JP2018174575A - IPv6プロトコルのための効率的ネットワーク層 - Google Patents
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Abstract
Description
このセクションは、この技術のさまざまな局面に関係づけられ得る技術のさまざまな局面に読み手を導くよう意図され、それらの技術を以下において記載し、および/または主張する。この議論は、本開示のさまざまな局面のよりよい理解を促すために読み手に対して背景情報を提供することにおいて役立つと考えられる。したがって、これらの述べられる内容はこの観点において読まれるべきであり、先行技術を認めるものとして読まれるべきではないことが理解されるべきである。
ワイヤレスネットワーク規格を提供する。したがって、Bluetoothのワイヤレスネットワ
ーク規格は、家中に配置される多数の電子装置の通信ネットワークをサポートしないかもしれない。さらに、Bluetoothのワイヤレスネットワーク規格はワイヤレスメッシュ通信
またはIPv6アドレスをサポートしないかもしれない。
格も、住宅に配置された電子装置が互いと効率的に通信することを可能にするであろう1つ以上の特徴に関して、1つ以上の欠点をもたらし得る。特に、Dust Networksのワイヤ
レスネットワーク規格は、Dust Networksのネットワーク上で動作する装置とインターフ
ェイスするよう他のものによって用いられ得るオープンプロトコルを提供しないかもしれない。その代わりに、Dust Networksは、アセンブリライン、化学工場などのような産業
環境にある装置間の通信を容易にするよう設計され得る。したがって、Dust Networksの
ワイヤレスネットワーク規格は、各装置が互いと通信し、他の装置からの命令を聞くようにしてもよい予め規定された時間窓(タイムウィンドウ)を有する信頼性のある通信ネットワークを提供することに向けられ得る。この態様では、Dust Networksのワイヤレスネ
ットワーク規格は、住宅内での使用に対して消費者電子装置で実現するのが経済的ではないかもしれない、洗練されかつ相対的に高価な無線送信機を必要とするかもしれない。
ヤレスネットワーク規格はオープンプロトコルではないかもしれない。その代わりに、Z-waveのワイヤレスネットワーク規格は特定の送受信機チップを自分の装置に埋込む認証された顧客に対してのみ利用可能であり得る。さらに、Z-waveのワイヤレスネットワーク規格はIPv6ベースの通信をサポートしないかもしれない。つまり、Z-waveのワイヤレスネットワーク規格は、Z-wave装置上において生成されたデータを、インターネットを介して送信され得るIPベースのデータに変換するようブリッジ装置を必要とするかもしれない。
、ZigBee(登録商標)Proは、ワイヤレスメッシュネットワーキングに対するサポートの
コンテキストにおいて1つ以上の欠点を有し得る。その代わりに、ZigBee(登録商標)Proは、ZigBee(登録商標)Proネットワークにおいて各装置間において通信を容易にする中央装置に少なくとも一部依存し得る。その中央装置に対する電力要件の増大に加えて、あるワイヤレストラフィックを処理または拒絶するままであり続ける装置は、それらのハウジング内においてさらなる熱を発生させ得、それは、装置によって得られる温度読取値のような一部のセンサ読取値を変えるかもしれない。そのようなセンサ読取値は、住宅内の各装置がどのように動作し得るかを判断する際に有用であり得るので、装置内において、センサ読取値を変え得る不必要な熱の生成を回避することは有益であり得る。加えて、ZigBee(登録商標)ProはIPv6通信をサポートしないかもしれない。
た装置が常に電源オンされることを必要とし、さらには、中央ノードまたはハブの存在を必要とし得る。当該技術分野において公知のように、WiFiは、相対的に高帯域のデータ送信(たとえばビデオをストリーミングする、装置を同期させるなど)に対して理想的であり得る、相対的に一般的なワイヤレスネットワーク規格である。したがって、WiFi装置は、装置間のデータ送信の持続的なストリームをサポートするよう、継続的な電源または再充電可能なバッテリに典型的には結合される。さらに、WiFiのワイヤレスネットワークはワイヤレスメッシュネットワーキングをサポートしないかもしれない。
ここに開示されるある実施の形態の概要を以下に述べる。これらの局面は単に、読み手に対して、これらのある実施の形態の簡単な概要を提供するために提示されること、およびこれらの局面は本開示の範囲を限定するようには意図されないことが理解されるべきである。それどころか、本開示は、以下に述べられないかもしれないさまざまな局面を包含し得る。
本開示のさまざまな局面は、以下の詳細な説明を読み、かつ図面を参照することにより、よりよく理解され得る。
本開示の1つ以上の具体的な実施の形態が以下に記載される。これらの記載される実施の形態はここに開示される技術の例示に過ぎない。加えて、これらの実施の形態の簡潔な記載を与える努力において、実際の実現例のすべての特徴は本明細書には記載されないかもしれない。任意のそのような実際の実現例の開発においては、任意のエンジニアリングまたは設計プロジェクトにあるように、1つの実現例から他の実現例に変動し得る、システム関連およびビジネス関連の制約とのコンプライアンスのような、開発者の特定のゴールを達成するように、多数の実現例に特定の判断がなされなければならないことが理解されるべきである。さらに、そのような開発努力は複雑で時間のかかるものであるかもしれないが、本開示の恩恵を有する当業者にとっては、日常的な設計、組立および製造作業であろう。
ることを示し得る温度を検出してもよい。サーモスタット装置は、次いで、家に利用可能な日光があり得ること、およびしたがって照明を切るべきであることを、照明装置に伝えてもよい。
二次センサを含んでもよい。ここで、一次センサは、装置のコア動作(たとえばサーモスタットにおいて温度を検知することまたは煙検出器において煙を検知することなど)に対して中心のデータを検知してもよく、一方、二次センサは、他のタイプのデータ(たとえば動き、光または音)を検知してもよく、それをエネルギ効率目的またはスマート動作目的のために用いることができる。
、効率的ネットワーク層をその開放型システム間相互接続(OSI)モデルの一部として用いて通信してもよい。一実施の形態では、効率的ネットワーク層は、以下において図5を参照して詳細に記載されるが、装置10が、RIPngルーティング機構およびDTLSセキュリティスキームを用いて、IPv6タイプのデータまたはトラフィックをワイヤレスで通信することを可能にしてもよい。したがって、ネットワークインターフェイス18はワイヤレスカードまたは何らかの他の送受信機接続を含んでもよい。
ことを検出し得る。第1の装置はこの情報を第2の装置に効率的ネットワーク層を介して送信し、第2の装置は、たとえば、家屋温度設定、照明設定、音楽設定、および/またはセキュリティアラーム設定を調整し得る。別の例として、第1の装置は(たとえば動きまたは突然の光パターンの変化を検出することによって)ユーザが玄関に接近するのを検出し得る。第1の装置は、(たとえばドアベルの音のような)一般的な音声もしくは視覚信号を出力させ、または(たとえば訪問者の存在を、ユーザが占有している部屋内において知らせるよう)場所に特化した音声もしくは視覚信号を出力させてもよい。
い。住宅環境30に示される装置の1つ、2つ以上、または各々は、1つ以上のセンサ12、ユーザインターフェイス14、電源16、ネットワークインターフェイス18、プロセッサ20などを含んでもよい。
。したがって、一実施の形態では、ユーザは、電話またはインターネット接続されたコンピュータなどのような何らかの他の通信手段を用いずに、装置それ自体を用いてカスタマーサポートと連絡をとってもよい。さらに、ソフトウエア更新を、中央サーバまたはクラウドコンピューティングシステム64から装置に(例えば、利用可能なとき、購入されたとき、またはルーチン間隔で)自動的に送ることができる。
ートすることができる。したがって、各装置10は、データをルーティングする際に、独自のIPv6アドレスを用いてそれ自体を識別し、独自のIPv6アドレスを用いて宛先ノードを識別してもよい。RIPngがどのようにしてデータをノード間において送信するかに関するさらなる詳細は、以下において図6を参照して記載される。
にデータが転送されてもよいかを規定してもよい。上記の例および図7Bを再び参照して、N2のルートに対するノード1の要求に応答して、ブロック124において、ノード2は、ノード1に対して、ノード2のメモリまたはストレージに含まれるルートのすべて(N2のルート144)を送ってもよい。一実施の形態では、ワイヤレスメッシュネットワーク80の各ノードは要求132をその近隣のノードに図7Aに示されるように送ってもよい。応答して、各ノードは、次いで、そのルートをその近隣のノードに図7Bに示されるように送ってもよい。たとえば、図7Bは、N1のルート142、N2のルート144、N3のルート146、N4のルート148、N5のルート150、N6のルート152、N7のルート154、N8のルート156、およびN9のルート158で示されるように、どのようにして各ノードがそのルートデータを各近隣のノードに送るかを示す。
あり得る。より具体的には、RPLプロトコルはワイヤレスメッシュネットワークを有向非巡回グラフ(DAG)に従って形成し得るが、それは階層として構造化され得る。この階層の一番上に位置されるのは、ボーダールータを含み得、それは要求を下位レベルノードに周期的に同報通信して、ノードの接続の各々ごとにランクを判断し得る。本質的には、データがソースノードから宛先ノードに転送されるときに、データはノードの階層を上って転送され、次いで、宛先ノードに下って戻り得る。この態様で、階層においてより上位に位置するノードは階層において下位に位置するノードよりも頻繁にデータをルーティングし得る。さらに、RPLシステムのボーダールータは、さらに、より頻繁に動作し得、なぜならば、それはデータが階層を介してどのようにルーティングされるかを制御するからである。従来のRPLシステムでは、ここに教示されるRIPngシステムとは対照的に、いくつかのノードは、ソースノードおよび宛先ノードに対するその位置ゆえではなく、単に階層内におけるその位置ゆえに、より頻繁にデータをルーティングし得る。RPLシステムの下でより頻繁にデータをルーティングするこれらのノードは、より多くのエネルギを消費し得、したがって、小電力を用いて動作する住宅環境内30における装置10で実現するには好適ではないかもしれない。さらに、上記したように、RPLシステムのボーダールータまたは任意の他の上位レベルノードがサーモスタット46に対応する場合には、増大したデータルーティング動作は、サーモスタット46内で生成される熱を増大させ得る。その結果、サーモスタット46の温度読取値は住宅環境30の温度を不正確に表わすかもしれない。他の装置10はサーモスタット46の温度読取値に基づいて実行するかもしれず、サーモスタット46はその温度読取値に基づいてさまざまな装置10にコマンドを送るかもしれないので、サーモスタット46の温度読取値が正確であることを確実にすることは有益であり得る。
適切な関係者がそのデータを受取ることを保証してもよい。
くてもよい。さらに、装置10は、中央認証エージェントノードとは対照的なハンドシェイクプロトコルに基づいてデータがノード間において安全に転送されることを確実にし得るので、ワイヤレスメッシュネットワーク80におけるデータ転送の安全性は、安全性のために1つのノードに依存しなくてもよい。その代わりに、効率的ネットワーク層は、あるノードが利用可能でなくなったときであってもデータがノード間で安全に転送され得ることを確実にし得る。したがって、効率的ネットワーク層はセキュリティ問題に関してはるかにより脆弱でなく、なぜならば、それはデータメッセージを保護するために1つのノードに依存しないからである。
Claims (20)
- 電子装置であって、
前記電子装置を少なくとも1つの他の電子装置に無線で接続するよう構成されるネットワークインターフェイスと;
ルーティング・インフォメーション・プロトコル−ネクスト・ジェネレーション(RIPng)ルーティング機構を用いて、前記ネットワークインターフェイスを介して、前記少なくとも1つの他の電子装置への少なくとも1つのデータパスを判断し;
データグラム・トランスポート・レイヤー・セキュリティ(DTLS)プロトコルを用いて、前記少なくとも1つのデータパスは安全な接続であるかどうかを判断し;
前記少なくとも1つのデータパスが安全である場合に、前記少なくとも1つのデータパスを介して前記少なくとも1つの他の電子装置に1つ以上のインターネットプロトコルバージョン6(IPv6)データパケットを送信するよう構成されるプロセッサとを含む、電子装置。 - 前記電子装置および前記少なくとも1つの他の電子装置は、ワイヤレスメッシュネットワークの一部であるよう構成される、請求項1に記載の電子装置。
- 前記プロセッサは前記RIPngルーティング機構の少なくとも一部に基いてルーティングテーブルを生成するよう構成され、前記ルーティングテーブルは前記少なくとも1つのデータパスを含む、請求項1に記載の電子装置。
- 前記プロセッサは、前記ルーティングテーブルの生成を、
前記電子装置への直接通信接続を有する第1の電子装置に、ルーティング情報に対する要求を送信することと;
前記第1の電子装置に直接通信可能に接続される電子装置の識別情報を含む前記ルーティング情報を、前記第1の電子装置から受信することと;
前記ルーティング情報の少なくとも一部に基いて前記ルーティングテーブルを生成することとによって行なうように構成される、請求項3に記載の電子装置。 - 前記ルーティングテーブルは、前記電子装置と前記少なくとも1つの他の電子装置との間において1つ以上のデータパスを介して通信可能に接続される1つ以上の電子装置の識別情報を含む、請求項3に記載の電子装置。
- 前記プロセッサは、前記ルーティングテーブルの更新を、
第2の電子装置に通信可能に接続される第1の電子装置にルーティング情報に対する要求を送ることと;
前記第1の電子装置に通信可能に接続され、前記第2の電子装置に通信可能に接続される、1つ以上の電子装置の識別情報を含む前記ルーティング情報を前記第1の電子装置から受取ることと;
前記電子装置の前記識別情報の少なくとも一部に基いて、前記ルーティングテーブルを更新することとによって行なうように構成される、請求項3に記載の電子装置。 - 前記ネットワークインターフェイスは、ユーザ・データグラム・プロトコル(UDP)および伝送制御プロトコル(TCP)を介して前記IPv6データパケットを送るように構成される、請求項1に記載の電子装置。
- 前記プロセッサは、前記少なくとも1つのデータパスが安全であるかどうかを判断する場合に、前記電子装置内に埋込まれたセキュリティ証明書を識別するように構成される、請求項1に記載の電子装置。
- 前記セキュリティ証明書は前記電子装置と関連付けられる製造プロセス中において前記電子装置内に埋込まれる、請求項8に記載の電子装置。
- 建物に配置された第1の電子装置と前記建物に配置された第2の電子装置との間の通信方法であって、
前記建物にワイヤレスメッシュネットワークを形成することを含み、前記ワイヤレスメッシュネットワークは前記第1の電子装置および前記第2の電子装置を含み、前記ワイヤレスメッシュネットワークはルーティング・インフォメーション・プロトコル−ネクスト・ジェネレーション(RIPng)ルーティング機構の少なくとも一部に基づいて形成され、前記方法はさらに;
データグラム・トランスポート・レイヤー・セキュリティ(DTLS)プロトコルに少なくとも一部基いて、前記ワイヤレスメッシュネットワークを介して前記第1の電子装置と前記第2の電子装置との間に安全な通信チャネルを確立することを含む、通信方法。 - 前記ワイヤレスメッシュネットワークを形成することは、
前記第1の電子装置から、前記第1の電子装置と前記第2の電子装置との間に通信可能に配置される少なくとも1つの他の電子装置に、ルーティング情報に対する要求を送ることを含み、前記ルーティング情報は、前記少なくとも1つの他の電子装置に通信可能に接続される電子装置の識別情報を含み;さらに、
前記第1の電子装置で、前記ルーティング情報の少なくとも一部に基いてルーティングテーブルを生成することを含む、請求項10に記載の方法。 - 前記安全な通信チャネルを確立することは、前記第2の電子装置で、ハンドシェイクプロトコルを用いて、前記第1の電子装置に埋込まれる第1のセキュリティ証明書を認証することを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記第2の電子装置で、前記ハンドシェイクプロトコルを用いて、前記第1の電子装置に埋込まれる前記第1のセキュリティ証明書を認証することは、
前記第2の電子装置で、前記安全な通信チャネルを介して前記第1の電子装置から第1のメッセージを受取ることを含み、前記第1のメッセージは、1つ以上の暗号スーツ、1つ以上のハッシュアルゴリズム、第1の乱数、前記第1のセキュリティ証明書、および前記第1の電子装置と関連付けられる第1のキー交換を含み;さらに、
前記第1のセキュリティ証明書および前記第1のキー交換の少なくとも一部に基いて、前記第1のセキュリティ証明書が有効であるかどうかを判断することを含む、請求項12に記載の方法。 - 前記通信チャネルが安全なときに、前記ワイヤレスメッシュネットワークを介して前記第1の電子装置から前記第2の電子装置にネットワークキーを送ることを含み、前記ネットワークキーは、前記第2の電子装置が、前記ワイヤレスメッシュネットワークを介して互いと通信することを認証された1つ以上の電子装置と通信することを可能にするよう構成される、請求項10に記載の方法。
- 命令を含む非一時的なコンピュータ読取可能媒体であって、前記命令は、
ルーティング・インフォメーション・プロトコル−ネクスト・ジェネレーション(RIPng)ルーティング機構を用いて、ワイヤレスメッシュネットワークを介する少なくとも1つの他の電子装置への少なくとも1つのデータパスを判断し;
データグラム・トランスポート・レイヤー・セキュリティ(DTLS)プロトコルを用いて、前記少なくとも1つのデータパスは前記少なくとも1つの他の電子装置への安全な接続であるかどうかを判断し;
前記少なくとも1つのデータパスが安全である場合に、前記少なくとも1つのデータパスを介して前記少なくとも1つの他の電子装置に1つ以上のインターネットプロトコルバージョン6(IPv6)データパケットを送信するよう構成される、非一時的なコンピュータ読取可能媒体。 - 前記少なくとも1つの他の電子装置は、サーモスタット、ハザード検出ユニット、エントリウェイインターフェイス装置、照明スイッチ、壁プラグインターフェイス、プールヒータ、潅漑システム、またはそれらの任意の組合せを含む、請求項15に記載の非一時的なコンピュータ読取可能媒体。
- 前記ワイヤレスメッシュネットワークは、住宅、アパートまたはオフィスの全体にわたって配置される、請求項15に記載の非一時的なコンピュータ読取可能媒体。
- 前記IPv6データパケットはIEEE 802.15.4ネットワークを用いて送信される、請求項15に記載の非一時的なコンピュータ読取可能媒体。
- 前記ワイヤレスメッシュネットワークは、インターネットに通信可能に接続するように構成される、請求項15に記載の非一時的なコンピュータ読取可能媒体。
- 前記インターネットプロトコルバージョン6(IPv6)データパケットはユーザ・データグラム・プロトコル(UDP)および伝送制御プロトコル(TCP)を用いて送られる、請求項15に記載の非一時的なコンピュータ読取可能媒体。
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