JP2017028515A

JP2017028515A - Ｍ２ｍ端末システム，ｍ２ｍ端末およびｉｃカード

Info

Publication number: JP2017028515A
Application number: JP2015145568A
Authority: JP
Inventors: 正尭吉原; Masaaki Yoshihara; 正和遠山; Masakazu Tooyama
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2035-07-23
Also published as: JP6478043B2

Abstract

【課題】Ｍ２Ｍ端末から取り外されたＩＣカードの不正使用を防止できるシステムを提供する。
【解決手段】Ｍ２Ｍ端末２は，基地局３０と無線接続する際，基地局３０の基地局番号をＩＣカード１に通知する。ＩＣカード１は，Ｍ２Ｍ端末２が無線接続したことのある基地局３０の基地局番号と接続回数を記憶する基地局リスト１１を保持し，Ｍ２Ｍ端末２から通知された基地局番号に基づいて基地局リスト１１を更新し，基地局リスト１１に記述されている接続回数の総数が閾値に至ると，無線接続できる基地局３０の基地局番号を，接続回数に応じて選択した上位所定数個の基地局番号に限定する。
【選択図】図１

Description

本発明は，機械と機械が自律的に通信するＭ２Ｍ（Machine to Machine）に関し，更に詳しくは，Ｍ２Ｍ端末に装着するＩＣカードの不正使用を防止する技術に関する。

独自の移動体通信網を保有している移動体通信事業者や，移動体通信事業者が保有している移動体通信網を借りている仮想移動体通信網が提供している移動体通信サービスを利用し，機械と機械が自律的に通信するＭ２Ｍが急速に普及している。

携帯電話やスマートフォンと同様に，移動体通信サービスを利用するために必要なデータを少なくとも記憶したＩＣカードがＭ２Ｍでも必要なり，Ｍ２Ｍ専用のＩＣカードはＭＩＭ（Machine Identification Module）と称されることもある。

移動体通信サービスを利用するために必要なデータを少なくとも記憶したＩＣカードは，Ｍ２Ｍで用いる端末であるＭ２Ｍ端末に装着されるが，Ｍ２Ｍ端末は無人で動作するため，Ｍ２Ｍの普及に向けて，Ｍ２Ｍ端末に装着したＩＣカードの不正使用防止が一つの課題となっている。

ＩＣカードが挿入されるＭ２Ｍ端末の不正使用防止に係る発明として，モバイルデバイスに挿入するＳＩＭ（Subscriber Identity Module）の交換に，モバイルデバイスの許可を受けたユーザによって作成されたパーソナルモバイルデバイス識別子番号(MDIN)の照合を必要とする発明が特許文献１で開示されている。

特表２０１２−５３０２９０号公報

しかしながら，特許文献１で開示されている発明は，ＩＣカード（ＳＩＭ）が挿入されるＭ２Ｍ端末の不正使用を防止する発明で，Ｍ２Ｍ端末から取り外されたＩＣカードが不正に使用されるのを防止できない。そこで，本発明は，Ｍ２Ｍ端末から取り外されたＩＣカードの不正使用を防止できるシステムを提供することを課題とする。

上述した課題を解決する第１の発明は，Ｍ２Ｍ端末が無線接続したことのある基地局の基地局番号と接続回数を記憶する基地局リストと，無線接続する基地局の基地局番号が前記Ｍ２Ｍ端末から通知されると，無線接続できる基地局を制限する基地局制限状態であるか確認し，前記基地局制限状態である場合は，前記基地局リストを参照し，前記Ｍ２Ｍ端末から通知された基地局番号が，接続回数に応じて選択した上位所定数個の基地局番号に含まれない場合，無線接続に係るＩＣカード処理の実行を禁止し，前記基地局制限状態でない場合は，前記Ｍ２Ｍ端末から通知された基地局番号に対応する接続回数をインクリメントし，インクリメント後の前記基地局リストに記憶している接続回数の総数が閾値に至ると前記基地局制限状態に状態遷移する無線接続管理手段を備えたＩＣカードと，前記ＩＣカードとデータ通信を行うＩＣカードスロットと，前記ＩＣカードから読み出した加入者識別情報を用いて，無線接続する基地局を選択し，選択した基地局と無線接続する際，選択した基地局の基地局番号を前記ＩＣカードへ通知する無線接続手段を備えたＭ２Ｍ端末とから少なくとも構成したことを特徴とするＭ２Ｍ端末システムである。更に，第２の発明は，第１の発明に係るＭ２Ｍ端末システムを構成するＩＣカードである。更に，第３の発明は，第１の発明に係るＭ２Ｍ端末システムを構成するＭ２Ｍ端末である。

上述した本発明によれば，基地局リストに記述されている接続回数の総数が閾値に至った後，ＩＣカードを利用して無線接続できる基地局の基地局番号は，接続回数に応じて選択した上位所定数個の基地局番号に限定されるため，Ｍ２Ｍ端末から不正に取り出されたＩＣカードが，基地局番号の異なる他の場所で不正使用されることを防止できる。

Ｍ２Ｍ端末システムを含むネットワーク構成を説明する図。ＩＣカードを説明する図。基地局リストを説明する図。ＩＣカードの動作を説明する図。Ｍ２Ｍ端末を説明する図。Ｍ２Ｍ端末の動作を説明する図。

ここから，本発明の好適な実施形態を記載する。なお，以下の記載は本発明の技術的範囲を束縛するものでなく，理解を助けるために記述するものである。

図１は，Ｍ２Ｍ端末システム６を含むネットワーク構成を説明する図である。Ｍ２Ｍ端末システム６は，移動体通信事業者が保有している移動体通信網３に無線接続して，他の機械（図１では，ネットワーク４に接続しているサーバ４ａ）と自律的に無線通信するＭ２Ｍ端末２と，Ｍ２Ｍ端末２に装着するＩＣカード１を含み，図１では，移動体通信事業者が保有している移動体通信網３と，複数の基地局３０を図示している。

移動体通信事業者が保有している移動体通信網３には，地域ごとに交換機３１が設けられ，図１では，地域Ａの交換機３１ａと地域Ｂの交換機３１ｂを図示している。基地局３０は，基地局３０を識別するデータである基地局番号を含む情報を電波で発信し，地域Ａに設置された５個の基地局３０ａは地域Ａの交換機３１ａと接続し，地域Ｂに設置された３個の基地局３０ｂは地域Ｂの交換機３１ｂと接続している。

一つの基地局３０と無線接続するＭ２Ｍ端末２は，携帯電話やスマートフォンと同様に，ＳＩＭやＵＩＣＣ（Universal Integrated Circuit Card）などと称され，移動体通信網３に無線接続するために必要な情報を記憶したＩＣカード１が取り外し可能に装着され，基地局３０に無線接続するために必要なデータがこのＩＣカード１に記憶されている。

ＩＣカード１を取り外し可能にＭ２Ｍ端末２に装着すると，Ｍ２Ｍ端末２から不正に取り外されたＩＣカード１が不正使用されてしまうことが想定できる。図１では，地域Ａ内で利用されるＭ２Ｍ端末２から不正にＩＣカード１が取り外され，地域Ｂ内で不正に使用されてしまうことが想定できる。このため，本実施形態に係るＭ２Ｍ端末２とＩＣカード１には，ＩＣカード１の不正使用を防止する工夫を施している。

まず，本実施形態に係るＩＣカード１について説明する。本実施形態に係るＩＣカード１は，コンタクト端子１ｇを介して外部装置（ここでは，Ｍ２Ｍ端子）と通信する接触型のＩＣチップ１ａをプラスチック基材に埋め込んだ接触型ＩＣカードで，その外形寸法はISO/IEC 7816やETSI TS 102 221で規格化されている。ISO/IEC 7816のＩＤ−１で規格されているＩＣカード１の外形寸法はクレジットカードと同サイズである。また，ETSI TS 102 221では，micro-SIMやnano-SIMといった小型の外形寸法が規格されている。

図２は，ＩＣカード１を説明する図である。図２に図示したように，ＩＣカード１に埋め込むＩＣチップ１ａは，ＩＣカード１の使用目的に応じた処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）１ｂと，ＣＰＵ１ｂを動作させるプログラムなどを記憶するメモリであるＲＯＭ（Read-Only Memory）１ｅと，ＣＰＵ１ｂを動作させるプログラムや各種データなどを記憶し，電気的に書き換え可能なメモリであるＮＶＭ（Nonvolatile Memory）１ｃと，ＣＰＵ１ｂが処理に係るデータを一時的に記憶するメモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）１ｄと，外部装置とのデータの入出力に用いるＩ／Ｏポート１ｆを備える。

ＩＣチップのＮＶＭ１ｃは，基地局３０との無線接続に利用するデータとして，加入者識別情報１２，認証鍵１３および基地局リスト１１を少なくとも記憶する。基地局リスト１１は，Ｍ２Ｍ端末２が接続したことのある基地局３０とその接続回数を記憶するリストである。加入者識別情報１２は，ＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）と称されるデータで，加入者が住んでいる国，加入者が加入している移動体通信事業，加入者毎に固有な番号を含む。認証鍵１３は，Ｍ２Ｍ端末２が無線接続する基地局３０に対応する交換機３１が加入者を認証する際に使用する鍵である。

図３は，基地局リスト１１を説明する図である。図３を参照すればわかるように，本実施形態において，ＩＣカード１が記憶する基地局リスト１１はレコード構造のファイルで，基地局リスト１１に含まれる一つのレコードは，レコードを識別するデータであるレコード番号，Ｍ２Ｍ端末２が無線接続したことのある基地局３０の基地局番号，基地局番号に対応する基地局３０にＭ２Ｍ端末２が無線接続した回数である接続回数を記憶する。

また，ＩＣカード１は，ＩＣカード１に記憶されたコンピュータプログラムにより，図２で図示したＩＣカード１のハードウェア資源が動作することで，ＩＣカード１のＮＶＭ１ｃに記憶している基地局リスト１１を利用して，Ｍ２Ｍ端末２が無線接続可能な基地局３０を管理する無線接続管理手段１０を備える。

図４は，ＩＣカード１の動作を説明する図である。図４で図示しているように，無線接続する基地局３０の基地局番号がＭ２Ｍ端末２から通知されると（Ｓ１），ＩＣカード１の無線接続管理手段１０は，ＩＣカード１の状態が，無線接続できる基地局３０を制限する基地局制限状態であるか確認する（Ｓ２）。ＩＣカード１の状態が基地局制限状態の場合，ＩＣカード１の無線接続管理手段１０は，基地局リスト１１を参照し，Ｍ２Ｍ端末２から通知された基地局番号が，接続回数に応じて選択した上位所定数個の基地局番号に含まれるか確認する（Ｓ１０）。Ｍ２Ｍ端末２から通知された基地局番号が，接続回数に応じて選択した上位所定数個の基地局番号に含まれる場合，無線接続に係るＩＣカード処理の実行を禁止することなく，この手順は終了する。Ｍ２Ｍ端末２から通知された基地局番号が，接続回数に応じて選択した上位所定数個の基地局番号に含まれない場合，ＩＣカード１の無線接続管理手段１０は，ＩＣカード１が不正使用されていると判断し，無線接続に係るＩＣカード処理の実行を禁止にして（Ｓ１１），この手順は終了する。ここで，無線接続に係るＩＣカード処理とは，基地局３０と無線接続するときにＩＣカード１が実行する処理で，例えば，Ｍ２Ｍ端末２が基地局３０と無線接続する度に，ＩＣカード１を用いた認証が実行されるので，ＩＣカード１のＮＶＭ１ｃに記憶している認証鍵１３を用いた演算処理を上記のＩＣカード処理とすることが好適である。また，無線接続に係るＩＣカード処理の実行を禁止するとは，ＩＣカード処理を実行できない状態にすることを意味し，例えば，ＩＣカード１を閉塞状態やカードロック状態にすることや，ＩＣカード１のＮＶＭ１ｃに記憶している認証鍵１３へのアクセスを禁止することを意味する。

ＩＣカード１の状態が，無線接続できる基地局３０を制限する基地局制限状態でない場合，ＩＣカード１の無線接続管理手段１０は，Ｍ２Ｍ端末２から通知された基地局番号が記述されているレコードを検索し，このレコードが検索できた場合は，検索したレコードの接続回数を一つインクリメントし，このレコードが検索できない場合は，この基地局番号に対応するレコードを基地局リスト１１に新規追加することで，基地局リスト１１を更新する（Ｓ３）。次に，ＩＣカード１の無線接続管理手段１０は，この時点で基地局リスト１１に記述されている接続回数の総数が閾値に達したか確認する（Ｓ４）。基地局リスト１１に記述されている接続回数の総数が閾値に至っていない場合，この手順は終了する。また，基地局リスト１１に記述されている接続回数の総数が閾値に至った場合，ＩＣカード１の無線接続管理手段１０は，ＩＣカード１の状態を基地局制限状態に状態遷移させて，この手順は終了する。

上述した動作をＩＣカード１が行うことで，基地局リスト１１に記述されている接続回数の総数が閾値に至った後，ＩＣカード１を利用して無線接続できる基地局３０の基地局番号は，接続回数に応じて選択した上位所定数個の基地局番号に限定される。例えば，図３において，接続回数の閾値が１００回で，上位所定数個を上位３個とする場合，基地局リスト１１に記述されている接続回数の総数が１００回に至った後，ＩＣカード１を利用して無線接続できる基地局３０は基地局Ａ，Ｂ，Ｃになる。無線接続できる基地局３０の基地局番号を，接続回数に応じて選択した上位所定数個の基地局番号に限定することで，無線接続できる基地局３０は，Ｍ２Ｍ端末２が設置されたエリアの基地局３０に限定することができる。図３において，地域Ａに設置されたＭ２Ｍ端末２は，地域Ａをカバーする基地局３０ａと無線接続することになり，地域Ａをカバーする基地局３０の基地局番号が上位所定数個の基地局番号になる。地域Ａに設置されたＭ２Ｍ端末２からＩＣカード１が取り外されて地域Ｂで使用された場合，地域Ｂにある基地局３０ｂの基地局番号がＩＣカード１に通知されることになるため，地域Ａに設置されたＭ２Ｍ端末２からＩＣカード１が取り外されて地域Ｂで使用されても，ＩＣカード１が不正使用されることはない。なお，無線接続できる基地局３０の基地局番号を予めＭ２Ｍ端末２に登録しておくことも考えられるが，数多くのＭ２Ｍ端末２を設置する場合，無線接続できる基地局３０を予めＭ２Ｍ端末２に登録することは困難である。

次に，本実施形態に係るＭ２Ｍ端末２について説明する。図５は，Ｍ２Ｍ端末２を説明する図である。本実施形態に係るＭ２Ｍ端末２は，図５に図示したように，電波を電気信号に変換するデバイスであるアンテナ２ｅと，移動体通信網３の周波数に変復調する機能と所定の通信プロトコルに係る処理を行う機能を有するＲＦＩＣ２ｄと，Ｍ２Ｍ端末２の使用目的に応じた処理を実行するアプリケーションプロセッサ２ａと，ＩＣカード１用の外部インターフェースであるＩＣカードスロット１ｆと，アプリケーションプロセッサ２ａなどが一時的にデータを記憶するＲＡＭ２ｂと，アプリケーションプロセッサ２ａを動作させるプログラムやデータを記憶するＮＶＭ２ｃを備える。

また，Ｍ２Ｍ端末２は，Ｍ２Ｍ端末２に記憶されたプログラムにより，図５で図示したＭ２Ｍ端末２のハードウェアが動作することで，Ｍ２Ｍ端末２のＩＣカードスロット１ｆに装着されているＩＣカード１を利用して，移動体通信網３の基地局３０と無線接続する無線接続手段２０を備える。

図６は，Ｍ２Ｍ端末２の動作を説明する図である。図６で図示しているように，Ｍ２Ｍ端末２の無線接続手段２０は，Ｍ２Ｍ端末２の電源が投入されると（Ｓ２０），Ｍ２Ｍ端末２のＩＣカードスロット１ｆに装着されているＩＣカード１から加入者識別情報１２を読出した後（Ｓ２１），移動体通信網３の基地局３０が発信している電波を利用して，Ｍ２Ｍ端末２が無線接続する移動体通信網３とその基地局３０を選択する（Ｓ２２）。Ｍ２Ｍ端末２が無線接続する移動体通信網３は，加入者識別情報１２に含まれるＩＭＳＩ（具体的には，Mobile Network Code）に対応するネットワークになる。また，Ｍ２Ｍ端末２が接続する基地局３０は，基地局３０が発信する電波の電波強度が最も大きい基地局３０になる。次に，Ｍ２Ｍ端末２の無線接続手段２０は，選択した基地局３０の基地局番号をＩＣカード１に通知した後（Ｓ２３），ＩＣカード１を利用して，選択した基地局３０に無線接続するための処理を実施する（Ｓ２４）。ＩＣカード１が記憶している基地局リスト１１に記述されている接続回数の総数が閾値に至っている場合，ＩＣカード１に通知した基地局番号が，基地局リスト１１において上位所定数個の基地局番号に含まれていれば，Ｍ２Ｍ端末２は選択した基地局３０に無線接続できるが，基地局リスト１１において上位所定数個の基地局番号に含まれていなければ，無線接続に係るＩＣカード処理がＩＣカード１で実施されないため，Ｍ２Ｍ端末２は選択した基地局３０に無線接続できない。なお，選択した基地局３０の基地局番号は，認証に用いるコマンドを利用してＩＣカード１に通知することもできるが，基地局番号をＩＣカード１に通知する専用のコマンドを用意してもよい。

１ＩＣカード
１０無線接続管理手段
１１基地局リスト
１２加入者識別情報
１３認証鍵
２Ｍ２Ｍ端末
２０無線接続手段
３移動体通信網
３０基地局

Claims

Ｍ２Ｍ端末が無線接続したことのある基地局の基地局番号と接続回数を記憶する基地局リストと，無線接続する基地局の基地局番号が前記Ｍ２Ｍ端末から通知されると，無線接続できる基地局を制限する基地局制限状態であるか確認し，前記基地局制限状態である場合は，前記基地局リストを参照し，前記Ｍ２Ｍ端末から通知された基地局番号が，接続回数に応じて選択した上位所定数個の基地局番号に含まれない場合，無線接続に係るＩＣカード処理の実行を禁止し，前記基地局制限状態でない場合は，前記Ｍ２Ｍ端末から通知された基地局番号に対応する接続回数をインクリメントし，インクリメント後の前記基地局リストに記憶している接続回数の総数が閾値に至ると前記基地局制限状態に状態遷移する無線接続管理手段を備えたＩＣカードと，
前記ＩＣカードとデータ通信を行うＩＣカードスロットと，前記ＩＣカードから読み出した加入者識別情報を用いて，無線接続する基地局を選択し，選択した基地局と無線接続する際，選択した基地局の基地局番号を前記ＩＣカードへ通知する無線接続手段を備えたＭ２Ｍ端末と，
から少なくとも構成したことを特徴とするＭ２Ｍ端末システム。
Ｍ２Ｍ端末に取り外し可能に装着されるＩＣカードであって，
前記Ｍ２Ｍ端末が無線接続したことのある基地局の基地局番号と接続回数を記憶する基地局リストと，
無線接続する基地局の基地局番号が前記Ｍ２Ｍ端末から通知されると，無線接続できる基地局を制限する基地局制限状態であるか確認し，前記基地局制限状態である場合は，前記基地局リストを参照し，前記Ｍ２Ｍ端末から通知された基地局番号が，接続回数に応じて選択した上位所定数個の基地局番号に含まれない場合，無線接続に係るＩＣカード処理の実行を禁止し，前記基地局制限状態でない場合は，前記Ｍ２Ｍ端末から通知された基地局番号に対応する接続回数をインクリメントし，インクリメント後の前記基地局リストに記憶している接続回数の総数が閾値に至ると前記基地局制限状態に状態遷移する無線接続管理手段を，
備えたことを特徴とするＩＣカード。
請求項２に記載のＩＣカードを取り外し可能に装着し，前記ＩＣカードとデータ通信を行うＩＣカードスロットと，
前記ＩＣカードから読み出した加入者識別情報を用いて，無線接続する基地局を選択し，選択した基地局と無線接続する際，選択した基地局の基地局番号を前記ＩＣカードへ通知する無線接続手段を，
備えたことを特徴とするＭ２Ｍ端末。