Editorial Ilmu Komputer & AI
Open AccessOA2023
Respons Permintaan yang Aman dan Robust Menggunakan Model Permainan Stackelberg dan Blockchain Energi
Kerangka kerja berbasis blockchain dan teori permainan untuk respons permintaan yang dapat dipercaya dalam _smart grid_ yang didukung IoT
Mikhak Samadi; S. Ruj; H. Schriemer; Melike Erol-Kantarci· Italian National Conference on Sensors· 2023· DOI 10.3390/s23208352
Masalah inti
Respons permintaan (DR) adalah mekanisme sentral dalam _smart grid_ untuk menyeimbangkan pasokan dan permintaan, namun literatur masih kekurangan pendekatan yang secara simultan mengatasi keamanan, privasi, dan robustnya proses penyelesaian. Kesenjangan ini menjadi kritis seiring dengan integrasi perangkat _Internet of Things_ (IoT)—meteran pintar, sistem manajemen energi rumah (HEMS), transformator cerdas, dan aset tepi lainnya—ke dalam jaringan. Makalah ini berpendapat bahwa keamanan dan robust adalah properti vital untuk DR karena penyelesaian yang terganggu atau tidak dapat diandalkan dapat merusak operasi utilitas dan kepercayaan pelanggan. Untuk menutup kesenjangan ini, para penulis menggunakan blockchain energi untuk mengamankan transaksi energi antara pelanggan dan utilitas, dan mereka merumuskan model permainan stokastik strategi campuran untuk menangani ketidakpastian dalam kontribusi DR dan mencapai keputusan respons permintaan yang optimal. Kerangka kerja yang diusulkan memanfaatkan perangkat keras pemrosesan pelanggan untuk penambangan blok, menyimpan perjanjian DR pelanggan sebagai buku besar terdistribusi, dan menawarkan kontrak pintar serta algoritma konsensus untuk
Inovasi
Skema yang diusulkan divalidasi menggunakan kumpulan data riil profil permintaan residensial dan pembangkitan fotovoltaik (PV). Hasilnya menunjukkan dampak pelepasan daya kendaraan listrik (EV) dan pengurangan permintaan pelanggan terhadap peningkatan probabilitas keberhasilan penambangan blok dan peningkatan keuntungan pelanggan. Selain itu, hasil penelitian menunjukkan keamanan dan robustnya algoritma konsensus untuk mendeteksi aktivitas berbahaya. Abstrak tidak melaporkan nilai numerik, tetapi mengidentifikasi dua hasil kualitatif: (1) pelepasan daya EV dan pengurangan permintaan bertindak sebagai faktor positif untuk keberhasilan penambangan dan profitabilitas pelanggan, dan (2) lapisan konsensus mampu mendeteksi perilaku berbahaya. Temuan-temuan ini mendukung klaim bahwa menggabungkan blockchain energi dengan model permainan stokastik dapat meningkatkan kinerja ekonomi dan keamanan dalam penyelesaian respons permintaan.
Respons permintaan (DR) adalah mekanisme sentral dalam _smart grid_ untuk menyeimbangkan pasokan dan permintaan, namun literatur masih kekurangan pendekatan yang secara simultan mengatasi keamanan, privasi, dan robustnya proses penyelesaian. Kesenjangan ini menjadi kritis seiring dengan integrasi perangkat _Internet of Things_ (IoT)—meteran pintar, sistem manajemen energi rumah (HEMS), transformator cerdas, dan aset tepi lainnya—ke dalam jaringan. Makalah ini berpendapat bahwa keamanan dan robust adalah properti vital untuk DR karena penyelesaian yang terganggu atau tidak dapat diandalkan dapat merusak operasi utilitas dan kepercayaan pelanggan. Untuk menutup kesenjangan ini, para penulis menggunakan blockchain energi untuk mengamankan transaksi energi antara pelanggan dan utilitas, dan mereka merumuskan model permainan stokastik strategi campuran untuk menangani ketidakpastian dalam kontribusi DR dan mencapai keputusan respons permintaan yang optimal. Kerangka kerja yang diusulkan memanfaatkan perangkat keras pemrosesan pelanggan untuk penambangan blok, menyimpan perjanjian DR pelanggan sebagai buku besar terdistribusi, dan menawarkan kontrak pintar serta algoritma konsensus untuk validasi transaksi energi. Studi ini memvalidasi kinerja dengan kumpulan data riil profil permintaan residensial dan pembangkitan fotovoltaik (PV).
**Arsitektur sistem.** Kerangka kerja ini menghubungkan pelanggan/HEMS, meteran pintar, pembangkitan PV, kendaraan listrik (EV), utilitas, dan blockchain energi. Perjanjian DR pelanggan disimpan sebagai buku besar terdistribusi. Penambangan blok dilakukan menggunakan perangkat keras pemrosesan pelanggan, dan kontrak pintar ditambah algoritma konsensus memvalidasi transaksi energi. Representasi Mermaid adalah:
Mengapa penting
Kontribusi makalah ini berada pada persimpangan respons permintaan, keamanan blockchain, dan teori permainan. Dengan menggunakan blockchain energi, proses penyelesaian memperoleh imutabilitas dan buku besar terdistribusi untuk perjanjian DR pelanggan, yang mengurangi ketergantungan pada satu perantara tepercaya. Kontrak pintar dan algoritma konsensus mengotomatiskan validasi transaksi, sementara permainan stokastik strategi campuran mengatasi ketidakpastian dalam kontribusi DR dan mendukung keputusan optimal di bawah informasi yang tidak lengkap. Menggunakan perangkat keras pemrosesan pelanggan untuk penambangan blok dapat menurunkan hambatan infrastruktur bagi utilitas, tetapi juga memperkenalkan pertanyaan insentif dan alokasi sumber daya yang tidak sepenuhnya dikuantifikasi dalam abstrak. Dampak yang dilaporkan dari pelepasan daya EV dan pengurangan permintaan menunjukkan bahwa sumber daya fleksibilitas dapat diselaraskan dengan keberhasilan penambangan blok, menciptakan potensi _win-win_ antara dukungan grid dan keuntungan pelanggan. Kemampuan algoritma konsensus untuk mendeteksi aktivitas berbahaya adalah properti robust yang penting, meskipun abstrak tidak memberikan tingkat deteksi, analisis _false-positive/negative_, atau perbandingan dengan mekanisme konsensus alternatif. Secara keseluruhan, karya ini menawarkan arsitektur berorientasi keamanan untuk DR yang didukung IoT, tetapi studi di masa depan harus melaporkan tolok ukur kuantitatif, skalabilitas di bawah banyak perangkat IoT, peningkatan yang menjaga privasi, dan tantangan penerapan di dunia nyata. Area taksonomi yang relevan dengan karya ini meliputi Arsitektur, Keamanan Siber, Jaringan, dan Kriptografi.
Siapa yang sebaiknya membaca
Praktisi dan peneliti ilmu komputer
Membuka konten member…