KR102655443B1

KR102655443B1 - 전력 모니터로부터 무선 시스템을 통해 파형을 제공하기위한 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR102655443B1
Application number: KR1020207003094A
Authority: KR
Inventors: 조나단 추
Original assignee: 버디그리스 테크놀로지스 인코포레이티드
Priority date: 2017-08-09
Filing date: 2018-08-09
Publication date: 2024-04-09
Also published as: CN110959271B; CN110959271A; US20210144077A1; JP2021502789A; CN111341085B; US11431601B2; KR20200029504A; CN111341085A; JP7125722B2; WO2019032914A1

Abstract

무선 네트워크 프로토콜을 통해 전력 시스템을 모니터하는 방법. 상기 방법은 전력 이벤트를 함유하는 입력 파형 데이터를 수신하고; 상기 전력 이벤트에 인접한 상기 파형 데이터의 한 쌍의 윈도우를 캡처하고; 상기 파형 데이터의 상기 한 쌍의 윈도우 각각에 대한 해시를 결정하고; 상기 한 쌍의 윈도우 각각의 결정된 해시를 이전에 발생한 이벤트들의 해시들의 라이브러리와 비교하고; 상기 비교에 기초하여 상기 한 쌍의 윈도우 중 적어도 하나의 원시 파형을 상기 무선 네트워크 프로토콜을 통해 이벤트 검출 시스템에 전송함을 포함한다.

Description

전력 모니터로부터 무선 시스템을 통해 파형을 제공하기위한 시스템 및 방법

본 발명은 전력 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 무선 시스템을 통한 파형의 전송을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

관련 기술의 구현에서, 스마트 계량기는 전기 에너지 소비를 기록하고, 간격 또는 사용 시간 계량기와 같은 전통적인 전자 기계 계량기를 빠르게 대체하고 있다. 스마트 계량기는 자동 계량 판독, 실시간 또는 거의 실시간에 가까운 센서, 정전 알림, 원격보고 및 전력 품질 모니터링 같은 기존 전력 계량기가 할 수 없는 기능을 제공할 수 있기 때문에 다양한 고객 계층(주거용, 상업용 및 산업용)에 매력적이다. 또한 스마트 계량기는 계량기와 전기 회사 간의 양방향 무선 통신을 통해 에너지 소비에 대한 정보를 전달할 수 있으므로 모니터링과 비용청구가 모두 용이하다. 그러나 일반적인 스마트 계량기는 전체 구조에 대한 전력 소비량 (와트) 만 계산하도록 설계 되었기 때문에 한계가 있다.

관련 기술의 구현에서, 스마트 계량기는 데이터 처리 시스템으로 스트리밍 될 파형으로 기록된 전압 및 전력 판독 값을 생성한다. 이러한 파형은 또한 이벤트에 관한 정보를 전달할 수 있으며, 이는 데이터 처리 시스템에 이상 또는 모니터링되는 전력 시스템의 다른 문제를 경고 할 수 있다.

LTE와 같은 무선 전송 시스템의 최근 발전에 따라, 스마트 계량기가 데이터를 무선으로 전송하는 것이 가능해졌다. 그러나 이러한 무선 시스템의 대역폭 비용은 유선 통신 시스템과 비교하여 더 비싸다. 특히, 스마트 계량기에 의해 기록된 파형은 LTE와 같은 시스템을 통해 무선으로 전송하는 데 비용이 많이 들 수 있다.

본 명세서에 설명된 예시적인 구현은 스마트 계량기에 의해 기록된 파형이 비용 효과적인 방식으로 데이터 처리 시스템에 전송될 수 있도록 효율적인 방식으로 무선 전송을 이용하는 파형 처리 및 전송 시스템에 관한 것이다.

도 1은 예시적인 구현에 따른 스마트 계량기의 예시적인 다이어그램을 도시한다.
도 2는 예시적인 구현에 따른 파형 사전에 대한 관리 정보의 예를 도시한다.
도 3은 예시적인 구현에 따른 흐름도를 도시한다.
도 4는 예시적인 구현이 적용될 수 있는 예시적인 시스템을 도시한다.
도 5는 일부 예시적인 구현에 사용하기에 적합한 예시적인 컴퓨터 장치를 갖는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시한다.

다음의 상세한 설명은 본 출원의 도면 및 예시적인 구현의 추가 세부 사항을 제공한다. 도면들 간의 중복 요소들에 대한 참조 번호 및 설명은 명확성을 위해 생략된다. 설명 전반에 걸쳐 사용된 용어는 예시로서 제공되며 제한하려는 것이 아니다. 예를 들어, "자동"이라는 용어의 사용은, 본 출원의 구현들을 행하는 데 있어 통상의 지식을 가진자의 원하는 구현에 따라, 구현의 특정 양태에 대한 사용자 또는 관리자 제어를 포함하는 반-자동 구현 또는 완전 자동 구현을 포함할 수 있다. 선택은 사용자 인터페이스 또는 다른 입력 수단을 통해 사용자에 의해 수행될 수 있거나, 원하는 알고리즘을 통해 구현될 수 있다. 본 명세서에 설명된 바와 같은 예시적인 구현은 단독으로 또는 조합하여 이용될 수 있고 예시적인 구현의 기능은 원하는 구현에 따른 임의의 수단을 통해 구현 될 수 있다

도 1은 예시적인 구현에 따른 에너지 모니터(energy monitor)를 도시한다. 에너지 모니터는 사각형 형태의 폼 팩터(form factor)를 가질 수 있고, CPU(101), 센서 어레이(102), 기저대역 프로세서(103) 및 메모리(104)를 포함하는 통신/디지털 층(communication/digital layer)(100)을 포함할 수 있다. 에너지 모니터의 제 2 레벨(120)로부터의 데이터는 디지털 신호의 형태로 센서 어레이(102)로 전송되고, 전력 모니터링 시스템과 같은 수신 장치에 사용되는 포맷으로 준비되도록 메모리(104)로 스트리밍 되고 CPU(101)에 의해 처리된다. 처리된 데이터는 기저대역 프로세서(103)에 의해 수신 장치로 전송되며, LTE와 같은 무선 프로토콜을 통해 스트리밍 데이터(streaming data) 또는 배치 데이터(batch data)로서 구현될 수 있다. 센서 어레이(102)로부터 수신된 데이터는 60 헤르츠(Hz)와 같은 고정 된 샘플 레이트(sample rate)로 보고된 주파수, 전압 및 전력 데이터를 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 전류 데이터가 교대로 보고되고 수신된 전압 및 전류 데이터에 기초하여 전력 데이터가 계산될 수 있다. 데이터는 이력(historical), 스트리밍 또는 둘 다일 수 있다.

통신/디지털 층(100)은 인쇄 회로 기판(PCB)(110)에 연결되는데, 인쇄 회로 기판(110)은 통신/디지털 층(100)으로부터 수신된 다른 신호들 및 획득된 상태들에 따라 LED를 활성화 시키도록 구성된 LED 광 링(light ring)(111)을 포함한다.

제 2 레벨(120)은, 아날로그/디지털 변환기(121)를 통해 디지털 신호를 통신/디지털 층(100)에 제공하도록 구성된 아날로그 신호 시스템을 포함할 수 있다. 제 2 레벨(120)은 에너지 모니터의 나머지로부터 고전압을 격리하는 고전압 격리소자(122), 전력선/전력망 전력 시스템으로부터 전압 측정 및 다른 측정을 수신하도록 구성된 전력 관리 유닛(123)을 포함한다. 커넥터(124)는 HDMI 커넥터 포트의 형태를 취할 수 있는 전력선/전력망/전력 시스템에 연결된 센서 어레이용 커넥터 포트이다.

예시적인 구현 예는, 기록된 파형의 대부분이 예상되는 작동 파라미터의 변동 내에 속하는 경향이 있다는 점에서, 스마트 계량기의 작동 환경을 이용한다. 이와 같이, 파형의 특정 파라미터(예를 들어, 평균, 분산 등)에 기초하여 예상 파형을 사전 형태(dictionary form)로 나타낼 가능성이 있다. 예시적인 구현은 선형 해결소자(liner solver)를 이용하여 파형을 사전과 비교 한 다음, 스트리밍 방식으로 LTE를 통해 사전 엔트리를 데이터 처리 시스템에 전송할 수 있다.

도 2는 예시적인 구현에 따른 파형 사전에 대한 관리 정보의 예를 도시한다. 예시적인 구현에서, 에너지 모니터에 의해 수신될 것으로 예상되는 다양한 파형은 해시와 연관된다. 도 2의 정보는 에너지 모니터의 메모리(104)에 저장 될 수 있다.

도 3은 예시적인 구현에 따른 흐름도를 도시한다. 301에서, 에너지 모니터는 파형(waveform)의 형태(예를 들어, 전력, 주파수, 전압)로 센서 어레이(102)로부터 입력을 수신한다. 예를 들어, 입력은 8킬로헤르츠 원시 ADC 출력 일수 있다. 302에서, 이벤트의 파형은 슬라이딩 윈도우(sliding windows)로 캡처 된다. 이 이벤트는 ADC 출력의 동작 거동의 통계적 변화를 나타낼 수 있다. 슬라이딩 윈도우의 길이는 원하는 구현에 따라 조정될 수 있다.

303에서, 특성이 각각의 슬라이딩 윈도우로부터 추출된다(예를 들어, 평균, 분산 등). 다시 말해, 303에서, 슬라이딩 윈도우의 특성의 유형은, 슬라이딩 윈도우들이 비교될 수 있도록, 결정된다. 304에서, 에너지 모니터의 각각의 하트비트(heartbeat)에 대해, 슬라이딩 윈도우는 선형 해결소자에 의해 처리되어 도 2의 관리 정보에 기초하여 파형에 대한 적절한 해시를 결정한다. 다시 말해서, 프로세스가 304로 이행함에 따라, 이벤트가 발생한 것으로 판단될 때 하트비트가 추가된다. 이 하트비트는 해당 이벤트까지 캡처 된 모든 파형의 중첩 통계 샘플(folded statistical sample)을 생성하고 해당 샘플의 파형들을 하나의 파형 모델 설명(one waveform model description)으로 패키지 하는 데 사용되며, 그것은 주어진 파형의 표준 편차를 의미한다.

슬라이딩 윈도우는 일부 공간에 의해 분리된 파형을 캡처하는 기본적으로 두 개의 윈도우(예를 들어, 이벤트의 선행 윈도의 및 후행 윈도우)로서 그들 자신의 통계 모델을 중첩(folding)한다. 선행 윈도우 및 후행 윈도우는 서로 비교되며 두 비교가 설정된 시간 (예 : 연장된 기간) 동안 일치하지 않을 경우 현재 발생한 상황과 바로 과거에 발생한 상황 간의 통계적 차이가 304에서 이 파형 생성을 트리거하는 이벤트 감지이다.

이 프로세스는 압축의 제 1 단계를 기술하며, 이는 데이터를 10,000에서 1 정도로 감소시킬 수 있다. 제 2 단계는 이를 100에서 1로 더 줄이며 이는 더 많은 파형 캐싱(cashing)이다. 따라서 제 1 모델에서 나온 하트비트 파형 이후에는 하트비트 파형이 해결소자에 제공되고 특정 기능으로 추출된다. 일부 예시적인 구현에서, 파형 형상이 특징으로서 사용될 수 있거나, 푸리에 변환 주파수 피크가 또한 사용될 수 있다. 다른 특징 또는 주요 성분 분석 프로세스가 또한 사용될 수 있다. 파형을 고유하게 식별하는데 관련된 임의의 특징 추출이 사용될 수 있고, 과거에 보내졌거나 캡처된 파형의 라이브러리의 캐시와 얼마나 유사한지를 판단하기 위해 생성된 파형 형태는 비교될 수 있다.

305에서, 해시가 유효한 해시인지에 대한 판단이 이루어진다. 이러한 모든 특징에 대해 충분히 일치하면 프로세스는 기본적으로 305에서 해시를 사용할 수 있다고 판단할 수 있다(Yes). 과거에 보낸 것들의 라이브러리에 저장된 무언가와 모든 특징들에 대해 충분히 근접하게 일치한다면, 프로세스(300)는 박스(306)로 가서 과거에 보내진 특성의 디스크립터(descriptor)와 상기 해시를 보내거나 일반적으로 클라우드로 전송되었던 데이터의 대부분을 기본적으로 저장할 것이다. 따라서, 프로세스는 306으로 진행하여 LTE와 같은 무선 프로토콜을 통해 상기 해시를 파형의 특성과 함께 전송한다.

반대로, 라이브러리 내의 어떤 것과도 충분히 일치하지 않으면, 새로운 파형은 라이브러리에 맡기고 그 파형이 307에서 서버로 전송된다. 즉, 305에서 아니오(No)이면, 프로세스(300)는 307로 진행하여 해당 슬라이딩 윈도우의 원시 파형(raw waveform)을 전송한다.

도 3의 흐름을 통해, 이벤트 검출은 또한 해시 사전과 비교하여 파형의 처리에 기초하여 용이하게 될 수 있다. 검출된 파형이 사전의 파형과 일치하지 않으면, 파형은 데이터 처리 시스템의 오퍼레이터가 검토해야 하는 이벤트로 간주 될 수 있다. 따라서, 예시적인 구현에서, 슬라이딩 윈도우의 원시 파형이 전송될 필요가 있을 때, 파형의 특성뿐만 아니라 원시 파형 정보와 함께 이전 파형들로부터의 이력 특성(historical characteristics)이 데이터 처리 시스템으로 전달 될 수 있다.

이러한 방식으로, 원시 파형은 데이터 처리 시스템으로 지속적으로 전송될 필요는 없지만, 대응하는 해시에 기초하여 대신에 압축될 수 있다. LTE와 같은 프로토콜을 통한 무선 전송은 장기간에 걸쳐 상당히 비쌀 수 있으므로, 도 3의 압축 방식은 에너지 모니터가 전송해야 하는 데이터를 줄임으로써 비용을 크게 줄일 수 있다. 이러한 방식은 무선 프로토콜이 사용 가능한 대역폭이 제한적인 경우에도 도움이 될 수 있다. 이 방법으로 원시 파형을 보존하려는 기존 기술은 거의 없다.

또한, 이 흐름을 통해, 에너지 모니터는 또한 파형이 변경되지 않은 경우 다음 사이클에 대한 전송 대역폭을 절약하기 위해 파형 해시를 생략할 수 있다. 예시적인 구현 예에서, 후속 윈도우에서 검출된 파형이 이전에 전송된 해시로부터 변경되지 않은 경우, 에너지 모니터는 통계 (예를 들어, 평균, 분산, 이전 파형으로부터의 증분 값)를 계산하고 통계를 데이터 처리 센터에 대신 보낼 수 있다.

일부 관련 기술들은 미세한 타임 스탬프와 같은 전력을 모으려고 시도할 수 있다. 그러나 이들 관련 기술은 단지 원하는 하나의 정확한 날짜 포인트 (예를 들어, 분당 전력)를 추출하고 전송하고 있다. 이러한 관련 기술에는 효과적인 캐싱이 없다.

본 출원의 예시적인 구현은 머신 러닝을 위해 클라우드에서 필요할 수 있는 특징을 보존함으로써 데이터의 근본적으로 다른 정의를 제공한다. 따라서, 예시적인 구현은 더 깊은 레벨의 데이터를 제공할 수 있다. 상이한 레벨의 감도로 2 단계 압축을 제공함으로써, 압축에 의해 제공되는 전송 효율을 달성하면서 데이터의 통계적 특징이 보존 될 수 있다.

예를 들어, 제 1 단계 동안, 예시적인 구현은 실제 통계 샘플을 캡처할 수 있다. 이 단계에서는 이벤트들의 경계 사이에 선을 긋고 시스템이 이벤트들에 얼마나 민감한지에 중성을 둔다. 일부 구현들에서, 이벤트가 누락되면 에너지는 여전히 다음 이벤트로 중첩되고 에너지 서명(energy signature)의 손실이 없기 때문에, 더 낮은 레벨의 민감도가 필요할 수 있다. 따라서 이 단계에서 3 ~ 5%의 유사성이 임계 값일 수 있다. 이 단계에서 평균 10,000개의 파형 샘플이 단일의 캐시 된 샘플로 축소될 수 있다.

제 2 단계 동안, 캐시와 일치하면 파형이 폐기될 것이기 때문에 높은 캐싱 감도가 사용될 수 있다. 이 상황에서 민감도는 0.5-1% 일 수 있다. 본 출원의 시스템의 예시적인 구현에서 캐시에서 파형 히팅(hitting)의 수는 2% 미스에 비해 98% 일 수 있다.

추가의 예시적인 구현에서, 파형이 사전의 해시 중 하나에 대응하더라도, 파형의 특성 (예를 들어, 평균, 분산)이 임계치 파라미터를 초과할 때 이벤트 검출이 또한 처리될 수 있다. 특성이 윈도우와 함께 전달될 수 있으므로 데이터 처리 시스템은 파형이 파라미터 내에 있는지 여부를 판단 할 수 있다.

또한, 각 에너지 모니터는 파형이 정확하게 기록되고 사전의 정확한 파형 해시에 매칭될 수 있도록 교정 프로세스를 할 필요가 있다. 이와 같이, 메모리(104)는 또한 센서 어레이(102)에 의해 제공된 측정치에 오프셋을 제공하기 위해 CPU(101)에 의해 이용되는 교정 오프셋을 저장할 수 있다. 교정 오프셋은 제조시에 메모리(104)에 사전 프로그램 될 수 있다.

추가의 예시적인 구현에서, 메모리(104)는 해시 사전에 따라 파형을 압축하기 위해 선형 해결소자로 파형들을 유지 및 비교하는 LRU(Least Recent Used) 캐시의 형태로 구현될 수 있다. 이러한 방식으로 파형을 스트리밍 프로세스를 통해 실시간으로 캐시 및 처리될 수 있다.

도 4는 예시적인 구현이 적용될 수 있는 예시적인 시스템을 도시한다. 이 시스템은 건물 또는 지역의 전력선을 따라 적용되는 에너지 모니터 및 전기적 버스(electrical bus, B로 칭함)를 포함할 수 있다. 이벤트 검출 시스템(event detection system)은 원하는 구현(예를 들어 컴퓨터, 데이터 센터 등)에 따라 임의의 시스템 형태 일 수 있는 장치이다. 이벤트 검출 시스템은 전력 시스템에서 복수의 에너지 모니터를 관리하도록 구성될 수 있고, 물리적 중앙처리장치(CPU) (400), 데이터베이스(401), 출력 인터페이스(I/F)(402), 통신 프로세서(403), 입력 인터페이스(I/F)(404) 및 단기 메모리(405)(예를 들어, 캐시)를 포함할 수 있다. 데이터베이스(401)는 에너지 모니터에 의해 제공되는 데이터 측정값들을 관리하도록 구성된 하나 이상의 스토리지 소자(storage device)의 형태 일 수 있다. 출력 I/F(402)는 파형, 이벤트 등과 같은 이벤트 검출 시스템의 운영자(operator)에게 외부 출력을 제공한다. 통신 프로세서(403)는 네트워크(410)를 통해 에너지 모니터로부터 데이터를 수신하고 초기 처리를 수행하기 위한 인터페이스로서 기능 할 수 있다. 입력 I/F(404)는 키보드, 터치 스크린, 마우스 등 운영자의 입력을 위한 인터페이스를 제공하다. 단기 메모리(405)는 에너지 모니터로부터 스트리밍 된 데이터의 임시 저장을 위한 캐시로서 기능 할 수 있다

예시적인 구현 예에서, CPU(400)는 대응하는 파형의 해시 및 상기 파형에 대응하는 통계를 수신함으로써 각각의 관리된 에너지 모니터들로부터의 측정들을 처리할 것이다. 이러한 방식으로, CPU(400)는 에너지 모니터들에 대응하는 모든 원시 파형을 수신할 필요가 없으며, 모든 원시 파형을 수신하는 것은 무선 대역폭을 소비하고 엄청나게 비쌀 수 있다. 대신에, CPU(400)는 파형 통계(예를 들어 평균, 분산)와 함께 소정 시간 동안 파형 해시를 수신하여 파형의 특성을 판단할 수 있다 (예를 들어, 에너지 모니터는 시간 t에 대해 평균 y, +/- z% 분산의 파형 x를 검출한다). 따라서, 예상 파라미터 하에서 동작할 때, 또는 예상 파형을 검출할 때, CPU(400)는 압축된 요약을 수신할 수 있고, 이는 에너지 모니터가 LTE와 같은 무선 프로토콜을 통해 전송할 수 있게 한다.

CPU(400)는 수신된 파형 해시 및 통계와 예상된 기준(baseline)의 통계학적 비교를 통해 이벤트 검출을 수행하도록 구성될 수 있다. 파형이 기준선 파라미터 내에 있지 않으면 이벤트가 운영자에게 플래그 될 수 있다.

일부 예시적인 구현에서, 이벤트 검출 시스템의 일부 구성 요소는 다른 구성 요소로부터 원격으로 위치될 수 있다. 또한, 일부 구성 요소는 다른 구성 요소와 다른 엔티티(entity)에 의해 관리될 수 있다. 예를 들어 서비스 공급자는 일부 구성 요소를 관리 할 수 있는 반면 고객은 다른 구성 요소를 관리 할 수 있다.

상세한 설명의 일부 부분은 컴퓨터 내에서의 동작의 알고리즘 및 기호적 표현(symbolic representation) 측면에서 제시된다. 도 5는 일부 예시적인 구현에 사용하기에 적합한 예시적인 컴퓨터 장치(505)를 갖는 예시적인 컴퓨팅 환경(500)을 도시한다. 이러한 알고리즘적 설명 및 기호적 표현은 데이터 처리 분야의 당업자가 그들의 혁신의 본질을 당업자에게 전달하기 위해 사용되는 수단이다. 알고리즘은 원하는 종료 상태 또는 결과로 이어지는 일련의 정의된 단계이다. 예시적인 구현에서, 수행되는 단계는 유형의 결과를 달성하기 위해 유형의 양의 물리적 조작을 필요로한다.

컴퓨팅 환경(500)의 컴퓨팅 장치(505)는 하나 이상의 프로세싱 유닛, 코어 또는 프로세서(510), 메모리(515) (예를 들어, RAM, ROM 등), 내부 스토리지(internal storage)(520) (예를 들어, 자기, 광학, 솔리드 스테이트 스토리지 및/또는 유기), 및/또는 I/O 인터페이스(525)를 포함할 수 있으며 이들 중 임의의 구성요소는 정보 통신을 위해 통신 메커니즘 또는 버스(5250에 결합하거나 컴퓨팅 장치(505)에 내장될 수 있다.

컴퓨팅 장치(505)는 입력/인터페이스(535) 및 출력 장치/인터페이스(540)에 통신 가능하게 연결될 수 있다. 입력/인터페이스(535) 및 출력 장치/인터페이스(540) 중 하나 또는 둘 다는 유선 또는 무선 인터페이스 일 수 있고 탈착가능할 수 있다. 입력/인터페이스(535)는 입력 (예를 들어, 버튼, 터치 스크린 인터페이스, 키보드, 포인팅/커서 제어, 마이크로폰, 카메라, 점자, 모션 센서, 광학 판독기 등)을 제공하기 위해 사용될 수 있는, 물리적이거나 가상의 임의의 장치, 컴포넌트, 센서 또는 인터페이스를 포함할 수 있다.

출력 장치/인터페이스(540)는 디스플레이, 텔레비전, 모니터, 프린터, 스피커, 점자 등을 포함할 수 있다. 일부 예시적인 구현에서, 입력/인터페이스(535)(예를 들어, 사용자 인터페이스) 및 출력 장치/인터페이스(540)는 컴퓨팅 장치(505)에 내장되거나 컴퓨팅 장치(505)와 물리적으로 결합 될 수 있다. 다른 예시적인 구현에서, 다른 컴퓨팅 장치들이 컴퓨팅 장치(505)를 위한 입력/인터페이스(535) 및 출력 장치/인터페이스(540)로서 기능을 하거나 그 기능을 제공할 수 있다. 이들 요소는 사용자가 AR 환경과 상호 작용할 수 있도록 잘 알려진 AR 하드웨어 입력을 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

컴퓨팅 장치(505)의 예는 기동성이 매우 좋은 모바일 장치(예를 들어, 스마트폰, 차량 및 기타 기계의 장치, 인간 및 동물에 의해 운반되는 장치 등), 모바일 장치(예를 들어, 태블릿, 노트북, 랩톱, 개인용 컴퓨터, 휴대용 텔레비전, 라디오 등) 및 이동성을 위해 설계되지 않은 장치(예: 데스크톱 컴퓨터, 서버 장치, 기타 컴퓨터, 정보 키오스크, 내장 그리고/또는 결합된 하나 이상의 프로세서를 갖는 텔레비전, 라디오 등)를 포함 할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다.

컴퓨팅 장치(505)는 동일한 또는 다른 구성의 하나 이상의 상의 컴퓨팅 장치를 포함하여 임의의 수의 네트워크화 된 컴포넌트, 장치 및 시스템과의 통신을 위해, 네트워크(550) 및 외부 저장 장치(545)에 (예를 들어, I/O 인터페이스(525)를 통해) 통신 가능하게 연결될 수 있다. 컴퓨팅 장치(505) 또는 연결된 임의의 컴퓨팅 장치는 서버, 클라이언트, 씬 서버(thin server), 범용 머신, 특수 목적 머신 또는 다른 라벨(label)로서 기능을 하거나 그와 같은 서비스를 제공하거나 또는 그것들로 언급될 수 있다.

I/O 인터페이스(525)는, 컴퓨팅 환경(500)에서 네트워크, 적어도 모든 연결된 컴포넌트, 장치와 정보를 주고받기 위해, 임의의 통신 또는 I/O 프로토콜 또는 표준 (예를 들어, 이더넷, 802.11x, 범용 시스템 버스, WiMAX, 모뎀, 셀룰러 네트워크 프로토콜 등)을 사용하는 유선 및/또는 무선 인터페이스를 포함할 수 있고 여기에 한정되는 것은 아니다. 네트워크(550)는 임의의 네트워크 일 수 있고 또는 네트워크들(예를 들어, 인터넷, 근거리 네트워크, 광역 네트워크, 전화 네트워크, 셀룰러 네트워크, 위성 네트워크 등)의 조합일 수 있다.

컴퓨팅 장치(505)는 일시적 매체 및 비 일시적 매체를 포함하여 컴퓨터 사용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 매체를 사용할 수 있고 그리고/또는 사용하여 통신할 수 있다. 일시적 매체는 전송 매체 (예를 들어, 금속 케이블, 광섬유), 신호, 반송파 등을 포함한다. 비 일시적 매체에는 자기 매체 (예 : 디스크 및 테이프), 광학 매체 (예 : CD ROM, 디지털 비디오 디스크, 블루레이 디스크), 솔리드 스테이트 매체 (예 : RAM, ROM, 플래시 메모리, 솔리드 스테이트 스토리지 및 기타 비휘발성 스토리지 또는 메모리가 포함된다.

컴퓨팅 장치(505)는 일부 예시적인 컴퓨팅 환경에서 기술, 방법, 애플리케이션, 프로세스 또는 컴퓨터 실행 가능 명령어들을 구현하는 데 사용될 수 있다. 컴퓨터 실행 가능 명령어는 일시적 매체로부터 가져올 수 있고 비 일시적 매체에서 저장되고 비 일시적 매체로부터 가져올 수 있다. 실행 가능한 명령어는 프로그래밍, 스크립팅 및 기계 언어 (예 : C, C++, C#, 자바, 비주얼 베이직, 파이톤, 펄(Perl), 자바스크립트 등) 중 하나 이상에서 비롯 될 수 있다.

프로세서(들)(510)는 네이티브 환경(native environment) 또는 가상 환경에서 임의의 운영 체제 (OS)(미도시) 하에서 실행될 수 있다. 로직 유닛(555), API (application programming interface) 유닛(560), 입력 유닛(565), 출력 유닛(570), 윈도우 캡처 유닛(575), 해싱 유닛(580) 및 해시 비교 유닛(585), 및 다른 유닛들이 서로 통신하도록, 다른 유닛들과 OS 및 다른 애플리케이션(미도시)과 통신하도록 하기 위한 유닛 간 통신 메커니즘(595)을 포함하는 하나 이상의 애플리케이션이 사용(deploy) 될 수 있다.

예를 들어, 윈도우 캡처 유닛(575), 해싱 유닛(580) 및 해시 비교 유닛(585)은 도 3에 도시된 하나 이상의 프로세스를 구현할 수 있고 도 1 및 도 4의 시스템의 일부로서 기능 할 수 있다. 설명된 유닛 및 요소는 설계, 기능, 구성 또는 구현에서 다양할 수 있으며 제공된 설명에 제한되지 않는다.

일부 예시적인 구현에서, 정보 또는 실행 명령이 API 유닛(560)에 의해 수신될 때, 하나 이상의 다른 유닛(예를 들어, 윈도우 캡처 유닛(575), 해싱 유닛(580) 및 해시 비교 유닛(585))과 통신 될 수 있다. 예를 들어, 윈도우 캡처 유닛(575)은 수신한 파형 데이터를 이벤트를 둘러싸는 하나 이상의 윈도우 쌍으로 파싱(parsing) 할 수 있다. 윈도우 쌍은 해싱 유닛(580)에 제공되어 각 윈도우의 해시를 생성할 수 있다. 또한, 각 윈도우에 대한 해시는, 생성된 해시들을 사전 라이브러리에 저장된 이전에 발생한 이벤트들의 해시들과 비교하는 해시 비교 유닛(585)에 제공될 수 있다. 또한, 해시 비교 유닛(585)은 각 쌍의 각 윈도우의 해시들을 서로 비교할 수도 있다. 비교에 기초하여, 출력 유닛(570)은 무선 전송 프로토콜을 통해 파형 데이터 및/또는 해시를 전송할 수 있다.

일부 경우에, 로직 유닛(555)은 유닛들 사이의 정보 흐름을 제어하고 위에서 설명한 일부 구현 예에서 API 유닛(560), 입력 유닛(565), 윈도우 캡처 유닛(575), 해싱 유닛(580) 및 해시 비교 유닛(585)에 의해 제공되는 서비스들을 지시(direct)하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세스 또는 구현의 흐름은 로직 유닛(555)에 의해 단독으로 또는 API 유닛(560)과 함께 제어 될 수 있다.

비록 몇몇 예시적인 구현들이 도시되고 설명되었지만, 이러한 예시적인 구현들은 여기에 설명된 주제를 이 분야에 익숙한 사람들에게 전달하기 위해 제공된다. 여기에 설명된 주제는 설명된 예시적인 구현으로 제한되지 않고 다양한 형태로 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 본 명세서에 기술된 주제는 구체적으로 정의되거나 기술된 사항 없이 또는 설명되지 않은 또 다른 또는 다른 요소 또는 사항으로 실시될 수 있다. 첨부된 청구 범위 및 그 균등물에 정의된 바와 같이 본 명세서에 기술된 주제를 벗어나지 않으면서 이러한 예시적인 구현들에서 변경이 이루어질 수 있다는 것이 이 분야에 익숙한 자에게 이해 될 것이다.

구체적으로 달리 언급되지 않는 한, 논의로부터 명백한 바와 같이, 본 명세서 전반에 걸쳐, "프로세싱", "컴퓨팅", "계산", "결정", "판단", "디스플레이" 등과 같은 용어를 이용하는 논의는, 컴퓨터 시스템의 레지스터 및 메모리 내의 물리적(전자) 수량으로 표현된 데이터를 조작하고 컴퓨터 시스템의 메모리 또는 레지스터 또는 다른 정보 스토리지, 전송 또는 디스플레이 장치 내의 물리량으로 유사하게 표현되는 다른 데이터로 변환하는 컴퓨터 시스템 또는 다른 정보 프로세싱 장치의 동작 및 프로세스를 포함 할 수 있다.

예시적인 구현은 또한 본 명세서의 동작을 수행하기 위한 장치에 관한 것일 수 있다. 이 장치는 필요한 목적을 위해 특별히 구성될 수 있거나, 하나 이상의 컴퓨터 프로그램에 의해 선택적으로 활성화되거나 재구성되는 하나 이상의 범용 컴퓨터를 포함할 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 또는 컴퓨터 판독 가능 신호 매체와 같은 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 광디스크, 자기 디스크, 판독 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 솔리드 스테이트 장치 및 드라이브와 같은 유형의 매체, 또는 전자 정보를 저장하는데 적합한 임의의 다른 유형의 유형 또는 비 일시적 매체를 포함할 수 있으나, 이들에 제한되지는 않는다. 컴퓨터 판독 가능 신호 매체는 반송파와 같은 매체를 포함할 수 있다. 본 명세서에 제시된 알고리즘 및 디스플레이는 본질적으로 임의의 특정 컴퓨터 또는 다른 장치와 관련이 없다. 컴퓨터 프로그램은 원하는 구현의 동작을 수행하는 명령어들을 포함하는 순수한 소프트웨어 구현을 포함할 수 있다.

다양한 범용 시스템이 본 명세서의 예들에 따라 프로그램 및 모듈과 함께 사용될 수 있거나, 원하는 방법 단계를 수행하기 위해 보다 특화된 장치를 구성하는 것이 편리하다는 것이 입증될 수 있다. 또한, 예시적인 구현은 임의의 특정 프로그래밍 언어를 참조하여 설명되지 않는다. 본 명세서에 기술된 예시적인 구현의 교시를 구현하기 위해 다양한 프로그래밍 언어가 사용될 수 있음을 이해할 수 있다. 프로그래밍 언어(들) 명령들은 하나 이상의 처리(프로세싱) 장치, 예를 들어 중앙처리장치(CPU), 프로세서 또는 제어기에 의해 실행될 수 있다.

당업계에 알려진 바와 같이, 상술 된 동작들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 소프트웨어와 하드웨어의 일부 조합에 의해 수행될 수 있다. 예시적인 구현의 다양한 양태는 회로 및 로직 장치(하드웨어)를 사용하여 구현될 수 있는 반면, 다른 양태는 프로세서에 의해 실행될 경우 프로세서로 하여금 본 출원의 구현들을 달성하는 방법을 수행하게 하는 기계 판독 가능 매체 (소프트웨어)에 저장된 명령을 사용하여 구현될 수 있다. 또한, 본 출원의 일부 예시적인 구현은 하드웨어로만 수행될 수 있는 반면, 다른 예시적인 구현은 소프트웨어로만 수행될 수 있다. 더욱이, 설명된 다양한 기능들은 단일 유닛에서 수행될 수 있거나, 또는 다수의 구성 요소에 걸쳐 다양한 방식으로 확산될 수 있다. 소프트웨어에 의해 수행될 때, 방법은 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 명령에 기초하여 범용 컴퓨터와 같은 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 원하는 경우, 명령은 압축 및/또는 암호화된 형식으로 매체에 저장될 수 있다.

또한, 본 출원의 다른 구현은 본 출원의 교시의 실시 및 명세서를 고려하여 당업자에게 명백할 수 있다. 설명된 예시적인 구현의 다양한 양태 및/또는 구성 요소는 단독으로 또는 임의의 조합으로 사용될 수 있다. 본 명세서 및 예시적인 구현 예는 단지 예로서 간주되고, 본 출원의 진정한 범위 및 사상은 다음의 청구범위에 의해 지시된다.

Claims

무선 네트워크 프로토콜을 통해 전력 시스템을 모니터하는 방법으로서, 상기 방법은:
전력 이벤트를 함유하는 입력 파형 데이터를 수신하고;
상기 전력 이벤트에 인접한 상기 파형 데이터의 한 쌍의 윈도우를 캡처하고;
상기 파형 데이터의 상기 한 쌍의 윈도우 각각에 대한 해시를 결정하고;
상기 한 쌍의 윈도우 각각의 결정된 해시를 이전에 발생한 이벤트들의 해시들의 라이브러리와 비교하고;
상기 비교에 기초하여 상기 한 쌍의 윈도우 중 적어도 하나의 원시 파형을 상기 무선 네트워크 프로토콜을 통해 이벤트 검출 시스템에 전송하고;
수신된 파형 해시 및 파형 통계와 예상된 기준선의 통계학적 비교를 통해 이벤트 검출을 수행하고, 원시 파형이 기준선 파라미터 내에 있지 않으면 이벤트를 플래그함을 포함하는,
방법.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 윈도우의 적어도 하나의 원시 파형을 전송함은:
상기 결정된 해시가 상기 해시들의 상기 라이브러리의 각 해시와 다르다는 판단에 응해 상기 무선 네트워크 프로토콜을 통해 상기 원시 파형을 전송함을 포함하는,
방법.
제1항에 있어서,
이전에 발생한 이벤트의 저장된 해시가 상기 한 쌍의 윈도우 중 상기 적어도 하나의 상기 파형 데이터의 상기 결정된 해시와 일치한다는 판단에 응해 상기 이전에 발생한 이벤트의 상기 저장된 해시와 상기 한 쌍의 윈도우 중 상기 적어도 하나의 상기 파형 데이터의 적어도 하나의 파형 특성을 전송함을 더 포함하는,
방법.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 윈도우를 캡처함은:
상기 이벤트로 이어지는 파형 데이터의 제1 윈도우를 캡처하고;
상기 이벤트로 이어지는 파형 데이터의 제2 윈도우를 캡처함을 포함하는,
방법.
제1항에 있어서,
상기 전력 이벤트는 상기 파형 데이터의 통계적 변화에 기초해서 검출되는,
방법.
제1항에 있어서,
상기 전력 이벤트에 인접한 상기 파형 데이터의 한 쌍의 윈도우를 캡처함은:
상기 한 쌍의 윈도의 각각에서 상기 파형 데이터의 통계적 특성을 검출함을 포함하는,
방법.
제1항에 있어서,
상기 전력 이벤트에 인접한 상기 파형 데이터의 한 쌍의 윈도우를 캡처함은:
상기 한 쌍의 윈도우 각각 중에 캡처된 모든 파형의 중첩 통계 샘플을 생성함을 포함하고, 각 중첩 통계 샘플은 상기 한 쌍의 윈도우의 각 윈도우의 상기 파형 데이터에 대한 하트비트 신호 대표를 제공하는,
방법.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 윈도우 중 하나의 상기 결정된 해시와 상기 한 쌍의 윈도우 중 다른 하나의 상기 결정된 해시를 비교하고, 상기 한 쌍의 윈도우 중 하나의 상기 결정된 해시와 상기 한 쌍의 윈도우 중 다른 하나의 상기 결정된 해시의 비교에 기초하여 파형 통계를 계산함을 더 포함하는,
방법.
제8항에 있어서,
상기 한 쌍의 윈도우 중 하나의 상기 결정된 해시와 상기 한 쌍의 윈도우 중 다른 하나의 상기 결정된 해시의 비교에 기초하여 상기 계산된 파형 통계를 상기 무선 네트워크 프로토콜을 통해 이벤트 검출 시스템에 전송함을 더 포함하는,
방법.
제8항에 있어서,
상기 한 쌍의 윈도우 중 상기 하나의 상기 결정된 해시가 상기 한 쌍의 윈도우 중 상기 다른 하나의 상기 결정된 해시에서 변하지 않았다는 판단에 기초해 상기 한 쌍의 윈도우 중 어느 것의 파형도 전송하지 않는 것으로 판단함을 더 포함하는,
방법.
전력 시스템에 결합한 센서 어레이 및 프로세서를 포함하는 에너지 모니터 시스템으로,
상기 프로세서는:
상기 센서 어레이로부터 전력 이벤트를 함유하는 입력 파형 데이터를 수신하고;
상기 전력 이벤트에 인접한 상기 파형 데이터의 한 쌍의 윈도우를 캡처하고;
상기 파형 데이터의 상기 한 쌍의 윈도우 각각에 대한 해시를 결정하고;
상기 한 쌍의 윈도우 각각의 결정된 해시를 이전에 발생한 이벤트들의 해시들의 라이브러리와 비교하고;
상기 비교에 기초하여 상기 한 쌍의 윈도우 중 적어도 하나의 원시 파형을 무선 네트워크 프로토콜을 통해 이벤트 검출 시스템에 전송하고,
수신된 파형 해시 및 파형 통계와 예상된 기준선의 통계학적 비교를 통해 이벤트 검출을 수행하고, 원시 파형이 기준선 파라미터 내에 있지 않으면 이벤트를 플래그하도록 구성되는,
에너지 모니터 시스템.
제11항에 있어서,
상기 한 쌍의 윈도우의 적어도 하나의 원시 파형을 전송함은:
상기 결정된 해시가 상기 해시들의 상기 라이브러리의 각 해시와 다르다는 판단에 응해 상기 무선 네트워크 프로토콜을 통해 상기 원시 파형을 전송함을 포함하는,
에너지 모니터 시스템.
제12항에 있어서,
이전에 발생한 이벤트의 저장된 해시가 상기 한 쌍의 윈도우 중 상기 적어도 하나의 상기 파형 데이터의 상기 결정된 해시와 일치한다는 판단에 응해 상기 이전에 발생한 이벤트의 상기 저장된 해시와 상기 한 쌍의 윈도우 중 상기 적어도 하나의 상기 파형 데이터의 적어도 하나의 파형 특성을 전송함을 더 포함하는,
에너지 모니터 시스템.
제13항에 있어서,
상기 한 쌍의 윈도우를 캡처함은:
상기 이벤트로 이어지는 파형 데이터의 제1 윈도우를 캡처하고;
상기 이벤트로 이어지는 파형 데이터의 제2 윈도우를 캡처함을 포함하는,
에너지 모니터 시스템.
제14항에 있어서,
상기 전력 이벤트는 상기 파형 데이터의 통계적 변화에 기초해서 검출되는,
에너지 모니터 시스템.
제15항에 있어서,
상기 전력 이벤트에 인접한 상기 파형 데이터의 한 쌍의 윈도우를 캡처함은:
상기 한 쌍의 윈도의 각각에서 상기 파형 데이터의 통계적 특성을 검출함을 포함하는,
에너지 모니터 시스템.
제16항에 있어서,
상기 전력 이벤트에 인접한 상기 파형 데이터의 한 쌍의 윈도우를 캡처함은:
상기 한 쌍의 윈도우 각각 중에 캡처된 모든 파형의 중첩 통계 샘플을 생성함을 포함하고, 각 중첩 통계 샘플은 상기 한 쌍의 윈도우의 각 윈도우의 상기 파형 데이터에 대한 하트비트 신호 대표를 제공하는,
에너지 모니터 시스템.
제17항에 있어서,
상기 한 쌍의 윈도우 중 하나의 상기 결정된 해시와 상기 한 쌍의 윈도우 중 다른 하나의 상기 결정된 해시를 비교하고, 상기 한 쌍의 윈도우 중 하나의 상기 결정된 해시와 상기 한 쌍의 윈도우 중 다른 하나의 상기 결정된 해시의 비교에 기초하여 파형 통계를 계산함을 더 포함하는,
에너지 모니터 시스템.
제18항에 있어서,
상기 한 쌍의 윈도우 중 하나의 상기 결정된 해시와 상기 한 쌍의 윈도우 중 다른 하나의 상기 결정된 해시의 비교에 기초하여 상기 계산된 파형 통계를 상기 무선 네트워크 프로토콜을 통해 이벤트 검출 시스템에 전송함을 더 포함하는,
에너지 모니터 시스템.
제19항에 있어서,
상기 한 쌍의 윈도우 중 상기 하나의 상기 결정된 해시가 상기 한 쌍의 윈도우 중 상기 다른 하나의 상기 결정된 해시에서 변하지 않았다는 판단에 기초해 상기 한 쌍의 윈도우 중 어느 것의 파형도 전송하지 않는 것으로 판단함을 더 포함하는,
에너지 모니터 시스템.