JP7438676B2 - 無線通信装置およびその制御方法 - Google Patents
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Description
ユーザがコンフィギュレータおよびエンローリのUIを操作し、通信パラメータ設定アプリケーションを起動すると、コンフィギュレータとエンローリはブートストラップ処理を開始する。また、エンローリは周囲のAPを検出するために無線LANを用いたスキャンを開始する。ブートストラップ処理では、エンローリは、公開鍵やMACアドレス等のDPP認証処理で必要となるブートストラップ情報を送信する。ブートストラップ情報は、BLEを用いてアドバタイジングパケットにより送信される。コンフィギュレータは、このアドバタイジングパケットを受信し、ブートストラップ情報を取得する。そして、コンフィギュレータは、得られたブートストラップ情報に基づいて、エンローリに無線LANでDPP Authentication Request(認証要求)を送信し、エンローリと無線LAN接続する。その後、コンフィギュレータは、エンローリからAPリストを無線LANで受信し、ユーザが選択したAPの通信パラメータをエンローリに送信する。
なお、コンフィギュレータでスキャンを行えば、エンローリの消費電力を低減することができるが、コンフィギュレータとエンローリの無線LAN対応チャンネルが異なる場合、ユーザ利便性が低くなる。例えば、コンフィギュレータは2.4GHzおよび5GHzに対応しているが、エンローリが2.4GHzにしか対応していない場合がある。この場合、コンフィギュレータはエンローリが無線LANを用いて接続できない5GHzで動作しているAPを含むAPリストを表示することになる。このため、ユーザが誤ってエンローリが無線LANを用いて接続できない5GHzで動作しているAPを選択してしまうことが有り得る。
本実施形態では、IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers,Inc.)802.11シリーズとBLE(Bluetooth Low Energy)に準拠した通信システムを用いた例について説明する。BLEは、低消費電力で近距離の通信を行うことができる。なお、本発明はIEEE802.11シリーズに準拠した無線LANやBLE以外の無線通信方式においても適用可能である。
図1は、本実施形態に係る通信システム10の構成を示している。
通信システム10は、カメラ20と、スマートフォン30と、AP303、304、305、306とを含む。以下では、AP303~306が形成するネットワークに、カメラ20を参加させる場合の処理について説明する。カメラはバッテリ駆動機器であるとする。
スマートフォン30は、DPPで規定されるコンフィギュレータとして動作し、AP303~306に接続するための情報をカメラ20に提供する。カメラ20は、DPPで規定されるエンローリとして動作する。本実施形態では、AP303~306のSSID(Service Set Identifier)をSSID_AP303~306とする。
通信システム10の通信装置(カメラ20、スマートフォン30およびAP303~306)のハードウェア構成について図2を用いて説明する。
図2に示すように、通信装置101は、制御部102と、記憶部103と、無線LAN通信部104、BLE通信部105と、無線LAN通信用アンテナ106と、BLE通信用アンテナ107と、表示部108と、入力部109と、撮影部110とを有する。通信装置101は無線通信装置である。
制御部102は、記憶部103に記憶される制御プログラムを実行することにより通信装置101全体を制御する。制御部102は例えば1つまたは複数のプロセッサ(例えば、CPUまたはMPU)により構成される。CPUは、Central Processing Unitの略である。MPUはMicro Processing Unitの略である。なお、カメラ20又はスマートフォン30の制御部102が、記憶部103に記憶される制御プログラムを実行することにより、後述する図4や図5のフローチャートが実行される。
BLE通信部105はBLEに準拠した無線通信を行う。BLE通信部105は、BLE通信を行うためのアンテナ107を有する。BLE通信部105は、無線LAN通信部104より消費電力が小さい。つまり、BLE通信部105は、無線LAN通信部104より低消費電力で動作可能である。
なお、本実施形態では、通信装置101は無線LAN通信用アンテナ106とBLE通信用アンテナ107を備えるとしたが、RFスイッチをさらに備え、2つのアンテナ106、107を共用する構成にしてもよい。RFはRadio Frequencyの略である。
撮影部110は、撮像素子、レンズ等により構成され、静止画(写真)や動画の撮影を行う。
なお、図2に示した構成は一例であり、通信装置101は、その他のハードウェア構成を有してもよい。例えば通信装置101がプリンタである場合には、図2に示す構成の他に、印刷部を有していてもよい。また、通信装置101がAP303~306である場合には、表示部108や撮影部110は備えていなくてもよい。
図3は、通信装置101のソフトウェア機能構成の一例を示している。本実施形態において、通信装置101の各機能ブロック(202~210)は、それぞれ記憶部103にプログラムとして記憶され、制御部102によって当該プログラムが実行されることにより当該機能が実施される。制御部102は、制御プログラムに従って、各ハードウェアの制御、および、情報の演算や加工を行うことで各機能を実現する。
無線LANパケット送信部206および無線LANパケット受信部207は、上位レイヤの通信プロトコルを含むあらゆるパケットの送受信を制御する。また、無線LANパケット送信部206および無線LANパケット受信部207は、対向装置との間でIEEE802.11規格に準拠したパケットの送信および受信を行うために無線LAN通信部104を制御する。
なお、通信装置101がAP303~306である場合には、通信装置101は、BLEパケット送信部203と、BLEパケット受信部204と、BLE通信機能制御部205とを備えていなくてもよい。
<エンローリの処理フロー>
図4は、エンローリとして機能するカメラ20が行う処理を示すフローチャートである。SはStepの略である。
図4のS401において、ユーザがカメラ20の入力部109を操作し、通信パラメータ設定アプリケーションを起動する。通信パラメータ設定アプリケーションが起動されると、カメラ20は、S402において、BLE通信部105を起動する。
AUX_SCAN_REQは、アドバタイジングパケット送信元に対して、AUX_SCAN_RSPを要求するためのパケットである。DPPで規定されるコンフィギュレータは、ADV_EXT_INDを受信できないとき、AUX_SCAN_REQを送信し、エンローリは、AUX_SCAN_REQを受信した場合、AUX_SCAN_RSPにブートストラップ情報を含ませて送信を行うことが規定されている。
なお、図4ではS404の判定結果がNoの場合、S404を繰り返すとしたが、スマートフォン30からAUX_SCAN_REQを所定時間内に受信できない場合、カメラ20はアプリケーションを終了するタイムアウト処理を行うようにしてもよい。つまり、S404の判定結果がNoである状態が所定時間続く場合には、S404からENDに進むようにしてよい。
S406において、カメラ20は、スマートフォン30にAUX_SCAN_RSPを送信する。ここで、カメラ20は、DPP認証処理に必要となる公開鍵やMACアドレスの他に、カメラ20の無線LAN通信部104が対応しているチャンネルリストをAUX_SCAN_RSPに含ませて送信を行う。なお、当該チャンネルリストは、カメラ20の無線LAN通信部104が対応しているチャンネルを示す任意の形式(リスト以外の形式)の情報に置換してもよい。
図5は、コンフィギュレータとして機能するスマートフォン30が行う処理を示すフローチャートである。
図5のS501において、ユーザがスマートフォン30の入力部109を操作し、通信パラメータ設定アプリケーションを起動する。通信パラメータ設定アプリケーションが起動されると、スマートフォン30は、S502において無線LAN通信部104を起動する。
無線LANスキャンが完了すると、スマートフォン30は、S504においてBLE通信部105を起動する。
S506において、スマートフォン30はカメラ20にAUX_SCAN_REQを送信する。スマートフォン30のS506の動作の結果、カメラ20ではS405とS406の処理が実行され、カメラ20からスマートフォン30にAUX_SCAN_RSPが送信される。
S507において、スマートフォン30は、カメラ20からAUX_SCAN_RSPを受信する。そして、スマートフォン30は、AUX_SCAN_RSPに含まれるチャンネルリストから、カメラ20が対応しているチャンネルを把握する。
APリストを表示部108に表示する際、スマートフォン30は、S507で取得したカメラ20のチャンネルリストから、カメラ20が接続可能なチャンネルで動作しているAPのみを表示するようにしてもよい。つまり、検出したAPの全てを表示するのではなく、その一部を表示するようにしてもよい。例えば、カメラ20が2.4GHzのみ対応している場合には、5GHzで動作しているAPはリスト表示せず、2.4GHzで検出されたAPのみをリスト表示するようにしてもよい。このような表示にすることで、コンフィギュレータとエンローリの無線LAN対応チャンネルが異なる(コンフィギュレータが2.4GHzと5GHzに対応している一方で、エンローリが2.4GHzのみに対応している)場合であっても、エンローリが無線LAN接続できない5GHzのAPをAPリストに表示しないことになる。このため、ユーザが誤って5GHzのAP(エンローリが無線LAN接続できないAP)を選択してしまうことはない。
また、スマートフォン30は、DPPを用いてカメラ20に通信パラメータを提供可能なAPのみを選択して表示するようにしてもよい。
また、スマートフォン30は、DPPを用いてカメラ20に通信パラメータを提供可能、かつ自身が管理装置リストに登録されていることが既知のAPのみを表示するようにしてもよい。
なお、スマートフォン30は、表示可能なAPが1台のみの場合は、S508はスキップするようにしてもよい。
S510において、スマートフォン30は、取得したブートストラップ情報に含まれる公開鍵に対するハッシュ値を計算することにより、識別情報を生成し、当該識別情報を含めたDPP認証要求を送信する。その後、DPP認証要求をカメラ20が受信し(S408)、カメラ20からDPP認証応答がスマートフォン30に送信される(S409)。そして、スマートフォン30は、DPP認証応答に含まれる情報に基づいて、認証処理と共通鍵の生成処理を行う。スマートフォン30は認証処理に成功すると、認証に成功したことを示すDPP Authentication Confirmをカメラ20に送信し、DPP認証処理を終了する。
図6は、カメラ20とスマートフォン30の動作の一例を示すシーケンス図である。
カメラ20は、通信パラメータ設定アプリケーションの起動後、BLE通信部105を起動し(S402)、ADV_EXT_IND601の送信を開始する(S403)。一方、スマートフォン30は、通信パラメータ設定アプリケーションの起動後、無線LAN通信部104を起動し(S502)、スキャン処理を実行する(S503)。その後、スマートフォン30は、BLE通信部105を起動し(S504)、カメラ20からADV_EXT_IND601を受信すると(S505)、AUX_SCAN_REQ602をカメラ20に送信する(S506)。カメラ20は、AUX_SCAN_REQ602を受信すると(S404)、無線LAN通信部104を起動する(S405)。すなわち、カメラ20は、スマートフォン30から送信されるAUX_SCAN_REQ602を、無線LAN通信部104の起動トリガとして使用する。
図7は、DPPで規定される標準的な動作シーケンスを示しており、図7の動作シーケンスは、図6に示した本実施形態の動作シーケンスとは異なる。図7において、カメラ200は、通信パラメータ設定アプリケーションを起動すると、ADV_EXT_IND701とAUX_ADV_IND702の送信を開始する。スマートフォン300は、AUX_ADV_IND702を受信すると、ブートストラップ情報に基づいてDPP認証要求703をカメラ200に送信する。DPPでは、カメラ200とスマートフォン300の間において、AUX_ADV_IND702の受信確認を行うシーケンスは規定されておらず、カメラ200はスマートフォン300がDPP認証要求703を送信するタイミングを知ることはできない。従って、カメラ200は、DPP認証要求703を受信するためには、例えばADV_EXT_IND701を送信する前に無線LAN通信部104を起動し(704)、受信アイドル状態としておく必要がある。受信アイドル状態において、カメラ200では大きな電力消費が生じる。
カメラ20の無線LAN通信部104が起動された後(S405)、カメラ20はスマートフォン30にAUX_SCAN_RSP603を送信し(S406)、BLE通信部105を停止する(S407)。スマートフォン30は、カメラ20からAUX_SCAN_RSP603を受信する(S507)。
その後、スマートフォン30はカメラ20にDPP認証要求を送信し(S510)、カメラ20はDPP認証要求604を受信する(S408)。
以上のように本実施形態によれば、カメラ20(エンローリ)は、所定範囲内にあるAPを検出するためのスキャン処理を実行しない。従って、カメラ20の消費電力を低減することができる。
また、本実施形態によれば、カメラ20は、スマートフォン30から送信されるAUX_SCAN_REQ602を受信するまで、無線LAN通信部104を起動しないので、カメラ20の無線LAN通信部104の受信アイドル時間を短縮することができる。従って、カメラ20の消費電力を低減することができる。
さらに、カメラ20が接続可能なAPリストをスマートフォン30(コンフィギュレータ)に表示することができるため、ユーザ利便性を高めることができる。
図4のS408の判定結果がNoの場合や図5のS505の判定結果がNoの場合も、アプリケーションを終了するタイムアウト処理を行うようにしてもよい。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (10)
- 第1の無線通信と、前記第1の無線通信よりも低消費電力で通信可能な第2の無線通信とを実行可能な無線通信装置であって、
他の無線通信装置が前記第1の無線通信を行う際に使用することができるチャネルを示す情報を、前記第2の無線通信によって前記他の無線通信装置から受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された情報に基づいて、前記チャネルで前記第1の無線通信のネットワークを構築する装置を表示する表示手段と、
前記表示された装置の中から、ユーザによって選択された第1の無線通信のネットワークを構築する選択装置に接続するために必要な通信パラメータを前記第1の無線通信によって前記他の無線通信装置に送信する送信手段と、を有する、
ことを特徴とする無線通信装置。 - 前記無線通信装置は、バッテリ駆動機器であることを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。
- 前記無線通信装置は、Device Provisioning Protocol(DPP)で規定されるコンフィギュレータとして動作することを特徴とする請求項1または2に記載の無線通信装置。
- 他の無線通信装置が無線通信において使用することができるチャネル情報と、公開鍵とを取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された情報に基づいて、無線通信のネットワークを構築する装置を表示する表示手段と、
前記取得手段によって取得された公開鍵に基づいて認証要求を前記他の無線通信装置に送信する送信手段と、
前記認証要求に基づく認証処理に成功した場合、前記表示された装置の中から、ユーザによって選択された無線通信のネットワークを構築する装置に接続するための通信パラメータを前記他の無線通信装置に提供する提供手段と、
を有することを特徴とする無線通信装置。 - 前記無線通信装置は、Device Provisioning Protocol(DPP)で規定されるコンフィギュレータとして動作することを特徴とする請求項4に記載の無線通信装置。
- 前記送信手段は、前記無線通信装置上でユーザ操作を受け付けると前記認証要求を送信することを特徴とする請求項4または5に記載の無線通信装置。
- スキャン処理を行うことにより、周囲のネットワークを構築する装置を検出する検出手段をさらに有することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の無線通信装置。
- 第1の無線通信と、前記第1の無線通信よりも低消費電力で通信可能な第2の無線通信とを実行可能な無線通信装置の制御方法であって、
他の無線通信装置が前記第1の無線通信を行う際に使用することができるチャネルを示す情報を、前記第2の無線通信によって前記他の無線通信装置から受信し、
前記受信された情報に基づいて、前記チャネルで前記第1の無線通信のネットワークを構築する装置を表示し、
前記表示された装置の中から、ユーザによって選択された第1の無線通信のネットワークを構築する選択装置に接続するために必要な通信パラメータを前記第1の無線通信によって前記他の無線通信装置に送信することを特徴とする制御方法。 - 通信装置の制御方法であって、
他の無線通信装置が無線通信において使用することができるチャネル情報と、公開鍵とを取得し、
前記取得された情報に基づいて、無線通信のネットワークを構築する装置を表示し、
前記取得された公開鍵に基づいて認証要求を前記他の無線通信装置に送信し、
前記認証要求に基づく認証処理に成功した場合、前記表示された装置の中から、ユーザによって選択された無線通信のネットワークを構築する装置に接続するための通信パラメータを前記他の無線通信装置に提供することを特徴とする制御方法。 - コンピュータが読み取り実行することで、前記コンピュータを、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の無線通信装置として機能させるためのプログラム。
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