JP6767038B2 - 比較的低消費電力となる通信方式と比較的高消費電力となる通信方式の連携が可能な通信装置の複数による情報共有方法 - Google Patents
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Description
この発明は、不特定多数の端末との通信によって情報を拡散させるための通信システムであって、その消費電力を抑制することが可能な、比較的低消費電力となる通信方式と比較的高消費電力となる通信方式の連携が可能な通信装置の複数による情報共有方法に関する。
近隣の端末同士で大きな動画や画像データを転送したり不特定多数のユーザに対して携帯回線を経由せずに情報を拡散したりすることはこれまでの技術では消費電力が大きかった。
直接通信に関しては、スマートフォン間やデバイス間にて直接通信を行うための既存技術があり、例えば、Ｗｉ−ＦｉＤｉｒｅｃｔや無線ＬＡＮのＡｄ Ｈｏｃ（アドホック）モードによる通信、Bluetooth（登録商標）（ブルートゥース（登録商標））、赤外線通信、ＮＦＣ(Near Field Communication）といった技術がある。少消費電力な無線通信技術として９２０ＭＨｚ帯を用いたＩＥＥＥ８０２．１５．４ｅ、もしくはＩＥＥＥ８０２．ｌｌａｈによる無線通信技術も今後スマートフオンに搭載される可能性もあり、これらを用いたデバイス間通信も行える可能性がある。
特許文献１（国際公開第２０１６／０２４３９９号公報）には、無線通信ネットワークにおけるグループ間通信方法及びシステムが開示されている。これは、Ｗｉ−Ｆｉ Ｄｉｒｅｃｔに基づいたＰ２Ｐ（Peer to Peer）無線通信と情報の蓄積運搬技術を開示するものである。この開示では、情報を拡散するノードがグループオーナー（ＧＯ）となり、他のノードをデリバーノードとして収容、情報を配布する、といった動作を繰り返すことで情報の拡散を行うものである。
しかしこのシステムでは、Ｗｉ−Ｆｉデバイスを常に動作させる必要があり、かつＷｉ−ＦｉでＰ２Ｐ接続を行った後でなければ拡散すべき情報を既に受け取っているかどうか確認が行えないなどの問題点がある。非特許文献１（大和田，他）には、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）とＷｉ−ＦｉＤｉｒｅｃｔを連携した手法が開示されている。しかし、Ｗｉ−ＦｉＤｉｒｅｃｔにおける事前接続登録の問題があり、不特定多数の端末接続は実現されていない。
しかしこのシステムでは、Ｗｉ−Ｆｉデバイスを常に動作させる必要があり、かつＷｉ−ＦｉでＰ２Ｐ接続を行った後でなければ拡散すべき情報を既に受け取っているかどうか確認が行えないなどの問題点がある。非特許文献１（大和田，他）には、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）とＷｉ−ＦｉＤｉｒｅｃｔを連携した手法が開示されている。しかし、Ｗｉ−ＦｉＤｉｒｅｃｔにおける事前接続登録の問題があり、不特定多数の端末接続は実現されていない。
また、特許文献２（特開２０１３−１９１９３３号公報）には、例えば、無線ＬＡＮによりアクセスポイントに接続する無線通信端末装置が開示されている。これは、アクセスポイントとの接続が手動または自動でなされる場合とがあるが、手動の場合の接続操作が煩雑になりデータ通信を速やかに開始することができないという問題や、自動の場合の常にアクセスポイントなどの接続先をサーチするために電力が消費されるという問題を解決するためのものである。この開示による無線通信端末装置は、無線通信を行う第１の通信部と、上記第１の通信部よりも消費電力が小さい第２の通信部と、上記第２の通信部によって、あらかじめ定められた装置と接続された場合に、上記第１の通信部を動作状態にする通信制御部と、を備えたことを特徴とするものである。例えば、第１の通信部はＷｉ−Ｆｉ方式であり、第２の通信部はBluetooth（登録商標）方式である。
また、特許文献３（特表２０１４−５２７３４３号公報）には、デバイスにおける第1の無線機からの情報を使用して、前記デバイスにおける第2の無線機を制御する方法が開示されている。これは、前記第1の無線機から第1の無線ネットワークに関する情報を取得するステップと、前記第1の無線ネットワークに関する前記取得された情報に基づいて、前記第2の無線機が第2の無線ネットワークに接続されるべきであるかどうかを判断するステップと、前記判断に基づいて前記第2の無線機を活性化または非活性化するステップとを含む方法である。例えば、第1の無線機はセルラー電話トランシーバであり、第2の無線機はＷｉ−ＦｉトランシーバあるいはBluetooth(登録商標)である。
端末同士で無線ＬＡＮを用いた直接通信を行うための技術には、上記のＷｉ−Ｆｉ Ｄｉｒｅｃｔや無線ＬＡＮのＡｄ−Ｈｏｃモードを用いた通信技術が存在する。Ｗｉ−ＦｉＤｉｒｅｃｔは、Ｗｉ−Ｆｉ Ａｌｌｉａｎｃｅにより認証を受けた無線ＬＡＮデバイス同士であれば、相互に相手を認識し、どちらかがＡＰ（Access Point：アクセスポイント）、どちらかがＳＴＡ（Station:無線ＬＡＮ端末）となって直接接続を行う技術である。だが、Ｗｉ−ＦｉＤｉｒｅｃｔを経由した接続方法では、予め接続するデバイス間で接続登録と許可手順をとる必要があり、不特定多数の端末との通信には向いていない。また、無線ＬＡＮのＡｄ−Ｈｏｃモードを用いた直接通信では、ＡＰやＳＴＡといった主従関係無しに電波の到達範囲にいる端末同士で直接通信を行うことができるが、暗号化や接続・切断といった概念が存在しないこと、使用する無線チャネルとＢＳＳＩＤ（Basic Service Set ID）を全てのデバイスで共通に設定しておく必要があること、など制約が多い。さらにＷｉ−Ｆｉ Ａｌｌｉａｎｃｅによる認証対象となっていないことから相互接続の保証が無く、スマートフォンではＯＳ(Operating System)標準機能に含まれていないためＯＳを改変しないと使用できない、といった多くの課題がある。このため、ごく一部の専用端末(ＮＩＮＴＥＮＤＯ ＤＳのすれちがい通信（登録商標）等)でしか利用されていない。
端末同士における近距離通信技術では、例えばBluetooth（登録商標）がある。一般に、Bluetooth（登録商標）では、バージョンの他に、その用途毎に幾つかのプロファイルが存在している（例えば、スマートフォンとヘッドセット間の通信を行うヘッドセットプロファイルや、オーディオプレーヤーと音響機器を接続するオーディオプロファイル等)。また、周辺デバイスのスキャン、接続登録などといった基本的な機能は備わっており、シリアル通信をするプロファイルやＰＡＮ(Personal Area Network)、およびＬＡＮを構築するプロファイル等を活用すれば、デバイス同士を無線で接続しデータ転送することは可能である。しかしBluetooth（登録商標）は通信速度が遅いため大容量のデータ通信には向いていない。
その他、スマートフォンにはＮＦＣ（Near Field Communication）や赤外線通信デバイスを持つものも存在するが、不特定多数のユーザーに、無操作で情報拡散を行わせるような用途での利用には向いていない。
比較的低消費電力となる通信方式と比較的高消費電力となる通信方式の通信が可能な携帯端末を用いた通信方法であって、複数の携帯端末への所定の情報の拡散を低消費電力で行うことが可能であるものを実現する。
本発明は、複数の携帯端末に所定の情報を拡散して共有を図ることができる情報共有方法に関するものである。共有する情報の転送は高速であるが比較的高消費電力となる通信方式で行うが、その情報の転送のための下準備は低速であるが比較的低消費電力となる通信方式で行うことによって、不特定多数の携帯端末への上記情報の拡散を、低消費電力で行うものである。
このため、本発明の比較的低消費電力となる通信方式と比較的高消費電力となる通信方式の連携による情報共有方法は、
第１ネットワークに接続され比較的高消費電力な第１通信方式の無線通信と第２ネットワークに接続され比較的低消費電力な第２通信方式による無線通信とが可能な携帯端末の複数について、上記携帯端末は情報の送信、受信、保管、および管理が一時的に第１ネットワークから独立した状態で可能であって、上記携帯端末の複数における不特定多数の携帯端末に更新タイムスタンプが最新のもので共有を図るための所定情報を拡散する場合において、
（１）上記携帯端末の複数の各々が、第２通信方式による無線ブロードキャスト通信によって、上記所定情報のハッシュ値とその所定情報の更新タイムスタンプとを含む情報をブロードキャストする操作と、上記携帯端末の複数の各々が、その周辺の携帯端末からのブロードキャストを受信する操作と、を各々の周期で定期的に行うステップと、
（２）上記所定情報について上記携帯端末の複数において保管するハッシュ値に差分がある場合に、上記携帯端末の複数の各々が、上記所定情報の更新タイムスタンプが最新のものである携帯端末をグループオーナーとして決定するステップと、
（３）上記グループオーナーを第１通信方式の通信における親機として起動するステップと、
（４）上記グループオーナーが、上記親機への接続に必要な情報を含む情報を第２通信方式の無線ブロードキャスト通信を用いてブロードキャストするステップと、
（５）上記携帯端末の複数のうちの上記グループオーナー以外の携帯端末は子機として、上記グループオーナーからのブロードキャストを受信し、受信した情報に含まれる上記親機への接続に必要な情報を受信した上記携帯端末自身の第１通信方式の無線通信用接続プロファイルにセットした上で第１通信方式の無線通信を起動するステップと、
（６）上記子機の各々が、上記親機との間で第１通信方式の無線通信を介して上記所定情報についての同期をとるステップと、
を含むことを特徴とする。
第１ネットワークに接続され比較的高消費電力な第１通信方式の無線通信と第２ネットワークに接続され比較的低消費電力な第２通信方式による無線通信とが可能な携帯端末の複数について、上記携帯端末は情報の送信、受信、保管、および管理が一時的に第１ネットワークから独立した状態で可能であって、上記携帯端末の複数における不特定多数の携帯端末に更新タイムスタンプが最新のもので共有を図るための所定情報を拡散する場合において、
（１）上記携帯端末の複数の各々が、第２通信方式による無線ブロードキャスト通信によって、上記所定情報のハッシュ値とその所定情報の更新タイムスタンプとを含む情報をブロードキャストする操作と、上記携帯端末の複数の各々が、その周辺の携帯端末からのブロードキャストを受信する操作と、を各々の周期で定期的に行うステップと、
（２）上記所定情報について上記携帯端末の複数において保管するハッシュ値に差分がある場合に、上記携帯端末の複数の各々が、上記所定情報の更新タイムスタンプが最新のものである携帯端末をグループオーナーとして決定するステップと、
（３）上記グループオーナーを第１通信方式の通信における親機として起動するステップと、
（４）上記グループオーナーが、上記親機への接続に必要な情報を含む情報を第２通信方式の無線ブロードキャスト通信を用いてブロードキャストするステップと、
（５）上記携帯端末の複数のうちの上記グループオーナー以外の携帯端末は子機として、上記グループオーナーからのブロードキャストを受信し、受信した情報に含まれる上記親機への接続に必要な情報を受信した上記携帯端末自身の第１通信方式の無線通信用接続プロファイルにセットした上で第１通信方式の無線通信を起動するステップと、
（６）上記子機の各々が、上記親機との間で第１通信方式の無線通信を介して上記所定情報についての同期をとるステップと、
を含むことを特徴とする。
上記（１）における上記所定情報のハッシュ値とその所定情報の更新タイムスタンプとを含む情報は、自身のデータベースのハッシュ情報、同期をとるグループの識別情報を含むデータである。
上記（４）における上記親機への接続に必要な情報は、暗号化鍵、暗号化方式情報、接続識別子を含む情報である。
上記（６）において、上記子機が上記親機との上記所定情報についての同期をとるために用いる方式はピアツーピア方式であることで高速伝送が可能になる。
上記第１通信方式は、親機側はワイファイダイレクト方式によるＡＰ（アクセスポイント）であり、子機側はＳＴＡ（Station:無線ＬＡＮ端末）接続であり、上記第２通信方式はブルートゥース（登録商標）ローエナジー方式によるペリフェラル通信によるブロードキャスト、及びセントラル通信によるスキャンの同時使用であることで、高速通信を維持しながら消費電力を低減できる。
上記（１）および（２）ステップは、第１通信方式による通信を停止することで、上記第１通信方式を使用しない間の電力消費を削減することができる。
本発明の適用によって、Ｗｉ−Ｆｉデバイス部をオフにしておけることと、情報の共有に伴う通信は全てバックグラウンド動作として実現できることから、消費電力を極力抑えつつ、ユーザーが意識せずに情報を共有・拡散させることができる。また、データ転送にＷｉ−Ｆｉを使用するため、容量の比較的大きい画像や動画といった情報も素早く拡散できる、といった特徴を持つ情報共有システムを容易に実現することができる。
本発明は、概略、比較的低消費電力となる通信方式と比較的高消費電力となる通信方式の通信が可能な携帯端末において、複数の携帯端末に所定の情報を拡散して共有を図ることができる情報共有方法であり、共有する情報の転送は比較的高消費電力となる通信方式で行うが、その情報の転送のための下準備は比較的低消費電力となる通信方式で行うことによって、不特定多数の携帯端末への上記情報の拡散を、低消費電力で行うものである。これは、一般に、比較的高消費電力となる通信方式のデバイスは比較的低速な通信方式のデバイスよりも情報当たりや時間当たりでみて高消費電力であり、また比較的低速な通信方式のデバイスは比較的高消費電力となる通信方式のデバイスよりも情報当たりや時間当たりでみて低消費電力であることから、本発明は比較的低速な通信方式部分を多用することで消費電力の削減を図るものであるという見方もできる。
比較的低消費電力となる通信方式部分の通信方式は例えばBluetooth（登録商標） Low Energy（ＢＬＥ）方式であり、比較的高消費電力となる通信方式は例えばＷｉ−Ｆｉである。このＢＬＥ通信方式のデバイス部分により、周辺デバイス発見（特定の携帯端末の周辺に上記所定の情報を拡散させる対象となる携帯端末を見出す）と差分情報の検出（拡散させる上記情報のうち上記周辺デバイスの保持しない情報の検出）、および比較的高消費電力となる通信方式であるＷｉ−Ｆｉ方式のデバイスの制御を連携させた情報の共有システムである。一般に、Ｗｉ−ＦｉはＢＬＥに比べて高速であるが高消費電力である。
図１に、本発明の比較的低消費電力となる通信方式と比較的高消費電力となる通信方式の連携による情報共有方法を適用することのできる携帯端末の例を示す。本発明では、このような携帯端末を複数用いる。この携帯端末では、携帯電話回線通信部１と携帯電話回線制御部４を介して携帯電話回線網に接続することができる。また、高消費電力回線通信部２と高消費電力回線制御部５を介してＷｉ−Ｆｉネットワークに接続することやＷｉ−ＦｉダイレクトによるＰ２Ｐ接続が可能である。同様に低消費電力回線通信部３と低消費電力回線制御部６を介して低消費電力通信方式ネットワークに接続することが可能である。上記の携帯電話回線制御部４、高消費電力回線制御部５および低消費電力回線制御部６は、論理演算・制御部７で制御され、この制御に使われるプログラムは記憶部８に保存されている。この記憶部８には、送信情報や受信情報も保存される。また、この携帯端末のユーザーの求めに応じて、表示部９に情報が表示され、また入力部１０からデータが入力される。携帯電話回線網に接続することができる。電源部１１は蓄電池であって、携帯端末の動作に必要な電流を供給する。
本発明の比較的低消費電力となる通信方式と比較的高消費電力となる通信方式の連携による情報共有方法は、第１ネットワークに接続され比較的高消費電力な第１通信方式の通信と比較的低消費電力な第２通信方式による通信とが可能な携帯端末の複数について、上記携帯端末は情報の送信、受信、保管、および管理が可能である場合に、一時的に第１ネットワークから独立した状態で上記携帯端末の複数における不特定多数の携帯端末に所定の情報を拡散する方法であって、図２の手順に沿ったものであるが、動作に支障がない場合には、順番を入れ替えることができる。
（Ａ−１）：上記携帯端末の複数が、第２通信方式によるブロードキャスト及びスキャンによる周辺のブロードキャスト受信を行う。
（Ａ−２）：所定の携帯端末が、上記第２通信方式を介して上記所定の情報についての保管状態の差分の検出と、上記情報の伝送先候補の携帯端末からグループオーナーを選択する。
（Ａ−３）：上記所定の携帯端末が、上記第２通信方式を介して上グループオーナーの携帯端末に、第１通信方式によって上記グループオーナーの携帯端末に接続するために必要な情報を通知する。
（Ａ−４）：第１通信方式によってグループオーナーと接続し、第1通信方式によるネットワークを構築後、グループオーナーとの間で保管状態のリストを相互に交換し、上記所定の情報についての保管に過不足がある場合に、上記所定の携帯端末は第１通信方式によってグループオーナーとの間で上記過不足分の情報の相互補完のための情報送受信伝送を行う。
（Ａ−５）：上記相互補完のための情報伝送が完了した場合に、（２）に戻って、再び、上記第２ネットワークを介して上記情報の伝送先候補の携帯端末を選択する。
（Ａ−１）：上記携帯端末の複数が、第２通信方式によるブロードキャスト及びスキャンによる周辺のブロードキャスト受信を行う。
（Ａ−２）：所定の携帯端末が、上記第２通信方式を介して上記所定の情報についての保管状態の差分の検出と、上記情報の伝送先候補の携帯端末からグループオーナーを選択する。
（Ａ−３）：上記所定の携帯端末が、上記第２通信方式を介して上グループオーナーの携帯端末に、第１通信方式によって上記グループオーナーの携帯端末に接続するために必要な情報を通知する。
（Ａ−４）：第１通信方式によってグループオーナーと接続し、第1通信方式によるネットワークを構築後、グループオーナーとの間で保管状態のリストを相互に交換し、上記所定の情報についての保管に過不足がある場合に、上記所定の携帯端末は第１通信方式によってグループオーナーとの間で上記過不足分の情報の相互補完のための情報送受信伝送を行う。
（Ａ−５）：上記相互補完のための情報伝送が完了した場合に、（２）に戻って、再び、上記第２ネットワークを介して上記情報の伝送先候補の携帯端末を選択する。
図３は、本発明の動作を説明するためのシーケンス例である。このタイムチャートでは、３台の携帯端末の使用を仮定している。タイムチャートの全体は、ＢＬＥアドバタイズとスキャンを行うフェーズ１と、Ｗｉ−Ｆｉ Ｐ２ＭＰデータ通信フェーズであるフェーズ２から成っている。ここで、Ｗｉ−Ｆｉ Ｐ２ＭＰとは、Point-to-multipoint の略であり、ひとつのシステムが複数のシステムに接続されている状態での双方向のデータ通信形態である。
フェーズ１；ＢＬＥアドバタイズとスキャン
１−１： 周辺デバイスの発見、サービス発見、および差分検出を行う。
端末ＡからＢＬＥにおけるペリフェラル方式でアドバタイズのためのビーコン−１を送信する。この際の送信内容は、ＵＵＩＤ（Universally Unique Identifier；ソフトウェア上でオブジェクトを一意に識別するための識別子）、Ａｐｐ ＩＤ（アプリケーション ユーザー モデルＩＤ；プロセス、ファイル、およびウィンドウを特定のアプリケーションに関連付けるための識別子）、Ｇｒｏｕｐ ＩＤ（ユーザーの属するグループを識別するグループ識別子）、Ｕｐｄａｔｅ Ｔｉｍｅ（更新時刻）、同期させるデータベース全体のＨａｓｈ（ハッシュ値）などである。端末Ｂ、Ｃによりビーコン−２、３で送信される項目は、ビーコン−１の項目と同じである。
つまり、端末Ａ、ＢおよびＣの各々が、第２通信方式による無線ブロードキャスト通信によって、所定情報のハッシュ値とその更新タイムスタンプとを含む情報をブロードキャストする。
また、上記端末Ａ、ＢおよびＣの各々が、その周辺の端末からのブロードキャストを受信する。これらの操作を各々の周期で定期的に行う
１-２： 上記所定情報について上記ハッシュ値から端末の複数において差分があることが検出された場合に、上記端末の複数の各々が、上記所定情報に基き（例えば、更新タイムスタンプが最新のものである端末など）をグループオーナー（ＧＯ；Group Owner）として決定する。
１−３： ＧＯは、自身へのＷｉ−Ｆｉ接続情報を配布する。
まず、上記ＧＯを第１通信方式の通信における親機（Ｗｉ−Ｆｉ ＤｉｒｅｃｔにおけるＧＯ（アクセスポイント））として起動する。上記ＧＯは、自身への接続に必要な情報を含む情報をビーコン−４でブロードキャストする。
１−４： ＧＯ以外は、ＧＯからのＷｉ−Ｆｉ接続情報配布に基づき、Ｗｉ−Ｆｉ子機としての起動と、ＧＯへの接続を行う。このためには、上記ＧＯ以外の端末は、上記親機から受信した上記親機へのＷｉ−Ｆｉ接続に必要な情報を、上記端末自身の第１通信方式（Ｗｉ−Ｆｉ）の無線通信用接続プロファイルに自動接続を許可しているＷｉ−Ｆｉアクセスポイントとしてセットした上で第１通信方式の無線通信を子機として起動する。ＧＯと子機は、Ｗｉ−Ｆｉの自動接続手順に従い接続を行い、子機はＧＯよりＩＰアドレスをＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)により取得する。
１−１： 周辺デバイスの発見、サービス発見、および差分検出を行う。
端末ＡからＢＬＥにおけるペリフェラル方式でアドバタイズのためのビーコン−１を送信する。この際の送信内容は、ＵＵＩＤ（Universally Unique Identifier；ソフトウェア上でオブジェクトを一意に識別するための識別子）、Ａｐｐ ＩＤ（アプリケーション ユーザー モデルＩＤ；プロセス、ファイル、およびウィンドウを特定のアプリケーションに関連付けるための識別子）、Ｇｒｏｕｐ ＩＤ（ユーザーの属するグループを識別するグループ識別子）、Ｕｐｄａｔｅ Ｔｉｍｅ（更新時刻）、同期させるデータベース全体のＨａｓｈ（ハッシュ値）などである。端末Ｂ、Ｃによりビーコン−２、３で送信される項目は、ビーコン−１の項目と同じである。
つまり、端末Ａ、ＢおよびＣの各々が、第２通信方式による無線ブロードキャスト通信によって、所定情報のハッシュ値とその更新タイムスタンプとを含む情報をブロードキャストする。
また、上記端末Ａ、ＢおよびＣの各々が、その周辺の端末からのブロードキャストを受信する。これらの操作を各々の周期で定期的に行う
１-２： 上記所定情報について上記ハッシュ値から端末の複数において差分があることが検出された場合に、上記端末の複数の各々が、上記所定情報に基き（例えば、更新タイムスタンプが最新のものである端末など）をグループオーナー（ＧＯ；Group Owner）として決定する。
１−３： ＧＯは、自身へのＷｉ−Ｆｉ接続情報を配布する。
まず、上記ＧＯを第１通信方式の通信における親機（Ｗｉ−Ｆｉ ＤｉｒｅｃｔにおけるＧＯ（アクセスポイント））として起動する。上記ＧＯは、自身への接続に必要な情報を含む情報をビーコン−４でブロードキャストする。
１−４： ＧＯ以外は、ＧＯからのＷｉ−Ｆｉ接続情報配布に基づき、Ｗｉ−Ｆｉ子機としての起動と、ＧＯへの接続を行う。このためには、上記ＧＯ以外の端末は、上記親機から受信した上記親機へのＷｉ−Ｆｉ接続に必要な情報を、上記端末自身の第１通信方式（Ｗｉ−Ｆｉ）の無線通信用接続プロファイルに自動接続を許可しているＷｉ−Ｆｉアクセスポイントとしてセットした上で第１通信方式の無線通信を子機として起動する。ＧＯと子機は、Ｗｉ−Ｆｉの自動接続手順に従い接続を行い、子機はＧＯよりＩＰアドレスをＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)により取得する。
フェーズ２；Ｗｉ−Ｆｉ Ｐ２ＭＰデータ通信フェーズ
２−１： ＧＯにＷｉ−Ｆｉ接続したデバイスはＧＯに対してＴＣＰ接続
上記のＷｉ−Ｆｉ接続は、ＧＯに対して、ＧＯ以外の端末が接続するため、Ｗｉ−Ｆｉ Ｐ２ＭＰ接続形態となる。差分データのみを送信する場合は、個々の端末で異なる差分データとなるため、Ｐ２Ｐでの通信が望ましいが、データ全体を送信して受信端末での更新を一斉に行う場合には、ストリーム型の通信を用いる方が望ましい場合もある。特に、ＧＯ以外の端末数が多くなるほどその傾向にある。
２−２： ＤＢのリスト情報交換を行い差分データを検出する。
この情報交換には、例えばＪＳＯＮ（JavaScript（登録商標） Object Notation）形式で表現されたデータを用いる。
２−３： 上記子機の各々が、上記親機との間でＷｉ−Ｆｉ接続である第１通信方式の無線通信を介して上記所定情報についての同期をとる。
２−４： ＧＯが新しいデータを受け取った場合、直ちに、接続している全ての相手に差分データを通知する。
２−５： ＧＯとのデータ同期が完了するまで上記２−１から２−４までを繰り返す。
２−５： 同期完了後、一定時間経過の後、上記Ｗｉ−Ｆｉ接続を一端切断し、フェーズ１の処理へ移行する。
２−１： ＧＯにＷｉ−Ｆｉ接続したデバイスはＧＯに対してＴＣＰ接続
上記のＷｉ−Ｆｉ接続は、ＧＯに対して、ＧＯ以外の端末が接続するため、Ｗｉ−Ｆｉ Ｐ２ＭＰ接続形態となる。差分データのみを送信する場合は、個々の端末で異なる差分データとなるため、Ｐ２Ｐでの通信が望ましいが、データ全体を送信して受信端末での更新を一斉に行う場合には、ストリーム型の通信を用いる方が望ましい場合もある。特に、ＧＯ以外の端末数が多くなるほどその傾向にある。
２−２： ＤＢのリスト情報交換を行い差分データを検出する。
この情報交換には、例えばＪＳＯＮ（JavaScript（登録商標） Object Notation）形式で表現されたデータを用いる。
２−３： 上記子機の各々が、上記親機との間でＷｉ−Ｆｉ接続である第１通信方式の無線通信を介して上記所定情報についての同期をとる。
２−４： ＧＯが新しいデータを受け取った場合、直ちに、接続している全ての相手に差分データを通知する。
２−５： ＧＯとのデータ同期が完了するまで上記２−１から２−４までを繰り返す。
２−５： 同期完了後、一定時間経過の後、上記Ｗｉ−Ｆｉ接続を一端切断し、フェーズ１の処理へ移行する。
図４は、各端末がＧＯとなるかＧＯ以外となるかについて、見やすくするためにまとめたフローチャート例である。
（Ｂ−１）：ＢＬＥアドバタイズ＆スキャン状態で、上記１−２で同一アプリ・同一グループからのアドバタイズであり、
（Ｂ−２）：かつ差分があることが検出された場合で、上記所定情報の更新が最新のものである場合、その端末が親機となり、（Ｂ−５）に移行する。所定情報の更新が最新のものでない場合、その端末は子機となり（Ｂ−３）に移行する。
（Ｂ−５）：全ての子機と同期が完了して一定時間経過した場合、または、
（Ｂ−６）：子機との通信が正常に完了できず一定時間経過した場合、または、
（Ｂ−７）：子機が接続していない状態で一定時間経過した場合、
差分検出以前のノードに戻る。それ以外は、Ｂ−５に戻って親機状態を続ける。
（Ｂ−３）：親機と同期が完了して一定時間経過した場合、または、（Ｂ−４）で、親機との接続が正常に完了できず一定時間経過した場合に、差分検出以前のノードに戻り、そうでない場合は、子機状態を続ける。
（Ｂ−１）：ＢＬＥアドバタイズ＆スキャン状態で、上記１−２で同一アプリ・同一グループからのアドバタイズであり、
（Ｂ−２）：かつ差分があることが検出された場合で、上記所定情報の更新が最新のものである場合、その端末が親機となり、（Ｂ−５）に移行する。所定情報の更新が最新のものでない場合、その端末は子機となり（Ｂ−３）に移行する。
（Ｂ−５）：全ての子機と同期が完了して一定時間経過した場合、または、
（Ｂ−６）：子機との通信が正常に完了できず一定時間経過した場合、または、
（Ｂ−７）：子機が接続していない状態で一定時間経過した場合、
差分検出以前のノードに戻る。それ以外は、Ｂ−５に戻って親機状態を続ける。
（Ｂ−３）：親機と同期が完了して一定時間経過した場合、または、（Ｂ−４）で、親機との接続が正常に完了できず一定時間経過した場合に、差分検出以前のノードに戻り、そうでない場合は、子機状態を続ける。
図５は、上記ＢＬＥアドバタイズ＆スキャン状態について、より詳しく背明するためのフローチャート例である。図５（a）は、アドバタイズスレッドについてのものであり、図５（b）は、スキャンスレッドに関するものである。
（a）アドバタイズスレッド
（Ｃ−１）：データベース全体のハッシュ値を計算し、最終タイムスタンプを参照する。ここでハッシュ値を用いるのは、所定のデジタル値による除算の剰余を比較することで、比較を容易にするためである。場合によっては、ハッシュ値を求めずに、直接比較することも可能である。
（Ｃ−２）：親機アドバタイズフラグがＯＮである場合は、（Ｃ−４）へ、そうでない場合は、（Ｃ−３）へ移る。
（Ｃ−３）：自身のデータベースのハッシュ情報、最終更新タイムスタンプ、グループ識別情報、アプリケーション識別情報等を含む情報を広告（アドバタイズ）し、（Ｃ−５）へ移行する。
（Ｃ−４）：自身のデータベースのハッシュ情報、最終更新タイムスタンプ、グループ識別情報、アプリケーション識別情報等、に加えて、接続に必要な情報（暗号化鍵、接続識別子（ＳＳＩＤ）等）を広告し、（Ｃ−５）へ移行する。
（Ｃ−５）：一定時間待機（sleep）する。
（Ｃ−６）：アドバタイズストップフラグがＯＮである場合は、（Ｃ−５）へ、そうでない場合は、（Ｃ−１）へ戻る。
（Ｃ−１）：データベース全体のハッシュ値を計算し、最終タイムスタンプを参照する。ここでハッシュ値を用いるのは、所定のデジタル値による除算の剰余を比較することで、比較を容易にするためである。場合によっては、ハッシュ値を求めずに、直接比較することも可能である。
（Ｃ−２）：親機アドバタイズフラグがＯＮである場合は、（Ｃ−４）へ、そうでない場合は、（Ｃ−３）へ移る。
（Ｃ−３）：自身のデータベースのハッシュ情報、最終更新タイムスタンプ、グループ識別情報、アプリケーション識別情報等を含む情報を広告（アドバタイズ）し、（Ｃ−５）へ移行する。
（Ｃ−４）：自身のデータベースのハッシュ情報、最終更新タイムスタンプ、グループ識別情報、アプリケーション識別情報等、に加えて、接続に必要な情報（暗号化鍵、接続識別子（ＳＳＩＤ）等）を広告し、（Ｃ−５）へ移行する。
（Ｃ−５）：一定時間待機（sleep）する。
（Ｃ−６）：アドバタイズストップフラグがＯＮである場合は、（Ｃ−５）へ、そうでない場合は、（Ｃ−１）へ戻る。
（ｂ）スキャンスレッド
（Ｃ−１１）：周辺の広告（アドバタイズ）情報を一定時間スキャンする。
（Ｃ−１２）：周辺に同一グループ＆同一アプリで差分のあるノードが存在する場合は、（Ｃ−１１）へ、そうでない場合は、（Ｃ−１３）へ移行する。
（Ｃ−１３）：最終タイムスタンプは周辺デバイスで最新である場合は、（Ｃ−１６）へ、そうでない場合は（Ｃ−１４）へ移行する。
（Ｃ−１４）：親機アドバタイズを受信した場合は（Ｃ−１５）へ、そうでない場合は、（Ｃ−１１）に戻る。
（Ｃ−１５）：子機状態へ移行する。
（Ｃ−１６）：親機アドバタイズフラグをＯＮにして、（Ｃ−１７）へ移行する。
（Ｃ−１７）：親機状態へ移行する。
（Ｃ−１１）：周辺の広告（アドバタイズ）情報を一定時間スキャンする。
（Ｃ−１２）：周辺に同一グループ＆同一アプリで差分のあるノードが存在する場合は、（Ｃ−１１）へ、そうでない場合は、（Ｃ−１３）へ移行する。
（Ｃ−１３）：最終タイムスタンプは周辺デバイスで最新である場合は、（Ｃ−１６）へ、そうでない場合は（Ｃ−１４）へ移行する。
（Ｃ−１４）：親機アドバタイズを受信した場合は（Ｃ−１５）へ、そうでない場合は、（Ｃ−１１）に戻る。
（Ｃ−１５）：子機状態へ移行する。
（Ｃ−１６）：親機アドバタイズフラグをＯＮにして、（Ｃ−１７）へ移行する。
（Ｃ−１７）：親機状態へ移行する。
ＧＯとなる親機状態のフローチャート例を図６に示す。（ａ）は親機スレッド例、（ｂ）は、子機接続スレッド例である。
（ａ）親機スレッド
（Ｄ−１）：Ｌｉｓｔｅｎ状態を維持して子機接続受付を行う。
（Ｄ−２）：子機からの接続要求がある場合は、（Ｄ−７）へ移行し、無い場合は、（Ｄ−３）へ移行する。
（Ｄ−３）：一定時間経過し全接続子機同期完了フラグがＯＮの場合（Ｄ−４）へ、そうでない場合は（Ｄ−１）に戻る。
（Ｄ−４）：親機アドバタイズフラグをＯＦＦにする。
（Ｄ−５）：全ての子機接続スレッドを切断する。
（Ｄ−６）：アドバタイズ＆スキャン状態へ移行する。
（Ｄ−７）：子機接続スレッドを生成し、（Ｄ−１）に戻る。
（ａ）親機スレッド
（Ｄ−１）：Ｌｉｓｔｅｎ状態を維持して子機接続受付を行う。
（Ｄ−２）：子機からの接続要求がある場合は、（Ｄ−７）へ移行し、無い場合は、（Ｄ−３）へ移行する。
（Ｄ−３）：一定時間経過し全接続子機同期完了フラグがＯＮの場合（Ｄ−４）へ、そうでない場合は（Ｄ−１）に戻る。
（Ｄ−４）：親機アドバタイズフラグをＯＦＦにする。
（Ｄ−５）：全ての子機接続スレッドを切断する。
（Ｄ−６）：アドバタイズ＆スキャン状態へ移行する。
（Ｄ−７）：子機接続スレッドを生成し、（Ｄ−１）に戻る。
一方、図６（ｂ）の子機接続スレッドでは、次のようにする。
（Ｄ−１１）子機とのリスト情報の交換を行い、所定のデータに相違があるかどうか差分検出を行う。この場合、上記の場合と同様に、ハッシュ値を求めることで、比較を容易にすることができる。
（Ｄ−１２）：差分がある場合は、（Ｄ−１３）へ、そうでない場合は（Ｄ−１７）へ移行する。
（Ｄ−１３）：接続している子機の同期完了フラグをＯＦＦとし、差分データの送受信を行って相違分を補完する。
（Ｄ−１４）：親機内にデータ更新があった場合は（Ｄ−１５）へ、そうでない場合は（Ｄ−１７）へ移行する。
（Ｄ−１５）：補完すべき差分データを接続中の全子機に通知する。
（Ｄ−１６）：同期完了の場合は（Ｄ−１７）へ、そうでない場合は（Ｄ−１）に戻る。
（Ｄ−１７）：接続子機の同期完了フラグをＯＮにする。
（Ｄ−１８）：所定の一定時間待機し、（Ｄ−１）に戻る。
（Ｄ−１１）子機とのリスト情報の交換を行い、所定のデータに相違があるかどうか差分検出を行う。この場合、上記の場合と同様に、ハッシュ値を求めることで、比較を容易にすることができる。
（Ｄ−１２）：差分がある場合は、（Ｄ−１３）へ、そうでない場合は（Ｄ−１７）へ移行する。
（Ｄ−１３）：接続している子機の同期完了フラグをＯＦＦとし、差分データの送受信を行って相違分を補完する。
（Ｄ−１４）：親機内にデータ更新があった場合は（Ｄ−１５）へ、そうでない場合は（Ｄ−１７）へ移行する。
（Ｄ−１５）：補完すべき差分データを接続中の全子機に通知する。
（Ｄ−１６）：同期完了の場合は（Ｄ−１７）へ、そうでない場合は（Ｄ−１）に戻る。
（Ｄ−１７）：接続子機の同期完了フラグをＯＮにする。
（Ｄ−１８）：所定の一定時間待機し、（Ｄ−１）に戻る。
図７に子機状態のフローチャート例を示す。
（Ｅ−１）：アドバタイズスレッドのアドバタイズフラグＯＦＦ（アドバタイズ停止）
（Ｅ−２）：接続に必要な情報（暗号化鍵、接続識別子（ＳＳＩＤ）等）に基き接続プロファイルのセットを行う。
（Ｅ−３）：高速無線通信をＯＮにし、上記接続プロファイルに基き親機自動接続する。
（Ｅ−４）：親機接続ができた場合は、（Ｅ−５）へ、そうでない場合は（Ｅ−１２）に移行する。
（Ｅ−５）：親機とリスト情報の交換を行い、差分の検出を行う。この差分検出には、例えば上記と同様にハッシュ値による比較を行う。
（Ｅ−６）：差分がある場合は、（Ｅ−７）へ、そうでない場合は（Ｅ−８）に移行する。
（Ｅ−７）：差分データの送受信を行って（Ｅ−８）に移行する。
（Ｅ−８）：上記差分データが解消され、同期が完了した場合、（Ｅ−９）へ、そうでない場合は（Ｅ−６）に移行する。
（Ｅ−９）：所定の一定時間待機する。
（Ｅ−１０）：親機のデータが更新された旨の通知があった場合は、（Ｅ−５）へ、そうでない場合は（Ｅ−１１）に移行する。
（Ｅ−１１）：高速無線通信を初期状態に戻し、（Ｅ−１２）に移行する。
（Ｅ−１２）：アドバタイズフラグをＯＮにして、アドバタイズを再開し、（Ｅ−１３）に移行する。
（Ｅ−１３）：アドバタイズ＆スキャン状態へ移行する。
（Ｅ−１）：アドバタイズスレッドのアドバタイズフラグＯＦＦ（アドバタイズ停止）
（Ｅ−２）：接続に必要な情報（暗号化鍵、接続識別子（ＳＳＩＤ）等）に基き接続プロファイルのセットを行う。
（Ｅ−３）：高速無線通信をＯＮにし、上記接続プロファイルに基き親機自動接続する。
（Ｅ−４）：親機接続ができた場合は、（Ｅ−５）へ、そうでない場合は（Ｅ−１２）に移行する。
（Ｅ−５）：親機とリスト情報の交換を行い、差分の検出を行う。この差分検出には、例えば上記と同様にハッシュ値による比較を行う。
（Ｅ−６）：差分がある場合は、（Ｅ−７）へ、そうでない場合は（Ｅ−８）に移行する。
（Ｅ−７）：差分データの送受信を行って（Ｅ−８）に移行する。
（Ｅ−８）：上記差分データが解消され、同期が完了した場合、（Ｅ−９）へ、そうでない場合は（Ｅ−６）に移行する。
（Ｅ−９）：所定の一定時間待機する。
（Ｅ−１０）：親機のデータが更新された旨の通知があった場合は、（Ｅ−５）へ、そうでない場合は（Ｅ−１１）に移行する。
（Ｅ−１１）：高速無線通信を初期状態に戻し、（Ｅ−１２）に移行する。
（Ｅ−１２）：アドバタイズフラグをＯＮにして、アドバタイズを再開し、（Ｅ−１３）に移行する。
（Ｅ−１３）：アドバタイズ＆スキャン状態へ移行する。
本発明は、スマートフォン間通信による情報共有アプリケーションを、アプリケーションをインストールするのみで実現する事ができる。例えば、Android（登録商標）ＯＳ上のアプリケーションとして、ＯＳに手を加えずに組み込むことができるため、特殊端末ではなく、市販のAndroid（登録商標） ＯＳが動作するスマートフオン(但し、Ｗｉ−ＦｉインターフェースとWi-Fi Direct機能、Bluetooth（登録商標）4.1LEの無線デバイスを持ち、Android（登録商標）5.0以上のＯＳが動作するもの)を用いて、アプリケーションをインストールするのみで利用することができる。但し、端末によってはBluetooth（登録商標） Low EnergyにおけるPeripheral（アドバタイズ）とCentral（スキャン）を同時に動作させることができない端末でも、Central（スキャン）のみ動作させることで、Peripheral（アドバタイズ）可能な端末と接続し情報共有することができる。
また、本発明で最も効果が期待できるのは、携帯電話網の利用ができない状況下における端末同士による情報共有アプリケーションである。災害時における避難所等で撮影した写真や動画情報を特定のグループに属する端末同士で直接通信を行いながら情報を共有する事ができる。さらに、端末が情報を持ちながら移動することで、例えば遠隔地の避難所間でも情報の共有が可能である。
また、Ｗｉ−Ｆｉホットスポットサービスとの連携でも効果が期待できる。ＢＬＥ経由でＷｉ−Ｆｉを制御する技術は、Ｗｉ−Ｆｉ接続に伴う事前認証手続きを自動化し、特定のユーザーにだけＷｉ−Ｆｉ接続を許可する手法としても利用可能である。
ＢＬＥによる無線ＬＡＮデバイスのコントロールは、端末同士の通信だけでなく、Ｗｉ−Ｆｉホットスポットサービスとの連携にも応用ができ、Ｗｉ−ＦｉがＯＦＦのスマートフォンに対し、認証手続きをＢＬＥ経由で行った上で自動的にＷｉ−Ｆｉ接続を行うこともできる。
ＢＬＥによる無線ＬＡＮデバイスのコントロールは、端末同士の通信だけでなく、Ｗｉ−Ｆｉホットスポットサービスとの連携にも応用ができ、Ｗｉ−ＦｉがＯＦＦのスマートフォンに対し、認証手続きをＢＬＥ経由で行った上で自動的にＷｉ−Ｆｉ接続を行うこともできる。
１ 携帯電話回線通信部
２ 高消費電力回線通信部
３ 低消費電力回線通信部
４ 携帯電話回線制御部
５ 高消費電力回線制御部
６ 低消費電力回線制御部
７ 論理演算・制御部
８ 記憶部
９ 表示部
１０ 入力部
１１ 電源部
２ 高消費電力回線通信部
３ 低消費電力回線通信部
４ 携帯電話回線制御部
５ 高消費電力回線制御部
６ 低消費電力回線制御部
７ 論理演算・制御部
８ 記憶部
９ 表示部
１０ 入力部
１１ 電源部
Claims (6)
- 第１ネットワークに接続され比較的高消費電力な第１通信方式の無線通信と第２ネットワークに接続され比較的低消費電力な第２通信方式による無線通信とが可能な携帯端末の複数について、上記携帯端末は情報の送信、受信、保管、および管理が一時的に第１ネットワークから独立した状態で可能であって、上記携帯端末の複数における不特定多数の携帯端末に更新タイムスタンプが最新のもので共有を図るための所定情報を拡散する場合において、
（１）上記携帯端末の複数の各々が、第２通信方式による無線ブロードキャスト通信によって、上記所定情報のハッシュ値とその所定情報の更新タイムスタンプとを含む情報をブロードキャストする操作と、上記携帯端末の複数の各々が、その周辺の携帯端末からのブロードキャストを受信する操作と、を各々の周期で定期的に行うステップと、
（２）上記所定情報について上記携帯端末の複数において保管するハッシュ値に差分がある場合に、上記携帯端末の複数の各々が、上記所定情報の更新タイムスタンプが最新のものである携帯端末をグループオーナーとして決定するステップと、
（３）上記グループオーナーを第１通信方式の通信における親機として起動するステップと、
（４）上記グループオーナーが、上記親機への接続に必要な情報を含む情報を第２通信方式の無線ブロードキャスト通信を用いてブロードキャストするステップと、
（５）上記携帯端末の複数のうちの上記グループオーナー以外の携帯端末は子機として、上記グループオーナーからのブロードキャストを受信し、受信した情報に含まれる上記親機への接続に必要な情報を受信した上記携帯端末自身の第１通信方式の無線通信用接続プロファイルにセットした上で第１通信方式の無線通信を起動するステップと、
（６）上記子機の各々が、上記親機との間で第１通信方式の無線通信を介して上記所定情報についての同期をとるステップと、
を含むことを特徴とする、比較的低消費電力となる通信方式と比較的高消費電力となる通信方式の連携が可能な通信装置の複数による情報共有方法。 - 上記（１）における上記所定情報のハッシュ値とその所定情報の更新タイムスタンプとを含む情報は、自身のデータベース全体のハッシュ値、同期をとるグループの識別情報を含むデータであることを特徴とする、請求項１に記載の比較的低消費電力となる通信方式と比較的高消費電力となる通信方式の連携が可能な通信装置の複数による情報共有方法。
- 上記（４）における上記親機への接続に必要な情報は、暗号化鍵、暗号化方式情報、接続識別子を含む情報であることを特徴とする、請求項１あるいは２に記載の比較的低消費電力となる通信方式と比較的高消費電力となる通信方式の連携が可能な通信装置の複数による情報共有方法。
- 上記（６）において、上記子機が上記親機との上記所定情報についての同期をとるために用いる方式はピアツーピア方式であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の比較的低消費電力となる通信方式と比較的高消費電力となる通信方式の連携が可能な通信装置の複数による情報共有方法。
- 上記第１通信方式は、親機側はワイファイダイレクト方式によるアクセスポイントであり、子機側は無線ＬＡＮ端末接続であり、上記第２通信方式はブルートゥース（登録商標）ローエナジー方式によるペリフェラル通信によるブロードキャスト、及びセントラル通信によるスキャンの同時使用であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の比較的低消費電力となる通信方式と比較的高消費電力となる通信方式の連携が可能な通信装置の複数による情報共有方法。
- 上記（１）および（２）ステップは、第１通信方式による通信を停止し、第１通信方式による通信を停止した状態で、通信を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の比較的低消費電力となる通信方式と比較的高消費電力となる通信方式の連携が可能な通信装置の複数による情報共有方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016149784A JP6767038B2 (ja) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | 比較的低消費電力となる通信方式と比較的高消費電力となる通信方式の連携が可能な通信装置の複数による情報共有方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2016149784A JP6767038B2 (ja) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | 比較的低消費電力となる通信方式と比較的高消費電力となる通信方式の連携が可能な通信装置の複数による情報共有方法 |
Publications (2)
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| JP2018019321A JP2018019321A (ja) | 2018-02-01 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016149784A Active JP6767038B2 (ja) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | 比較的低消費電力となる通信方式と比較的高消費電力となる通信方式の連携が可能な通信装置の複数による情報共有方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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-
2016
- 2016-07-29 JP JP2016149784A patent/JP6767038B2/ja active Active
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