JP2021100233A - Gateway device with built-in server module and communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信システムのゲートウェイ装置に関し、特に、モノのインターネット(IoT)システムに適するサーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置、及びその通信システムに関する。 The present invention relates to a gateway device for a communication system, and more particularly to a gateway device with a built-in server module suitable for an Internet of Things (IoT) system, and a communication system thereof.
従来の無線通信技術は、特に2つの異なるネットワークドメイン間では、ゲートウェイ(gateway)を介してデータの受送信を行っている。従来の無線ゲートウェイでは、様々な端末から受信したパケットを処理するゲートウェイ回路、ゲートウェイを操作するコントローラ、及び信号を送信するトランシーバが配置されている。ネットワークシステムでは、様々な端末によって生成された大量のデータパケットを処理するために、複数のワイヤレスゲートウェイが使用される場合がある。 Conventional wireless communication technology sends and receives data via a gateway, especially between two different network domains. In a conventional wireless gateway, a gateway circuit for processing packets received from various terminals, a controller for operating the gateway, and a transceiver for transmitting signals are arranged. Network systems may use multiple wireless gateways to process large amounts of data packets generated by various terminals.
図1では、特定の無線ネットワークシステムにおいて、端末装置によるメッセージを処理するための従来のネットワークシステムの構成を示す模式図である。ネットワークシステムは、複数の無線ゲートウェイ101、102、103が配置される。無線ゲートウェイ101、102又は103はそれぞれ、長距離通信および低電力消費を特徴とし、IoT(モノのインターネット)ネットワークに適合されたLoRa(長距離)コンセントレータであり得る。LoRaコンセントレータは双方向通信が可能であり、ネットワーク内の端末装置A、B、C、D、Eに接続される。端末装置A、B、C、DおよびEは、IoTにおける様々なセンサーおよび電子装置であってもよい。無線ゲートウェイ101、102、103は、端末装置A、B、C、D、Eによってアップロードされたデータパケットを処理するために使用される。端末装置A、B、C、D、Eはそれぞれ、同じ又は異なる無線ゲートウェイ101、102又は103にコネクトすることができ、それに採用された通信プロトコルは、例えば、Wi−Fi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、LoRa、又はZigbee(登録商標)が挙げられており、データを各端末装置A、B、C、D、Eに送信される。また、無線ゲートウェイ101、102又は103は、ネットワークサーバー110を介してメッセージをバックエンドサービス設備111、112および113に配信することもできる。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional network system for processing a message by a terminal device in a specific wireless network system. In the network system, a plurality of
例えば、上記の端末装置A、B、C、D、Eが、工場の異なる場所に配置された、例えば、煙検知器、温度および湿度センサー、輝度センサー、電気検知器、画像モニター、各種の電子ノードなど様々な環境サーバーであってもよい。工場の異なる場所に設置されている端末装置A、B、C、D、Eからデータを受信するために、いくつかの重要な場所に無線ゲートウェイ101、102、103をセットアップすべき、さらにネットワークサーバー111が使用される。それにより、異なるゲートウェイからのデータを収集してバックエンドアプリケーションで使用される。バックエンドサービス設備111、112および113によって提供されるのは、電気の監視、温度および湿度の監視、人員の動きの監視、および機器の監視であり、それにより、IoTエコシステムが実現される。
For example, the above terminal devices A, B, C, D, E are arranged in different places in the factory, for example, smoke detector, temperature and humidity sensor, brightness sensor, electric detector, image monitor, various electronic devices. It may be various environment servers such as nodes.
本発明は、IoTに適用するサーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置及び通信システムを開示する。その技術的な目的の1つとしては、元々IoTにおけるサーバーホストの代わりに、その全部又は一部の機能をサーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置で実行させることにより、元々サーバーホストにより操作されていた作業を分担でき、それにより、IoTのサービス範囲を柔軟的に拡張できる。 The present invention discloses a gateway device and a communication system with a built-in server module applied to IoT. One of its technical purposes is to perform all or part of its functions on the gateway device built into the server module instead of the server host in IoT, so that the work originally operated by the server host can be performed. It can be shared, and as a result, the service range of IoT can be flexibly expanded.
上記の目的を実現するために、本発明によるサーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置は、従来のゲートウェイモジュールと、それに組み込まれたサーバーモジュールとを一括的に実行させる。ゲートウェイモジュールには、記憶装置及び通信回路が配置され、通信回路でIoTにおける1つ又は複数の端末装置と通信接続して、ゲートウェイの機能を果たせる。前記サーバーモジュールは、記憶装置に記憶されたサーバープログラム及び命令セットにより様々なソフトウェアサービスを実現する。 In order to realize the above object, the gateway device with a built-in server module according to the present invention collectively executes a conventional gateway module and a server module incorporated therein. A storage device and a communication circuit are arranged in the gateway module, and the communication circuit can communicate with one or more terminal devices in the IoT to perform the function of the gateway. The server module realizes various software services by a server program and an instruction set stored in a storage device.
サーバーモジュールによるソフトウェアサービスは、例えば、使用者がIoTを管理できるユーザーインターフェースを提供する、管理インターフェースモジュールを提供する例えば、IoTサーバーモジュールでは、長距離広域ネットワークゲートウェイ(LoRa Gateway)及び長距離広域ネットワークサーバー(LoRa Server)によるメッセージを処理し、例えば、暗号化および復号化の処理を実行する。 The software service by the server module provides a management interface module, for example, providing a user interface in which the user can manage the IoT. For example, in the IoT server module, a long-distance wide area network gateway (LoRa Gateway) and a long-distance wide area network server. Processes the message by (LoRa Server) and executes, for example, encryption and decryption processes.
さらに、前記ユーザーインターフェースとしては、ウェブページ又はアプリケーションで起動されるインターフェースであってもよい。管理者は、IoTの操作パラメータを設定するために、コンピューター装置によって、サーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置に接続することができる。 Further, the user interface may be an interface launched by a web page or an application. The administrator can connect to the gateway device built in the server module by the computer device to set the operation parameters of the IoT.
さらに、サーバーホストには、アプリケーションインターフェース(API)が配置されてもよい。アプリケーションインターフェースは、サーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置と、1つ又は複数のサーバーホストとの間にメッセージの受送信を行う手段を規定するために用いられる。ゲートウェイ装置は、そのアプリケーションインターフェースを介してサーバーホストの情報をアクセスするようになる。 Further, an application interface (API) may be arranged on the server host. The application interface is used to specify a means for sending and receiving messages between a gateway device built in a server module and one or more server hosts. The gateway device will access the server host information through its application interface.
さらに、サーバーモジュールは、ウェブページアクセスモジュール、オンラインプログラミングモジュール、アプリケーション処理モジュール、データベースモジュール及びメッセージ処理モジュール等のソフトウェアモジュールの1つを含んでもよい。 Further, the server module may include one of software modules such as a web page access module, an online programming module, an application processing module, a database module and a message processing module.
特定の実施形態において、サーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置を含む通信システムが開示される。サーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置には、ゲートウェイモジュールと内蔵のサーバーモジュールが配置されており、IoTにおける1つ又は複数の端末装置と接続して、1つ又は複数の端末装置によるメッセージを転送するために用いられる。 In certain embodiments, a communication system including a gateway device with a built-in server module is disclosed. A gateway module and a built-in server module are arranged in a gateway device with a built-in server module, in order to connect to one or more terminal devices in IoT and transfer a message from one or more terminal devices. Used.
さらに、サーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置では、通信回路が1つ又は複数のサーバーホスト、又はIoTにおける別のゲートウェイ装置と接続するために用いられる。ここでの別のゲートウェイ装置とは、サーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置と異なり、伝統的なゲートウェイ機能を果たせ、メッセージをサーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置に転送するものという。 Further, in a gateway device with a built-in server module, a communication circuit is used to connect to one or more server hosts or another gateway device in IoT. The other gateway device here is different from the gateway device with a built-in server module, which can perform the traditional gateway function and transfer the message to the gateway device with a built-in server module.
本発明の特徴及び技術内容がより一層分かるように、以下本発明に関する詳細な説明と添付図面を参照する。しかし、提供される添付図面は参考と説明のために提供するものに過ぎず、本発明の特許請求の範囲を制限するためのものではない。 In order to further understand the features and technical contents of the present invention, the detailed description and the accompanying drawings relating to the present invention will be referred to below. However, the accompanying drawings provided are provided for reference only and are not intended to limit the scope of the claims of the present invention.
下記より、具体的な実施例で本発明が開示する「サーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置及び通信システム」に係る実施形態を説明する。当業者は本明細書の公開内容により本発明のメリット及び効果を理解し得る。本発明は他の異なる実施形態により実行又は応用できる。本明細書における各細節も様々な観点又は応用に基づいて、本発明の精神逸脱しない限りに、均等の変形と変更を行うことができる。また、本発明の図面は簡単で模式的に説明するためのものであり、実際的な寸法を示すものではない。以下の実施形態において、さらに本発明に係る技術事項を説明するが、公開された内容は本発明を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments relating to the "gateway device and communication system with a built-in server module" disclosed by the present invention in specific examples will be described. Those skilled in the art can understand the merits and effects of the present invention from the published contents of the present specification. The present invention can be implemented or applied by other different embodiments. Each subsection in the present specification can also be uniformly modified and modified based on various viewpoints or applications as long as it does not deviate from the spirit of the present invention. Further, the drawings of the present invention are for simple and schematic explanations, and do not show practical dimensions. In the following embodiments, the technical matters relating to the present invention will be further described, but the published contents are not limited to the present invention.
なお、本明細書において「第1」、「第2」、「第3」等の用語で各種の部品又は信号を説明する可能性があるが、これらの部品又は信号はこれらの用語によって制限されるものではない。これらの用語は、主として一つの部品と別の部品、又は一つの信号と別の信号を区分するためのものであることが理解されたい。また、本明細書に用いられる「又は」という用語は、実際の状況に応じて、関連する項目中の何れか一つ又は複数の組合せを含み得る。 In this specification, various parts or signals may be described by terms such as "first", "second", and "third", but these parts or signals are limited by these terms. It's not something. It should be understood that these terms are primarily intended to distinguish one component from another, or one signal from another. Also, the term "or" as used herein may include any one or more combinations of related items, depending on the actual circumstances.
IoT(Internet of Things,IoT)に適用される無線通信技術では、例えば、低消費電力広域無線ネットワーク技術(LoRa)、Bluetooth(登録商標)低エネルギー(BLE,Bluetooth Low Energy)、Zigbee(登録商標)がよく見られる。そのような通信技術の通信プロトコルは、IoT作動の特性を配慮したので、低消費電力の特性をもつ。図1に示すように、よく見られるIoT通信システムにおいて、複数の端末装置(例えば、A、B、C、D、E)が配置され、それらは、通信システムに配置される、例えば、煙検知器、温度および湿度センサー、輝度センサー、電気検知器、画像モニター、各種の電子ノードなど様々な検知装置及び/又は電子装置である。各所に配置される端末装置が発送する信号を受信するために、一般には、いくつかの主要な位置に無線ゲートウェイ(例えば、図1に示された101、102、103)を配置するようになる。通信システムにも、サーバーホスト(例えば、図1に示された111)が配置され、それにより、異なる各ゲートウェイによるデータを収集して、バックエンドアプリケーションに提供し、完全的な通信システムを実現できる。 The wireless communication technology applied to IoT (Internet of Things, IoT) includes, for example, low power consumption wide area wireless network technology (LoRa), Bluetooth (registered trademark) low energy (BLE, Bluetooth Low Energy), and Zigbee (registered trademark). Is often seen. The communication protocol of such a communication technology has a characteristic of low power consumption because the characteristic of IoT operation is taken into consideration. As shown in FIG. 1, in a common IoT communication system, a plurality of terminal devices (eg, A, B, C, D, E) are arranged and they are arranged in the communication system, for example, smoke detection. Various detection devices and / or electronic devices such as devices, temperature and humidity sensors, brightness sensors, electrical detectors, image monitors, and various electronic nodes. In order to receive signals sent by terminal devices arranged in various places, wireless gateways (for example, 101, 102, 103 shown in FIG. 1) are generally arranged at some major positions. .. The communication system is also equipped with a server host (eg, 111 shown in FIG. 1), which allows data from different gateways to be collected and provided to back-end applications for a complete communication system. ..
本発明は、サーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置と、そのゲートウェイ装置を含む通信システムとを開示する。ゲートウェイ装置の実施形態の1つとしては、図2に示したゲートウェイ装置の基本回路素子の実施形態図を参照されたい。 The present invention discloses a gateway device having a built-in server module and a communication system including the gateway device. As one of the embodiments of the gateway device, refer to the embodiment diagram of the basic circuit element of the gateway device shown in FIG.
図2には、ゲートウェイ装置20の主な回路素子を示す。それらの回路素子は、機能によって、従来のゲートウェイ機能を実現するゲートウェイモジュールとサーバーモジュールに分けられる。ゲートウェイモジュールが実現する、例えば、伝統的なゲートウェイ機能では、主にパケットの宛先に基づいて、異なるネットワークセグメントの間でパケットデータを転送することとなる。ゲートウェイモジュールでは、主な素子は、図面に示したプロセッサー201、メモリ202、記憶装置203及び通信回路、並びに、この実施形態に制限されないが、この例に示したLoRa送受信器(LoRa transceiver)204及びLoRa集信機(LoRa concentrator,)205である。サーバーモジュールは、記憶装置203に記憶されたサーバープログラム及び命令セットで実現できる。
FIG. 2 shows the main circuit elements of the
長距離広域ネットワーク通信技術(LoRa)が採用されるIoTゲートウェイ装置を例として説明すれば、それにゲートウェイ装置20から送受信するメッセージを処理するためのプロセッサー201と、バスによりプロセッサー201に電気的に接続されるメモリ202及び記憶装置203とが配置される。メモリ202は、ゲートウェイ装置20の作動に必要としたメモリであり、記憶装置203は、例えば、磁気メモリハードディスク又はソリッドステートドライブで実現する記憶媒体であり、それにゲートウェイ装置20を作動させるための内蔵オペレーティングシステム及び命令セットが記憶される。ゲートウェイ装置20は、さらにLoRa送受信器204及びLoRa集信機205を含む。
Taking an IoT gateway device that employs long-distance wide area network communication technology (LoRa) as an example, a
本発明に係る実施形態によれば、ゲートウェイ装置20のダウンリンクは、例えば、検知装置、電子装置、家電等様々な端末装置と接続できる。なかでも、LoRa集信機205によりそれらの端末装置(この図面では示されていない)と接続するが、接続に使われる通信プロトコルは特に制限されない。ここで適用される通信技術は、例えば、無線ローカルエリアネットワーク(WiFi、登録商標)、ブルートゥース(Bluetooth、登録商標)、又はLoRaに適する低電力消費広域ネットワーク(LPWAN,Low−Power,Wide−AreaNetworks)等の無線通信技術が挙げられる。
According to the embodiment of the present invention, the downlink of the
ゲートウェイ装置20のアップリンクでは、別のゲートウェイ装置又はサーバーホストに接続する。詳しくは、LoRa送受信器204とプロセッサー201とを協働して、別のゲートウェイ装置又はサーバーホストと接続しメッセージを伝送するように構成される。ゲートウェイ装置20は、プロセッサー201により伝送チャネルを規定し、LoRa送受信器204により外部装置によるメッセージを送受信するか、又はメッセージを転送する。それらの別のゲートウェイ装置20は、サーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置20と接続して、伝統的なゲートウェイ機能を実行すると共に、メッセージサーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置20に送信する。
The uplink of the
さらに、ゲートウェイ装置は、LoRa送受信器204によりアップリンク及びダウンリンクのチャネルを支援し、かつ、対応的な通信回路を備える。対応的な通信回路では、例えば、外部でインターネットと接続するための通信回路、又は内部でLoRa通信プロトコルにより各端末装置と接続するための通信回路が挙げられる。通信技術は、LoRa通信プロトコルに限らず、様々な無線通信技術を使用できる。通信システムのカバー範囲及び応用を広げるために、例えば、IoTの応用では、大量な検知装置による信号を処理する必要があるため、十分の数又は大きいカバー範囲のゲートウェイ装置20、特に、無線接続を支援するゲートウェイ装置20が必要となる。本発明に係る通信システムによれば、ソフトウェアのニーズに対して、サーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置20により満足する。なお、サーバーホストで全ての処理を完成する従来の方法の代わりに、サーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置20による処理の分担では、処理の一部をゲートウェイ装置20で完成させてもよいが、処理を完成させたらサーバーホストに伝送してもよい。それにより、IoTのサービス範囲を柔軟的に拡張することができる。
Further, the gateway device supports uplink and downlink channels by LoRa transmitter /
ゲートウェイ装置20は、記憶装置203により、内蔵サーバーモジュールに関わるサーバープログラム集合をインストールする。内蔵サーバーモジュールが提供し得るソフトウェアサービスは、ユーザデータグラムプロトコル(User Datagram Protocol,UDP)を準拠したパケットフォワーダー(UDP packet forwarder)、メッセージキューテレメトリトランスポート(Message Queueing Telemetry Transport,MQTT)、又はハイパーテキスト転送プロトコル(HyperText Transfer Protocol,HTTP)での表現可能状態転送(Representational State Transfer,REST)のメッセージを処理するなどが挙げられており、それにより、外部サーバー、コンピューター設備、又は特定のアプリケーションがデータをアクセスするために用いられる。なかでも、MQTTは、データ伝送のプロトコルの1つであり、機能が制限されたプロセッサープロセッサー、省電力化のデザイン、及びネットワーク帯域幅が制限されているIoTデバイスに適する。
The
図3は、サーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置の通信システム実施形態を示している。 FIG. 3 shows a communication system embodiment of a gateway device having a built-in server module.
図3に示すように、通信システムでは、ネットワーク30の一端にサーバーホスト33(1つ又は複数のサーバーホスト)が配置され、サーバーホスト33は複数のソフトウェアサービスを提供している。サーバーホスト33の目的は、ネットワーク30は他端における各種の端末装置311、312、313と接続することであり、なかでも、端末装置311、312、313はIoTにおける様々な検知装置又はで電子装置のノードであってもよい。サーバーホスト33の機能の1つは、端末装置311、312、313によるメッセージを処理する。ネットワーク30他端は、サーバーモジュール内蔵が組み込まれたゲートウェイ装置31に接続し、サーバーホスト33は、ゲートウェイ装置31がソフトウェアサービスの全部又は一部を実行してもらえることが可能となる。サーバーホスト33には、アプリケーションインターフェース(Application Programming Interface,API)が配置されてもよく、それにより、メッセージがサーバーホスト33とゲートウェイ装置31との間の伝送方式を規定する。サーバーホスト33は、サーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置31は、そのアプリケーションインターフェースによって実装されるソフトウェアインターフェースを介して、1つ又は複数のサーバーホスト33による情報をアクセスすることができる。
As shown in FIG. 3, in a communication system, a server host 33 (one or a plurality of server hosts) is arranged at one end of a
前記ゲートウェイ装置31は、主に2つの機能モジュールと分けられることになる。1つは、伝統的なゲートウェイ機能を果たすゲートウェイモジュールであり、プロセッサー301、通信回路、メモリユニット304(図2に示したメモリ202及び記憶装置203も含む)などの回路素子と、伝統的なゲートウェイ機能によって生成されたパケットを処理するパケット処理モジュール305とを含む。
The
ゲートウェイ装置31におけるプロセッサー301は、暗号化および復号化工程を実行するか、又は各回路素子が生じた信号及びデータを処理するために用いられる。この例において、通信回路は、第1の通信回路302及び第2の通信回路303を含む。第1の通信回路302は、IoT内の1つ又は複数の端末装置311、312、313に接続し、第2の通信回路303は、サーバーホスト33、又は同一のIoTにおける別のゲートウェイ装置と接続するために用いられる。なお、サーバーホスト33に接続する経路は、ネットワーク30に介してもよく、ホストの数も制限されない。対応するアンテナを含む第1の通信回路302は、LoRa通信プロトコルを使用するLoRa集信機であり得る。対応するアンテナを含む第2の通信回路303は、LoRa送受信器であり得る。パケット処理モジュール305は、ゲートウェイ装置31で受送信されるネットワークパケットを処理するために使用されており、その機能とは、ゲートウェイ装置31がIoTのパケットを転送及び復号化する機能を含む。
The
前記メモリユニット304は、ゲートウェイ装置31の記憶装置であり、前記メモリユニット304には、ゲートウェイ装置31の作動に必要なサーバープログラムおよび命令セットを格納する。ゲートウェイ装置31におけるサーバーモジュール300は、そのメモリユニット304に記憶されたサーバープログラム及び命令セットにより、様々なソフトウェアサービスを実現する。
The
さらに、サーバーモジュール内蔵が組み込まれたゲートウェイ装置31は、サーバーモジュールを介して、サーバーホスト33の代わりに、いくつかのソフトウェアサービスを実行することが可能となる。また、ネットワークサービスも提出される。ネットワークサービスは、使用者は、コンピューター装置35によってサーバーホスト33における情報をアクセスするためのユーザーインターフェースで実現される。ユーザーインターフェースは、例えば、ウェブページ又はアプリケーション起動インターフェースが挙げられる。管理者は、コンピューター装置35を介して、ゲートウェイ装置31に接続して、IoTの操作パラメータを設定する。
Further, the
サーバーモジュール300が実現できるいくつかの主なソフトウェアサービスは、ゲートウェイ装置に組み込まれたサーバーモジュールのソフトウェア機能の実施形態を示す図4を参照されたい。
For some of the main software services that the
図4において、サーバーモジュール300には、ハードウェアと協働するために複数のソフトウェアプログラムが設置され、記憶装置に記憶されるサーバープログラム及び命令セットにより、多種なソフトウェアサービスを実現する。なかでも、例えば、管理インターフェースモジュール407(management console)によれば、管理者は、例えば、ウェブページ又はアプリケーションなどのユーザーインターフェースを介してゲートウェイ装置31を管理することができる。例えば、ゲートウェイ装置31におけるパラメータを設定することにより、IoTの作動を管理する。例を挙げれば、ゲートウェイ装置31により接続された端末装置は、温度と湿度センサーである場合、ゲートウェイ装置31にログインした後、使用者は、その管理インターフェースモジュール407により、温度又は湿度に係るアラームしきい値を設定することができる。温度又は湿度がそれらのしきい値を越えると、通信システムがアラームを発生する。
In FIG. 4, a plurality of software programs are installed in the
この実施形態において、IoTサーバーモジュール404は、例えば、長距離広域ネットワークゲートウェイ(LoRa WAN Gateway)及び長距離広域ネットワークサーバー(LoRa WAN server)からのメッセージを処理するために用いられる。例えば、暗号化および復号化工程の実行も含まれる。
In this embodiment, the
特定の実施形態において、さらにオンラインプログラミングモジュール401(Online Script Program)が含まれてもよい。ゲートウェイ装置31は、オンラインプログラミングモジュール401により、使用者がオンラインでプログラムの編集を行うことができるオンラインスクリプトプログラム開発環境(Online Script Program Development Environment)を提供している。
In certain embodiments, an online programming module 401 (Online Script Program) may also be included. The
特定の実施形態において、アプリケーション処理モジュール402(Application Handler)がさらに配置され、それにより、ゲートウェイ装置31は、例えば、元々サーバーホストで処理され提供される、アプリケーション、又は送受信されるメッセージ或いはウェブページサービスで生成されたメッセージを解析するように使用される。
In certain embodiments, an application processing module 402 (Application Handler) is further deployed, whereby the
ウェブページアクセスモジュール403は、ハイパーテキスト転送プロトコル(HTTP)での表現可能状態転送(REST)のメッセージを処理するために用いられる。RESTの規定に従って、汎用インターフェースを通じて特定の資源をアクセス又は操作することになる。RESTは、端末装置と、コンピューターデバイスと、サーバーホストとの間で通話サービスを提供するためのWebサービスの作成に使用される一連の制約を定義するソフトウェアアーキテクチャである。ウェブページアクセスモジュール403は、リソースを検索、作成、編集又は削除するための制約を定義することにより、サーバーモジュール300のサービス範囲を拡張する。
The web page access module 403 is used to process Representational State Transfer (REST) messages in the Hypertext Transfer Protocol (HTTP). Certain resources will be accessed or manipulated through a generic interface in accordance with REST provisions. REST is a software architecture that defines a set of constraints used to create a Web service for providing a call service between a terminal device, a computer device, and a server host. The web page access module 403 extends the service scope of the
データベースモジュール405(Database)は、1つ又は複数のサーバーホストをサービスするデータベースである。 Database module 405 (Database) is a database that serves one or more server hosts.
メッセージ処理モジュール406(Message Broker)は、ゲートウェイ装置300で通過されるメッセージを処理するために用いられる。特に、サーバーモジュール300が組み込まれたゲートウェイ装置等の通信システムで送受信されるメッセージを処理するために用いられる。
The message processing module 406 (Message Blocker) is used to process the message passed by the
図5は、さらに複数のゲートウェイを有する通信システムの特定の実施形態を示す模式図である。この実施形態において、通信システムは、複数のサーバーホストを提供している。例えば、図5に示すように、第1のサーバー56、第2のサーバー57及び第3のサーバー58が挙げられる。それらは、ネットワーク50を通して、1つ又は複数のゲートウェイ装置により、直接に又は間接にIoT内の各端末装置501、502、503、504、505に接続されている。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a specific embodiment of a communication system having a plurality of gateways. In this embodiment, the communication system provides a plurality of server hosts. For example, as shown in FIG. 5, a
この実施形態において、ネットワークには複数のゲートウェイ装置が配置されており、それぞれが第1のゲートウェイ装置51、第2のゲートウェイ装置52及び第3のゲートウェイ装置53である。それにより、通信システムのカバー範囲を拡張することができる。なかでも、第1のゲートウェイ装置51は、メインゲートウェイ装置として設定されてもよいが、それが上記の実施形態で開示されたサーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置であることが好ましい。第2のゲートウェイ装置52及び第3のゲートウェイ装置53は、サーバーモジュールが組み込まれておらず、一般的なゲートウェイ機能を果たす装置であってもよい。実際に実現する場合、第1のゲートウェイ装置51は、より優れた処理能力をもつプロセッサーであることが好ましい。詳しくは、第1のゲートウェイ装置51は、サーバーモジュールが組み込まれて、サーバーホストが生成したメッセージを処理するか、又は関連するアプリケーションを実行することができるため、IoTのカバー範囲を拡張することができる。
In this embodiment, a plurality of gateway devices are arranged in the network, each of which is a
特定の実施形態によれば、第2のゲートウェイ装置52及び第3のゲートウェイ装置53は、端末装置501〜505に対応する以外、さらに有線又は無線通信で第1のゲートウェイ装置51と接続する。この場合、第2のゲートウェイ装置52と第3のゲートウェイ装置53は、それに接続された端末装置501〜505が送信した、例えば、検知信号、検知数値等のメッセージを受信してから、それに係るメッセージパケットを第1のゲートウェイ装置51に転送すると仕事が終了する。第1のゲートウェイ装置51では、サーバーモジュールが対応的なモジュールがあれば、第1のゲートウェイ装置51で処理を完成させ、又は、必要とした場合、ネットワーク50を介してメッセージを第1のサーバー56、第2のサーバー57及び第3のサーバー58に送信する。この実施形態に示すように、第1のサーバー56、第2のサーバー57及び第3のサーバー58には、対応するアプリケーションインターフェースが配置されたため、第1のゲートウェイ装置51と通信でき、特定の制約に従ってメッセージを受信することができる。
According to a particular embodiment, the
第1のゲートウェイ装置51は、ウェブページアクセスサービスを提供する。それにより、管理者は、コンピューター装置55により、第1のゲートウェイ装置51と接続し、さらに、ウェブページ又はアプリケーションで起動されるインターフェースによってIoTを管理又は設定することができる。例えば、第1のゲートウェイ装置51が受信したデータを分析して、報告を作成する。コンピューター装置55が関連データ及び報告を取得する。
The
上記を纏めて、本発明は、サーバーモジュールが組み込まれて、元々ネットワークのサーバーでの仕事の全部又は一部を分担できるゲートウェイ装置、又はそのゲートウェイ装置で構成された通信システムを開示する。なかでも、サーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置は、伝統的なゲートウェイ機能以外、さらにサーバーモジュール内蔵のデザインによりサーバーの機能も果たせ、それにより、通信システムは、例えば、複数のサーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置を採用することにより、そのカバー範囲を拡張でき、元々のサーバーホスト及びそのサーバーホストの処理能力により制限されることはない。 Summarizing the above, the present invention discloses a gateway device in which a server module is incorporated and which can originally share all or part of the work of a server in a network, or a communication system composed of the gateway device. Among them, the gateway device with a built-in server module can fulfill the function of a server by the design with a built-in server module in addition to the traditional gateway function, so that the communication system adopts, for example, a gateway device with a built-in multiple server modules. By doing so, the coverage can be extended and not limited by the original server host and the processing power of that server host.
以上に開示される内容は本発明の好ましい実施可能な実施例に過ぎず、これにより本発明の特許請求の範囲を制限するものではないので、本発明の明細書及び添付図面の内容に基づき為された等価の技術変形は、全て本発明の特許請求の範囲に含まれるものとする。 The contents disclosed above are merely preferable practicable examples of the present invention and do not limit the scope of claims of the present invention. Therefore, the contents are based on the contents of the specification and the attached drawings of the present invention. All of the equivalent technical modifications made are within the scope of the claims of the present invention.
端末装置 A、B、C、D、E
無線ゲートウェイ 101、102、103
ネットワークサーバー 110
バックエンドサービス設備 111、112、113
ゲートウェイ装置 20
プロセッサー 201
メモリ 202
記憶装置 203
LoRa送受信器 204
LoRa集信機 205
ネットワーク 30
サーバーホスト 33
ゲートウェイ装置 31
サーバーモジュール 300
プロセッサー 301
第1の通信回路 302
第2の通信回路 303
メモリユニット 304
パケット処理モジュール 305
端末装置 311、312、313
コンピューター装置 35
オンラインプログラミングモジュール 401
アプリケーション処理モジュール 402
ウェブページアクセスモジュール 403
IoTサーバーモジュール 404
データベースモジュール 405
メッセージ処理モジュール 406
管理インターフェースモジュール 407
ネットワーク 50
第1のサーバー 56
第2のサーバー 57
第3のサーバー 58
第1のゲートウェイ装置 51
第2のゲートウェイ装置 52
第3のゲートウェイ装置 53
端末装置 501、502、503、504、505
コンピューター装置 55
Terminal devices A, B, C, D, E
Back-
LoRa transmitter /
Online programming module 401
Application processing module 402
Web page access module 403
Claims (10)
前記ゲートウェイモジュールは、ゲートウェイ機能を実行するために用いられており、記憶装置と、IoT内の1つ又は複数の端末装置と接続するための通信回路とを含み、
前記サーバーモジュールは、管理インターフェースモジュール及びIoTサーバーモジュールを備え、前記記憶装置に記憶されたサーバープログラム及び命令セットによって、複数のソフトウェアサービスを実現するために用いられ、
前記管理インターフェースモジュールは、前記IoTの作動を使用者装置で管理するためのユーザーインターフェースを含み、
前記IoTサーバーモジュールは、長距離広域ネットワークゲートウェイ及び長距離広域ネットワークサーバーによるメッセージを処理し、前記処理は、暗号化および復号化工程を実行することを含む、ことを特徴とするサーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置。 A gateway device with a built-in server module that includes a gateway module and a server module.
The gateway module is used to perform a gateway function and includes a storage device and a communication circuit for connecting to one or more terminal devices in the IoT.
The server module includes a management interface module and an IoT server module, and is used to realize a plurality of software services by a server program and an instruction set stored in the storage device.
The management interface module includes a user interface for managing the operation of the IoT by a user device.
The IoT server module processes a message by a long-distance wide area network gateway and a long-distance wide area network server, and the processing includes performing an encryption and decryption step. A gateway having a built-in server module. apparatus.
前記ユーザーインターフェースにより、前記使用者装置を介して、前記サーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置に接続して、前記IoTの操作パラメータを設定する、請求項1に記載のサーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置。 The user interface is an interface launched by a web page or application.
The gateway device with a built-in server module according to claim 1, wherein the user interface connects to the gateway device with a built-in server module via the user device to set operating parameters of the IoT.
前記ウェブページアクセスモジュールは、ハイパーテキスト転送プロトコルでの表現可能状態転送(REST)によるメッセージを処理し、それにより、特定の資源をアクセスするための汎用インターフェースを提供し、
前記オンラインプログラミングモジュールにより、オンラインでプログラムの編集が行われ、
前記アプリケーション処理モジュールは、元々前記1つ又は複数のサーバーホストが提供すべきアプリケーションを提供し、
前記データベースモジュールは、前記1つ又は複数のサーバーホストに対応するデータベースであり、
前記メッセージ処理モジュールは、前記サーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置からのメッセージを含む、通信システムからのメッセージを処理する、請求項3又は4に記載のサーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置。 The server module further includes a web page access module, an online programming module, a database module, and a message processing module.
The web page access module processes Representational State Transfer (REST) messages in the hypertext transfer protocol, thereby providing a general purpose interface for accessing specific resources.
The online programming module allows you to edit the program online.
The application processing module originally provides an application to be provided by the one or more server hosts.
The database module is a database corresponding to the one or more server hosts.
The gateway device with a built-in server module according to claim 3 or 4, wherein the message processing module processes a message from a communication system including a message from the gateway device with the built-in server module.
前記サーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置は、IoT内の1つ又は複数の端末装置からの伝送するために、前記1つ又は複数の端末装置と接続し、
前記サーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置は、ゲートウェイモジュール及びサーバーモジュールを具備し、
前記ゲートウェイモジュールは、ゲートウェイ機能を実行するために用いられ、記憶装置と、IoT内の1つ又は複数の端末装置と接続するための通信回路とを含み、
前記サーバーモジュールは、管理インターフェースモジュール及びIoTサーバーモジュールを備え、前記記憶装置に記憶されたサーバープログラム及び命令セットによって、複数のソフトウェアサービスを実現するために用いられ、
前記管理インターフェースモジュールは、前記IoTの作動を使用者装置で管理するためのユーザーインターフェースを含み、
前記IoTサーバーモジュールは、長距離広域ネットワークゲートウェイ及び長距離広域ネットワークサーバーによるメッセージを処理し、前記処理は、暗号化および復号化工程を実行することを含む、ことを特徴とする、通信システム。 A communication system that includes a gateway device with a built-in server module.
The gateway device built in the server module is connected to the one or more terminal devices for transmission from one or more terminal devices in the IoT.
The gateway device with a built-in server module includes a gateway module and a server module.
The gateway module is used to perform a gateway function and includes a storage device and a communication circuit for connecting to one or more terminal devices in the IoT.
The server module includes a management interface module and an IoT server module, and is used to realize a plurality of software services by a server program and an instruction set stored in the storage device.
The management interface module includes a user interface for managing the operation of the IoT by a user device.
The communication system, wherein the IoT server module processes a message by a long-range wide area network gateway and a long-range wide area network server, and the processing includes performing an encryption and decryption step.
前記ユーザーインターフェースにより、前記使用者装置を介して、前記サーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置に接続して、前記IoTの操作パラメータを設定する、請求項6に記載の通信システム。 The user interface is an interface launched by a web page or application.
The communication system according to claim 6, wherein the user interface is connected to the gateway device built in the server module via the user device to set the operation parameters of the IoT.
前記ウェブページアクセスモジュールは、ハイパーテキスト転送プロトコルでの表現可能状態転送(REST)によるメッセージを処理し、それにより、特定の資源をアクセスするための汎用インターフェースを提供し、
前記オンラインプログラミングモジュールにより、オンラインでプログラムの編集が行われ、
前記アプリケーション処理モジュールは、元々前記1つ又は複数のサーバーホストが提供すべきアプリケーションを提供し、
前記データベースモジュールは、前記1つ又は複数のサーバーホストに対応するデータベースであり、
前記メッセージ処理モジュールは、前記サーバーモジュール内蔵のゲートウェイ装置からのメッセージを含む、通信システムからのメッセージを処理する、請求項7から9のいずれか1項に記載の通信システム。 The server module further includes a web page access module, an online programming module, a database module, and a message processing module.
The web page access module processes Representational State Transfer (REST) messages in the hypertext transfer protocol, thereby providing a general purpose interface for accessing specific resources.
The online programming module allows you to edit the program online.
The application processing module originally provides an application to be provided by the one or more server hosts.
The database module is a database corresponding to the one or more server hosts.
The communication system according to any one of claims 7 to 9, wherein the message processing module processes a message from a communication system including a message from a gateway device built in the server module.
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