JP6166246B2 - データ処理方法、データ処理システム及びデータ処理プログラム - Google Patents

Description

本発明は、デバイスからのデータを処理する技術に関する。

同一の周波数帯を利用するデバイスであっても、用途や提供されるサービスに応じて異なる通信プロトコルが採用されている。例えば、近年ＩＳＭバンド（Industrial, Scientific and Medical Band）として割り当てられた９２０ＭＨｚ帯無線はＨＥＭＳ（Home Energy Management System）市場での活用が期待されており、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ，ＳＥＰ（Smart Energy Profile），Ｗｉ−ＳＵＮ，ＫＮＸ，ＺＩＰ，ＥＮＬ，ｕ−ＢｕｓＡｉｒ等を始めとした様々な通信プロトコルが提案されている。

いずれの通信プロトコルを採用してサービスを提供するかはサービス提供者の判断するところであり、該サービス提供者は、採用した通信プロトコルを利用したデバイスとアクセスポイントをユーザへ販売し、それらを利用したサービスをユーザへ提供する。そのため、サービスやデバイスを利用したいユーザからすると、利用したいサービスやデバイスに応じてアクセスポイントを切り替える必要があり、煩雑かつ手間であって、新たな購入費用を要することとなる。

そのため、複数の通信プロトコルに一つのデバイスで対応する方式を採用することが考えられる。特許文献１では、端末に搭載された複数の通信方式を通信状況に応じて切り替える方法が提案されている。

特開２００７−１８１２３３号公報

特許文献１の場合にはアクセスポイントに複数のプロトコルを実装することになる。例えば、２つの通信プロトコルＡ，Ｂに対応したアクセスポイントを利用することにより、２つの通信プロトコルに対応することが可能となる。

しかし、新たなサービスやデバイスを利用するためにＣという通信プロトコルに対応するためには、新たに通信プロトコルＣに対応するアクセスポイントを追加するか、現在のアクセスポイントを３つの通信プロトコルＡ，Ｂ，Ｃに対応したアクセスポイントに交換する必要がある。

一般的に、アクセスポイントは、ＰＣＩやＵＳＢといったゲートウェイ端末のハードウェア拡張機能を利用して提供される。そのため、前者の方法では、ゲートウェイ端末のＰＣＩやＵＳＢのポート数が限られているため、対応する通信方式も限定的になってしまう。つまり、ハードウェアの拡張性に起因する制約、更にはアクセスポイントを交換するためのコストの問題が生じてしまう。また、後者の方法においても、ゲートウェイ端末の交換やファームウェア更新のコストに関する手間やコストがかかるだけでなく、ゲートウェイ端末のＲＡＭやＲＯＭといった記憶容量の上限の物理的制約によって対応可能な通信プロトコルの数は制限されてしまう。ゆえに、新たに所望するサービスに対応する通信プロトコルを追加できず、その結果として新たなサービスを利用できないという課題があった。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、ゲートウェイ端末配下のデバイスが利用する複数の通信プロトコルに一つのアクセスポイントで対応可能な方法、システム及びプログラムを提供することを目的とする。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載のデータ処理方法は、デバイスからのデータをゲートウェイ端末とサーバ装置で処理するデータ処理方法において、前記ゲートウェイ端末は、複数のデバイスがそれぞれ利用する通信プロトコルに共通する下位レイヤのプロトコルスタックを用いて、所定のデバイスからのデータを処理する共通処理ステップと、処理したデータを前記サーバ装置に送信する送信ステップと、を有し、前記サーバ装置は、前記ゲートウェイ端末から送信されたデータを受信する受信ステップと、前記複数のデバイスがそれぞれ利用する通信プロトコル毎に異なる固有の上位レイヤのプロトコルスタックを用いて、受信したデータを処理する固有処理ステップと、を有することを要旨とする。

請求項２に記載のデータ処理方法は、請求項１に記載のデータ処理方法において、前記共通処理ステップでは、レイテンシ又はパケットロスの発生によりレイヤ間でのデータ通信が成立しないレイヤのみからなるプロトコルスタックを用いて、データを処理することを要旨とする。

請求項３に記載のデータ処理方法は、請求項１又は２に記載のデータ処理方法において、前記固有処理ステップは、前記固有の上位レイヤのプロトコルスタックをそれぞれ用いてデータを処理する複数の固有処理手段により処理され、前記サーバ装置は、データが送信されるタイミングと、当該データが利用する通信プロトコルの種別とを対応付けた送信スケジュールを記憶しておく記憶ステップと、前記送信スケジュールを参照し、次のタイミングで送信されるデータが利用する通信プロトコルの種別を判定する判定ステップと、判定された通信プロトコルの種別に対応する前記下位レイヤの設定を変更するための命令を前記ゲートウェイ端末に送信する送信ステップと、を更に有し、前記ゲートウェイ端末は、前記サーバ装置から送信された命令を受信する受信ステップと、受信した命令に基づき前記下位レイヤの設定を変更する変更ステップと、を更に有し、前記サーバ装置は、前記ゲートウェイ端末から送信されたデータを、前記判定された種別の通信プロトコルを用いる前記固有処理手段に振り分ける振分ステップと、振り分けられた固有処理手段で処理されたデータを保持する保持ステップと、前記送信スケジュールに基づき、保持されたデータが利用する種別の通信プロトコルを送信可能なタイミングで当該データを前記ゲートウェイ端末に送信する送信ステップと、を更に有することを要旨とする。

請求項４に記載のデータ処理方法は、請求項３に記載のデータ処理方法において、前記サーバ装置は、通信プロトコルの種別間における前記下位レイヤの設定の差分を記憶しておく記憶ステップと、前記判定された通信プロトコルの種別に対応する前記設定の差分を変更するための命令を前記ゲートウェイ端末に送信する送信ステップと、を更に有することを要旨とする。

請求項５に記載のデータ処理方法は、請求項１又は２に記載のデータ処理方法において、前記固有処理ステップは、前記固有の上位レイヤのプロトコルスタックをそれぞれ用いてデータを処理する複数の固有処理手段により処理され、前記ゲートウェイ端末は、データが送信されるタイミングと、当該データが利用する通信プロトコルの種別とを対応付けた送信スケジュールを記憶しておく記憶ステップと、前記送信スケジュールを参照し、次のタイミングで送信されるデータが利用する通信プロトコルの種別を取得して、取得した通信プロトコルの種別に対応する前記下位レイヤの設定を変更する変更ステップと、前記取得した通信プロトコルの種別に応じたフラグを前記次のタイミングで送信されたデータに付与する付与ステップと、を更に有し、前記サーバ装置は、前記ゲートウェイ端末からのデータに付与されているフラグに基づき、当該データが利用する通信プロトコルの種別を判定する判定ステップと、前記ゲートウェイ端末からのデータを、判定された種別の通信プロトコルを用いる前記固有処理手段に振り分ける振分ステップと、振り分けられた固有処理手段で処理されたデータに、当該データが利用する通信プロトコルの種別に応じたフラグを付与する付与ステップと、を更に有し、前記ゲートウェイ端末は、前記サーバ装置からのデータに付与されているフラグに基づき、当該データが利用する通信プロトコルの種別を判定する判定ステップと、当該判定されたデータを保持する保持ステップと、前記送信スケジュールに基づき、保持されたデータが利用する種別の通信プロトコルを送信可能なタイミングで当該データを前記デバイスに送信する送信ステップと、を更に有することを要旨とする。

請求項６に記載のデータ処理方法は、請求項１乃至５のいずれかに記載のデータ処理方法において、前記下位レイヤは、Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍに係るプロトコルスタックの物理層とデータリンク層であることを要旨とする。

請求項７に記載のデータ処理システムは、デバイスからのデータをゲートウェイ端末とサーバ装置で処理するデータ処理システムにおいて、前記ゲートウェイ端末は、複数のデバイスがそれぞれ利用する通信プロトコルに共通する下位レイヤのプロトコルスタックを用いて、所定のデバイスからのデータを処理する共通処理手段と、処理したデータを前記サーバ装置に送信する送信手段と、を有し、前記サーバ装置は、前記ゲートウェイ端末から送信されたデータを受信する受信手段と、前記複数のデバイスがそれぞれ利用する通信プロトコル毎に異なる固有の上位レイヤのプロトコルスタックを用いて、受信したデータを処理する固有処理手段と、を有することを要旨とする。

請求項８に記載のデータ処理システムは、請求項７に記載のデータ処理システムにおいて、前記共通処理手段は、レイテンシ又はパケットロスの発生によりレイヤ間でのデータ通信が成立しないレイヤのみからなるプロトコルスタックを用いて、データを処理することを要旨とする。

請求項９に記載のデータ処理プログラムは、請求項１乃至６のいずれかに記載のデータ処理方法をコンピュータに実行させることを要旨とする。

本発明によれば、ゲートウェイ端末配下のデバイスが利用する複数の通信プロトコルに一つのアクセスポイントで対応可能な方法、システム及びプログラムを提供できる。

プロトコルスタックの分離例を示す図である。 データ処理システムの基本構成を示す図である。 データ処理システムの基本処理フローを示す図である。 データ処理システムの構成を示す図である。 図４の構成に基づく処理フローを示す図である。 送信スケジュールの例を示す図である。 図４の構成に基づく処理フローを示す図である。 データ処理システムの構成を示す図である。 図８の構成に基づく処理フローを示す図である。 データ処理システムの構成を示す図である。 図１０の構成に基づく処理フローを示す図である。 図１０の構成に基づく処理フローを示す図である。 効果を説明する際の参照図である。

上述した課題を解決するため、本発明は、アクセスポイントのゲートウェイ端末で利用される複数の通信プロトコルのプロトコルスタックを共通部分と固有部分に分離し、共通部分を該ゲートウェイ端末に配置し、固有部分を該ゲートウェイ端末とは別体のサーバ装置に配置する。

具体的には、ゲートウェイ端末配下のデバイスが利用する各通信プロトコルのプロトコルスタック間で共通する下位レイヤのプロトコルスタックをゲートウェイ端末に残し、通信プロトコル毎に異なる固有の上位レイヤのプロトコルスタックをサーバ装置に分離して配備し、該ゲートウェイ端末と該サーバ装置間がそれぞれ有する下位レイヤと上位レイヤの各プロトコルスタックを連携させる。なお、下位レイヤとは、ＯＳＩ参照モデルにおける任意のレイヤ間を境界として２つのグループに分離する際に、物理層に近いグループに分類されるレイヤをいう。また、上位レイヤとは、アプリケーションレイヤに近いグループに分類されるレイヤをいう。

ここで、共通部分をゲートウェイ端末側に残すことにより、ネットワークを経由してレイヤ間でパケットを伝送すると、レイテンシやパケットロスの問題により通信が成立しなくなってしまう可能性がある。そのため、ゲートウェイ端末側に残す下位レイヤとしては、レイヤ間の通信においてレイテンシやパケットロスに関する制約が存在するレイヤを含み、かつ、ゲートウェイ端末配下において利用する全ての通信プロトコルスタックに共通するレイヤを選定する。

特に、物理層からアプリケーション層に向かって共通部分を数えた際に該共通部分の数が最小になるように決定する。例えば、ゲートウェイ端末配下において利用される複数の通信プロトコルが共通してネットワーク層まで同一のプロトコルを利用するが、物理層とデータリンク層間の通信に遅延が発生した場合に通信が成立しなくなってしまうという制約がある場合には、ゲートウェイ端末側にデータリンク層までを残す。ネットワーク層も複数の通信プロトコル間で共通するレイヤではあるが、データリンク層とネットワーク層間の通信においては、レイテンシやパケットロスの制約が存在しないため、ネットワークを経由しても通信が成立することから、ゲートウェイ端末とサーバ装置のどちら側に配置してもよい。

以下、本発明を実施する一実施の形態について図面を用いて説明する。本実施の形態では、一つのアクセスポイントにおいて、９２０ＭＨｚ帯における複数のＨＥＭＳ系の通信プロトコルを用いる場合を説明する。

ＨＥＭＳ系通信プロトコルには、上述したように、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ（Ａ〜Ｃの各方式），ＳＥＰ２．０等がある。該ＨＥＭＳ系通信プロトコルでは、物理層がＩＥＥＥ８０２.１５．４／ｇ，データリンク層がＩＥＥＥ８０２.１５．４／ｅというように、様々な方式で共通して利用されるプロトコルが標準化されている。また、該ＨＥＭＳ系通信プロトコルでは、物理層とデータリンク層間の通信においてレイテンシやパケットロスが存在すると、デバイスとアクセスポイント間での通信が成立しなくなってしまう。一方で、ネットワーク層ではいくつかの方式が存在する。上述した各方式においてもネットワーク層の方式は異なっており、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ Ｃ方式のようにネットワーク層で専用の方式を利用しないものも存在する。

そこで、複数のＨＥＭＳ系通信プロトコルのプロトコルスタックを用いる場合には、図１に示すように、データリンク層までの下位レイヤを共通部分としてゲートウェイ端末側に配置し、ネットワーク層以上の上位レイヤを固有部分としてサーバ装置側に配置して、該共通部分の下位レイヤと該固有部分の上位レイヤを異なる装置間で連携して動作させる。これにより、一つのアクセスポイントで複数のＨＥＭＳ系通信プロトコルに対応することが可能となる。

本実施の形態に係るデータ処理システムの構成を図２に示す。該データ処理システム１は、デバイス１０と、ゲートウェイ端末３０と、サーバ装置５０と、を備えて構成される。

複数のデバイス１０は、それぞれ異なるＨＥＭＳ系通信プロトコルを利用してゲートウェイ端末３０にデータを無線送信するデータ送信端末である。例えば、いずれかのＨＥＭＳ系通信プロトコルを用いてデータを無線送信する送信部１０１を備えて構成される。なお、１つのデバイス１０が複数のＨＥＭＳ系通信プロトコルに対応していてもよい。

ゲートウェイ端末３０は、複数のデバイス１０を収容し、該複数のデバイス１０に対して直接的なアクセスポイントとして機能する。例えば、デバイス１０からのデータを受信する受信部３０１と、物理層からデータリンク層までのＨＥＭＳ系通信プロトコル（以下、共通プロトコルスタック）を用いて受信データを処理するプロトコルスタック共通部３０２と、処理後のデータを後段のサーバ装置５０に送信する送信部３０３と、を備えて構成される。

サーバ装置５０は、ゲートウェイ端末３０に通信可能に有線又は無線で接続されており、ＨＥＭＳ系通信プロトコルのプロトコルスタックの固有部分に応じた処理を行うサーバであり、ゲートウェイ端末３０と共にアクセスポイントの構成要素として機能する。例えば、ゲートウェイ端末３０から送信されたデータを受信する受信部５０１と、ネットワーク層からアプリケーション層までのＨＥＭＳ系通信プロトコル（以下、固有プロトコルスタック）を用いて、受信データのＨＥＭＳ系通信プロトコルに応じた処理を行う複数のプロトコルスタック固有部５０２と、を備えて構成される。例えば、プロトコルスタックＡ固有部５０２ａはＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ Ａ方式のデータを処理し、プロトコルスタックＢ固有部５０２ｂはＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ Ｂ方式のデータを処理し、プロトコルスタックＢ固有部５０２ｎはＳＥＰ２．０のデータを処理する。

続いて、かかるデータ処理システム１で行う処理動作を説明する。図３は、該データ処理システム１の処理フローを示す図である。

まず、ステップＳ１０１において、例えばデバイス１０が、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ Ａ方式のＨＥＭＳ系通信プロトコルＡを利用してデータをアクセスポイントのゲートウェイ端末３０に無線送信する。

次に、ステップＳ１０２において、該ゲートウェイ端末３０は、該デバイス１０から該ＨＥＭＳ系通信プロトコルＡのデータを受信部３０１で受信すると、プロトコルスタック共通部３０２に転送する。

次に、ステップＳ１０３において、該プロトコルスタック共通部３０２は、上述した共通プロトコルスタックを用いて受信部３０１から転送されたデータを処理し、該処理を行ったデータを送信部３０３からサーバ装置５０に送信する。

次に、ステップＳ１０４において、該サーバ装置５０は、該ゲートウェイ端末３０からＨＥＭＳ系通信プロトコルＡのデータを受信部５０１で受信すると、該ＨＥＭＳ系通信プロトコルＡを用いて処理を行うプロトコルスタックＡ固有部５０２ａに転送する。

最後に、ステップＳ１０５において、該プロトコルスタックＡ固有部５０２ａは、上述した固有プロトコルスタック（ここでは、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ Ａ方式のＨＥＭＳ系通信プロトコルＡ）を用いて受信部５０１から転送されたデータを処理する。

〔データリンク層の設定方法について〕
続いて、データリンク層の各種設定を変更する方法について説明する。ゲートウェイ端末３０は異なる通信プロトコルに対して同一のデータリンク層を利用する。しかし、該データリンク層の各種設定（設定対象，設定値）は、通信プロトコルの種別や方式（以下、単に種別）に応じて異なっている。例えば、通信プロトコルＡの場合、ネットワークＩＤ，チャネル番号，送信電力，ＰＡＮ（Personal Area Network）ＩＤを設定する。そこで、以降では、デバイス１０がデータを送信するタイミングとその際に利用する通信プロトコルに応じて事前にデータリンク層の設定を行う方法について説明する。

（データリンク層の設定方法１）
まず、サーバ装置５０が送信スケジュールを備え、該送信スケジュールに基づいて所定の通信プロトコルに対応するデータリンク層の各種設定を変更する方法について説明する（設定方法１）。

図４は、該設定方法１に対応するデータ処理システム１の構成を示す図である。サーバ装置５０は、図２に示した構成以外に、デバイス１０から送信されるデータの送信スケジュール（送信タイミング毎の通信プロトコルの種別）を記憶しておく送信スケジュールＤＢ５０３と、該送信スケジュールに基づき次のデータ送信時に利用される通信プロトコルの種別を判定するプロトコル判定部５０４と、判定された通信プロトコルの種別に対応するデータリンク層の各種設定を変更するための設定変更命令を送信する設定変更命令送信部５０５と、判定された種別の通信プロトコルを用いてデータ処理を行うプロトコルスタック固有部５０２に受信データを振り分けるプロトコル振り分け部５０６と、処理後のデータを記憶するキャッシュ５０７と、該処理後のデータをゲートウェイ端末３０に送信する送信制御部５０８と、を更に備えて構成される。

また、ゲートウェイ端末３０は、図２に示した構成以外に、サーバ装置５０から送信された設定変更命令に基づきデータリンク層の各種設定を変更する設定変更部３０４と、サーバ装置５０から送信された処理後のデータを受信する受信部３０５と、を更に備えて構成される。

続いて、設定方法１における処理動作を説明する。図５は、デバイス１０からデータを受信した際の処理フローを示す図である。図３を参照しながら説明した場合と同様に、デバイス１０からのデータをゲートウェイ端末３０のプロトコルスタック共通部３０２で処理してサーバ装置５０に転送し、該サーバ装置５０ではデバイス１０が利用した通信プロトコルに応じたプロトコルスタック固有部５０２を利用してゲートウェイ端末３０から転送されたパケットを処理しているものとする。

まず、ステップＳ２０１において、プロトコル判定部５０４は、次のデータ送信時に利用される通信プロトコルの種別を送信スケジュールＤＢ５０３から取得し、ステップＳ２０２において、取得した通信プロトコルの種別を設定変更命令送信部５０５とプロトコル振り分け部５０６に送信する。

ここで送信スケジュールＤＢについて説明する。送信スケジュールＤＢ５０３では、デバイス１０からデータが送信されるタイミングと、その際に利用される通信プロトコルの種別とを対応付けた送信スケジュールが格納されている。例えば、図６に示すように、送信タイミングｔではＳＥＰ２．０の通信プロトコルが利用され、送信タイミングｔ＋１ではＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ Ａ方式の通信プロトコルが利用されるスケジュールが管理されている。この送信スケジュールは、手動で構築してもよいし、例えばゲートウェイ端末３０配下のデバイス１０から送信されるデータの通信プロトコルの種別を収集し、データの送信時刻を基に各通信プロトコルでのデータの送信スケジュールを作成する等の方法によって自動化してもよい。

次に、ステップＳ２０３において、設定変更命令送信部５０５は、送信された通信プロトコルの種別に対応するデータリンク層の各種設定を変更するための設定変更命令をゲートウェイ端末３０に送信する。

次に、ステップＳ２０４において、ゲートウェイ端末３０は、サーバ装置５０から設定変更命令を受信すると、設定変更部３０４は、該設定変更命令に含まれる設定情報に基づきプロトコルスタック共通部３０２が用いるデータリンク層の各種設定を変更する。例えば、次のデータ送信時に利用される通信プロトコルの種別がＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ Ａ方式であり、該通信プロトコルの種別に対応するデータリンク層の設定対象がネットワークＩＤ，チャネル番号，送信電力，ＰＡＮ ＩＤの場合には、それら全ての設定対象の値を変更する。

また、ステップＳ２０４と並行して、ステップＳ２０５において、サーバ装置５０では、プロトコル振り分け部５０６が、次にゲートウェイ端末３０から転送されるデータの振り分け先を、プロトコル判定部５０４から送信された通信プロトコルの種別を用いるプロトコルスタック固有部５０２に設定する。

続いて、ステップＳ２０６において、デバイス１０がデータをゲートウェイ端末３０に送信すると、ステップＳ２０７において、該ゲートウェイ端末３０は、該データを受信部３０１で受信し、プロトコルスタック共通部３０２で共通プロトコルスタックを用いて該データを処理した後に、送信部３０３が、該処理を行ったデータをサーバ装置５０に送信する。

その後、ステップＳ２０８において、該サーバ装置５０は、該ゲートウェイ端末３０からデータを受信部５０１で受信するとプロトコル振り分け部５０６に渡し、該プロトコル振り分け部５０６は、設定済みの振り分け先に基づき該データをプロトコルスタック固有部５０２に転送し、該プロトコルスタック固有部５０２は、転送されたデータを処理する。

引き続き、アクセスポイントからデバイス１０に処理後のデータを送信する際の処理動作について説明する。図７は、デバイス１０にデータを送信する際の処理フローを示す図である。

まず、ステップＳ３０１において、プロトコルスタック固有部５０２は、プロトコル振り分け部５０６で振り分けられたデータを処理した後、該データと、該データが利用する通信プロトコルの種別とをセットにしてキャッシュ５０７に一旦保持する。

次に、ステップＳ３０２において、送信制御部５０８は、プロトコル判定部５０４から取得した通信プロトコルの種別を基に、ゲートウェイ端末３０が該通信プロトコルを受信可能なタイミングでキャッシュ５０７に保持しているデータをゲートウェイ端末３０に送信する。

次に、ステップＳ３０３において、該ゲートウェイ端末３０は、該データを受信部３０５で受信するとプロトコルスタック共通部３０２に転送し、該プロトコルスタック共通部３０２は、共通プロトコルスタックを用いて該受信部３０１から転送されたデータを処理し、ステップＳ３０４において、該データをデバイス１０に送信する。

（データリンク層の設定方法２）
上述した設定方法１では、所定の通信プロトコルに対応するデータリンク層の各種設定（設定対象，設定値）を全て送信する場合について説明した。一方、利用する通信プロトコルの組み合わせによっては通信プロトコル間で共通する設定がある。例えば、２つの通信プロトコルＡ，Ｂにおいて、いずれもデータリンク層の設定電力を同じ値に設定することが考えられる。このような場合、共通する設定については通信プロトコルを切り替えるタイミングに合わせて再変更する必要がないため、各種設定の情報を全て毎回送信することはリソースの無駄になる。

そこで、設定方法２では、データリンク層の各種設定情報から、通信プロトコル間で共通する設定情報と、通信プロトコル毎に異なる固有の設定情報とを抽出する。そして、共通する設定情報については例えば初回設定送信時にゲートウェイ端末３０に送信して設定を行い、通信プロトコルの種別を切り替えるタイミングでは固有の設定情報のみを送信する。

図８は、該設定方法２に対応するデータ処理システム１の構成を示す図である。サーバ装置５０は、設定方法１の構成以外に、データリンク層の各種設定情報のうち通信プロトコル間で異なる固有の設定情報（つまり、データリンク層における通信プロトコルの種別間の設定の差分）を記憶しておく設定差分ＤＢ５０９を更に備えて構成される。該固有の設定情報は、手動で行ってもよいし、新たな通信プロトコルがゲートウェイ端末３０配下に出現する度に自動で抽出処理を行い更新してもよい。なお、ゲートウェイ端末３０の構成は設定方法１の構成と同様である。

続いて、設定方法２における処理動作を説明する。図９は、設定方法２における処理フローを示す図である。

まず、ステップＳ４０１において、プロトコル判定部５０４は、次のデータ送信に利用される通信プロトコルの種別を送信スケジュールＤＢ５０３から取得し、ステップＳ４０２において、取得した通信プロトコルの種別を設定変更命令送信部５０５とプロトコル振り分け部５０６に送信する。

次に、ステップＳ４０３において、設定変更命令送信部５０５は、設定変更命令を初めて送信する場合、送信された通信プロトコルの種別に対応するデータリンク層の各種設定を全て変更するための設定変更命令をゲートウェイ端末３０に送信する。一方、過去に設定変更情報を送信したことがある場合、次の通信プロトコルの種別に対応する固有の設定情報を設定差分ＤＢ５０９から取得し、該固有の設定情報のみを変更するための設定変更命令をゲートウェイ端末３０に送信する。

例えば、次のデータ送信時に利用される通信プロトコルがＡであり、かつ、設定変更命令を初めて生成する場合には、該通信プロトコルＡに対応するデータリンク層の各種設定情報の全て（例えば、ネットワークＩＤ，チャネル番号，送信電力，ＰＡＮ ＩＤ）を設定対象とし、設定すべき各設定値と共に設定変更命令として送信する。その後、次のデータ送信時に利用される通信プロトコルがＡからＢに切り替わり、上記設定対象のうち送信電力も設定対象である場合には、該通信プロトコルＢに対応するデータリンク層の各種設定情報のうち該送信電力を除く一部（例えば、ネットワークＩＤ，チャネル番号，ＰＡＮ ＩＤ）を設定対象とする設定変更命令を送信する。

その後、ステップＳ４０４において、ゲートウェイ端末３０は、サーバ装置５０から設定変更命令を受信すると、設定変更部３０４は、該設定変更命令に含まれる設定情報に基づきプロトコルスタック共通部３０２が用いるデータリンク層の各種設定を変更する。上述例において、前者の設定変更命令を受信した場合には、データリンク層のネットワークＩＤ，チャネル番号，送信電力，ＰＡＮ ＩＤを変更する。一方、後者の設定変更命令を受信した場合には、送信電力を除く他の設定情報のみを変更する。

このように通信プロトコルに応じた変更設定箇所のみを伝送して設定を更新することにより、データ量の削減や設定処理の高速化が可能となる。なお、ステップＳ４０５〜ステップＳ４０８の各処理は、ステップＳ２０５〜ステップＳ２０８の各処理とそれぞれ同様である。

（データリンク層の設定方法３）
続いて、送信スケジュールをゲートウェイ端末側で保持する場合について説明する（設定方法３）。送信スケジュールの内容は設定方法１で説明したものと同様である。

図１０は、該設定方法３に対応するデータ処理システム１の構成を示す図である。サーバ装置５０は、図２に示した構成以外に、受信データに付与されたフラグに基づき該受信データの通信プロトコルの種別を判定するプロトコル判定部５０４と、判定された通信プロトコルの種別に応じた処理を行うプロトコルスタック固有部５０２に受信データを振り分けるプロトコル振り分け部５０６と、処理後のデータに対して該データの通信プロトコルの種別に応じたフラグを付与するフラグ付与部５１０と、該フラグが付与された処理後のデータをゲートウェイ端末３０に送信する送信部５１１と、を更に備えて構成される。

また、ゲートウェイ端末３０は、図２に示した構成以外に、デバイス１０から送信されるデータの送信スケジュールを記憶しておく送信スケジュールＤＢ３０６と、該送信スケジュールから次のデータ送信時に利用される通信プロトコルの種別を取得し、該取得した通信プロトコルに対応するデータリンク層の各種設定を変更する設定変更部３０４と、デバイス１０から送信された処理後のデータに対して、該取得した種別のフラグを付与するフラグ付与部３０７と、フラグが付与された処理後のデータをサーバ装置５０から受信する受信部３０５と、該処理後のデータに付与されたフラグに基づき該処理後のデータの通信プロトコルの種別を判定するプロトコル判定部３０８と、該処理後のデータを記憶するキャッシュ３０９と、該処理後のデータをデバイス１０に送信する送信制御部３１０と、を更に備えて構成される。

続いて、設定方法３における処理動作を説明する。図１１は、デバイス１０からデータを受信した際の処理フローを示す図である。

まず、ステップＳ５０１において、設定変更部３０４は、次のデータ送信時に利用される通信プロトコルの種別を送信スケジュールＤＢ３０６から取得し、該取得した通信プロトコルに対応するデータリンク層の各種設定を変更し、更に該取得した通信プロトコルの種別をフラグ付与部３０７に通知する。

続いて、ステップＳ５０２において、デバイス１０がデータをゲートウェイ端末３０に送信すると、ステップＳ５０３において、該ゲートウェイ端末３０は、該データを受信部３０１で受信し、プロトコルスタック共通部３０２で共通プロトコルスタックを用いて該データを処理した後にフラグ付与部３０７に送信する。

次に、ステップＳ５０４において、該フラグ付与部３０７は、プロトコルスタック共通部３０２で処理したデータを受け取り、設定変更部３０４から通知された通信プロトコルの種別に応じたフラグを付与し、ステップＳ５０５において、該フラグが付与されたデータを送信部３０３を通じてサーバ装置５０に送信する。

次に、ステップＳ５０６において、該サーバ装置５０は、受信部５０１で受信したデータをプロトコル判定部５０４に渡し、ステップＳ５０７において、該プロトコル判定部５０４は、該データに付与されたフラグを基に通信プロトコルの種別を判定し、該データと該通信プロトコルの種別をプロトコル振り分け部５０６に送信する。

次に、ステップＳ５０８において、該プロトコル振り分け部５０６は、プロトコル判定部５０４から通知された通信プロトコルの種別に対応するプロトコルスタック固有部５０２にデータを振り分ける。

最後に、ステップＳ５０９において、該プロトコルスタック固有部５０２は、該振り分けられたデータを処理する。

続いて、アクセスポイントからデバイス１０に処理後のデータを送信する際の処理動作について説明する。図１２は、デバイス１０にデータを送信する際の処理フローを示す図である。

まず、ステップＳ６０１において、プロトコルスタック固有部５０２は、振り分けられたデータを処理した後、該処理後のデータをフラグ付与部５１０に送信し、該フラグ付与部５１０は、該処理後のデータが利用している通信プロトコルの種別に応じたフラグを付与する。その後、送信部５１１は、該フラグを付与した処理後のデータをゲートウェイ端末３０に送信する。

次に、ステップＳ６０２において、該ゲートウェイ端末３０は、該フラグが付与された処理後のデータを受信部３０５で受信すると、プロトコル判定部３０８は、該処理後のデータに付与されたフラグに基づき該処理後のデータの通信プロトコルの種別を判定し、該データと該判定した通信プロトコルの種別とをセットにしてキャッシュ３０９に一旦保持する。

次に、ステップＳ６０３において、送信制御部３１０は、設定変更部３０４から通知された次のデータ送信時に利用される通信プロトコルの種別を参照し、キャッシュ３０９に保持しているデータをゲートウェイ端末３０配下のデバイス１０に送信可能なタイミングを判定して、該データの通信プロトコルの種別が設定変更部３０４から通知された通信プロトコルと同じ場合に該データをキャッシュ３０９から読み出してプロトコルスタック共通部３０２に送信する。

最後に、ステップＳ６０４において、該プロトコルスタック共通部３０２は、送信制御部３１０から送信されたデータを処理し、デバイス１０に送信する。

なお、上述した設定方法２を設定方法３に適用してもよい。つまり、ゲートウェイ端末３０は、サーバ装置５０の設定差分ＤＢ５０９を保持し、共通する設定情報は初回設定送信時に設定を行い、通信プロトコルの種別を切り替えるタイミングでは固有の設定情報のみを設定する。これにより、設定対象の数が減少するため、設定変更部３０４での処理が軽減され、ゲートウェイ端末３０の処理負荷を低減することが可能となる。

以上より、アクセスポイントのゲートウェイ端末３０で利用される複数の通信プロトコルのプロトコルスタックを下位の共通部分と上位の固有部分に分離し、該共通部分をゲートウェイ端末３０に配置し、該固有部分をゲートウェイ端末３０とは別体のサーバ装置５０に配置して、ゲートウェイ端末３０が有する共通部分の下位レイヤとサーバ装置５０が有する固有部分の上位レイヤとを連携させるので、図１３に示すように、ゲートウェイ端末３０のハードウェア拡張性起因（ＰＣＩ数，ＵＳＢポート数の限界等）の制約を取り除き、１つのアクセスポイントで様々な通信プロトコルに対応することが可能となる。新たな通信プロトコルに対応する場合には、サーバ装置側に固有のプロトコルスタックを追加するのみでよいので、アクセスポイントの製造コストや導入コスト以外に、運用コストや保守コストも削減することが可能となる。また、ゲートウェイ端末側は最低限の機能のみが実装されることになるので、ＲＡＭやＲＯＭが潤沢でないゲートウェイ端末の機能をサーバ装置との連携により拡張することが可能となる。

１…データ処理システム
１０…デバイス
１０１…送信部
３０…ゲートウェイ端末
３０１…受信部
３０２…プロトコルスタック共通部
３０３…送信部
３０４…設定変更部
３０５…受信部
３０６…送信スケジュールＤＢ
３０７…フラグ付与部
３０８…プロトコル判定部
３０９…キャッシュ
３１０…送信制御部
５０…サーバ装置
５０１…受信部
５０２…プロトコルスタック固有部
５０３…送信スケジュールＤＢ
５０４…プロトコル判定部
５０５…設定変更命令送信部
５０６…プロトコル振り分け部
５０７…キャッシュ
５０８…送信制御部
５０９…設定差分ＤＢ
５１０…フラグ付与部
５１１…送信部
Ｓ１０１〜Ｓ１０５，Ｓ２０１〜Ｓ２０８，Ｓ３０１〜Ｓ３０４，Ｓ４０１〜Ｓ４０８，Ｓ５０１〜Ｓ５０９，Ｓ６０１〜Ｓ６０４…ステップ

Claims (6)

1. デバイスからのデータをゲートウェイ端末とサーバ装置で処理するデータ処理方法において、
   前記ゲートウェイ端末は、
   複数のデバイスがそれぞれ利用する通信プロトコルに共通する下位レイヤのプロトコルスタックを用いて、所定のデバイスからのデータを処理する共通処理ステップと、
   処理したデータを前記サーバ装置に送信する送信ステップと、を有し、
   前記サーバ装置は、
   前記ゲートウェイ端末から送信されたデータを受信する受信ステップと、
   前記複数のデバイスがそれぞれ利用する通信プロトコル毎に異なる固有の上位レイヤのプロトコルスタックを用いて、受信したデータを処理する固有処理ステップと、を有し、
   前記固有処理ステップは、前記固有の上位レイヤのプロトコルスタックをそれぞれ用いてデータを処理する複数の固有処理手段により処理され、
   前記ゲートウェイ端末は、
   データが送信されるタイミングと、当該データが利用する通信プロトコルの種別とを対応付けた送信スケジュールを記憶しておく記憶ステップと、
   前記送信スケジュールを参照し、次のタイミングで送信されるデータが利用する通信プロトコルの種別を取得して、取得した通信プロトコルの種別に対応する前記下位レイヤの設定を変更する変更ステップと、
   前記取得した通信プロトコルの種別に応じたフラグを前記次のタイミングで送信されたデータに付与する付与ステップと、を更に有し、
   前記サーバ装置は、
   前記ゲートウェイ端末からのデータに付与されているフラグに基づき、当該データが利用する通信プロトコルの種別を判定する判定ステップと、
   前記ゲートウェイ端末からのデータを、判定された種別の通信プロトコルを用いる前記固有処理手段に振り分ける振分ステップと、
   振り分けられた固有処理手段で処理されたデータに、当該データが利用する通信プロトコルの種別に応じたフラグを付与する付与ステップと、を更に有し、
   前記ゲートウェイ端末は、
   前記サーバ装置からのデータに付与されているフラグに基づき、当該データが利用する通信プロトコルの種別を判定する判定ステップと、
   当該判定されたデータを保持する保持ステップと、
   前記送信スケジュールに基づき、保持されたデータが利用する種別の通信プロトコルを送信可能なタイミングで当該データを前記デバイスに送信する送信ステップと、
   を更に有することを特徴とするデータ処理方法。
2. 前記共通処理ステップでは、
   レイテンシ又はパケットロスの発生によりレイヤ間でのデータ通信が成立しないレイヤのみからなるプロトコルスタックを用いて、データを処理することを特徴とする請求項１に記載のデータ処理方法。
3. 前記下位レイヤは、
   Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍに係るプロトコルスタックの物理層とデータリンク層であることを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ処理方法。
4. デバイスからのデータをゲートウェイ端末とサーバ装置で処理するデータ処理システムにおいて、
   前記ゲートウェイ端末は、
   複数のデバイスがそれぞれ利用する通信プロトコルに共通する下位レイヤのプロトコルスタックを用いて、所定のデバイスからのデータを処理する共通処理手段と、
   処理したデータを前記サーバ装置に送信する送信手段と、を有し、
   前記サーバ装置は、
   前記ゲートウェイ端末から送信されたデータを受信する受信手段と、
   前記複数のデバイスがそれぞれ利用する通信プロトコル毎に異なる固有の上位レイヤのプロトコルスタックを用いて、受信したデータを処理する固有処理手段と、を有し、
   前記固有処理手段は、前記固有の上位レイヤのプロトコルスタックをそれぞれ用いてデータを処理する複数の固有処理手段であって、
   前記ゲートウェイ端末は、
   データが送信されるタイミングと、当該データが利用する通信プロトコルの種別とを対応付けた送信スケジュールを記憶しておく記憶部と、
   前記送信スケジュールを参照し、次のタイミングで送信されるデータが利用する通信プロトコルの種別を取得して、取得した通信プロトコルの種別に対応する前記下位レイヤの設定を変更する変更部と、
   前記取得した通信プロトコルの種別に応じたフラグを前記次のタイミングで送信されたデータに付与する付与部と、を更に有し、
   前記サーバ装置は、
   前記ゲートウェイ端末からのデータに付与されているフラグに基づき、当該データが利用する通信プロトコルの種別を判定する判定部と、
   前記ゲートウェイ端末からのデータを、判定された種別の通信プロトコルを用いる前記固有処理手段に振り分ける振分部と、
   振り分けられた固有処理手段で処理されたデータに、当該データが利用する通信プロトコルの種別に応じたフラグを付与する付与部と、を更に有し、
   前記ゲートウェイ端末は、
   前記サーバ装置からのデータに付与されているフラグに基づき、当該データが利用する通信プロトコルの種別を判定する判定部と、
   当該判定されたデータを保持する保持部と、
   前記送信スケジュールに基づき、保持されたデータが利用する種別の通信プロトコルを送信可能なタイミングで当該データを前記デバイスに送信する送信部と、
   を更に有することを特徴とするデータ処理システム。
5. 前記共通処理手段は、
   レイテンシ又はパケットロスの発生によりレイヤ間でのデータ通信が成立しないレイヤのみからなるプロトコルスタックを用いて、データを処理することを特徴とする請求項４に記載のデータ処理システム。
6. 請求項１乃至３のいずれかに記載のデータ処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とするデータ処理プログラム。

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