特表 2024-516953 データオーディットトレールのための方法、メータ、及びシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-04-18

(54)【発明の名称】データオーディットトレールのための方法、メータ、及びシステム

(51)【国際特許分類】

   G06F 21/64 20130101AFI20240411BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20240411BHJP

   G06F 21/60 20130101ALI20240411BHJP

   G08C 15/00 20060101ALI20240411BHJP

【ＦＩ】

G06F21/64

H02J13/00 301A

G06F21/60 320

G08C15/00 B

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023563284

(86)(22)【出願日】2021-12-01

(85)【翻訳文提出日】2023-10-25

(86)【国際出願番号】 EP2021083823

(87)【国際公開番号】W WO2022218563

(87)【国際公開日】2022-10-20

(31)【優先権主張番号】00401/21

(32)【優先日】2021-04-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CH

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523389165

【氏名又は名称】ランディス＋ギア・アクチェンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｌａｎｄｉｓ＋Ｇｙｒ ＡＧ

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100135703

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 英隆

(72)【発明者】

【氏名】ハース，ユルク

【テーマコード（参考）】

2F073

5G064

【Ｆターム（参考）】

2F073AA06

2F073AA09

2F073AA26

2F073AB01

2F073AB04

2F073BB01

2F073BB04

2F073BB07

2F073BC01

2F073BC02

2F073CC03

2F073CC09

2F073CC12

2F073CD11

2F073DD01

2F073DE02

2F073DE06

2F073DE13

2F073DE16

2F073EE01

2F073EF09

2F073EF10

2F073FF01

2F073FG01

2F073FG02

2F073GG01

2F073GG08

2F073GG09

5G064AA04

5G064AC09

5G064CA01

5G064CB02

5G064CB08

5G064DA03

(57)【要約】

本発明は、メータのメータデータのデータオーディットトレールを確立する方法に関する。この方法は、少なくとも第１の値と第２の値からなるメータデータセットをキャプチャするステップと、メータデータセットに第１のディジタル署名で署名するステップと、次いで、次のメータデータセットと第１のディジタル署名に第２のディジタル署名を付けるステップとを含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

メータ（２）のメータデータ（３０、４０）のデータオーディットトレール（１０）を確立する方法であって、
少なくとも第１の値（３１、４１）と第２の値（３２、４２）とを含むメータデータセット（３００、４００）をキャプチャするステップ（Ｓ１）と、
第１のディジタル署名（Ｄ１）でメータデータセット（３００、４００）に署名するステップ（Ｓ２）と、
次いで、次のメータデータセット（３０１、４０１）と第１のディジタル署名（Ｄ１）に第２のディジタル署名（Ｄ２）で署名するステップ（Ｓ３）と、
を含む方法。

【請求項2】

次いで、別のメータデータセット（３０２、４０２）及び第２のディジタル署名（Ｄ２）に第３のディジタル署名（Ｄ３）で署名するステップをさらに含む、
請求項１に記載の方法。

【請求項3】

次いでメータデータセット（３００、３０１、３０２；４００、４０１、４０２）に署名する前に、メータデータセット（３００、３０１、３０２；４００、４０１、４０２）からハッシュ値（３００ｈ、３０１ｈ、３０２ｈ；４００ｈ、４０１ｈ、４０２ｈ）を生成するステップをさらに含む、
請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

メータデータセット（３００、３０１、３０２）は、タイムスタンプ値（３１）を含む、
請求項１～３のいずれかに記載の方法。

【請求項5】

メータデータセット（３００、３０１、３０２）は、少なくとも１つの測定値（３２）又は測定タプルを含む、
請求項１～４の１つに記載の方法。

【請求項6】

メータデータセット（４００、４０１、４０２）は、少なくとも１つのイベント関連値（４１）を含む、
請求項１～５のいずれかに記載の方法。

【請求項7】

外部装置（３、４、５）に１つ以上の署名されたメータデータセットを送信するステップをさらに含む、
請求項１～６の１つに記載の方法。

【請求項8】

前記送信は所定間隔で実行され、所定間隔は時間又はイベントによって定義される、
請求項７に記載の方法。

【請求項9】

各ディジタル署名は、非対称暗号又は楕円曲線暗号であるメータの公開鍵を含む、
請求項１～８のいずれかに記載の方法。

【請求項10】

署名されたメータデータ（３０’）を秘密鍵暗号によって検証するステップをさらに含む、
請求項１～９の１つに記載の方法。

【請求項11】

署名されたメータデータのハッシュ値を復号化するステップをさらに含む。
請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

請求項１～１１の少なくとも１つに記載の方法を実施するように構成されたメータ（２）。

【請求項13】

請求項１２に記載の少なくとも１つのメータ（２）及び／又は請求項１～１１の１つに記載の方法を実施するように構成された少なくとも１つの管理装置（４，５）を含む、
計量システム（１）。

【請求項14】

メータ（２）の計量データのデータオーディットトレールを確立するためのコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータプログラムは命令を含み、
前記命令は、コンピュータプログラムが、計量システム（１）のメータ（２）及び／又は管理装置（４、５）によって実行される場合、メータ（２）及び／又は管理装置（４、５）に、請求項１から１１の１つに記載の方法のステップを実行させる、
コンピュータプログラム。

【請求項15】

請求項１４に記載のコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能なデータ記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、メータのメータデータのデータオーディットトレール（データ処理の内容を追跡調査できる記録）を確立する方法に関する。

【0002】

さらに、本発明は、本発明によるメータ及びコンピュータプログラム、並びにそのコンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能なデータキャリアに関する。本発明はさらに、本発明による方法を実行するための少なくとも１つのメータを含む計量システムに関する。

【背景技術】

【0003】

メータとメータデータは一般家庭や産業界で広く使われている。このようなメータは、例えば電気、ガス、水道の消費量を測定する。

【0004】

課金関連データの信頼できる情報源はメータである。電力会社は、メータに表示されているものしか請求できない。メータの読み取り値や別の情報は、例えばエネルギー、需要、料金プラン、負荷プロファイルなど、メータで確認される。これは融通が利かず、一定の制限がある。従って、将来的な課金のためには、メータからの生の課金データを使って、関連するデータや料金表を中央システムで柔軟に構成することが望ましい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

料金徴収を中央システムに移行するためには、電力会社は、請求書が本物のメータデータに基づいており、システム内の料金徴収が電力会社と顧客間の契約で定義されたとおりに機能していることを証明しなければならない。今日、メータからの未加工の課金データが、正しいメータからのものであること、すなわちソースが本物であること、そしていかなる形でも変更されていないこと、すなわちデータが本物であることを保証することが求められている。つまり、メータデータの信憑性を保証しなければならない。

【0006】

メータデータの完全なオーディットトレールを提供しながら、データの信憑性を超えることが重要になる。これは、メータデータが異なる当事者によって、異なるユースケースやアプリケーションのために共有され使用されるＩｏＴの世界では、ますます重要になる可能性がある。

【0007】

従って、メータデータの真正性を証明するとともに、メータ又は古典的なスマートメータリング（計量）システム、及びメータ又はスマートメータ及び接続されたデバイスに由来するデータを使用するあらゆる第三者システムの関連データの完全なオーディットトレールを作成することが、本開示の課題である。

【0008】

本発明の目的は、従来技術の欠点を克服することである。特に、本発明の目的は、メータのデータオーディットトレールを提供し、確立することである。メータデータは、メータの外部で検証可能でなければならない。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この目的は、それぞれ独立請求項による方法、メータ、コンピュータプログラム、コンピュータ読み取り可能データ及び計量システムによって達成される。

【0010】

特に、本発明によれば、その目的は、メータのメータデータのデータオーディットトレールを確立する方法によって達成される。この方法は、少なくとも第１の値と第２の値からなるメータデータセットをキャプチャするステップと、メータデータセットに第１のディジタル署名で署名するステップと、次いで、次のメータデータセットと第１のディジタル署名に第２のディジタル署名を付けるステップとを含む。

【0011】

この方法はまた、タイムスタンプ値、消費測定値及びイベント関連値の少なくとも１つを含むメータデータセットをキャプチャするステップと、メータデータセットに第１のディジタル署名で署名するステップと、次いで、次のメータデータセットと第１のディジタル署名に第２のディジタル署名を付けるステップとを含んでいてもよい。

【0012】

ユーティリティメータでメータデータのデータオーディットトレールを確立する更なる代替方法は、タイムスタンプ値、ユーティリティ消費値及びイベント関連値の少なくとも１つを含むメータデータセットを生成するステップと、メータデータセットに第１のディジタル署名を付与するステップと、署名されたメータデータセットを第２のディジタル署名で検証するステップとを含む。

【0013】

データ行全体に対する署名により、プロファイル及びイベントログ内のメータデータの真正性を証明することが可能である。各行に前のキャプチャ行の署名を追加することで、最初のエントリから最後のエントリまであるすべてのデータをリンクするオーディットトレールを形成することが可能である。このような署名の構造により、メータ又はスマートメータリングシステム及び関連するサードパーティシステムの全レベルにわたって完全なオーディットトレールを維持することが可能である。メータデータの真正性と正確性は，外部，すなわちメータから離れた場所で検証できる。

【0014】

最新データだけがその発生源，すなわちメータで利用可能であっても、どの上位システムのすべてのデータも、メータ及びシステムのデータ及び／又は署名に対して検証できる。

【0015】

ＩｏＴの世界では、データが多くのシステムや関係者の間を流れ、アプリケーションやビジネスチャンスを可能にするため、データのオーディットトレールが重要になる。オーディットトレールはわずかな資源で実装できるため、最新のメータやスマートメータに適用できる。

【0016】

実施形態では、更なるメータデータセットと第２のディジタル署名は、その後第３のディジタル署名で署名される。そうすることで，メータのメータデータのデータオーディットトレールがさらに発展する。検証可能な証跡を確立するために，更なるメータデータセットが同様に処理される。

【0017】

メータは、電気、ガス、水道などの消費量を計量するメータやユーティリティメータであれば何でもよい。メータは、作成した値に署名する。

【0018】

別の実施形態では、メータデータセットに署名する前に、メータデータセットからハッシュ値が生成される。これにより、任意のサイズのメータデータセットを固定サイズの値にマップすることができる。その後、固定サイズのハッシュ値は、メータの秘密鍵を使用するディジタル署名によって署名される。

【0019】

メータデータセットがタイムスタンプ値又は時間参照を含んでいる場合、メータデータセットが捕捉された正確な時間は既知であり、後の時点で復元することができる。タイムスタンプ値を持つメータデータは、プロファイルログに再コード化（再符号化）することができる。メータデータセットは、測定値又は測定値タプルとも呼ばれる、様々な又は複数の測定値を含むことができる。値は、需要及び供給を指す場合がある。

【0020】

メータデータセットはまた、１つ以上のイベント関連値を含むことができる。イベント関連値を持つメータデータは、イベントログに再コード化（再符号化）することができる。これによって、どのイベントが発生したかを追跡することができる。

【0021】

一つ以上の署名されたメータデータセットが外部装置に伝送される場合、署名されたメータデータセット又はメータデータ及び全データチェーンにわたるデータ一貫性は、メータデータの確立されたデータオーディットトレールを検証しながら，遠隔で認証することができる。

【0022】

送信は所定間隔で行うことができる。所定間隔は時間又はイベントで定義できる。登録期間は、例えば１５分に設定できる。メータは、有線又は無線通信手段を介して署名されたメータデータを送信することができ、通信モジュールを使用することができる。

【0023】

各ディジタル署名は，メータの公開鍵を含むことができる。鍵はメータ固有である。公開鍵暗号とも呼ばれる非対称暗号の使用、特に楕円曲線暗号の使用は、安全で信頼できると考えられている。公開鍵暗号では、堅牢な認証が可能である。

【0024】

署名されたメータデータは，秘密鍵暗号によって検証できることが有利である。つまり，それぞれの秘密鍵を有し、認可された個人又は団体だけがデータを検証することが許される。

【0025】

署名されたメータデータのハッシュ値を復号化できる場合、元のメータデータを認証できる。法域によっては、そのようなデータは一定時間後に保存が許可されない場合がある。

【0026】

本発明の別の態様は、以下のステップを実行するように構成されたメータ又はユーティリティメータに関する。メータ又はユーティリティメータは、少なくとも第１の値と第２の値からなるメータデータセットをキャプチャするステップと、メータデータセットに第１のディジタル署名で署名するステップと、次いで、次のメータデータセットと第１のディジタル署名に第２のディジタル署名を付けるステップとを含む。

【0027】

本発明のさらに別の態様において、計量システムは、少なくとも１つのメータと、ヘッドエンドシステム（ＨＥＳ）を含む任意の外部システムとすることができる少なくとも１つの管理装置（アドミニストレーションデバイス）とを含むことができる。

【0028】

メータのメータリングデータのデータオーディットトレールを確立するためのコンピュータプログラムにおいて、その目的は、コンピュータプログラムが、以下の命令を含むことにより達成される。コンピュータプログラムがメータ及び／又はメータシステムの管理装置によって実行されるとき、命令は、メータ及び／又は管理装置（アドミニストレーションデバイス）に、本発明による方法のステップを実行させる。

【0029】

本発明によるコンピュータ読み取り可能なデータ記憶媒体（データキャリア）には、本発明によるコンピュータプログラムが格納される。

【0030】

本発明によるメータ又は電力計は、メータが本発明による方法を実行するように構成されているという点で、その目的を達成する。

【0031】

この目的は、計量システムによっても達成され、この計量システムは、本発明による少なくとも１つのメータ及び／又は本発明による方法を実施するように構成された少なくとも１つの管理装置（アドミニストレーションデバイス）を含む。

【0032】

本発明によるこれらの解決策は，メータデータ及びデータチェーン全体にわたるデータ整合性がメータの外部で検証可能になるという点で，従来技術から知られている技術を上回る利点を有する。データの整合性及びデータの一貫性の問題は、効果的な手段によって検出することができる。

【0033】

本発明による解決策は、所望により組み合わせることができ、それぞれの場合にそれ自体で有利な以下の実施形態によりさらに改善することができる。反対の指定がない限り、実施形態は互いに容易に組み合わせることができる。当業者であれば、本発明による装置及びシステムのすべての装置特徴が、本発明による方法及び／又はコンピュータプログラムのステップとして実装され、及び／又は構成され得ること、またその逆も同様であることを容易に理解するであろう。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】本発明の実施形態による電力量計を含む電力量計量システムの例示的な概略アーキテクチャ図を示す。

【図2】本発明の実施形態による電力計を含む電力計量システムの例示的な概略アーキテクチャ図をさらに示す。

【図3】本発明によるスマートメータプロファイルログの例示的な構造を示す。

【図4】本発明によるスマートメータイベントログの例示的な構造を示す。

【図5】プロファイルログからのメータデータの署名と送信、及び検証のための反転の例示的な説明図である。

【図6】プレーンメータのデータを省略した、署名されたメータデータの例示図である。

【図7】電力量計の例示図である。

【図8】本発明によるメータデータのデータオーディットトレールを確立するステップを示す例示的なフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0035】

以下、本発明を、有利な実施形態を用い、図面を参照しながら、より詳細に、例示的に説明する。しかしながら、記載された実施形態は、上述したような個々の特徴が互いに独立して提供され得るか、又は省略され得る構成に過ぎない。

【0036】

図１は、電力量計２、通信インフラストラクチャ（基盤）装置３、管理装置４を含む電力量計量システム１の例示的な概略アーキテクチャ図である、例えば、電力計量システム１を管理制御するための、コンピュータやサーバーなどの形態のヘッドエンドシステム（ＨＥＳ）などを含む。電力量計システム１は、付加的なシステム又は管理装置５をさらに含んでいてもよい。電力量計２は、スマートメータ２又はメータ２とも呼ばれる。

【0037】

データコンセントレータを構成する通信インフラストラクチャ装置３は、遠隔地に設置され、コンピュータ、ＰＬＣ、又は電力メータ２やガスメータ２などの現場メータに接続するその他の装置など、さまざまな装置とすることができる。

【0038】

計量システム１、特に電力計２（以下、メータ２とも呼ぶ）、及び管理装置４及び／又は管理装置５の制御及び管理は、コンピュータプログラムの助けを借りて実行される。コンピュータプログラムは、電力計２及び／又は管理装置４、５によってアクセスされるように構成されたコンピュータ読み取り可能なデータ記憶媒体（データキャリア）上に提供することができる。代替的に、又は追加的に、コンピュータプログラムは、データキャリア信号で伝送されるように提供することができる。データキャリア信号、又は他の種類のデータ及び／又は情報は、エネルギー及び／又は情報伝送ラインを介して、メータ２と管理装置４又は管理装置５との間で交換することができる。エネルギー伝送線及び／又は情報伝送回線は、有線及び／又は無線方式で確立することができる。エネルギー伝送線及び／又は情報伝送回線を介してデータ及び情報を受信及び送信するために、電力量計２は、有線又は無線の通信回線、アンテナなどの形態の伝送手段を備える。さらに、電力量計システム１は、電力量計２によって計量される電力を伝送するためのケーブル又は電線の形態の電気線又は電気回線を含む。

【0039】

図２は、電力又はスマートメータ２、ヘッドエンドシステム（ＨＥＳ）装置４、追加システム又は管理装置５、及び記憶装置６を含む電力計量システム１の例示的な概略アーキテクチャ図をさらに示す。すべてのデバイス又はシステムは、ネットワーク７に接続される。

【0040】

図３は、電力計２によって生成される、本発明によるスマートメータプロファイルログの例示的な構造を示す。

【0041】

図３は、様々な列及び行のメータデータセット３００、３０１、３０２、…、３００ｎを有するメータデータ３０を示す。第１の列の第１の値３１としてキャプチャ（捕捉）され、シーケンスによってソートされた時間値が示されている。第２の値３２として、値又はイベント番号が示される。別の列は、ステータス又は別の値を示すことができる。表の右側には、最初のディジタル署名Ｄ１が示されている。この第１のディジタル署名Ｄ１は、メータデータセット３００に署名した結果である。次いで、右側の列に示されるように、第１のディジタル署名Ｄ１と第２のディジタル署名Ｄ２を含む署名が付された次のメータデータセット３０１が示される。別のメータデータセット３０２と第２のディジタル署名Ｄ２は、第３のディジタル署名Ｄ３などで署名される。

【0042】

データ行全体にわたるそれぞれの署名Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、…、Ｄｎにより、プロファイルログ内のメータデータ３０の真正性を証明することが可能である。言い換えれば、前のキャプチャ行の署名を各行に追加して使用することにより、最初のエントリから最後のエントリまでのすべてのデータをリンクするオーディットトレール１０を形成することが可能である。

【0043】

図４は、本発明によるスマートメータイベントログの例示的な構造を示す。

【0044】

図４は、複数のメータデータセット４００、４０１、４０２、…、４００ｎが様々な列に並んだメータデータ４０を示している。第１の列の第１の値４１として、捕捉され、シーケンスごとにリストされたイベントが示されている。第２の値４２として、イベント値又はイベント情報が格納されてもよい。更なる列は、ステータス、及び／又は、時間及び／又は日付のような更なる値を示すことができる。図の右側には、第１のディジタル署名Ｄ１が示されている。この第１のディジタル署名Ｄ１は、メータデータセット４００をイベント２４５で署名した結果である。次いで、次のメータデータセット４０１が示される。このメータデータセットは、右側の列に示されるように、イベント２８０と第１のディジタル署名Ｄ１を含み、第２のディジタル署名Ｄ２で署名されている。イベントＮｏ．２の別のメータデータセット４０２と第２のディジタル署名Ｄ２は、第３のディジタル署名Ｄ３で署名される。

【0045】

データ行全体にわたるそれぞれの署名Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、…、Ｄｎにより、イベントログ内のメータデータ４０の真正性を証明することが可能である。言い換えれば、前のキャプチャ行の署名を各行に追加して使用することにより、最初のエントリから最後のエントリまでのすべてのデータをリンクするオーディットトレール１０を形成することが可能である。

【0046】

図５は、プロファイルログからのメータデータ３０の署名と送信、及び検証のための反転の例示的な説明図である。

【0047】

左から右へのＩ行は、メータデータセット３００の進化を示す。メータデータセット３００からハッシュ値３００Ｈが生成される。このハッシュ値３００Ｈは、第１のディジタル署名Ｄ１で署名される。署名されたメータデータ３０’とも呼ばれる値３００Ｈ／Ｄ１は、ＨＥＳ又は管理装置４及び／又は管理装置５に送信される。その後、行ＩＩに示されるように、次のメータデータセット３０１からハッシュ値３０１Ｈ＋Ｄ１が生成される。このハッシュ値３００Ｈ＋Ｄ１は、第２のディジタル署名Ｄ２で署名される。値３０１Ｈ／Ｄ１Ｄ２又は署名されたメータデータ３０’は、ＨＥＳ又は管理装置４及び／又は管理装置５に送信される。その後、行ＩＩＩに示されるように、別のステップで、別のメータデータセット３０２からハッシュ値３０２Ｈ＋Ｄ２が生成される。このハッシュ値３０２Ｈ＋Ｄ２は、第３のディジタル署名Ｄ３で署名される。値３０２Ｈ／Ｄ２Ｄ３又は署名されたメータデータ３０’は、ＨＥＳ又は管理装置４及び／又は管理装置５に送信される。値３０２Ｈ／Ｄ２Ｄ３は、第１のディジタル署名Ｄ１と第２のディジタル署名Ｄ２を含む。

【0048】

署名されたメータデータ３０’は、図２に示すように、ＨＥＳデバイス４、及び／又は別の管理デバイス５、及び／又は記憶デバイス６に格納することができる。行ＩＩＩ’に示されているように、それぞれの公開鍵ＰＫを用いて、値３０２Ｈ及びメータデータセット３０２を導出するために、検証のための逆変換を実行することができる。別のステップでは、行ＩＩ’に示すように、ＨＥＳデバイス４及び／又は別の管理デバイス５によって、値３０１Ｈ及び／又はメータデータセット３０１を導出するために、検証のための逆変換を実行することができる。さらに別のステップでは、行Ｉ’に示されるように、ＨＥＳ装置４及び／又は別の管理装置５によって、値３００Ｈ及びメータデータセット３００を導出するために、検証のための反転を実行することができる。

【0049】

最初のエントリから最後のエントリまでのすべてのデータは、データオーディットトレール１０が確立され、メータデータ３０又はメータデータセット３００、３０１、３０２などが検証可能であるようにリンクされる。

【0050】

図６は、プレーンなメータデータ３００、３０１、３０２を省略した、署名されたメータデータの例示的な図である。ある時間経過後のメータデータにはもうアクセスできないようにすることが要求されるかもしれない。その場合、プレーンなメータデータ３００、３０１、３０２を削除することができるが、メータデータの完全性は、示されるように、証跡１０を介して依然として検証可能である。

【0051】

提案された署名の構造により、メータリング又はスマートメータリングシステム１及び関連するサードパーティシステム４、５のすべてのレベルにわたって完全なオーディットトレール１０を維持することが可能である。メータ２などの発信元で最新のデータのみが利用可能であっても、上位システム４、５、６のすべてのデータを、メータ２のデータ／署名に対して検証することができる。

【0052】

図７は、電力メータ２又はメータ２の例示的な図である。この図は、メータ２の様々な機能を示している。

【0053】

メータ２の主入力７０は、測定システム７１で処理するための、また、メータ２の三相電源７２及び他のモジュール７３のための、相電圧（Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３）、相電流（Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３）、中性導体Ｎの接続である。メータ２は、マイクロプロセッサ７４を含む。

【0054】

メータ２は、出力として、ローカルインターフェース７３、光テスト出力７６、及び登録値をローカルで読み取るためのＬＣＤディスプレイ７を備えている。

【0055】

測定システム７１は、３つの独立した単相測定システムを含む。入力回路である分圧器とセンサチップは、各相の電圧と電流を取り込む。Ａ／Ｄコンバータはこれらの値をディジタル化して信号プロセッサに送り、信号プロセッサはディジタル生値を計算してマイクロプロセッサ７４に渡す。信号処理装置は、測定システム７１からの生の値を較正し、１秒間に平均化された以下の測定値、相あたりの有効電力及び無効電力、並びに相電圧、電流及び角度を決定する。

【0056】

温度センサ７５からマイクロプロセッサ７４に伝えられる温度値は、温度補正に使用される。

【0057】

デバイスクロックの代わりに秒インデックス７８を使用することもできる。秒インデックス７８は、負荷プロファイルの捕捉期間を生成するため、捕捉期間の送信のため、負荷プロファイルやイベントログのタイムスタンプとして、またタイムベースとして使用することができる。秒インデックス７８は、厳密に単調増加する自然数であり、クロック発生器のクロック精度で毎秒１ずつ増加する。これは３２ビットの符号なし整数で、約１３５年の時間スパンをカバーすることができる。秒インデックス７８は、メータ２の寿命の間にリセットすることができないため、従来の装置時計とは対照的に、設定や同期機構を必要としない。パワーリザーブ（電力蓄積）により、１５０時間以上の駆動が可能である。

【0058】

不揮発性フラッシュメモリ７９は、負荷プロファイルを記録し、構成データも格納する。追加のフラッシュメモリには、前者と、ある場合は最近ダウンロードされたファームウェアが格納されています。このようにして、メータデータ３０、４０とファームウェアは、電圧障害による損失から保護される。

【0059】

メータ２の入力信号は、アナログ電流値Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３とアナログ電圧値Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３である。測定システム７１は、アナログ入力信号から各相の電圧と電流の較正されたディジタル生値を生成する。シグナルプロセッサ（ＤＳＰ）は、各相の電圧と電流の生値から、それぞれ１秒間に平均化された以下のディジタル平均値を計算する。

【0060】

有効電力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３（エネルギー方向符号付き）
無効電力Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３（エネルギー方向符号付き）
相電圧Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３
相電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３及び中性導体電流ＩＮ
電圧Ｕ１－Ｕ２間及びＵ１－Ｕ３間の位相角

【0061】

３相の合計、各相、電圧と電流の位相角、電圧Ｕ１－Ｕ２間とＵ１－Ｕ３間の角度を登録することが可能である。

【0062】

マイクロプロセッサ７４は、信号プロセッサからの生の値を較正し、１秒間に平均化された以下の測定値を計算する：

【0063】

有効電力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３
有効電力Ｐ、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の合計
有効エネルギー入力＋Ａ、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の合計
有効エネルギー出力－Ａ、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の合計
無効エネルギーＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４
相電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３及び中性導体電流ＩＮ
相電圧Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３
位相角Ｕ２～Ｕ１；位相角Ｕ３～Ｕ１
位相角Ｉ１～Ｕ１
位相角Ｉ２～Ｕ２
位相角Ｉ３～Ｕ３

【0064】

測定システム７１で定期的に生成されたデータは、マイクロプロセッサ又は処理（プロセッシング）ユニット７４によってさらに処理され、署名された測定データ又はデータタプルになる。

【0065】

測定データは、以下の値を含むローカルバスを介して毎秒送信される。

【0066】

合計レジスタの現在の内容：＋ａ、－ａ、ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４
現在のステータス
現在の秒（秒数）インデックス
デバイス識別（ＭＡＣアドレス）
Ａ、Ｒ１、Ｒ４の署名（データパケットのインポート）
Ａ、Ｒ２、Ｒ３（エクスポートデータパケット）の署名

【0067】

関心のあるグループ（入力／出力）に依存したデータ評価を可能にする署名がある。署名手順は、ＥＣＣ（楕円曲線暗号）方式に基づいている。署名に使用される秘密鍵はメータ２に保存され、読み出すことはできない。署名の検証に使用される公開鍵は、ローカル通信インターフェース３を介して読み出すことができ、メータ２のタイププレートに印刷することもできる。

【0068】

別の実施形態では、電力計２のマイクロプロセッサ又は処理ユニット７４は、少なくとも１つのマイクロエレクトロニクス（電子回路）一次プロセッサ、メモリ、発振器及び／又はサポート回路を含む。通信ユニットは、伝送手段又はローカルインターフェース７３を介して通信するための少なくとも１つのトランシーバ又は無線送信機などの通信マイクロエレクトロニクス（電子回路）からなる。電力計２の電源ユニット７２は、グリッド電源電圧を内部メータ回路及びコンポーネントの動作に適した電圧に変換するための電源回路及びマイクロエレクトロニクス（電子回路）を含む。メータエレクトロニクス（電子回路）用の電源電圧は、三相ネットワークから供給される。４６Ｖ～１５００Ｖの相電圧を使用できる。

【0069】

図８は、本発明によるデータオーディットトレール１０を確立するステップを示す例示的なフローチャートである。ランタイムロジックは、メータ２によって実行される、コンピュータプログラムの少なくとも一部を構成するソフトウェア及び／又はファームウェアなどのコンピュータ可読命令である。

【0070】

第１のステップＳ１では、少なくとも第１の値３１、４１と第２の値３２、４２からなるメータデータセット３００、４００がキャプチャされる。第２のステップＳ２において、メータデータセット３００、４００は、第１のディジタル署名Ｄ１で署名される。続く署名ステップＳ３では、次のメータデータセット３０１、４０１と第１のディジタル署名Ｄ１が、第２のディジタル署名Ｄ２で署名される。さらに続く署名ステップＳ４では、別のメータデータセット３０２、４０２及び第２のディジタル署名Ｄ２が、第３のディジタル署名Ｄ３で署名され、これにより検証可能なデータオーディットトレール１０が作成される。

【0071】

好ましい実施形態では、メータデータセット３００、３０１、３０２、…、３００ｎ；４００、４０１、４０２、…、４００ｎに続けて署名する前に、ハッシュ値３００ｈ、３０１ｈ、３０２ｈ、…、４００ｈ、４０１ｈ、４０２ｈ、…が生成される。ディジタル署名は通常、より大きなデータを表すハッシュ値に適用される。

【0072】

ハッシュ関数とディジタル署名関数により、メータデータ３０、４０は、署名されたメータデータ３０’、４０’にディジタル署名できるため、他のユーザは、データが署名されてから変更されていないことを検証できる。データに署名したメータ２の身元も検証できる。ディジタル署名は、少量のバイナリデータを含むことがあり、通常は２５６バイト未満である。署名はメータデータセットにバンドルされ、保存される。次のメータデータセットは、前の署名を含めて署名される。

【0073】

暗号ディジタル署名は、データの完全性を提供するために公開鍵アルゴリズムを使用する。メータデータ３０、４０、すなわちメータデータセットがディジタル署名で署名され、次のメータデータセットがさらにディジタル署名で署名されると、他の誰かが署名を検証することができ、データがメータ２から発信され、署名された後に変更されていないことを証明することができる。

【0074】

上述の実施形態からの逸脱は、本発明の範囲内で可能である。

【0075】

電力量計システム１は、電力量計２、管理装置４、５、コンピュータプログラム、コンピュータ読み取り可能なデータ記憶媒体（データキャリア）、データキャリア信号、エネルギー及び／又は情報伝送回線、伝送手段、及び／又は電気線を、電力量計システム１、特にその中の任意の電力量計２を操作、監視、及び／又は制御するための所望の構成を実施するために必要な任意の数及び形態で構成することができる。

【0076】

管理装置４、５、伝送手段、処理ユニット７４、通信ユニット又はローカルインターフェース７３、及び／又は電源ユニット７２は、所望の数及び形態のあらゆる種類の電子データ処理手段、記憶手段、インターフェース手段及び／又は操作手段を含むことができる。エネルギー及び／又は情報伝送回線は、エネルギーを伝送するためのあらゆる種類の有線及び／又は無線手段として具現化することができる。特に、電気エネルギー、及び／又はアナログデータ及び／又はディジタルデータなどの情報はあらゆる種類のコンピュータソフトウェアプログラム、インターフェース、モジュール及び／又は機能を含み、グローバル移動通信システム（ＧＳＭ）、ＤＬＭＳ／ＣＯＳＥＭ、電力線通信（ＰＬＣ）などの通信システムも同様に含む。

【0077】

計量システム１のコンポーネント（要素）、ユニット、及びモジュールによって実行される機能は、電力計２及び／又は管理デバイス４、５内の単一のエンティティ及び／又は複数のエンティティによって実行されるように、ハードウェア及び／又はソフトウェアとして実装することができる。従って、電力計２及び／又は管理装置４、５は、少なくとも１つのコンピュータ、（マイクロ）プロセッサ、又は他のタイプのプロセッサと、コンピュータ可読データキャリアのような少なくとも１つのコンピュータ可読媒体とを含むことができ、あらゆる種類の内部及び／又は外部ＲＡＭ及び／又はＲＯＭメモリデバイス又はデータ記憶装置として具現化することができる。これらは、対応する恒久的又は非恒久的なコンピュータ及び／又は機械可読媒体に限定されず、例えば、クラウド記憶装置、マイクロチップ、フラッシュドライブ、ＥＥＰＲＯＭ、ディスク、カード、テープ、及びコンピュータプログラムなどのコンピュータ読み取り可能なプログラムコード（例えば、ソフトウェア又はファームウェア）を格納するドラム、テープ、光ディスクなどを含む。例えば、（マイクロ）プロセッサ、論理ゲート、スイッチ、インターフェース、ゲートウェイ、トランシーバ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックコントローラ、及び／又は組み込みマイクロコントローラによって実行可能なものを含む。特に、電力計２及び／又は管理装置４、５は、本明細書に記載されているように、あらゆる種類の測定、計算、算出、処理、生成、判定、決定、監視及び／又は制御ステップを実行するように構成することができる。

【0078】

本発明による方法は、データオーディットトレール１０を確立するために、必要に応じて、任意の数と形式であるテップＳ１からＳ４を含むことができる。本明細書で説明する電力計２のほかに、管理装置４、５、コンピュータプログラム、コンピュータ読み取り可能なデータキャリア、データキャリア信号、エネルギー及び／又は情報伝送ライン、伝送手段、及び／又は電気ラインからなる本発明による方法及び対応するシステム１を含む。この方法は、家庭用機器、コンピュータ、変圧器、発電機、モーターなど、あらゆる種類の電気機器、装置、及び／又はデバイス、特に比較的大きな電力入力、スループット、及び／又は出力を持つデバイス間の通信のデータオーディットトレールを確立するために使用することができる。それぞれの電気器具、装置、及び／又は装置自体、及び／又はそれぞれの管理装置は、本発明による方法を実施するように構成することができる。

【符号の説明】

【0079】

１ 電力計量システム
２ 電力メータ
３ 通信インフラストラクチャ機器
４ ＨＥＳ又は管理装置
５ 任意のシステム又は管理デバイス
６ データ記憶装置
７ ネットワーク
３０，４０ メータデータ
３０’ 署名されたメータデータ
３１，４１ 第１の値
３２，４２ 第２の値
３００ メータデータセット
３０１ 次のメータデータセット
３０２ メータデータセット
４００ メータデータセット
４０１ 次のメータデータセット
４０２ メータデータセット
７０ メイン入力
７１ 計量システム
７２ 電源
７３ 出力、他のモジュール、又はローカルインターフェース
７４ マイクロプロセッサ又は処理ユニット
７５ 温度センサ
７６ 光テスト出力
７７ ＬＣＤディスプレイ
７８ 秒インデックス
７９ 不揮発性フラッシュメモリ
Ｄ１ 第１のディジタル署名
Ｄ２ 第２のディジタル署名
Ｄ３ 第３のディジタル署名
ｈ，Ｈ ハッシュ値
Ｓ１ 第１のステップ
Ｓ２ 第２のステップ
Ｓ３ 第３のステップ
Ｓ４ 第４のステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】