JP2013012119A - 通信システム、通信方法、及びホームゲートウェイ装置 - Google Patents

通信システム、通信方法、及びホームゲートウェイ装置 Download PDF

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Abstract

【課題】
外部ネットワークに接続することなく、宅内通信装置のサービス利用権限を確認すること。
【解決手段】
外部ネットワークを介して接続されたサービス提供装置に、ユーザにサービスを提供するためのアプリケーションプログラムの配信を要求する制御部と、サービス提供装置から配信されたアプリケーションプログラム、及びアプリケーションプログラムを認証する認証プログラムを格納する記憶部と、記憶部に格納された認証プログラムを用いて、宅内ネットワークを介して接続された宅内通信装置についてサービスの利用権限の有無を判断する認証部とを備える、ホームゲートウェイ装置。
【選択図】図1

Description

本発明は、サービス提供装置から配信されるアプリケーションプログラムを用いてユーザにサービスを提供する宅内ネットワーク等に関する技術に関する。
近年、インターネットの普及に伴い、一般家庭内にある家電やセンサ等の宅内機器からインターネットにアクセスしたり、逆にインターネットから宅内機器を制御したりすることが可能なホームネットワークシステムが広まりつつある。
特許文献1は、リモート端末から宅内機器に接続する情報家電接続システムを開示している。特許文献1によれば、インターネットを介して宅内機器にアクセスする際、アクセス可能な宅内機器をユーザが予め設定することができる。
特開2010−41605号公報
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、ユーザがサービスを利用する際、利用者宅内から外部ネットワークを介して接続された認証サーバにアクセスし、認証を依頼する必要がある。この場合、宅内機器が何らかの事情で外部ネットワークに接続できない状態にあると、認証を受けることができず、サービスを利用できないという問題がある。また、サービスを利用する際、外部ネットワークへの接続を必要としない場合、外部ネットワークに接続できない状態を保つことで、不正にサービスを利用し続けることができるという問題がある。
したがって本発明の目的は、外部ネットワークに接続することなく、宅内通信装置のサービス利用権限を確認することができる通信システム、通信方法、及びホームゲートウェイ装置を提供することである。
上記課題を解決するため、ホームゲートウェイ装置に係る発明は、外部ネットワークを介して接続されたサービス提供装置に、ユーザにサービスを提供するためのアプリケーションプログラムの配信を要求する制御部と、サービス提供装置から配信されたアプリケーションプログラム、及び当該アプリケーションプログラムを認証する認証プログラムを格納する記憶部と、記憶部に格納された認証プログラムを用いて、宅内ネットワークを介して接続された宅内通信装置についてサービスの利用権限の有無を判断する認証部とを備える。
通信システムに係る発明は、外部ネットワークを介して、ユーザにサービスを提供するためのアプリケーションプログラムを、当該アプリケーションプログラムを認証する認証プログラムと共に配信するサービス提供装置と、サービス提供装置から配信されたアプリケーションプログラム及び認証プログラムを保持するホームゲートウェイ装置と、宅内ネットワークを介してホームゲートウェイ装置に接続された宅内通信装置とを備え、ホームゲートウェイ装置は、宅内通信装置からの要求に応じ、認証プログラムを用いてアプリケーションプログラムを認証し、サービスの利用可否を判断する。
通信方法に係る発明は、外部ネットワークを介して接続されたサービス提供装置に、ユーザにサービスを提供するためのアプリケーションプログラムの配信を要求するステップと、サービス提供装置から配信されたアプリケーションプログラム、及び当該アプリケーションプログラムを認証する認証プログラムを格納するステップと、記憶部に格納された認証プログラムを用いて、宅内ネットワークを介して接続された他の通信装置についてサービスの利用権限の有無を判断するステップとを備える、通信方法。
通信方法に係る発明は、サービス提供装置が、外部ネットワークを介して、ユーザにサービスを提供するためのアプリケーションプログラムを、当該アプリケーションプログラムを認証する認証プログラムと共に配信するステップと、宅内ネットワーク内で、サービス提供装置から配信された認証プログラムを用いてアプリケーションを認証し、宅内ネットワークに接続された宅内通信装置によるサービス利用権限の有無を判断するステップとを備える。
本発明によれば、外部ネットワークに接続することなく、宅内通信装置のサービス利用権限を確認することができる通信システム、通信方法、及びホームゲートウェイ装置が提供される。
本発明の第1の実施形態に係る通信システムの構成を示す図である。 記憶部24が格納する管理テーブルの例を示す図である。 ホームゲートウェイ装置21がOSGiサービス・プラットフォームを利用する場合のソフトウェア構成例を示す図である。 本発明の第2の実施形態に係る通信システムのサービス加入時の手順を示すシーケンス図である。 本発明の第2の実施形態に係るホームゲートウェイ装置21の動作を示すフローチャートである。 図4及び図5に示す認証処理(ステップS406,S505)の手順の詳細を示すシーケンス図である。 サービス利用可否の定期確認時におけるホームゲートウェイ装置21の動作を示すフローチャートである。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る通信システムの構成を示す図である。
通信システムは、外部ネットワークを介して接続されるサービス提供者装置10と、宅内通信システム20とを備える。
サービス提供者装置10は、配信サーバ11と、サービス提供サーバ12とを含む。配信サーバ11は、サービスの実行に用いられるアプリケーションプログラムと、アプリケーションプログラムを認証するための認証プログラムとを保持する。配信サーバ11は、ユーザの要求に応じて、アプリケーションプログラム及びそれに対応する認証プログラムを宅内システム20に配信する。
サービス提供サーバ12は、宅内通信システム20の依頼に応じてサービスを提供する。なお、サービス提供者装置10は通常、Webサーバやアプリケーションサーバ、DBサーバ、DBを備えている(図示せず)。
宅内通信システム20は、ホームゲートウェイ装置21と、少なくとも1台の宅内通信装置26−1〜26−nとを含む。ホームゲートウェイ装置21及び宅内通信装置26−1〜26−nは、宅内ネットワークを介して相互に接続される。
宅内通信装置26−1〜26−nは、通信機能を有する家電機器や照明機器、センサ等である。宅内通信装置26−1〜26−nは、ユーザの要求に応じてサービスの起動をホームゲートウェイ装置21に依頼する。
ホームゲートウェイ装置21は、制御部22と、認証部23と、記憶部24とを含む。ホームゲートウェイ装置21は、アプリケーションプログラムの配信を受けると、アプリケーションプログラムと共に配信された認証プログラムを用いて、サービスの利用を所望する宅内通信装置26−1〜26−nを認証する。
制御部22は、配信サーバ11から配信されたアプリケーションプログラムを起動し、ユーザにサービスを提供するために必要な動作をする。制御部22は、サービスの利用時や所定期間毎に、必要に応じて認証部23に宅内通信装置26−1〜26−nの認証を依頼する。
認証部23は、制御部22の要求に応じて宅内通信装置26−1〜26−nを認証し、サービス利用の可否を判断する。
記憶部24は、配信サーバ11から配信されたアプリケーションプログラム及び認証プログラムを格納する。また、記憶部24は、サービスの利用に必要な情報を記録した管理テーブルを格納する。
図2は、記憶部24が格納する管理テーブルの例を示す図である。管理テーブルにおいて、認証プログラムの識別子、サービスを利用する宅内通信端末、サービス利用の可否、及びサービスの有効期限が、アプリケーションプログラムの識別子に対応付けて記録されている。
以上のように、本実施形態に係る通信システムによれば、外部ネットワークに接続することなく、宅内通信装置のサービス利用権限を確認することができる。
(第2の実施形態)
第2の実施形態に係る通信システムは、第1の実施形態に係る通信システムに加え、ユーザに対してより柔軟にサービスを提供する構成を有する。本実施形態においても、通信システムは、図1で示す構成と同様に、配信サーバからホームゲートウェイ装置に対してアプリケーションプログラム及び認証プログラムを送信し、宅内通信システム20においてアプリケーションを認証した上で、ユーザにサービスを提供する。
本実施形態において、通信システムは、好ましくはOSGi(Open Service Gateway initiative」)サービス・プラットフォームを利用する。OSGiとは、家電製品をネットワークに接続し、通信装置や機器間で相互にサービスを提供するための技術仕様である。これにより、1つのホームゲートウェイ装置において様々なサービスを提供することが可能とある。OSGiの仕様は、たとえば「OSGi Service Platform Release 3」(Open Service Gateway initiative、2003年3月)や、「OSGi Service Platform Release 4」(Open Service Gateway initiative、2005年10月)に記載されている。
図3は、図1に示すホームゲートウェイ装置21がOSGiサービス・プラットフォームを利用する場合のソフトウェア構成例を示す図である。図3において、ホームゲートウェイ装置21は、オペレーティングシステム31と、仮想マシン32と、フレームワーク33とを含む。
オペレーティングシステム31は、サービスの実行に必要なハードウェア及びソフトウェアを制御する。仮想マシン32はJava(登録商標)仮想マシンであって、オペレーティングシステム31上で稼動し、Java(登録商標)言語で生成された中間言語であるバイト・コードを解釈実行する。
フレームワーク33は、OSGiフレームワークであって、Java(登録商標)言語で記述されたアプリケーションプログラムを仮想マシン32上で実行するための基盤である。アプリケーションソフトウェア及び認証プログラムは、バンドル形式で配信される。一般的に、アプリケーションプログラム(バンドル)はJAR(Java(登録商標)ARchive)形式のファイルで提供される。
フレームワーク33は、複数のアプリケーションプログラムをそれぞれ独立してインストール/アンインストールしたり、プログラムの更新、起動、停止等をしたりする機能を有する。
アプリケーションプログラム34−1〜34−nは、バンドル形式で提供され、フレームワーク33上で動作するアプリケーションのフレームワーク上の管理単位である。アプリケーションプログラムバンドルは、アプリケーションを構成するJava(登録商標)言語で記述されたプログラムやそのプログラムが使用する画像データや各種ファイルデータなどを内包する。
図3では、サービスA、B、及びZを実現するアプリケーションプログラムが搭載された例を示す。各アプリケーションプログラムにはそれぞれ認証プログラムが対応付けられて保持されており、たとえば認証プログラム35−1は、サービスAを提供するアプリケーションプログラム34−1の認証に用いられる。このように、OSGiフレームワークを用いることで、異なるサービスプロバイダが提供する複数のサービスアプリケーションを動作させることができる。
図4は、本発明の第2の実施形態に係る通信システムのサービス加入時の手順を示すシーケンス図である。以下、本実施形態では、ホームゲートウェイ装置21が宅内通信装置26−1のサービス利用権限を認証する場合を例に説明する。
まず、サービス加入要求が配信サーバ11に送信される。宅内通信装置26−1は、ユーザからサービス加入指示を受け取ると、ホームゲートウェイ装置21に通知する(ステップS401)。ホームゲートウェイ装置21は、配信要求を作成して配信サーバ11に送信する(ステップS402)。
配信サーバ11は、配信要求を受け取ると、対応するアプリケーションプログラムを認証プログラムと共に宅内システム20に配信する(ステップS403)。ホームゲートウェイ装置21は、サービスの利用が可能になった旨を宅内通信装置26−1に通知する(ステップS404)。
ユーザがサービスを利用する場合、宅内通信装置26−1から宅内ゲートウェイシステムに対してサービスの起動を依頼する(ステップS405)。宅内ゲートウェイシステムは、記憶部24からアプリケーションプログラムを読みだして起動し、認証処理を開始する(ステップS406)。認証が完了すると、完了通知が宅内通信装置26−1に送信され(ステップ407)、ユーザはサービスの利用が可能となる(ステップS408)。
なお、図4ではサービスの利用時、外部ネットワークへの接続が必要な場合(ステップS408)について説明したが、宅内のネットワーク環境でサービスが完了する場合、外部ネットワークに接続する必要はない。また、配信要求201は、宅内通信装置26−1を用いる代わりに、オペレータ(図示せず)を介して配信サーバ11に送信されてもよい。
図5は、本発明の第2の実施形態に係るホームゲートウェイ装置21の動作を示すフローチャートである。ホームゲートウェイ装置21は、ユーザからサービス加入の指示を受け付けると(ステップS502)、アプリケーションプログラムの配信要求を作成し、配信サーバ11に送信する(ステップS502)。次に、配信サーバ11から配信されたアプリケーションプログラム及び認証プログラムを記憶部24に格納する。このとき、図aに示すように、制御部22は、アプリケーションプログラム及び認証プログラムを宅内通信装置26−1に対応付け、対応関係をテーブルに記録する。
次に制御部22は、ユーザからサービス起動要求を受け付けるまで待ち(ステップS503)、要求を受け付けると、アプリケーションプログラムを起動する(ステップS504)。そして、制御部22は、認証部23に認証を依頼する。認証部23は、制御部22から受け取った認証依頼に従い、認証処理を開始する(ステップS505)。認証部23は、認証結果を宅内通信装置26−1に通知する(ステップS506)。
図6は、図4及び図5に示す認証処理(ステップS406,S505)の手順の詳細を示すシーケンス図である。図6では、認証プログラムに公開鍵を組み込み、アプリケーションプログラムに秘密鍵を組み込んだ場合を例に説明する。
ホームゲートウェイ装置21の制御部22は、宅内通信装置26−1からサービス認証依頼を受け取ると、認証部23に認証を依頼する(ステップ601)。認証部23は、乱数を生成し(ステップS602)、生成した乱数を制御部22に渡す(ステップS603)。制御部22は、管理テーブルを参照し、認証すべきアプリケーションプログラムに対応付けられた秘密鍵を用いて受け取った乱数を演算し(ステップS604)、演算結果を認証部23に返送する(ステップS605)。認証部23は、管理テーブルを参照し、認証すべきアプリケーションプログラムに対応する認証プログラムを特定し、埋め込まれた公開鍵を用いて受け取った値を演算し(ステップS606)、演算結果がステップS602で生成した乱数と一致するか否かを判断する。演算結果が一致した場合、認証部23は、認証に成功した旨を制御部22に通知する(ステップS607)。一方、演算結果が不一致であった場合、認証部23は、認証に失敗した旨を制御部22に通知する(ステップS607)。そして制御部は、記憶部24から管理テーブルを読み出し、サービス利用の可否を記録して(ステップS608)、処理を終了する。
図7は、サービス利用可否の定期確認時におけるホームゲートウェイ装置21の動作を示すフローチャートである。まず、制御部22は、所定期間が経過すると(ステップS701でYes)、宅内通信装置26−1の認証を実施する(ステップS702)。具体的には、制御部22が、認証部23に認証を依頼する。認証部23は、制御部22からの依頼を受け取ると、記憶部24に格納する管理テーブルを読み出し、識別子が記録されている各宅内通信装置26−1に対して認証を開始する。全ての宅内通信装置26−1の認証が成功した場合(ステップS703でYes)、認証部23はその旨を制御部22に通知する。制御部22は、サービスの利用が可能である旨を管理テーブルに記録して(ステップS707)、処理を終了する。
一方、認証が失敗した宅内通信装置26−1があった場合(ステップS703でNo)、認証部23は、その旨を制御部22に通知する。
制御部22は、認証が失敗した宅内通信装置26−1について、アプリケーションプログラム及び認証プログラムの更新が必要であるか否かを判断する(ステップS703)。具体的には、制御部22は、配信サーバ11に更新の可否を問い合わせ、可能である場合は新しいプログラムの配信を要求して取得する(ステップS705)。そして、制御部22は、配信サーバ12から取提供されたプログラムを用いてアプリケーションプログラム及び認証プログラムを更新した後、再度認証部23に認証を依頼する。制御部22は、認証部23による認証の結果を管理テーブルに記録する(ステップS707)。
一方、プログラムの更新が必要でない場合、あるいは更新が不可である場合、制御部22は宅内通信装置26−1によるサービスの利用を停止する(ステップS706)。制御部22は、宅内通信装置26−1によるサービス利用が不可である旨を管理テーブルに記録する(ステップS707)。
制御部22は、サービス起動要求を受け取った際、管理テーブルの記録に基づいてサービスの利用可否を判断してもよい。この場合、サービス利用が不可である宅内通信装置からサービス起動要求が届くと、制御部22はサービス利用を許可しない。
以上のように本実施形態によれば、通信システムは、外部ネットワークに接続することなく、宅内通信装置のサービス利用権限を確認することができる。これにより、宅内ネットワークに不正にアクセスされた場合であっても、サービスの不正利用を防止することができる。
また、サービスや宅内通信装置毎に対応するアプリケーションプログラム及び認証プログラムを管理することができるため、複数のサービス提供者からサービスの提供を受けた場合でも、個々のサービスに対して適切な認証方法を適用することができる。
また、従来はサービス提供者が備える認証サーバに認証を依頼していたため、サービスの利用時に外部ネットワークに接続する必要があった。しかしながら、本発明によれば、宅内ネットワークにおいて認証が可能であるため、外部ネットワークに常時接続する必要がない。また、サービス提供者は、認証サーバを設ける必要がなくなるため、設備コストを低減することができる。
なお、本実施形態では、サービス提供者が認証サーバを備えない構成を例に説明したが、サービス提供者は認証サーバを備えていてもよい。この場合、宅内通信システムはサービスの利用時、認証サーバに認証を依頼し、外部ネットワークに接続できない場合に宅内ネットワーク内で認証を実施することとしてもよい。
また、本実施形態では、ホームゲートウェイ装置がアプリケーションプログラム及び認証プログラムを保持する例について説明したが、これらのプログラムは宅内通信装置が保持することとしてもよい。その場合、ホームゲートウェイ装置が保持する管理テーブルには、各プログラムを格納する宅内通信装置の識別情報が記録される。サービスの利用時、宅内通信装置は、ホームゲートウェイ装置に認証の依頼先を問い合わせ、認証プログラムを保持する宅内通信装置(またはホームゲートウェイ装置)に対して認証を依頼してもよい。
本発明は、以下の態様をも含むことができる。
(付記1)外部ネットワークを介して接続されたサービス提供装置に、ユーザにサービスを提供するためのアプリケーションプログラムの配信を要求する制御部と、
サービス提供装置から配信されたアプリケーションプログラム、及び当該アプリケーションプログラムを認証する認証プログラムを格納する記憶部と、
記憶部に格納された認証プログラムを用いて、宅内ネットワークを介して接続された宅内通信装置についてサービスの利用権限の有無を判断する認証部とを備える、ホームゲートウェイ装置。
(付記2)記憶部は、アプリケーションプログラムを利用する他の宅内通信装置と認証プログラムとを対応付けて記憶する管理テーブルを格納し、
認証部は、記憶部が格納する管理テーブルに基づき宅内通信装置のサービスの利用権限の有無を判断する、(付記1)に記載のホームゲートウェイ装置。
(付記3)制御部は、所定期間が経過すると認証部に認証を依頼し、
認証部は、制御部の依頼に応じて記憶部から管理テーブルを読み出し、当該管理テーブルに記録された宅内通信装置の権限の有無を判断する、(付記1)に記載のホームゲートウェイ装置。
(付記4)制御部は、認証部によって権限がないと判断された他の宅内通信装置がある場合、当該宅内通信装置を認証するために必要な認証プログラムをサービス提供装置から取得する、(付記3)に記載のホームゲートウェイ装置。
(付記5)外部ネットワークを介して、ユーザにサービスを提供するためのアプリケーションプログラムを、当該アプリケーションプログラムを認証する認証プログラムと共に配信するサービス提供装置と、
サービス提供装置から配信されたアプリケーションプログラム及び認証プログラムを保持するホームゲートウェイ装置と、
宅内ネットワークを介してホームゲートウェイ装置に接続された宅内通信装置とを備え、
ホームゲートウェイ装置は、宅内通信装置からの要求に応じ、認証プログラムを用いてアプリケーションプログラムを認証し、サービスの利用可否を判断する、通信システム。
(付記6)外部ネットワークを介して接続されたサービス提供装置に、ユーザにサービスを提供するためのアプリケーションプログラムの配信を要求するステップと、
サービス提供装置から配信されたアプリケーションプログラム、及び当該アプリケーションプログラムを認証する認証プログラムを格納するステップと、
記憶部に格納された認証プログラムを用いて、宅内ネットワークを介して接続された他の宅内通信装置についてサービスの利用権限の有無を判断するステップとを備える、通信方法。
(付記7)サービス提供装置が、外部ネットワークを介して、ユーザにサービスを提供するためのアプリケーションプログラムを、当該アプリケーションプログラムを認証する認証プログラムと共に配信するステップと、
宅内ネットワーク内で、サービス提供装置から配信された認証プログラムを用いてアプリケーションを認証し、宅内ネットワークに接続された宅内通信装置によるサービス利用権限の有無を判断するステップとを備える、通信方法。
10 サービス提供者装置
11 配信サーバ
12 サービス提供サーバ
20 宅内システム
21 ホームゲートウェイ装置
26−1〜26−n 宅内通信装置
22 制御部
23 認証部
24 記憶部
31 オペレーティングシステム
32 仮想マシン
33 フレームワーク
34−1〜34−n アプリケーションプログラム
35−1〜35−n 認証プログラム

Claims (7)

  1. 外部ネットワークを介して接続されたサービス提供装置に、ユーザにサービスを提供するためのアプリケーションプログラムの配信を要求する制御部と、
    前記サービス提供装置から配信されたアプリケーションプログラム、及び当該アプリケーションプログラムを認証する認証プログラムを格納する記憶部と、
    前記記憶部に格納された認証プログラムを用いて、宅内ネットワークを介して接続された宅内通信装置についてサービスの利用権限の有無を判断する認証部とを備える、ホームゲートウェイ装置。
  2. 前記記憶部は、前記アプリケーションプログラムを利用する他の宅内通信装置と前記認証プログラムとを対応付けて記憶する管理テーブルを格納し、
    前記認証部は、前記記憶部が格納する管理テーブルに基づき前記宅内通信装置のサービスの利用権限の有無を判断する、請求項1に記載のホームゲートウェイ装置。
  3. 前記制御部は、所定期間が経過すると前記認証部に認証を依頼し、
    前記認証部は、前記制御部の依頼に応じて前記記憶部から前記管理テーブルを読み出し、当該管理テーブルに記録された宅内通信装置の権限の有無を判断する、請求項1に記載のホームゲートウェイ装置。
  4. 前記制御部は、前記認証部によって権限がないと判断された他の宅内通信装置がある場合、当該宅内通信装置を認証するために必要な認証プログラムを前記サービス提供装置から取得する、請求項3に記載のホームゲートウェイ装置。
  5. 外部ネットワークを介して、ユーザにサービスを提供するためのアプリケーションプログラムを、当該アプリケーションプログラムを認証する認証プログラムと共に配信するサービス提供装置と、
    前記サービス提供装置から配信されたアプリケーションプログラム及び認証プログラムを保持するホームゲートウェイ装置と、
    宅内ネットワークを介して前記ホームゲートウェイ装置に接続された宅内通信装置とを備え、
    前記ホームゲートウェイ装置は、前記宅内通信装置からの要求に応じ、前記認証プログラムを用いて前記アプリケーションプログラムを認証し、サービスの利用可否を判断する、通信システム。
  6. 外部ネットワークを介して接続されたサービス提供装置に、ユーザにサービスを提供するためのアプリケーションプログラムの配信を要求するステップと、
    前記サービス提供装置から配信されたアプリケーションプログラム、及び当該アプリケーションプログラムを認証する認証プログラムを格納するステップと、
    前記記憶部に格納された認証プログラムを用いて、宅内ネットワークを介して接続された他の宅内通信装置についてサービスの利用権限の有無を判断するステップとを備える、通信方法。
  7. サービス提供装置が、外部ネットワークを介して、ユーザにサービスを提供するためのアプリケーションプログラムを、当該アプリケーションプログラムを認証する認証プログラムと共に配信するステップと、
    宅内ネットワーク内で、前記サービス提供装置から配信された認証プログラムを用いて前記アプリケーションを認証し、宅内ネットワークに接続された宅内通信装置によるサービス利用権限の有無を判断するステップとを備える、通信方法。
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JP5882436B1 (ja) * 2014-11-07 2016-03-09 西日本電信電話株式会社 通信装置

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