(57)【要約】課題  無線センサーノードにかける負担を少なくしつつ、無線センサーノードとサービスサーバとを接続することを可能とする。解決手段  無線センサーノードが、ルータ要請メッセージをゲートウエイ装置に送信し、ゲートウエイ装置が、そのメッセージを解析しデバイスやサービスの固有情報を抽出し、それからサービスサーバを探索して無線センサーノードのサービスアプリケーションの実行に必要な設定情報を取得し、ゲートウエイ装置が、受信したルータ要請メッセージをリンク内にマルチキャストし、リンク内のルータがルータ要請メッセージを受信し、アドレスのプレフィックス情報等を含むルータ広告メッセージをリンク内にマルチキャストし、ゲートウエイ装置が、取得した設定情報をルータ広告メッセージに設定して、無線センサーノードに転送し、無線センサーノードが、メッセージを解析する。
2008102755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線センサーネットワークに接続する無線センサーノードが、ＩＰｖ６ネットワークでのＩＰｖ６アドレス等の設定を実施するためルータ要請メッセージを送信するステップと、
ゲートウエイ装置が、受信した前記ルータ要請メッセージからデバイスやサービスに関する固有情報を抽出し、前記固有情報からサービスサーバを探索し、前記無線センサーノードのサービスアプリケーションの実行に必要な設定情報を取得するステップと、
前記ゲートウエイ装置が、取得した前記設定情報を、前記無線センサーノードに転送するステップと、
前記無線センサーノードが、受信した前記設定情報を前記サービスアプリケーションに提供するステップと、
を備えることを特徴とする無線センサーネットワークでの自動設定方法。
【請求項２】
無線センサーネットワークに接続する無線センサーノードが、ＩＰｖ６ネットワークでのＩＰｖ６アドレス等の設定を実施するためルータ要請メッセージをゲートウエイ装置に送信するステップと、
前記ゲートウエイ装置が、受信したルータ要請メッセージを解析してデバイスやサービスの固有情報を抽出し、当該固有情報からサービスサーバを探索して前記無線センサーノードのサービスアプリケーションの実行に必要な設定情報を取得するステップと、
前記ゲートウエイ装置が、前記無線センサーノードから受信したルータ要請メッセージをＩＰｖ６リンク内にマルチキャストするステップと、
前記ルータ要請メッセージを受信した前記ＩＰｖ６リンク内のＩＰｖ６ルータが、ＩＰｖ６アドレスのプレフィックス情報等を含むルータ広告メッセージをＩＰｖ６リンク内にマルチキャストするステップと、
前記ゲートウエイ装置が、前記サービスサーバから取得した設定情報を、受信したルータ広告メッセージに設定して、無線センサーノードに転送するステップと、
前記無線センサーノードが、前記ゲートウエイ装置から転送されるルータ広告メッセージを受信すると、前記ルータ広告メッセージを解析し、設定情報を読み出しサービスアプリケーションに提供するステップと、
を備えることを特徴とする無線センサーネットワークでの自動設定方法。
【請求項３】
前記無線センサーノードは、前記ルータ要請メッセージ内に、無線センサーノードのデバイスやサービスに関する固有情報を挿入することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線センサーネットワークでの自動設定方法。
【請求項４】
前記設定情報に、前記サービスサーバのＩＰアドレス等の接続情報が含まれる場合、前記無線センサーノードのサービスアプリケーションが、前記サービスサーバと直接通信することを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の無線センサーネットワークでの自動設定方法。
【請求項５】
無線センサーネットワークに接続する無線センサーノードが、ＩＰｖ６ネットワークでのＩＰｖ６アドレス等の設定を実施するためルータ要請メッセージを送信する手段を備え、
ゲートウエイ装置が、受信した前記ルータ要請メッセージからデバイスやサービスに関する固有情報を抽出し、前記固有情報からサービスサーバを探索し、前記無線センサーノードのサービスアプリケーションの実行に必要な設定情報を取得する手段と、取得した前記設定情報を、前記無線センサーノードに転送する手段を備え、
前記無線センサーノードが、受信した前記設定情報を前記サービスアプリケーションに提供する手段を備えることを特徴とする無線センサーネットワークの自動設定システム。
【請求項６】
無線センサーネットワークに接続する無線センサーノードが、ＩＰｖ６ネットワークでのＩＰｖ６アドレス等の設定を実施するためルータ要請メッセージをゲートウエイ装置に送信する手段が備え、
前記ゲートウエイ装置が、受信したルータ要請メッセージを解析してデバイスやサービスの固有情報を抽出し、当該固有情報からサービスサーバを探索して前記無線センサーノードのサービスアプリケーションの実行に必要な設定情報を取得する手段と、前記無線センサーノードから受信したルータ要請メッセージをＩＰｖ６リンク内にマルチキャストする手段を備え、
前記ルータ要請メッセージを受信した前記ＩＰｖ６リンク内のＩＰｖ６ルータが、ＩＰｖ６アドレスのプレフィックス情報等を含むルータ広告メッセージをＩＰｖ６リンク内にマルチキャストする手段を備え、
前記ゲートウエイ装置が、前記サービスサーバから取得した設定情報を、受信したルータ広告メッセージに設定して、無線センサーノードに転送する手段を備え、
前記無線センサーノードが、前記ゲートウエイ装置から転送されるルータ広告メッセージを受信すると、前記ルータ広告メッセージを解析し、設定情報を読み出しサービスアプリケーションに提供する手段を備えることを特徴とする無線センサーネットワークの自動設定システム。
【請求項７】
前記無線センサーノードは、前記ルータ要請メッセージ内に無線センサーノードデバイスやサービスの固有情報を挿入することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の無線センサーネットワークの自動設定システム。
【請求項８】
前記設定情報に、前記サービスサーバのＩＰアドレス等の接続情報が含まれる場合、前記無線センサーノードのサービスアプリケーションが、前記サービスサーバと直接通信することを特徴とする請求項５から請求項７の何れかに記載の無線センサーネットワークの自動設定システム。
【請求項９】
無線センサーネットワークに接続する無線センサーノードから、ＩＰｖ６ネットワークでのＩＰｖ６アドレス等の設定を実施するためルータ要請メッセージ受信し、受信した前記ルータ要請メッセージからデバイスやサービスに関する固有情報を抽出し、前記固有情報からサービスサーバを探索し、前記無線センサーノードのサービスアプリケーションの実行に必要な設定情報を取得する手段と、
取得した前記設定情報を、前記無線センサーノードに転送する手段を備えることを特徴とする無線センサーネットワークのゲートウエイ装置。
【請求項１０】
無線センサーネットワークに接続する無線センサーノードから、ＩＰｖ６ネットワークでのＩＰｖ６アドレス等の設定を実施するためルータ要請メッセージを受信し、受信したルータ要請メッセージを解析してデバイスやサービスの固有情報を抽出し、当該固有情報からサービスサーバを探索して前記無線センサーノードのサービスアプリケーションの実行に必要な設定情報を取得する手段と、
前記無線センサーノードから受信したルータ要請メッセージをＩＰｖ６リンク内にマルチキャストする手段と、
前記ルータ要請メッセージを受信した前記ＩＰｖ６リンク内のＩＰｖ６ルータから、ＩＰｖ６アドレスのプレフィックス情報等を含むルータ広告メッセージを受信し、前記サービスサーバから取得した設定情報を、受信したルータ広告メッセージに設定して、前記無線センサーノードに転送する手段を備えることを特徴とする無線センサーネットワークのゲートウエイ装置。
【請求項１１】
前記無線センサーノードからの前記ルータ要請メッセージ内に前記無線センサーノードのデバイスやサービスに関する固有情報が挿入されていることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の無線センサーネットワークのゲートウエイ装置。
【請求項１２】
前記設定情報に、前記サービスサーバのＩＰアドレス等の接続情報が含まれることを特徴とする請求項９から請求項１１の何れかに記載の無線センサーネットワークのゲートウエイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線センサーノードとサービスサーバとを接続することを可能とする無線センサーネットワークでの自動設定システム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＥＥＥ８０２．１５．４やＺｉｇｂｅｅ等の無線センサーネットワークのための通信技術の標準化が進み、無線センサーネットワークの利用が拡大している。無線センサーノードは、メモリサイズ、ＣＰＵ性能、スリープ機能を前提とした通信など、ノードのリソースや通信機能の面での制約が厳しいため、これまで外部ネットワークと連携したサービスの実現は難しかったが、無線センサーノードの実現技術やネットワーク機能の開発技術の進歩に伴い、無線センサーネットワークと外部ネットワークとの連携を実現する技術の開発が進められている。例えば、ＩＥＴＦの６ｌｏｗｐａｎでは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４のＭＡＣ層のプロトコルの上にＩＰｖ６のネットワーク機能を実現する技術の開発と標準化が進められている。【０００３】
これらＩＰｖ６のネットワーク機能を実現する技術が、例えば、特許文献１〜特許文献３等に記載されている。
【特許文献１】特開２００５−２０４０１６号公報
【特許文献２】特開２００６−１４８２４１号公報
【特許文献３】特開２００６−２３８３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
家庭や企業などでの本格的なユビキタスサービスの実現を考えた場合、無線センサーネットワークの管理負荷の軽減やサービスのアウトソーシング化を実現するため、遠隔のサービスサーバから無線センサーノードの実行時の設定を行ったり、無線センサーノードとサービスサーバが相互に通信を行う機能は重要になると考えられる。【０００５】
無線センサーネットワークがＩＰｖ６化されると、無線センサーノードは遠隔のサービスサーバと直接に通信可能になり、このような機能の実現が可能になる。【０００６】
しかし、無線センサーノードがセンサーサーバのサービスドメインを移動して接続するサービスサーバを変更する場合などを考えると、一般的には無線センサーノードは無線センサーネットワークへの接続時にはサービスサーバのアドレス等の接続情報を持っていない。そのため、サービスサーバから無線センサーノードへの実行時の設定を行うまでを考えると、無線センサーノードでは、ＭＡＣ層以下での無線センサーネットワークへの接続処理後に、ＩＰｖ６のネットワーク機能を利用するためのＩＰアドレス決定などの設定処理、サービスサーバの接続情報の取得と接続、サービスサーバからの設定情報の取得と反映といった処理が必要になる。【０００７】
これらの処理を無線センサーノードが直接に別々に実行すると無線センサーノードの通信回数や動作時間が多くなる。無線センサーノードでは、消費電力を抑えるため、ノードの動作時間や無線通信の回数を少なくすることが求められており、効率的な処理方式の実現が必要となる。【０００８】
本発明の目的は、無線センサーノードにかける負担を少なくしつつ、無線センサーノードとサービスサーバとを接続することを可能とする無線センサーネットワークでの自動設定システム及びその方法、無線センサーネットワークのゲートウエイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、サービスやデバイスの固有情報からサービスサーバを探索する機能を持ち、無線センサーネットワークと有線ネットワークをＩＰｖ６で接続する機能を提供するゲートウエイ装置に、ＩＰｖ６のルータ更新メッセージやルータ広告メッセージを解析し、サービスサーバから必要な設定情報を取得し、ルータ広告メッセージに設定情報を設定する機能を追加する。また、無線センサーノードにも、ルータ広告メッセージからゲートウエイ装置で設定された設定情報を読み取りサービスアプリケーションに提供する機能を追加する。【００１０】
本発明による無線センサーネットワークでの自動設定方法は、無線センサーネットワークに接続する無線センサーノードが、ＩＰｖ６ネットワークでのＩＰｖ６アドレス等の設定を実施するためルータ要請メッセージを送信するステップと、ゲートウエイ装置が、受信したルータ要請メッセージからデバイスやサービスに関する固有情報を抽出し、固有情報からサービスサーバを探索し、無線センサーノードのサービスアプリケーションの実行に必要な設定情報を取得するステップと、ゲートウエイ装置が、取得した設定情報を、無線センサーノードに転送するステップと、無線センサーノードが、受信した設定情報をサービスアプリケーションに提供するステップとを有する。【００１１】
本発明による無線センサーネットワークでの自動設定システムは、無線センサーネットワークに接続する無線センサーノードが、ＩＰｖ６ネットワークでのＩＰｖ６アドレス等の設定を実施するためルータ要請メッセージを送信する手段を含み、ゲートウエイ装置が、受信したルータ要請メッセージからデバイスやサービスに関する固有情報を抽出し、固有情報からサービスサーバを探索し、無線センサーノードのサービスアプリケーションの実行に必要な設定情報を取得する手段と、取得した設定情報を、無線センサーノードに転送する手段を含み、無線センサーノードが、受信した設定情報をサービスアプリケーションに提供する手段を含む。【００１２】
本発明による無線センサーネットワークのゲートウエイ装置は、無線センサーネットワークに接続する無線センサーノードから、ＩＰｖ６ネットワークでのＩＰｖ６アドレス等の設定を実施するためルータ要請メッセージ受信し、受信したルータ要請メッセージからデバイスやサービスに関する固有情報を抽出し、固有情報からサービスサーバを探索し、無線センサーノードのサービスアプリケーションの実行に必要な設定情報を取得する手段と、取得した設定情報を、無線センサーノードに転送する手段を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ＩＰｖ６化された無線センサーネットワークにおいて、遠隔のサービスサーバから無線センサーノードに対するアプリケーション実行時の設定や、無線センサーノードとサービスサーバとの相互の通信を可能にする機能を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態による無線センサーネットワークでの自動設定システム全体の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による無線センサーノード、ゲートウェイ装置及びＩＰｖ６ルータの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態による無線センサーネットワークでの自動設定方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、ＩＰｖ６ネットワーク機能を搭載した無線センサーノードにより構成される無線センサーネットワークにおいて、ＩＰｖ６の自動設定機能を利用し、遠隔のサービスサーバから無線センサーノードのアプリケーション実行時の設定を自動的かつ効率的に実行する機能を提供するものである。【００１６】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。【００１７】
図１に本発明の実施の形態によるシステム構成を示す。本実施の形態によるシステムは、無線センサーノード１０１、ゲートウェイ装置１０３、ＩＰｖ６ルータ１０５、サービスサーバ１０７で構成される。
また、図２に、本実施の形態の特徴である、無線センサーノード１０１、ゲートウエイ装置１０３、ＩＰｖ６ルータ１０５の機能ブロック図を示す。【００１８】
無線センサーノード１０１は、自ノードのＩＰｖ６アドレス管理のためにルータ要請とルータ広告のプロトコルを実行し処理する機能を含む、ＩＰｖ６ネットワーク機能を有する。加えて、無線センサーノード１０１は、ルータ要請メッセージに対するデバイスやサービスの固有情報の設定、受信したルータ広告メッセージからサービスアプリケーションの実行に必要な設定情報を読取り、サービスアプリケーション１０１−１に提供するサービス情報処理機能１０１−３を有する。【００１９】
無線センサーノード１０１において、１０１−５はノードＩＰｖ６層のプロトコルであり、１０１−７はノードＭＡＣ層のプロトコルである。【００２０】
ゲートウエイ装置１０３は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４等の無線センサーネットワーク１００のＭＡＣ層のプロトコル１０３−９と、ＩＥＥＥ８０２．３等の既設のＩＰｖ６ネットワークでのＭＡＣ層のプロトコル１０３−１３の間でＩＰｖ６パケットを転送するＩＰ転送機能１０３−３を備える。無線センサーネットワーク１００のＭＡＣ層のプロトコルは、ＩＥＥＥ８０２．３等のネットワークでのプロトコルに比較するとパケットサイズや通信制御機能が異なるため、ゲートウエイ装置１０３の無線センサーネットワークのＭＡＣ層上のＩＰｖ６ネットワーク機能は、これらのプロトコルの差を吸収する機能を備える必要がある。ただし、これらのゲートウエイ装置１０３の基本的な機能の実現方式については、本発明の対象外であるため説明は省略する。【００２１】
ゲートウエイ装置１０３は、これらの基本機能に加え、無線センサーノード１０１から受信したルータ要請メッセージからのデバイスやサービスの固有情報の読取り、ＩＰｖ６ルータ１０５から受信して無線センサーノード１０１に送信するルータ広告メッセージに対して無線センサーノードに対する設定情報の設定を行う自動設定フィルタリング機能１０３−５と、無線センサーノード１０１から提供されるデバイスやサービスの固有情報から接続するべきサービスサーバを探索しサービスの接続や実行のための設定情報を取得するサービス情報取得機能１０３−１を有する。【００２２】
ゲートウエイ装置１０３において、１０３−７はＧＷ−ＩＰｖ６層のプロトコル、１０３−９はＧＷ−ＭＡＣ層のプロトコル、１０３−１１はＩＰｖ６層のプロトコル、１０３−１３はＭＡＣ層のプロトコルである。【００２３】
ＩＰｖ６ルータ１０５は、ルータ要請メッセージを受信し、ＩＰｖ６アドレスのプレフィックス情報等を含むルータ広告メッセージをＩＰｖ６リンク内にマルチキャストするルータ制御機能１０５−１を有する。【００２４】
ＩＰｖ６ルータ１０５において、１０５−３はＩＰｖ６層のプロトコル、１０５−５はＭＡＣ層のプロトコルである。【００２５】
図２及び３を参照して本発明の実施の形態による動作について説明する。【００２６】
無線センサーノード１０１は、無線センサーネットワーク１００に接続すると、ＩＰｖ６ネットワークでのＩＰｖ６アドレス等の設定を実施するためルータ要請メッセージを、ゲートウエイ装置１０３に送信する（ステップＳ２０１）。【００２７】
この時、無線センサーノード１０１は、サービス情報処理機能１０１−３により、ルータ要請メッセージ内に無線センサーノード１０１のデバイスやサービスに関する固有情報を挿入する。【００２８】
ゲートウエイ装置１０３は、ルータ要請メッセージを受信すると、自動設定フィルタリング機能１０３−５により、そのメッセージを解析しデバイスやサービスの固有情報を抽出する（ステップＳ２０３）。【００２９】
そして、サービス情報取得機能１０３−１により、それらの固有情報からサービスサーバ１０７を探索し、サービスサーバ１０７から無線センサーノード１０１のサービスアプリケーション１０１−１の実行に必要な設定情報を取得する（ステップＳ２０５、Ｓ２０６）。【００３０】
この後、ゲートウエイ装置１０３が、無線センサーノード１０１から受信したルータ要請メッセージをＩＰｖ６リンク内にマルチキャストすると（ステップＳ２０７）、ＩＰｖ６リンク内のＩＰｖ６ルータ１０５が、ルータ要請メッセージを受信し、ＩＰｖ６アドレスのプレフィックス情報等を含むルータ広告メッセージをＩＰｖ６リンク内にマルチキャストする（ステップＳ２０９）。【００３１】
ゲートウエイ装置１０３は、ルータ広告メッセージを受信すると、自動設定フィルタリング機能１０３−５により、サービスサーバ１０７から取得した設定情報をルータ広告メッセージに設定して（ステップＳ２１１）、無線センサーノードに転送する（ステップＳ２１３）。【００３２】
無線センサーノード１０１は、ゲートウエイ装置１０３から転送されるルータ広告メッセージを受信すると、サービス情報処理機能１０１−３によりメッセージを解析し、設定情報を読み出してサービスアプリケーション１０１−５に提供する。これにより、無線センサーノード１０１のサービスアプリケーション１０１−５は、遠隔のサービスサーバ１０７で提供する設定情報に従い動作することができる。【００３３】
また、設定情報にサービスサーバ１０７のＩＰアドレス等の接続情報が含まれる場合には、無線センサーノード１０１は、サービスサーバと直接通信することも可能になる（ステップＳ２１５）。
【００３４】
なお、上記説明において、ゲートウエイ装置１０３のサービス情報取得機能１０３−１が設定情報を取得する動作は、ルータ広告メッセージを無線センサーノード１０１に転送する（ステップＳ２１３）迄であれば、別のタイミングで実行することも可能である。例えば、ゲートウエイ装置１０３がルータ広告メッセージを受信（ステップＳ２０９）してからでも構わないし、あらかじめサービス情報取得機能１０３−１内にキャッシュしておいた設定情報を利用する方式でも構わない。【００３５】
本実施形態により、以下のような効果が得られる。【００３６】
（１）  サービスサーバ１０７からの設定情報を無線センサーノード１０１に伝達する手段としてＩＰｖ６のルータ要請（ステップＳ２０７）とルータ広告（ステップＳ２０９）のプロトコルを利用することで、サービスサーバ１０７から無線センサーノード１０１でのサービスアプリケーション実行時の設定を行う場合に、サービスアプリケーション１０１−５側で設定情報取得のための特別なプロトコルを設ける必要がない。【００３７】
（２）  ＩＰｖ６の基本設定に必要な通信以外に、無線センサーノード１０１とゲートウエイ装置１０３間の通信を必要としないため、無線センサーノード１０１の消費電力を抑えることができる。【００３８】
（３）  既設のＩＰｖ６ルータ１０５を変更することなく、ゲートウエイ装置１０３を設置するだけで、無線センサーノード１０１のサービスアプリケーション実行時の設定を遠隔のサービスサーバ１０７から実行することが可能になる。【００３９】
以上好ましい実施の形態（及び実施例）を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施の形態（及び実施例）に限定されるものでない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。【００４０】
この出願は、２００７年２月１９日に出願された日本出願特願２００７−０３８０２４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
サービスプロバイダが運用管理する無線センサーネットワークシステムに広く利用が考えられる。具体的には、遠隔医療、健康管理、遠隔での建築物や設備の状態管理や、センサーデータを多く利用する流通での商品の状態管理等に利用できると考えられる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
2008102755.tif 000006
2008102755.tif 000007
2008102755.tif 000008