高度検針インフラストラクチャ（ＡＭＩ）ネットワーク経由でデバイス特有のデータを伝達するためのシステムおよび方法
【課題】ＡＭＩネットワークのヘッドエンドに提供される情報を（それに加えて他の情報も）別のデバイスに提供する。
【解決手段】システム１００は、仮想デバイスサーバ１４０から情報を受信し、ＡＭＩ通信プロトコル１２０に従ってＡＭＩネットワーク１１４を介してその情報を前記ＡＭＩネットワーク１１４接続に送るように構成され、ＡＭＩネットワーク１１４接続を介してメータ１１６から情報を受信し、その情報をユーティリティ１０４に送るようにさらに構成されているＡＭＩターミネータデバイス１１０をさらに備える。
【解決手段】システム１００は、仮想デバイスサーバ１４０から情報を受信し、ＡＭＩ通信プロトコル１２０に従ってＡＭＩネットワーク１１４を介してその情報を前記ＡＭＩネットワーク１１４接続に送るように構成され、ＡＭＩネットワーク１１４接続を介してメータ１１６から情報を受信し、その情報をユーティリティ１０４に送るようにさらに構成されているＡＭＩターミネータデバイス１１０をさらに備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示されている発明対象は、通信に関するものであり、特に、ＡＭＩネットワーク上で複数の種類の情報を伝達することに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スマートグリッドは、供給側から消費側への送電を行うものであり、ユーザの場所にある電気器具または他のデバイス（スマートデバイス）を制御するための通信機能を備える技術を含む。このようなシステムは、場合によっては、エネルギーを節約し、コストを低減し、信頼性および透明性を高めることができる。スマートグリッドは、スマートパワーデバイスからエネルギー供給側への少なくとも一方向の（場合によっては双方向の）通信機能を備えることによって可能になる。
【０００３】
スマートパワーデバイスの一例は、発電機（ディーゼル発電機など）である。スマートパワーデバイスの別の例は、電力消費側（電気自動車の電源など）である。当然ながら、スマートパワーデバイスは、単純に１つのメータであるか、または１つのメータを有する任意の種類の電気器具であるものとしてよい。その種類に関係なく、スマートデバイスは、典型的には、（電力）メータ情報をエネルギー供給側に伝達するために専用のいわゆるＡＭＩ（高度検針インフラストラクチャ）ネットワークを利用する。このようなネットワークは、典型的には、無線周波数（ＲＦ）メッシュまたはセルラ公衆ネットワークなどのワイヤレスネットワーク上のＡＮＳＩ １２．１８のような規格を利用する。これらのネットワーク経由で送信されるデータは、典型的には、料金、時間または使用度、電力消費量、および発電量などの単純な情報に限られている。このような情報は、典型的には、発電所などのエネルギー供給側に提供される。このような情報を受信するコンピューティングデバイスは、本明細書ではいくつかの場合において「ヘッドエンドデバイス」と称されることがある。
【０００４】
ＡＭＩネットワークのヘッドエンドに提供される情報を（それに加えて他の情報も）別のデバイスに提供することが望ましい場合がある。そのような場合、情報は、異なるネットワークを経由して提供することができる。例えば、ＡＭＩよりはむしろ、インターネットを介して、またはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、ホームエリアネットワーク（ＨＡＮ）、またはインターネットプロトコル（ＩＰ）対応セルラネットワークを経由して、情報をユーザのコンピューティングデバイス（例えば、デスクトップもしくはラップトップコンピュータまたはハンドヘルドコンピューティングデバイス）に提供することができる。明らかなように、そのような追加の機能を備えるには、スマートパワーデバイスは２つの異なる種類のネットワークに接続し、それを経由して通信することができる必要がある。そうするために、スマートパワーデバイスは、通信ネットワークの種類毎に１つずつ、２つの異なる入出力デバイスを備えていなければならない。当然ながら、２つの異なる入出力デバイスを備えることでコストが増大する。それに加えて、用途に応じて、ＡＭＩ経由で提供されない情報専用の追加のウェブサーバを備える必要がある場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０１６９８８５号明細書
【発明の概要】
【０００６】
本発明の一態様によると、ＡＭＩネットワーク経由でデバイス特有のデータを伝達するためのシステムが開示されている。この態様のシステムは、メータ、コントローラ、およびメータとコントローラとに結合された高度検針インフラストラクチャ（ＡＭＩ）ネットワーク接続を備えるスマートパワーデバイスを具備する。この態様のシステムは、仮想デバイスサーバから情報を受信し、ＡＭＩ通信プロトコルに従ってＡＭＩネットワークを介してその情報をＡＭＩネットワーク接続に送るように構成されたＡＭＩターミネータデバイスも備え、ＡＭＩターミネータデバイスは、ＡＭＩネットワーク接続を介してメータから情報を受信し、その情報をユーティリティに送るようにさらに構成されている。
【０００７】
本発明の別の態様によると、ＡＭＩネットワーク経由でデバイス特有のデータを伝達するための方法が開示されている。この態様の方法は、仮想デバイスサーバでスマートパワーデバイスにアクセスするための要求を受信することと、その要求を高度検針インフラストラクチャ（ＡＭＩ）フォーマットに変換することと、その変換された要求を、ＡＭＩネットワークを介してスマートパワーデバイスと通信して動作するＡＭＩターミネータデバイスに送ることと、その変換された要求をＡＭＩネットワーク内に挿入することと、その変換された要求をスマートパワーデバイス内のＡＭＩ通信モジュールで受信することと、その変換された要求をスマートパワーデバイスのコントローラに送ることとを含む。
【０００８】
これらおよび他の利点ならびに特徴は、図面と併せて以下の説明を読むと明らかになるであろう。
【０００９】
発明とみなされる本発明対象は、明細書の終わりの請求項において特に指摘され、明確に区別できる形で請求される。本発明の前記および他の特徴および他の利点は、付属の図面と併せて以下の詳細な説明を読むと明確になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による例示的なシステムの図である。
【図２】本発明の一実施形態による方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
詳細な説明では、例として図面を参照しつつ本発明の実施形態について利点および特徴と併せて説明する。
【００１２】
スマートパワーデバイスに関係する技術が向上するにつれ、それらのスマートパワーデバイスが送ることができる情報が急速に増えてきている。例えば、スマートパワーデバイスは、通常のスマートグリッドパワーマネジメント（消費および料金）データより上の、またそれを超えるステータスもしくは他の情報を提供することができる場合がある。さらに、以下で開示されるように、安全な方法で公衆ＩＰネットワーク経由でこの情報をユーザに提供することも有益になりうる。
【００１３】
さらに詳しく述べると、目下のところ、スマートデバイスはＨＡＮ／セルラ／ＡＭＩネットワークを介してユーティリティまたは他の電力生産者のヘッドエンドコンピューティングデバイス（本明細書では「ＡＭＩターミネータデバイス」とも称する）に接続される。このようなネットワークおよびヘッドエンドデバイスは、単純な電力関係のデータセットを念頭に置いて設計されていた。ＡＭＩネットワーク経由のスマートデバイスのステータスおよび考えられる制御（負荷制御以外の）については、考慮されなかった。
【００１４】
本明細書で開示されている実施形態は、ＡＭＩネットワーク（または他の既存のネットワーク）でそれを通じて追加のデータを伝送することを可能にするシステムおよび方法を対象としている。実際、本発明の実施形態は、スマートデバイス特有のステータス／制御データをＡＭＩネットワーク経由で安全に公開する一方で、デバイスが複数のネットワーク（例えば、計測データについてはＡＭＩネットワーク、デバイスのステータスおよび制御信号については他のネットワーク）に接続することができる必要があるという要件を回避することが可能になるという技術的効果をもたらしうる。つまり、一実施形態において、スマートデバイスは、単一フォーマットでのみ動作する通信デバイスを含む。一具体例では、スマートデバイスは、追加のネットワークと直接通信することを可能にする通信デバイスを含まない。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態によるシステム１００を例示している。本発明の実施形態は、システム１００全体、システム１００の個別の要素、またはシステム１００の要素の任意の組み合わせのいずれかを対象とすることを理解されたい。
【００１６】
システム１００は、スマートパワーデバイス１０２を備える。スマートパワーデバイス１０２は、メータ読み取り値を別のデバイスまたは場所に送ることができる任意の種類のデバイスとすることができる。例として、限定はしないが、家庭用電気製品、事務用機器、発電機（ディーゼル発電機など）、電力消費側（電気自動車の電源など）、および同様のものが挙げられる。一実施形態では、スマートパワーデバイス１０２は、ユーザの家庭にある電力メータである。
【００１７】
システム１００は、ユーティリティ１０４も含む。ユーティリティ１０４は、一実施形態において電力ユーティリティであり、一実施形態において配電網（図示せず）経由でスマートパワーデバイス１０２に電力を供給する。ユーティリティ１０４は、ヘッドエンドシステム１０６に結合され、これを支持する。ヘッドエンドシステム１０６は、共通バス１０８を介してユーティリティ１０４に結合されている１つまたは複数のＡＭＩターミネータデバイス１１０を備える。当然ながら、一実施形態において、バス１０８を省くことも可能である。
【００１８】
ＡＭＩターミネータデバイス１１０は、ＡＭＩネットワーク１１４経由でスマートデバイス１０２から情報を受信する。ＡＭＩネットワーク接続１１４は、既存の、もしくは後で作成される任意のＡＭＩネットワーク接続とすることができ、状況に応じて多数の異なる周波数およびプロトコルに基づき動作しうる。典型的には、ＡＭＩネットワーク１１４は、ＲＦ−Ｍｅｓｈ、ＺｉｇＢｅｅ、ＩＮＳＴＥＯＮ、Ｚｗａｖｅ、ＷｉＦｉ、またはその他の規格などの標準／方法を使用する送電線ネットワーキングまたは無線周波数（ＲＦ）ネットワーキングにＡＮＳＩ １２．１８規格を利用する。ＡＮＳＩ １２．１８規格は、電力メータ通信に使用される通信規格である。
【００１９】
本発明の一実施形態によれば、スマートパワーデバイス１０２は、メータ１１６を備える。そのようなメータ１１６は、スマートパワーデバイス１０２によって使用される電力もしくは別の電気値を測定するように構成されている。当然ながら、一実施形態において、メータ１１６は、スマートパワーデバイス１０２が発電することができる場合（例えば、可搬型ディーゼル発電装置）にスマートパワーデバイス１０２によって生成される電力もしくは別の電気値を測定することが可能である。
【００２０】
スマートパワーデバイス１０２は、ＡＭＩ通信モジュール１２０も備える。ＡＭＩ通信モジュール１２０は、ＡＭＩデータをＡＭＩネットワーク１１４経由でメータ１１６からＡＭＩターミネータデバイス１１０に送るように構成される。典型的には、ＡＭＩネットワーク１１４経由で送信されるデータは、かなり制限されており、スマートパワーデバイス１０２のステータスデータおよび制御を提供しない。
【００２１】
上述のように、従来技術では、別の通信モジュール（例えば、ＩＰ対応セルラネットワークへの接続用のＷＡＮカード）上でスマートパワーデバイスの機能にアクセスする必要がある場合には、スマートパワーデバイスに取り付けなければならない。そのような解決策は、スマートパワーデバイスのコントローラとの間で情報をやり取りするために有効であるが、コストが増加し、スマートパワーデバイス１０２が２つの異なるネットワークに接続できる必要がある。
【００２２】
本発明のいくつかの実施形態によれば、システム１００は、スマートパワーデバイス１０２がＡＭＩターミネータデバイス１１０と公衆通信ネットワーク１３０（例えば、インターネット）に結合された１つまたは複数のコンピューティングデバイス１２４の両方に接続することを可能にするメカニズムを備える。コンピューティングデバイス１２４は、公衆通信ネットワーク１３０に接続することができる任意のデバイスとすることができ、例示されているように、ハンドヘルドコンピューティングデバイスおよび一般的なコンピューティングデバイスを含みうることが理解されるものとする。
【００２３】
本発明の一実施形態によれば、システム１００は、仮想デバイスサーバ１４０を備える。仮想デバイスサーバ１４０は、ＡＭＩターミネータデバイス１１０および公衆通信ネットワーク１３０に結合される。特に、仮想デバイスサーバ１４０は、ＩＰ接続１４２を介して公衆通信ネットワーク１３０に結合される。仮想デバイスサーバ１４０は、デバイスデータ回線１４４を介してＡＭＩターミネータデバイス１１０に結合される。デバイスデータ回線１４４は、一実施形態ではＡＭＩターミネータデバイス１１０と仮想デバイスサーバ１４０との間で圧縮データを伝送するものであり、デバイスデータ回線１４４は、物理的リンク、ワイヤレスリンク、または物理的リンクとワイヤレスリンクとの組み合わせであるものとしてよい。
【００２４】
一実施形態によれば、ＡＭＩターミネータデバイス１１０は、ヘッドエンドデータインジェクタ（head-end data injector）／セパレータモジュール（separator module）１１２を備える。ヘッドエンドデータインジェクタ／セパレータモジュール１１２は、仮想デバイスサーバ１４０から受信したデータをＡＭＩネットワーク１１４内に注入するように構成される。一実施形態では、この注入されるデータは、コントローラ１２２に送られるデータであることを示す指標を含む。ヘッドエンドデータインジェクタ／セパレータモジュール１１２は、仮想デバイスサーバ１４０に送られる情報をＡＭＩネットワーク１１４上で受信した他の情報から分離するように構成される。
【００２５】
同様に、一実施形態によれば、スマートパワーデバイス１０２は、スマートパワーデバイスデータインジェクタ／セパレータモジュール１２１をさらに備える。スマートパワーデバイスデータインジェクタ／セパレータモジュール１２１は、ヘッドエンドデータインジェクタ／セパレータモジュール１１２によってＡＭＩネットワーク１１４内に注入されたデータを仮想デバイスサーバ１４０から分離するように構成される。このデータは、コントローラ１２２に送られるデータであることを示す指標を含む。スマートパワーデバイスデータインジェクタ／セパレータモジュール１２１は、仮想デバイスサーバ１４０に送られるコントローラ１２２からの情報をＡＭＩネットワーク１１４内に注入するようにさらに構成される。
【００２６】
システム１００の動作の例は、有益である。一実施形態では、ユーザ（図示せず）は、コンピューティングデバイス１２４のうちの１つを使用して公衆通信ネットワーク１３０にアクセスする。ユーザは、コンピューティングデバイス上でブラウザを利用して、スマートパワーデバイス１０２に関係する仮想デバイスサーバ１４０に対するＵＲＩまたは他の識別記号にアクセスすることができる。一実施形態では、仮想デバイスサーバ１４０は、ユーザを認証し、そのユーザが通信の対象にしようとしているスマートパワーデバイス１０２とＡＭＩネットワーク１１４経由で通信している必要なＡＭＩターミネータデバイス１１０にアクセスする。
【００２７】
一実施形態では、仮想デバイスサーバ１４０は、スマートパワーデバイス１０２の要求を変換して、その要求をＡＭＩターミネータデバイス１１０に送信する。変換としては、必要というわけでも、また限定もしないが、要求の再フォーマット、難読化、デジタル証明、暗号化、および圧縮が挙げられる。ＡＭＩターミネータデバイス１１０は、ヘッドエンドデータインジェクタ／セパレータモジュール１１２を使用して、要求をＡＭＩネットワーク１１４経由でスマートパワーデバイス１０２に送信する。
【００２８】
スマートパワーデバイス１０２による受信の後、スマートパワーデバイスデータインジェクタ／セパレータモジュール１２１は、要求を分離して取り出し、その要求をコントローラ１２２に送る。要求は、この要求がコントローラ１２２宛であると識別するためにスマートパワーデバイスデータインジェクタ／セパレータモジュール１２１（例えば、フラグ）によって認識可能な識別子を含むと仮定される。一実施形態では、メータ１１６は、情報をコントローラ１２２に送ることができ、この方法では、コントローラ１２２への要求は、メータ１１６の読み取り値に対するものであるとしてよい。別の実施形態では、要求は、メータ読み取り値とは別の情報を取り出すことを目的とするか、またはコントローラ１２２によって実行されるコマンドを含むことができる。
【００２９】
要求に応答して、コントローラ１２２はユーザに応答を返すことができる。このような応答は、スマートパワーデバイスデータインジェクタ／セパレータモジュール１２１に送られるが、その際に、応答は、ＡＭＩターミネータデバイス１１０に送られるＡＭＩメッセージ中に埋め込まれる。ＡＭＩターミネータデバイス１１０内のヘッドエンドデータインジェクタ／セパレータモジュール１１２は、応答を分離して取り出し、その応答をデバイスデータ回線１４４経由で仮想デバイスサーバ１４０に送る。一実施形態では、仮想デバイスサーバ１４０は、データを変換し、公衆通信ネットワーク１３０を通じて要求側ユーザによって利用されているコンピューティングデバイス１２４に応答を送り返す。
【００３０】
図２は、本発明の一実施形態による方法を例示している。本発明の実施形態は、図２に例示されているステップのすべて、または一部のみを含みうることが理解されるものとする。
【００３１】
図２に例示されている方法はブロック２０２から始まり、そこで、ユーザは公衆通信ネットワークにアクセスする。ユーザは、ネットワークにアクセスするためにどのような種類のコンピューティングデバイスをも利用することができる。ブロック２０４で、ユーザは、ユーザが関心を持っているスマートパワーデバイスに関係する仮想デバイスサーバに対するＵＲＩまたは他の識別記号にアクセスする。一実施形態では、アクセスすることはユーザを認証することを含む。さらに、一実施形態においてユーザと仮想デバイスサーバとの間の通信を暗号化するか、または他の何らかの方法でセキュリティを施すことができることが理解されるものとする。
【００３２】
ブロック２０６で、仮想デバイスサーバは、ＡＭＩネットワーク経由で注目するパワーデバイスと通信する必要なＡＭＩターミネータデバイスにアクセスする。ブロック２０８で、仮想デバイスサーバは、要求の変換、圧縮、およびフォーマットを正しい標準に合わせて行い、その要求をＡＭＩターミネータデバイス１１０に送る。当然ながら、一実施形態において、要求は変換されなくてもよい。ブロック２１０で、ＡＭＩターミネータデバイスは、要求をＡＭＩネットワーク経由でスマートパワーデバイスに送信する。
【００３３】
スマートパワーデバイスによる受信の後、ブロック２１２で、スマートパワーデバイスデータインジェクタ／セパレータモジュールは、要求を分離して取り出し、変換し、スマートパワーデバイスのコントローラに送る。ブロック２１４で、要求に応答して、コントローラはユーザに応答を返すことができる。このような応答を送ることは、一実施形態では、ＡＭＩターミネータデバイスに送られるＡＭＩメッセージ中に応答を埋め込むことを含むことができる。ブロック２１６で、ＡＭＩターミネータデバイス内のヘッドエンドデータインジェクタ／セパレータモジュールは、応答を分離して取り出し、変換し、デバイスデータリンク経由で仮想デバイスサーバに送る。ブロック２１８で、応答を公衆通信ネットワーク経由でユーザに送る。
【００３４】
本発明は、限られた数の実施形態に関してのみ詳細に説明されているが、本発明は、そのような開示されている実施形態に制限されないことを容易に理解されたい。むしろ、本発明は、これまでに説明されていないが、本発明の精神と範囲に適合している、多くの変更、改変、置換、または同等の構成を組み込むように改変することができる。それに加えて、本発明のさまざまな実施形態について説明されているが、本発明の態様は、説明されている実施形態の一部のみを含みうることが理解されるものとする。したがって、本発明は、前述の説明によって制限されるものと見なされるべきではなく、付属の請求項の範囲によってのみ制限される。
【符号の説明】
【００３５】
１００ システム
１０２ パワーデバイス
１０４ ユーティリティ
１０６ ヘッドエンドシステム
１０８ 共通バス
１１０ ＡＭＩターミネータデバイス
１１２ ヘッドエンドデータインジェクタ／セパレータ
１１４ ＡＭＩネットワーク（１１４）
１１８ メータ
１２０ ＡＭＩ通信モジュール
１２１ パワーデバイスデータインジェクタ／セパレータモジュール
１２２ コントローラ
１３０ 公衆通信ネットワーク
１２４ コンピューティングデバイス
１４０ 仮想デバイスサーバ
１４２ ＩＰ接続
１４４ デバイスデータ回線
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示されている発明対象は、通信に関するものであり、特に、ＡＭＩネットワーク上で複数の種類の情報を伝達することに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スマートグリッドは、供給側から消費側への送電を行うものであり、ユーザの場所にある電気器具または他のデバイス（スマートデバイス）を制御するための通信機能を備える技術を含む。このようなシステムは、場合によっては、エネルギーを節約し、コストを低減し、信頼性および透明性を高めることができる。スマートグリッドは、スマートパワーデバイスからエネルギー供給側への少なくとも一方向の（場合によっては双方向の）通信機能を備えることによって可能になる。
【０００３】
スマートパワーデバイスの一例は、発電機（ディーゼル発電機など）である。スマートパワーデバイスの別の例は、電力消費側（電気自動車の電源など）である。当然ながら、スマートパワーデバイスは、単純に１つのメータであるか、または１つのメータを有する任意の種類の電気器具であるものとしてよい。その種類に関係なく、スマートデバイスは、典型的には、（電力）メータ情報をエネルギー供給側に伝達するために専用のいわゆるＡＭＩ（高度検針インフラストラクチャ）ネットワークを利用する。このようなネットワークは、典型的には、無線周波数（ＲＦ）メッシュまたはセルラ公衆ネットワークなどのワイヤレスネットワーク上のＡＮＳＩ １２．１８のような規格を利用する。これらのネットワーク経由で送信されるデータは、典型的には、料金、時間または使用度、電力消費量、および発電量などの単純な情報に限られている。このような情報は、典型的には、発電所などのエネルギー供給側に提供される。このような情報を受信するコンピューティングデバイスは、本明細書ではいくつかの場合において「ヘッドエンドデバイス」と称されることがある。
【０００４】
ＡＭＩネットワークのヘッドエンドに提供される情報を（それに加えて他の情報も）別のデバイスに提供することが望ましい場合がある。そのような場合、情報は、異なるネットワークを経由して提供することができる。例えば、ＡＭＩよりはむしろ、インターネットを介して、またはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、ホームエリアネットワーク（ＨＡＮ）、またはインターネットプロトコル（ＩＰ）対応セルラネットワークを経由して、情報をユーザのコンピューティングデバイス（例えば、デスクトップもしくはラップトップコンピュータまたはハンドヘルドコンピューティングデバイス）に提供することができる。明らかなように、そのような追加の機能を備えるには、スマートパワーデバイスは２つの異なる種類のネットワークに接続し、それを経由して通信することができる必要がある。そうするために、スマートパワーデバイスは、通信ネットワークの種類毎に１つずつ、２つの異なる入出力デバイスを備えていなければならない。当然ながら、２つの異なる入出力デバイスを備えることでコストが増大する。それに加えて、用途に応じて、ＡＭＩ経由で提供されない情報専用の追加のウェブサーバを備える必要がある場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０１６９８８５号明細書
【発明の概要】
【０００６】
本発明の一態様によると、ＡＭＩネットワーク経由でデバイス特有のデータを伝達するためのシステムが開示されている。この態様のシステムは、メータ、コントローラ、およびメータとコントローラとに結合された高度検針インフラストラクチャ（ＡＭＩ）ネットワーク接続を備えるスマートパワーデバイスを具備する。この態様のシステムは、仮想デバイスサーバから情報を受信し、ＡＭＩ通信プロトコルに従ってＡＭＩネットワークを介してその情報をＡＭＩネットワーク接続に送るように構成されたＡＭＩターミネータデバイスも備え、ＡＭＩターミネータデバイスは、ＡＭＩネットワーク接続を介してメータから情報を受信し、その情報をユーティリティに送るようにさらに構成されている。
【０００７】
本発明の別の態様によると、ＡＭＩネットワーク経由でデバイス特有のデータを伝達するための方法が開示されている。この態様の方法は、仮想デバイスサーバでスマートパワーデバイスにアクセスするための要求を受信することと、その要求を高度検針インフラストラクチャ（ＡＭＩ）フォーマットに変換することと、その変換された要求を、ＡＭＩネットワークを介してスマートパワーデバイスと通信して動作するＡＭＩターミネータデバイスに送ることと、その変換された要求をＡＭＩネットワーク内に挿入することと、その変換された要求をスマートパワーデバイス内のＡＭＩ通信モジュールで受信することと、その変換された要求をスマートパワーデバイスのコントローラに送ることとを含む。
【０００８】
これらおよび他の利点ならびに特徴は、図面と併せて以下の説明を読むと明らかになるであろう。
【０００９】
発明とみなされる本発明対象は、明細書の終わりの請求項において特に指摘され、明確に区別できる形で請求される。本発明の前記および他の特徴および他の利点は、付属の図面と併せて以下の詳細な説明を読むと明確になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による例示的なシステムの図である。
【図２】本発明の一実施形態による方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
詳細な説明では、例として図面を参照しつつ本発明の実施形態について利点および特徴と併せて説明する。
【００１２】
スマートパワーデバイスに関係する技術が向上するにつれ、それらのスマートパワーデバイスが送ることができる情報が急速に増えてきている。例えば、スマートパワーデバイスは、通常のスマートグリッドパワーマネジメント（消費および料金）データより上の、またそれを超えるステータスもしくは他の情報を提供することができる場合がある。さらに、以下で開示されるように、安全な方法で公衆ＩＰネットワーク経由でこの情報をユーザに提供することも有益になりうる。
【００１３】
さらに詳しく述べると、目下のところ、スマートデバイスはＨＡＮ／セルラ／ＡＭＩネットワークを介してユーティリティまたは他の電力生産者のヘッドエンドコンピューティングデバイス（本明細書では「ＡＭＩターミネータデバイス」とも称する）に接続される。このようなネットワークおよびヘッドエンドデバイスは、単純な電力関係のデータセットを念頭に置いて設計されていた。ＡＭＩネットワーク経由のスマートデバイスのステータスおよび考えられる制御（負荷制御以外の）については、考慮されなかった。
【００１４】
本明細書で開示されている実施形態は、ＡＭＩネットワーク（または他の既存のネットワーク）でそれを通じて追加のデータを伝送することを可能にするシステムおよび方法を対象としている。実際、本発明の実施形態は、スマートデバイス特有のステータス／制御データをＡＭＩネットワーク経由で安全に公開する一方で、デバイスが複数のネットワーク（例えば、計測データについてはＡＭＩネットワーク、デバイスのステータスおよび制御信号については他のネットワーク）に接続することができる必要があるという要件を回避することが可能になるという技術的効果をもたらしうる。つまり、一実施形態において、スマートデバイスは、単一フォーマットでのみ動作する通信デバイスを含む。一具体例では、スマートデバイスは、追加のネットワークと直接通信することを可能にする通信デバイスを含まない。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態によるシステム１００を例示している。本発明の実施形態は、システム１００全体、システム１００の個別の要素、またはシステム１００の要素の任意の組み合わせのいずれかを対象とすることを理解されたい。
【００１６】
システム１００は、スマートパワーデバイス１０２を備える。スマートパワーデバイス１０２は、メータ読み取り値を別のデバイスまたは場所に送ることができる任意の種類のデバイスとすることができる。例として、限定はしないが、家庭用電気製品、事務用機器、発電機（ディーゼル発電機など）、電力消費側（電気自動車の電源など）、および同様のものが挙げられる。一実施形態では、スマートパワーデバイス１０２は、ユーザの家庭にある電力メータである。
【００１７】
システム１００は、ユーティリティ１０４も含む。ユーティリティ１０４は、一実施形態において電力ユーティリティであり、一実施形態において配電網（図示せず）経由でスマートパワーデバイス１０２に電力を供給する。ユーティリティ１０４は、ヘッドエンドシステム１０６に結合され、これを支持する。ヘッドエンドシステム１０６は、共通バス１０８を介してユーティリティ１０４に結合されている１つまたは複数のＡＭＩターミネータデバイス１１０を備える。当然ながら、一実施形態において、バス１０８を省くことも可能である。
【００１８】
ＡＭＩターミネータデバイス１１０は、ＡＭＩネットワーク１１４経由でスマートデバイス１０２から情報を受信する。ＡＭＩネットワーク接続１１４は、既存の、もしくは後で作成される任意のＡＭＩネットワーク接続とすることができ、状況に応じて多数の異なる周波数およびプロトコルに基づき動作しうる。典型的には、ＡＭＩネットワーク１１４は、ＲＦ−Ｍｅｓｈ、ＺｉｇＢｅｅ、ＩＮＳＴＥＯＮ、Ｚｗａｖｅ、ＷｉＦｉ、またはその他の規格などの標準／方法を使用する送電線ネットワーキングまたは無線周波数（ＲＦ）ネットワーキングにＡＮＳＩ １２．１８規格を利用する。ＡＮＳＩ １２．１８規格は、電力メータ通信に使用される通信規格である。
【００１９】
本発明の一実施形態によれば、スマートパワーデバイス１０２は、メータ１１６を備える。そのようなメータ１１６は、スマートパワーデバイス１０２によって使用される電力もしくは別の電気値を測定するように構成されている。当然ながら、一実施形態において、メータ１１６は、スマートパワーデバイス１０２が発電することができる場合（例えば、可搬型ディーゼル発電装置）にスマートパワーデバイス１０２によって生成される電力もしくは別の電気値を測定することが可能である。
【００２０】
スマートパワーデバイス１０２は、ＡＭＩ通信モジュール１２０も備える。ＡＭＩ通信モジュール１２０は、ＡＭＩデータをＡＭＩネットワーク１１４経由でメータ１１６からＡＭＩターミネータデバイス１１０に送るように構成される。典型的には、ＡＭＩネットワーク１１４経由で送信されるデータは、かなり制限されており、スマートパワーデバイス１０２のステータスデータおよび制御を提供しない。
【００２１】
上述のように、従来技術では、別の通信モジュール（例えば、ＩＰ対応セルラネットワークへの接続用のＷＡＮカード）上でスマートパワーデバイスの機能にアクセスする必要がある場合には、スマートパワーデバイスに取り付けなければならない。そのような解決策は、スマートパワーデバイスのコントローラとの間で情報をやり取りするために有効であるが、コストが増加し、スマートパワーデバイス１０２が２つの異なるネットワークに接続できる必要がある。
【００２２】
本発明のいくつかの実施形態によれば、システム１００は、スマートパワーデバイス１０２がＡＭＩターミネータデバイス１１０と公衆通信ネットワーク１３０（例えば、インターネット）に結合された１つまたは複数のコンピューティングデバイス１２４の両方に接続することを可能にするメカニズムを備える。コンピューティングデバイス１２４は、公衆通信ネットワーク１３０に接続することができる任意のデバイスとすることができ、例示されているように、ハンドヘルドコンピューティングデバイスおよび一般的なコンピューティングデバイスを含みうることが理解されるものとする。
【００２３】
本発明の一実施形態によれば、システム１００は、仮想デバイスサーバ１４０を備える。仮想デバイスサーバ１４０は、ＡＭＩターミネータデバイス１１０および公衆通信ネットワーク１３０に結合される。特に、仮想デバイスサーバ１４０は、ＩＰ接続１４２を介して公衆通信ネットワーク１３０に結合される。仮想デバイスサーバ１４０は、デバイスデータ回線１４４を介してＡＭＩターミネータデバイス１１０に結合される。デバイスデータ回線１４４は、一実施形態ではＡＭＩターミネータデバイス１１０と仮想デバイスサーバ１４０との間で圧縮データを伝送するものであり、デバイスデータ回線１４４は、物理的リンク、ワイヤレスリンク、または物理的リンクとワイヤレスリンクとの組み合わせであるものとしてよい。
【００２４】
一実施形態によれば、ＡＭＩターミネータデバイス１１０は、ヘッドエンドデータインジェクタ（head-end data injector）／セパレータモジュール（separator module）１１２を備える。ヘッドエンドデータインジェクタ／セパレータモジュール１１２は、仮想デバイスサーバ１４０から受信したデータをＡＭＩネットワーク１１４内に注入するように構成される。一実施形態では、この注入されるデータは、コントローラ１２２に送られるデータであることを示す指標を含む。ヘッドエンドデータインジェクタ／セパレータモジュール１１２は、仮想デバイスサーバ１４０に送られる情報をＡＭＩネットワーク１１４上で受信した他の情報から分離するように構成される。
【００２５】
同様に、一実施形態によれば、スマートパワーデバイス１０２は、スマートパワーデバイスデータインジェクタ／セパレータモジュール１２１をさらに備える。スマートパワーデバイスデータインジェクタ／セパレータモジュール１２１は、ヘッドエンドデータインジェクタ／セパレータモジュール１１２によってＡＭＩネットワーク１１４内に注入されたデータを仮想デバイスサーバ１４０から分離するように構成される。このデータは、コントローラ１２２に送られるデータであることを示す指標を含む。スマートパワーデバイスデータインジェクタ／セパレータモジュール１２１は、仮想デバイスサーバ１４０に送られるコントローラ１２２からの情報をＡＭＩネットワーク１１４内に注入するようにさらに構成される。
【００２６】
システム１００の動作の例は、有益である。一実施形態では、ユーザ（図示せず）は、コンピューティングデバイス１２４のうちの１つを使用して公衆通信ネットワーク１３０にアクセスする。ユーザは、コンピューティングデバイス上でブラウザを利用して、スマートパワーデバイス１０２に関係する仮想デバイスサーバ１４０に対するＵＲＩまたは他の識別記号にアクセスすることができる。一実施形態では、仮想デバイスサーバ１４０は、ユーザを認証し、そのユーザが通信の対象にしようとしているスマートパワーデバイス１０２とＡＭＩネットワーク１１４経由で通信している必要なＡＭＩターミネータデバイス１１０にアクセスする。
【００２７】
一実施形態では、仮想デバイスサーバ１４０は、スマートパワーデバイス１０２の要求を変換して、その要求をＡＭＩターミネータデバイス１１０に送信する。変換としては、必要というわけでも、また限定もしないが、要求の再フォーマット、難読化、デジタル証明、暗号化、および圧縮が挙げられる。ＡＭＩターミネータデバイス１１０は、ヘッドエンドデータインジェクタ／セパレータモジュール１１２を使用して、要求をＡＭＩネットワーク１１４経由でスマートパワーデバイス１０２に送信する。
【００２８】
スマートパワーデバイス１０２による受信の後、スマートパワーデバイスデータインジェクタ／セパレータモジュール１２１は、要求を分離して取り出し、その要求をコントローラ１２２に送る。要求は、この要求がコントローラ１２２宛であると識別するためにスマートパワーデバイスデータインジェクタ／セパレータモジュール１２１（例えば、フラグ）によって認識可能な識別子を含むと仮定される。一実施形態では、メータ１１６は、情報をコントローラ１２２に送ることができ、この方法では、コントローラ１２２への要求は、メータ１１６の読み取り値に対するものであるとしてよい。別の実施形態では、要求は、メータ読み取り値とは別の情報を取り出すことを目的とするか、またはコントローラ１２２によって実行されるコマンドを含むことができる。
【００２９】
要求に応答して、コントローラ１２２はユーザに応答を返すことができる。このような応答は、スマートパワーデバイスデータインジェクタ／セパレータモジュール１２１に送られるが、その際に、応答は、ＡＭＩターミネータデバイス１１０に送られるＡＭＩメッセージ中に埋め込まれる。ＡＭＩターミネータデバイス１１０内のヘッドエンドデータインジェクタ／セパレータモジュール１１２は、応答を分離して取り出し、その応答をデバイスデータ回線１４４経由で仮想デバイスサーバ１４０に送る。一実施形態では、仮想デバイスサーバ１４０は、データを変換し、公衆通信ネットワーク１３０を通じて要求側ユーザによって利用されているコンピューティングデバイス１２４に応答を送り返す。
【００３０】
図２は、本発明の一実施形態による方法を例示している。本発明の実施形態は、図２に例示されているステップのすべて、または一部のみを含みうることが理解されるものとする。
【００３１】
図２に例示されている方法はブロック２０２から始まり、そこで、ユーザは公衆通信ネットワークにアクセスする。ユーザは、ネットワークにアクセスするためにどのような種類のコンピューティングデバイスをも利用することができる。ブロック２０４で、ユーザは、ユーザが関心を持っているスマートパワーデバイスに関係する仮想デバイスサーバに対するＵＲＩまたは他の識別記号にアクセスする。一実施形態では、アクセスすることはユーザを認証することを含む。さらに、一実施形態においてユーザと仮想デバイスサーバとの間の通信を暗号化するか、または他の何らかの方法でセキュリティを施すことができることが理解されるものとする。
【００３２】
ブロック２０６で、仮想デバイスサーバは、ＡＭＩネットワーク経由で注目するパワーデバイスと通信する必要なＡＭＩターミネータデバイスにアクセスする。ブロック２０８で、仮想デバイスサーバは、要求の変換、圧縮、およびフォーマットを正しい標準に合わせて行い、その要求をＡＭＩターミネータデバイス１１０に送る。当然ながら、一実施形態において、要求は変換されなくてもよい。ブロック２１０で、ＡＭＩターミネータデバイスは、要求をＡＭＩネットワーク経由でスマートパワーデバイスに送信する。
【００３３】
スマートパワーデバイスによる受信の後、ブロック２１２で、スマートパワーデバイスデータインジェクタ／セパレータモジュールは、要求を分離して取り出し、変換し、スマートパワーデバイスのコントローラに送る。ブロック２１４で、要求に応答して、コントローラはユーザに応答を返すことができる。このような応答を送ることは、一実施形態では、ＡＭＩターミネータデバイスに送られるＡＭＩメッセージ中に応答を埋め込むことを含むことができる。ブロック２１６で、ＡＭＩターミネータデバイス内のヘッドエンドデータインジェクタ／セパレータモジュールは、応答を分離して取り出し、変換し、デバイスデータリンク経由で仮想デバイスサーバに送る。ブロック２１８で、応答を公衆通信ネットワーク経由でユーザに送る。
【００３４】
本発明は、限られた数の実施形態に関してのみ詳細に説明されているが、本発明は、そのような開示されている実施形態に制限されないことを容易に理解されたい。むしろ、本発明は、これまでに説明されていないが、本発明の精神と範囲に適合している、多くの変更、改変、置換、または同等の構成を組み込むように改変することができる。それに加えて、本発明のさまざまな実施形態について説明されているが、本発明の態様は、説明されている実施形態の一部のみを含みうることが理解されるものとする。したがって、本発明は、前述の説明によって制限されるものと見なされるべきではなく、付属の請求項の範囲によってのみ制限される。
【符号の説明】
【００３５】
１００ システム
１０２ パワーデバイス
１０４ ユーティリティ
１０６ ヘッドエンドシステム
１０８ 共通バス
１１０ ＡＭＩターミネータデバイス
１１２ ヘッドエンドデータインジェクタ／セパレータ
１１４ ＡＭＩネットワーク（１１４）
１１８ メータ
１２０ ＡＭＩ通信モジュール
１２１ パワーデバイスデータインジェクタ／セパレータモジュール
１２２ コントローラ
１３０ 公衆通信ネットワーク
１２４ コンピューティングデバイス
１４０ 仮想デバイスサーバ
１４２ ＩＰ接続
１４４ デバイスデータ回線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイス特有のデータをネットワーク経由で伝達するためのシステム（１００）であって、
メータ（１１６）、コントローラ、および前記メータ（１１６）と前記コントローラ（１２２）とに結合された高度検針インフラストラクチャ（ＡＭＩ）ネットワーク接続を備えるスマートパワーデバイス（１０２）と、
仮想デバイスサーバ（１４０）から情報を受信し、ＡＭＩ通信プロトコル（１２０）に従ってＡＭＩネットワーク（１１４）を介してその情報を前記ＡＭＩネットワーク（１１４）接続に送るように構成され、前記ＡＭＩネットワーク（１１４）接続を介して前記メータ（１１６）から情報を受信し、その情報をユーティリティ（１０４）に送るようにさらに構成されているＡＭＩターミネータデバイス（１１０）とを備えるシステム。
【請求項２】
前記ＡＭＩターミネータデバイス（１１０）は、前記ＡＭＩネットワーク（１１４）を通じて前記メータ（１１６）からの情報およびコントローラ（１２２）からの情報を受信するように構成され、前記コントローラ（１２２）から受信した情報を前記メータ（１１６）から受信した情報から分離するようにさらに構成されたヘッドエンドデータインジェクタ／セパレータモジュール（１１２）を備える請求項１記載のシステム（１００）。
【請求項３】
前記ヘッドエンドデータインジェクタ／セパレータモジュールは、前記コントローラ（１２２）から受信した情報を前記仮想デバイスサーバ（１４０）に送ることと、前記メータ（１１６）から受信した情報を前記ユーティリティ（１０４）に送ることとを行わせる請求項２記載のシステム（１００）。
【請求項４】
前記ユーティリティ（１０４）と、
前記ユーティリティ（１０４）を前記ＡＭＩターミネータデバイス（１１０）に結合するバスとをさらに備える請求項３記載のシステム（１００）。
【請求項５】
前記仮想サーバデバイス（１４０）をさらに備える請求項３記載のシステム（１００）。
【請求項６】
前記仮想サーバデバイス（１４０）は、公衆通信ネットワーク（１３０）に結合される請求項５記載のシステム（１００）。
【請求項７】
前記仮想サーバデバイス（１４０）からの前記情報は、前記公衆通信ネットワーク（１３０）に結合されたコンピューティングデバイスから受信した要求に基づき生成される請求項６記載のシステム（１００）。
【請求項８】
前記仮想サーバデバイス（１４０）は、前記要求を前記ＡＭＩ通信プロトコル（１２０）に変換するように構成される請求項７記載のシステム（１００）。
【請求項９】
公衆通信ネットワーク（１３０）と、
前記公衆通信ネットワーク（１３０）に結合されたコンピューティングデバイス（１２４）とをさらに備え、
前記仮想デバイスサーバ（１４０）は、前記公衆通信ネットワーク（１３０）に結合され、仮想デバイスサーバ（１４０）からの前記情報は、前記公衆通信ネットワーク（１３０）を介して前記コンピューティングデバイス（１２４）から受信した要求に基づく請求項１記載のシステム（１００）。
【請求項１０】
前記コンピューティングデバイス（１２４）は、ハンドヘルドデバイスである請求項９記載のシステム（１００）。
【請求項１】
デバイス特有のデータをネットワーク経由で伝達するためのシステム（１００）であって、
メータ（１１６）、コントローラ、および前記メータ（１１６）と前記コントローラ（１２２）とに結合された高度検針インフラストラクチャ（ＡＭＩ）ネットワーク接続を備えるスマートパワーデバイス（１０２）と、
仮想デバイスサーバ（１４０）から情報を受信し、ＡＭＩ通信プロトコル（１２０）に従ってＡＭＩネットワーク（１１４）を介してその情報を前記ＡＭＩネットワーク（１１４）接続に送るように構成され、前記ＡＭＩネットワーク（１１４）接続を介して前記メータ（１１６）から情報を受信し、その情報をユーティリティ（１０４）に送るようにさらに構成されているＡＭＩターミネータデバイス（１１０）とを備えるシステム。
【請求項２】
前記ＡＭＩターミネータデバイス（１１０）は、前記ＡＭＩネットワーク（１１４）を通じて前記メータ（１１６）からの情報およびコントローラ（１２２）からの情報を受信するように構成され、前記コントローラ（１２２）から受信した情報を前記メータ（１１６）から受信した情報から分離するようにさらに構成されたヘッドエンドデータインジェクタ／セパレータモジュール（１１２）を備える請求項１記載のシステム（１００）。
【請求項３】
前記ヘッドエンドデータインジェクタ／セパレータモジュールは、前記コントローラ（１２２）から受信した情報を前記仮想デバイスサーバ（１４０）に送ることと、前記メータ（１１６）から受信した情報を前記ユーティリティ（１０４）に送ることとを行わせる請求項２記載のシステム（１００）。
【請求項４】
前記ユーティリティ（１０４）と、
前記ユーティリティ（１０４）を前記ＡＭＩターミネータデバイス（１１０）に結合するバスとをさらに備える請求項３記載のシステム（１００）。
【請求項５】
前記仮想サーバデバイス（１４０）をさらに備える請求項３記載のシステム（１００）。
【請求項６】
前記仮想サーバデバイス（１４０）は、公衆通信ネットワーク（１３０）に結合される請求項５記載のシステム（１００）。
【請求項７】
前記仮想サーバデバイス（１４０）からの前記情報は、前記公衆通信ネットワーク（１３０）に結合されたコンピューティングデバイスから受信した要求に基づき生成される請求項６記載のシステム（１００）。
【請求項８】
前記仮想サーバデバイス（１４０）は、前記要求を前記ＡＭＩ通信プロトコル（１２０）に変換するように構成される請求項７記載のシステム（１００）。
【請求項９】
公衆通信ネットワーク（１３０）と、
前記公衆通信ネットワーク（１３０）に結合されたコンピューティングデバイス（１２４）とをさらに備え、
前記仮想デバイスサーバ（１４０）は、前記公衆通信ネットワーク（１３０）に結合され、仮想デバイスサーバ（１４０）からの前記情報は、前記公衆通信ネットワーク（１３０）を介して前記コンピューティングデバイス（１２４）から受信した要求に基づく請求項１記載のシステム（１００）。
【請求項１０】
前記コンピューティングデバイス（１２４）は、ハンドヘルドデバイスである請求項９記載のシステム（１００）。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１９１６１８（Ｐ２０１２−１９１６１８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１２−５１１０７（Ｐ２０１２−５１１０７）
【出願日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＺＩＧＢＥＥ
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５１１０７（Ｐ２０１２−５１１０７）
【出願日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＺＩＧＢＥＥ
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Ｆターム（参考）】
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