WO2011015410A2

WO2011015410A2 - Gateway-einrichtung zur erfassung eines ressourcenverbrauchs, identifikationsmodul, ressourcenverbrauchsverwaltungssystem und verfahren

Info

Publication number: WO2011015410A2
Application number: PCT/EP2010/059260
Authority: WO
Inventors: Rainer Falk; Steffen Fries; Andreas KÖPF
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2009-08-05
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2011-02-10
Also published as: WO2011015410A3; DE102009036181A1

Abstract

Eine Gateway-Einrichtung (1) zur Erfassung eines Ressourcenverbrauchs, wie zum Beispiel vom Strom, Gas oder Wasser, durch einen Ressourcenabnehmer (RA) ist mit Kopplungsmitteln (4) zur Ankopplung eines Identifikationsmoduls (2) des Ressourcenabnehmers (RA) ausgestattet. Die Gateway-Einrichtung (1) erzeugt in Abhängigkeit von Identifikationsdaten (ID), die in dem Identifikationsmodul (2) gespeichert sind, und von Ressourcenverbrauchsdaten (VD) oder Ressourceneinspeisungsdaten, wie Strom-, Gas- oder Wasserverbrauche Ressourcennutzungsdaten (ND). Die Ressourcennutzungsdaten (ND) können dann an eine Servereinrichtung (6) eines Ressourcenlieferanten bzw. eines Strom-, Gas- oder Wasserversorgers gesendet werden. Die Ressourcenverbrauchsdaten (VD) sind dabei von einem entsprechenden Strom-, Gas- oder Wasserzähler bereitgestellt. Es wird ferner ein entsprechendes Identifikationsmodul (2) vorgestellt, und ein Ressourcenverbrauchsverwaltungssystem (100), welches einfach Verbrauchsabrechnungen ermöglicht. Außerdem ist ein Verfahren zum Betreiben einer Gateway-Einrichtung (1) oder eines entsprechenden Ressourcenverbrauchsverwaltungssystem (100) vorgestellt. Die Gateway-Einrichtung (1) ermöglicht den einfachen Wechsel zwischen Versorgungsunternehmen, die geeignete Identifikationsmodule (2) an Ihre Kunden verteilen.

Description

Beschreibung

Gateway-Einrichtung zur Erfassung eines Ressourcenverbrauchs, Identifikationsmodul, RessourcenverbrauchsverwaltungsSystem und Verfahren

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gateway-Einrichtung zur Erfassung eines Ressourcenverbrauchs, beispielsweise von Gas, Strom oder Wasser, welche mit einem Identifikationsmodul zusammenwirken kann. Ferner betrifft die Erfindung ein Res- sourcenverbrauchsverwaltungssystem, insbesondere zur Erfassung von Strom-, Gas-, Wasser- oder Wärmeverbrauchen und zur Abrechnung derselben sowie ein Verfahren zum Betreiben der Gateway-Einrichtung .

Bislang werden verschiedene Energieversorgungssysteme, wie beispielsweise für die Strom-, Wasser-, Gas- oder Wärmeversorgung getrennt verwaltet und insbesondere gegenüber dem Verbraucher jeweils abgerechnet. Es sind Konzepte entwickelt worden, die ein Gateway zur Erfassung des jeweiligen Einzelenergieverbrauchs erfordern, wobei das Gateway die erfassten Verbrauchswerte zum jeweiligen Energieanbieter oder Versorger zur Auswertung und Abrechnung überträgt. Das entsprechende Gateway, welches auch als intelligenter Strom- oder

Verbrauchszähler bezeichnet wird, wird üblicherweise von dem Versorgungsunternehmen bereitgestellt und kann vom Endkunden in der Regel nicht bedient werden. Bei einem Wechsel des entsprechenden Energieanbieters durch den Endkunden sind daher aufwändige Verwaltungsvorgänge notwendig, um die Verbrauchs- daten dem jeweiligen Versorgungsunternehmen zuzuleiten. In besonders ungünstigen Konfigurationen muss das Gateway bei einem Anbieterwechsel ausgetauscht werden.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Gateway-Einrichtung bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch eine Gateway-Einrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Identifikationsmodul für eine entsprechende Gateway-Einrichtung nach Anspruch 12, ein Ressourcenverbrauchsverwaltungssystem nach Anspruch 15 und ein Verfahren zum Betreiben einer Gateway-Einrichtung nach Anspruch 16 gelöst. Demgemäß ist eine Gateway-Einrichtung zur Erfassung eines

Ressourcenverbrauchs durch einen Ressourcenabnehmer vorgesehen. Die Gateway-Einrichtung umfasst Kopplungsmittel zur An- kopplung eines Identifikationsmoduls des Ressourcenabnehmers. Die Gateway-Einrichtung ist dabei derart eingerichtet, dass sie in Abhängigkeit von den im Informationsmodul gespeicherten Identifikationsdaten und von Ressourcenverbrauchsdaten oder Ressourceneinspeisungsdaten Ressourcennutzungsdaten erzeugt. Die Ressourcennutzungsdaten können an eine Servereinrichtung eines Ressourcenlieferanten übertragen werden. Die Ressourcenverbrauchsdaten oder Ressourceneinspeisungsdaten werden dabei von mindestens einem an die Gateway-Einrichtung gekoppelten Ressourcenzähler bereitgestellt.

Ein Verfahren zum Betreiben einer entsprechenden Gateway- Einrichtung, welche eine programmsteuerbare Verarbeitungsplattform umfasst, hat die Schritte: Auslesen der Identifikationsdaten aus dem Identifikationsmodul, Empfangen von Ressourcenverbrauchsdaten oder Ressourceneinspeisungsdaten von dem Ressourcenzähler, und Erzeugen von Ressourcennutzungsda- ten in Abhängigkeit von den Identifikationsdaten und den Ressourcenverbrauchsdaten .

Als Ressource kommt zum Beispiel Strom, Gas, Wasser oder Wärme in Frage, die von dem jeweiligen Ressourcenabnehmer also von dem Strom-, Gas-, Wasser- oder Wärmekunden verbraucht wird. Es ist ebenso möglich, dass der eigentliche Ressourcenabnehmer selbst Energie bzw. eine Ressource erzeugt und in das jeweilige Versorgungsnetz einspeist. Auch diese entsprechenden Ressourceneinspeisungsdaten können durch die Gateway- Einrichtung an die Servereinrichtung übermittelt werden. Als Ressourcenlieferanten seien beispielhaft Stromversorgungsunternehmen, Fernwärmeanbieter, Gasversorger oder Wasserversorgungsunternehmen genannt. Insofern kommen als Ressourcenzäh- ler insbesondere Strom-, Gas-, Wasser- oder Wärmeverbrauchszähler in Frage, welche in einem Ausführungsbeispiel der Gateway-Einrichtung in dieselbe integriert sind. Die Zähler liefern einfach Verbrauchsdaten oder Einspeisungsdaten, wie Stromverbrauch in kWh, Gasvolumen in m³, Wassermenge in 1, Wärmemenge in kWh. Grundsätzlich können die Ressourcennutzungsdaten auch Informationen zu eine Einspeisung von Ressourcen durch den Ressourcenabnehmer umfassen. Das Identifikationsmodul ist zum Beispiel einem jeweiligen

Ressourcenlieferanten oder Anbieter zugeordnet und hat Identifikationsdaten, die der Gateway-Einrichtung ermöglichen, auf den Ressourcenlieferanten zugeschnittene Ressourcennutzungsdaten erzeugt. Zum Beispiel kann die Gateway-Einrichtung die Ressourcennutzungsdaten in einem durch die Identifikationsdaten vorgegebenen Datenformat erzeugen und an den entsprechenden Server übertragen. Gemäß den in den Identifikationsdaten stellt die Gateway-Einrichtung beispielsweise die Ressourcennutzungsdaten für den Server, wobei ein durch die Identifikationsdaten vorgegebenes Adressformat verwendet wird, beispielsweise unter Angabe einer IP-Adresse, eines DNS-Namen, einer URL, etc. Denkbar als Identifikationsdaten sind ferner kryptographische Authentifizierungsdaten,

VerbrauchstarifInformationen und/oder Ressourcenlieferanten- Informationen, die mit den reinen Verbrauchsdaten verknüpft werden. Entsprechende Konfigurationsinformationen, die in dem Identifikationsmodul gespeichert vorliegen, können beispielsweise die Netzwerkadresse des Servers, an dem die Ressourcennutzungsdaten übertragen werden sollen, umfassen. Es können Informationen zur Häufigkeit, beispielsweise zu vorgebbaren Zeitpunkten, in die Identifikationsdaten integriert werden, damit die Gateway-Einrichtung zu diesen vorgegebenen Zeitpunkten die Ressourcennutzungsdaten an die Servereinrichtung überträgt. Entsprechende Ressourcennutzungsdaten, wie bei- spielsweise Energieverbrauchsdatensätze oder Energieeinspei- sungsdatensätze, können zum Beispiel in regelmäßigen Abständen stündlich, täglich oder wöchentlich durch die Gateway- Einrichtung übertragen werden. Die Identifikationsdaten kön- nen auch bestimmen, dass sobald eine vorbestimmte Energiemenge, wie beispielsweise ein bestimmter Stromverbrauch, konsumiert wurde, entsprechende Informationen über ein Kommunikationsnetzwerk an den Stromversorger gesendet werden. Als Identifikationsdaten kommen auch Informationen in Frage, welche die Inhalte eines entsprechenden Datensatzes für die Ressourcennutzungsdaten bestimmen. Denkbar sind beispielsweise eine Energieverbrauchsmenge, ein aktueller Gesamtenergieverbrauch, ein zeitliches Energieverbrauchsprofil, welches Maximal-, Minimal- und Mittelwerte umfasst oder Tagesverbrauchskurven. Ferner sind in bestimmten Ausführungsformen Hersteller-, Modell- oder Seriennummern der Gateway- Einrichtung oder des Identifikationsmoduls in den Ressourcennutzungsdaten enthalten. Als Datenformate kommen zum Beispiel ASCII- oder XML-Formate in Frage.

Eine weitere Ausführungsform der Gateway-Einrichtung ist derart eingerichtet ist, dass kryptographisch verarbeitete Daten zur manipulationsgeschützten Übertragung als Ressourcennutz- daten an die Servereinrichtung gesendet werden. Es ist dabei möglich, dass die entsprechende kryptographische Operation von der Gateway-Einrichtung ausgeführt wird. Alternative kann auch das Identifikationsmodul derart eingerichtet sein, dass kryptographische Operationen, zum Beispiel an den Ressourcen- Verbrauchs- oder Ressourceneinspeisungsdaten, durch das Identifikationsmodul durchgeführt werden.

Das Identifikationsmodul weist in der Regel einen bekannten integrierten Speicher auf.

Unter Kopplungsmitteln werden Einrichtungen bezeichnet, die einen Datenaustausch zwischen der Gateway-Einrichtung und dem Identifikationsmodul ermöglichen. Dies können zum Beispiel Kontakte oder Steckverbindungen sein, aber auch drahtlose Kommunikationsverbindungen, die im Nahbereich, z.B. bis zu 2cm einen Datenaustausch zulassen. In einer Ausführungsform der Gateway-Einrichtung werden

Schlüssel oder Zertifikate zum kryptographischen Schutz des Datensatzes für die Ressourcennutzungsdaten verwendet. Die Gateway-Einrichtung ist beispielsweise derart ausgerichtet, dass die Ressourcennutzungsdaten mit einem auf dem Identifikationsmodul abgespeicherten kryptographischen Schlüssel verschlüsselt oder mit einer Signatur versehen werden. Die verschlüsselten Daten mit den Ressourcennutzungsinformationen des Ressourcenabnehmers können dann nur von dem autorisierten Ressourcenlieferanten entschlüsselt werden. Prinzipiell können auch in einem entsprechend ausgestalteten Identifikationsmodul die kryptographischen Prozesse ablaufen.

In einer weiteren Ausführungsform der Gateway-Einrichtung hat dieselbe einen verriegelbaren Einschub für das Identifikationsmodul. Der Einschub oder Modulschacht zur Aufnahme des Identifikationsmoduls kann insbesondere mechanisch verriegelt sein. Ein unberechtigtes Entnehmen oder Austauschen des Identifikationsmoduls kann durch Abschließen, beispielsweise mit einem mechanischen Schlüssel, verhindert werden.

Bei noch einer weiteren Ausführungsform der Gateway- Einrichtung ist diese an mehrere Ressourcenzähler koppelbar und umfasst Kopplungsmittel zum Ankoppeln von mehreren Iden- tifikationsmodulen von unterschiedlichen Ressourcenlieferanten oder Ressourcenabnehmern. Es ist damit möglich, ein einziges Gateway, beispielsweise in einem Mehrfamilienhaus, vorzusehen, welches die Übertragung von Ressourcennutzungsdaten an die jeweiligen Servereinrichtungen in Abhängigkeit der verschiedenen Identifikationsdaten verwaltet. Es ist auch möglich, dass in Abhängigkeit von weiteren Parametern, wie der Tageszeit, eines Energieverbrauchs, die Art der Ressourcenenergie (Strom, Gas, Wasser, Wärme) oder die Art der Verwendung (wie beispielsweise Heizung oder Beleuchtung) eine Auswahl des jeweiligen Identifikationsmoduls erfolgt. Beispielsweise kann ein Stromverbraucher für unterschiedliche Anwendungen bei unterschiedlichen Stromversorgern die Energie beziehen . Es ist auch möglich, dass die Gateway-Einrichtung derart ausgestaltet ist, dass in Abhängigkeit von den Identifikationsdaten und von Ressourceneinspeisungsdaten Ressourcenliefe- rungsdaten zur Übertragung an die Servereinrichtung erzeugt. Sofern beispielsweise der Kunde Stromerzeugungsmodule besitzt und die erzeugte elektrische Energie in das jeweilige Stromnetz einspeist, ist über die Gateway-Einrichtung auch eine Vereinfachung der Abrechnung bzw. Gutschrift für die einge- speiste Energie möglich. Die entsprechenden Informationen beispielsweise die Identität des Einspeisenden und die Energiemenge können in einem Datensatz als Ressourcenlieferungsdaten zusammengesetzt werden. Die Ressourcennutzungsdaten könne auch die Ressourcenlieferungsdaten umfassen.

Eine Variante der Gateway-Einrichtung verwaltet ausschließlich Ressourceneinspeisedaten, d.h. es werden von den Res- sourcenzähleinrichtung Ressourceneinspeisedaten abgefragt, welche gemäß den Identifikationsdaten zu Ressourcenliefe- rungsdaten verknüpft werden.

In einem weiteren Beispiel für eine Gateway-Einrichtung ist ein Ressourcenzähler, beispielsweise ein Strom-, Gas-, Wasser- oder Wärmezähler in die Gateway-Einrichtung integriert. Allerdings können auch externe Energieverbrauchserfassungseinrichtungen, beispielsweise über ein Netzwerk an die Gateway-Einrichtung gekoppelt sein. Verbrauchserfassungseinrichtungen sind in der Regel auch dazu geeignet, eine Ressourceneinspeisung zu erfassen. Die Gateway-Einrichtung kann auch in ein Kommunikationsmodem, beispielsweise für das Internet, integriert werden, so dass über das Internet als Kommunikationsnetz die Ressourcennutzungsdaten übertragen werden. Es können über gängige Netzwerkstrukturen, beispielsweise LAN, Bluetooth, ZigBee, WLAN oder PLC Daten über Zählerstände von den einzelnen Zählern erfasst werden.

Es wird ferner ein Identifikationsmodul für eine entsprechende Gateway-Einrichtung vorgeschlagen. Das Identifikationsmodul kann in unterschiedlichen Formfaktoren implementiert werden. Lediglich beispielhaft seien Chipkarten, beispielsweise im Format ID-I, ID-OO, Mini-UICC ge- nannt . Auch die Implementierung als Speicherkarte, zum Beispiel als SD-Card, Mikro SD-Card, XD-Card oder MMC-Card sind denkbar. Eine Kopplung kann auch über einen USB-Port der Gateway-Einrichtung erfolgen. Weitere Beispiele sind Conditio- nal Access Module oder PCMCIA-Karten.

Das Identifikationsmodul kann ferner mit einer Rechenfunktionalität ausgestattet werden. Bei einem Ausführungsbeispiel umfasst das Identifikationsmodul einen MikroController oder Mikroprozessor, der die angekoppelte Gateway-Einrichtung prüft bzw. eine Kompatibilitätsprüfung vornimmt. Beispielsweise kann die Kompatibilität der Gateway-Einrichtung anhand von kryptographischen Signaturen, Schlüsseln, Hersteller-, Modell- oder Seriennummern geprüft werden. Bei einer entsprechenden Aktivierung des Identifikationsmoduls empfängt das- selbe Identifizierungsinformationen, beispielsweise eine Seriennummer der Gateway-Einrichtung, und vergleicht sie mit einem gespeicherten Referenzwert. Damit kann verhindert werden, dass Identifikationsmodule mit Gateway-Einrichtungen verwendet werden, die nicht miteinander kompatibel sind oder wobei die Betreiber der Gateway-Einrichtung keine Vereinbarung mit dem Identifikationsmodul des ausgebenden Ressourcenlieferanten haben.

Es ist auch denkbar, dass das Identifikationsmodul eine Zu- fallszahl erzeugt und diese als Challenge an die Gateway- Einrichtung übermittelt. Die entsprechende Antwort der Gateway-Einrichtung wird an das Identifikationsmodul übertragen und dort überprüft. Insofern kann die kommunikative Kopplung zwischen Gateway-Einrichtung und Identifikationsmodul insbe- sondere bidirektional erfolgen.

Das Identifikationsmodul umfasst in einer speziellen Ausführungsform Eingabemittel, wie beispielsweise eine Tastatur, zur Eingabe von Identifikationsdaten des Ressourcenabnehmers. Es ist zum Beispiel möglich, dass das Identifikationsmodul erst nach Eingabe einer PIN-Nummer einen Datenaustausch zwischen der Gateway-Einrichtung und dem Identifikationsmodul erlaubt. Es ist ebenfalls möglich, dass die Gateway- Einrichtung erst nach Eingabe und Empfang einer PIN-Nummer, welche durch die Eingabemittel in das Identifikationsmodul geschrieben wurde, die Nutzung der jeweiligen Ressource freigibt. Bei einer Variante des Identifikationsmoduls speichert das Identifikationsmodul beim erstmaligen Aktivieren in einer Gateway-Einrichtung eine Information des Gateways als Referenzwert. Das Identifikationsmodul kann dadurch nach dem erstmaligen Einlegen und Nutzen einer Gateway-Einrichtung nur noch mit dieser benutzt werden.

Es wird ferner ein Ressourcenverbrauchsverwaltungssystem mit einer vorbeschriebenen Gateway-Einrichtung einem vorbeschriebenen Identifikationsmodul und einer Servereinrichtung eines Ressourcenlieferanten vorgeschlagen. Das Ressourcen- Verbrauchsverwaltungssystem kann insbesondere bei Versorgungsunternehmen Verwendung finden, die ihre Kunden mit Identifikationsmodulen und Gateway-Einrichtungen ausstatten.

Durch die Programmierung oder Auswahl der Identifikationsdaten, die in den Identifikationsmodulen gespeichert sind, kön- nen vor Ort bei dem Verbraucher an der Gateway-Einrichtung die Verbrauchs-, Einspeisungs- und/oder Abrechnungsdaten erzeugt werden und anschließend als Ressourcennutzungsdaten an die Servereinrichtung übertragen werden. Durch die Kombination von Gateway-Einrichtungen mit Identifikationsmodulen ließen sich beispielsweise Einschränkungen für den Bezug von Ressourcen wie Strom oder Gas implementieren. Es ist beispielsweise denkbar, dass das die Gateway- Einrichtung ausschließlich Identifikationsmodule akzeptiert, die in einer bestimmten geographischen Region liegen. Dies kann als Identifikationsinformation auf dem Identifikationsmodul gespeichert sein. Falls die Gateway-Einrichtung diese Identifikationsfunktion, welche die geographischen Angaben umfasst, mit Referenzinformation vergleicht, kann die Gateway-Einrichtung überprüfen, ob ein Nutzer des Identifikationsmoduls berechtigt ist, Energie bzw. Ressourcen zu beziehen oder reinzuspeisen . Es ist auch möglich, dass die Serverein- richtung des Ressourcenlieferanten Ressourcenautorisierungs- informationen an die Gateway-Einrichtung sendet. Die Gateway- Einrichtung erlaubt nur dann den Ressourcenbezug, wenn diese Autorisierungsinformationen beispielsweise mit den auf dem Identifikationsmodul abgelegten Daten übereinstimmen. Es ist auch möglich, den Ressourcenbezug zeitlich zu begrenzen oder die Abnahmemenge zu begrenzen.

Insgesamt liefert die vorgeschlagene Gateway-Einrichtung das Identifikationsmodul und das Ressourcenverbrauchsverwaltungs- System eine einfache Möglichkeit, für die Verbraucher, also

Ressourcenabnehmer, und Versorgungsunternehmen, also Ressourcenlieferanten, aufwandsgünstig die Abrechnungen für bezogene oder eingespeiste Ressourcen zusammenzustellen. Es ist insbesondere einfach möglich, die Menge an Ressourcenverbrauch, beispielsweise einem Gas- oder Stromverbrauchs, den jeweiligen Verbrauchern zuzuordnen, der sich durch das Identifikationsmodul gegenüber der Gateway-Einrichtung identifiziert. Es ist auch möglich, das Identifikationsmodul in der Art einer Prepaid-Karte zu vertreiben und an die entsprechende Gateway- Einrichtung anzukoppeln, die dann die entsprechende Ressource wie Gas, Strom, Wasser, Wärme freigibt oder stoppt.

Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt, welches die Durchführung eines entsprechenden Verfahrens auf einer programmgesteuerten Rechner- oder Steuereinrichtung veranlasst. Als programmgesteuerte Rechner- oder Steuereinrichtung kommt zum Beispiel ein PC oder ein Rechner einer Gateway-Einrichtung, auf dem entsprechende Software installiert ist. Insbesondere kann die Gateway-Einrichtung, die Server- einrichtung oder der Ressourcenzähler eine programmsteuerbare Verarbeitungsplattform umfassen. Als Verarbeitungsplattform wird eine Einrichtung bezeichnet, die ein codiertes Computerprogramm abarbeiten kann. Zum Beispiel eignen sich Mikropro- zessoren aber auch softwarebasierte Plattformen, wie Java- Clients, als Verarbeitungsplattform.

Das Computerprogrammprodukt kann beispielsweise in der Art eines Datenträgers wie zum Beispiel USB-Stick, Floppy-Disk, CD-ROM, DVD implementiert werden oder auch auf einer Servereinrichtung als herunterladbare Programmdatei implementiert sein . Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der je- weiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung eines ersten

Ausführungsbeispiels eines Ressourcen- verbrauchsverwaltungssystems mit einer Gateway-Einrichtung; Figur 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum

Betreiben einer Gateway-Einrichtung;

Figur 3 eine schematische Darstellung eines zweiten

Ausführungsbeispiels eines Ressourcen- Verbrauchsverwaltungssystems mit einer Gateway-Einrichtung; Figur 4 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Gateway- Einrichtung; und Figuren 5-7 Sequenzdiagramme für Varianten eines Verfahrens zum Betreiben einer Gateway-Einrichtung.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts Anderes angegeben ist.

In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Ressourcen- verbrauchsverwaltungssystems, beispielsweise für Wasserverbrauch, dargestellt. Das Ressourcenverbrauchsverwaltungs- System 100 umfasst eine Gateway-Einrichtung 1, die in der Regel in der Wohnung oder im Haus des Kunden angeordnet ist. Die Gateway-Einrichtung 1, welche im Folgenden auch als Energie-Gateway bezeichnet wird, ist kommunikativ an einen Zähler 5 gekoppelt. Der Ressourcenzähler 5 ist beispielsweise ein Wasserverbrauchszähler 5. Der Verbrauchszähler 5 misst den in einer Wasserversorgungsleitung 7 laufenden Wasserstrom R, wobei das Wasser als Ressource betrachtet wird. Entsprechende Verbrauchsdaten oder Zählerstände werden von dem Wasserzähler 5 an die Gateway-Einrichtung 1 übertragen.

Die Gateway-Einrichtung 1 ist ferner an ein Identifikationsmodul 2 gekoppelt. Das Identifikationsmodul 2 kann beispielsweise in der Form einer SIM-Karte ausgeführt sein und hat Kontakte 3, die mit entsprechenden Gegenkontakten 4 der Gate- way-Einrichtung 1 verbunden werden können. Insofern ist das Identifikationsmodul 2 und die Gateway-Einrichtung 1 miteinander kommunikativ in Verbindung. Die Gateway-Einrichtung erzeugt nun in Abhängigkeit von Identifikationsdaten ID, die von dem Identifikationsmodul 2 ausgelesen werden, und den Verbrauchsdaten VD Datensätze, beispielsweise in vorgegebenen Formaten zur Übertragung an einen Abrechnungsserver 6 des Ressourcenanbieters, im Fall der Fig. 1 des Wasserversorgers . Diese entsprechenden Wasser- oder Ressourcennutzungsdaten ND können dann zu Abrechnungszwecken vom Versorger verwendet werden .

Es ist insbesondere einfach möglich, das Identifikationsmodul 2 auszutauschen und damit andere Identifikationsdaten ID für die Nutzungsdaten ND zu verwenden. Damit kann einfach bei einem Kundenwechsel oder bei einem Anbieterwechsel die

Verbrauchsabrechnung angepasst werden. Sind beispielsweise Identifikationsmodule 2 durch Versorgungsanbieter also ver- schiedene Wasserversorger vorhanden, kann der Kunde durch Einschub seines Identifikationsmoduls von dem von ihm gewünschten Versorgungswerk abrechnen lassen.

Die Fig. 2 zeigt ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines Ver- fahrens zum Betreiben einer Gateway-Einrichtung, wie sie beispielsweise in der Fig. 1 dargestellt ist. Es wird zunächst das Verfahren gestartet (S) .

Die Gateway-Einrichtung, welche beispielsweise eine Verarbei- tungsplattform als Mikroprozessor oder eine andere programmsteuerbare Einrichtung enthält, bestimmt den Energie- oder Ressourcenlieferanten in Abhängigkeit von den Identifikationsinformationen auf dem Identifikationsmodul. In diesem Schritt Sl liest die Gateway-Einrichtung somit die Identifi- kationsdaten aus dem Identifikationsmodul.

Im Folgeschritt S2 wird die Energie- oder Ressourcenverbrauchsmenge beispielsweise durch den vorgehaltenen Zähler 5 (vgl. Fig. 1) erfasst. So werden im Schritt S2 die Ressour- cenverbrauchsdaten, in dem Fall der Fig. 1 die Wasserverbrauchsdaten, von dem Ressourcenzähler empfangen. Ferner können entsprechende Einspeisungsdaten durch der Ressourcenzähler erfasst werden und der Gateway-Einrichtung übermittelt werden .

Die Gateway-Einrichtung bestimmt nun einen entsprechenden Ressourcennutzungsdatensatz, der die Energieverbrauchsdaten umfasst (Schritt S3) und überträgt diesen an einen bestimmten Energieanbieter bzw. an eine Servereinrichtung des Ressourcenlieferanten in Schritt S4. Damit ist eine einfache Variante des Verfahrens beendet (Schritt E) . Es können weitere optionale Schritte vorgesehen werden. Beispielsweise ist es möglich, die Übertragung des Energieverbrauchsdatensatzes bzw. der Ressourcennutzungsdaten in vorgegebenen Zeitabständen regelmäßig vorzusehen. Dies kann stündlich, täglich oder wöchentlich erfolgen. Es ist auch möglich, dass sobald ein bestimmter Energiemengenschwellwert verbraucht wurde, eine Übertragung der Nutzungsdaten erfolgt. Die Identifikationsdaten können Informationen darüber enthalten, welche Daten an die Servereinrichtung übertragen werden. Dabei ist es möglich, ein zeitliches Energieverbrauchsprofil oder Identifikationsdaten wie Hersteller-, Modell- oder Seriennummer des Gateways oder des Identifikationsmoduls zu übertragen. Es ist insbesondere möglich, die Identifikationsdaten an TarifInformationen zu knüpfen, sodass das Energie- Gateway bereits auf den jeweiligen Verbraucher abgestimmte Abrechnungsdaten zusammenstellt und diese an den Server des Energieanbieters überträgt. Der Server kann auch als „Energy Provider Accounting Server" bezeichnet werden.

Die Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Ressourcenverbrauchsverwaltungs- system mit einer Gateway-Einrichtung.

Das Ressourcenverbrauchsverwaltungssystem 101 ist als Stromverbrauchsverwaltungssystem ausgestaltet. Dazu ist ein Ener- gienetzwerk 21 vorgesehen, an das die Gateway-Einrichtung 16 gekoppelt ist. Verbraucherseitig, also bei dem Stromabnehmer RA sind Stromleitungen 22, 23, 24 vorgesehen, an die Steckdosen 25, 26 gekoppelt sind. Es ist ferner ein Stromverbraucher 28 dargestellt, den der Stromabnehmer RA verwendet. Als

Stromabnehmer RA wird hier der Stromkunde verstanden. Prinzipiell könnte der Stromkunde RA auch elektrische Energie in das Netzwerk des Stromanbieters liefern. In diesen hier nicht weiter ausgeführten Fall würde beispielsweise ein Solarpanel 28 geeignet wechselgerichteten Strom in die Leitungen 22, 23 einkoppeln. Die Gateway-Einrichtung 16 umfasst einen Stromzähler 19, der kommunikativ an eine Verarbeitungsplattform 29 gekoppelt ist. Die Verarbeitungsplattform 29 ist beispiels- weise ein programmsteuerbarer Rechner. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 zeigt eine Gateway-Einrichtung 19 mit einem Einschub 17, in das ein Identifikationsmodul 2 eingeführt werden kann. Das Identifikationsmodul 2 umfasst ferner eine Tastatur 18. Von dem Identifikationsmodul 2 können Identifi- kationsdaten ID an die Verarbeitungsplattform 29 gesendet werden .

Die Gateway-Einrichtung 16 ist an ein Kommunikationsnetzwerk, beispielsweise an das Internet, gekoppelt, welches wiederum kommunikativ an Servereinrichtungen 6, 15 und weitere nicht dargestellte Servereinrichtungen von Stromversorgungsanbietern verbunden ist. Das Identifikationsmodul 2 kann beispielsweise wie in der Fig. 1 angedeutet ist als Chipkarte mit Kontakten ausgeführt sein. Die Gateway-Einrichtung 16 wählt nun in Abhängigkeit von den Identifikationsdaten ID einen Abrechnungsserver 6, 15 eines Stromanbieters aus. Die Verbrauchsdaten VD können durch die Verarbeitungsplattform 29 der Gateway-Einrichtung 16 in ein für die jeweilige Servereinrichtung 6, 15 vorgegebenes Datenformat gebracht werden und werden über das Kommunikationsnetzwerk 20 als Energienutzungsdaten ND übertragen. Die Identifikationsdaten ID können beispielsweise vorgeben, dass bestimmte Datenformate für den dem Identifikationsmodul 2 zugeordneten Stromversorger verwendet werden müssen. Es ist ferner möglich, die Identifika- tionsdaten ID mit einem kryptographischen Schlüssel auszustatten, so dass eine authentisierte und verschlüsselte und/oder integritätsgeschützte Internet-Verbindung zwischen dem Gateway 16 und dem jeweiligen Abrechnungsserver 6, 15 aufgebaut werden kann.

Durch die Tastatur 18 des Identifikationsmoduls kann sich der Stromabnehmer RA beispielsweise mittels einer Geheimzahl zusätzlich identifizieren. Es ist zum Beispiel möglich, dass der Stromanbieter, welcher den Abrechnungsserver betreibt, seinen Kunden Geheimzahlen mitteilt, um bestimmte Angebote oder Tarife nutzen zu können. Es ist insbesondere möglich, dass die Gateway-Einrichtung 16 bereits alle Abrechnungsin- formationen sammelt und zusammenstellt und anschließend, beispielsweise zu vorgegebenen Zeitpunkten, überträgt.

Die Fig. 4 zeigt die schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Gateway-Einrichtung. Die Gateway- Einrichtung 10 der Fig. 4 hat mehrere Einschübe und Kopplungsmittel für unterschiedliche Identifikationsmodule 3, 8, 9. Ferner sind mehrere Ressourcenzähler 5, 11-14 vorgesehen, die kommunikativ an die Gateway-Einrichtung 10 gekoppelt sind. Die Ressourcenzähler oder Zähleinrichtungen 5, 11-14 liefern Verbrauchsdaten VD1-VD5. Ferner sind zwei Servereinrichtungen 6, 15 von Ressourcenlieferanten kommunikativ an die Gateway-Einrichtung 10 gekoppelt. Es ist zum Beispiel möglich, dass die Gateway-Einrichtung 10 die Identifikationsmodule für mehrere Haushalte in einem Wohnhaus der Ressour- cenabnehmer verwaltet. Es ist auch möglich, dass die Gateway- Einrichtung 10 derart ausgestaltet ist, dass unterschiedliche Identifikationsmodule 3, 8, 9 zu unterschiedlichen Zeiten für die jeweilige Ressourcenabrechnung zuständig ist. Es ist beispielsweise möglich, dass nachts ein Stromanbieter ausgewählt wird, der einen besonders günstigen Nachttarif anbietet, so dass die Identifikationsdaten des entsprechenden Identifikationsmoduls verwendet werden. Tagsüber hingegen kann ein zweites Identifikationsmodul bzw. die darauf abgespeicherten Identifikationsdaten verwendet werden, um einen anderen Tarif bei einem anderen Anbieter zu nutzen.

Fig. 5 zeigt ein Sequenzdiagramm für die während des Betriebs einer Gateway-Einrichtung bzw. eines Verbrauchsverwaltungssystems ablaufenden Vorgänge. Dabei stellen die senkrechten fetten Linien das Identifikationsmodul 2, die Gateway- Einrichtung 1 und den jeweiligen Abrechnungsserver 6 dar. Der zeitliche Ablauf erfolgt in der Orientierung der Figur 5 von oben nach unten. Zunächst wird in einer ersten Nachricht Ml die Netzwerkadresse des zu verwendenden Abrechnungsservers durch die Gateway- Einrichtung 1 von dem Identifikationsmodul 2 abgefragt. Das Identifikationsmodul 2 sendet daraufhin die Nachricht M2 mit der Netzwerkadresse des zu verwendenden Abrechnungsservers. Anschließend erfolgt durch die Gateway-Einrichtung die

Verbrauchserfassung. Falls eine entsprechende Energiezähleinrichtung, wie ein Stromzähler, in der Gateway-Einrichtung in- tegriert ist, werden die entsprechenden Verbrauchsdaten erhoben (Pl). Anschließend werden durch die Gateway-Einrichtung 1 die entsprechenden Ressourcennutzungsdaten bzw. Abrechnungsdaten für den Abrechnungsserver zusammengestellt. Anschließend übersendet die Gateway-Einrichtung 1 über die Nachricht M3 die zusammengestellten Abrechnungsdaten an den Abrechnungsserver 6. Im einfachen Beispiel der Fig. 5 liefert das Identifikationsmodul somit als Identifikationsdaten die Netzwerkadresse des Abrechnungsservers 6. Die Gateway-Einrichtung 1 verknüpft diese Netzwerkadresse mit den erhobenen

Verbrauchsdaten und überträgt diese zur Abrechnung an den jeweiligen Server 6.

Die Fig. 6 zeigt eine Variante für ein Verfahren zum Betreiben einer Gateway-Einrichtung als Sequenzdiagramm. Dabei fragt die Gateway-Einrichtung 1 über die Nachricht Ml die

Netzwerkadresse des Abrechnungsservers bei dem Identifikationsmodul 2 ab. Das Identifikationsmodul 2 sendet die Netzwerkadresse an die Gateway-Einrichtung 1 über die Nachricht M2. Anschließend kontaktiert die Gateway-Einrichtung 1 den Abrechnungsserver 6 über eine Nachricht M3. Der Abrechnungsserver 6 überträgt über die Nachricht M4 eine Challenge, beispielsweise einen Zufallswert, an die Gateway-Einrichtung 1 über die Nachricht M4. Die Gateway-Einrichtung 1 übermittelt diese Challenge-Nachricht als Nachricht M5 weiter an das Identifikationsmodul 2. Das Identifikationsmodul ist beispielsweise derart ausgestaltet, dass es einen Responsewert ermittelt, welcher zusammen mit einem Sitzungsschlüssel (SK = Secure Key) als Nachricht 6 an die Gateway-Einrichtung 1 zu- rückgeliefert wird. Diese Response-Nachricht überträgt die Gateway-Einrichtung 1 als Nachricht M7 an den Abrechnungsserver 6. Der Abrechnungsserver 6 führt daraufhin eine Verifizierung (Pl) durch und bestimmt nach erfolgreicher Überprü- fung dieser Nachricht ebenfalls den Sitzungsschlüssel SK. Die Gateway-Einrichtung 1 erfasst wie bereits hinsichtlich der Fig. 5 die Verbrauchsdaten P2 und setzt die Abrechnungsdaten oder Ressourcennutzungsdaten P4 zusammen. Anschließend können diese Nutzungsdaten ND über eine gesicherte kryptographische Verbindung zwischen der Gateway-Einrichtung 1 und dem Abrechnungsserver 6 übertragen werden. Dies ist in der Fig. 6 im schraffierten Bereich angedeutet.

Schließlich zeigt die Fig. 7 ein weiteres Sequenzdiagramm ei- ner Variante des Verfahrens zum Betreiben für die Gateway- Einrichtung. Bei dieser Abwandlung erfolgt die Zusammenstellung der Nutzungsdaten durch das Identifikationsmodul 2. Zunächst wird mittels der Nachricht Ml von der Gateway- Einrichtung 1 die Netzwerkadresse des Abrechnungsservers von dem Identifikationsmodul 2 erfragt. Das Identifikationsmodul 2 überträgt über die Nachricht M2 die Adressdaten des Abrechnungsservers 6 an die Gateway-Einrichtung 1. Anschließend ermittelt die Gateway-Einrichtung die Verbrauchsdaten Pl . Die Verbrauchsdaten werden über die Nachricht M3 an das Identifi- kationsmodul 2 übertragen. Daraufhin bestimmt das Identifikationsmodul, welches beispielsweise mit einer Verarbeitungsplattform ausgestattet sein kann, die Abrechnungsdaten als Nutzungsdatensätze. Diese Nutzungsdatensätze werden über die Nachricht M4 zunächst an die Gateway-Einrichtung 1 übertra- gen, welche diese Abrechnungsdaten als Nachricht M5 an den Abrechnungsserver 6 weiterleitet.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert wurde, ist sie nicht darauf be- schränkt, sondern vielfältig modifizierbar. Bei der Beschreibung der Ausführungsbeispiele wurden für den Begriff Ressourcen als Beispiele Strom, Gas, Wasser oder Fernwärme verwendet. Ferner ist der Begriff Gateway-Einrichtung mit Energie- Gateway synonym benutzt. Als Beispiele für Ressourcenlieferanten sind Stromversorger, Gasversorger, Wasserversorger oder Fernwärmelieferanten denkbar. Der jeweilige Kunde des Versorgers oder Versorgungsunternehmens ist als Ressourcenab- nehmer bezeichnet. Als Kommunikationsnetzwerk sind insbesondere das Internet oder andere Netzwerke möglich. Es ist auch denkbar, dass beispielsweise das Stromnetz als Datenübertragungsmedium verwendet wird wie bei einer PLC-Kommunikation . Es ist jedoch auch denkbar, dass GPRS, UMTS oder Mobilfunk oder andere Drahtlosübertragungsverfahren Einsatz finden. Die vorgenannten Beispiele betreffen hauptsächlich die Erfassung und Verwaltung von Ressourcenverbrauchsdaten. Analog können Einspeisungsdaten von den entsprechenden Zählern erfasst werden und in Abhängigkeit der Identifikationsdaten von der Ga- teway-Einrichtung, oder bei entsprechender Ausgestaltung des Identifikationsmoduls mit einer Verarbeitungsplattform durch das Identifikationsmodul, zu Ressourcennutzungsdaten und/oder Ressourcenlieferungsdaten zusammengestellt werden. Ressourcennutzungsdaten können beispielsweise die Ressourcenliefe- rungsdaten umfassen. Die beschriebenen Gateway-Einrichtungen, Identifikationsmodule und/oder Ressourcenverbrauchsverwal- tungssystem können jedoch auch eingerichtet sein, um ausschließlich Einspeisedaten, also Ressourcenlieferungsdaten zu Abrechnungszwecken zu verarbeiten.

Claims

Patentansprüche

1. Gateway-Einrichtung (1) zur Erfassung eines Ressourcenverbrauchs durch einen Ressourcenabnehmer (RA) mit Kopplungs- mittein (4) zur Ankopplung eines Identifikationsmoduls (2) des Ressourcenabnehmers (RA) , wobei die Gateway-Einrichtung (1) derart eingerichtet ist, dass sie in Abhängigkeit von in dem Identifikationsmodul (2) gespeicherten Identifikationsdaten (ID) und von Ressourcenverbrauchsdaten (VD) oder Ressour- ceneinspeisungsdaten Ressourcennutzungsdaten (ND) zur Übertragung an eine Servereinrichtung (6) eines Ressourcenlieferanten erzeugt, wobei die Ressourcenverbrauchsdaten (VD) von mindestens einem, an die Gateway-Einrichtung (1) gekoppelten Ressourcenzähler (5) bereitgestellt sind.

2. Gateway-Einrichtung (1) nach Anspruch 1,

wobei die Gateway-Einrichtung (1) zu vorgebbaren Zeitpunkten die Ressourcennutzungsdaten (ND) an die Servereinrichtung (6) überträgt .

3. Gateway-Einrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2,

wobei die Gateway-Einrichtung (1) die Ressourcennutzungsdaten (ND) in einem durch die Identifikationsdaten (ID) vorgegebenen Datenformat erzeugt und überträgt.

4. Gateway-Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 - 3, wobei die Identifikationsdaten (ID) kryptographische Authen- tifizierungsdaten, VerbrauchstarifInformationen und/oder Ressourcenlieferanteninformationen umfassen .

5 Gateway-Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 - 4, wobei die Gateway-Einrichtung (1) derart eingerichtet ist, dass kryptographisch verarbeitete Daten zur manipulationsgeschützten Übertragung als Ressourcennutzdaten (ND) an die Server- einrichtung (6) gesendet werden.

6. Gateway-Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 - 5, wobei die Gateway-Einrichtung (1) einen verriegelbaren Ein- schub (17) für das Identifikationsmodul (2) aufweist.

7. Gateway-Einrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 - 6, wobei die Gateway-Einrichtung (10) an mehrere Ressourcenzähler (5, 11-14) koppelbar ist und Kopplungsmittel zum Ankop^¬ peln von mehreren Identifikationsmodulen (3, 8, 9) von unterschiedlichen Ressourcenlieferanten oder Ressourcenabnehmern aufweist.

8. Gateway-Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 - 7, wobei der Ressourcenabnehmer (RA) ein Strom-, Gas-, Wasser- und/oder Wärmeabnehmer ist.

9. Gateway-Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 - 8, wobei der Server (6) des Ressourcenlieferanten räumlich von dem Ressourcenabnehmer (RA) getrennt ist.

10. Gateway-Einrichtung (16) nach einem der Ansprüche 1 - 9, wobei mindestens ein Ressourcenzähler (19), insbesondere ein Strom-, Gas-, Wasser- oder Wärmeverbrauchszähler, in die Gateway-Einrichtung (16) integriert ist.

11. Gateway-Einrichtung (16) nach einem der Ansprüche 1 - 10, wobei die Gateway-Einrichtung (16) eine programmsteuerbare Verarbeitungsplattform (29) umfasst.

12. Identifikationsmodul (2) für eine Gateway-Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 - 11.

13. Identifikationsmodul (2) nach Anspruch 12,

welches derart eingerichtet ist, dass mittels Gateway- Identifikationsdaten der Gateway-Einrichtung (1) und der in dem Identifikationsmodul (2) gespeicherten Identifikationsda^¬ ten (ID) eine Authentifizierung für einen Datenaustausch zwischen dem Identifikationsmodul (2) und der Gateway- Einrichtung (1) erfolgt.

14. Identifikationsmodul (2) nach Anspruch 12 oder 13, wobei das Identifikationsmodul (2) Eingabemittel (18), insbesondere eine Tastatur, zur Eingabe von Identifikationsdaten (ID) des Ressourcenabnehmers (RA) umfasst.

15. Ressourcenverbrauchsverwaltungssystem (100) mit mindestens einer Gateway-Einrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 - 11, einem Identifikationsmodul (2) nach einem der Ansprüche 12 - 14, und einer Servereinrichtung (6) eines Ressourcenlieferanten .

16. Ressourcenverbrauchsverwaltungssystem (101) nach Anspruch 15, wobei die Gateway-Einrichtung (16) über ein erstens Kom- munikationsnetzwerk (21) and den Ressourcenzähler gekoppelt ist und über ein zweites Kommunikationsnetzwerk (20) an die Servereinrichtung (6, 15) gekoppelt ist.

17. Verfahren zum Betreiben einer Gateway-Einrichtung (1) nach Anspruch 11, umfassend:

Auslesen der Identifikationsdaten (ID) aus dem Identifikationsmodul (2);

Empfangen von Ressourcenverbrauchsdaten (VD) von dem Ressourcenzähler (5) ;

Erzeugen von Ressourcennutzungsdaten (ND) in Abhängigkeit von den Identifikationsdaten (ID) und den Ressourcenverbrauchsdaten (VD) .