مدیریت استراتژیک هوشمند

مدیریت استراتژیک هوشمند

طراحی مدل امن مبتنی بر رایانش ابری برای قرائت هوشمند کنتور با استفاده از اینترنت اشیا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه مدیریت فناوری اطلاعات، دانشکده مدیریت، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
2 گروه مدیریت صنعتی، دانشکده مدیریت، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
چکیده
هدف تحقیق حاضر طراحی مدل امن مبتنی بر رایانش ابری برای قرائت هوشمند کنتور به عنوان اینترنت اشیا می باشد. در ابتدا مطالعات کتابخانه ای انجام شده و سپس مدلی طراحی می شود که با دریافت داده ها از کنتورهای هوشمند و ذخیره ان در سیستم رایانش ابری با حجمی از کلان داده مواجه می شود در این مدل هدف تعیین بار شبکه در مرحله اول و سپس تفکیک داده های متعارف از داده های نامتعارف می باشد و این مبنای امنیت و عدم سرقت از شبکه می باشد داده های نامتعارف نشانگر سرقت از شبکه بوده در حالیکه داده های متعارف نشانگر عدم سرقت می باشند ابتدا پیش بینی بار با استفاده از الگوریتمهای یادگیری ماشین صورت گرفته و نشان داده شده که الگوریتم جنگل تصادفی به میزان 95 درصد قادر به پیش بینی بار شبکه بر اساس 4 متغیر ورودی تعیین شده می باشند سپس با استفاده از الگوریتم شبکه عصبی کانولوشنی میزان متعارف یا نامتعارف بودن داده های پیش بینی شده صورت گرفت که نشان داده الگوریتم شبکه عصبی کانولوشنی با کمترین خطا قادر به پیش بینی و دسته بندی داده های متعارف و نامتعارف و تمایز ان ها از یکدیگر می باشد بنابراین این الگوریتم نتایج قابل اتکایی را در خصوص سرقت از شبکه انرژی به واسطه کنتورهای هوشمند ارائه می کند.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Designing a secure model based on cloud computing for smart meter reading using the Internet of Things

نویسندگان English

Keyvan Aghaeibadr 1
hasan mehrmanesh 2
Arefeh Fadavi Ashghari 2
1 PhD Student, Department of Information Technology Management, Faculty of Management, Central Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
2 Department of Industrial Management, Faculty of Management, Central Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
چکیده English

The aim of this research is to design a secure model based on cloud computing for smart meter reading as the Internet of Things. First, library studies are conducted and then a model is designed that receives data from smart meters and stores it in a cloud computing system, which encounters a volume of big data. In this model, the goal is to determine the network load in the first stage and then separate conventional data from unconventional data. This is the basis for security and prevention of theft from the network. Conventional data indicates theft from the network, while conventional data indicates no theft. First, load prediction is performed using machine learning algorithms and it has been shown that the random forest algorithm is 95% capable of predicting the network load based on 4 specified input variables. Then, the degree of conventionality or unconventionality of the predicted data was determined using the convolutional neural network algorithm, which has shown that the convolutional neural network algorithm is able to predict and classify conventional and unconventional data with the least error and distinguish them from each other. Therefore, this algorithm provides reliable results regarding theft from the energy network through smart meters.

کلیدواژه‌ها English

cloud computing
smart meter
Internet of Things
  1. Parast, F. K., Sindhav, C., Nikam, S., Yekta, H. I., Kent, K. B., & Hakak, S. (2022). Cloud computing security: A survey of service-based models. Computers & Security, 114, 102580.

    Badr, M.M.; Ibrahem, M.I.; Kholidy, H.A.; Fouda, M.M.; Ismail, M. Review of the Data-Driven Methods for Electricity Fraud Detection in Smart Metering Systems. Energies 2023, 16, 2852. https:// doi.org/10.3390/en16062852

    Sousa, E.L.d.; Marques, L.A.d.A.; Lima, I.d.S.F.d.; Neves, A.B.M.; Cunha, E.N.; Kreutz, M.E.; Neto, A.J.V. Development a Low-Cost Wireless Smart Meter with Power Quality Measurement for Smart Grid Applications. Sensors 2023, 23, 7210. https://doi.org/10.3390/s23167210

    Abdalzaher, M.S.; Fouda, M.F.; Ibrahem, M.I. Data Privacy Preservation and Security in Smart Metering Systems. Energies 2022, 15, 7419. https://doi.org/10.3390/ en15197419

    1. Ushkov, Automating Electric Power Consumption with a Smart Electricity Meter, 2024 International Russian Smart Industry Conference (SmartIndustryCon)

    Quesada, C., Astigarraga, L., Merveille, C., & Borges, C. E. (2024). An electricity smart meter dataset of Spanish households: insights into consumption patterns. Scientific Data, 11(1), 59. https://doi.org/10.1038/s41597-023-02846-0

    Hseiki, H. A., El-Hajj, A. M., Ajra, Y. O., Hija, F. A., & Haidar, A. M. (2024). A secure and resilient smart energy meter. IEEE Access, 12, 3114-3125.

    Dahunsi, F. M., Eniola, S. O., Ponnle, A. A., Agbolade, O. A., Udekwe, C. N., & Melodi, A. O. (2021). A review of smart energy metering system projects. Jurnal Elektronika dan Telekomunikasi, 21(1), 70-78.

    Haq, E. U., Pei, C., Zhang, R., Jianjun, H., & Ahmad, F. (2023). Electricity-theft detection for smart grid security using smart meter data: A deep-CNN based approach. Energy Reports, 9, 634-643.

    Ravinder, M., & Kulkarni, V. (2023). Intrusion detection in smart meters data using machine learning algorithms: A research report. Frontiers in Energy Research, 11, 1147431.

    Dhaou, I.B. Design and Implementation of an Internet-of-Things-Enabled Smart Meter and Smart Plug for Home-Energy-Management System. Electronics 2023, 12, 4041. https:// doi.org/10.3390/electronics12194041

    Dewangan, F.; Abdelaziz, A.Y.; Biswal, M. Load Forecasting Models in Smart Grid Using Smart Meter Information: A Review. Energies 2023, 16, 1404. https:// doi.org/10.3390/en16031404

    Sayed, H.A.; William, A.; Said, A.M. Smart Electricity Meter Load Prediction in Dubai Using MLR, ANN, RF, and ARIMA. Electronics 2023, 12, 389. https://doi.org/ 10.3390/electronics12020389

    Arulanandu, C. K., Murthy, S. V. D., & Nagraj, G. (2018). Cloud based RDF security: A secured data model for cloud computing. International Journal of Intelligent Engineering and Systems, 11(1), 83-93.