SEP2.0

IEEE 2030.5 (Smart Energy Profile 2.0)

Smart-Energy Profile 2.0

IEEE 2030.5는 Smart Grid와 소비자 사이의 통신을 위한 표준입니다. 이 표준은 Internet of Things(IoT)을 개념을 사용하여 만들어졌고, 소비자 에너지 사용 및 생성을 관리하기 위한 다양한 수단을 제공하고 있습니다. 정보는 표준 가격, 수요 반응 및 에너지 사용량을 포함하여 교환되고, 스마트 온도 장치, 계량기, Plug-in 전기 자동차, 스마트 인버터, 스마트 기기와 같은 장치의 통합을 가능하게 하였습니다.

SEP2.0은 ZigBee Alliance와 HomePlug Alliance 사이에서 협력 계약을 통해 이루어졌습니다. 그러므로 표준 자체는 전송 제어 프로토콜/ 인터넷 프로토콜 (TCP/IP)를 통해 실행되도록 설계되었고, Media Access Control(MAC)와 Physical Layer(PHY)에 얽매이지 않습니다. SEP2.0의 애플리케이션 수준의 상호 운용성 테스트 및 인증 프로그램을 개발하기 위하여 Alliances의 새로운 연합(Wi-Fi Alliance, ZigBee Alliance, HomePlug Alliance, HomeGrid Alliance로 구성된)이 형성되어 있습니다. 표준이 개발 중에 있다 하더라도, 소비자와 맞닿은 프로그램을 구현하는 전력사업자(Electirc Utility)에 의해 널리 적용될 것으로 예상됩니다.

Key words:
Zero End Device Configuration : 제로와 디바이스 구성
Automatic Resource/Event Discovery : 자동화 Resource/ Event 발견
Full Security and Encryptions (Meets NIST Cyber security Requirements) : 전체 보안과 암호화
Scalable and addressable : 확장성 및 주소
IPv6 protocol centric but supports IPv4  : IPv6중심으로 IPv4지원
Physical layer Independent : 독립적인 물리계층

 


SEP 2.0 Functionality

SEP 2.0프로토콜은 Function-Set의 개념을 중심으로 구축 되었고, 각 Function-Set 들은 특정 기능을 제공하는데 필요한 장치 동작들을 최소한으로 나타냅니다. 프로토콜 문서에는 Metering, Pricing, 수요-반응 부하제어(DRLC)를 포함하여 핵심 기능들을 정의하고 있습니다. 이러한 Function-Set는 가정에서의 에너비 소비를 관리하는 소비자의 참여를 활성화 시키고 그리드의 Peak-Demand 부하를 관리하기 위한 Utilities의 노력에 참여 할 수 있도록 하고 있습니다. 추가적으로 Function-Set는 전기 자동차의 Plug-in과 DER(분산형 재생 에너지 관리) 등 진보된 Use-case를 위해 정의되어 있습니다.

Function Sets include:
Time, Device Information etc.
Billing
Configuration
Demand Response/Load Control
Device Information
Distributed Energy Resources
Device Control
Flow Reservation
Log Event
Metering
Messaging
Over the Air Upgrade
Pricing


Introduction of some main functions:

측정 기능은 측정 장치 기능이 있는 스마트 미터나 다른 장치에서 사용정보를 얻을 수 있습니다.(예 : 스마트 기기 또는 서브 미터) 
또한 SEP 2.0 호환 애플리케이션은 스마트 폰, 태블릿 또는 전용 디스플레이 장치에서 실행 할 수 있고, 전체 가정에 대한 사용자의 실시간 에너지 소비 정보를 보여줄 수 있습니다. 정보는 스마트미터로부터 직접적으로 받거나 클라우드 기반 서버로부터 간접적으로 받을 수 있습니다. 또는 스마트 기기 또는 측정 기능을 지원하는 스마트 에너지 기기로부터 정보를 전달 받을 수 있습니다.

Price Function Set :  유틸리티는 가격 정보가 담긴 신호를 스마트 에너지 장치에(예를 들어 스마트 기기나 프로그램 가능한 온도 조절장치) 보내고, 신호를 받은 장치는 에너지 가격이 높은 경우(미리 설정된 사용자 환경 설정에 따라)에 전력사용 감소 또는 전환하는 작업을 수행 할 수 있습니다. 이외에도 가격 정보가 담긴 신호는 EMS(Energy Management Service)에 보내져서, 사용자 환경을 저장하거나 여러 가지 사용자 기기에 대하여 지능적으로 에너지 소비를 관리합니다. EMS는 초기 동작을 위해 E-Mail, SMS, Voice 나 사용자가 원하는 다른 방법을 통하여 사용자의 입력을 요청합니다. 

DRLC Function-Set은 DRLC 이벤트에서 특정한 장치와 특정 부하의 경감을 기대하는 유틸리티 수요 반응 프로그램 구현을 위해 좀 더 적극적인 방법을 제공합니다. 이러한 프로그램은 전력수요가 피크일 때 사용되고, 이 프로그램을 사용하는 사용자들에게는 경제적인 인센티브를 제공합니다.


SEP 2.0 Architecture and Technologies

SEP 2.0 애플리케이션 프로토콜은 HTTP를 통해 웹 서비스를 배포하는데 사용된 REST 아키텍쳐 위에 구축되었습니다. REST 아키텍쳐는 서버가 포함되어 있고 Resource에서 작동되는 클라이언트-서버 모델을 기반으로 하고 있습니다. 서버는 Resource 표현을 클라이언트에게 공개하고 클라이언트는 이것을 읽고, 쓰고, 만들고, 삭제하기 위해 공개된 Resources의 표현에 접근하기 위한 요청을 합니다. SEP 2.0에서 Resource는 검침, 전력요금, 수요 반응 등을 나타냅니다.

SEP 2.0 Resource 표현은 국제 전기 기술위원회의 공통 정보 모델(CIM)과 호환되도록 구축되었습니다. 그 결과 전송을 위해 XML 프로토콜은 HTTP를 이용한 REST 아키텍처에서 개발 되었습니다. 또한 프로토콜은 일반적으로 사용되는 다른 표준을 사용하였습니다.
예를 들어 서비스 발견 체계를 실행하는 로컬 네트워크에서 발견된 SEP 2.0장치를 활성화 시키기 위해 멀티캐스트 도메인 이름 시스템(mDNS)과 DNS-SD가 사용되었습니다.(Apple에 의해 대중화 된 Bonjour 프로토콜을 통해 전화, 태블릿, 데스크탑 등에서 모든 주요 운영 체제 플랫폼으로 널리 사용되고 있습니다.) 또한 SEP 2.0은 장치들간의 통신을 보호하기 위한 전송 계층 보안(TLS)를 사용하였습니다. 프로토콜의 엄격한 보안 요구 사항 충족을 보장한다는 것은 민감한 소비자 정보를 보호하는데 필요하며 Smart Grid transaction의 무결성을 보장합니다. 
표준기반 SEP 2.0 아키텍처와 기술은 웹 기반의 서비스로 통신하는 웹 브라우저와 태블릿, 스마트폰에서 실행되는 애플리케이션의 에코시스템을 구현하기 위해 사용되어지는 기술과 동일합니다. 그러므로 광범위한 개발자 커뮤니티가 존재하고, 많은 노하우와 도구로 SEP 2.0 주변의 지원 장치를 혁신 시키고 있습니다. 모바일 인터넷 세계에서의 최근 혁신과 마찬가지로, SEP 2.0을 이용하여 기술을 빠르게 구축 할 수 있고, 클라우드-기반 서비스를 배포 할 수 있습니다.


SEP 2.0 hardware and software implementations
Hardware implementation
 
 
Software implementation

위의 SEP2.0 서버 소프트웨어는 한국의 TTA  와 미국의 QualityLogic 으로부터 SEP2.0 호환성 테스트 시험을 받아 통과하였습니다.


Comments