JP5215232B2 - インターネット用のデータ通信装置 - Google Patents

Description

この発明は、インターネットを経由してユーザ端末と任意のシリアル通信機器との間に安全なデータ通信を実現することができるインターネット用のデータ通信装置に関する。

イーサネット（登録商標）系にシリアル通信機器を接続するために、イーサネット（登録商標）／シリアル変換器（いわゆるデバイスサーバ）が広く市販されている（たとえば非特許文献１）。

デバイスサーバは、シリアルデータと、イーサネット（登録商標）上のＴＣＰ／ＩＰプロトコルのパケットデータとを双方向に変換することができるから、任意のシリアル通信機器をイーサネット（登録商標）系に接続し、たとえばパーソナルコンピュータとの間にデータ通信を実現することができる。

一方、インターネットでは、ユーザ端末やサーバなどとして接続される各コンピュータのＩＰアドレスとドメイン名とを関連付けるためにＤＮＳ（Ｄｏｍａｉｎ Ｎａｍｅ Ｓｙｓｔｅｍ）サーバが使用され、ＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）からＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）により配布される動的なＩＰアドレスをドメイン名と対応付けるために、ＤＤＮＳ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｄｏｍａｉｎ Ｎａｍｅ Ｓｙｓｔｅｍ）サーバによるＤＤＮＳサービスが導入されている（たとえば特許文献１）。

Ｃｏｎｎｅｃｔ ＭＥ デバイスサーバ、ディジインターナショナル社、http://www.shoshin.co.jp/computer/digi/connme/index.html

特開２００３−１６９０７７号公報

かかる従来技術によるときは、デバイスサーバは、インターネットを介して遠隔のユーザ端末からアクセスすることも可能であるが、その場合には、インターネット上にアクセス用のＩＰアドレスが公開されるため、セキュリティ上好ましくない。殊に、ＩＰアドレスが固定アドレスでなく、ＤＨＣＰにより配布される動的ＩＰアドレスであり、しかもＤＤＮＳサーバを利用してドメイン名によるアクセスを許容する場合は、特定のユーザ端末に対してのみ安全にアクセスを許容することができないという問題がある。

そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、ＤＤＮＳサーバを利用する場合であっても、特定のユーザ端末からのアクセスのみを許容してセキュリティを向上させることができるインターネット用のデータ通信装置を提供することにある。

かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、インターネットインタフェースを介してインターネットに接続可能なメモリ付きのマイクロコンピュータと、インターネットインタフェースを介してインターネットに接続可能なプロトコル変換モジュールと、プロトコル変換モジュールと外部のシリアル通信機器との間に介装するシリアル通信モジュールとを備えてなり、マイクロコンピュータは、インターネットに接続する都度、メモリ内の識別コードと現在のＩＰアドレスとをＤＤＮＳサーバに送信するとともに、ユーザ端末からのドメイン名による接続要求が認証されたことによりＤＤＮＳサーバから通知される識別コードとメモリ内の識別コードとが一致するときにのみシリアル通信モジュールを起動し、インターネットを経由してユーザ端末とシリアル通信機器との間のデータ通信を許容することをその要旨とする。

かかる発明の構成によるときは、マイクロコンピュータは、インターネットに接続する都度、事前にメモリに記憶されている識別コードを現在の動的ＩＰアドレスとともにＤＤＮＳサーバに送信する。一方、ＤＤＮＳサーバには、データ通信装置のドメイン名と識別コードとが関連付けてあらかじめ登録されている。そこで、ＤＤＮＳサーバは、データ通信装置から識別コードと現在のＩＰアドレスとが通知されると、それらの情報をドメイン名に関連付けて登録処理することができる。

つづいて、ユーザ端末から、ユーザＩＤ、パスワードを付して特定のドメイン名のデータ通信装置を指定して接続要求がなされると、ＤＤＮＳサーバは、ユーザＩＤ、パスワードを認証処理し、接続要求が正しく認証されると、データ通信装置に対し、ユーザ端末からのドメイン名に対応する識別コードを通知する。そこで、マイクロコンピュータは、ＤＤＮＳサーバからの識別コードとメモリ内に記憶されている識別コードとが一致するときにのみシリアル通信モジュールを起動し、ユーザ端末とシリアル通信機器との間のデータ通信を許容することにより、特定のユーザ端末からのアクセスのみを許容し、ユーザ端末とシリアル通信機器との間に、インターネットを経由して安全な双方向のデータ通信を実現することができる。ただし、ＤＤＮＳサーバは、データ通信装置に識別コードを通知するとともに、ユーザ端末に対してデータ通信装置の現在のＩＰアドレスを通知し、インターネットを経由してユーザ端末がデータ通信装置に接続することを可能にする。

なお、ユーザ端末とシリアル通信機器との間のデータ通信は、ＳＳＬ（Ｓｅｃｕｒｅ
Ｓｏｃｋｅｔｓ Ｌａｙｅｒ）などを適用して暗号化することが好ましい。マイクロコンピュータをインターネットに接続する都度、ＤＤＮＳサーバに送信する識別コードについても同様である。また、マイクロコンピュータからＤＤＮＳサーバに送信する識別コードは、データ通信装置に固有のコードであればよく、たとえばメーカ名と製造番号とを組み合わせて構成するＭＡＣアドレス（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｄｄｒｅｓｓ）であってもよい。

使用状態を示す全体ブロック系統図 動作シーケンス図 プログラムフローチャート（１） プログラムフローチャート（２） プログラムフローチャート（３）

以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。

インターネット用のデータ通信装置１０は、メモリ１１ａ付きのマイクロコンピュータ１１と、インターネットインタフェース１２、プロトコル変換モジュール１３、シリアル通信モジュール１４とを備えてなる（図１）。

メモリ１１ａ、インターネットインタフェース１２は、それぞれマイクロコンピュータ１１と双方向に接続されている。また、インターネットインタフェース１２、プロトコル変換モジュール１３、シリアル通信モジュール１４は、この順に双方向に接続されており、マイクロコンピュータ１１の出力は、シリアル通信モジュール１４に接続されている。なお、インターネットインタフェース１２は、外部のインターネット１に接続され、インターネット１には、ユーザ端末２、ＤＤＮＳサーバ３が接続されている。また、シリアル通信モジュール１４は、外部のシリアル通信機器４に双方向に接続されている。

プロトコル変換モジュール１３は、インターネット１上のＴＣＰ／ＩＰプロトコルのパケットデータと、シリアル通信モジュール１４を介してシリアル通信機器４に入出力するシリアルデータとを双方向に変換することができる。また、マイクロコンピュータ１１、プロトコル変換モジュール１３は、それぞれインターネットインタフェース１２を介してインターネット１に接続可能である。インターネット１には、データ通信装置１０、シリアル通信機器４の複数組が接続されている。

各データ通信装置１０、ユーザ端末２は、それぞれ図示しないＩＳＰのＤＨＣＰにより動的なＩＰアドレスが付与されるものとする。また、各データ通信装置１０は、サブドメインを含むドメイン名が設定されており、ドメイン名と現在のＩＰアドレスとの対応関係は、ＤＤＮＳサーバ３内に登録されて維持されている。ユーザ端末２は、複数のデータ通信装置１０、１０…とともにＤＤＮＳサーバ３のクライアント端末となっており、マイクロコンピュータ１１のメモリ１１ａには、データ通信装置１０の識別コードが記憶されている。また、ＤＤＮＳサーバ３には、ユーザ端末２のユーザＩＤ、パスワードがあらかじめ対応付けられて事前登録され、各データ通信装置１０のドメイン名、識別コードが対応付けられて事前登録されている。

データ通信装置１０のマイクロコンピュータ１１は、ＤＤＮＳサーバ３、ユーザ端末２とともに、たとえば図２の動作シーケンスに従って作動する。ただし、図２の動作シーケンスは、上から下に向かって時間の進行を示し、水平方向の矢印は、データ通信装置１０、ＤＤＮＳサーバ３、ユーザ端末２間のパケット通信の伝送方向を示している。

図２において、データ通信装置１０は、電源が投入されると（図２の動作ステップＷ11、以下、単に（Ｗ11）のように記す）、直ちにマイクロコンピュータ１１をインターネット１に接続する（Ｗ12）。そこで、マイクロコンピュータ１１は、メモリ１１ａに記憶されているデータ通信装置１０の識別コードを読み出し、データ通信装置１０に付与されている現在のＩＰアドレスとともに、インターネットインタフェース１２、インターネット１を介してＤＤＮＳサーバ３に送信する（図２の通信ステップＰ1 、以下、単に（Ｐ1 ）のように記す）。その後、マイクロコンピュータ１１は、通信ステップＰ3 によりＤＤＮＳサーバ３から識別コードの通知があるまで、一定時間ごとにインターネット１に再接続して同一動作を繰り返しながら待機する（Ｗ12、Ｐ1 ）。

一方、ＤＤＮＳサーバ３は、ユーザ端末２のユーザＩＤ、パスワードと、各データ通信装置１０のドメイン名、識別コードとをそれぞれ対応付けて事前登録した上、通信ステップＰ1 によりデータ通信装置１０から識別コード、現在のＩＰアドレスが通知されるのを待って待機している。そこで、データ通信装置１０からの識別コード、ＩＰアドレスが到達すると（Ｐ1 ）、ＤＤＮＳサーバ３は、登録済みのドメイン名、識別コードと照合した上、ドメイン名、識別コード、ＩＰアドレスを対応付けて登録処理し（Ｗ31）、通信ステップＰ2 のユーザ端末２からの接続要求があるまで、同様の動作を繰り返しながら待機する（Ｐ1 、Ｗ31）。

ユーザ端末２は、起動すると（Ｗ21）、直ちにインターネット１に接続する（Ｗ22）。つづいて、ユーザにより、ユーザＩＤ、パスワードとともに、指定のデータ通信装置１０のドメイン名が入力されると（Ｗ23）、ユーザ端末２は、ユーザＩＤ、パスワード、ドメイン名とともに接続要求をＤＤＮＳサーバ３に送信する（Ｐ2 ）。そこで、ＤＤＮＳサーバ３は、ユーザ端末２からのユーザＩＤ、パスワードと、あらかじめ登録しているユーザＩＤ、パスワードとを照合して認証処理し（Ｗ32）、ユーザ端末２からの接続要求が正しく認証されると、ユーザ端末２からのドメイン名に対応する指定のデータ通信装置１０の識別コードを動作ステップＷ31の登録処理データに基づいて特定し、当該データ通信装置１０に通知する（Ｐ3 ）。また、ＤＤＮＳサーバ３は、当該データ通信装置１０の現在のＩＰアドレスをユーザ端末２に通知する（Ｐ4 ）。

なお、ＤＤＮＳサーバ３は、動作ステップＷ32において、ユーザ端末２からのユーザＩＤ、パスワードの認証に失敗すると、その旨のメッセージデータをユーザ端末２に送付する。また、ＤＤＮＳサーバ３は、動作ステップＷ32において、指定のデータ通信装置１０がインターネット１に正規に接続中であることを併せてチェックし、指定のデータ通信装置１０がインターネット１に接続されていない場合は、その旨のメッセージデータをユーザ端末２に送付する。そこで、ユーザ端末２は、それぞれのメッセージをユーザに表示することができる。

データ通信装置１０のマイクロコンピュータ１１は、通信ステップＰ3 によりＤＤＮＳサーバ３から識別コードが通知されると、通知された識別コードとメモリ１１ａ内の識別コードとが一致していることを確認してシリアル通信モジュール１４を起動させる（Ｗ13）。一方、ユーザ端末２は、通信ステップＰ4 によりＤＤＮＳサーバ３から通知されるデータ通信装置１０の現在のＩＰアドレスを登録するとともに、指定のデータ通信装置１０に対する接続の用意が完了した旨をユーザに表示する（Ｗ24）。

その後、ユーザ端末２は、インターネット１を介してデータ通信装置１０に接続した上、データ通信装置１０に接続されているシリアル通信機器４との間に所定のデータ通信を開始し（Ｐ5 ）、シリアル通信機器４は、データ通信装置１０を介してユーザ端末２に応答することができる。また、以上のようにして、インターネット１を経由して、ユーザ端末２と、データ通信装置１０、シリアル通信機器４との間にデータ通信が開始されると、その後、ユーザ端末２、データ通信装置１０の一方または双方のＩＰアドレスが動的に変動しても、図示しないＤＮＳサーバを介して相互のデータ通信を正常に継続することができる。

なお、マイクロコンピュータ１１は、図２の通信ステップＰ1 において、データ通信装置１０の識別コードを暗号化してＤＤＮＳサーバ３に送信してもよい。また、プロトコル変換モジュール１３、ユーザ端末２は、図２の通信ステップＰ5 以降において、相互のデータ通信内容を暗号化して送信してもよい。

データ通信装置１０、ＤＤＮＳサーバ３、ユーザ端末２は、図２の動作シーケンスを実現するために、それぞれ、たとえば図３〜図５のプログラムフローチャートに従って作動する。

データ通信装置１０は、電源を投入すると、マイクロコンピュータ１１をインターネット１に自動接続し（図３のプログラムステップ（１）、以下、単に（１）のように記す）、メモリ１１ａ内の識別コードを読み出して、現在のＩＰアドレスとともにＤＤＮＳサーバ３に送信する（２）。すなわち、図３のプログラムステップ（１）、（２）は、それぞれ図２の動作ステップＷ12、通信ステップＰ1 に対応している。その後、プログラムは、図２の通信ステップＰ3 によりＤＤＮＳサーバ３から識別コードの通知があるのを待つが（３）、その間にも一定時間ごとにマイクロコンピュータ１１をインターネット１に再接続し、識別コード、ＩＰアドレスをＤＤＮＳサーバ３に送信する（（３）、（４）、（１）〜（３））。

図２の通信ステップＰ3 によりＤＤＮＳサーバ３から識別コードが通知されると（３）、プログラムは、メモリ１１ａ内の識別コードと一致していることを確認した上（５）、シリアル通信モジュール１４を起動させ（６）、図２の通信ステップＰ5 によるユーザ端末２からの接続を待つ（７）。すなわち、プログラムステップ（６）は、図２の動作ステップＷ13に対応している。プログラムは、ユーザ端末２からの接続があると（７）、ユーザ端末２とシリアル通信機器４との間に双方向のデータ通信を実現し（８）、その完了を待って（９）、シリアル通信モジュール１４を停止させた上（１０）、一連の動作を終了して元に戻る（１）。

なお、プログラムステップ（５）において、識別コードが一致しなければ、プログラムステップ（１）に戻って応答を拒絶する。また、プログラムステップ（７）において、所定の一定時間内にユーザ端末２からの接続がないと（１１）、シリアル通信モジュール１４を停止させて（１２）、再度の試行を待つ（３）。

ＤＤＮＳサーバ３は、ユーザ端末２のユーザＩＤ、パスワードと、各データ通信装置１０のドメイン名、識別コードとをそれぞれ対応させて事前登録すると、図２の通信ステップＰ1 によりデータ通信装置１０からの識別コード、現在のＩＰアドレスの通知を待って待機している（図４のプログラムステップ（１）、以下、単に（１）のように記す）。データ通信装置１０からの識別コード、ＩＰアドレスの通知があると（１）、登録済のドメイン名、識別コードと照合し、ドメイン名、識別コード、現在のＩＰアドレスを対応付けて登録処理し（２）、図２の通信ステップＰ2 によりユーザ端末２から接続要求が到達するのを待って待機する（（３）、（１）〜（３））。なお、ＤＤＮＳサーバ３は、待機中にデータ通信装置１０のＩＰアドレスが動的に変動しても、それを反映してドメイン名、識別コード、ＩＰアドレスの最新の対応データを維持することができる（（１）、（２））。そこで、図４のプログラムステップ（２）は、図２の動作ステップＷ31に対応している。

ユーザ端末２からの接続要求があると（３）、ユーザ端末２からのユーザＩＤ、パスワードを認証処理し（４）、接続要求が正規に認証されたことにより（５）、接続要求のドメイン名によって特定される指定のデータ通信装置１０が現にインターネット１に接続中であることを確認して（６）、そのデータ通信装置１０に対して識別コードを通知し（７）、ユーザ端末２に対して、そのデータ通信装置１０の現在のＩＰアドレスを通知する（８）。その後、ＤＤＮＳサーバ３は、元に戻って他のデータ通信装置１０に対応するべく待機する（１）。

なお、プログラムステップ（７）、（８）で使用するデータ通信装置１０の識別コード、ＩＰアドレスは、いずれもプログラムステップ（２）によって登録処理される最新の対応データである。そこで、プログラムステップ（４）〜（６）は、図２の動作ステップＷ32に対応しており、プログラムステップ（７）、（８）は、それぞれ図２の通信ステップＰ3 、Ｐ4 に対応している。

一方、プログラムステップ（５）において、ユーザ端末２からのユーザＩＤ、パスワードの認証に失敗した場合、プログラムステップ（６）において、指定のデータ通信装置１０が現にインターネット１に接続されていない場合は、それぞれ、その旨のメッセージがユーザ端末２に通知される（（９）、（１０））。そこで、このときのユーザ端末２は、認証に失敗した旨、または、指定のデータ通信装置１０が非接続である旨のメッセージをユーザに表示することができる。

ユーザ端末２は、起動すると、直ちにインターネット１に自動接続される（図５のプログラムステップ（１）、以下、単に（１）のように記す）。そこで、ユーザは、ユーザＩＤ、パスワードを入力するとともに、ドメイン名により特定のデータ通信装置１０を指定して入力し、ＤＤＮＳサーバ３に対して接続要求を送信することができる（２）。なお、プログラムステップ（１）は、図２の動作ステップＷ22に対応し、プログラムステップ（２）は、動作ステップＷ23、通信ステップＰ2 に対応している。

つづいて、ユーザ端末２は、ＤＤＮＳサーバ３からの認証失敗の通知、データ通信装置１０がインターネット１に非接続である旨の通知がないことをチェックしながら、図２の通信ステップＰ4 によりＤＤＮＳサーバ３から指定のデータ通信装置１０の現在のＩＰアドレスが通知されるのを待つ（（３）〜（５）、（３））。ＤＤＮＳサーバ３から指定のデータ通信装置１０のＩＰアドレスが通知されると（５）、そのＩＰアドレスを登録するとともに接続準備が完了した旨をユーザに表示した上（６）、インターネット１を経由して指定のデータ通信装置１０にアクセスして接続し（７）、データ通信装置１０に接続されているシリアル通信機器４との間にデータ通信を開始する（８）。なお、所定のデータ通信が完了すれば（９）、プログラムステップ（２）に戻り、他のデータ通信装置１０、シリアル通信機器４とのデータ通信に備える。

そこで、プログラムステップ（６）は、図２の動作ステップＷ24に対応しており、プログラムステップ（７）、（８）は、通信ステップＰ5 に対応している。また、プログラムステップ（３）、（４）において、それぞれＤＤＮＳサーバ３からの認証失敗の通知、データ通信装置１０の非接続の通知を検知した場合は、その旨の表示をした上（１０）、規定回数内のリトライを許容し（（１１）、（２）〜（４）、（１０）、（１１））、リトライ結果が不調の場合（１１）、一連の動作を終了する。

この発明は、インターネット１を経由して、ユーザ端末２と任意のシリアル通信機器４との間に双方向のデータ通信を安全に実行することができる。たとえば、シリアル通信機器４として工業用のプログラマブルシーケンサを適用すれば、インターネット１を経由して遠隔のユーザ端末２からのリモートメンテナンスシステムを実現するとともに、必要十分なセキュリティを実現することができる。

１…インターネット
２…ユーザ端末
３…ＤＤＮＳサーバ
４…シリアル通信機器
１１…マイクロコンピュータ
１１ａ…メモリ
１２…インターネットインタフェース
１３…プロトコル変換モジュール
１４…シリアル通信モジュール

特許出願人 株式会社 キャダック
代理人 弁理士 松 田 忠 秋

Claims (1)

1. インターネットインタフェースを介してインターネットに接続可能なメモリ付きのマイクロコンピュータと、前記インターネットインタフェースを介してインターネットに接続可能なプロトコル変換モジュールと、該プロトコル変換モジュールと外部のシリアル通信機器との間に介装するシリアル通信モジュールとを備えてなり、前記マイクロコンピュータは、インターネットに接続する都度、前記メモリ内の識別コードと現在のＩＰアドレスとをＤＤＮＳサーバに送信するとともに、ユーザ端末からのドメイン名による接続要求が認証されたことによりＤＤＮＳサーバから通知される識別コードと前記メモリ内の識別コードとが一致するときにのみ前記シリアル通信モジュールを起動し、インターネットを経由してユーザ端末とシリアル通信機器との間のデータ通信を許容することを特徴とするインターネット用のデータ通信装置。

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