KR20110105080A - Method of remote meter reading using neighbor area network and system thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인접 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 방법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 인접 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 시스템은, 그룹핑된 복수의 홈 내에 설치되어 검침 데이터를 지그비 통신 방식으로 전송하는 검침 단말들, 그리고 상기 그룹핑된 복수의 홈 내에 설치된 검침 단말들과 인접 영역 네트워크(NAN)를 형성하며, 상기 검침 데이터를 원격 검침 서버로 전송하는 집중기를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 홈 단위로 규정되어 있는 홈 영역 네트워크에 대한 스마트 에너지 프로파일(SEP) 서비스를 인접 영역 네트워크(NAN)까지 확장함으로써, 집중기 설치 및 운영에 따른 경제적인 손실을 줄이고, 상용 통신 회선 및 통신 요금을 획기적으로 절감할 수 있다. 또한 인접 영역 네트워크(NAN)를 기반으로 하여 여러 집의 정보를 통합함으로써 지역 단위의 부가 서비스를 원활히 제공할 수 있는 인프라를 구축할 수 있다. 또한 인접 영역 네트워크(NAN)가 형성된 각각의 홈 내 설치된 검침 단말들이 서로 간의 독립성과 보안성을 유지하면서 집중기와 통신을 수행할 수 있다. The present invention relates to a remote meter reading method using a neighbor area network and a system thereof. In the remote meter reading system using the adjacent area network according to the present invention, meter reading terminals installed in a plurality of grouped grooves and transmitting meter data in a Zigbee communication method, and meter reading terminals installed in the grouped plurality of grooves and the adjacent area It forms a network (NAN), and includes a concentrator for transmitting the metering data to a remote metering server.
As described above, according to the present invention, by extending the Smart Energy Profile (SEP) service for the home area network defined by the home unit to the adjacent area network (NAN), the economic loss due to the concentrator installation and operation is reduced, It can drastically reduce communication lines and communication charges. In addition, by integrating information from multiple homes based on a neighboring area network (NAN), it is possible to build an infrastructure that can smoothly provide additional services at the local level. In addition, meter reading terminals installed in each home where a neighbor area network (NAN) is formed may communicate with the concentrator while maintaining independence and security of each other.
Description
본 발명은 인접 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 홈에 설치된 단말들과 인접 영역 네트워크를 형성하여 지그비 통신을 수행하도록 하는 인접 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 방법 및 그 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a remote metering method and a system using a neighboring area network, and more particularly, to a remote metering method using a neighboring area network to form a neighboring area network with terminals installed in a plurality of homes to perform Zigbee communication. And to the system.
일반적으로 원격 검침은 각 가정이나 건물 등에서 사용하는 전기, 수도, 가스 등의 사용량을 검침원이 현장에 직접 방문하지 않고 자동으로 계량(計量)하기 위한 원격/자동 검침(AMR: Automatic Meter Reading)을 포함하는 기술이다.In general, the remote meter reading includes an automatic meter reading (AMR) for automatically metering electricity, water, and gas used in each home or building without a visitor directly visiting the site. It is a technique to do.
원격 검침 시스템은 통상 각 가정의 계량기에 부착되는 자동검침(AMR) 단말기와, 다수의 자동검침 단말기의 계량 값을 집중하여 통신망을 통해 자동검침(AMR) 서버에 전송하는 집중기, 및 자동검침 서버로 이루어진다. 이때 자동 검침 단말기는 전력이나 수도, 가스 등의 계량기에 일체로 구성될 수도 있고, 분리되어 통신케이블로 연결될 수도 있다.The remote metering system usually includes an automatic meter reading (AMR) terminal attached to a meter of each household, a concentrator that concentrates the weighing values of a plurality of automatic metering terminals and transmits it to an automatic meter reading (AMR) server through a communication network, and an automatic meter reading server. Is made of. In this case, the automatic meter reading terminal may be integrally configured with a meter such as electric power, water, gas, or the like, and may be separated and connected with a communication cable.
지그비는 근거리 통신을 지원하는 IEEE 802.15.4 표준 중의 하나로서 가정, 사무실 등의 무선 네트워킹 분야에서 10m~1km 내외의 근거리 통신과 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 기술이다. 반경 1km내에서 250Kbps의 속도로 데이터를 전송하며 메쉬 네트워크 구조를 이용하면 하나의 무선 네트워크에 약 255대의 기기를 연결할 수 있다. 이러한 지그비의 장점으로 인하여 지그비 통신방식은 최근 무선 원격 검침 시스템에서 계량기에 장착되는 원격 검침 무선 모뎀과, 원격 검침 무선 모뎀으로부터 검침 데이터를 수집하는 집중기 사이의 근거리 무선 통신에 채용되고 있다.Zigbee is one of the IEEE 802.15.4 standards supporting near field communication. It is a technology for near field communication and ubiquitous computing within 10m ~ 1km in wireless networking field such as home and office. It transmits data at 250Kbps within 1km radius and mesh network structure can connect about 255 devices to one wireless network. Due to the advantages of Zigbee, the Zigbee communication method has recently been adopted for short range wireless communication between a remote meter wireless modem equipped with a meter in a wireless remote meter reading system and a concentrator collecting meter data from the remote meter wireless modem.
도 1은 종래 기술에 따른 홈 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 시스템을 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a remote meter reading system using a home area network according to the prior art.
도 1에 따르면 스마트 에너지 프로파일(Smart Energy Profile, SEP)은 홈 영역 네트워크(Home Area Network, HAN) 단위로 독립하여 구성되어 있으며, 각 홈에 설치된 게이트웨이와 같은 역할을 하는 집중기(Energy Service Portal, ESP)(20)를 통해서 외부의 원격 검침 서버(Service Center)(30)와 통신을 수행한다. 즉, 각 가정에서 사용된 가스, 수도, 전기 등의 검침 데이터를 각 가정마다 설치된 집중기(20)를 통하여 외부의 원격 검침 서버로 전송하며, 주고 받는 데이터의 형식 및 통신의 규약은 HAN 영역에서 RF 단말들이 준수해야 하는 범위까지 정의하고 있다.According to FIG. 1, the Smart Energy Profile (SEP) is configured independently by a Home Area Network (HAN) unit, and has a concentrator (Energy Service Portal, which serves as a gateway installed in each home). Communication with an external remote meter server (Service Center) 30 through the ESP (20). That is, the meter, such as gas, water, electricity used in each household is transmitted to the remote meter reading server through the
특히 집중기(20)는 지그비 통신 모듈(21)을 통하여 가정 내의 가스(GAS), 수도(Water), 전기(EM)에 대한 검침 단말(10)과 2.4GHz 대역에서 지그비 통신을 수행하며, 광대역 통신 모듈(22)을 통하여 원격 검침 서버(30)와 원거리 통신을 수행한다. 여기서, 원거리 통신 구간은 현재 상용화 구간으로서 통신 비용을 부담해야 하는 구간이다. In particular, the
여기서, 각 가정마다 하나의 집중기(20)가 설치되고, 가정 내의 모든 검침 단말(10)들은 집중기(20), 혹은 단말들끼리 통신을 하여 데이터를 주고 받지만 홈 밖의 단말들과는 통신하지 않으며, 집중기(20)를 통해서만 가정 외부와 데이터를 주고 받을 수 있다. 이때 주고받는 데이터 규약은 스마트 에너지 프로파일(SEP)를 따르며 이는 집중기(20)를 중심으로 구성된 가정 내의 네트워크 내에서만 적용된다. Here, one
그러나, 현재 스마트 에너지 프로파일(SEP)은 가정 내의 홈 영역 네트워크(HAN) 까지만 정의되어 있으므로, 각 가정마다 집중기를 개별적으로 구축해야 한다는 점에서 설치에 따른 비용이 많이 소요된다. 또한 통신요금을 부담해야 하는 상용 네트워크 구간이 증대함으로써 통신비용이 증가한다는 문제점이 있다. However, since the current smart energy profile (SEP) is defined only up to the home area network (HAN) in the home, it is expensive to install in that each concentrator must be individually constructed. In addition, there is a problem that the communication cost is increased by increasing the commercial network section that must bear the communication fee.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 복수의 홈에 설치된 단말들과 인접 영역 네트워크를 형성하여 지그비 통신을 수행하도록 하는 인접 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 방법 및 그 시스템을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a remote meter reading method and system using a neighboring area network to perform a Zigbee communication by forming a neighboring area network with terminals installed in a plurality of homes.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 인접 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 시스템은, 그룹핑된 복수의 홈 내에 설치되어 지그비 통신을 수행하는 검침 단말들, 그리고 상기 그룹핑된 복수의 홈 내에 설치된 검침 단말들과 인접 영역 네트워크(NAN)를 형성하는 집중기를 포함하며, 상기 인접 영역 네트워크를 형성하는 상기 집중기와 상기 검침 단말들은 동일한 스마트 에너지 프로파일(SEP)이 적용된다. In order to solve the above technical problem, a remote meter reading system using a neighbor area network according to an embodiment of the present invention may be installed in a plurality of grouped grooves to perform ZigBee communication, and to the grouped plurality of grooves. And a concentrator forming a neighboring area network (NAN) with the installed metering terminals, and the same smart energy profile (SEP) is applied to the concentrator and the metering terminals forming the neighboring area network.
상기 집중기는, 원격 검침 서버로부터 상기 검침 단말에 대한 식별자 및 각 홈 단위로 설정된 해싱 키를 수신하고, 상기 해싱 키를 이용하여 링크 키를 생성하고, 생성된 상기 링크 키를 상기 검침 단말로 전달하며, 상기 검침 단말은, 상기 링크 키를 이용하여 상기 집중기와 네트워크를 형성할 수 있다. The concentrator receives an identifier for the meter reading terminal and a hashing key set in each home unit from a remote meter reading server, generates a link key using the hashing key, and transfers the generated link key to the meter reading terminal. The meter reading terminal may form a network with the concentrator using the link key.
상기 집중기는, 상기 검침 단말들과 제1 ISM 주파수 대역을 통하여 상기 지그비 통신을 수행할 수 있다.The concentrator may perform the Zigbee communication with the metering terminals through a first ISM frequency band.
상기 집중기는, 상기 원격 검침 서버와 WiMax, CDMA, GSM/GPRS, Wi-Fi, Ethernet 및 HFC 중에서 하나의 방식을 이용하여 광대역 통신을 수행할 수 있다.The concentrator may perform broadband communication with the remote metering server using one of WiMax, CDMA, GSM / GPRS, Wi-Fi, Ethernet, and HFC.
상기 집중기와 상기 원격 검침 서버 사이에 위치하는 상위 집중기를 더 포함하며, 상기 집중기와 상기 상위 집중기는 제2 ISM 주파수 대역을 통하여 통신을 수행하며, 상기 상위 집중기는 상기 원격 검침 서버와 WiMax, CDMA, GSM/GPRS, Wi-Fi, Ethernet 및 HFC 중에서 하나의 방식을 이용하여 광대역 통신을 수행할 수 있다.And a higher concentrator positioned between the concentrator and the remote meter reading server, wherein the concentrator and the upper concentrator communicate through a second ISM frequency band, and the upper concentrator is connected to the remote meter reading server and the WiMax, CDMA, Broadband communication can be performed using one of GSM / GPRS, Wi-Fi, Ethernet, and HFC.
상기 제1 ISM 주파수 대역은 2.4GHz 대의 주파수 대역이며, 상기 제2 ISM 주파수 대역은 800MHz 내지 900MHz 대의 주파수 대역일 수 있다. The first ISM frequency band may be a frequency band of 2.4 GHz, and the second ISM frequency band may be a frequency band of 800 MHz to 900 MHz.
본 발명의 다른 실시예에 따른 인접 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 방법은, 그룹핑된 복수의 홈 내에 설치된 검침 단말들과 인접 영역 네트워크(NAN)를 형성하는 단계, 그리고 상기 검침 단말과 지그비 통신을 수행하는 단계를 포함하며, 상기 인접 영역 네트워크(NAN)를 형성하는 상기 검침 단말들은 동일한 스마트 에너지 프로파일(SEP)이 적용된다. In a remote meter reading method using a neighbor area network according to another embodiment of the present invention, forming a neighbor area network (NAN) with the meter terminals installed in a plurality of grouped grooves, and performing Zigbee communication with the meter terminal And the metering terminals forming the neighbor area network (NAN) are subjected to the same smart energy profile (SEP).
이와 같이 본 발명에 의하면, 홈 단위로 규정되어 있는 홈 영역 네트워크에 대한 스마트 에너지 프로파일(SEP) 서비스를 인접 영역 네트워크(NAN)까지 확장함으로써, 집중기 설치 및 운영에 따른 경제적인 손실을 줄이고, 상용 통신 회선 및 통신 요금을 획기적으로 절감할 수 있다. 또한 인접 영역 네트워크(NAN)를 기반으로 하여 여러 집의 정보를 통합함으로써 지역 단위의 부가 서비스를 원활히 제공할 수 있는 인프라를 구축할 수 있다. As described above, according to the present invention, by extending the Smart Energy Profile (SEP) service for the home area network defined by the home unit to the adjacent area network (NAN), the economic loss due to the concentrator installation and operation is reduced, It can drastically reduce communication lines and communication charges. In addition, by integrating information from multiple homes based on a neighboring area network (NAN), it is possible to build an infrastructure that can smoothly provide additional services at the local level.
또한 인접 영역 네트워크(NAN)가 형성된 각각의 홈 내 설치된 검침 단말들이 서로 간의 독립성과 보안성을 유지하면서 집중기와 통신을 수행할 수 있다. In addition, meter reading terminals installed in each home where a neighbor area network (NAN) is formed may communicate with the concentrator while maintaining independence and security of each other.
도 1은 종래 기술에 따른 홈 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인접 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 홈 내 단말과 집중기가 네트워크를 형성하는 방법을 나타낸 순서도이고, 도 4는 도 3에 따른 집중기가 링크 키를 생성하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인접 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a remote meter reading system using a home area network according to the prior art.
2 is a diagram illustrating a remote meter reading system using an adjacent area network according to a first embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of forming a network by a terminal and a concentrator in a home according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of generating a link key by the concentrator according to FIG. 3.
5 is a diagram illustrating a remote meter reading system using an adjacent area network according to a second embodiment of the present invention.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인접 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 시스템을 나타낸 도면이다. 도 2에서 나타낸 본 발명의 제1 실시예에 따른 원격 검침 시스템에 따르면 인접한 홈들끼리 그룹(G1, G2, … , GN)을 형성하며, 각각의 그룹에 포함된 검침 단말(100)은 하나의 집중기(200)와 인접 영역 네트워크(Neighbor Area Network, NAN)를 형성하므로, 동일한 그룹에 속하는 홈들은 동일한 집중기(200)를 통하여 외부의 원격 검침 서버(300)와 통신을 수행한다. 2 is a diagram illustrating a remote meter reading system using an adjacent area network according to a first embodiment of the present invention. According to the remote meter reading system according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 2, adjacent grooves form groups G1, G2,..., And GN, and the
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 검침 단말은 수도, 가스, 전기 등을 사용량을 측정할 수 있는 계측 단말뿐만 아니라, IHD(In Home Display)와 같은 에너지 정보 조회 디스플레이 단말, ACD(appliance Control Device)와 같은 가전 기기 제어 단말을 포함한다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 검침 데이터는 수도, 가스, 전기 등에 대한 검침 정보만을 의미하는 것이 아니라, 검침 정보를 표시하거나 전원이나 가스 밸브를 차단하는 제어 명령 신호를 포함한다. Here, the meter reading terminal according to an embodiment of the present invention is not only a measurement terminal that can measure the amount of water, gas, electricity, etc., but also an energy information inquiry display terminal such as an IHD (In Home Display), an application control device (ACD). It includes a home appliance control terminal such as. In addition, the meter reading data according to an embodiment of the present invention does not mean only meter reading information about water, gas, electricity, etc., but also includes a control command signal that displays meter reading information or cuts off a power supply or a gas valve.
그리고, 동일한 그룹에 포함되어 인접 영역 네트워크(NAN)를 형성하는 검침 단말들은 동일한 스마트 에너지 프로파일(SEP)이 적용된다. 스마트 에너지 프로파일(SEP)은 Zigbee Alliance에서 제정한 스마트 에너지에 관련된 규약 및 지그비 프로토콜을 의미하며, 본 발명의 실시예에 따르면 스마트 에너지 프로파일(SEP)은 NAN 단위로 구성된다. In addition, meter reading terminals included in the same group to form a neighbor area network (NAN) are applied with the same smart energy profile (SEP). The smart energy profile (SEP) refers to a protocol and Zigbee protocol related to smart energy established by the Zigbee Alliance, and according to an embodiment of the present invention, the smart energy profile (SEP) is configured in NAN units.
이와 같이 인접 영역 네트워크(NAN)는 그룹단위의 네트워크를 이웃처럼 통신할 수 있는 구조로서, 주로 FFD(Full Function Device) 기능을 가지는 검침 단말로 구성되며, 여러 개의 홈 영역 네트워크(HAN)를 묶어서 형성될 수 있다. As described above, the adjacent area network (NAN) is a structure capable of communicating a network of group units as a neighbor, and is mainly composed of a metering terminal having a FFD (Full Function Device) function. Can be.
집중기(MCU, Main Concentration Unit)(200)는 제1 통신 모듈(201)과 제2 통신 모듈(202)을 포함한다. 집중기는 제1 통신 모듈(201)을 통하여 검침 단말(100)들과 지그비 통신을 수행하며, 제2 통신 모듈(202)을 통하여 원격 검침 서버(300)와 광대역 통신을 수행한다. 즉, 집중기(200)는 제1 통신 모듈(201)을 통하여 각 홈에 포함된 검침 단말(100)으로부터 검침 데이터를 수신하고, 제2 통신 모듈(202)을 통하여 외부의 원격 검침 서버(300)로 수신된 검침 데이터를 전송한다. The main concentration unit (MCU) 200 includes a
제1 통신 모듈(201)은 동일한 그룹에 속하는 가정 내의 검침 단말(100)들과 2.4GHz 대의 ISM 주파수 대역에서 지그비 통신을 통하여 데이터를 송수신하며, 제2 통신 모듈(202)은 원격 검침 서버(300)와 WiMax, CDMA, GSM/GPRS, Wi-Fi, Ethernet 및 HFC 중에서 하나의 방식을 이용한 광대역 통신을 통하여 데이터를 송수신 한다. The
특히, ISM(industrial, Scientific, Medical frequencies)밴드는 산업, 과학, 의료용으로 할당된 대역으로서, 800MHz대 대역, 900MHz대 대역, 2.4GHz대 대역, 5.75GHz대 대역이 포함된다. 현재 우리나라의 경우, 900MHz 대의 주파수 대역(902~928MHz)과 2.4GHz 대의 주파수 대역(2.4~2.4835GHz)의 경우 기술 기준만 준수하면 별도의 라이센스 없이 사용이 가능하다. 또한 북미의 경우에는 900MHz대 대역이 ISM 밴드에 포함되며, 유럽의 경우에는 800MHz대 대역이 ISM 밴드에 포함된다.In particular, the industrial, scientific, and medical frequencies (ISM) bands are allocated for industrial, scientific, and medical purposes, and include 800 MHz band, 900 MHz band, 2.4 GHz band, and 5.75 GHz band. Currently in Korea, in the 900MHz band (902 ~ 928MHz) and 2.4GHz band (2.4 ~ 2.4835GHz) in accordance with the technical standards can be used without a separate license. In North America, the 900 MHz band is included in the ISM band, and in Europe, the 800 MHz band is included in the ISM band.
이와 같이 집중기(200)는 검침 단말(100)과는 2.4GHz 대의 ISM 주파수 대역에서 지그비 통신을 수행하고, 외부의 상용망을 이용하여 원격 검침 서버(300)와 WAN 통신을 수행한다는 점에서 게이트웨이의 역할을 담당한다. As such, the
그리고, 각 그룹에 속하는 홈들은 집중기(200)를 중심으로 하나의 인접 영역 네트워크(NAN)를 형성하는데, 집중기(200)는 각 홈의 단말의 설치 키(Insall Key)로부터 링크 키(Link Key)를 생성하고, 링크 키에 설정된 보안코드(Security Code)를 이용해서 서로 다른 홈의 단말끼리 통신을 하지 않도록 제어한다. 각 홈들에 대한 보안코드(Security Code)는 집중기(200)에서 관리하며 집중기(200)에 입출력되는 모든 데이터의 적합성을 평가한다. In addition, the grooves belonging to each group form one adjacent area network (NAN) around the
집중기(200)는 원격 검침 서버(300)와 연계하여 각 홈의 구성 및 보안에 필요한 정책 및 정보를 받아서 관리한다. 각 홈에서는 자기 홈 내의 단말들의 정보만 확인할 수 있으며 타 홈의 정보는 보안장벽으로 인하여 접근이 허용되지 않는다. The
따라서, 서로 다른 홈의 단말들이 인접 영역 네트워크(NAN)를 형성하더라도, 집중기(200)는 단말들이 검침한 검침 데이터는 다른 홈으로 전달되지 않고 차단시키므로, 각 홈 사이의 보안성을 계속 유지할 수 있다. Therefore, even if the terminals of different homes form a neighbor area network (NAN), the concentrator 200 blocks the meter reading data read by the terminals without being transferred to another home, thereby maintaining security between the homes. have.
이하에서는 도 3 내지 도 4를 통하여 인접 영역 네트워크(NAN)에 포함된 홈 내의 단말이 다른 홈의 단말들과 통신하지 않도록 차단하는 방법에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 홈 내 단말과 집중기가 네트워크를 형성하는 방법을 나타낸 순서도이고, 도 4는 도 3에 따른 집중기가 링크 키를 생성하는 방법을 나타낸 순서도이다. Hereinafter, a method of blocking a terminal in a home included in a neighbor area network (NAN) from communicating with terminals in another home will be described in more detail with reference to FIGS. 3 to 4. 3 is a flowchart illustrating a method of forming a network by a terminal and a concentrator in a home according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of generating a link key by the concentrator according to FIG. 3.
먼저 가정에 검침 단말(100)을 설치하는 경우, 단말 설치자는 각 홈 단위로 독립된 설치 키(Install KEY) 정보를 설치 전에 알고 있어야 한다. 여기서, 집중기(MCU)의 하위 단말들은 모두 동일한 예비 설정 링크 키(Pre-Configured-Link-Key, PCLK)를 가진다. First, when installing the
단말 설치자가 검침 단말(100)을 설치한 후, 설치한 단말의 식별자(EUID)와 해당되는 설치 키 정보를 외부의 원격 검침 서버(300)에 저장시킨다. 원격 검침 서버(300)는 등록된 단말의 설치 정보, 즉 식별자와 해당 설치 키 정보를 집중기(200)로 전달한다(S310). 여기서 집중기(200)는 설치된 검침 단말(100)과 인접 영역 네트워크(NAN)를 형성할 집중기로서, 설치된 검침 단말(100)을 포함하는 홈들의 그룹을 관리한다. After the terminal installer installs the
그리고, 검침 단말(100)은 네트워크에 접속하기 위하여 집중기(200)의 코디네이터로 네트워크 접속 요청(join) 신호를 전달한다(S320). In addition, the
접속 요청 신호를 수신한 집중기(200)의 코디네이터는 예비 설정 링크 키(PCLK)를 이용하여 네트워크 키(Network Key)를 암호화하고(S330), 암호화한 네트워크 키를 검침 단말(100)로 전달한다(S335). 여기서, 동일한 인접 영역 네트워크(NAN)에 속하는 모든 단말들은 같은 네트워크 키를 공유하고 있으며, 앞에서 설명한 것처럼 네트워크에 접속하는 검침 단말들은 모두 동일한 예비 설정 링크 키(PCLK)를 가진다. The coordinator of the
암호화된 네트워크 키를 수신한 검침 단말(100)은 예비 설정 링크 키(PCLK)를 이용하여 네트워크 키를 복호화한다(S340). After receiving the encrypted network key, the
그리고, 각 홈 단위로 네트워크 연결성을 제한하기 위하여 각 홈에 설치된 검침 단말(100)들은 링크 키를 획득해야 하므로, 각 홈에 설치된 검침 단말은 집중기(200)에 링크 키(Link Key)를 요청한다(S350). And, in order to limit network connectivity to each home unit, the
링크 키 요청 신호를 수신한 집중기(200)는 해싱 키(Hashing Key)를 이용하여 링크 키를 생성하고(S360), 생성된 링크 키를 검침 단말(100)로 전달한다(S365). 여기서, 각 단말에 적용되는 해싱 키는 단말 설치 시에 각 홈 단위로 할당했던 설치 키(Install KEY)를 통해 생성된 것이다. The
링크 키를 수신한 검침 단말(100)은 집중기(200)와 네트워크를 형성하며, 링크 키를 이용하여 통신을 수행하게 된다(S370). The
도 4를 통하여 집중기(200)가 링크 키를 생성하는 과정에 대해 더욱 상세히 설명하면, 앞에서 설명한 것처럼 집중기(200)는 등록된 검침 단말의 설치 정보, 즉 식별자와 해당 설치 키 정보를 원격 검침 서버(300)로부터 수신한다. 홈 단위로 구분된 설치 키는 해싱 키로 작용하므로, 도 4에서 보는 바와 같이, N개의 홈(Home 01, Home 02, … , Home 0N)에는 각각 서로 다른 해싱 키(HASH_KEY 01, HASH_KEY 02, … , HASH_KEY 0N)가 설정된다. 그리고, 홈에 설치된 각각의 검침 단말(100)에 대하여 식별자가 부여되어 있으므로, 같은 홈에 설치된 서로 다른 단말기의 경우에는 식별자는 서로 상이하지만 동일한 해싱 키를 가지게 된다. 4, the
홈(Home 01)에 설치된 수도 검침 단말과 전기 검침 단말을 예로 들어 설명하면, 수도 검침 단말의 경우 식별자는 ID_11로 나타낼 수 있고, 해싱 키는 HASH_KEY 01로 설정할 수 있다. 또한 전기 검침 단말의 경우 식별자는 ID_12로 나타낼 수 있고, 해싱 키는 수도 검침 단말과 마찬가지로 HASH_KEY 01로 설정할 수 있다.Taking the water meter reading terminal and the electric meter reading terminal installed in the
그리고, 집중기(200)는 검침 단말(100)에 대한 식별자(ID)와 해싱 키를 이용하여 링크 키를 생성하게 된다. 홈 단위로 구분된 설치 키는 링크 키를 생성하는 해싱 키가 되기 때문에, 집중기(MCU)에 의해 생성된 링크 키도 각 홈 단위 그룹으로 구분된다. The
집중기(200)는 링크 키에 설정된 보안코드(Security Code)를 이용해서 서로 다른 홈에 설치된 검침 단말끼리 통신을 하지 않도록 제어한다. 따라서, 서로 같은 링크 키를 사용하는 검침 단말들끼리의 통신만 허용되기 때문에, 같은 홈 내에 설치된 검침 단말들끼리만 통신이 가능하다. 즉, 동일한 인접 영역 네트워크를 형성하는 홈 사이라고 하더라도, 다른 홈에 설치된 검침 단말로 검침 데이터가 전달되거나, 반대로 다른 홈에 설치된 검침 단말들로부터 검침 데이터가 수신되는 문제를 차단할 수 있다. The
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인접 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 시스템을 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a remote meter reading system using an adjacent area network according to a second embodiment of the present invention.
도 5에 나타낸 것처럼, 본 발명의 제2 실시예에 따르면 제1 실시예와 달리 집중기가 계층을 이룬다는 점에서 차이점이 있다. 즉, 복수의 제1 집중기(210)들은 각각 해당되는 인접 영역 네트워크(NAN)에 포함되는 검침 단말(100)로부터 검침 데이터를 수신하고, 수신한 검침 데이터를 상위 집중기에 해당하는 제2 집중기(220)에 전달한다. 따라서 복수의 제1 집중기(210)들은 제2 집중기(220)와 또 하나의 인접 영역 네트워크(NAN)를 형성하게 된다. As shown in FIG. 5, the second embodiment of the present invention differs from the first embodiment in that the concentrator is hierarchical. That is, each of the plurality of
제1 집중기(210)는 제3 통신 모듈(213)과 제4 통신 모듈(214)을 포함한다. 제1 집중기(210)는 제3 통신 모듈(213)을 통하여 검침 단말(100)들과 지그비 통신을 수행하며, 제4 통신 모듈(214)을 통하여 제2 집중기(220)와 인터넷 통신을 수행한다. The
즉, 제3 통신 모듈(213)은 동일한 그룹에 속하는 검침 단말(100)로부터 2.4GHz 대의 ISM 주파수 대역에서 지그비 통신을 통하여 검침 데이터를 수신하며, 제4 통신 모듈(214)은 제2 집중기(220)와 800MHz 대 또는 900MHz 대의 ISM 주파수 대역에서 인터넷 통신(IPV6)을 통하여 검침 데이터를 송신한다. That is, the
제2 집중기(220)는 제5 통신 모듈(225)과 제6 통신 모듈(226)을 포함한다. 제2 집중기(220)는 제5 통신 모듈(225)을 통하여 제1 집중기(210)들과 인터넷 통신을 수행하며, 제6 통신 모듈(226)을 통하여 원격 검침 서버(300)와 광대역 통신을 수행한다. The
즉, 제5 통신 모듈(225)은 제1 집중기(210)로부터 800MHz 대 또는 900MHz 대의 ISM 주파수 대역에서 인터넷 통신을 통하여 검침 데이터를 수신하며, 제6 통신 모듈(226)은 원격 검침 서버(300)와 WiMax, CDMA, GSM/GPRS, Wi-Fi, Ethernet 및 HFC 중에서 하나의 방식을 이용한 광대역 통신을 통하여 검침 데이터를 송수신 한다. 따라서 제1 집중기(210)와 제2 집중기(220)는 모두 게이트웨이로서 작용을 하게 된다. That is, the
이와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따르면 집중기를 여러 계층으로 나누어 설치함으로써, ISM 밴드를 더욱 효율적으로 활용할 수 있으며, 더욱 효과적으로 인접 영역 네트워크(NAN)를 형성하는 검침 단말들을 관리할 수 있다. As described above, according to the second embodiment of the present invention, the concentrator is divided into several layers so that the ISM band can be more efficiently used, and the meter terminals forming the adjacent area network (NAN) can be managed more effectively.
도 5에 도시한 것처럼, 검침 단말(100)과 원격 검침 서버(300)는 제1 실시예에서 동일한 명칭을 사용한 것들과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 마찬가지로, 제1 집중기(210) 및 제2 집중기(220)의 나머지 특성들은 제1 실시예에서 설명한 집중기(200)와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명도 생략한다. As shown in FIG. 5, since the
이와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 홈 단위로 규정되어 있는 홈 영역 네트워크(HAN)에 대한 스마트 에너지 프로파일(SEP) 서비스를 인접 영역 네트워크(NAN)까지 확장함으로써, 집중기 설치 및 운영에 따른 경제적인 손실을 줄이고, 상용 통신 회선 및 통신 요금을 획기적으로 절감할 수 있다. 또한 인접 영역 네트워크(NAN)를 기반으로 하여 여러 집의 정보를 통합함으로써 지역 단위의 부가 서비스를 원활히 제공할 수 있는 인프라를 구축할 수 있다. Thus, according to the embodiment of the present invention, by extending the smart energy profile (SEP) service for the home area network (HAN) defined by the home unit to the adjacent area network (NAN), economical It can reduce the loss of phosphorus and drastically reduce the commercial communication line and communication charges. In addition, by integrating information from multiple homes based on a neighboring area network (NAN), it is possible to build an infrastructure that can smoothly provide additional services at the local level.
또한 인접 영역 네트워크(NAN)가 형성된 각각의 홈 내 설치된 검침 단말들이 서로 간의 독립성과 보안성을 유지하면서 집중기와 통신을 수행할 수 있다. In addition, meter reading terminals installed in each home where a neighbor area network (NAN) is formed may communicate with the concentrator while maintaining independence and security of each other.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
10, 100: 검침 단말, 20, 200: 집중기,
21: 지그비 통신 모듈, 22: 광대역 통신 모듈,
30, 300: 원격 검침 서버10, 100: meter reading terminal, 20, 200: concentrator,
21: Zigbee communication module, 22: broadband communication module,
30, 300: remote meter reading server
Claims (10)
상기 그룹핑된 복수의 홈 내에 설치된 검침 단말들과 인접 영역 네트워크(NAN)를 형성하는 집중기를 포함하며,
상기 인접 영역 네트워크를 형성하는 상기 집중기와 상기 검침 단말들은 동일한 스마트 에너지 프로파일(SEP)이 적용되는 인접 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 시스템.Meter reading terminals installed in a plurality of grouped grooves to perform Zigbee communication, and
And a concentrator for forming a neighbor area network (NAN) with the meter terminals installed in the plurality of grouped grooves,
The concentrator and the meter reading terminals forming the neighbor area network are remote meter reading system using a neighbor area network to which the same smart energy profile (SEP) is applied.
상기 집중기는,
원격 검침 서버로부터 상기 검침 단말에 대한 식별자 및 각 홈 단위로 설정된 해싱 키를 수신하고, 상기 해싱 키를 이용하여 링크 키를 생성하고, 생성된 상기 링크 키를 상기 검침 단말로 전달하며,
상기 검침 단말은,
상기 링크 키를 이용하여 상기 집중기와 네트워크를 형성하는 인접 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 시스템. The method of claim 1,
The concentrator is
Receiving an identifier for the meter reading terminal and a hashing key set for each home unit from a remote meter reading server, generating a link key using the hashing key, and transmitting the generated link key to the meter reading terminal,
The meter reading terminal,
A remote meter reading system using an adjacent area network forming a network with the concentrator using the link key.
상기 집중기는,
상기 검침 단말들과 제1 ISM 주파수 대역을 통하여 상기 지그비 통신을 수행하는 인접 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 시스템. The method of claim 2,
The concentrator is
A remote meter reading system using an adjacent area network for performing the Zigbee communication with the metering terminals through a first ISM frequency band.
상기 집중기는,
상기 원격 검침 서버와 WiMax, CDMA, GSM/GPRS, Wi-Fi, Ethernet 및 HFC 중에서 하나의 방식을 이용하여 광대역 통신을 수행하는 인접 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 시스템. The method of claim 3,
The concentrator is
A remote meter reading system using a neighbor area network that performs broadband communication using the remote metering server and one of WiMax, CDMA, GSM / GPRS, Wi-Fi, Ethernet, and HFC.
상기 집중기와 상기 원격 검침 서버 사이에 위치하는 상위 집중기를 더 포함하며,
상기 집중기와 상기 상위 집중기는 제2 ISM 주파수 대역을 통하여 통신을 수행하며,
상기 상위 집중기는 상기 원격 검침 서버와 WiMax, CDMA, GSM/GPRS, Wi-Fi, Ethernet 및 HFC 중에서 하나의 방식을 이용하여 광대역 통신을 수행하는 인접 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 시스템. The method of claim 4, wherein
Further comprising a higher concentrator located between the concentrator and the remote meter reading server,
The concentrator and the upper concentrator communicate via a second ISM frequency band,
The upper concentrator is a remote meter reading system using a neighbor area network that performs broadband communication using the remote metering server and one of WiMax, CDMA, GSM / GPRS, Wi-Fi, Ethernet, and HFC.
상기 제1 ISM 주파수 대역은 2.4GHz 대의 주파수 대역이며, 상기 제2 ISM 주파수 대역은 800MHz 내지 900MHz 대의 주파수 대역인 인접 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 시스템. The method of claim 5,
The first ISM frequency band is a frequency band of 2.4GHz band, and the second ISM frequency band is a frequency band of 800MHz to 900MHz band remote metering system using the adjacent area network.
상기 검침 단말과 지그비 통신을 수행하는 단계를 포함하며,
상기 인접 영역 네트워크(NAN)를 형성하는 상기 검침 단말들은 동일한 스마트 에너지 프로파일(SEP)이 적용되는 인접 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 방법. Forming an adjacent area network (NAN) with meter reading terminals installed in a plurality of grouped grooves, and
Performing zigbee communication with the meter reading terminal;
The meter reading terminals forming the neighbor area network (NAN) is a remote meter reading method using a neighbor area network to which the same smart energy profile (SEP) is applied.
원격 검침 서버와 WiMax, CDMA, GSM/GPRS, Wi-Fi, Ethernet 및 HFC 중에서 하나의 방식을 이용하여 광대역 통신을 수행하는 단계를 더 포함하는 인접 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 방법. The method of claim 7, wherein
A method of remote metering using a neighbor area network further comprising performing a broadband communication using a remote metering server and one of WiMax, CDMA, GSM / GPRS, Wi-Fi, Ethernet, and HFC.
상기 검침 단말들과 인접 영역 네트워크(NAN)를 형성하는 단계는,
상기 원격 검침 서버로부터 상기 검침 단말에 대한 식별자 및 각 홈 단위로 설정되어 해싱 키를 수신하는 단계,
상기 해싱 키를 이용하여 링크 키를 생성하고, 생성된 상기 링크 키를 상기 검침 단말로 전달하는 단계, 그리고
상기 검침 단말과 네트워크를 형성하는 단계를 포함하는 인접 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 방법. The method of claim 8,
Forming an adjacent area network (NAN) with the metering terminals,
Receiving a hashing key is set in the unit and the identifier for the meter reading terminal from the remote meter reading server,
Generating a link key using the hashing key, and transferring the generated link key to the meter reading terminal, and
Remote metering method using a neighbor area network comprising the step of forming a network with the meter reading terminal.
상기 검침 단말과 지그비 통신을 수행하는 단계는,
2.4GHz 대의 주파수 대역을 통하여 지그비 통신을 수행하는 인접 영역 네트워크를 이용한 원격 검침 방법.
The method of claim 8,
The step of performing Zigbee communication with the meter reading terminal,
Remote metering method using adjacent area network that performs Zigbee communication through 2.4GHz frequency band.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101524211B1 (en) * | 2013-08-29 | 2015-05-29 | 한국전력공사 | Apparatus and method for ami communication preventing mass concurrent ack packets |
CN105513327A (en) * | 2016-01-11 | 2016-04-20 | 努比亚技术有限公司 | Intelligent remote control method, device and system |
KR20180133171A (en) * | 2017-06-05 | 2018-12-13 | 엄주용 | Remote meter reading system for calorimeter |
KR20190022204A (en) * | 2017-08-25 | 2019-03-06 | 한전케이디엔주식회사 | Remote meter reading system with dcu cluster technique |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100581719B1 (en) * | 2004-10-12 | 2006-05-23 | 한전케이디엔 주식회사 | An Integration Automatic Meter Reading system using ZigBee communication type and the method therefore |
KR100939453B1 (en) * | 2007-10-08 | 2010-01-29 | (주)씨앤드에스 마이크로 웨이브 | Zigbee routing method and automatic meter reading system using the same |
-
2010
- 2010-03-18 KR KR1020100024128A patent/KR101137698B1/en active IP Right Grant
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101524211B1 (en) * | 2013-08-29 | 2015-05-29 | 한국전력공사 | Apparatus and method for ami communication preventing mass concurrent ack packets |
CN105513327A (en) * | 2016-01-11 | 2016-04-20 | 努比亚技术有限公司 | Intelligent remote control method, device and system |
KR20180133171A (en) * | 2017-06-05 | 2018-12-13 | 엄주용 | Remote meter reading system for calorimeter |
KR20190022204A (en) * | 2017-08-25 | 2019-03-06 | 한전케이디엔주식회사 | Remote meter reading system with dcu cluster technique |
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