JP2007235250A - 無線ｌａｎの初期設定を行う光設定器及び該光設定器により無線ｌａｎの初期設定が行われる情報家電 - Google Patents

Abstract

【課題】直感的に簡単に初期設定を行うことができる光設定器の提供
【解決手段】情報家電としては、無線ＬＡＮのインターフェースを内蔵した電気ポット１１０とビデオカメラ１３０であり、無線ＬＡＮステーション１２０に、無線ＬＡＮを介して接続する。情報家電１１０，１３０は、光設定器２００とも接続できるように、光源１１４，１３４と、受光素子１１２，１３２とを有している。また、無線ＬＡＮステーション１２０も、光設定器２００と接続するために、光源１２４と受光素子１２２を有している。
まず、無線ＬＡＮステーション１２０からＥＳＳ−ＩＤ、ＷＥＰキーなどを光設定器２００に伝送し、無線ＬＡＮの初期設定情報を記憶させる。その後、新たに追加される情報家電に、光設定器２００を介して、初期設定情報を伝送する。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線ＬＡＮの初期設定に使用する光設定器と、それにより、無線ＬＡＮの初期設定が行われる情報家電に関するものである。

ディジタルテレビ、ＨＤＤ/ＤＶＤレコーダ等のＡＶ機器を始めとしてエアコン、電子レンジ、洗濯機といったいわゆる白物家電に至るまでディジタル技術を取り込んで高機能化された製品が広く普及しつつある。また、パソコンを中心に、プリンタ、スキャナといった周辺機器やディジタルカメラなどの情報機器も広く普及している。このような家電機器は情報家電と呼ばれ、現在、ネットワーク接続機能が搭載され、ホームネットワークに接続することで、一段と高度なサービスが実現できる可能性が高まっている。
家庭内で、このような情報家電をネットワークに接続する際、通信ケーブルの配線問題を解決し、かつどの部屋でも自由にＬＡＮ環境を使いたいという要望にこたえることができるため、ホームネットワークにおける無線ＬＡＮの利用が注目されている。
無線でのネットワークを構築する場合、セキュリティ問題が重要な課題であり、ＥＳＳ−ＩＤ（Extended Service Set Identifier）によるアクセス制御、ＷＥＰ（Wired Equivalent Privacy）やＷＰＡ（Wi-Fi Protected Access）による暗号化、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスによるフィルタリング等の対応が望まれる。
図１に、無線ＬＡＮへの接続例を示す。図１において、無線ＬＡＮステーション１２０に、無線ＬＡＮへの接続インターフェースを有する家庭用の情報家電である電気ポット１１０やビデオカメラ１３０を接続する例を示している。
このような無線ＬＡＮを使用するときには、無線ＬＡＮステーション（アクセス・ポイント：無線ＬＡＮの親機）１２０にアクセスするために、接続機器（子機）（図１では、電気ポット１１０や、ビデオカメラ１３０等）に対して、色々と初期設定を行うことが必要である。この設定には、少なくとも、
（１）アクセス・ポイントと同じＥＳＳ−ＩＤ
（２）ＷＥＰ暗号化用のキー（文字列）
を入力することが必要である。
また、親機（アクセス・ポイント）には、アクセスを許可する子機のＭＡＣアドレスを設定する必要がある。
企業などにおいて、無線ＬＡＮなどの初期設定、管理は計算機管理者が行うことが一般的であるが、上述のような家庭内において、計算機管理者が存在せず、専門知識や経験を必ずしも持たない利用者においては、情報家電の利用に至るまでの妨げになってしまう。
守倉正博他著「改訂版 ８０２．１１高速無線ＬＡＮ教科書」インプレス ２００５年１月１日発行 （例えば、第１３章参照）

本発明の目的は、専門知識を持たない無線ＬＡＮの利用者が、直感的に簡単に初期設定を行うことができる光設定器を提供することである。

上述の発明の目的を達成するために、本発明は、情報家電に対して無線ＬＡＮの初期設定を行うための光設定器であって、電気信号を光に変えて送信する光送信部と、受信した光を電気信号に変換する光受信部と、受信した無線ＬＡＮの設定情報を記憶する記憶部と、光による無線ＬＡＮの設定情報の送受信を制御する通信制御部とを備えることを特徴とする。
この構成の光設定器を用いることで、無線ＬＡＮの無線ステーション（アクセス・ポイント）と、これに接続する情報家電との間で、無線ＬＡＮの接続に必要な初期情報を、簡単に受け渡すことができる。
また、無線ＬＡＮと接続可能な情報家電であって、前記情報家電の光インディケータと、該光インディケータと接続されている送受信部とを備え、情報家電の光インディケータを介して、無線ＬＡＮの設定情報を送受信することも本発明である。情報家電の光インディケータの発光素子を受光素子としても使用し、この素子で、光設定器との間で設定情報の送受信を行うことができる。

本発明は、無線ＬＡＮのネットワークにおける初期設定を、上述の光設定器により行うことで、専門知識を持たないユーザにおいても、簡単に行うことができる。

図面を用いて、本発明の実施形態を説明する。
本発明は、無線ＬＡＮの接続例として、前に説明した図１のようなホームネットワーク接続のための初期設定を、ネットワーク接続のための光設定器を介して行うものである。

＜概略＞
図２は、図１に示した情報家電を無線ＬＡＮで接続する場合に、光により設定情報の送受信を行う、光源２１４と受光素子２１２を備える光設定器２００を使用して、初期設定を行っているところを示す図である。
図２において、情報家電は、図１と同じ、無線ＬＡＮのインターフェースを内蔵した電気ポット１１０とビデオカメラ１３０を例として示している。また、無線ＬＡＮステーション（アクセス・ポイント）１２０に、無線ＬＡＮを介して接続しようとしていることは、図１と同じである。図１と異なることは、情報家電は、光設定器２００とも接続できるように、光源１１４，１３４と、受光素子１１２，１３２とを有していることである。また、無線ＬＡＮステーション１２０も、光設定器２００と接続するために、光源１２４と受光素子１２２を有している。
この様な構成で、図３（ａ）に示すように、まず、無線ＬＡＮステーション１２０からＥＳＳ−ＩＤ、ＷＥＰキーなどを光設定器２００に伝送し、無線ＬＡＮの初期設定情報をメモリ２４０に記憶させる。
その後、図３（ｂ）に示すように、新たに追加される情報家電に、光設定器２００を介して、記憶した初期設定情報をメモリ２４０から伝送する。情報家電からは、固有のＭＡＣアドレスなどの情報をネットワーク接続光キーに伝送する。そして、光設定器を介して無線ＬＡＮステーションにＭＡＣアドレスを伝送する（図３（ａ）参照）。

＜構成＞
図４は、ネットワーク接続のための光設定器２００の構成例を示す図である。図４に示すように、光設定器２００は、電気信号を受けて、ＬＥＤ等の光送信器２１４を駆動する光変調器２２４，フォトダイオードなどの受光素子２１２からの電気信号を復調する受信器２２２，通信制御等の制御を行うＣＰＵ等で構成された通信制御部２３０，設定情報等を記憶するためのメモリ２４０，これらに電力を供給する太陽電池等の電源２５０で構成されている。
また、光設定器２００は、登録ボタン２５４，送信ボタン２５６及び光設定器２００のモードや受信状態等を色等で表示するインディケータ２５２を有している。インディケータ２５２はＬＥＤや液晶等で構成してもよい。これらの働きに関しては後で詳しく説明する。

図５は、無線ＬＡＮステーション１２０の光送受信部を示している。
無線ＬＡＮステーション１２０の光送受信部は、光を送信するインディケータ等の光源１２４、光を受信する受光素子１２２、光源１２４を電気信号により駆動する光変調器１２５，受光素子１２２からの信号を復号する受信器１２３，無線ＬＡＮステーション１２０を制御しているコンピュータ・システムとのインターフェース１２６とで構成されている。光送受信部は、無線ＬＡＮステーション１２０を制御しているコンピュータ・システム（図示せず）により制御され、インターフェース１２６を介して、システムから設定情報を受け取って送信し、また、受光素子１２２からの受信情報をシステムに送る。
この構成は、図２に示す情報家電１１０，１３０の光送受信部でも同じである。

光送信器２１４や１２４は、可視、赤外の光源であり、ＬＥＤ，有機ＥＬ，無機ＥＬ、カーボンナノチューブなどを利用することができる。
無線ＬＡＮステーション１２０や、多くの情報家電（図２では、電気ポット１１０やビデオカメラ１３０）には、その状態を示すインディケータなどのＬＥＤや液晶等の表示ディスプレイなどが設置されている。これらのインディケータなどの光源を、光送信器２１４として光強度変調して、ネットワークの接続に必要な情報を伝送することができる。
一般的にＬＥＤ、有機ＥＬ、無機ＥＬなどの光源は、受光素子としても利用可能であるため、ネットワーク接続光キー、情報家電、無線ＬＡＮステーションの光受信部はこれらの受光素子として使用できる光源を、受信素子の代用としてもよい。

また、図３のように、電源として太陽電池を光設定器２００に搭載することで、無電源装置として利用できる。蛍光灯、太陽などからの光を太陽電池パネルで受け、電力をコンデンサなどにより蓄え、ＬＥＤなどに電力を供給してもよいし、利用時に蛍光灯などから直接光を受け取ることで、駆動しても良い。なお、電源スイッチ等も図示していないが備えている。

＜詳細動作＞
まず、無線ＬＡＮステーション１２０からＥＳＳ−ＩＤ、ＷＥＰキーなどを光設定器２００に伝送し、無線ＬＡＮの初期設定情報を記憶させる。
これは、例えば、無線ＬＡＮステーション１２０に接続されているパソコン等に、無線ＬＡＮの初期設定に必要な情報を、光設定器２００に送信するためのプログラムをインストールして、このプログラムを起動して行うとよい。

図６は、無線ＬＡＮステーション１２０と光設定器２００との光による初期設定情報の伝送を示している。
まず、光設定器２００に電源を入れ、登録ボタンを押下して、光設定器を登録モードにする。このモード状態で、光設定器は、無線ＬＡＮステーションのＥＳＳ−ＩＤ（ネットワーク名ＳＳＩＤ）やＷＥＰキー（暗号化キー）を受信して、メモリに登録することができる。
上述の初期設定ソフトをインストールしたパソコンを介して、無線ＬＡＮステーション１２０から、光設定器２００に、無線ＬＡＮステーション１２０との通信に必要なＥＳＳ−ＩＤ，ＷＥＰキー等を、初期設定情報として光設定器２００に送る（Ｓ３０２）。
光設定器２００は、正しく受信されているとＡＣＫを返送する（Ｓ３０４）。図６では、１回で正しく受信された例を示している。正しく受信されたかは、例えばＣＲＣ（cyclic redundancy check）などの誤り検出情報を付加して送信し、その情報と比較することで行うことができる。正しく受信されて、メモリ２４０に格納されると、インディケータ２５２の色を変化させる等で正しく受信されたことの表示を行って、無線ＬＡＮステーションの初期設定情報が格納されていることを示す。

図６では正しく受信されているが、光を用いた通信の場合、通信ができなくなる状況として、
（Ａ）光が異なる方向を向いていたり、遮断されたりというような物理的に光が届かない
（Ｂ）光は届いているが，通信路が劣悪な環境（タバコの煙など）により通信品質が悪い（ビット誤りを起こしている状況）
がある。
これらは、例えば無線ＬＡＮステーション１２０から光設定器２００、光設定器２００から無線ＬＡＮステーション１２０のそれぞれの通信路について独立で発生する。
光無線の場合、上記した（Ａ）、（Ｂ）の理由により通信ができなくなる状況が発生する。
これらの場合を、図７を用いて説明する。

図７（ａ）は、無線ＬＡＮステーションと光設定器との間で、（Ａ）により通信ができない場合を示している。
図７（ａ）において、無線ＬＡＮステーション１２０から送信された初期設定情報が、光設定器２００に光が届いていないため、受信できない（Ｓ３０２）。このため、ＡＣＫが光設定器２００から送信されない。また、インディケータ２５２の色が変化しない等により、正しく受信されなかったことが分かる。このとき、無線ＬＡＮステーション１２０では、一定時間待ってもＡＣＫが受信されないのでタイムアウトとなり、初期設定情報を再送する（Ｓ３０６）。

無線ＬＡＮステーションと光設定器との間で、上述の（Ｂ）により通信ができない場合を、図７（ｂ）で説明する。
図７（ｂ）において、無線ＬＡＮステーション１２０から送信された初期設定情報が、光設定器２００では雑音等により、受信しても誤りが検出されて、初期設定情報として認識できない（Ｓ３０２）。このため、ＮＡＣＫが光設定器２００から送信される（Ｓ３０８）。無線ＬＡＮステーション１２０では、ＮＡＣＫが受信されたので、初期設定情報を再送する（Ｓ３１０）。
光設定器から無線ＬＡＮステーション間で（Ａ）により通信ができない場合を図７（ｃ）で説明する。これは、正しく設定情報を受信した光設定器２００からのＡＣＫ（Ｓ３０４）が、無線ＬＡＮステーション１２０に届かない場合である。
このとき、無線ＬＡＮステーション１２０からは、光設定器２００からの信号がＡＣＫかＮＡＣＫか分からないため、設定情報が再送される（Ｓ３１２）。
最後に、光設定器から無線ＬＡＮステーション間で（Ｂ）により通信ができない場合を図７（ｄ）で説明する。これは、光設定器２００からのＡＣＫ（Ｓ３０４）が、無線ＬＡＮステーション１２０で雑音等により認識できなかった場合である。この場合も、光設定器２００からの信号がＡＣＫかＮＡＣＫか分からないため、設定情報が再送される（Ｓ３１４）。
これらの再送は自動的に行われるので、光設定器２００のインディケータ２５２が初期設定情報の登録完了を示すまで、無線ＬＡＮステーション１２０との光通信を行う必要がある。

その後、新たに追加される情報家電１００に、光設定器２００を介して、初期設定情報を伝送する。
情報家電１００からは、固有のＭＡＣアドレスなどの情報をネットワーク接続光キーに伝送する。これらを図８，図９により説明する。
情報家電１００は、電源を投入されると、自動的に光設定器２００からの情報の受信を待ち受けるモードになる。この状態は、情報家電１００の動作状態を示すインディケータで表示することができる
図８は、光設定器２００から、情報待ち受けモードの情報家電１００へ、送信ボタン２５６を押下することで、ＥＳＳ−ＩＤやＷＥＰキーなどの情報を送信する（Ｓ３３２）。情報家電１００で正しく受信できた場合、ＡＣＫとＭＡＣアドレス情報などを送信する（Ｓ３３４）とともに、インディケータを点滅させる等により、初期設定情報が設定されたことを示す。光設定器２００ではＭＡＣアドレスなどの情報が正しく受信できたらＡＣＫを情報家電に送信して（Ｓ３３６）、インディケータ２５２を表示点滅させる等により、情報家電１００のＭＡＣアドレスがメモリ２４０に格納されたことを示す。
その後に、光設定器を介して無線ＬＡＮステーションに設定情報を伝送する。図９はその様子を示している。
光設定器２００から無線ＬＡＮステーション１２０へ、光設定器２００の送信ボタン２５６を押下することで、ＭＡＣアドレスなどの情報を送信する（Ｓ３６２）。このとき、無線ＬＡＮステーション１２０は、光通信に関して受信モードである。また、光設定器２００からは、追加されたＭＡＣアドレスだけ送信してもよいし、メモリ２４０に格納されている設定情報を全て送信して、無線ＬＡＮステーションで追加されたＭＡＣアドレスを探してもよい。無線ＬＡＮステーション１２０からは、受信確認のＡＣＫを送信する（Ｓ３６４）。光設定器２００では受信確認のＡＣＫが受信され、例えば、インディケータ２５２の点滅を停止する等により、ＭＡＣアドレスの送信が完了したことを示すことができる。無線ＬＡＮステーション１２０側でのＭＡＣアドレスの登録は、無線ＬＡＮステーション１２０に接続されたパソコン上に、インストールされたソフトにより表示することができる。
これで、情報家電は、無線ＬＡＮステーションと無線により通信できる。情報家電が無線ＬＡＮステーションと接続状態になると、その状態は情報家電のインディケータの色の変化等により表示することができる。

なお、図８，図９において、それぞれの通信路で、上述と同様に（Ａ）（Ｂ）の理由により通信ができなくなる状況が発生するが、図７で説明したように、光設定器２００ではＥＳＳ−ＩＤやＷＥＰキーを送信し、ＡＣＫが受信できなければ再送を繰り返し、情報家電１００では、ＭＡＣアドレスなどを送信し、ＡＣＫが受信できなければ再送を繰り返すことで、初期設定情報をそれぞれ正しく送信する。

本発明の光設定器は、特に可視光を利用した場合、光の届く範囲をユーザが認識できるため、セキュアな伝送が可能であり、ユーザが光を当てることでこの端末と接続するというように視覚的に判断できるため、直感的に理解し易いシステムである。
また、太陽電池を電源として搭載することで、設定器自体は無電源で利用できる。その上、情報家電に備えているインディケータを光設定器との間の送受信に使用することができる。

情報家電を無線ＬＡＮで接続した構成例を示す図である。 本発明の光設定器で、情報家電等に初期設定を行っていることを示す図である。 （ａ）光設定器と無線ＬＡＮステーションとの光通信、（ｂ）光設定器と情報家電との光通信を示す図である。 光設定器の構成を示す図である。 無線ＬＡＮステーションの光の送受信部の構成を示す図である。 光設定器と無線ＬＡＮステーションとの間の光通信を説明する図である。 光設定器と無線ＬＡＮステーションとの間で、光通信がエラーとなった場合を説明する図である。 光設定器と情報家電との間の光通信を説明する図である。 情報家電と通信後、光設定器と無線ＬＡＮステーションとの間の光通信を説明する図である。

Claims (2)

1. 情報家電に対して無線ＬＡＮの初期設定を行うための光設定器であって、
   電気信号を光に変えて送信する光送信部と、
   受信した光を電気信号に変換する光受信部と、
   受信した無線ＬＡＮの設定情報を記憶する記憶部と、
   光による無線ＬＡＮの設定情報の送受信を制御する通信制御部と
   を備えることを特徴とする無線ＬＡＮの光設定器。
2. 無線ＬＡＮと接続可能な情報家電であって、
   前記情報家電の光インディケータと、
   該光インディケータと接続されている送受信部とを備え、
   情報家電の光インディケータを介して、無線ＬＡＮの設定情報を送受信することを特徴とする情報家電。
   

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