Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l.   10 ,  No.   3 ,  June   2020 ,  pp. 2 787~ 2796   IS S N: 20 88 - 8708 ,  DOI: 10 .11 591/ ijece . v10 i 3 . pp2787 - 27 96          2787       Journ al h om e page :  http: // ij ece.i aesc or e.c om/i nd ex .ph p/IJ ECE   Block chain  o utl ook f or  d ep loyme n t  of   I oT in   d istributi on  n etworks and  s m art  h om es       Heli as ada t  H osse ini an 1 ,  H osse in Sh ah inz adeh 2 , Ge vork   B. Gh areh peti an 3 , Z oh re h  A z an i 4 , Mahd i  Shaneh 5   1 ,2,3,4 Depa rtment   of  Elec tr ical Eng ine er ing, Am irka bir  Univ ersity   o f  Technol og y   (T e hra n  Pol y t echni c),   T e h r an,  Ira n   5 Depa rtment of  El e ct ri ca l   Eng in ee ring ,   Na ja f abad Bra nch ,   Isl amic  A za d   Univer si t y ,   Naj afa b ad ,   Ira n   5 Sm art   Microgr i d  Resea r ch  C enter,   N aj af aba d   Br anc h,   Isla m ic Az a d  Univer si t y ,   Naja f aba d ,   Ir an       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Ma y  31 , 201 9   Re vised  N ov 30 ,   2019   Accepte d  Dec  10 , 201 9     Now aday s,   th e   integra t ion  of   ren ewa b le  en e rg y   source s,   as   distri but ed  gene ra ti on,   int o   power  s y stem s  is  ac cele r at e d,   and  th e  cor responding   te chno logi c al   d e vel opm ent   is  ev olvi ng  a t  a   fra nt ic   pa ce.  Th e  po wer  indust r y   is  going  to  reach  a  turni ng  po int   for  inc r ea sin g  the   penetra t io n  of  the se   source s  due  to  c once rns  per t ai ni ng  to  cl imat e  ch ange s  and  world - wide  eve r - growing  demand  for  ene rg y .   Th e  per vasive   ren e wable   ene rg y   in   sm al l - sca le  poses  new  cha l l enge s  for  ope rators   to  m ana ge  a n  abunda nt   num ber   of  sm al l - sca le   gen era t ion  source s,  ca l le d  m ic rosource s.  T he  cur ren t  bank i ng  struct ure s  are   unable  t o  handl e  suc h  m assive  hig h - fre quency   t ran sac t ions.   Thus,   th e  in c orpora ti on   of   cr y pto cur ren cies  is  in evi t ab le .   Beside s ,   the   ut il i za t ion  of   IoT - en abl ed   de vic es  produ ce s  a   la rge   bod y   of  d a ta   th at   m ust   be  sec ure l y   tr an sferre d,   stor ed,   proc essed,   and  m ana ged  to  boo st  the   grid’s   observa bilit y ,   c ontrol la b il i t y ,   a nd  aut onom y .   A rti fi ci a l  int e ll ig e nce   and  big   dat a  techniqu es  should  be  use d  to  ana l y ze   t he  dat a  for  quasi - real - ti m e   de ci sion  m aki ng .   Thi s  stud y   delves  int o  the   afo rement ione d  co ntrove rsia l   cha l le nges  and   opportuni ties,   and  the   co rre sponding  soluti ons  for   the   inc orpor at io n  of  IoT  and  bloc kchain  in   power  sy st ems ,   par ti cularl y   i n   the   distri bu ti on   le vel,  resid ent i al   sec t ion,   sm a rt  buil dings,  s m art   hom es,   ene rg y   hubs  sc hemes,  and  the  m ana gement  o f  reside n ti a l  e lectr i c  veh icl e   suppl y   equi pm e nt  ar e addre ss ed.   Ke yw or d s :   Bl ock c hain   Con se nsus   Ho m e app li a nc es   In te r net  of thin gs   (IoT )   Re new a ble e ne rg y   Sm art g rid   Copyright   ©   202 0   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .    Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   Ho s sei n Sha hi nzad e h,    IEEE  Me m ber   -   D epa rtm ent o f  Ele ct rical  E nginee rin g,   Am irkab ir  Un i ver sit y o f  Tec hnol og y  (Te hr a n  P olyt echn ic ),   P.O. Bo x:  15875 - 4413 ,  N o.   424,  Haf ez  Ave,  Tehran , Ira n .   Em a il :  h. s.sh a hi nzad e h@ ie ee. org       1.   INTROD U CTION   Since  re cent  de cades,  powe r  syst e m s  are  ex per ie ncin g  re voluti onary  c ha ng e s.  Asid e  from   the  ever - grow i ng  de vel op m ent  of  te chnolo gy  in  va r iou s  par ts  of  powe r  syst em s ,  the  insi ght  into  t he  way  a   powe r  syst e m   m us t  be  ex pande d,   m anag e d,  an d  op erated  is  c ha nged.   T he  te nden cy   to  ex plo it   m or e  re new a ble  cl ean   energy  is  i ncr e ased  ac r os s  t he   globe .  T his  prop e ns it y  is  bo t h  in   the   inte grat ion   of  la r ge - scal e  plants   (s uch  a s   wind  fa rm s  a nd   so la r   pa rks)  an d  sm al l - scal e  dem and - side  ge ne rati on  s ources.  By   integrati on  of  su c h   ren e wa ble  ene rg y  s ources   (R ES)  i n  dem and - si de,   t he  i de a  of  m ic ro gr i d  has   em erg ed.  Mi crogr i ds   a r e  al so  reg a rd e d  as  a  par t  of  act ive  distrib ution   ne tworks ,  in  w hi ch  the  prese nc e  of   re source s   and   powe r  injec ti on   el ect ric  veh ic l es  (E V)   with   veh ic le - to - gr i d  ca pa bili ti es  are  al so   ta ken  into  acc ount.   The  power  s yst e m   plan ner s  a re  pro ne  to  ena ble   s m al l - scal e  a nd   distrib uted   so urces,  par ti cularly   tho se  with  low  or   z ero   ai r   po ll utio n  t o  a void  furthe r  i ns ta ll at ion   of  la r ge - scal e  f os sil - ba sed  ge ner at io n  un it s.  The   c om plexity   of   powe r  syst e m s  is  perm anen tl y  incre asi ng  due  t o  t he  div e rsificat ion  of  c om po ne nts,  dif fer e nt  op e rati ng  str uc tures ,   and the i ncr ea s e of s ources  of  un ce rtai nty i n el ect rici ty  g rid s [1].    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  10 , No .  3 ,  J une  2020  :   27 87   -   2796   2788   To  ta c kle  s uc h  c om plexity   and  pre par e   the  powe r  syst e m   infr as t ru ct ur e   f or  the  c ha ll eng es  a nd  barriers  of  fu t ur e   gri ds  in  upcom ing   deca des,  the  c once pt  of  sm art  gr id  ha s  been  pro poun ded  by   m any   researc hers  sin ce  the  la st  two  decad es .  Eve n  tho ug h  the  sm art  gr id  i niti at i ve  has  been   la un c he d  m ai nly   in  far   rem ote  locat io ns   or   i n  the  ac adem ic   insti tut ion s ,  it   dem onstrat es  a  bri ght   pros pect  f or  t he  f uture  of   el ect rici ty  gr i ds .   T he  sm a rt  gr id  br i ng s  r e m ark able  cha ng e s  in  the  m a nag em ent  of   a ssets  and   res ources  that  it   req ui res   sign ific a nt  ad va nces  in  te le c omm un ic at ion   infr ast ru ct ur e ,   repor ti ng  s of t war e ,  aut om ati on,  an d  the  le vel  of  sm artness  of  gri ds .   T her e fore,  i n  orde r   to  pa ve  the   way  for  t he   i m ple m entat i on  of  sm art  gr i ds ,   so m e  pr erequi sit es  m us t  be  fu lfil le d  in  order   to  pro vid e   bette r  operati on   of   t he  gri d  and   e xp l oitat ion   of  resou rces  [2 - 3] .  The   im pr ove m ent  of  the   le vel  of   sm artness  of  powe r  gr i ds   s ounds  t o  be  i nd is pens able  i n  order   t o  incr ease  the  le ve l  of   aut onomy   of   syst em ,   bette r  real - ti m e  m on it or in g,   a nd   dev el op i ng   the  co ntr ollabil it y  and  o bse r va bili ty   ov er   va ri ou s   pa r ts of  po wer  syst em s,  par ti cularly   in  t he  si de  of   e nd - us ers .   This  m a tt er  e ntail s  the  dig it al iz at ion   of   va rio us   par ts  a nd   c om po ne nts  in  a  po we r  gr i d  and   proliferate d  platfo rm s  to  c omm un ic at e  all  el e m ents  to  each  oth e r.   Hereby,  the  powe r   gr ids  s hould   unde r go   te ch nolog ic al   changes  to  c on form  to  these r equ i rem ents in  te rm s o f  te le com m un ic at ion s and  data  proc essing [ 4 - 5].    The  necessit y  translat es  int o  a  ne w  c omm u nicat ion al   platf or m ,  w hich  is   m or e  powerf ul  an d  s wift,   wh ic h  is  intr oduced   a s  the  int ern et   of   thi ngs   (IoT).  T he  ap plica ti on s  of   I oT  is  not  he dg ed  to  powe r  syst e m s,  bu t  it   ca n  be   use fu l  i n  va rio us  sect ion s   of  i ndus try ,   m un ic ipal  aff ai rs,   he al thcare,  a nd  e ver y day  li fe.  I n  this   stud y,  it   is  inte nd e d  t o  cat ch  up  with  I oT  a ppli cat ion s  i n  th e  powe r  in dustry  [ 6] .  All  sci e ntist s  ha ve  ar ri ved  at   a  co ns e ns us  th at   the  cu rr e nt  t rend  of  ai r  poll ution  can   j e op ard iz e  t he  f uture  of  hum an  li fe  on  the   eart h  du e   to   global  war m ing   an d  cl i m at e   changes.  A  c on si der a ble  po rtion   of  the  pro duct ion   of   green hous e  gas es  is   correla te d  wit h  the  ge ner at io n  of   el ect rici ty .  Energy  syst em s  need   sig nific ant  inv e stm ent   in  orde r  to  ac hieve  long - te rm   go al s  of   ca r bon  em issi on   reducti on.  It  is  est i m ated   that  a  m ini m u m   inv est m e nt  of  20 0  bill io n  eu r o  is  re qu ire d  jus t  in  the   E uro pe an  U nion  to   achieve   a  s us t ai nab le   a nd  reli able  ene r gy  s yst e m .  It  will   al so   be  need e d  t o  in ve st  up  to  $2  tril li on   t o  upgr a de   the  gr id   in  t he   U nited  Stat es  by  20 30   [ 7 - 9].  In   orde r  to   ge ne rate  the  intende d  f und,   the re  is  a  need   f or   int el li gen t  m anage m ent  and   co ntr ol.  By   increas ing   the  nu m ber   of   gen e rati ng  pla nts,  risin g  act ivit ie s,  and   ta s ks   sho uld   be  m or e  act ive,  decen tral iz ed,   a nd   c om plex  w hile  it ’s  ver y c halle nging i n  e ne rg y sy stem s [ 10] .    Re gr et f ully ,  th ere  is  a  vague  per s pecti ve  for   de velo ping  re new a ble  e nerg y,  accor ding  t o   the  la ck  of  go al s  a nd   l ong - te rm   plann in g  in  Ir a n.   I n  ot he r  w ords,   pr ic e s  change  in  the   exch a nge  rate,   a  m ajo r  in vest m ent   of   re new a ble  plant  is  based  on  cu rr e ncy  budget ,  a nd   m os t  of   the  i nv e stors  are  f or ei gn e rs.   The refor e ,   inv est m ent  in  this  sect or  has  a  m ajo r  prob le m   du e  to  Ri al   paym ents  and   currency  fluct ua ti on s.   Acc ord ing   t o  the  repor t  of  I ran   organ iz at io n  f or   Ma na ge m ent  of   Ele ct ric  Po we r  Ge ne rat ion   a nd   T ra ns m issi on   (Ta van i r) ,   in  2016,  the  t ot al   gen erati on  of   wind  an d  sol ar  plants  an d  oth e r  ty pes  of  ren e wa ble  energies  does  not  excee d  468  m egaw at ts   eq ual  to   0.6%   out  of  total   nom inal  power  of  the   co untry   w hich   is  a   ve ry  sm al l  per centage   com par ed  to  I ran’s  pote ntial   for  re new a bl e  energy  [11 - 13 ] .  Re gard  to  the  ex pa ns i on   of   te c hnol og y  a nd   the  re du ct io n  of   fo s s il   fu el s,   the  increase  i n  the  us e  of  c le an  ene rg y  th ro ugho ut  the  world  is  ine vi ta ble.   Th us ,  ad va nce d  com m un ic at i on   a nd   data  exch a nges  bet w een  dif fer e nt  s ect or s  of  the  gri d  are  inc reas ing ly   need e d,   w hich   need s  m anage m ent  and   ce ntrali zed  a nd   chall eng i ng  op er at ion   m or e  than  e ver.  Cu r ren tl y,  decen t rali zat ion   an d  di gital iz at ion   are  the  t echn i qu e s  f or   con t ro ll in g  an d  m anag em ent   of   local   distri bu ti on   netw orks  i n order  to  c om ply wit h  this  pro ce dure  [14 - 16] .   The  bl ock c hai n  is  a  decen tral iz ed  database w hic h  is  al so   c al le d  distrib uted  le dg e r,   in  s uc h  a  way  that  data  rec ords  a r e  sta cked  in  bl ocks.  C on si deri ng   t hese  blo c ks   a re  enc rypt ed  in  seq ue nce   by  a  hash  f unct ion ,   it   can  be   ens ur ed  that  si gned  blo c ks   ca nnot b e  m anipu la te d  a nyway  [ 17 - 19 ] . In  the   case   of  a  f ra ntic  at te m pt  to  m ake  a  cy ber - at ta ck,   the  bl oc k  can not  be  r ecognize d  a nd  m anipu la te d  be cause  of  it s  de centrali zed  str uctu re.   As  a  res ult,  bl ock c hain  ca n  help   to  s olv e   the  c halle ng e s  of  de centrali zed  e nergy  sy stem s.  The  fir st  an d  forem os t,  the  blo c kch ai n  al lows   the  a utom at ic  i m ple mentat ion   of  in te ll igent  con tr act s  in  peer   to  peer  netw orks  [ 20] .  Ther e f or e,  t he  decen t rali zed  s tructu re  of  bl oc kch ai n  is  ve ry  su it able  to  im plem ent  pr oces ses  of  energy  syst em s  as  a   m ulti - a gen t  syst em .  T he  recent  stu dies  ab out  sta rtu ps   a nd  pi oneer   orga nizat ions  s ho w   that  blo c kchai n  te ch no l og y  can  pote ntial ly   pr ovi de  so l utions  to  s ome   of   th e  chall eng e s  in  the  energy   industry  [ 21 ] .  Fu tu re  ene r gy  syst e m   req uire m ents  can  be  s umm arized  to  three  key  pri nc iples:   decar boni zi ng ,   decen t rali zi ng ,   and   dig it iz ing  syst e m s.  It  is   no ti ceable   th at   the  cur re nt  structu re  of  el ect rici ty   and   energy   m ark et s  is  no t  su f fici ent  to  achieve  this  pro s pect.  Re centl y,  blo ckc hain ’s  dev el op e rs  intr oduce d  ne w  di gital   transacti on  pl at fo rm s,  wh ic h  are  com plete ly   decen tral iz ed  an d  m a ke  pee r - to - pe er  energy  ex change   po s sible  [22 - 24] .  T hey  de vel op e d  l ocal  e ne rg y  m ark et s,  a nd  no w  they   a re  e xp a ndin g  t he  us e  of  I oT   as  an  i m po rtant  a nd  influ e ntial   fa ct or   in  f utu re   sm art  gr ids.   Bl ock c hain  t echnolo gy  is  able  to  re spo nd   t o   the  chall en ges ,  w hich   the  I oT  is  e nc ount ered   with.   Sin ce  blo c kc hain   te chnolo gy  c an  prov i de  a  si m ple  infr a struct ur e  f or   tw o  de vices   in  or de r  to  tra ns fe r  directl y  a  po rtio n  of  th e  pr ope rty ,  su c h  as  m on ey   or  data   thr ough  a  safe   and   sec ur e  c ontract   with  af f irm a ti on   [25].  Io T - e qu i pp e d  dev ic es  us e  int el li gen t  con tra ct s  to   enab le   m essag e  exc hange,   w hich  is  a ble  to  m od el   an  ag re e m ent  a m on g  ind i viduals  [ 26] .  This  featu re  e nab le s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       Blockch ain o ut loo k f or   de plo y men t  of  IoT in   distri bu ti on  net works  and sm art  hom es   ( Heli as ad at Hossei ni an )   2789   sm art  dev ic es’  perform ance  w it ho ut  a ny  nee d  f or   a  ce ntrali zed  ser ve r.   T his  peer   t o  pee r  data  exc ha ng e  can   be   gen e rali zed  am ong  dev ic es ,  hum ans,   an d  thi ng s  t o  m ai ntain   a  tr us te d  a nd  fu ll y  distrib ut ed  an d  decen t r al iz ed  dig it al  infrastr uctu re [2 7].    The  high  co st  of   c onstr uctio n  of  a  new  po wer   ge ner at io n  plant,  on  the  on e  ha nd,  a nd  the  r ole  of   gen e rati ng  unit s  i n  the  powe r   su pply   necess it at e  the  con str uction  of   ne w  plants  an d  the  m ai ntenan ce  of  ol d  un it s,  wh ic h  s hould   be  up da te d  caref ully   and   acc urat el y  [28].  De fici ency  in  the  pr ov isi on   of   s uffici ent  gen e rati on  ca pa ci ty   of   I ra n’ s  powe r  pla nts  r esults  in  undes irab le   ef fects  of  el ect rici ty   outa ges  a nd   unre li able   su pply ,  wh ic h  so m et i m es  c auses  se ve re  dam age  to  th e  eco no m ic ,  po li ti cal ,  an d  so ci al   str uctur es  of   the  country.  A s  a  resu lt ,  any  po s sibil it y  of   cost - sa ving  an d  i m pr ovin g  pro du ct ivit y  in  the  op erati on  of  energ y  syst e m s  and   m ark et   dev el opm ent  is  pr om inence  an d  worth y  of   in vestigat ion   [29].  I n  this   pap e r,   i n  ad diti on   t o  the  intr oducti on  of  the   f unda m ental   backg r ound  of  bl ockchain   an d  it s  t ypes,  t he  pr act ic al   app li cat io ns   of  blo c kch ai n  in   distrib uted  ge ner at io n  sy st e m s  are  inv es ti gated,   an d  ul tim at el y,  the   abili ty   to  us e  this  innov at io n  in  order   t o  so l ve   the  chall en ge s  that  Io T  is  facin g  with  is   exam ined.   T he  exta nt  rese arch es   cond ucted  i n  this  fiel d  a re  ba sic   stud ie s,  a nd  the  ro le s  of  I oT  a nd   blo c kc hain  i n  f uture  powe r  gri ds   a r e  well   m at ur ed  a nd  discuss e d  i n  this  stud y,   an d  t he  structu ral  a pp li cat ion s  of  the m   are  con ci sel y  pr ese nted .  B esi des,  the  be ne fits  of   the  util iz at ion   of  I oT  i n  sm art  hom es  and   s m art  bu il di ng s   for  t he  m anage m ent  of  ene r gy  in   the r esi den ti al   se ct ion  a re  pro po s ed .       2.   BL OCKCH A IN’S BA SI C CO NC EPT S   Fund am ental ly,  bl ock c hain   te chnolo gy  is  a  dece ntrali zed  database   tha t  works  on  a  peer  to  pe e r   netw ork  a nd   use s  consens us   al gorithm s  fo r  de ci sion   m aking,  an d  net work   secur it y  is  pr e s erv e d  by  encr y ption  m et ho ds.  I n  ot her   wor ds ,  the   data   struct ur e   is  a  kin d  of   l ibrar y  that  m a y  includ e  dig it al   transacti ons,   dat a   record s,  com m ands  for  co ntr olli ng   act io ns ,  or   e xecu ta ble  sign al s  [ 30 - 32 ] .   The  data  of  a  transacti on  nee ds   t o  be  ve rifie d  thr ough  certai n  c erti ficat ion s  c orres ponde d  wit h  a  gr ow i ng   li st  of   e ncr y pted  rec ords ,  w hi ch  are   cal le d  bl o cks ,  to  a vo i d  ta m per in g  with  t he   data  of  dig it al   docum ents.  Each  blo c k  is  corres ponded   with  it s  pr e vious  blo c k  to  f orm   a  chain  of   rec ords  w hich  determ ines  the  order  of  t he  e ven ts   an d  i s  cal le d  blo c kc hain .  Most  of  the  ba se   cryptoc urre ncies,  incl ud i ng  Bi tc oi n,   a re  work i ng  base d  on   blo c kc hain   te chnolo gy,  but  this  te chnolo gy can  also b e use d  i n  no n - m on et ar y t ran sact ions.  Fo r  e xam ple, intell igent contr act s - w hich wer e first  introd uced   on  the  Ethere um  blo c kch ai n -   a re  act ivate d  on  this  platf orm ,   and   w he n  certai n  co nd it i on s  a r e   pro vid e d,   t hese  contract s   a re i m ple m ented  au tom a ti cal l y wit hout  hu m an  int erv e ntio n  [ 33 - 34 ] .       2 . 1.     Ty pes  of  th e bl ockc ha i n   Gen e ral,  pri vat e,  and   c on s ort ium   are  three  di ff ere nt  ty pes  of   bl ockchai n   wh ic h  are  desc ribe d  base d  on access  pe rm issi on  a nd c ha ng el og capa bili ti es.     2.1.1.  Gener al  blockch ain   The  gen e ral  blo c kch ai n  is   con si der e d  open  s ource  a nd   t otall y  decen tral iz ed.   I n  this  kind  of   blo c kch ai n,   a ny on e  ha s  acce s s  to  the  inf or m at ion   an d  can  hav e  a  tra ns act ion   an d  par ti ci pate  in  the  co nse nsus  process  a nd   voti ng .  S o  far,  th e  us e  of   this  kin d  of   blo c kch a in  has  bee n  m or e  pervasi ve  be cause  the  co nse nsus   al gorithm   is  a   secur e d  al gorithm   du e  to  bein g  open - s ource  a nd   tr us t ed  al gorithm   [35].  O pen   s ource   blo c kch ai n  is a lso r e ferre d  to   as Ope nch ai n  a nd is ta r geted  for enter pri se purp os es.     2.1.2.   Pri vate   blockch ain   Usu al ly ,  pr i vate  blo c kc hain  be longs  t o  a  s pe ci fic  perso n  or   a   com pan y  wh ic h  has  rea d  a nd  w rite   per m issi on   an d  ve rifies  trans act ion s  [ 36 ] .  T his  ty pe  of   bl oc kch ai n  can  be   public  at   the  pro of   of  owne rsh i p.   The  un der ly in g  pri nciples  of  this  m od el   is  that  in  a  pr i vate  blo c kc hain,   the  tra ns act ion s  a re  re versi ble,   validat ors  are  authe ntica te d,   a  hack e r  nee ds  to  m anipu la te   51%  of  the  ch ai n  to  cha nge  a  bl oc k,   the reby   ther e   is  no   risk  of  at ta ck,   tra ns act io ns   are  c hea per,   pr i vacy  has  be com e  m or e  secur e  by  rest rict ing   the   issua nc e  of  per m issi on s  to   read   i nfor m at ion ,  a nd   c ons ens us   al gorith m   ru ns   faster .   This  ki nd   of   blo c kch ai n  is   no t  com plete ly  decen tral iz ed.   T he refor e ,  it   is  m o re  su it able  for  internal  proce s ses  of   com pan i es  su ch  as  data base   m anag em ent, ins pe ct ion, a nd  aud it in g [37].     2.1.3.  C on s or tium bl ockcha in   This  ty pe  of   blo ckc hain   is  co ntr olled  by  s pe ci fic  gro up s ,  s o  only   certai n  nodes  i n  the  ne twork  ha v e  per m issi on   to   vote   in  t he  consens us   pro cess.  T his  ty pe   of  bl oc kch a in   is  s om ewh at   decen t rali zed,  a nd   the  li cense  ca n  be  iss ue d  publ ic ly   or   li m it ed  [38 - 39] .  It  is   al so   faster  a nd  m or e  secur e .  T hu s ,  it   is  m os tl y  us e d  in the c orp or at e fin a nce se ct or.      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  10 , No .  3 ,  J une  2020  :   27 87   -   2796   2790   2 . 2 .    Pr oofs   In   tra diti onal   paym ent  syst e m s,  tradit ion al   banks  a re  thi rd   par ti es,  a nd   they   are  tr us te d  to  kee p  transacti ons  a nd  fina ncial   ba la nce.  In   c on trast ,  bl ock c ha in  is  a  c on se nsus  syst em   without  any  nee d  f or   centrali zed  tr ust ed  auth or it y,   and   it   is  distri bu te d  an d  al so   doesn ’t  re q ui re  any  thir d  pa rty   to  ver ify .   This  m atter  is  reg a rd e d  as  a  prom inent  at tri bu te   of  bl ock c hain  that  de fe nds  agai ns t  51 %  at ta ck.   Consi der in g  that  each  m e m ber  of  the   bl oc kch ai n  (each   node )  ca n  ha ve  a  co py  of  t he  i nfor m at ion   by it sel f  and  ha s  t he  rig ht  to  ver ify   the  i nfor m at ion   [40].  The  im po r ta nt  thing   is  that  inf or m at ion   of  al l  m e mb ers  is  eq ual  and   is   const antly   being   update d.   A   con se nsus  m e chan ism   is  need ed  in  orde r  to  achie ve  this  consi ste nt  co nse nsus   thr oughout  the   syst e m .  The  st ru ct ure  of  bl ock c hain  featu res  secu re  be   desig n  us in g  sp eci fic  cons ens us   m echan ism s  s uch   as  proof  of   work   (Po W) .  The re  are  a lso  so m e  diff e ren t  m echan ism s   su ch  as  pr oof  of  auth or it y  (Po A u),  proof  of  un der sta nd i ng  ( P oU),   pro of - of - bur n  ( Po B ),   proof - of - ca pacit y  (P oC )  (also   r efer red  to  as  pr oof - of - sp ace) ,  proof - of - act ivit y  (P oAc) ,  pro of  of  validit y  proof  of   el a ps e d  tim e  (PoET ),   pro of  of   i m po rtance   (PoI ),   delegate d  pro of - of - sta ke  (D P oS)  (also  cal le d  pro of  of  sta ck ),   a nd  le ased  pro of - of - sta ke   (LPoS) [ 41] .     2.2.1 .   Pr oof o f  w ork   In   pro of  of  w ork  c onse ns us  m echan ism ,  m iners  c om pete  with  the   po wer - sh a rin g  of  the ir  com pu te rs   to  s olv e  a   “co m pu te r  puzzl e, ”  w hich  is   ha r d  to   s olv e,   but  the  res ult  c onfirm ation   s hould  be  ea sy.  T his  pu zzl e   include s  nonce   determ inati on .  The  nonce  is  a  rando m   string   that  is  add e d  to  data  in  ord er  to  create   dif fer e nt   has hes.  A   has h  f un ct io n  is  a  c rypto gr a phic   t oo l   that  pro duces  a  s pecific  cod e ,  w hich  is   cal le d  dig est   or  ha s h  value,   f or  each   inp ut  that  can  be  te xt  or   m ass age.  Cha nges  in  nonce  c h an ge   the  hash   in  ge ner al .  U su al ly ,  hi gh   processi ng  po wer  is used  to  so lve   this p uzz le   [42]. Th is   pr ocess  is   cal le d  m ining .   As   the   com pu ta ti on al   powe r   of   t he  gri d  i ncrea ses,  bl ocks  a re  create d  faste r.   T he  res pons e  to  this  cha ng e,  w hich  is  defi ned   by  a  thre s ho l d,   is  cal le d  the  di ff ic ulty   of   the  pro blem ,   and   it   is  per iod ic al ly   adj us te d  in  orde r  to  con t ro l  the  a m ou nt  of  blo c k  pro du ct io n.   T he   first  m iner,   who  so l ves  the   pu zzl e  will   put  the  answ er  on  the  netw ork  t o  be  ve rified  by   oth er  m e m ber s,  and  they   receive  r ewa rds  for  fi nd i ng   the  a nswer .  The  m ini ng   op e rati on  ha s  two  m ai n  go al s  in   the  pr ocess  of  base  c rypt oc urren cy .   Ve rif yi ng   the   co rr e ct ness  of   net work  tra ns act ion s   an d  c reati ng  ne w   dig it al   coins  a s  the  m ining   rew a rds  are  the  goal s.  A  lot  of   ene r gy  is  need e d  to   ha nd le   this  m e as ur e .   This is the  fu ndam ental  d efec t of  t he pr oof o f  w ork  m et ho d. For in sta nce,   bitcoin t ran sa ct ion s  by  2020  w il l be   as m uch  as to da y’s ele ct rici ty cons um ption  in Denm ark   [43 ] .     2.2.2.  Pr oof o f  st ack    In  proof   of   sta ck  syst em ,  m i ner s   do   not  c om pete  with  ea ch  ot her .   O n  t he  co ntra ry,  t he y  co operate  with  each  othe r  to  kee p  a  validat io n  colle ct ion .  I n  this   m et ho d,   a nyon e  who  has  coins  of   a  pa r ti cular   blo c kch ai n  (e. g. ,  Et hid ium )  m us t   lock  the   coins  as  the  deposit  in  the   blo ckc hain  w hich  is  cal le d  sta cks.   The n  netw ork  validat ors  pa rtic ipate   in  the  blo ck  cre at ion   pr ocess.   I n  this  s yst e m ,  the  nex t  blo ck  ge ner at or   is  sel ect ed  rand om ly   by  the  sy stem .  Ther ef or e,  anyo ne  has  m or e  sta cks  ha s   m or e  cha nc e  of   bein g  sel ect ed .   This  m et ho d  ha s  an  over whel m ing   ad va ntag e  acco rd i ng   t o  pro of   of  w ork  m et ho d.  It  do e sn ’t  nee d  c ompu te r - base d  com pu ti ng,  an d  it   re duces  e nergy  c on s um ption ,  w hich  ultim at ely  le ads  to  a  r edu ct io n  i n  th e  final   cost  [ 44 ] .  If   a nyone  thin ks   a bout  de fr a ud,  al l  their  sta cks   will   be  sei zed ,  an d  th ey   will   be  dism issed  from   the  syst e m .  Since  the re  is  no   com pu ta ti on al   op e rati on  in  t his  syst em ,  the re  is  no  bo nus  for  ge ne rati ng   a  new  blo c k,  a nd  on l y t he  tra ns act io n verificat io n f ee is cha rg e d.  This alg ori thm  is sti ll  b ei ng  upgra ded.      2.2. 3 .  Pr oof o f v alidi t y   The  proof  of   va li dity   al go rith m   is  based   on  t he  pri nci ples  of  the  a uth e ntica te d  identit ie s  or   validat ors   on  the  bloc kc ha in,  a nd  they   don’t   need  to  c om pete  fo r  c omplet ing   t ransac ti on s.   By   us i ng  this  new  al gor it h m ,  al l  par ti ci pan ts  in  a  colle ctive  ag reem ent  are  known  an d  va li d.   The  pro of   of   validit y  al go rithm   app ears   ver y   su ccess fu l  i n  the  outp ut,  a nd  it   is  opti m i zed  f or  pri vat e  netw orks .  T her e fore,  t his  m echan ism   will   be  inco rpor at e d  i n bloc kc hain u nl ikely  d ue  t o  it s centrali ze d n at ur e.       3.   BL OCKCH A IN’S  APPLI C ATIO N  I N DI STRIBUTE D GE NER ATIO N   The  dece ntrali zed  st ru ct ur e   of  blo c kch ai n  is   pro portio nal  t o  th e  decen t rali zed  c on tr ol  a ppr oac h  a nd   bu si ness  proce sses  at   the  l oc al   le vel  an d  di stribu te d  ge ne rati on.  T he  ope rators  of   t he  energy  sect or  an d   the  exp e rts  in   cor res pondin g  com pan ie s  belie ve  that  blo ckc hain  is  capab le   of  so lvi ng   the  chall e nges  of   the  distri bu te d  energy  syst e m   in  the  f utur e  [45].  On e   of   the  f undam ental   chall eng es  is  decen t rali zat ion   a nd  dig it iz at ion   of   e m erg ing   e ne rg y  syst em s  wh ic h   re qu i re s  inv est igati ng ,  disco ve rin g,  and   acce ptin g  ne w  m et ho ds  a nd  te chnolo gies. T r ansacti ons in  t he  ene rg y sec t or  a re conside r ed  dif fer e nt from  the f inancial  sector   because   the   de li ver y  of  el e ct rici ty   to  the   cust om ers  an d  s ubscri ber s   s houl d  be  c onside red   physi cal ly .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       Blockch ain o ut loo k f or   de plo y men t  of  IoT in   distri bu ti on  net works  and sm art  hom es   ( Heli as ad at Hossei ni an )   2791   These  tra ns act ion s  a re  not  onl y  about  pr ic e  a nd   i nfor m at ion   value  but  al so  about  ene rg y  tradin g  tra ns m it te d  thr ough  the  ne twork  i nfrastr uc ture.   I n  this  sect ion ,  so m e  blo c kch ai n  pro j ect s  are  pro vi ded   f or   distrib uted  gen e rati on.  M os t  of  these  pr oject s  are  de velo ping  or  te ste d  as  prot ot ypes,  a nd   t he y  are  no t  ye t   fu lly   com m ercial iz e d.     3.1.  P ower l edger   Power   Le dg e r   is  a n  e nerg y  com m erce   net work  tha t  operates  pe er - to - peer  on   the  m ajor   cryptoc urre ncies  an d  re ne w able  ene rg y  e xch a nges  in   bl ock c hain   i n  Wester n  Au st r al ia .  Power  L edg e r   platfo rm   pr ov ides  inter oper abili ty   between   va rio us   m echan ism s  of   m ark et   m anag e m ent,  pr ic in g,   a nd   el ect rical   m eas ur em ent  un it s  (k il owat t  pe r  hour)  t hro ugh  purc hase d  to ke ns.    It  al s o  co nt ro ls  th e  m ark et   by  two - to ken ecos yst e m s in  two  blo c kch ai n   la y ers (SPa rk z  and PO W R ) [ 14 ] .     3 . 2 .   PW R  c om pa n y   P W R  Com pany   wo r ks   i n  pe er - to - peer   c omm erce  of   ren e wab le   e nergies .  H ou se hold  e qu i pm ent  of   this  com pan y  stores  e ne rg y  in  lo ng - li fe  ba tt eries  instea d  of  im m ediat e   en e rg y  sel l  i n  order  to  sta bili ze   the  net work.  This  pr oj ect   is   currently   r unning  on  t he  E there um   platfor m ,  bu t  acco r ding  to  t he  pr opos e d  ro a dm ap,   in  the  near   fu t ur e ,  it   will  be  transferre d  to  it s  base  cryptocurr en cy   (PW Rt oken )  wh ic h  is  based   on   energy.  A P WRtok e n  is e qu a l t o  1 M W , whi ch  ca n be e xc ha ng e d  i n glo ba l t rad in g  m ark e ts [15].     3.3.  Ke y2 e ner gy   The  m ai n  idea  of  Key 2Ener gy   is  that  m any  apar tm ents  off er  thei r  sel f - produce d  s olar   e nergy  instea d  of   us i ng   pow e r  f ro m   the  gri d.  This   offe r  is  to  their  te na nts  at   lowe r  pr ic e s.  T wo   facto rs   are  in volve d  i n  this   process:  a n  at tem pt  to  m axi m iz e  ho use hol d  inc o m e  by  sel li ng   pr oduce d  s olar  e nergy   in  the  l ocal  m ark et   at   the  be st  possi bl e  cost;  try in g  to  m ini m iz e  the  ge ner al   c os t   of   el ect rici ty ,  su ch   as  el e vato r s  an d  t he  li ghti ng  of  the  sta irwell s.   For  sm art  deals  and   c ontra ct s,  the  bl ockchain   is  us e d  as  a  m ark et pl ace  in  this  ki nd   of   structu re  [ 15] .  In   this  co nte xt,   the  m os t  pr om inent  qu e sti on   is  how  t o  determ ine  the  ro le   of  ope rator s  of   the  transm issi on   syst e m ,  distribu ti on  syst e m ,  and   distri bu te d  ge ne rati on   source s  [ 46] .  The se  em plo ye es  con ti nue  t o  ca rr y  ou t  t heir   du ti es  in   the  ph ysi cal   in fr as tructu re  of   t he   powe r  gr i ds,  an d  t hey  ar e  al so  respo ns ible  be cause  of  the  sta bili ty   and   s us t ai nab il it y  of   t he   syst e m .  Thes e  operat or s   wil l  receive  t heir  wag e s  du e   to  netw ork  m ai ntenan ce   an d  re pairm ents.  T hey  kee p  bein g  res po ns ible  for  s upplyi ng   t he  e ne rg y  of  decen t rali zed e nergy tra ns act ion s  a gr ee d between  p a rtie s a ccordin g  t o  the   lim i ta ti on   of t he ph ysi cal  sys tem s.       4.   INTER NET  OF THI NGS  BASED  O N  B LOCK CHAI N  I N  THE  E N ERGY FIE L D   In te r net  of   t hings  is  a  se ns i ble  an d  pract ic al   way  t o  c onnec t  m any  ty pes  of  eq uip m ent  to   each  oth e r   thr ough  s pecifi c  softwar e,  se nsors ,  dev ic es ,  e tc .  Thi ng s   incl ud e   ve hicle s,  hom e  app li ance s,  sm artph ones ,  et c.  In   this  te ch nolog y,  al l  dev i ces,  wh ic h  ar e  connecte d  to  a  netw ork,   are   able  to  operate  aut om a ti cal ly.   These  dev ic es  are  f ully   auto m at ed  to  m ai ntain  sp eci al   res pons es  base d  on  en vir onm ent al   changes.  T he y  can   al so   exc ha ng e  var i ou s  data  w it h  dev ic es  i n  oth e r  net works   without  any  hum an  interfer e nce  [ 4].  Bl oc kc hain   facil it at es  peer - to - pee r  dig it al   transa ct i on s;   thu s ,  pote ntial ly   they   can   act ivate   m achine  to  m achine  ( M2M )   com m un ic at ion s  a nd  data  e xch a nges  betw een  sm art  de vi ces.  L ots  of  s m a rt  dev ic es   will   be  c onne ct ed  to   the  inter net  (20.8  bill ion   de vices)  by  2020  [ 10 ] .  Sm art  dev ic es  a nd   data  transm issi on   te ch nolo gies  ar e   increasin gly  be ing  us e d  in  t he  fiel d  of  e ne rg y;   powe r  s yst e m s  include d.  This   inc re m ental   proces s,  al on g    with  the  aut om at ion   power  and   m assive  data  analy sis,  can  pote ntial ly   create   a  valu able  energy  chain  in     the en e r gy sect or [47 ] .     A  us ef ul  analy sis  of   these  dat a  increases  po wer   syst em   per f or m ance  and  asset   detect ion ,  w hich  can   be  le d  to  c ons idera ble  cost   r edu ct io ns.  Digi ti zi ng   el ect rical   facil it ie s  prov i des  a n  opport un it y  to  im pro ve   netw ork  pe rfo rm ance,  bill ing   proces ses,  powe r  supp ly   chain,   oppor tun it y  to  exp l or e  new   s our ces  of  innov at io n,  an d  new   busines s  m od el s.    By   increasin g  t he  nu m ber   of   de vi ces  that  ge nerat e  a  huge  am ount  of   data  in  high  frequ e ncy,  t he  tr aditi on al   ce ntr al iz ed  ap proac hes  will   def i nitel y  be  inef fici ent.  T her e f or e,   local   decisi on  m aki ng   a nd  distrib ution   c ontrol  can  dec rease  t he  com pu ta ti onal   res ources  requirem ent,  wh ic h  is  need e d  to  opti m iz ed  fu tu re  powe r  syst em s .  D ue  to  the  de centrali zed  st ru ct ur e,  c ollab or at ive  w ork,   bein g  op e n - sou rce,  a nd  hi gh  secu rity   of   blo c kc hain,   it s  perform a nce  ca n  fa ci li t at e  the  us e   of  t he  inte rn et   of  thin gs .   Au t om at ed  m a rk et in g  fact or s ,   wh ic h  are  a n  i nteg ral  par t  of   sm art  dev ic es,  are  able  to  det erm ine  ideal   pri ci ng   strat egies  for  energy  tra ding   thr ough  t he  bl ock c hain   platf or m   based  on  the   pref ere nce s  an d  will ingn ess  of   the  us e r.   T hese   dev ic es  ca n  be   program m ed  to  achieve  pr e determ ined  go al s,  su c h  as  aut om atical ly  increasin g  energy  eff ic ie ncy  or   m ini m iz ing   ene rg y  purc hases  f rom   the  m ai n  network.  The  r ules  an d  sugge sti on s     m ade  by  each   dev ic e  are  ke pt  inv al id  a nd   reli able  datab ases,  an d  cert ai nly,  they   de pend  on   t he  ki nd   of  reg ist ere d  inf orm ation ;  so m e   of   them   su ch  as  the  pr i va cy   and   an onym i ty   of   ind ivid ual  do m est ic   and  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  10 , No .  3 ,  J une  2020  :   27 87   -   2796   2792   industrial   co nsum ers  can  be  a  key  issue  for   i m ple m entat io n  of  inte rn et   of  thin g  s yst em .   As  it   is  evide nt  i n  Fig ure   1,   tra diti on al   powe r  s yst e m   con sist s  of   gen e rati on,   transm issi on ,  and   distrib utio n  la ye rs  w hic h  are   ver ti cal ly  integ rated.         E x i s t i n g   G ri d Bl o c k ch ai n - b as e d   Smart   G ri d s P o w e r   l i n e s C o m m u n i c a t i o n   l i n e s     Figure  1. The  s tructu re  of tra di ti on al  power s yst e m s v ersus  blo c kch ai n - bas ed  sm art g ri ds       The  gen e rati on   sources  a re u s ually   far  f r om   consum ption   c enters.   The   loa ds  h ave no  inte racti on  w it h  the  up st ream   g rids,   a nd   the  ge ner at io n  sour ces  are  us ually   instal le d  in  lar ge - scal e.  O n  the  co ntrar y,  in   s m art   gr i ds ,  par ti cu la rly   in  m od er n  blo c kch ai n - bas ed  secu re  gri ds,  the  powe r  sy stem   is  hig hly  interco nnect ed,  and  the  dem and - si de  virt ual  pow er  plants  sat isf y  par t  of   dem and   local ly .  Th e  loads  can  be   serv e d  thr ough  local   so urces ,  an d  th e  energy  excha ng e  ca n  be  sta rted  after  v eri f ic at ion   of   t he  f inancial   transa ct ion .  T his  m e asur e  m us t  be  done   autom at ic al l y  an d  insta ntan eousl y.  Th us ,   the  validat io n  of   purc hase rs  and  sel le rs  m us t  be   disti nguish e d  t hro ugh  the   sec ur e  platf or m   of   bl ock c hai n.   A  loa d  at   a  l oc al   le vel  m a y  be  se rv e d  by  m any   energy  pr ov i de rs  in  m ic ro gri ds ,  virt ual  powe r  plants,  or   dem and   re s pons e  ca paci ti es  nearby.  Hen ce ,   a  com plica te d  fina ncial   acco un ti ng  syst em   m us t  exist  to  handle  s uc h  a  m assive  num ber   of   hi gh - f requen c y   transacti ons  fa irly   and   acc urat el y.  This  hur dle  c an  be  ov e rco m e  by  enjo yi ng   the  te c hnology  of  bl ockchai n  inco rpor at in g c loud c om pu ti ng tech niques  a nd IoT - ori ente d  in fr a struct ur e s.    Fu tu re  po wer   syst e m s  will   b e  highly   com plica te d  and   int ercon nected,  i n  w hich  a  m assive  body  of   data  will   be  ge ner at e d  a nd   m us t  be  proce ssed.   A  m assive  am ou nt  of   m ic ro transacti on s   at   a  local   scal e  for   powe r  trade  betwee n  m ic r os ou rces  a nd   end - us ers  m ust   be  ha nd le d  so   that  the  c urren t  str uctu r e  an d  m echan ism s  of   the  ba nk i ng  syst e m s  are  un a ble  to   dea l  with  a nd  pr o cess  t hem .  In   s u ch   a  c onditi on ,   the  em plo ym e nt  of  c ryptoc ur ren ci es  is  i ndispen sable.   The   m assive  body  of   data  pro du c ed  by  I oT  i ns tr um ents  and   de vices  ne cessi ta te s  the  inco r porati on  of  arti fici al   intel li gen ce  te ch niq ue s  su c h  as  da ta   m ining ,  m a chi ne   le arn in g,   big   da ta   analy ti cs  t hro ugh  a  cl ou d - base d  en vir onm ent  fo r  cl oud  c om pu ti ng.   Af te r  the  a dvent  of   powe r  m ark et s  an d  restr uctu r ing   a nd  der e gu la ti on   of  t rad it ion al   powe r  sy stem s,  the  inc orp or at io n  of  I oT  i n  powe r  syst em s ,  as  t he  ce ntra l  cor e   of  t he  e nergy  ec os yst em ,  al on g  wit h  m od ern iz at io n,   dig it al iz at ion ,  a nd   sm art iz at ion   of   gr i ds   ca n  be  counted   as  t he   ne xt  re voluti on  in   po wer  sys tem s.  In   sm art   gri ds ,   the  l oa ds   a re  m or e  el ast ic ,  wh ic h  m eans  they   are   m or e  r esp on si ve  a nd  pr ic e  se ns it ive.   The  l oa ds   ca n  be  i nfor m ed  a bout   the  rea l - tim e  pr ic es  throu gh  di ff ere nt  IoT - ba sed  interfa ces  and   ca n  m ake  bette r  decisi on s,  wh ic h  ind ic a te   ho w  sh oul d  they  p a rtic ipate   i n  de m and   r esp onse   pro gr am s.  Fig ure   2  il lustrate s  the p ara dig m   of  a b loc kch ai n - base d  sm art  gr id  with  the  inte gr at i on   of   E Vs ,  r oof t op   s olar  pa nels,  sm al l - sca le   wind   t urbin es  on   a  l ocal  scal e.   The  loa ds   ha ve   al so   inf or m at ic   data  exchang e  with  the   networ k  to  a cqu i re  real - ti m e  data  of   the  gr i d’ s   el ect rici ty   pr ic e  thr ough  sm a rt  m e te rs.   The   loads  ha ve  al so   rem ote  co nt ro ll ing   a nd  in te ll ige nt  auto m at ic  con t ro l  over  m any  equ i pm ent   and   de vices  th at   it  helps  to  m axim iz e  the  eff ic ie ncy  of   the  gr i d’ s  ope rati on  an d  to opti m iz e their cons um ption  thro ugh  sec ur e inform at ic  interf aces a nd  platfor m s.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       Blockch ain o ut loo k f or   de plo y men t  of  IoT in   distri bu ti on  net works  and sm art  hom es   ( Heli as ad at Hossei ni an )   2793   5.   I o E I N  S M ART  BUILDI NGS A N D  S M A RT H OMES   The  co nce pts  of   sm art  bu il din gs   a nd   sm art  ho m es  are  viable  so luti ons  to  perf or m   eff ic ie nt  energy   aud it   m easur es   in  dem and - sid e.  This  m at te r  will   be  m at eria li zed  us in g  the   internet  of   e ne rg y  ( I oE)   c onc ept  to  m anag e  var i ous  c ontrib utor s  co rr es ponde d  with  dif fer e nt  en er gy  co nsum ption s  for   en d - us e rs  s uc h  a s  el ect rici ty ,  gas,   and   heat.  I o E   is  def ined  as  a  sp eci fic  fiel d  of   I oT  that  de li ne at es  the  app li cat ion s  of  I oT  in   the  en er gy  sec tor.  Th e  a utho rs  in   [ 17]   ha ve   presente d  a n  autom at ed  lo cal   m ark et   for   a  sm art  resid e ntial  bu il di ng in o rder to  m erg e b l oc kch ai n  a nd int ern et   of thin gs  in d ist ri bu te d g ener at io n .         Bl o c k ch ai n - b as e d   N e t w o rk S t o r a g e P h o t o v o l t a i c s W i n d C o n v e n t i o n a l   g e n e r a t i o n R e s i d e n t i a l   u s e r S m a r t   M e t e r s S m a r t   M e t e r s S m a r t   M e t e r s I n d u s t r i a l   u s e r C o m m e r c i a l   u s e r V 2 G     Figure  2. The  s tructu re  of a s m art g rid  w it h t he  integ rati on  of d em and - sid e m ic ro sou rces       In   this  sc hem e,   the  roof   of   t he   bu il di ng   is  co ver e d  by  s olar  pan el s  a nd   al l  the  sm art  ho m e   app li ances   are  intel li gen t  and   flexi ble,   and   they   are   m easur ed  by   bid irect io nal  s m art   po we r  f low  m et ers.   In   su c h   a  buil ding,   bl ock c hain   ca n  detect   the  po wer  pro duced   by  eac h  dev ic e  an d  m ake  it   possible   to  e xch a nge   energy  bet wee n  di ff e ren t  vendors  a nd   c us t om ers.   I n  sm art  com m ercial   buil din gs,  I oE  e nhance s  the  ca pa bili t y  of  buil ding   m anag em ent  sys tem   to  boost   auto no m y  and  im pr ov e   the  con t ro ll in g  functi ons  a nd  optim iz e   consum ption   i n  an  e ff ic ie nt   way.  Th e  co nn ect ivit y  pro vid e d  by  the  Io E  al lo ws  for  the  inte gr at i on   of   autom at ed  sys tem s  and   intel li gen t  dev ic es .  Sensors  for  detect ing   m oti on,  noise ,  m oistur e,  te m per at ur e ,   hu m idit y,  fire  and  sm ok e,  ca r bon  dioxid e  a nd  hazar dous  ga ses,  sec ur it y  a nd  acce ss   c on tr ol   syst e m s  al l  su pp ly   data an d  a naly ti cs in r eal - tim e .    The  fa st  res pons ive ness  of   t hi s  syst e m   allow s  buil di ng s  t o  ada pt  to  c ha ng i ng   c onditi ons  an d  m ake  real - ti m e   al te r at i on s  that  re su lt   in  increa sed  ef fici ency   and   reduce d  op e rati ng   c ost s.  En j oyin g  this  inf or m at ion ,  buil ding  m anag ers  are  able  to   antic ipate   the  need s  a nd   c onsu m ption   patte rn s  of   te na nts ,  their   pr e fer e nces   f or  li ghti ng,  heat ing   or  ven ti la ti on   an d  ha ve  su pe r vis io n  on  secu rity   syst em s,  util i ty   m eter s  or  water  a nd  wast e  dis po sal ,  to   nam e  bu t  a  fe w.   Sm art  ho m es  an d  buil dings  a re  a ddress ed  as   a  s ubcat egory  of   sm art  c it ie s.   Re gard  to  the  prolife rati on   of  el ect ric  veh ic le s,  pa rtic ularly   wi th  V 2G   ca pa bili ty ,   the  m anag e m e nt  of   a n  e xten sive  num ber   of  EVs  w hich  has  hi gh ly   vol at il e  and   stoc hastic   co ns um ption  patte rn s   is  highly   chall en ging.  These   are   re garde d  as   no n - sta ti c  m ob il e  load s  that  c an   a bs or b  or  in j ect   pow e r   to  the  gri d  e ve rywhere  in  a  powe r  syst em .  They  can  e xc ha ng e  powe r  wi th  the  gri d  th r ough  pu blic  pa rk i ng   lots  or   resi dent ia l  EV  su pp ly   equ ipm ent.  D ue  to  their  highly   unpr e dicta ble  natu re,  it   i s  reco m m end ed  to   m on it or  EVs i n  re al - tim e in ord e r  to  prese rve the sta bili ty  o f  the  distri bu ti on grid . T hu s , a  cloud  netw or k   m us t   be  acce ssi ble  in  a  ce rtai n  vicinit y  of  the  ci ty   to  c ov e r  al l  E Vs  wh ic h  a re  m on it or ed  by  an  op e rato r  e njo yi ng   Io T  te c hnol ogy.  The  re side ntial   EV  sup pl y  equ ipm ent  is  al so   in  co m m un ic at ion   with  an  e ne rgy   hub  con t ro ll er,  wh i ch  is  respo ns ib le   fo r  opti m iz i ng   al l  kinds  of   energy  con s um pt ion   an d  ge ner at io n  in  a  buil ding   or   ho m e  wh il e  prop e r  sto ra ge  de vices  f or  el ect rici ty  and   heat  are  i ntegr at e d.   T he  e nergy  hub  c on trolle r   gathe rs  the  ins ta ntaneous  data  of   al l  equ ip m ent,  loads,   a nd   the  netw ork   throu gh   sm art  m e te rs  and   IoT - ba se d  sens or s  [ 48 ] .  To  s um   up ,  t he  inte gr at io n  of   IoT  te ch nolo gy  in  the  reside ntial   sect ion   bri ngs  de ci sive  adv a ntage s in  term s o f  ef fici ency.    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  10 , No .  3 ,  J une  2020  :   27 87   -   2796   2794   As  it   is  po rtra ye d  in  Fig ure   3,   an  I oT - eq ui pp e d  sm art  ho m e  en com passes  var io us   pa r ts  su ch  as   a  s m ar t  do or  lock  syst e m ,  secur it y  syste m ,  s m art  a ir  conditi on in g,  li gh ti ng   co nt ro l  syst e m ,  e nergy   m anag em ent  syst e m ,  app li an ce  co ntr ol  sys tem ,  s m art  the rm os ta t,  s m art  bat hroo m   ap pliance,   ga ra ge   do or   op e ne r,   et c.  O ne  of  the  m ai n  par ts  of  these  su bsy ste m s  is  corr el at ed  with   ho m e  app li an ces.  N ow a days ,  hom e  app li anc e  m anu fact ur e rs  are  equ i pp i ng   t hei r  pro duct s  wit h  m od er n  de vi ces  w hich  e na ble  the  dev ic e   to  be  m on it or ed  a nd   co ntr olled  re m ote ly   through  a  central   co ntr olli ng   syst em   and   can   ha ve  sel f - m anage m ent  capab il it y  to  m ake  decisi on   how  t o  deal  with  the  upstr ea m   gr id  for  t he  ab sorpti on   of   el ect rici ty   at   sp eci fic   tim es,  wh ic h  le ads  to  co ns i de rab le   co st  reducti on   a nd  ene rg y  savi ng.  For  instance ,  Zig bee  prot oco l  c an  be   us e d  in  was hing  m achines  an d  dis hw as he rs  to  sta rt  the  m a chine  a uto m at i cal ly   at  the  hour s ,  w hen   t he  gr i d’ s  el ect rici ty  p rice i s at the l ow e st l evel.       Lighting Co ntrol  Sys tem Smart Air  C onditione r Ener gy M a nage ment Applian ce  C o ntr ol Smart T h er most at Security Syst em Smart Ba t h r oom A ppliance Garage  Door  Ope ner Smart Door  Lock     Figure  3. The   var i ou s  appli ca ti on s  of IoT i n a sm art h om e       6.   CONCL US I O N    Bl ock c hain  te chnolo gy  is  a   m od ern  in no vation  that  ha s  the  a bili ty   to  be  de plo ye d  in  dif fer e nt  sect ion s   of  power  syst em s,  par ti cularly   f or  integ rati ng  sm a ll - scal e  distrib uted   ge ner at io n  s ources   an d  m aki ng   them   s m art  to  increase  t he  ob serv a bili ty ,  co ntr ollabil it y,  and  the  le vel  of  auto nom y  of   distrib ution  ne two rk s  and  m ic ro gr i ds.  Cu rr e ntly ,  the   m os t  popula r  po i nt  of  bl ock c hain   in  t he  e ne rg y  fiel d  is   it s  secur e   e nv ir on m ent  for  est ablishi ng  pee r - to - pee r  m ark et place  a nd   bilat eral  tra des.   He nce,  va rio us   sce nar io s   hav e  bee n  pro po s e d  in  this  dom ai n .  T hese  sce na r ios  in cl ud e   est ablishin g  l ocal  ene rg y  m ark e ts  in  s uc h  a  w ay   that  resi dent s  of   neig hborh oods  exc hange  e ne rg y.   I n  this   pap e r,  in  a ddit ion   to   in vestigat ing  the  bas ic   con ce pts  of  thi s   te chnolo gy,  a  var ie ty   of   c onsens us   al gorith m s   hav e  bee n  inv est igate d,   a nd   gen e rall y,  there  is  a  disc ussi on  about  the  pu blic,  pr ivate ,  a nd   con s or ti um   bl ock c hain .  I n  the  f ollow i ng,  so m e  of   the  ex ist ing   sta rtu ps   wh ic h  currently   us e  this  infrast r uctu re  are  intr oduc ed  in  orde r  to  pro du ce  power  throu gh   dist ribu te d  ge ner at i on   a nd   to  tra de  e ner gy .  I n  the   la st  sect ion ,   in  a ddit ion   t o  i ntrodu ci ng  the  te c hno lo gy  of  th e  inter net  of  t hings ,   the  colla borat ion   of  this  te chnolo gy  with  blo c kc hain   app li cat ion   i s  stud ie d.  I ntrod ucin g  thes e  two  te chnolo gies  a re  ine vitable   in  the  e ne rg y  f ie ld.  The   w or l d  is  p r op el li ng  int o  a  sm arter  w or l d  with   m or e   intel li gen t  syst e m s,  and   t he  i m ple m entat ion   of   t hese  in fr a structu res  t oward   global  pro gr ess   an d  s us t ai nab le   dev el op m ent  is  inevita ble.  W it h  res pect  to  the  no velty   of   the se  te chnolo gies,  f uture   proj ect s  in  re search ,  si m ulati on ,  an d  operati on   s ect or s  will   be  m or e  com prehensi ve  a nd   el a borated.  For  f ur the r  stu di es  in   the  f uture,   s ome   sta rtu ps  (Sol arCoin ,  Ba nk y m oo n,   Ele ct r on,  PonT on,  G ridS in gula rity ,  these  e xc hange,   Da j ie ,   LO 3  Ene r gy, NRGc oin, an d Sha re &  Cha r ge )  are  pro p os e d  w hich  a re all  acti ve  in the dom ai n  of  b l ockchain ’s   app li cat io ns   i n  the  e ne rg y  s e ct ion ,   an d  ca n  be   analy se d  i n  detai l  f or  th e  em plo ym ent   f or  sp eci fic  goal s  in  powe r  in dustry .       REFERE NCE S   [1]   M.  H.  Rehmani ,   M.  Rei ss lein,   A .   Ra che di ,   M.  Er ol - Kanta r ci ,   and   M.  Rade nkov ic,   “ Inte gra t ing  Re newa ble  Ene r g y   Resourc es  Into   t he  Sm art   Grid:   Rec en t  Deve lop m ent s  in  Inform at ion  and  Com m unic at ion   Tec hnologi es, ”   IE E E  Tr ansacti ons on Indus trial   Infor matic s ,   vo l .   14,   no.   7 ,   pp .   2814 - 2825,   Jul.   2018.   [2]   K.  Valtane n ,   J.  Bac k m an,   and  S.  Yrjola,  “ Blockcha in - Pow ere d   Value   Cr eation   in  t h e  5G  and  Sm art   Grid  Us e   Cases, ”  IEEE Ac ce ss . ,   vol. 1 ,   no .   1 ,   pp .   99 ,   2009 .   [3]   H.  Hos seini an,   and  H.  Dam ghani ,   “ Sm art   Ho me   Ene rg y   Mana gement ,   using  IoT  S y stem ,”  5t h  Confe renc e  o n   Knowle dge   Base d  Engi n ee ring   a nd  Innov at ion  ( KBE I ) ,   IE EE ,   pp .   905 - 910 ,   Feb .   2019 .    Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec  &  C om p  En g     IS S N: 20 88 - 8708       Blockch ain o ut loo k f or   de plo y men t  of  IoT in   distri bu ti on  net works  and sm art  hom es   ( Heli as ad at Hossei ni an )   2795   [4]   C.   Battist el l i ,  P.   McKee ver ,   S.   Gros s,  Ponci,   F. ,   and   Monti,  A.   “ Im ple m ent ing  ene rg y   serv ice  a utomati on  using   cl oud  te chno log ie s  and  pub li c  c om m unic at ions  net works , ”   In  Sustainabl e  cl oud   and   ene rgy  ser vi c es ,  Springer,  Cham,  pp.   49 - 84 ,   2017 .   [5]   Shahinz ad eh,   H. ,   Moradi,   J. ,   Gh are hpe ti an ,   G.  B . ,   Nafi si ,   H.,   an d   Abedi,   M. ,   “ I nte rne t  of  Ene r g y   (IoE )  in  Sm art   Pow er  S y stems , ”   In   2019   5th   Confer ence  on   Know le dge  Bas ed  Eng ine e ring   and  Innov atio n  (KBEI),  IEEE.     pp.   627 - 636 ,   20 19 .    [6]   Bedi ,   G . ,   V enayaga m oorth y ,   G .   K.,   Singh,   R. ,   Br ooks,  R.   R . ,   and   W ang,   K.  C . ,   “ R evi ew  of  In te rn e t  of  Th ings  (IoT )  in  e l ectri c  power   and ene rg y   s y st ems , ”   IE EE   Inter net   of   Things   Jo urnal ,   vol .   5 ,   no .   2,   pp.   847 - 870 ,   2018 .   [7]   McGuire ,   D.   P. ,   “ Forec asti ng  t he  Future  of  L ogisti cs:  The   F orm ula ti on  of  a n  Inte rne t  of  T hings  Capa bi li t y   In dex   (No.  AF I T - ENS - MS - 18 - J - 040), ”   Ai r  For ce   Insti tut e   Of  Technol ogy  Wri ght - Pat t erson  A FB   OH   Wright - Pat te rs on  AF B   Unite d  S tat es ,   2 018 .   [8]   Hana fi  Ich san ,   M.  H. ,   Ku rnia w an,   W . ,   and   Akbar,   S.  R . ,   “ UD P  Perva sive  Protoc ol  Inte gr at ion  wi th  IoT  for  Sm ar t   Hom e  Envi ronm ent   using  La b VIEW ,”   Int ernat ional   Journal  o f  El e ct ri cal   and   Computer  Engi nee ring ( IJE CE) ,     vol.   8 ,   no .   6 ,   pp .  5342 - 5350 8 ,   20 18 .   [9]   Hos seini an,   H . ,   and   Dam ghani,  H. ,   “ Ide a l  pl a nning  of  a  h y b rid  wind - PV - di ese l  m ic rogr id  fra m ework  with   conside ra ti ons  f or  bat te r y   ene rg y   storag e  and  un ce rt ai nt y   o f  r enew abl e  en erg y   re source s,”   In   201 9  5th  Confe renc e  on  Knowle dg e  B ased  Engi n ee rin g  and  Innov ati o n  ( KBE I) ,   IEEE ,   pp.   911 - 916 ,   20 19 .   [10]   Siozi os,  K. ,   An a gnostos,  D., S oudris,   D. ,   and   Kos m at opoulos,   E . ,   “ IoT  for  Sm art   Grids,”   Spring er ,   2019 .   [11]   Yous efi ,   G.   R. ,   Kavir i,  S.  M. ,   L at if y ,   M.  A . ,   an d   Rahmati,  I . ,   “ El e ct ri ci t y   indus tr y   restr u ct uring   in  Ir an,”   En ergy   Pol icy ,   vol .   108 ,   pp.   212 - 226 ,   20 17 .   [12]   Shahinz ad eh,   H. ,   Moradi ,   J.,   Gh are hpe ti an ,   G.  B . ,   Naf isi,   H. ,   an d   Abedi,   M. ,   “ I oT  Archi t ec tu re  for  Sm art   Grids, ”   In   2019  Int ernat ional   Conf ere nc e  on  Protecti on   and  Aut omat ion of  Pow er  Syst em  ( IPA PS) ,   IE EE ,   pp.   22 - 30 ,   2019 .    [13]   K abol i,   S.  H.  A . ,   Selva r aj,  J.,   an d   Rahi m ,   N.  A. ,   “ Long - te rm   el e ct ri c  ene rg y   con sum pti on  fore cas ti ng  via   ar ti fi cial   coope ra ti ve   sea r ch  a lgori thm ,”   E nergy ,   vo l.  115,   pp.   857 - 871 ,   20 16 .   [14]   Stanc iu ,   A. ,   “ Bloc kch ai n  b ase d   distri but ed  co ntrol   s y s te m   fo r  edge  computi ng, ”   In   2017   2 1st  Inte rnationa l   Confe renc e  on   C ontrol  Syst ems and  Computer  Sc i enc e   ( CSCS) ,   IEE E,   pp.   667 - 671,   Ma y   2017 .   [15]   Bahra var ,   S.,   H os seini an,   H.  S. ,   Naz ari,  M.  E.,  and   Olamae i ,   J. ,   “ Modeli ng  and  coor dinated  con t rol  of  IPF C  and   SV C  to  improve   the  lo w  fr equenc y   osci ll a ti on  damping ,”   In   E l ec tri cal   Engi ne e ring  ( ICEE ) ,   Iranian  Confe r enc e   on   IEEE   ,  pp .   13 10 - 1315 ,   Ma y   2 018 .   [16]   Pegora ro,   P.   A.,  Meloni ,   A . ,   At z ori,   L.,  Cast el lo ,   P.,   and   Sul is,  S. ,   “ PMU - base d  distri buti on  s y s tem   stat e  est imati o n   with  ada pti v e  accura c y   exp loi t in g  loc al   de c ision  m et ric s a nd  IoT  par adi gm , ”   IE E E  Tr ansacti ons  on  Instrum ent ati on  and  Me asur eme nt ,   vo l. 66, no. 4 ,  pp.   704 - 714 ,   20 17 .   [17]   Khanum ,   A. ,   “ An  enha nc ed  se cur ity   al er t  s y s t em  for  sm art   hom e  using  IoT , ”  Indone sian  Jo urnal  of  Elec tri cal   Engi ne e ring a nd   Computer  Sc ie n ce   ( IJEECS) ,   vol .   13 ,   no .   1 ,  pp .   27 - 34 ,   2019 .   [18]   Pri y adh arshini,  S.  G.,   Subram ani ,   C. ,   a nd   Rosel y n ,   J.  P. ,   “ An   I OT  base d  sm art   m et eri ng  deve l opm ent   for  ene r g y   m ana gement  s y stem ,”   In te r national  Journal  of  El ectric al  and   Computer  Engi nee ring   ( IJE C E) ,   v ol.   9 ,   no .   4,     pp .  3041 - 3050   2 019 .   [19]   Dam ghani ,   H.,   Hos seini an,   H.,   and   Dam ghani ,   L. ,   “ Inve stig at in g  at tacks  to  improve  sec uri t y   an d  priva c y   in  RF I D  s y stem s  using  the   sec uri t y   bit   m e thod, ”   In   2019  5 th  Confe renc e  o n  Knowle dge  Ba sed  Engi ne ering   and  Innov ati on   ( KBE I) ,  IEE E ,   p p.   833 - 838 ,   201 9 .   [20]   Nala vad e,  A.,  R awa t,  D.,  and   Kana kia,  H. ,   “ B loc kch ai n  Tech nolog y :  Mos t  S ec ure   Dat aba se ,”   In   2018   Se co nd   Inte rnational   C onfe renc e  on  Inte lligent   Comp uti ng  and  Cont rol  Syste ms   ( I CICCS) ,  IEE E ,  pp.   1356 - 1362 ,   Jun.   2018 .   [21]   Za ch ari ad is,  M . ,   Hile m an,  G. ,   a nd   Scott,  S.   V. ,   “ Governa nce  a nd  cont ro l  in   di s tri bute d   le dg ers:  under st andi n g   the   chall enge s  f ac ing  blo ckc h ain  te chnol og y   in  fina nc ia l  serv ic e s ,”   Information  and  Or ganizati on ,  vol.   29 ,   no.   2 ,   pp.   105 - 117 ,   Jun .   2019 .   [22]   Menge lka m p,   E . ,   Nothe is en,   B . ,   Be er,   C. ,   Da uer ,   D.,   and   W ei nhar d t,   C. ,   “ A  bloc kcha in - b ase d  sm art   grid:     towar ds  sus ta ina ble   lo ca l  ene r g y   m ark et s ,”   C omputer  Sci ence - Re search  and   Dev el opmen t ,   vol.   33,   no.   1 - 2 ,    pp.   207 - 214 ,   20 18 .   [23]   Dang,   Ca n ,   Jian gfe ng  Zha ng ,   C hung - Ping  Kw o ng,   and  L i  L i.   " Dem and  Side  L oad  Mana gemen t  for  Big  Industr ia l   Ene rg y   Us ers  un der   Bloc k chain - Based  Peer - to - P ee r  E lectr i ci t y   M ark et, "   IE EE   Tr a nsacti ons on  Smar t  Gr id ,   vol.   10 ,   no.   6 ,   pp .   6426 - 6435,   2019 .   [24]   Pop,  C. ,   Cio ara,  T.,  Anta l ,   M. ,   Anghel,   I . ,   Sal om ie ,   I.,  and   B ert onc ini ,   M . ,   “ Bloc kch ai n  base d  dec en tra l ize d   m ana gement  of   demand  response   progra m s in   sm art   energ y   grid s,”   Sensors ,   vo l.  18 ,   no .   1 ,  pp .   16 2 ,   2018 .     [25]   Lue ch aphont har a,   K. ,   and   Vi jay a la kshm i,   A. ,   “ IO T  base d  appl i ca t ion  for  m onit ori ng  el e ct ri cit y   po wer  consum pti on  in  hom e  appl iance s ,”   Int er nati o nal  Journal  of  El e ct rica l  and   Computer  Engi nee ring   ( IJE CE ) ,  v ol.   9 ,   no.   6,     pp .  4988 - 4992 ,   2019 .     [26]   Hos seini an,   H.,   and   Dam ghani ,   H. ,   “ The   ec ono m ic   pra ct i cality   of  expl oi t at ion  C HP   (Co m bine d  Hea t  and  Pow er)   to  sca le   b ac k  pri ce s   in  insta nc e  hom e  appl i ance  m anuf ac tur ing  compan y ,”   In   2018  S mar t  Gr id  ( SGC 2018) ,   2018  IEE E   Confe renc e  on ,   pp.   1 - 5 ,   Nov.   20 18 .   [27]   Lombardi,   F.,   A nie ll o ,   L . ,   De  A ngel is,  S. ,   Marg her i,   A. ,   and   Sa ss one,   V. ,   “ A  bloc kchain - base d  infra struc ture   fo r   rel i abl e   and  cost - eff ectiv e  IoT - aided  sm art   grids , ”   Confe ren ce :   Livi ng  in  th e  Int e rnet  of  Things :  Cybe rs ec urit y  of   the   IoT  –   2018 ,   pp.   1 - 6,   Jan.   201 8 .   [28]   Moradi,   J. ,   Shah inz ad eh,   H. ,   and   Khanda n,   A . ,   “ A  Coopera ti v e  Dis pat ch  Model  for  the   Coordin a ti on  of  th e  W ind  and  Pum ped - storage  Gene r at ing   Com pani es  in   the  Da y - ahead   Elec tri c ity   Ma rke t ,”   In te rnat io nal  Journal   of   Re newab le   Ene r gy  R ese arch  ( IJ RE R) ,   vo l. 7, no. 4 ,  pp.   2057 - 206 7 ,   2017 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  10 , No .  3 ,  J une  2020  :   27 87   -   2796   2796   [29]   Shahinz ad eh,   H. ,   Moaz z ami,   M.,  Fathi ,   S.  H. ,   an d   Ghare hpetian,   G.  B.   “ Optimal  sizi ng  and  en erg y   m ana gemen t  of   a  grid - connect e d  m ic rogrid  using  HO MER  sof twar e ,”   In   201 6   Smar t  G rids  C onfe renc e  ( S GC ),   IEE E ,  pp.   1 - 6,     Dec .   2016 .   [30]   Menge lka m p,   E . ,   Gärt tn er,   J. ,   R ock ,   K. ,   Kess le r ,   S.,   Ors ini,  L . ,   and   W ei nhar dt ,   C. ,   “ Designing  m ic rogrid  ene r g y   m ark et s: A ca s e   stud y :   Th e  Broo kl y n   Microgr id,”   Applied Ene rgy ,   vol.  210,   pp.   87 0 - 880 ,   2018 .   [31]   Im baul t,   F. ,   Sw ia te k ,   M . ,   De  Be auf ort,   R . ,   &  Pl ana ,   R . ,   “ Th e  gr ee n  blo ckc h ai n:  Mana ging  de ce n tra lized  ener g y   produc ti on  and  c onsum pti on ,”   In   2017  IEE E   Int ernati onal  Con fe r enc e   on  En vi ron ment  and  E lectri cal   Eng ineering  and  2017  IE EE I ndustrial  and  Co mm erc ial   Pow er  Syste ms   Europ e   ( EE EIC/ I & CPS   Europe) ,   IE EE ,  pp.   1 - 5 ,  2017 .   [32]   Pieroni ,   A. ,   Sca rpa to,   N. ,   Di  Nunzio,   L.,  F al lu c chi ,   F. ,   and   Ras o,   M. ,   “ Sm art er   ci t y :  sm art   en er g y   grid  b ase d  o n   bloc kch ai n  tec hnolog y ,”   Int ernati onal  Journa l  on  Adv anc ed  Sci en ce ,   Engi ne ering  and  Information   Technol ogy ,   vo l. 8, no.  1,   pp.   298 - 306 ,   2018 .   [33]   Saber i,   S. ,   Kouhiza d eh,   M. ,   Sarkis,   J.,   and   Shen,   L. ,   “ Bloc k cha i n  te chnol og y   an d  it s  rel ationshi ps  to  sus t ai nable   suppl y   chain  m a nage m ent , ”   In te r nati onal Journal   of Product ion   R ese arch ,   vol.  57 ,   no.   7 ,   pp.   2117 - 2135,   2019 .   [34]   Yang,   T . ,   Guo,   Q.,  Tai,   X.,  S un,   H. ,   Zha ng,   B. ,   Zha o ,   W . ,   a nd   Li n ,   C . ,   “ Appl y ing  blo ckc h a in  t ec hnolog y   t o   dec en tra l ized  op era t ion  in  futur e  ene rg y   in te rne t ,”   In   2017  IEEE  C onfe renc e  on  En ergy   Inte rne t  an d  Ene rgy  Syst em   Inte gration   ( EI2) ,   IEE E ,   pp .   1 - 5 ,   Nov .   2017 .   [35]   Risius,  M.,  and   Spohrer,   K. ,   “ A  bloc kch ai n  r ese a rch   fra m ework,”   Busine ss   and   In formation  Syst e ms   Engi nee ring ,   vol.   59 ,   no .   6 ,  pp .   385 - 409 ,   2017 .   [36]   Pongnum kul,   S.,   Siripa npor nch ana ,   C . ,   and   T haj ch a y apong ,   S.,   “ Perform anc e  ana l y sis  of  p riva t e  bloc k cha i n   pla tforms   in  va r y ing   workload s,”   In   2017  26 t h  Inte rnationa l   Confe renc e   on   Computer  Comm unic ati on  an d  Net works ( ICCCN) ,   IEE E ,  pp .   1 - 6 ,  Jul.   2017.   [37]   Zhe ng,   Z . ,   Xie ,   S.,   Dai,   H.,   Chen,   X.,   and   W ang,   H. ,   “ An  o ver vie w  of  blockcha in  technolo g y :  Archi tectur e,  conse nsus ,   and  future   tr ends, ”   In   2017  IEEE  In te rnational   Con gress   on  Bi g  D ata  ( Bi gData  Congress) ,  IEE E ,    pp.   557 - 564 ,   Jun .   2017 .   [38]   Li ,   Z . ,   K ang,   J.,  Yu,  R . ,   Y e,  D.,  Deng,  Q.,  and   Zha ng,   Y. ,   “ Consortium  bloc kc hai n  for   sec ur e  ene rg y   tra ding   i n  industri al i n te rne t  of things, ”   I EEE  transact ions o n  industrial   inf o rm ati cs ,   vol .   14 ,   no.   8 ,   pp .   3690 - 3700,   2017 .   [39]   Kang,   J.,   Yu,  R. ,   Huang,   X.,   Maha rja n ,   S.,   Zha n g,   Y.,   and   Hos sain,   E.,  “ Ena bli ng   loc al i ze d  pe er - to - pee r  elec tr ici t y   tra ding  among  plug - in  h y brid  e le c tri c  v ehicle s  using  consorti u m   bloc kcha ins ,”   IEEE  Tr ansactions   on  Industrial  Informatic s ,   vo l. 13, no.  6,   pp.   31 54 - 3164 ,   2017 .   [40]   Kia y ia s,  A. ,   Rus sell ,   A. ,   David ,   B. ,   and   Ol i y n y k ov,   R. ,   “ Ourobo ros:  A  prova bl y   sec ure   proof - of - stake   blo ckc ha in  protoc ol ,”   In   An nual  Int ernati on al  Cryptology  C onfe renc e ,  Sprin ger ,   Ch am ,  pp .   3 57 - 388 ,   Aug.   20 17 .   [41]   Mlaki ć ,   D.,   Nik olovski,   S.,   and   Bagha e e,   H.  R . ,   “ An  Open - Sourc e  Hardware /Soft ware   IED  base d  on  IoT   and  IE C   61850  Standa rd , ”   In   2019   2nd  In te rnational   Coll oquium  on  Smar t  Gr id  Me trol og y  ( SMAGRI MET ),   IE EE,   pp .   1 - 6 ,   Apr.   2019,     [42]   J.  Moradi ,   H.   Shahinzade h ,   H.   Nafi si,   G.  B .   Ghar ehpe t ia n  and  M.   Shaneh,  "Bloc k cha in ,   a  Sus ta in abl e   Soluti on   f o r   C y ber se cur i t y   Us ing  Cr y pto cu rre nc y   for   Fina nci a l  Tr ansa ctio ns  in  Sm art   Grids,"   2019  24th   El e ct rica l  Pow er  Distributi on  Con fe renc e  ( EP DC) ,   Khoram aba d,   Ir an,   pp .   47 - 53 ,   20 19 .   [43]   Naf isi,   H.,   As ka ria n  Ab y ane h,   H.,   and   Abedi,   M. ,   “ Ene rg y   loss  m ini m iz at ion  using  PH EVs   as   distri bute d  a ct i ve   and  rea c ti ve  po wer  resourc es:  a   conve x  q uadr ati c  loc a l  opti m al   soluti on, ”   In te rna ti onal  Tr ansacti ons  on  El ec tric a l  Ene rgy  S yste ms ,   vol.   26 ,   no .   6 ,  pp .   1287 - 1302 ,   20 16 .   [44]   Ouaissa,   M.,   a nd   Rhat to y ,   A . ,   “ A  sec ure   group  base d  authentica t ion  prot ocol   for  m ac hi ne  to  m ac hin e   comm unic at ions   in  L TE - W LA N  int erworki ng   arc h it e ct ur e ,”   I ndonesian  Jour nal  of  Elec tri ca l  Engi n ee ring   a nd   C omputer  Scien ce   ( IJEECS) ,   vol .   16 ,   no .   2 ,   pp .   8 48 - 859,   2019 .   [45]   Dennis,   R. ,   and   Ow en,   G. ,   “ Rep  on  the   bloc k:   A  next   gene ration  rep utation  sy stem  base d  on   the   bloc k cha in ,”   In   2015  10th  Inte rnational   Co nfe renc e  for  Inte rnet  Technol o gy  and  Sec ured  Tr an sacti ons  ( ICI TST ),   IEE E ,   pp.   131 - 13 8 .   De c.   2015 .   [46]   Hos seini ,   S.  J.   A.  D.,  Moradian,  M.,  Shahin z ade h,   H. ,   and   Ahm adi ,   S. ,   “ Optimal  Pla ce m e nt  of  Distribu ted  Gene rat ors  with   Rega rd  to  R el i a bil ity   As sessment  using  Virus  Colon y   Se arc h  Al gorit hm ,”   Inte rn ati onal  Journal  of  Re newab le   Ene r gy  R ese arch   ( IJ RE R) ,   vo l. 8, no.   2 ,  pp.   714 - 723 ,  2 018 .   [47]   Zha ng,   Y. ,   and   W en,   J. ,   “ The  IoT  el e ct ri c  b usiness  m odel :  Us ing  bloc kcha i n  te chno log y   fo r  the   interne t  o f  thi ngs,”   P ee r - to - Pe er  N et working   and  App li ca ti on s , ”   vol .   10 ,   no .   4 ,   pp .   983 - 994 ,   2 017 .   [48]   Ali,   A.   H.,  Du his,  A.  H. ,   Al zur fi,   N.   A.  L.,  an d   Mnati,  M.  J. ,   “ S m art   m onit ori ng  s y stem  for  p ressure  reg ul at o r     base d  on  IOT, ”   Int ernati onal  Journal  of  El e ct rical   and  Co mputer  Engi ne ering  ( IJE CE) ,   vol .  9,   no.   5 ,     pp.   3450 - 3456 ,   2019 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.