JP6904846B2 - 通信装置、通信装置の制御方法、および、プログラム - Google Patents
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Description
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態で説明する特徴の組み合わせの全てが本発明に必須のものとは限らない。
本実施形態に係る情報処理システム100の構成を図1に示す。情報処理システム100は、中継装置101、センサー102、103、104及び105、センサーデータ処理装置106、107、LAN/WAN108、およびセンサーを有するWSN109を備えている。ここで、WSNは、Wireless Sensor Networkの略である。なお、前述したように、センサーは「通信装置」の概念に包含されるものであるが、以下ではWSNに接続された通信装置の一例として「センサー」を用いて説明する。また、本発明はセンサーデータ以外のデータにも適用可能であるが、以下では「センサーデータ」を用いて説明する。さらに、本発明はセンサーネットワーク以外のネットワークにも適用可能であるが、以下では「センサーネットワーク」を用いて説明する。同様に中継装置101から送信されたデータを処理する装置は、センサーデータの処理装置に限られないが、ここでは理解容易のために「センサーデータ処理装置」ということにする。なお、本実施形態においては、センサー102、103、104、及び105をまとめて呼称する場合は、センサー102−105と記載する。また、センサー102−105の少なくとも1つを指す場合には、センサー102、あるいは単にセンサーと記載する。
本実施形態において、中継装置101は、ゲートウェイとしての機能だけでなく、ネットワークカメラや、プリンタとしての機能を有していても良い。さらに、その他の処理を行うアプリケーションが実行可能なPCやスマートフォン、ルータなどであっても良いものとする。
次に、本実施形態に係る中継装置101のハードウェア構成について、図2を参照して説明する。中継装置101は、そのハードウェア構成として、主に、システム部202と通信処理部203とを有する。
次に、本実施形態に係るセンサー102−105のハードウェア構成について、図3を参照して説明する。なお、ここでは例としてセンサー102のハードウェア構成について説明するが、他のセンサーについても同様の構成であるものとする。また、センサー102−105のそれぞれは、検知する測定値やイベントの数・種類に応じて搭載するセンシングモジュールの数や種別が異なっていても良いものとする。
次に、本実施形態に係る中継装置101のプレフィクスの配布処理について、図4乃至図5を用いて説明する。図4は中継装置101の持つIPv6アドレスプレフィクスのリスト(以降、プレフィクスリスト)に含まれる各プレフィクスの配布方法を決定して、RAパケットに付加して配布する処理を表したフローチャートである。この処理は、中継装置101が近隣の6LoWPANルータ(6LR)やノード(6LN)にプレフィクスを配布するときに、CPU204がROM206に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。また図5は中継装置101の持つプレフィクスリストを例示したものである。このプレフィクスリストは、中継装置101のRAM205またはROM206に保持されていることを想定する。CPU204がRAM205またはROM206に記憶されているプレフィクスに対して参照あるいは更新を行い、プレフィクスに対して管理を行う。プレフィクスリストに含まれる各エントリは、プレフィクスとそのプレフィクスに対応付けられる検知結果(即ち、センサーの測定値やイベント)の種別、およびそのプレフィクスの配布方法の情報を有している。
次に、本実施形態に係るセンサー102のIPv6アドレスの自動設定の処理について、図6乃至図9を用いて説明する。図6および図7はセンサー102の実行するIPv6アドレス自動設定の処理と、その処理中に実施されるプレフィクスの選択処理である。センサー102は、起動直後にセンサーデータパケットの送信のために、図6のフローチャートに示したIPv6アドレス自動設定の処理を実行する。
最後に本実施形態における中継装置101のIPv6パケットの転送処理について図10乃至図11を用いて説明する。
以上に説明した第1の実施形態を用いることで、ネットワーク間の中継装置がルータ広告(RA)によってプレフィクスを配布する際に、6COかPIOを適宜選択すること、あるいは所定のプレフィクスを配布しないことなどを選択することができるようになる。
以下、本発明の第2の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態におけるシステムの構成、中継装置101のハードウェア構成、センサー102のハードウェア構成は図1乃至3を用いて説明した実施形態1と同じであり、説明は省略する。
本実施形態に係る中継装置101のプレフィクスを再配布する処理について、図12乃至図13を用いて説明する。なお、以降の説明では本実施形態で説明する処理を実施する以前に、実施形態1で説明を与えたプレフィクスの配布方法が実行されていることを想定して説明する。
次に、本実施形態に係るセンサーのIPv6アドレスの自動設定の処理について説明する。センサーにおけるIPv6アドレスの自動設定の処理については、実施形態1の図7に示した使用可能なプレフィクスの抽出の処理の点で本実施形態と差異がある。そのため、実施形態1と同様の処理を行う図6の処理については説明を省略し、ここでは本実施形態で実施する使用可能なプレフィクスの抽出方法について図14のフローチャートを用いて説明する。また本実施形態においても実施形態1と同様、センサー102は図8に示したプレフィクステーブルを有しているものとする。
次に本実施形態における中継装置101のIPv6パケットの転送処理について説明する。本実施形態のパケットの転送処理は、実施形態1とほぼ同様の処理を行うが、センサー102の照度センサーに関する検知結果のように、デフォルトコンテキストを用いて送信されるパケットの転送先を考慮してフローテーブルを構築する必要がある。そのため、図15に本実施形態で用いるフローテーブルを示し、実施形態1との差異についての説明をする。また、フローテーブルを用いて実行される処理については、図16を用いて説明する。
以上に説明した第2の実施形態を用いることで、実際に情報処理システム100を動作させたときに、各検知結果の種別に対応付けられたプレフィクスの使用状況や、パケットのフラグメントの状況などを考慮して、プレフィクスの配布方法の変更することができる。また、デフォルトコンテキストを使用することで、6LoWPANのヘッダ圧縮を行うことのできる検知結果の種別を増やすことが可能になり、より効率的な検知結果の転送が可能になる。
以下、本発明の第3の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態におけるシステムの構成、中継装置101のハードウェア構成は図1乃至3を用いて説明した実施形態1と同じであり、説明は省略する。また、中継装置101の行うプレフィクスの配布の方法については、実施形態1または実施形態2で示した処理を行うため説明を省略する。
本実施形態における中継装置101のIPv6パケットの転送処理について説明する。上述の通り本実施形態ではWSN109内のセンサーのうち、ベンダーAに製造された一部のセンサーは実施形態1に記載の方法で、残りのセンサーについては規格に基づいて、IPv6アドレスの自動設定がされる状況を想定する。そのため、本実施形態で使用するフローテーブルを実施形態1のものから図17に示すように拡張している。一方で、本実施形態のパケットの転送処理は、実施形態1の図11のフローチャートと同様であるため、この説明については省略する。
以上に説明した実施形態3を用いることで、WSN109に属する一部のセンサーが実施形態1に記載のIPv6アドレス自動設定の処理に対応していない場合でも、ベンダーIDを参照することによって、パケットの送信元IPv6アドレスから転送先を識別可能かの判断を行い、効率的に転送処理が実施できるようになる。
本発明は上述した実施形態1乃至実施形態3を組み合わせて実現することも可能である。例えば、実施形態2に記載の中継装置101のアドレスプレフィクスの再配布処理およびセンサー102のIPv6アドレス自動設定の処理を、実施形態3で使用しても良い。
101 中継装置
102−105 センサー
106−107 センサーデータ処理装置
108 LAN/WAN
109 WSN(Wireless Sensor Network)
202 システム部
203 通信処理部
204 CPU
205 RAM
206 ROM
207 システムバス
208 ローカルバス
209 PAN制御部
210 LAN制御部
211 WLAN制御部
212 転送処理部
213 有線LAN
214 無線LAN
301 センサー
302 MCU
303 温度センサー
304 照度センサー
305 PAN制御部
Claims (13)
- 通信装置であって、
IPv6(Internet Protocol version6)に準拠したIPアドレスのプレフィクスであって、6CO(6LoWPAN Context Option)を利用するプレフィクスを記憶する記憶手段と、
他の通信装置が送信するパケットであって、前記IPアドレスを利用したパケットのフラグメントの発生確率に基づいて、前記記憶手段により記憶された6COを利用するプレフィクスもしくはPIO(Prefix Information Option)を利用するプレフィクスを前記他の通信装置に配布する配布手段と、
を有することを特徴とする通信装置。 - 前記配布手段は、6LoWPANに準拠したRouter Advertisementを利用して、6COを利用するプレフィクスもしくはPIOを利用するプレフィクスを前記他の通信装置に配布することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
- 前記配布手段は、前記他の通信装置からの要求に応じて、6COを利用するプレフィクスもしくはPIOを利用するプレフィクスを前記他の通信装置に配布することを特徴とする請求項1または2に記載の通信装置。
- 前記配布手段は、前記フラグメントの発生確率が所定の閾値よりも高い場合には6COを利用するプレフィクスを配布し、前記所定の閾値よりも低い場合にはPIOを利用するプレフィクスを配布することを選択することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の通信装置。
- 前記他の通信装置を含む第1のネットワークから受信したパケットを、前記第1のネットワークとは異なる第2のネットワークへ転送する転送手段を更に有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の通信装置。
- 前記第1のネットワークは6LoWPANに準拠したネットワークであり、前記第2のネットワークはEhternetもしくはIEEE802.11シリーズ規格に準拠したネットワークであることを特徴とする請求項5に記載の通信装置。
- 前記第1のネットワークから受信したパケットのヘッダ部分を、前記第2のネットワークに適合する形式に変更する変更手段を更に有することを特徴とする請求項5または6に記載の通信装置。
- 前記変更手段は、前記第1のネットワークから受信したパケットに含まれるデータの種別に対応するIPv6アドレスを設定することを特徴とする請求項7に記載の通信装置。
- 前記転送手段は、前記転送手段が前記第1のネットワークから受信したパケットのプレフィクスに応じた転送先に、当該パケットを転送することを特徴とする請求項5から8のいずれか1項に記載の通信装置。
- 前記第1のネットワークから受信したパケットに所定のベンダーIDが含まれている場合に、前記転送手段は、当該パケットのプレフィクスに応じた転送先に、当該パケットを転送することを特徴とする請求項9に記載の通信装置。
- 前記他の通信装置はセンサーであることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の通信装置。
- 通信装置の制御方法であって、
IPv6(Internet Protocol version6)に準拠したIPアドレスのプレフィクスであって、6CO(6LoWPAN Context Option)を利用するプレフィクスを記憶する記憶工程と、
他の通信装置が送信するパケットであって、前記IPアドレスを利用したパケットのフラグメントの発生確率に基づいて、前記記憶工程において記憶された6COを利用するプレフィクスもしくはPIO(Prefix Information Option)を利用するプレフィクスを前記他の通信装置に配布する配布工程と、
を有することを特徴とする制御方法。 - コンピュータを請求項1から11のいずれか1項に記載の通信装置として動作させるためのプログラム。
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