JP7006175B2 - サーバ装置、端末装置、通信システム、通信方法、及びプログラム - Google Patents

サーバ装置、端末装置、通信システム、通信方法、及びプログラム Download PDF

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本発明は、サーバ装置、端末装置、通信システム、通信方法、及びプログラムに関する。
近年、センサなどを様々な場所に設置し、その場所の環境データや、撮像データなどを取得するシステムが普及している。このようなシステムでは、通信ネットワークを介し、センサが搭載された端末装置と、データを集約するサーバ装置との間でデータが送受信される。制御装置とサーバ装置との間の通信は、その通信において規定されたネットワーク通信プロトコルに従って行われる。
また、端末装置には、端末装置の機能を実現させる各種アプリケーションが実装される。端末装置は、サーバ装置から受信したデータを、端末装置の各種アプリケーションに対して送信する。各種アプリケーションに対する通信は、その通信において規定された通信プロトコルに従って行われる。制御装置とサーバ装置との間の通信と、端末装置における各種アプリケーションに対する通信とでは、通信プロトコルがそれぞれ異なる。このため、制御装置は、通信先に応じた通信プロトコルに従ったデータを作成して通信を行う必要がある。
また、端末装置が、今まで使用していたものとは通信プロトコルが異なるアプリケーションを新たに導入しようとした場合、端末装置は、その新たに導入したアプリケーションに応じた通信プロトコルに従ったデータを作成して通信を行う必要がある。
特許文献1では、ネットワーク毎に設けられた通信制御部からの要求に応じて接続方式(通信プロトコル)を変更することにより、ネットワークが変更された場合でも変更前に使用していたハードウェアをそのまま使用することができる技術が開示されている。また、特許文献2では、通信速度が異なるネットワークを介した通信において、通信速度が速い装置から通信速度の遅い装置に対して送信されたデータを、一旦、メモリに蓄積させることで、オーバーフローさせることなく通信速度の遅い装置に対して出力する技術が開示されている。
特開2002-290429号公報 特開2006-268107号公報
しかしながら、特許文献1の場合には、接続先に応じて接続方式を変更するための処理が必要となる。また、特許文献2の場合には、データを蓄積させるための記憶領域が必要となる。このため、端末装置に、今まで使用していたものとは通信プロトコルが異なるアプリケーションを新たに導入しようとすれば、端末装置のCPUを高い処理能力を有するものにして設計し直したり、メモリを増設したりする必要があり端末装置の設計コストや装置コストが増大してしまう。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、その目的は、端末装置が互いに異なる通信プロトコルにより通信を行う複数の機能部と接続されている場合でも、端末装置の設計コストや装置コストをかけることなく、端末装置と接続する機能部が相互に通信をすることができるサーバ装置、端末装置、通信システム、通信方法、及びプログラムを提供することにある。
上述した課題を解決するために、本発明の一態様は、端末装置と通信チップとの間で通信するプロトコルである第1プロトコルに対応した第1パケットを生成する通信チップ通信データ生成部と、前記第1パケットがデータ部に格納され前記第1プロトコルとは異なる第2プロトコルに対応した第2パケットを生成する送信データ生成部と、前記第2パケットを前記第2プロトコルに従って前記端末装置に送信するサーバ通信部と、前記端末装置から送信された情報に基づいて、前記通信チップが対応する通信プロトコルを示す情報を通信チップ通信情報記憶部に記憶させる通信チップ通信データ解析部を備え、前記通信チップ通信データ生成部は、前記通信チップ通信情報記憶部に記憶された前記通信チップが対応する通信プロトコルを示す情報に基づいて、前記第1パケットを生成することを特徴とするサーバ装置である。
本発明によれば、端末装置が互いに異なる通信プロトコルにより通信を行う複数の機能部と接続されている場合でも、端末装置の設計コストや装置コストをかけることなく、端末装置と接続する機能部が相互に通信をすることができる。
実施形態の通信システム1の構成例を示すシステム構成図である。 実施形態のサーバ装置10の構成例を示すブロック図である。 実施形態の通信システム1で用いられるデータパケットの例を示す図である。 実施形態のサーバ装置10が作成するデータパケットについて説明する図である。 実施形態の制御チップ32の構成例を示すブロック図である。 実施形態の通信チップ40の構成例を示すブロック図である。 実施形態の通信システム1における動作例を示す第1のシーケンスチャートである。 実施形態の通信システム1における動作例を示す第2のシーケンスチャートである。 実施形態の通信システム1における動作例を示す第3のシーケンスチャートである。 実施形態の変形例の通信システム1Aで用いられるデータパケットの例を示す図である。
以下、実施形態のサーバ装置、端末装置、通信システム、通信方法、及びプログラムを、図面を参照して説明する。
図1は、実施形態の通信システム1の構成例を示すシステム構成図である。通信システム1は、例えば、サーバ装置10と端末装置30とを備える。サーバ装置10と端末装置30とは、通信ネットワーク20を介して互いに通信可能に接続される。図1の例では、一つのサーバ装置10と一つの端末装置30とが通信可能に接続されているが、一つのサーバ装置10に対して複数の端末装置30が通信を行ってもよいし、複数のサーバ装置10に対して複数の端末装置30が通信を行ってもよい。また、複数のサーバ装置10に対して一つの端末装置30が通信を行ってもよい。
ここで、通信ネットワーク20が対応する通信プロトコルは、「第2プロトコル」の一例である。ここで、通信プロトコルとは、通信を行うための手順や約束事であり、通信における伝送路、伝達方法、通信相手の特定、データ形式や表現方法などをあらかじめ規定したものである。
サーバ装置10は、端末装置30からデータを取得する。サーバ装置10は、端末装置30から取得した撮像データ等のデータを蓄積し、蓄積したデータに基づいてユーザの操作に応じた画像を表示する等し、様々なサービスを提供する。
また、サーバ装置10は、端末装置30に対してデータを送信する。サーバ装置10から端末装置30に対して送信されるデータは、例えば端末装置30に対する制御を行うためのデータである。
端末装置30は、通信モジュール31と、制御チップ32と、センサモジュール34(センサモジュール34-1、…34-N)(但し、Nは任意の自然数)と、通信チップ40とを備える。
通信モジュール31は、通信ネットワーク20を介して、サーバ装置10や、その他の通信装置により端末装置30に対して送信されたデータを受信する。通信モジュール31は、受信したデータを、制御チップ32に出力する。
また、通信モジュール31は、制御チップ32からサーバ装置10に対して通知するデータを取得し、取得したデータをサーバ装置10に送信する。
また、通信モジュール31は、センサモジュール34、及び通信チップ40からサーバ装置10に対して通知するデータを取得し、取得したデータを、制御チップ32を介してサーバ装置10に送信する。
制御チップ32は、通信モジュール31、センサモジュール34、及び通信チップ40を制御する。ここで、制御チップ32と通信チップ40との間の通信において規定される通信プロトコルは、「第1プロトコル」の一例である。
制御チップ32は、通信プロトコルが実装されたICチップである。換言すると、制御チップ32は、実装された通信プロトコルに基づく通信機能を備える。ここで、通信プロトコルは、例えば、既存の通信プロトコル(例えば、ISO7816)である。制御チップ32は、例えば、と通信チップ40との間の通信において、ISO7816で規定される通信プロトコルを用いて通信を行う。具体的には、制御チップ32には、ISO7816に準拠したドライバがインストールされ、当該ドライバを介して通信チップ40に対してコマンドを送信し、コマンドに対する処理応答(レスポンス)を通信チップ40から受信する。
なお、制御チップ32に実装される通信プロトコルは、ISO7816に規定される通信プロトコルに限定されることはなく、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)、I2C(I-squared-C、Inter-Integrated Circuit)、SPI(Serial Peripheral Interface)、又はその他の規格により規定される通信プロトコルであってもよい。また、制御チップ32には、一つの通信プロトコルが実装されてもよいし、複数の通信プロトコルが実装されてもいてもよい。
また、制御チップ32と、通信モジュール31と、センサモジュール34との各々により実現される機能は、1つのICチップで実現されてもよいし、それぞれの機能を実現する別々のICチップにより実現されてもよい。
制御チップ32は、サーバ装置10から通信チップ40に対して送信されたデータを、通信モジュール31を介して取得し、取得したデータを通信チップ40に出力する。
制御チップ32は、通信チップ40からサーバ装置10に対して通知するデータを、通信チップ40から取得する。制御チップ32は、通信チップ40から取得したデータを、通信モジュール31を介してサーバ装置10に送信する。
センサモジュール34は、例えば、撮像機能を備えた撮像モジュールである。センサモジュール34は、撮像した撮像データを制御チップ32に出力する。なお、センサモジュール34は、温度や湿度を検知する環境センサであってもよい。また、センサモジュール34はデータを出力する機能を備えていてもよい。例えば、端末装置30がスマート家電である場合には、センサモジュール34は、制御チップ32の指示により家電を起動又は停止させたり、あるいは稼働状況を変更させたりする信号を出力してもよい。端末装置30が携帯端末である場合には、センサモジュール34は画像を表示するディスプレイ、音を出力するスピーカ等であってもよい。
通信チップ40は、制御チップ32と通信する。通信チップ40は、制御チップ32と通信するための通信プロトコル(例えば、ISO7816)が実装されたICチップである。換言すると、通信チップ40は、制御チップ32と通信するための通信プロトコルに基づく通信機能を備える。
以下の説明では、通信チップ40は、検証機能又は暗号化機能を備えるICチップである場合を例示して説明する。この場合、通信チップ40は、例えば、セキュアICチップ、セキュアチップ、セキュアIC等と称され、外部からの悪意ある攻撃から情報を守る堅牢な構造を持ち耐タンパ性を備えたICチップであってもよい。なお、通信チップ40は、通信プロトコルが実装されたICチップであればよく、セキュアICチップ等に限定されることはない。
また、通信チップ40は、プラスチック等のカード機材に実装されていてもよい。この場合、通信チップ40はICカード、又はSIMカード(Subscriber Identity Module Card)の形態となる。通信チップ40がICカード等である場合、端末装置30のICカード用のリーダライタ(不図示)を介して、端末装置30に対して着脱可能に接続されてもよい。
図2は、第1の実施形態のサーバ装置10の構成例を示すブロック図である。
サーバ装置10は、サーバ通信部11と、サーバ制御部12と、記憶部13とを備える。
サーバ通信部11は、通信ネットワーク20に接続され、通信ネットワーク20を介して、端末装置30、及び他の通信装置と通信を行う。サーバ通信部11は、サーバ制御部12の送信データ生成部120から端末装置30に対して送信するデータの伝送単位当たりのデータ(データパケット)を取得し、取得したデータパケットを端末装置30に送信する。また、サーバ通信部11は、端末装置30からサーバ装置10に対して送信されたデータパケットを、通信ネットワーク20を介して受信し、受信したデータパケットを送信データ生成部120に出力する。
ここで、サーバ通信部11により通信ネットワーク20を介して送受信されるデータパケットは、通信ネットワーク20が対応する通信プロトコル(以下、ネットワークプロトコルと称する)に規定されたデータパケットである。ネットワークプロトコルは、例えば、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)、UDP(User Datagram Protocol)等のインターネットにて標準的に利用されている通信プロトコルである。
一方で、端末装置30の中の機能部(例えば、制御チップ32と通信チップ40)の間において送受信されるデータパケットは、当該機能部間で対応する通信プロトコル(以下、端末内通信プロトコルと称する)に規定された内容に従って、通信チップ40に対して通知するデータパケットを作成する。端末内通信プロトコルは、例えば、ISO7816に規定される通信プロトコルである。以下では、通信システム1で用いられる端末内通信プロトコルに規定されたデータパケットの内容について図3を用いて説明する。
図3は、第1の実施形態の通信システム1で用いられるデータパケットの例を示す図である。図3(a)は、ネットワークプロトコルに基づくデータパケットDP-1を模式的に示す図である。図3(b)は、端末内通信プロトコルに基づくデータパケットDP-2を模式的に示す図である。
図3(a)に示すように、ネットワークプロトコルに基づくデータパケットDP-1は、ヘッダ部H-1、データ部D-1、及びフッタ部F-1を備える。ヘッダ部H-1には、通信元や通信先を示す情報など通信に関する補足情報が、ネットワークプロトコルの規定に基づいて格納される。データ部D-1には、実際に通信される情報の内容を示す情報が格納される。フッタ部F-1には、例えば、通知内容が正しく通知されたか否かを確認するための情報等が格納される。例えば、データパケットDP-1がTCP/IPにおけるTCPパケットである場合、ヘッダ部H-1はTCPヘッダである。また、TCPパケットの場合、フッタ部F-1は存在しない。
なお、本実施形態においては、サーバ装置10から端末装置30に対して送信されるデータパケットには、データの通知先が示される。データの通知先は、例えば、データパケットに含まれるデータ部のデータが、端末装置30の制御チップ32に対して通知されたデータなのか、端末装置30の通信チップ40に対して通知されたデータなのかを示す情報である。例えば、サーバ制御部12の送信データ生成部120は、データパケットDP-1を作成する際に、ヘッダ部H-1の通信先を示す箇所に、端末装置30の制御チップ32を示す情報、又は、端末装置30に接続する通信チップ40を示す情報を格納することにより、データパケットDP-1の通知先を指定する。
図3(b)に示すように、端末内通信プロトコルに基づくデータパケットDP-2は、ヘッダ部H-2、データ部D-2、及びフッタ部F-2を備える。ヘッダ部H-2には、通信元や通信先を示す情報など通信に関する補足情報が格納される。データ部D-2には、通信チップに通知するコマンドの内容や、通信チップから応答されるレスポンスの内容を示す情報が格納される。フッタ部F-2には、例えば、通知内容が正しく通知されたか否かを確認するための情報等が格納される。端末内通信プロトコルが、ISO7816に規定されるプロトコルタイプT=1で規定される端末内通信プロトコルである場合、データパケットDP-2は、TPDU(transmission protocol data unit)である。また、TPDUのデータ部D-2は、APDU(Application Protocol Data Unit)である。TPDUの場合、データパケットDP-2は、3[byte]のヘッダ部H-2と、0[byte]~255[byte]の可変長のデータ部D-2と、1[byte]又は2[byte]のフッタ部F-2とにより構成される。ヘッダ部H-2は、NAD(node address byte)、PCB(protocol control byte)、及びLEN(length byte)のそれぞれ1バイトの情報で構成される。データ部D-2の情報量は、通知すべき情報(アプリケーション情報)の量に基づいて、所定の範囲内(0[byte]~255[byte])で変更される。データ部D-2の情報量は、例えば、ヘッダ部H-2のLENに格納された情報により示される。
なお、端末装置30からサーバ装置10に対して送信されるデータパケットについても、図3(a)のデータパケットDP-1に示す構成を有する。そして、本実施形態では、端末装置30からサーバ装置10に対して送信されたデータパケットには、データの通知元が示される。データの通知元は、データパケットに含まれるデータ部のデータが、端末装置30の制御チップ32から通知されたデータなのか、端末装置30の通信チップ40から通知されたデータなのかを示す情報である。例えば、端末装置30は、ヘッダ部H-1の通信元を示す箇所に、端末装置30の制御チップ32を示す情報、又は、端末装置30に接続する通信チップ40を示す情報を格納することにより、データパケットの通知元を指定する。
図2に戻り、サーバ制御部12は、サーバ装置10を統括的に制御する。サーバ制御部12は、送信データ生成部120と、通信チップ通信データ生成部121と、通信チップ通信データ解析部122とを備える。
送信データ生成部120は、サーバ装置10により受信されたデータパケットを、サーバ通信部11を介して取得し、取得したデータパケットに示されるデータの通知元を判定する。送信データ生成部120は、データパケットのヘッダ部の通知元を示す箇所に格納された情報を参照することにより、データの通知元が、制御チップ32であるか、または通信チップ40であるかを判定する。送信データ生成部120は、データの通知元が、通信チップ40である場合には、データパケットを、通信チップ通信データ解析部122に出力する。送信データ生成部120は、データの通知元が、制御チップ32である場合には、データパケットのデータ部を抽出し、抽出したデータ部の内容を解析し、解析した結果に応じた処理を行う。
また、送信データ生成部120は、ネットワークプロトコルの規定に基づき、サーバ装置10から端末装置30に対して送信するデータパケットを作成する。送信データ生成部120は、データの通知先が制御チップ32である場合、図3(a)に示すような、ネットワークプロトコルに基づくデータパケットを作成する。
送信データ生成部120は、データの通知先が通信チップ40である場合、通信チップ通信データ生成部121が作成したデータに基づいて、ネットワークプロトコルに基づくデータパケットを作成する。
通信チップ通信データ生成部121は、通信チップ通信情報記憶部130を参照して端末装置30が接続する通信チップ40が対応する端末内通信プロトコルを取得し、取得した端末内通信プロトコルの規定に基づき、サーバ装置10から通信チップ40に対して通知するデータパケットを作成する。通信チップ通信データ生成部121は、図3(b)のデータパケットDP-2に示すような、端末内通信プロトコルに対応したヘッダ部H-2、データ部D-2、及びフッタ部F-2を備えるデータパケットを作成する。以下では、通信チップ通信データ生成部121が作成したデータパケットを用いて、送信データ生成部120がネットワークプロトコルに基づくデータパケットを作成する方法について、図4を用いて説明する。
図4は、第1の実施形態のサーバ装置10が作成するデータパケットについて説明する図である。図4の上側の図は、図3(a)に相当するネットワークプロトコルの規定に基づくデータパケットDP-3である。図4の下側の図は、図3(b)に相当する端末内通信プロトコルの規定に基づくデータパケットDP-4である。
図4に示す通り、通信チップ通信データ生成部121は、図4の下側の図に示す端末内通信プロトコルの規定に従ったデータパケットDP-4を作成する。そして、送信データ生成部120は、図4の上側の図に示すように、データパケットDP-3のデータ部D-3に、通信チップ通信データ生成部121により作成されたデータパケットDP-4を格納し、データ部D-3にネットワークプロトコルの規定に基づくヘッダ部及びフッタ部を付与することにより、データパケットDP-3を作成する。
本実施形態では、サーバ装置10から端末装置30に対して送信するデータパケットDP-3について、データパケットから抽出したデータ部D-3をそのまま、通信チップ40に対して通知可能な状態、つまりデータパケットDP-4の形式とする。これにより、端末装置30が、ある通信プロトコルに基づくデータパケットを、異なる通信プロトコルに基づくデータパケットに変換する処理を省略可能とし、端末装置30の処理負荷を低減させる。
ところで、本実施形態では、端末装置30からサーバ装置10に対して送信されるデータパケットのうち、通知元が通信チップ40であるデータパケットについては、図4に示すデータパケットDP-3の構成を備える。つまり、通信チップ40からサーバ装置10に対して通知されるデータパケットのデータ部には、端末内通信プロトコルに基づくデータパケットDP-4(例えば、TPDU)が格納されている。
図2に戻り、通信チップ通信データ解析部122は、送信データ生成部120から通知元が通信チップ40であるデータパケットを取得する。通信チップ通信データ解析部122は、取得したデータパケットの内容を、端末内通信プロトコルの規定に従って解析する。
通信チップ通信データ解析部122は、データパケットの内容が、通信チップ40が対応する通信のプロトコルなど通信チップ40における通信に関する情報である場合、当該データを、記憶部13の通信チップ通信情報記憶部130に記憶させる。
記憶部13は、サーバ制御部12が動作するための各種プログラム、及びデータを記憶する。記憶部13は、通信チップ通信情報記憶部130を備える。通信チップ通信情報記憶部130は、端末装置30の通信チップ40の通信に関する情報、例えば、通信チップ40が対応する通信プロトコル等、を記憶する。
図5は、第1の実施形態の制御チップ32の構成例を示すブロック図である。
制御チップ32は、通信部320と、記憶部321と、制御部324とを備える。
通信部320は、通信モジュール31、及び通信チップ40の各々と通信を行う。
通信部320は、通信モジュール31、及び通信チップ40の各々により制御チップ32に対して出力されたデータを取得し、取得したデータを、受信データ記憶部322に記憶させる。また、通信部320は、通信モジュール31、及び通信チップ40の各々に対して、データを送信する。ここで、通信部320が通信モジュール31から取得するデータは、ネットワークプロトコルの規定に基づくデータパケットである。また、通信部320が通信チップ40から取得するデータは、端末内通信プロトコルの規定に基づくデータパケットである。なお、通信部320は、センサモジュール34とも通信を行う。通信部320は、例えば、シリアル通信によりセンサモジュール34と通信する。
記憶部321は、制御チップ32が動作するための各種プログラム、及びデータを記憶する。記憶部321は、受信データ記憶部322と、送信データ記憶部323とを備える。受信データ記憶部322は、制御チップ32がサーバ装置10等から受信したデータを記憶する。送信データ記憶部323は、制御チップ32がサーバ装置10等に対して送信するデータが記憶される。
制御部324は、制御チップ32を統括的に制御する。制御部324は、取得部325と、データ処理部326とを備える。
取得部325は、制御チップ32に対して出力されたデータを、受信データ記憶部322から取得する。取得部325は、取得したデータをデータ処理部326に出力する。
データ処理部326は、取得部325から取得したデータの通知元、及び通知先を判定する。データ処理部326は、例えば、取得したデータ(データパケット)のヘッダ部を参照することにより、通知元、及び通知先を判定する。
データ処理部326は、データの通知元がサーバ装置10で、且つデータの通知先が通信チップ40である場合、取得部325から取得したデータ(データパケット)のデータ部を抽出し、抽出したデータ部を、通信チップ40に出力する。データ処理部326は、例えば、送信データ記憶部323における通信チップ40への送信データを記憶させる所定の領域に、抽出したデータ部を記憶させることにより、通信部320を介して当該データ部を通信チップ40に出力する。
データ処理部326は、データの通知元がサーバ装置10で、且つデータの通知先が制御チップ32である場合、データパケットのデータ部を抽出し、抽出したデータ部の内容を解析し、解析した結果に応じた処理を行う。
データ処理部326は、データの通知元が通信チップ40で、且つデータの通知先がサーバ装置10である場合、通信チップ40からのデータ(データパケット)をデータ部に格納し、当該データ部にネットワークプロトコルの規定に基づくヘッダ部及びフッタ部を付与することにより、サーバ装置10に送信するデータパケットを作成する。データ処理部326は、作成したデータパケットを、通信モジュール31に出力する。データ処理部326は、例えば、送信データ記憶部323における通信モジュール31への送信データを記憶させる所定の領域に、抽出したデータ部を記憶させることにより、通信部320を介して当該データ部を通信モジュール31に出力する。
図6は、第1の実施形態の通信チップ40の構成例を示すブロック図である。
通信チップ40は、通信部400と、制御部410と、記憶部420とを備える。
通信部400は、制御チップ32と通信を行う。
通信部400は、制御チップ32からデータ(データパケット)を取得する。通信部400が取得するデータは、端末内通信プロトコルに基づくデータパケットである。通信部400は、取得したデータを、受信データ記憶部421に記憶させる。また、通信部400は、送信データ記憶部422に記憶されたデータを制御チップ32に対して送信する。ここで、通信部320が制御チップ32に対して送信するデータは、端末内通信プロトコルに基づくデータ(データパケット)である。
記憶部420は、通信チップ40が動作するための各種プログラム、及びデータを記憶する。記憶部420は、受信データ記憶部421と、送信データ記憶部422とを備える。受信データ記憶部421は、通信チップ40が制御チップ32から受信したデータを記憶する。送信データ記憶部422は、通信チップ40が制御チップ32に対して送信するデータが記憶される。
制御部410は、通信チップ40を統括的に制御する。制御部410は、例えば、プロトコル処理部411と、コマンド処理部412とを備える。
プロトコル処理部411は、通信チップ40により受信されたデータ、及び通信チップから出力するデータについて、端末内通信プロトコルに基づく処理を行う。具体的には、プロトコル処理部411は、受信データ記憶部421を参照し、通信チップ40により受信されたデータ(データパケット)を取得し、取得したデータパケットのデータ部をコマンド処理部412に出力する。また、プロトコル処理部411は、コマンド処理部412からのコマンドに対する処理結果を用いて、端末内通信プロトコルに従ったデータパケットを作成する。プロトコル処理部411は、作成したデータパケットを送信データ記憶部422に記憶させることにより、通信部400を介してデータパケットを制御チップ32に出力する。
コマンド処理部412は、プロトコル処理部411から取得したデータ部に含まれる命令(コマンド)を解釈し、コマンドに従った制御を行う。また、コマンド処理部412は、コマンドに対応する制御を行った結果の応答(レスポンス)を制御チップ32に出力する。
ここで、通信システム1の動作例を、図7~図9を用いて説明する。
図7~図9は、第1の実施形態の通信システム1における動作例を示すシーケンスチャートである。図7では、サーバ装置10と通信チップ40との間で通信方法を確立させる動作の例を示す。図8では、サーバ装置10と通信チップ40との間でデータの読み出しが行われる場合の動作の例を示す。図9では、サーバ装置10と通信チップ40との間でデータの書き込みが行われる場合の動作の例を示す。
なお、通信システム1において、サーバ装置10と制御チップ32と間におけるデータの送受信には通信モジュール31が介在するが、図7~図9では、通信モジュール31の記載を省略している。
図7に示すように、まず、制御チップ32は、ユーザ操作により端末装置30の電源が投入されるなどすると、起動する(ステップS101)。そして、制御チップ32は、接続する通信チップ40に対して、起動又はリセットを命令するコマンドを出力する(ステップS102)。通信チップ40は、起動又はリセットを行った結果の応答を示すリセット応答データを作成する(ステップS103)。通信チップ40は、作成した応答データを制御チップ32に出力する(ステップS104)。リセット応答データは、例えば、ISO7816-3のATR(Answer To Reset)である。この場合、リセット応答データには、通信チップ40が対応するプロトコルの準拠規格等の情報が含まれる。
制御チップ32は、通信チップ40から受け取った応答データを用いて、ネットワークプロトコルに従ったデータパケットを作成する(ステップS105)。制御チップ32は、作成したデータパケットを送信データとし、サーバ装置10に初期応答データ(ATR、Answer To Reset)を送信する(ステップS106)。
サーバ装置10は、制御チップ32から受信したデータから、ネットワークプロトコルに基づいてネットワークプロトコルにおけるデータパッケトのデータ部を抽出する。そして、サーバ装置10は、抽出したデータ部から、初期応答データを抽出する(ステップS107)。サーバ装置10は、抽出した初期応答データから通信チップ40が対応するプロトコルの準拠規格等、通信に関する情報を取得する(ステップS108)。サーバ装置10は、端末装置30に、通信チップ40と取得した通信チップ40の通信に関する情報とを対応付けて、通信チップ通信情報記憶部130に記憶させる(ステップS109)。なお、通信を開始する場合において、最初に制御チップ32からサーバ装置10に送信されるデータは、初期応答用のデータ(ATR)が用いられる。初期応答用のデータ(ATR)は、「ヘッダ、データ、フッタ」という図3(a)に示すようなデータ構造と異なる構造である。
サーバ装置10は、取得した情報に基づいて、以降の通信チップ40との通信において使用するプロトコルパラメータ(準拠する端末内通信プロトコルの規格やデータを分割して送受する際の分割するデータのサイズ等)を決定し、決定した内容を通信チップ40に通知する通知データを作成する(ステップS110)。通知データは、例えば、ISO7816-4のPPS(Protocol Parameter Selection)要求コマンドである。通知データは、端末内通信プロトコルに従ったデータパケットとして作成される。そして、サーバ装置10は、作成した通知データをデータ部とし、データ部にネットワークプロトコルにおけるヘッダ部を付与することにより、制御チップ32に対して送信する送信データを作成する(ステップS111)。サーバ装置10は、送信データを、通信チップ40に対して送信する(ステップS112)。
制御チップ32は、サーバ装置10から通信チップ40に対して送信された送信データを取得し、取得したデータから、ネットワークプロトコルに従ってヘッダ部を取り除くことにより、データ部を取得する(ステップS113)。制御チップ32が取得したデータ部は、サーバ装置10により作成された通信チップ40に対して通知する通知データである。
制御チップ32は、取得したデータ部を、プロトコル変換処理を行うことなく、そのまま通信チップ40に出力する(ステップS114)。通信チップ40のプロトコル処理部411は、制御チップ32から取得したデータから端末内通信プロトコルに基づく処理を行い、データに含まれるデータ部(アプリケーション情報、つまりコマンドの内容)を取得する(ステップS115)。プロトコル処理部411は、データ部の内容を、コマンド処理部412に出力する(ステップS116)。コマンド処理部412は、コマンドに基づく処理を行う(ステップS117)。
なお、図7では省略しているが、ステップS116において、コマンド処理部412は、コマンドに基づく処理を行うと、ステップS104と同様に、その応答データを作成しプロトコル処理部411に出力する。以降、ステップS105~S108と同様な手順を経て、コマンド処理部412により作成された応答データが、サーバ装置に取得されて解釈される。
図8に示すように、サーバ装置10と通信チップ40との間でデータの読み出しが行われる場合、サーバ装置10は、通信チップ40に対して読出しコマンドを作成する(ステップS201)。サーバ装置10は、作成した読出しコマンドを用いて、ネットワークプロトコルに従った送信データを作成する(ステップS202)。サーバ装置10は、送信データを送信する(ステップS203)。制御チップ32は、送信データを取得し、取得したデータからデータ部(読出しコマンド)を取得し、取得した読出しコマンドを通信チップ40に出力する(ステップS204)。通信チップ40のプロトコル処理部411は、読出しコマンドからデータ部(読出しコマンドの内容、つまり読出すデータの内容)を取得して、コマンド処理部412に出力する(ステップS205)。
コマンド処理部412は、プロトコル処理部411からの読出し内容に従って、データを読み出す処理を行う(ステップS206)。コマンド処理部412は、読み出したデータをプロトコル処理部411に出力する(S207)。
プロトコル処理部411は、コマンド処理部412から読出しデータを取得し、取得したデータを用いてレスポンスデータ作成する(ステップS208)。プロトコル処理部411は、読出しデータが、端末内通信プロトコルに従って送信できるデータよりも大きい容量である場合、読出しデータを複数のレスポンスデータに分割して送信する。プロトコル処理部411は、分割した読出しデータが含まれるレスポンスデータ(1)を制御チップ32に出力する(ステップS209)。
制御チップ32は、通信チップ40から取得したレスポンスデータ(1)をネットワークプロトコルに対応させて、サーバ装置10に出力する(ステップS210)。
サーバ装置10は、制御チップ32からのレスポンスデータ(1)の内容を解釈する(ステップS211)。サーバ装置10は、制御チップ32からの読出しデータには続きがあると認識すると、残りの読出しデータを通信チップ40に対して要求する続きデータ要求コマンドを作成する(ステップS212)。サーバ装置10は作成した要求コマンドをネットワークプロトコルに対応させた送信データを作成し(ステップS213)、制御チップ32に対して送信する(ステップS214)。
制御チップ32は送信データを取得し、取得たデータのデータ部(続きデータ要求コマンド)を通信チップ40に対して出力する(ステップS215)。通信チップ40のプロトコル処理部411は、残りの読出しデータが含まれるレスポンスデータ(2)を作成し(ステップS216)、制御チップ32に出力する(ステップS217)。
制御チップ32は、通信チップ40から取得したレスポンスデータ(2)をネットワークプロトコルに対応させて、サーバ装置10に出力する(ステップS218)。
サーバ装置10は、制御チップ32からのレスポンスデータ(2)の内容を解釈し(ステップS219)、読出しデータが揃ったと認識すると、分割されて通知された読出しデータを結合する(ステップS220)。
なお、図8では、読出しデータが二つに分割されて通知される場合を例示して説明したが、読出しデータの容量に応じて一度に通知されてもよいし、三つ以上に分割されて通知されてもよい。
図9に示すように、サーバ装置10と通信チップ40との間でデータの書き込みが行われる場合、サーバ装置10は、通信チップ40に対して書込みコマンド(1)を作成する(ステップS301)。サーバ装置10は、作成した書込みコマンドを用いて、ネットワークプロトコルに従った送信データを作成する(ステップS302)。サーバ装置10は、送信データを送信する(ステップS303)。
制御チップ32は、送信データを取得し、取得したデータからデータ部(書込みコマンド(1))を取得し、取得した書込みコマンド(1)を通信チップ40に出力する(ステップS304)。通信チップ40のプロトコル処理部411は、書込みコマンド(1)からデータ部(書込みコマンドの内容、つまり書込むデータの内容)を取得し、書込むデータが分割されている場合には、サーバ装置10に対して残りの書き込みデータを要求する続きデータ要求レスポンスを作成する(ステップS305)。プロトコル処理部411は、作成した要求レスポンスを制御チップ32に出力する(ステップS306)。
制御チップ32は、通信チップ40から取得した要求レスポンスをネットワークプロトコルに対応させて、サーバ装置10に出力する(ステップS307)。
サーバ装置10は、制御チップ32からの要求レスポンスの内容を解釈し(ステップS308)、残りの書込みデータを含む書込みコマンド(2)を作成する(ステップS309)。サーバ装置10は作成した書込みコマンド(2)をネットワークプロトコルに対応させた送信データを作成し(ステップS310)、制御チップ32に対して送信する(ステップS311)。
制御チップ32は、送信データを取得し、取得したデータからデータ部(書込みコマンド(2))を取得し、取得した書込みコマンド(2)を通信チップ40に出力する(ステップS312)。通信チップ40のプロトコル処理部411は、書込みコマンド(2)からデータ部(書込みコマンドの内容、つまり書込むデータの内容)を取得し、分割して通知された書込みデータが揃ったことを認識した場合には、書込みデータを結合する(ステップS313)。プロトコル処理部411は、結合した書込みデータを、コマンド処理部412に出力する(ステップS314)。
コマンド処理部412は、プロトコル処理部411から取得したデータを書き込む処理を行い(ステップS315)、プロトコル処理部411に対して書込み結果を出力する(ステップS316)。
プロトコル処理部411は、コマンド処理部412からの書込み結果に基づいて、書き込み要求に対するレスポンスを作成する(ステップS317)。プロトコル処理部411は、作成したレスポンスを制御チップ32に出力する(ステップS318)。制御チップ32は、通信チップ40から取得したレスポンスをネットワークプロトコルに対応させて、サーバ装置10に出力する(ステップS319)。サーバ装置10は、制御チップ32からのレスポンスの内容を解釈する(ステップS320)。
なお、図9では、書込みデータが二つに分割されて通知される場合を例示して説明したが、書込みデータの容量に応じて一度に通知されてもよいし、三つ以上に分割されて通知されてもよい。
(実施形態の変形例)
次に、実施形態の変形例について説明する。本変形例では、サーバ装置10が端末装置30に送信する一つのデータパケットに、通信チップ40との間で通信するデータパケットを複数含める点において、上記実施形態と相違する。
図10は、実施形態の変形例の通信システム1Aで用いられるデータパケットの例を示す図である。図10(a)は、ネットワークプロトコルに基づくデータパケットDP-5を模式的に示す図である。図10(b)は、端末内通信プロトコルに基づくデータパケットDP-6、DP-7を模式的に示す図である。
図10に示す通り、通信チップ通信データ生成部121は、図10の下側の図に示す端末内通信プロトコルの規定に従ったデータパケットDP-6、及びDP-7を作成する。そして、送信データ生成部120は、図10の上側の図に示すように、データパケットDP-5のデータ部D-5に、通信チップ通信データ生成部121により作成されたデータパケットDP-6及びDP-7を両方とも格納し、データ部D-5にネットワークプロトコルの規定に基づくヘッダ部及びフッタ部を付与することにより、データパケットDP-5を作成する。
本変形例では、サーバ装置10から端末装置30に対して送信するデータパケットDP-5について、そのデータ部D-5に、通信チップ40が対応する端末内通信プロトコルに対応する、複数のデータパケットDP-6、及びDP-7を格納する。これにより、サーバ装置10は、通信チップ40に対して通知するデータを端末装置30に送信する際の通信回数を減らすことができる。
サーバ装置10からデータパケットDP-5を受信した端末装置30は、通信モジュール31を介して、制御チップ32にデータパケットDP-5を取得させる。制御チップ32は、データパケットDP-5のデータ部を抽出することにより、複数のデータパケットDP-6、及びDP-7を取得する。制御チップ32は、取得した複数のデータパケットのうち一つのデータパケットを、順に、通信チップ40に送信する。例えば、制御チップ32は、まずデータパケットDP-6を通信チップ40に送信し、通信チップ40からレスポンスデータによる応答を受信したら、次のデータパケットDP-7を通信チップ40に送信する。
なお、図10では、データパケットDP-5に、二つのデータパケットDP-6、及びデータパケットDP-7が実装された場合を例示して説明したが、これに限定されない。ネットワークプロトコルのデータ部に、三以上の端末内通信プロトコルのデータパケットが含まれてもよい。
以上説明したように、実施形態のサーバ装置10は、端末装置30と通信チップ40との間で通信するプロトコルである端末内通信プロトコル(第1プロトコル)に対応したデータパケット(第1パケット)を生成する通信チップ通信データ生成部121と、データパケット(第1パケット)がデータ部に格納されネットワークプロトコル(第2プロトコル)に対応したデータパケット(第2パケット)を生成する送信データ生成部120と、作成したデータパケット(第2パケット)をネットワークプロトコルに従って端末装置30に送信するサーバ通信部11(送信部)とを備える。
これにより、実施形態のサーバ装置10は、端末装置30がネットワークプロトコルによりサーバ装置10と通信し、端末内通信プロトコルにより通信チップ40と通信する場合でも、端末装置30の制御チップ32の処理負荷を増大させることなく、サーバ装置10と通信チップ40との間で相互に通信することが可能となる。サーバ装置10は、通信チップ通信データ生成部121により通信チップ40と通信するデータパケットを作成させることができ、送信データ生成部120により、通信チップ通信データ生成部121により作成されたデータパケットをネットワークプロトコルに対応させることができる。端末装置30により受信されたデータパケットのデータ部の内容が、端末内通信プロトコルに対応したものであるため、端末装置30は、サーバ装置10から受信したデータパケットを端末内通信プロトコルに対応させるための処理を行う必要がない。つまり、端末装置30に、互いに異なる通信プロトコルにより通信を行うサーバ装置10と通信チップ40とが接続されている場合でも、サーバ装置10と通信チップ40と間の通信を行うために、制御チップ32を処理能力の高い高価なチップとしたり、メモリ容量を増加させたりする必要がない。
また、実施形態のサーバ装置10は、端末装置30から、ネットワークプロトコルに対応したデータパケット(第3パケット)を受信するサーバ通信部11(受信部)と、データパケット(第3パケット)のデータ部を、端末内通信プロトコルに従って解析する通信チップ通信データ解析部122とを更に備える。
これにより、実施形態のサーバ装置10は、通信チップ通信データ解析部122により端末装置30から送信されたデータパケットのデータ部を端末内通信プロトコルに従って解析することができる。これにより、サーバ装置10に対してデータを送信する端末装置30は、端末装置30が通信チップ40から受信したデータをサーバ装置10に対して送信する場合に、通信チップ40から端末装置30に対して通知されたデータパケットの内容を解析する処理を行う必要がない。尚且つ、通信チップ40から端末装置30に対して通知されたデータパケットの内容を解析する必要がないため、端末装置30は、解析するために必要な情報を記憶させておく必要がない。すなわち、通信システム1(1A)における端末装置30の処理負荷、及びメモリ容量が増大することを抑制することができ、制御チップ32を処理能力の高い高価なチップとしたり、メモリ容量を増加させたりする必要がない。
また、実施形態のサーバ装置10は、端末装置30から送信された通信チップ40の通信に関する情報に基づいて、端末装置30に、通信チップ40及び通信チップ40の通信に関する情報(例えば、通信チップ40が対応する通信プロトコル)を対応付けて記憶する通信チップ通信情報記憶部130を更に備え、通信チップ通信データ生成部121は、通信チップ通信情報記憶部130に記憶された通信チップ40が対応する通信プロトコルに基づいて、データパケット(第1パケット)を生成する。
これにより、実施形態のサーバ装置10は、通信先の端末装置30が備える通信チップ40に対応した通信プロトコルにより、当該通信チップ40に通知するデータパケットを生成することが可能となる。また、端末装置30に接続させる通信チップ40が変更された場合に、変更前後の通信チップ40が対応する通信プロトコルが互いに異なる場合であっても、変更後の通信チップ40に対応するデータパケットを生成することができ、サーバ装置10が、通信チップ40との通信を継続させることができる。
また、実施形態のサーバ装置10では、端末内通信プロトコルは、ISO7816に準拠する通信プロトコルである。これにより、実施形態のサーバ装置10は、ISO7816の規定に従ったコマンドを用いて、通信チップ40と通信することが可能となる。こため、サーバ装置10は、通信チップ40がリセットされた際に通知されるリセット応答データ(例えば、ISO7816のATR)により、通信チップ40が対応するプロトコル等の情報を取得することができる。また、サーバ装置10は、ATRの内容に基づいて、プロトコルパラメータを決定し、決定した内容をコマンド(例えば、ISO7816のPPS)により通信チップ40に対して通知することができ、サーバ装置10と通信チップ40との間で規定に従った通信を行うことが可能となる。
また、実施形態の端末装置30は、通信チップ40との間で通信するプロトコルである端末内通信プロトコルに対応したデータパケット(第1パケット)を、通信チップ40から受信し、受信したデータパケットがデータ部に格納されネットワークプロトコルに対応したデータパケット(第2パケット)を作成する制御チップ32(制御部)とデータパケット(第2パケット)をネットワークプロトコルに従ってサーバ装置10に送信する通信モジュール31(送信部)とを備える。これにより、実施形態の端末装置30は、通信チップ40により通知されたデータパケットを、そのままネットワークプロトコルに従ったデータパケットのデータ部に格納することができる。このため、端末装置30は、通信チップ40により通知されたデータパケットの内容を解釈することなく、処理負荷を抑制することが可能となる。
なお、本発明における通信システム1(1A)の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませて実行することにより処理を行なってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1、1A…通信システム、10…サーバ装置、11サーバ通信部、12…サーバ制御部、120…送信データ生成部、121…通信チップ通信データ生成部、122…通信チップ通信データ解析部、20…通信ネットワーク、30…端末装置、40…通信チップ。

Claims (8)

  1. 端末装置と通信チップとの間で通信するプロトコルである第1プロトコルに対応した第1パケットを生成する通信チップ通信データ生成部と、
    前記第1パケットがデータ部に格納され前記第1プロトコルとは異なる第2プロトコルに対応した第2パケットを生成する送信データ生成部と、
    前記第2パケットを前記第2プロトコルに従って前記端末装置に送信するサーバ通信部と
    前記端末装置から送信された情報に基づいて、前記通信チップが対応する通信プロトコルを示す情報を通信チップ通信情報記憶部に記憶させる通信チップ通信データ解析部
    を備え
    前記通信チップ通信データ生成部は、前記通信チップ通信情報記憶部に記憶された前記通信チップが対応する通信プロトコルを示す情報に基づいて、前記第1パケットを生成する
    ことを特徴とするサーバ装置。
  2. 前記サーバ通信部は、前記端末装置から、前記第2プロトコルに対応した第3パケットを受信
    前記通信チップ通信データ解析部は、前記第3パケットのデータ部を、前記第1プロトコルに従って解析す
    ことを特徴とする請求項1に記載のサーバ装置。
  3. 前記送信データ生成部は、複数の前記第1パケットがデータ部に格納された前記第2パケットを生成する
    ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のサーバ装置。
  4. 前記第1プロトコルは、ISO7816に準拠する通信プロトコルである
    ことを特徴とする請求項1から請求項のいずれか一項に記載のサーバ装置。
  5. 通信チップと通信する端末装置であって、
    前記通信チップが対応する通信プロトコルを示す情報をサーバ装置に送信し、前記通信チップとの間で通信するプロトコルである第1プロトコルに対応した第1パケットがデータ部に格納され前記第1プロトコルとは異なる第2プロトコルに対応した第2パケットを前記サーバ装置から受信する信部と、
    前記信部により受信された前記第2パケットから前記第1パケットを抽出し、抽出した前記第1パケットを前記通信チップに出力する制御部と
    を備えることを特徴とする端末装置。
  6. 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のサーバ装置と、
    請求項5に記載の端末装置と
    を備えることを特徴とする通信システム。
  7. 通信チップ通信データ生成部が、端末装置と通信チップとの間で通信するプロトコルである第1プロトコルに対応した第1パケットを生成する工程と、
    送信データ生成部が、前記第1パケットがデータ部に格納され前記第1プロトコルとは異なる第2プロトコルに対応した第2パケットを生成する工程と、
    サーバ通信部が、前記第2パケットを前記第2プロトコルに従って前記端末装置に送信する工程と
    通信チップ通信データ解析部が、前記端末装置から送信された情報に基づいて、前記通信チップが対応する通信プロトコルを示す情報を通信チップ通信情報記憶部に記憶させる工程と
    を有し、
    前記通信チップ通信データ生成部は、前記通信チップ通信情報記憶部に記憶された前記通信チップが対応する通信プロトコルを示す情報に基づいて、前記第1パケットを生成する
    する通信方法。
  8. コンピュータに、
    端末装置と通信チップとの間で通信するプロトコルである第1プロトコルに対応した第1パケットを生成する工程と、
    前記第1パケットがデータ部に格納され前記第1プロトコルとは異なる第2プロトコルに対応した第2パケットを生成する工程と、
    前記第2パケットを前記第2プロトコルに従って前記端末装置に送信する工程と
    前記端末装置から送信された情報に基づいて、前記通信チップが対応する通信プロトコルを示す情報を通信チップ通信情報記憶部に記憶させる工程と、
    を実行させ
    前記第1パケットを生成する工程では、前記通信チップ通信情報記憶部に記憶された前記通信チップが対応する通信プロトコルを示す情報に基づいて、前記第1パケットを生成する
    プログラム。
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