JP4020135B2 - スイッチングハブ装置、ルータ装置 - Google Patents

Description

本発明は、パソコンなどの一般の通信機器と、通信ネットワークに対応した機能を組み込んだ、テレビモニター付インターホン、防災、防犯センサを接続付加したアラームユニット、電気錠、照明コントローラなどの住宅設備機器、電子レンジ、洗濯機、空調機器などの家電機器、テレビ、ビデオなどのマルチメディア機器とを接続して、ネットワークを構成するために使用するスイッチングハブ装置の改良に関するものである。

住宅設備機器、家電機器、マルチメディア機器などと、インターネットなどの通信ネットワークとの融合化は急速に進化しており、近時においては、ユビキタスなシステム環境化が図られている。
下記の特許文献１には、ＨＡ端子（ＪＥＭ−Ａ端子）を有した住宅設備機器、家電機器、マルチメディア機器などを、専用の入出力装置に接続し、ゲートウエイを通じてインターネットに接続させ、外部の管理サーバで生成した制御用ＷＥＢ画面を通じて、監視し制御する試みがなされているが、このようなシステムでは、従前の住宅設備機器、家電機器、マルチメディア機器などを、そのまま使用できる反面、専用の入出力装置に、専用のゲートウエイなどの設備が必要となり、システム規模も大掛かりとなって設備コストも高いものになっている。

本発明は、このような観点から開発され、今後、急速な進歩が期待される通信ネットワーク機能を組み込んだマイクロプロセッサを搭載した住宅設備機器、家電機器、マルチメディア機器などの設備機器を、パソコンなどの一般通信機器とともに接続して、インターネットとの簡易な融合化を可能にするだけでなく、不正アクセスに対する防御機能を組み込んだ新規な構成のスイッチングハブ装置を提供するものである。
ところで、一般のイーサネット（登録商標）に対応したスイッチングハブ装置は、ルータ装置と協働して、インターネットに複数の通信機器を接続して使用する装置として広く使用されているが、そのようなスイッチングハブ装置は、ＩＳＤＮ、ＡＤＳＬなどの通信回線を接続するモデム装置や、パソコン、ネットワーク対応型ＦＡＸなどの一般の通信機器などから通信ポートを通じて受け付けたパケット信号に含まれている、転送先のＭＡＣアドレス、送出元のＭＡＣアドレスを読み取って、受け付けたパケット信号を、通信ポートを通じて転送する動作をなす。
しかしながら、このようなスイッチングハブ装置に、前述した通信ネットワーク機能を組み込んだ住宅設備機器、家電機器、マルチメディア機器などの設備機器（パソコンとは異なりウィルス駆除ソフトウェアを実装してはいない通信機器）を接続して使用する場合、このような設備機器には、パソコンのように不正アクセスに対処するソフトや、ウィルス、ワームなどに対処するソフトを組み込んでいないのが通例であるため、それらに対応できない。そのため、これらの設備機器が不正アクセスによって操作されてしまうと、例えば、設備機器の暗証番号を盗まれて、住宅設備機器、家電機器、マルチメディア機器などが勝手に制御され、防犯センサの動作を不能にしたり、電気錠などが第三者に解錠されてしまう等、重大な事態を生じさせるおそれがあった。

ところで、そのような不正アクセスによる攻撃について考察すると、パソコンなどの高機能通信機器は、従来、インターネットと接続して利用される形態が一般的であるため、ファイアーウォールやアンチウイルスソフトなどを用いて、不正アクセスやウィルスによる攻撃から保護し、それらのソフトウェアも随時アップデートすることは可能であるが、住宅設備機器、家電機器、マルチメディア機器などは、その機能を発揮するために必要な制御ソフトウェアが組み込まれているものの、ファイアーウォールやアンチウイルスソフトなどは組み込まれておらず、しかも、これらの設備機器は、一旦据え付けられると、その制御用ソフトウェアも殆ど更新されないのが通例である。

住宅内で、このような設備機器を、一般の通信機器と同じネットワークに接続し
て使用する場合、ネットワーク外で使用されたノートパソコンがウィルスに感染して、知らぬうちに上述のスイッチングハブ装置に接続して通信してしまうと、防御の手薄な設備機器はウィルスに感染して、制御プログラムを破壊して本来の制御機能を不能にしたり、重要なデータを破損してしまうおそれもある。
なお、近時においては、このようなスイッチングハブ装置にセキュリティー機能を備えたものも開発されているが、いずれも、通信機器のアドレスを登録したり、パケット信号を受け付けたときに、アドレスを登録しているサーバに問い合わせを行ってからパケット転送を行なうもので、アドレスを登録していない通信機器には対応できず、更に住宅内の通信ネットワークに接続された通信機器がウィルスに感染された場合の対策については、何ら考慮されていない（以上、特許文献２〜５参照）。
特開２００３−３０９５８０号公報 特開２００１−１８６１８６号公報 特開２０００−１９６６４号公報 特開２０００−２２７３０号公報 特開平１１−５５３０２号公報

本発明は、以上のような事情に鑑みて、通信ネットワークに対応した機能を備えた設備機器を、パソコンなどの一般通信機器とともに接続して、インターネットなどの外部の通信ネットワークとの融合化を実現するだけでなく、不正アクセスに対する防御機能を組み込んだ新規な構成のスイッチングハブ装置を提供することを第１の目的としている。
また、第２の目的は、接続した設備機器、設備機器の監視制御の対象となる設備負荷などの動作状態を閲覧したり、遠隔制御するための操作画面情報を格納させたネットワークサーバの機能を組み込んだ、スイッチングハブ装置を提供することにある。また、そのようなスイッチングハブ装置の通信転送の動作負荷をできるだけ軽減させることが可能なルータ装置を提供することを、第３の目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１では、複数の通信ポートは、外部接続用の外部通信ポートを含み、パソコンである一般の通信機器の接続先となる一般通信ポートと、パソコンではなく、通信ネットワークに対応した機能を組み込んだマイクロプロセッサを搭載した機器である設備機器の接続先となる設備通信ポートとに少なくとも区分され、複数の通信ポートのいずれかを通じて受け付けたパケット信号に基づいて、所定の判別基準に従って異常アクセスを判別する異常アクセス判断手段と、受け付けたパケット信号から送信先のアドレス情報を読み取り、通信ポートに関連して蓄積している通信機器、設備機器のアドレス情報と照合して転送先通信ポートの種別を判別し、その転送先通信ポートの種別が一般通信ポートであれば、パケット信号の転送を許容する一方、その転送先通信ポートの種別が設備通信ポートであれば、異常アクセス判断手段にパケット信号を転送して、異常アクセス判断手段が異常事象を検出しないときに、パケット信号を設備通信ポートから転送させるスイッチ制御部とを備えたことを特徴とする。
ここに、異常アクセス判断手段は、異常事象を検出したときには、後述するようにパケット信号を遮断してもよく、他の通信装置に異常事象を判断することを通知して、他の通信装置で必要な処理を行う構成にしてもよい。

このような本発明では、異常アクセス判断手段により、受け付けたパケット信号が不正アクセスなどによって屋内設備通信ネットワークに障害を与えるものであるかどうかを、予め準備された判別基準に従って処理している。

請求項２では、設備機器を遠隔操作するための操作画面情報を格納した記憶部と、複数通信ポートのいずれかを通じて、アドレス情報とともに操作画面情報の読出要求を受けたときには、その情報アドレスの通信機器あるいは設備機器に操作画面情報を返信し、かつ、返信した操作画面情報に対する操作入力情報を受け付けたときには、その操作入力情報に応じた制御処理を行う、ネットワーク設備操作処理手段を更に備えている。
ここに、ネットワーク設備操作処理手段は、通信ネットワーク上でサーバとして機能し、ＷＥＢブラウザに対応して、ＨＴＭＬ、ＸＭＬなどによって操作画面情報（ＷＥＢ画面）を生成し、ネットワークに接続された通信機器から操作入力情報を受け付けると、ＣＧＩ（Commom Gateway Interface）プログラムなどを起動してコマンド処理することが可能であり、屋内設備通信ネットワークに接続された通信機器や、設備機器を遠隔制御し、必要に応じて、操作画面情報を更新する。

請求項３では、ルータ装置は、請求項１のスイッチングハブ装置と外部通信線とを通信転送可能に接続するルータ装置であって、設備機器、通信機器の少なくとも一方を遠隔操作するための操作画面情報を格納した記憶部と、スイッチングハブ装置の複数の通信ポートのいずれかを通じて、アドレス情報とともに操作画面情報の読出要求を受け付けたときには、その情報アドレスの通信機器あるいは設備機器に操作画面情報を返信し、かつ返信した操作画面情報に対する操作入力情報を受け付けたときには、その操作入力情報に応じた制御処理を行うネットワーク設備操作処理手段とを備えている。

請求項４では、スイッチングハブ装置は、操作画面情報には、設備機器に接続付加されて監視制御の対象となる設備負荷の動作状態を示す情報を含んでいる。
ここに、設備負荷としては、自らは、通信ネットワークに対応していない、電気錠、防災、防犯センサ、防災機器、照明器具、空調機器、ＴＶ、ラジオなど、生活、防災、安全のために必要な種々の機器が含まれ、それらの動作状態には、作動、停止の状態や、設備機器との接続、取外しなどの情報も含んでいる。

請求項５では、ルータ装置は、操作画面情報には、設備機器に接続付加され、監視制御の対象となっている設備負荷の動作状態を示す情報を含んでいる。

請求項６では、スイッチングハブ装置は、ネットワーク設備操作処理手段による制御処理には、複数の通信ポートの少なくともいずれかについて接続される、通信機器、設備機器、設備機器に接続付加された設備負荷の接続変更を検出し、その接続変更に応じて操作画面情報を更新する動作を含んでいる。

請求項７では、ルータ装置のネットワーク設備操作処理手段は、スイッチングハブ装置のスイッチ制御部が、複数の通信ポートの少なくともいずれかについて接続されている、通信機器、設備機器、設備機器に接続付加された設備負荷の接続変更を検出したときには、それらの接続変更状態に応じて操作画面情報を更新する構成になっている。

請求項８では、スイッチングハブ装置のネットワーク設備操作処理手段は、スイッチ制御部が、電源投入後に、設備通信ポートの接続状態を判別した結果に応じて操作画面情報を更新する構成になっている。

請求項９では、ルータ装置のネットワーク設備操作処理手段は、スイッチングハブ装置のスイッチ制御部が、スイッチングハブ装置の電源投入後に、設備通信ポートの接続状態を判別したときには、その判別した結果に応じて操作画面情報を更新する構成になっている。

請求項１０では、スイッチングハブ装置のネットワーク設備操作処理手段は、スイッチ制御部が、所定の時間タイミングで、設備通信ポートの接続状態を判別した結果に応じて操作画面情報を更新する構成になっている。

請求項１１では、ルータ装置のネットワーク設備操作処理手段は、スイッチングハブ装置のスイッチ制御部が、所定の時間タイミングで、設備通信ポートの接続状態を判別したときには、その判別した結果に応じて操作画面情報を更新する構成になっている。

請求項１２では、スイッチングハブ装置のネットワーク設備操作処理手段は、スイッチ制御部が、設備通信ポートを通じて設備機器から接続通知信号を受ける毎に、操作画面情報を更新する構成になっている。

請求項１３では、ルータ装置のネットワーク設備操作処理手段は、スイッチングハブ装置のスイッチ制御部が、設備通信ポートを通じて設備機器から接続通知信号を受ける毎に、その接続通知信号に応じて操作画面情報を更新する構成になっている。

請求項１４では、スイッチングハブ装置のネットワーク設備操作処理手段は、スイッチ制御部が、設備通信ポートのそれぞれについて、所定時間当たりの送受信量を計測し、所定のしきい値と比較して、設備機器の接続有無を判別した結果に応じて、操作画面情報を更新する構成になっている。

請求項１５では、ルータ装置のネットワーク設備操作処理手段は、スイッチングハブ装置のスイッチ制御部が、設備通信ポートのそれぞれについて、所定時間当たりの送受信量を計測し、所定のしきい値と比較して、設備機器の接続有無を判別したときには、その判別した結果に応じて、操作画面情報を更新する構成になっている。

さらに、請求項１６では、スイッチングハブ装置の記憶手段は、異なるプロトコル規格に基づいた少なくとも２種以上の操作画面情報を格納しており、ネットワーク設備操作制御手段は、一般通信ポートに接続された通信機器、設備通信ポートに接続された設備機器から操作画面の要求信号を受けたときには、それらの端末器が指定するプロトコル規格に合った操作画面情報を返信し、操作入力情報を受け付けたときには、その操作入力情報に応じた制御処理を行う構成になっている。

請求項１７では、ルータ装置の記憶部は、異なるプロトコル規格に基づいた少なくとも２種以上の操作画面情報を格納しており、かつ、スイッチングハブ装置を通じて、ネットワーク設備操作処理手段は、一般通信ポートに接続された通信機器、設備通信ポートに接続された設備機器からプロトコル規格を指定した操作画面の要求信号を受けたときには、指定されたプロトコル規格の操作画面情報を返信し、返信した操作画面情報に対する操作入力情報を受け付けて、その操作入力情報に応じた制御処理を行う構成になっている。

請求項１８では、スイッチングハブ装置の複数の通信ポートのそれぞれは、一般通信ポート、設備通信ポートは外観上識別可能に形成されており、請求項１９では、スイッチ制御部は、それぞれの通信ポートに接続されている通信機器が一般の通信機器か、設備機器かを自動的に識別して、設備機器が接続されている通信ポートを設備通信ポートに割り当てて記憶設定する通信ポート記憶設定手段を更に備えている。

請求項２０では、ルータ装置は、スイッチングハブ装置のスイッチ制御部が、設備機器の接続された通信ポートを判別したときには、その判別した結果に応じて、その通信ポートを設備通信ポートに割り当てて記憶設定する通信ポート記憶設定手段を更に備えている。

更に、請求項２１では、スイッチングハブ装置に接続された設備機器のうち、特定の設備機器には、自分以外の設備機器、通信機器の少なくとも一方を遠隔操作するための操作画面情報を格納した記憶部を備えており、スイッチングハブ装置のネットワーク設備操作処理手段が、複数の通信ポートのいずれかを通じて、アドレス情報とともに操作画面情報の読出要求を受け付けたときには、特定の設備機器に設けられている記憶部を参照して、その情報アドレスの通信機器あるいは設備機器に操作画面情報を読み出して返信し、かつ、返信した操作画面情報に対する操作入力情報を受け付けたときには、その操作入力情報に応じた制御処理を行う構成としている。

請求項２２では、設備機器には、自分以外の設備機器、通信機器の少なくとも一方を遠隔操作するための操作画面情報を格納した記憶部を備えており、スイッチングハブ装置を経由して、ルータ装置のネットワーク設備操作処理手段は、アドレス情報とともに操作画面情報の読出要求を受け付けたときには、設備機器に設けている記憶部を参照して、その情報アドレスの通信機器あるいは設備機器に操作画面情報を読み出して返信し、かつ、返信した操作画面情報に対する操作入力情報を受け付けたときには、その操作入力情報に応じた制御処理を行う構成としている。

請求項２３では、請求項２１において、操作画面情報には、設備機器に接続付加され、監視制御の対象となっている設備負荷の動作状態を示す情報を含んでいる。

請求項２４では、請求項２２において、操作画面情報には、設備機器に接続付加され、監視制御の対象となっている設備負荷の動作状態を示す情報を含んでいる。

請求項１〜２４の本発明によれば、通信ネットワーク対応機能を備えた設備機器を、一般の通信機器といっしょに接続して、外部の通信ネットワークに接続しても、不正アクセスなどの脅威から効果的に防衛でき、そのため、通信機器に設備機器を組み込んだ簡易な屋内設備通信ネットワークが実現できる。
また、特に、請求項１の本発明によれば、異常アクセス判断手段は、不正アクセスなどに対して対処の手薄な設備機器を転送先としたパケット信号に基づいて、所定の判別基準に従って異常アクセスを判別するので、設備機器に対しては不正アクセスなどの脅威から効果的に防衛できる反面、高速性が要求される一般の通信機器に対しては転送速度を低下させない利点がある。

請求項２、４の本発明によれば、屋内設備通信ネットワークに接続されている通信機器や設備機器、外部の通信ネットワークに接続された通信機器のいずれからも、スイッチングハブ装置にアクセスして、操作画面情報を読み出し、屋内設備通信ネットワークの設備機器の動作状態を閲覧し、遠隔操作することが出来るので、通信ネットワーク内に管理サーバを設ける必要がない。

請求項６の本発明によれば、スイッチングハブ装置の通信ポートに接続される通信機器、設備機器、その設備機器に接続付加された設備負荷などが屋内設備通信ネットワークに接続されたり、接続が外されたときには、操作画面情報は自動的に更新されるので、便利である。

請求項８、１０、１２、１４の本発明によれば、スイッチングハブ装置の通信ポートに通信機器、設備機器が接続され、取り外しされても、操作画面情報が随時更新されるので便利である。
また、請求項１６の本発明によれば、プロトコルの異なる２種以上の操作画面情報を準備しているので、通信ネットワークに接続された通信機器、設備機器のプロトコルが異なっていても、それぞれのプロトコルに応じた操作画面情報を返信して、動作状態を閲覧したり、遠隔制御が出来る。

請求項１８の本発明によれば、スイッチングハブ装置の通信ポートの種別が外観上明らかなため、接続作業が容易である。
また、通信ポートの種別が予め特定されているので、スイッチング制御部の制御処理も簡易化できる。

請求項１９の本発明によれば、スイッチングハブ装置の通信ポートの種別を選ぶことなく、通信機器、設備機器を接続するだけで通信ポートが一般、設備の種別に自動的に割り付けられるので、接続作業はユーザの使い勝手に従って自由にできる。また、一般、設備通信ポートの振り分けも施工者などが自由に設定でき、便利である。

また、請求項３によれば請求項２と同等の効果を、請求項５によれば請求項４と同等の効果を、請求項７によれば請求項６と同等の効果を、請求項９によれば請求項８と同等の効果を、請求項１１によれば請求項１０と同等の効果を、請求項１３によれば請求項１２と同等の効果を、請求項１５によれば請求項１４と同等の効果を、請求項１７によれば請求項１６と同等の効果を、請求項２０によれば請求項１９と同等の効果を、請求項２２によれば請求項２１と同等の効果を、請求項２４によれば請求項２３と同等の効果をそれぞれ、スイッチングハブ装置とルータ装置との連携によって、得ることができる。つまり、スイッチングハブ装置の動作の一部を、代わりにルータ装置に行わせるので、スイッチングハブ装置の動作に、極端に多くの負荷をかけずに済む。

以下に、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明のスイッチングハブ装置の概略構成を示す図である。
このスイッチングハブ装置１は、複数の通信ポートＰ１，２を通じて受け付けたパケット信号の転送先となる通信ポートを選択し、パケット信号を転送するスイッチ制御部１０と、通信ポート記憶設定手段１０Ａと、ＷＥＢサーバとして機能するネットワーク設備操作処理手段１１と、スピーカＳＰを有する異常報知手段１２と、通信ポートＰ１，Ｐ２を通じて受け付けたパケット信号の転送先が設備通信ポートＰ２である場合に、パケット信号をその設備通信ポートＰ２に転送するか否かを判別するフィルタ処理を行う異常アクセス判断手段１３と、設備通信ポートＰ２を通じてパケット信号を受け付けたときに、そのポートＰ２に接続している設備機器の動作異常を判別し、検出する設備機器監視手段１４と、後述する操作画面情報１５Ａ，１５Ｂを記憶した記憶部１５とを備える。

また、通信ポートは、パソコンやセットトップボックスなどで代表される高度な通信機能を有した通信機器を接続する一般通信ポートＰ１（＃２〜＃ｋ）と、通信ネットワークに対応した機能を組み込んだ、テレビモニター付インターホン、防災、防犯センサを接続付加したアラームユニット、電気錠、照明コントローラなどの住宅設備機器、電子レンジ、洗濯機、空調機器などの家電機器、テレビ、ビデオなどのマルチメディア機器などの設備機器を接続する設備通信ポートＰ２（＃１〜＃ｌ（エル））とに区分されている。
また、一般通信ポートＰ１のうちには、ルータ装置（不図示）に接続され、ＩＳＤＮ回線やＡＤＳＬ回線などの外部の通信回線を接続するための外部通信ポートＰ１（＃１）を含んでいる。

また、複数の通信ポートＰ１，Ｐ２は、一般通信ポートＰ１、設備通信ポートＰ２が外観から識別可能なように色分けしたり、形状を異ならせて形成されていてもよいし、スイッチ制御部１０に通信ポート記憶設定手段１０Ａを備えている場合には、複数の通信ポートＰ１，Ｐ２に接続されている端末器の種別が自動的に識別され、設備機器が接続されている通信ポートを、設備通信ポートＰ２として割り当て、記憶設定するので、一般通信ポートＰ１、設備通信ポートＰ２が外観から識別可能なように工夫（ポート種別で、色分けしたり、形状を異ならせて形成）せずともよい。
いずれにせよ、設備機器か否かは、その端末器から受け取ったパケット信号のベンダーコード（ＭＡＣアドレスに含まれる）などに含まれた情報に基づいて判別することができる。

スイッチ制御部１０は、図２に示すような通信ポート種別／アドレス情報蓄積テーブルＴ１を備える。このテーブルＴ１には、通信ポート種別に関連して、各々の通信ポートＰ１，Ｐ２を通じてパケット信号を受け付けた際に、送出元のＭＡＣアドレスを、それぞれの通信ポートＰ１，Ｐ２毎に対応づけて蓄積する。なお、このテーブルT１に、アドレスナンバー（MACアドレス）と接続ポートナンバーとの対応を、随時更新可能に書き込んでいくわけであるが、この点、本発明のスイッチングハブ装置は従来のスイッチングハブ装置と同様に動作する。すなわち、本発明のスイッチングハブ装置は、パケット転送動作のデフォルト状態では、特定のMACアドレス（仮にADRR１とする）宛ての何らかの通信パケットを受信したら、当該通信パケットを、複数の通信ポートＰ１，Ｐ２の全てに区別無く一斉に転送する（リピータ機能のみの、いわゆるダムハブとして動作する）。その後、或るポート（仮にポートＰ２の♯３とする）から返信が返ってきたら、本発明のスイッチングハブ装置は、自身のポートＰ２♯３には、ADRR１なるMACアドレスの機器が接続しているものと判定し、Ｐ２♯３なる接続ポートナンバーとADRR１なるMACアドレスナンバーとを対応づけてテーブルT１に書き込んでいく。従って、テーブルT１への書き込み動作は、受信した通信パケットを転送する機会が増えれば、徐々に完成する。もっとも、日常的に各設備機器、一般通信機器の接続ポートを変更することがあるので、テーブルT１への書き込み動作は、一回済めば固定されるのではなく、数分毎レベルで定期的に更新される。

ついで、スイッチ制御部１０、異常アクセス判断手段１３、設備機器監視手段１４の動作を説明する。
図３のフローチャートは、これらの動作を示すものである。
スイッチ制御部１０が、いずれかの通信ポートＰ１、Ｐ２を通じてパケット信号を受け付けると、そのパケット信号から転送先のＭＡＣアドレスが抽出され、通信ポート種別／アドレス情報蓄積テーブルＴ１を参照して、そのＭＡＣアドレスに対応する通信ポート種別が判別される。
判別の結果、通信ポート種別が一般通信ポートＰ１であれば、受け付けたパケット信号を転送先に転送するが、設備通信ポートＰ２であるときには、受け付けたパケット信号を異常アクセス判断手段１３に送出して、フィルタ処理を行う（ステップ１０１→１０４）。

異常アクセス判断手段１３ではフィルタ処理がなされ、送出されて来たパケット信号に基づいて、異常アクセスかどうかを判別し、異常アクセスと判別すれば、受け付けたパケット信号を遮断する（ステップ１０５→１０６）。
この場合の判別基準は種々考えられるが、例えば、信号フォーマットチェックを行うことでエラーパケットかどうかが判別される。また、同じ転送先を指定したパケット信号が所定時間内に所定回数を超えて送出されて来た場合には、悪意の第三者からの狙い撃ち送信などによる異常アクセスとして判別する。
さらに、単位時間あたりのマルチキャストパケットとブロードキャストパケットの発生数をカウントし、カウント値が一定値を超えた場合に異常アクセスと判別したり、イーサネット（登録商標）仕様パケット以外のパケット信号の単位時間あたりの発生数をカウントし、カウント値が一定値を超えた場合に異常アクセスと判別したり、転送元が外部通信ポートである場合に、パケットの発生数が単位時間あたりに一定数を超えたときに異常アクセスと判別することもできる。
更に、外部通信ポートＰ１を通じてリクエストパケットを転送したときに、それを記憶しておき、その後の所定時間内に返信パケットが、同じ通信ポートで受信された場合には、パケットの転送を許可し、その同じ通信ポートが返信パケット以外のパケット信号（返信パケットになりすました擬似返信パケット）を受け付けたときには異常アクセスと判別してもよく、以上のようなフィルタ処理がパケット信号を受け付ける毎になされる。

スイッチ制御部１０は、異常アクセス判断手段１３による以上のようなフィルタ処理を行っても異常アクセスと判別できなかった場合には、そのパケット信号を指定された転送先に転送する（ステップ１０５→１１２）が、異常アクセスと判別されたときには、パケット信号の転送を遮断する（ステップ１０５→１０６）。
このとき同時に、異常報知手段１２のスピーカＳＰから報知音を出力させたり、図示しない表示部にメッセージ表示をしたり、予め定められた送信先に電子メールでメッセージを送信するなどしてもよい。
設備機器監視手段１４は、先述したように、設備通信ポートＰ２を通じて受け付けたパケット信号に基づいて、更に設備機器の動作異常を検出する機能をなす。
すなわち、スイッチ制御部１０は、受け付けたパケット信号の転送元が設備ポートＰ２である場合には、受け付けたパケット信号は設備機器監視手段１４に送出され、動作異常の判別処理がなされる（ステップ１０７→１０８）。
すなわち、設備機器監視手段１４では、パケット信号のフォーマットをチェックしたり、設備通信ポートを転送元とするパケット信号が単位時間当たりにどの程度送出されてくるかなどを基準にして動作異常が発生しているかどうかを判別し、動作異常と判断しない場合には、パケット信号を転送するが(ステップ１１２)、動作異常と判別すると、パケット信号を遮断するなどして異常処理がなされ、異常報知手段１２が作動されて、異常が報知される（ステップ１０９→１１１）。

また、ネットワーク設備操作処理手段１１には個別のＩＰアドレスが割り当てられ、スイッチ制御部１０の内部ポートに接続されているので、通信ネットワーク上からそのＩＰアドレスを指定することによって、記憶部１５に格納している操作画面情報１５Ａ，１５Ｂを読み出しできる。
この操作画面情報１５Ａ，１５Ｂは、汎用のＷＥＢブラウザに対応したＨＴＭＬファイル、ＸＭＬファイルなどで構成されており、これらのファイルには、ＣＧＩプログラムの起動コードが含まれているので、読み出した操作画面情報を操作して、操作入力情報を変更すると、ネットワーク設備操作処理手段１１に格納しているＣＧＩプログラムが起動されて、通信ネットワークに接続された通信機器、設備機器の動作状態をモニタしたり、遠隔制御ができる。
なお、以上の実施例では、スイッチングハブ装置１内に設けた記憶部１５に操作画面情報を格納した例を説明したが、そのような記憶部をスイッチングハブ装置に接続された屋内設備通信ネットワークを構成する、特定の設備機器、例えば、モニタインターホン側に内蔵させてあってもよい。そのような構成では、特定の設備機器には、自分以外の設備機器、通信機器の少なくとも一方を遠隔操作するための操作画面情報を格納した記憶部を備えており、スイッチングハブ装置１側のネットワーク設備操作処理手段１１が、複数の通信ポートのいずれかを通じて、アドレス情報とともに操作画面情報の読出要求を受け付けたときには、特定の設備機器に設けている記憶部を参照して、その情報アドレスの通信機器あるいは設備機器に操作画面情報を読み出して返信し、かつ、返信した操作画面情報に対する操作入力情報を受け付けたときには、その操作入力情報に応じた制御処理を行う。

図４は、操作画面情報によって表示される操作表示画面ＤＡの一例を模式的に簡略化して示している。
「火災」、「照明１Ｆ」、「エアコン」、「玄関錠」は、いずれも監視対象とされた設備負荷として、火災感知器、１階の照明器具、空調機器、電気錠を表示し、その右側に、「Ｇｏｏｄ」、「５０％」、「ＯＮ」、「Ｌｏｃｋｅｄ」などの動作状態が示され、更に、その右側に遠隔制御のための操作スイッチ、「ＵＰ」「ＤＯＷＮ」、「ＯＮ」「ＯＦＦ」、「Ｌｏｃｋｅｄ」「Ｕｎｌｏｃｋｅｄ」などが示されている。

本発明では、通信ネットワーク上に接続された通信機器からスイッチングハブ装置１のネットワーク設備操作処理手段１１を呼び出せば、その通信機器の表示部には、図４に示したような操作表示画面ＤＡを表示させて、通信ネットワーク上に接続された通信機器、設備機器、それに接続付加された設備負荷の動作状態がモニタ表示され、必要に応じて遠隔制御したり、その設定情報を変更したりできる。
また、このような操作表示画面ＤＡを生成するための操作画面情報１５Ａ，１５Ｂは、前述した記憶手段１５に通信機器が対応可能なプロトコル規格によって異なる種類のもの、例えばＩＰｖ４、ＩＰｖ６のプロトコル規格に対応したものが格納されている。
したがって、通信ネットワーク上に接続している通信機器、設備機器、設備機器のいずれかから、スイッチングハブ装置１に内蔵されたネットワーク設備操作処理手段１１を呼び出して、プロトコル規格を指定した操作画面情報を要求すると、ネットワーク設備操作処理手段１１は、要求されたプロトコル規格、例えば、ＩＰｖ４あるいはＩＰｖ６に合った操作画面情報を選択して読み出し、返信する。

また、ネットワーク設備操作処理手段１１は、記憶部１５に格納されている操作画面情報１５Ａ，１５Ｂを、スイッチ制御部１０が通信ネットワークに接続された通信機器、設備機器の接続状態や動作状態が変化する毎に自動更新している。
このような操作画面情報１５Ａ，１５Ｂを自動更新するには、種々のイベント情報が利用できる。
例えば、ネットワーク設備操作処理手段１１は、スイッチ制御部１０が、ハブ装置１への電源投入後に、設備通信ポートＰ２への印加電圧の有無をイベント情報とし、その判別結果に応じて操作画面情報１５Ａ，１５Ｂを更新したり、スイッチ制御部１０が、所定の時間タイミングで、設備通信ポートＰ２の接続状態を判別し、その判別結果に応じて操作画面情報１５Ａ，１５Ｂを更新する。

更に、ネットワーク設備操作処理手段１１が、スイッチ制御部１０が、設備通信ポートＰ２に設備機器が接続されたときに、その設備機器から受ける接続通知信号をイベント情報としても操作画面情報を更新することができ、その他の方法としては、ネットワーク設備操作処理手段１１は、スイッチ制御部１０が、設備通信ポートＰ２のそれぞれについて、所定時間当たりの送受信量を計測し、所定のしきい値と比較して、設備機器の接続有無を判別し、その判別結果に応じて操作画面情報を更新してもよい。

図５は、テレビモニター付きインターホンを設備機器として、その表示部に表示される操作画面情報の形態変化を示している。
以下、図５を参照して説明すると、最初はメニュー画面Ｄが表示されている。
このメニュー画面Ｄ上で「自機」を選択操作すると、ＣＧＩプログラムが起動されてネットワーク設備操作処理手段１１には操作入力情報がパケット信号として出力されるので、ネットワーク設備操作処理手段１１はこれを受けると、対応する操作画面情報を送出する。
すなわち、画面がＤ１１に更新され、表示される。
そして、画面Ｄ１１で「長男個室・火災感知器」を操作すると、その設備機器に接続付加されている火災感知器の状態を通知する操作画面情報が送出され、火災感知器の動作状態を示す画面Ｄ２１が表示される。

一方、「他機」が選択操作されたときには、メニュー画面Ｄ１２が表示され、そのメニュー画面Ｄ１２から「部屋」が選択操作されると、部屋の種別を選択する画面Ｄ２３が表示され、さらに選択操作を続けると、画面は、Ｄ２６、Ｄ２９、Ｄ３０と変化する。一方、メニュー画面Ｄ１２から「全表示」が選択操作されると、接続している設備機器、負荷設備を選択する画面Ｄ２２が表示され、メニュー画面Ｄ１２から「機種」が選択操作されると、機種を選択する画面Ｄ２４、Ｄ２７が表示され、メニュー画面Ｄ１２から「メーカ名」を選択すると、メーカ名の表示した画面Ｄ２５、Ｄ２８が表示される。なお、画面Ｄ２９は、各メーカのインターホンのうち、リビングに設置されたＢ社製のインターホンを選択した場合に、そのインターホンに付加接続されている設備負荷の一覧を表示する画面、Ｄ３０は「玄関・電気錠」を選択したときに、施錠、開錠を操作する画面を示している。なお、図５に示した操作画面情報は一例であって、屋内設備通信ネットワークの接続機器の組み合わせに応じて変化することはいうまでもない。

図６は、本発明のスイッチングハブ装置を使用して構成した屋内設備通信ネットワークの概略構成を示している。
この図において、１は本願発明のスイッチングハブ装置、Ｎはインターネットなどの通信ネットワーク、１００はルータ装置である。
図に見るように、スイッチングハブ装置１は、ルータ装置１００を通じて通信ネットワークＮに接続され、スイッチング装置１の一般通信ポートＰ１には、パソコンなどの通信機器１０９が接続されており、設備通信ポートＰ２には、テレビモニター付きインターホン１０１、照明器具１０２、空調機器１０３、監視カメラ１０４、人体検知センサ１０５などが、通信ネットワークに対応した設備機器として接続されている。
また、テレビモニター付きインターホン１０１には、このインターホン１０１をコントローラとして、監視制御される設備負荷として、住戸の玄関口に設けたドアホン子器１０６が接続され、更に屋内に設置した防犯センサ、火災センサなどのセキュリティーセンサ１０７、電気錠ユニット１０８が接続されている。なお、１０２ｂは照明器具である。

このような屋内設備通信ネットワークでは、テレビモニター付きインターホン１０１がスイッチングハブ装置１にアクセスして、格納された操作画面情報を読み出し、表示部に表示させた表示操作画面を操作して操作入力情報を変更すると、スイッチングハブ装置１内に設けたネットワーク設備操作処理手段１１は、これを受け付けて、ＣＧＩプログラムを起動して、その操作入力情報に応じて、屋内設備通信ネットワークに接続された通信機器、設備機器の動作状態を閲覧したり、遠隔制御によって起動したり、停止したり出来るほか、それらの端末器の設定情報を自由に変更することができる。
また、通信ネットワークＮに接続された外部の通信機器１１０や、携帯電話機１１１などからルータ装置１００を通じてスイッチングハブ装置１にアクセスして、前述した操作画面情報を読み出して、屋内設備通信ネットワークの状態を閲覧したり、必要な制御を行なうことができ、スイッチングハブ装置１は、前述したように異常アクセス判断手段１３によって、設備機器に対する異常アクセスが発生したときには、受け付けたパケット信号を遮断することによって、セキュリティーを確保している。

さらに、このようなスイッチングハブ装置の通信転送の動作負荷をできるだけ軽減させることが可能であれば、なお好ましい。このため、ルータ装置を次のようにすると好ましい。すなわち、ルータ装置に、記憶部１５と同様な記憶部と、ネットワーク設備操作処理手段１１と同様に動作するがＭＡＣアドレスの代わりにＩＰアドレスを扱うネットワーク設備操作処理手段と、通信ポート記憶設定手段１０Ａとを、それぞれ設けておけば、上述の実施形態に記載した下流に接続した本願発明のスイッチングハブ装置の、通信転送の動作負荷を軽減することが可能になる。つまり、スイッチングハブ装置とルータ装置との連携によって、スイッチングハブ装置の動作の一部を、代わりにルータ装置に行わせるので、スイッチングハブ装置の動作に、極端に多くの負荷をかけずに済む。

以上、本発明に係るルータ装置、スイッチングハブ装置、スイッチングハブ装置に接続する一般通信機器（パソコン等）および宅内固定設備型通信機器（所謂ネット家電機器）については、エミット（ＥＭＩＴ（Embedded Micro Internetworking Technology））と称する機器組み込み型ネットワーク技術（機器に簡単にミドルウェアを組み込んでネットワークに接続できる機能を備えるネットワーク技術）を用いることで、ルータ装置経由で宅外の携帯電話機、ＰＣ（Personal
Computer）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ＰＨＳ（Personal Handy phone System）等の外部端末（図示せず）からＥＭＩＴ端末すなわち前記の一般通信機器（パソコン等）および宅内固定設備型通信機器（所謂ネット家電機器）にアクセスして、ＥＭＩＴ端末を容易に遠隔監視・制御することも可能である。

本発明のスイッチングハブ装置の要部構成の一例を示すブロック図 通信ポート種別／アドレス情報蓄積テーブルの構成の一例を示す図 本発明のスイッチングハブ装置における基本動作の一例を説明するためのフローチャート 操作画面情報に基づいて表示される表示操作画面の一例を示す図 表示操作画面の変化状態の一例を示す遷移図 本発明を使用して構成された屋内設備通信ネットワークの一例を示す図

符号の説明

１ スイッチングハブ装置
１０ スイッチ制御部
１０Ａ 通信ポート記憶設定手段
１１ ネットワーク設備操作処理手段
１２ 異常報知手段
１３ 異常アクセス判断手段
１５ 記憶部
１５Ａ，１５Ｂ 操作画面情報
Ｐ１ 一般通信ポート
Ｐ２ 設備通信ポート
Ｄ、Ｄ１１〜Ｄ３０ 表示操作画面

Claims (24)

1. ネットワークケーブルを接続できる複数の通信ポートと、それらの通信ポートを通じて受け付けたパケット信号の転送先通信ポートを選択して、パケット信号を転送するスイッチングハブ装置において、
   上記複数の通信ポートは、外部接続用の外部通信ポートを含み、パソコンである一般の通信機器の接続先となる一般通信ポートと、パソコンではなく、通信ネットワークに対応した機能を組み込んだマイクロプロセッサを搭載した機器である設備機器の接続先となる設備通信ポートとに少なくとも区分され、
   上記複数の通信ポートのいずれかを通じて受け付けたパケット信号に基づいて、所定の判別基準に従って異常アクセスか否かを判別する異常アクセス判断手段と、
   受け付けたパケット信号から送信先のアドレス情報を読み取り、上記複数の通信ポートに関連して蓄積している通信機器、設備機器のアドレス情報と照合して転送先通信ポートの種別を判別し、その通信ポートの種別が一般通信ポートであれば、上記パケット信号の転送を許容する一方、その通信ポートの種別が設備通信ポートであれば、上記異常アクセス判断手段に上記パケット信号を転送して、上記異常アクセス判断手段が異常事象を検出しない場合に、上記パケット信号を上記設備通信ポートから転送させるスイッチ制御部とを備えたことを特徴とする、スイッチングハブ装置。
2. 請求項１において、
   上記設備機器、上記通信機器の少なくとも一方を遠隔操作するための操作画面情報を格納した記憶部と、
   上記複数の通信ポートのいずれかを通じて、アドレス情報とともに操作画面情報の読出要求を受け付けたときには、その情報アドレスの通信機器あるいは設備機器に上記操作画面情報を返信し、かつ、返信した操作画面情報に対する操作入力情報を受け付けたときには、その操作入力情報に応じた制御処理を行うネットワーク設備操作処理手段を更に備えている、スイッチングハブ装置。
3. 請求項１のスイッチングハブ装置と外部通信線とを通信転送可能に接続するルータ装置であって、
   上記設備機器、上記通信機器の少なくとも一方を遠隔操作するための操作画面情報を格納した記憶部と、
   上記スイッチングハブ装置の上記複数の通信ポートのいずれかを通じて、
   アドレス情報とともに操作画面情報の読出要求を受け付けたときには、その情報アドレスの通信機器あるいは設備機器に上記操作画面情報を返信し、かつ返信した操作画面情報に対する操作入力情報を受け付けたときには、その操作入力情報に応じた制御処理を行うネットワーク設備操作処理手段とを備えている、ルータ装置。
4. 請求項２において、
   上記操作画面情報には、設備機器に接続付加され、監視制御の対象となっている設備負荷の動作状態を示す情報を含んでいる、スイッチングハブ装置。
5. 請求項３において、
   上記操作画面情報には、設備機器に接続付加され、監視制御の対象となっている設備負荷の動作状態を示す情報を含んでいる、ルータ装置。
6. 請求項２、４のいずれかにおいて、
   上記ネットワーク設備操作処理手段は、上記スイッチ制御部が、上記複数の通信ポートの少なくともいずれかについて接続されている、通信機器、設備機器、設備機器に接続付加された設備負荷の接続変更を検出したときに、それらの接続変更状態に応じて上記操作画面情報を更新する、スイッチングハブ装置。
7. 請求項３、５のいずれかにおいて、
   上記ネットワーク設備操作処理手段は、
   上記スイッチングハブ装置の上記スイッチ制御部が、上記複数の通信ポートの少なくともいずれかについて接続されている、通信機器、設備機器、設備機器に接続付加された設備負荷の接続変更を検出したときには、それらの接続変更状態に応じて上記操作画面情報を更新する、ルータ装置。
8. 請求項２、４、６のいずれかにおいて、
   上記ネットワーク設備操作処理手段は、上記スイッチ制御部が、電源投入後に、上記設備通信ポートの接続状態を判別した結果に応じて上記操作画面情報を更新する、スイッチングハブ装置。
9. 請求項３、５、７のいずれかにおいて、上記ルータ装置は予め電源投入され、
   上記ネットワーク設備操作処理手段は、
   上記スイッチングハブ装置の上記スイッチ制御部が、上記スイッチングハブ装置の電源投入後に、上記設備通信ポートの接続状態を判別したときには、その判別した結果に応じて上記操作画面情報を更新する、ルータ装置。
10. 請求項２、４、６のいずれかにおいて、
    上記ネットワーク設備操作処理手段は、上記スイッチ制御部が、所定の時間タイミングで、上記設備通信ポートの接続状態を判別した結果に応じて上記操作画面情報を更新する、スイッチングハブ装置。
11. 請求項３、５、７のいずれかにおいて、
    上記ネットワーク設備操作処理手段は、
    上記スイッチングハブ装置の上記スイッチ制御部が、所定の時間タイミングで、上記設備通信ポートの接続状態を判別したときには、その判別した結果に応じて上記操作画面情報を更新する、ルータ装置。
12. 請求項２、４、６のいずれかにおいて、
    上記ネットワーク設備操作処理手段は、上記スイッチ制御部が、上記設備通信ポートを通じて設備機器から接続通知信号を受ける毎に、上記操作画面情報を更新する、スイッチングハブ装置。
13. 請求項３、５、７のいずれかにおいて、
    上記ネットワーク設備操作処理手段は、
    上記スイッチングハブ装置の上記スイッチ制御部が、上記設備通信ポートを通じて設備機器から接続通知信号を受ける毎に、その接続通知信号に応じて上記操作画面情報を更新する、ルータ装置。
14. 請求項２、４、６のいずれかにおいて、
    上記ネットワーク設備操作処理手段は、上記スイッチ制御部が、上記設備通信ポートのそれぞれについて、所定時間当たりの送受信量を計測し、所定のしきい値と比較して、設備機器の接続有無を判別した結果に応じて、上記操作画面情報を更新する、スイッチングハブ装置。
15. 請求項３、５、７のいずれかにおいて、
    上記ネットワーク設備操作処理手段は、
    上記スイッチングハブ装置の上記スイッチ制御部が、上記設備通信ポートのそれぞれについて、所定時間当たりの送受信量を計測し、所定のしきい値と比較して、設備機器の接続有無を判別したときには、その判別した結果に応じて、上記操作画面情報を更新する、ルータ装置。
16. 請求項１、２、４、６、８、１０、１２、１４のいずれかにおいて、
    上記記憶部は、異なるプロトコル規格に基づいた少なくとも２種以上の操作画面情報を格納しており、かつ
    上記ネットワーク設備操作処理手段は、上記一般通信ポートに接続された通信機器、上記設備通信ポートに接続された設備機器からプロトコル規格を指定した操作画面の要求信号を受けたときには、指定されたプロトコル規格の操作画面情報を返信し、返信した操作画面情報に対する操作入力情報を受け付けて、その操作入力情報に応じた制御処理を行う、スイッチングハブ装置。
17. 請求項３、５、７、９、１１、１３、１５のいずれかにおいて、
    上記記憶部は、異なるプロトコル規格に基づいた少なくとも２種以上の操作画面情報を格納しており、かつ
    上記スイッチングハブ装置を通じて、上記ネットワーク設備操作処理手段は、
    上記一般通信ポートに接続された通信機器、上記設備通信ポートに接続された設備機器からプロトコル規格を指定した操作画面の要求信号を受けたときには、指定されたプロトコル規格の操作画面情報を返信し、返信した操作画面情報に対する操作入力情報を受け付けて、その操作入力情報に応じた制御処理を行う、ルータ装置。
18. 請求項１、２、４、６、８、１０、１２、１４、１６のいずれかにおいて、
    上記複数の通信ポートのそれぞれは、上記一般通信ポート、上記設備通信ポートを識別可能な外観に形成されている、スイッチングハブ装置。
19. 請求項１、２、４、６、８、１０、１２、１４、１６のいずれかにおいて、
    上記スイッチ制御部は、設備機器の接続された通信ポートを判別して、その通信ポートを設備通信ポートに割り当てて記憶設定する通信ポート記憶設定手段を更に備えている、スイッチングハブ装置。
20. 請求項３、５、７、９、１１、１３、１５、１７のいずれかにおいて、
    上記スイッチングハブ装置の上記スイッチ制御部が、設備機器の接続された通信ポートを判別したときには、その判別した結果に応じて、その通信ポートを設備通信ポートに割り当てて記憶設定する通信ポート記憶設定手段を更に備えている、ルータ装置。
21. 請求項１において、
    上記設備機器には、自分以外の設備機器、上記通信機器、の少なくとも一方を遠隔操作するための操作画面情報を格納した記憶部を備えており、
    上記ネットワーク設備操作処理手段が、上記複数の通信ポートのいずれかを通じて、アドレス情報とともに操作画面情報の読出要求を受け付けたときには、上記設備機器に設けている記憶部を参照して、その情報アドレスの通信機器あるいは設備機器に上記操作画面情報を読み出して返信し、かつ、返信した操作画面情報に対する操作入力情報を受け付けたときには、その操作入力情報に応じた制御処理を行う構成としている、スイッチングハブ装置。
22. 請求項３において、
    上記設備機器には、自分以外の設備機器、上記通信機器、の少なくとも一方を遠隔操作するための操作画面情報を格納した記憶部を備えており、
    上記スイッチングハブ装置を経由して、上記ネットワーク設備操作処理手段は、
    アドレス情報とともに操作画面情報の読出要求を受け付けたときには、上記設備機器に設けている記憶部を参照して、その情報アドレスの通信機器あるいは設備機器に上記操作画面情報を読み出して返信し、かつ、返信した操作画面情報に対する操作入力情報を受け付けたときには、その操作入力情報に応じた制御処理を行う構成としている、ルータ装置。
23. 請求項２１において、
    上記操作画面情報には、設備機器に接続付加され、監視制御の対象となっている設備負荷の動作状態を示す情報を含んでいる、スイッチングハブ装置。
24. 請求項２２において、
    上記操作画面情報には、設備機器に接続付加され、監視制御の対象となっている設備負荷の動作状態を示す情報を含んでいる、ルータ装置。

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