(57)【要約】【課題】遠隔検針結果をサーバで保管するだけでなく、需用家のエネルギー使用量を分析および予測し、エネルギー消費量が限界消費量を超過する場合、エネルギー需用家で動作しているエネルギー消費装置を遠隔で制御することによってエネルギー消費量を節約するためのスマートエネルギー管理装置およびその方法を提供する。【解決手段】本発明は、１つ以上の電気機器使用グループとゲートウェイを介して連結し、前記電気機器使用グループに対する電力消費情報を収集するデータ収集モジュール；前記電力消費情報を分析して前記電気機器使用グループの電力消費パターンを算出する使用量パターン分析モジュール；前記電気機器使用グループの電力消費パターンに基づいて一定期間の電力使用量を予測する使用量予測モジュール；および前記電力使用量の予測結果から前記電気機器使用グループの電力使用を制限する制御命令を出力する制御命令生成モジュールを備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の電気機器使用グループとゲートウェイを介して連結し、前記電気機器使用グループに対する電力消費情報を収集するデータ収集モジュール；
前記電力消費情報を分析して前記電気機器使用グループの電力消費パターンを算出する使用量パターン分析モジュール；
前記電気機器使用グループの電力消費パターンに基づいて一定期間の電力使用量を予測する使用量予測モジュール；および
前記電力使用量の予測結果から前記電気機器使用グループの電力使用を制限する制御命令を出力する制御命令生成モジュール；
を備えることを特徴とする電力消費を制御するスマートエネルギー管理装置。
【請求項２】
前記制御命令生成モジュールは、
前記電力使用量予測結果が閾値を超過した前記電気機器使用グループに対して前記制御命令を出力することを特徴とする、請求項１に記載の電力消費を制御するスマートエネルギー管理装置。
【請求項３】
前記ゲートウェイを介した前記電気機器使用グループとの信号送受信を制御する通信制御モジュール；
をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の電力消費を制御するスマートエネルギー管理装置。
【請求項４】
前記ゲートウェイは、
ジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ）通信方式で前記電気機器使用グループのネットワークに接続してデータを送受信するＥＳＰ（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｏｒｔａｌ）モジュール；
前記データ収集モジュールと有線で連結し、データを送受信する通信制御モジュール；および
前記電気機器使用グループのネットワークと前記データ収集モジュールの間で送受信する信号の通信方式を変換する変換モジュール；
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の電力消費を制御するスマートエネルギー管理装置。
【請求項５】
前記電気機器使用グループは、
前記電気機器使用グループに属した電気機器と連結し、前記電気機器使用グループの電力消費量を計測するスマートメータを備えることを特徴とする、請求項１に記載の電力消費を制御するスマートエネルギー管理装置。
【請求項６】
前記電気機器使用グループは、
前記電気機器使用グループに属した電気機器と連結し、前記制御命令生成モジュールからの前記制御命令に従って前記電気機器の電力使用を制御する負荷制御機；
をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の電力消費を制御するスマートエネルギー管理装置。
【請求項７】
前記負荷制御機は、
ＳＥＤ（Ｓｍａｒｔ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＩＲ＿ＬＣＤ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｌｏａｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＬＣＤ（Ｌｏａｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｄｅｖｉｃｅ）のうちの少なくとも１つを備えることを特徴とする、請求項６に記載の電力消費を制御するスマートエネルギー管理装置。
【請求項８】
前記ＳＥＤは、
前記ゲートウェイから伝達された制御命令、および電力消費情報のうちの少なくとも１つを表示する情報表示モジュール；および
前記ゲートウェイと通信を実行するジグビー通信モジュール；
を備えることを特徴とする、請求項７に記載の電力消費を制御するスマートエネルギー管理装置。
【請求項９】
前記ＬＣＤは、
前記ゲートウェイおよび前記電気機器と通信を実行するジグビー通信モジュール；
連結した前記電気機器を識別する装置識別モジュール；
連結した前記電気機器の電力使用量を検針する検針モジュール；および
前記ゲートウェイからの制御命令に従って前記電気機器の電力消費を制御する動作制御モジュール；
を備えることを特徴とする、請求項７に記載の電力消費を制御するスマートエネルギー管理装置。
【請求項１０】
前記ＩＲ＿ＬＣＤは、
前記ゲートウェイと通信を実行するジグビー通信モジュール；
連結した前記電気機器との通信を実行する赤外線通信モジュール；
前記電気機器を識別する装置識別モジュール；および
前記ゲートウェイからの制御命令に従って前記電気機器の電力消費を制御する動作制御モジュール；
を備えることを特徴とする、請求項７に記載の電力消費を制御するスマートエネルギー管理装置。
【請求項１１】
前記電気機器使用グループに対するグループ情報を管理するグループ管理モジュール；
をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の電力消費を制御するスマートエネルギー管理装置。
【請求項１２】
前記電気機器使用グループに属した前記電気機器の機器情報を管理する装置管理モジュール；
をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の電力消費を制御するスマートエネルギー管理装置。
【請求項１３】
前記装置管理モジュールは、
前記電気機器使用グループに追加される電気機器の情報を認証サーバに送信し、前記認証サーバからの適法性検査結果に基づいて前記追加される電気機器を管理することを特徴とする、請求項１２に記載の電力消費を制御するスマートエネルギー管理装置。
【請求項１４】
１つ以上の電気機器使用グループとゲートウェイを介して連結し、前記電気機器使用グループに対する電力消費情報を収集するステップ；
前記電力消費情報を分析して前記電気機器使用グループの電力消費パターンを算出するステップ；
前記電気機器使用グループの電力消費パターンに基づいて一定期間の電力使用量を予測するステップ；および
前記電力使用量の予測結果から前記電気機器使用グループの電力使用を制限する制御命令を出力するステップ；
を含むことを特徴とする電力消費を制御するスマートエネルギー管理方法。
【請求項１５】
前記出力するステップは、
前記電力使用量予測結果が閾値を超過した前記電気機器使用グループに対して前記制御命令を出力することを特徴とする、請求項１４に記載の電力消費を制御するスマートエネルギー管理方法。
【請求項１６】
前記収集するステップは、
前記電気機器使用グループに属した電気機器と連結し、前記電気機器使用グループの電力消費量を計測するスマートメータ、および連結した前記電気機器の電力消費量を計測するＬＣＤから前記電力消費情報が提供されることを特徴とする、請求項１４に記載の電力消費を制御するスマートエネルギー管理方法。
【請求項１７】
前記ゲートウェイを介して前記制御命令を前記電力使用量予測結果が閾値を超過した電気機器使用グループに送信するステップ；
をさらに含むことを特徴とする、請求項１４に記載の電力消費を制御するスマートエネルギー管理方法。
【請求項１８】
前記送信するステップは、
前記電気機器使用グループに属した電気機器と連結し、前記電気機器の電力使用を制御する負荷制御機に前記制御命令を送信することを特徴とする、請求項１７に記載の電力消費を制御するスマートエネルギー管理方法。
【請求項１９】
前記ゲートウェイは、
ジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ）通信方式で前記電気機器使用グループと信号を送受信することを特徴とする、請求項１４に記載の電力消費を制御するスマートエネルギー管理方法。
【請求項２０】
前記電気機器使用グループに属した前記電気機器の機器情報を収集して管理するステップ；
をさらに含むことを特徴とする、請求項１４に記載の電力消費を制御するスマートエネルギー管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力消費を制御するスマートエネルギー管理装置およびその方法に関し、より詳しくは、エネルギー消費量を節約するための必須技術として見なされているスマートグリッド分野においてエネルギー消費量を遠隔で収集し、エネルギー消費パターンを分析および予測し、エネルギー消費装置の電力消費を遠隔で制御することによって電力消費を節約するスマートエネルギー管理装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在用いられている遠隔検針システムは、主に、エネルギーを消費するエネルギー需用家に設置された計量器（電力、ガス、上水道など）のエネルギー消費量を遠隔で検針して中央のサーバに送信する技術で構成されている。従前に出願された特許によれば、計量器の検針データは中央サーバに伝達されるだけであり、需用家で用いられるエネルギーを制御するための方法は提供していないという問題点がある。
【０００３】
さらに、データ送信のために単方向通信を用いている。このような環境で中央サーバに収集されたデータは、現在消費されるエネルギー使用量の傾向性を把握するための重要な情報として活用されており、エネルギー生産量および供給量を調節するのに重要な役割を担当している。しかしながら、エネルギーを生産する設備の容量には限界があるため、エネルギー消費量が最大エネルギー生産量を超過する場合には停電などのような問題が生じ、膨大な社会的・経済的被害が発生する。
【０００４】
このような問題を発生させないようにするには、エネルギー消費量が増加するだけ生産量を増加させるために生産設備を増設しなければならない。しかしながら、最大エネルギー消費量は夏あるいは冬のうちの一定時期にのみ集中し、その時期が経過すればエネルギー消費量は減少する。したがって、増設した生産設備は短期間にのみ動作し、残りの期間には停止した状態でいなければならないため、生産設備の継続的な増加はエネルギー生産会社には大きな費用支出および遊休設備として存在するという短所が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、遠隔検針結果をサーバで保管するだけでなく、需用家のエネルギー使用量を分析および予測し、エネルギー消費量が限界消費量を超過する場合、エネルギー需用家で動作しているエネルギー消費装置を遠隔で制御することによってエネルギー消費量を節約するためのスマートエネルギー管理装置およびその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するために、本発明に係る電力消費を制御するスマートエネルギー管理装置は、１つ以上の電気機器使用グループとゲートウェイを介して連結し、前記電気機器使用グループに対する電力消費情報を収集するデータ収集モジュール；前記電力消費情報を分析して前記電気機器使用グループの電力消費パターンを算出する使用量パターン分析モジュール；前記電気機器使用グループの電力消費パターンに基づいて一定期間の電力使用量を予測する使用量予測モジュール；および前記電力使用量の予測結果から前記電気機器使用グループの電力使用を制限する制御命令を出力する制御命令生成モジュールを備えることを特徴とする。
【０００７】
前記制御命令生成モジュールは、前記電力使用量予測結果が閾値を超過した前記電気機器使用グループに対して前記制御命令を出力することを特徴とする。
【０００８】
前記ゲートウェイを介した前記電気機器使用グループとの信号送受信を制御する通信制御モジュールをさらに備えることを特徴とする。
【０００９】
前記ゲートウェイは、ジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ）通信方式で前記電気機器使用グループのネットワークに接続してデータを送受信するＥＳＰ（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｏｒｔａｌ）モジュール；前記データ収集モジュールと有線で連結し、データを送受信する通信制御モジュール；および前記電気機器使用グループのネットワークと前記データ収集モジュールの間で送受信する信号の通信方式を変換する変換モジュールを備えることを特徴とする。
【００１０】
前記電気機器使用グループは、前記電気機器使用グループに属した電気機器と連結し、前記電気機器使用グループの電力消費量を計測するスマートメータを備えることを特徴とする。
【００１１】
前記電気機器使用グループは、前記電気機器使用グループに属した電気機器と連結し、前記制御命令生成モジュールからの前記制御命令に従って前記電気機器の電力使用を制御する負荷制御機をさらに備えることを特徴とする。
【００１２】
前記負荷制御機は、ＳＥＤ（Ｓｍａｒｔ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＩＲ＿ＬＣＤ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｌｏａｄ  ＣｏｎｔｒｏｌＤｅｖｉｃｅ）、ＬＣＤ（Ｌｏａｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｄｅｖｉｃｅ）のうちの少なくとも１つを備えることを特徴とする。
【００１３】
前記ＳＥＤは、前記ゲートウェイから伝達された制御命令、およびエネルギー消費情報のうちの少なくとも１つを表示する情報表示モジュール；および前記ゲートウェイと通信を実行するジグビー通信モジュールを備えることを特徴とする。
【００１４】
前記ＬＣＤは、前記ゲートウェイおよび前記電気機器と通信を実行するジグビー通信モジュール；連結した前記電気機器を識別する装置識別モジュール；連結した前記電気機器の電力使用量を検針する検針モジュール；および前記ゲートウェイからの制御命令に従って前記電気機器の電力消費を制御する動作制御モジュールを備えることを特徴とする。
【００１５】
前記ＩＲ＿ＬＣＤは、前記ゲートウェイと通信を実行するジグビー通信モジュール；連結した前記電気機器との通信を実行する赤外線通信モジュール；前記電気機器を識別する装置識別モジュール；および前記ゲートウェイからの制御命令に従って前記電気機器の電力消費を制御する動作制御モジュールを備えることを特徴とする。
【００１６】
一方、本発明に係るスマートエネルギー管理装置は、前記電気機器使用グループに対するグループ情報を管理するグループ管理モジュールをさらに備えることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係るスマートエネルギー管理装置は、前記電気機器使用グループに属した前記電気機器の機器情報を管理する装置管理モジュールをさらに備えることを特徴とする。
【００１８】
前記装置管理モジュールは、前記電気機器使用グループに追加される電気機器の情報を認証サーバに送信し、前記認証サーバからの適法性検査結果に基づいて前記追加される電気機器を管理することを特徴とする。
【００１９】
一方、上述した目的を達成するために、本発明に係る電力消費を制御するスマートエネルギー管理方法は、１つ以上の電気機器使用グループとゲートウェイを介して連結し、前記電気機器使用グループに対する電力消費情報を収集するステップ；前記電力消費情報を分析して前記電気機器使用グループの電力消費パターンを算出するステップ；前記電気機器使用グループの電力消費パターンに基づいて一定期間の電力使用量を予測するステップ；および前記電力使用量の予測結果から前記電気機器使用グループの電力使用を制限する制御命令を出力するステップを含むことを特徴とする。
【００２０】
前記出力するステップは、前記電力使用量予測結果が閾値を超過した前記電気機器使用グループに対して前記制御命令を出力することを特徴とする。
【００２１】
前記収集するステップは、前記電気機器使用グループに属した電気機器と連結して前記電気機器使用グループの電力消費量を計測するスマートメータ、および連結した前記電気機器の電力消費量を計測するＬＣＤから前記電力消費情報が提供されることを特徴とする。
【００２２】
前記ゲートウェイを介して、前記制御命令を前記電力使用量予測結果が閾値を超過した電気機器使用グループに送信するステップをさらに含むことを特徴とする。
【００２３】
前記送信するステップは、前記電気機器使用グループに属した電気機器と連結し、前記電気機器の電力使用を制御する負荷制御機に前記制御命令を送信することを特徴とする。
【００２４】
前記ゲートウェイは、ジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ）通信方式で前記電気機器使用グループと信号を送受信することを特徴とする。
【００２５】
前記電気機器使用グループに対するグループ情報を収集して管理するステップをさらに含むことを特徴とする。
【００２６】
前記電気機器使用グループに属した前記電気機器の機器情報を収集して管理するステップをさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の構成によれば、エネルギーを生産して供給するエネルギー会社は、エネルギー使用量の持続的な増加によるエネルギー生産および供給設備を追加で設置しなくても、スマートグリッド分野において遠隔でエネルギー消費量を収集およびエネルギー消費パターンを分析することによって現在の設備を利用して顧客の要求に合わせてエネルギーを供給することができ、エネルギーを用いる顧客は、エネルギー使用量および使用料金を節約できるという長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るスマートエネルギー管理装置が適用された電気機器使用グループのシステム構成を示す図である。
【図２】本発明に係る管理サーバの構成を説明するためのブロック図である。
【図３】本発明に係るゲートウェイの構成を説明するためのブロック図である。
【図４】本発明に係る負荷制御機の構成を説明するためのブロック図である。
【図５】本発明に係る負荷制御機の構成を説明するためのブロック図である。
【図６】本発明に係る負荷制御機の構成を説明するためのブロック図である。
【図７】本発明に係る負荷制御機の構成を説明するためのブロック図である。
【図８】本発明に係る認証サーバの構成を説明するためのブロック図である。
【図９】本発明に係るスマートエネルギー管理方法に対する動作の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明に係るスマートエネルギー管理装置は、電力を用いる顧客の家庭やビル、工場などに設置されたスマートメータおよびＬＣＤからすべての電力消費装置および顧客に対する電力消費情報を収集し、閾値以上に電力消費が発生すると判断されれば、該当顧客との事前契約によって電気機器の電力消費量を制御する。
【００３０】
図１は、本発明に係るスマートエネルギー管理装置が適用された電気機器使用グループのシステム構成を示す図である。本発明に係るスマートエネルギー管理装置は、以下で「管理サーバ」と称して説明する。
【００３１】
図１に示すように、本発明によって実現されるスマートエネルギー管理システムは、管理サーバ１００が１つ以上の電気機器使用グループとゲートウェイ２００を介して連結する。図１では、１つのゲートウェイ２００とこれに連結した１つの電気機器使用グループが示されているが、さらに多くのゲートウェイ２００ａとこれに連結した電気機器使用グループが管理サーバ１００に連結してもよい。
【００３２】
ここで、電気機器使用グループは、電力を消費する電気機器１０、電気機器使用グループに属した電気機器１０の電力消費量を計測するスマートメータ４００、およびノード装置３１０、３２０、３３０、３４０として管理サーバ１００からの制御命令に従って電気機器使用グループに属した電気機器１０の電力使用を制御する負荷制御機３００を備える。
【００３３】
また、電気機器使用グループは、ジグビー無線通信方式のネットワークに電気機器１０、スマートメータ４００、および負荷制御機３００が連結し、相互間に情報を共有する。
【００３４】
電気機器１０は、家庭では電力を消費する冷蔵庫１１、エアコン１２、洗濯機１３、ＴＶ１９などが該当することができ、工場では各種機械が該当することができる。
【００３５】
ゲートウェイ２００は、ジグビー通信方式を用いて電気機器使用グループのネットワークに接続が可能である。また、ゲートウェイ２００は、管理サーバ１００とは有線通信方式で連結する。もちろん、ゲートウェイ２００は、連結設定によって管理サーバ１００とも無線通信方式で連結が可能であることは当然である。
【００３６】
ここで、ゲートウェイ２００は、電気機器使用グループと管理サーバ１００の間で中継器の役割をする。また、ゲートウェイ２００は、電気機器使用グループで計測された電力消費情報を収集して管理サーバ１００に提供する役割もする。
【００３７】
このとき、ゲートウェイ２００は、１つの電気機器使用グループに１対１で対応する。言い換えれば、他の電気機器使用グループは他のゲートウェイ２００を用いて管理サーバ１００と信号を送受信するようになる。
【００３８】
管理サーバ１００は、ゲートウェイ２００からの電力消費情報を分析して電気機器使用グループに対する消費パターンを分析し、電力消費量を予測する。このとき、管理サーバ１００は、予測された電力消費量が閾値を超過すれば、電気機器使用グループの顧客と結んだ契約内容によって電気機器使用グループの負荷制御機３００に制御命令を出力する。
【００３９】
したがって、電気機器使用グループの負荷制御機３００は、管理サーバ１００からの制御命令に従って電気機器１０の電力使用を遮断し、電気機器使用グループのエネルギー消費を制限するようにする。
【００４０】
続いて、図２を参照しながら、本発明に係る管理サーバの構成をより具体的に説明する。図２は、本発明に係る管理サーバの構成を説明するためのブロック図である。
【００４１】
図２に示すように、本発明に係る管理サーバ１００は、通信モジュール１１０、装置管理モジュール１２０、グループ管理モジュール１３０、データ収集モジュール１４０、使用量パターン分析モジュール１５０、使用量予測モジュール１６０、データ格納モジュール１７０、および制御命令生成モジュール１８０を備える。
【００４２】
まず、通信モジュール１１０は、ゲートウェイ２００と有線で連結し、ゲートウェイ２００に収集された電気機器使用グループの電力使用情報を受信したり、電気機器使用グループに対する管理サーバ１００の制御命令をゲートウェイ２００に送信したりする。
【００４３】
装置管理モジュール１２０は、電気機器使用グループに属した電気機器１０の機器情報を管理する。より詳しくは、装置管理モジュール１２０は、電気機器１０のシリアル番号、モデルなどの固有情報を管理し、電気機器１０の電力制限優先順位情報などを管理する。このとき、装置管理モジュール１２０は、電気機器使用グループ別に機器情報を区分して管理する。
【００４４】
さらに、装置管理モジュール１２０は、電気機器使用グループに属したスマートメータ４００、負荷制御機３００などの情報を管理する。
【００４５】
一方、グループ管理モジュール１３０は、電気機器使用グループに対する顧客情報を管理する。このとき、グループ管理モジュール１３０は、顧客と結んだ電力使用量、電力使用料金などの契約内容を管理する。
【００４６】
一方、データ収集モジュール１４０は、ゲートウェイ２００を介して連結した１つ以上の電気機器使用グループに対する電力消費情報を収集し、使用量パターン分析モジュール１５０は、収集された電力消費情報を分析して電気機器使用グループの電力消費パターンを算出する。さらに、使用量パターン分析モジュール１５０は、電気機器使用グループの電力消費量による費用を計算することができる。
【００４７】
また、使用量予測モジュール１６０は、電気機器使用グループの電力消費パターンに基づいて電力使用量を予測する。
一例として、使用量予測モジュール１６０は、一定期間を基準とし、該当する期間内に消費される電力使用量を予測する。
【００４８】
この場合、一定期間内に消費される電力使用量を予測することにより、顧客すなわち電力消費者は、一定期間が経過しなくても電力使用量が閾値を超過するか否かを確認できるようになる。
【００４９】
一方、データ格納モジュール１７０は、電気機器使用グループの顧客情報、電気機器使用グループに属した電気機器１０の機器情報を格納し、データ収集モジュール１４０によって収集された電力消費情報を格納する。さらに、データ格納モジュール１７０は、使用量パターン分析モジュール１５０と、使用量予測モジュール１６０からの出力データを格納する。
【００５０】
また、制御命令生成モジュール１８０は、電力使用量の予測結果から電気機器使用グループに対する制御命令を生成する。
このとき、制御命令生成モジュール１８０は、電力使用量の予測結果と閾値を比較し、電力使用量の予測結果が閾値を超過する場合に、電気機器使用グループに属した電気機器１０の電力使用を制限する制御命令を生成する。
【００５１】
ここで、制御命令は、データ格納モジュール１７０に格納された機器情報に基づき、電気機器使用グループに属した電気機器１０別に対応する制御命令を生成することができる。このとき、生成された制御命令は、該当制御命令を実行するための電気機器１０に対する識別情報を含むことができる。
【００５２】
また、閾値は、グループ管理モジュール１３０によって登録された顧客の契約内容によって定義される。閾値は、基準となる電力使用量であってもよく、電力消費量による電力使用料金であってもよい。
【００５３】
このとき、制御命令生成モジュール１８０は、通信モジュール１１０を介して制御命令を出力する。通信モジュール１１０を介して出力された制御命令は、ゲートウェイ２００を介して電気機器使用グループの負荷制御機３００に送信される。
【００５４】
一方、制御命令生成モジュール１８０は、電気機器１０の電力を制限する制御が開始したことを知らせるメッセージを生成して顧客に送信する。
【００５５】
一方、図３は、本発明に係るゲートウェイの構成を説明するためのブロック図であって、図３を参照しながら本発明に係るゲートウェイの構成について詳しく説明する。
【００５６】
図３に示すように、ゲートウェイ２００は、ジグビー無線通信方式で電気機器使用グループのネットワークに接続し、該当電気機器使用グループに属した電気機器１０、ＳＥＤ３１０、ＩＲ＿ＬＣＤ３２０、ＬＣＤ３３０などの負荷制御機３００、およびスマートメータ４００と連結する。したがって、ゲートウェイ２００は、スマートメータ４００、および負荷制御機３００と情報を相互交換することができる。
【００５７】
このとき、ゲートウェイ２００は、管理サーバ１００と有線で連結し、データを送受信する通信制御モジュール２１０、電気機器使用グループと管理サーバ１００の間で送受信する信号の通信方式を変換する変換モジュール２２０、およびジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ）通信方式で電気機器使用グループのネットワークに接続してデータを送受信するＥＳＰ（Ｅｎｅｒｇｙ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｏｒｔａｌ）モジュール２３０を備える。
【００５８】
ここで、ＥＳＰモジュール２３０は、スマートメータ４００および負荷制御機３００と連結し、スマートメータ４００からは電気機器１０の電力使用情報を受信し、負荷制御機３００には管理サーバ１００からの制御命令を送信する。
【００５９】
一方、変換モジュール２２０は、ＥＳＰモジュール２３０によって受信されたジグビー通信方式の信号を通信制御モジュール２１０で認識可能な有線通信方式の信号に変換する。また、変換モジュール２２０は、通信制御モジュール２１０に入力された管理サーバ１００からの制御命令を有線通信方式の信号からジグビー通信方式の信号に変換し、ＥＳＰモジュール２３０で制御命令を認識可能にする。
【００６０】
一方、図４〜図７は、本発明に係る負荷制御機の構成を説明するためのブロック図であって、図４〜図７を参照しながら本発明に係る負荷制御機の構成について詳しく説明する。
【００６１】
図４は、負荷制御機３００に該当するノード装置を示したものであり、図４に示すように、負荷制御機３００は、ＳＥＤ（Ｓｍａｒｔ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｉｓｐｌａｙ）３１０、ＩＲ＿ＬＣＤ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｌｏａｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｄｅｖｉｃｅ）３２０、ＬＣＤ（Ｌｏａｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｄｅｖｉｃｅ）３３０などを備える。
【００６２】
ここで、ＳＥＤ３１０の詳細構成は図５を参照し、ＩＲ＿ＬＣＤ３２０の詳細構成は図６を参照する。また、ＬＣＤ３３０の詳細構成は図７を参照する。
【００６３】
まず、ＳＥＤ３１０は、図５に示すように、室内温度を検針する温度センサモジュール３１１、検針した室内温度、ゲートウェイ２００からの制御命令とお知らせメッセージなどを表示し、現在消費されたエネルギー使用量と、エネルギー使用料金などのエネルギー消費情報を表示する情報表示モジュール３１３、およびゲートウェイ２００のＥＳＰモジュール２３０と通信を実行するジグビー通信モジュール３１５を備える。
【００６４】
一方、ＩＲ＿ＬＣＤ３２０は、図６に示すように、連結した電気機器１０との通信を実行する赤外線（ＩＲ）通信モジュール３２１、ゲートウェイ２００のＥＳＰモジュール２３０と通信を実行するジグビー通信モジュール３２３、赤外線通信モジュール３２１を介して連結した電気機器１０を識別する装置識別モジュール３２７、およびゲートウェイ２００からの制御命令に従って電気機器１０の電力消費を制御する動作制御モジュール３２９を備える。
【００６５】
このとき、動作制御モジュール３２９は、制御命令に含まれた電気機器１０の識別情報に基づいて該当電気機器１０の電力消費を制限することができる。一方、動作制御モジュール３２９は、ＩＲ＿ＬＣＤ３２０に事前に登録された電気機器１０の優先順位によって該当電気機器１０の電力消費を制限することもできる。
【００６６】
一方、ＬＣＤ３３０は、図７に示すように、電気機器１０が消費する電力使用量を検針する検針モジュール３３１、連結した電気機器１０を識別する装置識別モジュール３３３、ゲートウェイ２００のＥＳＰモジュール２３０と通信を実行するジグビー通信モジュール３３５、およびゲートウェイ２００からの制御命令に従って電気機器１０の電力消費を制御する動作制御モジュール３３７を備える。
【００６７】
このとき、動作制御モジュール３３７は、制御命令に含まれた電気機器１０の識別情報に基づいて該当電気機器１０の電力消費を制限することができる。一方、動作制御モジュール３３７は、ＬＣＤ３３０に事前に登録された電気機器１０の優先順位によって該当電気機器１００の電力消費を制限することもできる。
【００６８】
ここで、ＩＲ＿ＬＣＤ３２０は、赤外線通信を用いる無線リモコンで調整が可能なエアコン１２、ＴＶ１９などの電気機器１０と無線で連結する。また、ＬＣＤ３３０は、一般的に電力を消費する冷蔵庫１１、洗濯機１３、コンピュータなどと直接に連結することができる。
【００６９】
一例として、ＩＲ＿ＬＣＤ３２０は、室内居住者の安らぎを害さない範囲でエアコン１２の設定温度を高め、動作を一定時間停止させる。また、ＬＣＤ３３０は、洗濯機１３の動作を一定時間停止させた後、電力消費量が一定水準以下に下がれば再起動させる。
【００７０】
図８は、本発明に係る認証サーバの構成を説明するためのブロック図である。認証サーバ５００は、電気機器使用グループ内に追加で設置される電気機器１０の適法性を検査する役割を行う。もちろん、認証サーバ５００は、電気機器１０だけでなく、ＳＥＤ３１０、ＩＲ＿ＬＣＤ３２０、ＬＣＤ３３０、スマートメータ４００などに対する適法性検査を実行することもできる。
【００７１】
図８に示すように、認証サーバ５００は、通信制御モジュール５１０、装置適法性検査モジュール５２０、装置情報格納モジュール５３０、および制御命令生成モジュール５４０を備える。
【００７２】
通信制御モジュール５１０は、管理サーバ１００から適法性を検査するための電気機器１０の情報を受信する。また、通信制御モジュール５１０は、該当電気機器１０の適法性検査結果を管理サーバ１００に送信する。
【００７３】
管理サーバ１００から送信された電気機器１０の情報は、装置情報格納モジュール５３０に格納される。
【００７４】
この後、装置適法性検査モジュール５２０が装置情報格納モジュール５３０に格納された情報に基づいて適法性を検査する。このとき、装置適法性検査モジュール５２０は、該当電気機器が適法に購入または設置された装置であるかを検査する。装置適法性検査モジュール５２０による適法性検査結果は、装置情報格納モジュールに格納される。
【００７５】
もし、装置適法性検査モジュール５２０により、該当電気機器１０が適法な装置でないと判断された場合、制御命令生成モジュール５４０は、該当電気機器１０をネットワークから除去するようにする命令を生成し、制御命令を通信制御モジュール５１０を介して管理サーバ１００に送信する。
【００７６】
もちろん、装置適法性検査モジュール５２０により、該当電気機器１０が適法な装置であると判断された場合、制御命令生成モジュール５４０は、該当電気機器１０をネットワークで維持するようにする命令を生成し、制御命令を通信制御モジュール５１０を介して管理サーバ１００に送信する。
【００７７】
一方、管理サーバ１００は、認証サーバ５００からの適法性検査結果を装置管理モジュール１２０に伝達する。したがって、装置管理モジュール１２０は、認証サーバ５００からの制御命令に従って該当電気機器１０がネットワークから除去されるようにしたり、あるいはネットワークで維持されるように管理する。
【００７８】
上述したように構成される本発明の動作についてより具体的に説明すれば、次のとおりである。
図９は、本発明に係るスマートエネルギー管理方法に対する動作の流れを示すフローチャートである。
【００７９】
図９に示すように、電気機器使用グループに属した電気機器１０とジグビー通信方式で連結したスマートメータ４００または負荷制御機３００のＬＣＤ３３０は、電気機器１０の電力消費量を計測する（Ｓ９００）。このとき、スマートメータ４００は電気機器使用グループの電力消費情報を、そしてＬＣＤ３３０は連結した各電気機器の電力消費情報をゲートウェイ２００に送信する（Ｓ９１０）。
【００８０】
ゲートウェイ２００は、スマートメータ４００またはＬＣＤ３３０から電気機器１０使用グループに属した電気機器１０の電力使用情報を受信し（Ｓ９１０）、管理サーバ１００に伝達する（Ｓ９２０）。このとき、スマートメータ４００またはＬＣＤ３３０から受信されたジグビー通信方式の信号を管理サーバ１００で認識可能な有線通信方式の信号に変換して伝達する。
【００８１】
一方、管理サーバ１００は、ゲートウェイ２００から電気機器使用グループの電力使用情報を収集し、格納する（Ｓ９３０）。
【００８２】
このとき、管理サーバ１００は、収集された電力消費情報を分析して電気機器使用グループの電力消費パターンを算出し（Ｓ９４０）、算出された電力消費パターンに基づいて一定期間の電力使用量を予測する（Ｓ９５０）。また、管理サーバ１００は、電力使用量の予測結果と閾値を比較し（Ｓ９６０）、その結果から電気機器使用グループの電気機器１０に対する電力使用を制限する制御命令を生成する（Ｓ９７０）。Ｓ９６０過程において、管理サーバ１００は、電力使用量の予測結果が閾値を超過する場合にＳ９７０以後の過程を実行する。
【００８３】
Ｓ９７０過程で生成された制御命令は、ゲートウェイ２００を介して、電気機器使用グループに属した電気機器１０を制御する負荷制御機３００に送信される（Ｓ９８０、Ｓ９９０）。このとき、ゲートウェイ２００は、管理サーバ１００からの制御命令を有線通信方式の信号からジグビー通信方式の信号に変換し、負荷制御機３００に送信するようにする。
【００８４】
したがって、負荷制御機３００は、管理サーバ１００からの制御命令に従って該当電気機器１０の電力消費を制御したり、制御命令に含まれた制御メッセージを出力して使用者に電力制御を実行することを知らせるようにする（Ｓ１０００）。
【００８５】
以上のように、本発明に係る電力消費を制御するスマートエネルギー管理装置およびその方法は、上述において説明した実施形態の構成と方法が限定されて適用されるのではなく、実施形態は多様な変形が成されるように各実施形態の全部または一部が選択的に組み合わされて構成されることができる。
【符号の説明】
【００８６】
１０  ・・・電気機器
１００  ・・・管理サーバ
１１０  ・・・通信モジュール
１２０  ・・・装置管理モジュール
１３０  ・・・グループ管理モジュール
１４０  ・・・データ収集モジュール
１５０  ・・・使用量パターン分析モジュール
１６０  ・・・使用量予測モジュール
１７０  ・・・データ格納モジュール
２００  ・・・ゲートウェイ
２１０  ・・・通信制御モジュール
２２０  ・・・変換モジュール
２３０  ・・・ＥＳＰモジュール
３００  ・・・負荷制御機
３１０  ・・・ＳＥＤ
３２０  ・・・ＩＲ＿ＬＣＤ
３３０  ・・・ＬＣＤ
４００  ・・・スマートメータ
５００  ・・・認証サーバ
５１０  ・・・通信制御モジュール
５２０  ・・・装置適法性検査モジュール
５３０  ・・・装置情報格納モジュール
５４０  ・・・制御命令生成モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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