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特開2018-207300無線通信システム、ビーコン装置、情報処理端末、およびビーコン装置を認証するための方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2018-207300(P2018-207300A)
(43)【公開日】2018年12月27日
(54)【発明の名称】無線通信システム、ビーコン装置、情報処理端末、およびビーコン装置を認証するための方法
(51)【国際特許分類】
   H04W 12/06 20090101AFI20181130BHJP
   H04L 9/32 20060101ALI20181130BHJP
   G09C 1/00 20060101ALI20181130BHJP
【FI】
   H04W12/06
   H04L9/00 675A
   G09C1/00 640E
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】OL
【全頁数】19
(21)【出願番号】特願2017-110914(P2017-110914)
(22)【出願日】2017年6月5日
(71)【出願人】
【識別番号】302062931
【氏名又は名称】ルネサスエレクトロニクス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大津 智彦
(72)【発明者】
【氏名】山田 真一
(72)【発明者】
【氏名】丸山 勇一
(72)【発明者】
【氏名】若田 秀幸
(72)【発明者】
【氏名】林 喜宏
(72)【発明者】
【氏名】藤原 琢
【テーマコード(参考)】
5J104
5K067
【Fターム(参考)】
5J104AA07
5J104JA03
5J104KA02
5J104KA04
5J104NA02
5J104NA06
5J104NA37
5J104NA38
5J104PA02
5K067AA35
5K067EE02
5K067EE12
(57)【要約】
【課題】無線信号のなりすましを簡易に抑制する技術を提供すること。
【解決手段】無線通信システム(1)は、ビーコン装置(100)と情報処理端末(200)とを備える。ビーコン装置は、所定の送信間隔パターン(124)に従いビーコン信号を情報処理端末に送信するための第1通信回路(110)を含む。情報処理端末は、ビーコン装置からビーコン信号を受信するための第2通信回路(210)と、所定の送信間隔パターンを記憶するための第1記憶装置(240)と、第2通信回路によって受信されるビーコン信号の受信間隔パターンと、第1記憶装置に記憶された所定の送信間隔パターンとを比較してビーコン装置を認証する制御装置(220)とを含む。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ビーコン装置と前記ビーコン装置と無線通信可能に構成される情報処理端末とを備え、
前記ビーコン装置は、所定の送信間隔パターンに従いビーコン信号を前記情報処理端末に送信するための第1通信回路を含み、
前記情報処理端末は、
前記ビーコン装置から前記ビーコン信号を受信するための第2通信回路と、
前記所定の送信間隔パターンを記憶するための第1記憶装置と、
前記第2通信回路によって受信される前記ビーコン信号の受信間隔パターンと、前記第1記憶装置に記憶された所定の送信間隔パターンとを比較して前記ビーコン装置を認証する制御装置とを含む、無線通信システム。
【請求項2】
前記制御装置は、前記所定の送信間隔パターンから定まるタイムアウト期間が経過するまで、前記所定の送信間隔パターンから定まる所定個数の連続して受信する前記ビーコン信号の受信間隔パターンと前記所定の送信間隔パターンとを比較して前記ビーコン装置を認証するように構成される、請求項1に記載の無線通信システム。
【請求項3】
前記ビーコン装置は、複数の送信間隔パターンの各々と、当該パターンを識別するパターン識別情報とを関連付けたテーブルを記憶するための第2記憶装置をさらに含み、
前記第1通信回路は、前記第2記憶装置に記憶される複数の送信間隔パターンのうち1の送信間隔パターンに従い、当該1の送信間隔パターンに関連付けられるパターン識別情報を含む前記ビーコン信号を前記情報処理端末に送信するように構成され、
前記第1記憶装置は、前記テーブルを記憶しており、
前記制御装置は、
前記第1記憶装置に記憶される前記テーブルを参照して、受信した前記ビーコン信号に含まれるパターン識別情報に対応する送信間隔パターンを特定し、
前記特定した送信間隔パターンと、前記受信間隔パターンとを比較して前記ビーコン装置を認証するように構成される、請求項1に記載の無線通信システム。
【請求項4】
前記第1通信回路は、前記ビーコン信号の送信間隔パターンを、前記第2記憶装置に記憶される複数の送信間隔パターンのうちの第1パターンから第2パターンに切り替え可能に構成される、請求項3に記載の無線通信システム。
【請求項5】
前記第1および第2記憶装置に記憶される前記テーブルは、複数の前記パターン識別情報の各々と通信チャネルとをさらに関連付けて保持し、
前記第1通信回路は、前記ビーコン信号を送信する通信チャネルを、当該ビーコン信号に含まれるパターン識別情報に対応する通信チャネルに設定し、
前記制御装置は、
前記第2記憶装置に記憶される前記テーブルを参照して、受信したビーコン信号に含まれるパターン識別情報に対応する通信チャネルを特定し、
前記特定した通信チャネルと、前記ビーコン信号を受信した通信チャネルとを比較して前記ビーコン装置を認証するように構成される、請求項3に記載の無線通信システム。
【請求項6】
前記第1および第2記憶装置に記憶される前記テーブルは、複数の前記パターン識別情報の各々と文字列とをさらに関連付けて保持し、
前記第1通信回路は、前記第2記憶装置に記憶される複数の送信間隔パターンのうち1の送信間隔パターンに従い、当該1の送信間隔パターンに関連付けられるパターン識別情報に対応する文字列で暗号化されたビーコン信号を前記情報処理端末に送信するように構成され、
前記制御装置は、
前記第1記憶装置に記憶された前記テーブルを参照して、受信した前記ビーコン信号に含まれるパターン識別情報に対応する文字列を特定し、
前記特定した文字列により前記受信したビーコン信号を復号するように構成される、請求項3に記載の無線通信システム。
【請求項7】
前記第1通信回路は、前記情報処理端末から予め定められた信号を受信した場合に、前記所定の送信間隔パターンの予め定められたタイミングを起点として前記ビーコン信号を前記情報処理端末に送信するように構成される、請求項1に記載の無線通信システム。
【請求項8】
前記情報処理端末は、ディスプレイをさらに備え、
前記第1および第2記憶装置に記憶される前記テーブルは、複数の前記パターン識別情報の各々と文字列とをさらに関連付けて保持し、
前記制御装置は、
前記第1記憶装置に記憶された前記テーブルを参照して、受信した前記ビーコン信号に含まれるパターン識別情報に対応する文字列を特定し、
前記特定した文字列を前記ディスプレイに出力する、請求項3に記載の無線通信システム。
【請求項9】
情報処理端末と無線通信可能なビーコン装置であって、
前記情報処理端末は、前記ビーコン装置から受信するビーコン信号の受信間隔パターンと、前記情報処理端末の第1記憶装置に記憶される認証用パターンとを比較して前記ビーコン装置を認証可能に構成され、
前記認証用パターンに対応する所定の送信間隔パターンを記憶するための記憶装置と、
前記ビーコン信号を前記記憶装置に記憶された送信間隔パターンに従い情報処理端末に送信するための通信回路とを備える、ビーコン装置。
【請求項10】
ビーコン装置から複数のビーコン信号を受信するための通信回路と、
前記ビーコン装置を認証するために用いられる認証用パターンを記憶するための記憶装置と、
前記ビーコン装置から前記ビーコン信号を受信する受信間隔パターンと、前記記憶装置に記憶された前記認証用パターンとを比較して前記ビーコン装置を認証するための制御装置とを備える、情報処理端末。
【請求項11】
ビーコン装置を認証するために情報処理端末によって実行される方法であって、
前記ビーコン装置から複数のビーコン信号を受信するステップと、
前記複数のビーコン信号の受信間隔パターンと、前記情報処理端末のメモリに記憶された認証用パターンとが一致するか否かを判断するステップと、
前記受信間隔パターンと前記認証用パターンとが一致すると判断された場合に、前記ビーコン信号に基づく処理を実行するステップとを備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この開示は、無線通信に関し、より特定的には、無線通信における認証処理に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、スーパーマーケット、コンビニエンスストア、百貨店、専門店等に配置され、ユーザが所有する情報処理端末にビーコン信号を送信可能なビーコン装置が提供されるようになってきた。ビーコン装置からビーコン信号を受信した情報処理端末は、例えば、当該端末にインストールされたアプリケーションでビーコン信号から商品情報を取り出し、端末のディスプレイに商品情報を表示することができる。
【0003】
一般的に、ビーコン装置と情報処理端末とは無線でビーコン信号を送受信する。ビーコン信号の送受信に限らず、種々の無線通信技術が提案されている。例えば、特表2009−529301号公報(特許文献1)は、IEEE802.11の規格を利用した無線通信に関し、「受信するように選択されているトラフィックのタイプのデリバリー時間に対応するインターバルのみでパワーセーブモードからウェイクする」無線局を開示している(「要約」参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特表2009−529301号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、従来より悪意の第3者によるビーコン信号のなりすましが問題になっている。例えば悪意の第3者は、ビーコン装置が発信するビーコン信号を検知して複製することにより、本来店舗内でしか入手することのできないクーポンを店舗外で入手する。
【0006】
上記のなりすましを防ぐため、サーバ(認証局)を利用してビーコン信号に電子署名を付する技術が提案されている。しかしながら、この技術は、手間とコストがかかる。そのため、悪意の第3者による無線信号のなりすましを簡易に抑制する技術が必要とされている。
【0007】
本開示は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、無線信号のなりすましを簡易に抑制する技術を提供することである。
【0008】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0009】
ある実施形態に従うと、ビーコン装置とビーコン装置と無線通信可能に構成される情報処理端末とを備える無線通信システムが提供される。ビーコン装置は、所定の送信間隔パターンに従いビーコン信号を情報処理端末に送信するための第1通信回路を含む。情報処理端末は、ビーコン装置からビーコン信号を受信するための第2通信回路と、所定の送信間隔パターンを記憶するための第1記憶装置と、第2通信回路によって受信されるビーコン信号の受信間隔パターンと、第1記憶装置に記憶された所定の送信間隔パターンとを比較してビーコン装置を認証する制御装置とを含む。
【発明の効果】
【0010】
ある実施形態に従う無線システムによれば、簡易な方法でビーコン装置の認証を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】本開示の技術思想を説明するための図である。
図2】実施形態1に従う無線通信システムの構成を模式的に表すブロック図である。
図3】送信間隔パターンを説明するための図である。
図4】ビーコン装置が送信するビーコン信号のデータ構造の一例を表す図である。
図5】無線通信システムにおける通信処理を表すシーケンス図(その1)である。
図6】無線通信システムにおける通信処理を表すシーケンス図(その2)である。
図7】送信パターンテーブルのデータ構造の一例を表す図である。
図8】実施形態3に従う無線通信システムの構成の一例を表す図である。
図9】情報処理端末の構成の一例を表すブロック図である。
図10】送信パターンテーブルのデータ構造の一例を表す図である。
図11】無線通信システムにおける通信処理を説明するためのシーケンス図である。
図12】情報処理端末における文字列の選択を説明するための図である。
図13】情報処理端末が他の情報処理端末から受信した文字列を表示する様子を表す図である。
図14】情報処理端末がユーザからビーコン信号の送信タイミングを受け付ける様子を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、この技術的思想の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。
【0013】
[技術思想]
図1は、本開示の技術思想を説明するための図である。図1を参照して、ある局面において、ビーコン装置100Aと情報処理端末200とが無線通信を行なう。ビーコン装置100Aは、所定の送信間隔パターンに従いビーコン信号を情報処理端末200に送信する。
【0014】
情報処理端末200は、上記所定の送信間隔パターンを、予め記憶装置に記憶している。情報処理端末200は、ビーコン装置100Aからビーコン信号を受信する受信間隔パターンと、記憶装置に記憶された所定の送信間隔パターンとに基づいて、ビーコン装置100Aを認証する。具体的には、情報処理端末200は、受信間隔パターンと所定の送信間隔パターンとが一致した場合に、ビーコン装置100Aが正当な装置であると認識する。
【0015】
情報処理端末200は、認証されたビーコン装置100Aによって出力されるビーコン信号から識別情報(例えばUUID:Universally Unique IDentifier)を抽出する。情報処理端末200は、この識別情報に対応する情報をユーザに提示する。例えば、情報処理端末200は、図示しないサーバに抽出した識別情報を送信し、サーバから識別情報に対応するクーポンを取得する。情報処理端末200は、取得したクーポンをディスプレイに表示する。
【0016】
他の局面において、ビーコン装置100Bと情報処理端末200とが無線通信を行なう。ビーコン装置100Bは、一定周期(例えば100msec)でビーコン信号を出力する。情報処理端末200は、ビーコン装置100Bからビーコン信号を受信する受信間隔パターンと、記憶装置に記憶された所定の送信間隔パターンとを比較する。図1に示される例において、情報処理端末200は、受信間隔パターンと所定の送信間隔パターンとが一致しないため、ビーコン装置100Bが不正な装置であると認識する。そのため、情報処理端末200は、ビーコン装置100Bによって出力されるビーコン信号に含まれる識別情報に対応する情報をユーザに提示しない。
【0017】
上記によれば、情報処理端末200は、ビーコン信号の受信間隔パターンと、予め記憶している送信間隔パターンとに基づいて、ビーコン信号の送信元のビーコン装置を認証できる。そのため、ビーコン装置100Aを提供する事業者は、悪意の第三者によるなりすましを、簡易な構成で抑制し得る。以下、上記の処理を実現するための具体的な構成について説明する。
【0018】
[実施形態1]
図2は、実施形態1に従う無線通信システム1の構成を模式的に表すブロック図である。図2を参照して、無線通信システム1は、ビーコン装置100と情報処理端末200とを有する。なお、図2に示される例において無線通信システム1は1台のビーコン装置100を有する構成であるが、複数のビーコン装置100を有してもよい。
【0019】
ビーコン装置100は、例えば、モバイル決済サービスなどを提供するために商店内部に配置される。他の例として、ビーコン装置100は、イベント、割引クーポン情報、建物内部の道案内などのために建物内部の通路の天井などに配置されてもよい。
【0020】
情報処理端末200は、例えば、スマートフォン、タブレットなどユーザが携帯可能な端末である。ユーザは、情報処理端末200を利用してビーコン装置100によって提供されるサービスを受けることができる。
【0021】
(ビーコン装置)
ビーコン装置100は、通信回路110と、記憶装置120とを有する。
【0022】
通信回路110は、後述する通信回路210と通信する。通信回路110および210は、公知の無線通信規格に従い通信を行なう。一例として、通信回路110および210は、IEEE802.15.1(Bluetooth(登録商標))の通信規格に従い通信する。消費電力の観点から、通信回路110および210は、バージョン4.0以降に搭載されるBluetooth(登録商標) Low Energy(BLE)の通信規格に従い通信する。
【0023】
記憶装置120は、情報処理端末200に送信するための送信データ122と、送信パターンテーブル124とを格納する。記憶装置120は、不揮発性メモリにより実現される。他の局面において、ビーコン装置100に定常的に電力が供給される場合、記憶装置120は、揮発性メモリにより実現されてもよい。
【0024】
送信データ122は、例えば、ビーコン信号のアドバタイジングデータを構成するUUID、メジャーID、マイナーIDなどを含む。
【0025】
送信パターンテーブル124は、ビーコン信号の送信間隔のパターン(以下、「送信間隔パターン」とも称する)を保持する。通信回路110は、この送信間隔パターンに従ってビーコン信号を出力する。
【0026】
(送信パターンテーブル)
図3は、送信間隔パターンを説明するための図である。図3(A)は、送信パターンテーブル124のデータ構造の一例を表す。図3を参照して、送信パターンテーブル124は、インデックス番号と、送信間隔パターンと、暗号キーとを互いに関連付けて複数保持する。
【0027】
インデックス番号は、複数の送信間隔パターンの各々を識別する。図3に示される例において、送信間隔パターンは、4ビットの情報で表される。一例として、「0」は1秒間、「1」は2秒間を表す。インデックス番号「4」の送信間隔パターン「0011」の場合、通信回路110は、あるビーコン信号を出力してから、1秒後、2秒後、4秒後、6秒後、7秒後、8秒後・・・のそれぞれのタイミングでビーコン信号を出力する。
【0028】
送信間隔パターンは、一定間隔であってもよいし(例えば「0000」、「1111」)、そうでなくともよい。また、送信間隔パターンは4ビットの情報に限られず、1ビット以上であればよい。他の局面において、送信間隔パターンは、単に送信間隔(例えば、2秒毎)を表す情報であってもよい。
【0029】
暗号キーは、送信データ122を暗号化するための文字列を保持する。例えば、ビーコン信号がインデックス番号「3」の送信間隔パターンで送信される場合、通信回路110は、文字列「0x45674567」で暗号化されたデータを含むビーコン信号を送信する。
【0030】
通信回路110は、ビーコン信号の送信間隔パターンを、送信パターンテーブル124に保持される複数の送信間隔パターンのうち第1の送信間隔パターンから第2の送信間隔パターンに変更可能に構成される。通信回路110は、所定周期(例えば10秒間)毎に、送信間隔パターンをランダムに変更してビーコン信号を送信するように構成されてもよい。
【0031】
(情報処理端末)
図2を再び参照して、情報処理端末200は通信回路210と、制御装置220と、ディスプレイ230と、記憶装置240とを含む。
【0032】
制御装置220は、一例として、CPU(Central Processing Unit)により実現される。制御装置220は、情報処理端末200の動作を制御する。
【0033】
記憶装置240は、アプリケーション242と、送信パターンテーブル244とを記憶している。アプリケーション242は、ビーコン装置100を提供する事業者によって配信される。一例として、ユーザは、このアプリケーション242をプラットフォームからダウンロードする。このとき、情報処理端末200は、アプリケーション242とともに送信パターンテーブル244をダウンロードする。
【0034】
送信パターンテーブル244は、図3で説明した送信パターンテーブル124と同じデータを保持する。つまり、情報処理端末200は、ビーコン装置100に記憶される送信パターンテーブル124を有するとも言える。
【0035】
ある局面において、制御装置220は、アプリケーション242を読み込んで実行し、ビーコン装置100から受信するビーコン信号に対応するサービスをディスプレイ230に提示する。例えば、制御装置220は、ビーコン信号に含まれるUUIDをビーコン装置100の事業者によって管理されるサーバ(不図示)に送信する。サーバは、UUIDに対応するクーポンを情報処理端末200に送信する。制御装置220は、受信したクーポンをディスプレイ230に表示する。
【0036】
(ビーコン信号)
図4は、ビーコン装置100が送信するビーコン信号のデータ構造の一例を表す。図4に示されるビーコン信号は、アドバタイジングパケットであって、1バイトのプリアンブル(Preamble)、4バイトのアクセスアドレス(Access Address)、プロトコルデータユニット(PDU:Protocol Data Unit)、および3バイトのCRC(Cyclic Redundancy Check)コードを含む。プリアンブルは、パケットの検出と受信タイミングの同期を取るために用いられる。アクセスアドレスは、パケット種別を示す。なお、アクセスアドレスがアドバタイジングパケットを示す場合、これに固定値が入力される。
【0037】
PDUは、2バイトのヘッダ(Advertising Header)と、アドバタイザアドレス(Advertiser Address)と、アドバタイジングデータ(Advertising Data)とを含む。アドバタイザアドレスは、送信元を表す。
【0038】
アドバタイジングデータは、データ長(Length)と、タイプ(Type)と、カンパニーID(Company ID)と、インデックス番号と、UUIDとを含む。アドバタイジングデータは、メジャーIDおよびマイナーID等のデータをさらに含み得る。
【0039】
タイプは、アドバタイジングパケットの種類を表す。図4の場合、タイプ「0xFF」は、製造者固有データ(Manufacturer Specific Data)を表し、タイプの後にカンパニーIDが続くことを表す。カンパニーIDは、ビーコン装置100を利用したサービスを提供する事業者を識別する。インデックス番号は、送信パターンテーブル124(244)に格納されるインデックス番号を表す。
【0040】
なお、ビーコン信号が暗号キーによって暗号化される場合、アドバタイジングデータのうちインデックス番号を除くUUID等のデータが暗号化される。
【0041】
(認証処理)
次に、図5を用いて、情報処理端末200がビーコン装置100を認証する処理について説明する。本開示において、「認証」処理は、ビーコン装置100が正当な装置であるか不当な装置であるかを確かめる処理を表す。
【0042】
図5は、無線通信システム1における通信処理を表すシーケンス図である。図5に示される情報処理端末200の処理は、制御装置220がアプリケーション242を読み込んで実行することにより実現される。
【0043】
図5に示される例において、ビーコン装置100の通信回路110は、送信間隔パターンテーブル124に記憶される複数の送信間隔パターンのうち、インデックス番号「4」に対応する送信間隔パターン「0011」に従い、ビーコン信号を情報処理端末200に送信する。
【0044】
ステップS510において、ビーコン装置100の通信回路110は、インデックス番号「4」を含むビーコン信号(アドバタイジングパケット)を情報処理端末200に送信する。
【0045】
ステップS520において、制御装置220は、送信パターンテーブル244を参照して、受信したビーコン信号に含まれるインデックス番号「4」に対応する送信間隔パターン「0011」を特定する。制御装置220はさらに、ビーコン信号を受信してから150msec後に、ビーコン装置100に対してスキャンリクエストを送信する。
【0046】
ステップS530において、通信回路110は、スキャンリクエストの受信に応じて、送信間隔パターン「0011」の予め定められたタイミングを起点としてビーコン信号を情報処理端末200に送信する。一例として、通信回路110は、送信間隔パターン「0011」の1ビット目「0」を起点としてビーコン信号を送信する。
【0047】
図5に示される例において、通信回路110は、ステップS530において1回目のビーコン信号を出力してから、1秒後、2秒後、4秒後、6秒後・・・のそれぞれのタイミングでビーコン信号を出力する。
【0048】
なお、他の局面において、通信回路110は、スキャンリクエストの受信に応じて、「0」および「1」に対応しない第3の期間(例えば1.5秒間)経過後に、ビーコン信号を送信するように構成されてもよい。
【0049】
ステップS540において、制御装置220は、送信間隔パターンから定まる所定個数の連続して受信するビーコン信号の受信間隔パターンに基づいて、ビーコン装置100が正当な装置であるか不当な装置であるかを認証する。上記の例において、送信間隔パターンは4bitであるので、送信間隔パターンを構成するのに必要なビーコン信号の数(所定個数)は5つである。
【0050】
そこで、制御装置220は、5つのビーコン信号の受信間隔パターンと、ステップS520で特定した送信間隔パターン「0011」とを比較してビーコン装置100を認証する。つまり、情報処理端末200が記憶している所定の送信間隔パターンは、ビーコン装置100を認証するための認証用パターンとして機能する。
【0051】
図5に示される例において、制御装置220は、5つのビーコン信号の受信間隔パターンが「0011」であると算出する。制御装置220は、受信間隔パターン「0011」と、特定した送信間隔パターン「0011」とが一致すると判断する。これにより、制御装置220は、ビーコン装置100が正当な装置であると判断する。
【0052】
ステップS550において、制御装置220は、送信パターンテーブル244を参照して、インデックス番号「4」に対応する文字列(暗号キー)を特定する。制御装置220はさらに、特定した文字列により、受信したビーコン信号に含まれるUUID等のデータを復号する。
【0053】
ステップS560において、制御装置220は、復号して得られたUUIDに対応するサービスを実行する。一例として、制御装置220は、UUIDに対応するクーポンをディスプレイ230に表示する。より具体的には、制御装置220は、カンパニーIDに対応する事業者のサーバにUUIDを送信する。サーバは、UUIDに対応するクーポンを制御装置220に送信する。制御装置220は、受信したクーポンをディスプレイ230に表示する。これにより、情報処理端末200のユーザは、ビーコン装置100を利用したサービスを受けることができる。
【0054】
図6は、無線通信システム1における通信処理を表すシーケンス図である。なお、図6に示される処理のうち、前述の処理と同じ処理には、前述と同じ符号を付している。そのため、その処理については繰り返し説明しない。
【0055】
ステップS610において、ビーコン装置100の通信回路110は、インデックス番号「4」を含むビーコン信号を、送信間隔パターン「0000」で送信する。
【0056】
ステップS620において、制御装置220は、スキャンリクエストの送信後に受信した5つのビーコン信号に基づいて、ビーコン装置100が正当な装置であるか不当な装置であるかを認証する。
【0057】
制御装置220は、スキャンリクエストの送信後に得られた5つのビーコン信号の受信間隔パターンが「0000」であると算出する。制御装置220は、受信間隔パターン「0000」と、インデックス番号4に対応する送信間隔パターン「0011」とが一致しないと判断する。これにより、制御装置220は、ビーコン装置100が不当な装置であると判断する。そのため、制御装置220は、ビーコン装置100から受信したビーコン信号に基づく一切の処理を実行しない。
【0058】
他の局面において、制御装置220は、不当であると判断したビーコン装置から受信したビーコン信号を、カンパニーIDに対応する事業者のサーバに送信する。これにより、事業者は、不当なビーコン装置100の存在を把握できる。この場合、制御装置220は、ビーコン信号とともに位置情報も併せてサーバに送信してもよい。
【0059】
上記によれば、実施形態1に従う情報処理端末200は、ビーコン信号の送信間隔パターンに基づいて、当該ビーコン信号を送信するビーコン装置を認証できる。そのため、ビーコン装置100を提供する事業者は、悪意の第三者によるなりすましを、簡易な構成で抑制し得る。
【0060】
また、実施形態1に従うビーコン装置100は、ビーコン信号の送信間隔パターンを変更する。これにより、無線通信システム1は、悪意の第三者によるなりすましを、より一層抑制し得る。
【0061】
また、実施形態1に従う無線通信システム1は、インデックス番号に対応する文字列により暗号化されたビーコン信号を送受信する。そのため、悪意の第三者によるなりすましを、より一層抑制し得る。
【0062】
また、実施形態1に従うビーコン装置100は、スキャンリクエストの受信に応じて、送信間隔パターンの予め定められたタイミングを起点としてビーコン信号を送信する。そのため、情報処理端末200は、送信間隔パターンに対応する受信間隔パターンを、最小限のビーコン信号の数に基づいて判断できる。つまり、無線通信システム1は、ビーコン装置100の認証処理に要する時間を抑制し得る。
【0063】
なお、他の局面において、ビーコン装置100は、スキャンリクエストの受信に応じて送信間隔パターンの予め定められたタイミングを起点としてビーコン信号を出力するように構成されていない場合もある。この場合、制御装置220は、送信間隔パターンから定まる所定期間を算出する。
【0064】
図5の例ではビーコン装置100は4bitの送信間隔パターン「0011」を繰り返し出力する。そのため、ビーコン装置100がどのタイミングを起点としてビーコン信号を出力した場合であっても、7bit(8つのビーコン信号)の中には必ず送信間隔パターン「0011」に対応する4bitが含まれる。例えば、ビーコン装置100が2bit目を起点として「0110011」を出力した場合、4〜7bitが「0011」に対応する。
【0065】
そこで、制御装置220は、送信間隔パターンから定まる第1の所定個数(8つ)のビーコン信号を受信するまで(タイムアウトするまで)認証処理を実行する。具体的には、制御装置220は、送信間隔パターンから定まる所定個数(5つ)の連続して受信するビーコン信号の受信間隔パターンと、所定の送信間隔パターンとを比較して、ビーコン装置100を認証する。
【0066】
上記によれば、ビーコン装置100が予め定められたタイミングを起点としてビーコン信号を出力するように構成されていなくとも、情報処理端末200はビーコン装置100を認証できる。
【0067】
[実施形態2]
実施形態2に従う無線通信システム1は、通信チャネルを利用して、さらに悪意の第三者によるビーコン信号のなりすましを抑制する。なお、実施形態2に従う無線通信システム1のハードウェア構成は、実施形態1で説明した無線通信システム1のハードウェア構成と同じである。
【0068】
実施形態2に従う記憶装置120は、図3で説明した送信パターンテーブル124に替えて、送信パターンテーブル124Aを保持する。また、実施形態2に従う記憶装置240は、送信パターンテーブル244に替えて、送信パターンテーブル244Aを保持する。送信パターンテーブル244Aは、送信パターンテーブル124Aと同じデータを保持する。
【0069】
図7は、送信パターンテーブル124A(244A)のデータ構造の一例を表す。送信パターンテーブル124Aは、インデックス番号、送信間隔パターン、暗号キー、および通信チャネルを互いに関連付けて保持する。
【0070】
ビーコン装置100の通信回路110は、ビーコン信号を送信する通信チャネルを、当該ビーコン信号に含まれるインデックス番号に対応するチャネルに設定する。例えば、通信回路110は、インデックス番号「4」を含むビーコン信号を、通信チャネル「39」で情報処理端末200に送信する。
【0071】
情報処理端末200の制御装置220は、送信パターンテーブル244Aを参照して、受信したビーコン信号に含まれるインデックス番号「4」に対応する通信チャネル「39」を特定する。
【0072】
制御装置220は、特定した通信チャネルと、ビーコン信号を受信した通信チャネルとを比較してビーコン装置100を認証する。より具体的には、制御装置220は、特定した通信チャネル以外でビーコン信号を受信した場合、送信元のビーコン装置100が不当な装置であると判断する。
【0073】
一般的に、ビーコン装置は、複数の通信チャネルのそれぞれで、アドバタイジングパケットを出力する。BLEの場合、チャネル37からチャネル39までの3チャネルがアドバタイジング・チャネルとして規定されている。
【0074】
例えば、ビーコン装置100がインデックス番号「4」を含むビーコン信号(アドバタイジングパケット)を、通信チャネル37,38,39のそれぞれで出力する。この場合、制御装置220は、インデックス番号「4」に対応する通信チャネル「39」以外の通信チャネル「37」,「38」でビーコン信号を受信したことに応じて、ビーコン装置100が不当な装置であると判断する。
【0075】
上記によれば、実施形態2に従う無線通信システム1は、通信チャネルを利用した簡易な構成で、悪意の第三者によるなりすましを抑制し得る。
【0076】
[実施形態3]
上記の実施形態において、無線通信システム1は、ビーコン信号の送信間隔パターンに基づいて、ビーコン装置100を認証するように構成されている。実施形態3に従う無線通信システム8は、ビーコン信号の送信間隔パターンを用いてデータの送受信を行なう。
【0077】
一般的に、ビーコン装置は、ビーコン信号に含まれるデータ(以下、「ビーコンデータ」とも称する)(例えば、送信データ122)を容易に変更できないように構成されている。そこで、実施形態3に従う無線通信システム8は、ビーコンデータを変更することなく、ビーコン信号の送信間隔パターンを利用して、データの送受信を行なう。
【0078】
(無線通信システム)
図8は、実施形態3に従う無線通信システム8の構成の一例を表す。無線通信システム8は、情報処理端末80Aおよび80Bを含む。
【0079】
情報処理端末80Aおよび80Bは、例えば、スマートフォン、タブレットなどユーザが携帯可能な端末である。
【0080】
(情報処理端末)
図9は、情報処理端末80A(80B)の構成の一例を表すブロック図である。以下、情報処理端末80Aおよび80Bを総称して、「情報処理端末80」とも言う。
【0081】
情報処理端末80は、通信回路910と、制御装置920と、タッチパネル930と、記憶装置940とを有する。
【0082】
通信回路910は、他の情報処理端末80と通信する。一例として、通信回路910は、BLEの通信規格に従い他の情報処理端末80と通信する。
【0083】
制御装置920は、一例として、CPUにより実現される。制御装置920は、情報処理端末80の動作を制御する。タッチパネル930は、ディスプレイを含み、ユーザの操作を受け付ける。
【0084】
記憶装置940は、アプリケーション942と、送信パターンテーブル944とを記憶している。制御装置920は、アプリケーション942を読み込んで実行することにより、通信回路910を介して他の情報処理端末80と通信する。
【0085】
以下、情報処理端末80Aの構成要素には符号「A」を付し、情報処理端末80Bの構成要素には符号「B」を付す。例えば、制御装置920Aは、情報処理端末80Aに含まれる。
【0086】
(送信パターンテーブル)
図10は、送信パターンテーブル944のデータ構造の一例を表す。図10を参照して、送信パターンテーブル944は、インデックス番号と、送信間隔パターンと、文字列とを互いに関連付けて複数保持している。
【0087】
図10に示される例において、文字列は、意味をなす単語(例えば「Hello」)である。なお、他の局面において、文字列は、単語に限られず、UUID等のサービスの提供に必要な情報であってもよい。
【0088】
(情報処理端末間における通信処理)
次に、図11を用いて、情報処理端末80Aと情報処理端末80Bとの間における通信処理について説明する。図11は、無線通信システム8における通信処理を説明するためのシーケンス図である。なお、図11に示される処理は、情報処理端末80Aおよび80Bがアプリケーション942を読み込んで実行することにより、実現される。
【0089】
ステップS1110において、制御装置920Aは、ユーザによる情報処理端末80Bに送信したい文字列の選択を受け付ける。図11に示される処理において、ユーザは、「OK」の文字列を選択する。
【0090】
一例として、図12に示されるように、制御装置920Aは、送信パターンテーブル944が保持する複数の文字列をタッチパネル930Aに表示する。ユーザは、情報処理端末80Bに送信したい文字列をタッチする。タッチパネル930Aは、ユーザにタッチされた位置情報を制御装置920Aに出力する。制御装置920Aは、タッチパネル930Aの出力に基づいて、文字列の選択を受け付ける。
【0091】
ステップS1120において、制御装置920Aは、送信パターンテーブル944Aを参照して、選択された文字列「OK」に対応するインデックス番号「4」および送信間隔パターン「0011」を特定する。制御装置920Aは、通信回路910Aを介してインデックス番号「4」を含むビーコン信号を情報処理端末80Bに送信する。
【0092】
ステップS1130において、制御装置920Bは、情報処理端末80Aからビーコン信号を受信したことに応じて、スキャンリクエストを情報処理端末80Aに送信する。制御装置920Bはさらに、送信パターンテーブル944Bを参照して、ビーコン信号に含まれるインデックス番号「4」に対応する送信間隔パターン「0011」を特定する。
【0093】
ステップS1140において、制御装置920Aは、スキャンリクエストの受信に応じて、送信間隔パターン「0011」に従いビーコン信号を情報処理端末80Bに送信する。このとき、制御装置920Aは、送信間隔パターン「0011」の1ビット目「0」を起点としてビーコン信号を送信する。
【0094】
ステップS1150において、制御装置920Bは、スキャンリクエストの送信後に受信した5つのビーコン信号に基づいて、情報処理端末80Aが正当な装置であるか不当な装置であるかを認証する。
【0095】
より具体的には、制御装置920Bは、5つのビーコン信号の受信間隔パターンと、ステップS520で特定した送信間隔パターン「0011」とを比較してビーコン装置100を認証する。
【0096】
図11に示される例において、制御装置920Bは、ビーコン信号の受信間隔パターン「0011」と、特定した送信間隔パターン「0011」が一致すると判断する。これにより、制御装置920Bは、情報処理端末80Aが正当な装置であると判断する。
【0097】
ステップS1160において、制御装置920Bは、情報処理端末80Aが正当な装置であると判断したことに応じて、インデックス番号「4」に対応する文字列「OK」をタッチパネル930Bに表示する(図13)。
【0098】
上記によれば、実施形態3に従う無線通信システム8は、ビーコン信号の送信間隔パターンを情報(文字列)として取り扱うことができる。そのため、無線通信システム8は、ビーコンデータを変更せずとも、ビーコン信号の送信間隔パターンを変更するだけで、実質的に送受信するデータを容易に変更できる。
【0099】
加えて、実施形態3に従う無線通信システム8は、送信間隔パターンに基づいて、ビーコンデータの送信元の情報処理端末80を認証できる。そのため、無線通信システム8は、簡易な構成でなりすましを抑制し得る。
【0100】
(変形例)
上記の例では、情報処理端末80は、ユーザから文字列の選択を受け付けた後に、自動的に送信間隔パターンに従いビーコン信号を他の情報処理端末80に送信するように構成されている。
【0101】
変形例に従う情報処理端末80は、ビーコン信号の送信タイミングをユーザから受け付けるように構成されてもよい。
【0102】
例えば、図11の処理において、情報処理端末80Aは、ステップS1110でユーザから文字列の選択を受け付けた後、図14に示されるように、さらに送信タイミングの選択を受け付ける。
【0103】
制御装置920Aは、文字列「OK」に対応する送信間隔パターン「0011」のタイミングを音、光、振動などを用いてユーザに報知する。ユーザは、報知されるタイミングに従って、タッチパネル930Aに表示されるボタンのアイコンをタッチする。制御装置920Aは、アイコンがタッチされたタイミングでビーコン信号を情報処理端末80Bに送信する。上記によれば、ユーザは、他の情報処理端末80のユーザとの秘密通信を楽しみ得る。
【0104】
以上に説明した認証処理は、情報処理端末における制御装置220または920によって実現されるものとしてあるが、これに限られない。これらの各種処理は、少なくとも1つのプロセッサのような半導体集積回路、少なくとも1つの特定用途向け集積回路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、少なくとも1つのDSP(Digital Signal Processor)、少なくとも1つのFPGA(Field Programmable Gate Array)、および/またはその他の演算機能を有する回路によって実装され得る。
【0105】
これらの回路は、有形の読取可能な少なくとも1つの媒体から、1以上の命令を読み出すことにより上記の各種処理を実行しうる。
【0106】
このような媒体は、磁気媒体(たとえば、ハードディスク)、光学媒体(例えば、コンパクトディスク(CD)、DVD)、揮発性メモリ、不揮発性メモリの任意のタイプのメモリなどの形態をとるが、これらの形態に限定されるものではない。
【0107】
揮発性メモリはDRAM(Dynamic Random Access Memory)およびSRAM(Static Random Access Memory)を含み得る。不揮発性メモリは、ROM、NVRAMを含み得る。半導体メモリは、少なくとも1つのプロセッサとともに半導体回路の1部分であり得る。
【0108】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。また、各実施形態および変形例は適宜組み合わせられ得る。
【符号の説明】
【0109】
1,8 無線通信システム、4 インデックス番号、80,200 情報処理端末、100 ビーコン装置、110,210,910 通信回路、120,240,940 記憶装置、122 送信データ、124,244,944 送信パターンテーブル、220,920 制御装置、230 ディスプレイ、242,942 アプリケーション、930 タッチパネル。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
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図14