JP6373245B2 - 情報処理装置、接続デバイス識別方法およびプログラム - Google Patents

情報処理装置、接続デバイス識別方法およびプログラム Download PDF

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Description

この発明は、通信デバイスをネットワークを介してサーバ等の情報処理装置に接続して通信を行うシステムにおいて、上記サーバとして使用される情報処理装置と、当該情報処理装置が実行する接続デバイス識別方法およびプログラムに関する。
近年、仮想化技術の進展に伴い、装置に接続される周辺機器を仮想化するI/O仮想化技術が普及している。I/O仮想化技術の一例として、装置に接続されたUSBデバイスをネットワーク上の別の装置にTCP/IPを用いて仮想的に接続する技術(OSS)であるUSB/IP方式が挙げられる(例えば、非特許文献1および非特許文献2を参照)。
そして、前記装置に接続された前記USBデバイスを識別する手法として、udev機能が存在する(例えば、非特許文献3を参照)。
"USB/IP PROJECT"、sourceforge.net、[Online]、インターネット<URL:http://usbip.sourceforge.net/> "kernel/git/next/linux-next.git"、Linux Next Group、[Online]、インターネット<URL:http://git.kernel.org/cgit/linux/kernel/git/next/linux-next.git/tree/drivers/usb/usbip/usbip_protocol.txt> "Writing udev rules"、[Online]、インターネット<URL:http://www.reactivated.net/writing_udev_rules.html>
非特許文献1および非特許文献2に記載された技術を用いてUSBデバイスをサーバのプロセスに接続する場合を想定する。この場合、サーバは非特許文献3に記載された技術を用いて、予め決められた命名ルールを参照して当該要求元のUSBデバイスと通信を行うためのデバイスファイルを生成する。しかし、USBデバイスのファイル名はUSBデバイスの識別順等により変化する。このため、サーバはデバイスファイルにどのUSBデバイスがマッピングされているのか判断することができず、この結果デバイスファイルをプロセスと対応付けることができない。
この発明は上記事情に着目してなされたもので、情報処理装置が認識した通信デバイスの識別名にかかわらず、接続された通信デバイスとそれに対応するプロセスとを一意に接続することが可能となり、これにより通信デバイスから送信されたデータを対応するプロセスにより処理できるようにした情報処理装置、接続デバイス識別方法およびプログラムを提供しようとするものである。
上記課題を解決するためにこの発明の第1の態様は、複数の通信デバイスとの間でネットワークを介して通信が可能な情報処理装置とその接続デバイス識別方法およびプログラムにあって、前記複数の通信デバイスと、当該通信デバイスから送信されるデータを処理するために対応付けて設けられた複数のプロセスとを関連付けるための割当情報を記憶する記憶部を備え、前記通信デバイスが接続された場合に、当該通信デバイスを特定するための情報を取得し、当該取得情報をもとに、前記記憶部に記憶された割当情報から対応するプロセスを特定して、前記接続された通信デバイスと前記特定されたプロセスとを接続するための仮想デバイスファイルを作成する。そして、前記作成された仮想デバイスファイルに基づいて、前記プロセスと前記接続された対応する通信デバイスとの間に通信リンクを確立するようにしたものである。
この発明の第2の態様は、前記割当情報を、前記通信デバイスに対応するプロセスの識別情報に対し、前記通信デバイスに設定されたベンダ識別情報およびプロダクト識別情報と、前記通信デバイスが保有するデバイス認証情報を関連付けるものとする。そして、前記仮想デバイスファイルを作成する際に、前記接続された通信デバイスのベンダ識別情報およびプロダクト識別情報と、前記接続された通信デバイスのデバイス認証情報をそれぞれ取得し、この取得された各情報をもとに、前記記憶部に記憶された割当情報から前記通信デバイスに対応するプロセスを特定し、前記接続された通信デバイスと前記特定されたプロセスとを接続するための仮想デバイスファイルを作成するようにしたものである。
この発明の第3の態様は、前記複数の通信デバイスがネットワーク接続装置を介して前記ネットワークに接続される場合に、前記割当情報を、前記通信デバイスに対応するプロセスの識別情報に対し、前記通信デバイスに設定されたベンダ識別情報およびプロダクト識別情報と、前記通信デバイスが接続される前記ネットワーク接続装置のアドレス情報を関連付けるものとする。そして、前記仮想デバイスファイルを作成する際に、前記接続された通信デバイスのベンダ識別情報およびプロダクト識別情報と、当該通信デバイスが接続されたネットワーク接続装置のアドレス情報をそれぞれ取得し、当該取得された各情報をもとに、前記記憶部に記憶された割当情報から前記通信デバイスに対応するプロセスを特定し、前記接続された通信デバイスと前記特定されたプロセスとを接続するための仮想デバイスファイルを作成するようにしたものである。
この発明の第4の態様は、前記複数の通信デバイスがネットワーク接続装置を介して前記ネットワークに接続される場合に、前記割当情報を、前記通信デバイスに対応するプロセスの識別情報に対し、前記通信デバイスに設定されたベンダ識別情報およびプロダクト識別情報と、前記通信デバイスが接続される前記ネットワーク接続装置の認証情報を関連付けるものとする。そして、前記仮想デバイスファイルを作成する際に、前記接続された通信デバイスのベンダ識別情報およびプロダクト識別情報と、当該通信デバイスが接続されたネットワーク接続装置の認証情報をそれぞれ取得し、当該取得された各情報をもとに、前記記憶部に記憶された割当情報から前記通信デバイスに対応するプロセスを特定し、前記接続された対応する通信デバイスと前記特定されたプロセスとを接続するための仮想デバイスファイルを作成するようにしたものである。
この発明の第1の態様によれば、通信デバイスが接続された場合に、接続された通信デバイスを特定するための情報を取得して割当情報に照会することで、上記接続された通信デバイスに対応するプロセスが特定され、前記接続された通信デバイスとこの特定されたプロセスとを接続するための仮想デバイスファイルが作成される。そして、この仮想デバイスファイルに基づいて、上記接続された通信デバイスとそれに対応するプロセスとの間に通信リンクが確立される。このため、通信デバイスが接続されたときに作成されるデバイスファイル名が通信デバイスの識別順等により変化する場合でも、接続された通信デバイスとそれに対応するプロセスとを確実に接続して通信を可能にすることができる。
この発明の第2の態様によれば、接続された通信デバイスのベンダ識別情報およびプロダクト識別情報と、当該通信デバイスのデバイス認証情報とをもとに、割当情報から対応するプロセスが特定され、仮想デバイスファイルが作成される。このため、例えばゲートウェイ等のネットワーク接続装置に複数の通信デバイスが接続される場合でも、これら複数の通信デバイスとそれに対応するプロセスとをそれぞれ確実に接続することが可能となる。
この発明の第3の態様によれば、接続された通信デバイスのベンダ識別情報およびプロダクト識別情報と、当該通信デバイスが接続されたネットワーク接続装置のアドレス情報とをもとに、割当情報から対応するプロセスが特定され、仮想デバイスファイルが作成される。
また、この発明の第4の態様によれば、接続された通信デバイスのベンダ識別情報およびプロダクト識別情報と、当該通信デバイスが接続されたネットワーク接続装置の認証情報とをもとに、割当情報から対応するプロセスが特定され、仮想デバイスファイルが作成される。
従って、第3及び第4の態様によれば、例えばゲートウェイ等のネットワーク接続装置に対し通信デバイスが一対一に接続される場合には、通信デバイスの代わりにネットワーク接続装置からそのアドレス情報又は認証情報を取得することで仮想デバイスファイルを作成することが可能となる。
すなわちこの発明の各態様によれば、情報処理装置が認識した通信デバイスの識別名にかかわらず、接続された通信デバイスとそれに対応するプロセスとを一意に接続することが可能となり、これにより通信デバイスから送信されたデータを対応するプロセスにより処理できるようにした情報処理装置、接続デバイス識別方法およびプログラムを提供することができる。
この発明の一実施形態に係る情報処理装置を含む通信システムの全体構成を示す図。 図1に示した通信システムにおける情報処理装置の機能構成を示すブロック図。 図2に示した情報処理装置に設けられる割当テーブルに記憶される割当情報の一例を示す図。 図2に示した情報処理装置の動作説明に使用する図。 図1に示した通信システムにおける情報の流れを示すシーケンス図。
以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。
[一実施形態]
(構成)
図1は、この発明の一実施形態に係る情報処理装置を含む通信システムの全体構成を示す図である。
一実施形態に係る通信システムは、例えばサービスエリア内に分散配置されたセンサが接続又は内蔵された複数の通信デバイスDT1〜DTmを、それぞれ一対一にネットワーク接続装置として機能するゲートウェイGW1〜GWmに接続し、これらのゲートウェイGW1〜GWmからさらに図示しないIP(Internet Protocol)ネットワークを介して情報処理装置として機能するサーバSVに接続し、これにより各通信デバイスDT1〜DTmからサーバSVへセンサデータを送信するようにしたものである。
通信デバイスDT1〜DTmは、例えばアンテナおよびICチップを備えたセンサ機器、当該センサ機器を備えた携帯電話機やスマートフォン、ウェアラブル端末からなり、通信インタフェースとしてUSB(Universal Serial Bus)インタフェースを備えている。
ゲートウェイGW1〜GWmは、通信インタフェースとしてUSB/IP(Universal Serial Bus/Internet Protocol)インタフェースを有する。このUSB/IPインタフェースは、USBデバイスからなる上記通信デバイスDT1〜DTmのIOポートを、IPネットワーク上に延長する。
サーバSVは、例えばクラウドコンピュータからなり、以下のように構成される。図2はその構成を示すブロック図である。
すなわち、サーバSVは、複数のプロセス11〜1mを備えている。これらのプロセス11〜1kは、上記各通信デバイスDT1〜DTmに対し一対一に対応付けられ、それぞれ対応する通信デバイスDT1〜DTmから送信されたセンサデータを受信して所定の処理を行う。
またサーバSVは、デバイスリンク制御部20と、デバイスドライバ30と、I/Oポート40を備え、さらに割当テーブル50を備えている。I/Oポート40は、USB/IPインタフェースを使用し、上記通信デバイスDT1〜DTm又はゲートウェイGW1〜GWmとの間でIPネットワークを介して制御データおよびセンサデータの送受信を行う。デバイスドライバ30は、上記I/Oポート40に通信デバイスDT1〜DTmが接続された場合に、既存のルールに従いデバイスファイルを作成する。
なお、サーバSVに設けられた上記プロセス11〜1m、デバイスリンク制御部20およびデバイスドライバ30は、図示しないプログラムメモリに格納されたプログラムをサーバSVのプロセッサに実行させることにより実現される。
割当テーブル50には、通信デバイスDT1〜DTmと、当該通信デバイスDT1〜DTmに対応付けて設けられたプロセス11〜1mとを関連付けるための割当情報が記憶される。
図3はこの割当情報の一例を示すものである。同図に示すように割当情報は、プロセス名に対し、プロセスが読み込むデバイスファイルのパスと、当該プロセスに対応する通信デバイスDT1〜DTmのUSBベンダIDおよびUSBプロダクトIDと、上記通信デバイスDT1〜DTmが接続されるゲートウェイGW1〜GWmのIPアドレスおよびMACアドレスを関連付けたものからなる。
なお、割当情報は、例えば管理者端末においてサービス提供者により別途作成され、当該管理者端末から上記サーバSVの割当テーブル50に格納される。
デバイスリンク制御部20は、本実施形態を実現する上で必要な制御機能として、仮想デバイスファイル作成部21を備えている。仮想デバイスファイル作成部21は以下のような処理機能を有する。
(1)デバイスドライバ30から接続通知を受け取った場合に、通信デバイスDT1〜DTmが接続されているゲートウェイGW1〜GWmからそのIPアドレスおよびMACアドレスをデバイス追加情報として取得する処理。
(2)上記通信デバイスDT1〜DTmのベンダIDおよびプロダクトIDと、上記デバイス追加情報として取得した上記ゲートウェイGW1〜GWmのIPアドレスおよびMACアドレスをキーとして上記割当テーブル50にアクセスし、当該割当テーブル50から対応するプロセスを特定する。そして、上記通信デバイスDT1〜DTmと上記特定された対応するプロセスとを接続するための仮想デバイスファイルを作成する処理。
(動作)
次に、以上のように構成されたサーバSVの動作を説明する。
図4はサーバSVの処理内容を説明するための図、図5は通信システム全体のデータの流れを示すシーケンス図である。
(1)割当情報の登録
システムの運用に先立ちサービス提供者は、システムで使用するすべての通信デバイスDT1〜DTmと、当該通信デバイスDT1〜DTmから送信されたセンサデータを処理するためのプロセス11〜1mとを関連付けするための割当情報を作成する。そして、この作成した割当情報を管理者端末からネットワークを介してサーバSVへ送信し、その割当テーブル50に記憶させる。
割当情報は、例えば図3に示したように、プロセス名に対し、プロセスが読み込むデバイスファイルのパスと、当該プロセスに対応する通信デバイスDT1〜DTmのUSBベンダIDおよびUSBプロダクトIDと、上記通信デバイスDT1〜DTmが接続されるゲートウェイGW1〜GWmのIPアドレスおよびMACアドレスを関連付けたものとする。
(2)システム運用中における接続デバイスの識別
待機状態においてプロセス11〜1mは、ステップS11において、接続すべきデバイスファイルの存在の有無を定期的に監視する。
この状態で、ステップS12において、通信デバイスDT1〜DTmをゲートウェイGW1〜GWmに一対一に接続したとする。このときの接続は通信デバイスDT1〜DTmのUSB端子をゲートウェイGW1〜GWmのUSB端子に挿入することによりなされる。そうするとサーバSVでは、上記通信デバイスDT1〜DTmの接続が、ステップS13によりゲートウェイGW1〜GWmを介してIOポート40で認識され、接続が認識されるとステップS14によりIOポート40からデバイスドライバ30に接続通知が送られる。
上記接続通知を受け取るとデバイスドライバ30は、ステップS15において、既存のデバイスディスクリプタ情報への命名ルールをもとに、通信デバイスDT1〜DTmの識別順にデバイスファイルを生成する。なお、このデバイスファイルを作成するための既存技術については、非特許文献3にudev rules として詳しく記載されている。上記デバイスファイルの作成が終了すると、ステップS16によりデバイスドライバ30からデバイスリンク制御部20に対し接続通知が送られる。
さて、上記接続通知を受け取るとデバイスリンク制御部20は、仮想デバイスファイル作成部21の制御の下、先ずステップS17によりゲートウェイGW1〜GWmに対しそれぞれアドレス取得要求を送信し、ステップS18によりゲートウェイGW1〜GWmからゲートウェイのIPアドレスおよびMACアドレスを取得する。
次にステップS19において、上記接続が通知された通信デバイスDT1〜DTmのUSBベンダIDおよびUSBプロダクトIDと、上記取得したゲートウェイのIPアドレスおよびMACアドレスをキーにして割当テーブル50にアクセスし、当該割当テーブル50から上記接続された通信デバイスDT1〜DTmに関連付けられているプロセス名とプロセスが読み込むデバイスファイルのパスを読み込む。そして、ステップS20において仮想デバイスファイルを作成する。例えば、プロセス11〜1mが管理しているファイル名で、実デバイスファイルへのシンボリックリンクを作成する。
この状態で、ステップS21によりプロセス11〜1mからデバイスファイルの監視要求が出力されると、デバイスリンク制御部20はステップS22により、上記仮想デバイスファイルに記述された情報を要求元のプロセス11から1mへ返す。プロセス11〜1mは、上記返送された仮想デバイスファイルの情報をもとに自身が通信すべき通信デバイスを識別する。
以後、通信デバイスDT1〜DTmとそれに対応するプロセス11〜1mとの間には通信リンクが確立される。そして、通信デバイスDT1〜DTmから送信されたセンサデータは、ステップS23によりゲートウェイGW1〜GWmからIPネットワークを介してサーバSVに転送され、サーバSV内において対応するプロセス11〜1mで受信され処理される。
(効果)
以上詳述したように一実施形態では、通信デバイスDT1〜DTmと、当該通信デバイスDT1〜DTmに対応付けて設けられたプロセス11〜1mとを関連付けるための割当情報を記憶した割当テーブル50を設けている。そして、通信デバイスDT1〜DTmの接続通知を受信した場合に、当該通信デバイスDT1〜DTmが接続されているゲートウェイGW1〜GWmからそのIPアドレスおよびMACアドレスを取得し、上記接続が通知された通信デバイスDT1〜DTmのベンダIDおよびプロダクトIDと、上記取得したゲートウェイGW1〜GWmのIPアドレスおよびMACアドレスをキーとして割当テーブル50から対応するプロセスを特定し、上記通信デバイスDT1〜DTmと上記特定されたプロセスとを接続するための仮想デバイスファイルを作成するようにしている。プロセス11〜1mは、上記仮想デバイスファイルにより接続先の通信デバイスDT1〜DTmを識別し、以後当該通信デバイスDT1〜DTmとの間に確立される通信リンクを用いて通信デバイスDT1〜DTmからセンサデータを受信し処理する。
従って、通信デバイスが接続されたときに作成されるデバイスファイル名が通信デバイスの識別順等により変化する場合でも、仮想デバイスファイルに基づいて、接続された通信デバイスとそれに対応するプロセスとを確実に接続して通信を可能にすることができる。
[他の実施形態]
前記一実施形態では、割当情報として、プロセスごとに、当該プロセスに対応する通信デバイスDT1〜DTmのUSBベンダIDおよびUSBプロダクトIDと、上記通信デバイスDT1〜DTmが接続されるゲートウェイGW1〜GWmのIPアドレスおよびMACアドレスとを組み合わせる場合を例にとって説明した。しかし、それに限定されるものではなく、割当情報を以下の組み合わせにより構成することも可能である。
(1) 通信デバイスDT1〜DTmのUSBベンダIDおよびUSBプロダクトIDと、当該通信デバイスDT1〜DTmが接続されるゲートウェイGW1〜GWmの認証情報とを組み合わせたもの。
(2) 通信デバイスDT1〜DTmのUSBベンダIDおよびUSBプロダクトIDと、上記通信デバイスDT1〜DTmの認証機能に対しアクセスすることにより得られるデバイス認証情報とを組み合わせたもの。
また、前記一実施形態では、サーバSVに割当テーブル50を設け、この割当テーブル50に事前に割当情報を記憶しておく場合を例にとって説明した。しかし、それに限らず割当情報を記憶した割当テーブルを他のサーバ又は端末に設け、必要時に当該他のサーバ又は端末からネットワークを介して割当情報を読み込むようにしてもよい。
前記一実施形態では、通信デバイスとしてUSBデバイスを使用した場合を例にとって説明した。しかし、それに限定されるものではなく、通信デバイスとしてUSB以外の規格を採用したデバイスを使用してもよい。
その他、情報処理装置の種類や設置場所、その構成、制御手順と制御内容、ネットワーク接続装置の種類と構成、通信デバイスが送信するデータの種類等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。
要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
SV…サーバ、DT1〜DTm…通信デバイス、GW1〜GWm…ゲートウェイ、NW…ネットワーク、11〜1m…プロセス、20…デバイスリンク制御部、21…仮想デバイスファイル作成部、30…デバイスドライバ、40…I/Oポート、50…割当テーブル。

Claims (6)

  1. 複数の通信デバイスとの間でネットワークを介して通信が可能な情報処理装置であって、
    前記複数の通信デバイスから送信されたデータをそれぞれ処理するために、前記複数の通信デバイスに対応付けて設けられた複数のプロセスと、
    前記複数の通信デバイスとそれに対応する前記複数のプロセスとを関連付けるための割当情報を記憶する記憶部と、
    前記複数の通信デバイスが接続された場合に、当該通信デバイスを特定するための情報を取得し、当該取得された情報をもとに、前記記憶部に記憶された割当情報から前記通信デバイスに対応するプロセスを特定して、前記接続された通信デバイスと前記特定されたプロセスとを接続するための仮想デバイスファイルを作成する手段と、
    前記作成された仮想デバイスファイルに基づいて、前記プロセスと前記接続された対応する通信デバイスとの間に通信リンクを確立する手段と
    を具備することを特徴とする情報処理装置。
  2. 前記割当情報は、前記通信デバイスに対応するプロセスの識別情報に対し、前記通信デバイスに設定されたベンダ識別情報およびプロダクト識別情報と、前記通信デバイスが保有するデバイス認証情報を関連付け、
    前記仮想デバイスファイルを作成する手段は、前記接続された通信デバイスのベンダ識別情報およびプロダクト識別情報と、前記接続された通信デバイスのデバイス認証情報をそれぞれ取得し、この取得された各情報をもとに、前記記憶部に記憶された割当情報から前記通信デバイスに対応するプロセスを特定し、前記接続された通信デバイスと前記特定されたプロセスとを接続するための仮想デバイスファイルを作成することを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
  3. 前記複数の通信デバイスがネットワーク接続装置を介して前記ネットワークに接続される場合に、
    前記割当情報は、前記通信デバイスに対応するプロセスの識別情報に対し、前記通信デバイスに設定されたベンダ識別情報およびプロダクト識別情報と、前記通信デバイスが接続される前記ネットワーク接続装置のアドレス情報を関連付けたものであり
    前記仮想デバイスファイルを作成する手段は、前記接続された通信デバイスのベンダ識別情報およびプロダクト識別情報と、当該通信デバイスが接続されたネットワーク接続装置のアドレス情報をそれぞれ取得し、当該取得された各情報をもとに、前記記憶部に記憶された割当情報から前記通信デバイスに対応するプロセスを特定し、前記接続された通信デバイスと前記特定されたプロセスとを接続するための仮想デバイスファイルを作成することを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
  4. 前記複数の通信デバイスがネットワーク接続装置を介して前記ネットワークに接続される場合に、
    前記割当情報は、前記通信デバイスに対応するプロセスの識別情報に対し、前記通信デバイスに設定されたベンダ識別情報およびプロダクト識別情報と、前記通信デバイスが接続される前記ネットワーク接続装置の認証情報を関連付けたものであり
    前記仮想デバイスファイルを作成する手段は、前記接続された通信デバイスのベンダ識別情報およびプロダクト識別情報と、当該通信デバイスが接続されたネットワーク接続装置の認証情報をそれぞれ取得し、当該取得された各情報をもとに、前記記憶部に記憶された割当情報から前記通信デバイスに対応するプロセスを特定し、前記接続された通信デバイスと前記特定されたプロセスとを接続するための仮想デバイスファイルを作成することを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
  5. 複数の通信デバイスからネットワークを介して送信されたデータを、それぞれ前記各通信デバイスに対応付けて設けられた複数のプロセスにより処理する情報処理装置が実行する接続デバイス識別方法であって、
    前記複数の通信デバイスとそれに対応する前記複数のプロセスとを関連付けるための割当情報を記憶部に記憶させる過程と、
    前記複数の通信デバイスが接続された場合に、当該通信デバイスを特定するための情報を取得し、当該取得された情報をもとに、前記記憶部に記憶された割当情報から前記通信デバイスに対応するプロセスを特定して、前記接続された通信デバイスと前記特定されたプロセスとを接続するための仮想デバイスファイルを作成する過程と、
    前記作成された仮想デバイスファイルに基づいて、前記接続された通信デバイスとそれに対応するプロセスとの間に通信リンクを確立する過程と
    を具備することを特徴とする接続デバイス識別方法。
  6. 請求項1乃至4のいずれかに記載の情報処理装置が備える各手段による処理を、当該情報処理装置が備えるプロセッサに実行させるプログラム。
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