JP3950345B2 - インターネットの双方向通信方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プライベートアドレス空間とグローバルアドレス空間間で双方向通信を行う際に用いて好適なインターネットの双方向通信方法に関する。
【0002】
【背景及び課題】
現在、インターネットに直接接続される端末装置(ノード)には、固有のグローバルアドレスが割り当てられているが、インターネットの急速な普及により、このグローバルアドレスが枯渇する問題が出ている。このため、現在使用している32ビットのIP(インターネットプロトコル)バージョン4から、アドレスを大幅に増やしたIPバージョン6への移行が進められている。
【0003】
一方、現在のIPバージョン4の環境下であっても、社内LAN等の組織だけのクローズな環境において通用するプライベートアドレスを使用し、インターネットにアクセスする場合だけ本来のグローバルアドレスを割り当てる方法が一般化しており、この際、プライベートアドレス空間からグローバルアドレス空間(インターネット)へのアクセスを可能にする仕組としては、ProxyやNAT(NetWork Address Translator)等が知られている。なお、グローバルアドレスは、インターネットの管理団体に申請して割り当ててもらう世界唯一のIPアドレスであり、他方、プライベートアドレスは、インターネットに接続していないプライベートなネットワーク上の端末装置(コンピュータ)に割り当てられるIPアドレスである。このプライベートアドレスは、インターネット特別技術調査会(IETF)によるRFC1918により規定されている。
【0004】
ところで、プライベートアドレスに対しては、インターネット(グローバルアドレス)側からルーティングしないことになっており、また、組織の外に、プライベートアドレスを持つパケットを送出することも禁止されている。しかし、プライベートアドレスは、組織内であれば、自由に割り当てて使用できる。即ち、インターネット上では利用できないものの、組織内では自由に利用できる範囲(空間)が定められており、その範囲として、ClassA×1「10.0.0.0〜10.255.255.255」,ClassB×16「172.16.0.0〜172.31.255.255」,ClassC×256「192.168.0.0〜192.168.255.255」が利用されている。この範囲であれば、例えば、個人で家庭内LANを構築した場合、普段使用するクライアントマシンには、IPアドレス「192.168.0.64」を、サーバーには、IPアドレス「192.168.0.1」を、ルータには、IPアドレス「192.168.0.254」をというように、各端末装置に対して自由にアドレスを割り当てることができる。
【0005】
このように、インターネットを経由した場合、IPバージョン4の環境下では、プライベートアドレス空間からグローバルアドレス空間へのアクセスは、ProxyやNAT等により可能になるが、グローバルアドレス空間からプライベートアドレス空間へはアクセスすることができないことから、例えば、プライベートアドレス空間となる一般家庭(ユーザ)のガスメータに接続した端末装置に対して、グローバルアドレス空間となるガス会社(センタ)に設置された端末装置からは、アクセスすることができず、結局、IPバージョン4の環境下では、インターネットを利用してガスメータに対する自動検針等を容易に行うことができない問題があった。
【0006】
本発明は、このような背景に応えたものであり、IPバージョン4の環境下であっても、グローバルアドレス空間からプライベートアドレス空間への実質的なアクセスを可能にし、もって、インターネットによる自動検針や監視等を容易に行うことができるようにしたインターネットの双方向通信方法の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明に係るインターネットの双方向通信方法は、プライベートアドレスが付与された第一端末装置Paとグローバルアドレスが付与された第二端末装置Pb及び第三端末装置Pc間でインターネットNを介して双方向通信を行うに際し、第一端末装置Paが第三端末装置Pcにアクセスしたなら、当該第三端末装置Pcは第一端末装置Paに対する処理用データDdがある旨を第二端末装置Pbに書き込むとともに、当該第二端末装置Pbは第一端末装置Paに対する処理用データDdの書き込みの有無を監視し、当該処理用データDdの書き込みがある場合は第三端末装置Pcのグローバルアドレスを第一端末装置Paに対して送信処理するようにしたことを特徴とする。
【0008】
この場合、好適な実施の態様により、第一端末装置Paは、常時接続環境に設定することが望ましい。また、複数の第一端末装置Paa,Pab,Pac…を備えるとともに、各第一端末装置Paa,Pab,Pac…を管理する単一の管理装置Mを備えた態様、さらには、管理装置Mに接続し、かつ所定時間Ts間隔により第二端末装置Pbに対してコネクションを行う制御装置Cを備えた態様により実施することもできる。一方、第一端末装置Paは、第三端末装置Pcのグローバルアドレスを受信したなら、第三端末装置Pcに対してコネクションを行うとともに、第三端末装置Pcは、第一端末装置Paのコネクション時に、当該第一端末装置Paに対応する処理用データDdを当該第一端末装置Paに対して送信することができる。また、複数の第三端末装置Pca,Pcb,Pcc…を備えるとともに、各第三端末装置Pca,Pcb,Pcc…を管理する単一の第二端末装置Pbを備えた態様により実施することもできる。
【0009】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【0010】
まず、本実施例に係るインターネットの双方向通信方法に利用する基本となるシステム系統について、図3を参照して説明する。なお、図3は、一般家庭に備えるガスメータを、インターネットを介して自動検針する自動検針システム1を例示する。
【0011】
図3中、Pbはガス会社(センタ)に設置された管理端末装置(第二端末装置)を示すとともに、Pcは同じくガス会社(センタ)に設置された主端末装置(第三端末装置)を示す。各端末装置Pb及びPcは、コンピュータ機能を備えており、それぞれにグローバルアドレスが付与されている。なお、各端末装置Pb及びPcは、それぞれ別々のコンピュータにより構成してもよいし、単一のコンピュータに二つの端末機能を持たせてもよい。そして、管理端末装置Pbと主端末装置Pcは相互に接続するとともに、各端末装置Pb及びPcはそれぞれインターネットNに接続する。
【0012】
一方、Paは一般家庭(ユーザ)に備えるユーザ端末装置(第一端末装置)を示す。このユーザ端末装置Paは、プライベートアドレスが付与されたIP伝送装置Pasを備えており、このIP伝送装置Pasは、一般家庭に設置されたガスメータに接続する。IP伝送装置Pasは、少なくともガスメータの検針データに対する取込機能及び通信機能を備えるとともに、計時を行うタイマ機能を備えている。そして、IP伝送装置Pasは、ADSL回線やCATV等によりISP(プロバイダ)を介してインターネットNに接続する。この場合、ADSL回線等は常時接続環境に設定する。
【0013】
さらに、このIP伝送装置Pasには、管理端末装置Pbに対して所定時間Ts間隔でコネクションを行う際の当該所定時間Ts,管理端末装置PbのIPアドレス(グローバルアドレス),管理端末装置Pbのポート番号をそれぞれデータとして登録し、本実施例に係る双方向通信方法の実施に使用する。この場合、所定時間(コネクション周期)Tsは、概ね1〜3600〔秒〕の範囲で任意に設定できる。一例として5〔秒〕に設定したものとして説明する。なお、図3は、一つのユーザ端末装置Paのみを示すが、実際には多数のユーザ端末装置Pa…が同様に接続されている。
【0014】
次に、本実施例に係るインターネットの双方向通信方法に利用する基本となる通信方法について、図3を参照しつつ図1及び図2に示すフローチャートに従って説明する。
【0015】
まず、センタ(ガス会社)に設置された主端末装置Pcは、ガスメータの自動検針に係わる集中管理を行っており、例示のユーザ端末装置Paが検針時期になったなら、図1に示すように、管理端末装置Pbに対してコネクションを行い、ユーザ端末装置Paに対する処理用データ(ダウンロードデータ)Ddがある旨を管理端末装置Pbに書込む(ステップS1,S2)。そして、書込みが終了したなら管理端末装置Pbに対するコネクションを切断する(ステップS3)。
【0016】
一方、ユーザ端末装置Paは、計時を継続して行うタイマ機能を備えており、前述した所定時間Tsとして設定した5〔秒〕毎に、管理端末装置Pbに対してコネクションを行う(ステップS4,S5)。コネクション時には、ユーザ端末装置PaのIDデータを管理端末装置Pbに送信する(ステップS6)。他方、管理端末装置Pbは、IDデータに対応する書込の有無をチェックする(ステップS7)。この場合、ユーザ端末装置Paに対する処理用データDdがある旨の書込があるため、管理端末装置Pbは、当該ユーザ端末装置Paに対応する書込が有と判断し、通信用データDtである主端末装置PcのIPアドレス(グローバルアドレス)を、ユーザ端末装置Paに送信する(ステップS8,S9)。ユーザ端末装置Paは、IPアドレスを受取ったなら管理端末装置Pbに対するコネクションを切断する(ステップS10)。また、管理端末装置Pbは、送信済の書込を削除する。
【0017】
そして、ユーザ端末装置Paは、主端末装置PcのIPアドレスを受取ることにより、このIPアドレスに基づいて主端末装置Pcにコネクションを行うとともに、ユーザ端末装置PaのIDデータを主端末装置Pcに送信する(ステップS11,S12)。これにより、主端末装置Pcは、IDデータに対応する処理用データ(ダウンロードデータ)Ddを、ユーザ端末装置Paに送信する(ステップS13)。この場合、処理用データDdは、電話回線を使用した従来の自動検針システムにおけるデータと同じであり、この処理用データDdに基づいて自動検針処理が行われる。具体的には、処理用データDdに基づいてユーザ端末装置Paにおける検針データを主端末装置Pcに送信するなどの処理を行わせることができる。処理用データDdに基づく一連の処理が終了することにより、ユーザ端末装置Paは主端末装置Pcに対するコネクションを切断する(ステップS14)。
【0018】
次に、ユーザ端末装置Paにより管理端末装置Pbに対するコネクションを行った際に、ユーザ端末装置Paに対応する書込が無い場合の処理について説明する。この場合、図2に示すように、ユーザ端末装置Paは、図1の場合と同様、5〔秒〕毎に、管理端末装置Pbに対してコネクションを行うとともに(ステップS21,S22)、IDデータを送信する(ステップS23)。これにより、管理端末装置Pbは、IDデータに対応する書込の有無をチェックする(ステップS24)。この際、ユーザ端末装置Paに対する書込は無いため、管理端末装置Pbは、書込無しのコードをユーザ端末装置Paに送信する(ステップS25,S26)。ユーザ端末装置Paは、書込無しのコードを受取ることにより管理端末装置Pbに対するコネクションを切断する(ステップS27)。
【0019】
よって、このような双方向通信方法では、プライベートアドレスの付与されたユーザ端末装置Paは、常時接続環境に設定されるとともに、第二端末装置Pbに対するコネクションが所定時間Ts(5〔秒〕)間隔により繰返し行われる。また、第二端末装置Pbでは、第一端末装置Paに対して送信するデータの有無の監視が行われるとともに、当該データが発生したときは、第一端末装置Paに対するデータの送信処理が行われるため、IPバージョン4の環境下であっても、グローバルアドレス空間からプライベートアドレス空間への実質的なアクセス(双方向通信)が可能になり、もって、インターネットによるガスメータに対する自動検針や監視等を容易に行うことができる。また、このような双方向通信方法では、使用する第一端末装置(ユーザ端末装置)Paにグローバルアドレスを持たないため、DOS攻撃(セキュリティ)に強くなる。なお、第二端末装置(管理端末装置)Pb及び主端末装置Pc側は、セキュリティを強くする必要がある。
【0020】
ところで、上述した例では、管理端末装置Pbと主端末装置Pcを分離させている。この理由は、短時間に大量のデータを管理する場合、一台の端末装置では、かなりの負担がかかってしまう。そこで、本来の自動検針処理を実行する主端末装置Pcはそのままとし、上述した双方向通信方法により追加される処理を実行する管理端末装置Pbを別途用意したものである。これにより、各端末装置Pb,Pcの負担を少なくして処理の安定化を図ることができる。したがって、処理データが少ない場合や高性能のコンピュータを使用した場合には、単一の端末装置に置換することもできる。
【0021】
次に、上述したインターネットの双方向通信方法及び同方法に用いるシステム系統の変更例について、図4及び図5を参照して説明する。
【0022】
前述した図1〜図3は、ガスメータをガス会社により検針するいわば1対1の関係を例示したが、図4は、複数の主端末装置Pca,Pcb…から同一のユーザ端末装置Paに対してアクセスする場合を示す。この場合、図1〜図3の場合と同様に、ユーザ端末装置Paから各主端末装置Pca,Pcb…に対して、それぞれ所定時間Ts間隔によりコネクションを行うこともできるが、これではトラフィックの増大を招いてしまう。そこで、図4に示す実施例は、複数の主端末装置Pca,Pcb…に対して管理を行う単一の管理端末装置Pbを設置したものであり、これにより、複数の主端末装置Pca,Pcb…からの書込は、単一の管理端末装置Pbによって共通に管理できる。一方、ユーザ端末装置Paは、単一の管理端末装置Pbに対してのみコネクションを行えば足りるとともに、ユーザ端末装置Paに対する処理用データDdがある旨の書込がある主端末装置Pca(又はPcb…)に対してのみコネクションを行えば足りるため、複数の主端末装置Pca,Pcb…から同一のユーザ端末装置Paにアクセスする場合であってもトラフィックの増大を回避できる。
【0023】
他方、図5は、主端末装置Pcaから、例えば、家庭内LANに備えるユーザ端末装置Paaにアクセスし、また、主端末装置Pcbから、同ユーザ端末装置Pabにアクセスし、さらに、主端末装置Pccから、同ユーザ端末装置Pacにアクセスする場合を示す。この場合も、図1〜図3の場合と同様に、それぞれの系で個別に処理を行わせることもできるが、トラフィックの増大を招いてしまう。そこで、図5に示す実施例は、家庭内LANの入口に管理装置M及び制御装置Cを設置したものである。この管理装置Mは、各ユーザ端末装置Paa…の管理を行うとともに、制御装置Cは、単一の管理端末装置Pbに対して所定時間Ts間隔によりコネクションを行う。これにより、制御装置Cのコネクション時に、例えば、主端末装置Pcbからユーザ端末装置Pabに対する処理用データDdがある旨の書込があれば、通信用データDtは、管理装置Mによりユーザ端末装置Pabに転送される。よって、この場合もトラフィックの増大を回避できる。
【0024】
その他、このシステム系統を使用した場合には、複数の監視カメラに応用することもできる。この場合、管理端末装置Pb側をASPとし、携帯電話からアクセスがあった場合に、携帯電話のディスプレイに監視カメラの画像を表示させる。この際、主端末装置Pca…と監視カメラ(ユーザ端末装置Paa…)を1対1として随時表示を更新させたり、主端末装置Pca…と監視カメラ(ユーザ端末装置Paa…)を1対nとして必要な監視カメラの画像を表示させることができる。
【0025】
次に、本発明の要部を構成するインターネットの双方向通信方法及び同方法に用いるシステム系統について、図6及び図7を参照して説明する。
【0026】
例示は、ユーザが家庭内LAN5に接続したカメラ(ビデオカメラ)2の画像を、外部の携帯電話Tから見れるようにしたものである。図6中、3はカメラコントローラ,Paはユーザ端末装置を示す。また、4はゲートウェイであり、ポートは、家庭内LAN5に接続するとともに、ADSL回線等によりISP(プロバイダ)を介してインターネットNに接続する。
【0027】
図6に示すシステム系統の動作を図7にフローチャートで示す。まず、ユーザは、携帯電話TからWebにアクセスし、主端末装置PcのWebページを表示させる(ステップS31)。これにより、携帯電話Tのディスプレイには入力画面が表示される(ステップS32)。ユーザは、この入力画面にID及びパスワードを入力する(ステップS33)。入力終了により、メニュー画面が表示される(ステップS34)。ユーザは、メニュー画面から「カメラ表示」を選択する(ステップS35)。これにより、主端末装置Pcは、管理端末装置Pbに対してコネクションを行い、ユーザ端末装置Paに対する処理用データ(カメラデータ要求)Ddがある旨を管理端末装置Pbに書込む(ステップS36)。一方、ユーザ端末装置Paは、計時を継続して行うタイマ機能により、所定時間Ts(5〔秒〕)毎に、管理端末装置Pbに対してコネクションを行う(ステップS37)。コネクション時には、ユーザ端末装置PaのIDデータを管理端末装置Pbに送信する(ステップS38)。他方、管理端末装置Pbは、IDデータに対応する書込の有無をチェックする(ステップS39)。この場合、ユーザ端末装置Paに対する処理用データDdがある旨の書込があるため、管理端末装置Pbは、当該ユーザ端末装置Paに対応する書込が有と判断し、通信用データDtである主端末装置PcのIPアドレス(グローバルアドレス)を、ユーザ端末装置Paに送信する(ステップS40)。ユーザ端末装置Paは、IPアドレスを受取ったなら管理端末装置Pbに対するコネクションを切断する(ステップS41)。
【0028】
ユーザ端末装置Paは、主端末装置PcのIPアドレスを受取ることにより、このIPアドレスに基づいて主端末装置Pcにコネクションを行うとともに、ユーザ端末装置PaのIDデータを主端末装置Pcに送信する(ステップS42)。これにより、主端末装置Pcは、IDデータに対応する処理用データ(カメラデータ要求)Ddを、ユーザ端末装置Paに送信する(ステップS43)。ユーザ端末装置Paは、カメラデータ要求(Dd)を受信したなら、家庭内LAN5を経由して、カメラコントローラ3に転送する(ステップS44)。そして、カメラコントローラ3は、カメラデータ要求(Dd)に基づいてカメラ2を制御する(ステップS45)。これにより、カメラ2からカメラデータがカメラコントローラ3に入力するため、カメラコントローラ3は、このカメラデータをユーザ端末装置Paに転送する(ステップS46,S47)。この結果、カメラ2により撮像された画像が携帯電話Tのディスプレイに表示される(ステップS48,S49)。
【0029】
ユーザは画像を見終わったなら、携帯電話Tにおいて終了を選択する(ステップS50)。これにより、終了コードが主端末装置Pcからユーザ端末装置Paに送信されるとともに、携帯電話Tから主端末装置Pcに対するコネクションが切断される(ステップS51,S52)。また、ユーザ端末装置Paは、主端末装置Pcに対するコネクションを切断する(ステップS53)。このように、図6及び図7に示した実施例においても、基本的な双方向通信方法は、図1〜図3に示した実施例と同じになる。
【0030】
以上、実施例について詳細に説明したが、その他、細部の構成,手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更,追加,削除することができる。例えば、実施例は、常時接続環境に設定する場合を例示したが、ダイヤルアップ接続環境に設定する場合を排除するものではない。
【0031】
【発明の効果】
このように、本発明に係るインターネットの双方向通信方法は、プライベートアドレスが付与された第一端末装置とグローバルアドレスが付与された第二端末装置及び第三端末装置間でインターネットを介して双方向通信を行うに際し、第一端末装置が第三端末装置にアクセスしたなら、当該第三端末装置は第一端末装置に対する処理用データがある旨を第二端末装置に書き込むとともに、当該第二端末装置は第一端末装置に対する処理用データの書き込みの有無を監視し、当該処理用データの書き込みがある場合は第三端末装置のグローバルアドレスを第一端末装置に対して送信処理するようにしたため、次のような顕著な効果を奏する。
【0032】
(1) IPバージョン4の環境下であっても、グローバルアドレス空間からプライベートアドレス空間への実質的なアクセスを可能にし、もって、インターネットによる自動検針や監視等を容易に行うことができる。
【0033】
(2) 好適な実施の態様により、第一端末装置が第三端末装置のグローバルアドレスを受信したなら、第三端末装置に対してコネクションを行うとともに、第一端末装置のコネクション時に、第三端末装置から、当該第一端末装置に対応する処理用データを当該第一端末装置に対して送信するようにすれば、各端末装置の負担を少なくして処理の安定化を図ることができる。
【0034】
(3) 好適な実施の態様により、複数の第三端末装置を管理する単一の第二端末装置を備えて構成し、或いは、複数の第一端末装置を管理する単一の管理装置、さらには、この管理装置に接続し、所定時間間隔により第二端末装置に対してコネクションを行う制御装置を備えて構成すれば、トラフィックの増大を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の好適な実施例に係る双方向通信方法に利用する第二端末装置に書込が有るときの処理手順を示すフローチャート、
【図2】 同双方向通信方法に利用する第二端末装置に書込が無いときの処理手順を示すフローチャート、
【図3】 同双方向通信方法に利用するシステム系統図、
【図4】 同双方向通信方法の変更例に用いるシステム系統図、
【図5】 同双方向通信方法の変更例に用いるシステム系統図、
【図6】 本発明の実施例に係る双方向通信方法に用いるシステム系統図、
【図7】 図6に示すシステム系統を用いた双方向通信方法の処理手順を示すフローチャート、
【符号の説明】
Pa 第一端末装置
Paa… 第一端末装置
Pb 第二端末装置
Pc 第三端末装置
Pca… 第三端末装置
N インターネット
Dd 処理用データ
M 管理装置
C 制御装置
Claims (6)
- プライベートアドレスが付与された第一端末装置とグローバルアドレスが付与された第二端末装置及び第三端末装置間でインターネットを介して双方向通信を行うインターネットの双方向通信方法において、前記第一端末装置が前記第三端末装置にアクセスしたなら、当該第三端末装置は前記第一端末装置に対する処理用データがある旨を前記第二端末装置に書き込むとともに、当該第二端末装置は前記第一端末装置に対する処理用データの書き込みの有無を監視し、当該処理用データの書き込みがある場合は前記第三端末装置のグローバルアドレスを前記第一端末装置に対して送信処理することを特徴とするインターネットの双方向通信方法。
- 前記第一端末装置は、常時接続環境に設定することを特徴とする請求項1記載のインターネットの双方向通信方法。
- 複数の第一端末装置を備えるとともに、各第一端末装置を管理するための単一の管理装置を備えることを特徴とする請求項1記載のインターネットの双方向通信方法。
- 前記管理装置に接続し、かつ前記所定時間間隔により前記第二端末装置に対してコネクションを行う制御装置を備えることを特徴とする請求項3記載のインターネットの双方向通信方法。
- 前記第一端末装置は、前記第三端末装置のグローバルアドレスを受信したなら、前記第三端末装置に対してコネクションを行うとともに、前記第三端末装置は、前記第一端末装置のコネクション時に、当該第一端末装置に対応する処理用データを当該第一端末装置に対して送信することを特徴とする請求項1記載のインターネットの双方向通信方法。
- 複数の第三端末装置を備えるとともに、各第三端末装置を管理する単一の第二端末装置を備えることを特徴とする請求項5記載のインターネットの双方向通信方法。
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JP2002039051A JP3950345B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | インターネットの双方向通信方法 |
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