JP6131635B2 - 無線中継装置、無線中継方法 - Google Patents
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Description
方法i)家電製品20xを、新しい暗号化方式をサポートする家電製品に買い換える。
方法ii)家電製品20xに内蔵された無線通信インタフェースを停止させて、新しい暗号化方式をサポートする無線通信子機を外付けする。
しかし、方法iは、労力やコストがかかるという問題があった。また、方法iiは、家電製品20xにUSBポートやイーサネットコネクタ(イーサネットは登録商標)等の増設ポートが無い、または増設ポートを経由した通信への切り替え機能が搭載されていない場合は実行できないという問題があった。また、増設ポートを経由した通信が可能である場合でも、増設ポートの規格やドライバソフトウェアなどの互換性の問題から、使用可能な無線子機が限定されて入手性が悪いという問題があった。さらに、増設ポートがある場合であっても、家電製品20xの周辺に無線子機増設のための場所が確保できないという設置スペース上の問題や、無線子機増設の方法がわからないという知識上の問題等があった。
この形態の無線中継装置によれば、無線中継装置の制限部は、第1の無線通信インタフェースに対して、秘匿性の低い第1の暗号化方式をサポートするクライアント装置が接続されている場合に、第1の無線通信インタフェースから送信される送信電波の到達範囲を制限する。このため、第1の無線通信インタフェースを介した第1の暗号化方式に基づく無線通信の内容、換言すれば、秘匿性の低い無線通信の内容が、第三者に傍受されることを抑制することができる。また、この形態の無線中継装置によれば、無線中継装置の暗号化処理部は、第1の無線インタフェースを介して送受信されるフレームを第1の暗号化方式に基づいて暗号化または復号化し、第2の無線インタフェースを介して送受信されるフレームを第1の暗号化方式よりも秘匿性の高い第2の暗号化方式に基づいて暗号化または復号化する。すなわち、無線中継装置と、第1の無線通信インタフェースを介して接続されているクライアント装置との間の無線通信は、クライアント装置がサポートしている第1の暗号化方式に基づいた無線通信であるため、クライアント装置が有する既存の無線通信インタフェースを使用した無線通信ネットワークを実現可能である。さらに、無線中継装置と、第2の無線通信インタフェースを介して接続されている無線ネットワーク中継装置との間の無線通信は、秘匿性の高い第2の暗号化方式に基づいた無線通信であるため、無線中継装置と無線ネットワーク中継装置との間の無線通信ネットワークの秘匿性を向上させることができる。これらの結果、無線中継装置は、クライアント装置が有する既存の無線通信インタフェースを使用しつつ、クライアント装置と無線ネットワーク中継装置との間に構築された無線通信ネットワークの秘匿性を向上させることができる。
A−1.システムの概略構成:
図2は、本発明の一実施形態としてのネットワークシステムの概略構成を示す説明図である。ネットワークシステム1は、リピータ10と、家電製品20と、アクセスポイント装置(以降「AP」とも呼ぶ。)30と、を備えている。本実施形態における家電製品20は冷蔵庫である。リピータ10と、家電製品20と、AP30とは、それぞれ、例えば、IEEE802.11のような規格に準拠した無線インタフェースを備えている。これにより、家電製品20とリピータ10の間には無線通信ネットワークCNAが構築され、家電製品20とリピータ10とは無線通信が可能となる。同様に、リピータ10とAP30との間には無線通信ネットワークCNBが構築され、リピータ10とAP30とは無線通信が可能となる。また、AP30は、ルータとしても機能し、有線ケーブルを介してインターネットINETに接続されている。この結果、家電製品20は、リピータ10およびAP30を介して、インターネットINETに接続することができる。なお、リピータ10は特許請求の範囲における「無線中継装置」に相当する。同様に、家電製品20は特許請求の範囲における「クライアント装置」に相当し、AP30は特許請求の範囲における「無線ネットワーク中継装置」に相当する。
図3は、リピータおよび家電製品の概略構成を示す説明図である。リピータ10は、保持部12と、CPU100と、設定ボタン200と、RAM300と、有線通信インタフェース(I/F)400と、NFCインタフェース(I/F)500と、照度センサ600と、フラッシュROM700と、無線通信インタフェース(I/F)800とを備えている。保持部12は、リピータ10の筐体の所定の面に設けられており、家電製品20に対してリピータ10を保持する。本実施形態における保持部12は、磁石で構成されている。保持部12を磁石で構成すれば、家電製品20の鉄板が内蔵されている面に対して、リピータ10を固定することができる。なお、保持部12は、磁石に代えて、例えば吸盤や、凹部や、凸部としてもよい。保持部12を凹部または凸部にした場合、家電製品20の凸部または凹部に係合することによって、リピータ10を固定することができる。
方法2)第1のインタフェース840を、電気的に指向特性を変えることが可能なアンテナ、例えば、アダプティブアレーアンテナ(AAA、Adaptive Array Antenna)や、アダプティブアンテナシステム(AAS、Adaptive array Antenna System)とする。これは、IEEE802.11で規格化されるビームフォーミング技術が該当する。制限部120は、保持部12が設けられている面の方向に第1のインタフェース840(アンテナ)指向特性のメインローブを向け、他の方向に第1のインタフェース840指向特性のヌル点(アンテナの指向特性パターンの落ち込んだ点)を向ける。このようにすれば、第1の無線通信インタフェースから送信される送信電波の送信方向を、家電製品20との通信に適切な方向に制限することができる。なお、リピータ10と家電製品20との間に金属や磁性体が存在する場合があるため、上記の指向特性は、家電製品20からの受信波に応じて決定されることが好ましい。
方法3)第1のインタフェース840には、アンテナからの電波出力を増大させるためのパワーアンプ(電力増幅器)が搭載されている。第1のインタフェース840の内部において、パワーアンプを利用した電波の送受信を行う回路と、パワーアンプを利用せずに電波の送受信を行う回路とを切り替え可能に構成する。制限部120は、パワーアンプを利用しない回路に切り替えることで、第1の無線通信インタフェースから送信される送信電波の送信距離を制限する。なお、パワーアンプを利用する回路と利用しない回路とを切り替える方法は、スイッチで行っても良いし、無線通信インタフェース800が単一の無線LANモジュールのマルチSSIDで構成されている場合は、家電装置20との通信に割り当てられたSSIDによる通信を行う場合に限ってパワーアンプを使わない回路が選択されるように制御されても良い。
家電製品20は、CPU21と、無線通信インタフェース27と、NFCインタフェース(I/F)28とを備えている。無線通信インタフェース27は、外部に設けられたアクセスポイントやリピータの子機(クライアント)として動作し、親機との間で無線通信ネットワークCNA(図2)を構築する。無線通信インタフェース27は、子機機能部25と、インタフェース26とを備えている。子機機能部25は、図示しない送受信回路を含み、インタフェース26を介して受信した電波の復調およびデータの生成と、インタフェース26を介して送信する電波の生成および変調と、を制御する。インタフェース26は、電波の送信および受信を行うハードウェアであり、例えばアンテナである。
秘匿通信処理とは、家電製品20とAP30との間に構築された無線通信ネットワーク、すなわち、図2の無線通信ネットワークCNAとCNBとの秘匿性を向上させる処理である。秘匿通信処理は、リピータ10の制限部120と設定制御部130と暗号化処理部140とが協働することによって実行される。なお、実行される秘匿通信処理は、開始トリガに応じて、以下のように異なる。
・通信設定処理が開始されたことが、秘匿通信処理の開始トリガである場合:秘匿通信処理1
・他のNFCデバイスの接触を検出したことが、秘匿通信処理の開始トリガである場合:秘匿通信処理2(第1の例)または秘匿通信処理2(第2の例)
・測定された光量が所定の閾値以下となったことが、秘匿通信処理の開始トリガである場合:秘匿通信処理3
図4は、秘匿通信処理1の手順を示すシーケンス図である。秘匿通信処理1とは、家電製品20とAP30との間に構築された無線通信ネットワークCNA、CNBの秘匿性を向上させる処理であり、無線通信による通信設定処理を平行して実施可能という特徴を持つ。なお、図4では、秘匿通信処理1の前処理、すなわち、秘匿通信処理の開始トリガが成立するまでの処理についても記載している。
図5は、秘匿通信処理2(第1の例)の手順を示すシーケンス図である。秘匿通信処理2(第1の例)とは、家電製品20とAP30との間に構築された無線通信ネットワークCNA、CNBの秘匿性を向上させる処理であり、NFC通信による通信設定処理を並行して実施可能という特徴を持つ。なお、図5では、図4と同様に秘匿通信処理2の前処理、すなわち、秘匿通信処理の開始トリガが成立するまでの処理についても記載している。
図6は、秘匿通信処理2(第2の例)の手順を示すシーケンス図である。秘匿通信処理2(第2の例)とは、家電製品20とAP30との間に構築された無線通信ネットワークCNA、CNBの秘匿性を向上させる処理であり、NFC通信ではクライアント装置の検出だけを行い、無線通信を用いて通信設定処理を行うという特徴を持つ。なお、図6では、図4と同様に秘匿通信処理2の前処理、すなわち、秘匿通信処理の開始トリガが成立するまでの処理についても記載している。
このようにすれば、家電製品20は、通信設定処理で用いられるパスワードを、秘匿性の高いNFC通信を用いて送信することができる。
図7は、秘匿通信処理3の手順を示すシーケンス図である。秘匿通信処理3とは、家電製品20とAP30との間に構築された無線通信ネットワークCNA、CNBの秘匿性を向上させる処理であり、照度センサ600を用いてクライアント装置を検出し、無線通信を用いて通信設定処理を行うという特徴を持つ。なお、図7では、図4と同様に秘匿通信処理3の前処理、すなわち、秘匿通信処理の開始トリガが成立するまでの処理についても記載している。なお、図7において、リピータ10は家電製品20に対して予め固定されている。
図8は、第2実施形態におけるリピータの概略構成を示す説明図である。リピータ10aは、リピータ10(図3)のCPU100に代えてCPU100aを備えている。CPU100aは、中継処理部110と、制限部120と、暗号化処理部140とを備えている。これらの各部は、CPU100aがコンピュータプログラムを実行することによって実現される。これら以外の他の各部200〜800の構成は、図3に示した第1実施形態と同じである。
上記実施形態において、ハードウェアによって実現されるとした構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されるとした構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。その他、以下のような変形も可能である。
上記実施形態(図2)では、ネットワークシステムの一例を挙げた。しかし、上記実施形態におけるネットワークシステムの構成はあくまで一例であり、種々の変更が可能である。例えば、構成要素の一部を省略したり、更なる構成要素を付加したり、構成要素の一部を変更したりする変形が可能である。
上記実施形態(図3)では、無線中継装置と、クライアント装置との構成の一例を挙げた。しかし、上記実施形態における無線中継装置と、クライアント装置の構成はあくまで一例であり、種々の変更が可能である。例えば、構成要素の一部を省略したり、更なる構成要素を付加したり、構成要素の一部を変更したりする変形が可能である。
上記第1実施形態では、秘匿通信処理1〜3の一例を示した。しかし、上記実施形態における処理の手順はあくまで一例であり、種々の変形が可能である。例えば、一部のステップを省略してもよいし、更なる他のステップを追加してもよい。また、実行されるステップの順序を変更してもよい。
上記実施形態では、クライアント装置に付加する無線中継装置を用いて、クライアント装置と無線ネットワーク中継装置との間の無線通信ネットワークの秘匿性を向上させることとした。しかし、無線中継装置を用いずに、クライアント装置と無線ネットワーク中継装置との間の無線通信ネットワークの秘匿性を向上させることも可能である。
Claims (14)
- 第1の暗号化方式に基づいた無線通信が可能なクライアント装置と、前記第1の暗号化方式に加えて前記第1の暗号化方式よりも秘匿性の高い第2の暗号化方式に基づいた無線通信が可能な無線ネットワーク中継装置と、の間において、フレームを中継する無線中継装置であって、
前記クライアント装置が接続される第1の無線通信インタフェースと、
前記無線ネットワーク中継装置が接続される第2の無線通信インタフェースと、
前記無線中継装置によって送受信される前記フレームの暗号化および復号化を行う暗号化処理部と、
前記第1の無線通信インタフェースから送信される送信電波の到達範囲を制限することが可能な制限部と、
を備え、
前記第1の無線通信インタフェースに対して前記クライアント装置が接続されている場合に、
前記制限部は、前記送信電波の到達範囲を制限し、
前記暗号化処理部は、前記第1の無線インタフェースを介して送受信される前記フレームを、前記第1の暗号化方式に基づいて暗号化または復号化し、前記第2の無線インタフェースを介して送受信される前記フレームを、前記第2の暗号化方式に基づいて暗号化または復号化する、無線中継装置。 - 請求項1に記載の無線中継装置であって、
前記制限部は、前記第1の無線通信インタフェースから送信される電波の送信方向と、送信距離と、の少なくとも一方に制限を付すことによって、前記送信電波の到達範囲を制限する、無線中継装置。 - 請求項2に記載の無線中継装置であって、
前記第1の無線通信インタフェースは、電波を送受信するアンテナを備え、
前記制限部は、前記第1の無線通信インタフェースの無線送信出力を小さくすることによって、前記送信距離に制限を付す、無線中継装置。 - 請求項2または請求項3のいずれか一項に記載の無線中継装置であって、
前記第1の無線通信インタフェースは、
電波を送受信するアンテナと、
前記アンテナからの電波出力を増大させる電力増幅器と、
を備え、
前記制限部は、前記電力増幅器を無効にすることによって、前記送信距離に制限を付す、無線中継装置。 - 請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の無線中継装置であって、
前記第1の無線通信インタフェースは、電気的に電波出力の指向特性を変えることが可能なアンテナを備え、
前記制限部は、前記アンテナのメインローブとヌル点とを調節することによって、前記送信方向に制限を付す、無線中継装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の無線中継装置であって、
前記制限部は、前記第1の無線通信インタフェースを介して受信したフレームに、前記フレームの送信元の装置は前記クライアント装置である旨を示す情報が含まれている場合に、前記第1の無線通信インタフェースに対して前記クライアント装置が接続されていると判定する、無線中継装置。 - 請求項6に記載の無線中継装置であって、さらに、
前記クライアント装置が前記無線中継装置と無線通信するための設定を前記クライアント装置に対して行う通信設定処理を実行する設定制御部を備え、
前記制限部は、前記通信設定処理が開始されたことをトリガとして、前記第1の無線通信インタフェースに対して前記クライアント装置が接続されていることを判定する、無線中継装置。 - 請求項7に記載の無線中継装置であって、
前記制限部は、前記通信設定処理において前記設定制御部が受信したフレームを用いて、前記第1の無線通信インタフェースに対して前記クライアント装置が接続されていることを判定する、無線中継装置。 - 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の無線中継装置であって、さらに、
前記無線中継装置の筐体の所定の面に設けられた保持部であって、前記クライアント装置に対して前記無線中継装置を保持するための保持部と、
前記筐体の前記所定の面における光量を測定するための光量測定部と、
を備え、
前記制限部は、前記光量測定部によって測定された前記光量が所定の閾値以下となった場合に、前記第1の無線通信インタフェースに対して前記クライアント装置が接続されていると判定する、無線中継装置。 - 請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の無線中継装置であって、さらに、
近距離通信インタフェースを備え、
前記制限部は、前記近距離通信インタフェースを介して受信した情報に、前記情報の送信元の装置は前記クライアント装置である旨を示す情報が含まれている場合に、前記第1の無線通信インタフェースに対して前記クライアント装置が接続されていると判定する、無線中継装置。 - 請求項10に記載の無線中継装置であって、さらに、
前記クライアント装置が前記無線中継装置と無線通信するための設定を前記クライアント装置に対して行う通信設定処理を実行する設定制御部を備え、
前記制限部は、前記通信設定処理において前記設定制御部が受信した情報を用いて、前記第1の無線通信インタフェースに対して前記クライアント装置が接続されていることを判定する、無線中継装置。 - 請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の無線中継装置であって、さらに、
近距離通信インタフェースを備え、
前記制限部は、前記近距離通信インタフェースを介して情報を受信した場合に、前記第1の無線通信インタフェースに対して前記クライアント装置が接続されていると判定する、無線中継装置。 - 請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の無線中継装置であって、
前記制限部は、さらに、前記第1の無線通信インタフェースに対して前記クライアント装置が接続された場合に、前記クライアント装置に対して、前記クライアント装置が有する無線通信インタフェースから送信される送信電波の到達範囲を制限するよう要求する、無線中継装置。 - 第1の暗号化方式に基づいた無線通信が可能なクライアント装置が接続される第1の無線通信インタフェースと、前記第1の暗号化方式に加えて前記第1の暗号化方式よりも秘匿性の高い第2の暗号化方式に基づいた無線通信が可能な無線ネットワーク中継装置が接続される第2の無線通信インタフェースと、を備える無線中継装置が、前記クライアント装置と前記無線ネットワーク中継装置との間においてフレームを中継する中継方法であって、
前記第1の無線通信インタフェースに対して前記クライアント装置が接続されている場合に、
前記第1の無線通信インタフェースから送信される送信電波の到達範囲を制限する工程と、
前記第1の無線インタフェースを介して送受信される前記フレームを、前記第1の暗号化方式に基づいて暗号化または復号化する工程と、
前記第2の無線インタフェースを介して送受信される前記フレームを、前記第2の暗号化方式に基づいて暗号化または復号化する工程と、を備える、中継方法。
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