JP2022184718A - 通信方法および通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】端末とデバイスとの間のデータ通信を容易に行う。【解決手段】デバイス１０は可視光を受光する受光素子を有し、端末１３は発光手段と、制御部とを有する。デバイスの受光素子に対応して端末の発光手段を位置付け、制御部が発光手段を点滅させて、情報を可視光送信し、デバイスの受光素子が発光手段から送信された情報を受信する。【選択図】 図１

Description

本発明は、通信方法および通信システムに係り、特にＩＯＴ（Internet of Things）に用いられる通信に関する。

測定対象物の近傍にセンサを配置し、センサが検知したデータを、無線ネットワークを通じて収集するＩｏＴ（Internet of Things）の利用が進んでいる。例えば、特許文献１には、センサが検知したデータを自動受信および送信できる無線通信デバイスが開示されている。また、センサを用いた物品管理に関して言えば、特許文献２には、被検出物に取り付けた非接触無線ＩＣタグをリーダアンテナ部で受信し、受信したＩＣタグ情報および位置検知情報を基地局に無線通信することで在庫管理を行う在庫品管理システムが開示されている。

特開２０１８－２３０８７公報 特開２００６－８２９７６公報

例えば、アパレル業界では、従業員が数人規模の中小企業や個人経営が多く、彼らが、材料の仕入れ、衣服の製造、販売或いは大手アパレル企業への納品、等すべてを行わなければならない。もちろん、彼らがこれらの作業に伴う材料や製造品の在庫管理も行う必要がある。

その一対応として、特許文献２に記載のように、ＩＣタグを用いて材料や製造品の在庫管理を行う案がある。然しながら、材料や製造品へのＩＣタグの付与、そのための無線設備の設置、ＩＣタグ情報を処理する情報処理システムの構築等に多額の費用を要する。また、日々の運用にも手間がかかるので、中小企業や個人業者にとっては実現が容易でない。また、作業者が情報処理技術やそのオペレーションに精通しているとは言い難い。そこで、情報処理技術に不慣れな人でも、あまり負荷がかからずに、簡便な手段で在庫等の物品の管理が実現可能なシステムが望まれる。

本発明の目的は、端末とデバイスとの間のデータ通信を容易に行うことにある。

本発明に係る通信方法の好ましい一例は、デバイスと端末との間の通信方法であって、
前記デバイスは、可視光を受光する受光素子を有し、
前記端末は、発光手段と、制御部とを有し、
前記デバイスの前記受光素子に対応して、前記端末の前記発光手段を位置付けるステップと、
前記制御部が、前記発光手段を点滅させて、情報を可視光送信するステップと、
前記デバイスの前記受光素子が、前記発光手段から送信された前記情報を受信するステップと、
を有する通信方法、である。

また、本発明に係る通信方法の好ましい一例は、第１の装置と第２の装置との間の通信方法であって、
前記第１の装置は、可視光を受光する受光素子を有し、
前記第２の装置は、表示部と、制御部とを有し、
前記第１の装置の前記受光素子と、前記第２の装置が有する前記表示部の表示画面を対応させるステップと、
前記制御部が、前記表示部の前記表示画面を点滅させて、データを可視光送信するステップと、
前記第１の装置の前記受光素子が、可視光送信された前記データを受信するステップと、
を有する通信方法、である。
本発明はまた、上記通信方法を実現する通信システムとして把握される。

本発明によれば、端末とデバイスとの間のデータ通信を容易に行うことができる。

実施例１におけるデバイス管理システムの構成を示す図である。 デバイスの構成を示す図である。 端末の構成を示す図である。 管理サーバの構成を示す図である。 端末１３とデバイス１０間の可視光通信の概念を示す斜視図である。 端末１３とデバイス１０間の可視光通信の様子を示す側面図である。 端末１３とデバイス１０間の可視光通信における送信信号のタイミングチャートを示す図である。 デバイス管理テーブルの構成例を示す図である。 物品管理テーブルの構成例を示す図である。 初期設定データの形式の例を示す図である。 デバイスデータの形式の例を示す図である。 端末、デバイス、管理サーバ間のデータ通信動作に係るフローチャートを示す図である。 端末の登録確認画面の表示例を示す図である。 実施例２における端末の登録確認画面の表示例を示す図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施例によるデバイス管理システムの構成を示す図である。
デバイス管理システムは、複数のデバイス１０と、スマートフォンやタブレット端末のような携帯端末（以下単に端末という）１３と、管理サーバ１２が、無線ＬＡＮ１８のような無線ネットワークおよびネットワーク（公衆網）１９により接続されて構成される。

ここで、デバイス１０は、対象物又はその状態を検知するセンサデバイスであってよい。また、対象として温度、湿度、振動などを測定するセンサであってよい。デバイス１０の検知データは、Ｗｉｆｉ（Wireless Fidelity）１８のような無線ＬＡＮおよびネットワーク１９を介して、管理サーバ１２へ送信される。本実施例では、物品の在庫管理に適用するため、デバイスは物品の数（計数）を取得（入力）するカウンタである。カウンタは、ユーザの操作が容易で低コストで実現できる簡単な構成である。カウンタの詳細については、図２を参照して後述する。在庫管理の場合、複数のカウンタが例えば、衣料品の材料（例えば種類の異なる糸や布）や製作済みの衣服などの物品を保管する棚にそれぞれ配置される。原材料が収納された段ボール箱が棚や倉庫に置かれる場合には、カウンタであるデバイス１０の背面に両面接着テープを貼って、そのデバイス１０を段ボールの側面等に固定してもよい。

端末１３は、管理サーバ１２およびデバイス１０との間で通信して、管理サーバ１２で管理されるデータを取得し、またデバイス１０に対してデータの送信を行う。デバイス１０との通信手段は例えば、端末１３の簡単な操作で行える可視光通信である。端末１３の詳細については、図３を参照して後述する。

管理サーバ１２は、一例ではデバイス１０の管理および物品の在庫状況の管理を行う処理部（ＣＰＵ）及び記憶部を有する情報処理装置である。管理サーバ１２の詳細については、図４を参照して後述する。

＜デバイス１０＞
図２は、デバイス１０の構成を示す図である。
デバイス１０は、制御部２２、無線通信部２３、カウンタボタン２１１，２１２（総じて２１と示す）、表示部２４、光素子２６１，２６２（総じて２６と示す）、電源ボタン２７を有し、カウンタの機能を実現する。制御部２２は、処理部（ＣＰＵ）２２１、メモリ２２２、光素子２６を制御する光素子制御部２２３を有する。表示部２４は例えば液晶表示器であり、カウンタ値や設定データ等を表示する。光素子２６は受光素子（光学手段）であり、端末１０との間で可視光通信を行う。一例では、光素子２６１はクロック同期用の受光素子であり、光素子２６２はクロックに同期してデータを受信する受光素子である。なお、光素子２６は可視光素子と呼んでもよい。

無線通信部２３は、Ｗｉｆｉ１８を介して管理サーバ１２に対して無線通信する。電源ボタン２７は、デバイス１０の電源オン・オフを切り替えるボタンである。なお、電池をセットした状態で電源オンになるように設定すれば、電源ボタン２７は必ずしも必要としない。デバイス１０は電池（例えば２本の単４電池）で駆動される（電池の図示は省略）。

カウンタボタン２１１は加算ボタンであり、１回押下されるごとにカウンタ値を「１」加算する。カウンタボタン２１２は減算ボタンで１回押下されるごとにカウンタ値を「１」減算する。物品の在庫管理の場合、ユーザ（作業者）は、対象の物品が置かれた棚から物品を１つ取り出すごとに減算ボタン２１２を押下し、対象の物品を１つ追加するごとに加算ボタン２１１を押下する。加算ボタン２１１または減算ボタン２１２が押下されたことを、制御部２２の処理部２２１が検知すると、メモリ２２２に記憶されるカウンタの値を更新して、更新した値（現在値）を表示部２４に表示する。このように本実施例によれば、ユーザがカウンタボタン２１を押下するという簡単な操作で、在庫数を管理することが可能となる。また、在庫管理のためのシステムの構築を容易に安価に実現できる。

制御部２２において、メモリ２２２はデバイス１０の管理情報（後述するＷｉｆｉのＳＳＩＤやパスワード）や初期値、およびカウンタ値をそれぞれ別々の記憶エリアに記憶する。また、メモリ２２２は、デバイス１０ごとに予め付与された固有のデバイスＩＤを記憶している。

処理部２２１はプログラムを実行して、各部位を制御し、種々のデータ処理を行う。例えば、カウンタボタン２１の押下を検知してメモリ２２２内のカウンタ値を更新する処理、表示部２４へデータを表示する表示制御、端末１３との間で可視光通信するための光素子制御部２２３の制御、デバイス１０の管理情報や初期値をメモリ２２２に設定する処理、無線通信部２３を介して管理サーバ１２との間でのデータ通信、等の種々の処理を行う。なお、光素子制御部２２３は、メモリ２２２に格納された可視光通信制御プログラムをＣＰＵ２２１が実行することで実現される。一例では、管理サーバ１２が管理する物品ごとの最新の値（現在値）のデータは、ネットワーク１９およびＷｉｆｉ１８を介して受信して、メモリ２２２に格納するように制御される。

本実施例において、デバイス１０への管理情報およびカウンタの初期値の送信は、端末１３とデバイス１０の光素子２６との間で可視光通信により行なわれる。例えば、デバイス１０がＷｉｆｉ１８を介して管理サーバ１２と通信を行う例では、端末１３にＷｉｆｉのＳＳＩＤやパスワード（暗号キー）等の管理情報を入力して記憶部３４に格納しておき、端末１３とデバイス１０の光素子２６との間で可視光通信を行って、デバイス１０のメモリ２２２に管理情報を設定する。また、初期設定時に、管理サーバ１２が管理する物品ごとの初期値のデータをメモリ２２２に格納する。ここで、この可視光通信を可視光通信インタフェースということにする。

＜端末１３＞
図３は、端末１３の構成を示す図である。
端末１３は例えばスマートフォンやタブレット端末であり、入力部３１、表示部３２、制御部３３、記憶部３４、無線通信部３５を有して構成される。情報を表示する表示部とユーザの操作による入力を受付ける入力部は例えばタッチパネルディスプレイで構成される。記憶部３４は、入力部３１や無線通信部３５を介して管理サーバ１２から取得したデータ（例えば管理情報や初期値、在庫データ）や種々のプログラムを保管する。無線通信部３５は、Ｗｉｆｉやインターネットを介して通信を可能とする。

制御部３３は例えばプロセッサ（ＣＰＵ）であり、プログラムの実行により、入力部３１や表示部３２の入力表示制御や、無線通信部３５によるデータ通信制御を行う。また、種々のアプリケーションプログラムを実行して種々の機能を実現する。制御部３３が有する画面制御部３３１は、本実施例におけるデバイス１０の光素子２６との間の可視光通信を制御する。可視光通信のための画面制御部３３１は、予めダウンロードされて記憶部３４に格納された、画面制御用のアプリケーションの実行により実現される。

＜管理サーバ１２＞
図４は、管理サーバ１２の構成を示す図である。
管理サーバ１２は、記憶部４０、ＣＰＵ４１、入力および表示等を行う入出力器４２１を接続する入出力インタフェース４２、ネットワーク１９に接続されるネットワークインタフェース４３、及び外部記憶装置４４を有する情報処理装置である。管理サーバ１２の各機能は、外部記憶装置４４に格納されるプログラムが記憶部４０に展開されて、ＣＰＵ４１で実行されることで実現される。管理サーバ１２は、ネットワークインタフェース４３を介してデバイス１０および端末１３と通信する。なお、管理サーバ１２はパソコン（ＰＣ）でもよい。

記憶部４０は、デバイス１０を管理するデバイス管理プログラム４０１、物品の数量を管理する物品管理プログラム４０２、及びデバイス管理テーブル４０３、物品管理テーブル４０４、および他の管理テーブル４０５を格納する。物品管理プログラム４０２および物品管理テーブル４０４が在庫管理用として用いられる。上記の他に、例えば、物品の原材料の注文や仕入れの状況を管理するプログラムおよびその管理テーブル、製作された商品（製作品）やその納入先及び納入状況を管理するプログラムおよびその管理テーブルを有してもよい。他の管理テーブル４０５としては例えば、上記の材料の注文・仕入データや、入先及び納入状況を管理する管理テーブルがある。

なお、デバイス管理プログラム４０１の実行により実現する機能をデバイス管理部４０１、物品管理プログラム４０２の実行により実現する機能を物品管理部４０２と言うことがある。また、上記の管理テーブル類は、外部記憶装置４４に記憶してもよい。本実施例では、上記のように管理テーブルと称するが、管理ＤＢ（データベース）或いは単にデバイス管理情報のように称してもよい。上記のプログラムの処理動作及び管理テーブルの詳細については後述する。

＜端末１３とデバイス１０間の可視光通信＞
図５乃至図７を参照して、端末１３とデバイス１０間の可視光通信について説明する。
図５は、情報通信時におけるデバイス１０と端末１３の関係、とりわけ端末１３が有するデータをデバイス１０へ可視光通信により送信する時の様子を示している。デバイス１０の符号は図２に示した符号と同一箇所を示す。端末１３において、１３０は入力部３１と表示部３２を兼ねたタッチパネルディスプレイの表示画面を示す。なお、理解の都合上、図５ではデバイス１０と端末１３が離れた状態が図示されているが、実際には、端末１３の表示画面１３０に、デバイス１０の光素子２６を有する面が接触している。

図６に示すように、表示画面１３０を２つに分割した、分割画面１３１と分割画面１３２がそれぞれ点滅しながら、デバイス１０の光素子２６１と光素子２６２に対して可視光通信を行う。すなわち、画面制御部３３１が、クロックに同期させて分割画面１３１を点滅させ、データ信号に同期させて分割画面１３２を点滅させるように制御する。対向する光素子２６１がクロックを受信し、光素子２６２がデータを受信する。

ユーザが、端末１３の入力部３１を操作して、デバイス１０が使用するＷｉｆｉのＳＳＩＤやパスワードを入力する。図１３に示すように、入力されたＳＳＩＤやパスワードは端末１３の表示画面１３０の表示エリア１３０１に表示され、管理サーバ１２から取得された物品ＩＤと物品名およびその個数は表示エリア１３０２に表示される。これらのデータは端末１３の記憶部３４に一時格納される。そして、ユーザにより設定ボタン１３０３が操作されると、端末１３が有する可視光通信のアプリケーションが起動して可視光通信が開始され、記憶部３４に保持されたＳＳＩＤおよびパスワード等の管理情報、並びに物品ＩＤ等の物品データ（例えば初期値を含む）がデバイス１０へ送信される。なお、端末１３とデバイス１０との間で送信される情報（例えば管理情報と物品データ）を識別するために、それらの情報の先頭には識別符号が付加されている。

光素子２６（詳しくは受光素子２６２）で受信されるＳＳＩＤやパスワード等の管理情報と物品データは、識別符号に従ってメモリ２２２の別々の記憶エリアにそれぞれ格納される。ＳＳＩＤやパスワードが設定されると、デバイス１０が取得したデータ（すなわちボタン２１で入力されたカウンタ値）が、無線通信部２３からＷｉｆｉ１８およびネットワーク１９を通して管理サーバ１２へ送信可能な状態となる。なお、ＳＳＩＤやパスワード等の管理情報の設定と、デバイス１０への初期値の設定が別のタイミングで行われてもよく、その場合は別々に可視光通信が行われる。

デバイス１０の通信にＷｉｆｉを利用する場合、一般的なＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を利用して、スマートフォンとの間で管理情報（ＳＳＩＤやパスワード）を送信することが考えられる。然しながら、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのペアリングは接続の不安定さや手間がかかり、不慣れなユーザには敷居が非常に高い。そこで、本発明者は、スマートフォン等の端末１３とデバイス１０に搭載した光素子との間で可視光通信により管理情報等のデータを送信して、それをデバイス１０に設定することで、通信接続の設定に伴う煩雑さを解消して、不慣れなユーザでも容易にできるようにした。可視光通信は、送信側装置（端末１３）の可視光変調手段が送信データを可視光の明暗に変調して送信し、受信側装置（デバイス１０）の受光素子が受光した可視光を復調してデータを取得することで、目的のデータを送受信する通信方式（可視光通信インタフェース）である。

可視光通信は、送信側の装置がバックライトを持つ表示部を有する装置ならば送信可能であり、特別な装置は不要である。しかも、端末の画面を複数に分割して、その分割された複数のエリアを用いてそれぞれ異なった変調信号の送信が可能である。通常の端末に対して可視光送信用のデバイスを新たに設置する必要がなく、スマートフォンのような携帯端末を適用して容易に実現可能である。また、受信側は安価な可視光の受光素子を利用することができ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等の高価な要素を必要としないという利点がある。

本発明者が検討した幾つかの工夫および利点についてさらに述べる。
デバイス１０の性能により、端末１３の画面のフレームレートが変わる可能性があるため、１ビットを表す長さがデバイス毎に変化する可能性がある。また、処理落ちなどが発生した場合、処理落ちした時点で以後のタイミングがずれてしまうので、ビットの変化のタイミングを適切に伝えることが重要である。

そこで、本発明者は、可視光通信のタイミング制御について考慮した。すなわち、送信側の端末１３の画面を分割画面１３１、１３２の２つに分割して、第１部分からはクロックに対応する明暗パターンを、第２部分からはデータに対応する明暗パターンを送信するように制御する。一方、デバイス１０の光素子２６のうち一方の光素子２６１を光パターン（送信データを可視光に変調したパターンをいう）のクロックの受信用とし、ビットが変化するタイミングで必ず光パターンの明暗が切り替わるようにして、それを基に他方の光素子２６２が受信するデータ信号を読み込むように構成した。

さらに、発明者は、スマートフォン等の端末の画面の輝度や処理速度にブレがあっても、安定して可視光通信が行えるように工夫した。図７は、可視光通信における端末１３における送信信号のタイミングチャートを示す。送信信号としてクロックと送信データを示し、端末１３の分割画面１３１、１３２の白黒は送信信号に応じて点滅する様子を示している。時間の経過（横軸）に沿って、送信準備期間（スタートトリガ）、送信開始合図、およびデータ送信、の期間が設定される。

図７のように、送信準備期間には、分割画面１３１、１３２の両方を用いて、端末１３の画面制御部３３１が、クロックとその反転信号（反転クロック）の明暗パターンを送信するように制御する。これにより、分割画面１３１と分割画面１３２が交互に点滅を繰り返して、それに応じて、受信側のデバイス１０の光素子２６１がクロックを受信し、光素子２６２が反転クロックを受信する。画面制御部３３１は、分割画面１３１と分割画面１３２が正しく交互に点滅する明暗パターンを基に、クロックおよび送信データの閾値を調整する。例えば、クロックおよび送信データの信号高さの中央値を閾値に設定する。

送信準備期間が経過した後の送信開始合図の期間には、画面制御部３３１が、反転クロックを送出していた分割画面１３２にクロックを印加すると、分割画面１３１と１３２が同じ明るさになる（図７のＭ）。その後、分割画面１３２を送信データ用に切り替える。受信側では、デバイス１０の光素子制御部２２３が、光素子２６１と２６２が同じ明るさの信号（明状態）を検出して、その後光素子２６１が同じタイミングで暗状態を検出すると、データ送信開始合図であることを判断する。

上記期間の制御により端末の画面の輝度や処理速度に因るブレに対する調整が行われる。以後、画面制御部３３１は、クロック用の分割画面１３１を１／２またはそれ以下のタイミングに切り替えて点滅し、分割画面１３２を送信データの“１”“０”に応じて点滅して、それぞれ明暗パターンを送出する。受信側では、デバイス１０の光素子２６１がクロックの明暗パターンを、光素子２６２が送信データの明暗パターンを、それぞれ受信する。なお、クロックのタイミングを１／２またはそれ以下に切り替えるのは送信速度を速めるためである。

＜各管理テーブルおよびデータ形式について＞
図８は、デバイス管理テーブルの構成を示す。
デバイス管理テーブル４０３は、デバイス１０に固有なデバイスＩＤと、物品に固有な物品ＩＤ、およびフラグを対応付けて管理する。フラグは、デバイスＩＤと物品ＩＤとの紐付けが済みか未済みを管理する。この紐付けの管理は、デバイス管理プログラム４０１の実行による。デバイスＩＤや物品ＩＤは、システム側で管理されていればよく、必ずしもユーザが認識する必要がない。

図９は、物品管理テーブルの構成を示す。
物品管理テーブル４０４は、全ての物品の物品名、物品ＩＤ、現在値、変更履歴を管理する。全ての物品とは、在庫管理の対象となる全ての物品であり、デバイスとの紐付けの有無を問わない。例えば、発注に基づいて納品されまたは新らに購入された物品の情報が、端末１３からの入力により、物品管理テーブル４０４に逐次登録される。登録に際しては、物品管理部４０２が物品の登録ごとに物品ＩＤを生成して付与する。現在値は現在の物品の数すなわち最新の更新値を表す。変更履歴は、対象の物品の数が更新される度にその前の現在値をログとして保持する。ログには更新された時間情報が付与される。
ユーザは、物品管理テーブル４０４の内容を端末１３にダウンロードして表示部に表示し、物品の在庫状況を確認することができる。

図１０は、初期設定データの形式を示す。
端末１３からデバイス１０へ送信される初期設定データは、ＷｉｆｉのＳＳＩＤと、暗号キー（パスワード）と、物品データ（物品ＩＤや個数）と、を有する形式である。なお、ＷｉｆｉのＳＳＩＤと暗号キーのみを送信する場合、または物品データのみを送信する場合もあり、この場合には他のデータを含まない。

図１１は、デバイスデータの形式を示す。
デバイスデータ、すなわちデバイス１０から管理サーバ１２へ送信されるデータは、物品ＩＤと、更新前データと、更新後データと、を有する形式である。例えば、メモリ２２２に保持されている更新前のカウンタ値が「１５」で、物品収納棚から当該物品が２つ取り出された場合、更新後のカウンタ値が「１３」となり、デバイスデータには、更新前データ「１５」と、更新後データ「１３」が含まれる。

＜端末１３の画面表示例＞
図１３は、端末１３の登録確認画面の表示例を示す図である。
デバイス１０に登録する情報の確認画面が、端末１３の表示部及び入力部を形成するタッチパネルの画面に表示される。登録確認画面には、デバイス１０が利用するＷｉｆｉの管理情報であるＳＳＩＤおよびパスワードを表示する表示エリア１３０１と、デバイス１０が割当てられる物品ＩＤ、物品名およびその個数（物品データ）を表示する表示エリア１３０２と、これらの情報を登録指示する設定ボタン１３０３が含まれる。なお、物品ＩＤは管理上のコードであるので必ずしも表示する必要がない。

この登録確認画面は、物品とデバイス１０とを新たに紐付けて、そのデバイス１０をＷｉｆｉに接続するための管理情報を登録するために使用される。物品管理テーブル４０４には新たに納品された物品も含んで保管されているが、ユーザの選択により未だデバイス１０が割り当てられていない物品（紐付け未完了物品）、すなわち、紐付け未完了物品の物品ＩＤ、物品名および個数が表示エリア１３０２に表示される。また、ユーザが、端末１３の入力部３１から入力するＳＳＩＤおよびパスワードが表示エリア１３０１に表示される。

ユーザが、登録確認画面の表示内容を確認して、設定ボタン１３０３を押すと、可視光通信が開始されて、ＳＳＩＤおよびパスワード、並びに物品ＩＤとその個数が、可視光通信インタフェースを介して、端末１３からデバイス１０へ送信される。なお、物品の個数は後に管理サーバ１２とデバイス１０との間の通信により送信可能であるため、必ずしも最初に送信しなくてもよい。また、各デバイスに登録される物品名、個数は、管理サーバ１２から取得しないで、端末１３の入力部から入力されてもよい。

＜データ通信動作＞
次に、図１２を参照して、物品の在庫管理に伴う、デバイス１０への管理情報の設定ないしデバイス１０とのデータ通信の動作について説明する。
この動作に入る前提として、ユーザは、デバイスＩＤを有する未使用のデバイス１０を所持している。用意されたデバイス１０のメモリ２２２にはデバイスＩＤが予め格納されている。また、ユーザの周囲には、デバイス１０との対応付けが成されていない物品がある。このような状況で、ユーザの端末１３の操作により、物品とデバイス１０との紐付けが行なわれる。

まず、ユーザが、端末１３を操作して、管理サーバ１２へ物品リストの取得要求を出す（Ｓ１１）。これは、ユーザが手元に有するデバイス１０とそのデバイス１０が検知の対象とする物品を紐付けするための初期設定の動作である。取得要求を受けた管理サーバ１２は、物品管理部４０２が物品管理テーブル４０４を参照して、全ての物品のデータ（物品リスト）を取得する（Ｓ１２）。そして、取得要求の回答として物品リストを管理サーバ１２から端末１３へ送信する（Ｓ１３）。端末１３では、無線通信部３５を介して物品リストを受信して、記憶部３４に一時格納する。併せて、物品リストの内容が表示部３２の画面に表示される。

ユーザは、表示部３２の画面に表示された物品リスト（すなわち在庫一覧）を見て、在庫状況を確認することができる。一態様では、この段階でユーザが表示画面に表示される「戻るキー」（不図示）を押下することで、終了することができる。一方、ユーザが、デバイスを用いて物品の在庫を管理したいと考える場合は、本実施例のように以下の動作に移る。

次に、ユーザは、画面に表示された物品リストからデバイスと紐付けを行いたい物品をタップして選択する。例えば、表示部３２の画面に物品管理テーブル４０４（図９）の内容が表示される場合、ユーザが、紐付け未完了物品である「Ｂｎ」「ボタン（白小）」を選択すると、制御部３３の制御により表示部３２の表示が切り替わって、図１３に示すような登録確認画面が表示される。登録確認画面の表示エリア１３０２には、先ほど選択された物品ＩＤ、物品名および個数（物品データ）が表示される。さらに初期設定時に、ユーザは端末１３の入力部３１を操作して、デバイス１０が利用するＷｉｆｉのＳＳＩＤとパスワードを入力する。表示エリア１３０１にはこれらの管理情報が表示される。なお、物品名および数量を物品管理テーブル４０４から取得しないで、ユーザが入力部３１から入力することも可能である。

ユーザが、登録確認画面の内容を確認して問題がなければ、端末１３から目的のデバイス１０へ、ＷｉｆｉのＳＳＩＤとパスワード、および物品データを送信する準備ができた。そして、ユーザは、端末１３の画面上に、デバイス１０の光素子２６のある面を対向させて配置し、設定ボタン１３０３を操作する。すると、端末１３の画面制御部３３１が起動して、デバイス１０へデータ登録要求を送信するための、端末１３とデバイス１０との間で可視光通信インタフェースによるデータ送信が行われる（図５乃至図７参照）（Ｓ１４）。

画面制御部３３１により、ＳＳＩＤとパスワード、および物品データが変調された明暗パターンが、デバイス１０の光素子制御部２２３の制御の基で、光素子２６１，２６２により受信されて、ＣＰＵ２２１により復調される。復調されたＳＳＩＤとパスワードおよび物品データがデバイス１０のメモリ２２２に記憶されて、登録される（Ｓ１５）。登録が終了すると、予めメモリ２２２に格納されていたデバイスＩＤが読み出されて、登録確認通知に付加されて、デバイス１０から管理サーバ１２へ送信される（Ｓ１６）。管理サーバ１２は登録確認通知を受信すると、デバイス管理部４０１が、受信されたデバイスＩＤを、デバイス管理テーブル４０３の物品ＩＤに対応付けてフラグを「済」の状態にして、登録する（Ｓ１７）。そして、登録完了通知を端末１３へ送信する（Ｓ１８）。

これで、１つの物品に係る初期設定の一連の動作は終わり、紐付けされたデバイス１０と管理サーバ１２との間で、Ｗｉｆｉ１８およびネットワーク１９の接続が可能となった。なお、ユーザが、登録完了通知の表示画面に表示される「戻るボタン」（不表示）を操作すると、Ｓ１４の処理に戻り、制御部３３は物品リストの画面を再び表示する。そして上記の動作と同様に、ユーザに紐付け未完了物品の選択を促し、上記動作を繰り返すことができる。

ここで、初期設定が失敗した場合、例えば端末１３が一定時間内に登録完了の通知（Ｓ１８）を受信できなかった時（例えばタイムアウトの発生）は、端末１３の制御部３３はデバイス１０の初期設定が失敗したと判断して、初期設定失敗の旨を端末１３の画面に表示する。ユーザは失敗の画面表示を見て初期設定の失敗を認識すると、ステップＳ１１からの動作を繰り返すことになる。

初期設定が成功した場合、運用時において、デバイス１０の制御部２２が、ユーザの操作によるカウンタボタン２１の押下を検知すると（Ｓ２１）、制御部２２のＣＰＵ２２１は、管理サーバ１２へ物品データの取得要求を送信する（Ｓ２２）。物品データの取得要求は、デバイス１０のメモリ２２２に保持しているカウンタの値が、物品管理テーブル４０４が記憶している現在値と一致するかを確認するためである。上記取得要求には物品ＩＤが付加される。上記取得要求は、メモリ２２２に登録されたＳＳＩＤおよびパスワードにより設定されたＷｉｆｉ１８およびネットワーク１９を介して管理サーバ１２へ送信される。

管理サーバ１２において、物品管理部４０２が物品管理テーブル４０４を検索して、その物品ＩＤに対応する物品の現在値を取得する（Ｓ２３）。そして、物品ＩＤと共にその現在値を、要求があったデバイスＩＤを持つデバイス１０へ送信する（Ｓ２４）。

デバイス１０のＣＰＵ２２１は、物品ＩＤおよび現在値を受信して、その現在値と、メモリ２２２に格納されているカウンタ値（更新前データ）と照合する（Ｓ２５）。この照合は、カウンタボタン２１の押下によるカウンタ値の更新前に、デバイス１０が保持していたカウンタ値と管理サーバ１２が管理する現在値（物品管理テーブル４０２が保持する現在値）との一致を確認するためである。照合の結果、不一致の場合は、管理サーバ１２が管理する物品管理テーブル４０２の現在値をマスターとして、管理サーバ１２から取得した現在値を、メモリ２２２内のカウンタ値に書き変える。

そして、ＣＰＵ２２１は、ボタン２１２が押下された回数分をメモリ２２２が持つ最新のカウンタ値（更新前データ）から減算して、その更新値（更新後データ）をメモリ２２２に一時格納する（Ｓ２６）。なお、ボタン２１１が押下されたときには加算された更新値となる。その後、ＣＰＵ２２１は、更新前データと更新後データ（図１１参照）に物品ＩＤを付して、管理サーバ１２へ物品データの更新要求を送信する（Ｓ２７）。更新要求は、管理情報が設定されたＷｉｆｉ１８およびネットワーク１９を介して送信される。

管理サーバ１２がその更新要求を受信すると、物品管理部４０２は、受信した物品ＩＤをキーにして、物品管理テーブル４０４を検索して、物品ＩＤに対応する現在値を更新値に書き換える（Ｓ２８，Ｓ２９）。併せて、前の現在値に時間情報を付して変更履歴に保管する。上記処理Ｓ２１～Ｓ２９は、デバイス１０のボタン２１が押下される度に行われる。これにより、物品管理テーブル４０４は、物品ＩＤごとに物品の最新の数を管理することができる。

以上、データ通信動作の一例について説明したが、デバイスと物品との紐付けに際して、常に新規のデバイスを使用する必要はない。例えば、過去に使用されたデバイスと物品との対応付けが不要となった時、そのデバイスが他の新たな物品との紐付けのために使用されることがある。例えば、過去に使用されたデバイスＩＤ（例えばＤ０００１）を新たな物品ＩＤ（例えばＢｎ＋１）を対応付けて登録することがある。この場合、上記Ｓ１１～Ｓ１８の動作が行われて、そのデバイスのメモリには、管理情報と新たな物品の物品データが登録されることになる。これは所謂、デバイスの使い回しであり、限られた数のデバイスを有効に利用することができる。

また、同じ物品に複数のデバイスを割り当てることが可能である。この場合、デバイス管理テーブル４０３には、同じ物品ＩＤに対して複数のデバイスＩＤを対応付けて、複数のカラムに登録される。同じ物品に複数のデバイスを割り当てる利点としては、例えば、１のデバイスを物品が保管される倉庫の棚に配置し、他の１のデバイスを作業者の机上に置いてその物品の在庫状況のモニターとして使用する例がある。

上記の処理により、選択された物品とデバイスとの紐付けが可能となり、デバイスを用いて物品の在庫を管理することができる。また、ユーザは、端末１３から物品ＩＤを指定して、または物品リストの取得要求を管理サーバ１２へ送信して、個別の物品または全ての物品の最新の在庫データを取得して、端末１３の画面に表示して確認することができる。

実施例１における端末１３とデバイス１０間の通信は、図５、図１１および図１２に示すように、スマートフォンのような端末１３の画面に、送信すべきデータを入力、表示して、端末１３の画面上にデバイス１０を搭載した状態で、端末１３からデバイス１０へデータを可視光通信している。

実施例２は、タブレット端末またはフラット型（１８０度開閉型）のノート型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の端末１３（説明の便宜上図３の符号を引用する）を用いて、1台の端末１３から複数のデバイス１０に対して同時に、可視光データ通信を可能とする。図１４は、複数のデバイス１０への可視光通信を行う端末の画面の例を示す。

図示のように、端末１３の登録確認画面は、入力されるＷｉｆｉのＳＳＩＤおよびパスワードを表示する第１の表示エリア１４１と、複数（図示では３個）の各デバイスに対応する第２の表示エリア１４２を有している。デバイスごとの第２の表示エリア１４２はそれぞれ、データ登録の対象となるデバイス１０に対する物品データ（物品ＩＤ、物品名、個数）を表示する欄１４２１と、データ登録先のデバイスを配置するデバイス配置表示欄１４２２を有する。デバイス配置表示欄１４２２は、デバイス１０の受光素子側の面の大きさよりも若干大き目な四辺形がよい。ユーザが、データの可視光通信時に端末１３の画面（詳しく言えば表示部２６１´および２６２´）の点滅を確認し易くするためである。表示欄１４２は左右で色分けされていて、デバイス１０の光素子２６１が左側の表示部２６１´に、光素子２６２が右側の表示部２６２´に位置付けされるように配慮されている。端末１３の画面制御部３３１は、各デバイス配置表示欄１４２２の表示部２６１´、２６２´を点滅制御して、各デバイス１０に対して個別に可視光通信を行うことができる。

ユーザが端末１３の入力部から入力したＷｉｆｉのＳＳＩＤおよびパスワードは、第１の表示エリア１４１に表示される。３つのデバイスごとの第２の表示エリア１４２には、管理サーバ１２から取得された物品データがそれぞれ表示される。なお、各デバイスに登録される物品名、個数は、管理サーバ１２から取得しないで、端末１３の入力部から入力されてもよい。ユーザは、第２の表示エリア１４２に表示された各デバイスに対する物品名、個数を確認し、必要な場合には入力部を操作して修正する。

ユーザは、第１および第２の表示エリア１４１、１４２に表示されたデータを確認した後、デバイス１０を、対応するデバイス配置表示欄１４２２に並べる。そして、設定ボタン１４３を押下すると、表示部２６１´、２６２´がそれぞれ点滅して可視光通信が開始されて、各デバイス１０へのデータ送信が順次行われる。その結果、ＳＳＩＤおよびパスワード、並びにデバイスごとの物品名と個数のデータが、端末１３から各デバイス１０へ送信される。

なお、上記例では、ＳＳＩＤおよびパスワード用の第１の表示エリア１４１と、複数のデバイス用の第２の表示エリア１４２を同じ画面に有しているが、他の例によれば、第１の表示エリア１４１と第２の表示エリア１４２をそれぞれ別の画面に設けてもよい。また、第２の表示エリア１４２に表示するデバイスの個数は適宜増減してよい。

実施例２によれば、1台の端末の画面に複数のデバイスを配置することで、複数のデバイスへ一括してデータ通信を行って、必要なデータを各デバイスに登録することが可能となる。また、可視光通信に伴うタイミングや閾値の設定をデバイス個別に行う必要が無くなるので、デバイスへのデータ登録が効率化される。

本発明は実施例１ないし２に限定されずに、いろいろと変形し或いは他に適用して実施し得る。以下、幾つかの他の例について説明する。

＜管理サーバ１２の例＞
実施例１では、管理サーバ１２はコンピュータであるが、他の例によれば、クラウドを利用して管理サーバ１２の機能を実現することができる。すなわち、図４に示す機能の一部または全部をクラウドコンピュータに持たせ、或いはクラウドサービスにより実現することができる。例えば、ＡＳＰ（アプリケーションサービスプロバイダ）やＡＰＩ（アプリケーションプログラミングインタフェース）を用いて、デバイス管理テーブル４０３や物品管理テーブル４０４、およびそれらの管理テーブルに対するデータの読み書きを行なうことができる。

＜物品管理テーブルの例＞
実施例１では、管理サーバ１２が有する物品管理テーブル４０４は衣料品の原材料を管理する在庫管理テーブルである。他の例によれば、物品管理テーブルは、製作された衣料品、例えばワイシャツ、ズボン、ジャケット等の商品の在庫品を管理するテーブルであってもよい。

また、物品管理テーブルは、それ自体が単独で構成されるものでなくてもよい。例えば、ＳＣＭ（サプライチェーンマネジメント）として、原材料から商品の生産および流通にわたる一連のプロセスが管理されるシステムの場合、そのＳＣＭから原材料の在庫管理や商品の在庫管理のためのデータを選択して実施例１のように利用することも可能である。
また、物品管理テーブル４０４にデバイスＩＤの登録の欄を設けて、紐付けが完了したデバイスＩＤを物品ＩＤに対応付けて登録してもよい。

＜物品ＩＤの例＞
実施例１では、物品ＩＤを用いて物品を識別しているが、他の手段または用途に用いてもよい。例えば、デバイスが検知する対象または検知される物理量等のデータを識別する情報またはそれに関連付けられた情報、またはデバイスを識別するアドレス等の情報、またはデバイスが固有に持つまたは付与された情報、等を対象の識別情報として用いてもよい。この場合、上記物品管理テーブル４０４に代わって検知対象管理テーブル（例えば温度管理テーブル）と呼ばれるであろう。

＜デバイス１０の例１＞
実施例１では、カウンタ１０はボタン２１の操作により計数値を入力するが、入力手段はボタンに限定されない。例えば、ボタン２１に代えて音声マイクを備えて、この音声マイクから入力される音声を、制御部２２が実行する音声認識プログラムの音声認識機能により、計数値のデータとして認識することができる。

＜デバイス１０の例２＞
実施例１では、デバイス１０は在庫管理システムに適用される例における物品の数を検知するカウンタである。他の例によれば実施例１に限定されず、デバイス１０は在庫管理以外にも適用可能である。例えば、デバイス１０は、赤外線センサ、距離センサ、重量センサ、湿度センサ、温度センサ等の対象物の物理量や位置を検知するセンサにも適用可能である。この場合、実施例１のボタン２１に代わって赤外線センサや温度センサ等が接続され、メモリ２２２にはセンサで検知された物理量等のデータが記憶される。また、実施例１における物品ＩＤは、センサが検知する対象または物理量またはデバイスを識別する固有の識別ＩＤとなり得る。制御部２２は、センサで検知された物理量等のデータを固有の識別ＩＤと共に、検知要求のあった管理サーバ等の外部装置へ送信する。

＜デバイス１０の初期設定＞
実施例１では、図１０の形式で、デバイス１０に管理情報および物品データの初期設定を行う、とした。他の例によれば、管理情報および物品データ以外にも種々の初期設定を行うことができる。

例えば、デバイス１０のボタンを押下後、一定時間経過すると省エネモード（スリープモード）機能を設ける場合、スリープまでの時間を初期設定することができる。
また他の例では電池残量の監視の設定がある。例えば、ボタン押下時に電池残量を管理サーバへ送信することで、電池残量を監視することができる。この場合、電池残量を管理サーバへ送信するかまたはデバイスでアラーム発生をさせるかの、初期設定を行うことができる。
また他の例では、ボタン操作音の音量の設定がある。例えばデバイス１０にブザーを設けて、ボタンの長押し時にカウンタ値が高速にアップ又はダウンさせることできる。この場合、ブザーの音量を初期設定することができる。
なお、上記機能の初期設定は、実施例１における管理情報や物品データの初期設定時に必ずしも同時に行う必要がなく、その後必要時に適宜行ってよい。上記機能の初期設定も実施例１と同様に可視光通信を用いて行う。

＜端末１３とデバイス１０間の通信の例＞
実施例１では、受光素子２６１がクロックを受信用、受光素子２６２をデータ受信用として、端末１３の対応する分割画面が発する可視光を受光するとしたが、他の例ではこれに限定されない。例えば、１つの受光素子のみを持つデバイス１０が、端末１３の発光手段が発するデータ信号の可視光を受信する構成としてもよい。この場合、実施例１のような同期クロックを受信する受光素子は無いが、データを構成する1ビットのデータ時間幅およびデータ開始位置（所定のコードデータ）が予め分っていれば、デバイス１０の処理部２２１は受光素子が受信する可視光の点滅（すなわち「１」「０」）およびその時間幅から１または０の連続から成るデータおよびデータ開始位置を認識することができる。

また、他の例として、複数の受光素子を全てデータ受信用の素子としてもよい。この場合、複数の受光素子に対応して、端末１３が有する複数の分割画面または複数の発光手段から複数のデータを多重で送信し、デバイス１０の複数の受光素子が多重でデータを受信することができる。なお、例えば３つ以上の受光素子のうち１の受光素子を同期クロック受信用として使用してもよい。

また、他の例として、送信側の端末の分割画面を点滅させることに限らない。例えば、送信側装置が、受信側装置の１または複数の受光素子に対応する位置に、１または複数の発光素子（発光手段）を有し、送信データに応じてその発光素子を点滅させるように制御してよい。

＜デバイス１０と管理サーバ１２間の通信インタフェースの例＞
実施例１では、デバイス１０と管理サーバ１２間の無線通信インタフェースとしてＷｉｆｉを用いているが、これに限定されず、例えば、ジグビー（ZigBee：登録商標）やＬＴＥ（Long Term Evolution）をもちいることができる。例えば、ジグビーは、多くのデバイスが接続可能であり、スリープ時の待機電力が小さく、また復帰時間も短いので、一定間隔を空けてデータ送信を行うような無線通信インタフェースとして有用である。このジグビーに係るアドレスや動作モード等の管理情報の設定に実施例１の手法が適用できる。

１０：デバイス １２：管理サーバ １３：端末
１８：Ｆｉｆｉ １９：ネットワーク
２１，２１１，２１２：ボタン ２２：制御部 ２２１：処理部
２２２：メモリ ２２３：光素子制御部
２３：無線通信部 ２４：表示部 ２６，２６１，２６２：光素子
３１：入力部 ３２：表示部 ３３：制御部
３３１：画面制御部 ３４：記憶部 ３５：無線通信部
４０：記憶部 ４１：ＣＰＵ ４２入出力インタフェース
４０１：デバイス管理プログラム ４０２：物品管理プログラム
４０３：デバイス管理テーブル ４０４：物品管理テーブル
４０５：他の管理テーブル

Claims (7)

1. デバイスと端末との間の通信方法であって、
   前記デバイスは、可視光を受光する受光素子を有し、
   前記端末は、発光手段と、制御部とを有し、
   前記デバイスの前記受光素子に対応して、前記端末の前記発光手段を位置付けるステップと、
   前記制御部が、前記発光手段を点滅させて、情報を可視光送信するステップと、
   前記デバイスの前記受光素子が、前記発光手段から送信された前記情報を受信するステップと、
   を有することを特徴とする通信方法。
2. 第１の装置と第２の装置との間の通信方法であって、
   前記第１の装置は、可視光を受光する受光素子を有し、
   前記第２の装置は、表示部と、制御部とを有し、
   前記第１の装置の前記受光素子と、前記第２の装置が有する前記表示部の表示画面を対応させるステップと、
   前記制御部が、前記表示部の前記表示画面を点滅させて、データを可視光送信するステップと、
   前記第１の装置の前記受光素子が、可視光送信された前記データを受信するステップと、
   を有することを特徴とする通信方法。
3. 前記第２の装置において、前記表示部の表示画面は、入力部から入力されたデータまたは他の装置から取得されたデータを表示し、
   前記制御部は、前記表示部の前記表示画面を点滅させて、前記表示画面に表示された前記データを可視光送信する、
   請求項２の通信方法。
4. 前記表示部の表示画面は、入力部から入力されたデータまたは他の装置から取得されたデータを表示する第１の表示エリアと、前記第１の装置が配置される第２の表示エリアと、を有し、
   前記制御部は、前記第２の表示エリアを点滅させて、前記第１の表示エリアに表示された前記データを可視光送信する、
   請求項２の通信方法。
5. 前記第２の装置の前記表示部は、１または複数に分割された画面を有する１または複数の表示エリアを有する表示画面を表示し、
   前記１または複数の表示エリア上に、１または複数の前記第１の装置を配置し、
   前記制御部は、前記１または複数に分割された画面をそれぞれ点滅させて可視光送信する、請求項２乃至４のいずれかの項に記載の通信方法。
6. 第１の装置と第２の装置との間で通信を行う通信システムであって、
   前記第１の装置は、可視光を受光する受光素子を有し、
   前記第２の装置は、表示部と、制御部とを有し、
   前記第１の装置の前記受光素子と、前記第２の装置が有する前記表示部の表示画面を対応させた状態で、前記制御部が、前記表示部の前記表示画面を点滅させて、データを可視光送信し、
   前記第１の装置の前記受光素子が、可視光送信された前記データを受信する
   ことを特徴とする通信システム。
7. 前記第２の装置は、データが入力される入力部と、データを格納する記憶部とを有し、
   前記制御部は、前記入力部より入力された前記データまたは前記記憶部に格納されたデータを前記表示部の表示画面に表示し、
   前記制御部は、前記表示画面を点滅させて、前記表示画面に表示された前記データを可視光送信する、
   請求項６の通信システム。

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