JP6215675B2 - COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION METHOD, AND CLIENT DEVICE - Google Patents
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Description
本発明は、データを送信する技術に関する。 The present invention relates to a technique for transmitting data.
遠隔地に設置したセンサや計測機器からのデータを収集するセンサネットワークシステムがある。業務の効率化、サービス性の向上、安心・安全の確保を目的として、遠隔検針、自動販売機の在庫管理、トラックの配送管理、ビニールハウスの温度監視、受変電設備の監視、構造物モニタリング等、様々なサービスが展開されている。 There is a sensor network system that collects data from sensors and measuring devices installed at remote locations. Remote meter reading, vending machine inventory management, truck delivery management, greenhouse temperature monitoring, substation equipment monitoring, structure monitoring, etc. for the purpose of improving business efficiency, improving serviceability, and ensuring safety and security Various services are being developed.
近年、一般家庭においても省エネに対する意識の高まりから、電流センサ、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、人感センサ等のセンサ情報を用いて、効率的なエネルギー消費の実現に向けたエネルギーマネージメントシステムの実証実験が行われている。 In recent years, with the growing awareness of energy conservation even in ordinary households, the use of sensor information such as current sensors, temperature sensors, humidity sensors, illuminance sensors, human sensors, etc. Demonstration experiments are being conducted.
センサ端末にはセンサが搭載されており、センサで検知されたセンサデータはネットワークを介してサーバへ送信される。一般にセンサデータには、送信元のセンサ端末を識別するための端末IDや、センサデータの属性を示す属性情報が付与される。特許文献1によれば、センサ機器IDとユーザIDからユーザセンサ機器IDを生成し、このユーザセンサ機器IDとセンサデータを紐付けて管理するシステムが開示されている。ここで、センサ機器から送信されるセンサデータには、センサ機器IDや、機器の属性やデータフォーマットの情報を示す機器フォーマットIDが含まれている。
A sensor is mounted on the sensor terminal, and sensor data detected by the sensor is transmitted to the server via the network. In general, sensor data is provided with a terminal ID for identifying the sensor terminal of the transmission source and attribute information indicating an attribute of the sensor data. According to
上述したセンサネットワークシステムにおいて、センサデータのサイズは比較的小さいため、センサネットワークシステムが世の中に普及して管理するセンサ端末が増大すると、ID領域や属性情報領域がオーバーヘッドとしてパケットデータの大部分を占めるようになる。特に、データの送信頻度が高い場合には、センサネットワーク上のトラヒックを圧迫したり、送信に要する消費電力を増大させたりする。 In the sensor network system described above, since the size of sensor data is relatively small, when sensor terminals that are widely spread and managed by the sensor network system increase, the ID area and attribute information area occupy most of the packet data as overhead. It becomes like this. In particular, when the frequency of data transmission is high, traffic on the sensor network is squeezed or power consumption required for transmission is increased.
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、パケットデータのサイズを改善することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to improve the size of packet data.
請求項1に記載の通信システムは、クライアント装置とサーバ装置とを備えた通信システムにおいて、前記クライアント装置は、所定情報を記憶しておく記憶手段と、前記記憶手段から前記所定情報を読み出して、当該所定情報を複数の部分情報に分割して複数のデータにそれぞれ付与する制御手段と、前記部分情報を付与された複数のデータを前記サーバ装置へ送信する通信手段と、を有し、前記サーバ装置は、前記複数のデータを受信する通信手段と、前記受信した複数のデータから前記部分情報をそれぞれ取得して、分割前の所定情報に再構成する再構築手段と、を有し、前記所定情報は、少なくとも2つであって、前記制御手段は、第1の所定情報の部分情報と第2の所定情報の部分情報とを前記複数のデータにそれぞれ付与し、当該複数のデータのうち一のデータ群と他のデータ群で前記第1の所定情報の部分情報と前記第2の所定情報の部分情報の付与順が異なることを要旨とする。
The communication system according to
請求項2に記載の通信システムは、クライアント装置とサーバ装置とを備えた通信システムにおいて、前記クライアント装置は、所定情報を記憶しておく記憶手段と、前記記憶手段から前記所定情報を読み出して、当該所定情報を複数の部分情報に分割して複数のデータにそれぞれ付与する制御手段と、前記部分情報を付与された複数のデータを前記サーバ装置へ送信する通信手段と、を有し、前記サーバ装置は、前記複数のデータを受信する通信手段と、前記受信した複数のデータから前記部分情報をそれぞれ取得して、分割前の所定情報に再構成する再構築手段と、を有し、前記制御手段は、前記所定情報内に並べられていた前記複数の部分情報の配置位置を変更し、各部分情報を変更後の並び順で順番に前記複数のデータにそれぞれ付与することを要旨とする。 The communication system according to claim 2 is a communication system including a client device and a server device, wherein the client device stores predetermined information, and reads the predetermined information from the storage unit. A control unit that divides the predetermined information into a plurality of pieces of partial information and assigns the pieces of data to a plurality of pieces of data; and a communication unit that transmits the plurality of pieces of data to which the pieces of partial information are attached to the server device. The apparatus includes: a communication unit that receives the plurality of data; and a reconstructing unit that obtains the partial information from the received plurality of data and reconstructs the partial information into predetermined information before the division. The means changes the arrangement position of the plurality of pieces of partial information arranged in the predetermined information, and attaches each piece of partial information to the plurality of data in order in the arrangement order after the change. And it is required to.
請求項3に記載の通信システムは、請求項1又は2に記載の通信システムにおいて、前記再構築手段は、受信したデータの数が閾値に到達した後に、その時点で受信している複数のデータを用いて前記再構成を行うことを要旨とする。
The communication system according to claim 3 is the communication system according to
請求項4に記載の通信システムは、請求項1乃至3のいずれかに記載の通信システムにおいて、前記所定情報は、前記クライアント装置の識別子及び前記データの属性情報であり、前記データは、センサデータであることを要旨とする。
The communication system according to claim 4 is the communication system according to any one of
請求項5に記載の通信方法は、クライアント装置とサーバ装置とで行う通信方法において、前記クライアント装置は、所定情報を記憶手段に記憶しておく記憶ステップと、前記記憶手段から前記所定情報を読み出して、当該所定情報を複数の部分情報に分割して複数のデータにそれぞれ付与する制御ステップと、前記部分情報を付与された複数のデータを前記サーバ装置へ送信する通信ステップと、を行い、前記サーバ装置は、前記複数のデータを受信する通信ステップと、前記受信した複数のデータから前記部分情報をそれぞれ取得して、分割前の所定情報に再構成する再構築ステップと、を行い、前記所定情報は、少なくとも2つであって、前記制御ステップでは、第1の所定情報の部分情報と第2の所定情報の部分情報とを前記複数のデータにそれぞれ付与し、当該複数のデータのうち一のデータ群と他のデータ群で前記第1の所定情報の部分情報と前記第2の所定情報の部分情報の付与順が異なることを要旨とする。 The communication method according to claim 5 is a communication method performed between a client device and a server device, wherein the client device stores predetermined information in a storage unit, and reads the predetermined information from the storage unit. Performing a control step of dividing the predetermined information into a plurality of pieces of partial information and assigning the pieces of data to a plurality of pieces of data, and a communication step of sending a plurality of pieces of data to which the pieces of partial information have been attached to the server device, The server device performs a communication step for receiving the plurality of data, and a reconstruction step for acquiring the partial information from the received plurality of data and reconstructing the partial information into predetermined information before division. The information is at least two, and in the control step, the partial information of the first predetermined information and the partial information of the second predetermined information are Respectively granted over data, summarized in that impart order partial information of the first partial information and the second predetermined information in a predetermined information in one data group and another data group among the plurality of data is different And
請求項6に記載の通信方法は、クライアント装置とサーバ装置とで行う通信方法において、前記クライアント装置は、所定情報を記憶手段に記憶しておく記憶ステップと、前記記憶手段から前記所定情報を読み出して、当該所定情報を複数の部分情報に分割して複数のデータにそれぞれ付与する制御ステップと、前記部分情報を付与された複数のデータを前記サーバ装置へ送信する通信ステップと、を行い、前記サーバ装置は、前記複数のデータを受信する通信ステップと、前記受信した複数のデータから前記部分情報をそれぞれ取得して、分割前の所定情報に再構成する再構築ステップと、を行い、前記制御ステップでは、前記所定情報内に並べられていた前記複数の部分情報の配置位置を変更し、各部分情報を変更後の並び順で順番に前記複数のデータにそれぞれ付与することを要旨とする。 The communication method according to claim 6 is a communication method performed between a client device and a server device, wherein the client device stores predetermined information in a storage unit, and reads the predetermined information from the storage unit. Performing a control step of dividing the predetermined information into a plurality of pieces of partial information and assigning the pieces of data to a plurality of pieces of data, and a communication step of sending a plurality of pieces of data to which the pieces of partial information have been attached to the server device, The server device performs a communication step of receiving the plurality of data, and a reconstruction step of acquiring the partial information from the received plurality of data and reconstructing the partial information into predetermined information before division, and performing the control In the step, the arrangement position of the plurality of pieces of partial information arranged in the predetermined information is changed, and each piece of partial information is moved forward in the arrangement order after the change. And gist of imparting to a plurality of data.
請求項7に記載のクライアント装置は、所定情報を記憶しておく記憶手段と、前記記憶手段から前記所定情報を読み出して、当該所定情報を複数の部分情報に分割して複数のデータにそれぞれ付与する制御手段と、前記部分情報を付与された複数のデータをサーバ装置へ送信する通信手段と、を有し、前記所定情報は、少なくとも2つであって、前記制御手段は、第1の所定情報の部分情報と第2の所定情報の部分情報とを前記複数のデータにそれぞれ付与し、当該複数のデータのうち一のデータ群と他のデータ群で前記第1の所定情報の部分情報と前記第2の所定情報の部分情報の付与順が異なることを要旨とする。 The client device according to claim 7, a storage unit that stores predetermined information, and the predetermined information is read from the storage unit, and the predetermined information is divided into a plurality of pieces of partial information and assigned to a plurality of pieces of data. And a communication means for transmitting a plurality of data assigned with the partial information to a server device, the predetermined information is at least two, and the control means has a first predetermined information. The partial information of the information and the partial information of the second predetermined information are respectively given to the plurality of data, and the partial information of the first predetermined information in one data group and the other data group among the plurality of data The gist is that the order of provision of the partial information of the second predetermined information is different .
請求項8に記載のクライアント装置は、所定情報を記憶しておく記憶手段と、前記記憶手段から前記所定情報を読み出して、当該所定情報を複数の部分情報に分割して複数のデータにそれぞれ付与する制御手段と、前記部分情報を付与された複数のデータをサーバ装置へ送信する通信手段と、を有し、前記制御手段は、前記所定情報内に並べられていた前記複数の部分情報の配置位置を変更し、各部分情報を変更後の並び順で順番に前記複数のデータにそれぞれ付与することを要旨とする。 The client device according to claim 8, a storage unit that stores predetermined information, and the predetermined information is read from the storage unit, and the predetermined information is divided into a plurality of pieces of partial information and assigned to a plurality of pieces of data. And a communication unit that transmits a plurality of pieces of data to which the partial information is assigned to a server device, wherein the control unit arranges the plurality of partial information arranged in the predetermined information. The gist is to change the position and assign each partial information to the plurality of data in order in the arrangement order after the change .
本発明によれば、パケットデータのサイズを低減できる。 According to the present invention, the size of packet data can be reduced.
以下、本発明を実施する一実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
〔第1の実施の形態〕
図1は、第1の実施の形態に係るセンサネットワークシステム1の全体構成を示す図である。センサネットワークシステム1は、センサで測定したセンサデータを送信するセンサ端末100と、ネットワーク500を介して受信したセンサデータを管理する管理サーバ300と、を備えて構成される。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a
まず、センサ端末100の機能について説明する。センサ端末100は、センサ11と、制御部12と、通信部13と、データ記憶部14とを備えて構成される。
First, the function of the
データ記憶部14は、センサ端末100を一意に識別するための端末IDと、センサデータの属性を示す属性情報と、種々の付加機能に用いるための予備情報とを記憶している。属性情報とは、例えば、センサの種別、センサデータが生成された国や場所、事業者等の情報である。また、予備情報とは、例えば、センサデータの認証コード等である。
The
センサ11は、電流や温度等を計測、検知、検出等し、計測等された物理量データをセンサデータとして制御部12に出力する。例えば、電流センサ、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、人感センサ等である。
The
制御部12は、データ記憶部14から端末IDと属性情報と予備情報とを取得してそれらの各ビット列を複数の断片データに分割し、センサ11で計測された複数のセンサデータにそれぞれを付与する。
The
通信部13は、センサデータに端末IDと属性情報と予備情報との各断片データが付与されたパケットデータを管理サーバ300へ送信する。
The
次に、管理サーバ300の機能について説明する。管理サーバ300は、通信部31と、パケット蓄積部32と、ID等再構築部33と、データ認証部34と、センサ情報データベース35とを備えて構成される。
Next, functions of the
通信部31は、センサ端末100から送信される複数のパケットデータを順次受信して、パケット蓄積部32に時系列に蓄積する。
The
ID等再構築部33は、パケット蓄積部32からパケットデータを順次取得して、各パケットデータ内の各断片データから端末IDと属性情報と予備情報とをそれぞれ再構築(再構成)する。
The
データ認証部34は、再構築された予備情報を用いて、受信したパケットデータの正当性を認証する。
The
センサ情報データベース35は、正当性が認証されたパケットデータをセンサ端末100のセンサ情報として記憶する。
The
続いて、センサネットワークシステム1の動作について説明する。本動作例では、端末IDのデータ長が32ビット、属性情報のデータ長が24ビット、予備情報のデータ長が16ビットとする。
Next, the operation of the
最初に、センサ端末100の動作を説明する。図2は、センサ端末100の動作フローを示す図である。
First, the operation of the
まず、ステップS101において、センサ11は、電流や温度等を計測し、制御部12は、センサ11で計測されたセンサデータSIGを受信する。以下、第1のセンサデータSIG1〜第nのセンサデータSIGn(n:自然数)を受信したとする。
First, in step S <b> 101, the
次に、ステップS102において、制御部12は、データ記憶部14から端末IDと属性情報と予備情報とを取得し、それぞれを複数の断片データに分割する。例えば、端末IDを1ビット単位で32個の断片データID_b1〜ID_b32に分割し、属性情報を同様に1ビット単位で24個の断片データP_b1〜P_b24に分割し、予備情報も同様に1ビット単位で16個の断片データR_b1〜R_b16に分割する。
Next, in step S102, the
次に、ステップS103において、制御部12は、第1のセンサデータSIG1〜第nのセンサデータSIGnに対して、端末IDの断片データID_bと、属性情報の断片データP_bと、予備情報の断片データR_bと、をそれぞれ付与し、複数のパケットデータを構築する。
Next, in step S103, the
具体的には、まず第1のセンサデータSIG1に対して、端末IDの最上位ビットである32ビット目の断片データID_b32を付与し、それに続けて属性情報の最上位ビットである24ビット目の断片データP_b24を付与し、更にそれに続けて予備情報の最上位ビットである16ビット目の断片データR_b16を付与する。 Specifically, first, the 32-bit fragment data ID_b32 that is the most significant bit of the terminal ID is assigned to the first sensor data SIG1, and then the 24th bit that is the most significant bit of the attribute information. Fragment data P_b24 is added, and subsequently, 16th bit fragment data R_b16 which is the most significant bit of the preliminary information is added.
続いて第2のセンサデータSIG2に対して、端末IDの次上位ビットである31ビット目の断片データID_b31を付与し、それに続けて属性情報の次上位ビットである23ビット目の断片データP_b23を付与し、更にそれに続けて予備情報の次上位ビットである15ビット目の断片データR_b15を付与する。 Subsequently, the fragment data ID_b31 of the 31st bit that is the next upper bit of the terminal ID is assigned to the second sensor data SIG2, and the fragment data P_b23 of the 23th bit that is the next upper bit of the attribute information is subsequently added. Further, the 15th bit fragment data R_b15, which is the next higher order bit of the preliminary information, is added.
続けて第3のセンサデータSIG3〜第nのセンサデータSIGnについても同様の処理を実行する。なお、最下位ビットの断片データが付与された後には最上位ビットの断片データを付与する。例えば、予備情報について言えば、第17のセンサデータSIG17に対しては最上位ビットである16ビット目の断片データR_b16を付与する。 Subsequently, the same processing is executed for the third sensor data SIG3 to the nth sensor data SIGn. After the least significant bit fragment data is added, the most significant bit fragment data is added. For example, regarding the preliminary information, the 16th bit fragment data R_b16 which is the most significant bit is assigned to the seventeenth sensor data SIG17.
最後に、ステップS104において、通信部13は、センサデータSIGに端末IDと属性情報と予備情報との各断片データが付与されたパケットデータを管理サーバ300へ送信する。複数のパケットデータは、ネットワーク500を介して管理サーバ300で受信される。このときのパケットデータのフォーマットを図3に示す。図3及び後述する図5〜図8では、符号を()内に記載している。
Finally, in step S104, the
次に管理サーバ300の動作を説明する。図4は、管理サーバ300の動作フローを示す図である。
Next, the operation of the
まず、ステップS301において、通信部31は、センサ端末100から送信された第1のパケットデータ〜第nのパケットデータを順次受信し、パケット蓄積部32に一旦蓄積する。
First, in step S <b> 301, the
次に、ステップS302において、ID等再構築部33は、パケット蓄積部32から第1のパケットデータ〜第nのパケットデータを順次取得し、再構築するための方法を規定した再構築手引き情報に基づいて、各パケットデータに含まれている各断片データから端末IDと属性情報と予備情報との各ビット列パターンをそれぞれ再構築する。
Next, in step S302, the
具体的には、再構築手引き情報を参照し、第1のパケットデータ〜第nのパケットデータにそれぞれ含まれている端末IDに関する1ビットの断片データを切り出し、断片データID_b32〜断片データID_b1までのビット列の繰り返しとして再構築する。属性情報及び予備情報についても同様の処理を行うことにより再構築する。なお、最構築手引き情報には、端末ID等のデータ長や各断片データのビット数、パケットデータ内における端末ID等の位置等が規定されている。 Specifically, referring to the reconstruction guide information, 1-bit fragment data relating to the terminal ID included in each of the first packet data to the n-th packet data is cut out, and fragment data ID_b32 to fragment data ID_b1 are extracted. Reconstruct as a repeated bit string. The attribute information and the preliminary information are reconstructed by performing the same processing. Note that the most construction guide information defines the data length of the terminal ID, the number of bits of each piece of fragment data, the position of the terminal ID, etc. in the packet data.
次に、ステップS303において、ID等再構築部33は、再構築された各ビット列パターンから端末IDと属性情報と予備情報とをそれぞれ抽出する。
Next, in step S303, the
次に、ステップS304において、データ認証部34は、抽出された予備情報(本動作例では認証コード)が管理サーバ300に登録されている認証コードに一致する(OK)か、否か(NG)を判定する。
Next, in step S304, the
最後に、ステップS305において、データ認証部34は、その判定結果がOKの場合、第1のパケットデータ〜第nのパケットデータに含まれている各センサデータをセンサ情報として、端末IDと属性情報と予備情報とに関連付けてセンサ情報データベース35に登録する。そのデータベースの例を図5に示す。一方、判定結果がNGの場合には、ステップS306において、不正なデータと見なして関連するパケットデータを破棄する。
Finally, in step S305, when the determination result is OK, the
以上、センサネットワークシステム1について説明した。なお、断片データは2ビット以上であってもよいし、端末IDと属性情報と予備情報との間で異なるビット数を用いてもよい。また、端末IDと属性情報と予備情報との各データ長をそれら間で同一としてもよい。更に、これらのビット数やデータ長は、予め設定されているものを用いてもよいし、設定器を用いてローカルでセンサ端末100に設定してもよいし、外部のサーバから送信する設定電文により遠隔で設定してもよい。
The
〔第2の実施の形態〕
次に、第2の実施の形態について説明する。図6に示すように、本実施の形態では、端末IDと属性情報と予備情報との各ビット列の各断片データを各センサデータSIGにシリアルに付与する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. As shown in FIG. 6, in this embodiment, each piece of fragment data of each bit string of terminal ID, attribute information, and preliminary information is serially assigned to each sensor data SIG.
具体的には、例えば、最初から32個のセンサデータSIGに対しては、端末IDの断片データID_b32〜ID_b1をそれぞれ付与する。そして、その次からの16個のセンサデータSIGに対しては、予備情報の断片データR_b16〜R_b1をそれぞれ付与する。そして、更にその次からの24個のセンサデータSIGに対しては、属性情報の断片データP_b24〜P_b1をそれぞれ付与する。 Specifically, for example, terminal data fragment data ID_b32 to ID_b1 are assigned to 32 pieces of sensor data SIG from the beginning. Then, the pieces of preliminary data fragment data R_b16 to R_b1 are assigned to the next 16 pieces of sensor data SIG. Further, attribute data fragment data P_b24 to P_b1 are assigned to the next 24 sensor data SIG, respectively.
すなわち、本実施の形態では、1つのセンサデータに対して1つの断片データを付与し、連続する複数のセンサデータに対して同一情報の各断片データを連続して付与するようにしている。 That is, in the present embodiment, one piece of fragment data is assigned to one sensor data, and each piece of fragment data of the same information is continuously assigned to a plurality of continuous sensor data.
なお、上記以外の処理手順は、第1の実施の形態と同様である。第1の実施の形態のようにパラレルで断片化するか、本実施の形態のようにシリアルで断片化するかは、予め設定可能である。設定器を用いてローカルでセンサ端末100に設定してもよいし、外部のサーバから送信する設定電文により遠隔で設定してもよい。
Note that processing procedures other than those described above are the same as those in the first embodiment. Whether to fragment in parallel as in the first embodiment or in serial as in the present embodiment can be set in advance. You may set to the
〔第3の実施の形態〕
次に、第3の実施の形態について説明する。図7に示すように、本実施の形態では、端末IDと属性情報と予備情報との各ビット列の各断片データをランダムや入れ子になるように各センサデータSIGに付与する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described. As shown in FIG. 7, in the present embodiment, each piece of fragment data of each bit string of terminal ID, attribute information, and preliminary information is given to each sensor data SIG so as to be random or nested.
具体的には、例えば、最初から16個のセンサデータSIGに対しては、端末IDの断片データを付与し、それに続けて予備情報の断片データを付与し、更にそれに続けて属性情報の断片データを付与する。そして、その次からの8個のセンサデータSIGに対しては、属性情報の断片データを付与し、それに続けて端末IDの断片データを付与し、更にそれに続けて予備情報の断片データを付与する。そして、更にその次からの8個のセンサデータSIGに対しては、端末IDの断片データを付与し、それに続けて予備情報の断片データを付与し、更にそれに続けて属性情報の断片データを付与する。 Specifically, for example, for the first 16 pieces of sensor data SIG, terminal ID fragment data is assigned, followed by preliminary information fragment data, followed by attribute information fragment data. Is granted. Then, for the next eight pieces of sensor data SIG, the attribute information fragment data is added, followed by the terminal ID fragment data, followed by the preliminary information fragment data. . Further, the next eight pieces of sensor data SIG are assigned with terminal ID fragment data, followed by preliminary information fragment data, and subsequently attribute information fragment data. To do.
すなわち、本実施の形態では、端末IDと属性情報と予備情報との各断片データの付与順やパケットデータ内での配置位置をランダム又は入れ子になるようにしている。その付与順等については、予め設定可能である。設定器を用いてローカルでセンサ端末100に設定してもよいし、外部のサーバから送信する設定電文により遠隔で設定してもよい。
That is, in the present embodiment, the order in which each piece of fragment data is assigned to the terminal ID, attribute information, and spare information and the arrangement position in the packet data are random or nested. The order of grant can be set in advance. You may set to the
〔第4の実施の形態〕
次に、第4の実施の形態について説明する。図8に示すように、本実施の形態では、第1の実施の形態〜第3の実施の形態において、端末IDと属性情報と予備情報の各ビット列の各断片データを付与すると共に、ダミー情報のデータ(ダミーパケット)を挿入又は代用する。例えば、1ビットの空データやランダム値データを挿入等する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described. As shown in FIG. 8, in this embodiment, in the first to third embodiments, each piece of bit data of each bit string of terminal ID, attribute information, and preliminary information is added, and dummy information Data (dummy packet) is inserted or substituted. For example, 1-bit empty data or random value data is inserted.
具体的には、例えば、最初から16個のセンサデータSIGに対しては、端末IDの断片データを付与し、それに続けてダミー情報のデータを付与し、更にそれに続けて属性情報の断片データを付与する。そして、その次からの8個のセンサデータSIGに対しては、属性情報の断片データを付与し、それに続けて端末IDの断片データを付与し、更にそれに続けて予備情報の断片データを付与する。そして、更にその次からの8個のセンサデータに対しては、端末IDの断片データを付与し、それに続けて予備情報の断片データを付与し、更にそれに続けてダミー情報のデータを付与する。 Specifically, for example, for the first 16 pieces of sensor data SIG, terminal ID fragment data is assigned, followed by dummy information data, and then attribute information fragment data. Give. Then, for the next eight pieces of sensor data SIG, the attribute information fragment data is added, followed by the terminal ID fragment data, followed by the preliminary information fragment data. . Further, the next eight pieces of sensor data are provided with terminal ID fragment data, followed by preliminary information fragment data, and subsequently dummy information data.
すなわち、本実施の形態では、端末ID等に無関係のダミーデータをセンサデータSIGに付与するようにしている。その付与位置については、予め設定可能である。設定器を用いてローカルでセンサ端末100に設定してもよいし、外部のサーバから送信する設定電文により遠隔で設定してもよい。
That is, in this embodiment, dummy data irrelevant to the terminal ID or the like is added to the sensor data SIG. The giving position can be set in advance. You may set to the
本実施の形態によれば、ダミーデータを付与しているので、悪意ある第三者に傍受された場合にも、端末ID、属性情報、予備情報の解読が困難になり、データの秘匿性が向上する。 According to the present embodiment, since dummy data is given, it is difficult to decipher the terminal ID, attribute information, and preliminary information even when intercepted by a malicious third party, and the confidentiality of the data is increased. improves.
〔第5の実施の形態〕
次に、第5の実施の形態について説明する。図9に示すように、本実施の形態に係る管理サーバ300は、受信したパケットの数をカウントするパケット数算出部36を更に備えている。以下、管理サーバ300の動作を説明する。図10は、本実施の形態での管理サーバ300の動作フローを示す図である。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment will be described. As shown in FIG. 9, the
まず、ステップS501において、通信部31は、センサ端末100から送信されたパケットデータを受信し、パケット蓄積部32に一旦蓄積する。
First, in step S <b> 501, the
次に、ステップS502において、パケット数算出部36は、これまでに受信したパケットデータの数をカウントする。
Next, in step S502, the packet
次に、ステップS503において、パケット数算出部36は、パケットデータの数のカウント値が予め設定された規定値に到達した(OK)か、否か(NG)を判定する。そして、その判定結果がOKの場合には、ステップS503に進み、ステップS503〜ステップS507を実行する。ステップS503〜ステップS507の各処理は、ステップS302〜ステップS306と同じ動作である。
In step S503, the packet
一方、その判定結果がNGの場合には、ステップS501に戻り、受信したパケットデータの数が規定値に到達するまでステップS501〜ステップS502を繰り返し実行する。 On the other hand, if the determination result is NG, the process returns to step S501, and steps S501 to S502 are repeatedly executed until the number of received packet data reaches a specified value.
本実施の形態によれば、受信したパケットデータの数が規定値に到達したタイミングで端末ID等を再構築するので、データの送信周期がある程度長い場合にも、適正なタイミングで端末IDと属性情報と予備情報とを抽出できる。 According to the present embodiment, the terminal ID and the like are reconstructed at the timing when the number of received packet data reaches the specified value. Therefore, even when the data transmission cycle is long to some extent, the terminal ID and the attribute are appropriately timed. Information and preliminary information can be extracted.
〔第6の実施の形態〕
次に、第6の実施の形態について説明する。本実施の形態では、端末IDと属性情報と予備情報との各ビット列を構成している各ビットの位置をランダムに変更した後に、分割してセンサデータに付与する。
[Sixth Embodiment]
Next, a sixth embodiment will be described. In the present embodiment, the position of each bit constituting each bit string of the terminal ID, the attribute information, and the preliminary information is randomly changed and then divided and added to the sensor data.
第3の実施の形態では、端末IDと属性情報と予備情報との付与順や配置位置をランダム又は入れ子となるように変更する例を説明したが、本実施の形態では、端末IDを成すビット列の各ビットの位置をランダムに変更している。属性情報や予備情報についても同様である。 In the third embodiment, the example in which the assignment order and the arrangement position of the terminal ID, the attribute information, and the preliminary information are changed so as to be random or nested is described, but in this embodiment, the bit string that forms the terminal ID The position of each bit is changed randomly. The same applies to attribute information and preliminary information.
このようなランダム化は、例えば、スクランブル処理により行うことができる。スクランブラとしては、例えば、擬似ランダム系列を発生するM系列発生器やGold系列発生器を応用して実現できる。以下、ランダム化の方法について説明する。 Such randomization can be performed by, for example, a scramble process. The scrambler can be realized by applying, for example, an M-sequence generator or a Gold sequence generator that generates a pseudo-random sequence. Hereinafter, a randomizing method will be described.
まず、センサ端末100は、端末IDと属性情報と予備情報との各ビット列に対して疑似ランダム系列で排他的論理和(XOR)をとり、ビット列内の各ビットの位置を擬似的にランダムに変更した後に断片データに分割し、各断片データを変更後の位置の順番でセンサデータに付与し、そのパケットデータを管理サーバ300へ送信する。
First, the
その後、管理サーバ300は、そのパケットデータを受信した後、端末IDと属性情報と予備情報の各ビット列をそれぞれ再構築して抽出する。そして、各ビット列に対し、センサ端末100で用いたものと同じ疑似ランダム系列でXORをとり、デスクランブル処理を行うことによりランダム化されているデータ系列を元に戻す。
Thereafter, after receiving the packet data, the
なお、スクランブラ処理におけるレジスタの初期値をリセットするタイミングは、例えば、カウンタが設定値に達したときとし、センサ端末100と管理サーバ300との間で同期させる。この設定値は、設定器を用いてローカルでセンサ端末100に設定してもよいし、外部のサーバから送信する設定電文により遠隔で設定してもよい。
Note that the initial value of the register in the scrambler process is reset when, for example, the counter reaches a set value, and is synchronized between the
本実施の形態によれば、端末IDと属性情報と予備情報との各ビット列を構成しているビットの位置をランダムに変更するので、悪意のある第三者に傍受された場合であっても、端末IDと属性情報と予備情報との解読が困難になり、データの秘匿性が向上する。 According to the present embodiment, since the position of the bits constituting each bit string of the terminal ID, the attribute information, and the preliminary information is randomly changed, even if it is intercepted by a malicious third party The terminal ID, the attribute information, and the preliminary information are difficult to decipher, and the confidentiality of the data is improved.
以上、各実施の形態について説明した。 The embodiments have been described above.
以上より、各実施の形態によれば、端末IDと属性情報と予備情報とを複数に分割し、それぞれの断片データをセンサデータにそれぞれ付与してパケットデータを構築するので、パケットデータのデータサイズを低減できる。これにより、管理対象のセンサ端末の数が膨大であり、高頻度でパケットデータを送信するような場合でも、ネットワーク500のトラヒックに負荷をかけず、送信に要する消費電力を削減することが可能となる。
As described above, according to each embodiment, the terminal ID, the attribute information, and the preliminary information are divided into a plurality of pieces, and each piece of fragment data is assigned to the sensor data to construct packet data. Can be reduced. As a result, even when the number of sensor terminals to be managed is enormous and packet data is frequently transmitted, it is possible to reduce the power consumption required for transmission without imposing a load on the traffic of the
最後に、本実施の形態で説明したセンサ端末100及び管理サーバ300は、メモリやCPUを備えたコンピュータにより実現できる。また、センサ端末100及び管理サーバ300の各動作をプログラムとして構築し、コンピュータにインストールして実行させることや、通信ネットワークを介して流通させることも可能である。
Finally, the
1…センサネットワークシステム(通信システム)
100…センサ端末(クライアント装置)
11…センサ
12…制御部
13…通信部
14…データ記憶部
300…管理サーバ(サーバ装置)
31…通信部
32…パケット蓄積部
33…ID等再構築部
34…データ認証部
35…センサ情報データベース
36…パケット数算出部
500…ネットワーク
ID_b…端末IDの断片データ(断片ビット)
P_b…属性情報の断片データ(断片ビット)
R_b…予備情報の断片データ(断片ビット)
SIG…センサデータ
S101〜S104、S301〜S306、S501〜S507…ステップ
1. Sensor network system (communication system)
100: Sensor terminal (client device)
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
P_b: Attribute information fragment data (fragment bit)
R_b: Preliminary information fragment data (fragment bit)
SIG ... sensor data S101 to S104, S301 to S306, S501 to S507 ... step
Claims (8)
前記クライアント装置は、
所定情報を記憶しておく記憶手段と、
前記記憶手段から前記所定情報を読み出して、当該所定情報を複数の部分情報に分割して複数のデータにそれぞれ付与する制御手段と、
前記部分情報を付与された複数のデータを前記サーバ装置へ送信する通信手段と、を有し、
前記サーバ装置は、
前記複数のデータを受信する通信手段と、
前記受信した複数のデータから前記部分情報をそれぞれ取得して、分割前の所定情報に再構成する再構築手段と、を有し、
前記所定情報は、少なくとも2つであって、
前記制御手段は、第1の所定情報の部分情報と第2の所定情報の部分情報とを前記複数のデータにそれぞれ付与し、
当該複数のデータのうち一のデータ群と他のデータ群で前記第1の所定情報の部分情報と前記第2の所定情報の部分情報の付与順が異なることを特徴とする通信システム。 In a communication system including a client device and a server device,
The client device is
Storage means for storing predetermined information;
A control unit that reads the predetermined information from the storage unit, divides the predetermined information into a plurality of pieces of partial information, and assigns them to a plurality of pieces of data;
Communication means for transmitting a plurality of data given the partial information to the server device,
The server device
Communication means for receiving the plurality of data;
Reconstructing means for obtaining the partial information from the plurality of received data and reconstructing the partial information into predetermined information before the division ,
The predetermined information is at least two,
The control means assigns the partial information of the first predetermined information and the partial information of the second predetermined information to each of the plurality of data,
A communication system characterized in that the order in which the partial information of the first predetermined information and the partial information of the second predetermined information are applied differs between one data group and another data group of the plurality of data .
前記クライアント装置は、The client device is
所定情報を記憶しておく記憶手段と、Storage means for storing predetermined information;
前記記憶手段から前記所定情報を読み出して、当該所定情報を複数の部分情報に分割して複数のデータにそれぞれ付与する制御手段と、A control unit that reads the predetermined information from the storage unit, divides the predetermined information into a plurality of pieces of partial information, and assigns them to a plurality of pieces of data;
前記部分情報を付与された複数のデータを前記サーバ装置へ送信する通信手段と、を有し、Communication means for transmitting a plurality of data given the partial information to the server device,
前記サーバ装置は、The server device
前記複数のデータを受信する通信手段と、Communication means for receiving the plurality of data;
前記受信した複数のデータから前記部分情報をそれぞれ取得して、分割前の所定情報に再構成する再構築手段と、を有し、Reconstructing means for obtaining the partial information from the plurality of received data and reconstructing the partial information into predetermined information before the division,
前記制御手段は、The control means includes
前記所定情報内に並べられていた前記複数の部分情報の配置位置を変更し、各部分情報を変更後の並び順で順番に前記複数のデータにそれぞれ付与することを特徴とする通信システム。A communication system, wherein an arrangement position of the plurality of pieces of partial information arranged in the predetermined information is changed, and each piece of partial information is sequentially assigned to the plurality of data in the changed arrangement order.
受信したデータの数が閾値に到達した後に、その時点で受信している複数のデータを用いて前記再構成を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の通信システム。The communication system according to claim 1, wherein the reconfiguration is performed using a plurality of data received at that time after the number of received data reaches a threshold value.
前記クライアント装置は、The client device is
所定情報を記憶手段に記憶しておく記憶ステップと、A storage step for storing predetermined information in a storage means;
前記記憶手段から前記所定情報を読み出して、当該所定情報を複数の部分情報に分割して複数のデータにそれぞれ付与する制御ステップと、A control step of reading the predetermined information from the storage means, dividing the predetermined information into a plurality of pieces of partial information, and assigning the plurality of pieces of data respectively;
前記部分情報を付与された複数のデータを前記サーバ装置へ送信する通信ステップと、を行い、A communication step of transmitting a plurality of data provided with the partial information to the server device,
前記サーバ装置は、The server device
前記複数のデータを受信する通信ステップと、A communication step of receiving the plurality of data;
前記受信した複数のデータから前記部分情報をそれぞれ取得して、分割前の所定情報に再構成する再構築ステップと、を行い、Obtaining each of the partial information from the plurality of received data, reconstructing the predetermined information before the division, and
前記所定情報は、少なくとも2つであって、The predetermined information is at least two,
前記制御ステップでは、第1の所定情報の部分情報と第2の所定情報の部分情報とを前記複数のデータにそれぞれ付与し、In the control step, the partial information of the first predetermined information and the partial information of the second predetermined information are respectively given to the plurality of data,
当該複数のデータのうち一のデータ群と他のデータ群で前記第1の所定情報の部分情報と前記第2の所定情報の部分情報の付与順が異なることを特徴とする通信方法。A communication method characterized in that the order of provision of partial information of the first predetermined information and partial information of the second predetermined information differs between one data group and another data group of the plurality of data.
前記クライアント装置は、The client device is
所定情報を記憶手段に記憶しておく記憶ステップと、A storage step for storing predetermined information in a storage means;
前記記憶手段から前記所定情報を読み出して、当該所定情報を複数の部分情報に分割して複数のデータにそれぞれ付与する制御ステップと、A control step of reading the predetermined information from the storage means, dividing the predetermined information into a plurality of pieces of partial information, and assigning the plurality of pieces of data respectively;
前記部分情報を付与された複数のデータを前記サーバ装置へ送信する通信ステップと、を行い、A communication step of transmitting a plurality of data provided with the partial information to the server device,
前記サーバ装置は、The server device
前記複数のデータを受信する通信ステップと、A communication step of receiving the plurality of data;
前記受信した複数のデータから前記部分情報をそれぞれ取得して、分割前の所定情報に再構成する再構築ステップと、を行い、Obtaining each of the partial information from the plurality of received data, reconstructing the predetermined information before the division, and
前記制御ステップでは、In the control step,
前記所定情報内に並べられていた前記複数の部分情報の配置位置を変更し、各部分情報を変更後の並び順で順番に前記複数のデータにそれぞれ付与することを特徴とする通信方法。A communication method, wherein an arrangement position of the plurality of pieces of partial information arranged in the predetermined information is changed, and each piece of partial information is sequentially given to the plurality of data in the changed arrangement order.
前記記憶手段から前記所定情報を読み出して、当該所定情報を複数の部分情報に分割して複数のデータにそれぞれ付与する制御手段と、A control unit that reads the predetermined information from the storage unit, divides the predetermined information into a plurality of pieces of partial information, and assigns them to a plurality of pieces of data;
前記部分情報を付与された複数のデータをサーバ装置へ送信する通信手段と、を有し、Communication means for transmitting a plurality of data provided with the partial information to a server device,
前記所定情報は、少なくとも2つであって、The predetermined information is at least two,
前記制御手段は、第1の所定情報の部分情報と第2の所定情報の部分情報とを前記複数のデータにそれぞれ付与し、The control means assigns the partial information of the first predetermined information and the partial information of the second predetermined information to each of the plurality of data,
当該複数のデータのうち一のデータ群と他のデータ群で前記第1の所定情報の部分情報と前記第2の所定情報の部分情報の付与順が異なることを特徴とするクライアント装置。The client apparatus, wherein the order of provision of the partial information of the first predetermined information and the partial information of the second predetermined information differs between one data group and the other data group among the plurality of data.
前記記憶手段から前記所定情報を読み出して、当該所定情報を複数の部分情報に分割して複数のデータにそれぞれ付与する制御手段と、A control unit that reads the predetermined information from the storage unit, divides the predetermined information into a plurality of pieces of partial information, and assigns them to a plurality of pieces of data;
前記部分情報を付与された複数のデータをサーバ装置へ送信する通信手段と、を有し、Communication means for transmitting a plurality of data provided with the partial information to a server device,
前記制御手段は、The control means includes
前記所定情報内に並べられていた前記複数の部分情報の配置位置を変更し、各部分情報を変更後の並び順で順番に前記複数のデータにそれぞれ付与することを特徴とするクライアント装置。A client apparatus, wherein the arrangement position of the plurality of pieces of partial information arranged in the predetermined information is changed, and each piece of partial information is given to the plurality of data in order in the changed arrangement order.
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