存在替代能源时多用户智能电表的隐私保护
信息论
2014-08-04 v1 math.IT
摘要
智能电表 (SMs) 以近乎实时的方式测量并向公用事业提供商 (UP) 报告用户的能源消耗，与模拟电表相比，提供了更详细的消费者能源消耗描述。这种流向 UP 的信息流速率的增加及其许多潜在益处，引发了关于用户隐私的重要担忧。本文从信息论角度研究了在存在替代能源 (AES) 的情况下，多用户 SM 系统所能实现的隐私。为了衡量隐私，我们使用用户真实能源消耗概况与 UP 可用的 SM 读数之间的互信息率。目标是刻画隐私 - 功率函数，定义为在平均功率受限的 AES 下可获得的最小信息泄露率。当假设用户的能源需求在时间上独立同分布时，我们以单字母形式刻画了隐私 - 功率函数。此外，对于二元分布和指数分布的能源需求，我们提供了隐私 - 功率函数的显式刻画。对于任何离散能源需求，我们证明了隐私 - 功率函数总是可以通过数值方法高效评估。最后，对于连续能源需求，我们推导了隐私 - 功率函数的显式下界，该下界对于指数分布负载是紧的。
引用
@article{arxiv.1408.0213,
title = {Smart Meter Privacy for Multiple Users in the Presence of an Alternative Energy Source},
author = {Jesus Gomez-Vilardebo and Deniz Gündüz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.0213},
year = {2014}
}