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JP2014022808A - Gateway apparatus, network system and communication method - Google Patents

Gateway apparatus, network system and communication method Download PDF

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JP2014022808A
JP2014022808A JP2012157324A JP2012157324A JP2014022808A JP 2014022808 A JP2014022808 A JP 2014022808A JP 2012157324 A JP2012157324 A JP 2012157324A JP 2012157324 A JP2012157324 A JP 2012157324A JP 2014022808 A JP2014022808 A JP 2014022808A
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JP
Japan
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network
address
communication
wireless terminal
gateway device
Prior art date
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Application number
JP2012157324A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoki Takazoe
智樹 高添
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
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Priority to PCT/JP2013/003917 priority patent/WO2014010183A1/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gateway apparatus, etc. capable of transparently performing communication between a terminal on a network such as ZigBee and an apparatus using IP.SOLUTION: A gateway apparatus 12 is connected to an HAN2 including a wireless terminal 11 supporting ZigBee and a LAN1 which performs communication by using IP. The gateway apparatus 12 stores a conversion rule for converting identifier of the wireless terminal 11 in the HAN2 into an address for LAN, obtains an IPv6 address of the wireless terminal 11 according to the conversion rule, allots the IPv6 address to own LAN interface, and responses a communication packet to apparatuses 16 and 17 of LAN1 intermediating or in place of the wireless terminal 11 via the HAN2.

Description

本発明は、通信の中継等をするゲートウェイ装置及びゲートウェイ装置、ネットワークシステム及び通信方法に関する。   The present invention relates to a gateway device, a gateway device, a network system, and a communication method for relaying communication.

ゲートウェイ装置に関しては、例えば下記の特許文献１が知られている。この特許文献１に記載されたゲートウェイ装置は、インターネットに接続された携帯電話やパソコンから、常に同じＩＰｖ６アドレスを用いて、家庭内にある非ＩＰ機器にアクセスできるようにする。ゲートウェイ装置は、非ＩＰ機器にＩＰｖ６で定められているインタフェースＩＤを保持させる。このインタフェースＩＤを用いて、ゲートウェイ装置は、非ＩＰ機器用のＩＰｖ６アドレスを生成、保持するようにする。インターネットに接続された携帯電話やパソコンからの非ＩＰ機器宛てのパケットは、ゲートウェイ装置によって、非ＩＰ機器が接続されているネットワークのプロトコルに変換して非ＩＰ機器に送信される。   As for the gateway device, for example, the following Patent Document 1 is known. The gateway device described in Patent Document 1 makes it possible to always access a non-IP device in a home from a mobile phone or personal computer connected to the Internet using the same IPv6 address. The gateway device causes a non-IP device to hold an interface ID defined in IPv6. Using this interface ID, the gateway device generates and holds an IPv6 address for a non-IP device. A packet addressed to a non-IP device from a mobile phone or personal computer connected to the Internet is converted by a gateway device into a protocol of a network to which the non-IP device is connected and transmitted to the non-IP device.

特開２００３−６０６６４号公報JP 2003-60664 A

ところで、家庭内やビルの設備機器のネットワーク技術としてZigBee（登録商標）が普及している。ZigBeeは無線の物理層、データリンク層のプロトコルとして、IEEE 802.15.4を採用している。ZigBeeの端末が、インターネット上のサーバや家庭内のスマートフォンやパソコン等のＩＰ通信する端末と通信する場合は、プロトコルが異なるため透過的に通信することはできない。したがって、プロトコルを変換するゲートウェイが必要となる。   By the way, ZigBee (registered trademark) is widely used as a network technology for household and building equipment. ZigBee employs IEEE 802.15.4 as the wireless physical layer and data link layer protocol. When a ZigBee terminal communicates with a terminal on the Internet or a terminal that performs IP communication such as a home smartphone or a personal computer, it cannot communicate transparently because the protocol is different. Therefore, a gateway for converting the protocol is required.

しかしながら、ゲートウェイを使う手法は、pingやtracerouteといったようなＩＰで標準的に利用可能なツールを用いることができず、ソフトウェアの再利用性が低い。   However, the method using the gateway cannot use a tool that can be used as a standard in IP such as ping and traceroute, and the reusability of software is low.

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、ZigBeeといったネットワークの端末と、ＩＰを利用した機器との間で透過的に通信ができるゲートウェイ装置、ネットワークシステム及び通信方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been proposed in view of the above situation, and a gateway device, a network system, and a communication method capable of transparently communicating between a network terminal such as ZigBee and a device using IP. The purpose is to provide.

本発明の第１の態様に係るゲートウェイ装置は、所定の識別子によって特定される一又は複数の機器が含まれる第１ネットワークと、ＩＰを利用して通信を行う第２ネットワークに接続されるゲートウェイ装置であって、前記第１ネットワークにおける機器の識別子を前記第２ネットワーク用のアドレスに変換する変換ルールを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された変換ルールに従って前記第１ネットワークの機器の第２ネットワーク用アドレスを取得し、前記第２ネットワーク用アドレスを自己の第２ネットワーク側インターフェースに割り当てるアドレス割当手段と、前記第２ネットワークを介した前記第１ネットワークの機器への通信パケットを仲介、又は、前記機器に代理して応答する通信手段とを備えることを特徴とする。   A gateway device according to a first aspect of the present invention is a gateway device connected to a first network including one or more devices specified by a predetermined identifier and a second network that communicates using IP. A storage unit that stores a conversion rule for converting an identifier of the device in the first network into an address for the second network, and a first of the devices in the first network according to the conversion rule stored in the storage unit. An address allocating means for acquiring an address for two networks and allocating the second network address to its own second network side interface, and mediating a communication packet to a device of the first network via the second network, or Communication means for responding on behalf of the device. .

本発明の第２の態様に係るゲートウェイ装置は、上記第１の態様のゲートウェイ装置であって、前記アドレス割当手段は、前記第１ネットワークにおける機器から接続要求を受信した場合に、当該機器の前記第２ネットワーク用アドレスを自己の第２ネットワーク側インターフェースに割り当てることを特徴とする。   A gateway device according to a second aspect of the present invention is the gateway device according to the first aspect, wherein the address assigning unit receives the connection request from the device in the first network. The second network address is assigned to its own second network side interface.

本発明の第３の態様に係るゲートウェイ装置は、上記第１又は第２の態様のゲートウェイ装置であって、前記アドレス割当手段は、前記第１ネットワークにおける機器から切断要求を受信した場合に、当該機器に割り当てている前記第２ネットワーク用アドレスを自己の第２ネットワーク側インターフェースから削除することを特徴とする。   A gateway device according to a third aspect of the present invention is the gateway device according to the first or second aspect, wherein the address assignment unit receives the disconnection request from a device in the first network. The second network address assigned to the device is deleted from its own second network side interface.

本発明の第４の態様に係るゲートウェイ装置は、上記第１乃至第３の態様の何れかのゲートウェイ装置であって、前記アドレス割当手段は、前記第１ネットワークにおける機器からの応答がない場合に、当該機器の前記第２ネットワーク用アドレスを自己の第２ネットワーク側インターフェースから削除することを特徴とする。   A gateway device according to a fourth aspect of the present invention is the gateway device according to any one of the first to third aspects, wherein the address assigning means has no response from a device in the first network. The second network address of the device is deleted from its second network side interface.

本発明の第５の態様に係るゲートウェイ装置は、上記第１乃至第４の態様の何れかのゲートウェイ装置であって、前記通信手段は、自己の第２ネットワーク側インターフェースに割り当てられている前記第２ネットワーク用アドレスごとに暗号鍵を設定して、当該暗号鍵により暗号化して前記第２ネットワークを介して通信することを特徴とする。   A gateway apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the gateway apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the communication means is assigned to the second network-side interface of the first aspect. An encryption key is set for each of two network addresses, encrypted using the encryption key, and communicated via the second network.

本発明の第６の態様に係るゲートウェイ装置は、上記第１乃至第５の態様の何れかのゲートウェイ装置であって、前記通信手段は、前記第１ネットワークにおいて通信するデータの暗号鍵を、当該ゲートウェイ装置と、前記第１ネットワークにおける各機器との間で分割して保持することを特徴とする。   A gateway device according to a sixth aspect of the present invention is the gateway device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the communication means uses an encryption key for data communicated in the first network. The gateway device is divided and held between each device in the first network.

本発明の第７の態様に係るネットワークは、所定の識別子によって特定される一又は複数の機器が含まれる第１ネットワークと、ＩＰを利用して通信を行う第２ネットワークに接続されるネットワークシステムであって、前記第１ネットワークにおける機器の識別子を前記第２ネットワーク用のアドレスに変換する変換ルールを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された変換ルールに従って前記第１ネットワークの機器の第２ネットワーク用アドレスを取得し、前記第２ネットワーク用アドレスを自己の第２ネットワーク側インターフェースに割り当てるアドレス割当手段と、前記第２ネットワークを介した前記第１ネットワークの機器への通信パケットを仲介、又は、前記機器に代理して応答する通信手段とを備えることを特徴とする。   A network according to a seventh aspect of the present invention is a network system connected to a first network including one or a plurality of devices specified by a predetermined identifier and a second network that communicates using IP. A storage unit that stores a conversion rule for converting an identifier of the device in the first network into an address for the second network; and a second of the device in the first network according to the conversion rule stored in the storage unit. An address allocating means for acquiring a network address and allocating the second network address to the second network side interface; and mediating a communication packet to the device of the first network via the second network, or Communication means for responding on behalf of the device. .

本発明の第８の態様に係る通信方法は、第１ネットワークに含まれ所定の識別子によって特定される一又は複数の通信子機を、通信親機を介してＩＰを利用して通信を行う第２ネットワークに接続する通信方法であって、前記通信子機から送出された要求に応じて、前記通信親機が当該通信親機の情報を前記通信子機に返信すると共に、前記通信親機が、前記要求に基づいて当該通信子機の情報を取得するステップと、前記通信親機が、予め設定された前記通信子機の識別子を前記第２ネットワーク用のアドレスに変換する変換ルールに従って前記通信子機の第２ネットワーク用アドレスを取得し、前記第２ネットワーク用アドレスを前記無線親機の第２ネットワーク側インターフェースに割り当て、前記通信親機が、前記第２ネットワークを介した前記通信子機への通信パケットを仲介可能、又は、前記機器に代理して応答可能となるステップと、を含むことを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a communication method in which one or a plurality of communication slaves included in a first network and specified by a predetermined identifier communicate with each other using IP via a communication master. 2 is a communication method for connecting to a network, and in response to a request sent from the communication slave unit, the communication master unit returns information on the communication master unit to the communication slave unit, and the communication master unit Obtaining the information of the communication slave unit based on the request, and the communication master unit according to a conversion rule for converting a preset identifier of the communication slave unit into an address for the second network The second network address of the slave unit is acquired, the second network address is assigned to the second network side interface of the wireless master unit, and the communication master unit is configured to transmit the second network address. Can mediate a communication packet to the communication slave unit over, or, characterized in that it comprises the steps of: a possible response by proxy in the device.

本発明によれば、ZigBeeといった第１ネットワークの機器と、ＩＰを利用した機器との間で透過的に通信ができる。   According to the present invention, communication can be performed transparently between a device of the first network such as ZigBee and a device using IP.

本発明の実施形態として示すネットワークシステムの構成を示すシステム構成図である。1 is a system configuration diagram showing a configuration of a network system shown as an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態として示すネットワークシステムにおけるゲートウェイ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the gateway apparatus in the network system shown as embodiment of this invention. 本発明の実施形態として示すネットワークシステムにおいてＨＡＮに無線端末が参入するようすをシステム構成図である。FIG. 2 is a system configuration diagram showing how a wireless terminal enters a HAN in a network system shown as an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態として示すネットワークシステムにおいて、ＨＡＮに無線端末が参入するときにＩＰｖ６アドレスを設定する処理手順を示すシーケンス図である。In the network system shown as embodiment of this invention, it is a sequence diagram which shows the process sequence which sets an IPv6 address when a radio | wireless terminal enters into HAN. 本発明の実施形態として示すネットワークシステムにおいて、ＨＡＮに無線端末が参入するときにＩＰｖ４アドレスを設定する処理手順を示すシーケンス図である。In the network system shown as embodiment of this invention, it is a sequence diagram which shows the process sequence which sets an IPv4 address when a radio | wireless terminal enters into HAN. （ａ）はＭＡＣアドレスを示し、（ｂ）はＩＥＥＥ拡張アドレスを示す。(A) shows the MAC address, and (b) shows the IEEE extended address. 本発明の実施形態として示すネットワークシステムにおいて、無線端末が離脱するときの処理手順を示すシーケンス図である。In the network system shown as embodiment of this invention, it is a sequence diagram which shows the process sequence when a radio | wireless terminal detaches | leaves. 本発明の実施形態として示すネットワークシステムにおいて、無線端末が離脱するときの他の処理手順を示すシーケンス図である。In the network system shown as embodiment of this invention, it is a sequence diagram which shows the other process sequence when a radio | wireless terminal detaches | leaves. 本発明の実施形態として示すネットワークシステムにおいて、無線端末が離脱するときの他の処理手順を示すシーケンス図である。In the network system shown as embodiment of this invention, it is a sequence diagram which shows the other process sequence when a radio | wireless terminal detaches | leaves. 本発明の実施形態として示すネットワークシステムにおいて、ＩＰｖ６アドレスと暗号鍵との対応テーブルを示す図である。It is a figure which shows the corresponding | compatible table of an IPv6 address and an encryption key in the network system shown as embodiment of this invention. 本発明の実施形態として示すネットワークシステムにおいて、ＩＰｖ６アドレスとゲートウェイ装置が保有する暗号鍵と無線端末が保有する暗号鍵との対応テーブルを示す図である。In the network system shown as embodiment of this invention, it is a figure which shows the correspondence table of the encryption key which an IPv6 address and a gateway apparatus hold | maintain, and the encryption key which a wireless terminal holds.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の実施形態として示すネットワークシステムは、例えば図１に示すように構成される。   A network system shown as an embodiment of the present invention is configured as shown in FIG. 1, for example.

このネットワークシステムは、ユーザ宅内に、ＩＰを利用して通信をするＬＡＮ１と、ZigBeeを利用してデータを授受するＨＡＮ２とを含む。ＨＡＮ２には、複数のZigBee端末である無線端末１１が設置されている。この無線端末１１は、例えば電池等で駆動するセンサ等からなる。複数の無線端末１１は、相互に無線信号を授受すると共に、直接又は間接的にゲートウェイ装置１２と通信接続する。   This network system includes, in the user's home, a LAN 1 that communicates using IP and a HAN 2 that exchanges data using ZigBee. A wireless terminal 11 that is a plurality of ZigBee terminals is installed in the HAN 2. The wireless terminal 11 includes a sensor driven by a battery or the like, for example. The plurality of wireless terminals 11 exchange wireless signals with each other and communicate with the gateway device 12 directly or indirectly.

ゲートウェイ装置１２は、ＬＡＮ１内においてＢＢルータ１３と接続して、通信パケットを授受する。家庭内のＢＢ（broadband）ルータ１３は、家庭などで光ファイバー回線等の高速回線でインターネットに接続する際に使うルータである。ＢＢルータ１３は、例えば、ＷＡＮ（Wide Area Network）側のポートとしてイーサネット（登録商標）ポートを持ち、ＬＡＮ（Local Area Network）（家庭内）側はイーサネット（登録商標）ポートやシリアルポートなどを備える。このネットワークシステムにおいて、ＢＢルータ１３とゲートウェイ装置１２とは、イーサネット（登録商標）回線やシリアル回線を介して情報の授受を行う。なお、図１には示していないが、住居者が利用するＩＰ通信機能を備えたパーソナルコンピュータや携帯電話も、ＩＰ通信によってＢＢルータ１３及びゲートウェイ装置１２と接続可能である。すなわち、住居者のパーソナルコンピュータや携帯電話は、ゲートウェイ装置１２を介してZigBeeの無線端末１１に対して通信が可能である。   The gateway device 12 is connected to the BB router 13 in the LAN 1 and exchanges communication packets. The BB (broadband) router 13 in the home is a router used when connecting to the Internet through a high-speed line such as an optical fiber line at home. The BB router 13 has, for example, an Ethernet (registered trademark) port as a WAN (Wide Area Network) side port, and a LAN (Local Area Network) (home) side includes an Ethernet (registered trademark) port, a serial port, and the like. . In this network system, the BB router 13 and the gateway device 12 exchange information via an Ethernet (registered trademark) line or a serial line. Although not shown in FIG. 1, a personal computer or a mobile phone having an IP communication function used by a resident can also be connected to the BB router 13 and the gateway device 12 by IP communication. That is, a resident's personal computer or mobile phone can communicate with the ZigBee wireless terminal 11 via the gateway device 12.

ＢＢルータ１３は、ＷＡＮとしてのＩＰネットワークＮＷと接続されている。ＩＰネットワークＮＷには、無線端末１１の通信相手となる機器が含まれている。本実施形態において、無線端末１１の通信相手は、ＰＣ１６とＩＳＰ（Internet Services Provider）等のサーバ１７が含まれる。ＰＣ１６は、ルータ１４を介してＩＰネットワークＮＷと接続されている。サーバ１７は、ＩＳＰエッジルータ１５を介してＩＰネットワークＮＷと接続されている。   The BB router 13 is connected to an IP network NW as a WAN. The IP network NW includes a device that is a communication partner of the wireless terminal 11. In the present embodiment, a communication partner of the wireless terminal 11 includes a PC 16 and a server 17 such as an ISP (Internet Services Provider). The PC 16 is connected to the IP network NW via the router 14. The server 17 is connected to the IP network NW via the ISP edge router 15.

ゲートウェイ装置１２は、図２のように、ＣＰＵ２１、ＨＡＮ２に接続するためのＨＡＮ用Ｉ／Ｆ２２、ＬＡＮ１を介してＷＡＮに接続するためのＷＡＮ用Ｉ／Ｆ２３、及び、記憶部２４を含む。   As illustrated in FIG. 2, the gateway device 12 includes a CPU 21, a HAN I / F 22 for connecting to the HAN 2, a WAN I / F 23 for connecting to the WAN via the LAN 1, and a storage unit 24.

ＨＡＮ用Ｉ／Ｆ２２は、例えばZigBeeといった所定の通信処理を行うことによって、第１ネットワークとしてのＨＡＮ２の無線端末１１と通信接続する。ＨＡＮ用Ｉ／Ｆ２２は、各無線端末１１に設定された所定の識別子によって各無線端末１１を特定して通信を行う。ＷＡＮ用Ｉ／Ｆ２３は、ＩＰｖ６やＩＰｖ４といった所定の通信処理を行うことによって、ＩＰを利用して通信を行う第２ネットワークとしてのＩＰネットワークＮＷに、ＬＡＮ１を介して接続される。また、これらＨＡＮ用Ｉ／Ｆ２２及びＷＡＮ用Ｉ／Ｆ２３は、ＣＰＵ２１によって制御され、ＩＰネットワークＮＷを介したＬＡＮ１の無線端末１１への通信パケットを仲介、又は、無線端末１１に代理して応答する通信手段として機能する。   The HAN I / F 22 performs communication connection with the wireless terminal 11 of the HAN 2 as the first network by performing predetermined communication processing such as ZigBee. The HAN I / F 22 performs communication by specifying each wireless terminal 11 by a predetermined identifier set for each wireless terminal 11. The WAN I / F 23 is connected via the LAN 1 to an IP network NW as a second network that performs communication using IP by performing predetermined communication processing such as IPv6 and IPv4. The I / F 22 for HAN and the I / F 23 for WAN are controlled by the CPU 21 and mediate a communication packet to the wireless terminal 11 of the LAN 1 via the IP network NW or respond on behalf of the wireless terminal 11. It functions as a communication means.

記憶部２４は、ＨＡＮ２における無線端末１１の番号（識別子）をＷＡＮ用のアドレスに変換する変換ルールを記憶する記憶手段として機能する。この変換ルールは、ゲートウェイ装置１２によって無線端末１１のＩＰｖ６アドレスを生成するルールと、ゲートウェイ装置１２によって無線端末１１のＩＰｖ４アドレスを生成するルールとを含んでいる。   The storage unit 24 functions as a storage unit that stores a conversion rule for converting the number (identifier) of the wireless terminal 11 in the HAN 2 into a WAN address. This conversion rule includes a rule for generating the IPv6 address of the wireless terminal 11 by the gateway device 12 and a rule for generating the IPv4 address of the wireless terminal 11 by the gateway device 12.

ＣＰＵ２１は、記憶部２４に記憶された変換ルールに従っての機器のＷＡＮ用アドレスを取得し、ＷＡＮ用アドレスを自己のＷＡＮ側インターフェースとしてのＷＡＮ用Ｉ／Ｆ２３に割り当てるアドレス割当手段として機能する。   The CPU 21 functions as an address assignment unit that acquires the WAN address of the device in accordance with the conversion rule stored in the storage unit 24 and assigns the WAN address to the WAN I / F 23 as its own WAN side interface.

つぎに、上述したネットワークシステムにおいて、図３に示すように、新たな無線端末１１がＨＡＮ２に参入した場合、ゲートウェイ装置１２は、ＩＰアドレスを自己のＷＡＮ用Ｉ／Ｆ２３に割り当てる。この動作を、図４を参照して説明する。   Next, in the network system described above, as shown in FIG. 3, when a new wireless terminal 11 enters the HAN 2, the gateway device 12 assigns an IP address to its own WAN I / F 23. This operation will be described with reference to FIG.

先ず無線子機としてＨＡＮ２に参入した無線端末１１は、上位層からのネットワーク発見要求Ｃ１を受けて、チャンネルスキャンを行う。これにより、ZigBeeの子機としての無線端末１１は、ZigBeeの親機としてのゲートウェイ装置１２を探索する。このチャンネルスキャンによるビーコンリクエストは、ゲートウェイ装置１２によって受信される。   First, the wireless terminal 11 that has entered the HAN 2 as a wireless slave device receives a network discovery request C1 from an upper layer and performs a channel scan. As a result, the wireless terminal 11 as a slave unit of ZigBee searches for the gateway device 12 as a master unit of ZigBee. A beacon request by this channel scan is received by the gateway device 12.

この時、ZigBeeの無線端末１１にビーコン要求コマンドが実装されていればアクティブスキャンによってビーコン要求を行う。一方、無線端末１１にビーコン要求が実装されていない場合はパッシブスキャンによって、ビーコンＲ１を待ち受ける。いずれかの方法によって無線端末１１がビーコンＲ１を受信した場合、無線端末１１は、ビーコンＲ１に含まれているゲートウェイ装置１２のＨＡＮ２内におけるＰＡＮＩＤ（識別子）、チャンネル等の情報を、隣接ノード用の記憶手段に登録する。チャンネル候補が複数ある場合には、無線端末１１は、これらの手順を繰り返す。無線端末１１は最適なチャンネルを選択した後、ネットワーク接続要求コマンドＣ２をゲートウェイ装置１２に対して送信する。   At this time, if a beacon request command is implemented in the wireless terminal 11 of ZigBee, a beacon request is made by active scanning. On the other hand, when the beacon request is not implemented in the wireless terminal 11, the beacon R1 is awaited by passive scanning. When the wireless terminal 11 receives the beacon R1 by any of the methods, the wireless terminal 11 transmits information such as a PANID (identifier) and a channel in the HAN 2 of the gateway device 12 included in the beacon R1 for the adjacent node. Register in the storage means. When there are a plurality of channel candidates, the wireless terminal 11 repeats these procedures. After selecting the optimum channel, the wireless terminal 11 transmits a network connection request command C2 to the gateway device 12.

ゲートウェイ装置１２は、無線端末１１からネットワーク接続要求Ｃ２を受信すると、所定の処理の後に、無線端末１１のＨＡＮ２への参入を許可すると判定する。ゲートウェイ装置１２は、ネットワーク接続要求Ｃ２に対するレスポンスＲ２に、ネットワークアドレスを通知する。このネットワークアドレスは、ゲートウェイ装置１２が有するＩＰｖ６アドレス又はＩＰｖ４アドレスである。そして、ゲートウェイ装置１２は、自身が持つ隣接ノード用の記憶部２４に無線端末１１の情報を登録する。この無線端末１１の情報は、レスポンスＲ２に含まれたＨＡＮ２内の番号等のアドレス情報である。   When receiving the network connection request C2 from the wireless terminal 11, the gateway device 12 determines that the wireless terminal 11 is allowed to enter the HAN 2 after a predetermined process. The gateway device 12 notifies the network address in the response R2 to the network connection request C2. This network address is an IPv6 address or an IPv4 address that the gateway device 12 has. And the gateway apparatus 12 registers the information of the radio | wireless terminal 11 in the memory | storage part 24 for adjacent nodes which self has. The information on the wireless terminal 11 is address information such as a number in the HAN 2 included in the response R2.

次にゲートウェイ装置１２は、登録した無線端末１１のアドレス情報を用い、ＩＥＥＥ６４ビットアドレスをＩＰｖ６アドレスの下位６４ビットとし、上位６４ビットをｆｅ８０：：としたＩＰｖ６リンクローカルアドレスを生成する（ステップＳＴ１）。ＩＥＥＥ６４ビットアドレスは、MACアドレスを用いる。また、上位６４ビットは、ゲートウェイ装置１２が属するネットワークアドレスが使用可能である。   Next, the gateway device 12 uses the registered address information of the wireless terminal 11 to generate an IPv6 link local address with the IEEE 64-bit address as the lower 64 bits of the IPv6 address and the upper 64 bits as fe80 :: (step ST1). . A MAC address is used as the IEEE 64-bit address. For the upper 64 bits, the network address to which the gateway device 12 belongs can be used.

ゲートウェイ装置１２は、ＷＡＮ用Ｉ／Ｆ２３に、生成したＩＰｖ６リンクローカルアドレスを設定する。   The gateway device 12 sets the generated IPv6 link local address in the WAN I / F 23.

次にゲートウェイ装置１２は、当該ＩＰｖ６リンクローカルアドレスの重複検知（Duplicate Address Detection, DAD）のために近隣要請（Neighbor Solicitation, NS）を送信する。ゲートウェイ装置１２は、ＬＡＮ１内のノードからの応答である近隣広告（Neighbor Advertisement, NA）を受信しなければ、ＩＰｖ６リンクローカルアドレスの重複はないと判断し、以後の通信にて利用可能にする。   Next, the gateway device 12 transmits a neighbor solicitation (NS) for duplication detection (Duplicate Address Detection, DAD) of the IPv6 link local address. If the gateway device 12 does not receive a Neighbor Advertisement (NA), which is a response from a node in the LAN 1, it determines that there is no duplication of the IPv6 link local address and makes it available for subsequent communications.

その後、ゲートウェイ装置１２は、ＩＰｖ６のネットワークプレフィックスを要求するために、ルータ要請（Router Solicitation, RS）を送信する。これに対して、ゲートウェイ装置１２は、ＢＢルータ１３からルータ広告（Router Advertisement, RA）を受信する。ゲートウェイ装置１２は、ルータ広告に含まれるネットワークプレフィックスと無線端末１１のＩＥＥＥ６４ビットアドレスを組み合わせて、ＩＰｖ６グローバルアドレスを生成する（ステップＳＴ２）。   After that, the gateway device 12 transmits a router solicitation (RS) to request an IPv6 network prefix. On the other hand, the gateway device 12 receives a router advertisement (Router Advertisement, RA) from the BB router 13. The gateway device 12 generates an IPv6 global address by combining the network prefix included in the router advertisement and the IEEE 64-bit address of the wireless terminal 11 (step ST2).

ゲートウェイ装置１２は、ＩＰｖ６リンクローカルアドレスと同様に、ＩＰｖ６グローバルアドレスの重複検知（DAD）を行う。ゲートウェイ装置１２は、近隣要請（NS）に対する近隣広告（NA）の応答がなければＩＰｖ６グローバルアドレスの重複はないと判断し、以後の通信にて利用可能にする。これにより、ゲートウェイ装置１２のＷＡＮ用Ｉ／Ｆ２３には、参入したい無線端末１１のＩＰｖ６グローバルアドレスを割り当てることができる。   Similarly to the IPv6 link local address, the gateway device 12 performs duplication detection (DAD) of the IPv6 global address. The gateway device 12 determines that there is no duplication of the IPv6 global address if there is no response of the neighborhood advertisement (NA) to the neighborhood request (NS), and makes it available for subsequent communication. As a result, the IPv6 global address of the wireless terminal 11 to be entered can be assigned to the WAN I / F 23 of the gateway device 12.

このようにゲートウェイ装置１２は、参入した無線端末１１に対応してＩＰｖ６リンクローカルアドレス及びＩＰｖ６グローバルアドレスを設定できる。無線端末１１に対応したＩＰｖ６グローバルアドレスは、ＬＡＮ１内のＰＣ等の端末からpingによる生存確認に利用したり、特定アプリケーションの宛先アドレスとして使用したりすることが可能である。   Thus, the gateway apparatus 12 can set an IPv6 link local address and an IPv6 global address corresponding to the wireless terminal 11 that has entered. An IPv6 global address corresponding to the wireless terminal 11 can be used for alive confirmation by ping from a terminal such as a PC in the LAN 1 or can be used as a destination address of a specific application.

例えば、ＰＣ１６から無線端末１１に対する制御コマンドが無線端末１１に対応したＩＰｖ６グローバルアドレス宛に送信された場合、ＢＢルータ１３は、制御コマンドを、ＩＰｖ６リンクローカルアドレス宛に変換してゲートウェイ装置１２に送信する。ゲートウェイ装置１２は、ＩＰｖ６リンクローカルアドレスに対応した無線端末１１のＨＡＮ２内の番号を認識して、制御コマンドを無線端末１１に送信することができる。これにより、ゲートウェイ装置１２は、無線端末１１への通信パケットを仲介する。   For example, when a control command for the wireless terminal 11 is transmitted from the PC 16 to the IPv6 global address corresponding to the wireless terminal 11, the BB router 13 converts the control command to the IPv6 link local address and transmits it to the gateway device 12. To do. The gateway device 12 can recognize the number in the HAN 2 of the wireless terminal 11 corresponding to the IPv6 link local address, and can transmit a control command to the wireless terminal 11. Thereby, the gateway device 12 mediates a communication packet to the wireless terminal 11.

また、サーバ１７から無線端末１１に対する生存確認が無線端末１１に対応したＩＰｖ６グローバルアドレス宛に送信された場合、ＢＢルータ１３は、生存確認を、ＩＰｖ６リンクローカルアドレス宛に変換してゲートウェイ装置１２に送信する。ゲートウェイ装置１２は、無線端末１１が後述するように離脱してない場合には無線端末１１に代理して生存確認に対する応答をＢＢルータ１３に送信する。   When the server 17 transmits a survival confirmation for the wireless terminal 11 to the IPv6 global address corresponding to the wireless terminal 11, the BB router 13 converts the survival confirmation to the IPv6 link local address and sends it to the gateway device 12. Send. The gateway device 12 transmits a response to the survival confirmation to the BB router 13 on behalf of the wireless terminal 11 when the wireless terminal 11 is not detached as will be described later.

以上のように、このネットワークシステムによれば、ZigBeeといったネットワークの無線端末１１と、ＩＰを利用した機器との間で透過的に通信ができる。すなわち、ＩＰネットワークとしてのＬＡＮ１、ＩＰネットワークＮＷ側からはZigBeeの無線端末１１をＩＰｖ６の端末としてアクセスできる。一方、家庭内ネットワークとしてのＨＡＮ２内は旧来のZigBeeの端末としてアクセスすることができる。したがって、このネットワークシステムによれば、サーバ１７やＰＣ１６、ユーザが保有するパーソナルコンピュータやスマートフォンなど、ＩＰを使った豊富なソフトウェア資産を再利用して、ZigBeeの無線端末１１を利用できる。   As described above, according to this network system, communication can be performed transparently between a wireless terminal 11 of a network such as ZigBee and a device using IP. That is, the ZigBee wireless terminal 11 can be accessed as an IPv6 terminal from the LAN 1 as the IP network and the IP network NW side. On the other hand, the inside of the HAN 2 as a home network can be accessed as a conventional ZigBee terminal. Therefore, according to this network system, the ZigBee wireless terminal 11 can be used by reusing abundant software assets using IP such as the server 17, the PC 16, personal computers and smartphones owned by the user.

また、ゲートウェイ装置１２は、ＨＡＮ２における無線端末１１から接続要求を受信した場合に、当該無線端末１１のＷＡＮ用アドレスを自己のＷＡＮ用Ｉ／Ｆ２３に割り当てる。したがって、このゲートウェイ装置１２によれば、ZigBeeの無線端末１１の電源投入、ＨＡＮ２への接続や参入に応じて、自動的にＨＡＮ用Ｉ／Ｆ２２に有効なＩＰｖ６アドレスを割り当てることが可能になる。   Further, when the gateway apparatus 12 receives a connection request from the wireless terminal 11 in the HAN 2, the gateway apparatus 12 assigns the WAN address of the wireless terminal 11 to its own WAN I / F 23. Therefore, according to this gateway device 12, it becomes possible to automatically assign a valid IPv6 address to the HAN I / F 22 in accordance with power-on of the ZigBee wireless terminal 11, connection to the HAN 2, and entry.

更に、ZigBeeを用いたＨＡＮ２ 内のセンサやリレー等の無線端末１１と、インターネット上のサーバ１７や家庭内のスマートフォンやパソコン等のＩＰ通信する端末とを、ゲートウェイ装置１２によって、ＩＰによる通信を透過的に行う。これによって、既存のＩＰ通信ソフトウェアの再利用性を高めると共に、ZigBeeネットワークのシステム構築を容易にし、ネットワーク接続のための各種設定工数を削減することができる。   Further, IP communication between the wireless terminal 11 such as a sensor or a relay in the HAN 2 using ZigBee and a terminal 17 for IP communication such as a server 17 on the Internet or a smartphone or a personal computer in the home is transmitted through the gateway device 12. Do it. As a result, reusability of the existing IP communication software can be improved, the system construction of the ZigBee network can be facilitated, and various setting man-hours for network connection can be reduced.

無線端末１１がZigBeeのアドレスとして４８ビットのMACアドレス（図６（ａ））を記憶手段に保持している場合は、ゲートウェイ装置１２の記憶部２４にMACアドレスとＩＰｖ４アドレスとを対応づけたテーブルを用意する。これにより、上述したように、無線端末１１は、ＩＰｖ６と同様の動作が可能である。   When the wireless terminal 11 holds a 48-bit MAC address (FIG. 6A) as the ZigBee address in the storage means, a table in which the MAC address and the IPv4 address are associated with each other in the storage unit 24 of the gateway device 12 Prepare. Thereby, as described above, the wireless terminal 11 can perform the same operation as IPv6.

図５に示すように、先ず、無線端末１１及びゲートウェイ装置１２は、図４と同様に、ネットワーク発見要求Ｃ１及びビーコンレスポンスＲ１、ネットワーク接続要求Ｃ２及びＡＣＫ（Ｒ２）の送受信を行う。これにより、無線端末１１及びゲートウェイ装置１２は、双方に互いの情報を記憶する。   As shown in FIG. 5, first, the wireless terminal 11 and the gateway apparatus 12 transmit and receive a network discovery request C1, a beacon response R1, a network connection request C2, and an ACK (R2), as in FIG. Thereby, the radio | wireless terminal 11 and the gateway apparatus 12 memorize | store mutual information in both.

次にゲートウェイ装置１２は、登録した無線端末１１のアドレス情報のうち、ＩＥＥＥ６４ビットアドレスの下位４バイト目と５バイト目の値を１６進数の０ｘＦＦＦＥと比較する。双方の値が等しければＭＡＣアドレスの４８ビットをＥＵＩ−６４形式（図６（ｂ））に拡張していると判断し、ＩＰｖ４アドレスを設定するためにＤＨＣＰを実行する。   Next, the gateway device 12 compares the value of the lower 4th byte and the 5th byte of the IEEE 64-bit address in the address information of the registered wireless terminal 11 with the hexadecimal number 0xFFFE. If both values are equal, it is determined that 48 bits of the MAC address are expanded to the EUI-64 format (FIG. 6B), and DHCP is executed to set the IPv4 address.

ゲートウェイ装置１２は、参入してきた無線子機１１のＩＥＥＥ拡張アドレスの下位４バイト目と５バイト目を取り除き、ＭＡＣアドレスとして４８ビットの値を求める。   The gateway device 12 obtains a 48-bit value as the MAC address by removing the lower 4th and 5th bytes of the IEEE extension address of the wireless slave device 11 that has entered.

次にゲートウェイ装置１２は、送信元のＭＡＣアドレスとして、算出したＭＡＣアドレスとしての４８ビットをセットする。そして、ゲートウェイ装置１２は、送信元ＩＰアドレスを0.0.0.0、宛先ＭＡＣアドレスをFF-FF-FF-FF-FF-FF、宛先ＩＰアドレスを255.255.255.255に設定して、DHCP DiscoverメッセージをＬＡＮ１に対して送信する。   Next, the gateway apparatus 12 sets 48 bits as the calculated MAC address as the source MAC address. Then, the gateway device 12 sets the source IP address to 0.0.0.0, the destination MAC address to FF-FF-FF-FF-FF-FF, the destination IP address to 255.255.255.255, and the DHCP Discover message to LAN1. Send to.

ＢＢルータ１３は、DHCP Discoverメッセージを受信する。ＢＢルータ１３は、ＬＡＮ１内のDHCPサーバ機能を有している。ＢＢルータ１３は、管理しているＩＰｖ４アドレスの一つを選択し、DHCP OfferメッセージとしてＬＡＮ１内に送信する。   The BB router 13 receives the DHCP Discover message. The BB router 13 has a DHCP server function in the LAN 1. The BB router 13 selects one of the managed IPv4 addresses and transmits it as a DHCP Offer message in the LAN 1.

ゲートウェイ装置１２は、DHCP Offerメッセージを受信する。ゲートウェイ装置１２は、当該DHCP Offerメッセージ内のＩＰｖ４アドレスを使用する場合はDHCP RequestメッセージをＬＡＮ１内にブロードキャストにて送信する。   The gateway device 12 receives the DHCP Offer message. When using the IPv4 address in the DHCP Offer message, the gateway device 12 transmits a DHCP Request message to the LAN 1 by broadcast.

ＢＢルータ１３は、DHCP Requestメッセージを受信する。ＢＢルータ１３は、ＩＰｖ４アドレスの割り当てを承認したことを表すDHCP ACKメッセージをゲートウェイ装置１２に対して送信する。   The BB router 13 receives the DHCP Request message. The BB router 13 transmits a DHCP ACK message indicating that the assignment of the IPv4 address is approved to the gateway device 12.

ゲートウェイ装置１２は、DHCP ACKを受信する。ゲートウェイ装置１２は、設定しようとしているＩＰｖ４アドレスがＬＡＮ１内の他の機器で使われていないかを確認するために、Gratuitous ARPを送信する。ＬＡＮ１内の他の機器から応答がないことを確認した後、ゲートウェイ装置１２は、ＩＰｖ４アドレスをＷＡＮ用Ｉ／Ｆ２３に設定する。更に、ゲートウェイ装置１２は、記憶部２４を用い、無線端末１１のMACアドレスと、設定したＩＰｖ４アドレスとを対応づけたテーブルを記憶する。   The gateway device 12 receives the DHCP ACK. The gateway device 12 transmits Gratuitous ARP to confirm whether the IPv4 address to be set is used by other devices in the LAN 1. After confirming that there is no response from other devices in the LAN 1, the gateway device 12 sets the IPv4 address in the WAN I / F 23. Further, the gateway device 12 uses the storage unit 24 to store a table in which the MAC address of the wireless terminal 11 is associated with the set IPv4 address.

このように設定された無線端末１１に対応するＩＰｖ４アドレスは、ＩＰｖ６グローバルアドレスと同様に、ＬＡＮ１内のＰＣ等の端末からpingによる生存確認に利用したり、特定アプリケーションの宛先アドレスとして使用したりすることが可能である。   The IPv4 address corresponding to the wireless terminal 11 set in this way is used for alive confirmation by ping from a terminal such as a PC in the LAN 1 or used as a destination address of a specific application, like the IPv6 global address. It is possible.

上述したネットワークシステムにおいて、無線端末１１は、上位層からＨＡＮ２からの離脱要求を受けることも可能である。この場合の動作を、図７を参照して説明する。   In the network system described above, the wireless terminal 11 can also receive a withdrawal request from the HAN 2 from an upper layer. The operation in this case will be described with reference to FIG.

このゲートウェイ装置１２は、ＨＡＮ２における無線端末１１から切断要求を受信した場合に、当該無線端末１１に割り当てているＷＡＮ用アドレスを自己のＷＡＮ用Ｉ／Ｆ２３から削除するものである。   When the gateway device 12 receives a disconnection request from the wireless terminal 11 in the HAN 2, the gateway device 12 deletes the WAN address assigned to the wireless terminal 11 from its own WAN I / F 23.

具体的には、無線端末１１が離脱要求を受け付けた場合、無線端末１１は、無線子機ネットワーク層からゲートウェイ装置１２に対し、ネットワーク切断要求Ｃ１を送信する。切断要求を受信したゲートウェイ装置１２は、レスポンスＲ１を無線端末１１に返信する。ゲートウェイ装置１２は、ネットワーク切断要求Ｃ１を送信した無線端末１１について、隣接ノード用の記憶部２４に登録済の情報を削除する。   Specifically, when the wireless terminal 11 accepts the withdrawal request, the wireless terminal 11 transmits a network disconnection request C1 from the wireless slave device network layer to the gateway device 12. The gateway device 12 that has received the disconnection request returns a response R1 to the wireless terminal 11. The gateway device 12 deletes information registered in the storage unit 24 for adjacent nodes for the wireless terminal 11 that has transmitted the network disconnection request C1.

また、ゲートウェイ装置１２は、ＷＡＮ用Ｉ／Ｆ２３に設定されているＩＰｖ６リンクローカルアドレスとＩＰｖ６グローバルアドレスを削除する（ステップＳＴ４，５）。   Further, the gateway device 12 deletes the IPv6 link local address and the IPv6 global address set in the WAN I / F 23 (steps ST4 and ST5).

ネットワーク切断要求Ｃ１に対する切断応答としてのレスポンスＲ１を受け取った無線端末１１は、隣接ノード用の記憶手段に登録済のゲートウェイ装置１２の情報を削除する。   The wireless terminal 11 that has received the response R1 as a disconnection response to the network disconnection request C1 deletes the information of the gateway device 12 that has been registered in the storage means for the adjacent node.

このようなネットワークシステムによれば、無線端末１１がZigBeeのＨＡＮ２上から離脱した場合でも、自動的にＷＡＮ用Ｉ／Ｆ２３に設定した無効なＩＰｖ６アドレスを削除することが可能となる。   According to such a network system, even when the wireless terminal 11 is disconnected from the ZigBee HAN 2, it becomes possible to automatically delete the invalid IPv6 address set in the WAN I / F 23.

更に、上述したネットワークシステムにおいて、ゲートウェイ装置１２は、ＨＡＮ２における各無線端末１１からの応答がない場合に、当該無線端末１１のＷＡＮ用アドレスを自己のＷＡＮ用Ｉ／Ｆ２３から削除することが望ましい。   Furthermore, in the network system described above, the gateway device 12 desirably deletes the WAN address of the wireless terminal 11 from its own WAN I / F 23 when there is no response from each wireless terminal 11 in the HAN 2.

ここで、無線端末１１は移動可能であり、ゲートウェイ装置１２の無線到達範囲から外れて通信できなくなる場合がある。このため、図８に示すように、ゲートウェイ装置１２から無線端末１１に対し定期的に生存確認のためのパケット（ポーリング）を送信することがある。無線端末１１が生存している場合、無線端末１１は、生存確認としてのＡＣＫをゲートウェイ装置１２に返信する。   Here, the wireless terminal 11 is movable and may not be able to communicate outside the wireless reachable range of the gateway device 12. For this reason, as shown in FIG. 8, a packet (polling) for confirmation of survival may be periodically transmitted from the gateway apparatus 12 to the wireless terminal 11. When the wireless terminal 11 is alive, the wireless terminal 11 returns an ACK as a survival confirmation to the gateway device 12.

ゲートウェイ装置１２は、生存確認（ポーリング）に対する無線端末１１の応答が受信できないことを確認した場合に、隣接ノード用の記憶部２４に登録済の無線端末１１の情報を削除する。このとき、ゲートウェイ装置１２は、ＷＡＮ用Ｉ／Ｆ２３に設定されているＩＰｖ６リンクローカルアドレス及びＩＰｖ６グローバルアドレスを削除する（ステップＳＴ４，５）。   When the gateway device 12 confirms that the response of the wireless terminal 11 to the survival confirmation (polling) cannot be received, the gateway device 12 deletes the information of the wireless terminal 11 registered in the storage unit 24 for adjacent nodes. At this time, the gateway device 12 deletes the IPv6 link local address and the IPv6 global address set in the WAN I / F 23 (steps ST4 and ST5).

このようなネットワークシステムによれば、生存確認を行うので、電源断、移動による離脱等、ゲートウェイ装置１２の無線通信範囲に無線端末１１が存在しなくなった場合でも、確実にＬＡＮ１側のＩＰｖ６アドレスを削除することが可能となる。   According to such a network system, since the existence check is performed, even when the wireless terminal 11 no longer exists in the wireless communication range of the gateway device 12 such as power disconnection or separation due to movement, the IPv6 address on the LAN 1 side is surely set. It can be deleted.

上述したネットワークシステムにおいて、ＨＡＮ２の子機としての無線端末１１は、親機としてのゲートウェイ装置１２からの通信を絶えず待ち受けている場合、スリープモードになることが困難なため、電力消費が大きくなる。例えば、１０００ｍＡｈの電池で駆動する無線端末１１があると仮定する。当該無線端末１１が信号の送受信により必要な消費電流を１時間あたり平均で２０ｍＡであるとすると、無線端末１１がスリープせず送受信をし続けると、５０時間（１８０，０００秒）で電池が消耗することになる。また、一般的にＩＰ端末は、データ通信以外に、近隣探索や到達性確認のパケットを送受信している。したがって、センサ等の電池駆動の端末は、ZigBeeの無線端末１１と比較して消費電力が大きい。   In the network system described above, when the wireless terminal 11 as a slave unit of the HAN 2 is constantly waiting for communication from the gateway device 12 as the master unit, it is difficult to enter the sleep mode, so that power consumption increases. For example, assume that there is a wireless terminal 11 that is driven by a 1000 mAh battery. Assuming that the wireless terminal 11 has an average current consumption of 20 mA per hour for signal transmission and reception, if the wireless terminal 11 continues to transmit and receive without sleeping, the battery will be consumed in 50 hours (180,000 seconds). Will do. In general, the IP terminal transmits and receives a neighbor search and reachability confirmation packet in addition to data communication. Therefore, a battery-powered terminal such as a sensor consumes more power than the ZigBee wireless terminal 11.

これに対し、電池の放電とスリープ時の消費電力は無視できるものとし、１回の送受信に２秒を要し、送受信以外はスリープすると仮定すると、180,000÷2＝90,000回の送受信が電池交換せずに可能となる。電池の交換周期を５年として設計した場合は、90,000÷5年÷365日≒49回となり、1日に４９回の送受信、すなわち１時間に２回程度の送受信が可能となる。このように、電池駆動の無線端末１１を使う場合は、ゲートウェイ装置１２からの送受信を絶えず待ち受けるよりも、図７のI/O割り込みや、図８のポーリング等、必要に応じて無線端末１１がスリープ状態から起動して送受信を行うほうが、電池寿命を延ばすことが可能になる。   On the other hand, if the battery discharge and power consumption during sleep are negligible, assuming that it takes 2 seconds to send and receive one time and sleep except for sending and receiving, 180,000 ÷ 2 = 90,000 times of sending and receiving replace the battery. It becomes possible without. If the battery replacement cycle is designed to be 5 years, 90,000 ÷ 5 years ÷ 365 days ≒ 49 times, and 49 transmissions / receptions per day, that is, about 2 transmissions / receptions per hour are possible. As described above, when using the battery-powered wireless terminal 11, the wireless terminal 11 does not always wait for transmission / reception from the gateway device 12, such as I / O interruption in FIG. 7 or polling in FIG. It is possible to extend the battery life by performing transmission / reception by starting from the sleep state.

以上のように、このネットワークシステムによれば、図７や図８のように離脱時処理を行うことにより、無線端末１１がＨＡＮ２に含まれているときの電池消耗を抑制しつつ、離脱時には確実にＬＡＮ１やＷＡＮ用のＩＰｖ６アドレスを削除できる。   As described above, according to this network system, the process at the time of disconnection is performed as shown in FIG. 7 and FIG. 8, thereby suppressing the battery consumption when the wireless terminal 11 is included in the HAN 2 and reliably at the time of disconnection. The IPv6 address for LAN1 or WAN can be deleted.

更に、上述のようにゲートウェイ装置１２が無線端末１１に対して定期的に生存確認を行う場合、通信に要する電力が多くなり無線端末１１が電池で駆動している場合には、電池寿命の低下が問題となる。このため、図９に示すように、データ取得コマンド等が正しく行われなかったときに、ゲートウェイ装置１２から、無線端末１１のアドレスを削除することも可能である。   Further, when the gateway device 12 periodically checks the existence of the wireless terminal 11 as described above, the power required for communication increases, and the wireless terminal 11 is driven by a battery. Is a problem. For this reason, as shown in FIG. 9, when the data acquisition command or the like is not correctly performed, the address of the wireless terminal 11 can be deleted from the gateway device 12.

この動作は、先ず、宅内ＰＣや外部サーバ等の機器から、必要に応じて、無線端末１１に対応するＩＰｖ６アドレス宛てにデータ取得コマンドＣ１１等のパケットが送信される。ここで、無線端末１１のデータは、例えば温度情報や接点のＯＮ／ＯＦＦ状態等、無線端末１１が保持する又は計測するデータである。このデータ取得以外には、無線端末１１の設定を変更する、無線端末１１のＩ／Ｏを設定・変更する等、種々様々な命令が想定される。   In this operation, first, a packet such as a data acquisition command C11 is transmitted from a device such as a home PC or an external server to an IPv6 address corresponding to the wireless terminal 11 as necessary. Here, the data of the wireless terminal 11 is data that the wireless terminal 11 holds or measures, such as temperature information and contact ON / OFF states. In addition to this data acquisition, various commands such as changing the setting of the wireless terminal 11 and setting / changing the I / O of the wireless terminal 11 are assumed.

ゲートウェイ装置１２は、データ取得コマンドＣ１１を受信すると、パケット中に含まれるコマンドを取り出す。ゲートウェイ装置１２は、パケット内のＩＰｖ６アドレスに対応する無線端末１１のアドレス宛てに、データ取得コマンドＣ１１を送信する。なお、ゲートウェイ装置１２は、上述したように、無線端末１１のＩＰｖ６アドレスがＩＰｖ６リンクローカルアドレスである場合には、そのままのアドレスで無線端末１１にコマンド送信をする。一方、この時コマンドをそのまま送信する以外に、コマンドと無線端末１１への命令のテーブルを参照し、コマンドを無線端末１１が解釈できる形に変換して送信してもよい。   When the gateway device 12 receives the data acquisition command C11, the gateway device 12 extracts the command included in the packet. The gateway device 12 transmits a data acquisition command C11 to the address of the wireless terminal 11 corresponding to the IPv6 address in the packet. As described above, when the IPv6 address of the wireless terminal 11 is an IPv6 link local address, the gateway device 12 transmits a command to the wireless terminal 11 using the same address. On the other hand, instead of transmitting the command as it is, the command may be converted into a form that can be interpreted by the wireless terminal 11 by referring to the command and a table of instructions to the wireless terminal 11 and transmitted.

ゲートウェイ装置１２がコマンドＣ１２を送信した時に何らかの原因で無線端末１１からの応答が受信できない場合には、隣接ノード用の記憶部２４に登録済の無線端末１１の情報を削除する。例えば、無線到達範囲に無線端末１１が存在しない、無線端末１１の電源がＯＦＦである等、が挙げられる。更に、ゲートウェイ装置１２は、ＷＡＮ用Ｉ／Ｆ２３に設定されているＩＰｖ６リンクローカルアドレスとＩＰｖ６グローバルアドレスを削除する（ステップＳＴ４，５）。   When the gateway device 12 transmits the command C12 and cannot receive a response from the wireless terminal 11 for some reason, the information of the wireless terminal 11 registered in the adjacent node storage unit 24 is deleted. For example, the wireless terminal 11 does not exist in the wireless reachable range, or the power of the wireless terminal 11 is OFF. Further, the gateway device 12 deletes the IPv6 link local address and the IPv6 global address set in the WAN I / F 23 (steps ST4 and ST5).

更に、上述したネットワークシステムにおいて、ゲートウェイ装置１２は、ＬＡＮ１を介して通信する際に、自己のＷＡＮ用Ｉ／Ｆ２３に割り当てられているＩＰｖ６アドレスごとに暗号鍵を設定することが望ましい。そして、ゲートウェイ装置１２は、ＬＡＮ１に送出する通信パケットを暗号化する。   Furthermore, in the network system described above, the gateway device 12 preferably sets an encryption key for each IPv6 address assigned to its own WAN I / F 23 when communicating via the LAN 1. Then, the gateway device 12 encrypts the communication packet transmitted to the LAN 1.

ゲートウェイ装置１２は、例えば、図１０に示すようなＩＰｖ６アドレスと暗号鍵との対応テーブルを記憶部２４に記憶している。この対応テーブルは、無線端末１１ごとに暗号鍵を保持している。   For example, the gateway device 12 stores a correspondence table between IPv6 addresses and encryption keys as shown in FIG. This correspondence table holds an encryption key for each wireless terminal 11.

ゲートウェイ装置１２は、無線端末１１と暗号通信を行う際、無線端末１１のアドレスに対応した暗号鍵を生成し、暗号通信してもよい。また、無線端末１１が暗号鍵を保持しておき、ネットワーク参入時に暗号鍵をゲートウェイ装置１２に登録することも可能である。   The gateway device 12 may generate an encryption key corresponding to the address of the wireless terminal 11 and perform encrypted communication when performing encrypted communication with the wireless terminal 11. It is also possible for the wireless terminal 11 to hold an encryption key and register the encryption key in the gateway device 12 when entering the network.

ゲートウェイ装置１２は、暗号鍵を無線端末１１に対応するＩＰｖ６アドレスごとに使い分ける。これにより、万が一いずれかの無線端末１１の暗号鍵が漏えいしたとしても、他の無線端末１１の暗号鍵の秘密状態を保持でき、ネットワークシステムへの影響を最小限に抑えることができる。また、このネットワークシステムによれば、暗号鍵をZigBeeの無線端末１１ごとに設定できる。このため、喩え任意の無線端末１１の暗号鍵が漏洩しても、ＬＡＮ１を介した他の無線端末１１の暗号化データが解読されることはなく、秘匿性が高まる。例えば、宅内工事によってセンサとしての無線端末１１を交換しても、当該無線端末１１の暗号鍵によってＨＡＮ２のデータが解読されることはない。   The gateway device 12 uses an encryption key for each IPv6 address corresponding to the wireless terminal 11. Thereby, even if the encryption key of one of the wireless terminals 11 is leaked, the secret state of the encryption key of the other wireless terminal 11 can be maintained, and the influence on the network system can be minimized. Further, according to this network system, an encryption key can be set for each ZigBee wireless terminal 11. For this reason, even if the encryption key of any wireless terminal 11 leaks, the encrypted data of the other wireless terminal 11 via the LAN 1 is not decrypted, and the confidentiality is improved. For example, even if the wireless terminal 11 serving as a sensor is replaced by home construction, the data of the HAN 2 is not decrypted by the encryption key of the wireless terminal 11.

更に、ネットワークシステムは、図１１に示すように、ＨＡＮ２内の通信を暗号化する暗号鍵を無線端末１１内の暗号鍵Ａとゲートウェイ装置１２内の暗号鍵Ｂとで分割して保持してもよい。例えば、無線端末１１が暗号鍵の半分の暗号鍵Ａを保持し、ゲートウェイ装置１２に暗号鍵Ａを送信する。これにより、ゲートウェイ装置１２は、残り半分の暗号鍵Ｂを生成し、無線端末１１から受け取った半分の暗号鍵Ａと組み合わせて、ＨＡＮ２内の通信に使用する暗号鍵とする。これにより、無線端末１１が保持する暗号鍵Ａが漏えいしたとしても、ＬＡＮ１側の通信で使われる暗号鍵とは異なるため、ＬＡＮ１側の暗号化したデータが解読されることはなく安全であり、システムへの影響を最小限に抑えることができる。   Further, as shown in FIG. 11, the network system may divide and hold the encryption key for encrypting the communication in the HAN 2 by the encryption key A in the wireless terminal 11 and the encryption key B in the gateway device 12. Good. For example, the wireless terminal 11 holds the encryption key A that is half the encryption key, and transmits the encryption key A to the gateway device 12. As a result, the gateway device 12 generates the remaining half of the encryption key B and combines it with the half of the encryption key A received from the wireless terminal 11 as an encryption key used for communication within the HAN 2. Thereby, even if the encryption key A held by the wireless terminal 11 is leaked, it is different from the encryption key used for communication on the LAN 1 side, so the encrypted data on the LAN 1 side is not decrypted and safe. The impact on the system can be minimized.

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。   The above-described embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made depending on the design and the like as long as the technical idea according to the present invention is not deviated from this embodiment. Of course, it is possible to change.

１ ＬＡＮ（第２ネットワーク）
２ ＨＡＮ（第１ネットワーク）
１１ 無線端末（機器、子機）
１２ ゲートウェイ装置（親機）
２１ ＣＰＵ（アドレス割当手段、通信手段）
２２ ＨＡＮ用Ｉ／Ｆ（通信手段）
２３ ＷＡＮ用Ｉ／Ｆ（通信手段、第２ネットワーク側インターフェース） 1 LAN (second network)
2 HAN (first network)
11 Wireless terminals (devices, slave units)
12 Gateway device (base unit)
21 CPU (address assignment means, communication means)
22 HAN I / F (communication means)
23 WAN I / F (communication means, second network side interface)

Claims (8)

所定の識別子によって特定される一又は複数の機器が含まれる第１ネットワークと、ＩＰを利用して通信を行う第２ネットワークに接続されるゲートウェイ装置であって、
前記第１ネットワークにおける機器の識別子を前記第２ネットワーク用のアドレスに変換する変換ルールを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された変換ルールに従って前記第１ネットワークの機器の第２ネットワーク用アドレスを取得し、前記第２ネットワーク用アドレスを自己の第２ネットワーク側インターフェースに割り当てるアドレス割当手段と、
前記第２ネットワークを介した前記第１ネットワークの機器への通信パケットを仲介、又は、前記機器に代理して応答する通信手段と
を備えることを特徴とするゲートウェイ装置。 A gateway device connected to a first network including one or a plurality of devices specified by a predetermined identifier and a second network that communicates using IP;
Storage means for storing a conversion rule for converting an identifier of a device in the first network into an address for the second network;
Address assignment means for obtaining a second network address of the device of the first network according to the conversion rule stored in the storage means, and assigning the second network address to the second network side interface;
A communication device that mediates a communication packet to a device of the first network via the second network or responds on behalf of the device. 前記アドレス割当手段は、前記第１ネットワークにおける機器から接続要求を受信した場合に、当該機器の前記第２ネットワーク用アドレスを自己の第２ネットワーク側インターフェースに割り当てることを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置。   2. The address assignment unit, when receiving a connection request from a device in the first network, assigns the second network address of the device to its second network side interface. Gateway device. 前記アドレス割当手段は、前記第１ネットワークにおける機器から切断要求を受信した場合に、当該機器に割り当てている前記第２ネットワーク用アドレスを自己の第２ネットワーク側インターフェースから削除することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のゲートウェイ装置。   The address assignment means, when receiving a disconnection request from a device in the first network, deletes the second network address assigned to the device from its second network side interface. Item 3. A gateway device according to item 1 or item 2. 前記アドレス割当手段は、前記第１ネットワークにおける機器からの応答がない場合に、当該機器の前記第２ネットワーク用アドレスを自己の第２ネットワーク側インターフェースから削除することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のゲートウェイ装置。   2. The address assignment unit according to claim 1, wherein when there is no response from a device in the first network, the address for the second network of the device is deleted from its second network side interface. Item 4. The gateway device according to any one of Items 3 to 3. 前記通信手段は、自己の第２ネットワーク側インターフェースに割り当てられている前記第２ネットワーク用アドレスごとに暗号鍵を設定して、当該暗号鍵により暗号化して前記第２ネットワークを介して通信することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載のゲートウェイ装置。   The communication means sets an encryption key for each address for the second network assigned to its second network side interface, communicates via the second network after encryption with the encryption key. The gateway device according to any one of claims 1 to 4, wherein the gateway device is characterized. 前記通信手段は、前記第１ネットワークにおいて通信するデータの暗号鍵を、当該ゲートウェイ装置と、前記第１ネットワークにおける各機器との間で分割して保持することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載のゲートウェイ装置。   The communication means divides and holds an encryption key of data communicated in the first network between the gateway device and each device in the first network. The gateway device according to claim 5. 所定の識別子によって特定される一又は複数の機器が含まれる第１ネットワークと、ＩＰを利用して通信を行う第２ネットワークに接続されるネットワークシステムであって、
前記第１ネットワークにおける機器の識別子を前記第２ネットワーク用のアドレスに変換する変換ルールを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された変換ルールに従って前記第１ネットワークの機器の第２ネットワーク用アドレスを取得し、前記第２ネットワーク用アドレスを自己の第２ネットワーク側インターフェースに割り当てるアドレス割当手段と、
前記第２ネットワークを介した前記第１ネットワークの機器への通信パケットを仲介、又は、前記機器に代理して応答する通信手段と
を備えることを特徴とするネットワークシステム。 A network system connected to a first network including one or a plurality of devices specified by a predetermined identifier and a second network that performs communication using IP,
Storage means for storing a conversion rule for converting an identifier of a device in the first network into an address for the second network;
Address assignment means for obtaining a second network address of the device of the first network according to the conversion rule stored in the storage means, and assigning the second network address to the second network side interface;
A network system comprising: a communication unit that mediates a communication packet to a device of the first network via the second network or responds on behalf of the device. 第１ネットワークに含まれ所定の識別子によって特定される一又は複数の通信子機を、通信親機を介してＩＰを利用して通信を行う第２ネットワークに接続する通信方法であって、
前記通信子機から送出された要求に応じて、前記通信親機が当該通信親機の情報を前記通信子機に返信すると共に、前記通信親機が、前記要求に基づいて当該通信子機の情報を取得するステップと、
前記通信親機が、予め設定された前記通信子機の識別子を前記第２ネットワーク用のアドレスに変換する変換ルールに従って前記通信子機の第２ネットワーク用アドレスを取得し、前記第２ネットワーク用アドレスを自己の第２ネットワーク側インターフェースに割り当て、前記通信親機が、前記第２ネットワークを介した前記通信子機への通信パケットを仲介可能、又は、前記機器に代理して応答可能となるステップと
を含むことを特徴とする通信方法。 A communication method for connecting one or a plurality of communication slaves included in a first network and specified by a predetermined identifier to a second network for performing communication using IP via the communication master,
In response to the request sent from the communication slave, the communication master returns the information of the communication master to the communication slave, and the communication master Obtaining information,
The communication master unit obtains a second network address of the communication slave unit according to a conversion rule for converting a preset identifier of the communication slave unit into an address for the second network, and the second network address And the communication master unit can mediate a communication packet to the communication slave unit via the second network, or can respond on behalf of the device. A communication method comprising:
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