JP2018037979A - 通信装置、通信方法、及びプログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】 通信パラメータの設定処理において使用する周波数チャネルの情報を提示する装置が、既に接続中の無線ネットワークから切断されてしまうことを防ぐ。【解決手段】 通信装置は、無線ネットワークに接続中であるか否かを判定し、無線通信を行う際に用いられる通信パラメータの設定処理に使用される周波数チャネルの情報を含んだ画像を読み取った他の通信装置との間で当該設定処理を開始するための指示を受付ける。そして、無線ネットワークに接続中であると判定された場合は、前記指示を受付けても前記設定処理の要求の待ち受けを開始せず、無線ネットワークに接続中でないと判定された場合は、前記指示の受付けに応じて前記設定処理の要求の待ち受けを開始する。【選択図】 図6

Description

本発明は、通信技術に関する。
近年、デジタルカメラ、プリンタ、携帯電話・スマートフォンなどの機器に無線通信機能を搭載し、これらの機器を無線ネットワークに接続して使用するケースが増えている。特に無線通信機能として無線LANを用いて機器間通信をするケースが増えている。
機器を無線ネットワークに接続するには、暗号方式、暗号鍵、認証方式、認証鍵等の、無線通信を行う際に必要となるさまざまな通信パラメータを機器に設定する必要がある。
特許文献1には、デジタルカメラ等の機器が、QRコード(登録商標)(以下省略)を読み取る機能を用いて、アクセスポイントとの間で通信パラメータの設定処理を行う技術が開示されている。
特開2006−261938号公報
QRコードを用いて通信パラメータの設定処理を行うに際して、通信パラメータ設定処理を行う際に利用する周波数チャネルの情報をQRコードに含ませることにより、より簡単に通信を開始することができる。QRコードを読み取った装置は、全ての周波数チャネルにおいて装置を探索することなく、提示された周波数チャネルにおいてのみその装置を探索すればよいからである。このとき、QRコードを提示した装置は、動作する周波数チャネルをQRコードに含まれる周波数チャネルに設定して他装置からの探索を待ち受けることになる。
しかしながら、QRコードを提示する装置が既に別の無線ネットワークに接続中である場合、動作する周波数チャネルをQRコードに含まれる周波数チャネルに切り換えて待ちうけを行うと、接続中の無線ネットワークから切断されてしまうという問題が生じる。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、通信パラメータの設定処理において使用する周波数チャネルの情報を提示する装置が、既に接続中の無線ネットワークから切断されてしまうことを防ぐことを目的とする。
上記目的のために本発明の通信装置は、無線ネットワークに接続中であるか否かを判定する判定手段と、無線通信を行う際に用いられる通信パラメータの設定処理に使用される周波数チャネルの情報を含んだ画像を読み取った他の通信装置との間で当該設定処理を開始するための指示を受付ける受付手段と、前記受付手段による前記指示の受付けに応じて、前記他の通信装置から送信される前記設定処理の要求を待ち受ける待ち受け手段と、前記判定手段によって無線ネットワークに接続中であると判定された場合は、前記受付手段によって前記指示を受付けても前記待ち受け手段による待ち受けを開始せず、前記判定手段によって無線ネットワークに接続中でないと判定された場合は、前記受付手段による前記指示の受付けに応じて前記待ち受け手段による待ち受けを開始するよう制御する制御手段とを有することを特徴とする。
また、本発明の通信装置は、無線ネットワークに接続中であるか否かを判定する判定手段と、無線通信を行う際に用いられる通信パラメータの設定処理に使用される周波数チャネルの情報を含んだ画像を読み取った他の通信装置との間で当該設定処理を開始するための指示を受付ける受付手段と、前記受付手段による前記指示の受付けに応じて、前記他の通信装置から送信される前記設定処理の要求を待ち受ける待ち受け手段と、前記判定手段によって接続中であると判定された無線ネットワークで使用されている周波数チャネルと、前記画像に含まれている周波数チャネルとを比較する比較手段と、前記判定手段によって無線ネットワークに接続中であると判定され、且つ前記比較手段による比較の結果、周波数チャネルが異なる場合は、前記受付手段によって前記指示を受付けても前記待ち受け手段による待ち受けを開始せず、前記判定手段によって無線ネットワークに接続中であると判定され、且つ前記比較手段による比較の結果、周波数チャネルが同一である場合、もしくは、前記判定手段によって無線ネットワークに接続中でないと判定された場合は、前記受付手段による前記指示の受付けに応じて前記待ち受け手段による待ち受けを開始するよう制御する制御手段とを有することを特徴とする。
本発明によれば、通信パラメータの設定処理において使用する周波数チャネルの情報を提示する装置が、既に接続中の無線ネットワークから切断されてしまうことを防ぐことができる。
通信システムの構成の一例を示す図である。 スマートフォン101の構成を示す図である。 カメラ102およびプリンタ103の構成を示す図である。 実施形態1における通信システムの第1の動作シーケンスの一例を示す図である。 実施形態1における通信システムの第2の動作シーケンスの一例を示す図である。 実施形態1におけるカメラ102およびプリンタ103の動作の一例を示すフローチャートである。 実施形態2における通信システムの動作シーケンスの一例を示す図である。 実施形態2におけるカメラ102およびプリンタ103の動作の一例を示すフローチャートである。
(第1の実施形態)
本発明の実施形態の一例における通信システムの構成を図1に示す。図1において、101はスマートフォンであり、102はカメラであり、103はプリンタであり、105は基地局であるアクセスポイント(以下、AP)である。無線ネットワーク106は、AP105が生成する第1の無線ネットワークであり、無線ネットワーク104は、カメラ102またはプリンタ103が生成する第2の無線ネットワークである。本実施形態において、図1に示す無線ネットワーク104および106はIEEE802.11シリーズに準拠した無線LANである。スマートフォン101、カメラ102、プリンタ103、AP105のそれぞれは、無線LANの機能を搭載している通信装置である。
本実施形態では、カメラ102とプリンタ103を無線LANで接続させるためのパラメータ設定処理を、スマートフォン101を介して実行する場合について説明する。パラメータ設定処理には、Wi−Fi AllianceにおけるWi−Fi Device Provisioning Protocol(以下、DPPとする)を利用する。DPPでは、コンフィグレータの役割として動作する装置が、他の装置に関連付けられたQRコードを読み取り、読み取ったQRコードから取得される公開鍵を用いて通信パラメータを他の装置に設定する。ここで、通信パラメータはIEEE802.11規格に準拠して無線通信するために用いられる各種の無線通信パラメータが含まれる。例えば、通信パラメータは、ネットワーク識別子としてのSSID(Service Set Identifier)、暗号方式、暗号鍵、認証方式、認証鍵等が含まれる。また、通信パラメータには、IP層での通信を行うためのIPアドレス等を含めてもよい。
本実施形態では、プリンタ103が、無線LANのステーション(以下、STAとする)として動作して、AP105が生成した無線ネットワーク106に接続可能である。そしてスマートフォン101がDPPのコンフィグレータとして動作し、プリンタ103に対して無線ネットワーク104を構築するための通信パラメータの設定を行なう。プリンタ103はスマートフォン101から取得した通信パラメータで無線ネットワーク104を構築する。
続いてスマートフォン101は同様にカメラ102に対して通信パラメータの設定処理を行なう。カメラ102はスマートフォン101から取得した通信パラメータを用いて、プリンタ103が構築する無線ネットワーク104に接続する。最終的に、プリンタ103は、無線ネットワーク104を介してカメラ102と直接無線通信を行うことができる。このとき、無線ネットワーク106に接続してAP105と通信を行いながら、並行して、無線ネットワーク104を介してカメラ102と直接無線通信を行ってもよい。
なお、本実施形態の通信システムにおけるスマートフォン、プリンタ、カメラは、通信装置の一例であり、例えば、ビデオカメラ、各種スマートデバイス、PC等の他の装置に置き換えてもよい。また、本実施形態の通信システムにおける通信形態は、IEEE802.11規格シリーズに準拠の無線LANには限らない。
次に、本実施形態における通信装置のハードウェア構成について図2を用いて説明する。図2は、DPPのコンフィグレータとして動作するスマートフォン101のハードウェア構成を示すブロック図である。201は撮像部であり、CCDやレンズ等が含まれる。撮像部201は、画像や動画の撮影を行う。また、撮像部201は、QRコード等の二次元コードや一次元のバーコードなどの画像の撮影、読み取りを実施する。202は、撮像部で撮影された画像等の画像処理を実施する画像処理部である。後述するQRコードなどの画像の復号処理および解析処理は、画像処理部202にて実施される。画像処理部202は、撮像部201により撮影された画像を解析し、符号化された情報を復号してその情報を取得する。
203はスマートフォン101を操作するための操作部であり、操作ボタン等が含まれる。操作部203は、入力に対応するフラグを記憶部207等のメモリに記憶する。204は、視覚情報および音情報の少なくともどちらか一方を出力する機能を備える表示部である。表示部204は視覚情報を表示する場合、表示する視覚情報に対応する画像データを保持するVRAM(Video RAM)を有する。表示部204は、VRAMに格納した画像データをLCDやLEDに表示させ続ける表示制御を行う。205はスマートフォン101の各ハードウェアに電源を供給する電源部である。電源部205は、例えばバッテリにより構成される。
206は、記憶部207に記憶される制御プログラムを実行することによりスマートフォン101全体を制御する制御部である。後述する各種動作は、記憶部207に記憶された制御プログラムを制御部206が実行することにより行われる。制御部206は例えば一つ以上のCPU(Central Processing Unit)により構成される。207は制御部206が実行する制御プログラムや、通信相手装置の情報など、各種情報を記憶する記憶部である。記憶部207は、例えば、HDD、フラッシュメモリ、着脱可能なSDカード、ROMまたはRAMなどの記憶媒体により構成される。
208は無線LAN通信を行うための2.4GHz帯および/または5GHz帯で通信可能なアンテナであり、209はIEEE802.11規格シリーズに準拠した無線LAN通信を行うための通信部である。通信部209は、Wi−Fi Directに準拠したプロトコル処理を実施してもよい。通信部209は、無線通信を行うチップにより構成される。
スマートフォン101の記憶部207にプログラムとして記憶され、制御部206によって当該プログラムが実行されることにより実現される機能について説明する。なお、後述する機能は、制御部206が、制御プログラムにしたがって、各ハードウェアの制御、および、情報の演算や加工を行うことで実現される。
スマートフォン101は、通信パラメータを相手装置に設定するパラメータ設定処理を実施する。パラメータ設定処理においては、通信パラメータを提供する提供装置が、無線通信するための通信パラメータを受信装置へ提供する。本実施形態ではスマートフォン101が提供装置として動作し、相手装置が受信装置として動作する場合について説明するが、これに限る物ではない。相手装置が通信パラメータを既に所持している場合に、スマートフォン101は該通信パラメータを相手装置から取得するようにしてもよい。
本実施形態におけるパラメータ設定処理を以下に説明する。上述したように、本実施形態におけるパラメータ設定処理はDPPを利用する。
スマートフォン101は、他の装置に表示されているまたは他の装置に関連付けられたQRコードを撮影してQRコードの読み取りを行う。ここで、他の装置に関連付けられたQRコードとは、表示に限らず印刷等の何らかの方法で出力されたQRコードである。又は、他の装置の筐体に貼り付けられたQRコードや他の装置の取扱説明書に記載されたQRコード等である。
スマートフォン101は、読み取ったQRコードに含まれる、通信パラメータの設定を行うために必要な情報を取得する。通信パラメータの設定を行うために必要な情報は、例えば、パラメータ設定処理に用いられる情報や、パラメータ設定処理においてやり取りされるメッセージを暗号化するための暗号鍵である。また、QRコードを提示している装置をスマートフォン101から探索できるような情報が含まれる。探索できる情報の1つは、例えば無線LANの周波数チャネルの情報である。無線LANの周波数チャネルの情報を含めることでスマートフォン101はQRコードを提示している装置をその周波数チャネルのみで探索すればよいため、探索処理時間を短縮することができる。
さらに探索できる情報の1つとして、例えばQRコードを提示している装置を識別するための識別情報が含まれていてもよい。装置の識別情報は、機器を一意に識別するMACアドレスやUUID等である。Wi−Fi Directにおけるパラメータ設定を実施するケースにおいてはP2P Device Address、あるいはP2P Interface Addressであってもよい。
スマートフォン101は、QRコードから取得した情報を基に相手装置とパラメータ設定処理を行なうために、相手装置に探索信号を送信し、パラメータ設定処理の相手装置を検索する。
尚、本実施形態において、スマートフォン101は相手装置との間で認証処理を実施するものとする。これは相手装置がパラメータ設定処理を実施する正当な装置か否かを識別するための認証処理である。認証処理では装置間の認証を行なうためにQRコード内に含まれる情報を用いても良い。あるいはQRコード内に含まれる情報のハッシュ値を算出して、認証情報として用いるようにしてもよい。また、本実施形態では、この認証処理において、この後通信パラメータを暗号化して送信する際に用いる暗号鍵を、スマートフォン101と相手装置との間で共有する処理も実施する。
尚、本実施形態において、前述のパラメータ設定処理を行なうための探索信号は認証処理における認証要求の信号として説明するが、これに限るものではない。例えば、パラメータ設定処理を行なうための信号はIEEE802.11規格に準拠したProbe Request等の探索信号であってもよい。また、Probe Requestに限らず対象の通信装置を探索するための探索用のActionフレーム等を用いてもよい。
また、認証処理やパラメータ設定処理は、スマートフォン101と相手装置間でセキュアな無線リンクを確立し、確立した無線リンク上で実施するようにしてもよい。あるいは無線LANにおけるActionフレーム等の所定のフレームを用いて実施するようにしてもよい。その際に、Actionフレーム自体を暗号化するようにしてもよい。暗号化には例えば装置間で任意の文字列を設定し、該文字列の情報を基に暗号化を行なうようにしてもよい。
スマートフォン101は、相手装置を検出し、認証処理に成功すると、通信パラメータを暗号化し、無線通信により相手装置に送信する。なお、パラメータ設定処理の暗号化は公開鍵を用いて暗号化して通信してもよい。この公開鍵はQRコードに含まれていてもよい。ここでQRコードに含められる公開鍵は、例えば楕円曲線ディフィー・ヘルマン鍵共有(ECDH)方式における公開鍵である。ただし、これに限定されるものではなく、その他の公開鍵暗号方式における公開鍵であってもよい。
なお、スマートフォン101は、パラメータ設定処理を行なう相手装置の情報を登録しておくことができる。登録する装置は、事前に通信パラメータの共有を行ったことがある装置であってよい。また、登録する装置は、セキュアなリンクを介して接続することができる装置であってよい。また、登録しておく対向装置の情報としてQRコードから取得した情報であってよい。あるいは最後に相手装置と無線通信を実施した際の無線ネットワークの情報であってもよい。
続いて、本実施形態におけるカメラ102、プリンタ103のハードウェア構成を、図3を用いて説明する。図3において、カメラ102においては、機能部301は撮像部であり、撮像処理および画像保存処理を行う。また301は、機能部の機能を実行するためのハードウェアも含まれる。また、プリンタ103においては、機能部301は印刷部であり、印刷処理を行う。302はカメラ102、プリンタ103を操作するための操作部であり、操作ボタン等が含まれる。操作部302は、入力に対応するフラグを記憶部306等のメモリに記憶する。303は、視覚情報および音情報の少なくともどちらか一方を出力する機能を備える表示部である。表示部303は視覚情報を表示する場合、表示する視覚情報に対応する画像データを保持するVRAMを有する。表示部303は、VRAMに格納した画像データをLCDやLEDに表示させ続ける表示制御を行う。304はカメラ102、プリンタ103の各ハードウェアに電源を供給する電源部である。電源部304は、例えばバッテリあるいはACアダプタ電源により構成される。
305は、記憶部306に記憶される制御プログラムを実行することによりカメラ102、プリンタ103全体を制御する制御部である。後述する各種動作は、記憶部306に記憶された制御プログラムを制御部305が実行することにより行われる。制御部305は例えば一つ以上のCPUにより構成される。306は制御部305が実行する制御プログラムや、通信相手装置の情報など、各種情報を記憶する記憶部である。記憶部306は、例えば、HDD、フラッシュメモリ、着脱可能なSDカード、ROMまたはRAMなどの記憶媒体により構成される。
307は無線LAN通信を行うための2.4GHz帯および/または5GHz帯で通信可能なアンテナであり、308はIEEE802.11シリーズに準拠した無線LAN通信を行うための通信部である。通信部308は、無線通信を行うチップにより構成される。
続いて、カメラ102、プリンタ103の記憶部306にプログラムとして記憶され、制御部305によって当該プログラムが実行されることにより実現される機能について説明する。なお、後述する機能は、制御部305が、制御プログラムにしたがって、各ハードウェアの制御、および、情報の演算や加工を行うことで実現される。
カメラ102、プリンタ103は、機器間で通信パラメータを共有するパラメータ設定処理を実施することができる。カメラ102は通信部308における通信において、IEEE802.11に規定されるアクセスポイント(AP)及び/又はステーション(STA)として動作する。また、プリンタ103も、通信部308における通信において、IEEE802.11に規定されるAP及び/又はSTAとして動作する。本実施形態におけるAP、STAにはそれぞれ、Wi−Fi Direct規格において規定されているGroup OwnerとClientも含まれる。
なお、通信部308は同一の周波数チャネル上で複数のネットワーク接続を実施してもよい。例えば、APとして無線ネットワークを形成しながら、並行して、別のAPが同一周波数チャネル上に形成した無線ネットワークにSTAとして参加することができるものであってよい。また、APまたはSTAとして動作しながら同一周波数チャネル上でパラメータ設定処理の各種メッセージを待ち受けてもよい。
また、カメラ102およびプリンタ103は、通信パラメータの設定に必要な情報を含めたQRコードが印刷されたラベルを筐体や付属品に貼り付けられているものとする。あるいは、QRコードはカメラ102およびプリンタ103の梱包材や説明書に印刷されていてもよい。ラベルに印刷された情報は動的に変更することは出来ないが、ラベルに印刷されたQRコードに含まれている各種の情報は、カメラ102およびプリンタ103それぞれの記憶部306に記憶されている。
通信パラメータの設定に必要な情報は、例えば、パラメータ設定処理のプロトコル処理に用いられる情報である。また、パラメータ設定処理を行うさいに使用する周波数チャネルの情報である。その他、通信パラメータの設定に必要な情報は前述のスマートフォン101と同様であるため、ここでの説明は省略する。
カメラ102およびプリンタ103は、パラメータ設定処理の開始が指示されると、ラベルに印刷されている自装置に関連付けられたQRコードに含まれる周波数チャネルにおいてパラメータ設定処理における認証要求の受信待ち状態になる。
続いて、上述の構成を有する通信システムの動作について説明する。ここで、カメラ102とプリンタ103との間で無線LANによる通信を行うために、スマートフォン101を用いて、カメラ102、および、プリンタ103とそれぞれパラメータ設定処理を実施する場合について説明する。
図4は、本実施形態における通信システムの第1のシーケンスチャートである。図4に示す第1のシーケンスチャートでは、スマートフォン101を用いて、カメラ102およびプリンタ103の間で無線LAN接続させる場合を説明する。スマートフォン101が初めにプリンタ103のQRコードを撮影し、プリンタ103との間でパラメータ設定処理を実施する。プリンタ103はスマートフォン101から取得した通信パラメータに基づいて無線ネットワーク104を構築する。続いてスマートフォン101はカメラ102のQRコードを撮影し、カメラ102を無線ネットワーク104に接続させる。なお、第1のシーケンスチャートでは、パラメータ設定処理に先立ってプリンタ103はAP105が形成する無線ネットワーク106に接続していないものとする。
はじめに、スマートフォン101において、パラメータ設定処理の開始指示を受付ける。パラメータ設定処理の開始指示は、例えば、ユーザによってスマートフォン101の所定のボタンが操作される等によって行われる。パラメータ設定処理の開始指示があると、スマートフォン101はQRコード撮影のため撮像部を起動する(F401)。この時、例えば「プリンタにQRコードを表示させ、撮影して下さい」といった旨の表示がスマートフォン101の表示部204にされてもよい。続いて、プリンタ103において、パラメータ設定開始指示がある。パラメータ設定処理の開始指示は、例えば、ユーザによってプリンタ103の所定のボタンが操作される等によって行われる。プリンタ103においてパラメータ設定開始指示を受けると、プリンタ103は、後述する図6の処理に従って、QRコードに含めた周波数チャネル上で認証要求の待ち受けを開始する。(F402)。
そして、スマートフォン101は、プリンタ103の筐体に張られたQRコードを撮影する(F403)。
撮影後、スマートフォン101はQRコード内に含まれる情報を基にプリンタ103に対して、認証要求を送信する(F404)。ここで、スマートフォン101はQRコードに含まれるパラメータ設定処理用の周波数チャネル上で認証要求を送信する。プリンタ103は該周波数チャネルで認証要求の受信待ち状態になっているため、認証要求の送信を即時受信することができる。
尚、認証要求には前述のようにQRコード内に含まれる情報に関連した情報が含まれて送信される。プリンタ103は認証要求を受信すると、自装置のQRコード内に含まれる情報と比較し、認証処理を行ない、認証結果を認証応答としてスマートフォン101に送信する(F405)。
プリンタ103から認証応答が送信され、スマートフォン101で受信されると、スマートフォン101で認証結果を解析する。解析の結果、認証が成功していた場合、スマートフォン101からプリンタ103へ認証が完了したことを示す認証確認を送信する(F406)。尚、認証確認に、通信パラメータを暗号化する際に使用する暗号鍵の情報を含めて送信してもよい。
認証処理後、スマートフォン101とプリンタ103との間でパラメータ設定処理が実施され、スマートフォン101からプリンタ103へ通信パラメータが転送される(F407)。パラメータ設定処理は、認証処理において共有された暗号鍵に基づいてスマートフォン101とプリンタ103との間で暗号化通信が行われる。
尚、認証要求、認証応答およびパラメータ設定処理は本実施形態ではIEEE802.11で定義されたActionフレームを用いて実施されるものとする。プリンタ103も該Actionフレームを送受信可能な状態であるものとする。
プリンタ103において通信パラメータの設定が完了すると、プリンタ103は、スマートフォン101から転送された通信パラメータを用いて無線ネットワーク104を形成する。
続いて、カメラ102においても、プリンタ103の場合と同様に、スマートフォン101でカメラ102のQRコードを撮影することにより、カメラ102とスマートフォン101の間で認証処理が実施される(F408、F409)
認証処理後、スマートフォン101とカメラ102との間でパラメータ設定処理が実施され、スマートフォンからカメラ102へ通信パラメータが転送される(F410)。パラメータ設定処理は、認証処理において共有された暗号鍵に基づいてスマートフォン101とカメラ102間で暗号化通信が行われる。ここで転送される通信パラメータはプリンタ103が構築している無線ネットワーク104の通信パラメータである。
カメラ102において通信パラメータの設定が完了すると、カメラ102は、スマートフォン101から転送された通信パラメータを用いて無線ネットワーク104に対して無線LAN接続を実施する(F411)。尚、カメラ102がプリンタ103の探索時間を短縮するために、スマートフォン101からカメラ102への通信パラメータ転送時に、プリンタ103を特定できる情報を含んで送信するようにしてもよい。プリンタ103を特定できる情報とは、プリンタ103のMACアドレス、あるいは、無線ネットワーク104の周波数チャネル情報、動作している周波数帯域(2.4GHz帯か5GHz帯かを示す情報)などであってよい。
もしくは、カメラ102とプリンタ103間で双方を特定できる情報を共有できるような情報を通信パラメータに含んで送信するようにしてもよい。双方を特定できる情報はQRコード内に含まれる双方の公開鍵そのもの、または公開鍵から生成された情報、または公開鍵に関連した情報であってもよい。
以上のシーケンスにより、スマートフォン101を用いて、プリンタ103に無線ネットワーク104を構築させ、カメラ102をプリンタ103が構築した無線ネットワーク104に接続させることができる。
図5は、本実施形態における通信システムの第2のシーケンスチャートである。図5に示す第2のシーケンスチャートでは、第1のシーケンスチャートと異なり、パラメータ設定処理の開始前にプリンタ103がAP105の形成する無線ネットワーク106に接続中である(F501)。
はじめに、スマートフォン101において、パラメータ設定処理の開始指示を受付ける。パラメータ設定処理の開始指示があると、スマートフォン101はQRコード撮影のため撮像部を起動する(F502)。この時、例えば「プリンタにQRコードを表示させ、撮影して下さい」といった旨の表示がスマートフォン101の表示部204にされてもよい。続いて、プリンタ103において、パラメータ設定処理の開始指示がある。プリンタ103においてパラメータ設定開始指示を受けると、プリンタ103は、後述する図6の処理に従って、既に別の無線ネットワークに接続中であるため、パラメータ設定処理を中止する(F503)。
以上のシーケンスにより、パラメータ設定処理の開始が指示されたとしても、プリンタ103が既に無線ネットワーク106に接続中である場合は、接続中の無線ネットワーク106から切断されてしまうことを防ぎ、通信を継続することができる。
図6は、本実施形態におけるカメラ102またはプリンタ103が実施するパラメータ設定処理を行う際のフローチャートである。図6のフローチャートは、操作部302を介してユーザからパラメータ設定処理の開始が指示された場合に開始される。なお、以下の説明では、カメラ102またはプリンタ103を、通信パラメータを受信するパラメータ受信装置と総称する。
また図6に示すフローチャートは、制御部305が記憶部306に記憶されたコンピュータプログラムを読み出して実行することにより行われる処理の流れを示す。なお、図6に示すフローチャートに示すステップの一部または全部を例えばASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のハードウェアで実現する構成としても良い。
図6において、パラメータ受信装置におけるパラメータ設定処理のフローチャートを説明する。パラメータ受信装置は、パラメータ設定処理の開始指示を受けると、通信部308にて既に別の無線ネットワークに接続中であるか否かを判定する(S601)。例えば通信部308にて他のAPが形成するネットワークに接続中である場合は、接続中であると判断する。あるいは、通信部308にてAPとしてネットワークを形成中である場合にも、接続中であると判定する。あるいは、Wi−Fi Direct規格に基づいて特定の周波数チャネル上でGO Negotiation Requestを待ち受けている場合に、接続中であると判定してもよい。
無線ネットワークに接続中であると判定された場合(S601のYes)、パラメータ設定処理を実施することができないため、パラメータ設定処理を中止する(S602)。この時、表示部303に「通信中のためパラメータ設定処理を実施できません」などというメッセージを表示してユーザにパラメータ設定処理の中止を通知することで、ユーザにエラーの理由を認識させることができる。
一方、無線ネットワークに接続中ではないと判定された場合(S601のNo)、パラメータ受信装置はQRコードに含まれているパラメータ設定処理に用いる周波数チャネルにて、認証要求を待ち受ける(S603)。この認証要求は、例えばDPP規格で規定されたDPP Authentication Requestフレームである。この認証要求には、認証に用いるための認証情報と、認証要求を送信した装置の識別情報が含まれる。認証に用いるための認証情報は、例えばQRコードに含めた公開鍵のハッシュ値であってもよい。また、認証要求を送信した装置の識別情報は、認証要求を送信した装置の公開鍵や、それをQRコードに含めた公開鍵で暗号化したものであってもよい。さらに、認証要求にはパラメータ受信装置の表示部303に表示するための情報が含まれていてもよい。例えば、認証要求を送信した装置の機種カテゴリや機種名、ニックネーム、製造社名などが含まれていてもよい。パラメータ受信装置はS603で受信した認証要求に含まれる情報の一部または全部を表示部303に表示してもよい。
なお、S603にて、所定の時間内に認証要求を受信できなかった場合、パラメータ受信装置は認証要求の待ち受けを終了してもよい。さらに、所定の時間内に認証要求を受信できなかった場合に、表示部303にエラーを示すメッセージを表示してユーザに通知してもよい。
パラメータ受信装置はS603で受信した認証要求に基づき、認証処理を実施する(S604)。例えば、パラメータ受信装置は、認証要求に含まれる認証に用いる認証情報を検証し、認証要求を送信した装置がQRコードを撮影した装置であると判断できる場合に、認証応答を送信する。この認証応答は、例えばDPP規格で規定されたDPP Authentication Responseフレームである。上記の検証は、パラメータ受信装置がQRコードに含まれている公開鍵のハッシュ値を計算し、認証要求に含まれるハッシュ値と比較し、両者が一致した場合に検証が成功したと判断してもよい。この時のハッシュ値の計算に用いるハッシュ関数は、認証要求を送信する装置との間で予め合意されているものとする。
また、S604にて、パラメータ受信装置は受信した認証要求に含まれる情報を用いて、認証要求を送信した装置との間で共有鍵を生成する。例えば、QRコードに含めた公開鍵と対になる秘密鍵と、認証要求に含まれる認証要求を送信した装置の公開鍵の双方を用いて生成した情報を共有鍵とする。この時、ECDH方式に基づいて共有鍵を生成してもよい。
パラメータ受信装置が送信する認証応答には、上記で生成した共有鍵を使って暗号化した情報を含めて送信する。
認証応答を送信後、パラメータ受信装置は認証要求を送信した装置から認証確認が送信されるのを待ち受ける。この認証確認は、例えばDPP規格で規定されたDPP Authentication Confirmフレームである。この認証確認には、パラメータ受信装置が共有鍵を生成したのと同等の方法で認証要求を送信した装置が生成した共有鍵を使って暗号化した認証情報が含まれていてもよい。パラメータ受信装置は、認証情報を自身が生成した共有鍵で正しく復号化できた場合に、認証に成功したと判断してもよい。
なお、S604にて、認証に失敗した場合、パラメータ受信装置はパラメータ受信処理を終了してもよい。さらに、認証に失敗した場合に、表示部303にエラーを示すメッセージを表示してユーザに通知してもよい。
S604にて認証が完了すると、通信パラメータの設定処理を行う(S605)。S605にて、パラメータ受信装置は、認証要求を送信した装置をパラメータ提供装置と認定し、パラメータ提供装置に対し設定要求を送信する。この設定要求は、例えばDPP規格で規定されたDPP Configuration Requestフレームである。この設定要求には、S604で生成した共有鍵を用いて暗号化した、要求するパラメータに関する情報を含める。例えば、形成されたネットワークにおけるパラメータ受信装置の役割を含めてもよい。ここで含まれるパラメータ受信装置の役割は、パラメータ受信装置が希望する役割である。設定要求を送信後、パラメータ受信装置は、パラメータ提供装置から設定応答が送信されるのを待ち受ける。この設定応答は、例えばDPP規格で規定されたDPP Configuration Responseフレームである。パラメータ提供装置が送信する設定応答には、通信パラメータが含まれる。具体的には、例えばネットワークの識別子、ネットワークにおけるパラメータ受信装置の役割、ネットワーク接続のための暗号鍵、ネットワーク名、パラメータの有効期限などが含まれる。ここで、ネットワークにおけるパラメータ受信装置の役割は、APまたはSTAのいずれかを示す識別子であってもよい。あるいは、Wi−Fi DirectにおけるGroup OwnerまたはClientのいずれかの役割を示す識別子であってもよい。また、設定応答に含まれるネットワーク名は、SSIDであってよい。また、パラメータ提供装置が送信する設定応答には、無線ネットワークの動作周波数チャネルや周波数帯域を示す情報が含まれていてもよい。設定応答に含まれる通信パラメータは、認証処理にて生成した共有鍵で暗号化されていてもよい。
S605にて設定処理が完了すると、パラメータ受信装置はS605で受信した設定応答に含まれる通信パラメータに基づいてネットワーク接続を行う(S606)。例えば、設定応答に含まれるパラメータ受信装置の役割がAPである場合、パラメータ受信装置は通信部308をAPとして動作させ、ネットワークを構築する。このとき、構築するネットワークのSSIDは、設定応答に含まれるSSIDを用いてもよい。一方、設定応答に含まれるパラメータ受信装置の役割がSTAである場合、パラメータ受信装置は通信部308をSTAとして動作させる。そして、設定応答に含まれるSSID等を用いて無線ネットワークを探索し、設定応答に含まれる通信パラメータを用いて、見つかった無線ネットワークに接続する。
このように本実施形態によれば、既に別の無線ネットワークに接続中に新たにパラメータ設定処理が指示された場合にはパラメータ設定処理を中止し、既存の接続を切断することなく通信を継続することが可能となる。一方、無線ネットワークに接続中でない場合には、新たに通信パラメータ設定処理を実施することが可能となる。
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態では、パラメータ受信装置が無線ネットワークに接続中であっても、その周波数チャネルがQRコードに含まれているパラメータ設定処理用の周波数チャネルと同一であればパラメータ設定処理を実施する。以下、第2の実施形態について、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
本実施形態における通信システムの構成は図1と同等であり、スマートフォン101、カメラ102およびプリンタ103のハードウェア構成についても第1の実施形態と同様であるため、説明は省略する。
本実施形態における通信システムのシーケンスチャートを、図7を用いて説明する。図7に示すシーケンスチャートでは、第1の実施形態における第2のシーケンスチャートと同様に、パラメータ設定処理の開始前にプリンタ103がAP105の形成する無線ネットワーク106に接続中である(F701)。ここで、プリンタ103のQRコードに含まれているパラメータ設定処理用の周波数チャネルは、AP105の形成する無線ネットワーク106の周波数チャネルと同一である。
はじめに、スマートフォン101において、パラメータ設定処理の開始指示を受付ける。パラメータ設定処理の開始指示があると、スマートフォン101はQRコード撮影のため撮影部を起動する(F702)。この時、例えば「プリンタにQRコードを表示させ、撮影して下さい」といった旨の表示がスマートフォン101の表示部204にされてもよい。続いて、プリンタ103において、パラメータ設定開始指示がある。プリンタ103においてパラメータ設定開始指示を受けると、後述する図7の処理に従って判断を行う。ここでは、プリンタ103は既にAP105と通信中であるが、AP105が形成する無線ネットワーク106の周波数チャネルが、プリンタ103のQRコードに含まれるパラメータ設定処理用の周波数チャネルと同一である。そこで、プリンタ103は、パラメータ設定処理において用いられる認証開始メッセージの待ち受けを開始する(F703)。この時、プリンタ103はQRコードに含まれる周波数チャネル上で認証要求の待ち受けを開始する。QRコードに含まれる周波数チャネルが無線ネットワーク106で使用されている周波数チャネルと同一であるため、無線ネットワーク106の通信を継続しながらパラメータ設定処理のメッセージの待ち受けを行うことができる。
F704以降のフローは、第1の実施形態におけるF403以降と同様であるため説明は省略する。
図8は、本実施形態におけるカメラ102またはプリンタ103が実施するパラメータ設定処理を行う際のフローチャートである。図8のフローチャートは、操作部302を介してユーザからパラメータ設定処理の開始が指示された場合に開始される。なお、以下の説明では、カメラ102またはプリンタ103をパラメータ受信装置と総称する。図8に示すフローチャートも、図6と同様に、制御部305が記憶部306に記憶されたコンピュータプログラムを読み出して実行することにより行われる。
パラメータ受信装置は、パラメータ設定処理の開始指示を受けると、通信部308にて既に別の無線ネットワークに接続中であるか否かを判定する(S801)。この判定については、第1の実施形態におけるS601と同様であるため説明は省略する。
無線ネットワークに接続中であると判定された場合(S801のYes)、接続中の無線ネットワークで使用している周波数チャネルと、QRコードに含まれるパラメータ設定用の周波数チャネルが同一であるか比較する(S802)。ここで、接続中の無線ネットワークで使用している周波数チャネルとは、例えば通信部308にて他のAPが形成するネットワークに接続中である場合、他のAPが形成するネットワークの周波数チャネルである。あるいは、パラメータ受信装置自身が通信部308にてAPとしてネットワークを形成中である場合、自身が形成している無線ネットワークの周波数チャネルである。あるいは、パラメータ受信装置がWi−Fi Direct規格に基づいて特定チャネル上でGO Negotiation Requestを待ち受けている場合、Listen Channelである。
S802における比較の結果、周波数チャネルが異なる場合(S802のNo)、パラメータ設定処理を実行できないと判断し、パラメータ設定処理を中止する(S803)。この時、表示部303に「通信中のためパラメータ設定処理を実施できません」などというメッセージを表示してユーザにパラメータ設定処理の中止を通知してもよい。
一方、S802における比較の結果、周波数チャネルが同一である場合(S802のYes)、接続中の無線ネットワークから切断することなくパラメータ設定処理を実行可能である。従ってパラメータ受信装置は、QRコードに含まれるパラメータ設定処理に用いる周波数チャネルにて、認証要求を待ち受ける(S804)。S804以降の処理については実施形態1における図6のS603以降と同様であるため、説明は省略する。
本実施形態によれば、パラメータ設定用の周波数チャネルと異なる周波数チャネルのネットワークに接続中に新たにパラメータ設定処理が指示された場合には、パラメータ設定処理を中止し、既存の接続を切断することなく通信を継続することが可能となる。一方、既に接続中のネットワークとパラメータ設定用の周波数チャネルが同一であれば、既存の接続を切断することなく新たにパラメータ設定処理を実施可能であり、ユーザの利便性を向上させることが可能となる。
(その他の実施形態)
上記第1の実施形態において、S601で無線ネットワークに接続中であると判定された場合にはパラメータ設定処理を中止している。また、第2の実施形態においては、パラメータ設定用の周波数チャネルと異なる周波数チャネルのネットワークに接続中にはパラメータ設定処理を中止している。しかしながら、これらの場合に自動的にパラメータ設定処理を中止するのではなく、ユーザによる指示に基づいて、パラメータ設定処理を中止するかどうか決定してもよい。即ち、これらの場合に、「接続中の無線ネットワークから切断するか?」といった内容の表示を行い、それに対するユーザからの指示を受付け、その指示に応じてパラメータ設定処理を中止するかどうか決定してもよい。この場合、接続中の無線ネットワークから切断することがユーザによって指示された場合にはパラメータ設定処理を実行することができる。一方、接続中の無線ネットワークからの切断がユーザによって指示されなかった場合にはパラメータ設定処理は中止される。
上記実施形態において、読みとるQRコードは筺体や付属品に印刷されたQRコードに限るものではない。例えば、カメラ102またはプリンタ103がWEBサーバの機能を所持し、WEBページ上でQRコードを表示できるようにしてもよい。また、QRコードでなく、一次元のバーコード、QRコード以外の二次元コードであっても良い。また、QRコードなどの機械が読み取り可能な情報に代えて、ユーザが読みとれる形式の情報であっても良い。
また、上記実施形態において、装置間の通信をIEEE802.11準拠の無線LAN通信により行う場合について説明したが、これに限る物ではない。例えば、ワイヤレスUSB、MBOA、Bluetooth(登録商標)、UWB、ZigBee、NFC等の無線通信媒体を用いて実施してもよい。ここで、MBOAは、Multi Band OFDM Allianceの略である。また、UWBは、ワイヤレスUSB、ワイヤレス1394、WINETなどが含まれる。
また、上記実施形態においては、カメラ102とプリンタ103間で無線LANのインフラストラクチャーモードで接続する場合について説明したがこれに限る物ではない。例えば、無線LANのアドホックモードで接続する場合にも本発明を適用することができる。さらには、カメラ102とプリンタ103がWi−Fi Directの接続機能を保持している場合に、両装置間でWi−Fi Directで接続する場合についても本発明は適用することができる。その場合、カメラ102とプリンタ103は通信パラメータ設定処理の完了後、いずれか一方がWi−Fi DirectにおけるGroup Ownerとして動作し、共有した通信パラメータを用いて無線ネットワークを構築する。Group Ownerでないもう一方の装置がWi−Fi DirectにおけるClientとしてGroup Ownerに接続することでWi−Fi Directでの接続が可能となる。
また、上記実施形態において、カメラ102とプリンタ103はパラメータ設定処理の開始指示に基づいてパラメータ設定処理の開始の判断を行うよう構成されているが、これはユーザからの操作部を通しての指示に限るものではない。例えば1分毎、1時間毎のように所定の間隔で定期的にパラメータ設定処理を開始するよう構成してもよい。あるいは、別種の通信媒体を経由して受信した指示に基づいてパラメータ設定処理を開始してもよい。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
101 スマートフォン
102 カメラ
103 プリンタ
104 第一の無線ネットワーク
105 アクセスポイント
106 第二の無線ネットワーク

Claims (10)

  1. 通信装置であって、
    無線ネットワークに接続中であるか否かを判定する判定手段と、
    無線通信を行う際に用いられる通信パラメータの設定処理に使用される周波数チャネルの情報を含んだ画像を読み取った他の通信装置との間で当該設定処理を開始するための指示を受付ける受付手段と、
    前記受付手段による前記指示の受付けに応じて、前記他の通信装置から送信される前記設定処理の要求を待ち受ける待ち受け手段と、
    前記判定手段によって無線ネットワークに接続中であると判定された場合は、前記受付手段によって前記指示を受付けても前記待ち受け手段による待ち受けを開始せず、前記判定手段によって無線ネットワークに接続中でないと判定された場合は、前記受付手段による前記指示の受付けに応じて前記待ち受け手段による待ち受けを開始するよう制御する制御手段と、
    を有することを特徴とする通信装置。
  2. 通信装置であって、
    無線ネットワークに接続中であるか否かを判定する判定手段と、
    無線通信を行う際に用いられる通信パラメータの設定処理に使用される周波数チャネルの情報を含んだ画像を読み取った他の通信装置との間で当該設定処理を開始するための指示を受付ける受付手段と、
    前記受付手段による前記指示の受付けに応じて、前記他の通信装置から送信される前記設定処理の要求を待ち受ける待ち受け手段と、
    前記判定手段によって接続中であると判定された無線ネットワークで使用されている周波数チャネルと、前記画像に含まれている周波数チャネルとを比較する比較手段と、
    前記判定手段によって無線ネットワークに接続中であると判定され、且つ前記比較手段による比較の結果、周波数チャネルが異なる場合は、前記受付手段によって前記指示を受付けても前記待ち受け手段による待ち受けを開始せず、前記判定手段によって無線ネットワークに接続中であると判定され、且つ前記比較手段による比較の結果、周波数チャネルが同一である場合、もしくは、前記判定手段によって無線ネットワークに接続中でないと判定された場合は、前記受付手段による前記指示の受付けに応じて前記待ち受け手段による待ち受けを開始するよう制御する制御手段と、
    を有することを特徴とする通信装置。
  3. 前記設定処理によって設定された通信パラメータを用いて無線ネットワークを生成する生成手段を更に有することを特徴とする請求項1又は2に記載の通信装置。
  4. 前記設定手段によって設定された通信パラメータを用いて、他の装置が生成した無線ネットワークに接続する接続手段を更に有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の通信装置。
  5. 前記無線通信は、IEEE802.11規格シリーズに準拠した無線LANによる通信であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の通信装置。
  6. 前記通信パラメータは、ネットワーク識別子、暗号方式、暗号鍵、認証方式、認証鍵のうちの少なくとも何れかが含まれることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の通信装置。
  7. 前記画像は、バーコードまたは二次元コードのいずれかであることを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の通信装置。
  8. 無線ネットワークに接続中であるか否かを判定する判定ステップと、
    無線通信を行う際に用いられる通信パラメータの設定処理に使用される周波数チャネルの情報を含んだ画像を読み取った他の通信装置との間で当該設定処理を開始するための指示を受付ける受付ステップと、
    前記指示の受付けに応じて、前記他の通信装置から送信される前記設定処理の要求を待ち受ける待ち受けステップと、
    前記判定ステップによって無線ネットワークに接続中であると判定された場合は、前記指示を受付けても前記待ち受けステップによる待ち受けを開始せず、前記判定ステップによって無線ネットワークに接続中でないと判定された場合は、前記指示の受付けに応じて前記待ち受けステップによる待ち受けを開始するよう制御することを特徴とする通信方法。
  9. 無線ネットワークに接続中であるか否かを判定する判定ステップと、
    無線通信を行う際に用いられる通信パラメータの設定処理に使用される周波数チャネルの情報を含んだ画像を読み取った他の通信装置との間で当該設定処理を開始するための指示を受付ける受付ステップと、
    前記指示の受付けに応じて、前記他の通信装置から送信される前記設定処理の要求を待ち受ける待ち受けステップと、
    前記判定ステップによって接続中であると判定された無線ネットワークで使用されている周波数チャネルと、前記画像に含まれている周波数チャネルとを比較する比較ステップと、
    前記判定ステップによって無線ネットワークに接続中であると判定され、且つ前記比較ステップによる比較の結果、周波数チャネルが異なる場合は、前記指示を受付けても前記待ち受けステップによる待ち受けを開始せず、前記判定ステップによって無線ネットワークに接続中であると判定され、且つ前記比較ステップによる比較の結果、周波数チャネルが同一である場合、もしくは、前記判定ステップによって無線ネットワークに接続中でないと判定された場合は、前記指示の受付けに応じて前記待ち受けステップによる待ち受けを開始することを特徴とする通信方法。
  10. 請求項1乃至7の何れか一項に記載の通信装置としてコンピュータを動作させるためのプログラム。
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