JP2017034528A - 無線アクセスポイント - Google Patents

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Abstract

【課題】セキュリティの設定を必要としない公衆無線LANのサービスなどに設置される無線アクセスポイントは、ユーザによる複雑な操作をしなくても自動的に接続を完了し、ユーザ使用の無線通信端末と無線通信を行う
【解決手段】無線アクセスポイントであって、無線通信端末との間で無線通信を行う無線通信部と、無線通信端末から無線通信に必要な所定の識別情報を取得する取得部と、所定の識別情報を含む通信フレームを前記無線通信端末に向けて送信する旨を前記無線通信部に通知する接続部と、判断部であって、少なくとも所定の識別情報と、近隣の他のすべての無線アクセスポイントが使用する識別情報とが一致するか否かを判断する、および所定の識別情報を含む通信フレームが無線通信端末に向けて送信されたあと所定の時間内に無線通信端末からの応答があるか否かを判断する判断部とを備える。
【選択図】図3

Description

本発明は、無線LAN通信システムにおける無線アクセスポイントと無線通信端末との通信に関する。
近年、無線LANの普及に伴い、駅、空港あるいは飲食店などに設置された無線アクセスポイント(無線中継装置とも呼ぶ)を介して無線LANによるインターネット接続を可能とする公衆無線LANのサービス(フリースポットなど)が、さまざまな事業者によって提供されている。利用者は、各事業者が提供する無線アクセスポイントへアクセスするために、その無線アクセスポイントの設置場所やその無線アクセスポイントに接続するための接続設定などの情報を事前に認識しておく必要がある。利用者は、事前にその無線アクセスポイントの情報を利用する端末に保存しておくことにより、実際に無線アクセスポイントに接続するときにその無線アクセスポイントの情報を参照し、インターネット接続が可能となる。
しかしながら、無線アクセスポイントの情報は、インターネットや広告紙などで事業者毎に別々に公開されているため、ユーザは、外出先で適宜利用できる無線アクセスポイントの情報を容易に入手することができないことも考えられる。
このような問題に対し、特許文献1には、複数のアクセスポイントのそれぞれへのアクセスを可能にするアクセスポイント情報を一元的に管理し、利用者から個別の条件でアクセスポイント情報を要求されると利用者に提供すべきアクセスポイントを抽出し、抽出されたアクセスポイントを含むアクセスポイント情報を提供するサーバと、サーバから提供されたアクセスポイント情報を保存しておき、保存してあるアクセスポイント情報に含まれているアクセスポイントを利用者に提示し、利用者によって選択されたアクセスポイントに接続する端末とからなる通信システムが記載されている。
また、無線通信端末に備えるアプリケーションには、近隣に存在する複数の無線アクセスポイントのグループ識別子SSID(Service Set Identifier)を自動的に検出することにより、接続可能な無線アクセスポイントの一覧(プロファイルリスト)を生成し、このリストの中からユーザが接続した無線アクセスポイントを任意に選択できるものもある。
このようなアプリケーションを利用することにより、ユーザ自らが無線アクセスポイントに関する煩雑な接続操作をしなくてもユーザが過去接続した無線アクセスポイントのリストから任意に選択できる。
特開2010−273086号公報
しかしながら、特許文献1に記載の通信システムは、アクセスポイント情報を一元的に管理するサーバが必要になり、コスト負荷がかかる。また、システム構築も煩雑になり、必ずしもユーザの利便性が向上しているとはいえない。
また、上述の無線通信端末に備えるアプリケーションを利用したとしても、接続可能である複数の無線アクセスポイントのうちどれに接続を行うのか、ユーザ自らがSSIDをもとに選択する必要があり、利便性の面でよいとは言えない。
例えば、無線LANによるインターネット接続を可能とし、認証および暗号化によるセキュリティの設定を特段要求しない公衆無線LANのサービス(フリースポットなど)であっても、ユーザがこの公衆無線LANのサービスを利用するためには、以前ユーザが一度でも接続したことのある無線アクセスポイントや新たに無線通信端末が近隣の無線アクセスポイントを検索し取得した情報の一覧(プロファイルリスト)の中に表示されている無線アクセスポイントから、改めてどの無線アクセスポイントに接続を行うのかを判断したのち、接続のために操作を行うという手間がかかる。
本発明は、上述の問題を鑑みてなされたものであり、認証および暗号化によるセキュリティの設定を必要としないしない公衆無線LANのサービス(フリースポットなど)に設置される無線アクセスポイントとユーザ使用の無線通信端末との間で無線通信を行う際に、無線通信端末が無線アクセスポイントと無線通信可能なエリア内に存在すると、ユーザによる複雑な操作をしなくても自動的に接続を完了し、無線通信を行うことができることを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る無線アクセスポイントは、無線通信端末と接続し、ネットワークを介してデータの通信を行う無線アクセスポイントであって、無線通信端末との間で無線通信を行う無線通信部と、無線通信端末から無線通信に必要な所定の識別情報を取得する取得部と、所定の識別情報を含む通信フレームを無線通信端末に向けて送信する旨を無線通信部に通知する接続部と、判断部であって、少なくとも所定の識別情報と、近隣の他のすべての無線アクセスポイントが使用する識別情報とが一致するか否かを判断する、および所定の識別情報を含む通信フレームが無線通信端末に向けて送信されたあと所定の時間内に無線通信端末からの応答があるか否かを判断する判断部とを備え、所定の識別情報と近隣の他のすべての無線アクセスポイントが使用する識別情報とが一致せず、かつ、所定の時間が経過するまでに無線通信端末からの応答があると判断した場合、所定の識別情報を利用して無線通信端末との無線接続を完了し以後無線通信端末と無線通信を行う。
さらに、識別情報は、SSIDであり、所定の識別情報は、無線通信端末がかつて認証および暗号化によるセキュリティの設定を必要としない通信を行った際に用いたSSIDである。
ユーザは、以前、利用したことのある公衆無線LANのサービス(フリースポットなど)を提供する、認証および暗号化によるセキュリティの設定を特段要求しない無線アクセスポイントに接続する際に、複雑な操作をしなくてもサービスを利用することができる。
本発明の実施の形態にかかるシステムの全体図である。 図1に示す無線アクセスポイントA1、A2および無線通信端末T1のハードウェア構成図である。 本発明の実施の形態にかかる無線アクセスポイントA1の機能ブロック図である。 本発明の実施の形態にかかる無線アクセスポイントA1が無線通信端末T1との間で無線接続するまでの動作フローチャートである。 無線通信端末T1が無線中継装置A1と無線通信を行う前の状態を表示したプロファイルリストの表示の一例である。 無線通信端末T1が無線中継装置A1と無線通信のやり取りを開始した初期の状態を表示したプロファイルリストの表示の一例である。
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
以下の実施の形態で示される数値、構成要素、構成要素の配置位置などは、一例であり、発明の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
(実施の形態)
図1は本発明の実施の形態にかかるシステムの全体図である。
図1に示すとおり、特定エリア100は、公衆無線LANのサービス(フリースポットなど)を提供する駅、空港あるいは飲食店などであり、エリア内にLAN10、無線アクセスポイントA1およびA2を備えている。特定のエリア100の内部では、無線アクセスポイントA1およびA2を介して無線LANによるインターネット接続を可能とする。また、無線アクセスポイントA1およびA2は、有線通信インタフェースおよび無線通信インタフェースを備える。以下に説明する本発明の実施の形態では、無線アクセスポイントA1に本発明が実現されている。無線アクセスポイントA2は、無線アクセスポイントA1と同じ特定エリアに存在している近隣の無線アクセスポイントであり、図1ではA1と同じLAN10に接続されているが、これ以外のネットワークに接続されていてもよい。無線通信端末T1は、無線通信インタフェースを備えるものであり、例えばノートPC、タブレット、スマートフォン等である。なお、無線通信は、例えばIEEE802.11規格などに適合する無線LANにより実現される。無線アクセスポイントA1は、LAN10に接続されている。ここで、LAN10は、有線LAN、無線LANのどちらでもかまわないが、セキュリティ面からより好ましくは有線LANが考えられる。本発明の実施の形態では有線LANとして説明する。また、本発明の実施の形態では、無線通信端末は1台で説明するが、無線アクセスポイント1台に複数台の無線通信端末が接続していてもよい。
図2は、図1に示した無線アクセスポイントA1、A2および無線通信端末T1のハードウェア構成図である。これらの装置は備えている通信インタフェースの構成が異なること以外は、その他のハードウェア構成は同じである。例えば、無線アクセスポイントA1およびA2は有線、無線通信インタフェースの両方を備えているが、無線通信端末T1は無線インタフェースのみを備えているなどである。
図2に示すとおり、これらの装置は、CPU(Central Processing Unit)20、ROM(Read Only Memory)21、RAM(Random Access Memory)22、記憶装置23、WNIC(Wireless Network Interface Card)24、NIC(Network Interface Card)25および各構成部品間を接続している内部バス26などを備えている。
CPU20は、ROM21に格納された制御プログラムを実行するプロセッサである。
ROM21は、制御プログラム等を保持する読み出し専用記憶領域である。
RAM22は、CPU20が制御プログラムを実行するときに使用するワークエリアとして用いられる記憶領域である。
記憶装置23は、制御プログラム、制御情報、装置情報、または認証情報などを記憶する記憶領域である。
WNIC24は、無線通信を行う無線通信インタフェースを備えている。例えば、IEEE802.11a、b、g、n、ac規格等に適合する無線LANの通信インタフェースである。
NIC25は、有線通信を行う有線通信インタフェースを備えている。例えば、IEEE802.3規格等に適合する有線LANの通信インタフェースである。
内部バス26は、CPU20,ROM21、RAM22、記憶装置23、WNIC24、NIC25を電気的に接続し、信号のやりとりを行うバスである。
図3は、本発明の実施の形態にかかる無線アクセスポイントA1の機能ブロック図である。
図3に示す無線アクセスポイントA1は、無線通信部30、取得部31、情報記憶部32、接続部33、判断部34、カウント部35などを備えている。
以下に各機能について、図3を用いて説明する。
無線通信部30は、無線通信端末T1との間でデータフレーム、種々の制御情報その他の通信を行うために必要な情報などを送受信する。無線通信部30は、CPU20、ROM21、RAM22、記憶装置23、WNIC24などにより実現される。
取得部31は、無線通信端末T1が送信するプローブリクエストを、無線通信部30を介して受信し、そのプローブリクエストからSSID(Service Set Indentifier)を取得し、情報記憶部32へ通知する。また、取得部31は、近隣の他の無線アクセスポイント(例えば図1における無線アクセスポイントA2)がビーコンフレームに含めて適宜発信する、近隣の無線アクセスポイント自身の情報(例えば、SSID、受信電波強度など)を無線通信部30を介して取得し、情報記憶部32へ通知する。取得部31は、CPU20、ROM21、RAM22、記憶装置23などにより実現される。
情報記憶部32は、取得部31が無線通信端末T1からのプローブリクエストにおいて取得したSSIDを記憶し、判断部34の通知を受けて、接続部33へ通知する。また、情報記憶部32は、取得部31が取得した近隣の無線アクセスポイントの情報を記憶する。
さらに、情報記憶部32は、判断部34で利用されるタイムアウト時間(例えば、1分など)を格納できる。このタイムアウト時間は、後で詳細に説明するが、接続部33からビーコンフレームが発信された後、無線通信端末T1からの応答があるまでの時間(図4参照)と比較される時間である。タイムアウト時間は、工場出荷時に予め設定されていても、ユーザが専用ツールなどを利用して設定してもよい。情報記憶部32は、CPU20、ROM21、RAM22、または記憶装置23などにより実現される。
接続部33は、判断部34の判断にもとづき、無線通信部30を介してビーコンフレームを送信する。そのビーコンフレームには、無線通信端末T1のプローブリクエストから取得したSSIDのうち利用可能と判断されたSSIDが含まれている。接続部33は、CPU20、ROM21、RAM22、または記憶装置23などにより実現される。
判断部34は、無線通信部30を介して、(1)無線通信端末T1からプローブリクエストを受信したか否か、(2)情報記憶部32に記憶されている無線通信端末T1のプローブリクエストから取得したSSIDと情報記憶部32に記憶されている近隣の無線アクセスポイントの情報(特にSSID)とを比較し、無線アクセスポイントが無線通信端末T1と無線接続するために送信するビーコンフレームに含めるSSIDが、近隣の他の無線アクセスポイントと他の無線通信端末との間の無線通信のために使用されているものと一致するか否か、(3)接続部33からビーコンフレームが発信された後、近隣の無線通信端末からの応答があるか否か、(4)近隣の無線通信端末からの応答があるまでの経過時間(カウント部35から随時、通知される)が、タイムアウト時間を経過した後か前か、などを判断する。判断部34は、CPU20、ROM21、RAM22、または記憶装置23などにより実現される。
カウント部35は、接続部33からビーコンフレームが発信された直後からの経過時間をカウントし、これを随時、判断部34へ通知する。カウント部35は、CPU20、ROM21、RAM22、または記憶装置23などにより実現される。
図4では、本発明の実施の形態にかかる無線アクセスポイントA1につき、無線通信端末T1が特定エリア100の内に移動し、無線アクセスポイントA1との間で無線接続するまでの動作フローチャートを示している。
図4を参照しながら、本発明の実施の形態にかかる無線アクセスポイントA1の動作について順をおって説明する。
ステップS40にて、無線アクセスポイントA1の判断部34は、無線通信端末T1からプローブリクエストを受信したか否かを判断する。受信した場合は、ステップS41に遷移する(ステップS40のYes)。受信しない場合は、ステップS40を繰り返す(ステップS40のNo)。このとき、特定エリア100の内に移動してきた無線通信端末T1は、特定エリア100に存在する無線アクセスポイントを検索する。この際に無線通信端末T1は、格納しているプロファイルリストの中の無線アクセスポイントの情報(すなわち、過去に検索・接続した無線アクセスポイントの情報)をプローブリクエストに含めて、無線アクセスポイントA1に向けて送信する。
ステップS41にて、無線アクセスポイントA1の取得部31は、無線通信端末T1から受信したプローブリクエストの無線フレームを解析し、当該プローブリクエストに含まれるSSIDを取得し、情報記憶部33に格納する。
ステップS42にて、無線アクセスポイントA1の判断部34は、ステップS41で取得したSSIDと情報記憶部32に記憶されている近隣の無線アクセスポイントの情報(特にSSID)とを比較し、ステップS41で取得したSSIDが自身の近隣に存在する無線アクセスポイントにより使用されているか否かを判断する。使用している場合は、次のSSID(無線通信端末T1から得られる次のSSID)についてステップS40を繰り返す(ステップS42のYes)。使用していない場合は、ステップS43に遷移する(ステップS42のNo)。
ステップS43にて、無線アクセスポイントA1の無線通信部41は、ステップS41で取得したSSIDを自分のビーコンフレームに含める自身のSSIDとして、近隣の無線通信端末や無線アクセスポイントに向けて発信(ブロードキャスト送信)する。
ステップS44にて、無線アクセスポイントA1は、ステップS44の直後からカウンタ部35で経過時間のカウントを開始する。
ステップS45にて、無線アクセスポイントA1の判断部34は、カウンタ部35によりカウントされる経過時間がタイムアウト時間に達したか否かを判断する。タイムアウト時間に達した場合は、処理を終了し、次のSSID(無線通信端末T1から得た次のSSID)についてステップS40に戻って実行する(ステップS45のYes)。タイムアウト時間に達していない場合は、ステップS46に遷移する(ステップS45のNo)。ここで、タイムアウト時間は先にも述べたとおり、工場出荷時に予め設定(例えば、1分など)されていてもよいし、ユーザが専用ツールなどを利用して自由に設定できてもよい。
ステップS46にて、無線アクセスポイントA1は、自分がブロードキャスト送信したビーコンフレームに対し近隣の無線通信端末(例ではT1)からの応答があるか否かを判断する。応答がある場合は、ステップS47に遷移する(ステップS46のYes)。応答がない場合は、ステップS45に戻る(ステップS46のNo)。
ステップS46で、応答がない場合には、近隣の無線通信端末(例ではT1)が、自身に存在するプロファイルリストに格納された無線アクセスポイント(すなわち、無線通信端末が以前に通信を行ったことがある無線アクセスポイント)のプロファイル情報に認証方式や暗号化方式の設定がされており、ステップS43で取得したSSIDを含めたビーコンフレームを受信したとしても、応答を返さない場合も含まれる。
つまり、本発明の実施の形態では、無線アクセスポイントが、特定エリア100のエリア外からエリア内に移動してきた無線通信端末と無線接続を行うため、その無線通信端末に格納されているプロファイルリスト内の任意のアクセスポイントのプロファイルを利用して、当該任意の無線アクセスポイントに成りすますことにより、ユーザが無線接続のための操作をすることなく、無線アクセスポイントと近隣の無線通信端末との間で無線接続を行う。ただし、近隣の無線通信端末に格納しているプロファイルリスト内の特定のアクセスポイントのプロファイルにおいて認証や暗号化処理を行う設定になっている場合は、SSIDの情報のみでは、任意の無線アクセスポイントに成りすますことができないので、これを所定の時間(タイムアウト時間)内で応答があるかないかで確認する訳である。
ステップS47にて、無線アクセスポイントA1は、ステップS44にて行われた近隣の無線通信端末T1からの応答があることで、無線通信端末T1と無線接続を開始する。
図5(a)および図(b)は、無線通信端末T1が格納しているプロファイルリストのそれぞれの状況下における表示の一例である。
図5(a)は、無線通信端末T1が無線中継装置A1と無線通信を行う前の状態を表示したプロファイルリストの表示の一例である。
図5(b)は、無線通信端末T1が無線中継装置A1と無線通信のやり取りを開始した初期の状態を表示したプロファイルリストの表示の一例である。
ここでプロファイルリストの情報には、無線通信端末T1が以前、無線通信を行ったことのある無線アクセスポイントのSSID(SSID1、SSID2、SSID3、SSID4など)、認証方式、および暗号化方式などの情報が含まれ、これらは無線通信端末T1の記憶装置(図示しない)内に格納されている。
図5(a)に表示している情報は、以前、無線通信端末T1が無線通信を行った無線アクセスポイント(本例では、SSID1、SSID2、SSID3、SSID4)の無線通信するために必要な情報をプロファイルリストに格納しているうちのSSID名をユーザが視認できる情報として表示されている。
ここで、図5(a)に表示しているSSID2は、無線通信端末T1が以前利用したことのある公衆無線LANのサービスを提供する、認証および暗号化によるセキュリティの設定を特段要求しないもので、無線通信端末T1のプロファイルリストに格納されているSSIDである。
無線通信端末T1が特定エリア100に移動してきたとき、無線通信端末T1の無線通信部(図示しない)は、近隣の無線アクセスポイントA1と無線通信のやり取りを試行するために、SSID1からSSID4まで順に各々のSSIDを含んだプローブリクエストを無線アクセスポイントA1に送信する。
つぎに、本発明の実施の形態にかかる無線アクセスポイントA1は、無線通信端末T1から無線通信端末T1のプロファイル情報に格納されたSSIDを含めて送信されるプローブリクエストを受信する。そして、無線アクセスポイントAP1は、無線通信端末T1から受信したプローブリクエストから取得したSSIDを利用し、無線通信端末T1のプロファイル情報(本例では、SSID1、SSID2、SSID3およびSSID4)のうち、どのSSIDのプロファイル情報が利用できるかを判断するため、図4に示すステップS40からステップS45までの一連のステップをSSID1、SSID2、SSID3およびSSID4について順次行う。
図5(b)に表示している情報は、無線通信端末T1が無線アクセスポイントA1などからの応答を受けて、SSID名と共に接続の有無や受信電波強度を基に黒塗り表示で強弱をSSIDごとにユーザが視認できる情報として表示されている。
図5(b)の一例では、SSID1は近隣の他の無線アクセスポイントが使用していたため使用しない。無線アクセスポイントA1は、SSID2と無線接続が可能であることからSSID2のSSIDを利用してSSID名2の無線アクセスポイントに成りすまし、無線通信端末T1と無線通信を行っている。SSID3とSSID4は、特定エリア100では使用されていないので、「圏外」として表示される。このSSID2の情報を用いることで、無線通信端末T1は、無線アクセスポイントA1と無線接続を行うことが可能になる。
つまり、図4のステップS40からステップS46の一連の処理により、無線アクセスポイントA1が、無線通信端末T1のプローブリクエストに含まれるSSID2を知ることで、自身が近隣の無線通信端末へ応答するビーコンフレームにSSID2を含めて送信する(SSID2の無線アクセスポイントとして成りすます)。無線通信端末T1は、無線アクセスポイントA1からのこの応答を受けて、無線アクセスポイントA1を無線接続可能な無線アクセスポイントとして認識し、無線アクセスポイントA1との間で無線接続を行うのである。
このような無線アクセスポイントA1に備えられた本発明にかかる機能および動作により、無線通信端末T1が特定エリア100内に移動すると、無線通信端末T1のユーザは、無線通信端末T1を操作する事なく、自動的に無線通信端末T1と無線アクセスポイントA1の無線接続が完了され、無線通信を行うことができるのである。
SSIDを知ることで無線通信を利用できる特定エリアの無線LAN通信サービスにおいて、有用である。
A1、A2 無線アクセスポイント
T1 無線通信端末
R1 無線通信経路
10 有線LAN
100 特定エリア
20 CPU
21 ROM
22 RAM
23 記憶装置
24 WNIC
25 NIC
26 内部バス
30 無線通信部
31 取得部
32 情報記憶部
33 接続部
34 判断部
35 カウント部

Claims (2)

  1. 無線通信端末と接続し、ネットワークを介してデータの通信を行う無線アクセスポイントであって、
    (a)前記無線通信端末との間で無線通信を行う無線通信部と、
    (b)前記無線通信端末から無線通信に必要な所定の識別情報を取得する取得部と、
    (c)前記所定の識別情報を含む通信フレームを前記無線通信端末に向けて送信する旨を前記無線通信部に通知する接続部と、
    (e)判断部であって、少なくとも
    (e−1)前記所定の識別情報と、近隣の他のすべての無線アクセスポイントが使用する識別情報とが一致するか否かを判断する、および
    (e−2)前記所定の識別情報を含む通信フレームが前記無線通信端末に向けて送信されたあと所定の時間内に前記無線通信端末からの応答があるか否かを判断する
    判断部
    とを備え、
    前記所定の識別情報と近隣の他のすべての無線アクセスポイントが使用する識別情報とが一致せず、かつ、前記所定の時間が経過するまでに前記無線通信端末からの応答があると判断した場合、前記所定の識別情報を利用して前記無線通信端末との無線接続を完了し以後前記無線通信端末と無線通信を行う無線アクセスポイント。
  2. 前記識別情報は、SSIDであり、前記所定の識別情報は、前記無線通信端末がかつて認証および暗号化によるセキュリティの設定を必要としない通信を行った際に用いたSSIDである、請求項1記載の無線アクセスポイント。

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