JP7091186B2 - 双方向通信を提供する低消費電力型無線通信デバイス - Google Patents

Description

本発明は、無線通信デバイスに関し、より詳しくは、双方向通信を提供しながらも少ないレベルの消費電力を要する無線通信デバイスに関する。

無線通信技術が提供される。ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）技術の商用化に伴い、ＩｏＴセンサーなどの小型無線通信デバイスが様々な分野で使用されている。ところが、前記小型無線通信デバイスの多くは、設置環境などの理由で、常時電源の代わりにバッテリー電源に依存して動作する。よって、前記小型無線通信デバイスが長期間動作するためには、電力消費量を下げることが不可欠である。

電力消費量を下げるために、前記小型無線通信デバイスは、周期的にスリープモード（ｓｌｅｅｐ ｍｏｄｅ）から目覚めて送信対象データを送信した後、再びスリープモードに復帰するなどの方式を取る。このように動作する無線通信デバイスは、外部装置への単方向通信機能のみを提供する。

バッテリー電源ベースの小型無線通信デバイスとの双方向通信のために、前記小型無線通信デバイスとは別にハブデバイスを置く場合がある。例えば、前記小型無線通信デバイスがＷｉ－Ｆｉデバイスである場合には、ＡＰと前記小型無線通信デバイスとの間にＷｉ－Ｆｉハブを置くのである。前記Ｗｉ－Ｆｉハブは、常時電源が供給されるのがほとんどであり、前記小型無線通信デバイスに送信されるデータを受信して格納しておき、前記小型無線通信デバイスがスリープモードから目覚めると、前記格納しておいたデータを送信する動作を行う。Ｗｉ－Ｆｉハブを置くことにより、前記小型無線通信デバイスに対して双方向通信機能を提供することはできるものの、別途のＷｉ－Ｆｉハブを置くことは煩雑である。

したがって、電力消費量を削減することが可能な双方向無線通信機能を提供する無線通信デバイスの提供が求められる。

本発明が解決しようとする技術的課題は、サーバーなどの外部装置と双方向通信可能に接続された状態を維持しながらも、低い電力消費量を要する無線通信デバイスを提供することにある。

本発明が解決しようとする他の技術的課題は、使用パターンに応じて、外部装置から受信した信号に反応する応答遅延（ｌａｔｅｎｃｙ）のレベルを調整することにより、低い電力消費量の双方向通信機能を提供する無線通信デバイス及びその制御方法を提供することにある。

本発明が解決しようとする別の技術的課題は、特定の無線通信デバイスへのワイヤレス接続を介した要求履歴を分析した結果を用いて、その無線通信デバイスの応答遅延のレベルを調整することにより、前記無線通信デバイスの電力消費量を削減するサーバー装置及びその方法を提供することにある。

本発明の技術的課題は、上述した技術的課題に限定されず、上述していない別の技術的課題は、以降の記載から本発明の技術分野における通常の技術者に明確に理解されるだろう。

上記の技術的課題を達成するための本発明の一態様（ａｓｐｅｃｔ）による無線通信デバイスは、無線ＬＡＮ接続を提供するＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）に接続される無線ネットワークインターフェースと、セッション維持パケットが繰り返し送信されるように前記無線ネットワークインターフェースを制御するセッション維持パケット送信制御部とを含み、前記セッション維持パケットは、ＭＡＣキープアライブメッセージ、ＡＲＰレスポンスメッセージ及びホールパンチング（Ｈｏｌｅ Ｐｕｎｃｈｉｎｇ）メッセージを含むことができる。上記の技術的課題を達成するための本発明の一態様（ａｓｐｅｃｔ）による無線通信デバイスは、無線ＬＡＮ接続を提供するＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）に接続される無線ネットワークインターフェースと、ホールパンチング（Ｈｏｌｅ Ｐｕｎｃｈｉｎｇ）メッセージ、ＭＡＣキープアライブメッセージおよびＡＲＰレスポンスメッセージの一部または全部から構成される第１乃至第ｎセッション維持パケットが順次送信されることを繰り返すことにより、前記ホールパンチングメッセージ、前記ＭＡＣキープアライブメッセージ及び前記ＡＲＰレスポンスメッセージそれぞれが繰り返し送信されるように前記無線ネットワークインターフェースを制御するセッション維持パケット送信制御部を含むことができる。

上記の技術的課題を達成するための本発明の一態様（ａｓｐｅｃｔ）によるサーバー装置は、無線通信デバイス及びユーザー端末との接続を提供するネットワークインターフェースと、一つ以上のインストラクションが格納されるメモリと、前記格納されたインストラクションを実行するプロセッサとを含み、前記格納されたインストラクションは、前記無線通信デバイスに対する要求を前記ユーザー端末から受信し、前記要求受信に応答して前記無線通信デバイスに制御信号を送信するインストラクションと、前記要求の受信及び前記制御信号の送信のうちの少なくとも一つをロギング（ｌｏｇｇｉｎｇ）してデータ処理ログを構成するインストラクションと、前記データ処理ログに対する分析結果を用いて、前記無線通信デバイスに対するビーコン受信周期を決定するインストラクションと、前記無線通信デバイスのビーコン受信周期が前記決定されたビーコン受信周期に変更されるようにするビーコン受信周期制御信号を前記無線通信デバイスに送信するためのインストラクションとを含むことができる。

上記の技術的課題を達成するための本発明の一態様（ａｓｐｅｃｔ）による無線通信デバイスは、無線ＬＡＮ接続を提供するＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）に接続される無線ネットワークインターフェースと、前記ＡＰからのビーコン受信周期を変更するビーコン受信制御部と、電源を供給するバッテリーとを含み、前記ビーコン受信制御部は、前記バッテリーのレベルに基づいて前記ビーコン受信周期を変更することができる。

上記の技術的課題を達成するための本発明の一態様（ａｓｐｅｃｔ）による無線通信デバイスは、無線ＬＡＮ接続を提供するＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）に接続される無線ネットワークインターフェースと、前記ＡＰからのビーコン受信周期を変更するビーコン受信制御部とを含み、前記ビーコン受信制御部は、前記無線ネットワークインターフェースを介して外部装置から受信されたビーコン受信周期制御信号に応じて前記ビーコン受信周期を変更することができる。

一実施形態に係る双方向通信システムの構成図である。 一実施形態に係る双方向通信システムの構成図である。 幾つかの実施形態で無線通信デバイスが送受信するパケットを説明するための図である。 幾つかの実施形態で外部装置の制御によって無線通信デバイスのビーコン受信周期が変更されることを説明するための信号流れ図である。 幾つかの実施形態でセッション維持パケットが送信されることにより、無線通信デバイスとＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）間のセッションが維持されることを説明するための信号流れ図である。 一実施形態に係る無線通信デバイスの第１ブロック構成図である。 一実施形態に係る無線通信デバイスの第２ブロック構成図である。 一実施形態に係るサーバー装置の第１ブロック構成図である。 一実施形態に係るサーバー装置の第２ブロック構成図である。 一実施形態による双方向通信方法のフローチャートである。 図１０のフローチャートにおける一部の動作を詳細に説明するためのフローチャートである。 図１０のフローチャートにおける一部の動作を詳細に説明するためのフローチャートである。 一実施形態に係る双方向通信制御方法のフローチャートである。 一実施形態に係る双方向通信制御方法のフローチャートである。 一実施形態に係るサーバー装置のハードウェア構成図である。

本発明の利点、特徴、及びそれらの達成方法は、添付図面と一緒に詳細に後述されている実施形態を参照すると明確になるだろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で実現できる。但し、本実施形態は、本発明の開示を完全たるものとし、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。本発明は請求項の範疇のみによって定義される。明細書全体にわたって、同じ参照符号は同じ構成要素を示す。

本明細書で使用された用語は、実施形態を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。本明細書において、単数形は、特に言及しない限り、複数形も含む。明細書で使用される「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び／または「からなる（ｍａｄｅ ｏｆ）」などの用語は、言及された構成要素、段階、動作及び／または素子が存在することを示すものであり、一つ以上の他の構成要素、段階、動作及び／または素子の存在または追加を排除するものではない。

以下、本発明について添付図面に基づいてより詳細に説明する。

図１を参照して、本発明の一実施形態に係る双方向通信システムの構成および動作を説明する。本実施形態に係るシステムは、管理サーバー２００、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）１０及び無線通信デバイス１００のうちの少なくとも一つを含むことができる。無線通信デバイス１００は、ＡＰ１０と無線通信チャネルを介して接続できるすべての形態の電子装置を指し示す。

特に、無線通信デバイス１００は、常時電源ではなく、バッテリー電源によって動作するものであり得る。上述したように、本発明の幾つかの実施形態によれば、無線通信デバイス１００が管理サーバー２００などの外部装置と双方向通信するにあたり、消費電力が低減する。したがって、本発明の幾つかの実施形態は、常時電源に接続された無線通信デバイス１００よりはバッテリー電源の無線通信デバイス１００にさらに大きな効果を提供することができる。但し、だからといって、常時電源の供給を受ける無線通信デバイス１００が本発明の範囲から除外されるわけではないことに注意する。

本実施形態に係るシステムの無線通信デバイス１００は、ＡＰ１０からブロードキャスト（ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）されるビーコン（ｂｅａｃｏｎ）の受信周期を動的に変更することにより、電力消費量を削減することができる。また、本実施形態に係るシステムの無線通信デバイス１００は、ＡＰ１０へ送信する新しい構成のセッション維持パケットを生成することにより、外部装置との双方向通信をサポートするセッションを維持する限度内で、前記セッション維持パケットの送信周期を最大限に増加させ、それにより電力消費量を削減することもできる。このような電力消費量の削減効果に関連しては、詳細に後述する。

一実施形態において、図２に示すように、前記無線通信デバイスはドアロック１００ａであってもよい。マンションの玄関ドアなどに設置されるドアロック１００ａは、設置場所の制約により常時電源の供給を受けるのは難しい。よって、ドアロック１００ａのほとんどはバッテリー電源によって動作する。ドアロック１００ａにＷｉ－Ｆｉ通信機能が備えられても、バッテリー電源を考慮すると、ＡＰ１０を介した外部装置との常時双方向通信接続に多くの電力消費をするのは困難である。したがって、本発明の幾つかの実施形態に係る低消費電力型双方向通信技術がドアロック１００ａに適用される場合、ドアロック１００ａに対する常時双方向通信機能の提供に大きな貢献をすることができるだろう。

図３を参照して、本発明の幾つかの実施形態において、無線通信デバイスが送受信するパケットを説明する。図３は無線通信デバイスのパケット送受信が発生することによる信号キャプチャー結果３０を示す。信号キャプチャー結果３０は、周期的なビーコン受信４０を指し示す信号、及び繰り返されるセッション維持パケットの送信５０を指し示す信号を表現する。無線通信デバイスがビーコンを受信するときに発生する信号４１とは異なり、セッション維持パケットを送信するときに発生する信号５１、５２、５３は３つのピーク（ｐｅａｋ）を形成する。これは、図３が、３つのメッセージを含む前記セッション維持パケットを表現しているためである。

前記無線通信デバイスの双方向通信セッションを維持するために、前記セッション維持パケットは繰り返し送信される。前記セッション維持パケットの送信は、周期的にまたは非周期的に繰り返し行われる。

一実施形態において、前記セッション維持パケットが繰り返し送信されることにより、常に同一のセッション維持パケットが送信できる。このとき、前記セッション維持パケットは、ＭＡＣキープアライブ（ｋｅｅｐ ａｌｉｖｅ）メッセージ、ＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レスポンス（ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージ、及びホールパンチング（ｈｏｌｅ ｐｕｎｃｈｉｎｇ）メッセージを含むことができる。また、他の実施形態では、前記セッション維持パケットが繰り返し送信されるにあたり、互いに異なる構成のセッション維持パケットが周期的に交互に繰り返し送信されることもある。このとき、前記セッション維持パケットは、ＭＡＣキープアライブメッセージ、ＡＲＰレスポンスメッセージ及びホールパンチングメッセージの少なくとも一部を用いて構成された第１セッション維持パケット乃至第ｎセッション維持パケットが交互に繰り返し送信されることがある。以下、理解の便宜のために、前記セッション維持パケットが繰り返し送信されるにあたり、常に同一のセッション維持パケットが送信される場合をまず説明する。

様々な機種のＡＰを用いたテストを行った結果、ＭＡＣキープアライブメッセージ、ＡＲＰレスポンスメッセージ及びホールパンチングメッセージでセッション維持パケットを構成すれば、セッション維持のための繰り返し送信周期を最大限に長くすることができるという点が発見された。以下、ホールパンチングメッセージ、ＭＡＣキープアライブメッセージ及びＡＲＰレスポンスメッセージが前記セッション維持パケットの繰り返し送信周期を最大限に長くしながらも、無線通信デバイス１００とセッションが維持されるようにする必須要素である理由を説明する。

ホールパンチングは、ＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）通過（ｔｒａｖｅｒｓａｌ）技法の一つであって、ＮＡＴの後ろに位置したホスト間のｐ２ｐ（ｐｅｅｒ－ｔｏ－ｐｅｅｒ）通信を可能にする技術である。前記ＮＡＴは例えばＡＰ１０を指し示し、前記ホストは無線通信デバイス１００を指し示すものと理解できるだろう。
ホールパンチング過程で、無線通信デバイス１００は、無線通信デバイス１００のプライベートアドレス情報（ＩＰアドレス、ポート番号）及びパブリックアドレス情報（ＩＰアドレス、ポート番号）を含む前記レジストリセッションメッセージを、ホールパンチング管理の役割を果たすランデブーサーバーに送信することにより、前記ランデブーサーバーに前記ホストのバインディング情報が格納されるようにする。次に、無線通信デバイス１００が前記相手ホストへの接続要求メッセージを前記ランデブーサーバーに送信すると、前記ランデブーサーバーが前記相手ホストのアドレス情報を無線通信デバイス１００に送信し、無線通信デバイス１００は、前記ランデブーサーバーから受信した前記相手ホストのアドレス情報を用いてｐ２ｐ通信を介してデータを送信する。これにより、無線通信デバイス１００が接続されたＡＰ１０に前記ｐ２ｐ通信のためのホール（ｈｏｌｅ）が生成されるのである。

管理サーバー２００との接続のために、無線通信デバイス１００は、管理サーバー２００のアドレス情報を格納することが好ましい。管理サーバー２００のアドレス情報は、無線通信デバイス１００の製造の際に、無線通信デバイス１００の不揮発性メモリなどの格納手段に格納できる。すなわち、管理サーバー２００は、前記ランデブーサーバー及びｐ２ｐ通信の相手ホストの役割を全て担当することができる。このとき、無線通信デバイス１００は、ブート処理（ｂｏｏｔｉｎｇ）の後、管理サーバー２００のアドレス情報を用いて管理サーバー２００に前記レジストリセッションメッセージ及びｐ２ｐ通信接続要求メッセージを送信することにより、管理サーバー２００とのｐ２ｐ通信セッションをオープンする。この過程をさらに詳しく説明すると、無線通信デバイス１００とそのｐ２ｐ通信セッション相手ホストである管理サーバー２００は、相手のアドレス情報の提供をピア情報として受け、提供された相手のアドレス情報を用いて互いにｐ２ｐデータをやりとりし、その過程で無線通信デバイス１００が接続されたＡＰ１０には、管理サーバー２００から受信したパケットが無線通信デバイス１００に伝達されるようにマッピング情報が格納されるのである。この過程はＡＰ１０にホール（ｈｏｌｅ）が生成される過程であると理解できるだろう。

もちろん、一実施形態において、前記ランデブーサーバーの役割を担当する管理サーバー２００以外の別のサーバーが存在することもある。このときは、無線通信デバイス１００が前記別のサーバーに前記レジストリセクションメッセージ及びｐ２ｐ通信接続要求メッセージを送信することになるだろう。

前記ｐ２ｐ通信セッションは、ＵＤＰホールパンチング（ＲＦＣ；Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｆｏｒ Ｃｏｍｍｅｎｔｓ ３０２７の５．１セッションを参照）による或いはＴＣＰホールパンチングによるものであり得る。

無線通信デバイス１００は、前記ｐ２ｐ通信セッションを維持するために、既に指定されたダミーデータを前記ｐ２ｐ通信セッションを介して管理サーバー２００に繰り返し送信する。以下、その理由について詳細に説明する。

たとえば、ホストＡからホストＢに向かうＵＤＰセッションがＵＤＰホールパンチングによって作られたならば、ホストＡに接続されたＮＡＴ（例えば、ＡＰ）は、特定の時間の間にいずれのトラフィックもなければ、前記ＵＤＰセッションのためのホール（ｈｏｌｅ）を閉じてしまうだろう。したがって、ＵＤＰホールパンチングによって作られたＵＤＰセッションを維持するためには、周期的にトラフィックが前記ＮＡＴに提供されるべきである。よって、前記セッション維持パケットは、常に前記ホールパンチングメッセージ、前記ＭＡＣキープアライブメッセージおよび前記ＡＲＰレスポンスメッセージを全て含むが、前記ホールパンチングメッセージは、最初１回に限ってホールパンチングセッティングメッセージであり、それ以降は継続的にダミーデータ送信メッセージを指し示すことができる。すなわち、第１セッション維持パケットが（ホールパンチングセッティングメッセージ、ＭＡＣキープアライブメッセージ、前記ＡＲＰレスポンスメッセージ）であり、第２セッション維持パケットが（ホールパンチングベースのダミーデータ送信メッセージ、ＭＡＣキープアライブメッセージ、前記ＡＲＰレスポンスメッセージ）であれば、無線通信デバイス１００は、第１セッション維持パケットを管理サーバー２００に送信して管理サーバー２００とのｐ２ｐセッションを接続した後、前記第２セッション維持パケットを繰り返し送信することにより、前記ｐ２ｐセッションを維持することができる。

本明細書で呼ばれる「ホールパンチングメッセージ」は、レジストリセッションメッセージや接続要求メッセージなど、ホールパンチングセッティング過程でホストによって送信されるメッセージ（ホールパンチングセッティングメッセージ）、または前記ホール生成後にホールパンチングを用いてｐ２ｐ方式で送信されるダミー（ｄｕｍｍｙ）データ送信メッセージを全て含む用語である。

一方、ホール（ｈｏｌｅ）が閉じる（すなわち、ホールに対する情報が削除される）トラフィック未流入時間に対する標準が存在せず、ＮＡＴ機種、すなわちＡＰの機種によって前記トラフィック未流入時間が異なるように設定されるので、電力消費を最小限に抑えながらも、ＡＰの機種に関係なく安定的にＵＤＰセッションを維持することにかなりの困難が伴う。つまり、ＵＤＰセッションが切れないほどの、前記第２セッション維持パケットの繰り返し送信周期に合わせると、前記セッション維持パケットがあまりにも頻繁に送信されなければならないので、電力消費が増えるのである。本発明の他の実施形態によれば、無線通信デバイス１００は、前記第１セッション維持パケットのみを繰り返し送信することにより、ホールパンチングセッティング要求を繰り返すような動作を行い続けることもできる。この場合、管理サーバー２００は、同じレジストリセッションメッセージ及び同じ接続要求メッセージを受信し続けることになるが、管理サーバー２００は、既に処理されたレジストリセッションメッセージおよび接続要求メッセージに対しては単に既存のｐ２ｐセッション情報を維持するための動作のみを行うことにより、エラーが発生することを防止することができる。一方、無線通信デバイス１００に接続されたＡＰ１０は、ホールパンチングセッティングを繰り返す動作を行うが、そのような動作にも拘らず、管理サーバー２００からＡＰ１０に引き込まれたインバウンドパケット（ｉｎｂｏｕｎｄ ｐａｃｋｅｔ）は、無線通信デバイス１００に無事伝達されるので、ｐ２ｐ通信セッション維持の目的を達成することができるのである。

一方、ＡＰ１０は、コネクションをメモリにキャッシュするから、限られた数のコネクションだけを管理することができ、不活性な（ｉｎａｃｔｉｖｅ）コネクションのうち最も古いコネクションに関する情報は削除する。前記コネクションに関する情報は、ＭＡＣプロトコルレベルのコネクション情報を指し示す。ＡＰ１０は、維持すべきコネクションに関する情報を、前記メモリに格納されるキュー（ｑｕｅｕｅ）などのデータ構造によって管理する。つまり、不活性な（ｉｎａｃｔｉｖｅ）コネクションのうち最も古いコネクションは、前記データ構造から除去される。この場合、当該コネクションは切れてしまう。ＡＰ１０は、ＭＡＣキープアライブメッセージを受信すると、当該コネクションに関する情報を前記データ構造に新たに挿入し、或いは当該コネクションに関する情報を前記データ構造上の優先順位を高めるなどの方式で、そのコネクションに関する情報が前記キュー上に管理され続けるようにする。このような点を利用して、ＡＰ１０が無線通信デバイス１００に対するＭＡＣプロトコルレイヤーのコネクションを維持し続けるように、無線通信デバイス１００はＭＡＣキープアライブメッセージを繰り返し送信する。

無線通信デバイス１００がＭＡＣキープアライブメッセージを繰り返し送信することは、ＭＡＣプロトコルレイヤーの側面でＡＰ１０がコネクションを維持し続けるようにすることであり、無線通信デバイス１００が前記ホールパンチングメッセージのダミーデータ送信メッセージを繰り返し送信することは、ＭＡＣプロトコルよりも上位レベルのプロトコル（例えば、ＵＤＰまたはＴＣＰ）レイヤーの側面でＡＰ１０がコネクションを維持し続けるようにすることであると理解できるだろう。

ＡＰ１０は、ＡＲＰキャッシュに無線通信デバイス１００のＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスが存在しない場合、ＡＲＰリクエストメッセージをブロードキャストし、無線通信デバイス１００は、自分のＭＡＣアドレスと一緒にユニキャスト方式でＡＲＰレスポンスメッセージを返信する。ＡＰ１０のＡＲＰキャッシュに無線通信デバイス１００のＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスが失われるのを防ぐために、一実施形態に係る無線通信デバイス１００は、ＡＲＰレスポンス信号の周期的送信を介してＡＲＰキャッシュ（ｃａｃｈｅ）内に格納されたマッチング情報を更新し続けることにより、ＭＡＣアドレスの損失によるリンク切れ（ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を防止する。このような切れ防止は、結果的にＡＰ１０のホールが閉じることを防止する効果があり、このようにＡＰ１０にホールが維持されることにより、無線通信デバイス１００が管理サーバー２００間の双方向通信セッションが維持できるのである。

今まで、ホールパンチングメッセージ、ＭＡＣキープアライブメッセージおよびＡＲＰレスポンスメッセージがセッション維持のための繰り返し送信周期を最大限に長くしながらも、セッションが維持されるようにする必須要素である理由を説明した。要約すると、ホールパンチングメッセージを介して管理サーバー２００とのセッションをオープン及び維持し、ＭＡＣキープアライブメッセージを介してＡＰ１０のメモリに格納されるキューから、無線通信デバイス１００とＡＰ１０とのＭＡＣプロトコルのコネクションに関する情報が除去されないようにし、ＡＲＰレスポンスメッセージを介してＡＰ１０のＡＲＰキャッシュに格納された無線通信デバイス１００のＩＰとＭＡＣアドレスのマッチング情報を更新し続けることにより、ＭＡＣアドレスの損失によるリンク切れ（ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を防止する。このように必須要素メッセージのみから構成された本発明特有のセッション維持パケットは、安定的に無線通信デバイス１００と管理サーバー２００間のセッションが維持されるようにしながらも、そのデータ量は最少化したものである点で、無線通信デバイス１００の電力消費量の削減に非常に効率的である。また、このように構成された前記セッション維持パケットは、相対的に長い周期で送信されても、セッションの安定的な維持が可能なので、無線通信デバイス１００の電力消費量がさらに削減できる。

一実施形態において、前記セッション維持パケットは、前記ホールパンチングメッセージ、前記ＭＡＣキープアライブメッセージおよび前記ＡＲＰレスポンスメッセージを順次含むものであり得る。このとき、前記セッション維持パケットは、前記ホールパンチングメッセージ、前記ＭＡＣキープアライブメッセージおよび前記ＡＲＰレスポンスメッセージを直接連結（ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）したものであってもよく、前記ホールパンチングメッセージ、前記ＭＡＣキープアライブメッセージおよび前記ＡＲＰレスポンスメッセージを区切り文字（ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ）で区切られるように連結したものであってもよく、前記ホールパンチングメッセージ、第１データ、前記ＭＡＣキープアライブメッセージ、第２データ及び前記ＡＲＰレスポンスメッセージが順次連結されたものであってもよい。

前記無線通信デバイスは、前記セッション維持パケットを周期的に繰り返し送信することにより、ＡＰとのセッションが切れないように管理することができる。同時に、電力消費量を削減するために、前記無線通信デバイスは、セッションが切れない範囲内でできる限り長い周期で前記セッション維持パケットを送信することが好ましい。前記セッション維持パケットの送信周期を決定することに関連して、より詳細に後述する。

前記無線通信デバイスは、送信周期を長持ちさせながらも、セッションが切れることを防止するセッション維持パケットをできる限り長い周期で送信することにより、消費電力を削減するとともに、ＡＰからブロードキャストされるビーコンの受信周期を動的に変更することによっても消費電力を削減する。これに関連して、図４を参照して説明する。

Ｗｉ－Ｆｉ標準規格によれば、ＡＰ１０は、周期的にビーコンをブロードキャストする。ＡＰ１０が前記ビーコンを送信する周期は約１０２ｍｓｅｃである。前記ビーコンを全て受信すると、電力消費量が大きいので、無線通信デバイス１００は、基本周期ごとにウェイクアップしてビーコンを受信し、再度スリープモードに戻ることを繰り返し行う（６０）。図４において、前記基本周期は３秒と仮定された。これは、最大３秒の間、無線通信デバイス１００の信号受信が遅延するおそれがあることを意味する。前記無線通信デバイスは、前記ビーコンの受信を前提に、管理サーバー２００から送信された要求信号を処理（６１）することができるだろう。よって、無線通信デバイス１００が前記ビーコンを受信する周期は、無線通信デバイス１００の応答遅延を指し示すことができる。すなわち、前記ビーコンの受信周期が長くなるほど、その無線通信デバイス１００の応答遅延も長くなるだろう。

既存のＷｉ－Ｆｉ端末は、前記ビーコンの受信周期が固定されている。一方、本発明の幾つかの実施形態に係る無線通信デバイス１００は、前記ビーコンの受信周期を状況に応じて動的に変更する。

一実施形態において、無線通信デバイス１００は、前記ビーコンの受信周期を自体的に変更することができる。例えば、無線通信デバイス１００がバッテリーから電源の供給を受ける場合、無線通信デバイス１００は、前記バッテリーのレベルに基づいて前記ビーコン受信周期を変更することができる。すなわち、無線通信デバイス１００は、前記バッテリーのレベルが限界値未満である場合には、前記ビーコン受信周期を増加させてバッテリーの放電速度を最大限に遅らせることができる。このとき、ビーコン受信周期を増加させる分だけ無線通信デバイス１００の応答遅延も長くなる点は、既に説明したことがある。

他の実施形態において、無線通信デバイス１００は、管理サーバー２００から受信したビーコン受信周期制御信号に応じて前記ビーコンの受信周期を変更することができる。図４には、管理サーバー２００が、ビーコン受信周期値を含むビーコン受信周期制御信号６２を無線通信デバイス１００に送信することにより、無線通信デバイス１００のビーコン受信周期を制御する例示が示されている。図４に示すように、無線通信デバイス１００は、例えば３秒から１０秒にビーコン受信信号を変更することができる（６３）。

図５を参照して、本発明の幾つかの実施形態において、セッション維持パケットが送信されることにより、無線通信デバイスとＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）間のセッションが維持されることを説明する。既に説明したように、前記セッション維持パケットは、ＭＡＣキープアライブメッセージ５１、ＡＲＰレスポンスメッセージ５２及びホールパンチングメッセージ５３を含むことができる。無線通信デバイス１００は、電力消費量を節約しながら、前記セッション維持パケットを周期的に繰り返し送信するために、ウェイクアップした後、前記セッション維持パケットを送信し、次いで再度スリープモードに復帰すること（６５）を繰り返す。

ＭＡＣキープアライブメッセージ５１およびＡＲＰレスポンスメッセージ５２は、ＡＰ１０が受信者であり、ホールパンチングメッセージ５３は、管理サーバー２００がその受信者である。

図５には、繰り返し送信されるすべてのセッション維持パケットにＭＡＣキープアライブメッセージ５１、ＡＲＰレスポンスメッセージ５２及びホールパンチングメッセージ５３が含まれるものと示されているが、既に説明したように、他の実施形態では、繰り返し送信されるセッション維持パケットが互いに異なる構成を持つこともできる。このとき、無線通信デバイス１００は、ホールパンチング（Ｈｏｌｅ Ｐｕｎｃｈｉｎｇ）メッセージ、ＭＡＣキープアライブメッセージおよびＡＲＰレスポンスメッセージの一部または全部から構成される第１乃至第ｎセッション維持パケットが順次送信されることを繰り返すことにより、前記ホールパンチングメッセージ、前記ＭＡＣキープアライブメッセージおよび前記ＡＲＰレスポンスメッセージそれぞれを繰り返し送信する。すなわち、前記ホールパンチングメッセージの送信周期、前記ＭＡＣキープアライブメッセージの送信周期及び前記ＡＲＰレスポンスメッセージの送信周期のうちの少なくとも一部は、互いに異なってもよい。また、一部のセッション維持パケットは、前記ホールパンチングメッセージ、前記ＭＡＣキープアライブメッセージおよび前記ＡＲＰレスポンスメッセージのうちの一部のみから構成されてもよい。このとき、前記ホールパンチングメッセージの送信周期はネットワーク環境に応じて調節でき、前記ＭＡＣキープアライブメッセージの送信周期は前記ＡＲＰレスポンスメッセージの送信周期よりもさらに短くてもよい。

ホールパンチングメッセージを「Ｈ」とし、ＭＡＣキープアライブメッセージを「Ｍ」とし、ＡＲＰレスポンスメッセージを「Ａ」とすると、第１セッション維持パケットは［Ｈ、Ｍ、Ａ］、第２セッション維持パケットは［Ｍ］、第３セッション維持パケットは［Ｍ、Ａ］になることができ、無線通信デバイス１００は、前記第１乃至第３セッション維持パケットを順次繰り返し送信することにより、セッション維持パケットに含まれるデータ量をよりさらに低減させ、それにより電力使用量をさらに減らすことができるだろう。

また、ホールパンチングメッセージのうち、ホールパンチングセッティングメッセージを「Ｈ１」とし、ホールパンチングベースダミーデータ送信メッセージを「Ｈ２」とし、ＭＡＣキープアライブメッセージを「Ｍ」とし、ＡＲＰレスポンスメッセージを「Ａ」とすると、第１セッション維持パケットは［Ｈ１、Ｍ、Ａ］、第２セッション維持パケットは［Ｈ２、Ｍ、Ａ］、第３セッション維持パケットは［Ｍ］、第４セッション維持パケットは［Ｍ、Ａ］になることができ、無線通信デバイス１００は、前記第１セッション維持パケット、第３セッション維持パケット、第４セッション維持パケットを順次送信した後、前記第２乃至第４セッション維持パケットを順次送信することを繰り返し行うこともできるだろう。また、無線通信デバイス１００は、前記第１セッション維持パケット、第３セッション維持パケット及び前記第４セッション維持パケットを順次送信することを繰り返し行うこともできるだろう。

以下、本発明の一実施形態に係る無線通信デバイスの構成および動作を図６を参照して説明する。

無線通信デバイス１００は、無線ネットワークインターフェース１０２及びセッション維持パケット送信制御部１０４を含む。既に説明したように、セッション維持パケット送信制御部１０４は、ＭＡＣキープアライブメッセージ、ＡＲＰレスポンスメッセージ及びホールパンチングメッセージを含むセッション維持パケットが繰り返し送信されるように無線ネットワークインターフェース１０２を制御する。幾つかの実施形態において、無線通信デバイス１００は、バッテリー電源に基づいて動作するものであってもよい。このとき、無線通信デバイス１００は、電源を供給するバッテリー１１８を含むことができる。

前記セッション維持パケットの送信周期は、無線ネットワークインターフェース１０２を介して接続されたＡＰに応じて決定される。これは、前記セッション維持パケットの送信周期が前記ＡＰの動作特性を反映して最適化できることを意味する。また、無線通信デバイスが接続したＡＰが変更されない以上、新規ＡＰに接続した後に最適化完了すると、その以後からは前記セッション維持パケットの送信周期は変更される必要がないことを意味する。

例えば、ＡＰは、一定時間の間、前記ＡＰに接続されたデバイスとのトランザクションがない場合、前記デバイスに対するポートマッピング（ｐｏｒｔ ｍａｐｐｉｎｇ）情報をリセット（削除）する。前記リセット以後には、前記デバイスが先にパケットを送信しない限り、前記デバイスは、前記デバイスが受信者であるパケットを受信することができなくなる。但し、前記ポートマッピングリセットは、前記ＡＰに接続されたすべてのデバイスに対して行われるのではなく、前記ＡＰに接続されたデバイスのうち、前記ポートマッピングリセット周期の間にいずれのトランザクションもなかったコネクションに関連したデバイスに対して行われることに留意する。

無線通信デバイス１００がＡＰ１０のポートマッピングリセット周期の間にいずれのデータもＡＰ１０に送信しなければ、ＡＰ１０から線通信デバイス１００に割り当てたポート及びＩＰがリセット（削除）されるだろう。そうなると、管理サーバー２００が無線通信デバイス１００にパケットを送信することができない。このような状況を防止するために、前記セッション維持パケットの送信周期は、前記ＡＰのポートマッピングリセット周期を超えない範囲で決定されることが好ましい。たとえば、セッション維持パケット送信制御部１０４は、（ＡＰのポートマッピングリセット周期－最大差異値）とＡＰのポートマッピングリセット周期との間のいずれかの時間を周期にして、前記セッション維持パケットが送信されるようにすることができる。

一実施形態において、セッション維持パケット送信制御部１０４は、前記セッション維持パケットの送信周期の提供をセッション維持パケット送信周期制御部１０６から受け、提供された周期に応じて前記セッション維持パケットが送信されるように無線ネットワークインターフェース１０２を制御することができる。

一実施形態において、セッション維持パケット送信制御部１０４は、初期値から開始して前記ＡＰとのセッションが切れるまで前記セッション維持パケットを繰り返し増加させる方式で、前記セッション維持パケットの送信周期を確定することもできる。本動作については、追って図１１を参照して説明する。

一実施形態において、セッション維持パケット送信制御部１０４は、無線ネットワークインターフェース１０２を介して外部装置から受信したセッション維持パケット送信周期制御信号に応じて前記セッション維持パケットの送信周期を変更することもできる。本実施形態に係る無線通信デバイス１００の構成は図７を参照する。本実施形態に係る無線通信デバイス１００は、管理サーバーなどの外部装置から無線ネットワークインターフェース１０２を介して受信したセッション維持パケット送信周期制御信号からセッション維持パケット送信周期を抽出し、抽出された周期に応じてセッション維持パケット送信が行われるようにセッション維持パケット送信制御部１０４を制御するセッション維持パケット送信周期制御信号処理部１１５を含むことができる。前記セッション維持パケット送信周期制御信号から抽出されたセッション維持パケット送信周期は、無線通信デバイス１００が接続されたＡＰにマッピングされたものであってもよい。例えば、前記管理サーバーは、無線通信デバイス１００から受信したパケットの情報を用いて前記ＡＰの機種情報などを識別し、ＡＰ別セッション維持パケット送信周期テーブルなどから、前記ＡＰにマッピングされたセッション維持パケット送信周期を得た後、前記セッション維持パケット送信周期制御信号に含ませることができるだろう。

一実施形態において、無線通信デバイス１００は、ビーコン受信周期を動的に変更する。このとき、無線通信デバイス１００がビーコン受信の周期を変更することであり、ＡＰがビーコン信号をブロードキャストする周期が変更されることではないことに留意する。本実施形態に係る無線通信デバイス１００は、無線ネットワークインターフェース１０２およびビーコン受信制御部１１０を含むことができる。

ビーコン受信周期が短くなると、無線通信デバイス１００は、その分だけ、ＡＰから受信される信号を、遅延（ｌａｔｅｎｃｙ）を少なくして受信することができる。これは、無線通信デバイス１００の外部信号に対する反応が即刻的になることを意味する。逆に、ビーコン受信周期が長くなると、無線通信デバイス１００は、その分だけ、ＡＰから受信される信号を受信する遅延（ｌａｔｅｎｃｙ）が大きくなる。これは、無線通信デバイス１００の外部信号に対する反応がその分だけ遅くなることを意味する。

無線通信デバイス１００は、前記ビーコン受信周期が変更されなければならないか否かを自体的に判断し、その判断結果に基づいて前記ビーコン受信周期を自体的に変更することができる。例えば、無線通信デバイス１００は、バッテリー１１８のレベルが基準値以下になると、前記ビーコン受信周期を増加させることができる。また、バッテリーの充電または新しいバッテリーへの交換などを理由に、バッテリー１１８のレベルが基準値以上に上がると、前記ビーコン受信周期を減少させることができる。

無線通信デバイス１００は、前記ビーコン受信周期を外部装置の制御によって変更することもできる。このため、無線通信デバイス１００は、ビーコン受信周期制御信号処理部１０８を含むことができる。このとき、変更後のビーコン受信周期を含むビーコン受信周期制御信号がビーコン受信周期制御信号処理部１０８によって受信され、ビーコン受信周期制御信号処理部１０８は、前記受信された変更後のビーコン受信周期でビーコンを受信するように、ビーコン受信制御部１１０を制御する。

ビーコン受信周期制御信号処理部１０８は、ビーコン受信周期変更スケジュールに関する情報を受信し、或いはビーコン受信周期の変更が必要であるたびにビーコン受信周期制御信号を受信することができる。つまり、外部装置から受信されるビーコン受信周期制御信号は、前記ビーコン受信周期変更スケジュールに関する情報を含むか、或いは一回性のビーコン受信周期変更のために変更後のビーコン受信周期を含むことができる。言い換えれば、ビーコン受信周期制御信号処理部１０８は、ビーコン受信周期変更スケジュールに関する情報を受信すると、受信した情報を解釈し、解釈された結果に基づくスケジュールにビーコン受信周期が変更されるようにビーコン受信制御部１１０を制御することができる。または、変更後のビーコン受信周期を含むビーコン受信周期制御信号が受信されると、それに応じて直ちにビーコン受信周期が変更されるようにビーコン受信制御部１１０を制御することもできる。

既に説明したように、無線通信デバイス１００はドアロックであってもよい。このとき、ユーザー端末によって送信された要求信号（例えば、ドア開き要求）は管理サーバーに伝達され、管理サーバーは前記要求信号を無線通信デバイス１００に送信し、無線通信デバイス１００が無線ネットワークインターフェース１０２を介して受信した前記要求信号はデータ処理部１１２に提供される。データ処理部１１２は、前記要求信号に応じたドアロック制御信号を生成してドアロックコントローラ（図示せず）に提供する。このとき、真夜中のように前記要求の受信が殆どないときは、ビーコン受信周期を長く変更しても構わないだろう。このような点を用いて、前記管理サーバーは、例えば昼間の時間帯には前記ビーコン受信周期を短く変更し、例えば夜の時間帯には前記ビーコン受信周期を長く変更することができるだろう。このとき、ビーコン受信制御部１１０は、一日を単位として周期的に前記ビーコン受信周期を変更するが、第１時間帯（例えば、午前７時から翌日の午前１時）には、第１周期に前記ビーコン受信周期を変更し、前記第１時間帯以降の第２時間帯（例えば、午前１時から午前７時）には、前記第１周期よりも長い第２周期に前記ビーコン受信周期を変更することができる。

以下、本発明の一実施形態に係るサーバー装置の構成及び動作を図８及び図９を参照して説明する。

本実施形態に係るサーバー装置は、無線通信ネットワークの管理の役割を果たすので、管理サーバー２００と呼ばれることがある。管理サーバー２００は、ネットワーク２０に接続されるネットワークインターフェース２０２と、ユーザー端末（図示せず）からネットワークインターフェース２０２を介して受信した無線通信デバイス関連要求を処理するデータ処理部２０４と、データ処理部２０４の前記デバイス関連要求または無線通信デバイスに対する制御信号送信のうちの少なくとも一つのロギング（ｌｏｇｇｉｎｇ）結果を格納するデータ処理ログ２０６と、データ処理ログ２０６のデータをトレーニングデータセットとして用いて機械学習を行い、前記機械学習の結果として適切なビーコン送信周期決定モデルを生成する無線通信デバイス行動機械学習部２０８と、無線通信デバイス行動機械学習部２０８から提供された前記決定モデルを用いてビーコン受信周期を決定し、決定されたビーコン受信周期に応じて無線通信デバイスのビーコン受信が行われるように制御信号を送信するビーコン受信周期制御部２１０とを含むことができる。本実施形態に係る管理サーバー２００は、無線通信デバイスに対するユーザーの要求が受け付けられる実績に応じて前記無線通信デバイスのビーコン受信周期が変更されるように前記無線通信デバイスを制御する。

管理サーバー２００には、前記ユーザー端末だけでなく、無線通信デバイスも接続する。無線通信デバイスは、自分の状態情報などを管理サーバー２００に送信することができるだろう。管理サーバー２００は、前記無線通信デバイスのセッション維持パケット送信周期を制御することができる。図９を参照して説明する。セッション維持パケット送信周期制御部２１４は、新規の無線通信デバイスが接続したこと或いは従来の無線通信デバイスが新規のＡＰを介して接続したことを、データ処理部２０４から提供されたデータを用いて感知する。前記感知に応答して、セッション維持パケット送信周期制御部２１４は、前記無線通信デバイスが接続したＡＰにマッピングされるセッション維持パケット送信周期を照会する。そして、セッション維持パケット送信周期制御部２１４は、照会された前記セッション維持パケット送信周期に応じて前記無線通信デバイスが前記セッション維持パケット送信を行うように前記無線通信デバイスを制御する信号を送信する。

以下、図１０乃至図１２を参照して、本発明の一実施形態による双方向通信方法を説明する。本実施形態に係る方法は、例えば、図６または図７に示された無線通信デバイス１００によって行われ得る。前記双方向通信方法に、図６または図７を参照して説明した無線通信デバイスの動作が少なくとも一部含まれ得ることに留意する。したがって、以下に説明される双方向通信方法についての説明において別途の開示がなくても、図６または図７を参照して上述した動作が前記双方向通信方法に含まれ得る。また、以下、上述した方法についての説明において、動作の主体についての記載が存在しない場合、前記主体は無線通信デバイス１００と解釈できる。

無線通信デバイスがＡＰに接続すると（Ｓ１００）、前記ＡＰのためのセッション維持パケット送信周期を設定する（Ｓ１０２）。

図１１を参照して、前記セッション維持パケット送信周期の設定の一例を説明する。まず、初期セッション維持パケット送信周期を設定する（Ｓ１０２０）。例えば、前記初期セッション維持パケット送信周期は、ほとんどの商用ＡＰ製品において絶対的にセッション維持が可能なレベルの最小周期であり得る。現在設定された初期セッション維持パケット送信周期に応じてセッション維持パケットを送信し（Ｓ１０２１）、セッション維持パケットの送信が成功する場合には（Ｓ１０２２）、セッション維持パケット送信周期を増加させる（Ｓ１０２３）。そして、セッション維持パケット送信及びその周期の増加を、セッション維持パケットの送信が失敗するまで繰り返す。セッション維持パケットの送信が失敗する場合には、セッション維持パケット送信周期を直前のセッション維持パケット送信成功時の周期に減少させる（Ｓ１０２４）。この過程を経て、無線通信デバイスは、自身が接続したＡＰとのセッションが維持できる最も長いセッション維持パケット送信周期を得ることができる。得られた前記セッション維持パケット送信周期は、ＡＰ再接続（Ｓ１０２５）の後に使用され続けるセッション維持パケット送信周期として確定される（Ｓ１０２６）。

図１２を参照して、前記セッション維持パケット送信周期の設定の他の例を説明する。図１１の場合とは異なり、無線通信デバイスは、自体的にセッション維持パケット送信周期最適化ロジックを実行せずに、サーバー装置の制御信号に応じてセッション維持パケット送信周期を変更することにより、前記最適化ロジックの実行にかかる電力消費も低減することができる。このとき、前記無線通信デバイスは、初期設定されたセッション維持パケット送信周期を用いて（Ｓ１０２０）セッション維持パケットを送信してから（Ｓ１０２１）、管理サーバーからセッション維持パケット送信周期変更制御信号を受信することにより（Ｓ１０２７）、セッション維持パケット送信周期を変更する（Ｓ１０２８）。

セッション維持パケットを周期的に送信しながらサーバーとのセッションを維持し続ける途中で、サーバーからビーコン受信周期変更コマンドが受信されると（Ｓ１０４）、前記無線通信デバイスは、前記コマンドに応じてビーコン受信周期を変更する（Ｓ１０６）。ビーコン受信周期が長くなると、前記無線通信デバイスの応答遅延も一緒に長くなるが、その分だけ電力消費量も減るだろう。逆に、ビーコン受信周期が短くなると、前記無線通信デバイスの応答遅延も一緒に短くなるが、その分だけ電力消費量も増えるだろう。このような応答遅延が少しあっても、前記セッション維持パケット送信の周期的な送信によって、前記無線通信デバイスは常にサーバー装置に接続されているので、前記無線通信デバイスが前記サーバーとデータを送受信することには別に問題がない（Ｓ１０８）。

以下、図１３及び図１４を参照して、本発明の一実施形態による双方向通信サポート方法を説明する。本実施形態に係る方法は、例えば、図８または図９に示された無線通信デバイス１００によって行われ得る。前記双方向通信サポート方法に、図８または図９を参照して説明した管理サーバーの動作が少なくとも一部含まれ得ることに留意する。したがって、以下に説明される双方向通信サポート方法についての説明で別途の開示がなくても、図８または図９を参照して上述した動作が前記双方向通信サポート方法に含まれ得る。また、以下、上記方法についての説明において、動作の主体についての記載が存在しない場合には、前記主体は管理サーバー２００として解釈できる。

まず、登録されていないＭＡＣアドレスを持つ第１デバイスの接続が感知されると（Ｓ２００）、管理サーバーは、図１４に示すように、前記第１デバイスのセッション維持機能を初期化することを制御することができる。このとき、管理サーバーは、第１デバイスに接続されたＡＰ機種を確認し（Ｓ２１２）、確認されたＡＰ機種に対応するセッション維持パケット送信周期を照会し（Ｓ２１４）、前記第１デバイスが前記照会されたセッション維持パケット送信周期に応じて前記セッション維持パケットを送信するようにする制御信号を送信することができる（Ｓ２１６）。

再び図１３に戻って説明する。前記第１デバイスとのデータ送受信（Ｓ２０１）を処理しながら、前記第１デバイスとのデータ送受信ログ（ｌｏｇ）を蓄積する（Ｓ２０２）。さらに、蓄積されたログのサイズが基準値を超える場合には（Ｓ２０４）、前記蓄積されたログを用いて前記第１デバイスの使用パターンを分析する（Ｓ２０６）。このとき、蓄積されたログをトレーニングデータセットとして用いて機械学習を行うことにより、前記第１デバイスの使用パターンを既に指定されたパターンのいずれかに分類するモデルを生成し、前記モデルを用いて前記第１デバイスの使用パターンを分析することができる。

前記第１デバイスの使用パターンが分析されると、その結果を用いて前記第１デバイスに対するビーコン受信周期変更スケジュールが樹立される（Ｓ２０８）。例えば、前記スケジュールは、日間、週間、月間など、単位時間をその対象とするものであり得る。例えば、前記スケジュールが日間であり、前記第１デバイスが家に設置されたドアロックであり、前記ドアロックのユーザーが毎日午前８時から午後８時までは前記ドアロックに対する要求を管理サーバーに送信しないパターンを持つ場合ならば、前記スケジュールは、毎日午前８時頃にビーコン受信周期を増加させる制御信号送信、毎日午後８時頃にビーコン受信周期を減少させる制御信号送信をそれぞれ含むことになる（Ｓ２１０）。

これまでに説明された本発明の実施形態に係る方法は、コンピュータ可読コードで実現されたコンピュータプログラムの実行によって行われ得る。前記コンピュータプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して第１電子装置から第２電子装置に伝送されて前記第２電子装置にインストールでき、これにより前記第２電子装置で使用できる。前記第１電子装置および前記第２電子装置は、サーバー装置、クラウドサービスのためのサーバープールに属した物理サーバー、デスクトップＰＣなどの固定式電子装置を全て含む。

前記コンピュータプログラムは、ＤＶＤ－ＲＯＭ、フラッシュメモリ装置などの持続性（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）記録媒体（ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｍｅｄｉｕｍ）に格納されたものであってもよい。

以下、本発明の一実施形態に係るサーバー装置の構成及び動作を図１５を参照して説明する。図１５に示すように、本実施形態に係る管理サーバー２００は、プロセッサ２０１と、プロセッサ２０１で行われる１つ以上のインストラクションを格納するメモリ２０５とを含む。また、管理サーバー２００は、システムバス２０７、ストレージ２０３、及びネットワークに接続されるネットワークインターフェース２０２をさらに含むことができる。システムバス２０７は、プロセッサ２０１、メモリ２０５、ストレージ２０３及び無線ネットワークインターフェース２０２間のデータ送受信通路の役割を果たす。メモリ２０５は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性データ記憶装置である。ストレージ２０３は、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリ、ハードディスクなどのデータ記憶装置であり得る。

管理サーバー２００は、無線通信デバイスのユーザーの端末、または前記無線通信デバイスにアクセス権限を持つユーザーの端末から前記無線通信デバイスの機能を作動させるための要求を受信し、前記要求に応じた制御信号を生成し、生成された制御信号を前記無線通信デバイスに送信する。

また、管理サーバー２００は、前記無線通信デバイスが低電力で双方向通信可能状態をできる限り長く維持するように、前記無線通信デバイスのセッション維持パケット送信機能及びビーコン受信機能を制御する。

メモリ２０５に格納されるインストラクションを機能別に区分して説明する。

デバイス対象サービス提供インストラクション２２６は、無線通信デバイスのユーザーの端末、または前記無線通信デバイスにアクセス権限を持つユーザーの端末から、前記無線通信デバイスの機能を作動させるための要求を受信し、前記要求に応じた制御信号を生成し、生成された制御信号を前記無線通信デバイスに送信する。デバイス対象サービス提供インストラクション２２６の要求受信履歴または前記制御信号の送信履歴は、データ処理ログ２０６に蓄積できる。

デバイス使用パターン分析インストラクション２２０は、ストレージ２０３に格納された前記無線通信デバイスに対する要求の処理記録を含むデータ処理ログ２０６を用いて制御対象無線通信デバイスの使用パターンを識別し、前記使用パターンをビーコン受信周期制御インストラクション２２２に提供する。デバイス使用パターン分析インストラクション２２０は、データ処理ログ２０６の少なくとも一部のデータをトレーニングデータセットとして用いた機械学習の結果として生成されたモデルを用いて、前記制御対象無線通信デバイスの使用パターンを識別することができる。

ビーコン受信周期制御インストラクション２２２は、前記使用パターンに応じて前記制御対象無線通信デバイスのビーコン受信周期を制御するための信号を出力する。ビーコン受信周期制御インストラクション２２２は、前記データ処理ログに対する分析の結果、前記無線通信デバイスに対する単位時間あたりのデータ処理頻度が低いほど前記無線通信デバイスに対するビーコン受信周期を増加させる方向に、前記ビーコン受信サイクルを決定することができる。

セッション維持パケット送信周期制御インストラクション２２４は、図１４を参照して説明した動作を行う。つまり、セッション維持パケット送信周期制御インストラクション２２４は、制御対象無線通信デバイスに接続されたＡＰの機種などを識別し、識別されたＡＰにマッチングされたセッション維持パケット送信周期をＡＰ情報ＤＢ２１２で照会し、照会されたセッション維持パケット送信周期に応じて前記制御対象無線通信デバイスがセッション維持パケットを繰り返し送信するようにする制御信号を出力することができる。

以上、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更することなく、他の具体的な形態で実施できるということを理解することができるだろう。よって、以上で記述した実施形態は、あらゆる面で例示的なもので、限定的なものではないと理解されるべきである。

Claims (14)

1. 無線ＬＡＮ接続を提供するＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）に接続される無線ネットワークインターフェースと、
   セッション維持パケットが繰り返し送信されるように前記無線ネットワークインターフェースを制御するセッション維持パケット送信制御部とを含み、
   前記セッション維持パケットは、
   ＭＡＣキープアライブメッセージ、ＡＲＰレスポンスメッセージ及びホールパンチング（Ｈｏｌｅ Ｐｕｎｃｈｉｎｇ）メッセージを含み、
   前記ＡＰのポートマッピングリセット周期を超えないセッション維持パケット送信周期を決定する、無線通信デバイス。
2. 前記セッション維持パケット送信制御部は、
   前記セッション維持パケットが周期的に繰り返し送信されるように前記無線ネットワークインターフェースを制御し、
   前記セッション維持パケットの送信周期は前記ＡＰに応じて決定される、請求項１に記載の無線通信デバイス。
3. 前記セッション維持パケット送信制御部は、
   初期値から開始して前記ＡＰとのセッションが切れるまで前記セッション維持パケットを繰り返し増加させる方式で前記セッション維持パケットの送信周期を確定する、請求項２に記載の無線通信デバイス。
4. 前記セッション維持パケット送信制御部は、
   前記無線ネットワークインターフェースを介して外部装置から受信されたセッション維持パケット送信周期制御信号に応じて前記セッション維持パケットの送信周期を変更する、請求項２に記載の無線通信デバイス。
5. 前記セッション維持パケット送信周期制御信号は、前記ＡＰにマッピングされたセッション維持パケット送信周期値に関する情報を含む、請求項４に記載の無線通信デバイス。
6. 前記無線ネットワークインターフェースを介して受信された要求信号に応じてドアロック制御信号を生成してドアロックコントローラに提供するデータ処理部をさらに含む、請求項１に記載の無線通信デバイス。
7. 前記ホールパンチングメッセージがホールパンチングセッティングメッセージである、請求項１に記載の無線通信デバイス。
8. 前記セッション維持パケット送信制御部は、
   ホールパンチングセッティングメッセージ、ＭＡＣキープアライブメッセージおよび前記ＡＲＰレスポンスメッセージを含むセッション維持パケットが送信された後、ホールパンチングベースのダミーデータ送信メッセージ、ＭＡＣキープアライブメッセージおよび前記ＡＲＰレスポンスメッセージを含むセッション維持パケットが繰り返し送信されるように前記無線ネットワークインターフェースを制御する、請求項１に記載の無線通信デバイス。
9. 前記セッション維持パケットは、
   前記ホールパンチングメッセージ、前記ＭＡＣキープアライブメッセージおよび前記ＡＲＰレスポンスメッセージを順次含む、請求項１に記載の無線通信デバイス。
10. 前記ＡＰからのビーコン受信周期を変更するビーコン受信制御部をさらに含む、請求項１に記載の無線通信デバイス。
11. 前記ビーコン受信制御部は、
    前記無線ネットワークインターフェースを介して外部装置から受信されたビーコン受信周期制御信号に応じて前記ビーコン受信周期を変更する、請求項１０に記載の無線通信デバイス。
12. 前記ビーコン受信制御部は、１日を単位として周期的に前記ビーコン受信周期を変更するが、第１時間帯には第１周期に前記ビーコン受信周期を変更し、前記第１時間帯以降の第２時間帯には前記第１周期よりも長い第２周期に前記ビーコン受信周期を変更し、
    前記無線ネットワークインターフェースを介して受信された要求信号に応じてドアロック制御信号を生成してドアロックコントローラに提供するデータ処理部をさらに含む、請求項１０に記載の無線通信デバイス。
13. 電源を供給するバッテリーをさらに含み、
    前記ビーコン受信制御部は、前記バッテリーのレベルに基づいて前記ビーコン受信周期を変更する、請求項１０に記載の無線通信デバイス。
14. 無線ＬＡＮ接続を提供するＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）に接続される無線ネットワークインターフェースと、
    ホールパンチング（Ｈｏｌｅ Ｐｕｎｃｈｉｎｇ）メッセージ、ＭＡＣキープアライブメッセージおよびＡＲＰレスポンスメッセージの一部または全部から構成される第１乃至第ｎセッション維持パケットが順次送信されることを繰り返すことにより、前記ホールパンチングメッセージ、前記ＭＡＣキープアライブメッセージ及び前記ＡＲＰレスポンスメッセージそれぞれが繰り返し送信されるように前記無線ネットワークインターフェースを制御するセッション維持パケット送信制御部を含み、
    前記第１～第ｎセッション維持パケットの送信周期は、前記ＡＰのポートマッピングリセット周期を超えない範囲内で決定される、無線通信デバイス。

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