WO2015023100A1 - 에너지 정보 제공 장치 및 시스템 - Google Patents

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WO2015023100A1
WO2015023100A1 PCT/KR2014/007468 KR2014007468W WO2015023100A1 WO 2015023100 A1 WO2015023100 A1 WO 2015023100A1 KR 2014007468 W KR2014007468 W KR 2014007468W WO 2015023100 A1 WO2015023100 A1 WO 2015023100A1
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WO
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energy
information
energy information
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devices
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PCT/KR2014/007468
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최종웅
배현수
안준한
Original Assignee
주식회사 인코어드 테크놀로지스
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Publication date
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Priority to US14/911,146 priority patent/US20160187864A1/en
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/048—Monitoring; Safety
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G—PHYSICS
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    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G—PHYSICS
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • 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
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications

Definitions

  • the present invention relates to an energy information providing apparatus, and more particularly, to an apparatus for processing cloud-based energy information.
  • the main method that has been used in the processing of energy information collected through the energy monitoring device is to establish its own local server in the space where energy information is collected or to install a dedicated software separately in a pre-installed computer to display the local control center.
  • Information is displayed through screens or computer monitors, other dedicated gateways, and displays (such as IHD).
  • the present invention transmits the energy information collected from the energy monitoring device to the cloud platform of the energy IT professional service company, and reduces the user burden by continuous data processing and management by professional personnel, service providers
  • the user can not only check the real-time energy information by accessing the user's smart device, but also the text provided by the service provider.
  • We propose a display presentation method for cloud-based energy information processing that can easily access professional energy saving consulting transmitted through messages, subtitles and energy-only channels.
  • the energy information providing apparatus for solving the technical problem, according to the classification of the device using the collected energy-related information, the energy information input unit for receiving the device-specific energy information extracted from the integrated energy information; An energy information processor configured to generate energy use information of the device by using the energy information for each device; And an energy information transmitter for transmitting the generated energy user information to a user terminal.
  • the device is classified according to a predetermined attribute of the device through a sampling process using the energy related information, and the device-specific energy information is extracted according to the classification of the device from total power energy information for a combination of a plurality of devices. It is preferable.
  • the device transmits an identification code for identifying the device to an energy related information collecting device when energy is used, and the energy related information collecting device classifies the device according to the identification code.
  • the energy information processor may generate energy use information for each group including a plurality of devices that use the energy by using the energy information for each device.
  • the energy information processor generates information on a device operating state by recognizing a change in a power usage pattern of the device using the energy information for each device.
  • the energy information processor may recognize a user behavior pattern formed by each of the devices or a combination of the devices by using the energy information for each device, and generate the energy usage information through the recognized behavior pattern.
  • the energy information providing apparatus further includes an energy information storage unit which stores the energy related information, the integrated energy information, and the energy information of each device as a database, and wherein the energy information processing unit receives the energy received from the energy information storage unit.
  • the energy usage information is generated using the related information, the integrated energy information, and the device-specific energy information.
  • the energy information processing system for solving the technical problem is to collect energy-related information, classify the device using the collected energy-related information to extract the energy information for each device of the device from the integrated energy information Energy related information collecting device; An energy information providing apparatus for generating energy use information of the device by using the extracted energy information for each device and transmitting the generated energy use information to a user terminal; And a user terminal for receiving the energy usage information and displaying the same to the user.
  • the user terminal according to the present embodiment for solving the technical problem is generated by using the device-specific energy information of the device extracted from the integrated energy information according to the classification according to the classification of the device using the collected energy-related information
  • a receiver which receives energy usage information of the device;
  • a display unit which displays the received energy use information to a user.
  • Energy-related information collection device for solving the technical problem is an energy-related information collecting unit for collecting energy-related information; A device-specific energy information extracting unit for classifying devices by using the collected energy-related information and extracting device-specific energy information from integrated energy information; And a transmitter for transmitting the extracted energy information for each device to an energy information providing device for providing energy usage information.
  • data stability can be improved through cloud data processing and management of the energy information provider, and continuous performance can be improved by software and database upgrade.
  • users not only eliminate the burden of initial investment and maintenance costs for all devices and facilities other than energy monitoring devices, but also manage big data processing or information interpretation by managing cloud-based energy information by professional staff. The burden of acquiring expertise and resident managers can also be reduced.
  • by being provided with real-time energy information and professional energy saving consulting through energy IT professional service organization it is possible to actively and voluntarily participate in the energy saving market based on energy information.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an energy information providing system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a device for collecting energy related information according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an energy information providing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a user terminal according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of providing energy information according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an energy information providing system according to an embodiment of the present invention.
  • the energy information providing system includes an energy related information collecting device 200, an energy information providing device 100, and a user terminal 300.
  • the energy-related information collecting device 200 may provide energy information for each device of the device extracted from the integrated energy information according to the classification of the device using the energy-related information collected in the cloud computing environment. Send to
  • the energy related information collecting device 200 includes an energy related information collecting unit 210, an energy information extracting unit 220, and a transmitting unit 230.
  • the energy related information collecting unit 210 collects energy related information. That is, a device that measures voltage, current, etc. by using automatic meter reading (AMR), advanced metering infrastructure (AMI) or current transformer (CT) / potential transformer (PT), and the like. Power waveforms, smart meters, CT / PT, etc. installed in the (Feeder Branch) are used to measure and store the information of voltage and current directly through high-speed sampling.
  • AMR automatic meter reading
  • AMI advanced metering infrastructure
  • CT current transformer
  • PT potential transformer
  • Power waveforms, smart meters, CT / PT, etc. installed in the (Feeder Branch) are used to measure and store the information of voltage and current directly through high-speed sampling.
  • the energy information extractor 220 extracts power supply and consumption states and information on power analysis through the collected energy related information.
  • the device includes an analog-to-digital converter, a flash memory, a microprocessor or a digital signal processor, and includes an embedded system algorithm for extracting energy information from measured voltage and current waveforms.
  • the embedded system algorithm for extracting energy information classifies devices using the collected energy related information and extracts device-specific energy information from the integrated energy information.
  • the device is classified by adding a high-speed data sampling function to a power meter such as an AMI or an AMR, or an energy monitoring device installed in an entire distribution board or branch circuit.
  • a power meter such as an AMI or an AMR, or an energy monitoring device installed in an entire distribution board or branch circuit.
  • the energy related information includes information on voltage, current, active power, reactive power, instantaneous power, power factor, frequency, and the like, including harmonics, noise, transients, and steady state of the current and the like.
  • the energy information extracting unit 220 includes additional information and classifies the device using information that may be additionally utilized through high speed sampling.
  • the integrated energy information is target information for extracting energy information for each device and may be determined according to a unit (for example, a building or an area) managed by the energy information providing system according to the present embodiment. That is, starting from the total measured power energy information measured for the unit, devices having unique characteristics are sequentially separated to classify the final plurality of individual devices.
  • the code that can recognize the device from the individual electric devices in the future is included in the power energy use device, and the energy monitoring device such as AMI, AMR, distribution board / circuit branch, etc. whenever the energy is used.
  • Energy information codes such as abnormal mode are transmitted through communication, and the individual devices are actively classified from the total power energy information measured in the energy monitoring device using the same without any additional hardware devices, The energy information of each device is extracted from the total measured power energy information.
  • the transmitter 230 transmits the raw data measured through the wired / wireless communication device installed in the apparatus and the corresponding network and various energy information signal processed by the power analysis algorithm to the energy information providing apparatus 100 which will be described later.
  • the energy information providing apparatus 100 generates energy use information of a device by using the extracted energy information of each device and transmits the energy use information to the user terminal 300, and is based on a cloud-based open energy IT platform (OEIP). IT Platform).
  • the energy information providing apparatus 100 includes an energy information input unit 110, an energy information storage unit 120, an energy information processor 130, and an energy information transmitter 140.
  • the energy information input unit 110 classifies devices using the collected energy related information, and receives device-specific energy information of devices extracted from integrated energy information according to the classification. That is, while receiving the energy information transmitted from the plurality of energy-related information collecting device 200 effectively in the cloud platform, and monitors the normal communication presence, device failure, etc. of the energy-related information collecting device 200, and sequentially or in parallel The voltage, current waveform, and energy information transmitted from the energy related information collection device 200 are transferred to the energy information storage unit 120.
  • the energy information storage unit 120 stores energy related information, integrated energy information, and energy information for each device as a database. That is, various information collected through the energy information input unit 110 is appropriately stored according to the data map configuration of a previously designed database and the important data is backed up.
  • the data is mainly used by a group of energy experts to analyze the current status, utility, efficiency, etc. of energy generation / consumption activities occurring in a building in which a specific energy related information collection device 200 is installed.
  • the information in the database is an energy information processing unit 130 for the purpose of providing easy and useful energy information that can be easily understood and actively participate in energy saving activities by the users of the general energy non-expert group in which the energy related information collection device 200 is installed. ).
  • the energy information processor 130 generates energy use information of the device by using energy information for each device.
  • energy information for each device.
  • information on real-time total power consumption, device-specific power consumption, and cumulative power consumption which are directly useful to users of the non-energy related group, and data of energy expert groups such as energy IT professional service providers It is processed into various advanced information such as power consumption comparison, equipment failure, energy saving method, and behavior pattern among similar groups generated through analysis and analysis algorithm.
  • the energy usage information generated by the energy information processing unit 130 according to the present embodiment includes information on energy consumption between similar groups such as the same industry and similar buildings.
  • integrated energy information management of service providers with energy platform can easily provide statistical information without leakage of personal information, and through this, voluntary competition between users can be created, which can be used as an efficient tool for energy saving. have.
  • the energy usage information includes information on detecting the presence or failure of the device failure.
  • the energy usage information can help you select user devices through comparisons between homogeneous models, or inform you of when to change devices, and which governments can decide on policies to determine which of the individual devices in the overall power energy consumption. It may also contain additional information on whether it would be good to establish a high efficiency energy policy for the device.
  • the energy information processor 130 estimates a user's own behavior pattern formed by the presence or absence of operation of individual devices or a combination of individual devices as additional information. By creating and consulting advanced information, we can effectively induce changes in behavior patterns for energy saving. In addition, it can be used as a physical protection assistant means for the physically weak by using advanced information that can be estimated as a change in the use pattern of individual devices of the physically weak such as the elderly and the disabled.
  • the energy information transmitter 140 sequentially processes various types of big data based on wired / wireless networks to perform dependent or linked service suitable for service models required by various user terminals 300 for various user-friendly energy information generated above. Or transmit in parallel, and check the normal communication status according to the information transmission.
  • the user terminal 300 receives the energy usage information and displays the same to the user.
  • the user terminal 300 may include a receiver 310, a display 320, and a controller 330. Include.
  • the receiver 310 classifies the devices using the collected energy related information, and receives the energy use information of the generated device using energy information for each device of the device extracted from the integrated energy information according to the classification.
  • the display 320 displays the received energy usage information to the user.
  • the controller 330 is easy and useful according to the service model that the user customer prefers to receive in the building where the energy related information collection device 200 is installed. It can be equipped with user applications that implement energy-efficient group-friendly user interfaces for real-time delivery of energy information.
  • a web support service an app support service, a text message support service, a cable TV / IPTV support service, and a VAN / POS support service may be provided.
  • App support service is a user interface display service providing model in which an energy IT service provider expresses real-time energy information and energy saving consulting information by setting an account / password through accessing a dedicated app in a portable smart device environment.
  • the text message support service is a model for providing a user interface display service in which an energy IT service provider expresses specific energy information and energy saving consulting information whenever an event situation occurs due to a contract with a user customer.
  • Cable TV / IPTV support service provides energy information and energy saving consulting information through the real-time subtitle service or event status pop-up by the energy IT service provider between the user and the device.
  • This model provides a user interface display service through a dedicated channel.
  • the user terminal 300 is a cloud-based energy information display, in addition to accessing energy information through the web and apps, to various user-friendly display devices through cable TV, IPTV, VAN POS, etc.
  • Energy information can be expressed, and the user and the user himself goes beyond providing information by monitoring by designing and constructing a DB and system for intelligent and automated energy saving consulting and simplifying / drawing the contents of user-oriented energy saving consulting / solution. Promote participation in energy saving initiatives.
  • the company provides various applications / services such as virtual simulation and application of game rules according to energy saving rate so that users can proceed with energy saving activities. can do.
  • the energy information providing method includes an energy information input step S100, an energy usage information generation step S200, and an energy usage information transmission step S300.
  • the energy information input unit 110 classifies devices using the collected energy related information, and receives energy information for each device of the device extracted from the integrated energy information according to the classification.
  • the energy information processor 130 In the energy use information generation step (S200), the energy information processor 130 generates energy use information of the device using energy information for each device.
  • the energy information transmitter 140 transmits the generated energy user information to the user terminal 300.
  • the energy-related information collection method of the present invention can be implemented in a computer-readable code on a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored.
  • Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like, and computer-readable recording media are distributed in networked computer systems.
  • Computer-readable code can be stored and executed in a distributed fashion. And functional programs, codes and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention belongs.

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Abstract

본 발명은 에너지 정보 제공 장치에 관한 것으로, 본 발명 따른 에너지 정보 제공 장치는 수집된 에너지 관련정보를 이용한 기기의 분류에 따라, 통합 에너지 정보로부터 추출된 기기의 기기별 에너지 정보를 입력 받는 에너지 정보 입력부; 기기별 에너지 정보를 이용하여 기기의 에너지 사용 정보를 생성하는 에너지 정보 처리부; 및 생성된 에너지 사용자 정보를 사용자 단말에 송신하는 에너지 정보 송신부를 포함한다. 본 발명에 따르면 에너지 정보 제공자의 클라우드 데이터 처리, 관리로 데이터 안정성이 향상되고, 소프트웨어, 데이터베이스 업그레이드로 지속적 성능을 향상시킬 수 있다. 나아가, 사용자는 에너지 모니터링 장치 이외 모든 장치 및 설비에 대한 초기 투자 및 유지보수 비용에 대한 부담을 제거할 뿐만 아니라 전문 인력에 의한 클라우드에 기반을 둔 에너지정보의 관리로 빅데이터 처리나 정보 해석에 대한 전문지식 습득과 별도의 관리인력 상주에 대한 부담 역시 경감할 수 있다.

Description

에너지 정보 제공 장치 및 시스템
본 발명은 에너지 정보 제공 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 클라우드 기반 에너지 정보를 처리하는 장치에 관한 것이다.
에너지 모니터링 장치를 통해 수집된 에너지정보를 처리함에 있어 기존에 사용되어져 오던 주된 방법은, 에너지정보가 수집되는 공간에 자체적 로컬서버를 구축하거나 기 설치된 컴퓨터 등에 전용 소프트웨어를 별도로 설치하여 이를 로컬관제센터 디스플레이 화면 또는 컴퓨터 모니터, 기타 전용 게이트웨이 및 디스플레이(IHD 등) 장치를 통해 정보를 표출한다.
선행 문헌(한국등록특허공보 10-1068862)은 전기, 수도, 가스, 냉·난방 등을 위한 각 센서들을 동기화시켜 건물에서 소비되는 에너지를 용도별로 모니터링하여 데이터화 및 분석하고 공급함으로써, 에너지를 가장 효율적으로 관리할 수 있는 모니터링을 통한 실시간 에너지 관리 시스템 을 개시하고 있다.
다만 이러한 시스템의 경우 대용량의 에너지정보에 대한 처리 및 관리를 위한 소프트웨어와 데이터베이스 업데이트에 한계점이 존재하며, 사용자의 전문지식 한계성으로 인해 에너지정보를 통한 능동적 에너지절감 효과의 축소와 모든 장치에 대한 설비의 초기 투자 및 유지보수에 따른 부대비용의 증가로 인한 부담감이 증대하게 된다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 에너지 모니터링 장치에서 수집된 에너지정보를 에너지 IT 전문 서비스 기업의 클라우드 플랫폼으로 전송하고, 이를 전문 인력에 의한 지속적 데이터 처리 및 관리로 사용자 부담을 줄이며, 서비스 사업자는 각각 개별 사용자의 에너지정보를 정보표출 사이트 또는 앱, Cable TV, IPTV, VAN POS 등으로 전송함으로서 사용자는 단순히 사용자 스마트기기를 통한 접속으로 실시간 에너지정보를 확인할 수 있을 뿐만 아니라 서비스 사업자에서 제공하는 문자메세지와 자막, 에너지 전용 채널 등을 통해 전송되어지는 전문적 에너지절감 컨설팅에 손쉽게 접근할 수 있는 클라우드 기반 에너지정보 처리에 대한 디스플레이 표출 방법을 제안한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 실시예에 따른 에너지 정보 제공 장치는 수집된 에너지 관련정보를 이용한 기기의 분류에 따라, 통합 에너지 정보로부터 추출된 상기 기기의 기기별 에너지 정보를 입력 받는 에너지 정보 입력부; 상기 기기별 에너지 정보를 이용하여 상기 기기의 에너지 사용 정보를 생성하는 에너지 정보 처리부; 및 상기 생성된 에너지 사용자 정보를 사용자 단말에 송신하는 에너지 정보 송신부를 포함한다.
상기 기기는 상기 에너지 관련정보를 이용하는 샘플링 과정을 통해 상기 기기의 미리 결정된 속성에 따라 분류되고, 상기 기기별 에너지 정보는 복수의 기기들의 조합에 대한 전체 전력에너지 정보로부터 상기 기기의 분류에 따라 추출되는 것이 바람직하다.
상기 기기는 에너지 사용시 상기 기기의 식별을 위한 식별코드를 에너지 관련정보 수집 장치에 송신하고, 상기 에너지 관련정보 수집 장치는 상기 기기를 식별코드에 따라 분류하는 것이 바람직하다.
상기 에너지 정보 처리부는 상기 기기별 에너지 정보를 이용하여 상기 에너지를 사용하는 복수의 기기로 구성된 그룹별 에너지 사용 정보를 생성하는 것이 바람직하다.
상기 에너지 정보 처리부는 상기 기기별 에너지 정보를 이용하여 상기 기기의 전력 사용 패턴의 변화를 인지하여 기기 동작 상태에 대한 정보를 생성하는 것이 바람직하다.
상기 에너지 정보 처리부는 상기 기기별 에너지 정보를 이용하여 상기 기기 각각 또는 상기 기기의 조합에 의해 형성되는 사용자 행동 패턴을 인식하고, 상기 인식된 행동 패턴을 통해 상기 에너지 사용 정보를 생성하는 것이 바람직하다.
상기 에너지 정보 제공 장치는 상기 에너지 관련정보, 상기 통합 에너지 정보 및 상기 기기별 에너지 정보를 데이터 베이스화하여 저장하는 에너지 정보 저장부를 더 포함하고, 상기 에너지 정보 처리부는 상기 에너지 정보 저장부로부터 전달 받은 상기 에너지 관련정보, 상기 통합 에너지 정보 및 상기 기기별 에너지 정보를 이용하여 상기 에너지 사용 정보를 생성하는 것이 바람직하다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 실시예에 따른 에너지 정보 처리 시스템은 에너지 관련정보를 수집하고, 수집된 에너지 관련정보를 이용하여 기기를 분류하여 통합 에너지 정보로부터 상기 기기의 기기별 에너지 정보를 추출하는 에너지 관련정보 수집 장치; 상기 추출된 기기별 에너지 정보를 이용하여 상기 기기의 에너지 사용 정보를 생성하여 사용자 단말에 송신하는 에너지 정보 제공 장치; 상기 에너지 사용 정보를 수신하여 사용자에게 표시하는 사용자 단말을 포함한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 실시예에 따른 사용자 단말은 수집된 에너지 관련정보를 이용한 기기의 분류에 따라, 상기 분류에 따라 통합 에너지 정보로부터 추출된 상기 기기의 기기별 에너지 정보를 이용하여 생성된 상기 기기의 에너지 사용 정보를 수신하는 수신부; 및 상기 수신된 에너지 사용 정보를 사용자에게 표시하는 디스플레이부를 포함한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 실시예에 따른 에너지 관련정보 수집 장치는 에너지 관련정보를 수집하는 에너지 관련정보 수집부; 상기 수집된 에너지 관련정보를 이용하여 기기를 분류하여 통합 에너지 정보로부터 상기 기기의 기기별 에너지 정보를 추출하는 기기별 에너지 정보 추출부; 상기 추출된 기기별 에너지 정보를 에너지 사용 정보를 제공하기 위한 에너지 정보 제공 장치에 송신하는 송신부를 포함한다.
본 발명에 따르면 에너지 정보 제공자의 클라우드 데이터 처리, 관리로 데이터 안정성이 향상되고, 소프트웨어, 데이터베이스 업그레이드로 지속적 성능을 향상시킬 수 있다. 나아가, 사용자는 에너지 모니터링 장치 이외 모든 장치 및 설비에 대한 초기 투자 및 유지보수 비용에 대한 부담을 제거할 뿐만 아니라 전문 인력에 의한 클라우드에 기반을 둔 에너지정보의 관리로 빅데이터 처리나 정보 해석에 대한 전문지식 습득과 별도의 관리인력 상주에 대한 부담 역시 경감할 수 있다. 또한 에너지 IT 전문 서비스 기관을 통한 실시간 에너지정보와 전문적 에너지절감 컨설팅을 제공받음으로써 이를 활용한 에너지정보 기반의 에너지절감 시장에 능동적이고 자발적으로 동참할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 에너지 정보 제공 시스템을 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 에너지 관련정보 수집 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 에너지 정보 제공 장치를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 사용자 단말을 나타내는 블록도이다.
도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 에너지 정보 제공 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 발명을 설명함에 있어서 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 에너지 정보 제공 시스템을 나타내는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 에너지 정보 제공 시스템은 에너지 관련정보 수집 장치(200), 에너지 정보 제공 장치(100), 사용자 단말(300)을 포함한다.
본 실시예에서 에너지 관련정보 수집 장치(200)는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 수집된 에너지 관련정보를 이용한 기기의 분류에 따라, 통합 에너지 정보로부터 추출된 기기의 기기별 에너지 정보를 에너지 정보 제공 장치(100)에 송신한다.
도 2를 참조하면 에너지 관련정보 수집 장치(200)는 에너지 관련정보 수집부(210), 에너지 정보 추출부(220), 송신부(230)를 포함한다.
에너지 관련정보 수집부(210)는 에너지 관련정보를 수집한다. 즉, AMR(Automatic meter reading), AMI(Advanced Metering Infrastructure) 또는 CT(Current Transformer)/PT(Potential Transformer) 등을 활용하여 전압, 전류 등을 측정하는 장치로서, 건물 내 전력분전반의 인입 또는 피더 브랜치(Feeder Branch)에 설치된 전력량계, 스마트미터, CT/PT 등을 통해 전압, 전류의 정보를 고속 샘플링을 통해 고유의 파형을 직접 측정하여 저장한다.
에너지 정보 추출부(220)는 수집된 에너지 관련정보를 통한 전력 공급 및 소모 상태와 전력분석에 대한 정보를 추출한다. 해당 장치는 이를 위한 아날로그-디지털변환기, 플래쉬 메모리, 마이크로 프로세서 또는 디지털 시그널 프로세서 등을 탑재하고 있으며, 측정된 전압, 전류 파형에서 에너지정보를 추출하기 위한 임베디드시스템 알고리즘을 포함한다.
본 실시예에서 에너지 정보를 추출하기 위한 임베디드시스템 알고리즘은 수집된 에너지 관련정보를 이용하여 기기를 분류하여 통합 에너지 정보로부터 기기의 기기별 에너지 정보를 추출한다.
보다 상세하게는 AMI나 AMR과 같은 전력량계 또는 분전반 전체 또는 분전반 회로분기별에 설치된 에너지모니터링장치에 고속의 데이터 샘플링 기능을 추가하여 기기를 분류한다.
나아가 본 실시예에서 에너지 관련정보는 기본적으로 수집되는 전압, 전류, 유효전력, 무효전력, 순시전력, 역률, 주파수 등의 정보와 함께 전압, 전류 자체의 고조파, 노이즈, 과도상태 및 정상상태 등의 부가 정보를 포함하며, 에너지 정보 추출부(220)는 고속 샘플링을 통해 추가적으로 활용할 수 있는 정보를 활용하여 기기를 분류한다.
통합 에너지 정보는 기기별 에너지 정보를 추출하기 위한 대상 정보로서, 본 실시예에 따른 에너지 정보 제공 시스템에서 관리하는 단위(예를 들어, 건물이나 지역 등)에 따라 결정될 수 있다. 즉 단위에 대하여 측정된 전체 측정 전력에너지 정보에서 출발하여 고유의 특성을 가지는 기기를 순차적으로 분리하여 최종 다수의 개별 기기를 분류한다.
또는, 향후 개별 전기기기들로부터 기기를 인식할 수 있는 코드를 전력에너지 사용기기내에 포함하여, 에너지사용 시마다 AMI나 AMR, 분전반/회로분기 등의 에너지모니터링장치로 해당 기기의 ON/OFF 외 동작모드, 이상모드 등의 에너지정보코드를 통신을 통해 전송하여 이를 활용한 에너지모니터링장치 내에서 측정되는 전체 전력에너지 정보로부터 개별 기기들을 별도의 추가적 개별 하드웨어 기기없이 능동적으로 분류하여, 개별 기기들의 조합에 의한 전체 측정 전력에너지 정보에서 개별 기기의 에너지정보를 추출한다.
송신부(230)는 장치 내 설치된 유/무선 통신장치와 해당 네트워크를 통해 측정되어 가공되지 않은 데이터와 전력분석 알고리즘에 의해 신호 처리된 각종 에너지정보를 후술하는 에너지 정보 제공 장치(100)로 전송한다.
본 실시예에서 에너지 정보 제공 장치(100)는 추출된 기기별 에너지 정보를 이용하여 기기의 에너지 사용 정보를 생성하여 사용자 단말(300)에 송신하며, 클라우드 기반의 개방형 에너지 IT 플랫폼(OEIP, Open Energy IT Platform)로 구현될 수 있다. 도 3을 참조하면, 에너지 정보 제공 장치(100)는 에너지 정보 입력부(110), 에너지 정보 저장부(120), 에너지 정보 처리부(130), 에너지 정보 송신부(140)를 포함한다.
에너지 정보 입력부(110)는 수집된 에너지 관련정보를 이용하여 기기를 분류하여, 분류에 따라 통합 에너지 정보로부터 추출된 기기의 기기별 에너지 정보를 입력 받는다. 즉, 다수의 에너지 관련정보 수집 장치(200)로부터 전송되는 에너지정보를 효과적으로 클라우드 플랫폼에서 수용함과 동시에 에너지 관련정보 수집 장치(200)의 정상적 통신유무, 기기고장 등을 감시하며 순차적 또는 병렬적으로 에너지 관련정보 수집 장치(200)에서 전달된 전압, 전류 파형 및 에너지정보들을 에너지 정보 저장부(120)로 전달한다.
에너지 정보 저장부(120)는 에너지 관련정보, 통합 에너지 정보 및 기기별 에너지 정보를 데이터 베이스화하여 저장한다. 즉, 에너지 정보 입력부(110)를 통해 수집된 다양한 정보들을 사전에 설계된 데이터베이스의 데이터맵 구성에 따라 적절히 저장하고 중요 데이터를 백업한다. 해당 데이터는 에너지관련 전문가 그룹이 주로 이를 활용하여 특정 에너지 관련정보 수집 장치(200)가 설치된 건물 내 일어나는 에너지 발전/소모 활동의 현황, 효용성, 효율성 분석 등을 수행한다.
또한, 해당 데이터베이스의 정보들은 에너지 관련정보 수집 장치(200)가 설치된 일반 에너지 비전문가 그룹의 사용고객들이 쉽게 이해하고 에너지절감 활동에 적극적으로 동참할 수 있는 쉽고 유용한 에너지정보 제공 목적의 에너지 정보 처리부(130)로 링크되어진다.
에너지 정보 처리부(130)는 기기별 에너지 정보를 이용하여 기기의 에너지 사용 정보를 생성한다. 즉, 데이터베이스에서 링크된 데이터를 기반으로 에너지관련 비전문가 그룹의 사용자에게 직접적으로 유용한 실시간 전체 전력사용량 및 기기별 전력사용량, 누적 전력사용량 등의 정보 추출과 에너지IT 전문서비스 사업자와 같은 에너지 전문가 그룹의 데이터 해석 및 분석 알고리즘을 통해 생성된 상호 유사 그룹간의 전력사용량 비교, 기기고장, 에너지절감 방안, 행동패턴 등의 각종 고급화 정보들로 가공한다.
본 실시예에 따른 에너지 정보 처리부(130)에서 생성되는 에너지 사용 정보는 동종 업계, 유사 건물 등의 상호 유사 그룹간의 에너지소모량에 대한 정보를 포함한다. 즉, 에너지플랫폼을 보유한 서비스 전문 사업자의 통합적 에너지정보 관리로 개인 정보의 유출없이 통계적 정보를 용이하게 제공할 수 있고, 이를 통하여 사용자간 자발적 경쟁요소를 생성할 수 있어 에너지절감에 효율적 도구로 활용할 수 있다.
또한, 에너지 사용 정보는 기기 고장 및 이상 유무를 감지 정보를 포함한다. 즉, 개별 기기의 전력사용 패턴 특성의 급변적 변화인지를 통해 기기 고장 및 이상 유무를 감지하고, 이를 통해 사전 기기 수리 및 신규 기기 도입에 따른 경제성 분석에 활용할 수 있어 고급화 정보를 컨설팅할 수 있다. 나아가, 에너지 사용 정보는 동종 모델간의 상호비교를 통한 사용자 기기 선정에 도움을 준다거나, 기기 변경 시점을 알려줄 수 있는 정보와, 정책을 결정할 수 있는 정부 기관에 전체 전력에너지 소모에서 특정 개별 기기 중 어떤 기기에 대한 고효율 에너지 정책을 수립함이 좋을지에 대한 추가 정보도 포함할 수 있다.
또한, 에너지 정보 처리부(130)는 부가 정보로서 개별 기기의 동작 유무나 개별 기기들의 조합에 의해 형성되는 사용자 고유의 행동패턴을 추정하고, 이를 통해 사용자들의 주 활동시간에 특정 장소로 에너지정보에 대한 고급화 정보를 생성하여 컨설팅함으로써 에너지절감을 위한 행동패턴의 변동을 효과적으로 유도할 수 있다. 나아가, 노인 및 장애인 등 신체약자들의 개별 기기 사용 패턴에서의 변화로 추정할 수 있는 고급화 정보를 활용하여 신체약자의 신변보호 보조 수단으로 활용될 수 도 있다.
에너지 정보 송신부(140)는 이상 생성된 각종 사용자 친화적 에너지 정보들을 다양한 사용자 단말(300)에서 요구하는 서비스 모델들에 적합한 종속적 또는 연계 서비스 수행을 위해 다양한 형태의 빅데이터들을 유/무선 네트워크 기반으로 순차적 또는 병렬적으로 전송하며, 해당 정보 전송에 따른 정상적 통신유무 등을 확인한다.
사용자 단말(300)은 에너지 사용 정보를 수신하여 사용자에게 표시한다.도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 사용자 단말(300)은 수신부(310), 디스플레이부(320), 제어부(330)를 포함한다.
수신부(310)는 수집된 에너지 관련정보를 이용하여 기기를 분류하여, 분류에 따라 통합 에너지 정보로부터 추출된 기기의 기기별 에너지 정보를 이용하여 생성된 기기의 에너지 사용 정보를 수신한다.
디스플레이부(320)는 수신된 에너지 사용 정보를 사용자에게 표시한다. 본 실시예에서 디스플레이부(320)가 에너지 사용 정보를 표시하는데 있어, 제어부(330)는 에너지 관련정보 수집 장치(200)가 설치된 건물 내에서 사용자 고객이 선호하여 받고자 하는 서비스 모델에 따라, 쉽고 유용한 에너지정보를 실시간 전달하기 위한 에너지 비전문가 그룹 친화적 사용자 인터페이스를 구현하는 사용자 어플리케이션을 탑재할 수 있다.
즉, 본 실시예에서 에너지 사용 정보를 제공하기 위한 서비스 모델로서, 웹 지원 서비스, 앱 지원 서비스, 문자메세지 지원 서비스, Cable TV/IPTV 지원 서비스, VAN/POS 지원 서비스가 제공될 수 있다.
앱 지원 서비스는 사용자 고객이 휴대용 스마트기기 환경 하에서 전용 앱 접속을 통한 계정/암호 설정으로 에너지IT 전문 사업자가 실시간 에너지정보 및 에너지절감 컨설팅 정보를 표출하는 사용자 인터페이스 디스플레이 서비스 제공 모델이다.
문자메세지 지원 서비스는 사용자 고객과의 계약에 의해 이벤트 상황 발생 시 마다 에너지IT 전문 사업자가 특정 에너지정보 및 에너지절감 컨설팅 정보를 표출하는 사용자 인터페이스 디스플레이 서비스 제공 모델이다. Cable TV/IPTV 지원 서비스는 사용자가 기기활용 간 에너지IT 전문 사업자가 실시간 자막서비스 또는 이벤트 상황 팝업을 통해 에너지정보와 에너지절감 컨설팅 정보를 제공하고, 사용자가 이에 반응하여 사용자 조작을 수행할 경우 에너지관련 전용 채널을 통해 사용자 인터페이스 디스플레이 서비스를 제공하는 모델이다.
즉, 본 실시예에서 사용자 단말(300)은 클라우드를 기반으로 하는 에너지 정보 표출로 기존의 웹, 앱을 통한 에너지정보 접근 이외에 추가적으로 Cable TV, IPTV, VAN POS 등을 통한 다양한 사용자 친화적 디스플레이 기기로의 에너지정보 표출가능하며, 지능화 및 자동화된 에너지절감 컨설팅을 위한 DB 및 시스템을 설계/구축하여 사용자 중심의 에너지절감 컨설팅/솔루션 내용을 간략화/도형화 하여 제시함으로 모니터링에 의한 정보제공을 넘어서 사용자 스스로가 주도적으로 에너지절감 활동에 참여할 수 있도록 유도할 수 있다.
나아가, 총 에너지 사용량에 대한 요금 납부의 수준을 넘어 사용자 스스로가 에너지절감 활동을 진행할 수 있도록 가상시뮬레이션, 에너지절감율에 따른 게임룰 적용 등의 다양한 어플리케이션/서비스를 제공하여 자발적인 참여와 행동패턴 변경을 유도할 수 있다.
이하 상술한 실시예에 따른 에너지 정보 제공 장치(100)에서 수행되는 에너지 정보 제공 방법에 대하여 설명한다. 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 에너지 정보 제공 방법은 에너지 정보 입력 단계(S100), 에너지 사용 정보 생성 단계(S200), 에너지 사용 정보 송신 단계(S300)를 포함한다.
에너지 정보 입력 단계(S100)는, 에너지 정보 입력부(110)가 수집된 에너지 관련정보를 이용하여 기기를 분류하여, 분류에 따라 통합 에너지 정보로부터 추출된 기기의 기기별 에너지 정보를 입력 받는다.
에너지 사용 정보 생성 단계(S200)는 에너지 정보 처리부(130)가 기기별 에너지 정보를 이용하여 기기의 에너지 사용 정보를 생성한다.
에너지 사용 정보 송신 단계(S300)는 에너지 정보 송신부(140)가 생성된 에너지 사용자 정보를 사용자 단말(300)에 송신한다.
한편 본 발명의 에너지 관련정보 수집 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트 들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 수집된 에너지 관련정보를 이용한 기기의 분류에 따라 통합 에너지 정보로부터 추출된 상기 기기의 기기별 에너지 정보를 입력 받는 에너지 정보 입력부;
    상기 기기별 에너지 정보를 이용하여 상기 기기의 에너지 사용 정보를 생성하는 에너지 정보 처리부; 및
    상기 생성된 에너지 사용자 정보를 사용자 단말에 송신하는 에너지 정보 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 정보 제공 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기기는 상기 에너지 관련정보를 이용하는 샘플링 과정을 통해 상기 기기의 미리 결정된 속성에 따라 분류되고,
    상기 기기별 에너지 정보는 복수의 기기들의 조합에 대한 전력에너지 총량으로부터 상기 기기의 분류에 따라 추출되는 것을 특징으로 하는 에너지 정보 제공 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기기는 에너지 사용시 상기 기기의 식별을 위한 식별코드를 상기 에너지 관련정보 수집 장치에 송신하고,
    상기 에너지 관련정보 수집 장치는 상기 기기를 식별코드에 따라 분류하는 것을 특징으로 하는 에너지 정보 제공 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지 정보 처리부는 상기 기기별 에너지 정보를 이용하여 상기 에너지를 사용하는 복수의 기기로 구성된 그룹별 에너지 사용 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 에너지 정보 제공 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지 정보 처리부는 상기 기기별 에너지 정보를 이용하여 상기 기기의 전력 사용 패턴의 변화를 인지하여 기기 동작 상태에 대한 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 에너지 정보 제공 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지 정보 처리부는 상기 기기별 에너지 정보를 이용하여 상기 기기 각각 또는 상기 기기의 조합에 의해 형성되는 사용자 행동 패턴을 인식하고,
    상기 인식된 행동 패턴을 통해 상기 에너지 사용 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 에너지 정보 제공 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지 정보 제공 장치는 상기 에너지 관련정보, 상기 통합 에너지 정보 및 상기 기기별 에너지 정보를 데이터 베이스화하여 저장하는 에너지 정보 저장부를 더 포함하고,
    상기 에너지 정보 처리부는 상기 에너지 정보 저장부로부터 전달 받은 상기 에너지 관련정보, 상기 통합 에너지 정보 및 상기 기기별 에너지 정보를 이용하여 상기 에너지 사용 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 에너지 정보 제공 장치.
  8. 에너지 관련정보를 수집하고, 수집된 에너지 관련정보를 이용하여 기기를 분류하여 통합 에너지 정보로부터 상기 기기의 기기별 에너지 정보를 추출하는 에너지 관련정보 수집 장치;
    상기 추출된 기기별 에너지 정보를 이용하여 상기 기기의 에너지 사용 정보를 생성하여 사용자 단말에 송신하는 에너지 정보 제공 장치; 및
    상기 에너지 사용 정보를 수신하여 사용자에게 표시하는 사용자 단말을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 정보 처리 시스템.
  9. 수집된 에너지 관련정보를 이용한 기기의 분류에 따라 통합 에너지 정보로부터 추출된 상기 기기의 기기별 에너지 정보를 이용하여 생성된 상기 기기의 에너지 사용 정보를 수신하는 수신부; 및
    상기 수신된 에너지 사용 정보를 사용자에게 표시하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말.
  10. 에너지 관련정보를 수집하는 에너지 관련정보 수집부;
    상기 수집된 에너지 관련정보를 이용하여 기기를 분류하여 통합 에너지 정보로부터 상기 기기의 기기별 에너지 정보를 추출하는 기기별 에너지 정보 추출부; 및
    상기 추출된 기기별 에너지 정보를 에너지 사용 정보를 제공하기 위한 에너지 정보 제공 장치에 송신하는 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 관련정보 수집 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 기기별 에너지 정보 추출부는 수집되는 전압, 전류, 전력 정보를 포함하는 기본 에너지 정보와 상기 전압, 전류 자체의 고조파, 노이즈, 과도상태 및 정상상태 정보를 포함하는 부가 에너지 정보를 이용하는 샘플링 과정을 통해 상기 기기의 미리 결정된 속성에 따라 상기 기기를 분류하는 것을 특징으로 하는 에너지 관련정보 수집 장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 기기는 에너지 사용시 상기 기기의 식별을 위한 식별코드를 상기 에너지 관련정보 수집 장치에 송신하고,
    상기 기기별 에너지 정보 추출부는 상기 기기를 식별코드에 따라 분류하는 것을 특징으로 하는 에너지 정보 제공 장치.
  13. 수집된 에너지 관련정보를 이용한 기기의 분류에 따라 통합 에너지 정보로부터 추출된 상기 기기의 기기별 에너지 정보를 입력 받는 단계;
    상기 기기별 에너지 정보를 이용하여 상기 기기의 에너지 사용 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 에너지 사용자 정보를 사용자 단말에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 정보 제공 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 기기는 상기 에너지 관련정보를 이용하는 샘플링 과정을 통해 상기 기기의 미리 결정된 속성에 따라 분류되고,
    상기 기기별 에너지 정보는 복수의 기기들의 조합에 대한 전력에너지 총량으로부터 상기 기기의 분류에 따라 추출되는 것을 특징으로 하는 에너지 정보 제공 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 기기는 에너지 사용시 상기 기기의 식별을 위한 식별코드를 상기 에너지 관련정보 수집 장치에 송신하고,
    상기 에너지 관련정보 수집 장치는 상기 기기를 식별코드에 따라 분류하는 것을 특징으로 하는 에너지 정보 제공 방법.
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