JPWO2016135822A1 - 通信監視システム、ゲートウェイ装置、及び、通信監視装置 - Google Patents

通信監視システム、ゲートウェイ装置、及び、通信監視装置 Download PDF

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Abstract

通信監視システム(1)は、インターネット(N1)と宅内ネットワーク(N2)との間で通信されるデータを中継するゲートウェイ装置(10)と、通信監視装置(20)と、を備える。ゲートウェイ装置(10)は、インターネット(N1)及び宅内ネットワーク(N2)とそれぞれデータの通信を行う第1通信部(11)、第2通信部(12)と、これらに対応して設けられ、第1通信部(11)、第2通信部(12)が通信するデータを、それぞれが波長の異なる光信号に変換して出力する第1出力部(13)、第2出力部(14)と、を備える。通信監視装置(20)は、第1出力部(13)、第2出力部(14)から出力された光信号を受信する第1受信部(21)、第2受信部(22)と、第1受信部(21)、第2受信部(22)が受信した光信号から取得したデータに関する情報を表示する表示部(24)と、を備える。

Description

本発明は、ネットワーク間で中継されるデータを監視する通信監視システム、ゲートウェイ装置、及び、通信監視装置に関する。
ネットワーク間に配置され、ネットワーク間で通信されるデータを中継するゲートウェイ装置が知られている。例えば、特許文献1には、宅外ネットワークと宅内ネットワークとの間に配置されたゲートウェイ装置について記載されている。このゲートウェイ装置は、宅外ネットワークから制御指示入力を受け付けたときに制御命令を生成し、宅内ネットワークに接続された家電機器に送信する。
特開2002−44765号公報
ゲートウェイ装置を備えたシステムにおいて通信障害が発生した際の原因の解析や通信検査等のために、ゲートウェイ装置が中継するデータをリアルタイムで監視したい場合がある。特許文献1に記載のゲートウェイ装置では、宅内ネットワークに送信する制御命令はモニタにも送信されるため、リアルタイムで制御命令を監視することができる。しかしながら、ゲートウェイ装置が宅外ネットワークに送信するデータについては、リアルタイムで監視することはできない。即ち特許文献1に記載のゲートウェイ装置では、ネットワーク間で中継するデータを、宅外ネットワークと宅内ネットワークの両方から双方向でリアルタイムに監視することはできない。
また、プロトコルアナライザのような計測器をゲートウェイ装置の各ネットワークへの通信ポートに接続すれば、各ネットワークから通信されるデータを双方向でリアルタイムに監視することは可能である。しかし、この場合、1台のゲートウェイ装置に少なくとも2台の計測器を接続する必要があるためコストがかかり、配線も複雑になるため手間もかかる。また、このような計測器を無線でゲートウェイ装置に接続することも考えられるが、計測器間で混線が発生してデータを正しく取得できない虞がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、配線の手間やコストをかけずに容易に中継するデータを双方向でリアルタイムに監視することができる通信監視システム等を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る通信監視システムは、
第1のネットワークと第2のネットワークとの間で通信されるデータを中継するゲートウェイ装置と、通信監視装置と、を備えた通信監視システムであって、
前記ゲートウェイ装置は、
前記第1のネットワークとデータの通信を行う第1通信部と、
前記第2のネットワークとデータの通信を行う第2通信部と、
前記第1通信部が通信するデータを第1の波長の光信号に変換して出力する第1出力部と、
前記第2通信部が通信するデータを前記第1の波長と異なる第2の波長の光信号に変換して出力する第2出力部と、を備え、
前記通信監視装置は、
前記第1出力部から出力された光信号を受信する第1受信部と、
前記第2出力部から出力された光信号を受信する第2受信部と、
前記第1受信部及び前記第2受信部が受信した光信号から取得したデータに関する情報を表示する表示部と、を備える。
本発明によれば、配線の手間やコストをかけずに容易に中継するデータを双方向でリアルタイムに監視することができる。
本発明の実施形態に係る通信監視システムの全体構成を示す図である。 ゲートウェイ装置と通信監視装置との構成を示すブロック図である。 中継処理の手順を示すフローチャートである。 中継処理の具体例を説明するための図である。 通信監視画面の例を示す図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付す。
本発明の実施形態に係る通信監視システム1について図1を参照して説明する。通信監視システム1は、ネットワーク間(インターネットN1と宅内ネットワークN2との間)で通信(送受信)されるデータを監視するシステムである。通信監視システムは、図1に示すように、ゲートウェイ装置10と、通信監視装置20と、を備える。
ゲートウェイ装置10は、住宅50内の分電盤等に設置されており、インターネットN1と宅内ネットワークN2との間で通信されるデータを中継する。例えば、ゲートウェイ装置10は、インターネットN1を介して端末30から受信した遠隔操作の指示情報(操作コマンド)を、宅内ネットワークN2に接続された住宅50内の機器40に送信する。また、ゲートウェイ装置10は、宅内ネットワークN2を介して住宅50内の機器40から受信した状態情報を、インターネットN1に接続された端末30に送信する。また、ゲートウェイ装置10は、このような中継機能に加えて、中継するデータを光信号に変換して通信監視装置20にも出力する。なお、ゲートウェイ装置10は、住宅50内の各機器40を管理するHEMS(Home Energy Management System)のコントローラとして機能してもよい。
続いて、ゲートウェイ装置10の構成について説明する。ゲートウェイ装置10は、図2に示すように、第1通信部11と、第2通信部12と、第1出力部13と、第2出力部14と、プロトコル変換部15と、を備える。
第1通信部11は、インターネットN1を介して通信するための通信インタフェース等から構成され、インターネットN1と通信を行う。具体的には、第1通信部11は、インターネットN1を介して端末30から受信した機器40への遠隔操作を指示するデータ等をプロトコル変換部15と第1出力部13とに出力する。また、第1通信部11は、プロトコル変換部15から出力されたデータをインターネットN1を介して端末30へ送信するとともに、第1出力部13にも出力する。
第2通信部12は、宅内ネットワークN2を介して通信するための通信インタフェース等から構成され、宅内ネットワークN2と通信を行う。具体的には、第2通信部12は、宅内ネットワークN2を介して住宅50内の機器40から受信した運転状態等を示すデータをプロトコル変換部15と第2出力部14とに出力する。また、第2通信部12は、プロトコル変換部15から出力されたデータを宅内ネットワークN2を介して機器40へ送信するとともに、第2出力部14へ出力する。
第1出力部13は、特定の波長(第1の波長)の光(本実施形態では赤色光)を放出する発光ダイオード(LED)を備える。第1出力部13は、第1通信部11がインターネットN1と通信するデータを赤色光の点滅等の光信号に変換して外部に出力する。なお、通信するデータと、これに対応する光信号(点滅のパターン)と、の対応関係を規定したテーブルを記憶しておき、第1出力部13は、このテーブルを参照して、通信するデータを光信号に変換してもよい。
第2出力部14は、第1の波長とは異なる特定の波長(第2の波長)の光(本実施形態では青色光)を放出するLEDを備える。第2出力部14は、第2通信部12が宅内ネットワークN2と通信するデータを青色光の点滅等の光信号に変換して外部に出力する。
プロトコル変換部15は、CPU(Central Processing Unit)等を備え、中継元のネットワーク(インターネットN1又は宅内ネットワークN2)から取得したデータを、中継先のネットワーク(宅内ネットワークN2又はインターネットN1)に対応したプロトコル形式に変換する。例えば、プロトコル変換部15は、第1通信部11がインターネットN1から取得したデータを、宅内ネットワークN2に対応したプロトコル形式に変換して、第2通信部12に出力する。また、プロトコル変換部15は、第2通信部12が宅内ネットワークN2から取得したデータを、インターネットN1に対応したプロトコル形式に変換して、第1通信部11に出力する。
続いて、通信監視装置20について説明する。通信監視装置20は、ゲートウェイ装置10の近傍に設置されている。通信監視装置20は、ゲートウェイ装置10が中継するデータをリアルタイムで監視して出力する機能を有する。通信監視装置20は、図2に示すように、第1受信部21と、第2受信部22と、取得部23と、表示部24と、を備える。
第1受信部21はフォトダイオードを備え、ゲートウェイ装置10の第1出力部13から出力される光信号を取得(受光)可能な位置に配置される。また、第1受信部21の受光面には、第1出力部13から出力される光信号(赤色光)の波長域のみが透過可能なフィルタf1が配置されている。第1受信部21は、第1出力部13から出力される光信号を検出し、取得部23に出力する。
第2受信部22はフォトダイオードを備え、ゲートウェイ装置10の第2出力部14から出力される光信号を取得(受光)可能な位置に配置される。また、第2受信部22の受光面には、第2出力部14から出力される光信号(青色光)の波長域のみが透過可能なフィルタf2が配置されている。第2受信部22は、第2出力部14から出力される光信号を検出し、取得部23に出力する。
取得部23は、CPUやRTC(real-time clock)等を備え、第1受信部21及び第2受信部22が受信した光信号から、この光信号が示すデータを取得し、取得したデータに関する情報(データ名やサイズや種類等)を、現在時刻とともに表示部24に出力する。具体的には、取得部23は、光信号(点滅のパターン)とデータとの対応関係を規定したテーブル等を参照して、受信した光信号からデータを取得すればよい。
例えば、取得部23は、第1受信部21から出力された光信号から、ゲートウェイ装置10の第1通信部11がインターネットN1と通信したデータを取得し、そのデータ名を現在時刻とともに表示部24に出力する。また、例えば、取得部23は、第2受信部22から出力された光信号から、ゲートウェイ装置10の第2通信部12が宅内ネットワークN2と通信したデータを取得し、そのデータ名を現在時刻とともに表示部24に出力する。
表示部24は、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示装置であり、取得部23から出力された情報を表示する。
続いて、上述したゲートウェイ装置10の動作について説明する。図3は、インターネットN1から宅内ネットワークN2にデータを中継する中継処理の手順を示すフローチャートである。
端末30は、インターネットN1を介して、住宅50内の機器40へ遠隔操作を指示するコマンド等のデータを送信する。ゲートウェイ装置10の第1通信部11は、インターネットN1からこのデータを受信すると(ステップS11)、第1出力部13とプロトコル変換部15とに出力する(ステップS12)。
第1出力部13は、第1通信部11から出力されたデータを光信号に変換して通信監視装置20に出力する(ステップS13)。通信監視装置20の第1受信部21はこの光信号を受信し、取得部23がこの光信号から変換前の元のデータを取得し、そのデータ名等が表示部24に表示される。
一方、プロトコル変換部15は、第1通信部11から出力されたデータを、宅内ネットワークN2に対応したプロトコル形式に変換する(ステップS14)。なお、図3のフローチャートでは、ステップS13の後にステップS14の処理が実行されているが、ステップS13及びステップS14の処理はほぼ同時に実行される。
続いて、第2通信部12は、プロトコル変換部15がプロトコル形式を変換したデータを宅内ネットワークN2に接続されている遠隔操作対象の機器40に送信するとともに、第2出力部14にも出力する(ステップS15)。このデータを受信した機器40では、端末30から指示された遠隔操作が実行される。
続いて、第2出力部14は、第2通信部12から出力されたデータを光信号に変換して、通信監視装置20に出力する(ステップS16)。通信監視装置20の第2受信部22はこの光信号を受信し、取得部23がこの光信号から変換前の元のデータを取得し、そのデータ名等が表示部24に表示される。
続いて、具体例を用いて上述した中継処理について説明する。図4は、ゲートウェイ装置10の第1通信部11と第2通信部12とが、インターネットN1又は宅内ネットワークN2から、宅内ネットワークN2又はインターネットN1にデータA,Bを中継するタイミングを示す図である。
まず、第1通信部11は、時刻T1〜T2の間、インターネットN1からデータAを受信する。なお、データAのサイズが大きい程、また通信速度が遅い程、データAの受信に要する時間(時刻T1〜T2)は長くなる。また、この間、第1通信部11は、受信中のデータAをプロトコル変換部15と第1出力部13とに出力し、第1出力部13からは、データAが特定波長(赤色光)の光信号に変換されて出力される。通信監視装置20では、第1受信部21がこの光信号を受信する。そして、取得部23がこの光信号から元のデータAを取得し、そのデータ名等の情報が光信号を受信した時刻とともに表示部24に表示される。なお、第1通信部11がデータAの受信を開始すると、即時に光信号に変換されて第1出力部13から出力されるため、このときデータ名等の情報とともに表示部24に表示される時刻は、データAの受信開始時刻T1とほぼ同じになる。
一方、第2通信部12は、時刻T3〜T4の間、宅内ネットワークN2からデータBを受信する。また、この間、第2通信部12は、受信中のデータBをプロトコル変換部15と第2出力部14とに出力する。ここで、データBを受信している時間(時刻T3〜T4)は、第1通信部11がデータAを受信している時間(時刻T1〜T2)と一部が重複している。従って、その間の時間(時刻T3〜T2)、ゲートウェイ装置10は、インターネットN1及び宅内ネットワークN2の両方からデータA,Bを同時に受信している状態となる。しかしながら、この場合でも、第1出力部13とは別に設けた第2出力部14から、第2通信部12が受信したデータBが特定波長(青色光)の光信号に変換されてリアルタイムに出力される。通信監視装置20では、第2受信部22がこの光信号を受信する。そして、取得部23が、受信した光信号から元のデータBを取得し、そのデータ名等の情報が光信号を受信した時刻とともに表示部24に表示される。なお、第2通信部12がデータBの受信を開始すると、即時に光信号に変換されて第2出力部14から出力されるため、このときデータ名等の情報とともに表示部24に表示される時刻は、データBの受信開始時刻T3とほぼ同じになる。
続いて、第2通信部12は、時刻T5〜T6の間、プロトコル変換部15によって宅内ネットワークN2用のプロトコル形式に変換されたデータAを宅内ネットワークN2に送信するとともに、このデータAを第2出力部14に出力する。そして、第2出力部14は、このデータAを特定波長(青色光)の光信号に変換して出力する。通信監視装置20では、第2受信部22がこの光信号を受信する。そして、取得部23が、受信した光信号から元のデータAを取得し、データ名等の情報が光信号を受信した時刻とともに表示部24に表示される。なお、第2通信部12がデータAの送信を開始すると、即時に光信号に変換されて第2出力部14から出力されるため、このときデータ名等の情報とともに表示部24に表示される時刻は、データAの送信開始時刻T5とほぼ同じになる。
一方、第1通信部11は、時刻T7〜T8の間、プロトコル変換部15によってインターネットN1用のプロトコル形式に変換されたデータBをインターネットN1に送信するとともに、このデータBを第1出力部13に出力する。ここで、データBを送信している時間(時刻T7〜T8)は、第2通信部12がデータAを送信している時間(時刻T5〜T6)と一部が重複している。従って、その間の時間(時刻T7〜T6)、ゲートウェイ装置10は、宅内ネットワークN2及びインターネットN1の両方から同時にデータA,Bを送信している状態となる。しかしながら、この場合でも、第2出力部14とは別に設けた第1出力部13から、第1通信部11が送信したデータBが特定波長(赤色光)の光信号に変換されてリアルタイムで出力される。通信監視装置20では、第1受信部21がこの光信号を受信する。そして、取得部23が、受信した光信号から元のデータBを取得し、データ名等の情報が光信号を受信した時刻とともに表示部24に表示される。なお、第1通信部11がデータBの送信を開始すると、即時に光信号に変換されて第1出力部13から出力されるため、このときデータ名等の情報とともに表示部24に表示される時刻は、データBの送信開始時刻T7とほぼ同じになる。
そして、最終的に、この具体例では、図5に示すような通信監視画面が通信監視装置20の表示部24に表示される。ユーザは、この通信監視画面を確認することにより、ゲートウェイ装置10がデータを正しく中継しているかどうか等を、リアルタイムで容易に確認することができる。
このように、本実施形態によれば、ゲートウェイ装置10がネットワーク間でデータを中継する際、中継するデータが、ネットワーク毎に異なる波長の光信号に変換されて出力される。そして、通信監視装置20により、この光信号からゲートウェイ装置10が中継するデータが取得されて、そのデータに関する情報が表示される。そのため、プロトコルアナライザのような計測器をゲートウェイ装置10に複数接続すること無しに、ゲートウェイ装置10の近傍に通信監視装置20を1つ設置するだけで、配線の手間やコストをかけずに容易に中継するデータを監視することができる。
また、本実施形態によれば、ネットワーク毎に別々に設けられたゲートウェイ装置10の出力部(第1出力部13、第2出力部14)から、光信号が異なる波長で出力される。そのため、ゲートウェイ装置10が各ネットワークからデータを同時に送受信している場合でも、各出力部からそのデータに対応した光信号を出力して、そのデータに関する情報を通信監視装置20でリアルタイムに監視することが可能となる。
また、本実施形態によれば、ゲートウェイ装置10の各出力部から出力される光信号は、それぞれが異なる色の可視域の光信号である。そのため、ユーザは、ゲートウェイ装置10から出力される光信号の色を確認することで、そのときの通信状況を直感的に把握することも可能となる。
(変形例)
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更は勿論可能である。
例えば、上記実施形態では、インターネットN1と宅内ネットワークN2との間のデータを中継するゲートウェイ装置10について説明したが、本発明は、他の異なるネットワーク間でデータを中継するゲートウェイ装置にも適用可能である。さらに、本発明は、2以上のネットワーク間でデータを中継するゲートウェイ装置にも適用可能である。なお、その場合、対応するネットワークの数だけ、ゲートウェイ装置の出力部と通信監視装置の受信部とを設ける必要がある。
また、上記実施形態では、第1出力部13からは赤色、第2出力部14からは青色の光信号が出力されるゲートウェイ装置10について説明したが、互いに異なる色であれば、第1出力部13及び第2出力部14から出力される光信号の色は任意である。また、第1出力部13及び第2出力部14から、可視域以外の互いに異なる波長の光信号を出力してもよい。
また、上記実施形態では、通信監視装置20の表示部24にゲートウェイ装置10が中継するデータに関する情報を表示したが、これらの情報をメール等でユーザのPC(Personal Computer)やスマートフォン等に送信して出力してもよい。
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。
本発明は、HEMSなどのシステムに好適に採用され得る。
1 通信監視システム、10 ゲートウェイ装置、20 通信監視装置、30 端末、40 機器、50 住宅、N1 インターネット、N2 宅内ネットワーク、11 第1通信部、12 第2通信部、13 第1出力部、14 第2出力部、15 プロトコル変換部、21 第1受信部、22 第2受信部、23 取得部、24 表示部、f1,f2 フィルタ

Claims (6)

  1. 第1のネットワークと第2のネットワークとの間で通信されるデータを中継するゲートウェイ装置と、通信監視装置と、を備えた通信監視システムであって、
    前記ゲートウェイ装置は、
    前記第1のネットワークとデータの通信を行う第1通信部と、
    前記第2のネットワークとデータの通信を行う第2通信部と、
    前記第1通信部が通信するデータを第1の波長の光信号に変換して出力する第1出力部と、
    前記第2通信部が通信するデータを前記第1の波長と異なる第2の波長の光信号に変換して出力する第2出力部と、を備え、
    前記通信監視装置は、
    前記第1出力部から出力された光信号を受信する第1受信部と、
    前記第2出力部から出力された光信号を受信する第2受信部と、
    前記第1受信部及び前記第2受信部が受信した光信号から取得したデータに関する情報を表示する表示部と、を備える、
    通信監視システム。
  2. 前記第1出力部及び前記第2出力部は、可視域の光信号を出力する、
    請求項1に記載の通信監視システム。
  3. 前記第1出力部及び前記第2出力部は、発光ダイオードである、
    請求項1又は2に記載の通信監視システム。
  4. 前記第1受信部及び前記第2受信部は、フォトダイオードである、
    請求項1から3の何れか1項に記載の通信監視システム。
  5. 第1のネットワークと第2のネットワークとの間で通信されるデータを中継するゲートウェイ装置であって、
    前記第1のネットワークとデータの通信を行う第1通信部と、
    前記第2のネットワークとデータの通信を行う第2通信部と、
    前記第1通信部が通信するデータを第1の波長の光信号に変換して出力する第1出力部と、
    前記第2通信部が通信するデータを前記第1の波長と異なる第2の波長の光信号に変換して出力する第2出力部と、
    を備えるゲートウェイ装置。
  6. ゲートウェイ装置から出力される第1の波長の光信号を受信する第1受信部と、
    前記ゲートウェイ装置から出力される前記第1の波長と異なる第2の波長の光信号を受信する第2受信部と、
    前記第1受信部及び前記第2受信部が受信した光信号から取得したデータに関する情報を表示する表示部と、
    を備える通信監視装置。
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