特許 7335591 コンピューティングシステムおよび情報処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-22

(45)【発行日】2023-08-30

(54)【発明の名称】コンピューティングシステムおよび情報処理方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 8/41 20180101AFI20230823BHJP

   G06F 8/00 20180101ALI20230823BHJP

   G06F 21/44 20130101ALI20230823BHJP

【ＦＩ】

G06F8/41

G06F8/00

G06F21/44

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019134554

(22)【出願日】2019-07-22

(65)【公開番号】P2021018650

(43)【公開日】2021-02-15

【審査請求日】2022-07-22

(73)【特許権者】

【識別番号】514318600

【氏名又は名称】コネクトフリー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】帝都 久利寿

【審査官】田中 啓介

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第５３３９４１９（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２００５－２１６１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２９４１１４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２００９－５１２０９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ８／００－８／７７

Ｇ０６Ｆ９／４４－９／４４５、９／４５１、９／４５５

Ｇ０６Ｆ２１／００、２１／３０－２１／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンピューティングシステムであって、
プロセッサを含むコンピューティングデバイスと、
前記コンピューティングデバイスで実行されるアプリケーションプログラムを作成するためのソフトウェア開発装置とを備え、
前記ソフトウェア開発装置は、１または複数の命令と処理対象のデータとを含むソースをコンパイルして中間コードを生成する第１のコンパイラを備え、
前記コンピューティングデバイスは、前記中間コードに含まれる前記１または複数の命令を前記コンピューティングデバイスのハードウェア構成を反映してマシンコードを生成する第２のコンパイラを備え、
前記コンピューティングデバイスの前記プロセッサは、前記マシンコードの生成後に、当該生成されたマシンコードを実行し、
前記中間コードは、当該中間コードに対する電子証明書、および、当該電子証明書に基づく認証処理を実行するための認証命令を含んでおり、
前記マシンコードが実行されることで、前記認証命令により前記電子証明書に基づく認証処理が実現される、コンピューティングシステム。

【請求項2】

コンピューティングシステムであって、
プロセッサを含むコンピューティングデバイスと、
前記コンピューティングデバイスで実行されるアプリケーションプログラムを作成するためのソフトウェア開発装置とを備え、
前記ソフトウェア開発装置は、１または複数の命令と処理対象のデータとを含むソースをコンパイルして中間コードを生成する第１のコンパイラを備え、
前記コンピューティングデバイスは、前記中間コードに含まれる前記１または複数の命令を前記コンピューティングデバイスのハードウェア構成を反映してマシンコードを生成する第２のコンパイラを備え、
前記コンピューティングデバイスの前記プロセッサは、前記マシンコードの生成後に、当該生成されたマシンコードを実行し、
前記中間コードは、コンテンツ、当該コンテンツの著作権管理するための著作権管理情報、および、当該著作権管理情報に基づく著作権管理を実行するための管理命令を含んでおり、
前記マシンコードが実行されることで、前記管理命令により前記著作権管理情報に基づいて前記コンテンツの利用可否が判断される、コンピューティングシステム。

【請求項3】

前記第２のコンパイラは、前記第２のコンパイラが参照するデータを更新するための管理モジュールを含む、請求項１または２に記載のコンピューティングシステム。

【請求項4】

前記中間コードは、前記第２のコンパイラでの前記マシンコードの生成を支援するための補助情報を含む、請求項１～３のいずれか１項に記載のコンピューティングシステム。

【請求項5】

プロセッサを含むコンピューティングデバイス、および、前記コンピューティングデバイスで実行されるアプリケーションプログラムを作成するためのソフトウェア開発装置とを含むコンピューティングシステムにおいて実行される情報処理方法であって、
前記ソフトウェア開発装置が、１または複数の命令と処理対象のデータとを含むソースをコンパイルして中間コードを生成するステップと、
前記コンピューティングデバイスが、前記中間コードに含まれる前記１または複数の命令を前記コンピューティングデバイスのハードウェア構成を反映してマシンコードを生成するステップと、
前記コンピューティングデバイスの前記プロセッサが、前記マシンコードの生成後に、当該生成されたマシンコードを実行するステップとを備え、
前記中間コードは、当該中間コードに対する電子証明書、および、当該電子証明書に基づく認証処理を実行するための認証命令を含んでおり、
前記マシンコードが実行されることで、前記認証命令により前記電子証明書に基づく認証処理が実現される、情報処理方法。

【請求項6】

プロセッサを含むコンピューティングデバイス、および、前記コンピューティングデバイスで実行されるアプリケーションプログラムを作成するためのソフトウェア開発装置とを含むコンピューティングシステムにおいて実行される情報処理方法であって、
前記ソフトウェア開発装置が、１または複数の命令と処理対象のデータとを含むソースをコンパイルして中間コードを生成するステップと、
前記コンピューティングデバイスが、前記中間コードに含まれる前記１または複数の命令を前記コンピューティングデバイスのハードウェア構成を反映してマシンコードを生成するステップと、
前記コンピューティングデバイスの前記プロセッサが、前記マシンコードの生成後に、当該生成されたマシンコードを実行するステップとを備え、
前記中間コードは、コンテンツ、当該コンテンツの著作権管理するための著作権管理情報、および、当該著作権管理情報に基づく著作権管理を実行するための管理命令を含んでおり、
前記マシンコードが実行されることで、前記管理命令により前記著作権管理情報に基づいて前記コンテンツの利用可否が判断される、情報処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、コンピューティングシステムおよび情報処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年の情報通信技術（Information and Communication Technology：ＩＣＴ）の進歩は目覚ましく、インターネットなどのネットワークに接続されるデバイスは、従来のパーソナルコンピュータやスマートフォンといった情報処理装置に限らず、様々なモノ（things）に広がっている。このような技術トレンドは、「ＩｏＴ（Internet of Things；モノのインターネット）」と称され、様々な技術およびサービスが提案および実用化されつつある。将来的には、地球上の数十億人と数百億または数兆のデバイスとが同時につながる世界が想定されている。このようなネットワーク化された世界を実現するためには、よりシンプル、より安全、より自由につながることができるソリューションを提供する必要がある。

【0003】

ＩｏＴで利用されるデバイス（「エッジデバイス」とも称される。）のインテリジェント化に伴って、様々な種類のアプリケーションプログラムの作成が必要となっている。一方で、様々な種類のエッジデバイスが存在するとともに、ハードウェアの仕様なども頻繁に変更される事態が想定される。

【0004】

例えば、特開２００４－０３８９５６号公報は、様々なコンピューティングデバイスで利用可能なコンピューティングリソースを発見し示すための、またこうしたリソースをソフトウェアアプリケーションによってアドレス指定可能なサービスとして露出するためのシステムを開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００４－０３８９５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

このようなアプリケーションプログラムは、上述の特開２００４－０３８９５６号公報（特許文献１）に開示されるように各コンピューティングデバイスが利用できるリソースを意識することなく、作成できることが好ましい。

【0007】

本開示の典型的な目的は、コンピューティングデバイスのハードウェア構成を意識することなくアプリケーションプログラムを作成できるとともに、各コンピューティングデバイスのハードウェア構成に応じた処理の実行を可能にするソリューションを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示のある形態に従うコンピューティングシステムは、プロセッサを含むコンピューティングデバイスと、コンピューティングデバイスで実行されるアプリケーションプログラムを作成するためのソフトウェア開発装置とを含む。ソフトウェア開発装置は、１または複数の命令と処理対象のデータとを含むソースをコンパイルして中間コードを生成する第１のコンパイラを含む。コンピューティングデバイスは、中間コードに含まれる１または複数の命令をコンピューティングデバイスのハードウェア構成を反映してマシンコードを生成する第２のコンパイラを含む。コンピューティングデバイスのプロセッサは、マシンコードの生成後に、当該生成されたマシンコードを実行する。

【0009】

中間コードは、当該中間コードに対する電子証明書、および、当該電子証明書に基づく認証処理を実行するための認証命令を含んでいてもよく、マシンコードが実行されることで、認証命令により電子証明書に基づく認証処理が実現されてもよい。

【0010】

中間コードは、コンテンツ、当該コンテンツの著作権管理するための著作権管理情報、および、当該著作権管理情報に基づく著作権管理を実行するための管理命令を含んでいてもよい。マシンコードが実行されることで、管理命令により著作権管理情報に基づいてコンテンツの利用可否が判断されてもよい。

【0011】

第２のコンパイラは、第２のコンパイラが参照するデータを更新するための管理モジュールを含んでいてもよい。

【0012】

中間コードは、第２のコンパイラでのマシンコードの生成を支援するための補助情報を含んでいてもよい。

【0013】

本開示の別の形態に従えば、プロセッサを含むコンピューティングデバイス、および、コンピューティングデバイスで実行されるアプリケーションプログラムを作成するためのソフトウェア開発装置とを含むコンピューティングシステムにおいて実行される情報処理方法が提供される。情報処理方法は、ソフトウェア開発装置が、１または複数の命令と処理対象のデータとを含むソースをコンパイルして中間コードを生成するステップと、コンピューティングデバイスが、中間コードに含まれる１または複数の命令をコンピューティングデバイスのハードウェア構成を反映してマシンコードを生成するステップと、コンピューティングデバイスのプロセッサが、マシンコードの生成後に、当該生成されたマシンコードを実行するステップとを含む。

【発明の効果】

【0014】

本開示によれば、コンピューティングデバイスのハードウェア構成を意識することなくアプリケーションプログラムを作成できるとともに、各コンピューティングデバイスのハードウェア構成に応じた処理の実行を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施の形態に従うＩｏＴシステムの全体構成の一例を示す模式図である。

【図2】本実施の形態に従うソフトウェア開発装置のハードウェア構成例を示す模式図である。

【図3】本実施の形態に従うコントローラのハードウェア構成例を示す模式図である。

【図4】本実施の形態に従うＩｏＴシステムにおけるアプリケーションプログラムの実行に係る機能手順を説明するための模式図である。

【図5】本実施の形態に従うＩｏＴシステムにおける中間コードの生成例を説明するための図である。

【図6】本実施の形態に従うＩｏＴシステムにおける中間コードの一例を説明するための図である。

【図7】図６に示す中間コードからマシンコードの生成に係る処理を説明するための図である。

【図8】本実施の形態に従うＩｏＴシステムにおいて実行される処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図9】本実施の形態に従うＩｏＴシステムにおける中間コードの一例を示す図である。

【図10】本実施の形態に従うＩｏＴシステムにおける中間コードの別の一例を示す図である。

【図11】本実施の形態に従うＩｏＴシステムにおけるコントローラの更新／追加の処理を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本開示に係る実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰り返さない。

【0017】

以下の説明においては、コンピューティングシステムの典型例として、エッジデバイス２およびソフトウェア開発装置１００を含むＩｏＴシステム１について説明するが、本開示のコンピューティングシステムはＩｏＴシステム１に限らず任意のシステムに適用可能である。

【0018】

＜Ａ．ＩｏＴシステム１＞
まず、本実施の形態に従うソフトウェア開発装置１００およびエッジデバイス２を含むＩｏＴシステム１の全体構成について説明する。

【0019】

図１は、本実施の形態に従うＩｏＴシステム１の全体構成の一例を示す模式図である。図１を参照して、ＩｏＴシステム１においては、典型的には、ソフトウェア開発装置１００においてエッジデバイス２で実行されるアプリケーションプログラム（中間コード）が生成される。生成されたアプリケーションプログラムは、ソフトウェア開発装置１００からエッジデバイス２に含まれるコントローラ２００へ転送される。コントローラ２００は、中間コードからマシンコード（あるいは、アセンブラコード）を生成し、生成したマシンコードを実行する。

【0020】

ソフトウェア開発装置１００は、エッジデバイス２（に含まれるコントローラ２００）で実行されるアプリケーションプログラムを作成するために用いられる。ソフトウェア開発装置１００には、統合開発環境（ＩＤＥ：Integrated Development Environment）が提供されており、ユーザは統合開発環境上で任意のアプリケーションプログラムを作成できる。

【0021】

エッジデバイス２に含まれるコントローラ２００は、コンピューティングデバイスの一例であり、プロセッサを含む。エッジデバイス２としては、どのようなデバイスであってもよいが、典型的には、工場設備、家庭内の各種装置、社会インフラ設備、車両などの移動体、任意の携帯デバイスなどが想定される。後述するように、コントローラ２００は、プロセッサを有しており、ソフトウェア開発装置１００からのアプリケーションプログラムを実行可能になっている。

【0022】

ＩｏＴシステム１における処理手順の一例について説明する。まず、ユーザがソフトウェア開発装置１００を用いてソースコードを作成する（（１）ソースコード作成）。そして、作成されたソースコードは、ソフトウェア開発装置１００においてコンパイルされ、中間コードが生成される（（２）中間コード生成）。生成された中間コードは、エッジデバイス２のコントローラ２００へ転送される（（３）中間コード転送）。転送された中間コードは、コントローラ２００でマシンコードに変換され（（４）マシンコード生成）、コントローラ２００で実行される（（５）マシンコード実行）。

【0023】

このような手順によって、ソフトウェア開発装置１００において開発された任意のアプリケーションプログラムをコントローラ２００において実行させることができる。

【0024】

＜Ｂ．ハードウェア構成例＞
次に、本実施の形態に従うＩｏＴシステム１に含まれるデバイスのハードウェア構成例について説明する。

【0025】

（ｂ１：ソフトウェア開発装置１００）
ソフトウェア開発装置１００は、典型的には汎用コンピュータで実現される。

【0026】

図２は、本実施の形態に従うソフトウェア開発装置１００のハードウェア構成例を示す模式図である。図２を参照して、ソフトウェア開発装置１００は、主たるコンポーネントとして、プロセッサ１０２と、メインメモリ１０４と、入力部１０６と、ディスプレイ１０８と、ハードディスク１１０と、通信インターフェイス１２２とを含む。これらのコンポーネントは、内部バス１２０を介して接続されている。

【0027】

プロセッサ１０２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などで構成される。複数のプロセッサ１０２が配置されてもよいし、複数のコアを有するプロセッサ１０２を採用してもよい。

【0028】

メインメモリ１０４は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）などの揮発性記憶装置で構成される。ハードディスク１１０は、プロセッサ１０２で実行される各種プログラムや各種データを保持する。なお、ハードディスク１１０に代えて、ＳＳＤ（Solid State Drive）やフラッシュメモリなどの不揮発性記憶装置を採用してもよい。ハードディスク１１０に格納されたプログラムのうち、指定されたマシンコードがメインメモリ１０４上に展開され、プロセッサ１０２は、メインメモリ１０４上に展開されたマシンコードに含まれるコンピュータ可読命令（computer-readable instructions）を順次実行することで、後述するような各種機能を実現する。

【0029】

典型的には、ハードディスク１１０には、ユーザが任意に作成するソースコード１１２と、統合開発環境を実現するためのソフトウェア開発プログラム１１４と、ソースコード１１２から生成される中間コード１１６とが格納される。ソフトウェア開発プログラム１１４は、ユーザが任意に作成するソースコード１１２から中間コード１１６を生成するものであり、アプリケーションプログラムの開発環境を提供するモジュールを含む。

【0030】

入力部１０６は、ソフトウェア開発装置１００を操作するユーザの入力操作を受け付ける。入力部１０６は、例えば、キーボード、マウス、表示デバイス上に配置されたタッチパネル、ソフトウェア開発装置１００の筐体に配置された操作ボタンなどであってもよい。

【0031】

ディスプレイ１０８は、プロセッサ１０２での処理結果などを表示する。ディスプレイ１０８は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electro-Luminescence)ディスプレイなどであってもよい。

【0032】

通信インターフェイス１２２は、コントローラ２００とのデータ交換を担当する。通信インターフェイス１２２は、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポート、ＩＥＥＥ１３９４などのシリアルポート、レガシーなパラレルポートといった有線接続端子を含む。あるいは、通信インターフェイス１２２は、イーサネット（登録商標）ポートを含んでいてもよい。

【0033】

なお、ソフトウェア開発装置１００の全部または一部は、コンピュータ可読命令に相当する回路が組み込まれたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのハードワイヤード回路を用いて実現してもよい。さらにあるいは、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）上にコンピュータ可読命令に相当する回路を用いて実現してもよい。また、プロセッサ１０２およびメインメモリ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどを適宜組み合わせて実現してもよい。

【0034】

ソフトウェア開発装置１００は、コンピュータ可読命令を含むソフトウェア開発プログラム１１４を格納する非一過性（non-transitory）のメディアから、当該格納しているプログラムなどを読み出すためのコンポーネントをさらに有していてもよい。メディアは、例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの光学メディア、ＵＳＢメモリなどの半導体メディアなどであってもよい。

【0035】

なお、ソフトウェア開発プログラム１１４は、メディアを介してソフトウェア開発装置１００にインストールされるだけではなく、ネットワーク上の配信サーバから提供されるようにしてもよい。

【0036】

（ｂ２：コントローラ２００）
コントローラ２００は、汎用コンピュータを用いて実現してもよいし、処理を実現するために必要なコンポーネントを含む半導体基板を用いて実現してもよい。

【0037】

図３は、本実施の形態に従うコントローラ２００のハードウェア構成例を示す模式図である。図３を参照して、コントローラ２００は、主たるコンポーネントとして、演算処理部２１０と、無線通信モジュール２１２と、ＵＳＢコントローラ２１４と、通信コントローラ２１６と、１または複数のパッド２１９と電気的に接続されたＩＯドライバ２１８とを含む。

【0038】

演算処理部２１０は、プログラムを実行する演算部であり、主たるコンポーネントとして、プロセッサ２０２と、メインメモリ２０４と、フラッシュメモリ２０６とを含む。プロセッサ２０２は、例えば、ＣＰＵやＧＰＵなどで構成される。複数のプロセッサ２０２が配置されてもよいし、複数のコアを有するプロセッサ２０２を採用してもよい。メインメモリ２０４は、ＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性記憶装置で構成される。フラッシュメモリ２０６は、プロセッサ２０２で実行されるプログラムや必要なデータを保持する不揮発性記憶装置である。フラッシュメモリ２０６に格納されたプログラムのうち、指定されたプログラムがメインメモリ２０４上に展開されて、プロセッサ２０２により実行されることで、各種機能が実現される。

【0039】

典型的には、フラッシュメモリ２０６には、ソフトウェア開発装置１００から提供される中間コード１１６と、中間コード１１６からマシンコード２３０を生成するといった処理を実現するためのシステムプログラム２０８とが格納される。

【0040】

無線通信モジュール２１２は、他の任意のデバイスとの間の無線によるデータ交換を担当する。無線通信モジュール２１２は、デバイス、ルータ、移動体基地局などと無線通信するための処理回路およびアンテナなどを含んでもよい。無線通信モジュール２１２が対応する無線通信は、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）、ＧＳＭ（登録商標）、Ｗ－ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２００、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、第５世代移動通信システム（５Ｇ）のいずれであってもよい。

【0041】

ＵＳＢコントローラ２１４は、ソフトウェア開発装置１００とのデータ交換を担当する。通信コントローラ２１６は、他の任意のデバイスとの間の有線によるデータ交換を担当する。通信コントローラ２１６は、例えば、シリアル通信、パラレル通信、ＧＰＩＯ（General-purpose input/output）などの公知のデータ交換方式に対応するようにしてもよい。

【0042】

ＩＯドライバ２１８は、パッド２１９を介して電気的に接続された任意のデバイスとの間の電気信号の遣り取りを担当する。ＩＯドライバ２１８は、演算処理部２１０からの指令に従って電気信号を出力する。また、ＩＯドライバ２１８は、パッド２１９を介して与えられる電気信号を検知し、その検知結果を演算処理部２１０へ出力する。より具体的には、ＩＯドライバ２１８は、信号生成回路、信号検知回路、バッファ回路などで構成される。

【0043】

コントローラ２００は、図示しないバッテリからの電力により駆動されてもよい。
＜Ｃ．コントローラ２００でのアプリケーションプログラムの実行＞
本実施の形態に従うＩｏＴシステム１においては、コントローラ２００に対して中間コード１１６が提供され、コントローラ２００が中間コード１１６からマシンコード２３０を生成して実行する。

【0044】

本明細書において、「中間コード」は、コントローラなどの配布先において処理を実行するための命令および当該命令の実行に必要なデータを含む。「中間コード」は、配布先のコンピュータアーキテクチャおよび実行環境などに依存せず、予め定められた実行環境（典型的には、仮想的なプロセッサの実行環境）に適合するように生成される。すなわち、「中間コード」は、配布先のコンピュータアーキテクチャにかかわらず、同じコーディングルールに従って生成される。そして、配布先のコンピュータアーキテクチャに適合するように、「中間コード」からマシンコード２３０が生成される。「中間コード」は仮想的なプロセッサで実行することもできるが、一般的には「中間コード」から生成されるマシンコードを用いた方が、コンピュータリソースをより効率的に利用することができ、処理を高速化できる。「中間コード」の表現は、どのようなものであってもよい。「中間コード」を「中間表現」と称すこともある。

【0045】

図４は、本実施の形態に従うＩｏＴシステム１におけるアプリケーションプログラムの実行に係る機能手順を説明するための模式図である。図４を参照して、ＩｏＴシステム１においては、ソフトウェア開発装置１００において生成されたアプリケーションプログラムに対応する中間コード１１６がコントローラ２００へ提供され、コントローラ２００においてマシンコード２３０に変換された上で実行される。

【0046】

より具体的には、ソフトウェア開発装置１００は、ソースコードコンパイラ１１４０を有している。ソースコードコンパイラ１１４０は、ソフトウェア開発装置１００のプロセッサ１０２がソフトウェア開発プログラム１１４を実行することで実現されてもよい。

【0047】

ソースコードコンパイラ１１４０には、ユーザが作成する命令列１３０および／またはデータ１３２が入力される。ソースコードコンパイラ１１４０は、命令列１３０の各々を解釈して、バイナリ形式の中間コード１１６を生成する。このように、ソースコードコンパイラ１１４０は、１または複数の命令からなる命令列１３０と処理対象のデータとを含むソースをコンパイルして中間コード１１６を生成する。生成された中間コード１１６は、任意の方法により、ソフトウェア開発装置１００からコントローラ２００へ送信される。

【0048】

コントローラ２００は、中間コードコンパイラ２２０およびＡＰＩ／ＡＢＩ群２２４を含む。これらのコンポーネントは、システムプログラム２０８の一部に含まれており、コントローラ２００のプロセッサ２０２がシステムプログラム２０８を実行することで提供される。

【0049】

中間コードコンパイラ２２０は、中間コード１１６を解釈してマシンコード２３０を生成する。より具体的には、中間コードコンパイラ２２０は、中間コード１１６に含まれる１または複数の命令からなる命令列１３０をコントローラ２００のハードウェア構成を反映してマシンコード２３０を生成する。中間コードコンパイラ２２０は、管理モジュール２２２を含んでおり、中間コード１１６に含まれる特殊命令などに従って、マシンコード２３０の生成に必要な処理を実行する（詳細な処理例については後述する）。

【0050】

ＡＰＩ／ＡＢＩ群２２４は、中間コード１１６に記述されている命令やファンクションとシステムとを対応付けるＡＰＩ（Application Programming Interface）およびＡＢＩ（Application Binary Interface）を提供する。中間コードコンパイラ２２０は、ＡＰＩ／ＡＢＩ群２２４を参照しながら、中間コード１１６を解釈してマシンコード２３０を生成する。ＡＰＩ／ＡＢＩ群２２４は、ハードウェアを制御するためのドライバや各種設定情報を含んでいてもよい。

【0051】

生成されたマシンコード２３０は、コントローラ２００のプロセッサ２０２で順次実行される。すなわち、コントローラ２００のプロセッサ２０２は、マシンコード２３０の生成後に、当該生成されたマシンコード２３０を実行する。

【0052】

図５は、本実施の形態に従うＩｏＴシステム１における中間コード１１６の生成例を説明するための図である。図５（ａ）には、命令列１３０から中間コード１１６が生成される例を示す。図５（ｂ）には、命令列１３０に加えて、処理に必要なデータ１３２から中間コード１１６が生成される例を示す。

【0053】

データ１３２は、アプリケーションプログラムの目的および用途に応じて提供される。例えば、任意の画像を表示するようなアプリケーションプログラムを想定すると、命令列１３０には画像を内部的に生成するための命令および表示出力するための内容が記述される。また、データ１３２は、画像を規定するためのラスタデータあるいはベクトルデータを含んでいてもよい。

【0054】

次に、図６および図７を参照して、中間コード１１６からマシンコード２３０への変換処理について説明する。

【0055】

図６は、本実施の形態に従うＩｏＴシステム１における中間コード１１６の一例を説明するための図である。図７は、図６に示す中間コード１１６からマシンコード２３０の生成に係る処理を説明するための図である。

【0056】

一例として、図６および７には、データ１３２に規定される定義に従って描かれる図形を表示する処理の例を示す。なお、説明の便宜上、図６および図７には、疑似命令の形でコードを記述するが、実際にはバイナリ形式で処理されることになる。

【0057】

中間コード１１６は、命令列１３０（図４参照）に対応する部分およびデータ１３２（図４参照）に対応する部分を含む。図６に示す中間コード１１６の一例は、いくつかの区分されたセクションを含む。

【0058】

より具体的には、中間コード１１６は、タイプセクション１１６１と、インポートセクション１１６２と、ファンクションセクション１１６３と、エクスポートセクション１１６４と、スタートセクション１１６５と、コードセクション１１６６と、データセクション１１６７とを含む。

【0059】

タイプセクション１１６１は、対象プログラム中で参照される型の定義といったファンクションシグニチャの指定を含む。インポートセクション１１６２は、対象プログラム中で参照される外部プログラムあるいは外部ライブラリの定義を含む。ファンクションセクション１１６３は、対象プログラムに規定されるファンクションの定義を含む。エクスポートセクション１１６４は、対象プログラムを外部プログラムなどから参照するときに、公開されるファンクションの定義を含む。スタートセクション１１６５は、対象プログラム内で参照されるファンクションのインデックスの定義を含む。コードセクション１１６６は、実質的に命令列１３０に対応する部分であり、１または複数の命令を含む。コードセクション１１６６には、任意の種類の命令を含めることができる。例えば、汎用的な演算処理、データアクセス、ファイルアクセスなどに加えて、他のコントローラやサーバなどとの間の通信（例えば、プロセス間通信など）を実現するための命令を含めることもできる。

【0060】

データセクション１１６７は、コードセクション１１６６に規定された１または複数の命令による処理の対象となるデータの定義を含む。データセクション１１６７には、どのようなデータが含まれていてもよい。例えば、通信スタックを構成するための情報や電子証明書などの情報をデータセクション１１６７に含めるようにしてもよい。

【0061】

図７を参照して、マシンコード２３０は、コントローラ２００のプロセッサ２０２が解釈できる命令セットにより記述された１または複数の命令を含む。すなわち、コントローラ２００のプロセッサ２０２の種類などに応じて、マシンコード２３０を規定する命令セットの種類などが決定される。

【0062】

このように、本実施の形態に従うＩｏＴシステム１においては、中間コード１１６を実行環境に応じたマシンコード２３０に変換した上で、各コントローラ２００において実行されるので、同一のソースコードを用いて様々なコントローラ２００で実行可能なアプリケーションプログラムを提供できる。また、コントローラ２００の環境やハードウェアなどに応じて、実行可能なマシンコード２３０を生成するので、コントローラ２００のハードウェア仕様が変更された場合であっても、互換性などを維持できる。

【0063】

＜Ｄ．処理手順＞
次に、本実施の形態に従うＩｏＴシステム１において実行される処理の処理手順について説明する。

【0064】

図８は、本実施の形態に従うＩｏＴシステム１において実行される処理の処理手順を示すフローチャートである。図８（ａ）には、ソフトウェア開発装置１００において実行される処理手順を示し、図８（ａ）には、コントローラ２００において実行される処理手順を示す。

【0065】

図８（ａ）を参照して、ソフトウェア開発装置１００は、ユーザによる操作に従って、ソースコード１１２を生成する（ステップＳ１００）。そして、ソフトウェア開発装置１００は、ユーザによる操作に従って、ソースコード１１２を解析して中間コード１１６を生成する（ステップＳ１０２）。より具体的には、ソフトウェア開発装置１００は、１または複数の命令からなる命令列１３０および処理対象のデータ１３２を含むソースをコンパイルして中間コード１１６を生成する処理を実行する。

【0066】

そして、ソフトウェア開発装置１００は、ユーザによる操作に従って、生成した中間コード１１６を配布先のコントローラ２００へ送信する（ステップＳ１０４）。

【0067】

図８（ｂ）を参照して、コントローラ２００は、ソフトウェア開発装置１００から送信された中間コード１１６をフラッシュメモリ２０６などに一端格納する（ステップＳ２００）。そして、コントローラ２００は、外部からの明示的な指示を受けて、あるいは、予め定められた条件が成立すると、中間コード１１６を解析してマシンコード２３０を生成する（ステップＳ２０２）。より具体的には、コントローラ２００は、中間コード１１６に含まれる１または複数の命令からなる命令列１３０をコントローラ２００のハードウェア構成を反映してマシンコード２３０を生成する処理を実行する。

【0068】

そして、コントローラ２００は、生成したマシンコード２３０を実行する（ステップＳ２０４）。すなわち、コントローラ２００のプロセッサ２０２は、マシンコード２３０の生成後に、当該生成されたマシンコード２３０を実行する。プロセッサ２０２によるマシンコード２３０の実行（ステップＳ２０４の処理）は、予め定められた回数だけ繰り返されてもよい。

【0069】

なお、中間コード１１６からマシンコード２３０が生成されると、生成されたマシンコード２３０はコントローラ２００のハードウェア構成が変更されない限り利用できる。そのため、繰り返し実行されるアプリケーションの場合には、中間コード１１６を受信すると、マシンコード２３０を自動的に生成するようにしてもよい。

【0070】

＜Ｅ．認証処理＞
コントローラ２００へ提供される中間コード１１６に対するセキュリティを高めるために、中間コード１１６に対する認証処理を付加してもよい。

【0071】

図９は、本実施の形態に従うＩｏＴシステム１における中間コード１１６の一例を示す図である。図９に示す中間コード１１６は、ユーザにより作成された命令列１３０およびデータ１３２に加えて、ソフトウェア開発装置１００あるいは中間コード１１６を提供する主体により付与された電子証明書１３４を含む。

【0072】

電子証明書１３４は、中間コード１１６に電子証明書１３４を付与した主体が保持している電子証明書を用いて生成されたハッシュ値などを含む。

【0073】

コントローラ２００において、中間コード１１６から生成されるマシンコード２３０が実行されることで、中間コード１１６を認証してもよい。例えば、命令列１３０に認証命令１３１０を含ませておき、認証命令１３１０が実行されることで、電子証明書１３４を用いた認証処理を実行してもよい。

【0074】

このように、中間コード１１６は、中間コード１１６に対する電子証明書１３４、および、電子証明書１３４に基づく認証処理を実行するための認証命令１３１０を含んでいてもよい。そして、中間コード１１６から生成されたマシンコード２３０が実行されることで、認証命令１３１０により電子証明書１３４に基づく認証処理が実現されてもよい。

【0075】

上述の実装形態に代えて、コントローラ２００のシステムプログラム２０８に電子証明書１３４を認証する機能を付加しておいてもよい。

【0076】

このようなコントローラ２００に実装される認証機能を用いることで、中間コード１１６の正当性や真正性などを確保できる。

【0077】

＜Ｆ．著作権管理＞
コントローラ２００へ提供される中間コード１１６に含まれるデジタルコンテンツに対する著作権管理を実現するための機能を付加してもよい。

【0078】

図１０は、本実施の形態に従うＩｏＴシステム１における中間コード１１６の別の一例を示す図である。図１０に示す中間コード１１６は、ユーザにより作成された命令列１３０およびコンテンツを含むデータ１３２に加えて、データ１３２に含まれるコンテンツの著作権管理するためのＤＲＭ１３６を含む。

【0079】

ＤＲＭ１３６は、典型的には、著作権を管理する団体などにより発行されてもよいし、中間コード１１６の作成者自身が著作権を管理する場合には、ソフトウェア開発装置１００などにより生成および付与を行ってもよい。

【0080】

コントローラ２００においては、ＤＲＭ１３６を参照することで、中間コード１１６に含まれるコンテンツの利用が適正な利用であるか否かを判断できる。例えば、命令列１３０にＤＲＭチェック命令１３２０を含ませておき、ＤＲＭチェック命令１３２０が実行されることで、ＤＲＭ１３６に基づく著作権管理を実現してもよい。あるいは、コントローラ２００のシステムプログラム２０８にＤＲＭ１３６に基づく著作権管理を実現する機能を付加しておいてもよい。

【0081】

図１０に示す中間コード１１６は、コンテンツを含むデータ１３２、コンテンツの著作権管理するための著作権管理情報であるＤＲＭ１３６、および、ＤＲＭ１３６に基づく著作権管理を実行するための管理命令であるＤＲＭチェック命令１３２０を含む。そして、中間コード１１６から生成されたマシンコード２３０が実行されることで、ＤＲＭチェック命令１３２０によりＤＲＭ１３６に基づいてコンテンツの利用可否が判断される。

【0082】

このようなコントローラ２００に実装される著作権管理機能を用いることで、中間コード１１６に含まれるコンテンツの適正な利用を保証できる。

【0083】

＜Ｇ．更新／追加＞
コントローラ２００において中間コード１１６からマシンコード２３０を生成するために必要なＡＰＩ／ＡＢＩ群２２４やライブラリなどをコントローラ２００が更新あるいは追加するようにしてもよい。

【0084】

図１１は、本実施の形態に従うＩｏＴシステム１におけるコントローラ２００の更新／追加の処理を説明するための模式図である。図１１を参照して、コントローラ２００の中間コードコンパイラ２２０は、中間コード１１６の解釈に際して、解決できない命令やファンクションなどを見つけると、必要なライブラリや定義などを外部のサーバ３００から取得するようにしてもよい。

【0085】

具体的には、中間コードコンパイラ２２０の管理モジュール２２２は、中間コード１１６からマシンコード２３０を生成するのに必要なライブラリや定義などを取得するためのリクエストを外部のサーバ３００に送信するとともに、外部のサーバ３００が提供する更新ライブラリなどをＡＰＩ／ＡＢＩ群２２４に追加する。このように、中間コードコンパイラ２２０は、中間コードコンパイラ２２０が参照するデータを更新するための管理モジュール２２２を含む。

【0086】

本実施の形態に従うＩｏＴシステム１においては、コントローラ２００が自動的に必要なライブラリや定義などを取得した上で、中間コード１１６からマシンコード２３０を生成するので、ソフトウェア開発装置１００において、ユーザはアプリケーションプログラムが実行される環境などを意識する必要がない。

【0087】

さらに、コントローラ２００の実行環境（システムプログラム２０８）自体を更新するようにしてもよい。この場合には、中間コード１１６にシステムプログラムを更新するための命令および更新後のプログラムが含められる。このような中間コード１１６がマシンコード２３０に変換されて、コントローラ２００で実行されることで、コントローラ２００自身の実行環境自体を随時更新できる。

【0088】

＜Ｈ．中間コード１１６の圧縮処理＞
一般的に中間コード１１６は、マシンコード２３０に比較して冗長化されているため、コントローラ２００への配布を容易化する目的などのために、中間コード１１６をデータ圧縮してもよい。

【0089】

データ圧縮の手法としては、公知の圧縮技術を用いることができる。あるいは、ソースコード１１２をコンパイルして生成される中間コード１１６（中間表現）を短縮化表現を用いてデータ圧縮した上で、バイナリ形式に変換してもよい。この場合には、中間表現で本来的に用いられる表現と短縮化表現との対応関係を示す情報を中間コード１１６に付加した上で、コントローラ２００へ提供するようにしてもよい。

【0090】

＜Ｉ．補助情報＞
上述したように、中間コード１１６は、配布先のコンピュータアーキテクチャおよび実行環境などに依存せず、予め定められた所定の実行環境に適合するように生成される。但し、最終的には、配布先のプロセッサで実行されるマシンコード２３０を生成する必要があるので、当該配布先でのマシンコード２３０の生成を補助する補助情報（事前情報）を中間コード１１６に含めるようにしてもよい。

【0091】

このような補助情報としては、任意の情報を含めることができるが、例えば、特定のプロセッサで実行する場合の最適化オプションの指定や、事前設計されたメモリマップなどを含めるようにしてもよい。

【0092】

＜Ｊ．変形例＞
上述の実施の形態においては、ソフトウェア開発装置１００からコントローラ２００へ中間コード１１６を直接送信する例を示したが、このような一対一の構成に限らず、例えば、ソフトウェア開発装置１００で生成した中間コード１１６をサーバへアップロードするとともに、任意のコントローラ２００がサーバから任意の中間コード１１６をダウンロードすることで、中間コード１１６を配布するようにしてもよい。

【0093】

＜Ｋ．利点＞
本実施の形態に従うＩｏＴシステム１によれば、コントローラ２００のハードウェア構成を意識することなくアプリケーションプログラムを作成できるとともに、各コントローラ２００のハードウェア構成に応じた処理の実行を可能にする。

【0094】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0095】

１ ＩｏＴシステム、２ エッジデバイス、１００ ソフトウェア開発装置、１０２，２０２ プロセッサ、１０４，２０４ メインメモリ、１０６ 入力部、１０８ ディスプレイ、１１０ ハードディスク、１１２ ソースコード、１１４ ソフトウェア開発プログラム、１１６ 中間コード、１２０ 内部バス、１２２ 通信インターフェイス、１３０ 命令列、１３２ データ、１３４ 電子証明書、２００ コントローラ、２０６ フラッシュメモリ、２０８ システムプログラム、２１０ 演算処理部、２１２ 無線通信モジュール、２１４ ＵＳＢコントローラ、２１６ 通信コントローラ、２１８ ドライバ、２１９ パッド、２２０ コンパイラ、２２２ 管理モジュール、２２４ ＡＰＩ／ＡＢＩ群、２３０ マシンコード、３００ サーバ、１１４０ ソースコードコンパイラ、１３０１，１３０２，１３０３，１３０４，１３０５，１３０６ 命令、１３１０ 認証命令、１３２０ チェック命令。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】