JP7262550B2 - Apparatus, method and program for transmitting/receiving data to/from IoT device - Google Patents

Description

本発明は、IoT機器とのデータの送受信を行うための装置、方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an apparatus, method, and program for transmitting and receiving data to and from an IoT device.

センシング技術、通信技術の進展に伴い、コンピュータネットワークに接続される機器が増え、あらゆるモノがネットワーク化されるInternet of Thingsという考え方が広まっている。以下、インターネットに限らず、ネットワーク化された機器を「IoT機器」という。 With the progress of sensing technology and communication technology, the number of devices connected to computer networks has increased, and the idea of the Internet of Things, in which all kinds of things are networked, is spreading. Hereinafter, not only the Internet but also networked devices will be referred to as “IoT devices”.

IoT機器は、ネットワークに接続してサーバ、ストレージなどに収集したデータを送信したり、サーバからデータの配信を受けたりすることができるが、そのためには、サーバとの間にセキュアな接続が確立されなければならない。一つの方法としては、所定の通信方式で通信を行うための同一又は対応する認証情報をサーバと機器の両方に予め与えておき、たとえば、機器の電源をオンにした際に動作するソフトウェアが当該認証情報を用いて、サーバとの間の接続を確立するようにすることができる。 IoT devices can connect to networks to send collected data to servers, storage, etc., or receive data delivered from servers. It must be. As one method, the same or corresponding authentication information for communicating by a predetermined communication method is given to both the server and the device in advance, and software that operates when the power of the device is turned on, for example, Authentication information may be used to establish a connection with the server.

SIMカードが挿入されたIoT機器の電源がオンした際には、IoT機器は、当該SIMカードに書き込まれたIMSIのHLR/HSSによる認証を経て、セルラーネットワークにアタッチされた状態となる。セルラーネットワークにアタッチされた後、パケット交換によるデータ通信を行う場合には、追加でGTP接続が行われ、サーバとのIP通信によってデータの送受信を行うことができる。 When an IoT device with a SIM card inserted is powered on, the IoT device is attached to the cellular network after authentication by the IMSI HLR/HSS written in the SIM card. After being attached to the cellular network, when data communication is performed by packet switching, a GTP connection is additionally made, and data can be sent and received by IP communication with the server.

しかしながら、上述の通信方式であると、本来送受信を行いたいデータに対して、大きなオーバーヘッドが発生している。一例として、GPSトラッキングが可能なIoT機器から、図１に示すような１１オクテットのログデータをサーバに送信することを考えた場合、GTP接続の確立、TCPソケットの確立、HTTP POSTリクエスト、HTTP POSTレスポンス、TCPソケットの切断、そして、GTP接続の切断という数百オクテットのデータ処理が必要となる。このオーバーヘッドはIoT機器における電力消費に直結し、連続稼働時間に大きな影響を与える。 However, with the above-described communication method, a large overhead is generated for data that is originally intended to be transmitted and received. As an example, when considering sending 11 octet log data as shown in Figure 1 from an IoT device capable of GPS tracking to a server, GTP connection establishment, TCP socket establishment, HTTP POST request, HTTP POST Hundreds of octets of data must be processed for the response, closing the TCP socket, and closing the GTP connection. This overhead is directly related to the power consumption of IoT devices and has a significant impact on continuous operation time.

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、IoTの普及を加速すべく、IoT機器とのデータの送受信を行うための装置、方法及びプログラムにおいて、オーバーヘッドの低減を図ることにある。 The present invention has been made in view of these points, and its object is to reduce overhead in a device, method, and program for transmitting and receiving data to and from IoT devices in order to accelerate the spread of IoT. It is to plan.

このような目的を達成するために、本発明の第１の態様は、IoT機器とのデータの送信又は受信を行うための装置であって、前記IoT機器から、メッセージを含むSMSデータを受信する第１のサーバと、前記SMSデータに基づいて、前記メッセージ又はこれに対応するデータの送信先を特定する第２のサーバとを備え、前記第２のサーバは、前記送信先とIPネットワーク上で通信を行うことを特徴とする。 To achieve such an object, a first aspect of the present invention is a device for transmitting or receiving data with an IoT device, the device receiving SMS data including a message from the IoT device. a first server; and a second server for specifying a destination of the message or data corresponding thereto based on the SMS data, wherein the second server communicates with the destination on an IP network It is characterized by performing communication.

また、本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記送信先は、前記SMSデータに含まれ得る送信先識別子と送信先との対応づけを参照して特定されることを特徴とする。 A second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the destination is identified by referring to a correspondence between a destination identifier and a destination that may be included in the SMS data. do.

また、本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記送信先識別子は、前記SMSデータにメッセージの一部として含まれることを特徴とする。 A third aspect of the present invention is characterized in that, in the second aspect, the destination identifier is included in the SMS data as part of the message.

また、本発明の第４の態様は、第３の態様において、前記送信先識別子は、所定の桁数又は所定の桁数以下の数字又は記号であることを特徴とする。 A fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the third aspect, the destination identifier is a number or symbol having a predetermined number of digits or less than the predetermined number of digits.

また、本発明の第５の態様は、第１から第４のいずれかの態様において、前記メッセージはバイナリフォーマットであることを特徴とする。 Further, according to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the message is in binary format.

また、本発明の第６の態様は、第５の態様において、前記第２のサーバは、前記SMSメッセージをテキストフォーマットに展開してから前記送信先に送信することを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention is characterized in that, in the fifth aspect, the second server expands the SMS message into a text format and then transmits it to the destination.

また、本発明の第７の態様は、第１から第６のいずれかの態様において、前記第２のサーバは、IPネットワーク上の通信により、外部サーバより前記IoT機器への命令が表現されたデータを受信して前記データを前記第１のサーバに受け渡し、前記第１のサーバは、前記データ又はこれに対応するデータをメッセージに含むSMSデータを前記IoT機器に向けて送信し、前記第１のサーバは、前記SMSデータを送信する時に前記IoT機器からのデータを所定時間以上受信していないことを特徴とする。 Further, according to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the second server expresses a command from an external server to the IoT device by communication over an IP network. receiving data and delivering the data to the first server, the first server transmitting SMS data including the data or data corresponding to the data in a message to the IoT device; The server of is not receiving data from the IoT device for a predetermined time or more when transmitting the SMS data.

また、本発明の第８の態様は、IoT機器とのデータの送信又は受信を行うための装置であって、前記IoT機器から、セルラーネットワーク上のシグナリングによって、メッセージを含むシグナリングデータを受信する第１のサーバと、前記シグナリングデータに基づいて、前記メッセージ又はこれに対応するデータの送信先を特定する第２のサーバとを備え、前記第２のサーバは、前記送信先とIPネットワーク上で通信を行うことを特徴とする。 An eighth aspect of the present invention is an apparatus for transmitting or receiving data to or from an IoT device, the device receiving signaling data including a message from the IoT device through signaling on a cellular network. and a second server that identifies a destination of the message or data corresponding thereto based on the signaling data, the second server communicating with the destination over an IP network. characterized by performing

また、本発明の第９の態様は、IoT機器とのデータの送信又は受信を行うための方法であって、前記IoT機器から、セルラーネットワーク上のシグナリングによって、メッセージを含むシグナリングデータを受信するステップと、前記シグナリングデータに基づいて、前記メッセージ又はこれに対応するデータの送信先を特定するステップとを含み、前記送信先への送信は、IPネットワーク上で行うことを特徴とする。 Also, a ninth aspect of the present invention is a method for transmitting or receiving data with an IoT device, comprising the step of receiving signaling data including a message from the IoT device by signaling over a cellular network. and identifying a destination of the message or data corresponding thereto based on the signaling data, wherein the transmission to the destination is performed over an IP network.

また、本発明の第１０の態様は、コンピュータに、IoT機器とのデータの送信又は受信を行うための方法を実行させるためのプログラムであって、前記方法は、前記IoT機器から、セルラーネットワーク上のシグナリングによって、メッセージを含むシグナリングデータを受信するステップと、前記シグナリングデータに基づいて、前記メッセージ又はこれに対応するデータの送信先を特定するステップとを含み、前記送信先への送信は、IPネットワーク上で行うことを特徴とする。 A tenth aspect of the present invention is a program for causing a computer to execute a method for transmitting or receiving data to or from an IoT device, wherein the method comprises: and identifying a destination of the message or data corresponding thereto based on the signaling data, wherein transmission to the destination comprises IP It is characterized by being performed on a network.

このような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、容量に制約のあるSMSをIoT機器と外部サーバとの通信に用いる際に、外部サーバのURL等の送信先をそのままSMSデータに記述するのではなく、所定の桁数又はそれ以下の数字又は記号の送信先識別子を導入し、当該識別子をSMSデータの受信側で送信先に変換することによって、さまざまな外部サービスとの連携を損なうことなく、大幅なオーバーヘッドの削減を実現することができる。 In order to achieve such an object, according to one aspect of the present invention, when using SMS with a limited capacity for communication between an IoT device and an external server, the destination such as the URL of the external server is used as it is in the SMS. Instead of describing it in data, by introducing a destination identifier of numbers or symbols with a predetermined number of digits or less and converting the identifier to a destination on the receiving side of SMS data, it is possible to communicate with various external services Significant overhead reduction can be achieved without compromising coordination.

ＧＰＳトラッキングによるログデータの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the log data by GPS tracking. 本発明の第１の実施形態にかかる装置を示す図である。1 shows a device according to a first embodiment of the invention; FIG. 本発明の第１の実施形態にかかるIoT機器から外部サーバへのデータ送信の流れを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the flow of data transmission from the IoT device to the external server according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第２の実施形態にかかる、外部サーバからIoT機器への命令送信のシーケンスを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a sequence of command transmission from an external server to an IoT device according to the second embodiment of the present invention;

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（第１の実施形態）
図２は、本発明の第１の実施形態にかかる装置を示す図である。IoT機器１１０にSIMカード１１１が挿入されている場合、発明者らは、オーバーヘッドの大きいIP通信ではなく、SMSを用いても、IP通信と同様に複雑な処理を行いつつ、オーバーヘッドの大幅な圧縮が可能であることを見出した。 (First embodiment)
FIG. 2 shows a device according to a first embodiment of the invention. When the SIM card 111 is inserted in the IoT device 110, the inventors have found that even if SMS is used instead of IP communication, which has a large overhead, the overhead can be greatly reduced while performing the same complicated processing as IP communication. found that it is possible.

装置１００は、SIMカード１１１が挿入されたIoT機器１１０からSMSデータを受信する第１のサーバ１０１と、当該SMSデータに基づいて、当該SMSデータに含まれるメッセージ又はこれに対応するデータの送信先を特定する第２のサーバ１０２とを備える。送信先としては、さまざまなサービスを提供する外部サーバが可能であり、複雑な処理を実現可能である。図２では、第１の外部サーバ１２１、第２の外部サーバ１２２、及び第３の外部サーバ１２３を示している。IoT機器１１０と装置１００との間はセルラーネットワークにおいてSMSにより通信を行う一方、装置１００と外部サーバとの間はIP通信とすることができる。 The device 100 includes a first server 101 that receives SMS data from an IoT device 110 into which a SIM card 111 is inserted, and a transmission destination of a message included in the SMS data or data corresponding thereto based on the SMS data. and a second server 102 that identifies the . The destination can be an external server that provides various services, and complex processing can be realized. In FIG. 2, a first external server 121, a second external server 122, and a third external server 123 are shown. The IoT device 110 and the device 100 can communicate via SMS over a cellular network, while IP communication can be used between the device 100 and the external server.

装置１００は、MNO（移動体通信事業者）の通信装置とすることができるほか、MNOの通信インフラに接続して無線通信サービスを提供する形態のMVNO（仮想移動体通信事業者）の通信装置とすることもできる。MNOとMVNOの間に、MVNOが円滑な事業を行うための支援サービスを提供するMVNE（仮想移動体通信サービス提供者）が介在し、MVNEがMNOの通信インフラに接続して無線通信サービスを提供するための通信インフラを有することもある。この場合には、装置１００は、MVNEの通信装置とすることができる。また、装置１００が備える第１のサーバ１０１はMNOの通信装置、第２のサーバ１０２はMVNE又はMVNOの通信装置というように、異なる事業者の通信インフラであることもある。 The device 100 can be a communication device of an MNO (mobile communication operator), or a communication device of an MVNO (mobile virtual network operator) that provides wireless communication services by connecting to the communication infrastructure of the MNO. can also be Between the MNO and the MVNO, an MVNE (Virtual Mobile Telecommunications Service Provider), which provides support services for the smooth operation of the MVNO, intervenes, and the MVNE connects to the MNO's communication infrastructure to provide wireless communication services. It may also have a communication infrastructure to do so. In this case, the device 100 can be the communication device of the MVNE. Also, the first server 101 included in the device 100 may be the communication infrastructure of a different operator, such as an MNO communication device and the second server 102 being an MVNE or MVNO communication device.

第１のサーバ１０１は、SMSセンター（SMSC）と呼ばれる、SMSメッセージを送信又は受信するためのサーバであり、第２のサーバ１０２は、メッセージをボディデータとして含むSMSデータを第１のサーバ１０１から受け取り、当該メッセージに対して適宜必要な処理を施して、これを適切な受け手に向けて送信する。第１のサーバ１０１及び第２のサーバ１０２は、それぞれパブリッククラウド又はプライベートクラウド上の１又は複数のインスタンスとすることができ、特に第２のサーバ１０２は、機能に応じて複数のインスタンスに分けて設計するのが適切なことがある。第２のサーバ１０２における機能の一部又は全てを第１のサーバ１０１において担うことも考えられる。 The first server 101 is called an SMS center (SMSC) and is a server for sending or receiving SMS messages. It receives the message, performs the necessary processing on the message, and sends it to the appropriate recipient. The first server 101 and the second server 102 can each be one or more instances on a public cloud or a private cloud. Sometimes it is appropriate to design It is conceivable that part or all of the functions of the second server 102 are performed in the first server 101 .

ここで、本明細書において「クラウド」とは、ネットワーク上で需要に応じてCPU、メモリ、ストレージ、ネットワーク帯域等のコンピューティングリソースを動的にプロビジョニングし、提供できるシステムを言う。たとえば、AWS等によりクラウドを利用することができる。また、「パブリッククラウド」とは、複数のテナントが利用可能なクラウドを言う。 Here, in this specification, the term "cloud" refers to a system that can dynamically provision and provide computing resources such as CPU, memory, storage, and network bandwidth on a network according to demand. For example, a cloud can be used by AWS or the like. A "public cloud" is a cloud that can be used by multiple tenants.

IoT機器１１０は、所要の通信機能を有する任意の機器とすることができ、セルラーネットワークに接続するためのIMSIなどの識別番号を有していればよい。セルラーネットワークにおいてIP通信を行うためには、パケット交換ネットワーク（PS）への接続が必要であるところ、SMSによる通信のためには、回線交換ネットワーク（CS）に接続すれば足りることから、PSへの接続のために求められる機能を取り除いた簡素化された機器の採用が可能となる。 The IoT device 110 can be any device that has required communication functions, and only needs to have an identification number such as IMSI for connecting to a cellular network. In order to perform IP communication in a cellular network, connection to a packet-switched network (PS) is necessary, but for SMS communication, it is sufficient to connect to a circuit-switched network (CS). It is possible to adopt a simplified device that removes the functions required for the connection of the

本明細書では、主にSIMカードがIoT機器１１０に挿入されている例を用いて説明をするが、IMSIなどの識別番号は、物理的なSIMカード１１１に記憶されるのみではなく、IoT機器１１０に組み込まれた半導体チップ（「eSIM」とも呼ばれる。）上に１又は複数のIMSIが記憶されること、IoT機器１１０のモジュール内のセキュアなエリアにソフトウェアを搭載し、当該ソフトウェア上に１又は複数のIMSIが記憶されることも可能であり、IoT機器１１０が直接的又は間接的に識別番号を保持する態様は、さまざま考えられる。IoT機器１１０には、IMSIなどの識別番号に加えて、自らのMSISDNなどの電話番号、さらにSMSCである第１のサーバ１０１のMSISDNなどの電話番号が記憶されている。 In this specification, an example in which a SIM card is inserted into the IoT device 110 will be mainly described, but an identification number such as IMSI is not only stored in the physical SIM card 111 but also One or more IMSIs are stored on a semiconductor chip (also called an “eSIM”) incorporated in the IoT device 110; It is also possible to store multiple IMSIs, and there are various ways in which the IoT device 110 can directly or indirectly retain the identification number. In addition to the identification number such as IMSI, the IoT device 110 stores its own telephone number such as MSISDN and the telephone number such as MSISDN of the first server 101, which is SMSC.

第１の外部サーバ１２１、第２の外部サーバ１２２及び第３の外部サーバ１２３は、それぞれ、さまざまな用途のものとすることができる。たとえば、IoT機器１１０を運用する企業の自社サーバにHTTPでのデータ送信を行ったり、SSL/TLS上のHTTPによりセキュアにデータ蓄積を行ったり、第２のサーバ１０２がクラウド上のインスタンスないしサーバである場合に同一クラウド又は別クラウドのインスタンスないしサーバにデータ転送を行ったりする用途が挙げられる。送信先のサーバやクレデンシャル、用いるプロトコル等の設定情報を装置１００においてSIMカードごとに保持し、その設定情報に従ってSMSで送信されたデータを転送する仕組みとすることができる。 Each of the first external server 121, the second external server 122 and the third external server 123 can be of various uses. For example, data can be sent via HTTP to the company's own server that operates the IoT device 110, data can be stored securely via HTTP over SSL/TLS, or the second server 102 can be an instance or server on the cloud. In some cases, it can be used to transfer data to an instance or server in the same cloud or another cloud. Setting information such as a destination server, credentials, and a protocol to be used can be stored in the device 100 for each SIM card, and the data sent by SMS can be transferred according to the setting information.

本明細書において説明される各デバイスは、物理的に単一のデバイスに限られず、複数の相互にアクセス可能なデバイスとすることができる。また、第２のサーバ１０２について、通信インターフェースなどの通信部１０２－１と、プロセッサ、ＣＰＵ等の処理部１０２－２と、メモリ、ハードディスク等の記憶装置又は記憶媒体を含む記憶部１０２－３とを備え、記憶部１０２－３又は第２のサーバ１０２からアクセス可能な記憶装置又は記憶媒体に記憶された各処理を行うためのプログラムを処理部１０２－２において実行することによって各機能を実現することができるものとして図示しているように、その他のデバイスについても、同様のハードウェアによって実現することができる。上記プログラムは、１又は複数のプログラムを含むことがあり、また、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記録して非一過性のプログラムプロダクトとすることができる。 Each device described herein is not limited to a single physical device, but may be multiple mutually accessible devices. The second server 102 includes a communication unit 102-1 such as a communication interface, a processing unit 102-2 such as a processor and a CPU, and a storage unit 102-3 including a storage device or storage medium such as a memory and a hard disk. Each function is realized by executing a program for performing each process stored in the storage unit 102-3 or a storage device or storage medium accessible from the second server 102 in the processing unit 102-2 As shown as possible, other devices can be implemented with similar hardware. The program may include one or more programs, and may be recorded on a computer-readable storage medium to be a non-transitory program product.

図３に、本発明の第１の実施形態にかかる、IoT機器から外部サーバへのデータ送信のシーケンスを示す。まず、IoT機器１１０において、何かしらのイベントが発生する（Ｓ３０１）。たとえば、タイマが発動して、IoT機器１１０のセンサが取得した情報を第３の外部サーバ１２３に送信したいといった例が挙げられる。 FIG. 3 shows a data transmission sequence from an IoT device to an external server according to the first embodiment of the present invention. First, some event occurs in the IoT device 110 (S301). For example, there is an example of wanting to send the information acquired by the sensor of the IoT device 110 to the third external server 123 when the timer is activated.

IoT機器１１０は、取得した情報が記述されたメッセージを生成して、IoT機器１１０に予め記憶されている第１のサーバ１０１の電話番号に対し、SMSにより送信する（Ｓ３０２）。当該メッセージには、メッセージの少なくとも一部又はこれに対応するデータの送信先となる第３の外部サーバ１２３を識別するための送信先識別子が含まれる。送信先識別子は、１００１、１００２、１００３、２０００等のように４桁の数字とすることができ、より一般的に、所定の桁数又は所定の桁数以下の数字又は記号とすることができる。SMSにより送信可能なメッセージの容量は、１４０オクテット等と非常に限られているため、バイナリフォーマットとするのが望ましい。 The IoT device 110 generates a message describing the acquired information and sends it by SMS to the phone number of the first server 101 pre-stored in the IoT device 110 (S302). The message includes a destination identifier for identifying the third external server 123 to which at least part of the message or data corresponding to this is to be sent. A destination identifier can be a four-digit number such as 1001, 1002, 1003, 2000, etc., or more generally a number or symbol of a predetermined number of digits or less than a predetermined number of digits. . Since the size of a message that can be sent by SMS is very limited, such as 140 octets, a binary format is desirable.

第１のサーバ１０１は、当該メッセージを含むSMSデータを受信したことを必要に応じてIoT端末１１０に通知した後（Ｓ３０３）、第２のサーバ１０２に対し、当該SMSデータを受け渡す（Ｓ３０４）。この際、IoT端末１１０に記憶された識別番号又はこれに基づいて判定可能な送信元であるIoT端末１１０の電話番号をSMSデータに含めてもよい。 The first server 101 notifies the IoT terminal 110 that it has received the SMS data including the message (S303), and then transfers the SMS data to the second server 102 (S304). . At this time, the SMS data may include the identification number stored in the IoT terminal 110 or the phone number of the IoT terminal 110 that can be determined based on the identification number.

第２のサーバ１０２は、当該SMSデータのメッセージに含まれる送信先識別子に基づいて、SMSデータに含まれ得る送信先識別子と送信先との対応づけを参照して、送信先を特定する（Ｓ３０５）。送信先は、IPネットワーク上のURLとすることができ、数十オクテットとなることも少なくない。メッセージがバイナリフォーマットの場合、第２のサーバ１０２は、送信先である第３のサーバ１２３において扱いやすいように、一般にサーバ側で広く用いられるフォーマット、たとえばJSON、XML等のテキストベースのフォーマットに展開を行ってもよい（Ｓ３０６）。 The second server 102 identifies the destination by referring to the correspondence between the destination identifier and the destination that can be included in the SMS data, based on the destination identifier included in the message of the SMS data (S305). ). The destination can be a URL on an IP network, often several dozen octets. If the message is in a binary format, the second server 102 expands it into a format widely used on the server side, such as a text-based format such as JSON or XML, so that the third server 123, which is the destination, can easily handle the message. (S306).

第２のサーバ１０２は、メッセージから送信先識別子を除いた部分又は送信先識別子を含めたメッセージの全体を第３の外部サーバ１２３に対して送信する（S３０７）。送信は、一例として、メッセージの少なくとも一部又はこれに対応するデータをJSON形式等でHTTP POSTリクエストによって送信することができる。 The second server 102 transmits to the third external server 123 the part of the message excluding the destination identifier or the entire message including the destination identifier (S307). For transmission, as an example, at least part of the message or data corresponding to this can be transmitted in JSON format or the like by an HTTP POST request.

各装置は、図３において点線で示すように、それぞれが行った送信に対して結果を受け取った際又は送信を行った際にインアクティブとしてもよい。各装置がアクティブな期間を縦長の矩形で示している。 Each device may be inactive when it receives a result for its own transmission or when it has made a transmission, as indicated by the dashed line in FIG. The period during which each device is active is indicated by a vertically long rectangle.

容量に制約のあるSMSをIoT機器と外部サーバとの通信に用いることは、外部サーバのURL等の送信先が容量の大きな割合を占めてしまうことから非現実的であるところ、上述のように、所定の桁数又はそれ以下の数字又は記号の送信先識別子を導入し、当該識別子をSMSデータの受信側で送信先に変換することによって、SMSによる通信が現実的に可能となり、さまざまな外部サービスとの連携を損なうことなく、大幅なオーバーヘッドの削減がもたらされる。また、サーバ側が外部に公開されているような場合、認証のためのクレデンシャルをクライアントに要求することがセキュリティ上必要となるのが一般的であり、この情報もSMS上で伝送しようとするとオーバーヘッドとなるが、本実施形態では、サーバ側でこの情報を保持し、適宜適用することでこれを削減可能である。このためには、送信先又は送信先識別子とクレデンシャルとの対応づけを装置１００において保持しておけばよい。 Using SMS, which has limited capacity, for communication between IoT devices and external servers is unrealistic because the destination such as the URL of the external server occupies a large proportion of the capacity. , By introducing a destination identifier of numbers or symbols with a predetermined number of digits or less, and converting the identifier to the destination on the receiving side of SMS data, communication by SMS becomes practically possible, and various external Significant overhead reduction is provided without compromising service integration. Also, if the server side is open to the public, it is generally necessary for security reasons to require the client to provide credentials for authentication. However, in this embodiment, this information can be reduced by holding this information on the server side and applying it appropriately. For this purpose, the device 100 may hold the correspondence between the destination or the destination identifier and the credential.

上述の説明では、送信先識別子に基づいて送信先の特定を行っているが、送信先識別子に加えて、又は送信先識別子に代替して、SMSデータに包含又は付加された送信元の電話番号又はSMSデータのメッセージの少なくとも一部に基づいて、送信先の特定を行うようにしてもよい。 In the above explanation, the destination is specified based on the destination identifier, but in addition to the destination identifier or instead of the destination identifier, the sender's phone number included or added to the SMS data Alternatively, the destination may be specified based on at least part of the SMS data message.

また、本実施形態では、IoT機器１１０から装置１００乃至第１のサーバ１０１へのデータ送信をセルラーネットワーク上のSMSにより行ったが、これは必ずしもSMSのみに本発明の精神を限定するものではなく、SMS以外のセルラーネットワーク上のシグナリングを採用することも考えられる。この場合、第１のサーバ１０１が受信するデータは、「シグナリングデータ」と呼び、より具体的には、クライアントから送信が可能で、受信したサーバ側で当該送信に使用された識別番号を一意に、かつセキュアに特定できるデータと定義することができる。たとえば、シグナリングデータは、USSDによるメッセージを含むことができる。 In addition, in the present embodiment, data transmission from the IoT device 110 to the device 100 to the first server 101 is performed by SMS on the cellular network, but this does not necessarily limit the spirit of the present invention to only SMS. , it is also conceivable to employ signaling on the cellular network other than SMS. In this case, the data received by the first server 101 is called "signaling data". , and can be defined as securely identifiable data. For example, signaling data can include messages over USSD.

なお、「××のみに基づいて」、「××のみに応じて」、「××のみの場合」というように「のみ」との記載がなければ、本明細書においては、付加的な情報も考慮し得ることが想定されていることに留意されたい。 In addition, unless there is a description of "only" such as "only based on XX", "only in response to XX", or "only in the case of XX", in this specification, additional information Note that it is assumed that .

また、念のため、なんらかの方法、プログラム、端末、装置、サーバ又はシステム（以下「方法等」）において、本明細書で記述された動作と異なる動作を行う側面があるとしても、本発明の各態様は、本明細書で記述された動作のいずれかと同一の動作を対象とするものであり、本明細書で記述された動作と異なる動作が存在することは、当該方法等を本発明の各態様の範囲外とするものではないことを付言する。 Also, just in case, any method, program, terminal, device, server, or system (hereinafter "method, etc."), even if there is an aspect that operates differently from the operations described in this specification, each of the present invention Aspects are directed to acts that are identical to any of the acts described herein, and that there are acts that are different from those described herein, the methods, etc. It should be added that it is not out of the scope of the embodiments.

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、たとえば第１の実施形態において例示したセンサデータの送信の前提として、外部サーバから、データ取得等の命令を行う。命令に従った動作の結果として生じるデータは、第１の実施形態にて説明した流れで外部サーバに送信可能である。 (Second embodiment)
In the second embodiment, for example, as a premise of transmitting the sensor data illustrated in the first embodiment, a command such as data acquisition is issued from an external server. Data resulting from the operation according to the command can be sent to the external server in the flow described in the first embodiment.

図４に、本発明の第２の実施形態にかかる、外部サーバからIoT機器への命令の送信のシーケンスを示す。まず、第２の外部サーバ１２２において、何かしらのイベントが発生する（Ｓ４０１）。たとえば、IoT機器１１０の管理者が端末側の状況が気になったので、IoT機器１１０において、センサデータを取得する処理を実行させるためのボタンを押下するような状況が考えられる。 FIG. 4 shows a sequence of command transmission from the external server to the IoT device according to the second embodiment of the present invention. First, some event occurs in the second external server 122 (S401). For example, it is conceivable that the administrator of the IoT device 110 is interested in the status of the terminal side and presses a button for executing the process of acquiring sensor data in the IoT device 110 .

第２の外部サーバ１２２は、IoT機器１１０を識別する機器識別子をパラメータとして、上記命令をボディデータとして、IoT機器１１０に対する命令をWeb APIに渡す（Ｓ４０２）。機器識別子は、IoT機器１１０の電話番号とすることができるほか、IMSI等の識別番号、機器名等とすることもできる。 The second external server 122 uses the device identifier that identifies the IoT device 110 as a parameter and the command as body data, and passes the command for the IoT device 110 to the Web API (S402). The device identifier may be the phone number of the IoT device 110, or may be an identification number such as IMSI, a device name, or the like.

Web APIは、受け取った命令がテキストフォーマットの場合、必要に応じてこれをバイナリフォーマットに変換してもよい（Ｓ４０３）。そして、Web APIは、機器識別子が電話番号以外のときは、機器識別子と電話番号との対応づけを参照してIoT機器１１０の電話番号を特定して、第２のサーバ１０２にIoT機器１１０の電話番号及びIoT機器１１０に対する命令又はそれに対応するデータを渡す（Ｓ４０４）。図２では、Web APIを提供するサーバ又はインスタンスを図示していないが、これを第２のサーバ１０２と別個に設けてもよく、第２のサーバ１０２において提供してもよい。また、別個のサーバ又はインスタンス上のWeb APIを含めて、第２のサーバ１０２と捉えてもよい。 If the received instruction is in text format, the Web API may convert it to binary format as needed (S403). Then, when the device identifier is other than the phone number, the Web API identifies the phone number of the IoT device 110 by referring to the correspondence between the device identifier and the phone number, and sends the IoT device 110 to the second server 102. A phone number and a command to the IoT device 110 or data corresponding thereto are passed (S404). Although FIG. 2 does not show a server or instance that provides Web API, this may be provided separately from the second server 102 or may be provided in the second server 102 . The second server 102 may also include a Web API on a separate server or instance.

第２のサーバ１０２は、第１のサーバ１０１に対し、送信先をIoT機器１１０の電話番号、メッセージを受け取った命令又はそれに対応するデータとするSMSデータの送信要求を送信する（Ｓ４０５）。この際、SMSデータの送信元はSMSCである第１のサーバ１０１に付与された電話番号となるところ、命令を行った第２の外部サーバ１２２又は第２の外部サーバ１２２から命令を行った管理者を特定する外部送信元又はそれを表す識別子をメッセージに含めることもできる。 The second server 102 transmits an SMS data transmission request to the first server 101, with the destination being the phone number of the IoT device 110, the command for which the message was received, or data corresponding thereto (S405). At this time, the sender of the SMS data is the phone number assigned to the first server 101, which is the SMSC. The message can also include an external source that identifies the person or an identifier that represents it.

第１のサーバ１０１は、前記命令を表したデータ又はこれに対応するデータをメッセージに含むSMSデータをIoT機器１１０に送信する（Ｓ４０６）。IoT機器１１０は、必要に応じて受領確認応答を返し（Ｓ４０７）、命令に従った処理を実行する（Ｓ４０８）。 The first server 101 transmits to the IoT device 110 SMS data including data representing the command or data corresponding thereto in a message (S406). The IoT device 110 returns an acknowledgment of receipt as necessary (S407), and executes processing according to the command (S408).

ここで、本実施形態にかかる方法では、IoT機器は、いつ飛んでくるか分からない命令乃至指示を受け取るために常にオンラインでいることが要求されないことを一つの特徴とする。SMSによる通信ではなく、IP通信である場合には、一般に、サーバとの間にNAT等の機器が介在し、サーバから直接アクセスすることができず、TCP/UDPセッションが確立されるたびに当該サーバおよび経路上のファイアウォール、NAT等の各機器においてステート情報を作成してこれを保持することで、サーバからのアクセスを可能としている。そして、ステート情報は一般に、ソフトステートでの実装であることが多く、有効期限が定められていることから、有効期限前に機器から空のデータを送信してステート情報を維持するkeepaliveと呼ばれる手法がしばしば用いられる。そして、keepaliveの必要性は、大きなオーバーヘッドとなっている。 Here, one feature of the method according to the present embodiment is that the IoT device is not required to be always online in order to receive commands or instructions that may arrive at any time. In the case of IP communication instead of SMS communication, in general, devices such as NAT intervene between the server and the server, making it impossible to directly access the server, and each time a TCP/UDP session is established And by creating and maintaining state information in each device on the path, such as firewalls and NATs, access from the server is possible. State information is generally implemented in a soft state and has an expiration date, so a technique called keepalive is used to maintain state information by sending empty data from the device before the expiration date. is often used. And the need for keepalives is a big overhead.

これに対し、SMSによる通信では、ページングによってドーマントモードのモデムを起こしてメッセージの着信を知らせることができるため、本実施形態にかかる第１のサーバ１０１は、IoT機器１１０に定期的又は断続的なデータ送信をさせることなく、任意のタイミングでSMSデータを送信して命令を実行させることができる。第１のサーバ１０１の視点では、keepaliveが不要であることから、IoT機器１１０からのデータを所定時間以上受信していなくとも、SMSデータを送信することができる。たとえば、IP通信では数分以上又は数十分以上keepaliveを行わずに任意のタイミングでサーバからアクセスすることは困難であることも少なくないが、本実施形態によれば、IoT機器１１０は、そのような長期間に渡ってデータ送信をすることを必要としない。 On the other hand, in SMS communication, it is possible to wake up a modem in dormant mode by paging to notify the arrival of a message. You can send SMS data and execute commands at any time without sending data. From the viewpoint of the first server 101, since keepalive is unnecessary, SMS data can be transmitted even if data from the IoT device 110 is not received for a predetermined time or longer. For example, in IP communication, it is often difficult to access from a server at an arbitrary timing without performing keepalive for more than several minutes or tens of minutes. It does not require data transmission over such a long period of time.

より具体的には、keepaliveのためのデータ送信頻度は、ネットワークパス上の各機器におけるステート情報の有効期限に依存するため一概に決めることはできないが、自身が管理していないネットワークにおいては設定が変わり得ることなどから、安定して疎通性を維持するために最も短い機器に合わせて設定する必要がある。特にIoTでよく用いられるUDPでは、長時間セッションが持続するアプリケーションで多く用いられるTCPに比べてステートを維持するタイマが短いことが多く、keepaliveを数十秒から数分の高頻度で行う必要がある。 More specifically, the data transmission frequency for keepalive depends on the expiration date of the state information in each device on the network path, so it cannot be decided unconditionally, but it can be set in a network that is not managed by itself. Since it can change, it is necessary to set according to the shortest device in order to maintain stable communication. UDP, which is often used in IoT in particular, often has a shorter state maintenance timer than TCP, which is often used in applications with long-lasting sessions, so it is necessary to frequently perform keepalives from tens of seconds to minutes be.

例として、OMA LWM2Mを用いて任意のタイミングでサーバからデータ取得コマンドを実行できるよう、１分ごとにサーバに対してkeepaliveとしてRegistration Updateリクエストを送るケースを考えてみる。 As an example, let us consider a case where OMA LWM2M is used to send a Registration Update request as a keepalive to the server every minute so that a data acquisition command can be executed from the server at any time.

仮にリクエストサイズを８０オクテット、レスポンスサイズを８０オクテットとすると、１日当たりのkeepaliveのための通信量は２３万４０オクテットとなり、１月では約７ＭＢとなり、デバイス数が多い場合には無視できないコストを発生させる。 Assuming that the request size is 80 octets and the response size is 80 octets, the communication volume for keepalive per day is 230,040 octets, which is about 7MB in January, which is a non-negligible cost when the number of devices is large. Let

さらに、デバイスがバッテリ駆動の場合には、この通信を行うために常にデバイス及びモデムがアクティブでなければならず、バッテリライフタイムを大幅に短くする。スリープモードで命令乃至指示を待っていて、命令があったときにデータ送信のためにアクティブとなり、電力を消費するSMS通信と、常にアクティブであり、かつ、keepaliveのために高頻度でデータ送信を行い続けなければならないIP通信とでは数十倍、数百倍の差を生む。 Additionally, if the device is battery powered, the device and modem must be active at all times to make this communication, greatly shortening battery life. SMS communication that waits for commands or instructions in sleep mode and becomes active for data transmission when commanded and consumes power, and SMS communication that is always active and frequently transmits data for keepalive Compared to IP communication, which must continue, it creates a difference of tens or hundreds of times.

１００ 装置
１０１ 第１のサーバ
１０２ 第２のサーバ
１０２－１ 通信部
１０２－２ 処理部
１０２－３ 記憶部
１１０ IoT機器
１１１ SIMカード
１２１ 第１の外部サーバ
１２２ 第２の外部サーバ
１２３ 第３の外部サーバ 100 device 101 first server 102 second server 102-1 communication unit 102-2 processing unit 102-3 storage unit 110 IoT device 111 SIM card 121 first external server 122 second external server 123 third external server

Claims (7)

IoT機器とIPネットワーク上の外部サーバとの間でデータの送信又は受信を行うための装置であって、
前記IoT機器から、セルラーネットワーク上のシグナリングによって、メッセージを含むシグナリングデータを受信し、
前記シグナリングデータに基づいて、前記メッセージ又はこれに対応するデータの送信先を特定し、
前記シグナリングデータは、前記IoT機器の電話番号を送信元として送信されたものであり、前記外部サーバの前記IPネットワーク上の前記送信先を間接的に表す送信先識別子を前記メッセージの一部として含み、
前記送信先は、前記シグナリングデータに含まれ得る送信先識別子と送信先との対応づけを参照して特定され、
前記装置は、前記送信先とIPネットワーク上で通信を行う。 A device for sending or receiving data between an IoT device and an external server on an IP network,
receive signaling data, including a message, from the IoT device via signaling over a cellular network;
identifying a destination for the message or corresponding data based on the signaling data;
The signaling data is transmitted with the telephone number of the IoT device as a transmission source, and includes, as part of the message, a transmission destination identifier that indirectly indicates the transmission destination of the external server on the IP network. ,
The destination is identified by referring to a correspondence between a destination identifier and a destination that may be included in the signaling data;
The device communicates with the destination over an IP network. IoT機器とIPネットワーク上の外部サーバとの間でデータの送信又は受信を行うための装置であって、
前記IoT機器から、セルラーネットワーク上のシグナリングによって、メッセージを含むシグナリングデータを受信し、
前記シグナリングデータに基づいて、前記メッセージ又はこれに対応するデータの送信先を特定し、
前記シグナリングデータは、前記外部サーバの前記IPネットワーク上の前記送信先を間接的に表す送信先識別子を前記メッセージの一部として含み、
前記送信先は、前記シグナリングデータに含まれ得る送信先識別子と送信先との対応づけを参照して特定され、
前記装置は、IPネットワーク上の通信により、前記外部サーバより前記IoT機器への命令が表現されたデータを受信して、前記データ又はこれに対応するデータをメッセージに含むシグナリングデータを前記IoT機器の電話番号に向けて送信する。 A device for sending or receiving data between an IoT device and an external server on an IP network,
receive signaling data, including a message, from the IoT device via signaling over a cellular network;
identifying a destination for the message or corresponding data based on the signaling data;
the signaling data includes as part of the message a destination identifier that indirectly represents the destination of the external server on the IP network;
The destination is identified by referring to a correspondence between a destination identifier and a destination that may be included in the signaling data;
The device receives data representing a command to the IoT device from the external server through communication over an IP network, and transmits signaling data including the data or data corresponding to the data in a message to the IoT device. Send to a phone number . 請求項１又は２記載の装置であって、
前記メッセージはバイナリフォーマットであり、
前記装置は、前記メッセージをテキストベースのフォーマットに展開する。 3. A device according to claim 1 or 2, wherein
said message is in binary format,
The device expands the message into a text-based format. IoT機器とIPネットワーク上の外部サーバとの間でデータの送信又は受信を行うための方法であって、
装置が、前記IoT機器から、セルラーネットワーク上のシグナリングによって、メッセージを含むシグナリングデータを受信するステップと、
前記装置が、前記シグナリングデータに基づいて、前記メッセージ又はこれに対応するデータの送信先を特定するステップと
を含み、
前記シグナリングデータは、前記IoT機器の電話番号を送信元として送信されたものであり、前記外部サーバの前記IPネットワーク上の前記送信先を間接的に表す送信先識別子を前記メッセージの一部として含み、
前記送信先は、前記シグナリングデータに含まれ得る送信先識別子と送信先との対応づけを参照して特定され、
前記装置は、前記送信先とIPネットワーク上で通信を行う。 A method for transmitting or receiving data between an IoT device and an external server on an IP network, comprising:
a device receiving signaling data, including a message, from the IoT device via signaling over a cellular network;
determining where to send the message or corresponding data based on the signaling data;
The signaling data is transmitted with the telephone number of the IoT device as a transmission source, and includes, as part of the message, a transmission destination identifier that indirectly indicates the transmission destination of the external server on the IP network. ,
The destination is identified by referring to a correspondence between a destination identifier and a destination that may be included in the signaling data;
The device communicates with the destination over an IP network. IoT機器とIPネットワーク上の外部サーバとの間でデータの送信又は受信を行うための方法であって、
装置が、前記IoT機器から、セルラーネットワーク上のシグナリングによって、メッセージを含むシグナリングデータを受信するステップと、
前記装置が、前記シグナリングデータに基づいて、前記メッセージ又はこれに対応するデータの送信先を特定するステップと
を含み、
前記シグナリングデータは、前記外部サーバの前記IPネットワーク上の前記送信先を間接的に表す送信先識別子を前記メッセージの一部として含み、
前記送信先は、前記シグナリングデータに含まれ得る送信先識別子と送信先との対応づけを参照して特定され、
前記装置は、IPネットワーク上の通信により、前記外部サーバより前記IoT機器への命令が表現されたデータを受信して、前記データ又はこれに対応するデータをメッセージに含むシグナリングデータを前記IoT機器の電話番号に向けて送信する。 A method for transmitting or receiving data between an IoT device and an external server on an IP network, comprising:
a device receiving signaling data, including a message, from the IoT device via signaling over a cellular network;
determining where to send the message or corresponding data based on the signaling data;
the signaling data includes as part of the message a destination identifier that indirectly represents the destination of the external server on the IP network;
The destination is identified by referring to a correspondence between a destination identifier and a destination that may be included in the signaling data;
The device receives data representing a command to the IoT device from the external server through communication over an IP network, and transmits signaling data including the data or data corresponding to the data in a message to the IoT device. Send to a phone number . 装置に、IoT機器とIPネットワーク上の外部サーバとの間でデータの送信又は受信を行うための方法を実行させるためのプログラムであって、前記方法は、
前記装置が、前記IoT機器から、セルラーネットワーク上のシグナリングによって、メッセージを含むシグナリングデータを受信するステップと、
前記装置が、前記シグナリングデータに基づいて、前記メッセージ又はこれに対応するデータの送信先を特定するステップと
を含み、
前記シグナリングデータは、前記IoT機器の電話番号を送信元として送信されたものであり、前記外部サーバの前記IPネットワーク上の前記送信先を間接的に表す送信先識別子を前記メッセージの一部として含み、
前記送信先は、前記シグナリングデータに含まれ得る送信先識別子と送信先との対応づけを参照して特定され、
前記装置は、前記送信先とIPネットワーク上で通信を行う。 A program for causing a device to execute a method for transmitting or receiving data between an IoT device and an external server on an IP network, the method comprising:
the device receiving signaling data, including a message, from the IoT device via signaling over a cellular network;
determining where to send the message or corresponding data based on the signaling data;
The signaling data is transmitted with the telephone number of the IoT device as a transmission source, and includes, as part of the message, a transmission destination identifier that indirectly indicates the transmission destination of the external server on the IP network. ,
The destination is identified by referring to a correspondence between a destination identifier and a destination that may be included in the signaling data;
The device communicates with the destination over an IP network. 装置に、IoT機器とIPネットワーク上の外部サーバとの間でデータの送信又は受信を行うための方法を実行させるためのプログラムであって、前記方法は、
前記装置が、前記IoT機器から、セルラーネットワーク上のシグナリングによって、メッセージを含むシグナリングデータを受信するステップと、
前記装置が、前記シグナリングデータに基づいて、前記メッセージ又はこれに対応するデータの送信先を特定するステップと
を含み、
前記シグナリングデータは、前記外部サーバの前記IPネットワーク上の前記送信先を間接的に表す送信先識別子を前記メッセージの一部として含み、
前記送信先は、前記シグナリングデータに含まれ得る送信先識別子と送信先との対応づけを参照して特定され、
前記装置は、IPネットワーク上の通信により、前記外部サーバより前記IoT機器への命令が表現されたデータを受信して、前記データ又はこれに対応するデータをメッセージに含むシグナリングデータを前記IoT機器の電話番号に向けて送信する。 A program for causing a device to execute a method for transmitting or receiving data between an IoT device and an external server on an IP network, the method comprising:
the device receiving signaling data, including a message, from the IoT device via signaling over a cellular network;
determining where to send the message or corresponding data based on the signaling data;
the signaling data includes as part of the message a destination identifier that indirectly represents the destination of the external server on the IP network;
The destination is identified by referring to a correspondence between a destination identifier and a destination that may be included in the signaling data;
The device receives data representing a command to the IoT device from the external server through communication over an IP network, and transmits signaling data including the data or data corresponding to the data in a message to the IoT device. Send to a phone number .

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