JP5738930B2 - 通信装置 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、通信装置および通信システムに関する。
近年、駅や空港、サービスエリア等の公共エリア、飲食店、商業施設、展示会場等で、一般に開放された公共無線LANサービスの普及が進んでおり、無線LANを利用して広告、運行情報、展示会情報などの各種情報を配信することで、利用者の利便性向上を狙ったサービスが広まりつつある。
このようなサービスでは、情報利用者が最もその情報を活用するのに適した場所で情報配信するのが有効であり、店舗前などの限られた特定のエリアに情報を配信する必要がある。また、テキストや、情報量を間引いた静止画像の情報ではなく、情報利用者を惹きつける高品質な映像や画像情報などの大容量の情報配信が必要になる。そのためには、移動する情報利用者が限られた特定エリアにいる短時間に、効率的に大容量の情報配信を行えることが求められた。
このような状況の下、世の中で一般的に使用されている無線LAN(IEEE802.11)を使用すると、端末とアクセスポイント(以下APと略す)間でコンテンツ配信を開始するまでの時間に数秒要するため、特定エリア内に情報利用者がいる間に情報配信できない場合があるという問題がある。また、情報利用者に情報配信可能なエリアを広げて情報配信しようとすると、APの出力を大きくする必要がありエネルギー効率も低下するという問題が発生する。
本発明が解決しようとする課題は、特定エリア内に情報利用者がいる短時間に、この情報利用者が用いる端末に対する大容量の情報配信を可能にする通信装置を提供することである。
実施形態の通信装置は、無線回線を介して複数の端末と接続され、有線回線を介して接続される外部装置が記憶するコンテンツを複数の端末に配信する通信装置である。この装置は、外部装置が記憶するコンテンツを配信するために端末との接続処理を行う第1の送受信処理部と、外部装置と通信する第2の送受信処理部と、複数の端末の各々を識別し、前記端末へのコンテンツの配信状態を示す端末情報を記憶し、管理する端末情報管理部と、端末情報管理部において端末情報が管理され、コンテンツが未配信である複数の端末の中から、各々の端末が無線回線を介して接続可能な通信エリアに存在しうる残りの時間の推定値に基づき、第1の送受信処理部で接続処理を行う端末を決定する端末接続判断部とを備える。
図1は、一実施形態の無線通信システムの基本構成を示す図である。
同図に示すビデオカメラ10、映像記録メディア20は、再生デッキ30にコンテンツ(映像)を入力するためのデバイスである。再生デッキ30は、ビデオカメラ10または映像記録メディア20から入力されたコンテンツを再生し映像サーバ50に入力する。コンテンツ編集機40は、映像サーバ50に入力されたコンテンツを編集する機器であり、映像サーバ50には、編集後の最終的なコンテンツが保存される。もちろん、コンテンツ編集機40から映像記録メディア20に編集後のコンテンツを入れるようにしてもよく、この場合、編集後の最終的なコンテンツが映像記録メディア20および再生デッキ30を介して映像サーバ50に保存される。
AP60および端末70間は、無線LANの規格(ここではIEEE802.11規格とするがこれに限定するものではない)に準拠した無線通信を行う。AP60と端末70間の接続確立後、必要なコンテンツが映像サーバ50からAP60を介して移動中の端末70に配信される。なお、本実施形態において、端末70は、識別のためにそのMACアドレスが先に登録され、登録された端末70がコンテンツ配信の対象となる。また、特定のエリアに存在する端末70をコンテンツ配信の対象とするので、端末70の位置を正確にとらえるため、複数のAP60がそれぞれで受信した端末70からの信号の受信レベル(パワー)や伝搬時間差等をもとに、映像サーバ50が三角測量等の手法により端末70の位置を特定する方法をとる場合や、特定位置を通過したことがわかるゲート80やカメラ等のセンサ90を使用し、それらの検知結果から映像サーバ50が端末70またはその端末利用者の位置を検知する方法をとる場合もある。これらの場合、映像サーバ50側で特定した端末70の位置情報は、AP60に通知され、AP60側で利用する。
図2に、本実施形態の無線通信システムにおけるAP60と端末70の構成を示す。
AP60は、イーサネット(登録商標)等により映像サーバ50との間で有線または無線により通信を行うサーバ送受信制御部61、および、端末70との間でIEEE802.11規格に準拠した無線通信による送受信制御を行う端末送受信制御部64で、映像サーバ50のコンテンツを端末70へ配信するコンテンツ配信を実現する。また、端末情報管理部63が、各端末70に関する情報(端末情報)を管理しており、この情報により、端末接続判断部62が端末70に対するコンテンツ配信の可否を判断する。
本実施形態では、前述のように、コンテンツ配信の対象となる端末70の登録をAP60にて行っている。この登録のために、図3に示すように、端末送受信制御部64が端末70との接続処理を行って(ステップS101)、アソシエーションの完了後(ステップS102でYes)、端末情報管理部63が、端末70の識別情報(ここではMACアドレス)を端末情報に設定し登録する(ステップS103)。このようにして、AP60には、コンテンツ配信の対象となる端末70が登録される。なお、複数のAP60を連携させる場合、いずれかのAP60に登録された端末70の識別情報は、他のAP60にも配信され登録される。
端末70に関する情報である端末情報には、(1)端末70の識別情報(ここではMACアドレス)と、端末70との状態を示す情報として、(2A)コンテンツ配信完了/未完(2B)端末70がAP配下となった時刻(またはゲート通過時刻)または/および端末70からのAuthentication requestを受信した際の信号のレベル(接続時検出パワー)と、(2C)後述のどの端末70に対してコンテンツ配信を行うかの判断をする際に用いられる、AP配下となってからの経過時間で推定される残時間、接続時検出パワーから推定される、一定以上のパワーとなる最適接続までの残時間、複数のAP60で端末70の位置を推定した場合の位置情報から推定される残時間(位置情報からの残時間)、ゲート通過からの残時間、加速度センサ部75を利用して端末70の位置(ないし変位)を推定した場合の位置情報から推定される残時間(位置情報からの残時間)のいずれか1つないし複数の情報と、が含められる。後述の優先端末に対する処理を実施する場合は、優先端末か否かの情報も含められる。図4は、上記で説明した端末情報の内容をすべて例示した図である。
なお、ここでAP配下とは、図5に示すように、AP60が、発信したビーコン(Beacon)に対する端末70からのAuthentication requestを受信した時点から(接続処理を開始してから)その後端末70と無線接続を確立した状態を言う。また、予め設定したAP配下時間とは、端末利用者が特定のエリアに入り端末70がAP配下となって、その後端末利用者が移動することによりそのエリアから出て端末70がAP配下でなくなるまでの時間を経験的に定めた時間である。また、AP配下の残時間とは、AP配下となっているある時点(または位置)からAP配下でなくなるまでの残りの時間(推定値)である。
続いて、端末70について説明する。端末70は、AP60との無線通信を制御するAP送受信制御部71と、コンテンツの表示を行うコンテンツ表示部74とを備え、これらで、コンテンツ受信とコンテンツ表示を実現する。また、端末70は、AP情報管理部73でAP60のSSID(Service Set Identifier)等を管理しており、AP60との状態により、AP接続判断部72で接続処理を開始する。その手順は、IEEE802.11規格に準拠する。なお、端末70は、自身で当該端末70の位置(ないし変位)を特定するため、または、映像サーバ50にて当該端末70の位置を特定するため(後述)、オプションとして加速度センサ部75を備える場合がある。映像サーバ50にて当該端末70の位置を特定する場合、端末70は、当該端末70での加速度センサ部75の検知結果をセンシング情報として、AP送受信制御部71がAP60へ送信する。尚、本実施形態においては、映像サーバ50が端末70の位置を特定する場合を説明したが、映像サーバ50に限らず、他の外部装置が端末70の位置を特定する構成でもよい。さらに、端末70はコンテンツ受信のみを行い、コンテンツ表示部74は具備しない構成でもよい。
次に、AP60の端末接続判断部62のコンテンツ配信処理について説明する。図6は、端末接続判断部62のコンテンツ配信処理の第1の実施例を説明するフローチャートである。
AP60は、端末70がAP配下となったとき、まずコンテンツ配信中(Data配信中)であるか判断する。このときData配信中でなければ(ステップS201でNo)、端末情報を参照する(ステップS202)。
このとき、コンテンツ配信未完の端末70(Data未送信端末)があれば(ステップS203でYes)、次のステップS204へ移行する。一方、Data未送信端末がなければ(ステップS203でNo)、一連の処理を終了する。
ステップS204では、コンテンツ配信未完の端末70のAP60への接続時間(AP配下となってからの経過時間)から、AP配下の残時間を推定し、この残時間が最小となる端末70を抽出する。具体的には、予め設定したAP配下時間からコンテンツ配信未完の端末70がAP配下となった時刻からの経過時間を減算した結果を、AP配下の残時間として端末情報に反映させて、この残時間が最小となる端末70を抽出する。
そして、その残時間がコンテンツ配信を実施し完了するのに充分な時間である場合は、Data配信可能と判断し(ステップS205でYes)、コンテンツ配信(Data配信)を実施する(ステップS206)。一方、充分な時間がない場合はData配信可能ではないとして(ステップS205でNo)あらためて端末情報を参照し(ステップS202)、他の登録済みの端末70について、ステップS203以降の処理を実施する。なお、コンテンツ配信を実施し完了するのに充分な時間は、該当の通信エリアの電波状況等に応じて定められる。
以上により、AP配下の残時間が最短となるような、最優先でコンテンツ配信が必要な端末70にコンテンツ配信を実施することができる。
(コンテンツ配信処理の他の実施例)
上記端末接続判断部62のコンテンツ配信処理の第1の実施例では、ステップS204で、端末70のAP60への接続時間(AP配下となってからの経過時間)から、AP配下の残時間を推定し、この残時間が最小となる端末70を抽出したが、端末接続判断部62のコンテンツ配信処理の他の実施例として、ステップS204において、接続時検出パワーから一定以上のパワー(受信レベル)となる最適接続までの残時間を推定し、この残時間が最小である端末70を抽出するようにしてもよいし(第2の実施例;この例では、コンテンツ配信速度を上げることができるので、コンテンツ配信をより早く完了させることができる)、また、前述のように複数のAP60が受信した端末70からの信号の受信レベルをもとに映像サーバ50が端末70の位置を推定した上で、この位置の情報を基にAP60がAP配下の残時間を推定し、この残時間が最小となる端末70を抽出するようにしてもよいし(第3の実施例)、特定の位置にあるゲート80および/またはセンサ90との連携により端末70の特定の場所の通過を検知(すなわち端末70の位置を検知)し、この検知結果からAP配下の残時間を推定しこの残時間が最小となる端末70を抽出するようにしてもよいし(第4の実施例)、端末70の加速度センサ部75の検知結果に基づく位置(または変位)の推定からAP配下の残時間を推定しこの残時間が最小となる端末70を抽出するようにしてもよい(第5の実施例)。なお、上記第2の実施例における最適接続までの残時間の推定は、例えば、経験的に得た受信レベルの遷移パターン(例えば、図7)をもとに実施することができる。また、上記第3〜第5の実施例における残時間の推定は、例えば、端末70がAP配下となる特定のエリアにおける各位置(または特定位置)あるいは変位について経験的に得られたAP配下の残時間を用いることで実施することができる。これらの例では、経験的に得た情報は、端末接続判断部62にて管理するようにする。
上記端末接続判断部62のコンテンツ配信処理の第1の実施例では、ステップS204で、端末70のAP60への接続時間(AP配下となってからの経過時間)から、AP配下の残時間を推定し、この残時間が最小となる端末70を抽出したが、端末接続判断部62のコンテンツ配信処理の他の実施例として、ステップS204において、接続時検出パワーから一定以上のパワー(受信レベル)となる最適接続までの残時間を推定し、この残時間が最小である端末70を抽出するようにしてもよいし(第2の実施例;この例では、コンテンツ配信速度を上げることができるので、コンテンツ配信をより早く完了させることができる)、また、前述のように複数のAP60が受信した端末70からの信号の受信レベルをもとに映像サーバ50が端末70の位置を推定した上で、この位置の情報を基にAP60がAP配下の残時間を推定し、この残時間が最小となる端末70を抽出するようにしてもよいし(第3の実施例)、特定の位置にあるゲート80および/またはセンサ90との連携により端末70の特定の場所の通過を検知(すなわち端末70の位置を検知)し、この検知結果からAP配下の残時間を推定しこの残時間が最小となる端末70を抽出するようにしてもよいし(第4の実施例)、端末70の加速度センサ部75の検知結果に基づく位置(または変位)の推定からAP配下の残時間を推定しこの残時間が最小となる端末70を抽出するようにしてもよい(第5の実施例)。なお、上記第2の実施例における最適接続までの残時間の推定は、例えば、経験的に得た受信レベルの遷移パターン(例えば、図7)をもとに実施することができる。また、上記第3〜第5の実施例における残時間の推定は、例えば、端末70がAP配下となる特定のエリアにおける各位置(または特定位置)あるいは変位について経験的に得られたAP配下の残時間を用いることで実施することができる。これらの例では、経験的に得た情報は、端末接続判断部62にて管理するようにする。
続いて、端末接続判断部62のコンテンツ配信処理の第6の実施例を説明する。図8は、端末接続判断部62のコンテンツ配信処理の第6の実施例を説明するフローチャートである。
図8に示すフローチャートのステップS301〜S303、および、S306〜S308における処理は、前述の図6に示したフローチャートのステップS201〜S203、および、S204〜S206における処理と同じである。異なる点は、ステップS304およびS305であり、ステップS304で、優先端末の有無を判断している。ステップS302で参照した端末情報に優先端末がある場合(ステップS304でYes)、ステップS305でその優先端末(具体的にはそのMACアドレス)を抽出する。一方、優先端末がない場合(ステップS304でNo)、前述のステップS204(第1〜第5の実施例)と同様の処理を実施する。その他は、図6を用いて前述したとおりであり、ここではその説明を省略する。このように、本実施例では、優先端末として設定された端末70に対し、最優先でコンテンツ配信を実施するようにしている。なお、優先端末が複数存在する場合は、その中から、第1〜第5の実施例のようにAP配下の残時間が最小となるものを優先してコンテンツ配信を実施するようにするとよい。
次に、ゲート80/センサ90を用いて映像サーバ50により端末70の位置を推定する例(第4の実施例)におけるシステムの全体構成を、ゲート80、センサ90および映像サーバ50の内部構成を含めて図9に例示し説明する。なお、AP60および端末70の構成は前述のとおりである。
ゲート80は、映像サーバ50と有線または無線により通信するための接続処理部81と、端末70の当該ゲート80の通過を検知するセンシング部82と、端末70を識別するための情報(端末70のMACアドレスおよび端末70を検知するための情報)を管理するデータ管理部83とを備える。センシング部82は、端末70の当該ゲート80の通過を検知すると、この検知結果を基にデータ管理部83から該当する端末70のMACアドレスを取得し、接続処理部81を介して映像サーバ50に通過した端末70のMACアドレスを通知する。これにより、映像サーバ50は、端末70がゲート80を通過したことを認識することができる。なお、センシング部82が端末70を検知するための手法は任意である。
センサ90は、映像サーバ50と有線または無線により通信するための接続処理部91と、端末70の利用者本人またはこの端末利用者が利用する物を検知するセンシング部92と、端末70を識別するための情報(端末70のMACアドレスおよび端末70の利用者等を検知するための情報)を管理するデータ管理部83とを備える。センシング部92が例えばカメラである場合、端末70の利用者本人やこの利用者が用いる物(例えば、自動車のナンバープレート)を、これらを識別するための情報である上記端末70の利用者等を検知するための情報を基に周知の画像認識の手法を利用して識別する。これにより、センサ90は、特定エリアへの端末70の進入を検知する。そしてこの検知結果を基に、センシング部92は、データ管理部93から端末70の識別情報(MACアドレス)を取得し、接続処理部91を介して映像サーバ50に通過した端末70のMACアドレスを通知する。これにより、映像サーバ50は、端末70が特定エリアに進入したことを認識することができる。
映像サーバ50は、ゲート80/センサ90と通信するための各種接続処理部51と、ゲート80/センサ90による検知結果に基づく端末70の位置の情報をAP60に通知する処理およびコンテンツ配信の処理を行うAP接続判断部52と、コンテンツデータを格納するコンテンツDB53と、このコンテンツDB53を管理するコンテンツ情報管理部54と、AP60と有線または無線により通信するためのAP送受信制御部55とを備える。なお、AP接続判断部52は、複数のAP60が用いられる場合、端末70へのコンテンツ配信をどのAP60を介して行うかも判断し、AP送受信制御部55を介して、ここで決めたAP60に対し上記通知を行い、またこのAP60を介してコンテンツ配信の処理を行う。
ここで、図10に、複数のAP60(図10では、AP1,APn)を用い端末70の位置を検知する場合で(第3の実施例)、さらに端末70の加速度センサ部75の検知結果をセンシング情報として利用し映像サーバ50側で端末70の現在位置を推定する場合の各装置の動作手順を示し説明する。
端末70および各AP60(AP1,APn)は、IEEE802.11規格に基づく既定の接続手順を実施する。
AP60と端末70間の接続確立後(t11、t1n)、端末70は、その加速度センサ部75の検知結果をセンシング情報として各AP60(AP1,APn)に送る(t21、t2n)。このセンシング情報は、例えば一定の時間間隔で各AP60に送られる。
各AP60(AP1,APn)は、例えば一定の時間間隔で、端末70についての接続端末情報として受信レベル(パワー)および上記センシング情報を映像サーバ50へ送信する(t31)。
映像サーバ50は、各AP60(AP1,APn)から上記接続端末情報を受けると、AP接続判断部52が、受信レベルから端末70の初期位置を周知の三角測量/三辺測量等の手法を利用して算出し、センシング情報(ここでは端末70の加速度センサ部75の検知結果)から周知の手法で現在位置を推定して、例えば端末70の位置に最も近いAP60を優先するなどして、コンテンツ配信を実施するのに最適なAP60を抽出する(t4)。なお、本実施例では、映像サーバ50のAP接続判断部52は、端末70の位置を算出するため、各AP60の位置の情報等を、各AP60のMACアドレスに対応付けて保持しているものとする。
次いで、映像サーバ50は、t4で抽出したAP60(図10では、AP1)に、端末70のMACアドレスと算出した位置の情報を含むコンテンツ配信要求を送る(t5)。
映像サーバ50は、該当のAP60(図中AP1)からOKの応答を受けると(t6)、このAP60を介して該当の端末70へのコンテンツ配信を実施する(t7)。
なお、AP60に登録済みでコンテンツ配信未完の端末70が複数ある場合、映像サーバ50には、コンテンツ配信未完の各端末70の接続端末情報が送られ、映像サーバ50は、各接続端末情報についてそれぞれ上記処理を実施する。また、図10に示すように、AP60が上記OKの応答をするのは、映像サーバ50からの端末70の位置の情報からAP60が推定した端末70のAP配下の残時間が最小となるものである場合である。
ところで、第1〜第6の実施例として説明したように、端末接続判断部62のコンテンツ配信処理にはその種類が複数ある。そこで、端末接続判断部62のコンテンツ配信処理においてどの動作を実施するかを指定できるのが望ましい。図11は、第1〜第6の実施例における各動作に対応するモード(動作モード)の選択/非選択を指定する構成情報を、映像サーバ50からAP60に設定できるようにした構成例を示した図である。また、同図下側には、構成情報の一例を示している。構成情報としては、動作モードのどれが選択されるかがAP60にて認識可能となるように構成される。
図11に示したシステム構成において、映像サーバ50には、映像サーバ設定端末100から予め構成情報が設定される。AP60が立ち上がると、そのタイミングでAP60は映像サーバ50から構成情報を取得し、自装置に設定する。それ以降、AP60は、構成情報により指定された動作モードで動作する。なお、AP60への構成情報設定のタイミングは、AP60の立ち上げ時のみだけでなく、映像サーバ設定端末100から指定されたタイミングでも行われる。なお、構成情報を設定する代わりに、外部装置から動作モードを指定するコマンドを送るようにしてもよい。
以上説明したとおり、上記実施形態の諸実施例によれば、特定エリア内に情報利用者がいる限られた時間に、時間的に最優先でコンテンツ配信が必要な端末70にコンテンツ配信を実施することで、この情報利用者が用いる端末70に対する大容量の情報配信を実現することができる。
本発明のいくつかの実施形態および実施例を説明したが、これらの実施形態および実施例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態および実施例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
10 ビデオカメラ
20 映像記録メディア
30 再生デッキ
40 コンテンツ編集機
50 映像サーバ
51 各種接続処理部
52 AP接続判断部
53 コンテンツDB
54 コンテンツ情報管理部
55 AP送受信制御部
60 AP(アクセスポイント)
61 サーバ送受信制御部
62 端末接続判断部
63 端末情報管理部
64 端末送受信制御部
70 端末
71 AP送受信制御部
72 AP接続判断部
73 AP情報管理部
74 コンテンツ表示部
75 加速度センサ部
80 ゲート
81 接続処理部
82 センシング部
83 データ管理部
90 センサ
91 接続処理部
92 センシング部
93 接続処理部
20 映像記録メディア
30 再生デッキ
40 コンテンツ編集機
50 映像サーバ
51 各種接続処理部
52 AP接続判断部
53 コンテンツDB
54 コンテンツ情報管理部
55 AP送受信制御部
60 AP(アクセスポイント)
61 サーバ送受信制御部
62 端末接続判断部
63 端末情報管理部
64 端末送受信制御部
70 端末
71 AP送受信制御部
72 AP接続判断部
73 AP情報管理部
74 コンテンツ表示部
75 加速度センサ部
80 ゲート
81 接続処理部
82 センシング部
83 データ管理部
90 センサ
91 接続処理部
92 センシング部
93 接続処理部
Claims (5)
- 無線回線を介して複数の端末と接続され、有線回線を介して接続される外部装置が記憶するコンテンツを前記複数の端末に配信する通信装置において、
前記外部装置が記憶するコンテンツを配信するために前記端末との接続処理を行う第1の送受信処理部と、
前記外部装置と通信する第2の送受信処理部と、
前記複数の端末の各々を識別し、前記端末へのコンテンツの配信状態を示す端末情報を記憶し、管理する端末情報管理部と、
前記端末情報管理部において端末情報が管理され、前記コンテンツが未配信である複数の端末の中から、前記各々の端末が無線回線を介して接続可能な通信エリアに存在しうる残りの時間の推定値に基づき、前記第1の送受信処理部で接続処理を行う端末を決定する端末接続判断部と
を具備することを特徴とする通信装置。 - 前記端末接続判断部は、前記端末が無線回線を介して接続可能な自装置の通信エリアに存在しうる残りの時間を、前記端末が当該通信装置と接続処理を開始してからの経過時間に基づき推定する、請求項1に記載の通信装置。
- 前記端末接続判断部は、前記第1の送受信処理部が接続処理をする端末からの受信信号の受信レベルと、自装置以外の他の通信装置が受信した前記端末からの受信信号の受信レベルとに基づいて算出された前記端末の位置情報を受信し、前記受信した位置情報に基づき、前記端末が無線回線を介して接続可能な自装置の通信エリアに存在しうる残りの時間を推定する、請求項1に記載の通信装置。
- 前記端末接続判断部は、無線回線を介して接続可能な通信エリアへの前記端末の進入を検知するゲートまたはセンサからの検知結果に基づいた端末の位置情報を受信し、前記受信した位置情報に基づき、端末が無線回線を介して接続可能な自装置の通信エリアに存在しうる残りの時間を推定する、請求項1に記載の通信装置。
- 前記端末接続判断部は、前記端末からの該端末に備わる加速度センサの検知結果に基づき前記端末の位置または変位を推定し、該位置または変位の情報に基づき、前記端末が無線回線を介して接続可能な自装置の通信エリアに存在しうる残りの時間を推定する、請求項1に記載の通信装置。
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