JP6910491B2 - 無線端末、管理システム、及び、スリープ判断方法 - Google Patents
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Description
消費電力を抑える手法として、特許文献1には、スマートフォン型の携帯通信端末とセキュリティキーデバイスの二つの端末が近接している場合には、スマートフォンの電波送受信を停止することで、スマートフォンの消費電力を抑える方法が開示されている。
スマートフォンはいつリーダと通信をするか分からないため、常にBLE(Bluetooth Low Energy)通信を待機状態にすることが望ましいが、消費電力が増大する。
また、スマートフォンがリーダとの無線通信により認証を完了した後も、スマートフォンがリーダの通信範囲にいることで、スマートフォンは通信をしようとし、スマートフォンに不要な通信が発生して無駄な電力を消費する。
リーダIDとしきい値とを記憶するリーダ情報管理部と、
リーダと通信する無線処理部と、
前記無線処理部が受信した受信信号に含まれるリーダIDが、前記リーダ情報管理部が記憶したリーダIDと一致し、かつ、前記受信信号の強度が、前記リーダ情報管理部が記憶した前記しきい値より小さい場合に、スリープすることを決定するスリープ管理部と
を備えた。
***構成の説明***
図1は、実施の形態1における入退室管理システム100の構成図である。
建物50は、部屋51を有し、部屋51は扉52を有する。
管理システム100は、部屋51に設置された扉52の開閉を制御するシステムである。
管理システム100は、無線端末1とリーダ11とIDコントローラ(IDC:identifier controller)61を有する。
リーダ11は、無線端末1と通信可能な通信範囲Xを有する。
無線端末1の具体例は、スマートフォンその他の携帯電子機器である。
管理システム100は、エントランス53を有し、エントランス53には受付端末62が設置されている。
無線端末1は、ユーザが入退室の認証を行うための端末装置である。
無線端末1は、アンテナ2、無線処理部3、ID管理部4、リーダ情報管理部5、及び、スリープ管理部6を有する。
無線処理部3は、無線信号でデータの送受信を行う。
無線処理部3は、リーダ11と通信しリーダIDを受信するとともに、リーダ11に対してユーザIDにより認証を要求する。
ID管理部4は、入退室を行うための認証に必要なユーザ固有のユーザIDをメモリ902に記憶し管理する。
リーダ情報管理部5は、リーダ固有のリーダIDをメモリ902に記憶し管理する。
スリープ管理部6は、リーダ情報管理部5が記憶したリーダIDと、無線処理部3が受信するリーダIDとを比較して、スリープするか否かを判断する。
以下、無線端末1のハードウェア構成の説明を行う。
無線処理部3は、RF(Radio Frequency)回路103で構成される。
ID管理部4、リーダ情報管理部5、及び、スリープ管理部6は、プロセッサ901とメモリ902で構成される。
無線端末1のプログラムとは、無線処理部3、ID管理部4、リーダ情報管理部5、スリープ管理部6、オペレーティングシステム607、ネットワークドライバ608及びストレージドライバ609の機能を実現するプログラムである。
オペレーティングシステム607は、プログラムの実行を制御する。
プロセッサ901は、演算処理を行うIC(Integrated Circuit)である。プロセッサ901の具体例は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、あるいはGU(Graphics Processing Unit)である。
補助記憶装置903は、ストレージドライバ609を介してアクセスされる。
図2に示す通信インターフェース904は、データを受信するレシーバー及びデータを送信するトランスミッターを含む。
通信インターフェース904は、通信チップ又はNIC(Network Interface Card)等を有する。
通信インターフェース904は、ネットワークドライバ608を介して動作する。
図2に示す電源109は、電力を供給する電池を有する。
メモリ902には、プログラムだけでなく、OS(Operating System)も記憶されている。プロセッサ901は、OSを実行しながら、プログラムを実行する。プログラム及びOSは、補助記憶装置903に記憶されていてもよい。
補助記憶装置903に記憶されているプログラム及びOSは、メモリ902にロードされ、プロセッサ901によって実行される。
なお、プログラムの一部又は全部がOSに組み込まれていてもよい。
これら複数のプロセッサは、プログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ901と同じように、プログラムを実行する装置である。
プログラムは、上記の各部の「部」を「処理」、「手順」あるいは「工程」に読み替えた各処理、各手順あるいは各工程を、コンピュータに実行させる。
プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体に格納されて提供されてもよい。
また、プログラムは、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。
リーダ11は、無線端末1と通信し無線端末1を認証する端末装置である。
リーダ11は、アンテナ12、無線処理部13、ID管理部14、及び、有線処理部15を有する。
アンテナ12は、無線信号を送受信する。
無線処理部13は、無線信号でデータの送受信を行う。
ID管理部14は、リーダ固有のユーザIDをメモリ902に記憶し管理する。
有線処理部15は、IDコントローラ61とデータの送受信を行う。
無線処理部13は、RF回路103で構成される。
ID管理部は、プロセッサ901とメモリ902で構成される。
有線処理部18は、プロセッサ901とメモリ902で構成される。
図3に示すRF回路103、オペレーティングシステム607、ネットワークドライバ608、ストレージドライバ609、プロセッサ901、メモリ902、補助記憶装置903、通信インターフェース904は、図2の同じ符号を付した各部と同様な機能を有するものであり、説明を省略する。
<<<認証プロセス>>>
図4は、実施の形態1における入退室管理システム100の認証プロセスの説明図である。
ステップS1で、リーダ11は、無線処理部13から、ID管理部14が保持しているリーダ11のリーダIDを含むデータを一定周期で送信している。以下、一定周期で送信する無線信号をビーコンと呼ぶ。
ステップS2で、無線端末1は、リーダ11のビーコンを受信したら、無線処理部3から接続要求を送信する。
ステップS3で、リーダ11が無線端末1からの接続要求を受信したら、無線通信でリーダ11と無線端末1の間で、データ通信を行うための初期設定をする。
この初期設定ステップS3では、以下が実施される。
サービス情報とは、リーダ11が無線端末1に提供するサービスを示す情報である。ここでのリーダ11のサービスには、扉の開錠サービスが含まれている。
サービス情報は、UUIDと呼ばれる識別番号で識別される。
まず、無線端末1は、リーダ11が有するサービスを検知し、サービスを検出したら、サービスのリストを取得する。そして、無線端末1は、サービスのリストの中から扉の開錠サービス情報を取得する。
キャラクタリスティック情報とは、サービス情報の下位にある情報であり、キャラクタリスティック情報の集合により、サービスが構成されている。
キャラクタリスティック情報も、UUIDと呼ばれる識別番号で識別される。
無線端末1は、扉の開錠サービス情報を取得した後、扉の開錠サービスのキャラクタリスティックリストを取得する。そして、無線端末1は、キャラクタリスティックリストの中から特定のキャラクタリスティック情報を取得する。
キャラクタリスティック情報を取得すると、無線端末1は、リーダ11からの情報の読み込み、リーダ11への情報の書き込み、及び、リーダ11の情報の監視等が可能になる。
ステップS4で、無線端末1は、キャラクタリスティック情報を用いて、ID管理部4で保持しているユーザIDを、無線処理部3からリーダ11に送信する。
リーダ11は、無線端末1から受信したユーザIDを、有線処理部15からIDコントローラ61に認証要求として送信する。
有線処理部15は、IDコントローラ61から認証結果通知を受信して、認証結果がOKの判定であれば、扉52を開錠する。
また、扉52の開錠後、リーダ11は、無線端末1の間の無線接続を切断する。
無線接続の切断後、リーダ11は、ビーコンの送信を再開する。
図5は、実施の形態1における入退室管理システム100の無線端末1のスリープ判断方法の説明図である。
スリープとは、スタンバイあるいは待機状態とも呼ばれ、無線端末1が省電力の電源モードにある状態をいう。
無線端末1のスリープの状態では、電力を全く消費しない電源OFF状態より電力を消費するが、通常モードよりは電力を消費しない。
スリープの状態から通常モードに復帰する時間は、電源OFF状態から通常モードになる時間よりも短時間である。
ステップS11の動作は、図4のビーコン受信ステップS1と同じである。
ステップS12の動作は、図4の接続要求ステップS2と同じである。
ステップS13の動作は、図4の初期設定ステップS3と同じである。
ステップS14の動作は、図4の認証ステップS4と同じである。
ステップS15で、リーダ11との無線接続の切断後、無線端末1の無線処理部3は、予め決められた期間、ビーコンを受信する。以下、この予め決められた期間を観測期間という。
無線処理部3が、観測期間がリーダ11のビーコンを受信したら、受信したビーコンのリーダIDをリーダ情報管理部5に保持する。
リーダ情報管理部5は、無線端末1の周囲に存在するリーダ11のリーダIDをメモリ902に保持することにより、周囲に存在するリーダ11を観測する。
周囲に存在するリーダ11が複数ある場合、リーダ情報管理部5は、無線端末1の周囲に存在する複数のリーダ11のリーダIDをメモリ902に保持する。
ステップS16で、観測期間の経過後、スリープ管理部6は、リーダ情報管理部5に保持したリーダIDが、以下に述べるスリープ条件を満たした場合にスリープすると判断する。以下に述べる条件を満たさない場合は、スリープしないと判断する。
スリープ管理部6は、スリープすると判断した場合、省電力の待機電源モードに移行させ、電源109の電力の消費を抑制する。
ステップS17で、スリープ管理部6は、スリープしてから予め決められた時間が満了したらスリープを解除する。以下、このスリープしている期間をスリープ期間という。スリープ期間は、一般的な部屋51の滞在時間よりも短い時間にする。
スリープ管理部6は、タイマーでスリープ期間を計測して、スリープ期間経過後に、無線端末1を節電モードから通常モードに復帰させる。
また、スリープ管理部6は、ユーザから予め定められた操作を受け付けることにより、スリープ期間の途中でもスリープを解除して無線端末1を通常モードに復帰させることができる。
スリープ判断ステップS16で、スリープ管理部6は、以下の複数の条件のいずれかひとつの条件に当てはまった場合にスリープすると判断する。
スリープ管理部6は、常に一つの条件のみを判定してスリープすると判断してもよいし、複数の条件を判定して少なくともいずれか一つの条件を満たす場合にスリープすると判断してもよい。
図6は、スリープ条件1で使用するリスト8を示す図である。
リスト8は、扉52の開閉を制御するリーダ11のリーダIDとリーダ11のロケーションとを対応付けている。
図6のリスト8は、認証可能なリーダIDと設置フロアとを対応付けて記憶している。
認証可能なリーダIDとは、建物50に設置されている複数のリーダ11の中で、無線端末1が認証される可能性があるリーダ11のリーダIDをいう。すなわち、リスト8にないリーダIDを有するリーダは、無線端末1の認証を受け付けないことを意味する。
リーダ11のロケーションとは、リーダ11の設置位置が特定できる情報であり、設置フロアは、ロケーションの一例である。
ユーザは建物50に入館する際に、エントランス53で受付登録を行う。
受付登録は、無線端末1を受付端末62に接続して行われる。
リーダ情報管理部5は、エントランス53からリスト8を入手し、リーダ11のリーダIDとリーダ11のロケーションとをメモリ902に記憶する。
スリープ管理部6は、観測ステップS15で受信したリーダIDと、リスト8に登録されたリーダIDとを比較する。
スリープ管理部6は、観測ステップS15で受信したリーダIDが全て、直前に認証を行ったリーダ11と同一フロアに設置している端末以外であった場合、スリープすると判断する。
具体的には、無線端末1が、リーダIDが「001」のリーダとの認証後、1階以外に設置されているリーダのみのリーダIDを観測した場合、スリープ管理部6はスリープすると判断する。
一方、無線端末1が、リーダIDが「002」を観測した場合、スリープ管理部6はスリープしないと判断する。
このようにスリープ管理部6が、ロケーションの異同により、又は、無線端末1のロケーションの移動により判断する理由は、ユーザが同一階にある部屋に移動する可能性があるが、ユーザが他の階にある部屋に移動する可能性はないからである。
すなわち、スリープ管理部6は、観測ステップS15で受信したリーダIDが全て、リスト8に存在するリーダIDであり、さらに、直前に認証を行ったリーダ11と同一フロアに設置している端末以外であった場合、スリープすると判断する。
観測ステップS15で受信したリーダIDの中にリスト8に存在しないリーダIDがある場合、スリープ管理部6は、扉52の開閉に関係のないリーダからの信号を受信していると判断してスリープしないと判断する。
図7は、スリープ条件2で使用するリスト9を示す図である。
リスト9は、扉52の開閉を制御するリーダ11のリーダIDの記載したものである。
スリープ条件1と同様に、リーダ情報管理部5は、エントランス53からリスト9を入手し、リーダ11のリーダIDを記憶しているものとする。
スリープ管理部6は、ビーコン受信ステップS11でビーコンを受信する度に、ビーコンに含まれたリーダIDを、図6のリスト9のリーダIDと比較する。
スリープ管理部6は、ビーコンに含まれたリーダIDが、リスト9のリーダIDと一致しない場合、認証を要求するリーダ11が周囲に存在しないと判断してスリープする。
このように、スリープ管理部6は、無線処理部3が受信するリーダIDが、リーダ情報管理部5が記憶したリーダIDと一致しない場合に、ビーコン受信ステップS11でスリープすることを決定する。
このように、スリープ管理部6は、リスト9に記載されておらず、扉52の開閉を制御しないリーダ11の場合にスリープすることを決定する。
このスリープ条件2では、ビーコンのスキャン後にスリープに移行させることができ、で、接続要求ステップS12以降を実施しないので、消費電力を低減できる。
リーダ11は、ID管理部14に予め関連する複数のリーダ11のリーダIDを設定しているものとする。関連する複数のリーダ11の具体例は、図8に示す同一の扉52の入り口側と出口側に設置されたリーダAとリーダBである。
リーダ11は、送信するビーコンの情報に自身のリーダIDだけでなく、関連する他のリーダ11のリーダIDを加えて無線処理部13で送信する。
図8に示すように、同一の扉にリーダAとリーダBが設置されている場合、リーダAの無線処理部13は、ビーコンにリーダID「001」とリーダID「002」を含めて送信する。リーダBの無線処理部13も、ビーコンにリーダID「001」とリーダID「002」を含めて送信する。
リーダ情報管理部5は、無線処理部3が受信した関連するリーダIDをメモリ902に記憶する。
観測ステップS15で、無線端末1の無線処理部3は、ビーコンに含まれた関連するリーダIDを受信する。
スリープ管理部6は、観測ステップS15で受信したリーダIDが一つでもビーコン受信ステップS11で受信した複数のリーダIDと一致しない場合はスリープしないと判断する。
このように、スリープ管理部6は、入室用と退室用の二つのリーダ11がある場合に、一度、入場又は退場のために扉を通過したら即時に再度扉を通過しないと判断してスリープする。
すなわち、スリープ管理部6は、観測ステップS15で無線処理部3が受信するリーダIDが、無線処理部3が認証を要求したリーダからの無線信号で受信していた複数のリーダIDと同じ場合にスリープすることを決定する。
図9は、スリープ条件4を説明するための地図情報300を示す図である。
図9の地図情報300は、XXビル3階YYエリアの平面図である。
地図情報300には、建物情報の部屋情報とその部屋に設置されるリーダが接続されている扉52の情報等が記載されている。地図情報300には、以下の位置情報があるものとする。
(1)部屋の配置情報、
(2)扉52の設置位置情報、
(3)リーダIDとリーダの設置位置情報。
リーダの設置位置情報とは、リーダ11の設置位置が特定できる情報であり、リーダの設置位置情報は、ロケーションの一例である。
無線端末1は、グローバルポジショニングシステムにより、常時、自分の存在位置がわかるものとする。
無線端末1は、リーダ11xに対して接続要求し、認証ステップS14で認証され、部屋51xに移動しているものとする。
スリープ管理部6は、地図情報300の部屋の配置情報と自分の存在位置とを比較し、自分が部屋51xにいると判断する。
スリープ管理部6は、地図情報300の部屋の配置情報とリーダの設置位置とから、部屋51xに設置されたリーダを検索し、部屋51xにリーダ11yが設置されており、そのリーダIDが「002」であることを知る。
スリープ管理部6は、観測ステップS15で受信したリーダIDが、「002」でなければ、スリープすると判断する。
スリープ管理部6は、観測ステップS15で受信したリーダIDが、「002」であれば、スリープしないと判断する。
スリープ管理部6は、地図情報300の部屋の配置情報と自分の存在位置とを比較し、自分が部屋51yにいると判断する。
スリープ管理部6は、地図情報300の部屋の配置情報とリーダの設置位置とから、部屋51yに設置されたリーダを検索し、部屋51yにはリーダ11が設置されていないことを知る。
スリープ管理部6は、部屋51yにはリーダ11が設置されていないので、リーダ11yでの認証を完了した後、スリープをすると判断する。
図10は、スリープ条件5で使用する関連IDリスト500を示す図である。
関連IDリスト500は、図9の地図情報300に対応して作成されたものとする。
関連IDリスト500は、関係するリーダIDを対応付けている。
関係するリーダIDとは、一方のリーダIDを有するリーダから認証を受けた場合、他方リーダIDを有するリーダからも認証を受ける可能性がある関係をいう。
図10の関連IDリスト500は、リーダ11xにより認証を受けて部屋51xに入場した場合、リーダ11yにより認証を受けて部屋51yに入場する可能性があるとして、リーダ11xのID「001」に対してリーダ11yのID「002」が関係があるとしている。
無線端末1のID管理部4は、関連IDリスト500を記憶しておく。
無線端末1は、リーダ11xに対して接続要求し、認証ステップS14で認証され、部屋51に移動しているものとする。
スリープ管理部6は、観測ステップS15で受信したリーダIDと、関連IDリスト500に登録されたリーダIDとを比較する。
スリープ管理部6は、観測ステップS15で受信したリーダIDが、全て、リーダ11xに関係するリーダID以外であった場合、スリープすると判断する。
具体的には、無線端末1がリーダIDが「001」のリーダ11xによる認証後、無線端末1が、リーダIDが「002」を観測した場合、スリープ管理部6はスリープしないと判断する。
観測ステップS15で、「002」以外のリーダIDのみを観測した場合、スリープ管理部6はスリープすると判断する。
図11は、スリープ条件6を説明するための地図情報300を示す図である。
図12は、スリープ条件6で使用する関連IDリスト500を示す図である。
関連IDリスト500は、図11の地図情報300に対応して作成されたものとする。
関係するリーダIDとは、一方のリーダIDを有するリーダから認証を受けた場合、他方リーダIDを有するリーダからも認証を受ける可能性がある関係をいう。
図12の関連IDリスト500は、リーダ11xにより認証を受けて部屋51xに入場した場合、リーダ11yにより認証を受けて部屋51yに入場する可能性とリーダ11mにより認証を受けて部屋51xから退場する可能性があるとしている。
すなわち、関連IDリスト500は、リーダ11xのID「001」に対してリーダ11yのID「002」とリーダ11mのID「003」が関係があるとしている。
そこで、関連IDリスト500は、リーダ11yのID「002」に対してリーダ11nのID「004」が関係があるとしている。
すなわち、関連IDリスト500は、リーダ11mのID「003」に対してリーダ11xのID「001」が関係があるとしている。
すなわち、関連IDリスト500は、リーダ11nのID「004」に対してリーダ11yのID「002」とリーダ11mのID「003」が関係があるとしている。
無線端末1は、リーダ11xに対して接続要求し、認証ステップS14で認証され、部屋51に移動しているものとする。
スリープ管理部6は、観測ステップS15で受信したリーダIDと、関連IDリスト500に登録されたリーダIDとを比較する。
スリープ管理部6は、観測ステップS15で受信したリーダIDが、全て、関連IDリスト500に記憶された関係するリーダID以外であった場合、スリープすると判断する。
具体的には、無線端末1が、リーダIDが「001」のリーダとの認証後、無線端末1が、リーダIDが「002」又は「003」を観測した場合、スリープ管理部6はスリープしないと判断する。
観測ステップS15で、「0021」と「003」の2つのリーダID以外を観測した場合、スリープ管理部6はスリープすると判断する。
このようにスリープ管理部6が関係するリーダIDによりスリープの可否を判断できる理由は、関連IDリスト500が、関係するリーダIDのリーダしか使用できないことを示しているからである。
図9の地図情報300に、リーダIDとリーダの設置位置情報がない場合は、地図情報300と図10の関連IDリスト500とを組み合わせて使用してもよい。
無線端末1は、グローバルポジショニングシステムにより、常時、自分の存在位置がわかるものとする。
無線端末1は、リーダ11xに対して接続要求し、認証ステップS14で認証され、部屋51xに移動しているものとする。
スリープ管理部6は、グローバルポジショニングシステムにより、無線端末1が、部屋51xの内部で移動しているか留まっているかを判断する。
無線端末1が、部屋51xの内部で移動している場合は、関連IDリスト500を参照して、リーダ11xのリーダID「001」に関連するリーダID「002」が観測されたか否かを判断する。
スリープ管理部6は、観測ステップS15で受信したリーダIDが、「002」でなければ、スリープすると判断する。
スリープ管理部6は、観測ステップS15で受信したリーダIDが、「002」であれば、スリープしないと判断する。
実施の形態1の無線端末1は、無線端末1をスリープさせることで、過度な認証を避けることが可能となり、無線端末1の消費電力を抑えることが可能となる。
この実施の形態では、前述した実施の形態と異なる点について説明する。
図13は、実施の形態2における無線端末1の構成図である。
無線端末1は、センサ管理部7とセンサ108とを有する。
センサ管理部7は、無線端末1に具備されるセンサ108からセンサ情報を取得し、センサ情報をメモリ902に記憶する。
スリープ管理部は、センサ管理部7が取得したセンサ情報に基づいて、スリープするか否かを判断する。
センサ108は、無線端末1に具備されたセンサである。
センサ108は、絶対位置を検出する位置検出センサではない。
センサ108は、無線端末1の移動速度又は無線端末1の移動動作が分かる加速度センサが好適である。
センサ管理部7は、プロセッサ901とメモリ902で構成される。
その他の構成は、図2と同様である。
図14に実施の形態2の入退室管理システム100の動作を示す。
図14は、実施の形態2における入退室管理システム100の無線端末1のスリープ判断方法の説明図である。
ステップS21は、図4のビーコン受信ステップS1と同じである。
ステップS22では、無線処理部3がリーダ11に接続要求を送信する。
接続要求の送信のとき、センサ管理部7は、無線端末1のセンサ108からセンシング情報を取得し、プレセンサ情報としてメモリ902に保持する。接続要求を送信するときとは、送信直前、送信直後、又は、送信と同時のいずれでもよい。
ステップS13の動作は、図4の初期設定ステップS3と同じである。
ステップS14の動作は、図4の認証ステップS4と同じである。
ステップS25で、センサ管理部7は、無線端末1がBLE通信を切断する直前に、センサ108のセンシング情報を取得し、ポストセンサ情報としてメモリ902に保持する。
ステップS26で、スリープ管理部6は、プレセンサ情報とポストセンサ情報から、無線端末1が扉を通過したかを判断して、扉を通過したら、しばらくは認証が不要と判断して、スリープすることを決定する。
スリープ管理部6が、スリープと判断する方法は、以下のいずれか、又は、以下の組合せである。
センサ管理部7は、無線端末1の加速度センサを用いて、プレセンシングステップS22で加速度ベクトル1を取得し、ポストセンシングステップS25で加速度ベクトル2を取得する。
スリープ管理部6は、θが一定値以内であれば、無線端末1は扉を通過したと判断して、スリープすることを決定する。
センサ管理部7は、無線端末1の加速度センサを用いて、プレセンシングステップS22で加速度ベクトル1を取得し、ポストセンシングステップS25で加速度ベクトル2を取得する。
スリープ管理部6は、ベクトル3が予め決められた範囲Eの範囲外だった場合、扉を通過しようとした無線端末1の移動と扉の開錠とのタイミングが合わなかったと判断する。
そして、扉を開錠するタイミングが遅かった又は早かったことを扉通過評価値として無線端末1がリーダ11に通知する。
スリープ管理部6は、タイミングが合ったと判断した場合、無線端末1は扉を通過したと判断して、スリープすることを決定する。
スリープ管理部6は、タイミングが合わなかったと判断した場合、無線端末1は扉を通過していないと判断して、スリープしないことを決定する。
スリープ管理部6は、センサ108のセンシング情報から、無線端末1が扉を通過したかを判断して、扉を通過したのであればスリープする。
センサ管理部7は、予め定められた信号パターンをメモリ902に記憶しているものとする。
具体的には、センサ管理部7は、ユーザが無線端末1の筐体を振るという特殊操作で生じる信号パターンを記憶している。この特殊操作は、ユーザが扉52の開閉を希望するときに行う操作であるものとする。
プレセンシングステップS22で、センサ管理部7は、ビーコン受信ステップS21で無線処理部3が受信したビーコンのリーダIDが、予めリーダ情報管理部5に保存されたリーダIDと一致するか比較する。
リーダIDが一致した場合、センサ管理部7は、センサ108の出力パターンを参照する。
センサ108の出力パターンが、センサ管理部7が保持している信号パターンと一致したら、無線処理部3は、リーダ11へ接続要求を送信する。
リーダIDが一致しない場合、スリープ管理部6は、認証ができないリーダであると判断して、スリープすることを決定する。
センサ108の出力パターンが信号パターンが一致しない場合、スリープ管理部6は、ユーザが認証を望んでいないと判断して、スリープすることを決定する。
センサ管理部7は、プレセンシングステップS22で加速度ベクトルを取得する。
スリープ管理部6は、スリープ管理部6予め設定された加速度の絶対値と加速度ベクトルと比較して、取得した加速度ベクトルが加速度の絶対値未満であれば、無線端末1は移動しておらず、扉を通過することはないと判断して、スリープすることを決定する。
図9に示した地図情報に対して、図17に示す関連IDリスト500を用いる。
図17に示す関連IDリスト500は、図10に示した関連IDリスト500に、関係するリーダの設置関係を追加したものである。
関連IDリスト500は、リーダIDが「002」のリーダ11yはリーダIDが「001」のリーダ11xの南西に設置されていることを示している。
関連IDリスト500は、リーダIDが「001」のリーダ11xはリーダIDが「002」のリーダ11yの北東に設置されていることを示している。
南西、北東等の関係するリーダの設置関係は、リーダ11の設置位置が特定できる情報であり、関係するリーダの設置関係の情報は、ロケーションの一例である。
スリープ管理部6は、プレセンシングステップS22で加速度ベクトル1を取得する。
スリープ管理部6は、加速度ベクトル1と関連IDリスト500の関係するリーダの設置関係の方向ベクトルとの内積が一定の範囲内であれば、無線端末1は関連する扉に向かっていると判断して、スリープしないと判断する。そうでなければスリープすると判断する。
具体的には、無線端末1がリーダIDが「001」のリーダ11xにより認証された後、スリープ管理部6は、プレセンシングステップS22で加速度ベクトル1を取得する。
スリープ管理部6は、関連IDリスト500から、IDが「001」のリーダ11xと関係するIDが「002」のリーダ11yの設置関係が南西であることを判断する。
スリープ管理部6は、加速度ベクトル1と南西方向ベクトルの内積を計算し、内積が所定のしきい値より大きければ、無線端末1が、リーダ11yに向かっていると判断して、スリープしないと判断する。
実施の形態2によれば、扉を通過した、又は、扉を通過することはないと予想される人の動作を検知することで、無線端末1の消費電力を抑えることができる。
また、扉の認証が必要な場合に、無線端末1がスリープすることで認証の遅延を極力防ぐことが可能となる。
実施の形態2によれば、スリープ管理部6が、センサ情報に基づいて、リーダが管理する扉等の管理範囲へのユーザのアクセスを判断することができ、スリープするか否かを判断することができる。
この実施の形態では、前述した実施の形態と異なる点について説明する。
無線端末1の構成は図2と同じであり、リーダ11の構成は図3と同じである。
実施の形態3において、リーダ情報管理部5は、図18に示すテーブル10を予めメモリ902に記憶している。
テーブル10は、リーダIDとリーダIDに対応したしきい値のテーブルである。
リーダ情報管理部5は、リーダIDとしきい値とを対応させてメモリ902に記憶する。
スリープ管理部6は、無線処理部3が受信したビーコンのリーダIDが、リーダ情報管理部が記憶したリーダIDと一致し、かつ、ビーコンの強度が、リーダ情報管理部が記憶したしきい値より小さい場合にスリープすることを決定する。
図19に実施の形態3の入退室管理システム100の動作を示す。
図19は、実施の形態3における入退室管理システム100の無線端末1のスリープ判断方法の説明図である。
ステップS31で、リーダ情報管理部5は、受信したビーコンと他のシステムから得られる情報から、無線端末1の位置を推定して、しきい値を調整する。しきい値の調整方法は後述する。その他の動作は、図4のビーコン受信ステップS1と同じである。
ステップS32では、スリープ管理部6は、以下の場合、接続要求を送信する。
(1)ビーコン受信ステップS1で受信したリーダIDがテーブル10に保持されているリーダIDと一致する。
かつ、
(2)受信したリーダIDの受信電力の値がしきい値より大きい。
スリープ管理部6は、受信したリーダIDの受信電力の値がしきい値より大きくない場合、スリープすることを決定する。
ステップS33の動作は、図4の初期設定ステップS3と同じである。
ステップS34の動作は、図4の認証ステップS4と同じである。
ステップS34で、ビーコン受信ステップS31で更新したテーブル10をリーダ11に送信してもよい。
ビーコン受信ステップS31で、リーダ情報管理部5がテーブル10を更新する動作を以下に示す。
ここで、無線端末1は、エレベータ63の呼出ボタンの制御部と通信を行って、エレベータ63を呼び出すことが可能なアプリケーションソフトウェアを具備していることを前提とする。また、地図情報300等を参照することができ、扉52とエレベータ63の位置がわかるものとする。
無線端末1は、図20に示すように、アプリケーションソフトウェアがエレベータ63の呼出を行っている間に、リーダ11からのビーコンを受信する。
リーダ情報管理部5は、無線端末1の現在地はエレベータ前であるとして、以下ように、テーブル10を更新するか判断する。
リーダ情報管理部5は、エレベータ63の位置が、扉52から一定の距離より離れている場合、無線端末1がリーダ11が管理する管理範囲へアクセスしない位置にいると判断して、テーブル10を更新する。すなわち、リーダ情報管理部5は、ビーコンの受信電力Sをリーダ11のリーダIDと対応づけてテーブル10に記憶する。
リーダ情報管理部5は、エレベータ63の位置が、扉52から一定の距離より離れていない場合、テーブル10を更新しない。
このように、リーダ情報管理部5は、無線端末1がリーダ11が管理する管理範囲へアクセスしない位置にいるときの受信信号の強度をしきい値としてテーブル10に記憶する。
実施の形態3によれば、エレベータ63を操作するアプリケーションソフトウェアと連動させることで、無線端末1の位置が推定可能となる。
無線端末1の位置に基づいて、無線端末1がリーダ11と接続を行うと判断するための、しきい値を調整することができ、無線端末1がスリープ可能な時間をより正確に判断可能となり、無線端末1の消費電力を抑えることが可能となる。
この実施の形態では、前述した実施の形態と異なる点について説明する。
無線端末1の簡略化した処理方法について説明する。
無線端末1の構成は図2と同じであり、リーダ11の構成は図3と同じである。
実施の形態4において、リーダ情報管理部5は、リーダ11のリーダIDとリーダ11が提供する初期設定情報とを対応させてメモリ902に記憶する。
初期設定情報の具体例は、リーダ11がBLE通信で使用するサービス情報及びキャラクタリスティック情報の両方又は少なくともいずれかである。
無線処理部3は、リーダ情報管理部5に記憶された初期設定情報に基づいて、ID管理部4が記憶したユーザIDによりリーダと通信する。
実施の形態4の動作は、初期設定ステップS3の動作の少なくとも一部を省略することを除き図4と同じである。
無線処理部3は、リーダが提供するサービス情報とキャラクタリスティック情報との少なくともいずれかを初期設定情報としてリーダのリーダIDと対応させてあらかじめメモリ902に記憶する。
無線処理部3は、リーダIDを含むビーコンを受信した場合、初期設定ステップS3の全部又は一部を実施しない。
具体的には、実施の形態1で述べた(1)サービス情報の検出と取得ステップを実施しないか、又は、(1)サービス情報の検出と取得ステップと(2)キャラクタリスティック情報の検出と取得ステップとの両ステップを実施しない。
無線処理部3は、扉の開錠サービス情報を特定するUUIDを用いてキャラクタリスティック情報の検出と取得ステップを実施することができる。
無線処理部3は、扉の開錠のために必要なキャラクタリスティック情報を特定するUUIDを用いて、リーダ11からの情報の読み込み、リーダ11への情報の書き込み、及び、リーダ11の情報の監視等が可能になり、キャラクタリスティック情報を用いて認証ステップS4を実施することができる。
このように、無線端末1が認証を行う際には、図4の初期設定ステップS3の少なくとも一部をスキップして認証を行うことになる。
認証ステップS4以降の動作は、実施の形態1と同様であり、スリープ管理部6は、周囲の接続相手を観測して、接続相手がいない場合にスリープすることを決定する。
<<取得方法1>>
建物50に入館する際に、無線端末1は受付端末62又は専用端末と通信を行い、リーダ情報管理部5が、受付端末62又は専用端末から初期設定情報を取得してメモリ902に記憶する。
リーダ11との間での最初の認証の際、リーダ情報管理部5は、初期設定ステップS3で、リーダ11から得ることができた初期設定情報をメモリ902に記憶する。
リーダ情報管理部5は、同じリーダ11との2回目以降の認証のため、これらの初期設定情報をメモリ902に保持しておく。
本実施の形態4によれば、無線端末1とリーダ11の初期設定ステップS3の動作を省略することで、認証にかかる時間を短くすることが可能となり、無線端末1の消費電力を低減可能となる。
前述した部屋51を管理する入退室管理システム100は、管理システムの一例である。
管理システムは、土地への入退場を管理するエリア管理システム、建物への入退場を管理する建物管理システム、又は、乗り物への入退場を管理する乗り物管理システムでもよい。
リーダ11が管理する管理範囲は、土地、建物、乗り物、又は、その他の管理可能な場所、あるいはアクセス可能な空間でもよい。
リーダ11が制御する物は、門、ゲート、柵、錠、シャッター、又は、その他の制御可能な有体物であればよい。
リーダ11が制御する物は、所定の場所に設置された電子機器、又は、電化製品でもよい。
報知情報、無線信号又は受信信号は、BLE通信以外のビーコンでもよく、リーダIDを含む信号であればよい。
リーダ11は、無線端末1を認証する認証端末の一例である。
IDコントローラ61とサーバとは、同一筐体に存在してもよい。
センサ108は、無線端末1の移動を検出できるセンサであればよい。
図21に基づいて、無線端末1のハードウェア構成を説明する。
無線端末1は、図13に示したプロセッサ901を処理回路905で置き換えたものである。
処理回路905は、アンテナ2、無線処理部3、ID管理部4、リーダ情報管理部5、スリープ管理部6、及び、センサ管理部7を実現するハードウェアである。
処理回路905は、専用のハードウェアであってもよいし、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであってもよい。
処理回路は、「プロセッシングサーキットリー」あるいは「電子回路」とも呼ばれる。
処理回路905が専用のハードウェアである場合、処理回路905は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC、FPGA、又は、これらの組み合わせである。
無線端末1は、処理回路905を代替する複数の処理回路を備えてもよい。複数の処理回路は、処理回路電源109の役割を分担する。
前述した実施の形態のうち、2つ以上を組み合わせて実施しても構わない。
あるいは、これらの実施の形態のうち、1つを部分的に実施しても構わない。
あるいは、これらの実施の形態のうち、2つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。
リーダのリーダIDを記憶するリーダ情報管理部と、
前記リーダのリーダIDを受信するとともに、前記リーダに対して前記ID管理部が記憶したユーザIDにより認証を要求する無線処理部と、
前記リーダ情報管理部が記憶した前記リーダIDと、前記無線処理部が受信するリーダIDとを比較して、スリープするか否かを判断するスリープ管理部と
を備え、
前記リーダ情報管理部は、リーダのリーダIDとリーダのロケーションとをリストに記憶し、
前記スリープ管理部は、前記リーダ情報管理部が記憶した前記リストに基づいて、前記無線処理部が認証を要求したリーダと同じロケーションに設置されているリーダ以外からの無線信号を受信している場合にスリープすることを決定する無線端末。
前記リーダ情報管理部は、前記リーダIDを記憶し、
前記スリープ管理部は、前記無線処理部が認証を要求した後に前記無線処理部が受信するリーダIDが、前記無線処理部が認証を要求したリーダから受信していたリーダIDと同じ場合にスリープすることを決定する無線端末。
前記スリープ管理部は、前記無線処理部が認証を要求した後に前記無線処理部が受信するリーダIDが、前記リーダ情報管理部が記憶する関連するリーダIDと異なる場合にスリープすることを決定する無線端末。
前記スリープ管理部は、無線端末の存在位置に基づいて前記リーダ情報管理部が記憶する地図情報に含まれた前記リーダのロケーションから前記リーダIDを取得し、取得した前記リーダIDと、前記無線処理部が受信するリーダIDとを比較して、スリープするか否か決定する無線端末。
管理範囲に設置されたリーダと通信する無線処理部と、
前記無線処理部が前記リーダと通信する場合、前記センサからセンサ情報を取得するセンサ管理部と、
前記センサ管理部が取得したセンサ情報に基づいて、前記管理範囲にアクセスしたか否かを判断してスリープするか否かを判断するスリープ管理部と
を備えた無線端末。
リーダと通信する無線処理部と、
前記無線処理部が受信した受信信号に含まれるリーダIDが、前記リーダ情報管理部が記憶したリーダIDと一致し、かつ、前記受信信号の強度が、前記リーダ情報管理部が記憶した前記しきい値より小さい場合に、スリープすることを決定するスリープ管理部と
を備えた無線端末。
前記無線端末と通信するリーダと
を備えた管理システム。
無線処理部が、前記リーダのリーダIDを受信するとともに、前記リーダに対して前記ID管理部が記憶したユーザIDにより認証を要求し、
スリープ管理部が、前記リーダ情報管理部が記憶した前記リーダIDと、前記無線処理部が受信するリーダIDとを比較して、スリープするか否かを判断し、
前記リーダ情報管理部が、リーダのリーダIDとリーダのロケーションとをリストに記憶し、
前記スリープ管理部が、前記リーダ情報管理部が記憶した前記リストに基づいて、前記無線処理部が認証を要求したリーダと同じロケーションに設置されているリーダ以外からの無線信号を受信している場合にスリープすることを決定するスリープ判断方法。
無線処理部が、管理範囲に設置されたリーダと通信し、
センサ管理部が、前記無線処理部が前記リーダと通信する場合、センサからセンサ情報を取得し、
スリープ管理部とが、前記センサ管理部が取得したセンサ情報に基づいて、前記管理範囲にアクセスしたか否かを判断してスリープするか否かを判断するスリープ判断方法。
無線処理部が、リーダと通信し、
スリープ管理部が、前記無線処理部が受信した受信信号に含まれるリーダIDが、前記リーダ情報管理部が記憶したリーダIDと一致し、かつ、前記受信信号の強度が、前記リーダ情報管理部が記憶した前記しきい値より小さい場合に、スリープすることを決定するスリープ判断方法。
Claims (4)
- 電力を供給する電源と、
リーダIDとしきい値とを記憶するリーダ情報管理部と、
リーダと通信する無線処理部と、
前記無線処理部が受信した受信信号に含まれるリーダIDが、前記リーダ情報管理部が記憶したリーダIDと一致し、かつ、前記受信信号の強度が、前記リーダ情報管理部が記憶した前記しきい値より小さい場合に、前記電源が供給する電力の消費を抑制することを決定するスリープ管理部と
を備えた無線端末。 - 前記リーダ情報管理部は、無線端末が前記リーダが管理する管理範囲へアクセスしない位置にいるときの受信信号の強度を前記しきい値として記憶する請求項1に記載の無線端末。
- 請求項1または2に記載の無線端末と、
前記無線端末と通信するリーダと
を備えた管理システム。 - リーダIDとしきい値とを記憶するリーダ情報管理部と電力を供給する電源とを備えた無線端末のスリープ判断方法において、
無線処理部が、リーダと通信し、
スリープ管理部が、前記無線処理部が受信した受信信号に含まれるリーダIDが、前記リーダ情報管理部が記憶したリーダIDと一致し、かつ、前記受信信号の強度が、前記リーダ情報管理部が記憶した前記しきい値より小さい場合に、前記電源が供給する電力の消費を抑制することを決定するスリープ判断方法。
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