[发明专利]聚合器和用于聚合数据的方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚合器，以及对应的用于聚合数据的方法。

背景技术

现在，能源系统越来越多地进行数据交换，诸如仪表读数。今后，所有反映例如个人设备或家用设备的能源要求的数据都将会被使用，特别是在智能电网中使用。通常，在树状网络中向上游发送这样的数据。在网络中的下一个节点处，出于多种原因，数据通常会被聚合，例如由于聚合值通常与网络中的较高节点最相关，由于聚集信息会提高可量性，以及由于通过聚合数据可以提高网络中的较低节点的私密性。

图1图解的是具有树状拓扑的能源网络的例子。特别是，图1图解的是用于高级量测体系(AMI：Advanced Metering Infrastructure)的典型网络结构。能源网络100包括位于网络树或层级的最高级的网络聚合器101，位于网络聚合器101下一级的城市聚合器102、103、104，以及位于城市聚合器102、103、104下一级的邻居聚合器105、106、107。在操作过程中，第一邻居聚合器105聚合从多个第一能源表108、109、110接收到的能源数据。第二邻居聚合器106聚合从多个第二能源表111、112、113接收到的能源数据。第三邻居聚合器107聚合从多个第三能源表114、115、116接收到的能源数据。邻居聚合器105、106、107将它们聚合的能源数据发送到城市聚合器103，城市聚合器103接着进行另外的数据聚合，并将它所聚合的数据发送到网络聚合器101。

图2图解的是用于未来的能源网络的系统架构200的例子。未来的能源网络，经常被称为智能电网，将可能会比现在的能源网络交换更多数据。此外，这些数据本质上通常是很敏感的。在这种网络中的节点通常是设备，诸如家用电器、电动车辆、光伏板、电子电表、家用能源闸道器等。用于这种未来网络的系统的例子是“PowerMatcher”系统(以下网址披露了该系统：http∶／／www.powermatcher.net／)。

“PowerMatcher”系统200致力于在分布式能源系统中平衡能源需求(消耗侧)和供给(生产侧)。该平衡是按以下方式执行的：设备向上游发送请求，反映它们当前的能源需求(正价格，表示它们想要支付的价格)和／或它们的能源供给(负价格，表示它们想要交付能源的价格)。下一个上游节点聚合不同设备的出价，并将该聚合的竞出高价发送到树中的下一个节点。该机制一直继续直到最高一级节点，即拍卖商。该节点具有网络中的总能源需求与供给的总体情况。基于该总体情况，确定消耗和生产中的市场供需平衡(以及相关联的价格)，并将其向下游发送到不同的设备。这些设备然后可以基于新的市场价格来调整它们实际的能源消耗。

未来的能源网络的缺点是可以得到大量详细的个人数据。在包含未受保护的网络节点的网络中交换和处理这样的数据会造成很大的隐私问题。很多研究报告表明，例如仅仅通过读取瞬时消耗数据，像在AMI中实现的那样，就可以很容易推断出关于家庭的很多信息(例如，房间数量，家里的人数，他们所拥有和使用的设备的种类，他们所观看的电视频道等等)。

此外，未来的能源网络还可能具有如下缺点：对于某些类型的数据，暴露这样的数据会使第三方以损害数据发送方为代价来获利。这种情况的一个例子是，当数据包含例如对某种商品的出价时，如果该数据被暴露给另一方，该另一方可能会在制定他们自己的出价时考虑原始的出价，从而在系统中进行博奕。

发明内容

本发明的目的是为了至少部分地克服上述缺点。

根据本发明的一个方面，提出一种用于网络中的聚合器，聚合器被配置成对加密数据进行聚合，聚合器包括安全元件，安全元件被配置成以安全方式对加密数据进行聚合。

根据本发明的聚合器的一个示范性实施例，安全元件被配置成通过以下方式对加密数据进行聚合：使用第一密钥对加密数据进行解密；对解密数据进行聚合；使用第二密钥对聚合数据进行加密。

根据本发明的聚合器的另一个示范性实施例，安全元件包括：密码单元，被配置成对加密数据进行解密以及对聚合数据进行加密；处理单元，被配置成对解密数据进行聚合；存储单元，被配置成至少存储第一密钥和第二密钥。

根据本发明的聚合器的另一个示范性实施例，存储单元还被配置成存储要聚合的加密数据和／或要聚合的解密数据。

根据本发明的聚合器的另一个示范性实施例，聚合器还被配置成从网络中的至少一个子节点接收加密数据。

根据本发明的聚合器的另一个示范性实施例，聚合器还被配置成将加密的聚合数据发送到网络中的父节点。