KR20150077808A - 스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 시스템, 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 매체 - Google Patents

스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 시스템, 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 매체 Download PDF

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Abstract

스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 시스템, 방법 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 매체가 개시된다. 스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 시스템은 파일 통합부, 암호화 정보 생성부, 정보 저장부, 및 암호화 정보 검증부를 포함한다. 파일 통합부는 수집된 과금 데이터의 량이 미리 설정된 기준보다 큰 경우 하나의 파일에 통합하여 통합 파일을 생성하고, 암호화 정보 생성부는 통합 파일에 대한 암호화 정보를 생성하고, 정보 저장부는 통합 파일에 대한 정보에 대응하여 생성된 암호화 정보를 저장하며, 암호화 정보 검증부는 암호화 정보 생성부가 정산 대기 상태인 통합 파일에 대해 생성한 암호화 정보를 정보 저장부에 저장된 암호화 정보를 이용하여 검증한다.

Description

스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 시스템, 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 매체{SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING CHARGING DATA, AND A MEDIUM HAVING COMPUTER READABLE PROGRAM FOR EXECUTING THE METHOD}
본 발명은 과금 데이터 관리 시스템, 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전력량계나 수도 계량기와 같이 스마트 워터 그리드를 구성하는 장치에서의 과금에 대한 데이터를 관리하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
현재 전 세계적으로 물부족 현상은 심화되고 있으며, 2025년에는 세계 인구의 약 3분의 2가 물부족에 처할 것으로 전망되고 있다. 이에 따라, 체계적이고 효율적인 수자원의 통합관리가 필요하게 되었다.
이에 대하여 전력망과 IT기술을 연결한 스마트 그리드(지능형 전력망)를 활용한 ‘스마트 워터 그리드’가 떠오르고 있는데, 여기서, 스마트 워터 그리드는 기존의 물 공급망에 IT기술을 접목하여 효율성과 안정성을 향상시키고, 물의 생산과 소비정보를 양방향으로 관리하는 시스템을 말한다.
이러한 스마트 워터 그리드 환경에서는, 물의 공급이나 소비에 대한 데이터가 실시간으로 계속적으로 생성되기 때문에, 방대한 량의 데이터에 대한 효율적인 관리의 필요성이 점점 증가하고 있다.
또한, 데이터의 효율성뿐만 아니라 무결성의 중요성도 무시할 수 없으며, 특히, 과금과 같이 중요한 데이터에 있어서는 오히려 데이터 관리의 효율성보다 무결성에 대한 중요성이 더욱 크다고 할 수 있다.
이에 따라, 현재에도 과금과 같이 중요한 데이터는 무결성이 보장된 통신을 통해서 수집되고 있지만, 처리(TRANSACTION) 단위로 무결성을 보장(장치(DEVICE)별로 처리(TRANSACTION) 발생 일련번호관리)되고 있기 때문에, 대용량의 처리(TRANSACTION) 데이터의 검증을 위해 과도한 자원이 소요되고, 일단 저장된 데이터의 변경 등으로 인한 데이터의 무결성에 대한 보장이 어려웠다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 스마트 워터 그리드에서 발생하는 대용량 과금 데이터에 대한 정산 관리를 용이하게 해 줄뿐만 아니라, 일단 저장된 데이터에 대해 무결성을 보장할 수 있도록 해주는 데이터 관리 시스템, 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 시스템은 파일 통합부, 암호화 정보 생성부, 정보 저장부, 및 암호화 정보 검증부를 포함한다.
파일 통합부는 수집된 과금 데이터의 량이 미리 설정된 기준보다 큰 경우 수집된 과금 데이터를 하나의 파일에 통합하여 통합 파일을 생성하고, 암호화 정보 생성부는 통합 파일에 대한 암호화 정보를 생성하고, 정보 저장부는 통합 파일에 대한 정보에 대응하여 생성된 암호화 정보를 저장하며, 암호화 정보 검증부는 암호화 정보 생성부가 정산 대기 상태인 통합 파일에 대해 생성한 암호화 정보를 정보 저장부에 저장된 암호화 정보를 이용하여 검증한다.
이와 같은 구성에 의하면, 스마트 워터 그리드에서 발생하는 대용량 과금 데이터를 개별 처리 단위가 아니라 미리 설정된 크기별로 통합한 파일 단위로 처리하기 때문에 DB자원을 절약(특히, 용량 및 부하)할 수 있게 되고, 정산 관리가 용이해질 뿐만 아니라, 정산 처리 전에 파일을 미리 저장된 암호화 정보를 이용하여 검증함으로써 정산이 수행되는 데이터에 대한 무결성을 보장할 수 있게 된다.
이때, 암호화 정보는 통합된 파일에 대한 메시지 인증 코드일 수 있다.
또한, 스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 시스템은 수집된 과금 데이터의 정보를 미리 설정된 사용자 단말로 전송하는 정산 정보 전송부를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 사용자가 거의 실시간으로 과금과 관련된 정보를 파악할 수 있게 되므로, 사용자에게 과금과 관련된 자원의 절약을 유도할 수 있게 된다.
아울러, 상기 시스템을 방법의 형태로 구현한 발명과 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 매체가 개시된다.
본 발명에 의하면, 스마트 워터 그리드에서 발생하는 대용량 과금 데이터를 개별 처리 단위가 아니라 미리 설정된 크기별로 통합한 파일 단위로 처리하기 때문에 DB자원을 절약(특히, 용량 및 부하)할 수 있게 되고, 정산 관리가 용이해질 뿐만 아니라, 정산 처리 전에 파일을 미리 저장된 암호화 정보를 이용하여 검증함으로써 정산이 수행되는 데이터에 대한 무결성을 보장할 수 있게 된다.
또한, 사용자가 거의 실시간으로 과금과 관련된 정보를 파악할 수 있게 되므로, 사용자에게 과금과 관련된 자원의 절약을 유도할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 시스템의 개략적인 블록도.
도 2는 도 1의 스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 시스템에서 수행되는 정산 파일의 생성 과정을 도시한 개략적인 흐름도.
도 3은 도 1의 스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 시스템에서 수행되는 정산 파일의 처리 과정을 도시한 개략적인 흐름도.
도 4는 도 1의 스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 시스템에서 수행되는 과금 정보 전송 과정을 도시한 개략적인 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 1에서, 스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 시스템(100)은 파일 통합부(110), 암호화 정보 생성부(120), 정보 저장부(130), 암호화 정보 검증부(140), 및 과금 정보 전송부(150)를 포함한다.
도 1에서, 스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 시스템(100)의 각 구성 요소들은 하드웨어만을 이용하여 구현할 수도 있지만, 하드웨어와 함께 동작하는 소프트웨어로 구현되는 것이 일반적일 것이다.
파일 통합부(110)는 수집된 과금 데이터의 량이 미리 설정된 기준보다 큰 경우 하나의 파일에 통합하여 통합 파일을 생성한다. 여기서, 미리 설정된 기준은 시스템의 제작자나 관리자 등에 의해 하나의 파일로 통합되도록 미리 설정된 데이터 량의 크기를 의미한다.
암호화 정보 생성부(120)는 통합 파일에 대한 암호화 정보를 생성한다. 이때, 암호화 정보는 통합된 파일에 대한 메시지 인증 코드(Message Authentication Code; MAC)일 수 있다.
메시지 인증은 기본적으로 메시지를 송신할 때 메시지 뒤에 메시지 완전성(message integrity) 검사 부호를 부가하여 전송함으로써, 전송 도중에 메시지의 내용이 부당하게(불법적으로) 변경되지 않고 정확하고 완전하게 수신되었음을 보증하기 위한 보안 기법이다.
송신자가 메시지를 송신할 때 송수신 양자 간에 사전에 약속된 암호화 키(encryption key)를 이용, 메시지 완전성 검사 부호인 메시지 인증 코드(MAC)를 산출하고 이를 암호화한 후 메시지와 함께 전송하면 키를 알고 있는 수신자가 키를 이용하여 메시지 인증 코드를 복호(decode)하고, 메시지 인증 코드를 재산출하여 두 메시지 인증 코드를 비교함으로써 변조 사실을 검사할 수 있다.
하지만, 암호화 정보는 이에 한정되지 않고, 암호화 분야의 통상의 기술자가 본 발명에 적용할 수 있는 다른 어떠한 형태의 암호화 정보로도 구현 가능하다.
정보 저장부(130)는 통합 파일에 대한 정보에 대응하여 생성된 암호화 정보를 저장한다. 통합 파일에 대한 정보는 생성된 통합 파일을 특정할 수 있도록 설정된 정보이며, 암호화 정보는 통합 파일에 대응하여 저장되기 때문에 필요시 통합 파일에 대한 정보에 의해 쉽게 획득될 수 있게 된다.
암호화 정보 검증부(140)는 암호화 정보 생성부(120)가 정산 대기 상태인 통합 파일에 대해 생성한 암호화 정보를 정보 저장부(130)에 저장된 암호화 정보를 이용하여 검증한다.
검증 결과 정산 대기 상태인 통합 파일의 무결성이 인정되면, 정산 대기 상태인 통합 파일에 대해 정산 처리가 수행되게 된다.
이와 같은 구성에 의하면, 스마트 워터 그리드에서 발생하는 대용량 과금 데이터를 개별 처리 단위가 아니라 미리 설정된 크기별로 통합한 파일 단위로 처리하기 때문에 DB자원을 절약(특히, 용량 및 부하)할 수 있게 되고, 정산 관리가 용이해질 뿐만 아니라, 정산 처리 전에 파일을 미리 저장된 암호화 정보를 이용하여 검증함으로써 정산이 수행되는 데이터에 대한 무결성을 보장할 수 있게 된다.
과금 정보 전송부(150)는 수집된 과금 데이터의 정보를 미리 설정된 사용자 단말로 전송한다. 이때, 과금 데이터 정보의 전송은 구글 클라우드 메시징(Google Cloud Messaging; GCM)을 이용하여 사용할 수 있다.
GCM은 개발자가 서버에서 자신의 안드로이드(Android) 애플리케이션으로 데이터를 전송하게 해주는 무료 서비스로서, 서버에서 가져와야 할 새로운 데이터(예: 친구가 업로드한 영화)가 있음을 안드로이드(Android) 애플리케이션에 알리는 적은 용량의 메시지이거나, 최대 4KB의 페이로드 데이터를 포함하는 메시지일 수 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 사용자가 거의 실시간으로 과금과 관련된 정보를 파악할 수 있게 되므로, 사용자에게 과금과 관련된 자원의 절약을 유도할 수 있게 된다.
도 2는 도 1의 스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 시스템에서 수행되는 정산 파일의 생성 과정을 도시한 개략적인 흐름도이다.
도 2에서 먼저, 수집된 과금 데이터의 유무를 검지하고(S100), 수집된 자료가 존재하는 경우(S110) 이를 보관한다. 과금과 같이 중요한 자료들을 무결성이 보장된 통신을 통해서 수집/보관되는데, 현재는 처리(TRANSACTION) 단위로 무결성을 보장(DEVICE별로 TRANSACTION 발생 일련번호관리)하고 있다.
이어서, 수집된 자료의 양을 체크하고((S120), 수집된 자료의 양이 미리 설정된 기준 이상이 되는 경우(S130) 수집/보관된 처리(TRANSACTION) 자료를 일정한 크기로 파일 단위로 통합(MERGE)/저장한다(S140).
통합(MERGE)된 파일에 대해서는 “보안모듈<주요특징: HMAC-SHA256방식 및 ARIA모듈, 비대칭키 방식 이용>”에서 MAC을 취득한다(S150).
MAC의 취득이 정상적으로 수행된 경우(S160), 통합(MERGE)된 파일을 정산대기상태로 설정(S170)하며, 정상적으로 수행되지 않은 경우에는 통합(MERGE)된 해당 파일은 오류 파일로 거부(REJECT)한다(S210).
정산대기상태 파일에 대해서 취득된 MAC은 해당 파일명과 함께 보안이 보장된 데이터베이스(DB)에 저장/보관하고(S180), 해당 파일은 정산(Billing) 대기 상태로 설정하고 종료한다.
DB 저장/보관이 정상적으로 수행되지 않은 경우(S190)에는 정산 대기상태인 파일을 오류파일로 거부(REJECT)한다(S200).
이와 같은 구성에 의하면, 과금 데이터의 저장에 필요한 DB 자원을 절약(특히, 용량 및 부하)할 수 있게 되고, 저장/보관중인 파일의 변경에 대비해서 파일의 영구 무결성을 보장(특히, 보관<백업> 중에)할 수 있게 된다.
도 3은 도 1의 스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 시스템에서 수행되는 정산 파일의 처리 과정을 도시한 개략적인 흐름도이다.
먼저, 정산(Billing) 처리 프로세스는 정산(Billing) 대기 상태인 파일의 생성 상황을 감시하고(S300), 정산(Billing) 대기 상태의 파일이 검지되면(S310), 해당 파일의 자료에 대해서 “보안모듈”을 통해서 MAC을 취득한다(S320).
보안 모듈을 통한 MAC 취득이 정상적으로 수행된 경우(S330) DB에서 저장/보관 중인 정산대기파일 정보와 MAC을 취득하고(S340), 정상적으로 수행되지 않은 경우에는 오류내용을 표출한다(S400).
DB에서의 MAC 취득도 정상적으로 수행된 경우(S350) 정산(Billing) 처리 프로세스는 해당 파일에 대해서 취득한 MAC과 DB에 보관중인 MAC을 비교하고(S360), 정상적으로 수행되지 않은 경우 역시 오류 내용을 표출한다(S320).
비교 결과 MAC, 및 파일정보가 같을 경우에는(S370) 정산(Billing) 처리의 진행상태를 체크하여 미진행된 경우에는 정산(Billing) 처리를 수행/완료하고 해당 파일에 대한 전산결과를 DB에 저장한다(S380).
틀린 경우에는(S390) 정산(Billing) 처리를 중단하고 오류내용을 표출한다(S430).
이와 같이, 대용량의 처리(TRANSACTION) 자료를 1건씩 중복 검증하는 대신에 파일 단위로 중복(정산(Billing) 처리가 완료되는지 여부를 판단하기 위해서)을 검증하기 때문에 중복 검증용 TOOL(DB)에 대한 부하를 획기적으로 줄일 수 있게 된다.
특히, MAC을 서로 비교하는 과정으로 인해 파일의 내용에 대해서 무결성을 확보할 수 있기 때문에, 일정 시간이 경과한 후 정산(Billing) 재처리시에도 과금의 무결성을 확보할 수 있게 된다.
도 4는 도 1의 스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 시스템에서 수행되는 과금 정보 전송 과정을 도시한 개략적인 흐름도이다.
먼저, 과금된 정보를 스마트폰 애플리케이션 프로그램(Appl)에 표출할 수 있도록 편집한다(S500).
이어서, GCM 푸시 서버로 전송하고, GCM 푸시 서버는 과금된 정보를 사용자 모바일 디바이스의 애플리케이션으로 전송한다(S510).
마지막으로, 사용자는 자신의 스마트폰 Appl에서 과금정보를 조회한다(S520).
이와 같은 구성에 의하면, 사용자가 거의 실시간으로 과금과 관련된 정보를 조회할 수 있으므로, 과금과 관련된 자원의 절약을 계몽할 수 있게 된다.
본 발명이 비록 일부 바람직한 실시예에 의해 설명되었지만, 본 발명의 범위는 이에 의해 제한되어서는 아니 되고, 특허청구범위에 의해 뒷받침되는 상기 실시예의 변형이나 개량에도 미쳐야 할 것이다.
100: 스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 시스템
110: 파일 통합부
120: 암호화 정보 생성부
130: 정보 저장부
140: 암호화 정보 검증부
150: 과금 정보 전송부

Claims (7)

  1. 수집된 과금 데이터의 량이 미리 설정된 기준보다 큰 경우 상기 수집된 과금 데이터를 하나의 파일에 통합하여 통합 파일을 생성하는 파일 통합부;
    상기 통합 파일에 대한 암호화 정보를 생성하는 암호화 정보 생성부;
    상기 통합 파일에 대한 정보에 대응하여 상기 암호화 정보를 저장하는 정보 저장부; 및
    상기 암호화 정보 생성부가 정산 대기 상태인 상기 통합 파일에 대해 생성한 암호화 정보를 상기 정보 저장부에 저장된 암호화 정보를 이용하여 검증하는 암호화 정보 검증부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 암호화 정보는 상기 통합된 파일에 대한 메시지 인증 코드인 것을 특징으로 하는 스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 수집된 과금 데이터의 정보를 미리 설정된 사용자 단말로 전송하는 과금 정보 전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정산 데이터 관리 시스템.
  4. 수집된 과금 데이터의 량이 미리 설정된 기준보다 큰 경우 상기 수집된 과금 데이터를 하나의 파일에 통합하여 통합 파일을 생성하는 단계;
    상기 통합 파일에 대한 암호화 정보를 생성하는 단계;
    상기 통합 파일에 대한 정보에 대응하여 상기 암호화 정보를 저장하는 단계;
    정산 대기 상태인 상기 통합 파일에 대한 암호화 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 정산 대기 상태인 통합 파일에 대해 생성된 암호화 정보를 상기 정산 대기 상태인 파일에 대응하여 저장된 암호화 정보를 이용하여 검증하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 암호화 정보는 상기 통합된 파일에 대한 메시지 인증 코드인 것을 특징으로 하는 스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 수집된 과금 데이터의 정보를 미리 설정된 사용자 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 방법.
  7. 제 4항의 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 매체.
KR1020130166665A 2013-12-30 2013-12-30 스마트 워터 그리드를 위한 과금 데이터 관리 시스템, 방법, 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 매체 KR20150077808A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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