JP6967911B2 - データ受信装置およびデータ送信装置 - Google Patents

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Description

本発明は、片方向通信によるデータの送受信に関する。
血圧データをユーザの携帯情報端末に転送する機能を備えた血圧計が市場投入されている。携帯情報端末としては、例えばスマートフォンやタブレット型端末、ノート型パーソナルコンピュータが用いられる。かかる機能を利用すれば、ユーザは様々な状況下での自己の血圧の測定結果を携帯情報端末で一覧することができる。また、血圧データの転送には、近距離無線通信技術、特にＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術が典型的には使用される。一般に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの通信（コネクション）は、ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信に比べると、小規模かつ省電力に実現可能である。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈの仕様のバージョン４．０は、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）とも呼ばれ、従前の仕様に比べて消費電力をさらに少なくすることが可能である。
ＢＬＥでは、コネクションと呼ばれる双方向通信を行うことができる。しかしながら、コネクションは、ペアリングのためにユーザに課される操作が煩雑である、ペアリング後の通信手順が煩雑である、携帯情報端末側がＢＬＥをサポートしている必要がある、携帯情報端末ばかりでなく血圧計にも高性能なハードウェア（プロセッサ、メモリ）が必要となる、開発／評価コストが高い、通信のオーバーヘッド量が大きく小容量のデータ送信に向かない、などの問題がある。
他方、ＢＬＥでは、アドバタイジングと呼ばれる片方向通信を行うこともできる。特許文献１には、アドバタイズメントパケットのデータフィールドの余白部分に任意のデータを含めて送信する技術が開示されている。
特許第５８５２６２０号公報
アドバタイジングを利用して血圧データを送信すれば、ペアリングやその後の煩雑な通信手順が不要となるので、先の問題は解消または軽減される。しかしながら、例えば血圧計が片方向の送信機能しか実装していなければ、携帯情報端末から血圧計に制御データを送って制御したり、逆に、血圧計から携帯情報端末の状態（データの受信状況など）を参照したりすることができなくなる。
また、一般に血圧計から無線送信されるデータは、その電波の伝播状況次第で、ユーザの携帯情報端末以外のデータ受信装置によっても受信可能である。このとき、仮に血圧データが暗号化されずに送信されていれば、ユーザの血圧データが他人に見られるおそれがある。このようなユーザの健康状態を表す情報の漏洩を予防して、血圧データの転送機能の安全性を高めることが求められる。前述のように、例えば血圧計が片方向の送信機能しか実装していなければ、血圧計は、携帯情報端末におけるデータの受信状況を参照することはできないので、携帯情報端末におけるデータ欠損が生じないように必要以上に大きな電力でパケットを送信することがあるかもしれない。かかる場合には、ユーザの健康状態を表す情報の漏洩が生じやすくなる。
本発明は、片方向通信によって送信されたデータの漏洩を生じ難くする技術を提供することを目的とする。
本発明の第１の態様によれば、データ受信装置は、データ送信装置から送信される片方向通信用のパケットを受信する受信部と、前記受信部における前記パケットの受信信号強度を算出する算出部と、前記算出された受信信号強度を閾値と比較する比較部と、前記比較の結果、前記受信信号強度が閾値を超える場合に、前記データ送信装置の送信電力を下げるための操作に関する支援情報を生成する生成部と、前記生成された支援情報を出力する出力部とを具備する。故に、このデータ受信装置によれば、データ送信装置に片方向通信の送信機能のみが実装されていたとしても、支援情報をトリガとするユーザ入力を利用することで、データ送信装置の送信電力をユーザが適切な値に制御することができる。例えば、データ送信装置とデータ受信装置との距離が近く、データ受信装置において十分な受信電界強度が得られる場合には、ユーザがデータ送信装置の送信電力を低下させる操作を行うことができる。このため、データ受信装置の周囲に存在する他の受信装置ではデータ送信装置から送信されたパケットを受信しにくくなり、これによりデータの漏洩または盗聴を抑制してセキュリティを高めることが可能となる。
本発明の第２の態様によれば、前記閾値は、前記パケットの受信条件に依存して決定される。故に、このデータ受信装置は、例えば漏洩または盗聴の可能性が相対的に高い受信条件と低い受信条件とで閾値を可変にすることにより、前者の条件では後者の条件に比べて送信電力を制限するための操作に関する支援情報が出力されやすくなるので、データの漏洩または盗聴のおそれを効果的に減らすことが可能となる。一方、後者の条件では送信電力を制限するための操作に関する支援情報が出力されにくくなるので、セキュリティを維持しつつデータ受信装置におけるデータ欠損の発生を低く抑えてデータの受信品質を高く維持することができる。
本発明の第３の態様によれば、前記受信条件は、前記パケットを受信した時の前記データ受信装置の位置および前記パケットの受信日時の少なくとも一方に基づく条件である。故に、このデータ受信装置によれば、位置および受信日時の少なくとも一方から推定される盗聴の可能性に応じた閾値を設定することができる。
本発明の第４の態様によれば、前記閾値は、前記パケットに格納されるデータのプロパティに依存して決定される。故に、このデータ受信装置は、第三者傍受時の損失が相対的に大きいデータと第三者傍受時の損失が相対的に小さいデータとで閾値を可変にすることにより、前者のデータでは後者のデータに比べて送信電力を制限するための操作に関する支援情報が出力されやすくなるので、データの漏洩または盗聴のおそれを効果的に減らすことが可能となる。一方、後者のデータでは送信電力を制限するための操作に関する支援情報が出力されにくくなるので、セキュリティを維持しつつデータ受信装置におけるデータ欠損の発生を低く抑えてデータの受信品質を高く維持することができる。
本発明の第５の態様によれば、前記パケットは、生体データを格納した第１のパケットを含む。故に、このデータ受信装置は、血圧データなどの生体データの転送に利用することができる。
本発明の第６の態様によれば、データ送信装置は、片方向通信用のパケットを送信する送信部と、送信電力の増加または減少を指示するユーザ入力を受け付ける入力部と、前記ユーザ入力に従って前記送信部の送信電力を制御する送信制御部とを具備する。故に、このデータ送信装置によれば、当該データ送信装置に片方向通信の送信機能のみが実装されていたとしても、ユーザ入力に応じて送信電力を制御することができる。すなわち、データの漏洩または盗聴を抑制してセキュリティを高めることが可能となる。
本発明によれば、片方向通信によって送信されたデータの漏洩を生じ難くする技術を提供することができる。
実施形態に係るデータ受信装置の適用例を示すブロック図。 実施形態に係るデータ受信装置のソフトウェア構成を例示するブロック図。 実施形態に係るデータ送信装置およびデータ受信装置を含むデータ伝送システムを例示する図。 実施形態に係るデータ受信装置のハードウェア構成を例示するブロック図。 実施形態に係るデータ受信装置の動作を例示するフローチャート。 実施形態に係るデータ送信装置のソフトウェア構成を例示するブロック図。 実施形態に係るデータ送信装置のハードウェア構成を例示するブロック図。 実施形態に係るデータ受信装置によって使用される閾値の決定例の説明図。 実施形態に係るデータ受信装置によって使用される閾値の決定例の説明図。 ＢＬＥにおいて行われるアドバタイジングの説明図。 ＢＬＥにおいて送受信されるパケットのデータ構造を例示する図。 アドバタイズメントパケットのＰＤＵフィールドのデータ構造を例示する図。
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。
なお、以降、説明済みの要素と同一または類似の要素には同一または類似の符号を付し、重複する説明については基本的に省略する。
§１ 適用例
まず、図１を用いて、本発明の一適用例について説明する。図１は、本実施形態に係るデータ受信装置２００の適用例を模式的に示す。データ受信装置２００は、少なくとも、受信部２０１と、信号強度算出部２０２と、比較部２０３と、出力制御部２０４と、出力部２０５とを含む。
受信部２０１は、図１には示されないデータ送信装置１００（パケットの送信元装置）から、後述される片方向通信用のパケットを搬送する無線信号を受信する。受信部２０１は、無線信号に対して、低雑音増幅、フィルタリング、ダウンコンバートなどを含む受信処理を行い、中間周波数帯またはベースバンド帯の受信信号を得る。受信部２０１は、この受信信号を信号強度算出部２０２へ送る。
信号強度算出部２０２は、受信部２０１から受信信号の信号強度（例えば、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ））を算出する。信号強度算出部２０２は、信号強度を比較部２０３へ送る。
比較部２０３は、信号強度算出部２０２から信号強度を受け取り、閾値と比較する。閾値は、パケットが盗聴される可能性があるかどうかを判定するための基準値として定められる。比較部２０３は、比較結果を出力制御部２０４へ送る。
閾値は、固定であってもよいが、後述されるように、パケットの受信条件（例えば、家の中か、それとも公共の場か）またはパケットに格納されたデータのプロパティ（例えば、暗号化されているか、それとも暗号化されていないか）などに応じて可変であってもよい。
出力制御部２０４は、比較部２０３から比較結果を受け取る。信号強度が閾値を超えていたならば、送信電力が大き過ぎる、すなわち、パケットが第三者に盗聴（または傍受）される可能性がある。ここで、盗聴とは、パケットを傍受することに加えて当該パケットが暗号化されていた場合にはこれを解読することの意味で用いられる。
しかしながら、データ送信装置１００に前述の片方向通信の送信機能のみが実装されているとすれば、データ受信装置２００または他の装置がデータ送信装置１００の送信電力を遠隔的に制御することはできない。そこで、出力制御部２０４はパケットの送信元装置の送信電力を下げるための操作に関する、すなわち、かかるユーザ入力を促すための支援情報を生成し、出力部２０５がこれを出力する。なお、かかる機能に着目し、出力部２０５を、生成部または支援情報生成部と呼ぶこともできる。
支援情報は、データ送信装置１００の送信電力が大き過ぎる可能性があること、データ送信装置１００から送信されるデータが第三者に盗聴（または傍受）される可能性があること、などをユーザに注意喚起する（アラート）データ（例えば、テキスト、画像または音声）を含む。
また、支援情報は、データ送信装置１００の送信電力を下げるためにユーザに要求される操作手順を表すデータを含み得る。かかる支援情報を出力することで、ユーザはデータ送信装置１００のマニュアルを確認する手間を省くことができる。
このように、データ受信装置２００は、受信信号の信号強度が閾値を超えた場合に支援情報を出力する。これにより、ユーザは、感覚的に分かり難い無線によるデータ伝送について有意な情報（データ送信装置１００の送信電力が大き過ぎる可能性があること、データ送信装置１００から送信されるデータが第三者に盗聴（または傍受）される可能性があること、など）を得ることができる。また、データ送信装置１００に片方向通信の送信機能のみが実装されていたとしても、支援情報をトリガとするユーザ入力を利用することで、データ送信装置１００の送信電力を適切に制御することができる。
§２ 構成例
［ハードウェア構成］
＜データ受信装置＞
次に、図４を用いて、本実施形態に係るデータ受信装置２００のハードウェア構成の一例について説明する。図４は、データ受信装置２００のハードウェア構成の一例を模式的に示す。
図４に示されるとおり、データ受信装置２００は、制御部２１１と、記憶部２１２と、通信インタフェース２１３と、入力装置２１４と、出力装置２１５と、外部インタフェース２１６とが電気的に接続されたコンピュータ、典型的にはスマートフォンである。なお、図４では、通信インタフェース及び外部インタフェースをそれぞれ、「通信Ｉ／Ｆ」及び「外部Ｉ／Ｆ」と記載している。
制御部２１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などを含む。ＣＰＵは、記憶部２１２に格納されたプログラムをＲＡＭに展開する。そして、ＣＰＵがこのプログラムを解釈および実行することで、制御部２１１は、様々な情報処理（ソフトウェア構成の項目において説明される機能ブロックの処理）を実行可能となる。
記憶部２１２は、いわゆる補助記憶装置であり、例えば、内蔵または外付けのフラッシュメモリなどの半導体メモリであり得る。記憶部２１２は、制御部２１１で実行されるプログラム、制御部２１１によって使用されるデータ（例えば、識別子、日時データ、センサデータ、支援情報）などを記憶する。なお、データ受信装置２００が、ラップトップまたはデスクトップコンピュータなどである場合には、記憶部２１２は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などであり得る。
通信インタフェース２１３は、主に、ＢＬＥ、移動通信（３Ｇ、４Ｇなど）およびＷＬＡＮなどのための各種無線通信モジュールであって、ネットワークを介して無線通信を行うためのインタフェースである。なお、通信インタフェース２１３が、有線ＬＡＮモジュールなどの有線通信モジュールをさらに備えていてもよい。
入力装置２１４は、例えばタッチスクリーン、キーボード、マウスなどのユーザ入力を受け付けるための装置である。出力装置２１５は、例えば、ディスプレイ、スピーカなどの出力を行うための装置である。
外部インタフェース２１６は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ポート、メモリカードスロットなどであり、外部装置と接続するためのインタフェースである。
なお、データ受信装置２００の具体的なハードウェア構成に関して、実施形態に応じて、適宜、構成要素の省略、置換及び追加が可能である。例えば、制御部２１１は、複数のプロセッサを含んでもよい。データ受信装置２００は、複数台の情報処理装置で構成されてもよい。また、データ受信装置２００は、提供されるサービス専用に設計された情報処理装置の他、汎用のデスクトップＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、タブレットＰＣ等が用いられてもよい。
＜データ送信装置＞
次に、図７を用いて、本実施形態に係るデータ送信装置１００のハードウェア構成の一例について説明する。図７は、データ送信装置１００のハードウェア構成の一例を模式的に示す。
図７に示されるとおり、データ送信装置１００は、制御部１１１と、記憶部１１２と、通信インタフェース１１３と、入力装置１１４と、出力装置１１５と、外部インタフェース１１６と、バッテリ１１７とが電気的に接続されたコンピュータ、典型的には、血圧計、体温計、活動量計、歩数計、体組成計、体重計などのユーザの生体情報または活動情報に関する量を日常的に測定するセンサ装置である。なお、図７では、通信インタフェース及び外部インタフェースをそれぞれ、「通信Ｉ／Ｆ」及び「外部Ｉ／Ｆ」と記載している。
制御部１１１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含む。ＣＰＵは、記憶部１１２に格納されたプログラムをＲＡＭに展開する。そして、ＣＰＵがこのプログラムを解釈および実行することで、制御部１１１は、様々な情報処理、例えば、ソフトウェア構成の項目において説明される機能ブロックの処理）を実行可能となる。
記憶部１１２は、いわゆる補助記憶装置であり、例えば、内蔵または外付けのフラッシュメモリなどの半導体メモリ、ＨＤＤ、ＳＳＤであり得る。記憶部１１２は、制御部１１１で実行されるプログラム、制御部１１１によって使用されるデータ（例えばセンサデータ）などを記憶する。
通信インタフェース１１３は、少なくとも、ＢＬＥなどの片方向通信の可能な無線モジュールを含む。入力装置１１４は、例えばタッチスクリーン、ボタン、スイッチなどのユーザ入力を受け付けるための装置と、ユーザの生体情報または活動情報に関する量を検知するためのセンサとを含む。出力装置１１５は、例えば、ディスプレイ、スピーカなどの出力を行うための装置である。
外部インタフェース１１６は、ＵＳＢポート、メモリカードスロットなどであり、外部装置と接続するためのインタフェースである。
バッテリ１１７は、データ送信装置１００の電源電圧を供給する。バッテリ１１７は、交換可能であってもよい。なお、データ送信装置１００は、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）アダプタを介して商用電源に接続可能であってもよい。この場合には、バッテリ１１７は省略され得る。
なお、データ送信装置１００の具体的なハードウェア構成に関して、実施形態に応じて、適宜、構成要素の省略、置換及び追加が可能である。例えば、制御部１１１は、複数のプロセッサを含んでもよい。データ送信装置１００は、複数台のセンサ装置で構成されてもよい。
［ソフトウェア構成］
＜データ受信装置＞
次に、図２を用いて、本実施形態に係るデータ受信装置２００のソフトウェア構成の一例を説明する。図２は、データ受信装置２００のソフトウェア構成の一例を模式的に示す。
図４の制御部２１１は、記憶部２１２に格納されているプログラムをＲＡＭに展開する。そして、制御部２１１は、このプログラムをＣＰＵにより解釈および実行して、図４に示した各種のハードウェア要素を制御する。これにより、図２に示されるとおり、データ受信装置２００は、受信部２０１と、信号強度算出部２０２と、比較部２０３と、出力制御部２０４と、出力部２０５と、閾値記憶部２０６と、データ管理部２０７と、データ記憶部２０８と、送信部２０９とを備えるコンピュータとして機能する。
受信部２０１は、データ送信装置１００から、例えばセンサデータと当該センサデータに関連付けられた日時データとを含むパケットを搬送する無線信号を受信する。このパケットは、例えばＢＬＥにおけるアドバタイズメントパケットである。ただし、ＢＬＥは、将来的に他の低消費電力・片方向通信可能な通信規格に置き換わる可能性がある。その場合には、以降の説明を適宜読み替えればよい。
ここで、ＢＬＥのアドバタイズメントについて概略的に説明する。
ＢＬＥにおいて採用されるパッシブスキャン方式では、図１０に例示するように、新規ノードは自己の存在を周知するアドバタイズメントパケットを定期的に送信する。この新規ノードは、アドバタイズメントパケットを一度送信してから次に送信するまでの間に、低消費電力のスリープ状態に入ることで消費電力を節約できる。また、アドバタイズメントパケットの受信側も間欠的に動作するので、アドバタイズメントパケットの送受信に伴う消費電力は僅かである。
図１１にＢＬＥ無線通信パケットの基本構造を示す。ＢＬＥ無線通信パケットは、１バイトのプリアンブルと、４バイトのアクセスアドレスと、２〜３９バイト（可変）のプロトコルデータユニット（ＰＤＵ：Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）と、３バイトの巡回冗長チェックサム（ＣＲＣ：Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋｓｕｍ）とを含む。ＢＬＥ無線通信パケットの長さは、ＰＤＵの長さに依存し、１０〜４７バイトである。１０バイトのＢＬＥ無線通信パケット（ＰＤＵは２バイト）は、Ｅｍｐｔｙ ＰＤＵパケットとも呼ばれ、マスタとスレイブ間で定期的に交換される。
プリアンブルフィールドは、ＢＬＥ無線通信の同期のために用意されており、「０１」または「１０」の繰り返しが格納される。アクセスアドレスは、アドバタイジングチャネルでは固定数値、データチャネルでは乱数のアクセスアドレスが格納される。本実施形態では、アドバタイジングチャネル上で伝送されるＢＬＥ無線通信パケットであるアドバタイズメントパケットを対象とする。ＣＲＣフィールドは、受信誤りの検出に用いられる。ＣＲＣの計算範囲は、ＰＤＵフィールドのみである。
次に、図１２を用いて、アドバタイズメントパケットのＰＤＵフィールドについて説明する。なお、データチャネル上で伝送されるＢＬＥ無線通信パケットであるデータ通信パケットのＰＤＵフィールドは図１２とは異なるデータ構造を有するが、本実施形態ではデータ通信パケットを対象としていないので説明を省略する。
アドバタイズメントパケットのＰＤＵフィールドは、２バイトのヘッダと、０〜３７バイト（可変）のペイロードとを含む。ヘッダは、さらに、４ビットのＰＤＵ Ｔｙｐｅフィールドと、２ビットの未使用フィールドと、１ビットのＴｘＡｄｄフィールドと、１ビットのＲｘＡｄｄフィールドと、６ビットのＬｅｎｇｔｈフィールドと、２ビットの未使用フィールドとを含む。
ＰＤＵ Ｔｙｐｅフィールドには、このＰＤＵのタイプを示す値が格納される。「接続可能アドバタイジング」、「非接続アドバタイジング」などのいくつかの値が定義済みである。ＴｘＡｄｄフィールドには、ペイロード中に送信アドレスがあるか否かを示すフラグが格納される。同様に、ＲｘＡｄｄフィールドには、ペイロード中に受信アドレスがあるか否かを示すフラグが格納される。Ｌｅｎｇｔｈフィールドには、ペイロードのバイトサイズを示す値が格納される。
ペイロードには、任意のデータを格納することができる。そこで、データ送信装置１００は、予め定められたデータ構造を用いて、センサデータおよび日時データをペイロードに格納する。このデータ構造は、例えば、ユーザを表す識別子、送信元装置であるデータ送信装置１００を表す識別子、宛先装置であるデータ受信装置２００を表す識別子、日時データ、日時データに関連付けられる収縮期血圧（Ｓｙｓｔｏｌｉｃ Ｂｌｏｏｄ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ）、拡張期血圧（Ｄｉａｓｔｏｌｉｃ Ｂｌｏｏｄ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ）、脈拍数、活動量などの１種または複数種のセンサデータを含み得る。
データ受信装置２００のソフトウェア構成の説明に戻ると、受信部２０１は、無線信号に対して低雑音増幅、フィルタリング、ダウンコンバートなどを含む受信処理を行い、中間周波数帯またはベースバンド帯の受信信号を得る。受信部２０１は、この受信信号を信号強度算出部２０２へ送る。
また、受信部２０１は、受信信号に対して復調・復号を行うことで、データ送信装置１００から送信されたＢＬＥのアドバタイズメントパケットを再生する。そして、受信部２０１は、ＢＬＥのアドバタイズメントパケットからＰＤＵのペイロードを抽出する。
受信部２０１は、例えば、ペイロードに含まれる（センサデータの送信元装置または正当な宛先を表す）識別子を検査して、識別子の値が不適切であるならば受信パケットを破棄してもよい。他方、受信部２０１は、識別子の値が適切であるならば、抽出されたセンサデータおよび日時データをデータ管理部２０７へ送る。
信号強度算出部２０２は、受信部２０１から受信信号の信号強度（例えば、ＲＳＳＩ）を算出する。信号強度算出部２０２は、信号強度を比較部２０３へ送る。
比較部２０３は、信号強度算出部２０２から信号強度を受け取り、閾値記憶部２０６から閾値を読み出す。比較部２０３は、信号強度を閾値と比較し、比較結果を出力制御部２０４へ送る。
前述のように、閾値は可変であり得る。以下、閾値の決定例の一部を述べる。
第１の例では、閾値は、パケットの受信条件に依存して決定され得る。パケットの受信条件は、例えば、盗聴の可能性が相対的に高い受信条件（Ｐｕｂｌｉｃ）と低い受信条件（Ｐｒｉｖａｔｅ）とに分類されてよい。Ｐｒｉｖａｔｅは、例えば、パケットを受信した時のデータ受信装置２００の位置データが予め定められた場所（例えばユーザの自宅）を表している場合、パケットの受信日時が予め定められた日時範囲（例えばユーザの睡眠時間帯）に該当する場合、受信条件をＰｒｉｖａｔｅに設定する明示的なユーザ入力があった場合などに、受信条件がＰｒｉｖａｔｅと判定されてよい。他方、Ｐｕｂｌｉｃは、単にＰｒｉｖａｔｅに該当しない全ての受信条件をカバーしてもよいし、Ｐｒｉｖａｔｅと同様に、パケットを受信した時のデータ受信装置２００の位置、パケットの受信日時、ユーザ入力などに基づいて判定されてもよい。
比較部２０３は、盗聴の可能性が相対的に高い受信条件（Ｐｕｂｌｉｃ）では、低い受信条件（Ｐｒｉｖａｔｅ）に比べて小さな閾値を使用する。例えば、比較部２０３は、受信条件を用いて、図８に例示されるテーブル（閾値記憶部２０６に保存されている）から閾値Ｔｈ１またはＴｈ２を取り出してもよい。この例では、Ｔｈ１＜Ｔｈ２である。
このように、盗聴の可能性が相対的に高い受信条件（Ｐｕｂｌｉｃ）と低い受信条件（Ｐｒｉｖａｔｅ）とで閾値を可変にすることにより、Ｐｕｂｌｉｃでは送信電力を制限して盗聴を予防しながらＰｒｉｖａｔｅでは送信電力の制限を緩和してデータ受信装置２００の受信失敗によるデータ欠落を防ぐことができる。なお、受信条件は３段階以上に分類され、閾値も３段階以上に設定可能であってもよい。
第２の例では、閾値は、パケットに格納されるデータのプロパティに依存して決定され得る。パケットに格納されるデータは、例えば、第三者傍受時の損失が相対的に大きいデータと小さいデータとに分類されてよい。ここで、第三者傍受時の損失とは、当該第三者に例えばユーザの健康状態を表す情報などの秘匿すべき情報が漏洩するおそれとして評価することができる。第三者傍受時の損失が相対的に大きいデータは、例えば、暗号化されていないセンサデータである。他方、第三者傍受時の損失が相対的に小さいデータは、例えば暗号化されているセンサデータ、暗号化されていないが秘匿する必要のないデータなどである。
比較部２０３は、第三者傍受時の損失が相対的に大きいデータには、第三者傍受時の損失が相対的に小さいデータに比べて小さな閾値を使用する。例えば、比較部２０３は、データのプロパティを用いて、図９に例示されるテーブル（閾値記憶部２０６に保存されている）から閾値Ｔｈ３またはＴｈ４を取り出してもよい。この例では、Ｔｈ３＜Ｔｈ４である。
このように、第三者傍受時の損失が相対的に大きいデータと第三者傍受時の損失が相対的に小さいデータとで閾値を可変にすることにより、前者では送信電力を制限して盗聴を予防しながら後者では送信電力の制限を緩和してデータ受信装置２００の受信失敗によるデータ欠落を防ぐことができる。なお、データ種別は３段階以上に分類され、閾値も３段階以上に設定可能であってもよい。
また、上記第１の例および第２の例が組み合わせられてもよい。例えば、比較部２０３は、パケットの受信条件に基づいて決定した閾値と、データのプロパティに基づいて決定した閾値との算術平均を最終的な閾値として決定してもよい。
出力制御部２０４は、比較部２０３から比較結果を受け取る。信号強度が閾値を超えていたならば、出力制御部２０４は、パケットの送信元装置の送信電力を下げるための操作に関する、すなわち、かかるユーザ入力を促すための支援情報を生成する。出力制御部２０４は、支援情報を出力部２０５へ送る。支援情報は、前述のように、ユーザへの注意喚起のための（アラート）データを含んでおり、さらに、送信電力を下げるためにユーザに要求される操作手順などをユーザに伝達するための任意のデータも含み得る。
出力部２０５は、出力制御部２０４から支援情報を受け取り、これを出力する。出力された支援情報を知覚したユーザは、データ送信装置１００を操作して送信電力を下げるように促される。
閾値記憶部２０６は、１つまたは複数の閾値を保存する。閾値記憶部２０６に保存された閾値は、比較部２０３によって必要に応じて読み出される。
データ管理部２０７は、受信部２０１から日時データとセンサデータとを受け取り、これらを関連付けてデータ記憶部２０８に書き込む。また、データ管理部２０７は、例えば図示されない上位アプリケーション（例えば生体データの管理アプリケーション）からの命令に従って、データ記憶部２０８に格納されている日時データおよびセンサデータのセットを読み出し、送信部２０９または図示されない表示部へ送る。
データ記憶部２０８は、データ管理部２０７によって日時データおよびセンサデータのセットを読み書きされる。
送信部２０９は、データ管理部２０７から日時データおよびセンサデータのセットを受け取り、これらをネットワーク経由でサーバ３００へ送信する（図３参照）。送信部２０９は、例えば移動通信またはＷＬＡＮを利用する。なお、図３の例では、データ送信装置１００として腕時計型のウェアラブル血圧計の外観が示されているが、データ送信装置１００の外観はこれに限られず据え置き型の血圧計であってもよいし、他の生体情報または活動情報に関する量を測定するセンサ装置であり得る。
サーバ３００は、多数のユーザのセンサデータ（主に生体データ）を管理するデータベースに相当する。サーバ３００は、ユーザ自身のほか、例えば、ユーザの健康指導、保険加入査定、健康増進プログラムの成績評価などに供するために、健康指導者、保険会社またはプログラム運営者のＰＣなどからのアクセスに応じて当該ユーザの生体データを送信してもよい。
＜データ送信装置＞
次に、図６を用いて、本実施形態に係るデータ送信装置１００のソフトウェア構成の一例を説明する。図６は、データ送信装置１００のソフトウェア構成の一例を模式的に示す。
図７の制御部１１１は、記憶部１１２に格納されているプログラムをＲＡＭに展開する。そして、制御部１１１は、このプログラムをＣＰＵにより解釈および実行して、図７に示した各種のハードウェア要素を制御する。これにより、図６に示されるとおり、データ送信装置１００は、生体センサ１０１と、動きセンサ１０２と、時計部１０３と、入力部１０４と、データ管理部１０５と、データ記憶部１０６と、送信制御部１０７と、送信部１０８と、表示制御部１０９と、表示部１１０とを備えるコンピュータとして機能する。
生体センサ１０１は、ユーザの生体情報に関する量を測定することで生体データを得る。生体センサ１０１の動作は、例えば図示されないセンサ制御部によって制御される。生体センサ１０１は、生体データを時計部１０３から受け取った日時データに関連付けて、データ管理部１０５へ送る。生体センサ１０１は、典型的には、ユーザの血圧を測定することで血圧データを得る血圧センサを含む。この場合に、生体データは血圧データを含む。血圧データは、例えば、収縮期血圧および拡張期血圧の値と脈拍数とを含み得るが、これに限られない。このほか、生体データは、心電データ、脈波データ、体温データなどを含むことができる。
血圧センサは、ユーザの血圧を１拍毎に連続測定可能な血圧センサ（以降、連続型の血圧センサと称する）を含むことができる。連続型の血圧センサは、脈波伝播時間（ＰＴＴ；Ｐｕｌｓｅ Ｔｒａｎｓｉｔ Ｔｉｍｅ）からユーザの血圧を連続測定してもよいし、トノメトリ法または他の技法により連続測定を実現してもよい。
血圧センサは、連続型の血圧センサに代えて、または、加えて、連続測定不可能な血圧センサ（以降、非連続型の血圧センサと称する）を含むこともできる。非連続型の血圧センサは、例えば、カフを圧力センサとして用いてユーザの血圧を測定する（オシロメトリック法）。
非連続型の血圧センサ（特に、オシロメトリック方式の血圧センサ）は、連続型の血圧センサに比べて、測定精度が高い傾向にある。故に、血圧センサは、例えば、何らかの条件が満足する（例えば、連続型の血圧センサによって測定されたユーザの血圧データが所定の状態を示唆した）ことをトリガとして、連続型の血圧センサに代えて非連続型の血圧センサを作動させることにより、血圧データをより高い精度で測定してもよい。
動きセンサ１０２は、例えば、加速度センサまたはジャイロセンサであり得る。動きセンサ１０２は、当該動きセンサ１０２の受ける加速度／角速度を検出することで３軸の加速度／角速度データを得る。動きセンサ１０２の動作は、例えば図示されないセンサ制御部によって制御される。この加速度／角速度データは、データ送信装置１００を装着しているユーザの活動状態（姿勢および／または動作）を推定するために用いることができる。動きセンサ１０２は、加速度／角速度データを時計部１０３から受け取った日時データに関連付けて、データ管理部１０５へ送る。
なお、生体センサ１０１および動きセンサ１０２のうち一方が省略されてもよい。また、生体センサ１０１および動きセンサ１０２に加えて、または、代えて、環境センサが設けられてもよい。環境センサは、例えば、温度センサ、湿度センサ、気圧センサなどを含み得る。すなわち、センサデータとは、センサが予め定められた物理量を測定し、測定結果に基づいて生成する任意のデータであり得る。
時計部１０３は、日時を指示する。時計部１０３は、例えば、固定周波数で振動する水晶発振器と、その出力を分周して１Ｈｚの信号を得る分周回路と、この信号をカウントして日時を示すシリアル値を得るカウンタとを含む。時計部１０３は、現在日時を示す日時データ（例えば上記シリアル値）を生体センサ１０１および動きセンサ１０２へ送る。日時データは、生体センサ１０１による生体データの測定日時、動きセンサ１０２による加速度／角速度データの測定日時などとして用いることができる。このほか、日時データは、表示部１１０へ表示するために表示制御部１０９によって参照されたりする。
時計部１０３（の保持するシリアル値）は、例えば、ユーザ入力によって調整（時刻合わせ）可能に設計されてもよいが、敢えて、かかる設計としないことで、入力装置１１４を簡素化（ボタン数の削減等）してもよい。なお、この場合にも、例えば、「１０分前」、「２時間前」、「昨日」、「１週間前」などの現在日時を基準とした相対的な日時をユーザに提示することは可能である。
入力部１０４は、ユーザ入力を受け付ける。ユーザ入力は、例えば、送信部１０８によるデータ送信を制御するためのものであったり、表示部１１０によるデータ表示を制御するためのものであったり、生体センサ１０１または動きセンサ１０２による測定を開始するためのものであったりする。
送信部１０８によるデータ送信を制御するためのユーザ入力は、例えば、特定の日時データおよびセンサデータのセットの送信を明示的または黙示的に指示するもの、送信電力の増加または減少を明示的または黙示的に指示するものなどであり得る。
入力部１０４は、送信部１０８によるデータ送信を制御するためのユーザ入力を送信制御部１０７へ送り、表示部１１０によるデータ表示を制御するためのユーザ入力を表示制御部１０９へ送り、生体センサ１０１または動きセンサ１０２による測定を開始するためのユーザ入力を図示されないセンサ制御部へ送る。
データ管理部１０５は、生体センサ１０１または動きセンサ１０２から日時データに関連付けられたセンサデータ（生体データまたは加速度／角速度データ）を受け取り、これらをデータ記憶部１０６に書き込む。データ管理部１０５は、日時データおよびセンサデータを新たに受け取った場合に、これらを自動的に送信制御部１０７または表示制御部１０９へ送ってもよい。また、データ管理部１０５は、送信制御部１０７または表示制御部１０９からの命令をトリガとして、データ記憶部１０６に格納されている日時データおよびセンサデータのセットを読み出し、送信制御部１０７または表示制御部１０９へ送ってもよい。
データ記憶部１０６は、データ管理部１０５によって日時データおよびセンサデータのセットを読み書きされる。
送信制御部１０７は、データ管理部１０５から日時データおよびセンサデータのセットを受け取り、これらに基づいて、図１１および図１２を用いて説明したようなＢＬＥのアドバタイズメントパケットを生成する。送信制御部１０７は、生成したアドバタイズメントパケットを送信部１０８へ送る。さらに、送信制御部１０７は、送信部１０８の送信電力を制御する。
送信制御部１０７は、入力部１０４から、送信部１０８によるデータ送信を制御するためのユーザ入力を受け取ることがある。この場合に、送信制御部１０７は、送信部１０８に設定する送信電力を増加または減少させたり、ユーザ入力に基づいてデータ管理部１０５に特定の日時データおよびセンサデータのセットを要求したりする。その他、送信制御部１０７は、過去に送信したデータの再送や、略最新の日時データの報知などのために、ユーザ入力に関わらず、アドバタイズメントパケットを生成し得る。
送信部１０８は、送信制御部１０７からＢＬＥのアドバタイズメントパケットを受け取り、送信制御部１０７によって設定された送信電力に従って、当該アドバタイズメントパケットを送信（アドバタイジング）する。
表示制御部１０９は、データ管理部１０５から日時データおよびセンサデータのセットを受け取り、これらに基づいて表示部１１０の表示データを生成する。また、表示制御部１０９は、時計部１０３を参照して、時計部１０３の保持する日時データを表示部１１０に表示させるための表示データを生成することもある。さらに、表示制御部１０９は、送信部１０８に設定されている送信電力を表示部１１０に表示させるための表示データを生成することもある。表示制御部１０９は、生成した表示データを表示部１１０へ送る。
表示制御部１０９は、入力部１０４から、表示部１１０によるデータ表示を制御するためのユーザ入力を受け取ることがある。この場合に、表示制御部１０９は、ユーザ入力に基づいてデータ管理部１０５に特定の日時データおよびセンサデータのセットを要求したり、時計部１０３に略最新の日時データを要求したりする。
表示部１１０は、表示制御部１０９から表示データを受け取り、これを表示する。
＜その他＞
データ受信装置２００の各機能に関しては後述する動作例で詳細に説明する。なお、本実施形態では、データ送信装置１００およびデータ受信装置２００の各機能がいずれも汎用のＣＰＵによって実現される例について説明している。しかしながら、以上の機能の一部又は全部が、１又は複数の専用のプロセッサにより実現されてもよい。また、データ送信装置１００およびデータ受信装置２００それぞれのソフトウェア構成に関して、実施形態に応じて、適宜、機能の省略、置換及び追加が行われてもよい。
§３ 動作例
＜データ受信装置＞
次に、図５を用いて、データ受信装置２００の動作例を説明する。図５は、データ受信装置２００の動作の一例を例示するフローチャートである。なお、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
図５の動作例は、データ受信装置２００の受信部２０１が、データ送信装置１００からＢＬＥのアドバタイズメントパケットを搬送する無線信号を受信し、受信信号を得ることで開始する。
信号強度算出部２０２は、受信信号の信号強度を算出する（ステップＳ４０１）。比較部２０３は、ステップＳ４０１において算出された信号強度と比較するための閾値を決定する（ステップＳ４０２）。具体的には、前述のように、比較部２０３は、パケットの受信条件、当該パケットに格納されるデータのプロパティなどに応じて、閾値を決定してもよい。なお、閾値が固定である場合には、比較部２０３は、単に閾値記憶部２０６から閾値を読み出せばよい。
比較部２０３は、ステップＳ４０１において算出された信号強度をステップＳ４０２において決定した閾値を比較する（ステップＳ４０３）。信号強度が閾値を超えているならば処理はステップＳ４０４へと進み、そうでなければ処理は終了する。
ステップＳ４０４において、出力制御部２０４は支援情報を生成する。そして、出力部２０５はステップＳ４０４において生成された支援情報を出力し、処理は終了する。
［作用・効果］
以上説明したように、本実施形態では、データ受信装置は、データ送信装置から送信された片方向通信のパケットを搬送する無線信号を受信し、その信号強度を閾値と比較して、データ送信装置の送信電力が大き過ぎないかどうかを評価する。データ受信装置は、データ送信装置の送信電力が大き過ぎると評価した場合には、データ送信装置の送信電力を下げるための操作に関する、すなわち、かかるユーザ入力を促すための支援情報を出力する。故に、このデータ受信装置によれば、データ送信装置に片方向通信の送信機能のみが実装されていたとしても、支援情報をトリガとするユーザ入力を利用することで、データ送信装置の送信電力を適切に制御することができる。すなわち、データの漏洩または盗聴を抑制してセキュリティを高めることが可能となる。
ただし、ここまで説明した実施形態は全て、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。つまり、本発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。なお、各実施形態において登場するデータを自然言語により説明しているが、より具体的には、コンピュータが認識可能な疑似言語、コマンド、パラメータ、マシン語等で指定される。
§４ 変形例
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。
§５ 付記
上記各実施形態の一部または全部は、特許請求の範囲のほか以下の付記に示すように記載することも可能であるが、これに限られない。
（付記１）
メモリと、
前記メモリに接続されたプロセッサと
を具備し、
前記プロセッサは、
（ａ）データ送信装置から送信される片方向通信用のパケットを受信する受信部と、
（ｂ）前記受信部における前記パケットの受信信号強度を算出する算出部と、
（ｃ）前記算出された受信信号強度を閾値と比較する比較部と、
（ｄ）前記比較の結果、前記受信信号強度が閾値を超える場合に、前記データ送信装置の送信電力を下げるための操作に関する支援情報を生成する生成部と、
（ｅ）前記生成された支援情報を出力する出力部と
として機能するように構成される、データ受信装置。
（付記２）
メモリと、
前記メモリに接続されたプロセッサと
を具備し、
前記プロセッサは、
（ａ）片方向通信用のパケットを送信する送信部と、
（ｂ）送信電力の増加または減少を指示するユーザ入力を受け付ける入力部と、
（ｃ）前記ユーザ入力に従って前記送信部の送信電力を制御する送信制御部
として機能するように構成される、データ送信装置。
１００・・・データ送信装置
１０１・・・生体センサ
１０２・・・動きセンサ
１０３・・・時計部
１０４・・・入力部
１０５，２０７・・・データ管理部
１０６，２０８・・・データ記憶部
１０７・・・送信制御部
１０８，２０９・・・送信部
１０９・・・表示制御部
１１０・・・表示部
１１１，２１１・・・制御部
１１２，２１２・・・記憶部
１１３，２１３・・・通信インタフェース
１１４，２１４・・・入力装置
１１５，２１５・・・出力装置
１１６，２１６・・・外部インタフェース
１１７・・・バッテリ
２００・・・データ受信装置
２０１・・・受信部
２０２・・・信号強度算出部
２０３・・・比較部
２０４・・・出力制御部
２０５・・・出力部
２０６・・・閾値記憶部
３００・・・サーバ

Claims (5)

  1. データ送信装置から送信される片方向通信用のパケットを受信する受信部と、
    前記受信部における前記パケットの受信信号強度を算出する算出部と、
    前記算出された受信信号強度を閾値と比較する比較部と、
    前記比較の結果、前記受信信号強度が閾値を超える場合に、前記データ送信装置の送信電力を下げるための操作に関する支援情報を生成する生成部と、
    前記生成された支援情報を出力する出力部と
    を具備し、前記閾値は、前記パケットの受信条件に依存して決定される、データ受信装置。
  2. 前記受信条件は、前記パケットを受信した時の前記データ受信装置の位置および前記パケットの受信日時の少なくとも一方に基づく条件である、請求項１に記載のデータ受信装置。
  3. 前記閾値は、前記パケットに格納されるデータのプロパティに依存して決定される、請求項１または請求項２に記載のデータ受信装置。
  4. データ送信装置から送信される片方向通信用のパケットを受信する受信部と、
    前記受信部における前記パケットの受信信号強度を算出する算出部と、
    前記算出された受信信号強度を閾値と比較する比較部と、
    前記比較の結果、前記受信信号強度が閾値を超える場合に、前記データ送信装置の送信電力を下げるための操作に関する支援情報を生成する生成部と、
    前記生成された支援情報を出力する出力部と
    を具備し、前記閾値は、前記パケットに格納されるデータのプロパティに依存して決定される、データ受信装置。
  5. 前記パケットは、生体データを格納した第１のパケットを含む、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のデータ受信装置。
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