JP6658899B2 - ＩｏＴデバイス、通信システム、ＩｏＴデバイスの制御方法および制御プログラム - Google Patents

ＩｏＴデバイス、通信システム、ＩｏＴデバイスの制御方法および制御プログラム Download PDF

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Description

本発明は、ＩｏＴデバイス、通信システム、ＩｏＴデバイスの制御方法および制御プログラムに関する。
非特許文献１の図6.3.11.1-3には、ProSe(Proximity Service:近接サービス)の一形態として、多数のＩｏＴ(Internet of Things)デバイスと基地局との間で中継器を介して通信を行う形態について開示がある。
また、特許文献１には、ＩｏＴデバイスがセンシングしたデータをアプリケーションに伝送する際に、近隣のコントローラデバイス経由で伝送する技術が開示されている。
WO2014/210330
3GPP TR 23.703 V12.0.0 (2014-02)
しかしながら、上記文献に記載の技術では、ＩｏＴデバイスが課金対象となっている場合に、中継されることによって課金できなくなる場合があった。
本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係るＩｏＴデバイスは、
取得したデータを基地局に対して直接送信する第１送信手段と、
近傍デバイスを中継させてデータを前記基地局に送信するため、前記近傍デバイスに対して近距離通信で前記データを送信する第２送信手段と、
前記近傍デバイスを中継して送信された前記データについての通信コストをＩｏＴデバイスのユーザが負担することを示す通信コスト負担者情報を、前記基地局に対して送信する第３送信手段と、
を備え、
前記第３送信手段は、前記通信コスト負担者情報として、前記ＩｏＴデバイスが直接前記基地局に前記データを送信した場合の通信コストよりも多い通信コストを前記ＩｏＴデバイスのユーザが負担することを示す情報を送信する。
上記目的を達成するため、本発明に係る他のＩｏＴデバイスは、
取得したデータを基地局に対して直接送信する第１送信手段と、
近傍デバイスを中継させてデータを前記基地局に送信するため、前記近傍デバイスに対して近距離通信で前記データを送信する第２送信手段と、
前記近傍デバイスを中継して送信された前記データについての通信コストをＩｏＴデバイスのユーザが負担することを示す通信コスト負担者情報を、前記基地局に対して送信する第３送信手段と、
を備え、
前記近傍デバイスを中継して前記基地局にデータを送信した履歴を記憶する記憶手段をさらに有し、
前記第３送信手段は、所定のタイミングで、前記履歴に基づいて合算した前記通信コスト負担者情報を、前記基地局に対して送信する。
上記目的を達成するため、本発明に係る通信システムは、
ＩｏＴデバイスを含む通信システムであって、
前記ＩｏＴデバイスが直接前記基地局に前記データを送信した場合の通信コストと、前記近傍デバイスを中継させて前記データを送信した場合の通信コストとの差額の全部またはその一部を前記近傍デバイスへの課金から減算する減算手段を備えた。
上記目的を達成するため、本発明に係る方法は、
ＩｏＴデバイスが取得したデータを、近傍デバイスに対して近距離通信で送信し、
前記近傍デバイスを中継して送信された前記データについての通信コストとして、前記ＩｏＴデバイスが直接基地局に前記データを送信した場合の通信コストよりも多い通信コストを前記ＩｏＴデバイスのユーザが負担することを示す通信コスト負担者情報を、前記基地局に対して送信する、ＩｏＴデバイスの制御方法である。
上記目的を達成するため、本発明に係る他の方法は、
ＩｏＴデバイスが取得したデータを基地局に対して直接送信するステップと、
近傍デバイスを中継させてデータを前記基地局に送信するため、前記近傍デバイスに対して近距離通信で前記データを送信するステップと、
前記近傍デバイスを中継して送信された前記データについての通信コストとして、前記ＩｏＴデバイスが直接前記基地局に前記データを送信した場合の通信コストよりも多い通信コストを前記ＩｏＴデバイスのユーザが負担することを示す通信コスト負担者情報を、前記基地局に対して送信するステップと、
を含むＩｏＴデバイスの制御方法である。
上記目的を達成するため、本発明に係るプログラムは、
ＩｏＴデバイスが取得したデータを、近傍デバイスに対して近距離通信で送信する第１送信ステップと、
前記近傍デバイスを中継して送信された前記データについての通信コストとして、前記ＩｏＴデバイスが直接前記基地局に前記データを送信した場合の通信コストよりも多い通信コストを前記ＩｏＴデバイスのユーザが負担することを示す通信コスト負担者情報を、基地局に対して送信する第２送信ステップと、
をコンピュータに実行させるＩｏＴデバイスの制御プログラムである。
上記目的を達成するため、本発明に係る他のプログラムは、
ＩｏＴデバイスが取得したデータを基地局に対して直接送信するステップと、
近傍デバイスを中継させてデータを前記基地局に送信するため、前記近傍デバイスに対して近距離通信で前記データを送信するステップと、
前記近傍デバイスを中継して送信された前記データについての通信コストとして、前記ＩｏＴデバイスが直接前記基地局に前記データを送信した場合の通信コストよりも多い通信コストを前記ＩｏＴデバイスのユーザが負担することを示す通信コスト負担者情報を、前記基地局に対して送信するステップと、
をコンピュータに実行させるＩｏＴデバイスの制御プログラムである。
本発明によれば、ＩｏＴデバイスからのデータを中継して基地局に送る場合にも適切に課金を行なうことができる。
本発明の第１実施形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る通信システム構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係るＩｏＴデバイスの構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る通信システムの処理の流れを示すフローチャートである。
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態としてのＩｏＴデバイス１００について、図１を用いて説明する。図１に示すように、ＩｏＴデバイス１００は、遠隔送信部１０１、近距離送信部１０２、および負担者情報送信部１０３を含む。ここで、「ＩｏＴデバイス」は、シンプルなセンサから情報処理端末（携帯端末）まで、インターネットに接続できるあらゆるデバイスを含む概念である。
遠隔送信部１０１は、ＩｏＴデバイス１００が取得したデータを基地局１１０に対して直接送信する。
近距離送信部１０２は、近傍デバイス１２０を中継させてデータを基地局１１０に送信するため、近傍デバイス１２０に対して近距離通信でデータを送信する。ここで、近傍デバイスは、情報処理端末（携帯端末）であってもよい。
負担者情報送信部１０３は、近傍デバイス１２０が中継して基地局１１０に送信したデータについての通信コストをＩｏＴデバイス１００のユーザが負担することを示す通信コスト負担者情報を、近傍デバイス１２０経由で基地局１１０に対して送信する。
以上の構成によれば、何らかの原因によってＩｏＴデバイス１００が基地局１１０にデータを送信できなかったとしても、通信コストの負担者を変更することなく、近傍デバイス１２０を効果的に用いて、基地局１１０にデータを届けることができる。
［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態に係る通信システム２００について、図２を用いて説明する。図２は、本実施形態に係るＩｏＴデバイスを含む通信システム２００の概略構成を説明するための図である。
通信システム２００は、ＩｏＴデバイス２０１、２０２、基地局２１０、コアネットワーク２２０およびアプリケーション２３０を含む。ここでは、ＩｏＴデバイスを２個のみ表示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、３個以上のＩｏＴデバイスを含んでもよい。
ＩｏＴデバイス２０１は、取得したデータをアプリケーション２３０からの要求に応えて伝送する。このとき、ＩｏＴデバイス２０１は加入契約により利用可能な無線ネットワークを利用してデータをアプリケーション２３０に伝送するものとする。
ＩｏＴデバイス２０１とＩｏＴデバイス２０２との間の距離は十分近く、3GPP TS 23.303で定義されている基地局２１０を介さないデバイス同士の直接通信、またはBluetooth（登録商標）などの近距離無線通信が可能である。
ＩｏＴデバイス２０１がＩｏＴデバイス２０２を介して、基地局２１０にデータ２１１の送信をおこなう際に、データ２１１の伝送先であるアプリケーション２３０を示す伝送先情報２１２だけではなく、どのＩｏＴデバイスのユーザがその通信に伴うコストを負担するかを示す情報（通信コスト負担者情報）２１３も付加する。
これにより、ＩｏＴデバイス２０１から伝送されたデータ２１１に係る通信コストをＩｏＴデバイス２０１の通信契約者に課金することが可能となる。
この時、ＩｏＴデバイス２０１は、どのタイミングで何回ＩｏＴデバイス２０２に通信を依頼したかを記憶しておき、所定のタイミング（例えば１か月に１回等）でＩｏＴデバイス２０１が直接基地局２１０に依頼状況を通知するようにしてもよい。そうすれば、ＩｏＴデバイス２０２がＩｏＴデバイス２０１からの依頼であると偽って基地局との通信をおこなうことを防ぐことができ、正確な課金が実現できる。
無線ネットワークの国際標準を策定している３ＧＰＰでは、課金に関する制御方法をＴＳ２３．２０３として規格化している。ＴＳ２３．２０３では、ＰＣＲＦ（Policy and Charging Rules Function）という機能を用意して、パケットごとにポリシーおよび課金体系を柔軟に制御することを可能にしている。３ＧＰＰが規定する無線ネットワークに適用する場合、ＰＣＲＦが通信コスト負担者情報を取得して課金制御をおこなうことになる。
図３は、ＩｏＴデバイス２０１の機能構成を示すブロック図である。ＩｏＴデバイス２０１は、データ取得部３０１、遠隔通信部３０２、近距離通信部３０３、負担者情報送信部３０４、記憶部３０５、課金算出部３０６、バッテリ３０７、およびバッテリ残量検知部３０８を備えている。
データ取得部３０１は、例えば、温度センサであり、所定のタイミングでセンシングした温度に関するデータを取得する。
遠隔通信部３０２は、加入契約により利用可能な無線ネットワークを利用してデータをアプリケーション２３０に伝送するための通信部である。近距離通信部３０３は、3GPP TS 23.303で定義されているデバイス間通信、またはBluetooth（登録商標）などの近距離無線通信を実現する通信部である。負担者情報送信部３０４は、通信コストの負担者を示す情報を送信する。近距離通信部３０３は、いわゆるディスカバリーにより、近傍に存在するデバイスを探索し発見することができる。
記憶部３０５は、近距離通信部３０３が、近傍のデバイスを中継させて基地局２１０に送信したデータの容量およびその日時を送信履歴として記憶する。ＩｏＴデバイス２０１がＩｏＴデバイス２０２に通信の中継を依頼したかを記憶しておき、所定のタイミング（例えば１か月に１回等）でＩｏＴデバイス２０１が直接基地局２１０に依頼状況（または合算した通信コスト）を通知するようにしてもよい。
課金算出部３０６は、所定のタイミングで、記憶部３０５に記憶されている送信履歴に基づいて、ＩｏＴデバイス２０１に課金されるべき金額を算出し、遠隔通信部３０２を用いて基地局２１０に通信コスト負担者情報として送信する。
バッテリ３０７は、ＩｏＴデバイス２０１を駆動するための蓄電部である。バッテリ残量検知部３０８は、バッテリ３０７に残された電力量を検知し、遠隔通信部３０２での通信を回避すべきか否かを判定する。遠隔通信を回避すべきと判断すると、遠隔通信部３０２の機能を停止させる。
図４は、ＩｏＴデバイス２０１での処理の流れを説明するフローチャートである。まず、ステップＳ４０１において、アプリケーション２３０からデータ要求があったか否か判定する。データ要求があると、ステップＳ４０３に進み、ＩｏＴデバイス２０１はデータ要求に応じて目的のデータを取得する。
次に、ステップＳ４０５では、バッテリ残量検知部３０８がＩｏＴデバイス２０１のバッテリ残量が所定値以下か否かを判定する。
ＩｏＴデバイス２０１に搭載されたバッテリ３０７の残量が十分に多ければ、ステップＳ４０７に進み、遠隔通信部３０２が基地局２１０に対して、データ２１１を送信する。
ＩｏＴデバイス２０１に搭載されたバッテリ３０７の残量が所定値以下で、十分でなければ、ステップＳ４０９に進み、ディスカバリーなどの方法で、ＩｏＴデバイス２０１の近傍において、データの中継を行なうことのできるデバイスを探索する（Ｓ４０９）。ＩｏＴデバイス２０１の近傍にデータの中継を行なうことのできるデバイスが見つからなければ処理は終了する。そして、近距離通信部３０３は、近傍に設置されているＩｏＴデバイス２０２を発見し、ＩｏＴデバイス２０２経由で基地局２１０に対してデータ２１１の伝送をおこなう。
ＩｏＴデバイス２０１の近傍に中継可能デバイスがあれば、ステップＳ４１１に進み、近距離通信部３０３は、伝送するデータ２１１および伝送先情報２１２に通信コスト負担者情報２１３を付加して（Ｓ４１１）、それらを同時に近傍デバイスに送信する（Ｓ４１３）。ここでの通信コスト負担者情報２１３は、具体的には、「ＩｏＴデバイス２０２からアプリケーション２３０への基地局２１０を介したデータ２１１の送信に必要な通信コストをＩｏＴデバイス２０１のユーザが負担する」旨を示す情報である。つまり、課金対象は発信者側である。通信コスト負担者情報は本来伝送したかったデータとは別にコアネットワークに伝送してもよい。3GPP TS 32.015では、網内に課金ゲートウェイを設置して課金情報を生成している。TS 32.015では、課金ゲートウェイへの情報入力は、データ伝送パケットとは別系統で行われている旨が記載されている。
ＩｏＴデバイス２０２は、ＩｏＴデバイス２０１からのデータ２１１、伝送先情報２１２、および通信コスト負担者情報２１３を受信した後、それらを基地局２１０経由でコアネットワーク２２０に伝送する。ＩｏＴデバイス２０１からのデータ２１１は、伝送先情報２１２に基づいてさらにアプリケーション２３０に伝送される。通信コスト負担者情報２１３は、ＩｏＴデバイス２０１からのデータ２１１とは別にコアネットワーク２２０に伝送されてもよい。通信コスト負担者情報２１３は、さらにアプリケーション２３０に伝送されてもよい。
以上の方法により、通信コストを負担するＩｏＴデバイスが明確になり、他のデバイスによる代理通信の金額的な負担をなくすことができる。これにより、バッテリ残量の少ないＩｏＴデバイスにおいて、従来よりも長い時間使用できるようになることが期待できる。
なお、ＩｏＴデバイス２０１のデータをＩｏＴデバイス２０２経由で基地局２１０へ伝送する場合にＩｏＴデバイス２０１が負担する通信コストを、ＩｏＴデバイス２０１が直接基地局２１０へ送信した場合よりも高く設定してもよい。つまり、負担者情報送信部３０４は、通信コスト負担者情報として、ＩｏＴデバイス２０１が直接基地局２１０にデータ２１１を送信した場合の通信コストよりも多い通信コストをＩｏＴデバイス２０１のユーザが負担することを示す情報を送信する。
コアネットワーク２２０は、ＩｏＴデバイス２０１が直接基地局２１０に送信した場合の通信コストと、近傍デバイス２０２を中継させてデータを送信した場合の通信コストとの差額の全部またはその一部を近傍デバイス２０２への課金から減算してもよい。つまり、通信を代理で担当したＩｏＴデバイス２０２の通信契約者に対し、ＩｏＴデバイス２０１に請求された通信コストの差額の少なくとも一部を還元するようにしてもよい。
なお、ＩｏＴデバイス２０１は、ＩｏＴデバイス２０２のみならず、２つ以上の他のＩｏＴデバイスを経由して基地局２１０にデータを伝送してもよい。例えば、ＩｏＴデバイス１→ＩｏＴデバイス２→ＩｏＴデバイス３→基地局となるようにアップリンクを制御してもよい。この場合、どの経由で伝送されたかの情報も併せて伝送するようにする。ＩｏＴデバイス２の通信契約者とＩｏＴデバイス３の通信契約者とで通信コストの差額の還元分を分配することが可能となる。中継を依頼した端末（ＩｏＴデバイス１）が差額に相当するコストを負担することを想定している。
以上、本実施形態ではバッテリ残量に応じて中継送信するか否かを判定したが、これに限定されるものではなく、ＩｏＴデバイス２０１のＱＯＳに応じて中継送信するか基地局に遠隔送信するかを判定してもよい。
また、コアネットワーク２２０が減算部を備えてもよい。その減算部は、ＩｏＴデバイス２０１が直接基地局２１０にデータ２１１を送信した場合の通信コストと、近傍デバイス２０２を中継させてデータを送信した場合の通信コストとの差額の全部またはその一部を近傍デバイス２０２への課金から減算してもよい。
［他の実施形態］
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の範疇に含まれる。
また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システムあるいは装置に直接あるいは遠隔から供給される場合にも適用可能である。したがって、本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラム、あるいはそのプログラムを格納した媒体、そのプログラムをダウンロードさせるＷＷＷ(World Wide Web)サーバも、本発明の範疇に含まれる。特に、少なくとも、上述した実施形態に含まれる処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一時的コンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）は本発明の範疇に含まれる。
この出願は、２０１６年９月２３日に出願された日本出願特願２０１６−１８６２２４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (7)

  1. 取得したデータを基地局に対して直接送信する第１送信手段と、
    近傍デバイスを中継させてデータを前記基地局に送信するため、前記近傍デバイスに対して近距離通信で前記データを送信する第２送信手段と、
    前記近傍デバイスを中継して送信された前記データについての通信コストをＩｏＴデバイスのユーザが負担することを示す通信コスト負担者情報を、前記基地局に対して送信する第３送信手段と、
    を備え、
    前記第３送信手段は、前記通信コスト負担者情報として、前記ＩｏＴデバイスが直接前記基地局に前記データを送信した場合の通信コストよりも多い通信コストを前記ＩｏＴデバイスのユーザが負担することを示す情報を送信するＩｏＴデバイス。
  2. 取得したデータを基地局に対して直接送信する第１送信手段と、
    近傍デバイスを中継させてデータを前記基地局に送信するため、前記近傍デバイスに対して近距離通信で前記データを送信する第２送信手段と、
    前記近傍デバイスを中継して送信された前記データについての通信コストをＩｏＴデバイスのユーザが負担することを示す通信コスト負担者情報を、前記基地局に対して送信する第３送信手段と、
    を備え、
    前記近傍デバイスを中継して前記基地局にデータを送信した履歴を記憶する記憶手段をさらに有し、
    前記第３送信手段は、所定のタイミングで、前記履歴に基づいて合算した前記通信コスト負担者情報を、前記基地局に対して送信するＩｏＴデバイス。
  3. 請求項１または２に記載のＩｏＴデバイスを含む通信システムであって、
    前記ＩｏＴデバイスが直接前記基地局に前記データを送信した場合の通信コストと、前記近傍デバイスを中継させて前記データを送信した場合の通信コストとの差額の全部またはその一部を前記近傍デバイスへの課金から減算する減算手段を備えた通信システム。
  4. ＩｏＴデバイスが取得したデータを、近傍デバイスに対して近距離通信で送信し、
    前記近傍デバイスを中継して送信された前記データについての通信コストとして、前記ＩｏＴデバイスが直接基地局に前記データを送信した場合の通信コストよりも多い通信コストを前記ＩｏＴデバイスのユーザが負担することを示す通信コスト負担者情報を、前記基地局に対して送信する、ＩｏＴデバイスの制御方法。
  5. ＩｏＴデバイスが取得したデータを基地局に対して直接送信するステップと、
    近傍デバイスを中継させてデータを前記基地局に送信するため、前記近傍デバイスに対して近距離通信で前記データを送信するステップと、
    前記近傍デバイスを中継して送信された前記データについての通信コストとして、前記ＩｏＴデバイスが直接前記基地局に前記データを送信した場合の通信コストよりも多い通信コストを前記ＩｏＴデバイスのユーザが負担することを示す通信コスト負担者情報を、前記基地局に対して送信するステップと、
    を含むＩｏＴデバイスの制御方法。
  6. ＩｏＴデバイスが取得したデータを、近傍デバイスに対して近距離通信で送信する第１送信ステップと、
    前記近傍デバイスを中継して送信された前記データについての通信コストとして、前記ＩｏＴデバイスが直接前記基地局に前記データを送信した場合の通信コストよりも多い通信コストを前記ＩｏＴデバイスのユーザが負担することを示す通信コスト負担者情報を、基地局に対して送信する第２送信ステップと、
    をコンピュータに実行させるＩｏＴデバイスの制御プログラム。
  7. ＩｏＴデバイスが取得したデータを基地局に対して直接送信するステップと、
    近傍デバイスを中継させてデータを前記基地局に送信するため、前記近傍デバイスに対して近距離通信で前記データを送信するステップと、
    前記近傍デバイスを中継して送信された前記データについての通信コストとして、前記ＩｏＴデバイスが直接前記基地局に前記データを送信した場合の通信コストよりも多い通信コストを前記ＩｏＴデバイスのユーザが負担することを示す通信コスト負担者情報を、前記基地局に対して送信するステップと、
    をコンピュータに実行させるＩｏＴデバイスの制御プログラム。
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