JP2016533112A - 混成無線システムを介する装置制御 - Google Patents

Abstract

本発明は、混成無線システムにおいて制御情報を交換する方法及び装置に関する。第１無線装置のユーザが第２無線装置に特定のアクションを実行させたい場合におけるセキュリティが高められる。第１及び第２無線装置は、異なる無線システム又は標準規格（例えば、WiFi及びZigBee/802.15.4）を使用するが、これらの無線は、同一の周波数帯（例えば、2.4GHz）において稼働している。セキュリティを高めるために、第２無線装置は、第１無線装置が物理的に接近していることを検出することが出来る場合においてのみ特定のコマンドを受け入れるようにされている。第１無線装置が近接していることを証明するために、第１装置は、無線システムを用いて、例えば１つ以上のパケット（その内容には依存しないが、長さ／時間間隔には依存し得る）等の所定のエネルギーパターンを発する。同時に、第２無線装置は、第１無線装置が近接することを検出するために重複する無線チャネルのうちの１つ以上におけるエネルギを測定し、そして、命令されたアクションを実行する。

Description

本発明は、IEEE 802.11(Wi-Fi) （登録商標）及びIEEE 802.15.4 (ZigBee) （登録商標）などの混成無線システムにおいて制御信号を交換する方法及び装置の分野に関する。

広く採用されている無線システム技術は、一般的に、多くの場合、異なる無線周波数（ＲＦ）スキームを有する様々な無線システムを用いて、多数のユーザ感で共有される周波数帯域において稼働している。このことは、特にWiFi、Bluetooth（登録商標）及び最近ではZigBeeに関して当てはまる。これらの３つは、全て産業科学医療用（ＩＳＭ）帯域としても知られている免許不要の2.4GHz帯で稼働し、無線埋め込み装置に関する競争的及び革新的な市場の展開にたいして非常に重要な帯域であった。

混成無線システムは、無線システムをより柔軟及び効果的に制御するのを可能にするために開発されてきている。

図１は、ユーザインターフェース（ＵＩ）としてのスマートフォン１０２などの携帯装置を介してランプ１０１の制御を可能にするように構成されている混成無線システムの一例としてのパーソナル無線照明システムを示す。ランプ１０１は、ZigBee／802.15.4(2.4GHz)無線レシーバ又はトランシーバ（図示せず）を含む。スマートフォン１０２は、ZigBee／802.15.4(2.4GHz)無線トランスミッタ又はトランシーバ（図示せず）を含む。更に、WiFiルータ１０４は、ランプ１０１へのZigBee接続１０６を提供するスマートブリッジ１０３へ、イーサネット（登録商標）ケーブル１０５を介して接続される。スマートフォンは、WiFiルータ１０４へのWiFi接続１０７を確立することが可能である。

スマートフォン１０２のユーザがランプ１０１にコマンドを実行させたい場合、スマートフォンは、WiFi接続１０７、WiFiルータ１０４、イーサネットケーブル１０５、スマートブリッジ１０３及びZigBee接続１０６からなるルートを介して対応するコマンドをランプ１０１へ送信することが可能であり、これにより、ランプ１０１により発生される光の色をオン・オフ切り替えする、調光する、又は変更することが可能になる。

前述のアーキテクチャにおいて、スマートフォンが、例えば20cm以内など非常に近くにある場合にのみランプ１０１がスマートフォン１０２からの特定のコマンドを実行するようにシステムが設計されるべきであり得る。このような要件は、セキュリティアーキテクチャの一部として作成される得、特定のセキュリティに関して、（例えば、ランプ１０１をリセットする、及び／又は参加するための新しいオープンネットワークを検索させるなどの）慎重に扱うべきコマンドは、遠隔からの攻撃が家庭内のランプに関する制御を「盗難」することが可能でないことを保証するために、このような「近接する場合のみ実行する」という制限を用いて保護され得る。このような要件は、システムがスマートフォン１０２に対して現在最も近くにあるランプがどれであるかを決定する必要がある場合に、「最も近くにあるランプ」でコマンドを実行させたいというユーザの要望を支援するのにも用いられ得る。後者の場合、セキュリティの課題は存在しない代わりに、利便性の課題が存在している。

更に、ランプ１０１は、まだスマートブリッジ１０３へのZigBee接続１０６を確立していないかもしれず、箱から取り出されたばかりかもしれず、又は、以前の所有者から購入されていたかもしれない。スマートフォン１０２は、WiFiルータ１０４への接続、及び、このWiFiルータ１０４を介して特定のスマートブリッジ１０３への接続を有し得る。制御システムの操作は、何らかの光制御が可能になる前にZigBee接続１０６を確立することを最初に必要とし得る。近接性に基づく特定の手法によりこのような確立をサポートすることは、利便性があり、セキュリティを向上させ得る。

追加的に、ユーザは、（例えば、オープンWiFiネットワークにおいて）新規のスマートフォンコントローラを設定・使用することを望むこともあり得、この場合、コマンドは、コントローラが実際に近くにある場合、ZigBeeネットワークに既にあるランプのみによって実行されるべきである。

上記の課題は、スマートフォンにZigBee互換無線トランスミッタ又はトランシーバを備えることにより解決され得るが、これにより、スマートフォン１０２が（コマンドを含む又はコマンドを参照する）ZigBeeパケットを直接ランプへ送信出来るようにされ、ランプ１０１は、パケットを受け取る毎にこのパケットの信号強度を測定し、ランプ１０１は、信号強度が特定のしきい値より上である場合にのみコマンドを実行するようにされる。

代替的に、ランプは、WiFi互換レシーバ又はトランシーバを備えられ得る。しかし、これらの選択肢は、ランプ１０１及び／又はスマートフォン１０２におけるハードウェアの複雑性を増加させるために、相当なコストを追加することになる。

米国特許出願書類第2012/0242526A1号には、スマートフォンを介して機器の制御を支援するシステム及び方法が開示されており、この場合、ブリッジユニットは、無線周波数の受信及びコマンド変換機能性を提供する一方で、追加的に、限定数の共通使用機器コマンド機能に関する直接的な制御入力を受け入れる。スマートデバイスの制御アプリケーションによってより洗練されたインターフェイス機能が提供される。

更に、国際特許出願公開公報第2013/034361A1号には、携帯電話、WLAN/Bluetooth−ZigBee二次コントローラ、及びZigBeeモジュールを備える複数の照明装置、を含む照明制御システムが開示されている。携帯電話及びWLAN/Bluetooth−ZigBee二次コントローラのWLAN/Bluetoothモジュール、並びにWLAN/Bluetooth−ZigBee二次コントローラ及びZigBeeモジュールを備える複数の照明装置は、無線ZigBee通信プロトコルを用いた無線リンクを実現させる。これにより、ユーザは、携帯電話を用いてWLAN/Bluetooth−ZigBee二次コントローラを介して照明装置を制御することが可能になる。携帯電話は、特定のコマンドを提供し、もしZigBeeプロトコルが同一のコマンド定義を有する場合に照明装置は、これらのコマンドを識別することが可能である。

本発明の目的は、ハードウェアの複雑性を増加させる必要の無い、混成無線アクセスシステムに関する改善された制御システムを提供することである。

この目的は、特許請求の範囲に記載の装置、方法、システム、及びコンピュータプログラミングによって達成される。

したがって、上述の課題は、ハードウェアの複雑性を増加させる必要無く解決され得る。提案された解決法は、IEEE802.15.4 (ZigBee)などの、特定の無線システム又は企画に存在し得るチャンネルエネルギ検出機能を有利に使用する。制御する装置が近くにあり命令されたアクションを実行することを検出するために、１つ以上の重複する無線チャネルにおけるエネルギ量を、制御される装置において測定することによりセキュリティが増加させられ得る。

第１の態様に従うと、制御装置は、様々な制御コマンドを制御される装置へ信号送信するために様々な所定のパターンを使用するように適合され得る。これにより、ルータ及び／又はブリッジを介したいかなる確立したネットワーク接続を必要とせずに、他の無線システム装置の柔軟且つ高速な制御が達成され得る。

第１の態様と組み合わせられ得る第２の態様に従うと、制御装置は、特にスマートフォン又はタブレットコンピュータであるような、ポータブルデバイスであり得る。より具体的な実施例において、スマートフォン又はタブレットコンピュータは、少なくとも１つの所定のエネルギーパターンを規定するコマンドを送信するためのアプリを起動するように適合され得る。これにより、いかなる種類の携帯電話を使用したとしても、より具体的には単に対応するアプリをダウンロードすることによって、制御される装置をセキュアに制御することが可能になる。

第２の態様の別のより具体的な実施例において、スマートフォン又はタブレットコンピュータは、所定の信頼されるアプリへのみセキュアなアプリケーションプログラミングインターフェイスへのアクセスを提供するように適合され得、この場合、セキュアなアプリケーションプログラミングインターフェイスは、スマートフォン又はタブレットコンピュータが、第２無線システムの少なくとも２つの異なるチャネルに影響を与える所定のエネルギーパターンを送信するようにさせる。通常のアプリは、所要のチャネル切り替えを達成することが可能でないので、異なるチャネルにおけるエネルギーパターンの検出は、信頼性のあるアプリに関する証明として解釈され得る。

第１又は第２の態様と組み合わせられ得る第３の態様に従うと、制御情報は、セキュリティプロトコルの一部として制御装置によって送信され得、このセキュリティプロトコルは、制御装置と、第１及び第２無線システムを制御される装置へブリッジするブリッジ装置との間の通信も含み、この場合、セキュリティプロトコルの完了が成功すると、制御される装置を制御する権利が制御装置へ与えられる。このようにして、検証オプションによりセキュリティは更に向上させられ得る。

上述の第１乃至第３の態様の内のいずれかと組み合わせられ得る第４の態様に従うと、制御される装置のアクションは、第２無線システムを用いて制御される装置により受信されるコマンドの実行を含み得る、又は、当該アクションは、制御される装置により実行されるべきコマンドを送信する権利を含む権利を制御装置へ与えるステップを含み得る。したがって、柔軟な制御オプションが提供され得る。

上述の第１乃至第４の態様の内のいずれかと組み合わせられ得る第５の態様に従うと、 制御装置は、特に、照明システムの制御可能なランプなどの、制御可能な負荷であり得る。これには、洗練された負荷又は光制御システムが単に利便性のある負荷を置換することにより又は提案された制御可能な負荷もしくはランプにより、設置されることが可能になるという利点を有する。

上述の第１乃至第５の態様の内のいずれかと組み合わせられ得る第６の態様に従うと、制御される装置は、所定のエネルギーパターンの検出に応答して制御装置の存在を決定し、そして、決定された存在（プレセンス）についての情報を第１及び第２無線システムへブリッジするブリッジ装置に通知するように適合され得る。これには、制御装置のコントローラが実際に十分に近接している場合に、このようなコマンドのみがランプにより実行されるという利点を提供する。

上述の第１乃至第６の態様の内のいずれかと組み合わせられ得る第７の態様に従うと、制御される装置は、第１の所定のエネルギーパターン及び第２の所定のエネルギーパターンを第１無線システムの異なるチャネルにおいて検出するように構成され得る。この対策は、２つのチャネルにおいて２つのエネルギーパターンが必要とされるので、改善された検出信頼性をもたらす。

制御装置及び制御される装置は、個別のハードウェア部品を備える個別のハードウェア回路、集積回路、チップモジュールの回路に基づき実行され得る、又は、コンピュータ読み取り可能媒体に記録された若しくはインターネットなどのネットワークからダウンロード可能な、メモリに記憶されるソフトウェアルーチンもしくはプログラムにより制御される信号処理装置又はチップに基づき実行され得ることを特記される。

特許請求の範囲に記載の装置、方法、システム、及びコンピュータプログラムは、特に従属項に規定されるように、同様な及び／又は同一の好ましい実施例を有し得ることを理解されるべきである。

本発明の好ましい実施例は、独立請求項又は上述の実施例と、対応する従属項とのいかなる組み合わせでもあり得ることを理解されるべきである。

本発明のこれら及び他の態様は、以下に説明される実施例から明らかでありこれらを参照して説明される。

図１は、携帯装置が２つの異なる無線システムの無線接続を通じてランプへ接続される混成無線システムの概略的なアーキテクチャを示す。 図２は、第１無線システムを使用する携帯装置が第２無線システムを用いてコマンドをランプへ直接送信する、第１の実施例に従う混成無線システムの概略的なアーキテクチャを示す。 図３は、様々な実施例において使用される混成無線システムのチャネル分布スキームを含む周波数図を示す。 図４は、第２の実施例に従う混成無線システム工程のステップを示す概略フロー図を示す。 図５は、第２の実施例における重複するチャネルの概略的な波形図を示す。 図６は、第３の実施例に従う混成無線システム工程のステップを示す概略フロー図を示す。 図７は、第４の実施例に従う混成無線システム工程のステップを示す概略フロー図を示す。 図８は、様々な実施例の修正態様における重複するチャネルの概略的な波形図を示す。

本発明の実施例は、同一の2.4GHz周波数帯を共有するWiFi及びZigBee/802.15.4を含む混成無線システムを介した無線アクセスを有する照明又はイルミネーションシステムに基づき以下に説明される。

図１のアーキテクチャを再び参照すると、スマートフォン１０２のユーザがランプ１０１に特定のアクション（例えば、スイッチオン／オフ、調光、色の変更など）を実行するように制御したいと望む場合にセキュリティが高められ得る。様々な実施例に従うと、ランプ１０１はスマートフォン１０２が十分に制御可能なランプ１０１の近くに位置されると検出することが可能である場合にのみ、ランプ１０１は、特定のコマンドを（スマートフォン１０２から）受け入れるように構成される。このことを達成するために、スマートフォン１０２は、WiFi無線エネルギが直接無線ルート１０８を介してランプへ達するようなWiFi無線システムの少なくとも１つの重複チャネルを用いて、特定のパターン（例えば、特定の長さ／時間及び／又は間隔など、パケットの内容には必ずしも依存しないもの）を有する１つ以上のパケットをWiFi無線を用いて発することによってランプ１０１の近くに位置されることを証明することが可能である。重複するWiFiチャネルは、特定のZigBee/802.15.4チャネルと重複するWiFiチャネルとして理解されるべきである。同時に、ランプ１０１は、ZigBee無線システムの１つ以上の無線チャネルにおけるエネルギを測定する。このパケットは、ランプ１０１に、チャネルにおける非常に高いエネルギの期間又はパターンを測定するようにさせ得る。ランプ１０１は、測定のこの高いエネルギ、及び追加的に他の特性によって、スマートフォン１０２が実際に近くにあることを検出することを可能になる。ここで、WiFiパケットはWiFiルータ１０４によっても受信され得ることを特記する。特定の実施例において、パケットの内容は、ルータが情報をスマートブリッジ１０３へ転送するにされるように設計され得、このスマートブリッジ１０３は、この場合、更に、ランプ１０１と通信する。したがって、これらの実施例において、２つの手法で情報はランプへ到達する。

図２は、第１無線システムを使用する携帯装置が第２無線システムを用いてコマンドをランプへ直接送信する、第１の実施例に従う混成無線システムの概略的なアーキテクチャを示す。

図２において、ランプ１０１は、いかなるスマートブリッジともまだネットワーク接続を形成しておらず、箱から取り出されたばかりかもしれず、又は、以前の所有者から購入されていたかもしれない。スマートフォン２０２は、WiFiルータ（図２に示されず）への接続、及び、このWiFiルータを介して特定のスマートブリッジ（図２に示されず）への接続を有し得る。しかし、そのような接続があったとしてもなくても、以下により詳細に説明されるようにランプ２０１への制御アクセスに関しては無関係である。

利用可能な重複チャネルについては、以下に図３に基づいて説明される。

図３は、WiFi及びZigBee無線システムのチャネル分布スキームを含む周波数図を示す。図３のチャネル構成において、バー部分は、IEEE802.15.4仕様に従うZigBeeチャネルを示し、円弧部分は、特定のIEEE802.11b/gチャネルの一般的なスペクトル占有を示す。図３から明らかなように、一般的に使用されるWiFiチャネル１は、IEEE802.15.4（ZigBee）チャネル１１〜１４と重複し、一般的に使用されるWiFiチャネル６は、IEEE802.15.4（ZigBee）チャネル１６〜１９と重複し、一般的に使用されるWiFiチャネル１１は、IEEE802.15.4（ZigBee）チャネル２１〜２４と重複する。

これらの重複するチャネルは、以下の実施例でより詳細に説明される、２つの無線システム間における、当該提案されるエネルギに基づく通信を提供するために使用され得る。

図４は、図１を参照して第２の実施例に従う混成無線システム工程のステップを示す概略フロー図を示す。

ステップS401において、スマートフォン１０２は、WiFi接続１０７、WiFiルータ１０４、イーサネットケーブル１０５、スマートブリッジ１０３、及びZigBee接続１０６を含むルートを介してランプ１０１へコマンドを送信する。その後、ステップS402において、ランプ１０１の近くにあるスマートフォン１０２は、例えば180ms間隔で2ms持続時間の２つのパケットなどの、重複するWiFiチャネルにおいて数個の追加のWiFiパケットを発する。スマートフォン１０２において提供されＵＩを含むアプリのプログラマは、このステップを、例えば、２つのユーザ・データグラム・プロトコル（ＵＤＰ）パケットが間にタイマ遅延を含むようにしてWiFiアクセスポイントへ送信されることなどをコーディングすることによって、実現させ得る。各パケットの持続時間における正確な制御は、アプリプログラマに対して利用可能ではないかもしれない。通常、バイト単位のパケットサイズだけではなく、WiFi接続１０７を統制する送信レート制御アルゴリズムによって選択されるＰＨＹ（物理プロトコルレベル）送信レートによっても決定される。しかし、パケットサイズにおける正確な制御は必要とされない。

本発明に関連して、アプリ（app）とは、スマートフォン、タブレットコンピュータ及び他のモバイルデバイスで実行するように設計されるソフトウェアアプリケーションであるモバイルアプリケーション（又はモバイルアプリ）であると見なされる。これらは、通常、モバイルオペレーティングシステムの所有者によって一般的に運営されているアプリケーション配信プラットフォームを通じて入手可能である。一般的に、これらのアプリは、プラットフォームからターゲットデバイスへダウンロードされるが、別の場合では、ラップトップ又はデスクトップコンピュータへダウンロードもされ得る。スマートフォン１０２が別の種類のコンピュータデバイス又はスマートデバイス（例えば、ラップトップ等）によって置換される場合、「アプリ」という用語は、コンピュータアプリ又は同様のソフトウェアアプリケーションを含むように意図されている。

パケットを送信するのに使用される特定のWiFiチャネルは、2.4GHz帯における重複するチャネルである限りは、特に関連しているわけではないことを特記される。ステップＳ４０１の結果として、及びステップＳ４０１と並行して、ランプ１０１は、ある期間にわたりサンプルを取って、異なるIEEE802.15.4（ZigBee）チャネルにおけるエネルギを測定する。このことは、例えば、一般的なIEEE802.15.4チップにおいて提供されるIEEE802.15.4チャネルスキャン機能を用いることなどによって達成され得る。標準のIEEE802.15.4チャネルエネルギースキャン機能は、チャネルをスキャンする速度及び時間解像度において特定の制限を有する。上述の例におけるWiFiパケットの正確な長さは、利用可能なスキャン時間解像度が粗すぎるので、標準スキャン機能を用いて正確に検出することが可能では無い。しかし、上述の例におけるWiFiパケット間の間隔は、十分に良好な程度の精度で検出され得る。多くの802.15.4無線チップセットは、標準のIEEE802.15.4チャネルエネルギースキャン機能の時間解像度よりもはるかに高い時間解像度を有するチャネルにおけるエネルギを測定する（IEEE802.15.4において標準化されている範囲から外れた）方法をプログラマに提供する。このような高速な測定機構の使用は、多数の情報をエネルギーチャネル２０８を通じて迅速に送信することが望ましい場合に有利であり得る。

図５は、ランプ１０１において得られる測定結果を含むチャネル１２、１７及び２３の概略的な波形図を示す。

ステップＳ４０３において、ランプ１０１は、図５に示される測定結果を分析し、そして、１つのチャネル（IEEE802.15.4チャネル１２）において、予期された持続時間を有し且つ予期された間隔で離れており、所定のしきい値より大きい信号強度（エネルギーレベル）を有する２つのピーク３０１及び３０２を発見する。図５にそれぞれ示されるチャネル１２及び１７におけるピーク３０３及び３０４のような他のピークであって、所定のしきい値より小さく、ランプ１０１から更に離れたWiFiユーザにより生じられるピークは、無視される。

予期されたピークの発見を成功し、WiFi装置が近くにあることを確認すると、ランプ１０１は、ステップＳ４０１において送信されたコマンドをステップＳ４０４において実行する。

ランプ１０１は、例えばスマートフォン１０２の代理としてスマートブリッジ１０３によって生じられたコマンドを受信すると、又は特定のフォーマット若しくはプロファイル若しくはクラスタのコマンドに関して等、特定のトリガーが発生したときにのみステップＳ４０２乃至Ｓ４０４を実行するように構成され得る。他のZigBeeコマンドは、受信されると直ちに実行され得る、又は、別の種類の条件チェックを必要とし得る。

第２又は他の実施例に従う提案された解決法は、新しいランプをシステムにセキュアに参加させるのにも使用され得る。スマートフォン１０２から近接性（の情報）又はコマンド信号を受信することは、ランプ１０１に、近接性の範囲の外側にある別のZigBeeデバイス又はスマートブリッジ１０３によって生成及び転送される参加、結合又は設定のコマンドを受け入れるようにさせるトリガーとなり得る。

図６は、図２の第１の実施例の状況を参照して、第３の実施例に従う混成無線システム工程のステップを示す概略フロー図を示す。第１ステップＳ６０１において、ランプ２０２は、接続するためのスマートブリッジを見つけられないことを決定し、したがって、その後、ランプ２０２は、特定の802.15.4/ZigBeeチャネルを連続してスキャンするモードに入る。その後、ステップＳ６０２において、スマートフォン２０１のユーザは、スマートフォン２０２においてアプリを起動して、ランプ１０１へコマンド（例えば、「リセットし、新たなネットワークを検索する」）を送信する。このコマンドを送信するために、スマートフォン２０２は、ステップＳ６０２において、ランプ２０１の測定においてピークを発生させるために、例えば180ms間隔で2ms持続時間の２つのパケット、又はそれぞれ60msの持続時間及び300msの間隔の２つのパケットトレインなどの、WiFiチャネルにおいて所定のパターンに従う数個のWiFiパケットを発する。ピークを検出し、このピークを分析して、ピークが十分に高く、このことが特定のコマンドを送信しようとしているスマートフォンを表していることであることを検出すると、ランプは、ステップＳ６０３において、受信された信号から導出されるコマンドを実行する。

当然、異なる数のパケット及び／又は異なる遅延パターンは、異なるコマンドを信号送信するために全ての実施例において使用され得る。また、送信されるパケットの全てが同一のエネルギーレベルである必要は無く、様々なパケットを送信するのに使用される送信電極における差は、情報を符号化するためにも使用され得る。当然、少なくとも１つのパケットは、携帯電話が実際に近くにあるとランプが結論付けるのに十分に高い少なくとも１つのピークを生成するために、非常に高い送信電力を用いて送信される必要がある。

図７は、図１の状況を参照して、第４の実施例に従う混成無線システム工程のステップを示す概略フロー図を示す。この実施例は、本文書で当初に説明されていた、新たなスマートフォンコントローラと関連付けられる課題に関する。ステップＳ７０１において、スマートブリッジ１０３によってまだ信頼されていない新たなスマートフォン１０２は、WiFi接続１０７、WiFiルータ１０４、イーサネットケーブル１０５、スマートブリッジ１０３、及びZigBee接続１０６を含むルートを介してランプ１０１へ従来のコマンドをWiFiパケットで送信しようと試みる。スマートブリッジ１０３は、スマートフォン１０２を信頼していないので、コマンドをZigBee接続１０６へ転送しない（ステップ（Ｓ７０２）。

その後、ステップＳ７０３において、ランプ１０１の近くにあるスマートフォン１０２は、自身のチャネルにおいて所定のパターンに従い数個の追加のWiFiパケット、例えば20ms間隔で2ms持続時間の２つのパケットなどを、発する。スマートフォン１０２においてＵＩを含むアプリのプログラマは、例えば、２つのＵＤＰパケットがタイマ遅延を間に含むようにしてWiFiアクセスポイント（すなわちWiFiルータ１０４）へ送信されることをコーディングすることなどによって、実現させ得る。ステップＳ７０４において、ランプ１０１は、802.15.4チップの802.15.4チャネルエネルギースキャン機能を用いて、運用可能なIEEE802.15.4（ZigBee）チャネルにおけるエネルギを周期的に測定する。

図５に示される同じ測定結果がステップＳ７０４においても得られることを仮定される。ステップＳ７０５において、ランプ１０１は、測定結果を分析し、そして、１つのチャネル（すなわちチャネル１２）において、予期された持続時間を有し且つ予期された間隔で離れており、あるしきい値より大きい信号強度（エネルギーレベル）を有する２つのピーク３０１及び３０２を発見する。チャネル１２及び１７それぞれにおける他のピーク３０３及び３０４は、このしきい値より小さく、したがって、ランプ１０１から更に離れたWiFiユーザにより生じられていると仮定され得る。したがって、これらのピークは、無視され得る。

予期されたピーク３０１及び３０２の発見を成功し、WiFi装置が近くにあることを確認すると、ランプ１０１は、ステップＳ７０６において、スマートブリッジ１０３へ通知する。ランプのコマンドを受信すると、スマートブリッジ１０３は、パケットをスマートフォン１０２からZigBee接続１０７を通じてランプ１０１へ転送する。最終的に、ステップＳ７０８において、ランプ１０１は、パケットの内容によって伝えられるコマンドを実行する。

第４実施例の修正態様において、スマートフォン１０２は、ステップＳ７０１においてコマンドの一部としてランプ１０１へランダムな数字を送信することが可能であり、この数字は、この場合、ステップＳ７０３において、異なる数のパケット及び／又は異なる遅延パターンを用いて所定のパターンによって符号化される必要があり、これにより、更なるセキュリティのレイヤを追加することが可能である。

上述の実施例の少なくともいくつかの更なる修正態様において、スマートフォン１０２・２０２が近接した場合にランプ１０１・２０１がコマンドに反応してしまうようなアプリを、何らかの無作為の悪意を持ったアプリプログラマが作り得ることを防ぐようにされ得る。この修正態様において、スマートフォン１０２・２０２のオペレーティングシステムは、特別な信頼できるアプリへのみ特別なセキュアなＡＰＩへのアクセスを提供するように構成され得る。

図８は、上記の修正態様の特別なセキュアＡＰＩによって生成される改善されたエネルギーパターンの概略的な波形図を示す。

このＡＰＩが使用される場合には、スマートフォン１０２・２０２のオペレーティングシステムは、図８に示されるように、異なるWiFiチャネル（例えばチャネル１２及び/１７）において例えば２つのパケット４０１及び４０２などを発するようにスマートフォン１０２・２０２内のWiFiハードウェアを制御させられる。通常のアプリは、この通常のＡＰＩを用いてこのようなチャネル切り替えを有効化することが可能でないので、したがって、ランプ１０１・２０１（及び／又はスマートブリッジ１０３）は、図８におけるパターンの検出を、特権のあるアプリが含まれていたことの証明として使用することが可能である。

要約すると、混成無線システムにおいて制御情報を交換する方法及び装置が説明されてきた。第１無線装置のユーザが第２無線装置に特定のアクションを実行させるように命令をしたいと望む場合のセキュリティが高められる。第１及び第２無線装置は、異なる無線システム又は規格（例えば、WiFi及びZigBee/802.15.4）を使用するが、これらの無線は、同一の周波数帯（例えば、2.4GHz）で動作する。セキュリティを高めるために、第２無線装置（１０１）は、第１無線装置（１０２）が物理的に近接していることを検出することが可能である場合にのみ特定のコマンドを受け入れる。第１の装置（１０２）が近接することを証明するために、第１の装置は、自身の無線システムを用いて、例えば１つ以上のパケット（内容には依存しないが、長さ／時間間隔が依存し得る）などの、所定のエネルギーパターンが発される。同時に、第２無線装置（１０１）は、第１無線装置（１０２）が近接しているかどうかを検出し、そうである場合に命令されたアクションを実行するようために、１つ以上の重複する無線チャネルにおけるエネルギを測定する。

上記のフロー図の説明において、ランプ１０１が特定のアクションを取る場合に、このアクションは、ランプ自体の中で実行されるアルゴリズムによって完全に制御されることはなく、制御アルゴリズムがより分散されられ得ることがあり得ることも特記されるべきである。１つの極端な例において、スマートブリッジ１０３におけるソフトウェアは、コマンドをランプへ送信することによってランプにおける全てのアクションを実行させることも可能である。

本発明は、図面及び上述の説明を用いて詳細に説明されてきたが、このような例示及び説明は、例示的及び参照的であり、制限的であるようには見なされるべきではない。本発明は、ランプ又は照明器具を負荷装置としている開示される実施例に制限されない。本発明は、混線無線システムを使用して制御を提供するための、いかなる種類の負荷、センサ、スイッチなどに関連して実施され得る。例えば、本発明は、WiFi無線アクセスを有しないいかなる種類の「スマートホーム」装置に関しても使用され得るが、この装置は、スマートフォンに基づくアプリを用いて制御及び動作させられ得る。

開示される実施例に対する他の変更態様も、図面、開示される説明、及び添付の請求項を検討することにより、請求項に記載の発明を実施する当業者によって理解及び実現され得る。請求項における「有する」という用語は、他の要素又はステップの存在を排除せず、単数形の構成要素は、複数個の斯様な構成要素の存在を排除しない。単一の処理器又は他のユニットは、請求項に記載の複数の項目の機能を満たすことが可能である。特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように使用されていることができないと示すものではない。

上述の説明は、本発明の特定の実施例を説明している。しかし、上述の記載が文章中でどれだけ詳細であったとしても、本発明は多数の手法で実施されることが可能であり、したがって、開示される実施例に制限されないことを理解されるべきである。特定の用語の使用が本発明の特定の機能又は態様を説明する場合に、このことが、この用語が関連付けられる本発明の機能又は態様の特定の特徴のいずれかを含むように制限されるように本文書中で再定義されることを暗示するように見なされるべきではないことを特記されるべきである。

単一のユニット又は装置は、請求項に記載のいくつかの項目の機能を満たすことが可能である。特定の手段が、相互に異なる従属請求項において引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利になるように使用されていることができないと示すものではない。

図４、６及び７に示されるような説明される動作は、コンピュータプログラム及び／又は専用ハードウェアのプログラムコード手段として実施され得る。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に若しくは一部として供給される、光学記憶媒体若しくはソリッドステート媒体などの適切な媒体に記憶及び／又は頒布され得るが、インターネット又は他の優先若しくは無線テレコミュニケーションシステムなどを通じて、他の形態でも頒布され得る。

Claims (15)

1. 制御情報を第１無線システムの少なくとも１つの第１チャネルを介して第２無線システムの受信器へ送信する制御装置であって、当該制御装置は、前記第１無線システムの前記少なくとも１つの第１チャネルを、前記第２無線システムの少なくとも１つの第２チャネルと重複するように選択し、及び、前記制御情報を示す少なくとも１つの所定のエネルギーパターンを前記選択された少なくとも１つの第１チャネルで送信するように適合され、前記エネルギーパターンは１つ又は複数のデータパケットを含み、前記エネルギーパターンは、所定の長さ、前記データパケット間の所定の間隔、及び、前記データパケットが送信される異なるチャネルの一群、のうちの少なくとも１つによって規定される、制御装置。
2. 請求項１に記載の制御装置であって、当該制御装置は、異なる制御コマンドを制御される装置へ信号送信するために異なる所定のパターンを使用するように適合されている、制御装置。
3. 請求項１に記載の制御装置であって、当該制御装置は、スマートフォン又はタブレットコンピュータなどのポータブルデバイスである、制御装置。
4. 請求項３に記載の制御装置であって、前記スマートフォン又は前記タブレットコンピュータは、前記少なくとも１つの所定のエネルギーパターンを規定するコマンドを送信するアプリをアクティベートするように適合されている、制御装置。
5. 請求項４に記載の制御装置であって、前記スマートフォン又はタブレットコンピュータは、セキュアなアプリケーションプログラミングインターフェイスへのアクセスを所定の信頼されるアプリのみへ提供するように適合されており、前記セキュアなアプリケーションプログラミングインターフェイスは、前記スマートフォン又はタブレットコンピュータに前記第２無線システムの少なくとも２つの異なるチャネルに影響を与える所定のエネルギーパターンを送信させるように適合されている、制御装置。
6. 請求項１に記載の制御装置であって、前記制御情報は、セキュリティプロトコルの一部として前記制御装置により送信され、前記セキュリティプロトコルは、前記制御装置と前記第１及び第２無線システムを制御される装置へブリッジするブリッジ装置との間の通信にも関連付けられており、前記セキュリティプロトコルの完了が成功すると、前記制御装置へ前記制御される装置を制御する権利が与えられる、制御装置。
7. 第２無線システムにおいて制御情報を受信する制御される装置であって、当該装置は、重複するチャネルにおいて第１無線システムの少なくとも１つの所定のエネルギーパターンを検出するために前記第２無線システムの少なくとも１つのチャネルにおいてエネルギ検出スキャンを実施するように適合されており、及び、前記少なくとも１つの所定のエネルギーパターンが所定のしきい値を超える場合、あるアクションを実行するように適合されており、前記エネルギーパターンは１つ又は複数のデータパケットを含み、前記エネルギーパターンは、所定の長さ、前記データパケット間の所定の間隔、及び、前記データパケットが送信される異なるチャネルの一群、のうちの少なくとも１つによって規定される、制御される装置。
8. 請求項７に記載の制御される装置であって、前記アクションは、前記第２無線システムを用いて前記制御される装置によって受信されるコマンドの実行を含み、又は、前記アクションは、制御装置へ権利を与えるステップを含み、前記権利は、前記制御される装置によって実行されるべきコマンドを送信する権利を含む、制御される装置。
9. 請求項７に記載の制御される装置であって、当該制御される装置は、前記第１無線システムの異なる複数のチャネルにおいて第１の所定のエネルギーパターン及び第２の所定のエネルギーパターンを検出するように適合されている、制御される装置。
10. 請求項７に記載の制御される装置であって、当該制御される装置は、前記所定のエネルギーパターンの検出に応答して制御装置の存在を決定し、及び、前記第１及び第２無線システムをブリッジするブリッジ装置に前記決定された存在について通知するように適合されている、制御される装置。
11. 請求項７に記載の制御される装置であって、当該制御される装置は、制御可能な負荷、特に照明システムの制御可能なランプである、制御される装置。
12. 少なくとも１つの請求項１に記載の制御装置及び少なくとも１つの請求項７に記載の制御される装置を含む、無線制御システム。
13. 制御される装置を制御する方法であって、当該方法は、
    制御情報を第１無線システムの少なくとも１つの第１チャネルを介して第２無線システムの受信器へ送信するステップを含み、
    当該制御装置は、前記第１無線システムの前記少なくとも１つの第１チャネルを、前記第２無線システムの少なくとも１つの第２チャネルと重複するように選択し、及び、前記制御情報を直接的に示す少なくとも１つの所定のエネルギーパターンを前記選択された少なくとも１つの第１チャネルで送信するように適合され、前記エネルギーパターンは１つ又は複数のデータパケットを含み、前記エネルギーパターンは、所定の長さ、前記データパケット間の所定の間隔、及び、前記データパケットが送信される異なるチャネルの一群、のうちの少なくとも１つによって規定される 、
    方法。
14. 第２無線システムにおいて制御情報を受信する方法であって、当該方法は、
    重複するチャネルにおいて第１無線システムの少なくとも１つの所定のエネルギーパターンを検出するために前記第２無線システムの少なくとも１つのチャネルにおいてエネルギ検出スキャンを実施するステップと、
    前記少なくとも１つの所定のエネルギーパターンによって規定されるコマンドを導出するステップを含み、
    前記エネルギーパターンは１つ又は複数のデータパケットを含み、前記エネルギーパターンは、所定の長さ、前記データパケット間の所定の間隔、及び、前記データパケットが送信される異なるチャネルの一群、のうちの少なくとも１つによって規定される、
    方法。
15. コンピュータ装置において実行される場合に請求項１３又は１４のステップを作成するコード手段を含むコンピュータプログラム製品。

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