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JP2013054486A - 情報処理装置および情報処理プログラム - Google Patents

情報処理装置および情報処理プログラム Download PDF

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JP2013054486A JP2011191383A JP2011191383A JP2013054486A JP 2013054486 A JP2013054486 A JP 2013054486A JP 2011191383 A JP2011191383 A JP 2011191383A JP 2011191383 A JP2011191383 A JP 2011191383A JP 2013054486 A JP2013054486 A JP 2013054486A
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Toshiba Lighting and Technology Corp
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Abstract

【課題】ユーザが対象機器を容易にネットワークに接続可能にする。
【解決手段】情報処理装置は、ホームゲートウェイ装置から、機器の種別が入力されると、機器データにおいて当該機器の種別に関連づけられた入力種別から、認証操作データを生成して記憶装置に記憶する認証操作データ生成部と、認証操作データを、ホームゲートウェイ装置に送信する認証操作データ送信部と、機器の入力装置から入力された入力操作データを、ホームゲートウェイ装置から受信して記憶装置に記憶する入力操作データ取得部と、認証操作データと入力操作データとを比較して、一致するか否かを判定し、照合結果データを出力する操作データ照合部とを備える。認証操作データと入力操作データが一致する場合、ホームゲートウェイ装置に、機器およびホームゲートウェイ間で、当該機器を制御するための通信を認証させる。
【選択図】 図1

Description

本発明の実施形態は、情報処理装置および情報処理プログラムに関する。
情報機器および通信ネットワークの発達に伴い、例えば家庭内などの構内で、情報機器をネットワークで接続して利用する機会が増えており、特に無線ネットワークが利用されている。例えば家庭内で、家電機器を無線ネットワークに接続して制御するシステムも増えている。
無線ネットワークにおいてセキュリティを強化する際、PINコードが用いられる場合がある。この際、PINコードは、接続対象機器に同梱される印刷物や、接続対象機器に貼付されたシールなど記載される。ユーザがそのPINコードを入力することにより、接続対象機器は、家庭内の無線ネットワークに接続される。
また、印刷物やシールを使用しない方法もある(例えば特許文献1参照。)。この特許文献1に記載の方法では、接続対象機器に備えられた表示部や、接続対象機器のリモコンの表示部などに、PINコードを表示する。このPINコードをユーザが確認して接続対象機器に入力することにより、接続対象機器は、ネットワークに接続される。
特開2010−21802号公報
しかしながら、印刷物やシールに記載されたPINコードを入力する場合、長年の利用で、印刷物を紛失したり、シールの印刷が薄れているなどで、ユーザがPINコードを把握できない場合がある。その場合、特許文献1などの方法も考えられるが、PINコードは、意味のない文字列であるので、ユーザが誤入力し、認証のためにユーザを煩わせる可能性もある。
また特許文献1に記載の方法では、家電機器またはリモコンに表示部を備えていなければならない。従って、表示部を備えない家電機器などには適用することができない。
そこで本発明は、ユーザが機器を容易にネットワークに接続可能な情報処理装置および情報処理プログラムを提供することである。
上記課題を解決するために、本発明の実施形態に係る情報処理装置は、機器の種別と、機器に入力可能な入力種別と、を関連づけた機器データを記憶する機器データ記憶部と、ホームゲートウェイ装置から、機器の種別が入力されると、機器データにおいて当該機器の種別に関連づけられた入力種別から、認証操作データを生成して記憶装置に記憶する認証操作データ生成部と、認証操作データを、ホームゲートウェイ装置に送信する認証操作データ送信部と、機器の入力装置から入力された入力操作データを、ホームゲートウェイ装置から受信して記憶装置に記憶する入力操作データ取得部と、認証操作データと入力操作データとを比較して、一致するか否かを判定し、照合結果データを出力する操作データ照合部とを備える。認証操作データと入力操作データが一致する場合、ホームゲートウェイ装置に、機器およびホームゲートウェイ間で、当該機器を制御するための通信を認証させる。
第1の実施の形態に係る認証システムのシステム構成図である。 第1の実施の形態に係る認証支援サーバの機能ブロック図である。 第1の実施の形態に係る家庭内システムの各装置の機能ブロック図である。 第1の実施の形態に係る認証システムの処理を説明するシーケンス図である。 第2の実施の形態に係る認証システムのシステム構成図である。 第2の実施の形態に係る認証支援サーバの機能ブロック図である。 第2の実施の形態に係る家庭内システムの各装置の機能ブロック図である。 第2の実施の形態に係る認証システムの処理を説明するシーケンス図である。 第3の実施の形態に係る認証システムの処理を説明するシーケンス図である。 第4の実施の形態に係る認証システムのシステム構成図である。 第4の実施の形態に係る認証支援サーバの機能ブロック図である。 第4の実施の形態に係る家庭内システムの各装置の機能ブロック図である。 第4の実施の形態に係る認証方法を説明するシーケンス図である。(その1) 第4の実施の形態に係る認証方法を説明するシーケンス図である。(その2) 第4の実施の形態に係る認証方法において、電力測定データから特定される稼働開始時間などを説明する図である。 第5の実施の形態に係る認証方法を説明するシーケンス図である。 第6の実施の形態に係る認証方法を説明するシーケンス図である。 第7の実施の形態に係る認証方法を説明するシーケンス図である。
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。
(第1の実施の形態)
(認証システム)
図1に示す実施の形態に係る認証システム7は、家庭内システム2において、新たに家電機器5aを接続する際、家電機器5aとホームゲートウェイ装置4とを新たに接続する際の認証に関する。
家庭内システム2は、例えばユーザの住居内に設けられ、家電機器5aを制御するシステムである。家庭内システム2においては、ホームゲートウェイ装置4を介して、家電機器5aの状態をユーザ端末3で取得したり、ユーザ端末3が、家電機器5aに対する指示を入力したりできる。また、通信ネットワーク5を介してユーザの携帯電話機などを介して、ユーザは、家電機器5aを制御することができる。ここで、家電機器5aとホームゲートウェイ装置4とがPINコードで認証され接続している場合に、ユーザ端末3などは、家電機器5aの家電としての機能を制御することができる。
図1に示すように、認証システム7は、認証支援サーバ1と、複数の家庭内システム2、…を備える。認証支援サーバ1は、家庭内システム2における家電機器5aの接続における認証を支援する。認証支援サーバ1と、複数の家庭内システム2、…と、は通信ネットワーク6を介して相互に接続される。通信ネットワーク6は、例えばインターネットなどの双方向の通信ネットワークである。実施の形態においては、複数の家庭内システム2、…は、同様の構成を備える。
家庭内システム2は、ユーザ端末3、ホームゲートウェイ装置4、家電機器5aおよび5bを備える。図1に示す例において、家庭内システム2は、2つの家電機器5aおよび5bを備えるが、一つでも三つ以上でも良い。ユーザ端末3とホームゲートウェイ装置4とは、LANなどの有線ネットワークで接続されても良いし、無線ネットワークで接続されても良い。実施の形態において、家電機器5aおよび5bを特に区別する必要がない場合、単に「家電機器5」と表記する場合がある。
ホームゲートウェイ装置4と、家電機器5は、無線ネットワークで接続される。例えば家電機器5を新たに家庭内システム2に接続する際、家電機器5およびホームゲートウェイ装置4は、認証のない無線ネットワークで接続される。その認証されていない無線ネットワークを介して、ホームゲートウェイ装置4のPINコードと、家電機器5のPINコードとが交換される。これにより、ホームゲートウェイ装置4および家電機器5間の接続が認証され、ユーザ端末3などは、家電機器5の家電としての機能を制御することができる。
実施の形態に係る認証システム7は、ホームゲートウェイ装置4と家電機器5aとが、通信可能なものの、PINコードで認証されていない場合に、PINコードでの認証を支援する。従って、実施の形態に係る認証後、ユーザ端末3などが家電機器5aの家電としての機能を制御することができる。
また実施の形態において、コンピュータなどの情報処理装置が、ユーザに指示した家電機器5への操作内容と、家電機器5に入力された操作とを比較することにより、PINコードでの認証を支援する。特に第1の実施の形態においては、認証を支援する情報処理装置が、認証支援サーバ1である場合を説明する。
(認証支援サーバ)
実施の形態に係る認証支援サーバ1は、図2に示すように、記憶装置110,中央処理制御装置120、通信制御装置130を備える一般的なコンピュータに、認証支援プログラムがインストールされることにより実現される。通信制御装置130は、通信ネットワーク6を介して、家庭内システム2と相互に通信可能に接続する。
記憶装置110は、ハードディスク、RAMなどであって、中央処理制御装置120によって参照または更新されるデータを保持する。記憶装置110は、機器データ記憶部111、認証操作データ記憶部112、入力操作データ記憶部113、照合結果データ記憶部114を備える。
機器データ記憶部111は、記憶装置110のうち機器データ111aが記憶された記憶領域である。機器データ111aは、家電機器の種別と、家電機器に入力可能な入力種別と、を関連づけたデータである。機器データ111aに記憶される家電機器は、実施の形態に係る認証支援サーバ1が認証対象とする家電機器である。家電機器によって入力可能な信号種別は異なる。そこで、機器データ111aには、各家電機器の種別ごとに、その家電機器の本体またはリモコンから入力可能な入力種別を対応づけている。機器データ111aは、家電機器の種別と、複数の入力種別とを対応づけて保持する。
例えば家電機器がエアコンの場合、リモコンに「温度上昇ボタン」、「加湿ボタン」などが設けられている。家電機器が洗濯機の場合、洗濯機に「選択開始ボタン」、「水量ボタン」などが設けられている。従って、機器データ111aには、これらの家電機器の種別ごとに、各家電機器に設けられたボタン種別に対応する入力種別を対応づけている。
認証操作データ記憶部112は、記憶装置110のうち、認証操作データ112aが記憶された記憶領域である。認証操作データ記憶部112aは、機器データ111aから認証操作データ生成部121aによって記憶される。認証操作データ112aは、機器データ111aの所定の機器に対応づけられた任意の一つの入力種別のデータである。認証操作データ112aは、任意の入力種別の組み合わせのであっても良い。
入力操作データ記憶部113は、記憶装置110のうち、入力操作データ113aが記憶された記憶領域である。入力操作データ113aは、入力操作データ取得部123によって記憶される。入力操作データ113aは、認証操作データ112aを参照して、ユーザによって操作され入力されたデータである。
照合結果データ記憶部114aは、記憶装置110のうち照合結果データ114aが記憶された記憶領域である。照合結果データ114aは、認証操作データ112aおよび入力操作データ113aが一致するか否かを示すデータである。照合結果データ114aは、操作データ照合部124によって記憶される。
中央処理制御装置120は、記憶装置110に記憶されたデータを処理する。中央処理制御装置120は、認証操作データ生成部121、認証操作データ送信部122、入力操作データ取得部123、操作データ照合部124および照合結果送信部125を備える。
認証操作データ生成部121は、通信ネットワーク6を介してホームゲートウェイ装置4から、認証の対象機器の種別が入力されると、機器データ111aにおいて対象機器の種別に関連づけられた入力種別から、認証操作データ112aを生成して記憶装置110に記憶する。認証操作データ生成部121は、認証の対象機器の種別を取得すると、記憶装置110から機器データ111aを読み出し、取得した機器の種別に対応する任意の入力種別を取得する。さらに認証データ生成部121は、取得した入力種別を認証操作データ112aとして、認証操作データ記憶部112に記憶する。このとき認証操作データ生成部121は、複数の任意の入力種別を組み合わせ、これらの複数の入力種別を含めて、認証操作データ112aを生成しても良い。
認証操作データ送信部122は、認証操作データ112aを、ホームゲートウェイ装置4に送信する。ホームゲートウェイ装置4に送信された認証操作データ112aはユーザに表示される。ユーザは、認証操作データをみながら、認証対象の家電機器の本体やリモコンを操作する。
入力操作データ取得部123は、認証の対象機器の入力装置から入力された入力操作データ113aを、ホームゲートウェイ装置4から受信して記憶装置120に記憶する。この入力操作データ113aは、ユーザは、認証操作データをみながら、認証対象の家電機器の本体やリモコンを操作して取得されたデータである。ホームゲートウェイ装置4は、認証対象の家電機器から入力操作データを取得して、認証支援サーバ1に送信する。認証支援サーバ1の入力操作データ取得部123は、ホームゲートウェイ装置4から受信した入力操作データ113aを、記憶装置110に記憶する。
操作データ照合部124は、認証操作データ112aと入力操作データ113aとを比較して、一致するか否かを判定し、照合結果データ115aを出力する。操作データ照合部124は、記憶装置110から認証操作データ112aと入力操作データ113aと読み出し比較して、一致するか否かの照合結果を、照合結果データ115aとする。
ここで、認証操作データ112aに複数の入力種別が含まれている場合、入力操作データ113aには、そのすべての入力種別に対応する操作データが含まれていても良いし、また、一つだけでも良い。入力操作データ113aに、認証操作データ112aに対応するすべての操作データが含まれている場合、操作データ照合部124は、そのすべてのデータが一致するか否かの結果を、照合結果データ114aとする。一方、入力操作データ113aに一つずつ入力種別が含まれている場合、操作データ照合部124は、認証操作データ112aに含まれる順に一つずつ照合し、一致するか否かの結果を、照合結果データ114aとする。
照合結果送信部125は、照合結果データ114aを、ホームゲートウェイ装置4に送信する。ホームゲートウェイ装置4は、受信した照合結果データに基づいて、認証対象の家電機器を認証するか否かを判断する。
(家庭内システム)
次に図3を参照して、家庭内システム2を説明する。家庭内システム2は、ユーザ端末3、ホームゲートウェイ装置4および家電機器5aを備える。ホームゲートウェイ装置4とユーザ端末3とは、例えば有線ネットワークで接続される。ホームゲートウェイ装置4と家電機器5aとは、無線ネットワークで接続される。ホームゲートウェイ装置4と家電機器5aとは、認証されていない状態で、通信することは可能であるが、認証されている状態でのみ、家電制御データを送受信できる。ここで家電制御データとは、家電機器5aに指示を送信したり、家電機器5aの状態を取得するために、ホームゲートウェイ装置4および家電機器5a間で送受信されるデータである。
ユーザ端末3は、一般的なコンピュータである。ユーザ端末3は、中央処理制御装置320、通信制御装置330、入力装置340、表示装置350を備える。通信制御装置330は、ホームゲートウェイ装置4に接続される。第1の実施の形態においてユーザ端末3は、ホームゲートウェイ装置4の入力装置および表示装置として機能する。ユーザ端末3は、ホームゲートウェイ装置4からの指示に従って、表示装置350にデータを表示するとともに、入力装置340から入力されたデータを、ホームゲートウェイ装置4に入力する。
ホームゲートウェイ装置4は、家庭内システム2の家電機器5aを制御する制御装置である。ホームゲートウェイ装置4は、メモリ410、制御部420、通信制御装置430および家電通信制御装置440を備える。通信制御装置430は、ユーザ端末3と接続するとともに、通信ネットワーク6を介して認証支援サーバ1と接続する。家電通信制御装置440は、家電機器5aと接続する。
メモリ410は、家電情報記憶部411、認証操作データ記憶部412、入力操作データ記憶部413、照合結果データ記憶部414およびPINコード記憶部415を備える。
家電情報記憶部411は、メモリ410のうち、家電情報データ411aが記憶された記憶領域である。家電情報データ411aは、当該ホームゲートウェイ装置4の制御対象の家電機器5のデータである。家電情報データ411aに含まれる家電機器5のデータは、家電機器の種別、家電機器5の識別子、PINコード、IPアドレス、エコーネットアドレスなどである。家電機器5のPINコードは、認証支援サーバ1において、照合結果データ414aが、一致している場合に、家電機器5からホームゲートウェイ装置4に送信され記憶される。
認証操作データ記憶部412は、メモリ410のうち、認証操作データ412aを記憶する記憶領域である。認証操作データ412aは、認証対象機器の種別に基づいて、認証支援サーバ1において生成され送信されたデータである、認証操作データ412aは、ユーザ端末3に送信され、ユーザ端末3の表示装置350に表示される。ユーザはこの表示装置350の表示内容に従って、家電機器5aの入力装置540を操作する。
入力操作データ記憶部413は、メモリ410のうち、入力操作データ413aを記憶する記憶領域である。入力操作データ413aは、ユーザが認証操作データに従って家電機器5aの入力装置540を操作したデータである。入力操作データ413aは、家電機器5aから取得される。入力操作データ413aは、認証支援サーバ1に送信され、認証操作データとの照合に用いられる。
照合結果データ記憶部414は、認証操作データ412aと入力操作データ413aとが一致するか否かの照合結果のデータであって、認証支援サーバ1から入力される。照合結果データ414aは、ユーザ端末3に送信され、ユーザ端末3の表示装置350に表示される。また照合結果データ414aが、一致している旨を示す場合、制御部420に、家電機器5aとホームゲートウェイ装置4とのPINコードを交換させる。
PINコード記憶部415は、メモリ410のうちPINコード415aが記憶された記憶領域である。PINコード415aは、当該ホームゲートウェイ装置4のPINコードである。照合結果データ414aが、一致していた場合、PINコード415aは、家電機器5aに送信される。
制御部420は、認証支援サーバ1、ユーザ端末3および家電機器5aとの通信を制御するともに、メモリ410に記憶されたデータを参照または更新する。制御部420の処理は、図4を参照して後に詳述する。
家電機器5aは、メモリ510、制御部520、ホームゲートウェイ通信制御装置530および入力装置540を備える。ホームゲートウェイ通信制御装置530は、ホームゲートウェイ装置4と接続する。
入力装置540は、家電機器5aに指示を入力するボタンなどの入力手段である。入力装置540は、家電機器5aに据え付けられていても良いし、有線通信や、短距離の無線通信により接続されていても良い。短距離の無線通信ネットワークは、例えば、Wi−Fi通信や、Bluetooth、赤外線通信である。このように、家電機器5aの入力装置540を限定することにより、例えば、屋外にいる第三者の操作によって、偶然に機器が認証されるなどの問題を防ぐことができる。
メモリ510は、入力操作データ記憶部511、PINコード記憶部512およびホームゲートウェイ装置データ記憶部513を備える。
入力操作データ記憶部511は、メモリ510のうち入力操作データ511aが記憶された記憶領域である。入力操作データ511aは、ユーザがユーザ端末3の表示装置350を参照しながら入力装置540を操作して得られたデータである。入力操作データ511aは、ホームゲートウェイ装置4を介して認証支援サーバ1に送信される。
PINコード記憶部512は、メモリ510のうち、PINコード512aが記憶された記憶領域である。PINコード512aは、当該家電機器5aのPINコードである。照合結果データが、一致していた場合、PINコード512aは、ホームゲートウェイ装置4に送信される。
ホームゲートウェイ装置情報記憶部513は、メモリ510のうちホームゲートウェイ装置データ513aが記憶された記憶領域である。ホームゲートウェイ装置データ513aは、家電機器5aがホームゲートウェイ装置4と通信するために参照されるデータである。ホームゲートウェイ装置データ513aは、ホームゲートウェイ装置4の種別、ホームゲートウェイ装置4の識別子、PINコード、IPアドレス、エコーネットアドレスなどである。
制御部520は、ホームゲートウェイ装置4との通信を制御するともに、メモリ510に記憶されたデータを参照または更新する。制御部520の処理は、図4を参照して後に詳述する。
(認証方法)
図4を参照して、第1の実施の形態に係る認証方法を説明する。図4に示す例では、家電機器5aが認証の対象機器である。既に、認証対象の家電機器5aとホームゲートウェイ4とは、認証なしの無線通信で接続されているものとする。
まず、ステップS101においてユーザは、新たに家庭内システム2に接続する家電機器5aについて、ユーザ端末3に、認証接続を開始する指示を入力する。ここで、認証支援サーバ1が、家電機器の一覧をユーザ端末3のブラウザなどに表示し、この家電機器の一覧からユーザが家電機器5aの情報を選択することにより、認証接続を開始する指示を入力しても良い。
ステップS102においてユーザ端末3は、新たに接続する家電機器5aの情報を取得すると、その家電機器5aの情報を、ホームゲートウェイ装置4に入力する。ここでユーザ端末3は、家電機器5aの情報として、家電機器5aの種別をホームゲートウェイ装置4に送信する。ホームゲートウェイ装置4は、家電機器5aの種別を取得すると、ホームゲートウェイ装置4の家電情報データ411aに新たに登録する家電機器5aの種別を記憶する。
ステップS103においてホームゲートウェイ装置4は、認証支援サーバ1に、対象機器の情報として、対象機器の種別を送信する。ステップS104において認証支援サーバ1は、対象機器の種別を取得すると、機器データ111aからその対象機器に入力可能な信号の種類を取得し、認証パターンとなる認証操作データ112aを生成する。認証支援サーバ1は、ステップS105において、生成した認証操作データ112aを、ホームゲートウェイ装置4に送信する。
ホームゲートウェイ装置4は、認証支援サーバ1から認証操作データ412aを受信すると、記憶装置410に受信した認証操作データ412aを記憶する。さらにホームゲートウェイ装置4は、ステップS106において認証操作データ412aをユーザ端末3に送信するとともに、ステップS108において、家電機器5aに操作開始コマンドを送信する。
操作開始コマンドを受信すると家電機器5aは、家電機器5aの入力装置540からの操作を待機する。この操作待機中に入力された操作は、家電機器5aの機能に対する操作ではなく、認証操作データに基づく入力データと判断される。例えば、「温度上昇」ボタンが入力されても、その操作をすることなく、このボタンが入力されたことのみを把握する。
ステップS106において認証操作データを受信すると、ユーザ端末3は、その認証操作データを表示装置350に表示する。ユーザは、この表示装置350を閲覧しながら、ステップS110において家電機器5aの入力装置540を操作する。入力装置540が操作されると、ステップS111において家電機器5aは、その入力操作データをホームゲートウェイ装置4に送信する。ステップS112においてホームゲートウェイ装置4は、受信した入力操作データ413aを、認証支援サーバ1に送信する。
認証支援サーバ1は、受信した入力操作データ113aを記憶装置110に記憶するとともに、ステップS113において認証支援サーバ1は、認証操作データ112aと、入力操作データ113aとを照合し、一致するか否かを示す照合結果データ114aを生成する。ステップS114において認証支援サーバ1は、照合結果データ114aをホームゲートウェイ装置4に送信する。
照合結果データ414aを受信すると、ホームゲートウェイ装置4は、その内容に応じて処理を振り分ける。照合結果が不一致の場合、ステップS115においてホームゲートウェイ装置4は、ユーザ端末3にその旨を通知する。ステップS116においてユーザ端末3は、認証失敗した旨を表示装置350に表示する。
一方照合が一致した場合、ステップS117においてホームゲートウェイ装置4は、ホームゲートウェイ装置4のPINコード415aを家電機器5aに送信する。ステップS118において家電機器5aは、受信したPINコードを、ホームゲートウェイ装置データ513aとしてメモリ510に記憶する。さらに家電機器5aは、メモリ510から家電機器のPINコード512aを読み出し、ステップS119においてホームゲートウェイ装置4に送信する。
ステップS120においてホームゲートウェイ装置4は、家電機器5aのPINコードを、家電情報データ411aに記憶する。さらにホームゲートウェイ装置4は、ステップS121においてユーザ端末3に、認証が完了した旨を通知するとともに、ステップS123において認証支援サーバ1に、認証が完了した旨を通知する。
ユーザ端末3は、認証が完了した旨が通知されると、ステップS122においてその旨を表示装置350に表示して、ユーザに通知する。
このように第1の実施の形態に係る認証システムにおいて、家電機器情報から生成した認証操作データ通りに、使用者が操作できた場合、家電機器とホームゲートウェイ装置のPINコードを交換し、認証された接続が確立される。このように、認証操作データ通りに使用者が操作できたことにより、通信の認証処理に必要な使用者しか知り得ない情報が家電機器5aに入力されたこととして、PINコードなどのパスワードを使用することなく、認証処理を完了することができる。また、認証支援サーバ1がこのように、複数の家庭内システムの認証処理を支援することにより、認証システム7全体として、運用コストを削減することができる。
第1の実施の形態に係る認証システムにおいてユーザが家電機器に操作する際、家電機器と有線通信または近距離の無線通信で接続された入力装置を使用することにより、家電機器の購入者やその家族などに限定した使用者の操作のみを受け付けることができる。これにより、第三者の偶然の入力操作による誤認証を回避することができる。
(第2の実施の形態)
第2の実施の形態においては、図5に示すように、ホームゲートウェイ装置4および家電機器5a間の接続の認証を支援する情報処理装置が、認証支援サーバ1である場合を説明する。このユーザ端末3aは、第1の実施の形態におけるユーザ端末3と比べて、認証支援機能を備えている点が異なる。第2の実施の形態に係るユーザ端末3aは、一般的なコンピュータに、認証支援プログラムがインストールされることにより実現される。
第2の実施の形態に係るユーザ端末3aは、記憶装置310、中央処理制御装置320、通信制御装置330、入力装置340および表示装置350を備える。ユーザ端末3aの中央処理制御装置320、通信制御装置330、入力装置340および表示装置350は、図3を参照して説明した第1の実施の形態に係るユーザ端末3の各装置と同様である。
記憶装置310は、ハードディスク、RAMなどであって、中央処理制御装置320によって参照または更新されるデータを保持する。記憶装置310は、機器データ記憶部311、認証操作データ記憶部312、入力操作データ記憶部313および照合結果データ記憶部314を備える。
機器データ記憶部311、認証操作データ記憶部312、入力操作データ記憶部313および照合結果データ記憶部314には、それぞれ、機器データ311a、認証操作データ312a、入力操作データ313aおよび照合結果データ314aが記憶される。機器データ311a、認証操作データ312a、入力操作データ313aおよび照合結果データ314aは、第1の実施の形態に係る認証支援サーバ1に記憶される機器データ111a、認証操作データ112a、入力操作データ113aおよび照合結果データ114aと、それぞれ同様のデータである。
中央処理処理制御装置320は、対象機器特定部321、認証操作データ生成部322、入力操作データ取得部323、操作データ照合部324および照合結果出力部325を備える。
対象機器特定部321は、機器データ311aに基づいて、機器の種別を表示するとともに、対象機器の種別が選択されると、対象機器の種別をホームゲートウェイ装置4に送信する。対象機器特定部321は、例えば、機器データ311aを読み出して、機器種別の一覧を表示装置350に表示し、ユーザが選択した機器を、認証の対象機器とする。対象機器特定部321は、特定された家電機器5aの機器種別をホームゲートウェイ装置4に送信する。
認証操作データ生成部122は、機器データ311aにおいて当該対象機器の種別に関連づけられた入力種別から、認証操作データ312aを生成して記憶装置310に記憶する。認証操作データ生成部322は、認証対象の家電機器5aの種別を取得すると、記憶装置310から機器データ311aを読み出し、取得した家電機器5aの種別に対応する任意の入力種別を取得する。さらに認証データ生成部121は、取得した入力種別を認証操作データ112aとして、認証操作データ記憶部112に記憶する。このとき認証操作データ生成部321は、複数の任意の入力種別を組み合わせ、これらの入力種別を含めて、認証操作データ112aを生成しても良い。
認証操作データ生成部122は、さらに、生成した認証操作データ312aを、表示装置350に表示する。
入力操作データ取得部323は、認証の対象機器の入力装置から入力された入力操作データを、ホームゲートウェイ装置4から受信して記憶装置310に記憶する。この入力操作データ323aは、ユーザが表示装置350に表示された認証操作データをみながら、認証対象の家電機器5aの本体やリモコンを操作して取得されたデータである。ホームゲートウェイ装置4は、認証対象の家電機器5aから入力操作データを取得して、ユーザ端末3aに送信する、ユーザ端末3aの入力操作データ取得部323は、受信した入力操作データ313aを記憶装置310に記憶する。
操作データ照合部324は、認証操作データ312aと入力操作データ313aとを比較して、一致するか否かを判定し、照合結果データ314aを出力する。操作データ照合部324は、記憶装置310から認証操作データ312aと入力操作データ313aとを比較して、一致するか否かの照合結果を、照合結果データ314aとする。
照合結果表示部325は、照合結果データ314aを出力する。照合結果表示部325は、照合の結果、認証操作データ312aと入力操作データ313aとが一致しない場合、その旨を表示装置350に表示する。一方照合結果表示部325は、認証操作データ312aと入力操作データ313aが一致する場合、その旨をホームゲートウェイ装置4に送信する。その後ホームゲートウェイ装置4は、家電機器5aとの間で、PINコードを交換する。
図7を参照して、第2の実施の形態に係るホームゲートウェイ装置4aを説明する。家電機器5aは、第1の実施の形態と同様の構成を備える。
第2の実施の形態に係るホームゲートウェイ装置4aは、図3を参照して説明した第1の実施の形態に係るホームゲートウェイ装置4と比べて、認証操作データ記憶部412、照合結果データ記憶部414を備えていない点が異なる。第2の実施の形態に係るホームゲートウェイ装置4aが備える家電情報記憶部411、入力操作データ413およびPINコード記憶部415は、図3を参照して説明した第1の実施の形態に係るホームゲートウェイ装置4の各部と同様である。
(認証方法)
図8を参照して、第2の実施の形態に係る認証方法を説明する。図8に示す例では、家電機器5aが認証の対象機器である。ここでは既に、家電機器5aとホームゲートウェイ4とは、認証なしの無線通信で接続されている。
まず、ステップS201においてユーザは、新たに家庭内システム2に接続する家電機器5aについて、認証接続を開始する指示を入力する。ここでユーザ端末3aが、家電機器の一覧をブラウザなどに表示し、この家電機器の一覧からユーザが家電機器5aの情報を選択することにより、認証接続を開始する指示を入力しても良い。
ステップS202においてユーザ端末3aは、新たに接続する家電機器5aの種別を取得すると、機器データ311aからその対象機器に入力可能な信号の種類を取得し、認証操作データ312aを生成する。さらにステップS203においてユーザ端末3aは、生成した認証操作データ312aを、表示装置350に表示する。
一方ステップS204においてユーザ端末3aは、認証対象の家電機器5aの情報を、ホームゲートウェイ装置4に入力する。ホームゲートウェイ装置4は、ステップS205において、認証対象の家電機器5aに、操作開始コマンドを送信する。操作開始コマンドを受信すると家電機器5aは、家電機器5aの入力装置540からの操作を待機する。この操作待機中に入力された操作は、家電機器5aに対する操作ではなく、認証操作データに基づく入力データと判断される。例えば、「温度上昇」ボタンが入力されても、その操作をすることなく、このボタンが入力されたことのみを把握する。
ユーザは、ユーザ端末3aの表示装置350を閲覧しながら、ステップS207において入力装置540を操作する。入力装置340に入力されると、ステップS208において家電機器5aは、その入力操作データをホームゲートウェイ装置4に送信する。ステップS209においてホームゲートウェイ装置4は、受信した入力操作データ413aを、ユーザ端末3aに送信する。
ユーザ端末3aは、受信した入力操作データ313aを記憶装置310に記憶するとともに、ステップS210においてユーザ端末3aは、認証操作データ312aと、入力操作データ313aとを照合し、照合結果データ314aを生成する。不一致の照合結果の場合、ユーザ端末3aは、その旨を表示装置350に表示する。一方、一致する場合、ステップS212においてユーザ端末3aは、ホームゲートウェイ装置4のPINデータ415aを家電機器5aに送信する指示を、ホームゲートウェイ装置4に送信する。
ステップS213において、ホームゲートウェイ装置4は、ホームゲートウェイ装置4のPINコード415aを家電機器5aに送信する。ステップS214において家電機器5aは、受信したPINコードを、ホームゲートウェイ装置データ513aとしてメモリ510に記憶する。さらに家電機器5aは、メモリ510から家電機器のPINコード512aを読み出し、ステップS215においてホームゲートウェイ装置4に送信する。
ステップS216においてホームゲートウェイ装置4は、家電機器5aのPINコードを、家電情報データ411aに記憶する。さらにホームゲートウェイ装置4は、ステップS217においてユーザ端末3aに、認証が完了した旨を通知する。
ユーザ端末3は、認証が完了した旨が通知されると、ステップS218においてその旨を表示装置350に表示して、ユーザに通知する。
このように、第2の実施の形態においては、認証支援サーバを導入することなく、ユーザ端末に同様のプログラムをインストールすることにより、第1の実施の形態と同様に、認証することができる。
(第3の実施の形態)
第3の実施の形態においては、第2の実施の形態において、認証操作データが複数の入力種別の組み合わせの場合を説明する。第3の実施の形態に係るユーザ端末3aは、機器データ311aから、複数の任意の入力種別を選択して認証操作データ312aを生成する。図9に示す第2の実施の形態においては、認証操作データ312aが、三つの入力種別の場合を説明する。
ステップS301ないしステップS309の処理は、図8を参照して説明した第2の実施の形態に係る認証方法のステップS201ないしステップS209と同様である。
第3の実施の形態においては、ステップS310においてユーザ端末3aは、認証操作データ312aの一つ目の入力種別と、ステップS309で取得した入力操作データ313aと、を比較して、一致不一致を判定する。一致しない場合、ステップS311において表示装置350にその旨を表示する。一方、一致した場合、ステップS312において、認証操作データの次の入力種別を入力する指示を、表示装置350に表示する。
第3の実施の形態においては、ステップS307ないしステップS311のユーザによる操作と認証を、認証操作データ312aに含まれる入力種別の数だけ繰り返す。
このように、認証操作データ312aに複数の入力種別を含ませることにより、認証セキュリティを向上させることができる。
(第4の実施の形態)
第1ないし第3の実施の形態において、家電機器5に入力する操作を表示して、ユーザに家電機器5を操作させ、表示した操作と、入力された操作とを比較して、認証対象の家電機器5を認証する場合を説明した。一方第4ないし第6の実施の形態において、家電機器5の電力を消費させる操作を表示して、ユーザに家電機器5を操作させ、入力された操作と、家電機器5の消費電力とを比較して、家電機器5を認証する場合を説明する。
また第4の実施の形態において、コンピュータなどの情報処理装置が、ユーザの操作による家電機器5bの稼働のタイミングと、その稼働により生じる家電機器5bの消費電力の経過とを比較することにより、PINコードでの認証を支援する。特に第4の実施の形態においては、認証を支援する情報処理装置が、認証支援サーバ1bである場合を説明する。
図10に示す第4の実施の形態に係る認証システム7bは、図1に示す第1の実施の形態に係る認証システム7と比べて、家庭内システム2bが、電力測定機器8を備える点が異なる。また、認証支援サーバ1b、ユーザ端末3b、ホームゲートウェイ装置4bの各構成が異なる。
(認証支援サーバ)
図11を参照して、第4の実施の形態に係る認証支援サーバ1bを説明する。第4の実施の形態に係る認証支援サーバ1bの記憶装置110は、電力解析データ記憶部115、操作解析データ記憶部116および照合結果データ記憶部114を備える。また認証支援サーバ1bの中央処理制御装置120は、電力解析データ取得部126、操作解析データ取得部127、操作データ照合部124b、照合結果送信部125を備える。
電力解析データ記憶部115は、記憶装置110のうち電力解析データ115aが記憶された記憶領域である。電力解析データ115aは、電力測定機器8で測定された対象機器の消費電力から解析された家電機器5bの稼働の時間に関するデータである。電力解析データ115aは、ユーザが認証対象の家電機器5bを操作したことによって、家電機器5bの消費電力が上昇するタイミング、消費電力が待機電力に戻るタイミング、消費電力の上昇が継続した時間などのデータである。電力解析データ115aは、ホームゲートウェイ装置4bから取得される。電力解析データ115aは、電力解析データ取得部126によって記憶される。
この電力解析データ115aは、ユーザの操作による家電機器5bの稼働のタイミングを、消費電力の観点から推測するデータである。従って、家電機器5bの消費電力が上昇するタイミングは、ユーザが家電機器5bを操作し、家電機器5bが稼働する稼働開始時間に対応する。また、消費電力が待機電力に戻るタイミングは、ユーザの操作によって稼働した家電機器5bが、稼働を停止する稼働終了時間に対応する。消費電力の上昇が継続した時間は、ユーザの操作によって家電機器5bが稼働していた稼働時間に対応する。
別の実施例として、認証支援サーバ1bが、電力解析データ115aを生成する場合も考えられる。認証支援サーバ1bは、電力測定機器8から、認証対象の家電機器5bの消費電力の時間経過に関する電力測定データを取得しても良い。認証支援サーバ1bは、取得した電力測定データから、電力解析データ115aを生成し、電力解析データ記憶部115に記憶する。
操作解析データ記憶部116は、記憶装置110のうち操作解析データ116aが記憶された記憶領域である。操作解析データ116aは、ユーザの操作によって家電機器5bが稼働した時間に関するデータである。操作解析データ116aは、ユーザが認証対象の家電機器5bを操作した稼働開始時間、家電機器5bの稼働を終了する稼働終了時間、家電機器5bが稼働した稼働時間などのデータである。操作解析データ116aは、認証対象の家電機器5bから取得される。操作解析データ116aは、操作解析データ取得部127によって記憶される。この操作解析データ116aは、ユーザの操作による家電機器5bの稼働のタイミングを、家電機器5bから取得したデータである。
照合結果データ記憶部114は、記憶装置110のうち照合結果データ114aが記憶された記憶領域である。照合結果データ114aは、電力解析データ115aおよび操作解析データ116aが一致するか否かを示すデータである。照合結果データ114aは、操作データ照合部124bによって生成され記憶される。
電力解析データ取得部126は、電力測定機器8から送信された電力解析データ115aを取得し、電力解析データ記憶部115に記憶する。また、電力測定機器8から、認証対象の家電機器5bの消費電力の関する電力測定データを取得した場合、電力解析データ取得部126は、取得した電力測定データから、電力解析データ115aを生成し、電力解析データ記憶部115に記憶する。
操作解析データ取得部127は、家電機器5bから操作解析データ116aを取得し、操作解析データ記憶部116aに記憶する。
操作データ照合部124bは、電力解析データ115aと操作解析データ116aとを比較して、それぞれが示す稼働の時間が一致するか否かを判定し、照合結果データ114aを出力する。操作データ照合部124bは、記憶装置110から電力解析データ115aおよび操作解析データ116aを読み出して、ユーザの家電機器5bへの操作に対応して稼働した稼働開始時間、稼働終了時間、稼働時間などが一致するか否かを判定し、照合結果データ114aを生成する。
例えば、操作データ照合部124bは、電力解析データ115aを読み出して、稼働開始時間、稼働終了時間、稼働時間を取得するとともに、操作解析データ116aを読み出して、稼働開始時間、稼働終了時間、稼働時間を取得する。操作データ照合部124bは、電力解析データ115aの稼働開始時間と操作解析データ116aの稼働開始時間が一致するか否か、を判定する。操作データ照合部124bは、電力解析データ115aの稼働終了時間と操作解析データ116aの稼働終了時間が一致するか否か、を判定する。操作データ照合部124bは、電力解析データ115aの稼働時間と操作解析データ116aの稼働時間が一致するか否か、を判定する。操作データ照合部124bは、これらの複数の判定結果に基づいて、電力解析データ115aおよび操作解析データ116aが一致するか否かを判定し、照合結果データ114aを生成する。
ここで、電力解析データ115aおよび操作解析データ116aが一致するとは、厳密に一致することでなくても良い。例えば、電力解析データ115aが示す稼働開始時間と、操作解析データ116aが示す稼働開始時間との差分が、所定の時間内の場合、操作データ照合部124bは、稼働開始時間について一致すると判断しても良い。
照合結果送信部125は、照合結果データ114aを、ホームゲートウェイ装置4bに送信する。ホームゲートウェイ装置4bは、受信した照合結果データに基づいて、認証対象の家電機器5bを認証するか否かを判断する。
(家庭内システム)
次に図12を参照して、家庭内システム2bを説明する。第4の実施の形態に係る家庭内システム2bは、ユーザ端末3b、ホームゲートウェイ装置4b、家電機器5bおよび電力測定機器8を備える。ホームゲートウェイ装置4bとユーザ端末3bとは、例えば有線ネットワークで接続される。ホームゲートウェイ装置4bと家電機器5bとは、無線ネットワークで接続される。ホームゲートウェイ装置4bと家電機器5bとは、認証されていない状態で通信することは可能であるが、家電機器5bは、Getコマンドのみ処理する。また家電機器5bは、認証されている状態でのみ、家電制御データなどのPutコマンドを処理することができる。ホームゲートウェイ装置4bと電力測定機器8とは、有線または無線で接続される。
ユーザ端末3bは、一般的なコンピュータである。ユーザ端末3bは、記憶装置310、中央処理制御装置320、通信制御装置330、入力装置340、表示装置350を備える。通信制御装置330は、ホームゲートウェイ装置4に接続される。
第4の実施の形態においてユーザ端末3bは、ホームゲートウェイ装置4bの入力装置および表示装置として機能する。ユーザ端末3bは、ホームゲートウェイ装置4bからの指示に従って、表示装置350にデータを表示するとともに、入力装置340から入力されたデータを、ホームゲートウェイ装置4bに入力する。
また第4の実施の形態においてユーザ端末3bの記憶装置310は、電力測定制御データ記憶部311を備える。電力測定制御データ記憶部311は、記憶装置310のうち、電力測定制御データ311aが記憶された記憶領域である。
電力測定制御データ311aは、電力測定機器8が複数の測定センサを持つ場合、そのセンサの識別子と、そのセンサの測定対象である家電機器の識別子とを対応づけたデータである。ユーザ端末3bの中央処理制御装置320は、記憶装置310から電力測定制御データ311aを表示して、認証対象の家電機器5bを選択させる。さらに中央処理制御装置320は、ユーザによって選択された家電機器5bの識別子およびその家電機器5と接続される電力測定機器8のセンサの識別子を、認証対象の家電機器5bの情報として、ホームゲートウェイ装置4bに送信する。
またユーザ端末3bの中央処理制御装置320は、ホームゲートウェイ装置4bの指示に基づいて、情報を表示する。例えば、家電機器5bが操作を受け付けることが可能な状態になり、ホームゲートウェイ装置4bから家電機器5bに対する操作内容を受信すると、中央処理制御装置320は、表示装置350に認証対象の家電機器5bに対する操作内容を表示する。また、中央処理制御装置320は、家電機器5bに対する操作の結果を取得して表示し、家電機器5bが認証されたか否かの結果を表示する。
ホームゲートウェイ装置4bは、家庭内システム2bの家電機器5bを制御する制御装置である。ホームゲートウェイ装置4bはさらに、電力測定機器8から電力測定データを受信して、電力解析データ416aを生成する。またホームゲートウェイ装置4bは、ユーザ端末3bに情報を表示し、ユーザ端末3bに入力されたユーザの操作を取得する。
第4の実施の形態に係るホームゲートウェイ装置4bは、さらに、電力測定機器通信制御装置450を備える。電力測定機器通信制御装置450は、電力測定機器8と有線または無線で接続する。
ホームゲートウェイ装置4bのメモリ410は、家電情報記憶部411、電力解析データ記憶部416、操作解析データ記憶部417、照合結果データ記憶部414およびPINコード記憶部415を備える。ここで、家電情報記憶部411、照合結果データ記憶部414およびPINコード記憶部415は、第1の実施の形態と同様である。
電力解析データ記憶部416は、メモリ410のうち電力解析データ416aが記憶された記憶領域である。ホームゲートウェイ装置4bは、電力測定機器8から受信した認証対象の家電機器5bの電力測定データから、電力解析データ416aを生成し、電力解析データ記憶部416に記憶する。この電力解析データ416aは、認証支援サーバ1bに送信される。
操作解析データ記憶部417は、メモリ410のうち操作解析データ417aが記憶された記憶領域である。ホームゲートウェイ装置4bは、電力測定機器8から電力解析データ417aを受信すると、一時的に電力解析データ記憶部417に記憶し、認証支援サーバ1bに送信する。
制御部420は、認証支援サーバ1b、ユーザ端末3b、家電機器5bおよび電力測定機器8との通信を制御するともに、メモリ410に記憶されたデータを参照または更新する。特に第4の実施の形態において制御部420は、電力測定機器8から電力測定データを受信すると、電力測定データから、電力解析データ416aを生成する。
また制御部420は、照合結果データ414aが電力解析データ416aと操作解析データ417aのそれぞれが示す稼働の時間が一致することを示す場合、認証対象の家電機器およびホームゲートウェイ装置4b間で、この家電機器を制御するための通信を認証する。具体的には制御部420は、PINコード記憶部415からPINコード415aを読み出し、認証対象の家電機器5bに送信する。
第4の実施の形態において家電機器5bは、接続対象のホームゲートウェイ装置が特定されておらず初期状態の場合、電源投下後、一定時間、仮接続を受け付け、最初にアクセスしたホームゲートウェイ装置4bと、仮接続する。ホームゲートウェイ装置4bからアクセスされる前に、家電機器5bが操作されると、仮接続の受付を終了する。
この仮接続中、家電機器5bは、ホームゲートウェイ装置4bからのGetコマンドを処理することはできるが、Putコマンドを拒否する。また、この仮接続中に、ユーザが家電機器5bを操作すると、一定時間経過後、その操作による稼働を停止する。この稼働を停止するタイミングは、電力測定機器8が消費電力を測定している時間内であって、家電機器5bが、ランダムに決定する。
第4の実施の形態に係る家電機器5bは、第1の実施の形態に係る家電機器5aと比べて、メモリ510が操作解析データ記憶部514を備える点が異なる。
操作解析データ記憶部514は、メモリ510のうち、操作解析データ514aが記憶された記憶領域である。家電機器5bは、家電機器5bに対する操作を受け付けると、機器の電力を消費する操作が認証対象の家電機器5bに入力された時間に関するデータから、操作解析データ415aを生成する。操作解析データ514aは、一時的に操作解析データ記憶部514に記憶し、ホームゲートウェイ装置4bに送信される。
家電機器5bの制御部520は、ユーザが家電機器5bを操作すると、その操作に基づいて家電機器5bの機能を稼働し、一定時間経過後、その稼働を停止する。例えば、ユーザがリモコンなどで「冷房オン」の操作を入力すると、制御部520は、家電機器5bの冷房機能を稼働する。さらに制御部520は、ユーザの操作の有無を問わず、一定時間経過後、稼働中の冷房機能を停止する。
制御部520は、ユーザの操作によって家電機器5bが稼働した時間に関する操作解析データ514aを生成する。具体的には制御部520は、ユーザによって操作され稼働を開始した稼働開始時間、稼働を終了した稼働終了時間、家電機器5bの稼働時間などを取得し、操作解析データ514aを生成する。制御部520は、生成した操作解析データ514aを、操作解析データ記憶部514aに記憶する。さらに制御部520は、操作解析データ514aを、ホームゲートウェイ装置4bに送信する。
電力測定機器8は、家電機器5bの消費電力を測定する装置である。電力測定機器8は、例えば、ブレーカーのスイッチに設けられる。電力測定機器8は、ホームゲートウェイ装置4bと、有線または無線で接続される。電力測定機器8は、測定した電力測定データなどを、ホームゲートウェイ装置4bに送信する。
電力測定機器8は、電力を測定するための複数のセンサ(図示せず)を備える。認証対象の家電機器5bは、電力を供給するためのコンセントが接続されると、電力測定機器8のセンサの一つが、このコンセントで接続された認証対象の家電機器5bの消費電力を測定する。
電力測定機器8は、メモリ810およびホームゲートウェイ通信制御装置820を備える。ホームゲートウェイ通信制御装置820は、ホームゲートウェイ装置4bと接続する。メモリ810は、電力測定データ記憶部811を備える。
第4の実施の形態に係る電力測定機器8は、家電機器5bの認証を支援する動作モードを持つ。認証支援の動作モードで稼働する際、電力測定機器8は、ホームゲートウェイ装置4bを介して入力される指示に基づいて、センサに対応づけられた家電機器5bの消費電力を、所定時間、連続的に測定して、電力測定データ811aを生成し、電力測定データ記憶部811に記憶する。電力測定機器8は、ホームゲートウェイ装置4bから指定された測定時間、家電機器5bの消費電力を測定して電力測定データ811aを生成すると、生成した電力測定データ811aをホームゲートウェイ装置4bに送信する。
実施の形態において電力測定機器8は、認証対象の家電機器5bの所定時間の消費電力を逐次測定し、その電力測定データ811aを出力することができれば、どのようなものでも良い。
なお、第4の実施の形態においては、電力測定機器8が電力測定データ811aをホームゲートウェイ装置4bに送信し、ホームゲートウェイ装置4bが、電力測定データから電力解析データ416aを生成する場合を説明するが、この場合に限られない。電力測定機器8が、電力測定データから稼働開始時間等を算出して電力解析データを送信しても良いし、認証支援サーバ1bが電力測定データから電力解析データを送信しても良い。
(認証方法)
図13および図15を参照して、第4の実施の形態に係る認証方法を説明する。この認証方法に先立って、ユーザは、ホームゲートウェイ装置4bおよび電力測定機器8bを認証可能な状態に設定する。さらにユーザは、家電機器5bのコンセントを電源に挿し、電力を供給する。
まずステップS401においてユーザ端末3bは、認証対象の家電機器の候補リストを表示装置350に表示する。例えばユーザ端末3bは、記憶装置310から電力測定制御データ311aを読み出し、電力測定制御データ311aに含まれる各家電機器の識別子を、認証対象の家電機器の候補として、表示する。
ステップS402においてユーザが、入力装置340を介して認証対象の家電機器5を選択すると、ステップS403においてユーザ端末3bは、その家電機器の情報を、ホームゲートウェイ装置4bに送信する。家電機器の情報は、ユーザ端末3bにおいて選択された家電機器の識別子、その家電機器の消費電力を測定するための電力測定機器8のセンサ識別子などである。ここで、ユーザによって指定された認証対象の家電機器は、家電機器5bとする。
ホームゲートウェイ装置4bは、ユーザ端末3bから認証対象の家電機器5bの情報を取得すると、ステップS404においてホームゲートウェイ装置4bおよび認証対象の家電機器5b間で仮接続する。この仮接続は、ホームゲートウェイ装置4bが、家電機器5bのデータをGetは可能であるが、Putすることはできない接続状態である。
ホームゲートウェイ装置4bおよび家電機器5b間で仮接続されると、家電機器5bは、操作禁止時間T1の間、操作を受け付けない状態に遷移する。この操作禁止時間T1は、電力測定機器8が、家電機器5bの消費電力を測定可能な状態に遷移するために要する時間である。この操作禁止時間T1の間に家電機器5bが操作された場合、家電機器5bは、認証に失敗した旨をホームゲートウェイ装置4bに送信し、仮接続を切断しても良い。家電機器5bは、このとき仮接続していたホームゲートウェイ装置4bを、悪意のあるの装置と判断し、このホームゲートウェイ装置4bの識別子を記憶し、その後、このホームゲートウェイ装置4bからのアクセスを拒否しても良い。ただこの場合でも、家電機器5bの初期化により、このホームゲートウェイ装置4bからのアクセスを受付可能となることが好ましい。
ホームゲートウェイ装置4bおよび家電機器5b間で仮接続されると、家電機器5bはステップS405において、当該家電機器5bの型名と、電力を測定するための測定時間T6を、ホームゲートウェイ装置4bに送信する。この測定時間T6は、測定時間T6は、例えば「2分」などの時間である。
家電機器5bから型名および測定時間T6のデータを受信すると、ステップS406においてホームゲートウェイ装置4bは、電力測定機器8に、測定開始指示を送信する。この測定開始指示は、認証対象の家電機器5bの消費電力を測定するためのセンサの識別子の情報と、認証対象の家電の電力を測定する測定時間T6を含む。
測定開始指示を受信すると電力測定機器8は、測定開始指示で指定された測定時間T6の間、測定開始指示で指定された認証対象の家電機器5bの消費電力の測定を開始する。このとき電力測定機器8は、時間ごとの消費電力の遷移を逐次記録した電力測定データ811aを生成する。家電機器5bがユーザの操作による稼働を開始するまでは、待機電力を測定する待機電力測定時間T4となる。
一方、家電機器5bにおいて操作禁止時間T1が経過すると、ステップS407において家電機器5bは、ホームゲートウェイ装置4bに、操作許可通知を送信するとともに、操作待機時間T2の間、ユーザからの家電機器5bの操作を待機する。この操作許可通知は、ユーザに操作させる操作内容と、操作待機時間T2を含む。操作内容は、「冷房オン」などの、ユーザの家電機器5bに対する操作の内容である。この操作は、家電機器5bの種別や型名に依存する。またこの操作は、家電機器5bに対する操作によって家電機器5bの機能が稼働したタイミングが、電力測定機器8によって測定される電力測定データ811aから判断可能な程度に、消費電力を発生させる操作である。操作待機時間T2は、「1分」などの、ユーザに家電機器5bを操作させる制限時間である。
この操作待機時間T2の間に、家電機器5bがなんら操作されない場合、家電機器5bは、認証に失敗した旨をホームゲートウェイ装置4bに送信し、仮接続を切断しても良い。家電機器5bは、このとき仮接続していたホームゲートウェイ装置4bを、悪意のあるの装置と判断し、このホームゲートウェイ装置4bの識別子を記憶し、その後、このホームゲートウェイ装置4bからのアクセスを拒否しても良い。ただこの場合でも、家電機器5bの初期化により、このホームゲートウェイ装置4bからのアクセスを受付可能となることが好ましい。
ホームゲートウェイ装置4bは、家電機器5bから操作許可通知を受信すると、ステップS408においてユーザ端末3bに送信する。この操作許可通知は、ユーザに操作させる操作内容と、操作待機時間T2を含む。
操作許可通知を受信すると、ステップS409においてユーザ端末3bは、操作許可通知から認証対象の家電機器5bに入力する操作内容や操作待機時間T2を取得して、表示装置350に表示する。例えばユーザ端末3bは、表示装置350に「1分以内に、冷房をオンしてください」などと表示する。
ここで、家電機器5bから送信される操作許可通知に操作内容が含まれていない場合、ホームゲートウェイ装置4bは、ステップS405で通知された家電機器5bの型名から、ユーザに操作させる操作内容を特定し、ユーザ端末3bに送信しても良い。家電機器5bから送信される操作許可通知に操作待機時間T2が含まれていない場合も同様に、ホームゲートウェイ装置4bが、操作待機時間T2を決定し、ユーザ端末3bに送信しても良い。
ステップS410においてユーザは、ユーザ端末3bの表示装置350に表示された操作内容に従って、操作待機時間T2内に認証対象の家電機器5bの入力装置340を操作する。家電機器5bは、ユーザからの操作を受信すると、その操作に従って稼働する。
一方ユーザからの操作を受信すると、家電機器5bは、ステップS411において操作された旨を、ホームゲートウェイ装置4bに送信し、ホームゲートウェイ装置4bは、ステップS412において、その旨をユーザ端末3bに送信しても良い。ユーザ端末3bが、家電機器5bが操作された旨を受信すると、ステップS413において、その旨を表示装置350に表示する。
ユーザからの操作によって家電機器5bが稼働すると、家電機器5bは、稼働を開始した稼働開始時間を記録するとともに、稼動時間T3の間稼働したのち、その稼働を停止する。また、家電機器5bは、稼働時間T3と、この稼働を停止した稼働終了時間を記録する。なおこの稼働時間T3は、家電機器5bがランダムに決定する。電力測定機器8の測定時間T6の満了前に、家電機器5bが、稼働を停止することが好ましい。
一方電力測定機器8において測定時間T6が満了すると、ステップS414において電力測定データ811aをホームゲートウェイ装置4bに送信する。この電力測定データ811aは、測定時間T6の間、電力測定機器8が、家電機器5bの消費電力を連続的に測定したデータである。
ステップS451においてホームゲートウェイ装置4bは、ステップS414で受信した電力測定データから、電力解析データ416aを生成し、ステップS452において認証支援サーバ1bに送信する。ホームゲートウェイ装置4bは、ステップS414で受信した電力測定データに基づいて、ユーザの操作による家電機器5bの稼働開始時間、稼働時間T3および稼働終了時間を算出し、電力解析データ416aを生成する。ホームゲートウェイ装置4bは、ステップS452において、生成した電力解析データ416aを認証支援サーバ1bに送信する。
一方、ステップS453において家電機器5bは、家電機器5bの稼働時に記録した、稼働開始時間、稼働終了時間および稼働時間から、操作解析データ514aを生成する。ステップS454において家電機器5bは、生成した操作解析データ514aを、ホームゲートウェイ装置4bに送信する。ホームゲートウェイ装置4bは、家電機器5bから操作解析データを受信すると、ステップS455において認証支援サーバ1bに送信する。
ステップS456において認証支援サーバ1bは、ステップS452で受信した電力解析データ115aと、ステップS455で受信した操作解析データ116aとを比較して、稼働開始時間、稼働時間および稼働終了時間が、それぞれ一致するか否かを判定する。
一致しない場合、ステップS457において認証支援サーバ1bは、認証否定応答をホームゲートウェイ装置4bに送信する。認証支援サーバ1bは認証否定応答を受信すると、ステップS458において、その旨をユーザ端末3bに送信し、表示装置350に表示させる。
一方一致する場合、ステップS459において認証支援サーバ1bは、家電を認証する指示をホームゲートウェイ装置4bに送信する。ホームゲートウェイ装置4bは家電を認証する指示を受信すると、ステップS460において、認証対象の家電機器5bを認証し、家電機器5bに、PINコード415aを送信する。この後、ホームゲートウェイ装置4bは、家電機器5bにデータをPutすることができ、家電機器5bを制御するデータを送信できる。さらにホームゲートウェイ装置4bは、ステップS461において、認証対象の家電機器5bが認証された旨を、ユーザ端末3bに送信し、表示装置350に表示させる。
図13および図14に示す例で、電力測定機器8は、ステップS406において電力の測定を開始した後、測定時間T6の間、家電機器5bの消費電力を測定する。ステップS410において家電機器5bがユーザから操作を受けるまでの時間T4の間、電力測定機器8は、家電機器5bの待機電力を測定し、その後、測定時間T6が満了するまでの時間T5の間、電力測定機器8は、家電機器5bの稼働電力を測定する。家電稼働電力測定時間T5の間、家電機器5bは稼働を開始し、稼働時間T3の間稼働した後、稼働を停止する。
図15を参照して、図13および図14に示した処理と、認証対象の家電機器5bの消費電力との関連を説明する。図15に示す例において、上部の横軸に、電力測定機器8における処理を記載するとともに、下部の横軸に、認証対象の家電機器5bにおける処理を記載している。
ホームゲートウェイ装置4bおよび家電機器5bが仮接続された際、認証対象の家電機器5bの消費電力は、待機電力に相当する。稼働時間T3において、家電機器5bの消費電力は、家電機器5bの操作の指示を受け、稼働に伴って上昇し、その稼働が停止されると、まだ待機電力に戻る。
電力測定機器8は、ホームゲートウェイ装置4bから測定開始の指示を受けると、測定時間T6の間、認証対象の家電機器5bの消費電力の測定を開始する。電力測定機器8は、逐次、家電機器5bの消費電力を記録し、図15に示す様な消費電力のグラフを得る。図15に示す消費電力のデータから、消費電力が待機電力から上昇したタイミングが稼働開始時間であり、消費電力が待機電力に戻ったタイミングが稼働終了時間であることが判断される。また、稼働開始時間と稼働終了時間との差分が、稼働時間であると判断される。第4の実施の形態に係る電力解析データは、このように消費電力の経過から判断される稼働開始時間、稼働終了時間、稼働時間などを含む。
第4の実施の形態によれば、ユーザは、認証対象の家電機器5bを少なくとも一度操作するだけで、ホームゲートウェイ装置4bに、その家電機器5bとの接続を認証させることができる。また、家電機器5bは、ホームゲートウェイ装置4bから送信された制御データに従って、稼働することができる。
(第5の実施の形態)
第4の実施の形態においては、認証支援サーバ1bが、ユーザが家電機器5bの操作による家電機器5bの稼働と、その稼働により生じる家電機器5bの消費電力とを比較することにより、PINコードでの認証を支援する場合を説明した。第5の実施の形態においては、認証を支援する情報処理装置が、ユーザ端末3cである場合を説明する。
第5の実施の形態に係る認証支援方法を説明する。第5の実施の形態に係る認証支援方法は、第4の実施の形態に係る認証支援方法のうち図13に示したステップS401ないしS414は共通し、その後の処理が異なる。図16を参照して、第5の実施の形態における、図13のステップS414以降の処理を説明する。
ステップS501においてホームゲートウェイ装置4cは、ステップS414で受信した電力測定データから、電力解析データ416aを生成し、ステップS502においてユーザ端末3cに送信する。
一方、ステップS503において家電機器5cは、家電機器5cの稼働時に記録した、稼働開始時間、稼働終了時間および稼働時間から、操作解析データ514aを生成する。ステップS504において家電機器5cは、生成した操作解析データ514aを、ホームゲートウェイ装置4cに送信する。ホームゲートウェイ装置4cは、家電機器5cから操作解析データを受信すると、ステップS505において認証支援サーバ1cに送信する。
ステップS506においてユーザ端末3cは、ステップS502で受信した電力解析データと、ステップS505で受信した操作解析データとを比較して、稼働開始時間、稼働時間および稼働終了時間が、それぞれ一致するか否かを判定する。
一致しない場合、ステップS507においてユーザ端末3cは、認証を否定する旨を表示装置350に表示し、ステップS508において認証否定応答を、ホームゲートウェイ装置4cに送信する。ホームゲートウェイ装置4cは、家電機器5cの認証を停止する。
一方一致する場合、ステップS509においてユーザ端末3cは、家電を認証する指示をホームゲートウェイ装置4cに送信する。さらにユーザ端末3cは、ステップS510において、認証対象の家電機器5cが認証された旨を、表示装置350に表示する。
ホームゲートウェイ装置4cは家電を認証する指示を受信すると、ステップS511において、認証対象の家電機器5cを認証し、家電機器5cに、PINコード415aを送信する。この後、ホームゲートウェイ装置4cは、家電機器5cにデータをPutすることができ、家電機器5cを制御するデータを送信できる。
(第6の実施の形態)
第6の実施の形態においては、認証を支援する情報処理装置が、ホームゲートウェイ装置4dである場合を説明する。
第6の実施の形態に係る認証支援方法を説明する。第6の実施の形態に係る認証支援方法は、第4の実施の形態に係る認証支援方法のうち図13に示したステップS401ないしS414は共通し、その後の処理が異なる。図17を参照して、第6の実施の形態における、図13のステップS414以降の処理を説明する。
ステップS601においてホームゲートウェイ装置4dは、ステップS414で受信した電力測定データから、電力解析データ416aを生成する。
一方、ステップS602において家電機器5dは、家電機器5dの稼働時に記録した、稼働開始時間、稼働終了時間および稼働時間から、操作解析データ514aを生成する。ステップS603において家電機器5dは、生成した操作解析データ514aを、ホームゲートウェイ装置4dに送信する。
ステップS604においてホームゲートウェイ装置4dは、ステップS601で生成した電力解析データ416aと、ステップS603で受信した操作解析データ417aとを比較して、稼働開始時間、稼働時間および稼働終了時間が、それぞれ一致するか否かを判定する。
一致しない場合、ステップS604においてホームゲートウェイ装置4dは、家電機器5dの認証を停止し、ステップS605においてユーザ端末3dにその旨を送信する。ユーザ端末3dは、認証に失敗した旨を、表示装置350に表示する。
一方一致する場合、ステップS606においてホームゲートウェイ装置4dは、認証対象の家電機器5dを認証し、家電機器5dに、PINコード415aを送信する。この後、ホームゲートウェイ装置4dは、家電機器5dにデータをPutすることができ、家電機器5dを制御するデータを送信できる。さらにホームゲートウェイ装置4dは、ステップS607においてユーザ端末3dにその旨を送信する。ユーザ端末3dは、認証に成功した旨を、表示装置350に表示する。
(第7の実施の形態)
第7の実施の形態においては、認証を支援する情報処理装置が、家電機器5eである場合を説明する。
第7の実施の形態に係る認証支援方法を説明する。第7の実施の形態に係る認証支援方法は、第4の実施の形態に係る認証支援方法のうち図13に示したステップS401ないしS414は共通し、その後の処理が異なる。図18を参照して、第7の実施の形態における、図13のステップS414以降の処理を説明する。
ステップS701においてホームゲートウェイ装置4eは、ステップS414で受信した電力測定データから、電力解析データ416aを生成し、ステップS702において、生成した電力解析データ416aを家電機器5eに送信する。
一方、ステップS703において家電機器5eは、家電機器5eの稼働時に記録した、稼働開始時間、稼働終了時間および稼働時間から、操作解析データ514aを生成する。
ステップS704において家電機器5eは、ステップS702で受信した電力解析データと、ステップS703で生成した操作解析データ514aとを比較して、稼働開始時間、稼働時間および稼働終了時間が、それぞれ一致するか否かを判定する。
一致しない場合、ステップS705において家電機器5eは、認証否定応答をホームゲートウェイ装置4eに送信する。ホームゲートウェイ装置4eは、認証を停止するとともに、ユーザ端末3eにその旨を送信する。ステップS706においてユーザ端末3eは、認証に失敗した旨を、表示装置350に表示する。
一方一致する場合、ステップS707において家電機器5eは、ホームゲートウェイ装置4eに家電を認証する指示を送信する。ステップS708においてホームゲートウェイ装置4eは、認証対象の家電機器5eを認証し、家電機器5eに、PINコード415aを送信する。この後、ホームゲートウェイ装置4eは、家電機器5eにデータをPutすることができ、家電機器5eを制御するデータを送信できる。さらにホームゲートウェイ装置4eは、ステップS709においてユーザ端末3eにその旨を送信する。ユーザ端末3eは、認証に成功した旨を、表示装置350に表示する。
以上説明した少なくとも一つの実施の形態によれば、ユーザは、機器を容易にネットワークに接続可能することができる。
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
1 認証支援サーバ
2 家庭内システム
3 ユーザ端末
4 ホームゲートウェイ装置
5 家電機器
6 通信ネットワーク
7 認証システム
8 電力測定機器
110 記憶装置
111、311 機器データ記憶部
112、312、412 認証操作データ記憶部
113、313、413、511 入力操作データ記憶部
114、314,414 照合結果データ記憶部
115、416 電力解析データ記憶部
116、417 操作解析データ記憶部
120、320 中央処理制御装置
121、322 認証操作データ生成部
122 認証操作データ送信部
123、323 入力操作データ取得部
124、324 操作データ照合部
125、325 照合結果送信部
126 電力解析データ取得部
127 操作解析データ取得部
130、330、430 通信制御装置
321 対象機器特定部
311 電力測定制御データ記憶部
340、540 入力装置
350 表示装置
410、510、810 メモリ
411 家電情報記憶部
415、512 PINコード記憶部
420、520 制御部
440 家電通信制御装置
450 電力測定機器通信制御装置
513 ゲートウェイ装置情報記憶部
530、820 ホームゲートウェイ通信制御装置
811 電力測定データ記憶部

Claims (6)

  1. 機器と、前記機器と通信可能なホームゲートウェイ装置と、前記ホームゲートウェイ装置と通信可能な情報処理装置と、を備え、前記機器および前記ホームゲートウェイ装置間の、当該機器を制御するための通信を認証する認証システムにおける前記情報処理装置であって、
    機器の種別と、前記機器に入力可能な入力種別と、を関連づけた機器データを記憶する機器データ記憶部と、
    前記ホームゲートウェイ装置から、機器の種別が入力されると、前記機器データにおいて当該機器の種別に関連づけられた前記入力種別から、認証操作データを生成して記憶装置に記憶する認証操作データ生成部と、
    前記認証操作データを、前記ホームゲートウェイ装置に送信する認証操作データ送信部と、
    前記機器の入力装置から入力された入力操作データを、前記ホームゲートウェイ装置から受信して前記記憶装置に記憶する入力操作データ取得部と、
    前記認証操作データと前記入力操作データとを比較して、一致するか否かを判定し、照合結果データを出力する操作データ照合部とを備え、
    前記認証操作データと前記入力操作データが一致する場合、前記ホームゲートウェイ装置に、前記機器および前記ホームゲートウェイ間で、当該機器を制御するための通信を認証させる
    ことを特徴とする情報処理装置。
  2. 前記機器と当該機器の前記入力装置は、有線通信または近距離の無線通信で接続される請求項1に記載の情報処理装置。
  3. 前記認証操作データ生成部は、前記機器データから、複数の前記入力種別を選択して前記認証操作データを生成する請求項1または請求項2に記載の情報処理装置。
  4. 機器と、前記機器と通信可能なホームゲートウェイ装置と、前記ホームゲートウェイ装置と通信可能な情報処理装置と、前記機器の消費電力を測定する電力測定機器を備え、前記機器および前記ホームゲートウェイ装置間の、当該機器を制御するための通信を認証する認証システムにおける前記情報処理装置であって、
    ユーザの操作によって家電機器が稼働した時間に関する操作解析データを、記憶装置に記憶する操作解析データ取得部と、
    電力測定機器で測定された前記機器の消費電力から解析された前記家電機器の稼働の時間に関する電力解析データを、前記記憶装置に記憶するする電力解析データ取得部と、
    前記電力解析データと前記操作解析データとを比較して、それぞれが示す稼働の時間が一致するか否かを判定し、照合結果データを出力する操作データ照合部とを備え、
    前記電力解析データと前記操作解析データのそれぞれが示す稼働の時間が一致する場合、前記ホームゲートウェイ装置に、前記機器および前記ホームゲートウェイ装置間で、当該機器を制御するための通信を認証させる
    ことを特徴とする情報処理装置。
  5. 機器と、前記機器と通信可能なホームゲートウェイ装置とを備え、前記機器および前記ホームゲートウェイ装置間の、当該機器を制御するための通信を認証する認証システムにおける認証支援プログラムであって、
    コンピュータを、
    機器の種別と、前記機器に入力可能な入力種別と、を関連づけた機器データを記憶する機器データ記憶部と、
    機器の種別が入力されると、前記機器データにおいて当該機器の種別に関連づけられた前記入力種別から、認証操作データを生成して記憶装置に記憶する認証操作データ生成部と、
    前記認証操作データを出力する認証操作データ出力部と、
    前記対象機器の入力装置から入力された入力操作データを取得して、前記記憶装置に記憶する入力操作データ取得部と、
    前記認証操作データと前記入力操作データとを比較して、一致するか否かを判定し、照合結果データを出力する操作データ照合部と、
    前記照合結果データを出力する照合結果出力部
    として機能させるための認証支援プログラム。
  6. 機器と、前記機器と通信可能なホームゲートウェイ装置とを備え、前記機器および前記ホームゲートウェイ装置間の、当該機器を制御するための通信を認証する認証システムにおける認証支援プログラムであって、
    コンピュータを、
    ユーザの操作によって家電機器が稼働した時間に関する操作解析データを、記憶装置に記憶する操作解析データ取得部と、
    電力測定機器で測定された前記機器の消費電力から解析された前記家電機器の稼働の時間に関する電力解析データを、前記記憶装置に記憶するする電力解析データ取得部と、
    前記電力解析データと前記操作解析データとを比較して、それぞれが示す稼働の時間が一致するか否かを判定し、照合結果データを出力する操作データ照合部と
    前記照合結果データを出力する照合結果出力部
    として機能させるための認証支援プログラム。
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