專利名稱：電力管理設(shè)備和登記電子器具的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及一種電力管理設(shè)備以及一種登記電子器具的方法。
背景技術(shù)：
近年來，被稱為智能電網(wǎng)的技術(shù)一直受到關(guān)注。智能電網(wǎng)是通過與傳輸網(wǎng)一起構(gòu)建具有通信信道的新傳輸網(wǎng)并且使用該智能傳輸網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)高效電力使用的技術(shù)框架。智能電網(wǎng)的構(gòu)思背景是實(shí)現(xiàn)電力使用量的高效管理，當(dāng)意外事件發(fā)生時(shí)迅速處理這種意外事件，遠(yuǎn)程控制電力使用量，使用電力公司控制之外的發(fā)電設(shè)施的分布式發(fā)電，或者電動(dòng)交通工具的充電管理。特別地，由普通家庭或操作者而非電力公司使用可再生能源對(duì)自家發(fā)電站的有效利用以及通常包括電動(dòng)汽車的多種電動(dòng)交通工具的充電管理已經(jīng)引起高度關(guān)注。 順便提及，可再生能源是在不使用化石燃料的情況下生成的能源。
由普通家庭或除電力公司之外的操作者生成的電力由發(fā)電操作者使用。發(fā)電操作者使用之后剩余的電力目前由電力公司購買。然而，購買由電力公司控制之外的發(fā)電設(shè)施提供的電力，對(duì)于電力公司來說是很重的負(fù)擔(dān)。例如，由光電發(fā)電設(shè)施提供的電力量取決于天氣。而且，由普通家庭的自家發(fā)電站提供的電力量取決于一天天大量改變的普通家庭用電。從而，對(duì)于電力公司來說，很難從電力公司控制之外的發(fā)電設(shè)施接收穩(wěn)定電力。由于以上原因，電力公司在未來購買電力可能變得很難。
這樣，在暫時(shí)將電力存儲(chǔ)在蓄電池中之后使用由電力公司控制之外的發(fā)電設(shè)施生成的電力的家庭蓄電池構(gòu)想(home battery initiative)近來已經(jīng)引起關(guān)注。例如，考慮通過將由光電發(fā)電設(shè)施生成的電力存儲(chǔ)在蓄電池中并補(bǔ)償在夜晚或者當(dāng)天氣不好時(shí)的短缺來使用這種電力的方法。此外，考慮根據(jù)電池存儲(chǔ)量限制從電力公司接收的電力量，或者通過將電力公司在電費(fèi)較低的夜晚提供的電力存儲(chǔ)在蓄電池中而在電費(fèi)較高的白天使用存儲(chǔ)在蓄電池中的電力的方法。而且，蓄電池可以將電力存儲(chǔ)為DC，這使得在傳輸期間無需 DC/AC轉(zhuǎn)換或AC/DC轉(zhuǎn)換，從而可以減少轉(zhuǎn)換期間的損失。
這樣，關(guān)于電力管理的多種期望在智能電網(wǎng)構(gòu)想中相互混合。為了實(shí)現(xiàn)這樣的電力管理，智能電網(wǎng)構(gòu)想以具有通信信道以及傳輸網(wǎng)為前提。也就是說，假設(shè)通過使用該智能傳輸網(wǎng)來交換關(guān)于電力管理的信息(例如，參見JP-A-2002-354560)。然而，在已經(jīng)建造了通信基礎(chǔ)設(shè)施的區(qū)域中，可以通過使用由所配置的通信基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)來交換關(guān)于電力管理的信息，而不使用傳輸網(wǎng)作為通信信道。也就是說，在智能電網(wǎng)構(gòu)想中，重要的是如何高效地管理未被統(tǒng)一管理的發(fā)電設(shè)施和存儲(chǔ)設(shè)施。

發(fā)明內(nèi)容
在上述的智能電網(wǎng)構(gòu)想中，在進(jìn)行建筑物里存在的電子器具的電力管理時(shí)，例如， 按照常規(guī)的器具登記方法，一個(gè)接著一個(gè)地登記要對(duì)其執(zhí)行電力管理的電子器具。然而在使用這樣的登記方法的情況下，如果要被管理的設(shè)備數(shù)增加，登記本身就已成為負(fù)擔(dān)。
考慮到以上情況，期望提供一種能夠高效地登記要對(duì)其進(jìn)行電力管理的電子器具的電力管理設(shè)備以及登記電子器具的方法。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種電力管理設(shè)備，其包括被管理器具登記單元， 所述被管理器具登記單元對(duì)連接到電力網(wǎng)絡(luò)的電子器具進(jìn)行認(rèn)證，并將認(rèn)證成功的電子器具登記為被管理器具；以及控制單元，所述控制單元控制所述被管理器具的操作并向所述被管理器具供電。所述被管理器具登記單元向一個(gè)或更多個(gè)電子器具發(fā)送在登記電子器具設(shè)備時(shí)使用的提問消息，并對(duì)響應(yīng)于所述提問消息從所述一個(gè)或更多個(gè)電子器具發(fā)回的一個(gè)或更多個(gè)應(yīng)答消息進(jìn)行統(tǒng)一驗(yàn)證。
所述被管理器具登記單元可通過批量驗(yàn)證處理來對(duì)從所述一個(gè)或更多個(gè)電子器具發(fā)回的所述一個(gè)或更多個(gè)應(yīng)答消息進(jìn)行統(tǒng)一驗(yàn)證，并在對(duì)所有所述應(yīng)答消息的驗(yàn)證成功時(shí)將所述一個(gè)或更多個(gè)電子器具登記為所述被管理器具。
所述被管理器具登記單元可將作為從所述一個(gè)或更多個(gè)電子器具發(fā)回的所述一個(gè)或更多個(gè)應(yīng)答消息的一個(gè)或更多個(gè)數(shù)字簽名聚合為一個(gè)數(shù)字簽名，并且當(dāng)聚合的數(shù)字簽名的驗(yàn)證成功時(shí)，所述被管理器具登記單元可將所述一個(gè)或更多個(gè)電子器具登記為被管理器具。
當(dāng)所述一個(gè)或更多個(gè)電子器具的統(tǒng)一驗(yàn)證失敗時(shí)，所述被管理器具登記單元可指定發(fā)回驗(yàn)證失敗的應(yīng)答消息的電子器具，并且所述被管理器具登記單元可在排除所述指定的電子器具的情況下重復(fù)所述統(tǒng)一驗(yàn)證。
所述被管理器具登記單元可指定發(fā)回驗(yàn)證失敗的應(yīng)答消息的至少一個(gè)電子器具。
所述被管理器具登記單元可在所述一個(gè)或更多個(gè)電子器具中指定每一個(gè)發(fā)回驗(yàn)證失敗的應(yīng)答消息的電子器具。
所述電子器具可以是蓄電池中包括的一個(gè)或更多個(gè)電池。所述被管理器具登記單元可指定發(fā)回驗(yàn)證失敗的應(yīng)答消息的電池，可重新配置除驗(yàn)證失敗的電池之外的所述一個(gè)或更多個(gè)電池，并可重復(fù)統(tǒng)一驗(yàn)證。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種登記電子器具的方法，所述方法包括以下步驟向連接至電力網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或更多個(gè)電子器具發(fā)送在登記電子器具時(shí)使用的提問信息，獲取響應(yīng)于所述提問消息從所述一個(gè)或更多個(gè)電子器具發(fā)回的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)答消息， 以及對(duì)所有已獲取的所述一個(gè)或更多個(gè)應(yīng)答消息進(jìn)行統(tǒng)一驗(yàn)證。
根據(jù)上述本發(fā)明的實(shí)施例，可以高效地對(duì)要對(duì)其執(zhí)行電力管理的電子器具進(jìn)行登記。


圖1是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電力管理系統(tǒng)的概況的示意圖； 圖2是用于解釋被管理塊的整體配置的示意圖； 圖3是用于解釋局部電力管理系統(tǒng)中的通信網(wǎng)絡(luò)的示意圖； 圖4是用于解釋集中于電力管理設(shè)備的系統(tǒng)配置的示意圖； 圖5是用于解釋外部服務(wù)器的具體示例的示意圖； 圖6是用于解釋系統(tǒng)管理服務(wù)器的一個(gè)功能的示意圖； 圖7是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電力管理設(shè)備的功能配置的示意圖； 圖8是用于解釋信息管理單元的詳細(xì)功能配置的示意圖； 圖9是用于解釋信息管理單元的詳細(xì)功能配置的表格； 圖10是用于解釋顯示在顯示單元上的內(nèi)容的示意圖； 圖11是用于解釋顯示在顯示單元上的內(nèi)容的示意圖； 圖12是用于解釋顯示在顯示單元上的內(nèi)容的示意圖； 圖13是用于解釋顯示在顯示單元上的內(nèi)容的示意圖； 圖14是用于解釋電力消費(fèi)的時(shí)序模式的圖表； 圖15是用于解釋電力消費(fèi)的時(shí)序模式的圖表； 圖16是用于解釋隱藏電力消費(fèi)模式的方法的示意圖； 圖17是用于解釋隱藏電力消費(fèi)模式的方法的示意圖； 圖18是用于解釋隱藏電力消費(fèi)模式的方法的示意圖； 圖19是用于解釋由電力管理設(shè)備執(zhí)行的多種控制的示意圖； 圖20是用于解釋由電力管理設(shè)備管理的多種信息的示意圖； 圖21是示出根據(jù)插座的類型和所連接器具的類型的通信裝置、認(rèn)證裝置以及對(duì)供電的控制的組合的表格； 圖22是示出器具管理單元的配置的框圖； 圖23是示出被管理器具登記單元的配置的框圖； 圖M是示出信息篡改檢測(cè)單元的配置的框圖； 圖25是示出信息分析單元的配置的框圖； 圖沈是示出受控制器具的配置的框圖； 圖27是示出受控制器具的控制單元的配置的框圖； 圖28是示出受控制器具的控制單元的配置的框圖； 圖四是示出篡改檢測(cè)信息生成單元的配置的框圖； 圖30是示出電力存儲(chǔ)設(shè)備的配置的框圖； 圖31是示出電力存儲(chǔ)設(shè)備的控制單元的配置的框圖； 圖32是示出電力存儲(chǔ)設(shè)備的控制單元的配置的框圖； 圖33是示出篡改檢測(cè)信息生成單元的配置的框圖； 圖34是用于解釋登記電力管理設(shè)備的方法的流程圖； 圖35是用于解釋登記電力管理設(shè)備的方法的具體示例的流程圖； 圖36是用于解釋登記受控制器具的方法的流程圖； 圖37是用于解釋登記受控制器具的方法的具體示例的流程圖； 圖38是用于解釋登記受控制器具的方法的具體示例的流程圖； 圖39是用于解釋登記受控制插座的方法的流程圖； 圖40是用于解釋已經(jīng)被暫時(shí)登記的受控制器具的記賬處理的示意圖； 圖41是用于解釋已經(jīng)被暫時(shí)登記的受控制器具的記賬處理的流程圖； 圖42是用于解釋對(duì)登記受控制器具的方法的改進(jìn)的示意圖； 圖43是用于解釋對(duì)登記受控制器具的方法的改進(jìn)的示意圖； 圖44是用于解釋對(duì)登記受控制器具的方法的改進(jìn)的示意圖； 圖45是用于解釋對(duì)登記受控制器具的方法的改進(jìn)的示意圖； 圖46是用于解釋對(duì)登記受控制器具的方法的改進(jìn)的示意圖； 圖47是用于解釋對(duì)登記受控制器具的方法的改進(jìn)的示意圖； 圖48是用于解釋對(duì)登記受控制器具的方法的改進(jìn)的示意圖； 圖49是用于解釋電力管理設(shè)備對(duì)于發(fā)生了異常的被管理器具的操作的流程圖； 圖50是用于解釋電力管理設(shè)備對(duì)于發(fā)生了異常的被管理器具的操作的流程圖； 圖51是用于解釋電力管理設(shè)備對(duì)于發(fā)生了異常的被管理器具的操作的流程圖； 圖52是用于解釋電力管理設(shè)備對(duì)于發(fā)生了異常的被管理器具的操作的流程圖； 圖53是用于解釋當(dāng)在電力狀態(tài)中發(fā)生異常時(shí)，電力管理設(shè)備的操作的流程圖； 圖M是用于解釋當(dāng)在電力狀態(tài)中發(fā)生異常時(shí)，電力管理設(shè)備的操作的流程圖； 圖55是用于解釋嵌入電子水印信息的方法的流程圖； 圖56是用于解釋驗(yàn)證電子水印信息的方法的流程圖； 圖57是用于解釋嵌入電子水印信息的方法的流程圖； 圖58是用于解釋驗(yàn)證電子水印信息的方法的流程圖； 圖59是用于解釋分析服務(wù)器的配置的框圖； 圖60是示出分析服務(wù)器的信息篡改檢測(cè)單元的配置的框圖； 圖61是示出分析服務(wù)器的第一驗(yàn)證單元的配置的框圖； 圖62是示出分析服務(wù)器的第二驗(yàn)證單元的配置的框圖； 圖63是用于解釋待排除蓄電池的示意圖； 圖64是用于解釋保護(hù)電力管理設(shè)備免受非法攻擊的方法的流程圖； 圖65是用于解釋排除蓄電池的方法的流程圖； 圖66A是用于解釋通過分析服務(wù)器的獲取數(shù)據(jù)驗(yàn)證單元進(jìn)行驗(yàn)證的方法的流程圖； 圖66B是用于解釋通過分析服務(wù)器的獲取數(shù)據(jù)驗(yàn)證單元進(jìn)行驗(yàn)證的方法的流程圖； 圖67是用于解釋第一驗(yàn)證單元的驗(yàn)證處理的流程圖； 圖68是用于解釋由數(shù)據(jù)庫管理單元進(jìn)行的測(cè)試處理的流程圖； 圖69是用于解釋由數(shù)據(jù)庫管理單元更新數(shù)據(jù)庫并且生成判定詞典的示意圖； 圖70是用于解釋由病毒定義文件管理單元管理病毒定義文件的方法的流程圖； 圖71A是用于解釋由獲取數(shù)據(jù)驗(yàn)證單元執(zhí)行以指定待排除蓄電池的方法的流程圖； 圖71B是用于解釋由獲取數(shù)據(jù)驗(yàn)證單元執(zhí)行以指定待排除蓄電池的方法的流程圖； 圖71C是用于解釋由獲取數(shù)據(jù)驗(yàn)證單元執(zhí)行以指定待排除蓄電池的方法的流程圖； 圖72是用于解釋由獲取數(shù)據(jù)驗(yàn)證單元執(zhí)行以指定待排除蓄電池的方法的流程圖； 圖73是用于解釋多個(gè)電力管理設(shè)備的操作流程的示意圖； 圖74是用于解釋多個(gè)電力管理設(shè)備的操作流程的示意圖； 圖75是用于解釋多個(gè)電力管理設(shè)備的操作流程的示意圖； 圖76是用于解釋電力管理設(shè)備的服務(wù)提供單元的配置的框圖； 圖77是用于解釋電力管理設(shè)備的服務(wù)提供單元的配置的框圖； 圖78是用于解釋與電力管理設(shè)備中的數(shù)據(jù)庫的關(guān)聯(lián)的示意圖； 圖79是用于解釋關(guān)于與系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的娛樂的安全性的示意圖； 圖80是用于解釋與系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的娛樂的流程的流程圖； 圖81A是用于解釋與系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的娛樂的流程的流程圖； 圖81B是用于解釋與系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的娛樂的流程的流程圖；以及 圖82是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電力管理設(shè)備的硬件配置的框圖。
具體實(shí)施例方式此后，將參考所附附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。注意，在本說明書和所附附圖中，具有基本相同功能和結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)元件用相同附圖標(biāo)記表示，并且省略這些結(jié)構(gòu)元件的重1解釋。
按以下指出的順序給出以下說明。
(1)第一實(shí)施例 (1-1)電力管理設(shè)備的概述 (1-2)電力管理設(shè)備的配置 (1-3)由顯示單元顯示的內(nèi)容 (1-4)隱藏電力消費(fèi)模式 (1-5)由電力管理設(shè)備進(jìn)行的多種控制 (1-6)器具管理單元的配置 (1-7)信息分析單元的配置 (1-8)受控制器具的配置 (1-9)電力存儲(chǔ)設(shè)備的配置 (1-10)電子水印信息的嵌入方法和驗(yàn)證方法的具體示例 (1-11)登記電力管理設(shè)備的方法 (1-12)登記受控制器具的方法 (1-13)登記受控制插座的方法 (1-14)用于暫時(shí)登記的受控制器具的記賬處理 (1-15)對(duì)登記受控制器具的方法的改進(jìn) (1-16)在發(fā)生異常的情況下電力管理設(shè)備對(duì)被管理器具的操 (1-17)電力狀態(tài)出現(xiàn)異常時(shí)電力管理設(shè)備的操作 (1-18)電子水印信息的嵌入方法和驗(yàn)證方法的流程 (1-19)分析服務(wù)器的角色 (1-20)分析服務(wù)器的配置 (1-21)指定要排除的蓄電池的處理 (1-22)保護(hù)電力管理設(shè)備免受非法攻擊的方法 (1-23)排除蓄電池的方法 (1-24)由獲取數(shù)據(jù)驗(yàn)證單元進(jìn)行的驗(yàn)證處理 (1-25)由第一驗(yàn)證單元進(jìn)行的驗(yàn)證處理的流程 (1-26)由數(shù)據(jù)庫管理單元進(jìn)行的測(cè)試處理 (1-27)數(shù)據(jù)庫的更新和判定詞典的生成 (1-28)管理病毒定義文件的方法 (1-29)指定要排除蓄電池的方法的流程 (1-30)當(dāng)存在多個(gè)電力管理設(shè)備時(shí)的處理 (2)第二實(shí)施例 (2-1)第二實(shí)施例概述 (2-2)服務(wù)提供單元的配置 (2-3)關(guān)聯(lián)到數(shù)據(jù)庫 (2-4)與系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的娛樂的安全性 (2-5)與系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的娛樂的流程 (3)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電力管理設(shè)備的硬件配置 第一實(shí)施例 (1-1)電力管理設(shè)備的概述 首先，描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電力管理設(shè)備的概述。
圖1示出根據(jù)本實(shí)施例的電力管理系統(tǒng)的總體圖。
如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施例的電力管理系統(tǒng)包括局部電力管理系統(tǒng)1、廣域網(wǎng)2、 外部服務(wù)器3、電力信息收集設(shè)備4、電力供應(yīng)者系統(tǒng)5、終端設(shè)備6、以及電力交易系統(tǒng)7。 而且，局部電力管理系統(tǒng)1、外部服務(wù)器3、電力信息收集設(shè)備4、電力供應(yīng)者系統(tǒng)5、終端設(shè)備6、以及電力交易系統(tǒng)7連接至廣域網(wǎng)2，從而相互之間可以交換信息。
另外，在本說明書中，使用措辭“局部”和“廣域”?！熬植俊北硎居稍诓皇褂脧V域網(wǎng) 2的情況下可以通信的多個(gè)元件形成的小組。換句話說，“廣域”表示包括經(jīng)由廣域網(wǎng)2通信的多個(gè)元件的大組。而且，由設(shè)置在局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)的多個(gè)元件構(gòu)成的小組可以由措辭“局部”來特別地表達(dá)。換句話說，圖1中所示的整個(gè)電力管理系統(tǒng)可以由措辭“廣域”來表達(dá)。
現(xiàn)在，上述電力管理系統(tǒng)試圖(如同通過上述智能電網(wǎng)構(gòu)想一樣)提高電力使用效率，適當(dāng)?shù)毓芾砝秒娏M(jìn)行操作的多種器具、存儲(chǔ)電力的電力存儲(chǔ)裝置、生成電力的發(fā)電裝置、從電源提供電力的供電裝置等。該電力管理系統(tǒng)中的電力管理的目標(biāo)是設(shè)置在局部電力管理系統(tǒng)1中的器具、電力存儲(chǔ)裝置、發(fā)電裝置、供電裝置等。另外，被稱為HEMS(家用能量管理系統(tǒng))或BEMS (建筑物能量管理系統(tǒng))的智能電網(wǎng)構(gòu)想中的系統(tǒng)是局部電力管理系統(tǒng)1的示例。
如圖1所示，局部電力管理系統(tǒng)1包括電力管理設(shè)備11以及被管理塊12。電力管理設(shè)備11擔(dān)任對(duì)設(shè)置在局部電力管理系統(tǒng)1中的器具、電力存儲(chǔ)裝置、發(fā)電裝置、供電裝置等進(jìn)行管理的角色。例如，電力管理設(shè)備11允許或禁止給每個(gè)器具供電。而且，電力管理設(shè)備11執(zhí)行對(duì)每個(gè)器具的認(rèn)證，以識(shí)別器具或確認(rèn)器具的合法性。然后，電力管理設(shè)備11 從每個(gè)器具收集關(guān)于電力消費(fèi)等的信息。
此外，電力管理設(shè)備11從電力存儲(chǔ)裝置獲取關(guān)于所存儲(chǔ)電力量等的信息。然后， 電力管理設(shè)備11對(duì)電力存儲(chǔ)裝置執(zhí)行充電/放電控制。而且，電力管理設(shè)備11從發(fā)電裝置獲取關(guān)于發(fā)電量等的信息。此外，電力管理設(shè)備11從供電裝置獲取關(guān)于從外部提供的電力量的信息。以該種方式，電力管理設(shè)備11從設(shè)置在局部電力管理系統(tǒng)1中的器具、電力存儲(chǔ)裝置、發(fā)電裝置、以及供電裝置獲取信息，并且控制電力的輸入/輸出。當(dāng)然，電力管理設(shè)備11在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)Τ骶?、電力存?chǔ)裝置、發(fā)電裝置、以及供電裝置之外的結(jié)構(gòu)元件執(zhí)行類似管理。此外，電力管理設(shè)備11不僅可以對(duì)電力執(zhí)行管理，而且還對(duì)縮減量可以被量化的一般生態(tài)(諸如，CO2、水資源等)進(jìn)行管理。S卩，電力管理設(shè)備11還可以起生態(tài)管理設(shè)備的作用。順便提及，以下，通過將電力作為縮減量可以被量化的資源的示例來進(jìn)行解釋。
在圖1中所示的局部電力管理系統(tǒng)1中，作為電力管理的目標(biāo)的結(jié)構(gòu)元件(諸如， 器具、電力存儲(chǔ)裝置、發(fā)電裝置、以及供電裝置)被包括在被管理塊12中。被包括在被管理塊12中的結(jié)構(gòu)元件和電力管理設(shè)備11能夠直接或間接地交換信息。而且，電力管理設(shè)備 11可以被配置為能夠與電力信息收集設(shè)備4交換信息。電力信息收集設(shè)備4管理從與電力供應(yīng)者所管理的電力供應(yīng)者系統(tǒng)5提供的電力相關(guān)的信息。另外，在智能電網(wǎng)構(gòu)想中被稱為智能儀表的器具是電力信息收集設(shè)備4的示例。
電力供應(yīng)者系統(tǒng)5給每個(gè)局部電力管理系統(tǒng)1供電。然后，從電力供應(yīng)者系統(tǒng)5 提供的電力經(jīng)由電力信息收集設(shè)備4被提供給局部電力管理系統(tǒng)1中的被管理塊12。這里，電力信息收集設(shè)備4獲取例如關(guān)于提供給被管理塊12的電力量的信息。然后，電力信息收集設(shè)備4將所獲取的關(guān)于電力量等的信息發(fā)送至電力供應(yīng)者系統(tǒng)5。通過使用這種機(jī)制，電力供應(yīng)者系統(tǒng)5收集與每個(gè)局部電力管理系統(tǒng)1中的被管理塊12的電力消費(fèi)等相關(guān)的信息。
此外，電力供應(yīng)者系統(tǒng)5參考所收集的關(guān)于電力消費(fèi)等的信息，控制電力信息收集設(shè)備4，并且控制電力供應(yīng)量，使得實(shí)現(xiàn)被管理塊12或整個(gè)電力管理系統(tǒng)的高效電力使用。在此，電力信息收集設(shè)備4限制從電力供應(yīng)者系統(tǒng)5提供至被管理塊12的電力量，或者根據(jù)被管理塊12的電力消費(fèi)提高對(duì)電力量的限制。另外，電力供應(yīng)者例如可以是電力公司、擁有發(fā)電站的法人或非法人發(fā)電管理者、擁有電力存儲(chǔ)設(shè)施的法人或非法人電力存儲(chǔ)管理者等。
然而，在當(dāng)前情況下，電力公司很可能是電力供應(yīng)者，并且在本說明書中，將假設(shè)電力公司是電力供應(yīng)者的情況作出解釋。而且，目前大多數(shù)從外部提供的電力都是從電力公司(其為電力供應(yīng)者)購買的。然而，未來，電力市場(chǎng)可能變得活躍并且在電力市場(chǎng)中購買的電力可能涵蓋大多數(shù)從外部提供的電力。在這種情況下，假設(shè)將從電力交易系統(tǒng)7提供電力給局部電力管理系統(tǒng)1，如圖1所示。
電力交易系統(tǒng)7執(zhí)行關(guān)于電力交易的處理，諸如電力市場(chǎng)中的買賣訂單的安排 (placement)、訂單執(zhí)行后的價(jià)格計(jì)算、結(jié)算處理、供電訂單的安排等。而且，在圖1的示例中，對(duì)在電力市場(chǎng)中已經(jīng)執(zhí)行訂單的電力的接收也由電力交易系統(tǒng)7實(shí)現(xiàn)。從而，在圖1的示例中，根據(jù)所執(zhí)行訂單的類型，將電力從電力交易系統(tǒng)7提供給局部電力管理系統(tǒng)1，或者將電力從局部電力管理系統(tǒng)1提供給電力交易系統(tǒng)7。而且，通過使用電力管理設(shè)備11 自動(dòng)地或手動(dòng)地執(zhí)行對(duì)電力交易系統(tǒng)7的訂單的安排。
此外，圖1中所示的電力管理系統(tǒng)包括多個(gè)局部電力管理系統(tǒng)1。如上所述，每個(gè)局部電力管理系統(tǒng)1均包括電力管理設(shè)備11。多個(gè)電力管理設(shè)備11可以經(jīng)由廣域網(wǎng)2或安全通信路徑(未示出)相互交換信息。還提供了一種將電力從一個(gè)局部電力管理系統(tǒng)1提供給另一局部電力管理系統(tǒng)1的機(jī)制。在這種情況下，兩個(gè)系統(tǒng)的電力管理設(shè)備11都執(zhí)行關(guān)于電力接收的信息交換，并且執(zhí)行控制以發(fā)送由信息交換適當(dāng)決定的電力量。
對(duì)于該部分，電力管理設(shè)備11可以被配置為可由經(jīng)由廣域網(wǎng)2連接的外部終端設(shè)備6操作。例如，用戶可能想要通過使用終端設(shè)備6檢查用戶管理的局部電力管理系統(tǒng)1 的電力狀態(tài)。在這種情況下，如果電力管理設(shè)備11被配置為可由終端設(shè)備6操作，則用戶能夠獲得由終端設(shè)備6顯示的用戶管理的局部電力管理系統(tǒng)1的電力狀態(tài)，并且檢查電力狀態(tài)。用戶還能夠通過使用終端設(shè)備6執(zhí)行電力管理設(shè)備11的電力交易。
另外，終端設(shè)備6可以設(shè)置在局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)。在這種情況下，終端設(shè)備6 通過使用設(shè)置在局部電力管理系統(tǒng)1中的通信路徑連接至電力管理設(shè)備11，而不使用廣域網(wǎng)2。使用終端設(shè)備6的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，用戶不必去往電力管理設(shè)備11的安裝位置。也就是說，如果終端設(shè)備6可以使用，則可以從任意位置對(duì)電力管理設(shè)備11進(jìn)行操作。另外，作為終端設(shè)備6的具體形式，可以假設(shè)為例如移動(dòng)電話、移動(dòng)信息終端、筆記本電腦、便攜式游戲機(jī)、信息家電、傳真機(jī)、有線電話、音頻/視頻器具、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、或電動(dòng)交通工具。
以上，已經(jīng)參考每個(gè)結(jié)構(gòu)元件的操作或功能簡(jiǎn)單地描述了圖1中所示的電力管理系統(tǒng)中的電力管理。然而，除了與電力管理相關(guān)的功能之外，上述電力管理設(shè)備11還具有通過使用從被管理塊12等收集的各種信息將多種服務(wù)提供給用戶的功能。
由電力管理設(shè)備11收集的信息可以為例如每個(gè)器具的型號(hào)或器具ID(以下稱為器具信息)、關(guān)于用戶的簡(jiǎn)檔的信息(以下稱為用戶信息)、關(guān)于用戶的賬戶或信用卡的信息(以下稱為記賬信息)、關(guān)于將要使用的服務(wù)的登記信息(以下稱為服務(wù)信息)等。上述器具信息被預(yù)先設(shè)置在每個(gè)器具中或者由用戶手動(dòng)輸入。而且，在很多情況下，上述用戶信息、記賬信息、以及服務(wù)信息可以由用戶手動(dòng)輸入至電力管理設(shè)備11。另外，信息的輸入方法不限于這些示例，并且可以改變?yōu)槿魏屋斎敕椒ā６?，在以下解釋中，器具信息、用戶信息、記賬信息、以及服務(wù)信息將被稱為“初始信息”。
除了初始信息之外，電力管理設(shè)備11能夠收集的信息可以為與連接至每個(gè)器具的蓄電池的規(guī)格相關(guān)的信息(以下稱為器具蓄電池信息)、與每個(gè)器具(包括電力存儲(chǔ)裝置、發(fā)電裝置、供電裝置等)等的狀態(tài)相關(guān)的信息(以下稱為器具狀態(tài)信息)、可以從連接至廣域網(wǎng)2的外部系統(tǒng)或服務(wù)器獲取的信息(以下稱為外部信息)等。上述器具狀態(tài)信息可以為，例如電力存儲(chǔ)裝置在信息收集時(shí)間點(diǎn)的放電電壓或所存儲(chǔ)的電力量、發(fā)電裝置的發(fā)電電壓或發(fā)電量、每個(gè)器具的電力消費(fèi)等。而且，上述外部信息可以為從電力交易系統(tǒng)7 獲取的電力的單位市場(chǎng)價(jià)格、從外部服務(wù)器3獲取的可用服務(wù)的列表等。另外，在以下解釋中，器具蓄電池信息、器具狀態(tài)信息，以及外部信息將被稱為“初級(jí)信息”。
而且，電力管理設(shè)備11可以由其本身或者使用外部服務(wù)器3的功能，通過使用初始信息和初級(jí)信息來計(jì)算次級(jí)信息。例如，電力管理設(shè)備11分析上述初級(jí)信息，并且計(jì)算表示從電力供應(yīng)者系統(tǒng)5提供的電力、由發(fā)電裝置生成的電力、由電力存儲(chǔ)裝置充電/放電的電力、以及由被管理塊12消費(fèi)的電力之間的平衡的指標(biāo)值(以下稱為平衡指標(biāo))。而且， 電力管理設(shè)備11基于電力消費(fèi)，計(jì)算記賬情況和(X)2縮減量情況。而且，電力管理設(shè)備11 基于初始信息計(jì)算每個(gè)器具的消耗程度(使用持續(xù)時(shí)間與壽命的比例等)，或者基于所消費(fèi)電力隨著時(shí)間的改變，分析用戶的生活模式。
此外，電力管理設(shè)備11通過執(zhí)行使用次級(jí)信息的計(jì)算或者通過執(zhí)行與連接至廣
10域網(wǎng)2的系統(tǒng)或服務(wù)器或另一電力管理設(shè)備11的信息交換，來獲得各種信息(以下稱為三級(jí)信息)。例如，電力管理設(shè)備11獲取與買/賣訂單的情況或電力市場(chǎng)中的價(jià)格相關(guān)的信息(以下稱為市場(chǎng)數(shù)據(jù))、與鄰近區(qū)域中的剩余電力或不足電力的量相關(guān)的信息(以下稱為區(qū)域電力信息)、與從提高高效電源使用角度看適于用戶的生活模式的器具相關(guān)的信息 (以下稱為器具推薦信息)、與計(jì)算機(jī)病毒等相關(guān)的安全信息、或者與器具中的故障等相關(guān)的器具危險(xiǎn)信息。
通過適當(dāng)?shù)厥褂蒙鲜龀跏夹畔?、初?jí)信息、次級(jí)信息以及三級(jí)信息，電力管理設(shè)備 11可以給用戶提供多種服務(wù)。同時(shí)，電力管理設(shè)備11將擁有與用戶的隱私或局部電力管理系統(tǒng)1的安全相關(guān)的重要信息。而且，電力管理設(shè)備11用來允許或禁止給被管理塊12供電。因此，希望從電力管理設(shè)備11得到高安全等級(jí)，使得能夠防止來自局部電力管理系統(tǒng) 1外部的攻擊或者在局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)執(zhí)行的非法行為。
作為電力管理設(shè)備11從局部電力管理系統(tǒng)1外部接收的攻擊，可以認(rèn)為是DoS攻擊(拒絕服務(wù)攻擊)、或計(jì)算機(jī)病毒等。當(dāng)然，防火墻設(shè)置在局部電力管理系統(tǒng)1和廣域網(wǎng) 2之間，但是為了上述原因，想要更嚴(yán)格的安全措施。此外，作為在局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)執(zhí)行的非法行為，可以是器具、電力存儲(chǔ)裝置等的非法改進(jìn)、信息的偽造、未授權(quán)器具的連接等。此外，從提高安全等級(jí)的觀點(diǎn)來看，防止由惡意第三方使用與反映用戶的生活模式的被消費(fèi)電力相關(guān)的信息、或者檢測(cè)/恢復(fù)每個(gè)器具或電力管理設(shè)備11的損壞(在一些情況下為起火等)的措施可能變得必要。
如隨后所述，電力管理設(shè)備11具有實(shí)現(xiàn)上述這種高安全等級(jí)的功能。電力管理設(shè)備11實(shí)現(xiàn)對(duì)被管理塊12的電力管理、基于從被管理塊12等收集的初始信息、初級(jí)信息、次級(jí)信息以及三級(jí)信息的服務(wù)提供，同時(shí)保持安全等級(jí)。另外，由電力管理設(shè)備11保持高安全等級(jí)可以不僅由電力管理設(shè)備11實(shí)現(xiàn)。從而，可以嘗試用被管理塊12中設(shè)置的器具、電力存儲(chǔ)裝置、發(fā)電裝置、供電裝置等與電力管理設(shè)備11結(jié)合來保持安全等級(jí)。此外，隨后將詳細(xì)描述被管理塊12的這種結(jié)構(gòu)元件。
被管理塊的配置 將參考圖2至圖4詳細(xì)地描述被管理塊12的配置。圖2示出被管理塊12的配置。 另外，圖3示出被管理塊12內(nèi)的通信網(wǎng)絡(luò)的配置。此外，圖4示出用于與電力管理設(shè)備11 交換信息的主要結(jié)構(gòu)元件的具體配置。
首先，參考圖2。如圖2所示，被管理塊12包括配電設(shè)備121、AC/DC轉(zhuǎn)換器122、 受控制插座123、電動(dòng)交通工具124、受控制器具125、不受控制器具126、插座擴(kuò)展設(shè)備127、 電力存儲(chǔ)設(shè)備128、第一發(fā)電設(shè)備129、第二發(fā)電設(shè)備130、以及環(huán)境傳感器131。
另外，受控制插座123、電動(dòng)交通工具124、受控制器具125、以及插座擴(kuò)展設(shè)備127 是上述器具的示例。另外，電力存儲(chǔ)裝置1 是上述電力存儲(chǔ)裝置的示例。此外，第一發(fā)電設(shè)備1 和第二發(fā)電設(shè)備130是上述發(fā)電裝置的示例。受控制插座123和插座擴(kuò)展設(shè)備 127還是上述供電裝置的示例。此外，不受控制器具1 不直接受到電力管理設(shè)備11的電力管理，從而其本身不是上述器具的示例。然而，如隨后所述，通過與插座擴(kuò)展設(shè)備127結(jié)合，不受控制器具1 能夠被電力管理設(shè)備11所管理，并且是上述器具的示例。
電力流 從電力供應(yīng)者系統(tǒng)5、電力交易系統(tǒng)7、或另一局部電力管理系統(tǒng)1提供的電力(以下稱為外部電力)被輸入配電設(shè)備121。假設(shè)外部AC電力被輸入圖2的示例中的配電設(shè)備121，但是也可以輸入外部DC電力。然而，為了解釋，以下假設(shè)外部AC電力被輸入配電設(shè)備121。輸入至配電設(shè)備121的外部電力由AC/DC轉(zhuǎn)換器122從AC轉(zhuǎn)換為DC，并且被輸入受控制插座123或電力存儲(chǔ)設(shè)備128。
此外，從電力存儲(chǔ)設(shè)備128放電的電力(以下稱為放電電力)也被輸入配電設(shè)備 121。從電力存儲(chǔ)設(shè)備128輸出的放電電力由AC/DC轉(zhuǎn)換器122從DC轉(zhuǎn)換為AC，并且被輸入至配電設(shè)備121。輸入至配電設(shè)備121的放電AC電力由AC/DC轉(zhuǎn)換器122從AC轉(zhuǎn)換為 DC，并且被輸入至受控制插座123。然而，為了避免放電電力在AC/DC轉(zhuǎn)換器122處的損失， 放電電力還可以在不經(jīng)過AC/DC轉(zhuǎn)換器122的情況下，被從電力存儲(chǔ)設(shè)備1 提供至受控制插座口3。
除了經(jīng)由配電設(shè)備121輸入的外部電力之外，由第一發(fā)電設(shè)備1 和第二發(fā)電設(shè)備130生成的電力(以下稱為生成電力)被輸入至電力存儲(chǔ)設(shè)備128。另外，在圖2的示例中，由第一發(fā)電設(shè)備1 和第二發(fā)電設(shè)備130生成的生成電力被暫時(shí)存儲(chǔ)在電力存儲(chǔ)設(shè)備 1 中。然而，由第一發(fā)電設(shè)備1 和第二發(fā)電設(shè)備130生成的生成電力還可以在不經(jīng)過電力存儲(chǔ)設(shè)備1 的情況下，被輸入AC/DC轉(zhuǎn)換器122或受控制插座123。然而，在很多情況下，由于氣候或環(huán)境原因，從第一發(fā)電設(shè)備1 輸出的生成電力的提供是不穩(wěn)定的。從而， 在使用從第一發(fā)電設(shè)備1 輸出的生成電力的情況下，優(yōu)選在被暫時(shí)存儲(chǔ)在電力存儲(chǔ)設(shè)備 128中之后使用生成電力。
另外，第一發(fā)電設(shè)備1 是用于使用可再生能源生成電力的發(fā)電裝置。例如，第一發(fā)電設(shè)備1 是光電設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、地?zé)岚l(fā)電設(shè)備、水力發(fā)電設(shè)備等。另一方面，第二發(fā)電設(shè)備130是用于使用不可再生能源生成電力的發(fā)電裝置(與通過使汽油、煤等燃燒并且使用燃燒生成電力的熱力發(fā)電相比，其是環(huán)保的)。例如，第二發(fā)電設(shè)備130是燃料電池、天然氣發(fā)電設(shè)備、生物質(zhì)發(fā)電設(shè)備等。順便提及，在使用從可再生能源得到的電力生成氫(其為用于燃料電池發(fā)電的燃料)的情況下，燃料電池是在不使用不可再生能源的情況下生成電力的發(fā)電裝置。
由第一發(fā)電設(shè)備1 和第二發(fā)電設(shè)備130生成的生成電力、以及存儲(chǔ)在電力存儲(chǔ)設(shè)備128中的電力，一方面經(jīng)由配電設(shè)備121或AC/DC轉(zhuǎn)換器122被輸入受控制插座123， 另一方面，可以由電力供應(yīng)者系統(tǒng)5、電力交易系統(tǒng)7等購買。在這種情況下，由第一發(fā)電設(shè)備1 和第二發(fā)電設(shè)備130生成的生成電力、以及從電力存儲(chǔ)設(shè)備1 輸出的放電電力， 由AC/DC轉(zhuǎn)換器122從DC轉(zhuǎn)換為AC，并且經(jīng)由配電設(shè)備121被發(fā)送至電力供應(yīng)者系統(tǒng)5、 電力交易系統(tǒng)7等。
以上，粗略地描述了被管理塊12中的電力流。特別地，在此描述了流經(jīng)配電設(shè)備 121的電力的分配路徑。如上所述，配電設(shè)備121擔(dān)任劃分被管理塊12內(nèi)的電力的分配路徑的角色。這樣，如果配電設(shè)備121停止，則被管理塊12內(nèi)的電力的分配中斷。因此，配電設(shè)備121設(shè)置有不間斷電源(UPS)。另外，在圖2的示例中，獨(dú)立于電力管理設(shè)備11提供配電設(shè)備121，但是配電設(shè)備121和電力管理設(shè)備11可以安裝在同一外殼內(nèi)。
供電時(shí)的認(rèn)證 在被管理塊12中，經(jīng)由配電設(shè)備121流至受控制插座123或電力存儲(chǔ)設(shè)備1 的電力由電力管理設(shè)備11管理。例如，電力管理設(shè)備11控制配電設(shè)備121并且給受控制插座123供電或者停止給受控制插座123供電。
電力管理設(shè)備11還執(zhí)行對(duì)受控制插座123的認(rèn)證。然后，電力管理設(shè)備11給認(rèn)證成功的受控制插座123供電，并且停止給認(rèn)證失敗的受控制插座123供電。這樣，通過電力管理設(shè)備11作出的認(rèn)證成功或失敗來確定在被管理塊12中供電或不供電。電力管理設(shè)備 11進(jìn)行的認(rèn)證不僅對(duì)受控制插座123執(zhí)行，還對(duì)電動(dòng)交通工具124、受控制器具125、以及插座擴(kuò)展設(shè)備127執(zhí)行。順便提及，由電力管理設(shè)備11進(jìn)行的認(rèn)證不對(duì)不受控制器具1 執(zhí)行，不受控制器具1 不擁有與電力管理設(shè)備11通信的功能，也不擁有認(rèn)證所需的計(jì)算功能。
因此，基于電力管理設(shè)備11的控制，可以給已被認(rèn)證的受控制插座123、電動(dòng)交通工具124、受控制器具125、或插座擴(kuò)展設(shè)備127供電。然而，其本身沒有被經(jīng)過認(rèn)證的不受控制器具1 將不基于電力管理設(shè)備11的控制被供電。因此，電力被連續(xù)提供給不受控制器具126，而與電力管理設(shè)備11的控制無關(guān)，或者根本不提供給不受控制器具126電力。然而，通過使插座擴(kuò)展設(shè)備127執(zhí)行認(rèn)證作為代替，可能基于電力管理設(shè)備11的控制給不受控制器具1 供電。
器具功能的概述 在此簡(jiǎn)短地概述受控制插座123、電動(dòng)交通工具124、受控制器具125、不受控制器具126、以及插座擴(kuò)展器具127的功能。
受控制插座123 首先，將概述受控制插座123的功能。受控制插座123具有與電動(dòng)交通工具124、 受控制器具125、不受控制器具126、以及插座擴(kuò)展設(shè)備127的電源插頭連接的端子。此外， 受控制插座123具有經(jīng)由配電設(shè)備121給連接到該端子的電動(dòng)交通工具124、受控制器具 125、不受控制器具126、以及插座擴(kuò)展設(shè)備127供電的功能。S卩，受控制插座123具有供電插座的功能。
受控制插座123還具有電力管理設(shè)備11進(jìn)行認(rèn)證所必須的多種功能。例如，受控制插座123具有與電力管理設(shè)備11交換信息的通信功能。通過電力線或信號(hào)線的電纜通信，或者通過給受控制插座123提供用于無線通信的通信模塊，來實(shí)現(xiàn)該通信功能。受控制插座123還具有用于執(zhí)行在認(rèn)證時(shí)必須的計(jì)算的計(jì)算功能。此外，受控制插座123保存識(shí)別信息諸如認(rèn)證所必須的器具ID以及密鑰信息。通過使用這些功能和信息，受控制插座123 能夠被電力管理設(shè)備11認(rèn)證。另外，認(rèn)證的類型可以是使用隨機(jī)數(shù)的相互認(rèn)證，也可以是使用秘密密鑰和公開密鑰對(duì)的公開密鑰認(rèn)證。
此外，受控制插座123還可以具有用于顯示利用電力管理設(shè)備11的認(rèn)證的成功/ 失敗以及在認(rèn)證期間的狀態(tài)(以下稱為認(rèn)證狀態(tài))的狀態(tài)顯示裝置。在這種情況下，設(shè)置在受控制插座123中的狀態(tài)顯示裝置可以顯示連接至受控制插座123的電動(dòng)交通工具124、 受控制器具125、以及插座擴(kuò)展設(shè)備127的認(rèn)證狀態(tài)。此外，該狀態(tài)顯示裝置還可以顯示連接至受控制插座123的器具是否是不受控制器具126。另外，該狀態(tài)顯示裝置由諸如LED或小燈泡的指示燈、或者諸如IXD或ELD的顯示器件配置。
如上所述，在電力管理設(shè)備11的控制下經(jīng)由配電設(shè)備121給由電力管理設(shè)備11 認(rèn)證成功的受控制插座123供電。換句話說，在電力管理設(shè)備11的控制下，停止給認(rèn)證失敗的受控制插座123供電。這樣，根據(jù)認(rèn)證的成功/失敗控制供電，可以防止未授權(quán)供電插座連接至配電設(shè)備121。還可以容易地檢測(cè)欺詐性地連接至配電設(shè)備121的供電插座。而且，在狀態(tài)顯示裝置設(shè)置在受控制插座123中的情況下，可以容易地掌握受控制插座123的認(rèn)證狀態(tài)，并且可以容易地區(qū)分受控制插座123的認(rèn)證失敗和損壞。
現(xiàn)在，受控制插座123的形式不限于用于連接電源插頭的功率點(diǎn)(powe point)的形式。例如，還可以實(shí)現(xiàn)具有通過使用電磁感應(yīng)來供電的內(nèi)置線圈(如同用于非接觸IC卡的讀取器/寫入器那樣)的受控制插座123，以及具有不同于功率點(diǎn)形式的表面形式的受控制插座123。在這種情況下，如同非接觸IC卡那樣，將用于從受控制插座123生成的電磁場(chǎng)生成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的線圈設(shè)置在電動(dòng)交通工具124、受控制器具125以及插座擴(kuò)展設(shè)備127 中。根據(jù)這種配置，可以在不使用電源插頭的情況下，提供或接收電力。另外，在使用電磁感應(yīng)的情況下，在受控制插座123和電動(dòng)交通工具124、受控制器具125、或插座擴(kuò)展設(shè)備127 之間使用磁場(chǎng)調(diào)制的信息交換變得可能。
此外，受控制插座123具有測(cè)量提供給連接至該端子的電動(dòng)交通工具124、受控制器具125、或插座擴(kuò)展設(shè)備127的電力量的功能。另外，受控制插座123具有將所測(cè)量的電力量通知給電力管理設(shè)備11的功能。而且，受控制插座123可以具有從連接至該端子的電動(dòng)交通工具124、受控制器具125、或插座擴(kuò)展設(shè)備127獲取初級(jí)信息并且將所獲取的初級(jí)信息發(fā)送至電力管理設(shè)備11的功能。這樣，通過將受控制插座123測(cè)量或獲取的信息發(fā)送至電力管理設(shè)備11，可以使電力管理設(shè)備11掌握電力狀態(tài)或者執(zhí)行對(duì)每個(gè)獨(dú)立受控制插座123的供電控制。
電動(dòng)交通工具124 接下來將概述電動(dòng)交通工具124的功能。電動(dòng)交通工具1 包括用于存儲(chǔ)電力的蓄電池。電動(dòng)交通工具1 還包括使用從蓄電池放電的電力來驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。在電動(dòng)交通工具IM是電動(dòng)汽車或插入式混合電動(dòng)汽車的情況下，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括例如馬達(dá)、齒輪、 軸、車輪、輪胎等。其他電動(dòng)交通工具124的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)至少包括馬達(dá)。此外，電動(dòng)交通工具 124包括在給蓄電池充電時(shí)使用的電源插頭?？梢酝ㄟ^將該電源插頭連接至受控制插座 123來接收電力。順便提及，在受控制插座123通過使用電磁感應(yīng)供電的方法的情況下，在電動(dòng)交通工具124中設(shè)置放在磁場(chǎng)中時(shí)生成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的線圈。
電動(dòng)交通工具IM還具有用于電力管理設(shè)備11進(jìn)行認(rèn)證所必須的多種功能。例如，電動(dòng)交通工具IM具有用于與電力管理設(shè)備11交換信息的通信功能。通過電力線或信號(hào)線的電纜通信，或者通過給電動(dòng)交通工具IM提供用于無線通信的通信模塊，來實(shí)現(xiàn)該通信功能。電動(dòng)交通工具IM還具有用于執(zhí)行認(rèn)證時(shí)所必須的計(jì)算的計(jì)算功能。此外，電動(dòng)交通工具1 保存識(shí)別信息諸如認(rèn)證所必須的器具ID以及密鑰信息。通過使用這些功能和信息，電動(dòng)交通工具124能夠被電力管理設(shè)備11認(rèn)證。另外，認(rèn)證的類型可以是使用隨機(jī)數(shù)的相互認(rèn)證，也可以是使用秘密密鑰和公開密鑰對(duì)的公開密鑰認(rèn)證。
此外，電動(dòng)交通工具IM還具有向電力管理設(shè)備11發(fā)送與所裝配的蓄電池相關(guān)的器具蓄電池信息(諸如剩余蓄電池電平、充電量、以及放電量)的功能。還將與擁有電動(dòng)交通工具124的用戶相關(guān)的用戶信息、與電動(dòng)交通工具124的燃料效率、性能等相關(guān)的器具信息發(fā)送至電力管理設(shè)備11。通過從電動(dòng)交通工具1 發(fā)送到電力管理設(shè)備11的這些信息，電力管理設(shè)備11可以執(zhí)行諸如使用用戶信息記賬，以及基于用戶信息和器具信息征稅等的處理。例如，可以通過電力管理設(shè)備11執(zhí)行征收基于0)2釋放量計(jì)算的環(huán)境稅的處理、
14基于剩余蓄電池電平顯示英里里程的處理等。
另外，還可以想到使用電動(dòng)交通工具124的蓄電池代替電力存儲(chǔ)設(shè)備128。例如， 當(dāng)暫時(shí)不可能使用電力存儲(chǔ)設(shè)備1 時(shí)，諸如當(dāng)電力存儲(chǔ)設(shè)備1 壞了或者被更換的時(shí)候， 可以使用電動(dòng)交通工具124的蓄電池來代替電力存儲(chǔ)設(shè)備128。而且，由于電動(dòng)交通工具 1 本身是可移動(dòng)的，所以可以攜帶作為原料的外部電力。即，其可以用作可移動(dòng)電力存儲(chǔ)設(shè)備128。由于這種優(yōu)點(diǎn)，在天災(zāi)或緊急情況下，使電動(dòng)交通工具IM作為備用電源也是有用的。當(dāng)然，這種使用可以在根據(jù)本實(shí)施例的局部電力管理系統(tǒng)1的框架內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
受控制器具125 接下來，將概述受控制器具125的功能。受控制器具125具有由電力管理設(shè)備11 進(jìn)行認(rèn)證所必須的多種功能。例如，受控制器具125具有用于與電力管理設(shè)備11交換信息的通信功能。通過電力線或信號(hào)線的電纜通信，或者通過給受控制器具125提供用于無線通信的通信模塊來實(shí)現(xiàn)該通信功能。受控制器具125還具有用于執(zhí)行認(rèn)證時(shí)所必須的計(jì)算的計(jì)算功能。而且，受控制器具125保存識(shí)別信息諸如認(rèn)證所必須的器具ID和密鑰信息。 通過使用這些功能和信息，受控制器具125能夠被電力管理設(shè)備11認(rèn)證。另外，認(rèn)證的類型可以是使用隨機(jī)數(shù)的相互認(rèn)證，也可以是使用秘密密鑰和公開密鑰對(duì)的公開密鑰認(rèn)證。
此外，受控制器具125還具有向電力管理設(shè)備11發(fā)送與所裝配的蓄電池相關(guān)的器具蓄電池信息，諸如剩余蓄電池電平、充電量、以及放電量。還將與擁有受控制器具125的用戶相關(guān)的用戶信息、與受控制器具125的類型、性能等相關(guān)的器具信息發(fā)送至電力管理設(shè)備11。通過從受控制器具125發(fā)送到電力管理設(shè)備11的這些信息，電力管理設(shè)備11可以執(zhí)行諸如使用用戶信息記賬，以及基于用戶信息和器具信息征稅等的處理。例如，可以通過電力管理設(shè)備11執(zhí)行征收基于CO2釋放量計(jì)算的環(huán)境稅的處理、推薦具有更高環(huán)境性能的顯示處理等。
不受控制器具126、插座擴(kuò)展設(shè)備127 接下來，將概述不受控制器具1 和插座擴(kuò)展設(shè)備127的功能。與上述受控制插座123、電動(dòng)交通工具124、以及受控制器具125不同，不受控制器具1 不擁有由電力管理設(shè)備11認(rèn)證所必須的功能。即，不受控制器具1 是現(xiàn)有家用電器、現(xiàn)有視頻器具等。未經(jīng)過認(rèn)證的不受控制器具1 不能經(jīng)受電力管理設(shè)備11的電力管理，并且在一些情況下， 不能接收電力。從而，為了能夠在局部電力管理系統(tǒng)1中使用不受控制器具126，用于執(zhí)行認(rèn)證的委托裝置是必須的。
插座擴(kuò)展設(shè)備127擔(dān)任兩個(gè)角色。一個(gè)角色是用于執(zhí)行委托認(rèn)證，使得不受控制器具1 能夠在局部電力管理系統(tǒng)1中使用的功能。另一個(gè)角色是增加連接至受控制插座 123的器具數(shù)量的功能。插座擴(kuò)展設(shè)備127具有與電動(dòng)交通工具124、受控制器具125、或不受控制器具1 的電源插頭連接的一個(gè)或多個(gè)端子。當(dāng)使用具有多個(gè)端子的插座擴(kuò)展設(shè)備 127時(shí)，能夠增加可以連接至受控制插座123的電動(dòng)交通工具124、受控制器具125、或不受控制器具126的數(shù)量。即，插座擴(kuò)展設(shè)備127用作具有高級(jí)功能的電源板。
以上，簡(jiǎn)單地概述了受控制插座123、電動(dòng)交通工具124、受控制器具125、不受控制器具126、以及插座擴(kuò)展設(shè)備127的功能。順便提及，上述功能不是受控制插座123、電動(dòng)交通工具124、受控制器具125、不受控制器具126、以及插座擴(kuò)展設(shè)備127僅有的功能。將這些功能作為基礎(chǔ)，還可以進(jìn)一步補(bǔ)充以下描述的用于電力管理設(shè)備11進(jìn)行電力管理的操作所必須的功能。
通信功能 在此，參考圖3描述局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)的電力管理設(shè)備11、受控制插座123、 電動(dòng)交通工具124、受控制器具125、插座擴(kuò)展設(shè)備127等的通信功能。如圖3所示，在局部電力管理系統(tǒng)1中，例如，使用短程無線通信、無線LAN、電力線通信等。例如，ZigBee是短程無線通信的一個(gè)示例。另外，PLC是電力線通信的一個(gè)示例。
如圖2所示，在局部電力管理系統(tǒng)1中，受控制插座123和連接至受控制插座123 的器具通過電力線連接至配電設(shè)備121。這樣，很容易通過使用這些電力線構(gòu)建基于電力線通信的通信網(wǎng)絡(luò)。另一方面，在使用短程無線通信的情況下，可以通過自組(ad-hoc)方式連接每個(gè)器具來構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)，如圖3所示。而且，在使用無線LAN的情況下，每個(gè)器具都可以直接連接至電力管理設(shè)備11。從而，可以通過使用任何通信方法，在局部電力管理系統(tǒng) 1內(nèi)構(gòu)建必要的通信網(wǎng)絡(luò)。
然而，如圖3所示，不受控制器具1 有時(shí)不能通過使用通信網(wǎng)絡(luò)連接至電力管理設(shè)備11。因此，在使用不受控制器具126的情況下，不受控制器具1 必須連接至插座擴(kuò)展設(shè)備127。另外，即使在使用不具有通信功能也不具有認(rèn)證功能的不受控制插座的情況下，如果電動(dòng)交通工具124、受控制器具125、或插座擴(kuò)展設(shè)備127連接至不受控制插座，也可以通過使用電動(dòng)交通工具124、受控制器具125、或插座擴(kuò)展設(shè)備127的功能，來進(jìn)行經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)到電力管理設(shè)備11的連接。當(dāng)然，在不受控制器具1 連接至不受控制插座的情況下，不能進(jìn)行到通信網(wǎng)絡(luò)的連接，從而不能進(jìn)行由電力管理設(shè)備11的控制。
順便提及，電力信息收集設(shè)備4可以被包括在局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)構(gòu)建的通信網(wǎng)絡(luò)中，作為連接目的地，如圖3所示。而且，可以通過使用該通信網(wǎng)絡(luò)，在電動(dòng)交通工具 124或受控制器具125與電力信息收集設(shè)備4之間交換信息。當(dāng)然，電力管理設(shè)備11和電力信息收集設(shè)備4可以通過使用該通信網(wǎng)絡(luò)來交換信息。這樣，可以根據(jù)實(shí)施例的模式適當(dāng)?shù)卦O(shè)置局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)構(gòu)建的通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。另外，該通信網(wǎng)絡(luò)由充分安全的通信信道構(gòu)建。而且，將提供允許保證流經(jīng)通信信道的信息的安全的機(jī)制。
器具和多種設(shè)備的具體示例 在此，將參考圖4介紹局部電力管理系統(tǒng)1中的一些結(jié)構(gòu)元件的具體示例。如圖 4所示，可以與電力管理設(shè)備11交換信息的結(jié)構(gòu)元件包括例如，電動(dòng)交通工具124、受控制器具125 (智能器具)、不受控制器具1 (傳統(tǒng)器具)、電力存儲(chǔ)設(shè)備128、第一發(fā)電設(shè)備 129、第二發(fā)電設(shè)備130等。
例如，電動(dòng)車和插電式混合電動(dòng)車可以被給定為電動(dòng)交通工具124的具體示例。 此外，例如，家用電器、個(gè)人計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話、以及視頻器具可以被給定為受控制器具125 和不受控制器具126的具體示例。例如，鋰離子充電電池、NAS充電電池、以及電容器可以被給定為電力存儲(chǔ)設(shè)備128的具體示例。另外，例如，光電設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、以及地?zé)岚l(fā)電設(shè)備可以被給定為第一發(fā)電設(shè)備129的具體示例。此外，燃料電池、天然氣發(fā)電設(shè)備、以及生物質(zhì)發(fā)電設(shè)備可以被給定為第二發(fā)電設(shè)備130的具體示例。如上所述，多種設(shè)備和器具都可以被用作局部電力管理系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)元件。
以上，已經(jīng)描述了被管理塊12的配置。然而，包括在被管理塊12中的每個(gè)結(jié)構(gòu)元件的功能不限于上述。在電力管理設(shè)備11進(jìn)行電力管理需要時(shí)，補(bǔ)充每個(gè)結(jié)構(gòu)元件的功能。另外，將在隨后描述的電力管理設(shè)備11和其他結(jié)構(gòu)元件的配置的說明中，詳細(xì)描述每個(gè)結(jié)構(gòu)元件的補(bǔ)充功能。
外部服務(wù)器的配置 接下來，參考圖5描述外部服務(wù)器3的配置。如圖5所示，例如，服務(wù)提供服務(wù)器 31、記賬服務(wù)器32、系統(tǒng)管理服務(wù)器33、分析服務(wù)器34、證書授權(quán)服務(wù)器35、制造商服務(wù)器 36、以及地圖DB服務(wù)器37用作外部服務(wù)器3。
服務(wù)提供服務(wù)器31具有提供使用電力管理設(shè)備11等的功能的服務(wù)的功能。記賬服務(wù)器32具有根據(jù)局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)消費(fèi)的電力，給電力管理設(shè)備11提供記賬信息， 并且基于關(guān)于由電力管理設(shè)備11管理的電力量的信息，請(qǐng)求用戶支付使用費(fèi)的功能。另外，記賬服務(wù)器32與服務(wù)提供服務(wù)器31合作，執(zhí)行對(duì)用戶使用的服務(wù)的記賬處理。另外， 可以針對(duì)擁有消費(fèi)電力的電動(dòng)交通工具124、受控制器具125等的用戶來執(zhí)行記賬處理，或者可以針對(duì)管理關(guān)于被消費(fèi)電力的信息的電力管理設(shè)備11的用戶來執(zhí)行記賬處理。
系統(tǒng)管理服務(wù)器33具有管理圖1所示的整個(gè)電力管理系統(tǒng)或者基于區(qū)域管理電力管理系統(tǒng)的功能。例如，如圖6所示，系統(tǒng)管理服務(wù)器33掌握在用戶#1的局部電力管理系統(tǒng)1中的使用情況、在用戶#2的局部電力管理系統(tǒng)1中的使用情況、在用戶#3的局部電力管理系統(tǒng)1中的使用情況，并且給記賬服務(wù)器32等提供必要信息。
在圖6的示例中，假設(shè)用戶#1使用用戶#1他/她自己、用戶#2、以及用戶#3的局部電力管理系統(tǒng)1中的電力的情況。在這種情況下，用戶#1(消費(fèi)的電力和使用信息(電力消費(fèi)等)由系統(tǒng)管理服務(wù)器33收集)的器具ID、以及用戶#1的用戶信息和使用信息從系統(tǒng)管理服務(wù)器33被發(fā)送至記賬服務(wù)器32。此外，系統(tǒng)管理服務(wù)器33基于所收集的使用信息來計(jì)算記賬信息(記賬數(shù)目等)，并將其提供給用戶#1。對(duì)于該部分，記賬服務(wù)器32 向用戶#1收取對(duì)應(yīng)于記賬信息的金額。
如上所述，通過系統(tǒng)管理服務(wù)器33對(duì)多個(gè)局部電力管理系統(tǒng)1進(jìn)行總體控制，即使用戶使用另一用戶的局部電力管理系統(tǒng)1中的電力，也可以實(shí)現(xiàn)給使用了電力的用戶記賬的機(jī)制。特別地，在多數(shù)情況下，在由局部電力管理系統(tǒng)1本身管理的局部電力管理系統(tǒng) 1的外部，執(zhí)行對(duì)電動(dòng)交通工具1 的充電。在這種情況下，如果使用系統(tǒng)管理服務(wù)器33的上述功能，則費(fèi)用可以被可靠地計(jì)入電動(dòng)交通工具124的用戶的賬戶。
分析服務(wù)器34具有對(duì)由電力管理設(shè)備11收集的信息、或者連接至廣域網(wǎng)2的另一服務(wù)器所擁有的信息進(jìn)行分析的功能。例如，在優(yōu)化基于區(qū)域的供電控制的情況下，從局部電力管理系統(tǒng)1收集的信息量將會(huì)很大，并且為了通過分析信息計(jì)算用于每個(gè)局部電力管理系統(tǒng)1的最優(yōu)控制方法，必須執(zhí)行大量計(jì)算。這種計(jì)算對(duì)于電力管理設(shè)備11來說是繁重的，因此通過使用分析服務(wù)器34來執(zhí)行。另外，分析服務(wù)器34還可以用于其他多種計(jì)算處理。此外，證書授權(quán)服務(wù)器35用于對(duì)公開密鑰進(jìn)行認(rèn)證并用于發(fā)布公開密鑰證書。
制造商服務(wù)器36由器具的制造商管理。例如，電動(dòng)交通工具124的制造商服務(wù)器 36保存關(guān)于電動(dòng)交通工具124的設(shè)計(jì)的信息。類似地，受控制器具125的制造商服務(wù)器36 保存關(guān)于受控制器具125的設(shè)計(jì)的信息。此外，制造商服務(wù)器36保存用于識(shí)別每個(gè)所制造器具(諸如，每個(gè)電動(dòng)交通工具1 和每個(gè)受控制器具12 的信息。制造商服務(wù)器36具有通過使用這些信息并且與電力管理設(shè)備11合作，識(shí)別位于每個(gè)局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)的電動(dòng)交通工具1 或受控制器具125的功能。通過使用該功能，電力管理設(shè)備11可以執(zhí)行
17對(duì)電動(dòng)交通工具1 或受控制器具125的認(rèn)證，或者檢測(cè)未授權(quán)器具的連接。
地圖DB服務(wù)器37保存地圖數(shù)據(jù)庫。從而，連接至廣域網(wǎng)2的服務(wù)器或電力管理設(shè)備11可以訪問地圖DB服務(wù)器37并且使用地圖數(shù)據(jù)庫。例如，在用戶使用他/她的局部電力管理系統(tǒng)1外部的電力的情況下，系統(tǒng)管理服務(wù)器33可以從地圖數(shù)據(jù)庫搜索使用位置， 并且將關(guān)于使用位置的信息以及記賬信息提供給用戶。如上所述，存在多種類型的外部服務(wù)器3，并且除了在此所示的服務(wù)器配置之外，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，還可以增加不同類型的外部服務(wù)器3。
(1-2)電力管理設(shè)備的配置 以上，描述了根據(jù)本實(shí)施例的電力管理系統(tǒng)的整體圖。以下，將參考圖7至圖9描述主要負(fù)責(zé)電力管理系統(tǒng)中的電力管理的電力管理設(shè)備U的配置。
功能綜述 首先，將參考圖7描述電力管理設(shè)備11的總體功能配置。如圖7所示，電力管理設(shè)備11包括局部通信單元111、信息管理單元112、存儲(chǔ)單元113、廣域通信單元114、控制單元115、顯示單元116、輸入單元117、以及服務(wù)提供單元118。
局部通信單元111是用于經(jīng)由在局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)構(gòu)建的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的通信裝置。信息管理單元112是用于管理被包括在局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)的每個(gè)結(jié)構(gòu)元件的器具信息以及與電力相關(guān)的信息的裝置。另外，由信息管理單元112執(zhí)行對(duì)受控制插座123、電動(dòng)交通工具124、受控制器具125、插座擴(kuò)展設(shè)備127等的認(rèn)證處理。存儲(chǔ)單元113 是用于保存用于認(rèn)證的信息和用于電力管理的信息的存儲(chǔ)裝置。存儲(chǔ)單元113存儲(chǔ)與電力管理設(shè)備11所保存的秘密密鑰和公開密鑰構(gòu)成的密鑰對(duì)、共有密鑰等相關(guān)的密鑰信息、多種數(shù)字簽名或證書、多種數(shù)據(jù)庫、或歷史信息。廣域通信單元114是用于經(jīng)由廣域網(wǎng)2與外部系統(tǒng)和服務(wù)器交換信息的通信裝置。
控制單元115是用于控制包括在局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)的每個(gè)結(jié)構(gòu)元件的操作的控制裝置。顯示單元116是用于顯示與在局部電力管理系統(tǒng)1中消費(fèi)的電力相關(guān)的信息、 用戶信息、記賬信息、與電力管理相關(guān)的其他類型信息、與局部電力管理系統(tǒng)1外部的電力管理相關(guān)的信息、與電力交易相關(guān)的信息等的顯示裝置。另外，例如，LCD、ELD等可以用作顯示裝置。輸入單元117是用于用戶輸入信息的輸入裝置。另外，例如，鍵盤、按鈕等可以用作輸入單元117。而且，還可以通過結(jié)合顯示單元116和輸入單元117來構(gòu)建觸摸面板。 服務(wù)提供單元118是用于在電力管理設(shè)備11處實(shí)現(xiàn)多種服務(wù)和功能并且將其提供給用戶， 同時(shí)與外部系統(tǒng)、服務(wù)器等協(xié)同操作的裝置。
如上所述，電力管理設(shè)備11包括用于與局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)部或外部的器具、 設(shè)備、系統(tǒng)、服務(wù)器等交換信息的通信裝置(局部通信單元111、廣域通信單元114)。此外， 電力管理設(shè)備11包括用于控制局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)的器具或設(shè)備的控制裝置(控制單元11 。另外，電力管理設(shè)備11包括從局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)部或外部的器具、設(shè)備、系統(tǒng)、 服務(wù)器等收集信息，并通過使用該信息給局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)的器具或設(shè)備提供服務(wù)或認(rèn)證的信息管理裝置(信息管理單元112)。另外，電力管理設(shè)備11包括用于顯示與局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)部或外部的電力相關(guān)的信息的顯示裝置(顯示單元116)。
為了安全和高效地管理局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)的電力，首先，必須正確地識(shí)別局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)的器具、設(shè)備等。另外，為了安全和高效地管理局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)的電力，還必須分析與局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)部和外部的電力相關(guān)的信息并且執(zhí)行適當(dāng)?shù)碾娏刂啤Ｐ畔⒐芾韱卧?12的功能用于執(zhí)行信息的管理，以實(shí)現(xiàn)以上功能。相應(yīng)地，將更詳細(xì)地描述信息管理單元112的功能。另外，控制單元115的功能用于控制具體器具、設(shè)備寸。
功能詳情 以下，將參考圖8和圖9詳細(xì)地描述信息管理單元112的功能配置。圖8示出信息管理單元112的詳細(xì)功能配置。圖9示出信息管理單元112的每個(gè)結(jié)構(gòu)元件的主要功能。
如圖8所示，信息管理單元112包括器具管理單元1121、電力交易單元1122、信息分析單元1123、顯示信息生成單元1124、以及系統(tǒng)管理單元1125。
器具管理單元1121 如圖9所示，器具管理單元1121是用于管理局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)的器具、設(shè)備等的裝置。例如，器具管理單元1121為受控制插座123、電動(dòng)交通工具124、受控制器具125、 插座擴(kuò)展設(shè)備127等執(zhí)行器具ID的登記、認(rèn)證、管理，操作設(shè)置和服務(wù)設(shè)置的管理，操作狀態(tài)和使用狀態(tài)的掌握，環(huán)境信息的收集等。另外，通過使用安裝在被管理塊12中的環(huán)境傳感器131來執(zhí)行環(huán)境信息的收集。而且，環(huán)境信息是與溫度、濕度、天氣、風(fēng)向、風(fēng)速、地形、 區(qū)域、天氣預(yù)報(bào)等相關(guān)的信息，以及通過對(duì)這些信息進(jìn)行分析獲得的信息。
電力交易單元1122 如圖9所示，電力交易單元1122執(zhí)行電力市場(chǎng)中的市場(chǎng)交易數(shù)據(jù)或個(gè)體交易數(shù)據(jù)的獲取、交易執(zhí)行的時(shí)機(jī)控制、交易的執(zhí)行、交易日志的管理等。另外，市場(chǎng)交易數(shù)據(jù)是與電力市場(chǎng)中的市場(chǎng)價(jià)格和交易條件相關(guān)的信息。而且，個(gè)體交易數(shù)據(jù)是與在電力供應(yīng)者與鄰近地區(qū)電力消費(fèi)者之間進(jìn)行個(gè)體交易時(shí)確定的交易價(jià)格和交易條件等相關(guān)的信息。交易執(zhí)行的時(shí)機(jī)控制是，例如，在電力購買價(jià)格下降到預(yù)定量以下的時(shí)機(jī)下預(yù)定量的購買訂單，或者在電力賣出價(jià)格上升到預(yù)定量以上的時(shí)機(jī)下預(yù)定量的出售訂單的自動(dòng)控制。
信息分析單元1123 如圖9所示，信息分析單元1123執(zhí)行發(fā)電數(shù)據(jù)的分析、電力存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的分析、生活模式的學(xué)習(xí)、以及電力消費(fèi)數(shù)據(jù)的分析。此外，信息分析單元1123基于以上分析，執(zhí)行電力消費(fèi)模式的估計(jì)、電力存儲(chǔ)模式的估計(jì)、電力放電模式的估計(jì)、以及發(fā)電模式的估計(jì)。另外， 例如，通過使用局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)的第一發(fā)電設(shè)備1 或第二發(fā)電設(shè)備130的發(fā)電量的時(shí)序數(shù)據(jù)、電力存儲(chǔ)設(shè)備1 的充電/放電量或電力存儲(chǔ)量的時(shí)序數(shù)據(jù)、或由電力提供者系統(tǒng)5提供的電力量的時(shí)序數(shù)據(jù)，來執(zhí)行信息分析單元1123的分析和學(xué)習(xí)。
此外，通過將時(shí)序數(shù)據(jù)或通過分析時(shí)序數(shù)據(jù)獲得的分析結(jié)果用作用于學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)，并且通過使用基于預(yù)定器具學(xué)習(xí)算法獲得的估計(jì)公式，來執(zhí)行信息分析單元1123的估計(jì)。例如，通過使用遺傳學(xué)習(xí)算法(例如，參見JP-A-2009-4^66)，可以自動(dòng)構(gòu)建估計(jì)公式。 另外，通過將過去的時(shí)序數(shù)據(jù)或分析結(jié)果輸入估計(jì)公式，可以獲得估計(jì)結(jié)果。此外，通過順序地將所計(jì)算的估計(jì)結(jié)果輸入估計(jì)公式，可以獲得時(shí)序數(shù)據(jù)。
此外，信息分析單元1123執(zhí)行現(xiàn)在或未來(X)2排放量的計(jì)算、用于減少電力消費(fèi)的供電模式(電力節(jié)省模式)的計(jì)算、用于減少CO2排放量的供電模式(低CO2排放模式) 的計(jì)算、以及能夠減少局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)的電力消費(fèi)和CO2排放量的器具配置、器具布置等的計(jì)算或推薦?；诳傠娏οM(fèi)或?qū)τ诿糠N發(fā)電方法有所區(qū)別的電力消費(fèi)來計(jì)算(X)2排放量。
在使用總電力消費(fèi)的情況下，計(jì)算近似平均CO2排放量。換句話說，在使用對(duì)于每種發(fā)電方法有所區(qū)別的電力消費(fèi)的情況下，計(jì)算相當(dāng)精確的CO2排放量。另外，通過至少區(qū)分從外部提供的電力、由第一發(fā)電設(shè)備1 生成的電力與第二發(fā)電設(shè)備130所生成的電力， 可以計(jì)算出比使用總電力消費(fèi)時(shí)更精確的(X)2排放量。在很多情況下，根據(jù)(X)2排放量來確定稅金(比如，碳稅)和記賬。從而，認(rèn)為能夠準(zhǔn)確計(jì)算CO2排放量增加了用戶間的公平感， 并且有助于廣泛使用基于可再生能源的發(fā)電裝置。
顯示信息生成單元IlM 如圖9中所示，顯示信息生成單元IlM通過調(diào)節(jié)與局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)的器具、設(shè)備等相關(guān)的信息、與電力相關(guān)的信息、與環(huán)境相關(guān)的信息、與電力交易相關(guān)的信息、與信息分析單元1123的分析結(jié)果或估計(jì)結(jié)果相關(guān)的信息等的格式，來生成將被顯示在顯示單元116上的顯示信息。例如，顯示信息生成單元IlM生成用于以圖表格式顯示表示電力量的信息的顯示信息，或者生成用于以表格形式顯示市場(chǎng)數(shù)據(jù)的顯示信息。另外，顯示信息生成單元IlM生成用于顯示多種類型信息或輸入信息的圖形用戶界面(⑶I)。由顯示信息生成單元IlM生成的各種顯示信息被顯示在顯示單元116上。
系統(tǒng)管理單元1125 如圖9所示，例如，系統(tǒng)管理單元1125執(zhí)行固件(其為用于控制電力管理設(shè)備11 的基本操作的程序)版本的管理/更新，限制對(duì)系統(tǒng)管理單元1125的訪問，并采取防病毒措施。另外，在多個(gè)電力管理設(shè)備11安裝在局部電力管理系統(tǒng)1中的情況下，系統(tǒng)管理單元1125與另一電力管理設(shè)備11交換信息，并且執(zhí)行控制，使得多個(gè)電力管理設(shè)備11相互協(xié)同操作。例如，系統(tǒng)管理單元1125管理每個(gè)電力管理設(shè)備11的屬性(例如，對(duì)器具、設(shè)備等的控制處理的優(yōu)先級(jí)排序)。此外，系統(tǒng)管理單元1125執(zhí)行與參與協(xié)同操作或從協(xié)同操作退出相關(guān)的每個(gè)電力管理設(shè)備11的狀態(tài)控制。
以上，描述了電力管理設(shè)備11的功能配置。另外，在此描述的電力管理設(shè)備11的功能配置僅為一個(gè)示例，在需要時(shí)，可以增加除以上之外的功能。
(1-3)顯示在顯示單元上的內(nèi)容 接下來，將參考圖10至圖13更加具體地描述顯示在顯示單元上的內(nèi)容。圖10至圖13是用于解釋顯示在顯示單元上的內(nèi)容的示意圖。
如先前所述，多種信息被顯示在電力管理設(shè)備11的顯示單元116上。例如，如圖 10所示，已經(jīng)登記在電力管理設(shè)備11中的器具列表與每個(gè)器具的電力消費(fèi)一起被顯示在電力管理設(shè)備11的顯示單元上。在此，電力消費(fèi)可以被顯示為數(shù)值，或者如圖10所示，例如，顯示為柱狀圖的形式。對(duì)于設(shè)備，比如插座擴(kuò)展設(shè)備(多個(gè)器具可以通過選擇顯示器上的“插座擴(kuò)展設(shè)備”連接到插座擴(kuò)展設(shè)備)，可以掌握連接至插座擴(kuò)展設(shè)備的各個(gè)器具的電力消費(fèi)。
如圖11所示，顯示單元116還可以顯示連接至電力管理設(shè)備11的器具的認(rèn)證狀態(tài)。通過顯示這種信息，電力管理設(shè)備11的用戶可以容易地區(qū)分哪個(gè)器具已經(jīng)被認(rèn)證，這可以增加用戶維護(hù)的效率。
另外，如圖12所示，用于每個(gè)使用位置的電力消費(fèi)和記賬金額的列表可以被顯示在顯示單元116上。通過顯示這種信息，例如，用戶可以容易地掌握備用電力是否被不必要地消費(fèi)了。
如圖13所示，在顯示單元116上顯示電力消費(fèi)時(shí)，還可以區(qū)分已經(jīng)使用的電力的類型(S卩，電力是在系統(tǒng)外部使用的電力還是在系統(tǒng)內(nèi)使用的電力)。
(1-4)隱藏電力消費(fèi)模式 在此，將參考圖14至圖18描述隱藏電力消費(fèi)模式的方法。
被管理塊12的電力消費(fèi)模式反映用戶的生活風(fēng)格模式。作為一個(gè)示例，在圖14 中所示的電力消費(fèi)模式中，峰值在整天都出現(xiàn)。從該電力消費(fèi)模式可以明白，用戶整天都在家。而且，由于消費(fèi)峰值大多數(shù)在約0:00(午夜)消失，可以明白，用戶在午夜左右上床睡覺。同時(shí)，在圖15中所示的電力消費(fèi)模式中，雖然大峰值出現(xiàn)在約7:00和在21:00，但只有很少峰值出現(xiàn)在一天的其他時(shí)間。該電力消費(fèi)模式暗示，用戶約7:00離開家，并且直到接近21:00都不在。
這樣，電力消費(fèi)模式反映用戶的生活模式。如果這種電力消費(fèi)模式被惡意第三方知悉，則這樣的第三方可以濫用電力消費(fèi)模式。作為示例，第三方可以嘗試在用戶不在時(shí)進(jìn)入用戶的家里，當(dāng)用戶在家時(shí)進(jìn)行高壓銷售訪問，或者當(dāng)用戶睡覺時(shí)進(jìn)行搶劫。
為此原因，必須嚴(yán)格管理關(guān)于電力消費(fèi)的信息，或者提供隱藏電力消費(fèi)模式的配置。如先前所述，通過由電力供應(yīng)者管理的電力信息收集設(shè)備4收集與電力供應(yīng)者系統(tǒng)5 提供的電力量相關(guān)的信息。這意味著，關(guān)于被管理塊12的電力消費(fèi)的時(shí)序模式將暴露給至少一個(gè)電力供應(yīng)者。
為此原因，除了以上措施之外，優(yōu)選提供用于隱藏電力消費(fèi)模式的配置，以防止用戶的生活風(fēng)格模式被第三方發(fā)現(xiàn)。隱藏電力消費(fèi)模式的一種方式是，制造由電力供應(yīng)者系統(tǒng)5提供的電力量的時(shí)序模式與用戶的生活風(fēng)格模式之間的差異。例如，電力供應(yīng)者系統(tǒng)5 可以在用戶不在家時(shí)供電，或者局部系統(tǒng)可以在用戶在家時(shí)停止接收來自電力供應(yīng)者系統(tǒng) 5的電力。
使用電力存儲(chǔ)設(shè)備1 實(shí)現(xiàn)這種措施。例如，可以將用戶不在家時(shí)從電力供應(yīng)者系統(tǒng)5接收的所提供電力存儲(chǔ)在電力存儲(chǔ)設(shè)備1 中，并且當(dāng)用戶在家時(shí)，使用存儲(chǔ)在電力存儲(chǔ)設(shè)備1 中的電力，以抑制從電力供應(yīng)者系統(tǒng)5提供的電力量。為了進(jìn)一步增加安全性，優(yōu)選執(zhí)行對(duì)電力存儲(chǔ)設(shè)備128的充電/放電控制，以使電力消費(fèi)模式變?yōu)橹付Ｊ?，從而盡量根除由于用戶的生活風(fēng)格模式導(dǎo)致的出現(xiàn)在電力消費(fèi)模式中的特征。
平均化 如圖16所示，一個(gè)可能示例是執(zhí)行電力存儲(chǔ)設(shè)備128的充電/放電控制以使電力消費(fèi)恒定的方法。為了使電力消費(fèi)為恒定值，可以在電力消費(fèi)低于恒定值時(shí)，增加存儲(chǔ)在電力存儲(chǔ)設(shè)備128中的電力，并且可以在電力消費(fèi)高于恒定值時(shí)，增加電力存儲(chǔ)設(shè)備128的放電。這種控制由電力管理設(shè)備11執(zhí)行。除了電力存儲(chǔ)設(shè)備128的充電/放電控制之外，可以在電力消費(fèi)者之間交易電力，和/或使用電動(dòng)交通工具1 等的蓄電池執(zhí)行充電/放電控制。這樣，通過使電力消費(fèi)恒定，可以根除由于用戶的生活風(fēng)格模式導(dǎo)致的出現(xiàn)在電力消費(fèi)模式中的特征。結(jié)果，可以根除由于電力消費(fèi)模式的濫用導(dǎo)致的用戶遭受犯罪行為的危險(xiǎn)。
復(fù)雜化 注意，只要電力消費(fèi)模式和生活風(fēng)格模式之間存在差異，就不必將電力消費(fèi)設(shè)定為恒定值。為了使電力消費(fèi)為恒定值，需要具有足夠容量以吸收電力消費(fèi)中的峰值的電力存儲(chǔ)設(shè)備128。然而，具有這種大容量的電力存儲(chǔ)設(shè)備1 很貴，并且僅僅為了隱藏電力消費(fèi)模式而在普通家庭中提供這種設(shè)備不太現(xiàn)實(shí)。為此原因，優(yōu)選使用小容量的電力存儲(chǔ)設(shè)備1 在電力消費(fèi)模式和生活風(fēng)格模式之間創(chuàng)建差異的方法。如圖17所示，這種方法的一個(gè)可能示例使電力消費(fèi)模式變復(fù)雜(即，增加電力消費(fèi)模式的復(fù)雜度)。
以下描述使電力消費(fèi)模式變復(fù)雜以在模式各處生成相對(duì)小的峰值和波谷的一種可能方法。雖然將需要大容量電力存儲(chǔ)設(shè)備128以將大峰值抑制為接近平均值，但是可以使用容量小很多的存儲(chǔ)設(shè)備生成和移動(dòng)相對(duì)小的峰值。雖然可以使以一天為單位的電力消費(fèi)模式變復(fù)雜，但是使電力消費(fèi)模式變復(fù)雜，以生成每天不同的電力消費(fèi)模式和/或根除基于周或月的周期也是有效的。使(諸如外出、回家、上床睡覺和起床之類的尤其容易被濫用的)事件的時(shí)機(jī)變復(fù)雜的裝置也能夠在不使電力存儲(chǔ)設(shè)備128的充電/放電控制過度復(fù)雜的情況下，充分抑制不誠實(shí)行為。
模式化 另外，如圖18所示，還可以想到控制電力消費(fèi)模式以使鄰近地區(qū)的平均模式基本匹配的方法。基于其他人的生活風(fēng)格模式獲得鄰近地區(qū)的平均模式。這意味著，必須進(jìn)行少量電力控制，以使特定用戶的電力消費(fèi)模式與鄰近地區(qū)的平均模式匹配。與當(dāng)電力消費(fèi)被控制變?yōu)楹愣ㄖ禃r(shí)相比，應(yīng)該可以使用低容量的電力存儲(chǔ)設(shè)備128隱藏具體用戶的生活風(fēng)格模式。當(dāng)這樣控制電力消費(fèi)時(shí)，在鄰近地區(qū)的電力管理設(shè)備11之間交換電力信息。使用信息分析單元1123的功能或分析服務(wù)器34的功能計(jì)算鄰近地區(qū)的平均模式?；谒?jì)算出的平均模式，對(duì)電力存儲(chǔ)設(shè)備1 執(zhí)行充電/放電控制。
(1-5)由電力管理設(shè)備進(jìn)行的多種控制 現(xiàn)在將參考圖19簡(jiǎn)單地描述上述局部電力管理系統(tǒng)1的電力管理設(shè)備11執(zhí)行的多種控制操作。圖19是用于解釋由電力管理設(shè)備進(jìn)行的多種控制的概述的示意圖。
電力管理設(shè)備11執(zhí)行對(duì)將被管理的配電設(shè)備121、受控制插座123、電動(dòng)交通工具 124、受控制器具125、插座擴(kuò)展設(shè)備127等的控制，如圖19所示。S卩，電力管理設(shè)備11對(duì)將被管理的器具執(zhí)行多種控制操作，諸如，電力存儲(chǔ)控制、平均化控制、交易控制、供電切換控制、異常切換控制、恢復(fù)控制、認(rèn)證/登記控制、信息收集/信息處理控制、外部訪問控制、以及服務(wù)關(guān)聯(lián)控制。除了這種控制之外，充電控制是關(guān)于電力使用和存儲(chǔ)的控制，諸如，在白天使用被管理塊內(nèi)的多種類型的發(fā)電設(shè)備生成的電力，以及在夜晚使用外部電力。
如圖19所示，電力管理設(shè)備11通過參考與電力資源相關(guān)的信息、與優(yōu)先級(jí)排序相關(guān)的信息、與控制條件(參數(shù))相關(guān)的信息等，執(zhí)行這種控制。
如圖19所示，例如，與電力資源相關(guān)的信息是與電力管理設(shè)備11所屬的局部電力管理系統(tǒng)1能夠使用的電力資源相關(guān)的信息。如圖19所示，這種電力資源可以粗略地被分類為外部電力和家庭電力(或“系統(tǒng)內(nèi)部電力”)。外部電力是從局部電力管理系統(tǒng)1外部提供的電力，并且一個(gè)示例可以為從供電公司等提供的標(biāo)準(zhǔn)電力。系統(tǒng)內(nèi)部電力是局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)管理的電力，示例可以為存儲(chǔ)在電力存儲(chǔ)設(shè)備中的電力，由發(fā)電設(shè)備生成的電力，存儲(chǔ)在電動(dòng)交通工具中的電力，以及存儲(chǔ)在蓄電池模塊中的電力。注意，此處的表達(dá)“存儲(chǔ)在電力存儲(chǔ)設(shè)備中的電力，，不僅指存儲(chǔ)在所謂的專用電力存儲(chǔ)設(shè)備中的電力，還包括在能夠由電力管理設(shè)備11控制的設(shè)備(諸如，計(jì)算機(jī)、家用電器、或移動(dòng)電話)中設(shè)置的蓄電池等中存儲(chǔ)的電力。電力管理設(shè)備11還能夠使用這種信息來存儲(chǔ)表示哪個(gè)電力資源提供了被存儲(chǔ)在電力存儲(chǔ)設(shè)備中的電力的信息。
如圖19所示，例如，與優(yōu)先級(jí)排序相關(guān)的信息是設(shè)定供電的優(yōu)先級(jí)排序的信息。 如果停止給用于給食物和飲料保鮮的冰箱或者維護(hù)系統(tǒng)安全的安全相關(guān)器具供電，或者如果用于照明或控制器具的電力停止，則變得很難實(shí)現(xiàn)這種功能，其可能不利地影響用戶。相應(yīng)地，電力管理設(shè)備11能夠提供非受限制的電力給這種器具，以保證維持這種功能。電力管理設(shè)備11還能夠通過適當(dāng)?shù)貙?duì)優(yōu)先級(jí)排序被設(shè)置為“電力節(jié)省模式(P0WERSAVING MODE) ”的器具(諸如，電視或空調(diào))的供電進(jìn)行控制來抑制電力使用。電力管理設(shè)備11還能夠設(shè)定“關(guān)機(jī)(POWER OFF)”優(yōu)先級(jí)排序，一個(gè)示例是能夠?qū)崿F(xiàn)控制以使得充電器正常關(guān)機(jī)。注意，圖19中所示的優(yōu)先級(jí)排序僅是示例，電力管理設(shè)備11中設(shè)置的優(yōu)先級(jí)排序不限于圖19中所示的示例。
如圖19所示，例如，與控制條件相關(guān)的信息是設(shè)定電力管理設(shè)備11的控制條件的信息。作為一個(gè)示例，這種控制條件可以被粗略地分為，例如，與電力的使用環(huán)境相關(guān)的條件、與電力的使用時(shí)段相關(guān)的條件、與電力使用模式相關(guān)的條件、以及與異常相關(guān)的條件。 如圖19所示，可以為各個(gè)條件設(shè)置更詳細(xì)的條件項(xiàng)。注意，圖19中所示的控制條件僅是示例，并且電力管理設(shè)備11中設(shè)置的控制條件不限于圖19中所示的示例。
基于這種信息，電力管理設(shè)備11實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)1中的各個(gè)器具的控制，如圖19所示。通過這樣，電力管理設(shè)備11能夠執(zhí)行對(duì)被管理的各個(gè)器具的充電控制，控制器具的操作、以及更新器件的固件。例如，電力管理設(shè)備11能夠執(zhí)行諸如“在XX點(diǎn)鐘啟動(dòng)飯煲的功能”的控制。還可以將這種控制與電力估計(jì)功能(其是設(shè)置在電力管理設(shè)備11中的另一功能)關(guān)聯(lián)，以及在電力便宜的時(shí)區(qū)內(nèi)啟動(dòng)多個(gè)功能。電力管理設(shè)備11還能夠與設(shè)置在系統(tǒng) 1外部的服務(wù)器協(xié)同操作，以給用戶提供多種服務(wù)。例如，外部設(shè)置的服務(wù)器能夠使用由電力管理設(shè)備11輸出的輸出信息來提供服務(wù)等，使得可以容易地檢查分開住的家庭成員是否具有正常電力使用狀態(tài)(即，這種家庭成員正常生活，沒有健康問題)。
這種控制不僅能夠由電力管理設(shè)備11實(shí)現(xiàn)，還能夠由例如設(shè)置在電力管理系統(tǒng)1 中的受控制插座123、插座擴(kuò)展設(shè)備127等實(shí)現(xiàn)。
為了實(shí)現(xiàn)這種控制，電力管理設(shè)備11存儲(chǔ)信息，諸如圖20中所示的信息，并且還將這種信息登記在系統(tǒng)1外部設(shè)置的系統(tǒng)管理服務(wù)器33中。圖20是用于解釋由電力管理設(shè)備11管理的多種信息的示意圖。
如圖20所示，電力管理設(shè)備11存儲(chǔ)諸如指派給設(shè)備的標(biāo)識(shí)號(hào)(ID)的信息，與制造商、型號(hào)等相關(guān)的信息，在系統(tǒng)中的登記日期、以及情況。另外，電力管理設(shè)備11存儲(chǔ)諸如用戶名、地址、電話號(hào)碼、記賬信息(與賬戶等相關(guān)的信息)、以及擁有電力管理設(shè)備11的用戶的緊急聯(lián)系方式等信息。電力管理設(shè)備11還存儲(chǔ)與被指派給系統(tǒng)1中存在的配電設(shè)備121的ID、制造商名稱、型號(hào)、登記日期、情況等相關(guān)的信息。另外，電力管理設(shè)備11存儲(chǔ)與被指派給系統(tǒng)1中存在的多種類型受控制器具125的ID、制造商名稱、型號(hào)、登記日期、情況等相關(guān)的信息。
通過存儲(chǔ)這種信息，電力管理設(shè)備11可以發(fā)送獲取多種信息的請(qǐng)求和/或給設(shè)置在系統(tǒng)1外部的服務(wù)器提供多種服務(wù)的請(qǐng)求。例如，電力管理設(shè)備11能夠參考用于特定受控制器具125的制造商信息，訪問由該制造商管理的服務(wù)器，以及從被訪問服務(wù)器獲取與受控制器具125相關(guān)的多種信息。
注意，除了能夠由電力管理設(shè)備11控制的受控制器具125 (即，配電設(shè)備121、受控制插座123、電動(dòng)交通工具124、插座擴(kuò)展設(shè)備127、電力存儲(chǔ)設(shè)備128、以及發(fā)電設(shè)備129、 130)之外，還存在不受控制器具和/或不受控制插座(為不能被控制的設(shè)備)設(shè)置在局部電力管理系統(tǒng)1中的情況。為此原因，電力管理設(shè)備11根據(jù)什么類型的設(shè)備(受控制器具或不受控制器具)連接至什么類型的插座(受控制插座或不受控制插座)來選擇交換信息的方法、控制供電的方法等。注意，如下所述，除非特別說明，措辭“受控制器具125”還包括可以被控制的器具類型，諸如受控制插座123、電動(dòng)交通工具124、插座擴(kuò)展設(shè)備127、電力存儲(chǔ)設(shè)備1 等。
圖21是用于解釋通信裝置、認(rèn)證裝置、以及根據(jù)插座的類型和被連接器具的類型設(shè)置的供電控制的組合的示意圖。從圖21可以清楚地看出，一種類型的插座以及連接至這種插座的一種類型的被連接器具的組合可以粗略地被劃分為四種模式。
當(dāng)受控制器具125連接至受控制插座123時(shí)，電力管理設(shè)備11能夠與受控制插座 123和受控制器具125通信并對(duì)其進(jìn)行控制。從而，當(dāng)被連接器具將電力信息發(fā)送至電力管理設(shè)備11時(shí)，例如，被連接器具(即，受控制器具125)可以使用ZigBee將電力信息發(fā)送至電力管理設(shè)備11。受控制插座123可以使用例如，ZigBee或PLC，將電力信息發(fā)送至電力管理設(shè)備11。此外，在對(duì)被連接器具進(jìn)行認(rèn)證期間，被連接器具(受控制器具12 能夠使用例如，ZigBee，執(zhí)行與電力管理設(shè)備11的認(rèn)證。關(guān)于對(duì)給被連接器具供電的控制，電力管理設(shè)備11可以將控制命令發(fā)送至配電設(shè)備121。在一些情況下，受控制插座123還可以執(zhí)行對(duì)給被連接器具供電的有限控制。
當(dāng)不受控制器具1 連接至受控制插座123時(shí)，被連接器具可能不能向電力管理設(shè)備11執(zhí)行認(rèn)證處理。這意味著，在這種情況下，被連接器具和電力管理設(shè)備11無法執(zhí)行器具認(rèn)證。在這種情況下的電力信息傳輸可以經(jīng)由例如ZigBee或PLC，由不受控制器具126 連接至的受控制插座123來執(zhí)行。關(guān)于對(duì)給被連接器具供電的控制，電力管理設(shè)備11可以將控制命令發(fā)送至配電設(shè)備121。另外，在一些情況下，受控制插座123可以對(duì)給被連接器具供電執(zhí)行有限控制。
當(dāng)受控制器具125連接至不受控制插座時(shí)，被連接器具可以使用例如ZigBee，來向電力管理設(shè)備11執(zhí)行器具認(rèn)證處理，并且將電力信息發(fā)送至電力管理設(shè)備11。而且，關(guān)于對(duì)給被連接器具供電的控制，電力管理設(shè)備11可以將控制命令發(fā)送至配電設(shè)備121。
當(dāng)不受控制器具1 連接至不受控制插座時(shí)，被連接器具不能向電力管理設(shè)備11 執(zhí)行器具認(rèn)證處理或者將電力信息發(fā)送至電力管理設(shè)備11。而且，由于不能控制對(duì)被連接器具的供電，電力管理設(shè)備11不斷地給被連接器具供電。
(1-6)器具管理單元的配置 對(duì)上述器具的控制基于由設(shè)置在電力管理設(shè)備11中的信息管理單元112獲得的多種信息來執(zhí)行?，F(xiàn)在將參考圖22詳細(xì)地描述設(shè)置在電力管理設(shè)備11的信息管理單元 112中的器具管理單元1121的具體配置。圖22是示出根據(jù)本實(shí)施例的器具管理單元1121 的配置的框圖。
器具管理單元1121主要包括密鑰生成單元1501、系統(tǒng)登記單元1503、被管理器具登記單元1505、被管理器具信息獲取單元1507、被管理器具信息輸出單元1509、被排除器具指定單元1511、信息篡改檢測(cè)單元1513、以及電力使用證書管理單元1515。
作為一個(gè)示例，密鑰生成單元1501可以由CPU(中央處理單元)、R0M(只讀存儲(chǔ)器)、RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等實(shí)現(xiàn)。密鑰生成單元1501生成在局部電力管理系統(tǒng)1中使用的多種類型密鑰，諸如，公開密鑰(public key)、秘密密鑰、或共有密鑰(common key)，以及用于在局部電力管理系統(tǒng)1和設(shè)置在系統(tǒng)1外部的設(shè)備之間進(jìn)行通信的多種類型密鑰， 諸如，公開密鑰、秘密密鑰、或共有密鑰。密鑰生成單元1501使用已經(jīng)由例如系統(tǒng)管理服務(wù)器33或證書授權(quán)服務(wù)器35披露的公開參數(shù)，來生成當(dāng)生成這種密鑰時(shí)使用的多種參數(shù)或生成密鑰本身。密鑰生成單元1501將所生成的參數(shù)或密鑰安全地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元113等中。
根據(jù)來自系統(tǒng)登記單元1503或被管理器具登記單元1505的請(qǐng)求，來實(shí)現(xiàn)由密鑰生成單元1501執(zhí)行的密鑰生成處理，這將在隨后描述。一旦密鑰生成處理結(jié)束，密鑰生成單元1501就可以將所生成的密鑰等輸出至作出請(qǐng)求的處理單元(系統(tǒng)登記單元1503或被管理器具登記單元1505)。密鑰生成單元1501可以向作出請(qǐng)求的處理單元(系統(tǒng)登記單元 1503或被管理器具登記單元150 通知密鑰生成處理結(jié)束，使得處理單元然后可以從特定位置(例如，存儲(chǔ)單元113)獲取所生成的密鑰等。
密鑰生成單元1501執(zhí)行密鑰生成處理時(shí)的協(xié)議不限于指定協(xié)議，并且例如，可以使用在局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)設(shè)置的或者由與服務(wù)器達(dá)成的協(xié)議決定的協(xié)議。
系統(tǒng)登記單元1503由例如CPU、ROM、RAM等實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)登記單元1503是執(zhí)行經(jīng)由廣域通信單元114將電力管理設(shè)備11本身登記在管理局部電力管理系統(tǒng)1的系統(tǒng)管理服務(wù)器33中的處理的處理單元。
系統(tǒng)登記單元1503首先經(jīng)由廣域通信單元114連接至系統(tǒng)管理服務(wù)器33，并且實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)管理服務(wù)器33的具體認(rèn)證處理。接下來，系統(tǒng)登記單元1503將指定登記信息發(fā)送至系統(tǒng)管理服務(wù)器33，以將電力管理設(shè)備11本身登記在系統(tǒng)管理服務(wù)器33中。
系統(tǒng)登記單元1503發(fā)送至系統(tǒng)管理服務(wù)器33的登記信息的一個(gè)示例是圖20中所示的信息。
隨后將詳細(xì)地描述由系統(tǒng)登記單元1503實(shí)現(xiàn)的登記處理的具體示例。
被管理器具登記單元1505由例如CPU、ROM、RAM等實(shí)現(xiàn)。被管理器具登記單元 1505與能夠經(jīng)由局部通信單元111進(jìn)行通信的受控制插座123、電動(dòng)交通工具124、受控制器具125、插座擴(kuò)展設(shè)備127、電力存儲(chǔ)設(shè)備128、發(fā)電設(shè)備1四、130等進(jìn)行通信，并且將建立了通信的器具登記為被管理器具。當(dāng)這種受控制設(shè)備連接至電源插座(受控制插座123、插座擴(kuò)展設(shè)備127、不受控制插座)和/或被接通時(shí)，被管理器具登記單元1505向這種設(shè)備執(zhí)行指定的認(rèn)證處理，并且在認(rèn)證之后執(zhí)行指定的登記處理。
被管理器具登記單元1505從受控制設(shè)備獲取該設(shè)備特有的標(biāo)識(shí)號(hào)(器具ID)、制造商名稱、型號(hào)、電力使用、被連接插座的ID等作為登記信息。被管理器具登記單元1505將所獲取的登記信息登記在存儲(chǔ)單元113等中所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫中。被管理器具登記單元1505 還經(jīng)由廣域通信單元114將所獲取的登記信息發(fā)送至系統(tǒng)管理服務(wù)器33，以將該信息登記在系統(tǒng)管理服務(wù)器33中。
隨后將更詳細(xì)地描述被管理器具登記單元1505的詳細(xì)配置。隨后還將詳細(xì)地描述由被管理器具登記單元1505執(zhí)行的登記處理的具體示例。
25 被管理器具信息獲取單元1507由例如CPU、ROM、RAM等實(shí)現(xiàn)。被管理器具信息獲取單元1507經(jīng)由局部通信單元111從登記在電力管理設(shè)備11中的被管理器具獲取多種信息。如圖8所示，例如，表示器具的操作狀態(tài)的信息、表示器具的使用狀態(tài)的信息、環(huán)境信息、電力信息等都可以被給定為從被管理器具獲取的信息的示例。被管理器具信息獲取單元1507還能夠從被管理器具獲取除了上述信息之外的多種信息。
被管理器具信息獲取單元1507還能夠?qū)谋还芾砥骶攉@取的多種信息轉(zhuǎn)發(fā)至被管理器具信息輸出單元1509和被排除器具指定單元1511，將在隨后描述。如果器具管理單元1121包括信息篡改檢測(cè)單元1513，則被管理器具信息獲取單元1507可以將從被管理器具獲取的多種信息轉(zhuǎn)發(fā)至信息篡改檢測(cè)單元1513。
被管理器具信息輸出單元1509由例如CPU、ROM、RAM等實(shí)現(xiàn)。被管理器具信息輸出單元1509將被管理器具信息獲取單元1507從被管理器具獲取的多種信息輸出至電力管理設(shè)備11的指定處理單元，和/或經(jīng)由廣域通信單元114將該信息輸出至設(shè)置在電力管理設(shè)備11外部的設(shè)備。而且，如隨后所描述的，如果被管理器具將用于檢測(cè)信息是否已經(jīng)被篡改的數(shù)據(jù)嵌入到該信息中，則當(dāng)嵌入有該數(shù)據(jù)的這種信息被轉(zhuǎn)發(fā)至分析服務(wù)器34時(shí)，被管理器具信息輸出單元1509用作仲裁者。
被排除器具指定單元1511由例如CPU、ROM、RAM等實(shí)現(xiàn)。被排除器具指定單元 1511基于由被管理器具信息獲取單元1507從被管理器具獲取的多種信息，指定將從局部電力管理系統(tǒng)1排除的被管理器具?？梢曰谝呀?jīng)獲取的多種信息來決定被排除器具，或者可以基于無法獲取正常是可獲得的信息來決定被排除器具。指定被排除器具的方法不限于具體方法，可以使用任意方法。
信息篡改檢測(cè)單元1513由例如CPU、ROM、RAM等實(shí)現(xiàn)。如果用于檢測(cè)信息是否已經(jīng)被篡改的數(shù)據(jù)被嵌入到由被管理器具信息獲取單元1507從被管理器具獲取的信息中， 則信息篡改檢測(cè)單元1513驗(yàn)證這種數(shù)據(jù)并且檢測(cè)該信息是否已經(jīng)被篡改。電子水印可以被給定為信息中所嵌入的這種數(shù)據(jù)的一個(gè)示例。
在檢測(cè)到該信息已經(jīng)被篡改時(shí)，信息篡改檢測(cè)單元1513可以向被排除器具指定單元1511通知這種結(jié)果。通過這樣，被排除器具指定單元1511變得能夠從系統(tǒng)1中排除信息已被篡改的器具。
隨后將描述由信息篡改檢測(cè)單元1513執(zhí)行的篡改檢測(cè)處理。
電力使用證書管理單元1515由例如CPU、ROM、RAM等實(shí)現(xiàn)。在包括電力管理設(shè)備 11的局部電力管理系統(tǒng)1中，在一些情況下，電力可以被提供給不屬于系統(tǒng)1的受控制器具 125等。為了這樣，如下所述，來自供電被接受的系統(tǒng)1的外部的受控制器具125等將電力使用證書發(fā)布至供電被接受的系統(tǒng)進(jìn)行管理的電力管理設(shè)備11。電力使用證書是具有特定格式的證書，表示是否已經(jīng)接受供電。電力使用證書管理單元1515管理所發(fā)布的電力使用證書，并且驗(yàn)證所發(fā)布的電力使用證書是否為官方證書。當(dāng)所發(fā)布的電力使用證書為官方證書時(shí)，電力使用證書管理單元1515能夠使用電力使用證書對(duì)與所提供電力相關(guān)的記賬執(zhí)行控制。
隨后將詳細(xì)地描述由電力使用證書管理單元1515執(zhí)行的處理。
被管理器具登記單元的配置 接下來，將參考圖23詳細(xì)地描述被管理器具登記單元1505的配置。圖23是用于解釋被管理器具登記單元1505的配置的框圖。
如圖23所示，被管理器具登記單元1505包括被管理器具認(rèn)證單元1551、簽名生成單元1553、以及簽名驗(yàn)證單元1555。
被管理器具認(rèn)證單元1551由例如CPU、ROM、RAM等實(shí)現(xiàn)。如果未被登記在由電力管理設(shè)備11管理的局部電力管理系統(tǒng)1中的受控制器具125等被連接，則被管理器具認(rèn)證單元1551使用由密鑰生成單元1501生成的密鑰等來認(rèn)證未被登記的受控制器具125等。 該認(rèn)證處理可以是使用公開密鑰的公開密鑰認(rèn)證處理，或者可以是使用共有密鑰的共有密鑰認(rèn)證處理。通過與隨后描述的簽名生成單元1553和簽名驗(yàn)證單元1555協(xié)作，被管理器具認(rèn)證單元1551執(zhí)行對(duì)被管理器具的認(rèn)證處理和登記處理。
簽名生成單元1553由例如CPU、R0M、RAM等實(shí)現(xiàn)。簽名生成單元1553使用由密鑰生成單元1501生成的密鑰等來生成具體簽名(數(shù)字簽名)和/或用于執(zhí)行認(rèn)證處理的受控制器具125等的證書。簽名生成單元1553將與所生成簽名和/或證書相關(guān)的信息登記在存儲(chǔ)單元113等中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫中，并且將所生成的簽名和/或證書經(jīng)由局部通信單元 111發(fā)送至執(zhí)行認(rèn)證處理的受控制器具125等。
簽名驗(yàn)證單元1555由例如CPU、ROM、RAM等實(shí)現(xiàn)。簽名驗(yàn)證單元1555使用由密鑰生成單元1501生成的密鑰等，驗(yàn)證由執(zhí)行驗(yàn)證處理的受控制器具125等發(fā)送至電力管理設(shè)備11的簽名(數(shù)字簽名)和/或證書。如果簽名和/或證書的驗(yàn)證成功，則簽名驗(yàn)證單元1555將與驗(yàn)證成功的簽名和/或證書相關(guān)的信息登記在存儲(chǔ)單元113等中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫中。如果簽名和/或證書的驗(yàn)證失敗，則簽名驗(yàn)證單元1555可以取消認(rèn)證處理。
隨后將描述由被管理器具登記單元1505、被管理器具認(rèn)證單元1551、簽名生成單元1553、以及簽名驗(yàn)證單元1555協(xié)同對(duì)被管理器具執(zhí)行認(rèn)證處理和登記處理的具體示例。
信息篡改檢測(cè)單元的配置 接下來，將參考圖M詳細(xì)地描述信息篡改檢測(cè)單元1513的配置。圖M是用于解釋信息篡改檢測(cè)單元1513的配置的框圖。
如圖M所示，信息篡改檢測(cè)單元1513還包括嵌入位置指定單元1561、電子水印提取單元1563、以及電子水印驗(yàn)證單元1565。
通過根據(jù)本實(shí)施例的局部電力管理系統(tǒng)1，可以將適于以下信息的電子水印數(shù)據(jù)嵌入到諸如電流、電壓、溫度、以及濕度的物理數(shù)據(jù)中，或者嵌入到使用這種物理數(shù)據(jù)計(jì)算出的多種信息中。通過驗(yàn)證電子水印數(shù)據(jù)，局部電力管理系統(tǒng)1中的設(shè)備和能夠與局部電力管理系統(tǒng)1雙向通信的多種類型服務(wù)器能夠檢測(cè)物理數(shù)據(jù)(在下文中物理數(shù)據(jù)包括使用物理數(shù)據(jù)計(jì)算出的多種信息)是否已被篡改。
嵌入位置指定單元1561由例如CPU、ROM、RAM等實(shí)現(xiàn)。通過對(duì)已經(jīng)使用預(yù)定信號(hào)處理電路嵌入有電子水印的物理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，嵌入位置指定單元1561根據(jù)與數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的特征，指定電子水印信息的嵌入位置。當(dāng)指定電子水印信息的嵌入位置時(shí)，嵌入位置指定單元1561向電子水印提取單元1563通知與指定的嵌入位置相關(guān)的信息。注意，如果在受控制器具125等與電力管理設(shè)備11之間預(yù)先確定了電子水印的嵌入位置，則不必執(zhí)行對(duì)嵌入位置的指定處理。
電子水印提取單元1563由例如CPU、ROM、RAM等實(shí)現(xiàn)。電子水印提取單元1563基于與嵌入位置指定單元1561所提供的嵌入位置相關(guān)的信息，從物理數(shù)據(jù)提取電子水印信息。電子水印提取單元1563將從物理數(shù)據(jù)提取的電子水印轉(zhuǎn)發(fā)至電子水印驗(yàn)證單元1565， 這在隨后描述。
電子水印驗(yàn)證單元1565由例如CPU、R0M、RAM等實(shí)現(xiàn)。電子水印驗(yàn)證單元1565首先基于與受控制器具125等共享的共享信息以及由電子水印提取單元1563提取的物理數(shù)據(jù)生成電子水印信息。為了生成電子水印信息，使用散列函數(shù)、偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、公開密鑰加密、共有密鑰加密、或其他加密原語(例如，消息認(rèn)證碼(MAC))等。此后，電子水印驗(yàn)證單元1565將所生成的電子水印信息與電子水印提取單元1563所提取的電子水印信息進(jìn)行比較。
如果所生成的電子水印信息與所提取的電子水印信息相同，則電子水印驗(yàn)證單元 1565判定由受控制器具125生成的物理數(shù)據(jù)等未被篡改。同時(shí)，如果所生成的電子水印信息與所提取的電子水印信息不同，則電子水印驗(yàn)證單元1565判定物理數(shù)據(jù)已經(jīng)被篡改。
如果物理數(shù)據(jù)被篡改，則電子水印驗(yàn)證單元1565通知被排除器具指定單元1511。 通過這樣做，被排除器具指定單元1511能夠從局部電力管理系統(tǒng)1中排除其操作已經(jīng)被修改的受控制器具125等。
以上完成了器具管理單元1121的配置的詳細(xì)描述。
(1-7)信息分析單元的配置 接下來，將詳細(xì)地描述信息分析單元1123的配置。圖25是用于解釋信息分析單元的配置的框圖。
信息分析單元1123是生成次級(jí)信息的處理單元，比如圖8所示的信息分析單元， 次級(jí)信息是多種數(shù)據(jù)的分析結(jié)果并且是基于由器具管理單元1121獲取或生成的信息。如圖25所示，例如，信息分析單元1123包括器具狀態(tài)判定單元1601和電力狀態(tài)判定單元 1603。
器具狀態(tài)判定單元1601由例如CPU、R0M、RAM等實(shí)現(xiàn)?；谟善骶吖芾韱卧?121 獲取的多種被管理器具信息，器具狀態(tài)判定單元1601判定各個(gè)被管理器具的器具狀態(tài)。當(dāng)作為判定的結(jié)果，被管理器具的狀態(tài)被判定為異常時(shí)，器具狀態(tài)判定單元1601經(jīng)由顯示單元116向用戶通知異常，并且還請(qǐng)求控制單元115控制被判定為處于異常狀態(tài)的被管理器具。
電力狀態(tài)判定單元1603由例如CPU、R0M、RAM等實(shí)現(xiàn)。電力狀態(tài)判定單元1603基于由器具管理單元1121從多個(gè)設(shè)備獲取的電力信息，來判定其電力狀態(tài)由電力管理設(shè)備 11管理的局部電力管理系統(tǒng)1中的電力狀態(tài)。當(dāng)作為判定結(jié)果，被管理器具的狀態(tài)被判定為異常時(shí)，電力狀態(tài)判定單元1603經(jīng)由顯示單元116向用戶通知異常，并且還請(qǐng)求控制單元115控制被判定為處于異常狀態(tài)的被管理器具。
以上完成了根據(jù)本實(shí)施例的電力管理設(shè)備11的功能的一個(gè)示例的描述。上述多種組成元件可以使用通用部件和電路來配置，或者可以使用專用于各個(gè)組成元件的功能的硬件來配置?？商鎿Q地，各個(gè)組成元件的功能均可以由CPU等來執(zhí)行。從而，可以根據(jù)當(dāng)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例時(shí)的主流技術(shù)水平適當(dāng)?shù)馗淖兯褂玫呐渲谩?br> 注意，用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)以上實(shí)施例的電力管理設(shè)備的功能的計(jì)算機(jī)程序可以被創(chuàng)建并安裝在個(gè)人計(jì)算機(jī)等中。還可以提供其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。作為示例，記錄介質(zhì)可以為磁盤、光盤、磁光盤、或閃存。上述計(jì)算機(jī)程序還可以例如經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)分布，而不使用記錄介質(zhì)。
(1-8)受控制器具的配置 接下來，將參考圖沈詳細(xì)地描述根據(jù)本實(shí)施例的受控制器具的配置。圖沈是用于解釋根據(jù)本實(shí)施例的受控制器具的配置的框圖。
如圖沈所示，受控制器具125主要包括控制單元2001、傳感器2003、蓄電池2005、 功能提供單元2007、局部通信單元2009、輸入單元2011、顯示單元2013、存儲(chǔ)單元2015等。
控制單元2001由例如CPU、ROM、RAM等實(shí)現(xiàn)?？刂茊卧?001是執(zhí)行對(duì)設(shè)置在受控制器具125中的處理單元的執(zhí)行控制的處理單元。如先前所述，控制單元2001還將與受控制器具125相關(guān)的初級(jí)信息等發(fā)送至電力管理設(shè)備11。另外，當(dāng)已經(jīng)從暫時(shí)登記了受控制器具125的電力管理設(shè)備接收到供電時(shí)，控制單元2001生成電力使用證書，如隨后所述。 注意，控制單元2001的配置將在隨后描述。
傳感器2003由監(jiān)控蓄電池狀態(tài)的電流傳感器或電壓傳感器、或者監(jiān)控受控制器具125的安裝位置處的周圍環(huán)境的能夠獲取多種物理數(shù)據(jù)的傳感器(諸如溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓計(jì)等)構(gòu)成?；谟煽刂茊卧?001的控制，傳感器2003以指定時(shí)間間隔或在任意時(shí)機(jī)測(cè)量多種物理數(shù)據(jù)，并且將所獲得的物理數(shù)據(jù)作為傳感器信息輸出至控制單元 2001。
蓄電池2005是設(shè)置在受控制器具125中的電力存儲(chǔ)設(shè)備，由一個(gè)或多個(gè)電池 (cell)構(gòu)成，并且提供受控制器具125操作所需的電力。電力由外部電力或存在于系統(tǒng)1 中的發(fā)電設(shè)備1四、130提供給蓄電池2005，并被存儲(chǔ)在蓄電池2005中。蓄電池2005由控制單元2001控制，并且以指定時(shí)間間隔或在任意時(shí)機(jī)將多種物理數(shù)據(jù)作為蓄電池信息輸出至控制單元2001。
注意，雖然圖沈示出了受控制器具125裝配有蓄電池2005的示例，但是根據(jù)受控制器具125的類型，可以使用不設(shè)置蓄電池2005并且直接給受控制器具125提供電力的配置。
功能提供單元2007由例如CPU、ROM、RAM、以及多種器件等實(shí)現(xiàn)。功能提供單元 2007是實(shí)現(xiàn)由受控制器具125提供給用戶的指定功能(例如，做飯功能、制冷功能、或登記和執(zhí)行多種內(nèi)容的功能)的處理單元。功能提供單元2007基于控制單元2001的控制向用戶提供這種功能。
局部通信單元2009由例如CPU、ROM、RAM、以及通信裝置等實(shí)現(xiàn)。局部通信單元 2009是用于經(jīng)由在局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)構(gòu)建的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的通信設(shè)備。局部通信單元2009能夠經(jīng)由在局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)構(gòu)建的通信網(wǎng)絡(luò)與根據(jù)本實(shí)施例的電力管理設(shè)備11通信。
輸入單元2011由例如CPU、ROM、RAM、以及輸入器件等實(shí)現(xiàn)。輸入單元2011是使用戶能夠輸入信息的輸入器具。注意，作為示例，鍵盤、按鈕等被用作輸入單元2011。還可以結(jié)合隨后描述的顯示單元2013和輸入單元2011，以構(gòu)建觸摸面板。
顯示單元2013由例如CPU、ROM、RAM、以及輸出設(shè)備等實(shí)現(xiàn)。顯示單元2013是用于顯示關(guān)于受控制器具125的電力消費(fèi)的信息、用戶信息、記賬信息、與電力管理相關(guān)的其他信息、與局部電力管理系統(tǒng)1外部的電力管理相關(guān)的信息、與電力交易相關(guān)的信息等的顯示器件。注意，作為示例，IXD、ELD等被用作顯示器件。
存儲(chǔ)單元2015是設(shè)置在受控制器具125內(nèi)的存儲(chǔ)設(shè)備的一個(gè)示例。存儲(chǔ)單元2015 存儲(chǔ)受控制器具125特有的識(shí)別信息、與受控制器具125所保存的多種密鑰相關(guān)的信息、由受控制器具125保存的多種數(shù)字簽名和/證書等。多種歷史信息也可以記錄在存儲(chǔ)單元 2015中。另外，當(dāng)根據(jù)本實(shí)施例的受控制器具125執(zhí)行處理時(shí)應(yīng)該被存儲(chǔ)的處理的多種參數(shù)和中間進(jìn)展或多種數(shù)據(jù)庫等，被適當(dāng)?shù)赜涗浽诖鎯?chǔ)單元2015中。受控制器具125的多種處理單元還能夠自由地對(duì)存儲(chǔ)單元2015進(jìn)行讀取和寫入。
控制單元的配置-部分1 以上完成了根據(jù)本實(shí)施例的受控制器具125的總體配置的描述。現(xiàn)在將參考圖27 詳細(xì)地描述受控制器具125的控制單元2001的配置。
如圖27所示，受控制器具125的控制單元2001包括認(rèn)證處理單元2021、傳感器控制單元2023、傳感器信息輸出單元2025、蓄電池控制單元2027、以及蓄電池信息輸出單元 2029ο 認(rèn)證處理單元2021由例如CPU、R0M、RAM等實(shí)現(xiàn)。認(rèn)證處理單元2021與電力管理設(shè)備11 一起基于指定協(xié)議執(zhí)行認(rèn)證處理，并且還執(zhí)行將受控制器具125登記在電力管理設(shè)備11中的處理。當(dāng)與電力管理設(shè)備11執(zhí)行處理時(shí)，認(rèn)證處理單元2021能夠使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元2015等中的多種密鑰、當(dāng)制造受控制器具125時(shí)由制造商提供的數(shù)字簽名或證書、 以及多種參數(shù)等。由認(rèn)證處理單元2021執(zhí)行的認(rèn)證處理不限于任何指定處理，并且可以根據(jù)系統(tǒng)1的內(nèi)容和配置使用任意處理。
傳感器控制單元2023由例如CPU、R0M、RAM等實(shí)現(xiàn)。傳感器控制單元2023是對(duì)設(shè)置在受控制器具125中的傳感器2003進(jìn)行控制的處理單元。傳感器控制單元2023根據(jù)指定方法執(zhí)行對(duì)傳感器2003的控制，以指定時(shí)間間隔或在任意時(shí)機(jī)獲取由傳感器2003測(cè)量的物理數(shù)據(jù)，并且將物理數(shù)據(jù)輸出至傳感器信息輸出單元2025，隨后描述。
傳感器信息輸出單元2025由例如CPU、R0M、RAM等實(shí)現(xiàn)。傳感器信息輸出單元2025 經(jīng)由局部通信單元2009將從傳感器控制單元2023輸出的傳感器信息輸出至電力管理設(shè)備 11。當(dāng)輸出傳感器信息時(shí)，傳感器信息輸出單元20 還可以實(shí)現(xiàn)預(yù)處理，諸如降噪處理和數(shù)字化處理。傳感器信息輸出單元2025可以使用從傳感器控制單元2023獲取的信息，來生成多種類型的次級(jí)信息，并將這種信息作為傳感器信息輸出。
蓄電池控制單元2027由例如CPU、ROM、RAM等實(shí)現(xiàn)。蓄電池控制單元2027是對(duì)設(shè)置在受控制器具125中的蓄電池2005進(jìn)行控制的處理單元。蓄電池控制單元2027使用存儲(chǔ)在蓄電池2005中的電力以使受控制器具125起作用，并且根據(jù)狀態(tài)，將存儲(chǔ)在蓄電池 2005中的電力提供至受控制器具125的外部。蓄電池控制單元2027根據(jù)指定方法執(zhí)行對(duì)蓄電池2005的控制，以指定時(shí)間間隔或在任意時(shí)機(jī)獲取由蓄電池2005測(cè)量的物理數(shù)據(jù)，并將物理數(shù)據(jù)輸出至蓄電池信息輸出單元20 ，如隨后描述。
蓄電池信息輸出單元20 由例如CPU、ROM、RAM等實(shí)現(xiàn)。蓄電池信息輸出單元 2029經(jīng)由局部通信單元2009將從蓄電池控制單元2027輸出的蓄電池信息輸出至電力管理設(shè)備11。當(dāng)輸出蓄電池信息時(shí)，蓄電池信息輸出單元20 還可以實(shí)現(xiàn)預(yù)處理，諸如降噪處理和數(shù)字化處理。蓄電池信息輸出單元20 還可以使用從蓄電池控制單元2027獲取的信息來生成多種次級(jí)信息，并且將次級(jí)信息作為蓄電池信息輸出。
控制單元的配置-部分2 受控制器具125的控制單元2001可以具有以下描述的配置，代替圖27中所示的配置?，F(xiàn)在將參考圖觀詳細(xì)地描述設(shè)置在受控制器具125中的控制單元2001的另一種配置。
如圖28所示，受控制器具125的控制單元2001可以包括認(rèn)證處理單元2021、傳感器控制單元2023、蓄電池控制單元2027、以及篡改檢測(cè)信息生成單元2031。
由于圖28中所示的認(rèn)證處理單元2021具有與圖27中所示的認(rèn)證處理單元2021 相同的配置并且實(shí)現(xiàn)相同的效果，所以省略其詳細(xì)描述。類似地，除了將傳感器控制信息和蓄電池信息輸出至篡改檢測(cè)信息生成單元2031之外，圖觀中所示的傳感器控制單元2023 和蓄電池控制單元2027具有與圖27中所示的相應(yīng)處理單元相同的配置并且實(shí)現(xiàn)相同的效果。因此，省略其詳細(xì)描述。
篡改檢測(cè)信息生成單元2031由例如CPU、R0M、RAM等實(shí)現(xiàn)。篡改檢測(cè)信息生成單元 2031基于從傳感器控制單元2023輸出的傳感器信息和從蓄電池控制單元2027輸出的蓄電池信息，生成用于檢測(cè)信息是否已被篡改的篡改檢測(cè)信息。篡改檢測(cè)信息生成單元2031 經(jīng)由局部通信單元2009將所生成的篡改檢測(cè)信息發(fā)送至電力管理設(shè)備11。電力管理設(shè)備 11還可以將由篡改檢測(cè)信息生成單元2031生成的篡改檢測(cè)信息轉(zhuǎn)發(fā)至設(shè)置在局部電力管理系統(tǒng)1外部的多個(gè)服務(wù)器，諸如，分析服務(wù)器34。
篡改檢測(cè)信息生成單元的配置 現(xiàn)在將參考圖四描述篡改檢測(cè)信息生成單元2031的詳細(xì)配置。圖四是用于解釋篡改檢測(cè)信息生成單元的配置的框圖。
如圖四所示，篡改檢測(cè)信息生成單元2031進(jìn)一步包括器具特征信息生成單元 2033、電子水印生成單元2035、嵌入位置決定單元2037、以及電子水印嵌入單元2039。
器具特征信息生成單元2033由例如CPU、R0M、RAM等實(shí)現(xiàn)。器具特征信息生成單元 2033基于從傳感器控制單元2023和蓄電池控制單元2027輸出的傳感器信息和蓄電池信息，來生成器具特征信息，器具特征信息是表征受控制器具125的特征量信息。器具特征信息生成單元2033可以使用傳感器信息和蓄電池信息本身作為器具特征信息，或者可以將使用傳感器信息和蓄電池信息來新生成的信息用作器具特征信息。器具特征信息生成單元 2033將所生成的器具特征信息輸出至嵌入位置決定單元2037和電子水印嵌入單元2039， 這在隨后描述。
注意，器具特征信息生成單元2033可以在生成器具特征信息之前，驗(yàn)證輸入的傳感器信息和蓄電池信息。在這種情況下，器具特征信息生成單元2033可以參考存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元2015等中的數(shù)據(jù)庫等，來獲取物理數(shù)據(jù)(諸如，傳感器信息和蓄電池信息)的取值范圍，并且判定所獲得的物理數(shù)據(jù)是否出現(xiàn)在該范圍內(nèi)。另外，器具特征信息生成單元2033 可以分析所獲取的物理數(shù)據(jù)，并且確認(rèn)受控制器具125沒有呈現(xiàn)異常行為。如果器具特征信息生成單元2033通過執(zhí)行這樣的驗(yàn)證檢測(cè)出異常行為或者物理數(shù)據(jù)的有效性被確認(rèn)， 則器具特征信息生成單元2033可以經(jīng)由顯示單元2013向用戶通知這種狀態(tài)。
電子水印生成單元2035由例如CPU、ROM、RAM等實(shí)現(xiàn)。電子水印生成單元2035使用在受控制器具125和電力管理設(shè)備11或外部服務(wù)器如分析服務(wù)器34之間被共享的共享信息(諸如與密鑰信息和標(biāo)識(shí)號(hào)相關(guān)的信息)，以生成將被用作篡改檢測(cè)信息的電子水印 fn息ο 作為示例，由電子水印生成單元2035生成的電子水印信息可以使用共享信息本身、基于共享信息生成的隨機(jī)數(shù)串、利用受控制器具125特有的唯一值(諸如ID信息)生成的信息等來生成。如果生成和嵌入電子水印信息或者嵌入電子水印信息本身的方法不被第三方所知，則可以通過使用利用這種信息所生成的電子水印信息來檢測(cè)對(duì)信息的篡改。
還可以經(jīng)由電力管理設(shè)備11將嵌入了由以下方法生成的電子水印信息的物理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至諸如分析服務(wù)器34的外部服務(wù)器。同時(shí)，還存在用作中間設(shè)備的電力管理設(shè)備11 被惡意第三方等接管的危險(xiǎn)。在這種情況下，接管電力管理設(shè)備11的該第三方可能從事非法行為，諸如重新使用接管之前的篡改檢測(cè)信息，以防止外部服務(wù)器的真正用戶、管理者等注意到該接管。為此，除了以上描述的信息之外還通過使用時(shí)間信息定期地生成電子水印信息，電子水印生成單元2035能夠檢測(cè)諸如電力管理設(shè)備11以上述方式被接管的現(xiàn)象。
為了生成電子水印信息，電子水印生成單元2035能夠使用多種技術(shù)，諸如散列函數(shù)、公開密鑰加密、隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、共有密鑰加密、另一加密原語(MAC)等。在這種情況下， 被輸出的電子水印信息的數(shù)據(jù)尺寸被設(shè)置為m個(gè)比特。
這樣，根據(jù)本實(shí)施例的電子水印生成單元2035使用物理數(shù)據(jù)生成電子水印信息， 并且不使用物理數(shù)據(jù)本身作為電子水印信息。
電子水印生成單元2035將所生成的電子水印信息輸出至電子水印嵌入單元 2039，這在隨后描述。
嵌入位置決定單元2037由例如CPU、R0M、RAM等實(shí)現(xiàn)。嵌入位置決定單元2037分析從器具特征信息生成單元2033轉(zhuǎn)發(fā)的器具特征信息，并確定篡改檢測(cè)信息在器具特征信息中的嵌入位置。更具體地，嵌入位置決定單元2037決定將在器具特征信息中具有等于或大于指定閾值的大值的區(qū)域、具有高離差的區(qū)域、與噪聲區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域、當(dāng)頻域上的數(shù)據(jù)被處理時(shí)的高頻域等作為嵌入位置。如果電子水印信息被嵌入到數(shù)據(jù)的某個(gè)區(qū)域如具有高噪聲的區(qū)域和具有高SN比的區(qū)域中，則對(duì)器具特征信息的總體傾向(例如，統(tǒng)計(jì)特性) 基本沒有影響。這意味著，通過使用這種區(qū)域作為電子水印信息的嵌入位置，不必獨(dú)立于器具特征信息發(fā)送電子水印信息，并且甚至僅具有用于接收器具特征信息的功能的電力管理設(shè)備11都可以檢測(cè)篡改。
嵌入位置決定單元2037將與所決定的嵌入位置相關(guān)的位置信息輸出至電子水印嵌入單元2039，隨后描述。注意，當(dāng)電子水印信息的嵌入位置被預(yù)先決定時(shí)，不需要執(zhí)行該處理。
電子水印嵌入單元2039由例如CPU、R0M、RAM等實(shí)現(xiàn)。電子水印嵌入單元2039基于從嵌入位置決定單元2037接收的與嵌入位置相關(guān)的位置信息，將由電子水印生成單元 2035生成的電子水印信息嵌入到器具特征信息生成單元2033所生成的器具特征信息中。 通過這樣做，生成嵌入有電子水印信息的器具特征信息。
電子水印嵌入單元2039可以再次對(duì)嵌入有電子水印信息的器具特征信息進(jìn)行驗(yàn)證。通過執(zhí)行這樣的驗(yàn)證，在該信息包括超過器具特征信息的取值范圍的值時(shí)，或者在異常行為被清楚地指示時(shí)，篡改檢測(cè)信息生成單元2031可以重復(fù)嵌入電子水印信息的處理。而且，當(dāng)嵌入嘗試的次數(shù)等于或高于預(yù)定閾值時(shí)，電子水印嵌入單元2039可以經(jīng)由顯示單元 2013通知用戶。
注意，當(dāng)時(shí)間信息被用于不僅驗(yàn)證信息是否被篡改，還驗(yàn)證電力管理設(shè)備11是否被接管時(shí)，這種時(shí)間信息可以被結(jié)合作為上述電子水印信息的一部分，或者這種時(shí)間信息可以獨(dú)立于電子水印信息而被嵌入到器具特征信息中。
以上完成了根據(jù)本實(shí)施例的受控制器具125的功能的一個(gè)示例的描述。上述多種組成元件可以使用通用部件和電路來配置，或者可以使用專用于各個(gè)組成元件的功能的硬件來配置。可替換地，各個(gè)組成元件的功能均可以由CPU等來執(zhí)行。從而，可以根據(jù)當(dāng)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例時(shí)的主流技術(shù)水平，適當(dāng)?shù)馗淖兯褂玫呐渲谩?br> 例如，在圖沈中，示出蓄電池2005與受控制器具125整體地形成的情況，但是蓄電池還可以獨(dú)立于受控制器具125形成。
而且，除了圖沈中所示的處理單元之外，受控制器具125可以進(jìn)一步包括諸如廣域通信單元的通信功能。
注意，用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)以上實(shí)施例的電力管理設(shè)備的功能的計(jì)算機(jī)程序可以被創(chuàng)建并安裝在個(gè)人計(jì)算機(jī)等中。還可以提供存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。作為示例，記錄介質(zhì)可以為磁盤、光盤、磁光盤、或閃存。上述計(jì)算機(jī)程序還可以例如經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)分布，而不使用記錄介質(zhì)。
(1-9)電力存儲(chǔ)設(shè)備的配置 接下來，將參考圖30詳細(xì)地描述根據(jù)本實(shí)施例的電力存儲(chǔ)設(shè)備1 的配置。圖30 是用于解釋根據(jù)本實(shí)施例的電力存儲(chǔ)設(shè)備的配置的框圖。
如圖30所示，電力存儲(chǔ)設(shè)備128主要包括控制單元2501、傳感器2503、電池 2505、局部通信單元2507、顯示單元2509、存儲(chǔ)單元2511等。
控制單元2501由例如CPU、R0M、RAM等實(shí)現(xiàn)?？刂茊卧?501是執(zhí)行對(duì)設(shè)置在受控制器具125中的處理單元的執(zhí)行控制的處理單元?？刂茊卧?501還將與受控制器具125 相關(guān)的先前描述的初級(jí)信息等發(fā)送至電力管理設(shè)備11。此外，如果稍后描述的電池2505中出現(xiàn)問題如損壞，則控制單元2501執(zhí)行對(duì)電池的重配置(電池配置的重排)。注意，隨后將詳細(xì)描述控制單元2501的配置。
傳感器2503由對(duì)電池2505的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控的電流傳感器或電壓傳感器、或者對(duì)電力存儲(chǔ)器件128的安裝位置處的周圍環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控的能夠獲取多種物理數(shù)據(jù)的傳感器 (諸如溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓計(jì)等)構(gòu)成。基于控制單元2501進(jìn)行的控制，傳感器 2503以指定時(shí)間間隔或在任意時(shí)機(jī)測(cè)量多種物理數(shù)據(jù)，并將所獲得的物理數(shù)據(jù)作為傳感器信息輸出至控制單元2501。
電池2505是設(shè)置在電力存儲(chǔ)設(shè)備128中的電力存儲(chǔ)器具，由一個(gè)或多個(gè)電池構(gòu)成，并且給電力存儲(chǔ)設(shè)備128以及設(shè)置在電力存儲(chǔ)設(shè)備1 外部的設(shè)備供電。電力由外部電力或存在于系統(tǒng)1中的發(fā)電設(shè)備1四、130提供給電池2505并且被存儲(chǔ)在電池2505中。 電池2505由控制單元2501控制，并且以指定時(shí)間間隔或任意時(shí)機(jī)，將多種物理數(shù)據(jù)作為電池信息輸出至控制單元2501。
局部通信單元2507由例如CPU、ROM、RAM、以及通信裝置等實(shí)現(xiàn)。局部通信單元 2507是用于經(jīng)由局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)構(gòu)建的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的通信設(shè)備。局部通信單元2507能夠經(jīng)由局部電力管理系統(tǒng)1內(nèi)構(gòu)建的通信網(wǎng)絡(luò)與根據(jù)本實(shí)施例的電力管理設(shè)備 11通信。
顯示單元2509由例如CPU、ROM、RAM、以及輸出設(shè)備等實(shí)現(xiàn)。顯示單元2509是用于顯示關(guān)于電力存儲(chǔ)設(shè)備1 的電力消費(fèi)的信息、用戶信息、記賬信息、與電力管理相關(guān)的其他信息、與局部電力管理系統(tǒng)1外部的電力管理相關(guān)的信息、與電力交易相關(guān)的信息等的顯示器件。注意，作為示例，IXD、ELD等被用作顯示器件。
存儲(chǔ)單元2511是設(shè)置在電力存儲(chǔ)設(shè)備128內(nèi)的存儲(chǔ)設(shè)備的一個(gè)示例。存儲(chǔ)單元 2511存儲(chǔ)電力存儲(chǔ)設(shè)備1 特有的識(shí)別信息、與電力存儲(chǔ)設(shè)備1 所保存的多種密鑰相關(guān)的信息、由電力存儲(chǔ)設(shè)備1 保存的多種數(shù)字簽名和/證書等。多種歷史信息也可以被記錄在存儲(chǔ)單元2511中。另外，當(dāng)根據(jù)本實(shí)施例的電力存儲(chǔ)設(shè)備1 執(zhí)行處理時(shí)應(yīng)該被存儲(chǔ)的處理的多種參數(shù)和中間進(jìn)展或多種數(shù)據(jù)庫等，被適當(dāng)?shù)赜涗浽诖鎯?chǔ)單元2511中。電力存儲(chǔ)設(shè)備128的多種處理單元還能夠自由地對(duì)存儲(chǔ)單元2511進(jìn)行讀取和寫入。
控制單元的配置-部分1 以上完成了根據(jù)本實(shí)施例的電力存儲(chǔ)設(shè)備128的總體配置的描述?，F(xiàn)在將參考圖 31詳細(xì)地描述電力存儲(chǔ)設(shè)備128的控制單元2501的配置。
如圖31所示，電力存儲(chǔ)設(shè)備128的控制單元2501包括認(rèn)證處理單元2521、傳感器控制單元2523、傳感器信息輸出單元2525、電池控制單元2527、以及電池信息輸出單元 2529。
認(rèn)證處理單元2521由例如CPU、R0M、RAM等實(shí)現(xiàn)。認(rèn)證處理單元2521與電力管理設(shè)備11 一起基于指定協(xié)議執(zhí)行認(rèn)證處理，并且還執(zhí)行將電力存儲(chǔ)設(shè)備1 登記在電力管理設(shè)備11中的處理。當(dāng)執(zhí)行與電力管理設(shè)備11之間的處理時(shí)，認(rèn)證處理單元2521能夠使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元2511等中的多種密鑰、制造電力存儲(chǔ)設(shè)備1 時(shí)由制造商提供的數(shù)字簽名或證書、以及多種參數(shù)等。由認(rèn)證處理單元2521執(zhí)行的認(rèn)證處理不限于任何指定處理，并且可以根據(jù)系統(tǒng)1的內(nèi)容和配置使用任意處理。
傳感器控制單元2523由例如CPU、R0M、RAM等實(shí)現(xiàn)。傳感器控制單元2523是控制設(shè)置在電力存儲(chǔ)設(shè)備128中的傳感器2503的處理單元。傳感器控制單元2523根據(jù)指定方法執(zhí)行對(duì)傳感器2503的控制，以指定時(shí)間間隔或在任意時(shí)機(jī)，獲取由傳感器2503測(cè)量到的物理數(shù)據(jù)，并且將物理數(shù)據(jù)輸出至傳感器信息輸出單元2525，隨后描述。
傳感器信息輸出單元2525由例如CPU、R0M、RAM等實(shí)現(xiàn)。傳感器信息輸出單元2525 經(jīng)由局部通信單元2507將從傳感器控制單元2523輸出的傳感器信息輸出至電力管理設(shè)備 11。當(dāng)輸出傳感器信息時(shí)，傳感器信息輸出單元WW還可以實(shí)現(xiàn)預(yù)處理，諸如降噪處理和數(shù)字化處理。傳感器信息輸出單元2525可以使用從傳感器控制單元2523獲取的信息，來生成多種類型的次級(jí)信息，并將這種信息作為傳感器信息輸出。
電池控制單元2527由例如CPU、ROM、RAM等實(shí)現(xiàn)。電池控制單元2527是控制設(shè)置在電力存儲(chǔ)設(shè)備128中的電池2505的處理單元。電池控制單元2527使用存儲(chǔ)在電池 2505中的電力以使電力存儲(chǔ)設(shè)備1 起作用，并且根據(jù)狀態(tài)，將存儲(chǔ)在電池2505中的電力提供至電力存儲(chǔ)設(shè)備128的外部。電池控制單元2527根據(jù)指定方法執(zhí)行對(duì)電池2505的控制，以指定時(shí)間間隔或在任意時(shí)機(jī)獲取由電池2505測(cè)量的物理數(shù)據(jù)，并將物理數(shù)據(jù)輸出至電池信息輸出單元25 ，如隨后描述。
電池信息輸出單元25 由例如CPU、ROM、RAM等實(shí)現(xiàn)。電池信息輸出單元25 經(jīng)由局部通信單元2507將從電池控制單元2527輸出的電池信息輸出至電力管理設(shè)備11。 當(dāng)輸出電池信息時(shí)，電池信息輸出單元25 還可以實(shí)現(xiàn)預(yù)處理，諸如降噪處理和數(shù)字化處理。電池信息輸出單元2529還可以使用從電池控制單元2527獲取的信息來生成多種類型的次級(jí)信息，并且將這種信息作為電池信息輸出。
控制單元的配置-部分2 電力存儲(chǔ)設(shè)備128的控制單元2501可以具有以下描述的配置，代替圖31中所示的配置?，F(xiàn)在將參考圖32詳細(xì)地描述設(shè)置在電力存儲(chǔ)設(shè)備128中的控制單元2501的另一種配置。
如圖32所示，電力存儲(chǔ)設(shè)備128的控制單元2501可以包括認(rèn)證處理單元2521、 傳感器控制單元2523、電池控制單元2527、以及篡改檢測(cè)信息生成單元2531。
由于圖32中所示的認(rèn)證處理單元2521具有與圖31中所示的認(rèn)證處理單元2521 相同的配置并且實(shí)現(xiàn)相同的效果，所以省略其詳細(xì)描述。類似地，除了將傳感器控制信息和電池信息輸出至篡改檢測(cè)信息生成單元2531之外，圖32中所示的傳感器控制單元2523和電池控制單元2527具有與圖31中所示的相應(yīng)處理單元相同的配置并且實(shí)現(xiàn)相同的效果。 因此，省略其詳細(xì)描述。
篡改檢測(cè)信息生成單元2531由例如CPU、ROM、RAM等實(shí)現(xiàn)。篡改檢測(cè)信息生成單元2531基于從傳感器控制單元2523輸出的傳感器信息和從電池控制單元2527輸出的電池信息，生成用于檢測(cè)信息是否已被篡改的篡改檢測(cè)信息。篡改檢測(cè)信息生成單元2531經(jīng)由局部通信單元2507將所生成的篡改檢測(cè)信息發(fā)送至電力管理設(shè)備11。電力管理設(shè)備11 還可以將篡改檢測(cè)信息生成單元2531所生成的篡改檢測(cè)信息轉(zhuǎn)發(fā)至設(shè)置在局部電力管理系統(tǒng)1外部的多個(gè)服務(wù)器，諸如分析服務(wù)器34。
篡改檢測(cè)信息生成單元的配置 現(xiàn)在將參考圖33描述篡改檢測(cè)信息生成單元2531的詳細(xì)配置。圖33是用于解釋篡改檢測(cè)信息生成單元的配置的框圖。
如圖33所示，篡改檢測(cè)信息生成單元2531進(jìn)一步包括器具特征信息生成單元 2533、電子水印生成單元2535、嵌入位置決定單元2537、以及電子水印嵌入單元2539。
除了基于從傳感器控制單元2523輸出的傳感器信息和從電池控制單元2527輸出的電池信息生成器具特征信息之外，器具特征信息生成單元2533具有與圖29中所示的器具特征信息生成單元2033相同的功能并且實(shí)現(xiàn)相同的效果。因此，省略其詳細(xì)描述。
此外，電子水印生成單元2535、嵌入位置決定單元2537以及電子水印嵌入單元 2539具有與圖29中所示的相應(yīng)處理單元相同的功能并且實(shí)現(xiàn)相同的效果。因此，省略其詳細(xì)描述。
以上完成了根據(jù)本實(shí)施例的電力存儲(chǔ)設(shè)備128的功能的一個(gè)示例的描述。上述各種組成元件可以使用通用部件和電路來配置，或者可以使用專用于各個(gè)組成元件的功能的硬件來配置?？商鎿Q地，各個(gè)組成元件的功能均可以由CPU等來執(zhí)行。從而，可以根據(jù)當(dāng)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例時(shí)的主導(dǎo)技術(shù)水平，適當(dāng)?shù)馗淖兯褂玫呐渲谩?br> 例如，除了圖30中所示的處理單元之外，電力存儲(chǔ)設(shè)備128可以進(jìn)一步包括諸如廣域通信單元的通信功能。
注意，用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)以上實(shí)施例的電力存儲(chǔ)設(shè)備的功能的計(jì)算機(jī)程序可以被創(chuàng)建并安裝在具有電力存儲(chǔ)設(shè)備的個(gè)人計(jì)算機(jī)等中。還可以提供存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。作為示例，記錄介質(zhì)可以為磁盤、光盤、磁光盤、或閃存。上述計(jì)算機(jī)程序還可以例如經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)分布，而不使用記錄介質(zhì)。
(1-10)嵌入電子水印信息的方法和驗(yàn)證電子水印信息的方法的具體示例 現(xiàn)在將詳細(xì)地描述嵌入電子水印信息的方法和驗(yàn)證電子水印信息的方法的具體示例。
在智能、網(wǎng)絡(luò)化、以及數(shù)字化的局部電力管理系統(tǒng)1中，電力管理設(shè)備11與多種器具和蓄電池交流該系統(tǒng)中各個(gè)器具的電力使用，以最優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)中的電力使用。通過這樣做，電力管理設(shè)備11監(jiān)控來自各個(gè)器具/蓄電池的傳感器信息以及狀態(tài)如日期/時(shí)間、 電價(jià)、溫度、以及用戶是在家還是外出，并且根據(jù)這種狀態(tài)執(zhí)行控制，諸如設(shè)置操作模式和各個(gè)器具的最大電流。還可能受益于多種服務(wù)，諸如經(jīng)由電力管理設(shè)備11從家庭外部進(jìn)行控制，以制定由安全檢驗(yàn)服務(wù)器支持的高度安全措施，并且最優(yōu)化。
當(dāng)這樣做時(shí)，由于可以從外部對(duì)器具和蓄電池進(jìn)行訪問，所以增加了安全威脅，諸如，發(fā)送至器具或蓄電池的異常操作命令，從另一電力管理設(shè)備發(fā)動(dòng)的對(duì)家用電力管理設(shè)備或器具或蓄電池的攻擊，DoS攻擊，以及信息泄露。對(duì)這種威脅的可能對(duì)策包括由電力管理設(shè)備11進(jìn)行業(yè)務(wù)管理、防病毒措施、以及安裝防火墻。為了對(duì)付未知攻擊，假設(shè)用于器具或蓄電池的傳感器信息和執(zhí)行命令信息被發(fā)送至諸如分析服務(wù)器34的安全檢驗(yàn)服務(wù)器，并且物理仿真或?qū)W習(xí)理論被用于估計(jì)危害程度和/或檢測(cè)非法使用。
然而，由于這種對(duì)策以電力管理設(shè)備正常操作為前提，當(dāng)電力管理設(shè)備11的控制功能受到外部攻擊者危害時(shí)，這種防御將會(huì)無效。而且，由于制造和管理成本導(dǎo)致的器具和蓄電池很可能具有相對(duì)弱的防御性，在電力管理設(shè)備11的控制功能受到危害的情況下，可以想象，器具和蓄電池是無防御的。另外，雖然可以想到非法電力管理設(shè)備用作合法電力管理設(shè)備、篡改物理數(shù)據(jù)、并且將這種數(shù)據(jù)發(fā)送至安全檢驗(yàn)服務(wù)器的攻擊，但是由于對(duì)于服務(wù)來說很難區(qū)分非法電力管理設(shè)備和合法電力管理設(shè)備，所以很難檢測(cè)這種攻擊。由于與對(duì)計(jì)算機(jī)的傳統(tǒng)攻擊相比，對(duì)器具或蓄電池的攻擊具有導(dǎo)致主要危害的更高風(fēng)險(xiǎn)，所以必須不僅給電力管理設(shè)備而且還要給器具和電池提供特定級(jí)別的安全功能。
為此，在本實(shí)施例中，如先前所描述的，可以將用于防止非法篡改的電子水印插入到從器具和蓄電池的傳感器等獲取的物理數(shù)據(jù)中。通過使用這種方法，甚至當(dāng)物理數(shù)據(jù)在通信路徑上被攻擊者篡改時(shí)，仍可以檢測(cè)到攻擊。而且，甚至當(dāng)電力管理設(shè)備的控制功能受到危害時(shí)，通過將包括時(shí)間信息的電子水印信息定期地發(fā)送至安全檢驗(yàn)服務(wù)器，可以通過與服務(wù)的協(xié)作檢測(cè)到控制功能已經(jīng)受到危害。另外，通過使用電子水印信息，不必獨(dú)立于物理數(shù)據(jù)而發(fā)送認(rèn)證信息，諸如MAC，這使得可以使用僅能夠接收物理數(shù)據(jù)的電力管理設(shè)備。
現(xiàn)在將通過更特別地給出一個(gè)示例來描述嵌入電子水印信息的方法和驗(yàn)證電子水印信息的方法。注意，在以下解釋中，假設(shè)電子水印信息被嵌入到在特定時(shí)間獲得的物理數(shù)據(jù)(器具特征信息)中。物理數(shù)據(jù)是由η個(gè)數(shù)據(jù)構(gòu)成的時(shí)序數(shù)據(jù)，并且在時(shí)間k(其中， 0彡k彡n-1)處的物理數(shù)據(jù)值被表達(dá)為Xk。在被從傳感器等獲取之后，在各時(shí)間處的物理數(shù)據(jù)值經(jīng)過離散化，并且被設(shè)置為r比特?cái)?shù)據(jù)。電子水印信息的數(shù)據(jù)尺寸被設(shè)置為m比特。
嵌入使用共享信息的電子水印信息的方法和驗(yàn)證使用共享信息的電子水印信息的方法 現(xiàn)在將通過給出具體示例來描述嵌入使用共享信息的電子水印信息的方法和驗(yàn)證使用共享信息的電子水印信息的方法。
具體示例1 首先，將描述由受控制器具125等執(zhí)行的嵌入電子水印信息的方法。
首先，篡改檢測(cè)信息生成單元2031的嵌入位置決定單元2037使用指定信號(hào)處理電路等，從作為物理數(shù)據(jù)的器具特征信息等中選擇具有大值的P個(gè)數(shù)據(jù)。此后，電子水印嵌入單元2039使用指定嵌入處理電路等，相繼地將基于共享信息生成的電子水印信息按照時(shí)序順序插入到從所選擇的P個(gè)器具特征信息的最低有效位(LSB)開始數(shù)起的q(k)比特部分中。在此，q(k)為滿足以下給定的條件的值。
表達(dá)式1
權(quán)利要求
1.一種電力管理設(shè)備，包括被管理器具登記單元，其對(duì)連接到電力網(wǎng)絡(luò)的電子器具進(jìn)行認(rèn)證，并將認(rèn)證成功的電子器具登記為被管理器具；以及控制單元，其控制所述被管理器具的操作，并對(duì)所述被管理器具供電， 其中所述被管理器具登記單元向一個(gè)或更多個(gè)電子器具發(fā)送在登記電子器具時(shí)使用的提問消息，并對(duì)響應(yīng)于所述提問消息從所述一個(gè)或更多個(gè)電子器具發(fā)回的一個(gè)或更多個(gè)應(yīng)答消息進(jìn)行統(tǒng)一驗(yàn)證。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力管理設(shè)備，其中所述被管理器具登記單元通過批量驗(yàn)證處理對(duì)從所述一個(gè)或更多個(gè)電子器具發(fā)回的所述一個(gè)或更多個(gè)應(yīng)答消息進(jìn)行統(tǒng)一驗(yàn)證，并在對(duì)所有所述應(yīng)答消息的驗(yàn)證成功時(shí)將所述一個(gè)或更多個(gè)電子器具登記為所述被管理器具。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力管理設(shè)備，其中所述被管理器具登記單元將作為從所述一個(gè)或更多個(gè)電子器具發(fā)回的所述一個(gè)或更多個(gè)應(yīng)答消息的一個(gè)或更多個(gè)數(shù)字簽名聚合成一個(gè)數(shù)字簽名，并且當(dāng)聚合的數(shù)字簽名的驗(yàn)證成功時(shí)，所述被管理器具登記單元將所述一個(gè)或更多個(gè)電子器具登記為所述被管理器具。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力管理設(shè)備，其中，當(dāng)所述一個(gè)或更多個(gè)電子器具的統(tǒng)一驗(yàn)證失敗時(shí)，所述被管理器具登記單元指定發(fā)回驗(yàn)證失敗的應(yīng)答消息的電子器具，并在排除所指定的電子器具的情況下重復(fù)所述統(tǒng)一驗(yàn)證。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力管理設(shè)備，其中所述被管理器具登記單元指定至少一個(gè)發(fā)回驗(yàn)證失敗的應(yīng)答消息的電子器具。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電力管理設(shè)備，其中所述被管理器具登記單元在所述一個(gè)或更多個(gè)電子器具中指定每一個(gè)發(fā)回驗(yàn)證失敗的應(yīng)答消息的電子器具。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力管理設(shè)備，其中，所述電子器具是包括在蓄電池中的一個(gè)或更多個(gè)電池，以及其中，所述被管理器具登記單元指定發(fā)回驗(yàn)證失敗的應(yīng)答消息的電池，在排除驗(yàn)證失敗的電池的情況下重新配置所述一個(gè)或更多個(gè)電池，并重復(fù)統(tǒng)一驗(yàn)證。
8.—種登記電子器具的方法，包括步驟向連接到電力網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)或更多個(gè)電子器具發(fā)送在登記電子器具時(shí)使用的提問信息；獲取響應(yīng)于所述提問消息從所述一個(gè)或更多個(gè)電子器具發(fā)回的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)答消息；以及對(duì)所有已獲取的所述一個(gè)或更多個(gè)應(yīng)答消息進(jìn)行統(tǒng)一驗(yàn)證。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電力管理設(shè)備和登記電子器具的方法。所述電力管理設(shè)備包括被管理器具登記單元，其對(duì)連接到電力網(wǎng)絡(luò)的電子器具執(zhí)行認(rèn)證，并將認(rèn)證成功的電子器具登記為被管理器具；以及控制單元，其控制所述被管理器具的操作，并對(duì)所述被管理器具供電。所述被管理器具登記單元向一個(gè)或更多個(gè)電子器具發(fā)送在登記電子器具時(shí)使用的提問消息，并對(duì)響應(yīng)于所述提問消息從所述一個(gè)或更多個(gè)電子器具發(fā)回的一個(gè)或更多個(gè)應(yīng)答消息進(jìn)行統(tǒng)一驗(yàn)證。
文檔編號(hào)G06Q10/00GK102194157SQ20111002515
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者淺野智之, 吉田亞左實(shí), 盛合志帆, 浮田昌一, 堅(jiān)木雅宣, 川元洋平, 松田誠一, 田中雄 申請(qǐng)人:索尼公司