KR20190037832A

KR20190037832A - 기능 확장용 미들웨어 플랫폼이 탑재된 전자식 전력량계, 이를 이용한 전력량계 애플리케이션 관리 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR20190037832A
Application number: KR1020170127561A
Authority: KR
Inventors: 최문석; 윤준철; 강수경; 최지영; 김기홍; 이승재
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2019-04-08
Also published as: KR102357121B1; KR102357120B1; KR20210134573A; KR20210134572A; KR102337182B1

Abstract

본 발명은 기능 확장용 미들웨어 플랫폼이 탑재된 전자식 전력량계, 이를 이용한 전력량계 애플리케이션 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 따른 기능 확장용 미들웨어 플랫폼이 탑재된 전자식 전력량계는, 임의의 하드웨어 및 운영체제를 구비하는 전력량계에 있어서, 전력 계량과 관련된 계량 애플리케이션과 부가서비스와 관련된 응용 애플리케이션을 포함하는 애플리케이션; 및 상기 하드웨어 및 상기 운영체제 기반으로 동작하면서, 상기 하드웨어 및 상기 운영체제와 상관없이 상기 애플리케이션에 대한 기능 확장 및 실행을 가능하게 하는 미들웨어 플랫폼;을 포함한다.

Description

기능 확장용 미들웨어 플랫폼이 탑재된 전자식 전력량계, 이를 이용한 전력량계 애플리케이션 관리 시스템 및 그 방법{SMARTMETER INSTALLED MIDDLEWARE PLATFORM FOR FUNCTION EXTENSION, SMARTMETER APPLICATION MANAGEMENT SYSTEM AND METHOD USING THE SAME}

본 발명은 기능 확장용 미들웨어 플랫폼이 탑재된 전자식 전력량계, 이를 이용한 전력량계 애플리케이션 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전력량계에 미들웨어 플랫폼을 설치하여 애플리케이션 부가 서비스 기능을 추가 또는 변경함으로써, 기기 자체를 교체할 필요가 없으며, 하드웨어나 운영체제 종류나 사양에 관계없이 동일한 기능을 구현하기 위한, 기능 확장용 미들웨어 플랫폼이 탑재된 전자식 전력량계, 이를 이용한 전력량계 애플리케이션 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.

스마트그리드(smartgrid)는 전력관리와 IT 기술을 결합하여 에너지 효율을 극대화시키기 위해, 전력회사와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환할 수 있도록 통신망을 구축하고, 이들 정보를 분석하는 관리 시스템을 마련한다.

전력회사는 스마트그리드 시장에서 더 많은 이익을 창출하기 위해, 소비자의 욕구와 필요를 이해하고 그에 적합한 전력기술을 제공하여 소비자의 스마트그리드에 대한 사용만족도를 향상시킬 필요가 있다. 즉, 전력회사는 소비자에게 실시간으로 전력 사용량을 알려주는데 머무는 것이 아니라, 소비자의 전력 소비 데이터를 신속하게 취합하고 전력사용패턴에 따른 최적 서비스를 제공하여 더 많은 소비자 참여를 이끌어내야 한다.

예를 들어, 전력회사는 소비자의 전력사용패턴을 통해 시간대와 전력수요에 따라 요금 메뉴를 개발하여 선택권을 부여하거나, 부하 예측, 고장 예방 안내 서비스를 제공하거나, 최적의 에너지 사용에 대한 맞춤형 컨설팅 서비스와 같이 새로운 부가가치를 창출할 수 있는 다양한 서비스를 개발하여 제공한다면, 소비자의 스마트그리드 사용을 더욱 증가시킬 수 있다.

이와 같이 소비자에게 다양한 부가서비스를 제공하여 참여를 이끌어내고 편익을 증가시키기 위해서는, 스마트그리드 기술의 핵심 설비인 전자식 전력량계(스마트미터)의 기능 향상이 반드시 필요하다.

현재 사용중인 전자식 전력량계는 부하 특성에 관계없이 일률적으로 계량하는 단순한 기능만을 적용하고 있고 펌웨어 방식이기 때문에, 지속적인 업데이트가 진행되지 않는다면 시간대 구분 계량, 역률 측정, 최대 수요 계측과 같은 스마트그리드 기능이 제공되지 않을 것이다.

따라서, 현재 사용중인 전자식 전력량계는 펌웨어 방식 대신에 중앙관리 방식을 적용하여 스마트그리드 기능에 대한 지속적인 업데이트가 진행될 수 있는 관리가 필요한 실정이다.

일반적으로 전자식 전력량계는 기능 요소를 일체형으로 개발하여 제조사별로 호환되지 않는다. 즉, 전자식 전력량계는 기능 요소를 블록형(또는 모듈형)으로 개발되어야 제조사별로 상호 호환이 가능하다. 이로 인해, 전자식 전력량계는 새로운 기능을 추가하거나 변경할 때, 제품 자체를 교체해야 한다. 이는 제품 자체의 가격을 상승시키고, 효율을 떨어트려 전체적으로 스마트그리드 환경을 구현하기 위한 운용 및 유지비용을 상승시키는 요인이 되고 있다.

따라서, 전자식 전력량계는 다양한 부가서비스를 제공하여 소비자의 편익을 향상시키고, 전력회사의 수익 증가를 도모하기 위해 다양한 기능의 구현이 가능하고, 제조사별 기능 호환이 가능하며 대량의 데이터를 신속히 처리할 수 있는 중앙관리 방식으로 개발될 필요가 있다.

한국등록특허공보 제10-1318983호 (2013.10.10 등록)

본 발명의 목적은 전력량계에 미들웨어 플랫폼을 설치하여 애플리케이션 부가 서비스 기능을 추가 또는 변경함으로써, 기기 자체를 교체할 필요가 없으며, 하드웨어나 운영체제 종류나 사양에 관계없이 동일한 기능을 구현하기 위한, 기능 확장용 미들웨어 플랫폼이 탑재된 전자식 전력량계, 이를 이용한 전력량계 애플리케이션 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 기능 확장용 미들웨어 플랫폼이 탑재된 전자식 전력량계는, 임의의 하드웨어 및 운영체제를 구비하는 전력량계에 있어서, 전력 계량과 관련된 계량 애플리케이션과 부가서비스와 관련된 응용 애플리케이션을 포함하는 애플리케이션; 및 상기 하드웨어 및 상기 운영체제 기반으로 동작하면서, 상기 하드웨어 및 상기 운영체제와 상관없이 상기 애플리케이션에 대한 기능 확장 및 실행을 가능하게 하는 미들웨어 플랫폼;을 포함할 수 있다.

상기 애플리케이션은, AMS 서버에 의해 설치, 삭제 및 업데이트되어 관리될 수 있다.

상기 미들웨어 플랫폼은, 자바 프로그램의 실행을 위한 요소로서, 상기 AMS 서버와 통신 인터페이스 환경을 마련하기 위해, 상기 AMS 서버에 설치된 VM 프록시와 상호 통신하여 데이터를 주고받는 VM 에이전트를 포함하는 자바 가상 머신; 및 상기 애플리케이션의 파일을 설치, 로드 및 실행하는 기능을 수행하는 API;를 포함할 수 있다.

상기 VM 프록시로부터 상기 VM 에이전트에 전달되는 명령들은, 해당하는 명령의 범주에 따라 채널로 구분될 수 있다.

상기 VM 에이전트에서 상기 VM 프록시로 전송되는 패킷 구조는, 전달되는 레코드 패킷을 설명하는 필드로서 고정 길이를 갖는 레코드 헤더, 전달된느 명령이 기록되는 필드로서 가변길이를 갖는 헤더, 실제 전달되는 데이터가 기록되는 필드로서 가변길이를 갖는 데이터를 포함하며, 상기 레코드 헤더는, 데이터 크기가 기록되는 데이터 사이즈, 통신 채널이 기록되는 채널, 상기 헤더의 크기가 기록되는 헤더 사이즈, 시스템 헤드와 헤더를 구별하기 위한 비트가 표시되는 시스템 비트, 레코드 마스크를 포함할 수 있다.

상기 VM 프록시에서 상기 VM 에이전트로 전송되는 패킷 구조는, 고정 길이를 갖는 레코드 헤더, 가변 길이를 갖는 데이터를 포함하며, 상기 레코드 헤더는, 전체 패킷 사이즈가 기록되는 패킷 사이즈, 현재 전송되는 데이터의 세션 아이디가 기록되는 세션 아이디, 현재 통신 채널이 기록되는 채널을 포함할 수 있다.

상기 VM 에이전트와 상기 VM 프록시 간 패킷 전송은, 채널 초기화를 위한 데이터를 교환하는 오픈 채널 과정, 전송 환경 및 전송 데이터 크기를 미리 확인하는 헤더 전송 과정, 실제 데이터를 전송하는 데이터 전송 과정을 통해 이루어질 수 있다.

상기 계량 애플리케이션은, 기능 제공을 위한 패키지로서, Meterapp 패키지, Display 패키지, Device 패키지, Imc 패키지, Data 패키지, Conf 패키지를 포함하며, 상기 패키지는, 패키지 다이어그램을 통해 상호 관계를 표현할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전력량계 애플리케이션 관리 시스템은, 전력 계량과 관련된 계량 애플리케이션과 부가서비스와 관련된 응용 애플리케이션을 포함하는 애플리케이션; 및 상기 하드웨어 및 상기 운영체제 기반으로 동작하면서, 상기 하드웨어 및 상기 운영체제와 상관없이 상기 애플리케이션에 대한 기능 확장 및 실행을 가능하게 하는 미들웨어 플랫폼;을 포함하는 전력량계; 및 상기 미들웨어 플랫폼과 주기적으로 통신하여 상기 애플리케이션에 대해 관리가 필요한지를 확인함에 따라 상기 애플리케이션에 대한 관리 작업을 수행하기 위한 AMS 서버;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전력량계 애플리케이션 관리 방법은, VM 프록시가 전력량계에 탑재된 미들웨어 플랫폼 내 VM 에이전트와 주기적으로 통신하여 애플리케이션에 대한 애플리케이션 상태정보를 요청하는 단계; 및 VM 프록시가 상기 애플리케이션 상태정보를 확인함에 따라 상기 애플리케이션에 대해 기능 확장을 위한 관리 작업을 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 요청 단계 이전에, 상기 VM 프록시 및 상기 VM 에이전트가 채널 초기화를 위한 데이터를 교환하는 오픈 채널을 설정하는 단계; 및 상기 VM 프록시 및 상기 VM 에이전트가 전송 환경 및 전송 데이터 크기를 미리 확인하는 헤더 전송 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 전력량계에 미들웨어 플랫폼을 설치하여 애플리케이션 부가 서비스 기능을 추가 또는 변경함으로써, 기기 자체를 교체할 필요가 없으며, 하드웨어나 운영체제 종류나 사양에 관계없이 동일한 기능을 구현할 수 있다.

또한, 본 발명은 전력량계에 미들웨어 플랫폼을 탑재하여 전력량계의 제조사에 따라 달라질 수 있는 하드웨어와 운영체제의 종류와 사양에 상관없이 동일한 기능을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 전력량계를 교체할 필요없이 전력량계의 기능을 추가 또는 변경하여 다양한 기능을 구현할 수 있다.

또한, 본 발명은 미들웨어 플랫폼을 설계하여 하드웨어 플랫폼에 대해 가용성(availability)이 높게 설계함으로써, 전력량계의 하드웨어나 운영체제의 종류 및 사양에 관계없이 동일한 기능을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명은 상호운용성을 고려하여 전력량계 내에 애플리케이션 호환성이 우수한 자바를 기반으로 한 플랫폼 및 응용 프로그램을 설치하여 다양한 통신방식과 이기종간 운영이 가능할 수 있다.

또한, 본 발명은 AMS 서버를 통한 원격 제어 및 관리 방식을 적용하여 구성을 단순화하였을 뿐 아니라, 전력량계의 기능을 용이하게 확장할 수 있다.

또한, 본 발명은 차세대 전력량계 플랫폼의 핵심원천기술을 확보하여 세계 시장을 선점할 수 있고, 한전에서 개발한 응용 프로그램을 설치 및 배포하여 응용 프로그램의 확산을 통한 한전의 인지도를 확산할 수 있다.

또한, 본 발명은 설치되는 응용 프로그램의 기능에 따른 다양한 요금제와 파생상품에 의해 부가적인 수익과 신규 비즈니스가 창출될 수 있다.

또한, 본 발명은 전력량계의 종류 및 용량에 관계없이 동일한 기능을 구현하고 운영 및 유지비용을 감소시켜 총체적인 관리비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명은 제품의 교체 없이 언제든지 사용자가 필요에 따라 선택적으로 기능을 업데이트할 수 있어 기능 추가에 따른 시간과 비용을 절감함은 물론, 사용자의 편의성을 증진시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력량계 애플리케이션 관리 시스템을 나타낸 도면,
도 2는 상기 도 1에서 전력량계의 미들웨어 플랫폼 세부 요소를 나타낸 도면,
도 3은 상기 도 1에서 계량 애플리케이션에서 미들웨어 플랫폼 내 API를 호출하여 기능을 실행하는 관계를 설명하는 도면,
도 4는 계량 애플리케이션의 패키지 다이어그램을 나타낸 도면,
도 5는 상기 도 3에서 계량 애플리케이션이 미들웨어 플랫폼 내 API를 호출하여 기능을 실현하는 관계를 패키지 다이어그램을 이용하여 설명하는 도면,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전력량계와 AMS 서버 간 통신 인터페이스 환경 구성을 나타낸 도면,
도 7은 VM 에이전트에서 VM 프록시로 전송되는 패킷 구조를 나타낸 도면,
도 8은 VM 프록시에서 VM 에이전트로 전송되는 패킷 구조를 나타낸 도면,
도 9는 VM 에이전트와 VM 프록시 간 패킷 전송 과정을 나타낸 도면,
도 10은 상기 도 1에서 AMS 서버의 세부 요소를 나타낸 도면,
도 11은 전력량계와 AMS 서버 간 애플리케이션 관리 서비스를 나타낸 도면이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력량계 애플리케이션 관리 시스템을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전력량계 애플리케이션 관리 시스템(1)은, 수요가의 전력 사용량을 측정하는 전력량계(100), 전력량계(100)에 탑재된 애플리케이션을 관리하는 AMS(Application Management System) 서버(200)를 포함한다. 여기서, 전력량계(100)와 AMS 서버(200)는 유무선 인터넷을 통해 직접 연결하거나, DCU(300)를 통해 연결할 수 있다.

구체적으로, 전력량계(100)는 내부에 호환성이 높은 미들웨어 플랫폼을 설치하여 애플리케이션의 부가서비스 기능(예를 들어, 시간대 구분 계량, 역률 측정, 최대 수요 계측, 고장 예방 안내 등)을 추가 또는 변경함으로써, 기기 자체를 교체할 필요가 없으며, 하드웨어나 운영체제 종류나 사양에 관계없이 동일한 기능을 구현할 수 있다.

즉, 전력량계(100)는 하드웨어와 운영체제에 종속적으로 설계된 네이티브 애플리케이션(native application)을 탑재하는 방식과 달리, 기능 확장이 용이한 미들웨어 플랫폼을 탑재하여 하드웨어와 운영체제에 독립적인 애플리케이션을 탑재하는 기능을 제공한다.

한편, AMS 서버(200)는 전력량계(100)에 설치된 미들웨어 플랫폼과 애플리케이션을 원격으로 관리 및 제어하는 기능을 담당한다. 이처럼, AMS 서버(200)는 전력량계에 설치된 애플리케이션의 등록을 관리하고, 해당 애플리케이션에 대하여 원격으로 관리한다.

이하, 전력량계(100)의 구성요소에 대해 설명하면 다음과 같다.

전력량계(100)는 하드웨어(HW)(110), 운영체제(OS)(120), 미들웨어 플랫폼(middleware platform)(130), DLMS 서버(140), 애플리케이션(application)(150)을 포함한다.

하드웨어(110)는 전력량계(100)를 구성하고, 전력량계(100)의 기능을 수행하는 물리적인 기기들을 의미한다.

운영체제(120)는 하드웨어(110)를 제어하고, 전력량계(100)의 자원을 관리하며, 애플리케이션(150)을 위한 기반 환경을 제공한다.

미들웨어 플랫폼(130)은 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(Application Programming Interface, 이하 'API'라 함)를 통해 언제든지 필요한 기능이 구현된 애플리케이션을 다운로드하거나 업그레이드하여 전력량계(100)의 기능 확장을 가능하게 한다. 여기서, 미들웨어 플랫폼(130)은 하드웨어(110) 및 운영체제(120)와 독립적으로 다양한 애플리케이션(150)을 관리 가능한데, 자바 기반 미들웨어, 안드로이드 기반 미들웨어 등일 수 있다. 여기서는 설명의 편의상 자바 기반 미들웨어를 중심으로 설명하기로 한다.

DLMS 서버(140)는 DCU(Data Concentration Unit)의 DLMS 클라이언트와 통신하여 DLMS/COSEM(Device Language Message Specification/Companion Specifications for Energy Metering) 프로토콜을 이용하여 원격 검침기능을 수행한다. 여기서, DLMS 서버(140)는 애플리케이션(150)에 포함되는 기능일 수 있으나, 설명의 편의상 별개의 구성요소로 도시하였다.

애플리케이션(150)은 AMS 서버(200)에 의해 설치, 삭제 및 업데이트 등이 관리되는 '계량 애플리케이션'과 '응용 애플리케이션'을 포함한다.

계량 애플리케이션은 전력량계(100)의 본래 기능인 전력 계량과 관련된 애플리케이션이며, 응용 애플리케이션은 다양한 부가서비스를 제공하는데 필요한 기능이 구현된 애플리케이션이다.

도 2는 상기 도 1에서 전력량계의 미들웨어 플랫폼 세부 요소를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 미들웨어 플랫폼(130)은 자바 ME(Micro Edition) 기반의 플랫폼으로 구현되는 경우에, API(131)와 자바 가상 머신(Java Virtual Machine)(132)를 포함한다. 이러한 미들웨어 플랫폼(130)은 애플리케이션(150)과 통신을 위한 IMC 프로토콜을 지원한다.

또한, 전력량계(100)는 미들웨어 플랫폼(130)을 포팅(porting)시켜 애플리케이션(150)을 정상적으로 수행되도록 하는 구성요소(도면 미도시)가 포함될 수 있다.

여기서는 미들웨어 플랫폼(130)에 적용된 자바(Java)의 특성을 살펴보기로 한다.

자바는 객체 지향적 프로그래밍 언어로서, 컴파일된 코드가 플랫폼 독립적이다. 자바 컴파일러는 자바 언어로 작성된 프로그램을 바이트코드(bytecode)라는 특수한 바이너리 형태로 변환한다. 여기서, 자바 가상 머신(132)은 바이트코드를 실행하기 위한 특수한 가상 머신으로서, 바이트코드를 어느 플랫폼에서나 동일한 형태로 실행시킨다. 이로 인해, 자바 가상 머신(132)은 하드웨어(110)나 운영체제(120)의 종류에 관계없이 애플리케이션(150)을 독립적으로 실행할 수 있다.

이와 같이, 자바는 하드웨어(110)나 운영체제(120)에 의존하지 않는 바이트코드인 추상적인 코드로 구현될 수 있기 때문에, 자바 가상 머신(132)과 개발에 필요한 표준 라이브러리 세트 및 컴파일러의 환경을 맞추면 모든 환경에서 동일하게 동작하기 때문에 하드웨어(110)나 운영체제(120)로부터 독립적인 애플리케이션(150)을 제공하기 위해 적합한 언어이다.

이하, 미들웨어 플랫폼(130)의 세부 요소에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 자바 가상 머신(132)은 자바 프로그램의 바이트코드를 실행할 수 있는 요소로, CLDC(Connected Limited Device Configuration)(132a), VM 에이전트(VM agent)(132b)를 포함한다.

여기서, CLDC(132a)는 자바 가상 머신(132)을 구동하는데 필요한 최소한의 자바 클래스 라이브러리로서, 자바 환경에서 반드시 지원되어야 하는 기본적인 기능들의 집합을 나타낸다. VM 에이전트(132b)는 AMS 서버(200)와 통신 인터페이스 환경을 구성하는 요소이다.

다음, API(131)는 애플리케이션(150)의 파일을 설치, 로드(load) 및 실행하는 기능을 담당한다.

이러한 API(131)는 MEEP(Micro Edition Embedded Profile)(131a), GCF(Generic Connection Framework)(131b), File I/O(131c), Device I/O(131d), JSON(JackSON)(131e), Security(131f), GUI(Graphic User Interface)(131g), 계량 API(131h)를 포함한다.

구체적으로, MEEP(131a)는 라우터, 스위치 등과 같은 지능형 종단 장치(intelligent edge devices), 통신 노드(communication node), 스마트 센서 또는 스마트 계량기와 같은 중소형의 임베디드 장치를 위한 프로파일이다.

GCF(131b)는 네트워킹과 I/O를 위한 경량 프레임워크로 보안 연결을 위한 자격증명(Certificates)을 제공한다.

File I/O(131c)는 디바이스나 외장 메모리 카드의 파일 시스템에 접근하기 위한 I/O API들을 지원하는 요소이다.

Device I/O(131d)는 소형 임베디드 디바이스에서 실행되는 자바 애플리케이션 주변장치를 위한 I/O API를 지원하는 요소이다.

JSON(131e)는 속성값 쌍으로 이루어진 데이터 오브젝트를 전달하는 JSON을 파싱하여 처리하는 요소이다.

Security(131f)는 애플리케이션 관련 보안을 위한 것으로서, 보안 인증 제공자(Security Authentication Providers)와 관련된 API들로 이루어진다.

GUI(131g)는 전력량계(100)에 표시 기능 및 설정 기능을 그래픽 환경에서 제공하는 API를 지원하는 요소이다.

계량 API(131h)는 계량 IC칩에 연동하여 계량 데이터를 측정하거나, 주변 장치들을 제어하기 위한 기능을 제공하는 요소이다.

애플리케이션(150)은 미들웨어 플랫폼(130)에서 실행되는 응용 프로그램으로, 미들웨어 플랫폼(130) 내 API(131)를 호출하여 기능을 구현한다.

애플리케이션(150)은 계량 애플리케이션(150)과 응용 애플리케이션(150)을 포함한다. 또한, 애플리케이션(150)은 전술한 바와 같이, 전력 계량을 위한 계량 애플리케이션(150)과 함께, 원격검침 기능을 구현하기 위한 DLMS 서버(140)를 포함한다. 그리고, 응용 애플리케이션(150)은 예를 들어, 에너지 컨설팅, 요금 선택, 부하 예측 또는 고장 예방 안내 등과 같은 부가서비스 관련 기능을 구현한다.

한편, 현재 수용가에 설치된 전력량계는 표준화 또는 규격화되어 있지 않은데, 서로 다른 종류의 하드웨어(110)와 운영체제(120)를 기반으로 동작한다. 하지만, 미들웨어 플랫폼(130) 및 애플리케이션(150)이 탑재된 전력량계(100)는 서로 다른 종류의 하드웨어(110)와 운영체제(120)를 기반으로 동작하더라도, 하드웨어(110)와 운영체제(120) 사양과 상관없이 동일한 기능의 기능 확장을 가능하게 한다.

도 3은 상기 도 1에서 계량 애플리케이션에서 미들웨어 플랫폼 내 API를 호출하여 기능을 실행하는 관계를 설명하는 도면이다.

계량 애플리케이션(150)의 각 기능들은 미들웨어 플랫폼(130) 내 API(131)를 호출하여 해당 기능을 수행한다.

이러한 계량 애플리케이션(150)은 표시 기능(151a), 설정 기능(151b), 부가 기능(151c), 기록 기능(151d), 자동수동검침 기능(151e), 자기진단 기능(151f), 원격검침 기능(151g)을 포함한다.

구체적으로, 표시 기능(151a)은 미들웨어 플랫폼(130) 내 API(131)의 GUI(131g)를 이용하여 계량값, 계기 상태 등을 표시하는 기능이다.

설정 기능(151b)은 미들웨어 플랫폼(130) 내 API(131)의 GUI(131g)와 File I/O(131c)를 이용하여 버튼 조작에 따라 항목별 설정값을 변경 및 저장하는 기능이다.

부가 기능(151c)은 미들웨어 플랫폼(130) 내 API(131)의 계량 API(131h)를 이용하여 원격으로 전송받는 제어신호로 부가 신호 장치를 제어하는 기능이다.

기록 기능(151d)은 미들웨어 플랫폼(130) 내 API(131)의 File I/O(131c)를 이용하여 계량 항목에 대한 검침데이터(Load Profile: LP), 최대 수요 전력, 이벤트 등을 기록 및 저장하는 기능이다.

자동수동검침 기능(151e)은 미들웨어 플랫폼(130) 내 API(131)의 File I/O(131c)를 이용하여 매월 지정 날짜에 자동으로 해당 월의 계량값을 확정하거나, 수동으로 해당 월의 계량값을 확정하는 기능이다.

자기진단 기능(151f)은 미들웨어 플랫폼(130) 내 API(131)의 계량 API(131h)를 이용하여 이상유무 발생에 대해 자기 진단을 수행하는 기능이다.

원격검침 기능(151g)은 미들웨어 플랫폼(130) 내 API(131)의 계량 API(131h)를 이용하여 DLMS 서버(140)를 통해 원격검침을 수행하는 기능이다. 원격검침 기능(151g)은 IMC 프로토콜을 통해 DLMS 서버(140)와 IMC 통신을 수행한다.

여기서, DLMS 서버(140)는 계량 애플리케이션(150)으로부터 검침데이터(전력데이터)가 전달된다.

전술한 바와 같이, 계량 애플리케이션(150)은 전력 계량 및 계측, 전력 데이터 표시 및 관리 기능을 수행하고, IMC 통신을 통해 DLMS 서버(140)와 연동하여 전력데이터를 공유한다. 이를 위해, 계량 애플리케이션(150)은 미들웨어 플랫폼(130) 내 API(131)를 호출하여 필요한 기능을 실행한다.

이는 애플리케이션들의 효율적이고 안전한 관리가 가능하며 모듈화된 소프트웨어 시스템과 원격 운영이 지원되어 기기의 가치를 향상시키고 유지 및 관리에 소요되는 비용을 감소시킬 수 있다.

이하, 계량 애플리케이션(150)에서 미들웨어 플랫폼(130) 내 API(131)를 호출하여 기능을 실행하는 관계에 대해 후술할 도 5를 통해 패키지 다이어그램을 이용하여 설명하기에 앞서, 계량 애플리케이션(150)의 패키지 다이어그램에 대해 설명하기로 한다.

도 4는 계량 애플리케이션의 패키지 다이어그램을 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 계량 애플리케이션(150)은 전력량계(100)의 다양한 기능을 제공하기 위한 패키지(package)로서, Meterapp 패키지(11), Display 패키지(12), Device 패키지(13), Imc 패키지(14), Data 패키지(15), Conf 패키지(16)를 포함한다.

여기서, 패키지는 자바 프로그램 기능의 묶음으로 일종의 폴더와 같은 개념으로, 자바 파일이 컴파일되어 변환된 클래스를 포함한다. 이들 패키지는 각각 서로 다른 기능을 수행한다. 패키지 다이어그램(package diagram)은 클래스와 같은 여러 모델 요소들을 그룹화하여 패키지를 구성하고, 패키지 사이의 관계를 표현한다.

Meterapp 패키지(11)는 JAVA ME 클래스를 포함하는 메인 패키지로서, Display 패키지(12), Device 패키지(13), Imc 패키지(14), Data 패키지(15)의 메인 클래스를 생성하고 초기화 동작을 실행하는 기능을 수행한다.

Display 패키지(12)는 전력량계(100)의 디스플레이 장치에 전력량을 표시하는 기능과 설정 기능을 수행한다.

Device 패키지(13)는 자기 진단 기능과 부가 신호를 제어하는 기능을 수행한다.

Imc 패키지(14)는 다른 애플리케이션과 검침데이터를 공유하는 기능을 수행한다. 앞서 언급한 바와 같이, 미들웨어 플랫폼(130)은 애플리케이션(150)과 통신하기 위해 IMC 프로토콜을 지원한다.

Data 패키지(15)는 검침데이터를 포함한 전력 데이터들을 읽고, 쓰고, 삭제하는 기능을 수행한다.

Conf 패키지(16)는 전력량계의 설정 파일을 관리하는 기능을 수행한다.

도 5는 상기 도 3에서 계량 애플리케이션이 미들웨어 플랫폼 내 API를 호출하여 기능을 실현하는 관계를 패키지 다이어그램을 이용하여 설명하는 도면이다.

계량 애플리케이션(150)은 전력량계(100)의 외부에 설치된 디스플레이 장치에 각종 정보를 출력하고, 전력량계(100)의 고유 설정 기능을 수행한다.

또한, 계량 애플리케이션(150)은 전력량계(100)의 상태 진단을 자체적으로 수행하고, 이 결과를 다른 애플리케이션이나 구성들에게 전송하며, 전력 사용량을 측정하여 전력 데이터를 관리하는 기능을 수행한다.

또한, 계량 애플리케이션(150)은 IMC 프로토콜을 통해 DLMS 서버(140)와 서로 연동한다.

DLMS 서버(140)는 DCU와 통신하여 전력량계(100)의 원격검침 기능을 수행하는 구성으로서, 계량 애플리케이션(150)으로부터 전력 데이터를 전송받아 DLMS/COSEM 프로토콜을 이용하여 DCU로 전력 데이터를 전송한다.

도 5를 참조하면, Meterapp 패키지(11)는 Imc 패키지(14), Data 패키지(15), Conf 패키지(16)의 메인 클래스를 생성하고 초기화 및 종료 동작을 실행하는 기능, 작업 스케줄링 기능을 수행한다.

Imc 패키지(14)는 DLMS 서버(140)와 검침데이터를 공유하는 기능을 수행한다. Imc 패키지(14)는 미들웨어 플랫폼(130) 내 API(131)의 GCF(131b)를 통해 IMC 프로토콜을 이용한 통신을 수행한다.

Data 패키지(15)는 검침데이터를 포함한 전력 데이터들을 읽고, 쓰고, 삭제하는 기능을 수행하여 원격검침 기능을 위한 전력 데이터를 Imc 패키지(14)로 제공한다. 이 경우, Data 패키지(15)는 미들웨어 플랫폼(130) 내 API(131)의 계량 API(131h)와 File I/O(131c)를 통해 전력 데이터들을 읽고, 쓰고 삭제를 수행한다.

Conf 패키지(16)는 전력량계(100)의 설정값을 관리하는 기능을 수행하며, 미들웨어 플랫폼(130) 내 속성들(properties)과 관련되어 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전력량계와 AMS 서버 간 통신 인터페이스 환경 구성을 나타낸 도면이다.

전술한 바와 같이, AMS 서버(200)는 필요한 기능이 구현된 응용 애플리케이션(150)을 전력량계(100)에 설치, 삭제 및 업데이트 등에 대해 원격으로 관리한다. 즉, AMS 서버(200)는 전력량계(100)에 응용 애플리케이션(150)을 용이하게 배포하는 역할을 담당한다.

여기서, 전력량계(100)에 포팅(porting)된 미들웨어 플랫폼(130)은 AMS 서버(200)에 의해 원격으로 배포되는 응용 애플리케이션(150)의 실행 환경을 지원한다. 다시 말해, 응용 애플리케이션(150)은 자바 가상 머신(132) 상에서 동작하는 형태로 실행된다.

이를 통해, 전력량계(100)는 수용가에 설치된 이후에도 필요한 기능을 확장할 수 있다.

한편, 전력량계(100)와 AMS 서버(200)는 통신 인터페이스 환경이 마련되어야 한다.

구체적으로, AMS 서버(200)는 미들웨어 플랫폼(130)을 통해 응용 애플리케이션(150)을 원격으로 제어 가능한 인터페이스를 제공하는 VM 프록시(VM Proxy)(211)를 포함한다.

그리고, 전력량계(100)는 AMS 서버(200)의 VM 프록시(211)를 서포트하기 위한 VM 에이전트(132b)를 미들웨어 플랫폼(130) 내에 포함한다. 즉, VM 에이전트(132b)는 VM 프록시(211)와 자바 가상 머신(132)을 서로 연결시켜 VM 프록시(211)가 자바 가상 머신(132)을 제어 가능하게 한다.

이와 같이, VM 에이전트(132b)와 VM 프록시(211)는 상호 통신하여 데이터를 서로 주고받는다.

VM 프록시(211)로부터 VM 에이전트(132b)에 전달되는 명령들은 해당하는 명령의 범주에 따라 채널(channel)로 구분된다.

VM 에이전트(132b)는 각 채널에 배당된 처리자들을 배분한다. VM 에이전트(132b)는 VM 프록시(211)로부터 전달된 명령들을 사전에 정의된 이벤트로 전달하고, 내부적으로 정의된 함수에 따라 자바 가상 머신(132)과 상호 작용을 수행하거나, 수행 결과를 다시 커맨드(command) 객체로 변환하여 응답한다.

VM 프록시(211)는 다른 프로그램이나 사용자의 명령을 중계하여 VM 에이전트(132b)에 전달한다. 여기서, VM 프록시(211)는 VM 에이전트(132b)와 연결을 위한 인터페이스와 다른 프로그램 또는 사용자와의 연결을 위한 인터페이스를 각각 가진다. 이러한 인터페이스들은 추상화되어 실제로 사용될 통신방식에 따라 실제 구현되는 클래스를 재작성하는 것으로 확장될 수 있도록 구성된다.

도 7은 VM 에이전트에서 VM 프록시로 전송되는 패킷 구조를 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, VM 에이전트(132b)에서 상기 VM 프록시(211)로 전달되는 패킷의 필드는, 4바이트(byte)의 고정 길이를 가지는 레코드 헤더(Record Header)(21), 가변 길이를 가지는 헤더(Header)(22)와 데이터(Data)(23)를 포함한다.

즉, 레코드 헤더(21)는 전달되는 레코드 패킷을 설명하는 필드이고, 헤더(22)는 전달되는 명령이 기록되는 필드이고, 데이터(23)는 실제 전달되는 데이터가 기록되는 필드이다.

그리고, 레코드 헤더(21)는 데이터(23)의 크기가 기록되는 필드인 데이터 사이즈(Data Size)(21a), 통신 채널이 기록되는 필드인 채널(Channel)(21b), 헤더(22)의 크기가 기록되는 필드인 헤더 사이즈(Header Size)(21c), 시스템 헤더(system header)와 헤더(22)를 구별하기 위한 비트가 표시되는 필드인 시스템 비트(System bit)(21d), 레코드 마스크(Record Mask)(21e)를 포함한다.

여기서, 시스템 비트(21d)는 필드값이 1이면, 이어지는 헤더(22)는 시스템 헤더로 해석될 수 있다.

도 8은 VM 프록시에서 VM 에이전트로 전송되는 패킷 구조를 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, VM 프록시(211)에서 VM 에이전트(132b)로 전달되는 패킷의 필드는, 7바이트의 고정 길이를 갖는 레코드 헤더(31), 가변길이를 갖는 데이터(32)를 포함한다.

레코드 헤더(31)는 전체 패킷 사이즈가 기록되는 4바이트 필드인 패킷 사이즈(Packet Size)(31a), 현재 전송되는 데이터(32)의 세션 아이디(session id)가 기록되는 2바이트 필드인 세션 아이디(Session id)(31b), 현재 통신 채널이 기록되는 1바이트 필드인 채널(Channel)(31c)를 포함한다.

데이터(32)는 실제 전송되는 데이터값으로 패킷 사이즈 값 만큼의 길이를 가진다.

도 9는 VM 에이전트와 VM 프록시 간 패킷 전송 과정을 나타낸 도면이다.

도 9에 도시된 바와 같이, VM 에이전트(132b)와 VM 프록시(211) 간 패킷 전송 과정은, 오픈 채널(Opne Channel) 과정(S101, S102), 헤더(Header) 전송 과정(S103, S104), 데이터(Data) 전송 과정(S105, S106)을 포함한다.

오픈 채널 과정(S101, S02)은 채널 초기화를 위한 데이터(세선 아이디[Session id], 채널 해시[Channel Hash] 등)를 교환하는 과정이다.

즉, VM 에이전트(132b)는 채널 오픈 헤더(CHANNEL_OPEN_HEADER) 및 채널 해시(CHANNEL_HASH)를 VM 프록시(211)로 전송하고(S101), 채널이 헤더를 전달받을 수 있다는 의미의 ACK 메시지(AVAILABLE_RESPONSE)를 VM 프록시(211)로 전송한다(S102).

헤더 전송 과정(S103, S104)은 실제 데이터를 전송하기 이전에 전송 환경 및 전송 데이터 크기를 미리 확인하는 과정이다.

즉, VM 프록시(211)는 실제 데이터를 전송하기 이전에 전송 환경을 미리 확인하고, 미리 전송받을 데이터의 크기를 확인하기 위해, 전송할 데이터 값이 포함된 패킷을 전송한다(S103).

그리고, VM 에이전트(132b)는 데이터 사이즈를 정상적으로 수신함을 알려주고, 실제로 수신받은 데이터 값을 확인하기 위해, 전달받은 패킷의 크기 값을 가진 ACK 메시지(ACK_RESPONSE)를 VM 프록시(211)로 전송한다(S104).

데이터 전송 과정(S105, S106)은 실제 데이터를 전송하는 과정이다.

즉, VM 프록시(211)는 실제 데이터 즉, Serialized ProxyCommand 객체가 포함된 패킷을 VM 에이전트(132b)로 전송한다(S105).

그리고, VM 에이전트(132b)는 실제 데이터를 정상적으로 수신 가능함을 알려주는 ACK 메시지(AVAILABLE_RESPONSE)를 VM 프록시(211)로 전송한다(S106).

도 10은 상기 도 1에서 AMS 서버의 세부 요소를 나타낸 도면이다.

도 10에 도시된 바와 같이, AMS 서버(200)는 통신부(210), 데이터부(220), 제어부(230), 정보교환부(240)를 포함한다.

통신부(210)는 전력량계(100)와 통신하는 기능을 가진 요소로서, VM 프록시(211)를 포함한다.

데이터부(220)는 전력량계(100)와 애플리케이션(150)의 데이터 접근 객체(Data Access Object) 및 데이터 객체(Data Object)를 제어하고 관리하는 요소로서, 데이터베이스(250)와 연동하는 데이터 관리자(221)를 포함한다.

제어부(230)는 AMS 서버(200)를 이루는 요소들의 다중 작업을 실행 및 제어하고, 데이터부(220)의 이벤트를 처리한다.

정보교환부(240)는 전력량계(100)와 연결 및 교환을 제어하는 모니터(Monitor)(241), 관제시스템(260)과 정보를 교환하는 트랜스포트(Transport)(242)를 포함한다.

도 11은 전력량계와 AMS 서버 간 애플리케이션 관리 서비스를 나타낸 도면이다.

AMS 서버(200)는 애플리케이션(150) 등록을 관리하고, 전력량계(100)에 설치된 애플리케이션(150)을 원격으로 관리한다. AMS 서버(200)는 애플리케이션(150)에 대한 설치, 삭제, 업데이터를 처리 가능하다.

이러한 AMS 서버(200)는 전력량계(100)에 탑재된 미들웨어 플랫폼(130) 내 VM 에이전트(132b)와 주기적으로 통신하여 애플리케이션(150)에 대한 '애플리케이션 상태정보'를 요청한다(S201). 이를 통해, AMS 서버(200)는 전력량계(100)에 탑재된 애플리케이션(150)에 대해 관리가 필요한지를 판단한다.

이후, 전력량계(100)는 내부에 탑재된 애플리케이션(150)의 애플리케이션 상태정보를 AMS 서버(200)로 응답한다(S202). 여기서, 애플리케이션 상태정보는 전력량계(100)에 탑재된 애플리케이션(150)의 목록, 버전 등과 관련된 정보에 대해 테이블 형식으로 제공되는 정보일 수 있다.

AMS 서버(200)는 애플리케이션 상태정보를 확인하여, 전력량계(100)의 애플리케이션(150)에 대한 관리 작업을 수행한다(S203). 즉, AMS 서버(200)는 전력량계(100)에 탑재된 미들웨어 플랫폼(130) 내 VM 에이전트(132b)와 통신하여, 기존에 설치된 애플리케이션(150)에 대한 기능 확장을 위해 설치, 삭제 및 업데이트 등을 수행한다.

한편, 전력량계(100)는 주기적으로 애플리케이션(150)에 대한 업데이트가 필요한지를 AMS 서버(200)로 확인할 수 있다(S204). 이때, 전력량계(100)는 확인 결과로, 애플리케이션(150)에 대한 업데이트가 필요하면, AMS 서버(200)를 통해 애플리케이션(150)에 대한 업데이트를 수행한다(S205).

부가적으로, 미들웨어 플랫폼(130) 및 애플리케이션(150)은 전력량계 외에 휴대폰이나 태블릿 PC, USB와 같은 저장 매체에 설치가 가능하며, AMS 서버(200)에 의해 관리 될 수 있다. 이 경우에는 고가의 홈오토메이션 장비나 홈 게이트웨이 장비 없이도 외부에서 AMS 서버(200)를 통해 애플리케이션(150)이 설치되는 다양한 기기들을 제어 및 관리할 수 있다.

또한, 미들웨어 플랫폼(130) 및 애플리케이션(150)은 전력량계(100) 즉, 스마트미터에 한정되어 적용되지 않고, 에너지 게이트웨이 등과 같은 다양한 분야에 적용 가능하다.

일부 실시 예에 의한 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.

비록 상기 설명이 다양한 실시예들에 적용되는 본 발명의 신규한 특징들에 초점을 맞추어 설명되었지만, 본 기술 분야에 숙달된 기술을 가진 사람은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 상기 설명된 장치 및 방법의 형태 및 세부 사항에서 다양한 삭제, 대체, 및 변경이 가능함을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 설명에서보다는 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된다. 특허청구범위의 균등 범위 안의 모든 변형은 본 발명의 범위에 포섭된다.

100 : 전력량계 110 : 하드웨어(HW)
120 : 운영체제(OS) 130 : 미들웨어 플랫폼
131 : API(Application Programming Interface) 131a : MEEP
131b : GCF 131c : File I/O
131d : Device I/O 131e : JSON
131f : Security 131g : GUI
131h : 계량 API 132 : 자바 가상 머신
132a : CLD 132b : VM 에이전트
140 : DLMS 서버 150 : 애플리케이션
151a : 표시 기능 151b : 설정 기능
151c : 부가 기능 151d : 기록 기능
151e : 자동수동검침 기능 151f : 자기진단 기능
151g : 원격검침 기능 151 : 계량 애플리케이션
152 : 응용 애플리케이션 200 : AMS 서버
210 : 통신부 211 : VM 프록시
220 : 데이터부 230 : 제어부
240 : 정보교환부 250 : 데이터베이스
260 : 관제시스템 300 : DCU

Claims

임의의 하드웨어 및 운영체제를 구비하는 전력량계에 있어서,
전력 계량과 관련된 계량 애플리케이션과 부가서비스와 관련된 응용 애플리케이션을 포함하는 애플리케이션; 및
상기 하드웨어 및 상기 운영체제 기반으로 동작하면서, 상기 하드웨어 및 상기 운영체제와 상관없이 상기 애플리케이션에 대한 기능 확장 및 실행을 가능하게 하는 미들웨어 플랫폼;
을 포함하는 기능 확장용 미들웨어 플랫폼이 탑재된 전자식 전력량계.
제 1 항에 있어서,
상기 애플리케이션은,
AMS 서버에 의해 설치, 삭제 및 업데이트되어 관리되는 기능 확장용 미들웨어 플랫폼이 탑재된 전자식 전력량계.
제 2 항에 있어서,
상기 미들웨어 플랫폼은,
자바 프로그램의 실행을 위한 요소로서, 상기 AMS 서버와 통신 인터페이스 환경을 마련하기 위해, 상기 AMS 서버에 설치된 VM 프록시와 상호 통신하여 데이터를 주고받는 VM 에이전트를 포함하는 자바 가상 머신; 및
상기 애플리케이션의 파일을 설치, 로드 및 실행하는 기능을 수행하는 API;
를 포함하는 기능 확장용 미들웨어 플랫폼이 탑재된 전자식 전력량계.
제 3 항에 있어서,
상기 VM 프록시로부터 상기 VM 에이전트에 전달되는 명령들은,
해당하는 명령의 범주에 따라 채널로 구분되는 기능 확장용 미들웨어 플랫폼이 탑재된 전자식 전력량계.
제 3 항에 있어서,
상기 VM 에이전트에서 상기 VM 프록시로 전송되는 패킷 구조는,
전달되는 레코드 패킷을 설명하는 필드로서 고정 길이를 갖는 레코드 헤더, 전달된느 명령이 기록되는 필드로서 가변길이를 갖는 헤더, 실제 전달되는 데이터가 기록되는 필드로서 가변길이를 갖는 데이터를 포함하며,
상기 레코드 헤더는,
데이터 크기가 기록되는 데이터 사이즈, 통신 채널이 기록되는 채널, 상기 헤더의 크기가 기록되는 헤더 사이즈, 시스템 헤드와 헤더를 구별하기 위한 비트가 표시되는 시스템 비트, 레코드 마스크를 포함하는 기능 확장용 미들웨어 플랫폼이 탑재된 전자식 전력량계.
제 3 항에 있어서,
상기 VM 프록시에서 상기 VM 에이전트로 전송되는 패킷 구조는,
고정 길이를 갖는 레코드 헤더, 가변 길이를 갖는 데이터를 포함하며,
상기 레코드 헤더는,
전체 패킷 사이즈가 기록되는 패킷 사이즈, 현재 전송되는 데이터의 세션 아이디가 기록되는 세션 아이디, 현재 통신 채널이 기록되는 채널을 포함하는 기능 확장용 미들웨어 플랫폼이 탑재된 전자식 전력량계.
제 3 항에 있어서,
상기 VM 에이전트와 상기 VM 프록시 간 패킷 전송은,
채널 초기화를 위한 데이터를 교환하는 오픈 채널 과정, 전송 환경 및 전송 데이터 크기를 미리 확인하는 헤더 전송 과정, 실제 데이터를 전송하는 데이터 전송 과정을 통해 이루어지는 기능 확장용 미들웨어 플랫폼이 탑재된 전자식 전력량계.
제 1 항에 있어서,
상기 계량 애플리케이션은,
기능 제공을 위한 패키지로서, Meterapp 패키지, Display 패키지, Device 패키지, Imc 패키지, Data 패키지, Conf 패키지를 포함하며,
상기 패키지는, 패키지 다이어그램을 통해 상호 관계를 표현하는 기능 확장용 미들웨어 플랫폼이 탑재된 전자식 전력량계.
전력 계량과 관련된 계량 애플리케이션과 부가서비스와 관련된 응용 애플리케이션을 포함하는 애플리케이션; 및 상기 하드웨어 및 상기 운영체제 기반으로 동작하면서, 상기 하드웨어 및 상기 운영체제와 상관없이 상기 애플리케이션에 대한 기능 확장 및 실행을 가능하게 하는 미들웨어 플랫폼;을 포함하는 전력량계; 및
상기 미들웨어 플랫폼과 주기적으로 통신하여 상기 애플리케이션에 대해 관리가 필요한지를 확인함에 따라 상기 애플리케이션에 대한 관리 작업을 수행하기 위한 AMS 서버;
를 포함하는 전력량계 애플리케이션 관리 시스템.
제 9 항에 있어서,
상기 미들웨어 플랫폼은,
자바 프로그램의 실행을 위한 요소로서, 상기 AMS 서버와 통신 인터페이스 환경을 마련하기 위해, 상기 AMS 서버에 설치된 VM 프록시와 상호 통신하여 데이터를 주고받는 VM 에이전트를 포함하는 자바 가상 머신; 및
상기 애플리케이션의 파일을 설치, 로드 및 실행하는 기능을 수행하는 API;
를 포함하는 전력량계 애플리케이션 관리 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 VM 에이전트와 상기 VM 프록시 간 패킷 전송은,
채널 초기화를 위한 데이터를 교환하는 오픈 채널 과정, 전송 환경 및 전송 데이터 크기를 미리 확인하는 헤더 전송 과정, 실제 데이터를 전송하는 데이터 전송 과정을 통해 이루어지는 전력량계 애플리케이션 관리 시스템.
VM 프록시가 전력량계에 탑재된 미들웨어 플랫폼 내 VM 에이전트와 주기적으로 통신하여 애플리케이션에 대한 애플리케이션 상태정보를 요청하는 단계; 및
VM 프록시가 상기 애플리케이션 상태정보를 확인함에 따라 상기 애플리케이션에 대해 기능 확장을 위한 관리 작업을 수행하는 단계;
를 포함하는 전력량계 애플리케이션 관리 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 요청 단계 이전에,
상기 VM 프록시 및 상기 VM 에이전트가 채널 초기화를 위한 데이터를 교환하는 오픈 채널을 설정하는 단계; 및
상기 VM 프록시 및 상기 VM 에이전트가 전송 환경 및 전송 데이터 크기를 미리 확인하는 헤더 전송 단계;
를 더 포함하는 전력량계 애플리케이션 관리 방법.