JP2017005411A - 中央装置、周辺装置、通信システム、通信方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
BLEによるデータの授受は基本的にはGATT(Generic Attribute Profile)というプロファイルに基づいて行われる。GATTでは、1つまたは複数のキャラクタリスティック(Characteristic)がサービス(Service)としてまとめられる。サービスを定義する端末をサーバー(Server)、サービスを呼び出す端末をクライアント(Client)と呼び、クライアントはサーバー内のキャラクタリスティックに定められた宣言に従ってデータを受信する。例えばスマートフォンなどの情報通信端末にクライアントの役割を、生体情報測定機器などにサーバーの役割を与えて、データの授受に関してキャラクタリスティックをキーとして暗号化などの通信端末間の通信規則などを表すことができる。
本発明の目的は、上述した課題を解決する中央装置、周辺装置、通信システム、通信方法およびプログラムを提供することにある。
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
図1は、第1の実施形態に係る通信システムの構成を示す概略図である。
通信システム1は、生体情報測定装置10と通信端末20とを備える。生体情報測定装置10と通信端末20とは、BLEにより通信を行う。生体情報測定装置10は、利用者の生体情報(例えば、体重、体脂肪率、活動量など)を測定する装置である。生体情報測定装置10は、目的情報として生体情報を提供する周辺装置として動作する。通信端末20は、利用者が所有するスマートフォンなどの端末装置である。通信端末20は、目的情報を取得する中央装置として動作する。生体情報測定装置10と通信端末20とは、予めペアリングすることにより、共通の暗号鍵(以下、BLE鍵という)を有する。
測定部11は、利用者の生体情報を測定する。
通信部12は、BLEによる通信機能を有する。
通信制御部13は、測定部11が測定した生体情報を、通信部12を介して通信端末20に送信する。
第1の受信用キャラクタリスティックは、BLE鍵によって暗号化された通信により通信端末20から目的情報の送信要求を受け付け、BLE鍵によって暗号化された通信により通信端末20へ目的情報を通知する。つまり、第1の受信用キャラクタリスティックは、暗号化通信設定されたバリューアトリビュートと、暗号化通信設定されたCCCD(Client Characteristic Configuration Descriptor)とを有する。なお、CCCDは、通信端末20への目的情報の通知の可否を示す値である。CCCDの値が1を示すことは、目的情報の通知の許可を意味する。CCCDの値が0を示すことは、目的情報の通知の禁止を意味する。第1の受信用キャラクタリスティックに定められる通信規則は、第1の通信規則の一例である。
第1の送信用キャラクタリスティックは、BLE鍵によって暗号化された通信により通信端末20から受信用キャラクタリスティックのUUID(Universally Unique Identifier)の書き込みを受け付ける。つまり、第1の送信用キャラクタリスティックは、暗号化通信設定されたバリューアトリビュートを有する。
第2の受信用キャラクタリスティックは、暗号化されない通信により通信端末20から目的情報の送信要求を受け付け、BLE鍵によって暗号化された通信により通信端末20へ目的情報を通知する。つまり、第2の受信用キャラクタリスティックは、暗号化通信設定されたバリューアトリビュートと、非暗号化通信設定されたCCCDとを有する。第2の受信用キャラクタリスティックに定められる通信規則は、第2の通信規則の一例である。
第2の送信用キャラクタリスティックは、BLE鍵によって暗号化された通信により通信端末20から受信用キャラクタリスティックのUUIDの書き込みを受け付ける。つまり、第2の送信用キャラクタリスティックは、暗号化通信設定されたバリューアトリビュートを有する。
第3の受信用キャラクタリスティックは、暗号化されない通信により通信端末20から目的情報の送信要求を受け付け、暗号化されない通信により通信端末20へ目的情報を通知する。つまり、第3の受信用キャラクタリスティックは、非暗号化通信設定されたバリューアトリビュートと、非暗号化通信設定されたCCCDとを有する。第3の受信用キャラクタリスティックに定められる通信規則は、第3の通信規則の一例である。
第3の送信用キャラクタリスティックは、暗号化されない通信により通信端末20から受信用キャラクタリスティックのUUIDの書き込みを受け付ける。つまり、第3の送信用キャラクタリスティックは、非暗号化通信設定されたバリューアトリビュートを有する。
端末情報記憶部21は、通信端末20の属性を記憶する。通信端末の属性は、通信端末20の機種(型番)、通信端末20に実装されるOSの種類、当該OSのバージョンを含む。以下、通信端末20の機種(型番)、OSの種類およびOSのバージョンの組み合わせを端末情報と呼ぶ。
通信部22は、BLEによる通信機能を有する。
アプリケーション部23は、利用者の任意でインストールされるアプリケーションプログラムを実行する。
端末情報取得部31は、端末情報記憶部21から端末情報を取得する。端末情報取得部31は、自装置の属性を示す属性情報を取得する属性取得部の一例である。
マッピング記憶部32は、生体情報測定装置10との通信に用いるサービスのUUIDと、端末情報とを関連付けたマッピング情報を記憶する。端末情報とサービスとの関係は、予めの接続試験により特定されたものである。
サービス特定部33は、生体情報測定装置10が提供するサービスのうち、自装置との通信が可能なサービスを特定する。つまり、サービス特定部33は、自装置との通信が可能な受信用キャラクタリスティックおよび送信用キャラクタリスティックを特定する。サービス特定部33は、通信規則特定部の一例である。
通信制御部34は、サービス特定部33が特定したサービスに基づいて、端末情報記憶部21から生体情報を受信する。
図2は、第1の実施形態に係る生体情報の通信方法を示すシーケンス図である。
生体情報測定装置10の通信制御部13は、通信部12を介して一定周期で自装置の存在を報知するアドバタイジングパケットを送信する(ステップS101)。
通信端末20の通信部22が生体情報測定装置10のアドバタイジングパケットを受信すると、通信制御部34は、通信部22を介して接続要求パケットを生体情報測定装置10に送信する(ステップS201)。これにより、生体情報測定装置10と通信端末20との通信が確立される。
次に、生体情報測定装置10の測定部11は、受信した情報を用いて利用者の生体情報を計測する(ステップS104)。通信制御部13は、測定部11が測定した生体情報を、ステップS103で特定した受信用キャラクタリスティックのバリューアトリビュートに格納する。当該受信用キャラクタリスティックのCCCDは、ステップS206において1に書き換えられているため、通信部12は、当該受信用キャラクタリスティックに基づいて生体情報を通信端末20に通知する(ステップS105)。これにより、生体情報測定装置10は、通信端末20の端末情報に応じた通信規則に基づいて、通信端末20に生体情報を通知することができる。
上記手順により、通信端末20は、生体情報測定装置10から生体情報を受信することができる。
図3は、第1の実施形態に係るマッピング情報の作成方法を示すフローチャートである。
生体情報受信プログラムの設計者は、異なる端末情報を有する複数の通信端末20を用いて、以下に示す処理を実行する。まず設計者は、第1のサービスにより通信端末20と生体情報測定装置10との接続を試みる(ステップS301)。設計者は、通信端末20の接続ログ等に基づいて、通信端末20と生体情報測定装置10との通信が成功したか否かを判定する(ステップS302)。通信端末20と生体情報測定装置10との通信が成功した場合(ステップS302:YES)、設計者は、マッピング情報に、当該通信端末20の端末情報と第1のサービスのUUIDとを関連付けた情報を追記する(ステップS303)。
上記手順により、マッピング情報には、生体情報測定装置10と通信端末20とを接続可能なサービスのうち、最もセキュアなサービスのUUIDが記録される。
第2の実施形態について説明する。
図4は、第2の実施形態に係る通信システムの構成を示す概略図である。
第1の実施形態に係る通信システム1によれば、生体情報測定装置10と通信端末20とが第3のサービスによって接続される場合、生体情報が平文で送信される。他方、生体情報は利用者の個人情報であるため、暗号化された通信で送信されることが望まれる場合がある。これに対し、第2の実施形態に係る通信システム1によれば、生体情報測定装置10と通信端末20とが何れのサービスによって接続される場合にも、生体情報が暗号化されて送信される。
暗号処理部35は、生体情報測定装置10と通信端末20とが第3のサービスによって接続される場合に、所定の方式(例えば、共通鍵方式および公開鍵方式など)により、生体情報の測定に用いる情報を暗号化する。通信制御部34は、生体情報測定装置10と通信端末20とが第3のサービスによって接続される場合に、暗号化された情報を、第3の送信用キャラクタリスティックに格納する。暗号処理部14は、通信制御部34が受信した暗号化された生体情報を、所定の方式により復号する。
また、暗号処理部14は、生体情報測定装置10と通信端末20とが第3のサービスによって接続される場合に、所定の方式により、生体情報を暗号化する。通信制御部13は、生体情報測定装置10と通信端末20とが第3のサービスによって接続される場合に、暗号化された生体情報を、第3の受信用キャラクタリスティックに格納する。暗号処理部35は、通信制御部34が受信した暗号化された生体情報を、所定の方式により復号する。
これにより、通信システム1は、BLE鍵による暗号化を用いた通信ができない場合にも、送受信される生体情報を暗号化することができる。
なお、本実施形態では、生体情報測定装置10と通信端末20とが第3のサービスによって接続される場合に、必ず暗号処理部14および暗号処理部35による暗号化がなされるが、これに限られない。例えば他の実施形態に係る生体情報測定装置10は、利用者から暗号化の要否の入力を受け付け、当該入力に基づいて暗号処理部14および暗号処理部35による暗号化を行うか否かを判定しても良い。暗号化の要否の入力は、例えば送信用キャラクタリスティックへの書き込みによってなされる。
第3の実施形態について説明する。
図5は、第3の実施形態に係る通信システムの構成を示す概略図である。
第1、第2の実施形態に係る通信端末20は、マッピング記憶部32が記憶する機種情報に基づいて生体情報測定装置10との通信に用いるサービスを特定する。これに対し、第3の実施形態に係る通信端末20は、マッピング情報を用いずに生体情報測定装置10との通信に用いるサービスを特定する。
通信制御部34は、上記手順によりサービス特定部33が特定したサービスを用いて、生体情報測定装置10から生体情報を受信する。
これにより、本実施形態に係る通信端末20は、マッピング情報を用いずに生体情報測定装置10との通信に用いるサービスを特定することができる。
例えば、上述した実施形態に係る通信システム1は、生体情報測定装置10が周辺装置として動作する場合について説明したが、これに限られない。例えば、他の実施形態では、位置情報通知装置やビーコン装置など、生体情報以外の情報を通知する装置が周辺装置として動作しても良い。
コンピュータ90は、CPU91、主記憶装置92、補助記憶装置93、インタフェース94を備える。
上述の通信端末20は、コンピュータ90を備える。そして、上述したアプリケーション部23の各処理部の動作は、生体情報受信プログラムとして補助記憶装置93に記憶されている。CPU91は、生体情報受信プログラムを補助記憶装置93から読み出して主記憶装置92に展開し、当該生体情報受信プログラムに従って上記処理を実行する。また、CPU91は、生体情報受信プログラムに従って、上述したマッピング記憶部32に対応する記憶領域を主記憶装置92または補助記憶装置93に確保する。
10 生体情報測定装置
20 通信端末
11 測定部
12 通信部
13 通信制御部
21 端末情報記憶部
22 通信部
23 アプリケーション部
31 端末情報取得部
32 マッピング記憶部
33 サービス特定部
34 通信制御部
Claims (17)
- コンピュータを、
周辺装置との通信に用いる暗号鍵による異なる暗号化の方法を示す複数の通信規則の中から前記周辺装置との通信に用いる通信規則を特定する通信規則特定部、
前記通信規則特定部が特定した前記通信規則に基づいて、前記周辺装置と所定の目的情報の通信を行う通信部
として機能させるためのプログラム。 - 前記コンピュータを、
自装置の属性を示す属性情報を取得する属性取得部としてさらに機能させ、
前記通信規則特定部が、属性情報と前記複数の通信規則のうちの1つとを関連付けて記憶するマッピング記憶部が前記属性取得部が取得した前記属性情報に関連付けて記憶する通信規則を特定する
請求項1に記載のプログラム。 - 前記コンピュータを、前記マッピング記憶部としてさらに機能させる請求項2に記載のプログラム。
- 前記複数の通信規則が、
前記目的情報の通知指示を前記暗号鍵によって暗号化して通信し、かつ前記目的情報を前記暗号鍵によって暗号化して通信することを定めた第1の通信規則と、
前記目的情報の通知指示を前記暗号鍵によって暗号化せずに通信し、かつ前記目的情報を前記暗号鍵によって暗号化して通信することを定めた第2の通信規則と、
前記目的情報の通知指示を前記暗号鍵によって暗号化せずに通信し、かつ前記目的情報を前記暗号鍵によって暗号化せずに通信することを定めた第3の通信規則と、
を含む請求項1から請求項3の何れか1項に記載のプログラム。 - 前記通信規則特定部が特定した前記通信規則が第3の通信規則である場合に、前記通信部が、前記周辺装置と前記暗号鍵以外の鍵による暗号を用いて前記目的情報の通信を行う
請求項4に記載のプログラム。 - 前記通信規則特定部が、前記複数の通信規則それぞれを用いて前記周辺装置との通信を試み、通信に成功した前記通信規則を特定する
請求項1から請求項5の何れか1項に記載のプログラム。 - 前記通信規則特定部が特定した前記通信規則を、所定のサーバ装置に送信する通信規則送信部
を備える請求項6に記載のプログラム。 - 前記周辺装置が、前記通信規則ごとにBLEのキャラクタリスティックを割り当て、
前記通信部が、前記通信規則特定部が特定した前記通信規則に係る前記キャラクタリスティックに基づいて、前記周辺装置と前記目的情報の通信を行う
請求項1から請求項7の何れか1項に記載のプログラム。 - 前記周辺装置が、利用者の生体情報を測定する生体情報測定装置であり、
前記目的情報が、前記生体情報である
請求項1から請求項8の何れか1項に記載のプログラム。 - 周辺装置との通信に用いる暗号鍵による異なる暗号化の方法を示す複数の通信規則の中から前記周辺装置との通信に用いる通信規則を特定する通信規則特定部と、
前記通信規則特定部が特定した前記通信規則に基づいて、前記周辺装置と所定の目的情報の通信を行う通信部と
を備える中央装置。 - 周辺装置との通信に用いる暗号鍵による異なる暗号化の方法を示す複数の通信規則の中から前記周辺装置との通信に用いる通信規則を特定するステップと、
特定した前記通信規則に基づいて、前記周辺装置と所定の目的情報の通信を行うステップと
を有する通信方法。 - 中央装置との通信に用いる暗号鍵による異なる暗号化の方法を示す複数の通信規則それぞれに基づいて、前記中央装置へ所定の目的情報を通信可能な通信部
を備える周辺装置。 - 前記複数の通信規則が、
前記目的情報の通知指示を前記暗号鍵によって暗号化して通信し、かつ前記目的情報を前記暗号鍵によって暗号化して通信することを定めた第1の通信規則と、
前記目的情報の通知指示を前記暗号鍵によって暗号化せずに通信し、かつ前記目的情報を前記暗号鍵によって暗号化して通信することを定めた第2の通信規則と、
前記目的情報の通知指示を前記暗号鍵によって暗号化せずに通信し、かつ前記目的情報を前記暗号鍵によって暗号化せずに通信することを定めた第3の通信規則と、
を含む請求項12に記載の周辺装置。 - 前記通信部が、第3の通信規則に基づいて前記目的情報の通信を行う場合に、前記中央装置と前記暗号鍵以外の鍵による暗号を用いて前記目的情報の通信を行う
請求項13に記載の周辺装置。 - 前記通信部が、前記通信規則ごとにBLEのキャラクタリスティックを割り当て、当該キャラクタリスティックに基づいて前記中央装置と前記目的情報の通信を行う
請求項12から請求項14の何れか1項に記載の周辺装置。 - 利用者の生体情報を測定する測定部をさらに備え、
前記通信部が、前記生体情報を前記目的情報とする通信を行う
請求項12から請求項15の何れか1項に記載の周辺装置。 - 請求項10に記載の中央装置と、
請求項12から請求項16の何れか1項に記載の周辺装置と
を備える通信システム。
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