너지사업자 단말기는, 상기 (4) 단계를 통해 공개된 공동주택별 빅데이터에 포함된 각 수용가별 코드정보를 토대로 상기 빅데이터의 익명화된 각 수용가별 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 복원하는 재식별화 작업을 수행하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    (6) 상기 에너지사업자 단말기는, 상기 (5) 단계를 통해 상기 빅데이터의 재식별화 작업을 통해 복원한 각 수용가별 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 토대로 각각의 수용가별 에너지 사용 패턴을 분석하는 단계, 그리고
    (7) 상기 에너지사업자 단말기는, 상기 (6) 단계에서 수행한 분석결과를 토대로 에너지 절감을 수행한 각각의 수용가별로 에너지 절감에 대한 보상을 확정한 후 에너지 절감에 대한 보상 처리를 진행하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 (5) 단계를 통해 상기 에너지사업자 단말기에서 상기 빅데이터의 익명화된 각 수용가별 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 복원하는 재식별화 작업을 수행하기 이전에,
    상기 에너지사업자 단말기는, 각각의 수용가 측으로부터 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보의 수집에 대한 동의를 진행하는 것을 특징으로 하는 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 (3) 단계를 통해 상기 공동주택 관리 단말기에서 빅데이터를 생성할 때 포함되는 수용가 코드정보는,
    상기 공동주택 관리 단말기에서 빅데이터를 생성하는 시점마다 상기 스마트 미터기에서 신규로 생성하여 상기 공동주택 관리 단말기로 제공되는 것을 특징으로 하는 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리방법.
  5. 불특정 다수의 통신망을 연결하여 상호 간에 공동주택별 빅데이터와 관련된 데이터 통신이 이루어지도록 하는 네트워크 통신망,
    수용가 내부에 구비된 각종 설비에서 소비되는 에너지 사용량의 실시간 검침정보 및 이를 토대로 생성되는 에너지 검침정보가 저장된 USIM(Universal Subscriber Identify Module)과 전기적으로 접속되어 있으며, 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 상기 USIM에 저장된 수용가 개인정보, 랜덤하게 생성한 수용가 코드정보를 함께 공동주택 관리 단말기로 전송하는 스마트 미터기,
    상기 스마트 미터기로부터 입력되는 각 수용가의 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 토대로 빅데이터를 생성하되 상기 스마트 미터기로부터 제공된 수용가 개인정보는 익명화하고 수용가 코드정보만을 포함시켜 빅데이터를 생성하며, 상기 네트워크 통신망을 통해 각 수용가별 에너지 사용정보 및 빅데이터를 에너지공급자 단말기로 전송하는 공동주택 관리 단말기,
    상기 네트워크 통신망을 통해 상기 공동주택 관리 단말기로부터 제공받은 공동주택에 소속된 각각의 수용가별 에너지 사용정보를 토대로 과금처리를 수행하며, 상기 공동주택 관리 단말기로부터 제공받은 상기 빅데이터를 외부에 공개하는 에너지공급자 단말기, 그리고
    상기 에너지공급자 단말기에서 공개한 공동주택별 빅데이터에 포함된 각 수용가별 코드정보를 토대로 상기 빅데이터의 익명화된 각 수용가별 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 복원하는 재식별화 작업을 수행하는 에너지사업자 단말기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 스마트 미터기는,
    수용가 내에 구비된 각종 설비에서 사용하는 에너지 사용량을 실시간 검침하는 검침부,
    상기 검침부에서 수행하는 실시간 검침정보, 실시간 검침정보를 토대로 생성되는 에너지 검침정보를 저장하고 있고, 상기 스마트 미터기의 구동을 위한 소프트웨어를 저장하고 있는 저장부,
    상기 스마트 미터기와 전기적으로 접속되어 있으며, 상기 공동주택 관리 단말기 및 상기 에너지공급자 단말기와의 통신 접속시 사용될 수용가측 개인정보, 빅데이터의 익명화 작업시 포함될 수용가 코드정보가 저장되어 있는 USIM,
    상기 공동주택 관리 단말기에서 빅데이터를 생성할 때 포함될 수용가 코드정보를 랜덤하게 생성하는 수용가 코드생성부,
    상기 저장부에 저장된 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보, 상기 USIM에 저장된 각각의 수용가 개인정보, 상기 수용가 코드생성부에서 생성된 수용가 코드정보를 상기 공동주택 관리 단말기로 전송하는 통신부, 그리고
    상기 검침부에서 수행하는 실시간 검침정보, 실시간 검침정보를 토대로 생성되는 에너지 검침정보의 상기 저장부로의 저장을 총괄적으로 제어하고, 상기 통신부를 통해 상기 공동주택 관리 단말기와의 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보의 전송을 제어하며, 상기 통신부를 통해 상기 공동주택 관리 단말기와의 상기 USIM에 저장된 각각의 수용가 개인정보 및 상기 수용가 코드생성부에서의 수용가 코드정보의 생성과 전송을 제어하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 USIM은,
    상기 스마트 미터기에 적용되어 있는 IEC(International Electrotechnical Commission) 62056 DLMS(Device Language Message Specification)/COSEM(Companion Specification for Energy Metering)의 접근제어 및 데이터통신보안을 위하여 AES(Advanced Encryption Standard)-GCM(Galois/Counter Mode)-128 표준에 의거하여 구현되는 것을 특징으로 하는 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 에너지사업자 단말기는,
    상기 에너지공급자 단말기 측에서 공개한 공동주택별 빅데이터에 포함된 수용가 코드정보를 토대로 상기 빅데이터의 익명화된 각 수용가별 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 복원하는 재식별화 작업을 수행하기 이전에,
    각각의 수용가 측으로부터 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보의 수집에 대한 동의를 진행하는 것을 특징으로 하는 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 에너지사업자 단말기는,
    상기 에너지공급자 단말기 측에서 공개한 공동주택별 빅데이터의 재식별화 작업을 통해 복원한 각 수용가별 실시간 검침정보 및 에너지 검침정보를 토대로 각각의 수용가별 에너지 사용 패턴을 분석하고,
    분석결과를 토대로 에너지 절감을 수행한 각각의 수용가별로 에너지 절감에 대한 보상을 확정한 후 에너지 절감에 대한 보상 처리를 진행하는 기능을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 USIM을 이용한 계량기 자동검침시스템에서의 빅데이터 관리장치.
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