JP2007174401A

JP2007174401A - 位置情報システム

Info

Publication number: JP2007174401A
Application number: JP2005370925A
Authority: JP
Inventors: Hisahiro Fukuda; 尚弘福田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2025-12-22
Also published as: JP4792962B2

Abstract

【課題】特別な操作をすることなく簡便な手法により位置管理に必要となる情報を取得する。
【解決手段】機器Ｈｎが、集線装置Ｃ０のポートｄｎに接続されたことに応じて開始する所定の通信により機器ＩＤを機器管理装置Ａ１に送信し、機器管理装置Ａ１が、ポートｄｎへ機器Ｈｎが接続された後の所定のタイミングで送信した接続確認要求に応答した、集線装置Ｃ０からの接続確認応答からポート番号を取得することで実現する。
【選択図】図３

Description

本発明は、施設内における電気機器の設置位置並びに、その電気機器の名称等を提供する位置情報システムに関し、詳しくは、位置情報取得にかかる通信負担を低減した位置情報システムに関する。

従来から、家電製品を有線ないし無線ネットワークを介して相互に接続し、屋内外からコントロールすることが試みられてきた。このような家庭内のネットワークは、ホームネットワークと呼ばれ、当該ネットワークの規約等を定めたHAVi（Home AV interoperability、登録商標）や、EchoNet（Energy Conservation and Homecare Network、登録商標）等の各種ミドルウェアが提案されている。そして、これらのミドルウェアを組み込んだ家電、いわゆるネットワーク家電が多数開発され、冷蔵庫、オーブンレンジ、ホームランドリーのホームネットワーク等が実用化されている。このようにネットワーク家電が多数接続されるようになると、同種の家電製品が多く存在する事態も想定され、ユーザが目的のネットワーク家電を操作できるよう、分かり易い仕組みを導入することが必要となる。

例えば、居間に設置したＶＴＲと、寝室に設置したＶＴＲとがある場合、当該ＶＴＲに指示を与えるホームサーバ等の画面に、単に「ビデオ１」、「ビデオ２」等と表示しただけでは、一体、何処にあるＶＴＲなのかが分からず、意に反して他のＶＴＲを操作してしまうことが起こりえる。然るに、ホームサーバ等の画面に、住宅の見取り図と共にネットワーク家電のアイコンを表示させるGUI（Graphical User Interface）を採用したり、ネットワーク家電が置かれている場所を文字情報によって表示させたりすれば、ユーザは、各ネットワーク家電の設置場所を直感的に理解することができ、誤操作をする確率は、格段に低くなることが期待される。

そこで、かかる課題に鑑み、“ネットワーク家電が何処の部屋にあるのか”について、各種の技術が提案されるに至っている。例えば、特開平11-96131号公報（特許文献１）に開示された発明では、図１５に示すように、IEEE1394バスと接続される情報コンセントＦ０〜Ｆ４（以下、情報コンセントＦｎと呼ぶ）を設け、当該情報コンセントＦｎのコンフィグレーションメモリに、それぞれどの部屋に設置されているかを示す部屋情報を予め格納しておく。そして、各機器Ｈ０〜Ｈ９（以下、機器Ｈｎと呼ぶ）が当該情報コンセントＦｎを介してIEEE1394バスに接続され、バスマネージャＡ２がトポロジマップを作成した際に、機器Ｈｎがどの情報コンセントＦｎに接続されているかを判別することで、当該機器Ｈｎが何処の部屋にあるのかを認識しようとするものである。

また、特開2003-339086号公報（特許文献２）に開示された発明では、図１６に示すように、電源コンセントＩ１〜Ｉ４（以下、電源コンセントＩｎ）に接続され、電力線モデムを内蔵した電源アダプターＪ１〜Ｊ３（以下、電源アダプターＪｎと呼ぶ）に、自己が設置されている部屋情報を予め記憶しておく。そして、各機器Ｈ１０〜Ｈ１３（以下、機器Ｈｎと呼ぶ）が電源アダプターＪｎに接続されると、機器Ｈｎは部屋情報要求を送信し、その部屋情報要求を受信した電源アダプターＪｎでは、当該要求を送信した機器Ｈｎに対して部屋情報を返信して、機器Ｈｎはその部屋情報を記憶する。次に、宅内サーバＡ３は、機器Ｈｎに対して、部屋情報とその機器の情報を要求することで、機器Ｈｎが何処の部屋にあるのかを認識しようとするものである。
特開平１１−９６１３１号公報特開２００３−３３９０８６号公報

以上のように、上記各特許文献に開示された発明によれば、機器Ｈｎ（ネットワーク家電）が何処の部屋にあるのかを認識することができた。しかしながら、その認識のためには、機器Ｈｎが、他の機器Ｈｎや電源アダプターＪｎなどと複数回に渡って通信を行わなければならず、当該機器Ｈｎの通信インターフェースに負担をかけるという問題があった。より詳しく説明すると、特許文献１に開示された発明では、IEEE1394を採用しているため、機器Ｈｎが情報コンセントＦｎに接続されると、コンフィグレーションプロセスによる多量の通信がなされる。すなわち、IEEE1394バス上にリセット信号が送信された後、各ノード間で親子関係の決定や、セルフＩＤパケットの通信がなされるため、ノード数に比例して通信量が増大するようになっている。

また、特許文献２に開示された発明では、機器Ｈｎを電源アダプターＪｎに接続すると、そのアダプターとの間で部屋情報の取得がなされ、次いで、宅内サーバＡ３へ機器情報と部屋情報を送信することになるため、同様に機器Ｈｎの通信量は多い。この通信量の問題は、画像伝送などを行うＡＶ家電では、それほどの問題とならない。多量のデータ伝送ができるように、高速な通信インターフェースを採用することになるからである。しかし、家庭の半数以上を占める白物家電では、制御ソフトウェアを更新するなどの場合を除き、多量のデータ伝送を必要としないため、必ずしも高価で高速な通信インターフェースを採用する必要はない。したがって、特に白物家電を考慮すると、機器Ｈｎの通信負担をできるだけ減らすことが望まれる。

また、上記各特許文献では、機器Ｈｎと接続される情報コンセントＦｎないし電源アダプターＪｎにマイコンを搭載することが必要となり、システムコストが高くなるという問題があった。より詳しく説明すると、特許文献１に開示された発明では、情報コンセントＦｎ自体がIEEE1394ノードとなっており、当該情報コンセントＦｎは、コンフィグレーションプロセス等を処理するための数ビットのマイコンを内蔵しなければならない。然るに、このようなマイコンを内蔵しようとすれば、電源コンセントが数百円程度なのに対して、数千円程度の高価なものとなり、これを住宅に複数個採用することは現実的でない。もっとも、同文献には、情報コンセントＦｎを一つのノードとして構成することも記載されており、この構成によれば、当該情報コンセントＦｎに用いるマイコンの数を減少させることが可能である。

ところが、このような構成とした場合、各情報コンセントＦｎがポートに相当することになるため、通常、情報コンセント群から、ケーブルの最大接続長である４．５ｍ以内に、機器Ｈｎを設置しなければならない。然るに、住宅においては、その長さを超える位置に機器Ｈｎを設置することがあるため、かかる長さの制約を受けないために、バス・ブリッジが使用されることになる。しかし、そのバス・ブリッジには、マイコンが使用されることになるため、結局、マイコンの数は減少させることができない。したがって、特許文献１に開示された発明では、複数個のマイコンが必要であり、高価なシステムとなる。また、特許文献２の電源アダプターＪｎは、機器Ｈｎからの部屋情報要求を受けて、当該情報の返信処理をする必要があるため、数ビットのマイコンを内蔵する必要があり、同様にして、高価なシステムとなる。

本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、特別な操作をすることなく簡便な手法により位置管理に必要となる情報を取得することで、機器の通信負担を低減することができる位置情報システムを提供することを目的とする。

本発明の位置情報システムは、上述した課題を解決するために、自己を一意に特定する固有の識別子である機器ＩＤを送信する機器と、前記機器が接続される複数のポートを有する集線装置と、前記ポートに接続された機器から送信される機器ＩＤと、機器が接続されたポートを一意に特定するポート番号情報とに基づき、機器が接続された位置を特定して管理する機器管理装置とを備え、前記機器は、前記集線装置のポートに接続されたことに応じて開始される所定の通信により機器ＩＤを前記機器管理装置に送信し、前記機器管理装置は、前記ポートへ機器が接続された後の所定のタイミングで送信した接続確認要求に応答した、前記集線装置からの接続確認応答から前記ポート番号情報を取得する。

本発明によれば、集線装置に接続された機器が、集線装置のポートに接続されたことに応じて開始する所定の通信により機器ＩＤを機器管理装置に送信すると共に、機器管理装置により、集線装置のポートへ機器が接続された後の所定のタイミングで送信される接続確認要求に応答した集線装置からの接続確認応答からポート番号情報を取得する。

したがって、特別な操作をすることなく位置管理で必要となる機器ＩＤ、ポート番号情報を簡便な手法により確実に取得できるため、機器の通信負担を低減することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

まず、図１を用いて、本発明の実施の形態として示す位置情報システムの構成について説明をする。図１に示すように、位置情報システムは、複数の機器Ｈｎ（ｎ＝０，１，２，…）と、複数の機器Ｈｎがそれぞれ接続され、それぞれ異なるロケーション（位置）に配置される情報コンセントＦｎと、複数のポートｄｎを有する集線装置（スイッチ装置）Ｃ０と、機器Ｈｎの設置位置を管理する機器管理装置Ａ１と、管理データベースＡ０とを備えている。

このような構成の位置情報システムは、機器管理装置Ａ１と機器Ｈｎとが集線装置Ｃ０介してデータ通信をすることで、情報コンセントＦｎを介して集線装置Ｃ０のポートｄｎに接続された機器Ｈｎの設置位置を検出し、機器管理装置Ａ１で一元管理することができる。

図１に示すように、情報コンセントＦｎは、機器Ｈｎから導出された（又は接続された）通信線ｇｎを介して機器Ｈｎと接続される。集線装置Ｃ０は、ポートｄｎ（ｎ＝１，２，３，４…）に接続された通信線ｅｎ（ｎ＝０，１，２，３…）を介して情報コンセントＦｎと接続される。また、集線装置Ｃ０は、ポートｄｎ（ｎ＝０）に接続された通信線ｂ２を介して機器管理装置Ａ１と接続される。機器管理装置Ａ１と管理データベースＡ０は、通信線ｂ１を介して接続されている。なお、機器Ｈｎと情報コンセントＦｎ、情報コンセントＦｎとポートｄｎとは、それぞれ１対１で対応している。

機器管理装置Ａ１と管理データベースＡ０とを接続する通信線ｂ１は、管理データベースＡ０と機器管理装置Ａ１との間で情報の通信ができるものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、ＵＳＢ(Universal Serial Bus）ケーブルやＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）などのシリアルバスを採用することができる。

集線装置Ｃ０と機器管理装置Ａ１とを接続する通信線ｂ２、集線装置Ｃ０と情報コンセントＦｎとを接続する通信線ｅｎ、情報コンセントＦ０と機器Ｈｎとを接続する通信線ｇｎは、各装置間で通信ができるものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、１０ＢａｓｅＴ、１００ＢａｓｅＴＸ等のツイストペアケーブルなどが用いられ、情報コンセントＦｎでは、ＲＪ４５モジュラジャックが採用される。なお、必要に応じて、１０Ｂａｓｅ−２、５等の同軸ケーブルを使用してもよいし、ＵＳＢであってもよいものである。

機器Ｈｎは、集線装置Ｃ０を介して機器管理装置Ａ１とＴＣＰ／ＩＰによるデータ通信を行うことができる。機器Ｈｎは、位置情報システムにおける設置位置の検出対象であって、例えば、家電機器などである。

機器Ｈｎは、位置情報システムにおいて、少なくとも自身を一意に特定する機器固有の識別子となる機器ＩＤ、例えばＯＩＤ（ＯｂｊｅｃｔＩＤ）を図示しないメモリ内に記憶している。機器Ｈｎは、このような機器ＩＤの他に、図示しないメモリ内に、位置情報システムでの制御において使用される変数（Ｖａｒｉａｂｌｅ）、イベント（Ｅｖｅｎｔ）、関数（Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）などを記憶しており、機器管理装置Ａ１に対して自発的に又は何らかのリクエストに応じて提示することができる。また、機器ＩＤとしては、ＭＡＣアドレスを利用するようにしてもよい。

集線装置Ｃ０は、レイヤ２スイッチ、すなわちスイッチングハブであり、ポートｄｎのリンク状態などをＭＩＢ（Management Information Base）として保持している。また、必要に応じて、ＰｏＥ（（Power over Ethernet）、Ethernetは登録商標)などで電力供給をすることもできる。

機器管理装置Ａ１は、位置情報システムにおける中央制御装置であり、自身が保持する集線装置Ｃ０の管理ツールといったアプリケーションプログラムや各種データ、さらには、管理データベースに記憶された管理データと連携して機器Ｈｎの位置管理を円滑に実行することができる。機器管理装置Ａ１は、例えば、ＰＣ（Personal Computer）などで構成することができる。

管理データベースＡ０は、例えば、ハードディスクなどの比較的大容量のデータ記憶手段である。管理データベースＡ０は、集線装置Ｃ０のポートｄｎの情報（ポート番号）と、ポートｄｎがそれぞれ何処に設置されているかを示す位置情報とを対応づけた位置情報データベースを保持している。また、管理データベースＡ０は、位置情報システムに対応する機器Ｈｎに関するスペックなどの各種情報を記述した機器情報データベースを保持していてもよい。

管理データベースＡ０が保持する位置情報データベースは、例えば、図２のデータテーブルに示すように、管理識別用のインデックス毎に、集線装置Ｃ０のＩＰアドレス並びに各ポート番号、ポートｄｎに対応するロケーション情報、接続された機器Ｈｎに固有の機器情報、機器ＩＤ、ポートのリンク状態、機器Ｈｎの識別子であるＭＡＣアドレス（Media Access Control Address）などが対応付けられて構成される。

なお、集線装置Ｃ０にポートｄｎに接続された機器ＨｎのＩＰアドレスを記憶できる機能があれば、ＭＡＣアドレスに限らずに、ＩＰアドレス（Internet Protocol Address）を格納するようにしてもよい。

また、集線装置Ｃ０のＩＰアドレスと、ポートｄｎに対応するロケーション情報については、図示しない入力手段により、ユーザないし施工者によって事前に入力するようになっている。

一方、機器情報データベースは、機器固有の識別子と当該機器固有の情報とが対応づけられて格納されており、機器固有の情報としては、メーカ名（例えば、松下）、製品体系（例えば、製品名）、シリアル番号などが挙げられる。このデータベースは、必ずしも必要ではなく、通常は、機器管理装置Ａ１とネットワークを介して遠隔に接続された図示しないサーバなどから必要に応じて適宜取得することができる。

このような構成の位置情報システムにおいて、機器管理装置Ａ１が、情報コンセントＦｎを介して集線装置Ｃ０のポートｄｎに接続された機器Ｈｎの位置を把握し管理するためには、どのような機器Ｈｎがどのポートｄｎに接続されたかを検出する必要がある。具体的には、機器管理装置Ａ１は、機器Ｈｎの機器ＩＤと、この機器ＩＤが接続された集線装置のポートｄｎを一意に特定するポート番号とに基づき、機器Ｈｎの位置を特定して管理を行う。したがって、機器管理装置Ａ１は、機器Ｈｎが集線装置Ｃ０のポートｄｎに接続された場合には、機器ＩＤとポート番号とを取得する必要がある。

そこで、この位置情報システムでは、情報コンセントＦｎを介して集線装置Ｃ０のポートｄｎに、機器Ｈｎが接続されたことに応じて開始するＴＣＰ／ＩＰによるデータ通信により、自ら機器ＩＤを機器管理装置Ａ１に送信し、機器管理装置Ａ１が、情報コンセントＦｎを介して機器Ｈｎが接続されたポートｄｎのポート番号を集線装置Ｃ０に問い合わせることで直接取得している。この機器ＩＤとポート番号の機器管理装置Ａ１による具体的な取得手法を、以下に示す（１）〜（４）にて説明をする。

（１）ＡＲＰ（Address Resolution Protocol）を利用した機器ＩＤの送信、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）を利用したポート番号の問い合わせによる手法
ＡＲＰは、ＴＣＰ／ＩＰに基づくデータ通信に先立ち、通信相手のＭＡＣアドレスを取得するために用いられるプロトコルである。機器Ｈｎは、このＡＲＰを利用することで機器ＩＤを機器管理装置Ａ１に自ら送信することができる。ＡＲＰは、ＩＰｖ４（Internet Protocol version 4）において標準的に備えられたプロトコルである。

機器Ｈｎは、集線装置Ｃ０の何れかのポートｄｎに接続された場合、図３に示すタイミングチャートのように、ＡＲＰリクエストパケットをブロードキャストする（ステップＳ１）。図４にＡＲＰのパケットフォーマットを示す。機器Ｈｎは、図４に示すように、このステップＳ１において送信するＡＲＰリクエストパケットに機器ＩＤを添付する。これにより、ＡＲＰリクエストパケットを受信した機器管理装置Ａ１は、集線装置Ｃ０のポートｄｎに接続された機器Ｈｎを一意に特定する固有の識別子である機器ＩＤを取得することができる。

ＡＲＰリクエストパケットを受信した機器管理装置Ａ１は、自身のＭＡＣアドレスを格納したＡＲＰリプライパケットを機器Ｈｎに返信する（ステップＳ２）。

次に、ＡＲＰリプライパケットを送信した機器管理装置Ａ１は、ＡＲＰリクエストパケットより機器ＩＤを取得した機器Ｈｎが、集線装置Ｃ０のどのポートｄｎに接続されたのかを確認して、ポート番号を取得するために、集線装置Ｃ０に接続確認要求を送信する（ステップＳ３）。これに応じて、集線装置Ｃ０は、機器接続確認応答を返信する（ステップＳ４）。

この接続確認のために、本実施形態では、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）のGet RequestとGet Responseを用いている。ＳＮＭＰは、ネットワーク機器の管理のためのプロトコルであって、機器管理装置Ａ１は、管理機能を有するマネージャとして機能し、集線装置Ｃ０は、管理対象であるエージェントとして機能することになる。

ＳＮＭＰは、一般にＵＤＰ（User Datagram Protocol）上で実現されるプロトコルであって、ＳＮＭＰメッセージは、ＳＮＭＰバージョン、マネージャとエージェントの間のパスワードなどに使用されるコミュニティ、ＰＤＵ（Protocol Data Unit）から構成されている。

これらのＳＮＭＰメッセージは、図５に示すように、ＰＤＵタイプ、マネージャ（機器管理装置Ａ１）とエージェント（集線装置Ｃ０）の応答を関連づけるリクエストＩＤ、エラーコードを示すエラーステータス、エラーが発生した場合にどのデータにエラーが発生したのか示すエラーインデックス、オブジェクトデータからなる。

つまり、機器管理装置Ａ１からは、Get Requestを示す「０」のＰＤＵタイプ、所定のリクエストＩＤ、各ポートｄｎのＯＩＤ（Object Identification）等が格納されたGet Requestが送信される。一方、集線装置Ｃ０からは、その返答として、Get Responseを示す「３」のＰＤＵタイプ、対応するリクエストＩＤ、各ポートｄｎのＯＩＤと、それぞれのポートｄｎのリンクＵＰ又はＤＯＷＮ並びに、リンクＵＰの場合は、接続されている機器ＨｎのＭＡＣアドレス等が格納されたGet Responseが返信される。

次に、接続確認応答（Get Response）を受信した機器管理装置Ａ１は、図６に示すように、位置情報データベースに対し、取得した各ポートｄｎのリンク状態、機器Ｈｎの機器ＩＤを格納する。図６に示す例では、ポートＤ１、Ｄ２に機器Ｈｎが接続されている旨のＵＰが格納され、その他のポートＤ３、Ｄ４には機器Ｈｎが接続されていない旨のＤＯＷＮが格納される。また、リンクＵＰのポートＤ１、Ｄ２には、それぞれ機器Ｈ０、Ｈ１の機器ＩＤとしてＨ０、Ｈ１が格納される。

なお、ＭＡＣアドレスの情報は、機器ＨｎがリンクＤＯＷＮしてもそのまま残り（例えば、図６のインデックス４）、新規に同一ＭＡＣアドレスが登録されたときに（同インデックス１）、位置情報データベースから削除されるようになっている。

このように、機器管理装置Ａ１は、機器ＩＤから、どの機器Ｈｎがどのポートｄｎに接続されているかを認識することで、各機器Ｈｎが何処の部屋に設置されているのかを認識することができる。

例えば、図６に示す例では、機器Ｈ０が「１階リビング」に、機器Ｈ１が「１階台所」に設置されていることが分かる。ところで、機器ＩＤやＭＡＣアドレスを表示しても、ユーザには分かりづらいので、機器管理装置Ａ１は、ポートｄｎに接続されている機器Ｈｎの機器ＩＤやＭＡＣアドレスから、機器情報データベースを参照して、図７に示すように、例えば、「松下電器、ＶＴＲ、ＳＮ（シリアルナンバー）」、「松下電工、ドライヤー、ＳＮ」などの情報を取得して、ＳＮを除く情報を、ロケーション情報と共に、ユーザに報知するようにしてもよい（ステップＳ５）。

これにより、機器管理装置Ａ１は、機器Ｈｎが集線装置Ｃ０のどのポートｄｎに接続されたのかを特定するポート番号を取得することができ、先に取得した機器ＩＤとを用いることで、機器Ｈｎが接続された位置を特定し、管理することができる。また、この（１）で示した手法によれば、集線装置Ｃ０を管理する機器管理装置Ａ１のみが機器Ｈｎの位置情報を知ることができるため情報保全を図ることができる。また、機器ＩＤ、ポート番号を取得するまでの通信回数も非常に少ないため、機器Ｈｎの通信負担を大幅に低減することができる。

（２）ＩＰｖ６（Internet Protocol version 6）の近隣探索プロトコル（NDP：Neighbor Discovery Protocol）を利用した機器ＩＤの送信、ＳＮＭＰを利用したポート番号の問い合わせによる手法
ＩＰｖ６は、このＩＰｖ６に対応した機器間の接続に応じてアドレスの設定を完全自動で行い、物理的な機器接続をするだけでＴＣＰ／ＩＰによる通信を可能とするプラグ・アンド・プレイを可能とすることを特徴としている。

このようなプラグ・アンド・プレイを実現するためにＩＰｖ６では、ＩＰｖ６アドレスの前半部分であるプレフィックスを、ＮＤＰを利用した近隣探索で探索したルータなどによって割り当ててもらう。なお、ＩＰｖ６アドレスの後半部分であるインターフェースＩＤは、自身で生成することになる。

この近隣探索は、ＩＰｖ６対応機器がアドレス設定などを完全自動で行うための機能であり、インターフェースＩＤの自動生成とこの近隣探索によりプラグ・アンド・プレイを実現することができる。この近隣探索は、上述したようなＩＰｖ４において通信相手のＩＰアドレスから、そのＭＡＣアドレスを取得するために用いられるＡＲＰと類似する機能である。したがって、位置情報システムのデータ通信がＩＰｖ６に対応している場合、近隣探索プロトコルを利用して機器ＩＤの送信をすることができる。

機器Ｈｎは、集線装置Ｃ０のポートｄｎに接続された場合、図８に示すタイミングチャートのように、ＮＳ（Neighbor Solicitation）パケットをブロードキャストする（ステップＳ１１）。図９にＮＳパケットのパケットフォーマットを示す。機器Ｈｎは、図９に示すように、このステップＳ１１において送信するＮＳパケットに機器ＩＤを添付する。これにより、ＮＳパケットを受信した機器管理装置Ａ１は、集線装置Ｃ０の何れかのポートｄｎに接続された機器Ｈｎを一意に特定する固有の識別子である機器ＩＤを取得することができる。

ＮＳパケットを受信した機器管理装置Ａ１はTarget linklayer address optionに自身のＭＡＣアドレスを格納したＮＡ（Neighbor Advertisement）パケットを機器Ｈｎに返信する（ステップＳ１２）。図１０に、ＮＡパケットのパケットフォーマットを示す。

次に、ＮＡパケットを送信した機器管理装置Ａ１は、ＮＳパケットより機器ＩＤを取得した機器Ｈｎが、集線装置Ｃ０のどのポートｄｎに接続されたのかを確認して、ポート番号を取得するために、集線装置Ｃ０に接続確認要求を送信する（ステップ１３）。これに応じて、集線装置Ｃ０は、機器接続確認応答を返信する（ステップ１４）。このステップＳ１３、ステップＳ１４、さらにはステップＳ１５における機器情報の取得処理は、図４に示したステップＳ３乃至ステップＳ５の処理と全く同じであるため説明を省略する。

これにより、機器管理装置Ａ１は、機器Ｈｎが集線装置Ｃ０のどのポートｄｎに接続されたのかを特定するポート番号を取得することができ、先に取得した機器ＩＤとを用いることで、機器Ｈｎが接続された位置を特定し、管理することができる。また、機器ＩＤ、ポート番号を取得するまでの通信回数も非常に少ないため、機器Ｈｎの通信負担を大幅に低減することができる。

（３）ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）を利用した機器ＩＤの送信、ＳＮＭＰを利用したポート番号の問い合わせによる手法
ＤＨＣＰは、ネットワーク内の機器に対してＩＰアドレスやサブネットマスクといったネットワーク情報を自動的に設定するためのプロトコルであり、このプロトコルによりＩＰｖ４において、プラグ・アンド・プレイを実現することができる。

ＤＨＣＰを利用するためには、ネットワーク内に配布するＩＰアドレスが設定されたＤＨＣＰサーバが構築されていることが前提となる。このＤＨＣＰサーバには、必要に応じてサブネットマスク、経路制御の情報、ＤＮＳ（Domain Name System）サーバのアドレスなども設定することになる。ＤＨＣＰによりＩＰアドレスを自動設定する場合、ＤＨＣＰサーバが起ち上がっているネットワーク上において、ＤＨＣＰクライアントは、ＤＨＣＰサーバから提供されるＩＰアドレスの使用許可を求めるＤＨＣＰリクエストパケットを送信することになる。

したがって、機器ＨｎをＤＨＣＰクライアントとし、機器管理装置Ａ１をＤＨＣＰサーバとすれば、集線装置Ｃ０のポートｄｎに接続された場合に送信されるＤＨＣＰリクエストパケットに機器ＩＤを添付して機器管理装置Ａ１に送信することができる。また、直接、機器管理装置Ａ１をＤＨＣＰサーバとしない場合には、ＤＨＣＰクライアントとした機器Ｈｎと別途ネットワーク上に設けられたＤＨＣＰサーバとのＤＨＣＰ通信を機器管理装置Ａ１で監視できるようにする。これにより、機器管理装置Ａ１は、ＤＨＣＰリクエストパケットに添付された機器ＩＤを取得することができる。

図１１は、機器管理装置Ａ１と接続されたネットワーク上にＤＨＣＰサーバが存在し、機器管理装置Ａ１がＤＨＣＰクライアントである機器ＨｎとＤＨＣＰサーバとのＤＨＣＰ通信を監視している場合のタイミングチャートである。

まず、機器Ｈｎは、集線装置Ｃ０のポートｄｎに接続された場合、図１１に示すタイミングチャートのように、ＤＨＣＰリクエストパケットをブロードキャストする（ステップＳ２１）。機器Ｈｎは、このステップＳ２１において送信するＤＨＣＰリクエストパケットに機器ＩＤを添付する。これにより、ＤＨＣＰ通信を監視している機器管理装置Ａ１は、集線装置Ｃ０のポートｄｎに接続された機器Ｈｎを一意に特定する固有の識別子である機器ＩＤを取得することができる。

ＤＨＣＰリクエストパケットを受信した図示しないＤＨＣＰサーバは、ＤＨＣＰリプライパケットを機器Ｈｎに返信し（ステップＳ２２）、ＤＨＣＰサーバより提供するＩＰアドレスの使用を許可する。

次に、機器管理装置Ａ１は、ＤＨＣＰサーバから機器Ｈｎに対してＤＨＣＰリプライパケットが返信されたことに応じて、ＤＨＣＰリクエストパケットより機器ＩＤを取得した機器Ｈｎが、集線装置Ｃ０のどのポートｄｎに接続されたのかを確認し、ポート番号を取得するために、集線装置Ｃ０に接続確認要求を送信する（ステップ２３）。これに応じて、集線装置Ｃ０は、機器接続確認応答を返信する（ステップ２４）。このステップＳ２３、ステップＳ２４、さらにはステップＳ２５における機器情報の取得処理は、図４に示したステップＳ３乃至ステップＳ５の処理と全く同じであるため説明を省略する。

れにより、機器管理装置Ａ１は、機器Ｈｎが集線装置Ｃ０のどのポートｄｎに接続されたのかを特定するポート番号を取得することができ、先に取得した機器ＩＤとを用いることで、機器Ｈｎが接続された位置を特定し、管理することができる。また、ＤＨＣＰを利用した場合、ＡＲＰのドメインであるブロードキャストドメインよりも広いドメインであるユニキャストドメインを使用することができるという利点がある。また、機器ＩＤ、ポート番号を取得するまでの通信回数も非常に少ないため、機器Ｈｎの通信負担を大幅に低減することができる。

（４）ｍＯＡＰ（multicast Object Access Protocol）を利用した機器ＩＤの送信、ＳＮＭＰを利用したポート番号の問い合わせによる手法
ＯＡＰは、ホスト又はノードが有する機能群であるオブジェクトの生成、破壊、他の管理機能を管理するために用いられるＯＳＩ（Open System Interconnection）参照モデルのアプリケーション層において定義されたプロトコルである。特に、ｍＯＡＰは、ネットワーク上の指定されたホスト又はノードに対して、オブジェクトへのアクセス要求をマルチキャストする際のプロトコルである。

図１２に示すタイミングチャートのように、機器Ｈｎが情報コンセントＦｎを介して集線装置Ｃ０に接続されると（ステップＳ３１）、集線装置Ｃ０は、自己のポートｄｎに機器Ｈｎが接続されたことを検知して、機器管理装置Ａ１に機器接続信号を送信する（ステップＳ３２）。

この機器接続信号の送信には、例えば、ＳＮＭＰのＴＲＡＰが用いられる。上述したように、ＳＮＭＰは、ネットワーク機器の管理のためのプロトコルであって、機器管理装置Ａ１は、管理機能を有するマネージャとして機能し、集線装置Ｃ０は、管理対象であるエージェントとして機能するようになっている。

また、ＴＲＡＰとは、当該ネットワーク機器に障害や状態の変化があったときに、エージェント側から送信される情報である。より詳しく説明すると、図１３に示すパケットフォーマットのように、ＳＮＭＰは、一般にＵＤＰ（User Datagram Protocol）上で実現されるプロトコルであって、ＳＮＭＰメッセージは、ＳＮＭＰバージョン、マネージャとエージェントの間のパスワードなどに使用されるコミュニティ、ＰＤＵ（Protocol Data Unit）から構成されている。

ＰＤＵは、情報の読み出しに使用するGet Requestなどと異なり、ＴＲＡＰ独自のものが用いられ、図１３に示すように、ＴＲＡＰを示す「４」が格納されるＰＤＵタイプ、当該ＴＲＡＰを定義した企業のＯＩＤ（Object Identification）、エージェント（集線装置Ｃ０）のＩＰアドレス、リンクアップを示す「３」が格納される一般トラップ番号、企業固有のトラップを送る場合の固有トラップ番号、集線装置Ｃ０が最後に起動してから当該ＴＲＡＰが発生するまでの時間を示すタイムスタンプ、ＯＩＤと値からなり、どのポートｄｎに機器Ｈｎが接続されたのかを示すオブジェクトデータが格納される。

なお、ＵＤＰヘッダにはＳＮＭＰのポート番号などが、ＩＰヘッダには機器管理装置Ａ１のＩＰアドレスなどが、ＭＡＣヘッダには、機器管理装置Ａ１のＭＡＣアドレスなどが格納される。したがって、集線装置Ｃ０には、ユーザ又は施工者などによって、予め機器管理装置Ａ１のＩＰアドレスを格納しておくことが必要である。

このステップＳ３１、ステップＳ３２は、通信準備期間であり、機器Ｈｎの自発的な通信がなされない沈黙期間となっている。ステップＳ３２が終了し、通信準備期間が終了すると、機器Ｈｎによる自発的な通信が可能となる。

機器Ｈｎは、オブジェクトへのアクセス要求がある場合、図１４に示すようなトランスポートプロトコルをＵＤＰとするｍＯＡＰパケットを送信する（ステップＳ３３）。機器Ｈｎは、図１３、図１４に示すように、このステップＳ３３において送信するｍＯＡＰパケットに機器ＩＤを添付する。ここでは、機器ＩＤをＭＡＣアドレスとしている。これにより、ｍＯＡＰパケットを受信した機器管理装置Ａ１は、集線装置Ｃ０の何れかのポートｄｎに接続された機器Ｈｎを一意に特定する固有の識別子である機器ＩＤを取得することができる。

次に、ｍＯＡＰパケットを受信した機器管理装置Ａ１は、ｍＯＡＰパケットより機器ＩＤを取得した機器Ｈｎが、集線装置Ｃ０のどのポートｄｎに接続されたのかを確認し、ポート番号を取得するために、集線装置Ｃ０に接続確認要求を送信する（ステップ３４）。これに応じて、集線装置Ｃ０は、機器接続確認応答を返信する（ステップ３５）。このステップＳ３３、ステップＳ３４、さらにはステップＳ３５における機器情報の取得処理は、図３に示したステップＳ３乃至ステップＳ５の処理と全く同じであるため説明を省略する。

上述した実施の形態の特徴的な機能は、家電機器群がネットワーク接続されたホームネットワークや、設備装置群がネットワーク接続された設備ネットワークなどにも適用できる。

ここで、ホームネットワークを構築する技術としては、ＥＣＨＯネットの他、エミット（ＥＭＩＴ（Embedded Micro Internetworking Technology））と称される機器組み込み型ネットワーク技術などがあげられる。この組み込み型ネットワーク技術は、ネットワーク機器にＥＭＩＴミドルウェアを組み込んでネットワークに接続できる機能を備え、ＥＭＩＴ技術と称されている。

より具体的には、端末、中継機器、サーバ等のネットワーク機器にＥＭＩＴ技術を実現するＥＭＩＴソフトウェアを搭載して、当該ＥＭＩＴソフトウェアを搭載した端末、中継装置と、遠隔で制御又は監視するユーザ機器とをインターネット上に設けられたサーバを介して通信接続する。

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

本発明の実施の形態として示す位置情報システムの構成について説明するための図である。位置情報データベースの初期状態を示す図である。ＡＲＰ（Address Resolution Protocol）を利用した機器ＩＤの送信、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）を利用したポート番号の問い合わせによる手法について説明するためのタイミングチャートである。ＡＲＰのパケットフォーマットを示した図である。ＳＮＭＰのパケットフォーマットを示した図である。機器ＩＤ、ポート番号取得後の位置情報データベース構成の一例を示した図である。機器情報取得後の位置情報データベースの構成の一例を示した図である。ＩＰｖ６（Internet Protocol version 6）の近隣探索プロトコル（NDP:Neighbor Discovery Protocol）を利用した機器ＩＤの送信、ＳＮＭＰを利用したポート番号の問い合わせによる手法について説明するためのタイミングチャートである。ＮＳ（Neighbor Solicitation）パケットのパケットフォーマットを示した図である。ＮＡ（Neighbor Advertisement）パケットのパケットフォーマットを示した図である。ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）を利用した機器ＩＤの送信、ＳＮＭＰを利用したポート番号の問い合わせによる手法について説明するためのタイミングチャートである。ｍＯＡＰ（multicast Object Access Protocol）を利用した機器ＩＤの送信、ＳＮＭＰを利用したポート番号の問い合わせによる手法について説明するためのタイミングチャートである。ＳＮＭＰ−ＴＲＡＰのパケットフォーマットを示した図である。ｍＯＡＰパケットのパケットフォーマットを示した図である。従来技術として示すＩＥＥＥ１３９４を用いたノードの位置情報システムについて説明するための図である。従来技術として示す電力線搬送による位置情報システムについて説明するための図である。

符号の説明

Ａ０管理データベース
Ａ１機器管理装置
Ｃ０集線装置
Ｆｎ情報コンセント
Ｈｎ機器
ｄｎポート
ｅｎ通信線
ｇｎ通信線

Claims

自己を一意に特定する固有の識別子である機器ＩＤを送信する機器と、
前記機器が接続される複数のポートを有する集線装置と、
前記ポートに接続された機器から送信される機器ＩＤと、機器が接続されたポートを一意に特定するポート番号情報とに基づき、機器が接続された位置を特定して管理する機器管理装置とを備え、
前記機器は、前記集線装置のポートに接続されたことに応じて開始される所定の通信により機器ＩＤを前記機器管理装置に送信し、
前記機器管理装置は、前記ポートへ機器が接続された後の所定のタイミングで送信した接続確認要求に応答した、前記集線装置からの接続確認応答から前記ポート番号情報を取得すること
を特徴とする位置情報システム。