JP2010212949A - 主装置、通信システム、プログラムおよび通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】端末装置と主装置との間の通信において、端末装置を主装置に簡易、迅速かつ安全に登録する技術を提供する。
【解決手段】主装置としての情報収集装置２に、任意の端末装置から一方的に送信される要求情報２７０を受信する受信制御部２５０と、受信制御部２５０が受信した要求情報２７０によって、当該要求情報２７０を送信した端末装置を正規端末装置と認証する認証部２５２と、認証部２５２により正規端末装置と認証された端末装置と通信を行う無線通信部２２および電力線通信部２３とを設ける。認証部２５２は、受信した要求情報２７０における誤り率、信号強度、ノイズおよび通信速度を検出し、それぞれ閾値と比較することによって、当該要求情報２７０を送信した端末装置が近距離（登録を許可するエリア内）に存在するか否かを判定して、近距離に存在する場合にのみ当該端末装置を正規端末装置として認証する。
【選択図】図３

Description

本発明は、端末装置と主装置との間の通信を可能とするために、端末装置を主装置に簡易かつ安全に登録する技術に関する。

例えば、情報収集装置と複数のセンサーとを通信が可能な状態で接続し、各センサーによる測定で得られた情報を情報収集装置によって効率よく収集するシステムのように、主装置と複数の端末装置とを通信が可能な状態に接続する技術が知られている。また、電話の子機（端末装置）が親機（主装置）と通信することにより当該子機が公衆網に接続できるようにした通話システムや、無線基地局（主装置）を介してコンピュータ（端末装置）をインターネットに接続する無線ＬＡＮシステムのように、主装置を広域ネットワークへの中継器として用いて端末装置を外部の装置と接続させるといったシステムも、様々な形態で提案されている。

このようなシステムでは、主装置と端末装置との間の通信を防御して、情報が不正に傍受されたり、改変されたりすることを防止しなければならないため、互いの情報を暗号化して通信することが一般的となっている。すなわち、主装置は、正規の通信先として登録（認証）されている端末装置との間で、互いに取り決めた暗号ルールに従って通信を行うことにより、非正規の端末装置の不正アクセスを防止する。特に、自由接続が可能なネットワーク（無線や電力線通信等）を通信手段に用いるシステムでは、このようなセキュリティ対策が重要となる。

一方、これらのシステムでは、必要に応じて端末装置を追加増設することが求められる場合がある。このような場合の主装置は、必要に応じて新たな端末装置を新たな正規の通信先として登録できるように構成されているが、一方で、主装置が非正規の端末装置を誤って登録するという問題がある。すなわち、暗号通信が開始される前の段階で、主装置に対して接続を要求する端末装置について、主装置は当該端末装置が正規の端末装置であることを正確に識別しなければならないという問題がある。

そこで、従来より、主装置における端末装置の誤登録を防止する技術が提案されおり、例えば、このような技術が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されている技術では、端末装置との間の通信の応答時間によって当該端末装置と主装置との物理的距離を判別し、当該端末装置が近距離にある場合には当該端末装置が正規の端末装置であると判定する技術が記載されている。

特開２００４−２１５２３２号公報

ところが、上記技術では、端末装置との間の通信の応答時間により、当該端末装置が正規の端末装置であるか否かを判定するため、登録を許可するか否かの判定が複雑かつ時間を要する（少なくとも正規の応答時間が必要）という問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、端末装置と主装置との間の通信において、端末装置を主装置に簡易、迅速かつ安全に登録する技術を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、少なくとも１つの端末装置との間で通信を行う主装置であって、任意の端末装置から一方的に送信される要求情報を受信する受信手段と、前記受信手段が受信した要求情報によって、前記要求情報を送信した端末装置を正規端末装置と認証する認証手段と、前記認証手段により正規端末装置と認証された端末装置と通信を行う通信手段とを備えることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る主装置であって、前記認証手段は、前記受信手段が受信した要求情報の誤り率を求める誤り検出手段を備えることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明に係る主装置であって、前記認証手段は、前記受信手段が要求情報を受信した際の信号強度を求める強度検出手段を備えることを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明に係る主装置であって、前記認証手段は、前記受信手段が要求情報を受信した際のノイズ比を求めるノイズ比検出手段を備えることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明に係る主装置であって、前記認証手段は、前記受信手段が受信した要求情報に基づいて前記要求情報を受信した際の通信速度を求める速度検出手段を備えることを特徴とする。

また、請求項６の発明は、主装置と少なくとも１つの端末装置との間で通信を行う通信システムであって、前記主装置は、任意の端末装置から一方的に送信される要求情報を受信する受信手段と、前記受信手段が受信した要求情報によって、前記要求情報を送信した端末装置を正規端末装置と認証する認証手段と、前記認証手段により正規端末装置と認証された端末装置と通信を行う通信手段とを備えることを特徴とする。

また、請求項７の発明は、請求項６の発明に係る通信システムであって、前記主装置と前記少なくとも１つの端末装置との間で無線による通信を行うことを特徴とする。

また、請求項８の発明は、請求項７に記載の通信システムであって、前記主装置と前記少なくとも１つの端末装置との間で電力線による通信を行い、前記認証手段は、前記受信手段が前記無線による通信により受信した要求情報および前記受信手段が前記電力線による通信により受信した要求情報の両方が所定の条件を満たした場合にのみ当該端末装置を正規端末装置と認証することを特徴とする。

また、請求項９の発明は、請求項６または７の発明に係る通信システムであって、前記主装置と前記少なくとも１つの端末装置との間で電力線による通信を行うことを特徴とする。

また、請求項１０の発明は、請求項６ないし９のいずれかの発明に係る通信システムであって、ネットワークを介して前記主装置との間で通信が可能な通信装置をさらに備え、前記主装置は、前記少なくとも１つの端末装置と前記通信装置との間で通信を中継する中継器であることを特徴とする。

また、請求項１１の発明は、コンピュータによる実行が可能なプログラムであって、前記コンピュータによる前記プログラムの実行は、前記コンピュータを、任意の端末装置から一方的に送信される要求情報を受信する受信手段と、前記受信手段が受信した要求情報によって、前記要求情報を送信した端末装置を正規端末装置と認証する認証手段と、前記認証手段により正規端末装置と認証された端末装置と通信を行う通信手段とを備えた主装置として機能させることを特徴とする。

また、請求項１２の発明は、主装置と少なくとも１つの端末装置との間で通信を行う通信方法であって、(a)任意の端末装置から一方的に送信される要求情報を受信する工程と、(b)受信した要求情報によって、前記要求情報を送信した端末装置を正規端末装置と認証する工程と、(c)正規端末装置と認証された端末装置と通信を行う工程とを有することを特徴とする。

請求項１ないし１２に記載の発明は、任意の端末装置から一方的に送信される要求情報を受信し、受信した要求情報によって、当該要求情報を送信した端末装置を正規端末装置と認証して、正規端末装置と認証された端末装置と通信を行うことにより、要求情報を受信するだけで正規端末装置であるか否かの認証ができるので、通信の安全性を確保しつつ、端末装置を簡易かつ迅速に登録することができる。

本発明に係る通信システムの構成を示す図である。 情報収集装置の構成を示すブロック図である。 本実施の形態における情報収集装置の機能ブロックをデータの流れとともに示す図である。 アダプタの構成を示すブロック図である。 本発明に係る通信方法におけるアダプタの動作を示す流れ図である。 本発明に係る通信方法における情報収集装置の動作を示す流れ図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。

＜１． 実施の形態＞
図１は、本発明に係る通信システム１の構成を示す図である。通信システム１は、主装置としての情報収集装置２と、それぞれが端末装置として機能するアダプタ３，４と、サーバ装置５とから構成されている。なお、図１に示すアダプタ９は、通信システム１において非正規の端末装置と認識される装置として例示するものであって、通信システム１を構成するものではない。また、図１では、２つのアダプタ３，４のみを図示しているが、通信システム１が備える端末装置の数はこれに限定されるものではない。

以下の説明では、通信システム１は、アダプタ３，４が測定した情報（建物内に設置された個々の電化製品の電力消費量に関する情報）を情報収集装置２が蓄積しつつ収集して、当該建物において消費された総電力量として、ネットワーク１１を介して外部のサーバ装置５（例えば電力会社等に設置されたサーバ装置）に送信するシステムを例に説明する。

なお、詳細は後述するが、登録エリア９０は通信システム１（情報収集装置２）への登録が可能なエリアを概念的に示すものであり、通信エリア９１はアダプタ３，４，９が情報収集装置２と物理的に通信可能なエリアを概念的に示すものである。また、電力線１０は、使用される電化製品に電力を供給するために敷設された商用の電力供給ケーブルを示しており、詳細は後述するが、通信システム１は電力線１０をデータ通信に用いる。さらに、ネットワーク１１は公衆電話網やＷＡＮ等の広域のネットワークである。

図２は、情報収集装置２の構成を示すブロック図である。情報収集装置２は、入力部２０、表示部２１、無線通信部２２、電力線通信部２３および広域網通信部２４を備えている。

情報収集装置２の入力部２０は、主にボタンやキーによって構成されている。情報収集装置２の操作者は、入力部２０を操作することによって、情報収集装置２に所望の情報を入力することができる。なお、入力部２０は、ボタンやキーに限定されるものではなく、例えば、キーボードやマウス等を含んでいてもよいし、画面の表面に接触することによって情報を入力するタッチパネルのように表示部２１の機能を備えた装置であってもよい。

表示部２１は、例えば、ディスプレイや液晶パネル、ランプ、ＬＥＤ等から構成されており、情報収集装置２の操作者に視覚的な情報を提供する装置である。表示部２１に表示される情報によって、操作者は情報収集装置２の状態等を確認しながら入力部２０を操作することができる。

無線通信部２２は、アダプタ３，４，９との間で無線によるデータ通信を可能とする機能を有している。すなわち、無線通信部２２は、アダプタ３，４，９から無線電波によって送信された情報を受信するとともに、無線電波を送出することによってアダプタ３，４，９に情報を送信することも可能とされている。これにより、通信システム１では、情報収集装置２と正規の端末装置であるアダプタ３，４との間で、ＬＡＮケーブル等の専用のケーブルを敷設する必要がなく、アダプタ３，４の増設や移動が容易にできるように構成されている。

電力線通信部２３は、接続されている商用の電力線１０を介して情報収集装置２とアダプタ３，４，９との間でデータ通信を行う機能を有している。すなわち、電力線通信部２３は、アダプタ３，４，９から電力線１０を通じて送信された情報を受信するとともに、電力線１０に信号を送出することによってアダプタ３，４，９に情報を送信することも可能とされている。一般に商用の電力線１０は、建物内の各部屋に既に引き回されているため、電力線１０を通信に用いることにより、情報収集装置２と正規の端末装置であるアダプタ３，４との間で、専用のケーブルを敷設する必要がない。

なお、上記のとおり、無線通信部２２および電力線通信部２３は非正規の端末装置であるアダプタ９に対しても情報を送信する機能を有しているが、後述するように、本実施の形態における情報収集装置２はアダプタ９には情報を送信することはない。

広域網通信部２４は、情報収集装置２をネットワーク１１（ＷＡＮや公衆電話網、あるいはインターネット等）に接続する機能を提供するインタフェースである。広域網通信部２４を備えていることにより、情報収集装置２は、アダプタ３，４とサーバ装置５との間の通信を中継する中継器としての機能を有している。

なお、本実施の形態における情報収集装置２は、各アダプタ３，４において測定が行われる度に各アダプタ３，４からの情報を、一旦、蓄積する。その後、所定のタイミング（例えば、１ヶ月ごと等）でサーバ装置５と通信を行い、蓄積した情報をサーバ装置５に送信する。

さらに、情報収集装置２は、図２に示すように、各種データの演算を行うＣＰＵ２５と、各種データを記憶するＲＯＭ２６およびＲＡＭ２７とを備えている。ＲＯＭ２６は読み取り専用、かつ、不揮発性の記憶装置であって主にプログラム２８を格納するために用いられる。また、ＲＡＭ２７は、ＣＰＵ２５の一時的なワーキングエリアとして使用される記憶装置である。このような構成により、情報収集装置２は、ＲＯＭ２６に格納されているプログラム２８を実行するコンピュータとしての機能を有している。

図３は、本実施の形態における情報収集装置２の機能ブロックをデータの流れとともに示す図である。図３に示す受信制御部２５０、送信制御部２５１および認証部２５２は、主にＣＰＵ２５がＲＯＭ２６に記憶されているプログラム２８を実行することにより実現される機能ブロックである。

なお、図３に示す要求情報２７０とは、情報収集装置２との通信を望むアダプタ３，４，９（任意の端末装置）から送信される所定のフォーマットの情報（トレーニング情報）である。本実施の形態における通信システム１では、情報収集装置２は、アダプタ３，４，９から一方的に送信される要求情報２７０を、無線通信部２２および電力線通信部２３の両方によって受信する。

また、暗号情報２７１は、情報収集装置２において正規の端末装置と認証されたアダプタ３，４に向けて送信される情報であって、以後、情報収集装置２と正規の端末装置と認証された装置との通信を暗号通信として実行するために必要な暗号ルールに関する情報である。すなわち、通信システム１では、情報収集装置２によって正規の端末装置として認証され、情報収集装置２から暗号情報２７１の送信を受けたアダプタ３，４のみが、情報収集装置２との通信を継続することができる。暗号情報２７１の例としては、ＷＥＰキーに関する情報や暗号鍵情報があるが、これに限定されるものではなく、採用される暗号化手法に応じて適宜決定される情報である。ただし、各アダプタ３，４ごとに異なる情報であることが好ましい。

さらに、測定情報２７２とは、アダプタ３，４が測定により作成し、情報収集装置２に送信した情報であって、広域網通信部２４によってサーバ装置５に送信される情報である。

受信制御部２５０は、任意の端末装置（アダプタ３，４，９）から一方的に送信される要求情報２７０を受信する。また、受信制御部２５０は、認証部２５２により正規の端末装置と認証された端末装置（アダプタ３，４）から送信された情報（例えば、測定情報２７２）を受信する。このように、受信制御部２５０は、正規の端末装置であるアダプタ３，４と情報収集装置２との間の通信のうち、情報を受信する機能を担っている。

送信制御部２５１は、無線通信部２２および電力線通信部２３を制御して、認証部２５２により正規の端末装置と認証された端末装置（アダプタ３，４）に、情報収集装置２からの情報（例えば、暗号情報２７１）を送信する。すなわち、送信制御部２５１は、正規の端末装置であるアダプタ３，４と情報収集装置２との間の通信のうち、情報を送信する機能を担っている。

認証部２５２は、受信制御部２５０が受信した要求情報２７０によって、要求情報２７０を送信した端末装置を正規の端末装置と認証する機能を有している。図３に示すように、認証部２５２は、受信制御部２５０が受信した要求情報２７０の誤り率を求める誤り検出部２５３、受信制御部２５０が要求情報２７０を受信した際の信号強度を求める強度検出部２５４、受信制御部２５０が要求情報２７０を受信した際のノイズ比を求めるノイズ検出部２５５、および、受信制御部２５０が受信した要求情報２７０に基づいて当該要求情報２７０を受信した際の通信速度を求める速度検出部２５６を有している。

以上が情報収集装置２の構成および機能の説明である。次に、アダプタ３，４，９について説明する。

本実施の形態におけるアダプタ３，４，９は、いずれも同等の構成および機能を有している。したがって、以下では、アダプタ３について説明し、アダプタ４，９については説明を省略する。ただし、アダプタ３，４，９は、互いに同一の装置に限定されるものではない。

図４は、アダプタ３の構成を示すブロック図である。図４に示すように、通信システム１における端末装置として機能するアダプタ３は、初期化ボタン３０、表示部３１、無線通信部３２、電力線通信部３３および測定部３４を備えている。

通信システム１におけるアダプタ３は、外部に接続される電化製品の消費電力量を測定し、その測定結果を情報収集装置２に送信する装置として構成されている。図１および図４において図示を省略しているが、アダプタ３にはテレビや冷蔵庫といった電化製品が外部接続される。言い換えれば、屋内の電源供給用コンセント（電力線１０に接続するコンセント）にアダプタ３の電源プラグ（図示せず）が接続された状態で、電化製品の電源プラグがアダプタ３に接続される。

初期化ボタン３０は、アダプタ３を初期化するためのボタンであり、操作者によって操作される。初期化ボタン３０が押下されると、アダプタ３は、情報収集装置２に登録されている状態を解消し、要求情報２７０を新たに送信する状態（初期状態）となる。具体的には、現在登録されている情報収集装置２から取得した暗号情報２７１を削除する。本実施の形態における通信システム１では、アダプタ３が初期状態（暗号情報２７１が存在しない状態）において、アダプタ３の電源プラグが電源供給用コンセントに接続されると、アダプタ３は、要求情報２７０を情報収集装置２に向けて送信するように構成されている。

表示部３１は、ランプ若しくはＬＥＤであり、その点滅状態によって操作者にアダプタ３の状態を表示する。特に、操作者は表示部３１を確認することによって、アダプタ３が初期状態か否かを確認することができる。ただし、表示部３１として、さらに複雑な情報を表示できる液晶パネルのような装置を備えていてもよい。

無線通信部３２は、情報収集装置２との間で無線によるデータ通信を可能とする機能を有している。すなわち、無線通信部３２は、情報収集装置２から無線電波によって送信された情報（例えば暗号情報２７１）を受信するとともに、無線電波を送出することによって情報収集装置２に情報（例えば、要求情報２７０や測定情報２７２）を送信することも可能とされている。

電力線通信部３３は、接続されている商用の電力線１０を介して情報収集装置２との間でデータ通信を行う機能を有している。すなわち、電力線通信部３３は、情報収集装置２から電力線１０を通じて送信された情報（例えば暗号情報２７１）を受信するとともに、電力線１０に信号を送出することによって情報収集装置２に情報（例えば、要求情報２７０や測定情報２７２）を送信することも可能とされている。

なお、ここでは詳細な説明を省略するが、アダプタ３の通信相手は情報収集装置２に限定されるものではなく、例えば、アダプタ３とアダプタ４との間の通信が許容されていてもよい。すなわち、アダプタ４は、アダプタ３を介して情報収集装置２との通信を行うように構成されていてもよい。

測定部３４は、アダプタ３に外部接続された電化製品の消費電力量を測定して、測定情報２７２を作成するセンサーとしての機能を有している。測定部３４によって作成された測定情報２７２は、ＲＡＭ３７に格納された後、情報収集装置２に向けて送信される。なお、このようなセンサーとしては、電力消費量を検出するセンサーに限定されるものではなく、水道消費量を測定する水道メーター（流量センサー）や、人の出入りを監視する人体検出センサー等であってもよい。すなわち、システムの利用目的に応じて適宜採用すればよい。

さらに、アダプタ３は、図４に示すように、各種データの演算を行うＣＰＵ３５と、各種データを記憶するＲＯＭ３６およびＲＡＭ３７とを備えている。ＲＯＭ３６は読み取り専用、かつ、不揮発性の記憶装置であって、主にプログラム３８および要求情報２７０を格納するために用いられる。また、ＲＡＭ３７は、ＣＰＵ３５の一時的なワーキングエリアとして使用される記憶装置である。このような構成により、アダプタ３は、ＲＯＭ３６に格納されているプログラム３８を実行するコンピュータとしての機能を有している。

サーバ装置５は、一般的なコンピュータとしての構成および機能を有する装置であって、ネットワーク１１を介して情報収集装置２との間で通信が可能な通信装置として構成されている。本実施の形態におけるサーバ装置５は、先述のように電力会社等に設置されており、情報収集装置２から送信される測定情報２７２に基づいて、使用電力に応じた電気料金を演算する。

以上が、通信システム１の構成および機能の説明である。次に、通信システム１において、端末装置であるアダプタ３が情報収集装置２に登録される処理について説明する。

図５は、本発明に係る通信方法におけるアダプタ３，４の動作を示す流れ図である。なお、以下では、主にアダプタ３について説明する。

商用の電力線１０に接続される前の状態におけるアダプタ３は、初期化ボタン３０が操作されたか否か（ステップＳ１１）、および、電源供給用コンセントに接続されているか否か（ステップＳ１３）を監視しながら待機している。

この状態で、操作者によって初期化ボタン３０が押下されると、アダプタ３のＣＰＵ３５は、ステップＳ１１においてＹｅｓと判定し、ＲＡＭ３７に記憶されている暗号情報２７１を削除する（ステップＳ１２）。これにより、アダプタ３を新たに設置しようとする操作者は、例え当該アダプタ３が以前に他の場所等で使用されていた場合であっても、容易に初期化できる。なお、ステップＳ１１においてＹｅｓと判定された場合でも、その時点で暗号情報２７１が記憶されていない場合は、ステップＳ１２において暗号情報２７１を削除することはない。

アダプタ３が電源供給用コンセントに接続されると、ＣＰＵ３５はステップＳ１３においてＹｅｓと判定し、暗号情報２７１がＲＡＭ３７に記憶されているか否かに応じて、現在のアダプタ３の状態が初期状態か否かを判定する（ステップＳ１４）。

アダプタ３の状態が初期状態の場合（ステップＳ１４においてＹｅｓ）、無線通信部３２および電力線通信部３３がＲＯＭ３６に記憶されている要求情報２７０を送信する（ステップＳ１５）。このように本実施の形態では、無線および電力線１０の両方を用いて要求情報２７０を送信するが、もちろんいずれか一方であってもよい。

ここで、ステップＳ１５は、情報収集装置２の状態に関わらずアダプタ３が一方的に要求情報２７０を送信する工程であり、詳細は後述するが情報収集装置２において何らの操作も必要としない。したがって、通信システム１において、新たなアダプタ３を設置しようとする操作者は、情報収集装置２を操作することなく、当該アダプタ３が初期状態であることを表示部３１により確認した上で、当該アダプタ３の電源プラグを電源供給用コンセントに挿入するだけでよい。新たにアダプタ３を設置する際に、初期状態であるか否かの確認が面倒であれば、状態に関わらず初期化ボタン３０を操作してもよい。また、アダプタ３は工場出荷時には必ず初期状態であるから、最初に設置する際には、表示部３１による確認も初期化ボタン３０の操作も不要である。

ステップＳ１５を実行し要求情報２７０を送信すると、アダプタ３は情報収集装置２から暗号情報２７１を受信するまで待機する（ステップＳ１６）。

情報収集装置２から暗号情報２７１を受信すると、ＣＰＵ３５はステップＳ１６においてＹｅｓと判定し、受信した暗号情報２７１をＲＡＭ３７に記憶させる（ステップＳ１７）。これにより、アダプタ３は、以後、再び初期化ボタン３０が操作されるまで初期状態ではなくなる。すなわち、暗号情報２７１を送信した情報収集装置２に正規の通信相手（端末装置）として登録された状態となる。

アダプタ３，４は、一旦、暗号情報２７１を受信し、ＲＡＭ３７に記憶させた後は、電源供給用コンセントから電源プラグが抜かれたとしても、暗号情報２７１を記憶しておくことが可能である。したがって、操作者は、アダプタ３，４を情報収集装置２に登録したままの状態で、アダプタ３，４の電源プラグを電源供給用コンセントから抜いて、容易に移動させることができる。

なお、詳細は省略するが、暗号情報２７１を所定の時間内に受信できなかった場合、アダプタ３は、情報収集装置２に正規の端末装置として認証されなかったと判定し、その旨を表示部２１に表示してエラー状態となる。

一方、アダプタ３の状態が初期状態でない場合（ステップＳ１４においてＮｏ）、アダプタ３は、電力消費量を測定すべき電化製品が外部に接続されているか否かを確認する（ステップＳ１８）。そして、電化製品がアダプタ３に接続されている場合は情報収集装置２との間で通常の通信処理を行い（ステップＳ１９）、それ以外の場合はステップＳ１９をスキップする。

ステップＳ１９における処理については従来の手法を適宜採用できるため詳細に説明しないが、既に記憶されている暗号情報２７１に基づいて暗号化しつつ、情報収集装置２に測定情報２７２を送信する処理である。言い換えれば、暗号情報２７１を受信できなかった端末装置（例えばアダプタ９）は、ステップＳ１９を実行することができず、情報収集装置２との通信を行うことができない。なお、本実施の形態では、測定情報２７２を送信する場合も、無線および電力線１０の両方を用いて送信するが、もちろんいずれか一方であってもよい。

図６は、本発明に係る通信方法における情報収集装置２の動作を示す流れ図である。情報収集装置２は、既に登録された端末装置との間で通常の通信処理を実行しつつ（ステップＳ２１）、要求情報２７０を受信したか否かを監視する（ステップＳ２２）。

ステップＳ２１における処理については従来の手法を適宜採用できるため詳細に説明しないが、暗号情報２７１に基づいて暗号化された測定情報２７２を受信し、復号化して、ＲＡＭ２７に蓄積する処理と、蓄積した測定情報２７２をスケジュールに従ってサーバ装置５に送信する処理とである。

また、ステップＳ２１において情報収集装置２は、アダプタ３，４，９から受信した情報であって、かつ、暗号情報２７１により暗号化されていない情報（例えばアダプタ９により送信された情報）については、要求情報２７０でない限り破棄する。アダプタ３，４，９から受信した情報が要求情報２７０であるか否かは、例えば、予め送信されてくる要求情報２７０と同じ情報を情報収集装置２に記憶させておき、これと照合することによって判定することができる。あるいは、要求情報２７０であることを示す識別子を予め設定しておき、これが含まれている情報のみを要求情報２７０であると判定してもよい。

要求情報２７０を受信すると、認証部２５２の誤り検出部２５３が、受信した要求情報２７０の誤り率を求め、予め設定してある誤り率の閾値と比較し、正常レベルか否かを判定する（ステップＳ２３）。

このときの誤り率の閾値とは、登録エリア９０内からの通信であれば実現できる誤り率であるが、通信エリア９１内では実現できない誤り率として決定される値である。すなわち、情報収集装置２は、誤り率の閾値に応じて、要求情報２７０を送信したアダプタ３，４，９が登録エリア９０（近距離）内に存在しているか否かを判定できる。

誤り率が正常レベルである場合は、認証部２５２の強度検出部２５４が、要求情報２７０を受信した際の信号強度を求め、予め設定してある信号強度閾値と比較し、正常レベルか否かを判定する（ステップＳ２４）。

このときの信号強度閾値とは、登録エリア９０内からの通信であれば達成できる信号強度であるが、通信エリア９１内では達成できない信号強度として決定される値である。すなわち、情報収集装置２は、信号強度閾値に応じて、要求情報２７０を送信したアダプタ３，４，９が登録エリア９０（近距離）内に存在しているか否かを判定できる。

信号強度が正常レベルである場合は、認証部２５２のノイズ検出部２５５が、要求情報２７０を受信した際の信号の信号電力対雑音電力比（Ｓ／Ｎ）を求め、予め設定してあるノイズ閾値と比較し、正常レベルか否かを判定する（ステップＳ２５）。

このときのノイズ閾値とは、登録エリア９０内からの通信であれば達成できるノイズレベルであるが、通信エリア９１内では達成できないノイズレベルとして決定される値である。すなわち、情報収集装置２は、ノイズ閾値に応じて、要求情報２７０を送信したアダプタ３，４，９が登録エリア９０（近距離）内に存在しているか否かを判定できる。

ノイズが正常レベルである場合は、認証部２５２の速度検出部２５６が、要求情報２７０を受信した際の通信速度を求め、予め設定してある通信速度閾値と比較し、正常レベルか否かを判定する（ステップＳ２６）。

このときの通信速度閾値とは、登録エリア９０内からの通信であれば達成できる通信速度であるが、通信エリア９１内では達成できない通信速度として決定される値である。すなわち、情報収集装置２は、通信速度閾値に応じて、要求情報２７０を送信したアダプタ３，４，９が登録エリア９０（近距離）内に存在しているか否かを判定できる。

なお、本実施の形態では、アダプタ３，４，９のうちの同一のものから受信した要求情報２７０について、無線により受信した要求情報２７０と電力線１０により受信した要求情報２７０のいずれもが正常レベルであった場合に、ステップＳ２３，Ｓ２４，Ｓ２５，Ｓ２６においてＹｅｓと判定する。ただし、要求されるセキュリティレベルに応じて、いずれか一方が正常レベルであればＹｅｓと判定するようにしてもよい。

また、便宜上、誤り率の閾値、信号強度閾値、ノイズ閾値および通信速度閾値のいずれもが共通の登録エリア９０によって決定されると説明したが、一般には、登録エリア９０を１つに一致させることは困難であり、それぞれの閾値（条件）ごとに登録エリア９０が存在する。

ステップＳ２６においてＹｅｓと判定すると、認証部２５２は、当該要求情報２７０を送信した端末装置（アダプタ３，４）を正規の端末装置と認証し（ステップＳ２７）、暗号情報２７１を発行する。このように、認証部２５２によって、誤り率、信号強度、ノイズおよび通信速度のいずれもが正常レベル（登録エリア９０内に存在しているレベル）と判定された場合に、アダプタ３，４は情報収集装置２に登録される。

図１に示す状態で、各アダプタ３，４，９が要求情報２７０を送信すると、登録エリア９０内に存在しているアダプタ３のみが正規の端末装置と認証され登録される。アダプタ４は、登録エリア９０内に一度持ち込まれ、そこで正常に登録された後、操作者が電源プラグを電源供給用コンセントから外して、通信エリア９１内の当該設置場所に移動させたものである。

一方、アダプタ９は、本来正規の端末装置ではないので、登録エリア９０内に入ることができず、登録を受けることができないので、正規の端末装置として認証されることはなく、通信エリア９１内に存在していても、情報収集装置２との間で通信を行うことができない。このように、通信システム１では、登録エリア９０を比較的狭い範囲に絞って設定するとともに登録エリア９０内への端末装置の持ち込みを制限することにより、通信エリア９１を比較的広い範囲に設定したとしても、主装置と端末装置との間の通信の安全を確保できる。なお、図示を省略しているが、通信エリア９１内に存在していない装置からは要求情報２７０を受信することはない（通信エリア９１外であるため要求情報２７０すら受信できない）ので、これらの端末装置が誤って登録されることはない。

暗号情報２７１が作成されると、送信制御部２５１が正規の端末装置と認証されたアダプタ３，４に向けて暗号情報２７１を送信する（ステップＳ２８）。

図６に示す流れ図において明らかなように、通信システム１では、アダプタ３，４を登録するにあたって、アダプタ３，４から送信される要求情報２７０を受信するために、情報収集装置２において予め何らかの操作をしておく必要はない。より詳しくは、通常の運用状態にしておくだけでよい。

また、情報収集装置２が要求情報２７０を受信するだけで、情報収集装置２における認証が可能となっている。なお、「要求情報２７０を受信するだけ」とは、「要求情報２７０を受信することのみによって」という意味であり、例えば、要求情報２７０を受信したことにより開始されるような通信を必要としない意味である。したがって、通信システム１は、従来の技術のように応答時間を測定するための端末装置と主装置との間のやり取りは必要ない。これにより、登録における情報収集装置２と端末装置との間のやり取りが簡素化される。また、情報収集装置２が要求情報２７０に対して不用意な応答をしないことにより、非正規の端末装置に対しては、情報収集装置２の存在を感知されるおそれも低下する。

また、情報収集装置２において、登録モード（メンテナンスモード）のような動作状態を設ける必要がなく、既に登録されている端末装置との間の通信が、新たな端末装置の登録処理のために、阻害されることがない。

ステップＳ２８を終了すると、情報収集装置２は、ステップＳ２１に戻り、処理を繰り返す。

以上のように、情報収集装置２と少なくとも１つの端末装置であるアダプタ３，４との間で通信を行う通信システム１は、任意の端末装置から一方的に送信される要求情報２７０を受信する受信制御部２５０と、受信制御部２５０が受信した要求情報２７０によって、当該要求情報２７０を送信した端末装置を正規端末装置と認証する認証部２５２と、認証部２５２により正規端末装置と認証された端末装置と通信を行う無線通信部２２および電力線通信部２３とを備えることにより、要求情報２７０を受信するだけで正規端末装置であるか否かの認証ができるので、通信の安全性を確保しつつ、端末装置を簡易かつ迅速に登録することができる。

なお、主装置と少なくとも１つの端末装置との間で通信を行う通信システムとしては、上記の例のように複数のセンサーで測定した情報を収集するシステムに限定されるものでない。例えば、親機（主装置）と子機（端末装置）との間で通信を行いつつ外部の電話機と接続する通話システムや、アクセスポイント（主装置）とコンピュータ（端末装置）との間で通信を行いつつ外部のコンピュータに接続するＬＡＮシステム等であってもよい。

＜２． 変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。

例えば、上記に示した各工程は、あくまでも例示であって、同様の効果が得られるならば、その内容や順序が適宜変更されてもよい。例えば、図６のステップＳ２３，Ｓ２４，Ｓ２５，Ｓ２６の各工程は、順序が前後してもよい。

また、ＣＰＵ２５やＣＰＵ３５がプログラム２８やプログラム３８に従って動作することにより実現されると説明した機能の一部または全部を専用の論理回路によって実現してもよいし、ハードウェアによって実現されると説明した機能の一部または全部をソフトウェア処理で実現するように構成してもよい。

また、上記実施の形態では、誤り率、信号強度、ノイズおよび通信速度のいずれもが正常レベル（近距離に存在するレベル）でないと、情報収集装置２に正規の端末装置として認証されない。しかし、要求されるセキュリティレベルに応じて、これらの条件のうちのいずれか１つ、または、一部のみ正常レベルであれば、認証されるように構成してもよい。

１ 通信システム
１０ 電力線
２ 情報収集装置
２０ 入力部
２１，３１ 表示部
２２，３２ 無線通信部
２３，３３ 電力線通信部
２４ 広域網通信部
２５，３５ ＣＰＵ
２５０ 受信制御部
２５１ 送信制御部
２５２ 認証部
２５３ 誤り検出部
２５４ 強度検出部
２５５ ノイズ検出部
２５６ 速度検出部
２７０ 要求情報
２７１ 暗号情報
２７２ 測定情報
２８，３８ プログラム
３，４ アダプタ
３０ 初期化ボタン
３１ 表示部
３２ 無線通信部
３３ 電力線通信部
３４ 測定部
３８ プログラム
５ サーバ装置
９０ 登録エリア
９１ 通信エリア

Claims (12)

1. 少なくとも１つの端末装置との間で通信を行う主装置であって、
   任意の端末装置から一方的に送信される要求情報を受信する受信手段と、
   前記受信手段が受信した要求情報によって、前記要求情報を送信した端末装置を正規端末装置と認証する認証手段と、
   前記認証手段により正規端末装置と認証された端末装置と通信を行う通信手段と、
   を備えることを特徴とする主装置。
2. 請求項１に記載の主装置であって、
   前記認証手段は、前記受信手段が受信した要求情報の誤り率を求める誤り検出手段を備えることを特徴とする主装置。
3. 請求項１または２に記載の主装置であって、
   前記認証手段は、前記受信手段が要求情報を受信した際の信号強度を求める強度検出手段を備えることを特徴とする主装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の主装置であって、
   前記認証手段は、前記受信手段が要求情報を受信した際のノイズ比を求めるノイズ比検出手段を備えることを特徴とする主装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の主装置であって、
   前記認証手段は、前記受信手段が受信した要求情報に基づいて前記要求情報を受信した際の通信速度を求める速度検出手段を備えることを特徴とする主装置。
6. 主装置と少なくとも１つの端末装置との間で通信を行う通信システムであって、
   前記主装置は、
   任意の端末装置から一方的に送信される要求情報を受信する受信手段と、
   前記受信手段が受信した要求情報によって、前記要求情報を送信した端末装置を正規端末装置と認証する認証手段と、
   前記認証手段により正規端末装置と認証された端末装置と通信を行う通信手段と、
   を備えることを特徴とする通信システム。
7. 請求項６に記載の通信システムであって、
   前記主装置と前記少なくとも１つの端末装置との間で無線による通信を行うことを特徴とする通信システム。
8. 請求項７に記載の通信システムであって、
   前記主装置と前記少なくとも１つの端末装置との間で電力線による通信を行い、
   前記認証手段は、前記受信手段が前記無線による通信により受信した要求情報および前記受信手段が前記電力線による通信により受信した要求情報の両方が所定の条件を満たした場合にのみ当該端末装置を正規端末装置と認証することを特徴とする通信システム。
9. 請求項６または７に記載の通信システムであって、
   前記主装置と前記少なくとも１つの端末装置との間で電力線による通信を行うことを特徴とする通信システム。
10. 請求項６ないし９のいずれかに記載の通信システムであって、
    ネットワークを介して前記主装置との間で通信が可能な通信装置をさらに備え、
    前記主装置は、前記少なくとも１つの端末装置と前記通信装置との間で通信を中継する中継器であることを特徴とする通信システム。
11. コンピュータによる実行が可能なプログラムであって、前記コンピュータによる前記プログラムの実行は、前記コンピュータを、
    任意の端末装置から一方的に送信される要求情報を受信する受信手段と、
    前記受信手段が受信した要求情報によって、前記要求情報を送信した端末装置を正規端末装置と認証する認証手段と、
    前記認証手段により正規端末装置と認証された端末装置と通信を行う通信手段と、
    を備えた主装置として機能させることを特徴とするプログラム。
12. 主装置と少なくとも１つの端末装置との間で通信を行う通信方法であって、
    (a) 任意の端末装置から一方的に送信される要求情報を受信する工程と、
    (b) 受信した要求情報によって、前記要求情報を送信した端末装置を正規端末装置と認証する工程と、
    (c) 正規端末装置と認証された端末装置と通信を行う工程と、
    を有することを特徴とする通信方法。

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