JP2019195222A - 個人用健康装置、及び、個人用健康装置と演算装置とのペアリング方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この特許出願は、「個人用健康装置と演算装置との無線ペアリング」と題され、2013年3月12日に出願された米国仮特許出願第61/777,467号、並びに「個人用健康装置と演算装置との無線ペアリング」と題され、2014年3月12日に出願された米国出願第14/206,077号の利益を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書に開示された実施形態は、個人用健康装置に係り、より詳細には、個人用健康装置と演算装置との無線ペアリングに関する。
しかしながら、無線でPHDを演算装置に接続するためには、しばしば、PHDを演算装置に同期させ又はペアリング(pairing)しなければならない。このペアリングは、通常、予め設定された秘密鍵を一方又は両方の装置に入力することにより行われる。BGMその他のPHD等、限られたユーザインタフェースを有する装置にキー入力することは、一般的に面倒である。このために、秘密鍵は、0000又は1234等のような分かりきった数に設定されることが多い。これは、何者かが秘密鍵を推測する危険性を増大させる。また、限られたユーザインタフェースを有する装置に秘密鍵を打ち込むことは、1つ以上の入力誤りの発生の危険性を増大させる。他の既存のペアリング技術には、無線周波数(RF)を介してクリアテキスト(暗号化されていない文字列)で鍵を送信するというものがあるが、それによると傍受者がペアリング情報を容易に得ることができる。
また、様々な実施形態に関連して提示される例の各々は、説明的であることを意図されたものであり、限定的であることを意図されたものではない。
さらに、図は必ずしも縮尺通りではなく、特定の構成要素の詳細を示すために、いくつかの特徴は強調され得る(また、図に示されるいかなる大きさ、材料及び類似の詳細も、説明的であることを意図されたものであって、限定的であることを意図されたものではない)。
したがって、本明細書に開示される具体的な構造上及び機能上の詳細は、制限的なものとしてではなく、単に、開示される実施形態を様々に用いることを当業者に教示するための代表的な根拠としてのみ解釈されるべきである。
とりわけ、主題は、例えば、方法、装置、構成要素、又はシステムとして具現化され得る。よって、実施形態は、例えば、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの任意の組み合わせの形をとってもよい。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されることを意図されていない。
また、本開示においてフローチャートとして示され説明されている方法の実施形態は、技術のより完全な理解を提供するために、一例として提示されるものである。開示される方法は、本明細書に示される動作及び論理フローに限定されない。様々な動作の順序が変更されたり、大きな動作の一部として説明されているサブの動作が独立して実行されたりする、代替的な実施形態が考えられる。
典型的には、「又は」が、A,B,又はCのような羅列を関連付けるために用いられる場合、包含的な意味でA,B,及びCを意味することが意図されると共に、排他的な意味でA,B,又はCを意味することが意図される。
加えて、本明細書において用いられる「1つ以上の」という用語は、少なくとも部分的には文脈に応じて、単数形の意味での任意の特徴、構造、又は特性を説明するために用いられてもよいし、あるいは複数形の意味での特徴、構造、又は特性の組み合わせを説明するために用いられてもよい。
同様に、「1つの(a)」、「1つの(an)」、又は「その(the)」といった用語も、やはり、少なくとも部分的には、文脈に応じて単数形の用法を伝達するか、又は複数形の用法を伝達するものと理解され得る。
さらに、「基づいて」という用語は、必ずしも排他的な一連の要因を伝達することを意図されているのではなく、やはり少なくとも部分的に文脈に応じて、必ずしも明確に記載されていない追加的な要因の存在を容認し得るものとして理解されてもよい。
演算装置の非限定的な例は、コンピュータ、ラップトップ型コンピュータ、タブレット、スマートフォン、デジタルカメラ、テレビ、情報端末、車両用計器盤、高性能なA/V装置(例えば、DVD/ブルーレイプレーヤ)、電子ガラス、車両用ヘッドアップディスプレイ、ビデオプロジェクタ、又は類似の装置を含むが、これらに限られない。
本明細書においては、BGMに関して記載するが、本明細書における説明は、どんなPHDにも適用することができる。PHDと演算装置との安全なペアリングは、ペアリングのプロセスの際の傍受を事実上排除すると共に、2つの装置の間での通信の信頼性を大いに高める。
BGM105は、演算装置110との通信において使用する秘密鍵を取得する(ステップ205)。BGM105は、例えば、秘密鍵を(例えばランダム又は擬似ランダム鍵生成器を介して)生成すること、秘密鍵をユーザからの入力として受信すること、及び/又は秘密鍵を(例えば走査機構又はデジタルカメラを介して)読み取ることによって、秘密鍵を取得することができる。
以下により詳細に説明するように、BGM105は、第1の通信媒体115を介して演算装置110に秘密鍵を送信する(ステップ210)。一実施形態において、BGM105は、演算装置110から無線による第2の通信媒体120を介してペアリング情報を受信する(ステップ215)。
無線通信チャネルの例としては、WiFi、Bluetooth(登録商標)、Bluetooth Smart(登録商標)、ANT/ANT+(登録商標)、ZigBee(登録商標)、セルラ、近接通信(NFC)等の無線周波数(RF)、光(例えばバーコード、IRDA、OCR、又は類似の装置)、音(例えば超音波、亜音速/振動、又は類似の音)、磁気、熱、電気(例えば抵抗、インピーダンス、電圧、電流)、又は類似のチャネルを含むが、これらに限られない。
次に、BGM105は、演算装置110とのペアリングを完成させる(ステップ220)。したがって、BGM105、演算装置110間で秘密鍵及びペアリング情報を通信するために異なる通信チャネル又は媒体が用いられるため、システム100は、BGM105と演算装置110との間での「混合モード」のペアリング方法を可能にする。
安全上の理由から、特定の装置を認識できること、ひいては装置が所定のBluetooth(登録商標)装置に接続できるようにする制御を可能にすることが必要である。同時に、Bluetooth(登録商標)装置は、ユーザの介在なしに(例えば範囲内に入るとすぐに)接続を確立することができるので有用である。
この競合を解決するために、Bluetooth(登録商標)は、ボンディングと呼ばれるプロセスを用い、ボンドは、ペアリングと呼ばれるプロセスを通じて生成される。ペアリングのプロセスは、ユーザからのボンド生成の具体的な要求(例えば、ユーザが「Bluetooth(登録商標)装置を追加」することを明確に要求する)によってトリガされるか、又は、セキュリティの目的で装置の識別が(初めて)必要とされるサービスに接続するときに自動的にトリガされる。
一実施形態において、BGM105のユーザが(ボタンを押下する等の)動作を開始して、BGM105に対してペアリングを開始するモードにする。あるいは、BGM105がペアリングを開始するモードに自動的に遷移する。同様に、演算装置110のユーザは、演算装置110をペアリングの待機モードにする動作を行うことができ、又は演算装置110は、待機モードに自動的に遷移することができる。
上述のように、BGM105は、秘密鍵を生成又は取得する(例えば、BGM105は予め設定された秘密鍵を用いる)。BGM105は、秘密鍵に対応した光信号310を送信する(例えば点滅させる)。光信号310は、可視スペクトルに限定されない。光信号310(以下では光学信号310とも称される)は単一波長でも多波長でもあり得る。多波長の光信号310は、信号を基数Nで暗号化することができ、ここでN−1は、利用可能な波長の数である。一実施形態において、信号310は、振幅変調(AM)又は周波数変調(FM)といった他の暗号化方法と組み合わせ可能である。
一実施形態において、演算装置110は、受信した秘密鍵を利用して、暗号化されたペアリング情報330をBluetooth(登録商標)(又は第1の通信媒体(光学)とは異なる何らかの第2の通信媒体)を介して送信する。BGM105は、秘密鍵を知っている唯一の他の装置であり、したがって、Bluetooth(登録商標)メッセージを復号化することのできる唯一の装置である。BGM105は、Bluetooth(登録商標)メッセージを復号化し、Bluetooth(登録商標)セキュアリンクを介したペアリングを完成させる。
演算装置110は、音声信号405を秘密鍵に変換し、受信した秘密鍵を用いて、暗号化されたペアリング情報420をBluetooth(登録商標)(又は第1の通信媒体(音声)とは異なる何らかの第2の通信媒体)を介して送信する。BGM105は、Bluetooth(登録商標)メッセージを復号化し、Bluetooth(登録商標)のセキュアリンクを介したペアリングを完成させることのできる唯一の他の装置である。
有線接続505の例としては、USBケーブル、シリアルケーブル、RS−232ケーブル、光ファイバケーブル、又はBGM105と演算装置110とを物理的に接続することのできる任意の他の物理的通信リンクを含むが、これらに限られない。
一実施形態においては、有線接続505にて接続し、演算装置110及びBGM105のオーディオジャックを介してデータを送信する。
一実施形態において、BGM105は、BGM105と演算装置110とをペアリングするために必要とされる追加的なペアリング情報を、Bluetooth(登録商標)330を介して(あるいは、別の一実施形態においては、有線接続505を介して)演算装置110に送信する。
パターン605は、ディスプレイ画面610上で見ることのできる1つ以上の単語、文字、記号、図形、映像、アニメーション、デザイン、及び/又は、これらの何れか1つ以上の配置であってもよい。演算装置110は、自身のカメラ315を用いてパターンの写真615を撮影する。演算装置110は、この写真615から、復号化されたパターン620を確定する。
一実施形態において、図6では、パターン「12BEF4」として示されている復号化されたパターン620が秘密鍵である。演算装置110は、秘密鍵を用いて、暗号化されたペアリング情報625をBluetooth(登録商標)(又は何らかの他の第2の通信媒体)を介して送信する。BGM105は、秘密鍵を知っている唯一の他の装置である。
したがって、Bluetooth(登録商標)のメッセージを復号化し、Bluetooth(登録商標)のセキュアリンクを介したペアリングを完成させることのできる唯一の装置である。
また、Bluetooth(登録商標)を用いる場合には、傍受者は、典型的なNFCとは異なる混合モード方法のペアリングを予期する必要があるであろう。
上述のように、演算装置110は、暗号化された秘密鍵を変更することを選択でき、BGM105により送信された当初の秘密鍵を用いて新たな鍵データを暗号化することにより、新たな秘密鍵をBluetooth(登録商標)を介してBGM105に送信する。そのとき、BGM105及び演算装置110の両方が新たに確定された秘密鍵に切り替えることが可能である。
二人の装置所有者が各装置を一緒にタップしてペアリングするタップツーペア(tap−to−pair)式の構成は、追加的な電子部品を有し、したがってより費用がかかるが、上述のペアリングはこれとは異なり、専用のハードウェアを必要としないので、より費用効率の高いソリューションとなっている。
一実施形態においては、BGM105の製造者が、先に述べた実施形態のうち1つ以上の能力を有するBGM105を製造するであろう。
一実施形態において、ユーザがPHDを用いて別のPHDを制御するが、これは前者のPHDを後者のPHDとペアリングすることにより行われる。
例えば、糖尿病のユーザは、ユーザの所有するBGMをユーザのインシュリンポンプとペアリングすることができる。すると、ユーザは、自身の血糖を、自身のBGMを用いて検査することができると共に、記載されたペアリング技術のうち1つ以上を介して、ユーザのインシュリンポンプによりユーザに投与されるインシュリンの量を調整することができる。
一実施形態において、PHD(例えばBGM105)は、ユーザが多くの装置のうちどの装置をPHDとペアリングしたいかを選択することのできるオプション又はディスプレイ画面を有する。
そうでない場合には、PHD105は、PHD105のプロファイルに応じて、1つ以上のLED、ポケベル等の信号発信器、スピーカ若しくは圧電体、有線ケーブル、又はLCDパターンといった第1の通信媒体の送信装置を使用可能(イネーブル)にする(ステップ715)。
次に、PHD105は、第1の通信媒体上で秘密鍵を送信する(ステップ720)。PHD105は、第2の通信媒体に切り替え(ステップ725)、第2の通信媒体上で演算装置110とのペアリングを完成させる(ステップ730)。
上述のように、第2の通信媒体は、例えばRF(WiFi、Bluetooth(登録商標)、Bluetooth Smart(登録商標)、ANT/ANT+(登録商標)、ZigBee(登録商標)、NFC(登録商標)、又は類似の媒体)であってもよい。すると、PHD105は、第2の通信媒体を介してデータを受信又は送信することができる(ステップ735)。
PHD105は、データが送信及び/又は受信されたとき等、後の時点で通信(接続)セッションを終了させる(ステップ740〜745)。
一実施形態において、ユーザは、ペアリングする装置を選択する(ステップ810)。最初にどちらの装置(PHD105又は演算装置110)がペアリングモードにされるかの順序は重要でないかもしれない。演算装置110がバーコードを指示するPHD105のプロファイルを有する場合には、演算装置110は、カメラ又はバーコードスキャナを用いてPHD105上のバーコード化されたラベルを読み取る。PHD105のプロファイルがバーコードとは異なる媒体を含む場合には、演算装置110は、第1の媒体の受信装置をイネーブルする(ステップ815)。
第1の媒体の受信装置は、フォトセンサ、カメラ、マイクロホン、又は有線ケーブルであってもよい。演算装置110は、ある期間、その受信機でPHD105の信号を探す(ステップ820〜825)。PHD105が見つからなければ、演算装置110は、ユーザに、PHD105が見つからなかった旨を警告することができる(ステップ830)。
ステップ820において、PHD105が見つかった場合には、演算装置110は、第1の通信媒体を介して秘密鍵を受信する(ステップ835)。
ペアリングの別の一例は、スマートフォン又はタブレットとペアリングされたパルスオキシメータ、血圧カフ、インシュリンポンプ、心拍数モニタを含むが、これに限られない。
また、演算装置110は、1つ以上の大容量記憶装置、1つ以上の電源、1つ以上の有線又は無線ネットワークインタフェース、1つ以上の入力/出力インタフェース、又は、iOS(登録商標)、Android(登録商標)、Windows(登録商標)XP(登録商標)、Windows(登録商標)7、Windows(登録商標)8、Mac(登録商標)OS X(登録商標)、Unix(登録商標)、Linux(登録商標)、FreeBSD(登録商標)等といった1つ以上のオペレーティングシステムも含んでいてもよい。
一実施形態において、演算装置110は、データベースをホストするか又はデータベースと通信する。データベースは、演算装置110から局所的に又は遠隔的に格納されてもよい。
同様に、異なるアーキテクチャを採用し得る、あるいは異なるプロトコルに準拠し又は互換性を有し得るサブネットワークが、大きなネットワーク内で相互運用してもよい。様々な種類の装置が利用可能にされて、例えば異なるアーキテクチャ又はプロトコルの相互運用能力を提供してもよい。1つの例示的な例としては、ルータが、さもなければ分離して独立しているLANの間に、リンクを提供してもよい。
さらに、無線ネットワークは、無線リンク等により連結された端末、ゲートウェイ、ルータ等のシステムをさらに含んでいてもよく、これは、ネットワークトポロジが時には速くさえ変化し得るように、自由に又はランダムに移動してもよく、あるいは任意に編成されてもよい。
さらに、無線ネットワークは、ロングタームエボリューション(LTE:Long Term Evolution)、WLAN、無線ルータ(WR:Wireless Router)メッシュ、又は第2、第3、又は第4世代(2G,3G,又は4G)セルラ技術、又は類似のネットワークを含む複数のネットワークアクセス技術を採用してもよい。ネットワークアクセス技術が、例えば移動度の異なるクライアント装置等の装置の広いエリアカバレッジを可能にしてもよい。
図9に示すように、演算装置910(及び/又はPHD105)は、1つ以上の処理装置(本明細書においてはコンピュータ処理装置(CPU)とも称される)922を含んでいてもよく、これは少なくとも1つのコンピュータバス925と接続する。
メモリ930は、永続性記憶装置であってもよく、コンピュータバス925と接続する。メモリ930は、RAM932及びROM934を含む。
ROM934は、BIOS940を含む。メモリ930は、コンピュータバス925とインタフェースして、オペレーティングシステム941、アプリケーションプログラム942、デバイスドライバ、並びに、プログラムコード及び/又は本明細書に記載の機能性、例えば本明細書に記載のプロセスフローのうち1つ以上を組み込んだコンピュータ実行可能なプロセスのステップを備えたソフトウェアプログラムとして、例えばソフトウェアモジュールのメッセンジャ943、ブラウザ945の実行時に、メモリ930に記憶された情報をCPU922に提供する。
CPU922は、先ず、例えばメモリ930、データ記憶媒体944、取り外し可能なメディアドライブ、及び/又は他の記憶デバイス等の記憶装置から、コンピュータ実行可能なプロセスのステップをロードする。すると、CPU922は、ロードされたコンピュータ実行可能なプロセスのステップを実行するために、記憶されたプロセスのステップを実行することができる。記憶されたデータ、例えば記憶デバイスにより記憶されたデータは、コンピュータ実行可能なプロセスのステップの実行中、CPU922によりアクセスされ得る。
一例として、コンピュータ可読媒体は、データの有形又は固定記憶のためのコンピュータ可読記憶媒体、又はコードを含む信号の一時的な解釈のための通信媒体を備えていてもよいが、これらに限られるものではない。
本明細書において用いられるコンピュータ可読記憶媒体は、(信号とは対照的に)物理的な記憶装置又は有形の記憶装置を指し、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール又は他のデータといった情報を有形に記憶するための任意の方法又は技術で実施された、揮発性及び不揮発性、取り外し可能及び取り外し不可能な媒体を無制限に含む。
コンピュータ可読記憶媒体は、RAM、ROM、EPROM、EEPROM、フラッシュメモリ又は他の固体メモリ技術、CD−ROM、DVD、又は他の光学式記憶、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置又は他の磁気記憶装置、若しくは任意の他の物理的又は物質的な媒体であって所望の情報又はデータ又は命令を有形に記憶するために使用可能でありコンピュータ又はプロセッサによりアクセス可能なものを含むが、これらに限られない。
モジュールは、サブのモジュールを含み得る。モジュールのソフトウェアコンポーネントは、コンピュータ可読媒体上に記憶されてもよい。モジュールは、1つ以上の演算装置に一体化されてもよく、あるいは1つ以上の演算装置によりロード及び実行されてもよい。1つ以上のモジュールは、1つのエンジン又はアプリケーションにグループ化されてもよい。
この点に関し、本明細書に記載の異なる実施形態の任意の数の特徴が単一又は複数の実施形態にまとめられてもよく、本明細書に記載された全ての特徴よりも少なく又は多くの特徴を有する代替的な実施形態が可能である。また、機能性は、全部又は一部が、現在知られている又は知られるようになる手法で、複数の構成要素の間で分散されてもよい。
したがって、本明細書に記載の機能、特徴、インタフェース及び好みの設定を実現するにあたっては、無数のソフトウェア/ハードウェア/ファームウェアの組み合わせが可能である。
さらに、現在及び今後当業者により理解され得る通り、本開示の範囲は、記載の特徴及び機能及びインタフェースを実行するための従来知られている手法、並びに本明細書に記載のハードウェア、ソフトウェア又はファームウェア構成要素に対してなされ得る変更及び修正をカバーする。
Claims (12)
- プロセッサと、
前記プロセッサにより実行されるプログラムを記憶したコンピュータ可読媒体と、
を備え、
前記プログラムは、
光又は音を含む第1の通信媒体を介して演算装置に、前記光の信号又は前記音の信号から得られる暗号化された秘密鍵を通信するために前記プロセッサにより実行される送信ステップと、
前記第1の通信媒体とは異なる、無線通信チャネルを含む第2の通信媒体を介して、前記演算装置から、前記秘密鍵を利用して暗号化されたペアリング情報を受信するために前記プロセッサにより実行される受信ステップと、
前記ペアリング情報を受信すると、前記演算装置に個人用健康装置をペアリングするために前記プロセッサにより実行されるペアリングステップと、
を含む、個人用健康装置。 - 前記第1の通信媒体を介して前記秘密鍵を前記演算装置に通信するための前記送信ステップは、前記演算装置に有線通信リンクを介して前記秘密鍵を送信するために前記プロセッサにより実行される送信ステップをさらに含む、請求項1に記載の個人用健康装置。
- 前記ペアリングステップは、前記秘密鍵を変更するために前記プロセッサにより実行される鍵変更ステップをさらに含む、請求項1に記載の個人用健康装置。
- 前記秘密鍵を生成するために、前記プロセッサにより実行される生成ステップをさらに含む、請求項1に記載の個人用健康装置。
- 前記個人用健康装置を、該個人用健康装置と前記演算装置とのペアリングを開始するモードに設定するために前記プロセッサにより実行されるペアリングの開始ステップをさらに含む、請求項1に記載の個人用健康装置。
- 前記第1の通信媒体を介して前記演算装置に前記秘密鍵を通信することにより、近接通信(NFC)チップが不要である、請求項1に記載の個人用健康装置。
- 個人用健康装置により、光又は音を含む第1の通信媒体を介して演算装置に、前記光の信号又は前記音の信号から得られる暗号化された秘密鍵を送信することと、
前記個人用健康装置により、前記第1の通信媒体とは異なる、無線通信チャネルを含む第2の通信媒体を介して、前記秘密鍵を利用して暗号化されたペアリング情報を前記演算装置から受信することと、
前記個人用健康装置により、前記ペアリング情報を受信すると、前記個人用健康装置を前記演算装置にペアリングすることと、
を含む個人用健康装置と演算装置とのペアリング方法。 - 前記個人用健康装置により前記演算装置に前記第1の通信媒体を介して前記秘密鍵を送信することは、前記個人用健康装置により有線通信リンクを介して前記演算装置に前記秘密鍵を送信することをさらに含む、請求項7に記載の個人用健康装置と演算装置とのペアリング方法。
- 前記個人用健康装置を前記演算装置にペアリングすることは、前記秘密鍵を変更することをさらに含む、請求項7に記載の個人用健康装置と演算装置とのペアリング方法。
- 前記個人用健康装置により前記秘密鍵を生成することをさらに含む、請求項7に記載の個人用健康装置と演算装置とのペアリング方法。
- 前記個人用健康装置を、該個人用健康装置と前記演算装置とのペアリングを開始するモードに設定することをさらに含む、請求項7に記載の個人用健康装置と演算装置とのペアリング方法。
- 演算装置により個人用健康装置から、光又は音を含む第1の通信媒体を介して、前記光の信号又は前記音の信号から得られる暗号化された秘密鍵を受信することと、
前記演算装置により前記個人用健康装置に、前記第1の通信媒体とは異なる、無線通信チャネルを含む第2の通信媒体を介して、前記秘密鍵を利用して暗号化されたペアリング情報を送信することと、
前記演算装置と前記個人用健康装置とにより前記第2の通信媒体を介して前記個人用健康装置と前記演算装置との間のペアリングを確立することと、
を含む個人用健康装置と演算装置とのペアリング方法。
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