JP6588680B1 - ワイヤレス照明器具のコンフィギュレーション - Google Patents

Abstract

照明器具をコンフィギュレーションするための無線通信モジュール１３と、指向性光信号３１を検出するための光信号検出器１１であって、指向性光信号３１は、指向性光信号の信号ソース２０によって指向性光信号に含められるソース情報を含む、光信号検出器１１と、無線通信モジュールを制御するためのコントローラ１５とを含む照明器具１０が開示される。コントローラは、コード化された指向性光信号のソース情報を復号し、識別コード及び暗号鍵を抽出する、抽出されたコードが参照コードとマッチングする場合、無線通信モジュールと信号ソースとの間に無線通信リンク３３を確立するよう無線通信モジュールをイネーブルにする、及び暗号鍵に従って無線通信リンク３３を介して送信されるデータを暗号化するよう構成される。斯かる照明器具と通信するための方法、斯かる方法を実施するためのコンピュータプログラムプロダクト、及びコンピュータプログラムプロダクトを含むモバイル通信デバイスも開示される。図１。

Description

本発明は、照明器具をコンフィギュレーションするための無線通信モジュールと、アクティベーション信号(activation signal)を検出するための信号検出器とを含む照明器具に関する。

本発明はさらに、斯かる照明器具との通信を確立する方法に関する。

本発明はさらに、斯かる方法を実施するためのコンピュータプログラムプロダクトに関する。

本発明はさらに、斯かるコンピュータプログラムプロダクトのコンピュータプログラムコードを実行するための処理装置を含むモバイル通信デバイスに関する。

近年、単純な非接続光源から、例えばネットワークを介して、外部システムと及び互いに通信する相互接続光源（照明器具）のシステムへの移行が起きている。例えばオフィスビルにおける改装(retrofit)用途や既存の街路灯を改装するために、無線ネットワークがこの通信に用いられるのが有益である。この目的のために、各照明器具は、無線通信モジュール、例えば、無線ノードを備える。これにより、照明器具間にネットワークケーブルを引き回す必要がなくなる。斯かる無線ネットワークを介して互いに通信する照明器具のグループを構成するために、各照明器具が、自身が属するグループに関する知識を該照明器具に供するように自身の無線通信モジュールを介してコンフィギュレーションされる、コミッショニングプロセスが必要とされ得る。

斯かるコミッショニングを実行するために、ネットワークを開き、ネットワークに照明器具を加え、最終的にネットワークを閉じるために、各照明器具と一時的な接続がなされなければならない。この後、センサ特性及び／又はセンサに対する反応(reaction)のコンフィギュレーション等、照明器具の何らかのさらなるコンフィギュレーションが必要になることが多い。このプロセスは単にコンフィギュレーション(configuration)と呼ばれることがある。

米国特許出願公開第US/0107888号は、光受信機の後の照明器具であって、光ポインタを有する遠隔制御装置がＲＦインターフェースをトリガし、この照明器具を制御できるが、同じＲＦ範囲内の他の照明器具を制御することができないような照明器具を開示する。

照明器具がスタンドアロン型の器具である場合、コンフィギュレーションステップしか必要とされないかもしれない。斯かる場合の例は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等の二点間無線接続を使用して制御されるライトポイント(light point)である。

斯かる照明器具コンフィギュレーションの興味深い例の１つは、無線通信モジュールのハードウェア及びソフトウェアにすでに存在しているが、顧客が適切な加入又はアクティベーション料金を支払った後でのみアクティブになる機能のロック解除である。斯かる「機能ロック解除(feature unlocking)」は、投資を保護するためにセキュアな方法で行われるべきである。無線によるソフトウェアの更新についても同じことが言える。両方のシナリオにおいて、インストーラは、無線通信のために適切な照明器具を選択することが必要となるように、複数の照明器具が無線接続に到達する可能性がある環境において特定の照明器具への接続を確立する必要があり得る。

斯かる選択方法の一例は、例えば、米国特許出願公開第US 2013/0342111号の図３に開示されている。ここでは、照明器具等の構造の環境パラメータのユーザ制御を提供する方法が開示されている。この方法は、ユーザデバイスと構造内に配置された器具との間にライトベースの直接通信リンクを確立することを含み、器具は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ又はＷｉ−Ｆｉ等の無線第１通信リンクによってブロードキャスト／マルチキャストメッセージを送ることによりユーザデバイスに自信を識別させ、ユーザデバイスは、この識別を用いて、制御情報を器具に第１通信リンクを用いて送る。

しかしながら、斯かる選択メカニズムは、たとえ通信のトリガがユーザデバイスによって行われるとしても、照明器具のブロードキャストは他のデバイスによって受信されることができ、斯かる他のデバイスが例えば傍受(eaves drop)するトリガとなり得るため、セキュリティ上の懸念を有する。したがって、このメカニズムは、接続が改ざん(tamper with)され得ないようにする必要があり得る状況、例えば、屋外の状況では不適切である。

本発明は、よりセキュアな方法でコンフィギュレーションされ得る照明器具を提供しようとするものである。

本発明はさらに、斯かる照明器具とのセキュアな通信を確立する方法を提供しようとするものである。

本発明はさらに、斯かる方法を実施するためのコンピュータプログラムプロダクトを提供しようとするものである。

本発明はさらに、斯かるコンピュータプログラムプロダクトのコンピュータプログラムコードを実行するための処理装置を含むモバイル通信デバイスを提供しようとするものである。

一態様によれば、照明器具をコンフィギュレーションするための無線通信モジュールと、指向性光信号(directional optical signal)を検出するための光信号検出器であって、指向性光信号は、指向性光信号の信号ソース(signal source)によって指向性光信号に含められるソース情報(source information)を含む、光信号検出器と、無線通信モジュールを制御するためのコントローラとを含む照明器具が提供される。コントローラは、コード化された指向性光信号のソース情報を復号し、識別コード及び暗号鍵を抽出する、抽出された識別コードが参照コード(reference code)とマッチングする(match)場合、無線通信モジュールと信号ソースとの間に無線通信リンクを確立するよう無線通信モジュールをイネーブルにする、及び暗号鍵に従って無線通信リンクを介して送信されるデータを暗号化するよう構成される。

本発明は、指向性光信号と、ソース情報、すなわち、指向性光信号に埋め込まれた、信号のソースによって提供される情報との組み合わせが、特定の照明器具を選択するために、すなわち、指向性信号を照明器具に向け、指向性信号内の情報が、照明機器と信号のソース(例えば、携帯電話、タブレットコンピュータ等の無線通信デバイス等のスマートデバイス）との間にセキュアな無線通信リンクを確立するために無線通信モジュールによって使用されることにより用いられることができる、という洞察に基づいている。

好ましくは、信号検出器は光センサを含み、指向性信号は、指向性光信号を含む。なぜなら、例えば赤外線（ＩＲ）又は可視（ＶＩＳ）信号等の斯かる光信号は、指向性信号、例えば、高度のコリメーションを持つ光ビームを生成するのにとりわけ適しているからである。

認証された信号ソース、すなわち、認識されたコードによって識別された信号ソースとの無線通信のみが確立され、これにより照明器具と斯かる信号ソースとの間の無線通信リンクのセキュリティが改善されるという事実に留意されたい。

一実施形態では、照明器具は、少なくとも１つの識別キーを記憶し、コントローラは、指向性光信号に応じて無線通信モジュールを用いて少なくとも１つの識別キーを送信するよう構成される。このようにして、ソースと照明器具との間のその後の無線通信は、ターゲット照明器具により提供される、識別キー、例えば、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス等を使用することによって、例えばマルチ照明器具環境においてターゲット照明器具に向けられることができる。

コントローラは、指向性光信号に応じて無線通信モジュールが無線通信リンクを開始することを許可することにより無線通信モジュールをイネーブルにするよう構成されてもよい。代替的に、コントローラは、指向性光信号に応じてソース情報に基づき無線通信モジュールを用いて開始された無線通信リンクの認証を完了することにより無線通信モジュールをイネーブルにするよう構成されてもよい。

別の態様によれば、照明器具をプログラムするための無線通信モジュールと、光信号検出器と、無線通信モジュールを制御するためのコントローラとを含む照明器具との通信を確立する方法であって、コントローラは、光信号検出器を用いて検出された指向性光信号に応じて無線通信モジュールをイネーブルにするよう構成される、方法が提供される。当該方法は、信号ソースを用いて指向性光信号を照明器具に送信するステップであって、指向性光信号は、識別コード及び暗号鍵を含むソース情報を含む、ステップと、照明器具の側で、識別コード及び暗号鍵を取得するため、受信された指向性光信号を復号するステップと、識別コードが参照コードとマッチングする場合、照明器具のコントローラに応じて照明器具との暗号鍵を用いて暗号化された無線通信リンクを確立するステップとを含む。

斯かる方法は、指向性信号がターゲットとする照明器具、すなわち、指向性信号が向けられる照明器具とのセキュアな無線接続リンクを確立するために、ソース、例えば、携帯電話、タブレットコンピュータ等の無線通信デバイス等のスマートデバイスによって展開されてもよい。

照明器具との無線通信リンクを確立するステップは、指向性光信号の送信前に前記無線通信リンクを初期化するステップと、照明器具のコントローラが、例えば指向性信号において提供されるソース情報に基づいて、自身の無線通信モジュールをイネーブルにすることに応じて前記初期化を完了するステップとを含んでもよい。

一実施形態では、指向性信号を送信するステップは、コード化指向性光信号を送信するステップであって、コード化指向性光信号は、当該コードにおいてソース情報を含む、ステップを含む。例えばＩＲ又はＶＩＳ信号等の斯かる光信号は、指向性信号、例えば、高度にコリメートされた光信号を作り出すのにとりわけ適している。

好ましくは、前記無線通信リンクを確立するステップは、ソースと照明器具との間の通信のセキュリティを強化するために暗号化された無線通信を確立するステップを含む。例えば、暗号化された前記無線通信リンクを確立するステップは、第１の暗号鍵としてランダム暗号鍵を照明器具に送信するステップと、照明器具からデバイス識別キーを受信するステップと、デバイス識別キーをリモートサービスに送信するステップと、リモートサービスからデバイス識別キーに関連付けられたさらなる暗号鍵を受信するステップと、ランダム暗号鍵及びさらなる暗号鍵を用いて暗号化されたデータパケットを照明器具に送信するステップとを含み、これによりソースと照明器具との間にとりわけセキュアな無線通信リンクを確立する。

さらに別の態様によれば、コンピュータ可読プログラム命令を有するコンピュータ可読記憶媒体を含むコンピュータプログラムプロダクトであって、コンピュータ可読プログラム命令は、モバイル通信デバイスの処理装置であって、モバイル通信デバイスはさらに、処理装置の制御下にある指向性信号ソースを含み、処理装置は、コンピュータ可読プログラム命令を実行するよう構成される、モバイル通信デバイスの処理装置上で実行される場合、本願明細書で述べられる任意の実施形態の方法を処理装置に実施させるようコンピュータ可読記憶媒体に具現化される、コンピュータプログラムプロダクトが提供される。例えばアプリストア内のアプリ等の斯かるコンピュータプログラムプロダクトは、本発明の実施形態による照明器具とのこのセキュアな通信方法を実施するために、ソース、例えば、携帯電話、タブレットコンピュータ等の無線通信デバイス等のスマートデバイスをコンフィギュレーションするために用いられてもよい。

さらに別の態様によれば、処理装置と、処理装置の制御下にある指向性信号ソースと、上述したコンピュータプログラムプロダクトを含むモバイル通信デバイスであって、処理装置は、本発明の実施形態による照明器具とのセキュアな通信方法を実施するために、前記コンピュータプログラムプロダクトに具現化されたコンピュータ可読プログラム命令を実行するよう構成される、モバイル通信デバイスが提供される。

本発明の実施形態が、添付の図面を参照して、より詳細に、非限定的な例として述べられる。
本発明の一実施形態による照明器具及びソースを概略的に示す。 本発明の一実施形態による照明器具及びソースの使用例を概略的に示す。 一実施形態による照明器具通信方法の一態様を概略的に示す。 一実施形態による照明器具通信方法の別の態様を概略的に示す。 本発明の別の実施形態による照明器具及びソースの使用例を概略的に示す。 別の実施形態による照明器具通信方法の一態様を概略的に示す。 別の実施形態による照明器具通信方法の別の態様を概略的に示す。

図面は単に概略的なものであり、縮尺通りに描かれていないことを理解されたい。同じ参照番号は、図面全体にわたって同じ又は類似の部分を示すために用いられることも理解されたい。

図１は、照明器具１０と、例えばスマートフォン又はタブレットコンピュータであるモバイル通信デバイス等のソース２０との間の通信構成を概略的に示しているが、ラップトップコンピュータなどの他のタイプのソースも考えられ得る。照明器具１０は、典型的には、信号検出器１１と、コントローラ１５に通信可能に結合される無線通信モジュール１３とを備え、コントローラ１５は、照明器具１０のライトエンジン１７を制御するよう構成されてもよい。照明器具１０のコントローラ１５は、任意の適切なコントローラ、例えば、マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ、適切にプログラムされた汎用プロセッサ等であってもよい。ライトエンジン１７の実施形態は特に限定されず、任意の適切なライトエンジンであり得、例えば、ＬＥＤ等の１つ以上の固体照明デバイスと、ライトエンジン１７の発光出力を整形するための１つ以上の光学素子とを含んでもよい。

ソース２０は、典型的には、照明器具１０の信号検出器１１によって受信されるべきソース情報を含む指向性信号３１を生成するための処理装置２５の制御下にある指向性信号生成器２１を備える。ある実施形態における指向性信号３１は、３６〜３８ＫＨｚの周波数帯の（コリメートされた）ＩＲ信号又はＶＩＳ信号等の光信号であるが、他のタイプの指向性信号も考えられ得る。指向性信号３１は、典型的には、ソース２０と照明器具１０との間の単方向通信チャネル、すなわち、ソース２０から照明器具１０への通信チャネルを確立し、該通信チャネルを介して、識別情報又は暗号化情報等の情報が、ソース２０により照明器具１０に提供され得る。この単方向通信チャネルは本質的に指向性である、すなわち、典型的には、指向性信号３１がソース２０のユーザ、例えば、照明器具１０のインストーラ又はプログラマによって向けられる照明器具１０によってのみ受信されるという事実のため、ソース２０付近の他のソースは、指向性信号３１に埋め込まれた情報を捕捉することができずに、この情報は、対象とするソース２０、すなわち、指向性信号３１を供給するソース２０との無線通信を確立するために照明器具１０により使用されることができる。ある実施形態では、指向性信号生成器２１は、レーザポインタ、ＩＲブラスタデバイス(IR blaster device)等であってもよいが、斯かる指向性信号生成器の代替の適切な実施形態は、当業者には直ちに明らかであろう。指向性信号生成器２１は、照明器具１０の無線通信モジュール１３の偶発的なアクティベーション(accidental activation)を回避するために、変調された指向性信号、例えば、変調された指向性光信号を生成するよう構成されてもよい。この実施形態では、照明器具１０のコントローラ１５は、信号検出器１１を用いて受信された指向性信号３１から変調を抽出し評価してもよく、この変調がソース、例えば、ソース２０による無線通信開始(wireless communication initiation)をシグナリングする所定の変調に対応する場合にのみ無線通信モジュール１３をイネーブルにしてもよい。

ソース２０は、典型的にはさらに、照明器具１０の無線通信モジュール１３との双方向無線通信リンク３３を確立するための処理装置２５の制御下にある無線通信モジュール２３を含む。斯かる無線通信リンク３３は、任意の適切な無線通信プロトコル、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｗｉ−Ｆｉ等に従って確立されてもよい。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ及びＺｉｇｂｅｅ等のＰ２Ｐプロトコルがとりわけ適している。ソース２０の処理装置２５は、例えばＣＰＵ、ＧＰＵ等の１つ以上のプロセッサ等、任意の適切な処理装置であってもよく、任意の適切なコンフィギュレーション又は設計を有してもよい。

ソース２０はさらに、処理装置２５に通信可能に結合される、メモリ、ハードディスク、ソリッドステートディスク等のデータストレージデバイス２７を含んでもよい。一実施形態では、データストレージデバイス２７は、処理装置２５上で実行される場合、以下により詳細に述べられる本発明の実施形態による照明器具１０との通信方法の態様をソース２０、すなわち、処理装置２５に実施させるコンピュータ可読プログラム命令を有するコンピュータプログラムプロダクトのコンピュータ可読記憶媒体を用いてもよい。

ソース２０はさらに、例えばユーザ命令を処理装置２５に提供するために、処理装置２５に通信可能に結合される１つ以上のユーザインターフェース２９を含んでもよい。斯かるユーザ命令は、例えば、ソース２０と照明器具１０との間の通信をコンフィギュレーションするために使用されてもよい。任意の適切なタイプのユーザインターフェース２９がこの目的のために用いられてもよい。例えば、ユーザインターフェース２９は、タッチスクリーン、キーパッド、マウスパッド、（例えば、処理装置２５が音声認識アプリケーションをホストしている場合）マイクロフォン、（例えば、処理装置２５がジェスチャ認識アプリケーションをホストしている場合）カメラ等の少なくとも１つを含んでもよい。他の多くの適切なユーザインターフェースが当業者には直ちに明らかとなろう。

照明器具１０の信号検出器１１は、典型的には、ソース２０の指向性信号生成器２１により生成される指向性信号３１を検出するよう構成される。例えば、ＩＲ又はＶＩＳ信号等の光信号の場合、信号検出器１１は、フォトセル等の光センサ、又は指向性信号３１を検出するための任意の他の適切なタイプの光センサを含んでもよい。信号検出器１１は、指向性信号３１を処理のためにコントローラ１５に送るよう構成されてもよい。代替的に、信号検出器１１は、信号をコントローラ１５に送る前に、指向性信号に対して何らかの前処理、例えば、ノイズフィルタリングを実行してもよい。さらに別の実施形態では、信号検出器１１は、指向性信号３１の処理の少なくとも一部を実行し、（部分的な）処理結果をコントローラ１５に送るよう構成されてもよい。一実施形態では、信号検出器１１は、照明器具１０の光出口窓を通して外界を「見る」ことができ、斯くして信号検出器１１への直接見通し線(direct line of sight)を提供するように、ライトエンジン１７と同じキャリア、例えば、複数のＬＥＤを担持するＰＣＢ上に取り付けられる。これは、指向性信号３１が光信号である場合にとりわけ有利である。無線通信モジュール１３も同様の理由でこのキャリアに同様に取り付けられてもよい。

コントローラ１５は、指向性信号３１が受信されたという信号検出器１１の指示を受信した場合にのみ、ソース２０との双方向無線通信リンク３３を確立することに関与するよう構成されてもよい。特に、コントローラ１５は、指向性信号３１に応じて、無線通信モジュール１３をイネーブルにする、例えば、無線通信モジュール１３をウェイクアップ(wake up)させてもよく、さもなくばパワーアップ(power up)してもよい。例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ無線通信モジュール１３の場合、コントローラ１５は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ ４．０規格に従って、無線通信モジュール１３を用いてＢＬＥアドバタイズメント(Bluetooth Low Energy advertisement)の開始をトリガしてもよく、これは、ソース２０を含むいくつかのＢｌｕｅｔｏｏｔｈデバイスがＢＬＥアドバタイズメントに応答するトリガとなり得、コントローラ１５は、指向性信号３１内のソース２０により提供される情報に基づいて無線接続３３を確立するためにソース２０を選択してもよい。この実施形態では、この情報は、例えば、ソース２０等のデバイス識別子、例えば、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス等を含んでもよく、これに基づいてコントローラ１５は、ＢＬＥアドバタイズメントに応答するソース２０との無線接続３３を確立してもよい。代替的に、照明器具１０のコントローラ１５は、ソース２０から指向性信号３１を受信する前に、ソース２０との無線通信リンク３３の確立の開始(initiation)を許可してもよいが、ソース２０からの指向性信号３１の受信の後にのみ、例えば、ソース２０によって指向性信号３１に埋め込まれた情報の検証(verification)の後にのみ、無線通信リンク３３の確立の完了(completion)を許可してもよい。

図２は、照明器具１０、１０'が屋外照明器具、例えば街路灯であり、ソース２０、２０'を使用するインストーラが、ここでは照明器具１０、１０'の設置高さのために照明器具１０、１０'に容易にアクセスできない、本発明の使用例を概略的に示す。ソース２０と照明器具１０との間の上述の通信方法、すなわち、照明器具１０とソース２０との間の無線双方向接続３３の確立の後にソース２０から照明器具１０への単方向接続３１を確立することによって、ソース２０が選択的に照明器具１０に接続することができ、これにより任意の隣接する照明器具１０'に不用意に接続することを回避する一方、少なくとも単方向接続３１のコード化された性質(nature)が、悪意のある送信元等の隣接するソース２０'が照明器具１０とソース２０との間の通信リンクを盗聴する、又はさもなければ干渉することをより困難にすることを確実なものにする。

この時点で、誤解を避けるために、本発明の実施形態はこの特定の屋外の使用例に限定されないことに留意されたい。本発明の教示は、複数の照明器具１０がソース２０の無線通信可能範囲内に存在するいかなるシナリオにも等しく適用可能である。代替的なシナリオの例には、会議室、ホテル及びホテルの部屋、レストラン、店舗、美術館、病院、公共の場所、駐車場、イベント会場又は展示会場、公共交通機関、産業環境等における照明器具が含まれる。一般に、本発明の教示は、例えば、複数の照明器具１０が、例えば、照明器具１０をコミッショニングする及び／若しくはコンフィギュレーションするため、又は先に述べたように照明器具１０における加入機能をロック解除するために複数のソース２０によってアクセスされ得る任意の設定に適用されてもよい。

ここで、照明器具１０とソース２０との間の通信方法の例示的な実施形態が、照明器具１０によって実行される方法１００を示す図３のフローチャート及びソース２０によって実行される方法２００を示す図４のフローチャートを参照してより詳細に説明される。照明器具１０は、ステップ１０１において、例えば照明器具１０をパワーアップすることにより始まり、ソース２０は、ステップ２０１において、例えばソース２０をパワーアップすることにより始まる。次に、ソース２０のユーザは、ステップ２０３において、ソース２０、すなわち、指向性信号３１を選択されるべき照明器具１０に向け、これにより、ソース２０が識別され得るコード化された情報を含む指向性信号３１、例えば、指向性光信号を照明器具１０に向けて送信させてもよい。照明器具１０は、ステップ１０３において、信号検出器１１を用いて指向性信号３１を受信してもよい。

次に、コントローラ１５は、ステップ１０５において、信号検出器１１から受信した指向性信号３１から、例えば指向性信号３１における変調を復号することによって又は任意の他の適切な方法で、コード化された情報を抽出し、ステップ１０７において、抽出された情報が情報の期待値にマッチングするかどうか、例えば、ソース２０が照明器具１０への無線アクセスを許可され得ることを示す「承認された」情報値のリストに属するかどうかチェックする。この場合、ステップ１０９に進み、情報が予期しない値を有する場合、ステップ１１３で終了する。代替的に、コントローラ１５は、抽出された情報を記憶し、後の段階で、例えば、ソース２０との無線通信中に該情報を使用して、無線通信リンク３３を介してソース２０によって提供された情報が、指向性信号３１において提供された情報にマッチングするかどうか判断し、当該ソースが無線通信リンク３３を確立しているのと同じソース２０であることを確認してもよく、又は以下により詳細に説明されるように、無線通信リンク３３を介して通信されるデータを符号化するために指向性信号３１において提供される情報を使用してもよい。

次に、コントローラ１５は、ステップ１０９において、例えば、指向性信号３１から抽出された情報が、ソース２０が照明器具１０へのアクセスを得る資格があることを示していると判断する場合、無線通信モジュール１３をイネーブルにしてもよい。一実施形態では、無線通信モジュール１３は、指向性信号３１から抽出された情報を無線通信インビテーションブロードキャスト(wireless communication invitation broadcast)に含めてもよい。ソース２０は、ステップ２０５において、無線通信インビテーションブロードキャストを受信してもよく、ステップ２０７において、ステップ２０９において照明器具１０からの無線通信インビテーションを受け入れる及び／又はステップ２１１において方法２００を終了する前に、このブロードキャストに含まれる情報が指向性信号３１において以前に提供された情報とマッチングするかどうかチェックしてもよい。ソース２０が無線通信インビテーションを受け入れると、照明器具１０は、ステップ１１３において終了する前にステップ１１１において無線通信リンク３３の確立を完了してもよい。

とりわけ有利な実施形態では、ソース２０及び照明器具１０は、ソース２０と照明器具１０との間のデータ通信のセキュリティをさらに強化するためにデータが暗号化された様式で通信される無線通信リンク３３を確立してもよい。斯かる構成の例示的な実施形態が図５に概略的に示されている。図５において、照明器具１０との無線通信リンク３３の確立中にソース２０は、さらなる通信リンク４１を介してデータベース４０に少なくとも一時的に接続してもよく、さらなる通信リンク４１は、例えば、無線通信モジュール２３若しくはさらなる無線通信モジュール、例えば、インターネット若しくはデータベース４０との他の適切な接続を確立するための無線機と確立されるさらなる無線通信リンクであってもよい。データベース４０は、複数の照明器具１０、例えば、特定の製造業者の各照明器具１０についての暗号鍵情報を含み、照明器具１０に存在する秘密暗号鍵のコピーが、データベースに記憶され、照明器具１０の固有の識別子、例えば、ＭＡＣアドレスや物理アドレス、ＩＰアドレス等を用いて識別されてもよい。データベース４０は、先に説明したようにリモートデータベースであってもよい。代替的に、データベース４０は、例えば通信リンク４１が保証され得ない場合にソース２０のオフライン使用を容易にするために、少なくとも部分的にソース２０に格納されてもよい。この実施形態では、照明器具１０のデバイス鍵データは、例えばファイル暗号化等のよく知られた技術を使用することにより、例えばユーザ定義の鍵(user-defined key)を使用することにより、セキュアな方法でソース２０に記憶されることが好ましい。

図６は、斯かる暗号化された無線通信リンク３３を確立する際に照明器具１０によって実行される方法３００の例示的な実施形態のフローチャートである。図７は、斯かる暗号化された無線通信リンク３３を確立する際にソース２０によって実行される方法４００の例示的な実施形態のフローチャートである。方法３００及び４００はそれぞれステップ１０１及び２０１で開始してもよく、これらは上述のものと同じであってもよい。次に、ソース２０は、前述のようにステップ２０３において指向性信号３１を送信する。一実施形態では、ソース２０により指向性信号３１においてコード化される情報は、ランダム暗号鍵であってもよい。ランダム暗号鍵は、ステップ１０３において、指向性信号３１の受信時、コントローラ１５によって指向性信号３１から抽出され、メモリ（図示せず）等に記憶されてもよい。代替的に、情報は、前述したようにソース２０の識別子等であってもよい。指向性信号３１の受信に応じて、コントローラ１５は、ステップ３０１において、ＢＬＥリクエスト等の無線通信インビテーションブロードキャストを送信するよう照明器具１０の無線通信モジュール１３をトリガし、ステップ３０３において、このリクエストに対する応答が、該インビテーションのタイムアウト前に無線通信モジュール１３により受信されるかどうかチェックしてもよい。例えば、斯かるタイムアウトは、無線接続３３がさらなるソースによってハイジャックされる危険性を減らすために望ましいであろう。一方、ソース２０の無線通信モジュール２３は、照明器具１０の無線通信モジュール１３から無線通信インビテーションブロードキャストを受信してもよく、無線通信インビテーションブロードキャストは、照明器具識別子、例えば、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス等を含んでもよい。ソース２０の処理装置２５は、照明器具識別子を認識するために固有のデバイスＩＤの既存のホワイトリストを使用し、ステップ４０３において無線通信モジュール２３との無線接続３３を確立してもよい。この段階で、ソース２０は、ランダム暗号鍵が以前に指向性信号３１において提供されていない場合、ランダム暗号鍵を送信してもよい。

ソース２０により無線通信インビテーションブロードキャストをタイムリーに受信することに応じて、ステップ３０５において、照明器具１０は、ランダム暗号鍵の受信を確認し、無線通信リンク３３を介して固有のデバイスＩＤをソース２０に送信してもよい。代替的に、この固有のデバイスＩＤの送信は、ソース２０が無線通信インビテーションブロードキャストにおいて提供されたデバイスＩＤを使用し得る場合、スキップされてもよい。ソース２０は、ステップ４０５において、自身の無線通信モジュール２３を介して照明器具１０の固有のデバイスＩＤを受信してもよい。これは、先に説明したように、照明器具１０の受信した固有のデバイスＩＤをさらなる無線通信リンク４１を介してデータベース４０に送信し、データベース４０からの応答において照明器具１０の秘密暗号鍵を受信することによりステップ４０７において照明器具１０の暗号鍵を取得するためにさらなる無線通信リンク４１を介してデータベース４０を接続するよう処理装置２５をトリガしてもよい。

ソース２０は、ステップ４０９において、照明器具１０に提供された自身のランダム暗号鍵と、データベース４０から受信した照明器具１０の秘密暗号鍵とを用いてデータパケットを暗号化することにより照明器具１０との暗号化された通信を開始する準備ができ、ステップ４１１において、無線通信リンク３３を介して照明器具１０へ暗号化されたデータパケットを送信する。これに応じて、照明器具１０は、ステップ３０７において、無線通信リンク３３を介して自身の無線通信モジュール１３を用いて暗号化されたデータパケットを受信し、その後、暗号化されたデータパケットはコントローラ１５に転送される。コントローラ１５は、ステップ３０９において、自身の秘密暗号鍵と、ソース２０から以前に受信したランダム暗号鍵とを用いてデータパケットを解読する。図６及び７には具体的に示されていないが、ソース２０が照明器具１０からデータをリクエストしている場合、照明器具１０は、当業者には容易に理解されるように、ソース２０の処理装置２５による復号化のために自身の秘密暗号鍵及びソース２０から以前に受信したランダム暗号鍵を用いて暗号化形式で斯かるデータを提供してもよい。さらに、当業者は、照明器具１０とソース２０の両方が、前のプロセスステップで確立された暗号化鍵を使用して暗号化データを送受信してもよいことを容易に理解するであろう。例えば、ソース２０は、照明器具１０の設定パラメータ（例えば光レベル又はスケジュール情報）を変更する手段として斯かる暗号化通信を使用してもよく、照明器具１０は、ソース２０に計測データ(metering data)、例えば、使用されたｋＷｈの量を提供するために無線通信リンク３３を介して暗号化通信を展開してもよい。斯かる計測データは、斯かるデータに対するソース２０からのリクエストに応じて提供されてもよく、該リクエストも暗号化形式で提供されてもよい。

次に、無線通信リンク３３が終了されるべきであるどうか、ステップ３１１において、照明器具１０のコントローラ１５はチェックし、及び／又はステップ４１３において、ソース２０の処理装置２５はチェックする。そうでない場合、上述のように暗号化されたデータの送信を続けてもよく、さもなければ、方法３００及び４００はそれぞれステップ３１３及び４１５で終了してもよい。

この段階で、ある実施形態では、ソース２０は、無線通信リンク３３を介した通信のセキュリティをさらに高めるために、自身のランダム暗号鍵を周期的に更新し、例えば指向性信号３１又は無線通信リンク３３を使用して、この更新されたランダム暗号鍵を照明器具１０に送信するよう構成されてもよい。

本発明の態様は、照明器具１０、斯かる照明器具１０と通信するようコンフィギュレーションされるソース２０、及び照明器具１０とソース２０との間の斯かる通信を実施するための方法又はコンピュータプログラムプロダクトとして具現化され得る。本発明の態様は、その上に具現化されたコンピュータ可読プログラムコードを有する１つ以上のコンピュータ可読媒体において具現化されるコンピュータプログラムプロダクトの形態をとってもよい。

１つ以上のコンピュータ可読媒体の任意の組合せが利用されてもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体又はコンピュータ可読記憶媒体であってもよい。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、電子、磁気、光、電磁気、赤外線、又は半導体のシステム、装置、又はデバイス、あるいは前述の任意の適切な組合せであってもよいが、これらに限定されない。斯かるシステム、装置又はデバイスは、任意の適切なネットワーク接続を介してアクセス可能であってもよい。例えば、システム、装置又は装置は、ネットワークを介してコンピュータ可読プログラムコードを検索するためにネットワークを介してアクセス可能であってもよい。斯かるネットワークは、例えば、インターネット、移動体通信ネットワーク等であってもよい。

コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例（網羅的ではないリスト）には、以下のものが含まれ得る：１つ以上のワイヤを有する電気接続、ポータブルコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、光ファイバ、ポータブルコンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ − ＲＯＭ）、光記憶デバイス、磁気記憶デバイス、又は上記のものの任意の適切な組み合わせ。本出願の文脈では、コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行システム、装置、又はデバイスによって使用する又はそれらに関連して使用するためのプログラムを含む又は格納することができる任意の有形の媒体であってもよい。

コンピュータ可読信号媒体は、例えばベースバンドで、又は搬送波の一部として、その中に組み込まれたコンピュータ可読プログラムコードを有する伝搬データ信号を含んでもよい。斯かる伝搬信号は、電磁的、光学的、又はそれらの任意の適切な組み合わせを含むがこれらに限定されない、さまざまな形態のうちの任意の形態をとってもよい。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読記憶媒体ではなく、命令実行システム、装置、又はデバイスによって使用するか又はそれらに関連して使用するためのプログラムを通信、伝播、又は移送することができる任意のコンピュータ可読媒体であってもよい。

コンピュータ可読媒体上に具現化されたプログラムコードは、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦ等、又はこれらの任意の適切な組合せを含むがこれらに限定されない任意の適切な媒体を使用して送信されてもよい。

コンピュータシステムのプロセッサ上で実行することによって本発明の方法を実行するためのコンピュータプログラムコードは、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ ＋＋等のオブジェクト指向プログラミング言語、又は「Ｃ」プログラミング言語若しくは同様のプログラミング言語等の従来の手続き型プログラミング言語を含む、１つ以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれてもよい。プログラムコードは、独立型ソフトウェアパッケージ、例えばアプリとしてプロセッサ上で完全に実行してもよく、又は部分的にプロセッサ上及び部分的にリモートサーバ上で実行されてもよい。後者のシナリオでは、リモートサーバは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又はワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを介してプロセッサに接続されてもよく、又は接続は、例えばインターネットサービスプロバイダを使用してインターネットを介して外部コンピュータとなされてもよい。

本発明の態様は、本発明の実施形態による方法、装置（システム）及びコンピュータプログラムプロダクトのフローチャート図及び／又はブロック図を参照して上記で説明されている。フローチャート図及び／又はブロック図の各ブロック、並びにフローチャート図及び／又はブロック図のブロックの組み合わせは、命令がフローチャート及び／又はブロック図におけるブロックにおいて指定された機能／動作を実施するための手段を作成するように、その全体又は一部がコンピュータシステムのプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラム命令によって実施され得ることを理解されたい。これらのコンピュータプログラム命令はまた、プロセッサを特定の方法で機能させることができるコンピュータ可読媒体に格納されてもよい。

コンピュータプログラム命令はプロセッサにロードされ、一連の動作ステップが、プロセッサ上で実行する命令がフローチャート及び／又はブロック図におけるブロックにおいて指定された機能／動作を実施するためのプロセスを提供するようなコンピュータ実装プロセスを生み出すためプロセッサ上で実行されてもよい。コンピュータプログラムプロダクトは、ソース２０の一部を形成してもよい。

上記の実施形態は本発明を限定するものではなく、当業者は添付の特許請求の範囲から逸脱することなく多くの代替実施形態を設計できることに留意されたい。特許請求の範囲において、括弧内に置かれた参照符号は、特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。「含む（comprising）」という語は、請求項に列挙された要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。要素に先行する冠詞「a」又は「an」は、複数の斯かる要素の存在を排除するものではない。本発明は、複数の個別の要素を有するハードウェアにより実現されることができる。いくつかの手段を列挙するデバイスの請求項において、これらの手段のいくつかは、同一のハードウェアのアイテムにより具体化されることができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。

Claims (10)

1. 照明器具をコンフィギュレーションするための無線通信モジュールと、
   指向性光信号を検出するための光信号検出器であって、前記指向性光信号は、該指向性光信号の信号ソースによって該指向性光信号に含められるソース情報を含む、光信号検出器と、
   前記無線通信モジュールを制御するためのコントローラと
   を含む照明器具であって、
   前記コントローラは、
   コード化された前記指向性光信号の前記ソース情報を復号し、識別コード又は暗号鍵を抽出する、及び
   抽出された前記識別コードが参照コードとマッチングする場合、前記無線通信モジュールと前記信号ソースとの間に無線通信リンクを確立するよう前記無線通信モジュールをイネーブルにする、又は
   前記暗号鍵に従って前記無線通信リンクを介して送信されるデータを暗号化する
   よう構成される、照明器具。
2. 前記照明器具は、少なくとも１つの識別キーを記憶し、前記コントローラは、前記指向性光信号に応じて前記無線通信モジュールを用いて前記少なくとも１つの識別キーを送信するよう構成される、請求項１に記載の照明器具。
3. 前記コントローラは、前記指向性光信号に応じて前記無線通信モジュールが無線通信リンクを開始することを許可することにより前記無線通信モジュールをイネーブルにするよう構成される、請求項１に記載の照明器具。
4. 前記コントローラは、前記指向性光信号に応じて前記ソース情報に基づき前記無線通信モジュールを用いて開始された無線通信リンクの認証を完了することにより前記無線通信モジュールをイネーブルにするよう構成される、請求項１に記載の照明器具。
5. 照明器具をプログラムするための無線通信モジュールと、光信号検出器と、前記無線通信モジュールを制御するためのコントローラとを含む照明器具との通信を確立する方法であって、前記コントローラは、前記光信号検出器を用いて検出された指向性光信号に応じて前記無線通信モジュールをイネーブルにするよう構成され、当該方法は、
   信号ソースを用いて前記指向性光信号を前記照明器具に送信するステップであって、該指向性光信号は、識別コード又は暗号鍵を含むソース情報を含む、ステップと、
   前記照明器具の側で、前記識別コード又は前記暗号鍵を取得するため、受信された前記指向性光信号を復号するステップと
   を含み、当該方法は、
   前記識別コードが参照コードとマッチングする場合、前記照明器具の前記コントローラに応じて前記照明器具との無線通信リンクを確立するステップ、又は
   前記照明器具の前記コントローラに応じて前記照明器具との前記暗号鍵を用いて暗号化された無線通信リンクを確立するステップ
   を含む、方法。
6. 前記照明器具との無線通信リンクを確立するステップは、
   前記指向性光信号の送信前に前記無線通信リンクを初期化するステップと、
   前記照明器具の前記コントローラが前記無線通信モジュールをイネーブルにすることに応じて前記初期化を完了するステップと
   を含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記指向性光信号の送信に応じて前記照明器具から識別キーを受信するステップと、
   前記識別キーを使用して前記無線通信リンクを確立するステップと
   を含む、請求項５に記載の方法。
8. 前記暗号鍵はランダム暗号鍵であり、前記暗号化された無線通信リンクを確立するステップは、
   前記照明器具からデバイス識別キーを受信するステップと、
   前記デバイス識別キーをリモートサービスに送信するステップと、
   前記リモートサービスから前記デバイス識別キーに関連付けられたさらなる暗号鍵を受信するステップと、
   前記ランダム暗号鍵及び前記さらなる暗号鍵を用いて暗号化されたデータパケットを前記照明器具に送信するステップと
   を含む、請求項５に記載の方法。
9. コンピュータ可読プログラム命令を有するコンピュータ可読記憶媒体を含むコンピュータプログラムプロダクトであって、前記コンピュータ可読プログラム命令は、モバイル通信デバイスの処理装置であって、該モバイル通信デバイスは、該処理装置の制御下にある指向性信号ソースを含み、該処理装置は、前記コンピュータ可読プログラム命令を実行するよう構成される、モバイル通信デバイスの処理装置上で実行される場合、請求項５乃至８の何れか一項に記載の方法を前記処理装置に実施させるよう前記コンピュータ可読記憶媒体に具現化される、コンピュータプログラムプロダクト。
10. 処理装置と、前記処理装置の制御下にある指向性信号ソースと、請求項９に記載のコンピュータプログラムプロダクトを含むモバイル通信デバイスであって、前記処理装置は、前記コンピュータプログラムプロダクトに具現化された前記コンピュータ可読プログラム命令を実行するよう構成される、モバイル通信デバイス。

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