JP2014036242A - 遠隔制御システム - Google Patents

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Abstract

【課題】宅内に設置された宅内機器の制御する宅内中継機器は、広域ネットワーク上の携帯端末の動作状態を検知する。
【解決手段】広域ネットワーク上に設置されたセンタサーバ300において、携帯機器と通信する通信部310と、制御コマンドを生成する制御部320と、ローカルネットワーク内で動作する機器に関する情報を管理する記憶部340と、ローカルネットワーク内で動作させるかどうかを判定する機器管理部330を備える。
【選択図】図2

Description

本発明は、宅内に設置された宅内機器などを携帯端末から遠隔制御する遠隔制御システムに関するものである。
従来、この種の遠隔制御システムは、インターネットや携帯電話通信網といった広域ネットワークと宅内に設置されたローカルネットワークとを取り次ぐ宅内中継器を設置し、宅内中継器がインターネット上の特定のサーバにポーリング通信をする事により、広域網に流れる宅内機器の制御信号を取得し、宅内中継器が管理する宅内機器に送信する事で遠隔操作を実現していた(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−280717号公報
しかしながら、上記従来の構成では、携帯端末から宅内機器へ向けて制御信号が発信されたことを宅内中継器がすぐに把握することができず、実際に制御信号を宅内中継器が取得するまで、最大ポーリング周期分の遅延が生じてしまう。そして、その結果、宅内機器制御の応答が遅れるという課題を有していた。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、携帯端末でこれから宅内の宅内機器の制御を開始する事を検知し、予め、宅内中継器に通知する事で制御への応答速度を向上させる遠隔制御システムを提供することを目的とする。
前記従来の課題を解決するために、本発明の遠隔制御システムは、広域ネットワークに接続された機器から、ローカルネットワーク内で動作する機器を制御する方法であって、広域ネットワークに接続された携帯機器において、ローカルネットワーク内で動作する機器の制御項目を表示する表示部1と、ローカルネットワーク内で動作する機器へ制御を受け付ける操作部1と、操作部より受け付けた操作を表す制御信号1と、制御信号を生成する制御部1と、制御信号を広域ネットワーク上のサーバへ送信する通信部1を備え、広域ネットワーク上に設置されたサーバにおいて、携帯機器と通信する通信部2と、制御信号よりローカルネットワーク内で動作する機器を動作させるための制御コマンド2と、制御コマンドを生成する制御部2と、ローカルネットワーク内で動作する機器に関する機器情報2と、機器情報2を管理する記憶部2と、操作信号1と機器情報2によりローカルネットワーク内で動作させるかどうかを判定する機器管理部を備え、ローカルネットワークに設置される宅内中継器において、サーバおよび、ローカルネットワーク内で動作する機器と通信する通信部3と、制御コマンドに応じた動作を実行する制御部3と、ローカルネットワークに設置される機器の状態を示す機器情報3と、機器情報3を管理する記憶部を備え、宅内中継器で実行された制御コマンドに応じた動作を行うローカルネットワーク内で動作する宅内機器を備えたものである。
これにより、宅内に設置された宅内中継器が携帯端末による宅内機器制御の開始タイミングを検知する事が可能となり、サーバとの通信周期を変更する事で従来発生していた通信遅延を解消する事ができる。
本発明の遠隔制御システムは、携帯端末を操作するユーザに対し宅内機器制御に対する応答速度を向上する事で、制御結果を即座に提示する事ができる。
本発明における遠隔制御システムの全体システム構成図 (a)本発明における遠隔制御システムの宅内機器100のブロック図(b)本発明における遠隔制御システムの宅内中継器200のブロック図(c)本発明における遠隔制御システムのセンタサーバ300のブロック図(d)本発明における遠隔制御システムの携帯端末400のブロック図 本発明の実施例における宅内機器制御開始の検知方法を示すフローチャート 本発明の実施例における処理方法を示すフローチャート
第1の発明は、携帯端末でこれから宅内の宅内機器の制御を開始する事を検知し、予め、宅内中継器に通知する遠隔制御システムである。
これによって、宅内の宅内機器の制御への応答速度を向上させる事ができる。
第2の発明は、特に、第1の発明において、携帯端末が制御時に宅内の宅内機器との導通確認を行った上で直接宅内中継器へ宅内の宅内機器への制御信号を送信するものである。
これによって、確実に宅内機器を制御できかつ、制御への応答速度をさらに向上できる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1に示す通信システムは、宅内機器100と、宅内中継器200、センタサーバ300、及び携帯端末400により構成される。
宅内機器100は、宅内に設置される宅内機器であり、例えば空調機器、冷凍冷蔵庫、炊飯器、オーブンレンジ又は洗濯乾燥機などである。そして、後に説明するように宅内機器100は通信部120(宅内中継器200と無線通信が可能な通信装置)を内蔵もしくは通信部と有線で接続されている。
宅内中継器200は、宅内に設置される単数、複数の宅内機器100と無線通信が可能であり、かつネットワークを介してセンタサーバ300と通信可能な通信機器であり、例えばゲートウェイである。さらに、宅内中継器200はネットワークを介して、あるいは直接的に携帯端末400と通信可能に接続されている。
センタサーバ300は、ネットワークを介して宅内中継器200や携帯端末400と通信が可能である。また、センタサーバ300はネットワークを介して宅内中継器200と通信を行う。
携帯端末400は、宅内中継器200やセンタサーバ300と通信可能な通信装置であり、例えば携帯電話や携帯可能な情報端末で構成される。
次に、宅内機器100と、宅内中継器200、センタサーバ300、携帯端末400のそれぞれの構成を図2(a)〜図2(d)に示す。
宅内機器100は図2(a)に示す通り、操作部110、通信部120、記憶部130、制御部140から構成される。
操作部110は、宅内機器100の運転に関する設定を入力するための機構であり、例えば宅内機器100の表面に設けられた操作パネルである。また、赤外線リモコン(図示せず)から入力される操作信号を受信する受光部である。
通信部120は、宅内中継器200と通信するための機構であり、イーサネット(登録商標)LANなどの有線通信もしくは、無線LANやZigBee(登録商標)、特定小電力無線などにより無線通信を行う。また、図2(a)では通信部120は宅内機器100に内蔵されているが、通信部120は宅内機器100と別体に構成され、宅内機器100と有線接続してもよい。
記憶部130は、宅内中継器200のID(図2(a)ではID_RT01と表記)を記憶しており、宅内中継器200と通信を行う際に読み込む。宅内中継器200のIDは単数もしくは複数を記憶することができ、例えば宅内に2台の宅内中継器200がある場合は2台分のIDを記憶することができる。また、宅内中継器200のIDを複数記憶しておき、通常は1番目に記憶されている宅内中継器200のIDを用いて通信し、その通信が通信障害などの理由で成立しない場合に2番目に記憶されている宅内中継器200のIDを用いて通信するようにしてもよい。さらに、記憶部130は通信部120と内部モジュールとして構成されていてもよい。この場合、前記通信部120に示す通り有線接続により宅内機器100と別体に構成されもよい。
制御部140は、宅内機器100本来の運転制御に限らず、通信部120を介した通信に関する制御を行う。
また、通信部120、記憶部130及び制御部140は、宅内機器100から独立可能な回路であってもよい。例えば、記憶部130を接続するコネクタなどのインターフェースを備える宅内機器100に後から接続する事で宅内中継器200と通信する機能を拡張できる事が可能となる。
宅内中継器200は図2(b)に示す通り、通信部210、記憶部220、制御部230から構成される。
通信部210は、宅内機器100と通信するための機構であり、イーサネット(登録商標)LANなどの有線通信もしくは、無線LANやZigBee(登録商標)、特定小電力無線などにより無線通信を行う。また、通信部210はネットワークを介してセンタサーバ300と通信するための機構であり、イーサネット(登録商標)LANなどの有線通信により実現する。さらに、通信部210は携帯端末400と無線通信するための機構であり、Wi−Fi(登録商標)などの無線LANやZigBee(登録商標)、特定小電力無線などにより無線通信を行う。
記憶部220は、通信可能なセンタサーバ300のID(図2(b)ではID_SS01と表記)、事前登録された宅内機器100のID(図2(b)ではID_HA01、ID_HA02と表記)及びセンタサーバへのポーリング通信の送信時間間隔(図2(b)では10秒と表記)を記憶している。記憶部220は、いずれのIDも単数もしくは複数
を記憶することができるものとする。
制御部230は、通信部210を介した通信に関する制御を行う。
センタサーバ300は図2(c)に示す通り、通信部310、制御部320、機器管理部330、記憶部340から構成される。
通信部310は、ネットワークを介して宅内中継器200、携帯端末400と通信するための機構であり、イーサネット(登録商標)LANなどの有線通信により実現する。なお、センタサーバ300と携帯端末400とは直接通信せず、途中に基地局を介して行われることは言うまでもない。
記憶部340は、登録されているユーザのID、事前登録された宅内中継器200のID、その宅内中継器200が通信可能な宅内機器100のID、宅内機器100の現在の状態、その宅内機器100に対してセンタサーバ300が送信したい信号があるか否かを示す情報(図2(c)ではセンタサーバ要求有/無と表記)を記憶している。
”宅内機器100の状態”は、宅内機器100が稼動しているのか、停止しているのかといった状態を示すもので、特に稼動している場合であればより詳細な情報(設定温度や運転モードの内容、エアコンであれば風向情報や風の強さ情報など、あらゆる宅内機器100に関する運転情報)を記憶している。こうした宅内機器100に関する情報は、定期的に宅内機器100が宅内中継器200を介してセンタサーバ300へ通知するようにしてもよいし、あるいは宅内機器100の状態が変化したタイミングで宅内中継器200を介してセンタサーバ300へ通知するようにしてもよい。
”センタサーバ要求有/無”は、例えば携帯端末400から宅内機器100に対する遠隔制御命令が保存されている場合には有ることを示す情報、センタサーバ300に遠隔制御命令が保存されていない場合には無いことを示す情報を記憶する。
なお、図示していないが、記憶部340は、携帯端末400のIDを記憶してもよい。携帯端末400のIDを記憶することで、携帯端末400から宅内機器100に対する遠隔制御命令が行われた場合、センタサーバ300は遠隔制御を命令した携帯端末のIDと、予め記憶されているIDとを比較し、一致した場合にのみ遠隔制御命令を受け付けることができる。
制御部320は、通信部310を介した通信に関する制御を行う。
機器管理部330は、記憶部340と連携し、通信先の宅内機器IDや宅内中継器ID、ユーザIDなどを特定する。
携帯端末400は図2(d)に示す通り、通信部410、操作部420、表示部430、記憶部440、制御部450から構成される。
通信部410は、宅内中継器200と無線通信するための機構であり、Wi−Fi(登録商標)などの無線LANやZigBee(登録商標)、特定小電力無線などにより無線通信を行う。また、通信部410は、基地局を介してセンタサーバ300と通信するための機構であり、イーサネット(登録商標)LANなどの有線通信により実現する。
操作部420は、例えばタッチパネルや操作キーなどで構成され、ユーザによる入力操作を受け付ける。
表示部430は、例えば液晶表示装置で構成され、様々な表示画面を表示する。表示部430は、宅内または宅外から遠隔操作する対象である宅内機器100を選択するための項目を含む機器選択画面や、宅内機器100の設定を入力するための設定入力画面に遷移するための項目を含むメニュー画面や、宅内機器100の設定を入力するための設定入力画面などを表示する。
記憶部440は、事前に登録されたセンタサーバ300のURL、事前登録された宅内機器100のIDを記憶している。センタサーバ300のURL及び宅内機器100のIDはそれぞれ単数もしくは複数を記憶することができる。また、宅内機器100のIDは事前にセンタサーバ300へアクセスする事で取得したものを用いてもよい。
制御部450は、通信部410、操作部420、表示部430、記憶部440に関する種々の制御を行う。
次に、携帯端末400から宅内機器100へ遠隔操作、設定が行われる手順を図3を用いて説明するが、最初に宅内中継器200とセンタサーバ300との間で行われるポーリング通信について説明する。
ポーリング通信は、宅内中継器200から一定間隔(例えば10秒)でセンタサーバ300に対して行われる。センタサーバ300が宅内機器100に送信すべき信号が発生した場合、宅内中継器200はポーリング通信によってその事を把握し、宅内中継器200からセンタサーバ300へ信号を取得するのである。
まず、携帯端末400の操作部420を介して宅内機器100への操作内容を入力する(ステップS301)。なお、操作内容の入力として、ユーザ操作により特定の宅内機器100を表すアイコンを選択する事や、文字リスト内から選択する事も含まれる。さらに、携帯端末400が収集可能な位置情報、時間情報、個人や場所を特定するための画像情報、操作を表すジェスチャー情報、音声情報、携帯端末の姿勢情報、温度や湿度といった環境情報から制御する宅内機器100が自動決定される場合も含むものとする。
ステップS301により操作内容が入力されると、それに連動して携帯端末400の通信部410は制御機器指定通知を送信し、センタサーバ300の通信部310は制御機器指定通知を受信する(ステップS302)。ここで、制御機器指定通知には、少なくとも宅内機器100のIDが含まれている。また、制御機器指定通知にはユーザIDが付加されてもよいが、携帯端末400を起動する際(例えばログイン時)にユーザIDが入力されるので、そこで入力されたユーザIDを携帯端末400で記憶しておいてもよい。
通信部310が制御機器指定通知を受信すると、制御部320は機器管理部330に対し、制御機器指定通知に含まれる宅内機器IDによって特定される宅内機器100との間をとりもつ宅内中継器200、ユーザIDを特定する要求を発信する(ステップS303)。
そして、機器管理部330は、記憶部340に記憶された内容から、宅内機器IDに関連して記憶されるユーザIDと、宅内中継器200のIDを特定し(ステップS304)、ユーザIDと宅内中継器IDを制御部320へ通知する。なお、ステップS304において宅内機器IDに関連して記憶されるユーザIDや宅内中継器IDが記憶されていない場合は、宅内機器100が制御不可であることを携帯端末400へ通知するようにする。
制御部320は、宅内中継器200のIDを機器管理部330から受信すると、以降の
宅内機器100への制御に備え、宅内中継器200との通信を密に行うためにポーリング周期変更コマンドを作成する(ステップS305)とともに、記憶部340の宅内機器IDに対応するセンタサーバ要求有無のフラグを”有”に更新する。
制御部320がセンタサーバ要求有無のフラグを有に更新した後、最初に発生する宅内中継器200のポーリングを受信した通信部310は、ポーリングを受信したことを通知するポーリング受信通知を制御部320へ発信する(ステップS306)。この後センタサーバ300は、次回の宅内中継器200からのポーリング通信を受けるまで待ち受け状態となる。
ステップS306後初めのポーリング通信により宅内中継器200は、センタサーバ300からセンタサーバ要求有無のフラグが有となっている事を検知する、続いてポーリング周期変更コマンドを取得し、記憶部220に記憶されているポーリング通信の送信時間間隔の値を更新する。更新以降は、新しく設定されたポーリング周期(例えば5秒)毎に宅内中継器200からセンタサーバ300へ通信が行われる。
ここで、通信部310は携帯端末400による宅内機器100の操作が一通り完了した事が携帯端末400から通知されるまで待機しており、完了した事を示す通知を通信部310が受信した場合は、制御部320は携帯端末400からの操作入力が完了したと判断する(ステップS307)。
完了を判断した制御部320は、宅内中継器200に対して再びポーリング周期変更要求を通知する。制御部320は、S304及びS305と同様にポーリング周期変更コマンドを生成し、元のポーリング周期(10秒)へ戻すように設定する。
なお、ポーリング周期を元の周期に戻す場合は、センタサーバ300が自動(例えばステップS301の時点から15分後)でポーリング周期変更要求を生成し宅内中継器200へ設定してもよい。また、宅内中継器200自体が電源オン、オフに伴う再起動のタイミングで宅内中継器200内部の設定を戻してもよいものとする。
以上よって、センタサーバ300から宅内機器100への信号の伝送が達成される。
[図4の説明]
次に、携帯端末400と宅内中継器200が直接通信可能な場合において携帯端末400から宅内機器100へ遠隔操作、設定が行われる手順を図4とともに説明する。
まず、携帯端末400は周囲の宅内中継器200に対して問合せ信号(以下、BS信号と表記)をブロードキャストする(ステップS401)。BS信号には、少なくとも携帯端末400のIDが含まれている。また、BS信号にはサービス種別を表すサービスIDが含まれていてもよい。これにより、宅内に複数ある機器の中から特定のサービスだけに注目したサービス種別を付与して機器検索をする事が可能であり、検索に要する時間や通信トラフィックを軽減できる。
BS信号を受信した宅内中継器200は、BS信号に含まれる宅内機器100のIDに対し応答信号(以下、ACK_BS信号と表記)を返信する(ステップS402)。ここで、ACK_BS信号には、少なくともACK_BS信号を送信する宅内中継器200のIDが含まれている。なお、宅内中継器200のIDには、IPアドレス、前記サービス種別、製品番号、メーカ種別、端末名といった通信の宛先を特定する情報が含まれているものとする。
ACK_BS信号を受信した携帯端末400は、ACK_BS信号を送信した宅内中継
器200に対して疎通確認要求信号(以下、CS2信号と表記)を送信する(ステップS403)。CS2信号には、少なくとも宅内中継器200のID、制御内容を示す情報、制御対象となっている宅内機器100のIDが含まれている。
宅内中継器200はCS2信号を受信すると、記憶部220に記憶されているすべての宅内機器IDの中で一致するものがあるかどうかを確認する。そして、一致するものがあれば、応答信号としてACK_CS2信号を返信する(ステップS404)。この時、宅内機器IDが一致しない場合はACK_CS2信号には不可応答が返却される。不可応答が含まれるACK_CS2信号を受信した携帯端末400は次に機器検索応答をしている宅内中継器200に対し順次疎通確認要求を送信していく。
ACK_CS2信号を受信した携帯端末400は、制御対象となっている宅内機器100に対して確認信号(以下、AIS信号と表記)を送信し、制御対象となっている宅内機器100からの応答信号(以下、ACK_AIS信号と表記)を携帯端末400に返信する(ステップS405)。ここで、AIS信号には、少なくとも制御対象となっている宅内機器100のIDが含まれている。また、宅内中継器200が確認信号を直ちに受信できない場合は、確認中を示す信号を返却してもよい。その場合、携帯端末400は、所定時間内、宅内中継器200に対し繰り返し疎通確認コマンドを送信し確認信号を受取るまでの猶予期間を設けることができる(ステップS406)。
携帯端末400は、宅内中継器200から所定時間内にACK_AIS信号を受信できれば、その宅内中継器200を以降の宅内機器100制御を行うための送信先として確定する(ステップS407)。ここで、一度宅内機器100を登録した後は、携帯端末400は宅内中継器200のIDを以降記憶することで、再び制御を行う場合のステップS401やS402の処理を短縮してもよい。また、宅内機器100との導通確認を確実に担保するために、S402の処理だけを実施してもよい。
以上の手順の通り、宅内中継器200は携帯端末400からの制御信号を制御対象となっている宅内機器100へ送信する前にAIS信号を送信することで、制御信号が宅内機器100へ確実に送信できるようになる。
また、本遠隔制御システムを構成する宅内中継器200は複数の宅内機器100のIDを記憶する領域を保持するため、宅内中継器200が記憶するすべての宅内機器100が動作可能か否かを確認するためには、定常的に宅内機器100と通信を繰り返す必要があり、余分な待機電力や通信トラフィックが発生する可能性がある。本実施の形態2に示す通り、制御に先立ってステップS403行う事により、宅内中継器200は、低コストな運転が可能となり、かつ携帯端末400から宅内機器100を制御する際は、確実に制御コマンドが宅内機器100へ到達するための経路を確保する事ができる。
以上のように、本発明にかかる遠隔制御システムは、携帯端末を操作するユーザに対し宅内機器制御に対する応答速度を向上する事で、制御結果を即座に提示する事ができる。
100 宅内機器
200 宅内中継器
300 センタサーバ
400 携帯端末
110 操作部
120 通信部
130 記憶部
140 制御部
210 通信部
220 記憶部
230 制御部
310 通信部
320 制御部
330 機器管理部
340 記憶部
410 通信部
420 操作部
430 表示部
440 記憶部
450 制御部

Claims (5)

  1. 広域ネットワークに接続された機器から、ローカルネットワーク内で動作する機器を制御する方法であって、
    広域ネットワークに接続された携帯機器において、
    ローカルネットワーク内で動作する機器の制御項目を表示する表示部1と、
    ローカルネットワーク内で動作する機器へ制御を受け付ける操作部1と、
    操作部より受け付けた操作を表す制御信号1と、
    制御信号を生成する制御部1と、
    制御信号を広域ネットワーク上のサーバへ送信する通信部1を備え、
    広域ネットワーク上に設置されたサーバにおいて、
    携帯機器と通信する通信部2と、
    制御信号よりローカルネットワーク内で動作する機器を動作させるための制御コマンド2と、
    制御コマンドを生成する制御部2と、
    ローカルネットワーク内で動作する機器に関する機器情報2と、
    機器情報2を管理する記憶部2と、
    操作信号1と機器情報2によりローカルネットワーク内で動作させるかどうかを判定する機器管理部を備え、
    ローカルネットワークに設置される宅内中継器において、
    サーバおよび、ローカルネットワーク内で動作する機器と通信する通信部3と、
    制御コマンドに応じた動作を実行する制御部3と、
    ローカルネットワークに設置される機器の状態を示す機器情報3と、
    機器情報3を管理する記憶部を備え、
    宅内中継器で実行された制御コマンドに応じた動作を行うローカルネットワーク内で動作する宅内機器を備える遠隔制御システム。
  2. 前記携帯機器の通信部は、宅内中継器を含むローカルネットワーク内で動作する機器と直接通信する請求項1に記載の遠隔制御システム。
  3. 前記携帯機器の制御部1は、制御信号よりローカルネットワーク内で動作する機器を動作させるための制御コマンド2生成する請求項1または2に記載の遠隔制御システム。
  4. 前記携帯機器の表示部1がローカルネットワーク内で動作する機器の制御項目の表示に伴い、
    ローカルネットワーク内で動作する機器を示す識別番号1と
    識別番号1をより、制御信号を生成する請求項1から3のいずれか1項に記載の遠隔制御システム。
  5. 前記サーバの機器管理部は、識別番号1を含む制御信号と、
    機器情報2によりローカルネットワーク内で動作させるかどうかを判定する請求項1から4のいずれか1項に記載の遠隔制御システム。
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