KR20160004309A - 전기적 활동을 검출하기 위한 전기적 활동 센서 디바이스 및 전기적 활동 모니터링 장치 - Google Patents

전기적 활동을 검출하기 위한 전기적 활동 센서 디바이스 및 전기적 활동 모니터링 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160004309A
KR20160004309A KR1020157033003A KR20157033003A KR20160004309A KR 20160004309 A KR20160004309 A KR 20160004309A KR 1020157033003 A KR1020157033003 A KR 1020157033003A KR 20157033003 A KR20157033003 A KR 20157033003A KR 20160004309 A KR20160004309 A KR 20160004309A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrical
rfid
sensor device
power
data
Prior art date
Application number
KR1020157033003A
Other languages
English (en)
Inventor
알리 루지르
쟝-이브 르 나우르
쟝-뤽 로베르
Original Assignee
톰슨 라이센싱
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 톰슨 라이센싱 filed Critical 톰슨 라이센싱
Publication of KR20160004309A publication Critical patent/KR20160004309A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D4/00—Tariff metering apparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • G01R22/061—Details of electronic electricity meters
    • G01R22/063—Details of electronic electricity meters related to remote communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
    • G01R21/133—Arrangements for measuring electric power or power factor by using digital technique
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00—Electric signal transmission systems
    • G08C19/02—Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D2204/00—Indexing scheme relating to details of tariff-metering apparatus
    • G01D2204/20—Monitoring; Controlling
    • G01D2204/24—Identification of individual loads, e.g. by analysing current/voltage waveforms
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10366—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves the interrogation device being adapted for miscellaneous applications
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/40—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture
    • H04Q2209/47—Arrangements in telecontrol or telemetry systems using a wireless architecture using RFID associated with sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q2209/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems
    • H04Q2209/60—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for transmitting utility meters data, i.e. transmission of data from the reader of the utility meter
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • Y02B90/248—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/30—Smart metering, e.g. specially adapted for remote reading
    • Y04S20/38—
    • Y04S20/52—

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)

Abstract

전기 디바이스의 전기적 상태를 모니터링하기 위한 전기적 활동 모니터링 디바이스는 전기 디바이스의 전력 케이블에 부착 가능한 RFID 센서 디바이스를 기초로 한다. 모니터링 디바이스는 전기 디바이스의 전력 상태의 변화에 응답하여 전력 케이블에서 생성된 전기 펄스와 자기 결합하며 데이터를 RFID 판독기에 무선으로 전송하는 이중 기능을 수행하는 안테나 소자를 포함한다. 전기적 활동 모니터링 장치는 또한 RFID 센서 디바이스를 구비한 각각의 전력 케이블에 의해 전력 공급 네트워크에 연결된 적어도 하나의 전기 디바이스의 전기적 상태를 모니터링하기 위해 제공된다. 전기적 활동 모니터링 장치는 RFID 센서 디바이스와 통신하기 위한 RFID 판독기를 포함한다.

Description

전기적 활동을 검출하기 위한 전기적 활동 센서 디바이스 및 전기적 활동 모니터링 장치{ELECTRICAL ACTIVITY SENSOR DEVICE FOR DETECTING ELECTRICAL ACTIVITY AND ELECTRICAL ACTIVITY MONITORING APPARATUS}
본 발명은 전력 공급 네트워크에 연결된 전기 디바이스의 전기적 활동, 특히 전력 상태의 변화를 검출하기 위한 전기적 활동 센서 디바이스에 관한 것이다. 본 발명은 또한 하나 이상의 전기 디바이스의 전기적 활동을 모니터링하기 위한 전기적 활동 모니터링 장치에 관한 것이다. 전기적 활동 센서 디바이스는 무선 주파수 식별 디바이스(RFID: radio frequency identification device)를 기초로 한다.
전기 디바이스들의 전기적 활동의 모니터링은 예컨대, 에너지 소모, 사용자 활동 프로파일의 구축, 및 보안 또는 안전 모니터링 시스템의 분야에서 많은 유용한 애플리케이션들을 찾아냈다. 예컨대, 가정환경에서, 세탁기, 조명 기기들, 쿠커, 토스터기 또는 커피 머신과 같은 전기 디바이스들의 활동에 대한 지식은 가정 습관 및 사용자 활동에 대한 유용한 정보를 제공할 수 있어, 프로파일이 구축되는 것을 가능하게 한다.
전기 디바이스들의 활동을 모니터링하기 위한 공지된 해법은 전력 콘센트(power outlet)에 플러그가 끼워진 원격 제어 모듈들(remote controlled modules)을 기초로 하며 각각의 전력 콘센트로부터 전력을 공급받는 전기 설비의 전기 소모를 측정하도록 구성된 복잡한 전기 미터 시스템을 채택한다. 이런 원격 제어 모듈들은 전형적으로 대응하는 전기 기구를 원격으로 모니터링하고 제어하기 위해서 저전력 무선 기술을 기초로 한 무선 통신 시스템을 구비한다. 그러나 이런 진보된 미터 시스템들은 복잡하고 값비싼 맞춤 설치를 요구한다. 사실, 가정 자동화 및 모니터링에 대한 최근의 연구 보고서는 가격 및 기술적인 복잡성을 광범위한 채택에 반하는 주력 시장의 장애물 및 저해물인 것으로서 나타내고 있다. 이런 기술의 다른 단점은 전기 디바이스들이 한 전력 콘센트에서 다른 전력 콘센트로 옮겨질 수 있다는 것이다. 더욱이 조명 기기들과 같은 일부 디바이스들은 항상 전력 콘센트로부터 전력을 공급받는 것은 아니다.
전기 디바이스들의 활동을 검출하기 위한 다른 해법은 전력 공급 네트워크의 하나 또는 여러 포인트에서 전력선들을 모니터링함으로써 전기 디바이스의 "EMI(electromagnetic interference) 시그너처(signature)"를 감지하는 것을 기초로 한다. 그러나 이들 기술은 다양한 디바이스의 EMI 시그너처를 학습하기 위한 맞춤형 교정 및 트레이닝 프로세스를 요구한다. 더욱이 EMI 시그너처들은 시간이 갈수록 진화할 수 있다. 네트워크에 연결된 다양한 능동 디바이스들의 시그너처들을 분해하기 위해 복잡한 신호 처리 기술들이 요구되며, 얻어진 결과는 항상 매우 정확한 것은 아니다.
본 발명은 앞서 말한 내용을 염두에 두고 발명되었다.
일반적인 형태에서 본 발명은 무선 주파수 식별 디바이스(RFID)를 기초로 한 전기적 활동 센서 디바이스에 관한 것이다.
본 발명의 제1 양상에 따르면, 전기 디바이스의 전기적 상태를 모니터링하기 위한 전기적 활동 모니터링 디바이스가 제공되며, 이 디바이스는 전기 디바이스의 전력 케이블에 부착 가능한 RFID 센서 디바이스를 포함하고, RFID 센서 디바이스는 전기 디바이스의 전력 상태에서의 변화에 응답하여 전기 신호를 생성하기 위해 전력 케이블에서 생성된 전기 펄스와 자기 결합되도록 동작 가능한 안테나 소자; 및 생성된 전기 신호에 응답하여 전기 디바이스의 전력 상태 변화를 나타내는 데이터를 저장하기 위한 메모리 소자를 포함하고, 안테나 소자는 또한 전기 디바이스의 전력 상태 변화를 나타내는 데이터, 및 RFID 센서 디바이스를 식별하는 식별 데이터를 RFID 판독기 디바이스에 무선으로 전송하도록 동작 가능하다.
따라서 전기적 활동의 검출은 단순하고 저 비용의 방식으로 제공될 수 있다. RFID 센서는 전기적 활동 검출 기능 및 전기적 활동 데이터의 전송 기능의 이중 기능을 갖는다. 데이터는 예를 들어, 전력 공급 네트워크를 통해 원격 RFID 판독기에 의한 질의에 응답하여 그 RFID 판독기에 전송될 수 있다.
한 디바이스의 전력 상태에서의 변화는 디바이스의 스위칭 온, 디바이스의 스위칭 오프, 대기 모드에서 온 전력 상태로의 스위칭, 온 전력 상태에서 대기 모드로의 스위칭을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 안테나 소자는 동일한 동작 주파수 범위 내에서 전기 펄스와의 자기 결합(magnetic coupling)과 무선 전송 모두를 수행한다. 이는 데이터 전송을 위해 추가적인 신호 처리를 제공할 필요가 없기 때문에 단순화된 검출 디바이스를 제공한다.
일 실시예에서 안테나 소자는 루프 안테나를 포함한다. 예를 들어, 안테나 소자는 루프 안테나로서 형성될 수 있거나 또는 안테나 소자는 통합된 루프 안테나를 가진 안테나 어셈블리일 수 있다.
일 실시예에서, 안테나 소자는 유도 코일을 형성하기 위해 전력 케이블의 적어도 일부 주위에 배열되도록 구성된다. 이런 구성은 더욱 효율적인 자기 결합을 제공한다.
일 실시예에서, 디바이스는 상이한 전력 상태들 간의 스위칭으로부터 유도된 전기 신호들을 구별하도록 구성된 펄스 검출기를 포함한다. 예를 들어, 펄스 검출기는 전기 디바이스의 스위칭 온으로부터 유도된 전기 신호와 전기 디바이스의 스위칭 오프로부터 유도된 전기 신호를 구별하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 펄스 검출기는 대기 모드에서 온 상태로의 스위칭으로부터 유도된 전기 신호와 온 상태에서 대기 모드로의 스위칭으로부터 유도된 전기 신호를 구별하도록 구성될 수 있다. 일부 특정 실시예에서, 펄스 검출기는 오프 상태와 온 상태 간의 스위칭으로부터 유도된 전기 신호들과 대기 모드와 온 상태 간의 스위칭으로부터 유도된 전기 신호들을 구별하도록 구성될 수 있다. 이렇게 하여 전력 상태에 대한 정보가 제공된다.
일 실시예에서, RFID 센서 디바이스는 전력 코드를 통한 전자기 유도에 의해 구동되는 수동형 RFID 태그로서 동작 가능하다. 이는 배터리 구동 RFID 태그들의 사용을 회피하여 전력 소모가 줄어들게 할 수 있다.
일 실시예에서, 디바이스는 전기 디바이스가 스위칭 온될 때 전기 디바이스의 전력 소모를 나타내는 데이터를 제공하기 위한 전기 소모 측정 수단을 포함하며, 안테나 소자에 의해 전송된 데이터는 전기 디바이스의 전력 소모를 나타내는 데이터를 포함한다.
일 실시예에서, 디바이스는 전기 디바이스의 전력 상태에서 검출된 변화의 시간으로부터의 지속 시간을 측정하기 위한 타이머를 포함한다.
전기 디바이스의 전력 상태 변화를 나타내는 데이터는 RFID 태그를 식별하는 식별 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 식별 데이터는 전력 상태 변화를 나타내기에 충분할 수 있다. 다른 실시예들에서, 전력 상태 변화를 나타내는 데이터는 RFID 태그 식별 데이터와 더불어 전송될 수 있다.
본 발명의 제2 양상에 따르면, RFID 센서 디바이스를 구비한 각각의 전력 케이블에 의해 전력 공급 네트워크에 연결된 적어도 하나의 전기 디바이스의 전기적 상태를 모니터링하기 위한 전기적 활동 모니터링 장치가 제공되며, 전기적 활동 모니터링 장치는, 하나 이상의 RFID 센서 디바이스들의 전기적 상태에서의 변화를 나타내는 데이터를 판독하기 위한 RFID 판독기 모듈 - 각각의 RFID 센서 디바이스는 전기 디바이스의 각각의 전력 케이블에 부착되고, 전기적 상태에서의 변화를 나타내는 데이터는 각각의 RFID 센서 디바이스로부터 무선으로 수신됨 -, 및 RFID 판독기 모듈에 의해 수신된 데이터로부터, 전력 공급 네트워크의 어느 전기 디바이스들이 전기적 상태를 변경했는지 결정하기 위한 모니터 디바이스를 포함한다.
일 실시예에서, RFID 판독기 모듈은 전기적 상태에서의 변화를 나타내는 데이터를 요청하기 위해 RFID 센서들로의 하나 이상의 질의 신호의 전송을 트리거하도록 구성된다.
일 실시예에서, RFID 판독기 모듈은 전력 공급 네트워크에 연결된 전기 미터에 의해 측정된 전력 소모에서 검출된 변화에 응답하여 하나 이상의 질의 신호의 전송을 트리거하도록 구성된다.
일 실시예에서, 통신 네트워크에 연결된 원격 서버로 데이터를 전송하거나 또는 원격 서버로부터 데이터를 수신하는 것을 가능하게 하기 위해 통신 네트워크와 연결하기 위한 통신 네트워크 인터페이스가 제공된다.
일 실시예에서, RFID 판독기 모듈은 통신 네트워크를 통해 수신된 명령 신호에 응답하여 하나 이상의 질의 신호의 전송을 트리거하도록 구성된다.
일 실시예에서, 전기적 활동 모니터링 장치는 외부 데이터 통신 네트워크와 내부 데이터 통신 네트워크 사이에 인터페이스를 제공하는 게이트웨이 디바이스에 포함된다.
본 발명의 추가 양상은 외부 데이터 통신 네트워크와 내부 데이터 통신 네트워크 사이에 인터페이스를 제공하고 본 발명의 제2 양상의 임의의 실시예에 따르는 장치를 포함하는 게이트웨이 디바이스를 제공한다.
본 발명의 추가 양상에 따르면, 전기 디바이스의 전기적 상태를 모니터링하기 위한, 본 발명의 제1 양상의 임의의 실시예에 따르는 적어도 하나의 전기적 활동 센서 디바이스, 및 본 발명의 제2 양상의 임의의 실시예에 따르는 전기적 활동 모니터링 장치를 포함하는 전기적 활동 모니터링 시스템이 제공된다.
일 실시예에서, 전기적 활동 모니터링 시스템은 전력 공급 네트워크에서 전력 소모를 모니터링하기 위한 전기적 활동 모니터링 장치에 연결된 전기 미터를 더 포함한다.
본 발명의 추가 양상에 따르면, 전기 디바이스의 전기적 상태를 모니터링하기 위한 RFID 센서 디바이스가 제공되며, 이 RFID 센서 디바이스는 전기 디바이스의 전력 케이블에 부착 가능하고, 전기 디바이스의 전력 상태에서의 변화에 응답하여 전기 신호를 생성하기 위해 전력 케이블에서 생성된 전기 펄스와 자기 결합하도록 동작 가능한 안테나 소자; 및 생성된 전기 신호에 응답하여 전기 디바이스의 전력 상태 변화를 나타내는 데이터를 저장하기 위한 메모리 소자를 포함하고, 안테나 소자는 또한 전기 디바이스의 전력 상태 변화를 나타내는 데이터를 RFID 판독기 디바이스에 무선으로 전송하도록 동작 가능하다.
본 발명의 추가 양상은 가정용 설비의 가정용 전기 기구들의 활동의 검출을 위한 RFID 시스템을 제공하고, 이 RFID 시스템은 가정용 전기 기구들의 전력 소모를 측정하기 위한 전기 미터, 각각의 가정용 전기 기구의 전력 공급 코드에 테이핑된 RFID 감지 태그들, 전기 미터에 의해 전달된 가정용 전기 기구 전력 소모의 변화를 검출하기 위한 수단, 변화가 검출되면 검출 수단에 의해 트리거되는, RFID 감지 태그들로부터 데이터를 판독하는 무선 주파수 식별(RFID) 태그 판독기 - 데이터는 각각의 기구의 상태(온 또는 오프)와 식별 코드를 포함함 -, 트리거된 RFID 태그 판독기에 의해 판독된 데이터를 분석할 때 적어도 하나의 기구의 상태 변화를 식별하기 위한 수단, 및 적어도 하나의 식별된 기구의 상태 변화와 관련 있는 정보를 전달하기 위한 수단을 포함한다.
일 실시예에서, 가정용 전기 미터에 의해 전달된 가정용 전기 기구 전력 소모의 변화는 적어도 하나의 가정용 전기 기구의 상태 변화에 기인한다.
일 실시예에서, 각각의 RFID 감지 태그는 UHF 대역에서 동작하는 안테나를 포함한다.
일 실시예에서, RFID 시스템은 홈 게이트웨이에 내장된다.
일 실시예에서, 각각의 수동형 RFID 감지 태그는 가정용 전기 기구의 상태가 변하고 있을 때 전력 공급 코드를 통하여 흐르는 임펄스 전류의 검출을 허용하는 수동형 센서를 포함한다.
본 발명의 추가 양상은 전력 공급 네트워크에 연결된 전기 디바이스의 전기적 활동의 검출을 위한 RFID 시스템에 관한 것이며, 이 RFID 시스템은 각각의 전기 디바이스의 전력 공급 코드에 부착된 적어도 하나의 RFID 감지 태그, 전력 공급 네트워크에 연결된 전기 미터에 의해 전달된 전력 소모에서의 변화를 검출하기 위한 수단, 적어도 하나의 RFID 감지 태그로부터 데이터를 판독하기 위해 변화가 검출되는 경우에 검출 수단에 의해 트리거링되는, 무선 주파수 식별(RFID) 태그 판독기 - 데이터는 각각의 전기 디바이스의 상태(온 또는 오프)와 식별 코드를 포함함 -, 및 트리거된 RFID 태그 판독기에 의해 판독된 데이터를 분석할 때 적어도 하나의 전기 디바이스의 상태의 변화를 식별하기 위한 수단을 포함한다.
본 발명의 소자들에 의해 구현되는 일부 프로세스들은 컴퓨터로 구현될 수 있다. 이에 따라, 이런 소자들은 완전한 하드웨어 실시예, 완전한 소프트웨어 실시예(펌웨어, 상주 소프트웨어, 마이크로-코드 등을 포함함), 또는 일반적으로 본 명세서에서 "회로", "모듈" 또는 "시스템"으로서 모두가 지칭될 수 있는 소프트웨어 및 하드웨어 양상들을 결합한 실시예의 형태를 취할 수 있다. 더욱이, 이런 소자들은 매체에 구현된 컴퓨터 이용 가능한 프로그램 코드를 갖는 표현의 임의의 유형 매체에 구현된 컴퓨터 프로그램 제품의 형태를 취할 수 있다.
본 발명의 소자들이 소프트웨어적으로 구현될 수 있기 때문에, 본 발명은 임의의 적당한 캐리어 매체를 통해 프로그램 가능한 장치에 제공하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 코드로서 구현될 수 있다. 유형의 캐리어 매체는 플로피 디스크, CD-ROM, 하드 디스크 드라이브, 자기 테이프 디바이스, 또는 솔리드 스테이트 메모리 디바이스 등과 같은 저장 매체를 포함할 수 있다. 일시적인 캐리어 매체는 전기 신호, 전자 신호, 광 신호, 음향 신호, 자기 신호 또는 전자기 신호, 예를 들어 마이크로웨이브 또는 RF 신호와 같은 신호를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 이하 다음의 도면을 참고로 하여 단지 예로서 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 하나 이상의 실시예가 구현될 수 있는 전기적 활동 모니터링 시스템의 개요 블록도이다
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따르는 RFID 센서 디바이스의 개요 블록도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따르는 RFID 센서 디바이스의 개요 블록도이다.
도 3a-3c는 본 발명의 다른 실시예들에 따르는 RFID 센서 디바이스의 개요도이다.
도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따르는 안테나 어셈블리의 개요도이다.
도 4는 전기 디바이스의 전력 케이블에 부착된, 본 발명의 일 실시예에 따르는 RFID 센서 디바이스를 예시한 개요도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따르는 RFID 센서 디바이스의 소자들의 기능 블록도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따르는 RFID 센서에 의해 구현되는 신호 처리 프로세스를 예시한 그래프 도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따르는 전기적 활동 모니터링 장치의 개요 블록도이다.
도 7은 본 발명의 추가 실시예에 따르는 RFID 센서 디바이스의 개요 블록도이다.
도 1은 본 발명의 하나 이상의 실시예들이 구현될 수 있는 전기적 활동 모니터링 시스템의 개요 블록도이다. 전기적 활동 모니터링 시스템(100)은 n개의 전기 디바이스들(101_1 내지 101_n)의 전기적 상태의 변화를 모니터링한다. 각각의 전기 디바이스(101_1 내지 101_n)는 각각의 전력 케이블(102_1 내지 102_n)에 의해 전력 공급 네트워크(110)의 전력 콘센트(103_1 내지 103_n)에 연결된다. 도 1에 도시된 실시예에서는 각각의 전기 디바이스(101_1 내지 101_n)가 각각의 전력 콘센트(103_1 내지 103_n)에 연결되어 있지만, 본 발명의 다른 실시예에서 복수의 전기 디바이스들이 동일한 전력 콘센트(103_x)에 연결될 수 있음을 이해할 것이다. 각각의 전력 케이블(102_1 내지 102_n)은 각각의 RFID 센서 유닛(200_1 내지 200_n)을 구비한다. 전기적 활동 모니터링 시스템(100)은 전력 공급 네트워크(110)에 연결된 전기적 활동 모니터링 장치(300)를 더 포함한다. 전력 공급 네트워크(110)는 전력 공급 네트워크(110)에서의 전기 소모를 측정하기 위한 스마트 전기 미터(400)를 구비한다. 전기적 활동 모니터링 장치(300)는 시스템의 전기적 활동에 대한 데이터가 예컨대 전력 공급 회사의 서버와 같은 원격 서버 디바이스에 전송될 수 있도록 인터넷 네트워크와 같은 통신 네트워크(NET)에 연결될 수 있다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따르는 RFID 센서 디바이스(200)의 개요 블록도이다.
RFID 센서 디바이스(200)는 안테나(210), 펄스 검출 모듈(220), 및 전기적 상태 변화를 나타내는 데이터를 저장하기 위한 메모리 칩(230)을 포함한다. 전기 디바이스의 전력 상태 변화를 나타내는 데이터는 RFID 태그를 식별하는 식별 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 식별 데이터는 전력 상태 변화를 나타내기에 충분할 수 있다. 다른 실시예들에서, 전력 상태 변화를 나타내는 데이터는 RFID 태그 식별 데이터와 더불어 전송될 수 있다.
RFID 센서 디바이스는 또한 RFID 태그, RFID 라벨, RFID 트랜스듀서 등으로서 지칭될 수 있다.
안테나(210)는 이중 기능을 갖는다. 먼저, RFID 센서 유닛(200_x)의 안테나(210)는 대응하는 전기 디바이스(101_x)가 전력 상태의 변화를 경험할 때, 예컨대 스위칭 온 또는 스위칭 오프될 때, 각각의 전력 케이블(102_x)에서 생성된 전기 펄스를 검출하는데 사용된다. 사실, 생성된 전기 펄스는 각각의 전기 디바이스(101_x)의 전력 상태의 변화로부터 생긴다. 전기 디바이스(101_x)가 스위칭 온 또는 오프될 때, 전류 펄스가 전기 디바이스의 각각의 전력 케이블(102_x)에 흐른다. 전력 케이블(102_x)에 부착된 각각의 RFID 센서 디바이스(200_x)의 안테나(210)는 펄스 검출 모듈(220)에 의해 검출될 수 있는 전기 펄스를 생성하는 전류 펄스와 자기 결합한다.
안테나(210)의 제2 기능은 데이터를 메모리 칩(230)으로부터 모니터링 디바이스(300)의 RFID 판독기에 무선으로 전송하는 것이다. 사실, 안테나(210)의 동작 주파수 범위는 자기 결합에 의한 임펄스 검출 기능과 RFID 판독기로의 데이터의 무선 전송 기능 모두의 실행을 가능하게 한다.
예를 들어, 본 실시예에서, RFID 센서 디바이스(200)는, UHF 주파수 대역, 예컨대 800MHz 내지 960MHz의 범위, 예로서 860MHz 또는 900MHz의 영역 또는 433MHz의 영역, 또는 HF 주파수 대역, 예컨대 13.6MHz의 영역에서 동작하는 원거리/장거리 RFID 태그이다.
RFID는 비특정 단거리 디바이스로서 고려된다. 이것은 라이센스 없이 주파수 대역들을 이용할 수 있다. 그럼에도 불구하고, RFID는 전형적으로 현지 정의들(ETSI, FCC 등)에 부합해야 한다.
- LF: 125kHz - 134,2kHz: 저주파수들
- HF: 13.56MHz: 고주파수들
- UHF: 860MHz - 960MHz: 극초단파(UHF)들
SHF: 2.45GHz: 초고주파
RFID 센서 디바이스(200)로부터의 데이터의 전송은 RFID 판독기로부터 질의에 응답하여 수행될 수 있다.
메모리 칩(230)은 대응하는 전기 디바이스(101_x)의 전기적 상태의 변화를 지시하는 데이터를 저장한다. 본 발명의 일부 실시예들에서, 전력 케이블(102_x)에서의 전기 펄스에 의해 안테나(210)에서 유도되며 펄스 검출기(220)에 의해 검출되는 전압은 메모리 칩(230)을 활성화하여 데이터가 저장되는 것을 가능하게 하는데 사용될 수 있다. 수동형 RFID 태그의 경우, 안테나(210)는 RFID 센서 디바이스(200)의 모듈들을 동작시키기 위하여 전력 케이블에서 전류 펄스로부터 전력을 거둬들일 수 있는 전력-커플링-인덕터로서 작용한다. 이런 특정 실시예에서 RFID 센서 디바이스(200)가 수동 RFID 센서 디바이스이기 때문에, 에너지 소모가 최소화될 수 있는데, 그 이유는 배터리와 같은 전원으로부터 RFID 센서 디바이스(200)로 전력이 끊임없이 공급되지 않기 때문이다. 그러나, 본 발명의 대안적인 실시예에서, RFID 센서 디바이스(200)가 자신의 전력 공급 수단에 의해 전력을 공급받는 능동형 RFID 태그 또는 배터리 보조 수동형 RFID 태그일 수 있음을 이해할 것이다.
전기 모니터링 시스템(100)에서 각각의 RFID 센서 디바이스(200)는 모니터링 디바이스(300)가 그것을 식별하는 것을 가능하게 하는 식별 코드를 구비한다.
RFID 센서 디바이스(200)는 예컨대 아교, 스티킹 테이프(sticking tape) 또는 스티커와 같은 접착제에 의해; 예컨대 스테이플(staple), 나사, 못과 같은 기계적 결합에 의해; 또는 각각의 전력 케이블(102_x)의 절연 외장 커버(insulating sheath cover)에 내장됨에 의해, 등등, 임의의 형태의 고정 수단에 의해 각각의 전력 케이블(102_x)에 부착될 수 있다.
도 2b는 본 발명의 특정 실시예에 따르는 RFID 센서 디바이스(2000)의 개요 블록도이다. RFID 센서 디바이스(2000)는 UHF 안테나(2010); RFID 센서 디바이스(2000)의 전력 모듈들에 DC 전압을 제공하기 위한 정류기(2011), 복조기(2012), 전압 조정기(2013), 후방 산란 변조기(2014), 메모리(2030) 및 디지털 로직 회로(2016)를 포함하는 RFID 회로; 및 정류기(2017) 및 펄스 검출기(2020)를 포함하는 펄스 검출 회로를 포함한다. 펄스 검출 회로는 전력 공급 케이블에서 전기 펄스에 의해 안테나 루프(2010)에 유도된 펄스를 검출하고 RFID 칩셋의 일 비트 메모리의 값, 소위 "상태 비트"를 변경(0에서 1로 또한 그 반대로)하여 정보를 RFID 메모리(2030)에 전달하도록 구성된다. RFID 센서는 임펄스 센서 회로가 연결되는 표준 수동형 UHF 표준 준수 RFID 태그일 수 있다.
하나의 특정 실시예에서, 도 3a에 도시된 바와 같이, RFID 센서 디바이스(200A)는 스티커의 형태로 제공되는데 이 스티커를 각각의 전력 케이블(102_x)에 부착하기 위하여 스티커의 아랫면에 접착제(252A)가 제공되는 반면, 스티커의 윗면에는 안테나(210A), 펄스 검출 모듈(220A) 및 메모리 칩(230A)이 제공되며 보호 커버층(255A)에 의해 커버된다.
본 발명의 일부 실시예들에서 안테나(210)는 전력 케이블(102_x)의 적어도 일부 주위에 들어맞도록 성형될 수 있다. 본 발명의 일부 실시예들에서, RFID 센서 디바이스(200)의 안테나(210)는 루프 안테나의 형태를 가지며 각각의 전력 케이블(102_x)의 적어도 일부 주위에 배치되어 사용된다.
도 3b 및 3d는 본 발명의 일 실시예에 따르는 RFID 센서(200B)의 예를 개요적으로 도시한다. RFID 센서(200B)는 안테나 어셈블리(210)를 구비하며, 안테나 어셈블리는 전력 케이블에서 전류 흐름과의 자기 결합을 보장하기 위해 루프 소자(213)로 RFID 판독기에 데이터를 전송하고 전기 케이블에서 전기 임펄스의 검출을 위한 UHF 안테나 소자들(211 및 212)를 포함하고, RFID 회로는 펄스 검출기(220)와 RFID 메모리(230)를 포함한다. 안테나 어셈블리의 형상은 전력 케이블의 폼 팩터에 기초하여 구성된다.
도 3c는 본 발명의 다른 실시예에 따르는 RFID 센서의 다른 예를 개요적으로 도시한다. RFID 센서(200C)는 안테나 어셈블리(210)를 구비하며, 안테나 어셈블리는 전력 케이블에서 전류 흐름과의 자기 결합을 보장하기 위해 루프 소자(213C)로 RFID 판독기에 데이터를 전송하고 전기 케이블에서 전기 임펄스의 검출을 위한 UHF 안테나 소자들(211C 및 212C)을 포함하고, RFID 회로는 펄스 검출기(220)와 RFID 메모리(230)를 포함한다. 안테나 어셈블리는 도 3b의 안테나 어셈블리와 동일한 방식으로 동작하나 UHF 안테나 소자들과 루프 소자와는 형상이 상이하다.
도 4는 전기 기구(101), 본 예에서는 헤어드라이어의 전력 케이블(102)에 부착된 RFID 센서 디바이스(200)의 구성을 개요적으로 도시한다. RFID 센서(200)는 전력 케이블(102)의 일부 주변을 둘러싸는 접착제를 구비한 플렉시블 기판 상에 제공된다.
도 5a는 안테나(210)가 루프 안테나의 형태를 갖는 RFID 센서 디바이스(200)의 펄스 검출 모듈(220)의 동작 예를 도시한 개요도이다. 전력 상태 변화 펄스 신호 A가, 자기 결합 효과에 의해서, 루프 안테나(210)에 의해 획득된다. 전력 상태 변화 펄스 신호 A의 크기가 미리 결정된 임계치(예컨대 1V)를 초과할 때, 블록 비교기(221)가 입력 펄스 신호를 검출하고 이에 응답하여 출력 신호 B의 상태를 변경한다. 멀티 트리거링을 회피하기 위하여, 지연 디바이스(temporization device)(222)가 설정된 지연 시간 동안 비교기로부터 나오는 신호에 대응하는 신호 C를 출력에 제공하기 위해서 비교기(221)의 출력에 연결될 수 있다. D 플립플롭 모듈(223)은 상태 비트 D를 생성한다. 상태 비트 D는 각각의 클록킹된 임펄스마다 변경되는데, 그 이유는 D 플립플롭 모듈(223)이 지연 모듈(222)의 출력 신호 C에 의해 클록킹(clocking)되기 때문이다. 결과적으로 비트 신호 D의 최종 비트는 각각의 검출된 펄스(스위치 온 또는 오프)에서 상태를 변경한다. 상태는 그러므로 전력 상태 변화를 보여주는데 사용될 수 있다. 이 비트 값은 RFID 센서 디바이스(200)의 메모리 칩(230)에 저장된다. 각각의 전기 디바이스(101_x)의 전력 상태의 변화를 나타내는 이런 정보는 RFID 센서 디바이스(200)의 식별 코드 ID와 함께 모니터링 디바이스(300)에 전송될 수 있다. 도 5a의 동작의 신호들 A, B, C 및 D는 도 5b에 그래프로 표현되어 있다.
본 발명의 특정 실시예에서는 카운터 리셋에서 전기 디바이스(101_x)의 초기 전력 상태를 알고 있음으로 인해, 비트 신호 D의 상태로부터 전기적 변화가 온/오프 전기적 상태 변화에 대응하는지 또는 오프/온 전기적 상태 변화에 대응하는지를 결정하는 것이 가능하다. 더욱이, 이전 판독에서 전기 디바이스의 온 또는 오프 전력 상태를 알고 있음으로 인해 후속하는 판독에서 온 또는 오프 전력 상태가 추정될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따르는 전기적 활동 모니터링 장치(300)를 개요적으로 도시한 블록도이다. 전기적 활동 모니터링 장치(300)는 RFID 판독기 디바이스(310), 및 RFID 데이터 신호들을 처리하기 위한 모니터링 디바이스(320)를 포함한다.
RFID 판독기 디바이스(310)는 원거리 RFID 타입 판독기이고, 각각의 다이폴 타입 안테나(250)로부터 무선 전송을 통해 네트워크의 전력 케이블(102)에 부착된 전기적 활동 센서들로부터 전송된 RFID 데이터 신호들을 무선으로 수신하고 각각의 다이폴 타입 안테나들(250)로의 무선 전송을 통해 RFID 질의 신호들을 RFID 센서들(200)로 전송하도록 구성된다.
모니터링 디바이스(320)는 전기적 활동 모니터링 시스템(100)에서 전기 디바이스들(101_1 내지 101_n)의 전기적 활동 상태를 나타내는 데이터를 RFID 판독기 디바이스(310)로부터 수신한다.
본 발명의 하나의 특정 실시예에서, 모니터링 디바이스(330)는 시스템의 전력 공급 네트워크(110)에 연결된 스마트 타입 전기 미터(400)에 연결된다. 전기 미터(400) 및 모니터링 디바이스(330)는 무선 또는 유선 연결로 연결될 수 있다. 스마트 전기 미터(400)는 전력 네트워크(110)에 연결된 전기 디바이스들(101_1 내지 101_n)의 전력 소모를 모니터링하도록 구성된다. 스마트한 전기 미터(400)는 전력 소모의 변화: 예컨대 전력 네트워크(110)에 의해 제공된 하나 이상의 전기 디바이스들(101_1 내지 101_n)의 스위칭 온으로부터 생길 수 있는 전력 소모의 속도의 증가, 또는 전력 네트워크(110)에 의해 제공된 하나 이상의 전기 디바이스들(101_1 내지 101_n)의 스위칭 오프로부터 생길 수 있는 전력 소모의 속도의 감소를 검출하도록 구성된다. 전력 소모에서 검출된 변화에 응답하여, RFID 판독 프로세스를 활성화하기 위하여 명령 신호가 모니터링 디바이스(330)로부터 RFID 판독기 디바이스(310)에 전송된다. RFID 판독기 디바이스(310)는 명령 신호에 응답하여, RFID 센서 디바이스들(200_1 내지 200_n)의 각각의 RFID 메모리 칩(230_1 내지 230_n)에 저장된 전기적 상태 데이터를 판독하기 위하여 질의 신호를 RFID 센서 디바이스(200_1 내지 200_n)에 전송한다. 질의 신호는 RFID 센서 디바이스들(200_1 내지 200_n)에 의해 모니터링 장치(300)를 향하여 후방산란된다. RFID 센서 디바이스들(200_1 내지 200_n)로부터의 후방산란된 신호들 각각은 각각의 전기 디바이스들(102_1 내지 102_n)의 식별 코드, 및 각각의 RFID 메모리 칩(230)에 저장된 대응하는 전력 상태 변화 정보를 포함한다. 수집된 전력 상태 변화 정보 신호는 인터페이스 디바이스(320)에서 수신되며, RFID 판독기 디바이스(310)의 RFID 처리 모듈(312)에 의해 판독되도록 변환된다. 처리된 전력 상태 변화 활동 정보는 그 후 모니터링 디바이스(330)에 전송된다.
모니터링 디바이스(330)는 또한, 수신된 전력 상태 변화 정보를 처리하거나, 또는 전력 상태 변화 정보를 다른 디바이스, 예컨대 통신 네트워크를 통해 연결된 원격 디바이스에 전달한다.
예컨대, 가정용 전력 공급 네트워크(110)에 연결된 커피 머신과 같은 전기 디바이스(101_x)가 스위칭 온되면(예컨대, 오프 전력 상태로부터 또는 대기 모드로부터):
1. 전체 전력 소모는 커피 머신에 의해 소모된 전력에 대응하는 양만큼 증가할 것이다. 이런 전력 소모의 변화는 스마트 전기 미터(400)에 의해 측정될 것이다.
2. 스위칭 온에 응답하여 대응하는 전력 케이블에서 생성된 전류 임펄스는 각각의 전력 케이블에 부착된 대응하는 RFID 센서 디바이스(200)를 활성화하고, 상태 정보 변화(오프에서 온으로)는 비트("상태 비트")를 0(오프 상태에 대응함)에서 1(온 상태에 대응함)로 스위칭함으로써 RFID 메모리 칩에 저장된다.
스마트 전기 미터(400)에 의해 측정된 전력 소모의 증가는 모니터링 디바이스(330)에 의해 검출될 수 있다. 검출된 증가에 응답하여, RFID 판독기 디바이스(310)의 판독 단계를 트리거하기 위해 판독 명령이 RFID 판독기 디바이스(300)에 전송된다. RFID 판독기 모듈(310)은 전력 네트워크(110)에 연결된 전기 디바이스들(101_1 내지 101_n)의 RFID 센서 디바이스들(200_1 내지 200_n) 모두를, 질의 신호를 전송함에 의해 판독한다. 각각의 RFID 센서(200_1 내지 200_n)의 판독 정보는 그것의 식별 및 그것의 전기적 온/오프 변화 상태를 포함한다.
본 발명의 일부 실시예들에서, 판독된 모든 RFID 센서 디바이스들의 전기적 변화 상태를, 이전 판독 단계에서의, 전기 디바이스의 상태 데이터세트에 저장된 이전 상태와 비교함에 의해, 어느 전기 디바이스들에 전력이 공급되었는지를 추정하는 것이 가능하고 전기 디바이스 상태 데이터세트가 이에 따라 갱신될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들에서, 대응하는 RFID 메모리 칩 상에 저장된 각각의 상태 비트 신호의 상태는 어느 전기 디바이스 또는 디바이스들이 스위칭 온 또는 오프되었는지를 식별하는데 사용될 수 있다.
전기 디바이스에 대한 본 발명의 일부 특정 실시예들에서, 온에서 오프 또는 대기로의 전력 상태 변화에 의해 생성된 전기 펄스는, 펄스 신호들을 특징화함에 의해, 오프 또는 대기에서 온으로의 전력 상태 변화에 의해 생성된 전기 펄스와 구별될 수 있다. 이런 실시예들의 RFID 센서 디바이스(200)의 임펄스 검출기(220)는 생성된 전기 펄스 신호의 특징들로부터 전기 펄스가 온에서 오프 또는 대기로의 전력 상태 변화에서 생기는지, 또는 오프 또는 대기에서 온으로의 전력 상태 변화에서 생기는지를 검출하도록 구성된다.
추가 실시예에서, 임펄스 검출기는 최종 펄스 신호들을 특징화함에 의해 오프에서 온과 대기에서 온을 구별하고; 온에서 대기와 온에서 오프를 구별하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 전기 디바이스(101_x)에 의해 소모된 전력은 예컨대, 오프에서 온으로의 전력 상태 변화 또는 대기에서 온으로의 전력 상태 변화를 검출한 다음, 전기 디바이스가 온 상태에 놓이는 지속 시간을 결정하는 것에 의해 결정될 수 있다. 그 후 전력 소모를 나타내는 데이터는 전력 상태 변화를 나타내는 데이터가 RFID 판독기 디바이스(300)에 전송되는 방식과 동일하게 대응하는 RFID 센서 디바이스(200_x)로부터 RFID 판독기 디바이스(300)에 무선으로 전달될 수 있다.
전력 상태 변화 데이터 또는 소모 데이터는 전력 네트워크(110)의 전기적 활동에 대한 관련 정보를 제공하도록, 예컨대 가정용 사용자 프로파일을 구축하고, 전력 소모의 증가를 검출 및 경고하며/하거나 에너지 소모를 줄이기 위한 추천을 제공하도록 처리될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, RFID 판독기는, 모니터링 디바이스(330)로부터의 명령에 응답하여 RFID 판독기로부터 RFID 센서 디바이스로 질의 신호를 전송하는 대신, 모니터링 디바이스에 의해 명령받지 않고, RFID 센서 디바이스들에 자동으로, 예컨대 주기적으로 질의 신호를 전송할 수 있다.
시스템의 일부 실시예에서 해당 모니터링 디바이스는 외부 인터넷 네트워크에 연결된 가정용 게이트웨이 시스템의 일부일 수 있다. 전체 가정 전력 소모의 실시간 추적이 인터넷 네트워크를 통해 가정용 전기 공급자에 의해 제공될 수 있다. 예컨대 전기 공급자는 원격 서버로부터 게이트웨이 디바이스를 통해 신호를 전송함에 의해 RFID 판독기의 판독 단계를 트리거할 수 있다.
도 7은 본 발명의 추가 실시예에 따르는 RFID 센서 디바이스(700)의 개요적인 기능 블록도이다.
RFID 센서 디바이스(700)는 안테나(710), 펄스 검출 모듈(720), 및 RFID 센서의 식별 데이터 및 전기적 상태 변화를 나타내는 데이터를 저장하기 위한 메모리 칩(730)을 포함한다. 이들 소자는 도 2의 실시예의 대응하는 소자와 유사한 방식으로 동작한다. 도 2의 실시예에 대하여, RFID 센서 디바이스(700)는 타이머(740)를 더 포함한다. 타이머(740)는 펄스 검출기(720)에 의해 펄스가 검출된 때로부터 시간량을 측정함에 의해 전기 디바이스가 전기적 상태가 변경된 지속 시간을 측정하는데 사용된다. 이 시간 데이터는 메모리(730)에 저장되며 ID 데이터 및 전기적 상태 데이터와 함께 RFID 판독기에 전송될 수 있다. 이 타이밍 데이터는 디바이스가 스위칭 온 또는 오프된 시간량이 결정되는 것을 가능하게 한다.
비록 본 발명이 특정 실시예를 참고로 위와 같이 설명되었다 할지라도, 본 발명은 이 특정 실시예들에 제한되지 않으며, 통상의 기술자에게는 본 발명의 범위 내에 있는 수정들이 자명할 것이다.
예컨대, 전술한 예들이 가정용 전력 네트워크 시스템에 대해 설명되었다 할지라도, 본 발명의 실시예는 전기 디바이스들이 연결되는 임의의 전력 네트워크에 적용될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 더욱이 시스템은 보안 또는 안전 애플리케이션들에서, 전력 상태가 변화된, 예컨대 스위칭 온 또는 스위칭 오프되는 전기 디바이스를 식별하기 위해 적용될 수 있다.
전술한 예시적 실시예들을 참조하면 관련 기술분야의 통상의 기술자에 대해 많은 추가 수정 및 변형이 암시될 것인데, 이들 실시예들은 단지 예로서 주어지고, 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지는 않으며, 본 발명의 범위는 첨부 청구항들에 의해서만 결정된다. 특히, 상이한 실시예들로부터의 상이한 특징들은 적절한 경우에 상호교환될 수 있다.

Claims (14)

  1. 전기 디바이스(101)의 전기적 상태를 모니터링하기 위한 전기적 활동 센서 디바이스로서,
    상기 전기 디바이스의 전력 케이블(102)에 부착 가능한 RFID 센서 디바이스(200; 700)를 포함하고, 상기 RFID 센서 디바이스(200; 700)는
    상기 전기 디바이스의 전력 상태에서의 변화에 응답하여 전기 신호를 유도하기 위해 상기 전력 케이블에서 생성된 전기 펄스와 자기 결합하도록 동작 가능한 안테나 소자(210; 710); 및
    상기 유도된 전기 신호에 응답하여 상기 전기 디바이스의 전력 상태 변화를 나타내는 데이터를 저장하기 위한 메모리 소자(230; 730)를 포함하고,
    상기 안테나 소자(210; 710)는 또한 상기 전기 디바이스의 전력 상태 변화를 나타내는 데이터, 및 RFID 센서 디바이스(200; 700)를 식별하는 식별 데이터를 RFID 판독기 디바이스에 무선으로 전송하도록 동작 가능한, 전기적 활동 센서 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 소자(210; 710)는 그것의 동작 주파수 범위 내에서 상기 전기 펄스와의 자기 결합과 데이터 전송 둘 다를 수행하는, 전기적 활동 센서 디바이스.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 RFID 센서 디바이스(200; 700)는 원거리 RFID 태그로서 동작 가능한, 전기적 활동 센서 디바이스.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안테나 소자(210; 710)는 루프 안테나를 포함하는, 전기적 활동 센서 디바이스.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안테나 소자(210; 710)는 유도 코일을 형성하기 위해 상기 전력 공급 케이블(102)의 적어도 일부 주위에 배열되도록 구성되는, 전기적 활동 센서 디바이스.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 디바이스의 스위칭 온으로부터 유도된 전기 신호와 상기 전기 디바이스의 스위칭 오프로부터 유도된 전기 신호를 구별하도록 구성된 펄스 검출기(220; 720)를 포함하는, 전기적 활동 센서 디바이스.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 RFID 센서 디바이스(200; 700)는 상기 전력 케이블을 통한 전자기 유도에 의해 구동되는 수동형 RFID 태그로서 동작 가능한, 전기적 활동 센서 디바이스.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 디바이스가 스위칭 온될 때 상기 전기 디바이스의 전력 소모를 나타내는 데이터를 제공하기 위한 전기 소모 측정 수단을 더 포함하며, 상기 안테나 소자에 의해 전송된 데이터는 상기 전기 디바이스의 전력 소모를 나타내는 데이터를 포함하는, 전기적 활동 센서 디바이스.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 디바이스의 전력 상태의 변화가 검출된 후의 지속시간을 측정하기 위한 타이머(740)를 더 포함하는, 전기적 활동 센서 디바이스.
  10. RFID 센서 디바이스(200)를 구비한 각각의 전력 케이블(102)에 의해 전력 공급 네트워크에 연결된 적어도 하나의 전기 디바이스(101)의 전기적 상태를 모니터링하기 위한 전기적 활동 모니터링 장치로서,
    각각의 RFID 센서 디바이스(200)의 전력 상태에서의 변화를 나타내는 전기적 상태 데이터를 판독하기 위한 RFID 판독기 모듈(310)을 포함하고, 각각의 RFID 센서 디바이스(200)는 전기 디바이스의 각각의 전력 케이블(102)에 부착되며, 상기 전기적 상태 데이터는 상기 각각의 전력 케이블(102)을 통해 상기 각각의 RFID 센서 디바이스(200)로부터 무선으로 수신되는, 전기적 활동 모니터링 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 RFID 판독기 모듈(310)은 상기 전력 공급 네트워크에 연결된 전기 미터(400)에 의해 측정된 전력 소모에서의 검출된 변화에 응답하여 하나 이상의 질의 신호의 전송을 트리거하도록 구성되는, 전기적 활동 모니터링 장치.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 통신 네트워크에 연결된 원격 서버에 데이터를 전송하거나 또는 상기 원격 서버로부터 데이터를 수신하는 것을 가능하게 하기 위해 통신 네트워크와 연결하기 위한 통신 네트워크 인터페이스를 포함하는, 전기적 활동 모니터링 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 RFID 판독기 모듈(310)은 상기 통신 네트워크를 통해 수신된 명령 신호에 응답하여 하나 이상의 질의 신호의 전송을 트리거하도록 구성되는, 전기적 활동 모니터링 장치.
  14. 외부 데이터 통신 네트워크와 내부 데이터 통신 네트워크 사이에 인터페이스를 제공하고 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따르는 장치를 포함하는 게이트웨이 시스템.
KR1020157033003A 2013-04-23 2014-04-16 전기적 활동을 검출하기 위한 전기적 활동 센서 디바이스 및 전기적 활동 모니터링 장치 KR20160004309A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13305535.0 2013-04-23
EP13305535.0A EP2796834A1 (en) 2013-04-23 2013-04-23 Radio frequency identification system
PCT/EP2014/057829 WO2014173783A1 (en) 2013-04-23 2014-04-16 Electrical activity sensor device for detecting electrical activity and electrical activity monitoring apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160004309A true KR20160004309A (ko) 2016-01-12

Family

ID=48483010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157033003A KR20160004309A (ko) 2013-04-23 2014-04-16 전기적 활동을 검출하기 위한 전기적 활동 센서 디바이스 및 전기적 활동 모니터링 장치

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10003863B2 (ko)
EP (2) EP2796834A1 (ko)
JP (1) JP6388642B2 (ko)
KR (1) KR20160004309A (ko)
CN (1) CN105308417B (ko)
HK (1) HK1222448A1 (ko)
TW (1) TW201445847A (ko)
WO (1) WO2014173783A1 (ko)
ZA (1) ZA201507944B (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2796834A1 (en) * 2013-04-23 2014-10-29 Thomson Licensing Radio frequency identification system
US9881250B2 (en) 2013-06-07 2018-01-30 Fisher Controls International Llc Methods and apparatus for RFID communications in a process control system
WO2016112043A1 (en) * 2015-01-05 2016-07-14 iDevices, LLC Iot communications bridging power switch
US10303134B2 (en) * 2015-04-10 2019-05-28 Fisher Controls International Llc Methods and apparatus for multimode RFST communications in process control systems
EP3098609B1 (en) 2015-05-29 2018-08-22 Thomson Licensing Electrical activity sensor device for detecting electrical activity and electrical activity monitoring apparatus
FR3038049B1 (fr) * 2015-06-26 2017-08-11 Centre Nat Rech Scient Dispositif rfid de determination de l'etat de fonctionnement et d'identifcation d'un appareil electrique
US10209281B2 (en) 2015-12-07 2019-02-19 Google Llc Monitoring power status
EP3193140A1 (en) * 2016-01-15 2017-07-19 Thomson Licensing Method and apparatus for switch on/off impulse detection
US10261114B1 (en) * 2017-12-05 2019-04-16 General Electric Company Device and method for device detection using electrical non-linear characteristics
CN110415500A (zh) * 2018-04-28 2019-11-05 北京群菱能源科技有限公司 一种基于rfid电表采集终端抄表系统
DE202018103319U1 (de) * 2018-06-13 2019-09-16 Wago Verwaltungsgesellschaft Mbh Sensoreinrichtung für eine Reihenklemmenanordnung, Reihenklemmenanordnung, Reihenklemme, Schaltschrank sowie Ausleseeinrichtung
US11722805B1 (en) * 2019-04-10 2023-08-08 Alarm.Com Incorporated Electrical appliance power monitoring
CN111460841B (zh) * 2020-03-31 2024-02-27 中国银行股份有限公司 射频识别标签的检测电路和方法
CN112653241B (zh) * 2020-12-16 2023-06-09 南方电网数字平台科技(广东)有限公司 电网监测方法和装置、物联计量单元
CN113899472B (zh) * 2021-11-11 2024-07-05 国网山东省电力公司青岛市即墨区供电公司 一种高稳定的数字测温方法与装置
CN116247628B (zh) * 2022-12-27 2023-12-05 国网河北省电力有限公司石家庄市栾城区供电分公司 线路跳闸稳定装置与使用方法
CN115882610B (zh) * 2023-03-08 2023-05-16 西安瑞宝电子科技有限公司 城区电力沟道缆线走径轨迹绘制系统

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL78889A (en) * 1986-05-23 1989-09-28 Elbit Computers Ltd Electronic magnetic compass system
US7167078B2 (en) * 2004-02-19 2007-01-23 Pourchot Shawn C Electric, telephone or network access control system and method
US7669765B2 (en) * 2004-04-23 2010-03-02 Winware, Inc. RFID switching
JP4079930B2 (ja) * 2004-09-30 2008-04-23 Ｎｅｃパーソナルプロダクツ株式会社 測定システム
WO2006098268A1 (ja) 2005-03-16 2006-09-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 導電性粒子を用いたフリップチップ実装方法およびバンプ形成方法
US20060264732A1 (en) * 2005-05-05 2006-11-23 Chunwu Wu System and method for electromagnetic navigation in the vicinity of a metal object
FI20050501L (fi) * 2005-05-11 2006-11-12 Valtion Teknillinen Etätunnistinjärjestelmä ja -menetelmä sekä etätunnistimen käyttö
FI122463B (fi) * 2005-12-02 2012-01-31 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Menetelmä ja laitteisto energiamittarin kaukolukemiseksi
JP2007156779A (ja) * 2005-12-05 2007-06-21 Hitachi Ltd センサネットシステム、基地局及びセンシングデータの中継方法
US7657763B2 (en) * 2005-12-29 2010-02-02 Panasonic Electric Works Co., Ltd. Systems and methods for selectively controlling electrical outlets using power profiling
FI118865B (fi) * 2006-05-19 2008-04-15 Valtion Teknillinen Menetelmä ja laitteisto kiinteistön valvontaa varten
KR100891201B1 (ko) 2008-07-25 2009-04-02 (주) 에코센스 스위치 Ｏｎ／Ｏｆｆ 감지를 통한 전력 사용량 계측 장치
AU2009291571B2 (en) 2008-09-15 2015-08-20 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Management control of household appliances using continuous tone-coded DSM signalling
KR100891253B1 (ko) 2008-09-18 2009-04-01 (주) 에코센스 스위치 감지방식을 이용한 조명분야 에너지 사용량 모니터링 방법
WO2010104991A2 (en) * 2009-03-10 2010-09-16 Wal-Mart Stores, Inc. Universal rfid tags and manufacturing methods
US8269622B2 (en) * 2009-03-17 2012-09-18 Jetlun Corporation Method and system for intelligent energy network management control system
CN101776754A (zh) 2009-10-16 2010-07-14 深圳市科陆电子科技股份有限公司 电力系统仓库的自动识别定位方法
CN101739592B (zh) * 2009-12-31 2015-09-09 马宇尘 基于电流生成的振动测量型电子标签及系统
US8149119B2 (en) 2010-02-09 2012-04-03 Ekstrom Industries, Inc. Utility meter tamper monitoring system and method
CA2747468A1 (en) * 2010-08-10 2012-02-10 General Electric Company Diagnostics using sub-metering device
CN201892954U (zh) * 2010-12-10 2011-07-06 珠海银邮光电技术发展股份有限公司 具有监控功能的新型天线系统
US9110195B2 (en) * 2011-04-14 2015-08-18 Wen J. Whan Electromagnetic and its combined surveying apparatus and method
US20120280828A1 (en) * 2011-05-02 2012-11-08 Kim Moon J Rfid-based electricity metering system
CN102496814B (zh) 2011-11-11 2014-03-26 国家电网公司 一种智能插座及智能控制系统
EP2796834A1 (en) * 2013-04-23 2014-10-29 Thomson Licensing Radio frequency identification system
US9479848B2 (en) * 2013-11-08 2016-10-25 General Electric Company System and method for monitoring characteristics of an electrical device
EP2916465A1 (en) * 2014-03-05 2015-09-09 Thomson Licensing Electrical activity sensor device for detecting electrical activity and electrical activity monitoring apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
TW201445847A (zh) 2014-12-01
CN105308417A (zh) 2016-02-03
JP2016518805A (ja) 2016-06-23
EP2989425A1 (en) 2016-03-02
CN105308417B (zh) 2018-11-13
WO2014173783A1 (en) 2014-10-30
JP6388642B2 (ja) 2018-09-12
HK1222448A1 (zh) 2017-06-30
EP2989425B1 (en) 2018-11-07
ZA201507944B (en) 2017-01-25
US10003863B2 (en) 2018-06-19
US20160105735A1 (en) 2016-04-14
EP2796834A1 (en) 2014-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160004309A (ko) 전기적 활동을 검출하기 위한 전기적 활동 센서 디바이스 및 전기적 활동 모니터링 장치
US9785809B2 (en) Electrical activity sensor device for detecting electrical activity and electrical activity monitoring apparatus
KR20150104530A (ko) 전기적 활동을 검출하기 위한 전기적 활동 센서 디바이스 및 전기적 활동 모니터링 장치
US9459673B2 (en) System and a method for remotely interacting with items present in an environment for communicating with computing device
US9893411B2 (en) Electrical activity sensor device for detecting electrical activity and electrical activity monitoring apparatus
JP2015171154A5 (ko)
JP2016518805A5 (ko)
US9824249B2 (en) Electrical activity sensor device for detecting electrical activity and electrical activity monitoring apparatus
JP2018147136A (ja) ワイヤレスセンサシステム、交信装置、センサタグ、および、通信方法
US10229299B2 (en) RFID device for determining the operating status and identification of an electric appliance
EP3141915A1 (en) Electrical activity sensor device for detecting electrical activity and electrical activity monitoring apparatus
CN208421857U (zh) 一种数据中心资产管理系统
US20170307661A1 (en) Electrical activity sensor device for detecting electrical activity and electrical activity monitoring apparatus
BR102015004805A2 (pt) Dispositivo sensor de atividade elétrica para detectar atividade elétrica e aparelho para monitorar atividade elétrica
Catarinucci et al. RFID augmented devices for autonomous sensing and computation

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
WITB Written withdrawal of application