JP4247286B2

JP4247286B2 - 無線通信システム

Info

Publication number: JP4247286B2
Application number: JP2007118925A
Authority: JP
Inventors: 一成久保田; 修平土生
Original assignee: 株式会社アライド・リソーシズ・コミュニケーションズ
Priority date: 2007-04-27
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2027-04-27
Also published as: JP2008278170A

Description

本発明は、無線通信システムに関し、特に、近距離無線通信を行う端末装置を遠隔地にある装置に接続する無線通信システムに関するものである。

従来、近距離無線通信を行う端末装置を遠隔地にある装置に接続するものとして、無線通信あるいは赤外線通信等を通信媒体として使用する近距離無線通信を行う端末装置としてのフィールド機器と、携帯電話端末によって構成された中継局とを備え、中継局は、通信のための信号の変換機能を持つことにより、フィールド機器と、モニタや制御機器等のサービス提供装置との通信を確実に安定して行うものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−７００７９号公報

しかしながら、上述した従来の技術は、携帯電話端末を用いて各端末装置に単一のサービスを提供することができるものの、複数のサービスのプロトコルに対応したアプリケーションを格納するのに十分な容量のメモリを携帯電話端末に実装することが困難であるため、各端末装置に異なるサービスを提供することができないといった問題があった。

本発明は、従来の課題を解決するためになされたもので、近距離無線通信を行う各端末装置を遠隔地にあるサービス提供装置に携帯電話端末を用いて接続し、各端末装置に異なるサービスを提供することができる無線通信システムを提供することを目的とする。

本発明の無線通信システムは、携帯電話端末と、前記携帯電話端末が行う移動体通信に用いる第１の通信方式で無線通信を行う少なくとも１つのサービス提供装置と、前記第１の通信方式で行う無線通信に比べて通信距離が短い無線通信のために規定された第２の通信方式で無線通信を行う少なくとも１つの端末装置とを備えた無線通信システムにおいて、前記各端末装置および前記各サービス提供装置は、前記サービス提供装置によって提供されるサービスに関するアプリケーションレイヤの情報の少なくとも一部を、相互に実行可能なオーバレイプロトコルにしたがって伝送し、前記携帯電話端末は、前記第２の通信方式で無線通信を行う無線通信部を有し、前記端末装置と前記サービス提供装置との間で伝送される通信データのなかで前記オーバレイプロトコルに対応する通信レイヤより低い通信レイヤの情報を必要に応じてプロトコル変換することによって該通信データを中継し、前記端末装置は、前記サービスの要求を表すサービス要求メッセージを前記オーバレイプロトコルにしたがって前記携帯電話端末に送信し、前記携帯電話端末は、前記サービス要求メッセージを受けて、該サービス要求メッセージを前記オーバレイプロトコルにしたがって前記サービス提供装置に送信し、前記サービス提供装置は、前記サービス要求メッセージを受けて、前記サービスの要求に応じられる場合に、該サービス提供装置の識別情報を含むサービス応答メッセージを前記オーバレイプロトコルにしたがって前記携帯電話端末に送信し、前記携帯電話端末は、前記サービス応答メッセージを受けて、該サービス応答メッセージを前記オーバレイプロトコルにしたがって前記端末装置に送信する構成を有している。

この構成により、本発明の無線通信システムは、各端末装置および各サービス提供装置が、サービス提供装置によって提供されるサービスに関するアプリケーションレイヤの情報の少なくとも一部を、相互に実行可能なオーバレイプロトコルにしたがって伝送するため、各サービスのプロトコルに対応したアプリケーションを携帯電話端末に格納することなく、各端末装置に異なるサービスを提供することができる。

本発明は、近距離無線通信を行う各端末装置を遠隔地にあるサービス提供装置に携帯電話端末を用いて接続し、各端末装置に異なるサービスを提供することができる無線通信システムを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。本発明の一実施の形態の無線通信システムを図１に示す。

図１に示すように、無線通信システム１は、端末装置２、３と、サービス提供装置４、５と、端末装置２、３とサービス提供装置４、５との間で伝送される通信データを中継する携帯電話端末６とを備えている。

なお、図１においては、２つの端末装置、２つのサービス提供装置および１つの携帯電話端末が示されているが、本発明に係る無線通信システムを構成する端末装置、サービス提供装置および携帯電話端末の数を限定するものではない。

端末装置２、３、サービス提供装置４、５および携帯電話端末６の間では、各種のメッセージがオーバレイプロトコルにしたがって伝送される。このオーバレイプロトコルでは、端末装置２、３、サービス提供装置４、５および携帯電話端末６の各ノードが行う通信に関する設定情報や生存情報を表すHELLO、HELLOの応答を表すHELLO応答（以下、「HELLO Response」と記載する。）、サービスの要求および当該サービスの提供元の検出の要求を表すサービス要求（以下、「Discover Request」と記載する。）、Discover Requestの応答を表すサービス応答（以下、「Discover Response」と記載する。）、サービスに関する機能の起動要求を表すサービス起動要求（以下、「Invoke Request」と記載する。）、および、Invoke Requestの応答を表すサービス起動応答（以下、「Invoke Response」と記載する。）等のメッセージが規定されている。

端末装置２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０と、近距離無線通信方式で無線通信を行う無線通信部１１とを有している。また、端末装置３は、ＣＰＵ２０と、近距離無線通信方式で無線通信を行う無線通信部２１とを有している。なお、近距離無線通信方式は、本発明における第２の通信方式にあたる。

ここで、近距離無線通信方式には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩｒＤＡ（Infrared Data Association）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）、ＷＬＡＮ（Wireless LAN）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）、および、微弱電波を用いた無線通信のために規定された通信方式が含まれる。なお、無線通信部１１、２１は、それぞれ異なる通信方式で無線通信を行うようにしてもよい。

各端末装置２、３は、当該端末装置に関する情報を表すデバイス情報を格納するための不揮発性の記憶媒体によって構成された各デバイス情報格納部１４、２４をさらに有している。ここで、各デバイス情報格納部１４、２４に格納されたデバイス情報には、各端末装置２、３のアドレスや名称等の識別情報、種別情報および必要とするサービスの各機能の識別情報等を含んでいる。

本実施の形態において、端末装置２は、利用者の身体の一部に貼り付けられ、利用者の心拍を検出する心拍センサ１２と、表示装置、発光器、偏心モータまたはブザー等よりなる警告出力部１３とを有し、無線通信部１１を介して利用者の心拍に関する心拍情報を含むInvoke Requestメッセージをサービスの提供元に向けて定期的に送信するものとする。

また、端末装置３は、ＧＰＳ（Global Positioning System）センサ２２を有し、無線通信部２１を介して、端末装置３の位置情報を含むInvoke Requestメッセージをサービスの提供元に向けて定期的に送信するものとする。

サービス提供装置４は、ＣＰＵ３０と、遠距離無線通信方式で無線通信を行う無線通信部３１とを有している。また、サービス提供装置５は、ＣＰＵ４０と、遠距離無線通信方式で無線通信を行う無線通信部４１とを有している。ここで、遠距離無線通信方式は、近距離無線通信方式で行う無線通信に比べて通信距離が長い無線通信のために規定されたものである。なお、遠距離無線通信方式は、本発明における第１の通信方式にあたる。

また、遠距離無線通信方式には、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）、ＣｄｍａＯｎｅ、Ｃｄｍａ２０００およびＷ−ＣＤＭＡ等のような移動体通信のために規定された通信方式が含まれる。なお、無線通信部３１、４１は、それぞれ異なる通信方式で無線通信を行うようにしてもよい。

各サービス提供装置４、５は、当該サービス提供装置に関する情報を表すデバイス情報を格納するための不揮発性の記憶媒体によって構成された各デバイス情報格納部３２、４２をさらに有している。ここで、各デバイス情報格納部３２、４２に格納されたデバイス情報には、各サービス提供装置４、５のアドレスや名称等の識別情報、種別情報および提供するサービスの各機能の識別情報等を含んでいる。

本実施の形態において、サービス提供装置４は、端末装置２によって送信されたInvoke Requestメッセージに含まれる心拍情報に基づいて利用者の健康状態を表す健康状態情報を含むInvoke ResponseメッセージをInvoke Requestメッセージの送信元に向けて送信するサービスを提供するものとする。

また、サービス提供装置５は、端末装置２によって送信されたInvoke Requestメッセージに含まれる位置情報が特定区域から外れたことを表すときに、端末装置３の位置情報を含むInvoke Responseメッセージを予め定められた装置に向けて送信するサービスを提供するものとする。

携帯電話端末６は、ＣＰＵ５０、ＲＡＭ（Random Access Memory）５１、ＲＯＭ（Read Only Memory）５２、近距離無線通信部５３、遠距離無線通信部５４および表示部５５を有する。

近距離無線通信部５３は、近距離無線通信方式を実装するためのタグリーダ／ライタ、赤外線送受信機、および、無線アンテナおよび無線送受信機等によって構成されている。遠距離無線通信部５４は、通話やデータ通信のために一般的な携帯電話端末に設けられているものと同一な構成を有し、遠距離無線通信方式を実装するための無線アンテナおよび無線送受信機等によって構成されている。

ＣＰＵ５０は、ＲＯＭ５２に記憶されたプログラムをＲＡＭ５１に読み込んで実行することにより、近距離無線通信部５３および遠距離無線通信部５４等の携帯電話端末６の各部を制御するようになっている。

例えば、ＣＰＵ５０は、端末装置２、３とサービス提供装置４、５との間で伝送される通信データのなかでオーバレイプロトコルに対応する通信レイヤより低い通信レイヤの情報を必要に応じてプロトコル変換するようになっている。

また、ＣＰＵ５０は、近距離無線通信部５３を介して端末装置２、３のデバイス情報を含むDiscover Requestメッセージを受けて、このデバイス情報によって要求されるサービスに対応するサービス提供装置を検出するようになっている。

具体的には、ＣＰＵ５０は、通信可能な各サービス提供装置に対して、Discover Requestメッセージを遠距離無線通信部５４を介して転送することによって、要求されたサービスを提供できることを表すデバイス情報を有するサービス提供装置のみから応答されるDiscover Responseメッセージを近距離無線通信部５３を介して受信するようになっている。

なお、各サービスに対応するサービス提供装置が登録されたデータベースをＲＯＭ５２等の記憶媒体に格納しておき、ＣＰＵ５０が、端末装置２、３から要求されたサービスに対応するサービス提供装置を当該データベースから検出するようにしてもよい。

また、ＣＰＵ５０は、外部の装置に格納されたデータベースに遠距離無線通信部５４を介してアクセスし、端末装置２、３から要求されたサービスに対応するサービス提供装置を当該データベースから検出するようにしてもよい。

また、ＣＰＵ５０は、端末装置２、３からサービス提供装置４、５に向けて送信されたInvoke Requestメッセージに含まれる情報を加工するようにしてもよい。具体的には、ＣＰＵ５０は、端末装置２から送信されたInvoke Requestメッセージに含まれる心拍情報を一定時間蓄積し、蓄積した情報を統計した情報、例えば１０分間の平均心拍数を表す心拍情報に加工するようにしてもよい。

さらに、ＣＰＵ５０は、サービス提供装置４、５から端末装置２、３に向けて送信された情報を加工するようにしてもよい。例えば、ＣＰＵ５０は、サービス提供装置４から送信されたInvoke Responseメッセージに含まれる健康状態情報を警告状態値と非警告状態値とに２値化するよう加工してもよい。

また、ＣＰＵ５０は、サービス提供装置４、５から端末装置２、３に向けて送信されたメッセージに含まれる情報を表示部５５に表示させるようにしてもよい。例えば、ＣＰＵ５０は、サービス提供装置４から端末装置２に向けて送信されたInvoke Responseメッセージに含まれる健康状態情報を表示部５５に表示させるようにしてもよい。

以上のように構成された無線通信システム１について図２を用いてその動作を説明する。なお、以下の説明においては、携帯電話端末６を携帯する利用者の人体に心拍センサ１２を有する端末装置２が貼り付けられているものとする。

まず、携帯電話端末６によって端末装置が検出される（Ｓ１）。具体的には、各端末装置から定期的に送信されるHELLOメッセージが携帯電話端末６によって検出されることにより、携帯電話端末６から近距離無線通信部５３の通信距離内にある端末装置が携帯電話端末６に検出される。なお、携帯電話端末６は、利用者による携帯電話端末６に対する操作に応じて端末装置の検出を開始するようにしてもよい。ここでは、端末装置２が検出されたこととする。

次に、携帯電話端末６に端末装置２が検出された旨を表すHELLO Responseメッセージが携帯電話端末６から端末装置２に送信される（Ｓ２）。このメッセージに応じて、端末装置２のデバイス情報を含むDiscover Requestメッセージが端末装置２から携帯電話端末６に送信される（Ｓ３）。

ここで、端末装置２が要求するサービスを提供することができるサービス提供装置が携帯電話端末６によって検出される（Ｓ４）。具体的には、端末装置２によって送信されたDiscover Requestメッセージが携帯電話端末６によって各サービス提供装置に転送され、端末装置２が要求するサービスを提供することができるサービス提供装置によって、当該サービス提供装置の識別情報を含むDiscover Responseメッセージが応答される。ここでは、サービス提供装置４が検出されたこととする。

サービス提供装置４が検出されると、携帯電話端末６から端末装置２にサービス提供装置４の識別情報を含むDiscover Responseメッセージが送信され（Ｓ５）、このメッセージに応じて、Invoke Requestメッセージが端末装置２からサービス提供装置４に向けて送信される（Ｓ６）。ここでは、心拍情報を含むInvoke Requestメッセージが端末装置２によって送信されるものとする。

端末装置２から送信されたInvoke Requestメッセージは、携帯電話端末６によってサービス提供装置４に転送される（Ｓ７）。このメッセージに応じて、Invoke Requestメッセージに応答するInvoke Responseメッセージがサービス提供装置４によって生成され、端末装置２に向けて送信される（Ｓ８）。ここでは、Invoke Requestメッセージに含まれる心拍情報に基づいてサービス提供装置４によって生成された健康状態情報を含むInvoke Responseメッセージがサービス提供装置４によって送信されるものとする。

サービス提供装置４から送信されたInvoke Responseメッセージは、携帯電話端末６によって端末装置２に転送される（Ｓ９）。ここで、携帯電話端末６では、Invoke Responseメッセージに含まれる健康状態情報を表示部５５に表示させるようにしてもよい。

次に、携帯電話端末６によって転送されたInvoke Responseメッセージに含まれる健康状態情報に基づいて警告出力部１３から警告を発する警告処理が端末装置２よって実行される（Ｓ１０）。ここで、Invoke Requestメッセージが端末装置２から再び送信される場合には、無線通信システム１の動作は、ステップＳ６に戻る。

このような本発明の一実施の形態の無線通信システム１は、各端末装置２、３および各サービス提供装置４、５が、アプリケーションレイヤの情報の少なくとも一部を、相互に実行可能なオーバレイプロトコルにしたがって伝送するため、各サービスのプロトコルに対応したアプリケーションを携帯電話端末６に格納することなく、各端末装置２、３に異なるサービスを提供することができる。

なお、本実施の形態において、サービス提供装置４、５がサービスを提供するものとして説明したが、本発明においては、図３に示すように、サービス提供装置を無線基地局６０と、携帯電話網およびインターネット網等の広域網またはＬＡＮ（Local Area Network）等の閉域網を介して無線基地局６０に接続され、サービスを提供するサーバ装置４ａ、５ａとによって構成してもよい。

また、本実施の形態において、各端末装置２、３および各サービス提供装置４、５の間で伝送される通信データを携帯電話端末６が中継する例を示したが、本発明においては、図４に示すように、複数の携帯電話端末６ａ乃至６ｃが、当該通信データをマルチホップすることによって中継するようにしてもよい。

また、本発明においては、携帯電話端末６が端末装置２、３に対してサービス提供装置４、５の通信を代理するプロクシサーバを構成するようにしてもよい。また、本発明においては、携帯電話端末６がサービス提供装置４、５に対して端末装置２、３の通信を代理するプロクシサーバを構成するようにしてもよい。

本発明にかかる無線通信システムは、利用者の状態や利用者がおかれた状況に関する情報を伝送するヘルスケアや防犯等を目的としたシステムに有用である。

本発明の一実施の形態における無線通信システムのブロック図本発明の一実施の形態における無線通信システムのシーケンス図本発明の一実施の形態における無線通信システムの他の第１の態様を示すブロック図本発明の一実施の形態における無線通信システムの他の第２の態様を示すブロック図

符号の説明

１無線通信システム
２、３端末装置
４、５サービス提供装置
６携帯電話端末
１０、２０、３０、４０、５０ＣＰＵ
１１、２１、３１、４１、５３、５４無線通信部
１２、２２センサ
１３警告出力部
１４、２４、３２、４２デバイス情報格納部
５１ＲＡＭ
５２ＲＯＭ
５５表示部
６０無線基地局

Claims

携帯電話端末と、
前記携帯電話端末が行う移動体通信に用いる第１の通信方式で無線通信を行う少なくとも１つのサービス提供装置と、
前記第１の通信方式で行う無線通信に比べて通信距離が短い無線通信のために規定された第２の通信方式で無線通信を行う少なくとも１つの端末装置とを備えた無線通信システムにおいて、
前記各端末装置および前記各サービス提供装置は、前記サービス提供装置によって提供されるサービスに関するアプリケーションレイヤの情報の少なくとも一部を、相互に実行可能なオーバレイプロトコルにしたがって伝送し、
前記携帯電話端末は、前記第２の通信方式で無線通信を行う無線通信部を有し、前記端末装置と前記サービス提供装置との間で伝送される通信データのなかで前記オーバレイプロトコルに対応する通信レイヤより低い通信レイヤの情報を必要に応じてプロトコル変換することによって該通信データを中継し、
前記端末装置は、前記サービスの要求を表すサービス要求メッセージを前記オーバレイプロトコルにしたがって前記携帯電話端末に送信し、
前記携帯電話端末は、前記サービス要求メッセージを受けて、該サービス要求メッセージを前記オーバレイプロトコルにしたがって前記サービス提供装置に送信し、
前記サービス提供装置は、前記サービス要求メッセージを受けて、前記サービスの要求に応じられる場合に、該サービス提供装置の識別情報を含むサービス応答メッセージを前記オーバレイプロトコルにしたがって前記携帯電話端末に送信し、
前記携帯電話端末は、前記サービス応答メッセージを受けて、該サービス応答メッセージを前記オーバレイプロトコルにしたがって前記端末装置に送信することを特徴とする無線通信システム。
携帯電話端末と、
前記携帯電話端末が行う移動体通信に用いる第１の通信方式で無線通信を行う少なくとも１つのサービス提供装置と、
前記第１の通信方式で行う無線通信に比べて通信距離が短い無線通信のために規定された第２の通信方式で無線通信を行う少なくとも１つの端末装置とを備えた無線通信システムにおいて、
前記各端末装置および前記各サービス提供装置は、前記サービス提供装置によって提供されるサービスに関するアプリケーションレイヤの情報の少なくとも一部を、相互に実行可能なオーバレイプロトコルにしたがって伝送し、
前記携帯電話端末は、前記第２の通信方式で無線通信を行う無線通信部を有し、前記端末装置と前記サービス提供装置との間で伝送される通信データのなかで前記オーバレイプロトコルに対応する通信レイヤより低い通信レイヤの情報を必要に応じてプロトコル変換することによって該通信データを中継するように構成され、
前記端末装置は、前記サービスの要求を表すサービス要求メッセージを前記オーバレイプロトコルにしたがって前記携帯電話端末に送信し、
前記携帯電話端末は、各サービスの要求に応じられるサービス提供装置が登録されたデータベースにアクセスすることができ、前記サービス要求メッセージを受けて、前記サービスの要求に応じられるサービス提供装置を前記データベースから検出し、検出したサービス提供装置の識別情報を含むサービス応答メッセージを前記オーバレイプロトコルにしたがって前記端末装置に送信することを特徴とする無線通信システム。
前記端末装置は、前記サービスの要求に応じられるサービス提供装置の識別情報を含む前記サービス応答メッセージを受けた後に、前記サービスの起動要求を表すサービス起動要求メッセージを前記オーバレイプロトコルにしたがって該サービス提供装置に向けて送信し、
前記携帯電話端末は、前記サービス起動要求メッセージを受けて、該サービス起動要求メッセージを前記オーバレイプロトコルにしたがって該サービス提供装置に送信する請求項１または請求項２に記載の無線通信システム。
前記携帯電話端末は、表示部を有し、前記サービス起動要求メッセージに応じて開始されたサービスに関して前記サービス提供装置から前記端末装置に向けて送信されたメッセージに含まれる情報の少なくとも一部を前記表示部に表示させる請求項３に記載の無線通信システム。
前記携帯電話端末は、前記サービス起動要求メッセージに応じて開始されたサービスに関して前記端末装置から前記サービス提供装置に向けて送信されたメッセージに含まれる情報を加工する請求項３に記載の無線通信システム。
移動体通信のために規定された第１の通信方式で無線通信を行う少なくとも１つのサービス提供装置と、前記第１の通信方式で行う無線通信に比べて通信距離が短い無線通信のために規定された第２の通信方式で無線通信を行う少なくとも１つの端末装置との間で伝送される通信データを中継する携帯電話端末に実行させるプログラムにおいて、
前記各端末装置および前記各サービス提供装置が相互に実行可能なオーバレイプロトコルにしたがって伝送された情報を含む通信データのなかで、前記オーバレイプロトコルに対応する通信レイヤより低い通信レイヤの情報を必要に応じてプロトコル変換させるようにし、
前記サービスの要求を表すサービス要求メッセージを前記端末装置から前記オーバレイプロトコルにしたがって受けて、該サービス要求メッセージを前記オーバレイプロトコルにしたがって前記サービス提供装置に送信するステップと、
前記サービスの要求に応じられるサービス提供装置の識別情報を含むサービス応答メッセージを該サービス提供装置から前記オーバレイプロトコルにしたがって受けて、該サービス応答メッセージを前記オーバレイプロトコルにしたがって前記端末装置に送信するステップと、を前記携帯電話端末に実行させるためのプログラム。
移動体通信のために規定された第１の通信方式で無線通信を行う少なくとも１つのサービス提供装置と、前記第１の通信方式で行う無線通信に比べて通信距離が短い無線通信のために規定された第２の通信方式で無線通信を行う少なくとも１つの端末装置との間で伝送される通信データを中継する携帯電話端末に実行させるプログラムにおいて、
前記各端末装置および前記各サービス提供装置が相互に実行可能なオーバレイプロトコルにしたがって伝送された情報を含む通信データのなかで、前記オーバレイプロトコルに対応する通信レイヤより低い通信レイヤの情報を必要に応じてプロトコル変換させるようにし、
前記サービスの要求を表すサービス要求メッセージを前記端末装置から前記オーバレイプロトコルにしたがって受けて、該サービス要求メッセージを前記オーバレイプロトコルにしたがって前記サービス提供装置に送信するステップと、
各サービスの要求に応じられるサービス提供装置が登録されたデータベースから前記サービスの要求に応じられるサービス提供装置の識別情報を検出するステップと、
検出されたサービス提供装置の識別情報を含むサービス応答メッセージを前記オーバレイプロトコルにしたがって前記端末装置に送信するステップと、を前記携帯電話端末に実行させるためのプログラム。