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JP7220132B2 - Communication device, communication system, communication method, and program - Google Patents
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Description

本発明は、通信装置、通信システム、通信方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to communication devices, communication systems, communication methods, and programs.

従来より、例えば住宅における家電を監視し、制御する技術が知られている。この種の技術は、いわゆるスマートハウスを実現するための技術である。スマートハウスとは、宅内の家電製品や住宅設備機器をネットワークに接続することにより、快適で省エネなライフスタイルを実現する概念である。スマートハウスを実現するためには、例えば、宅内にHEMS(Home Energy Management System)コントローラと呼ばれる機器を設定する。HEMSコントローラは、住宅内ネットワークに接続された家電製品や住宅設備機器の動作状況や消費電力を監視し、制御を行う。 2. Description of the Related Art Techniques for monitoring and controlling home appliances, for example in houses, have been known for some time. This type of technology is a technology for realizing a so-called smart house. A smart house is a concept that realizes a comfortable and energy-saving lifestyle by connecting household appliances and equipment to a network. In order to realize a smart house, for example, a device called a HEMS (Home Energy Management System) controller is installed in a house. The HEMS controller monitors and controls the operation status and power consumption of home appliances and home equipment connected to the home network.

HEMSコントローラは、家電製品や住宅設備機器(以下、対象機器)の監視および制御を行うために、対象機器を自動的に検出する。これを実現するため、HEMSコントローラは、マルチキャスト通信やブロードキャスト通信を利用する。なお、DLNA(Digital Living Network Alliance、登録商標)などの主にパーソナルコンピュータやAV機器向けのホームネットワークための通信プロトコルや、UPnP(Universal Plug and Play)などのパーソナルコンピュータ向けの通信プロトコルも同様に、マルチキャスト通信やブロードキャスト通信による対象機器の自動検出を行っている。さらに、スマートハウスを実現する通信プロトコルとしてECHONET Lite規格が知られている。ECHONET Lite規格でも、マルチキャスト通信を用いて対象機器の自動検出を行っている。 The HEMS controller automatically detects target devices in order to monitor and control home appliances and home equipment (hereinafter referred to as target devices). To achieve this, the HEMS controller utilizes multicast and broadcast communications. Communication protocols for home networks, such as DLNA (Digital Living Network Alliance, registered trademark), mainly for personal computers and AV equipment, and communication protocols for personal computers, such as UPnP (Universal Plug and Play). Target devices are automatically detected by multicast communication or broadcast communication. Furthermore, the ECHONET Lite standard is known as a communication protocol for realizing a smart house. The ECHONET Lite standard also uses multicast communication to automatically detect target devices.

IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11で規定されたWifi(登録商標)規格において、インフラストラクチャモードの住宅内ネットワークは、アクセスポイント(AP)と、アクセスポイントに接続される対象機器(ステーション、STA)とを含む。アクセスポイントは、イーサネット(登録商標)におけるスイッチングハブに相当する機能を持ち、アクセスポイントには複数の対象機器が接続される。通常、住宅内ネットワークにおける無線ルータは、家庭用ブロードバンドルータが持つ機能と、アクセスポイントが持つ機能とが一体化した装置である。家庭用ブロードバンドルータが持つ機能としては、ルーティング機能、IPマスカレード機能、DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバ機能などが挙げられる。 In the Wi-Fi (registered trademark) standard defined by IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11, an infrastructure mode residential network consists of an access point (AP) and target devices (stations) connected to the access point. , STA). An access point has a function corresponding to a switching hub in Ethernet (registered trademark), and a plurality of target devices are connected to the access point. A wireless router in a home network is usually a device that integrates the functions of a home broadband router and the functions of an access point. A home broadband router has functions such as a routing function, an IP masquerade function, and a DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) server function.

なお、イーサネット(登録商標)を用いた住宅内ネットワークにおいては送信元MAC(Media Access Control)アドレスと宛先MACアドレスの2つのMACアドレスを用いて通信を行うが、IEEE802.11に準じた住宅内ネットワークにおいては、4つのMACアドレスを用いて通信を行う。4つのMACアドレスは、例えば、送信元MACアドレスと、宛先MACアドレスと、アクセスポイントのMACアドレスと、イーサネット(登録商標)を介して接続された機器のMACアドレスとを含む。 In a residential network using Ethernet (registered trademark), communication is performed using two MAC addresses, a source MAC (Media Access Control) address and a destination MAC address. , communication is performed using four MAC addresses. The four MAC addresses include, for example, a source MAC address, a destination MAC address, an access point MAC address, and a device MAC address connected via Ethernet (registered trademark).

対象機器がアクセスポイントに接続する場合、各対象機器は、対象機器間における盗聴防止のため、WPA(Wi-Fi Protected Access)またはWPA2(Wi-Fi Protected Access version 2)で認証を行うことで、2種類の鍵を取得する。2種類の鍵は、PTK(Pair-wise Transient Key)およびGTK(Group Transient Key、グループ鍵)である。PTKは、ユニキャストパケットを送受信するために用いられる鍵である。PTKは、対象機器がアクセスポイントに接続する度に設定される鍵であって、対象機器がアクセスポイントから切断されない限り使用される鍵である。GTKは、ブロードキャストパケットおよびマルチキャストパケットを送受信するために用いられる鍵である。GTKは、各アクセスポイントについて設定される一つの鍵であって、複数の対象機器に共通して設定される鍵である。各対象機器は、GTKを、アクセスポイントの要求に応じて更新する。GTKは、例えば一定間隔の経過や対象機器の離脱をトリガとして更新される。 When a target device connects to an access point, each target device authenticates with WPA (Wi-Fi Protected Access) or WPA2 (Wi-Fi Protected Access version 2) to prevent eavesdropping between target devices. Get two keys. Two types of keys are PTK (Pair-wise Transient Key) and GTK (Group Transient Key). A PTK is a key used to send and receive unicast packets. The PTK is a key that is set every time a target device connects to an access point and is used as long as the target device is not disconnected from the access point. GTK is the key used to send and receive broadcast and multicast packets. GTK is one key that is set for each access point, and is a key that is commonly set for a plurality of target devices. Each target device updates GTK as requested by the access point. GTK is updated, for example, triggered by the passage of a certain interval or the removal of the target device.

インフラストラクチャモードにおいて対象機器間で送受信されるパケットは、アクセスポイントを経由する。対象機器がブロードキャストあるいはマルチキャストによりパケットを送信する場合、対象機器は、まず、PTKにより暗号化したユニキャストパケットをアクセスポイントに送信し、アクセスポイントは、GTKにより暗号化したブロードキャストパケットあるいはマルチキャストパケットを対象機器に送信する。 Packets transmitted and received between target devices in infrastructure mode pass through access points. When the target device transmits a packet by broadcast or multicast, the target device first transmits a unicast packet encrypted by PTK to the access point, and the access point transmits the broadcast packet or multicast packet encrypted by GTK. Send to device.

ECHONET Lite システム設計指針 第2版、第2章 ECHONET Liteの実装に関する指針、“2.12 無線LAN ネットワークに関する注意事項” June 24, 2019 ECHONET CONSORTIUMECHONET Lite System Design Guidelines 2nd Edition, Chapter 2 ECHONET Lite Implementation Guidelines, “2.12 Notes on Wireless LAN Networks” June 24, 2019 ECHONET CONSORTIUM

ところで、GTKの更新契機や更新間隔に関しては規格化されていない。このため、アクセスポイントと対象機器の相性によって、アクセスポイントと対象機器との間でGTKの不一致が発生する場合がある。GTKの不一致は、例えば、非特許文献1に開示されている。対象機器とアクセスポイントとの間でGTKが不一致している場合、対象機器は、アクセスポイントを介してインターネットへの接続ができないため、各種クラウドサービスの恩恵を受けることができず、利便性が低下してしまうという課題がある。さらに、HEMSコントローラがアクセスポイントを介して対象機器を自動検出できず、対象機器の監視や制御を行えないという課題がある。 By the way, GTK update triggers and update intervals are not standardized. For this reason, a mismatch of GTK may occur between the access point and the target device depending on compatibility between the access point and the target device. GTK discrepancies are disclosed, for example, in Non-Patent Document 1. If the GTK does not match between the target device and the access point, the target device cannot connect to the Internet via the access point, so it cannot receive the benefits of various cloud services, resulting in reduced convenience. There is a problem of doing so. Furthermore, there is a problem that the HEMS controller cannot automatically detect the target device via the access point and cannot monitor or control the target device.

アクセスポイントとの接続性に関し、IEEE802.11において、アクセスポイントと対象機器との間の接続性確認(切断検知)の方法も規格化されていない。通常、対象機器は、アクセスポイント宛に定期的にヌル(Null)フレームを送信し、対象機器により応答が受信できるか否かに基づいて、アクセスポイントに接続可能か否かを確認している。しかし、この接続性確認の手法であっても、対象機器は、GTKの不一致を検出することはできず、GTKの不一致による利便性の低下を解消することはできない。 Regarding connectivity with access points, IEEE802.11 does not standardize a method for confirming connectivity (disconnection detection) between access points and target devices. Normally, the target device periodically transmits a null frame to the access point, and confirms whether or not it is possible to connect to the access point based on whether or not the target device can receive a response. However, even with this connectivity confirmation method, the target device cannot detect GTK mismatch, and cannot eliminate the deterioration in convenience due to GTK mismatch.

GTKの不一致による接続性の低下に対し、非特許文献1には、対象機器が、定期的(例えば10分程度)にブロードキャストフラグをONに設定したDHCP Discoverをアクセスポイントに送信し、応答(DHCP Offer)がない場合にアクセスポイントに再接続することが記載されている。 In response to the degradation of connectivity due to GTK mismatch, in Non-Patent Document 1, the target device periodically (for example, about 10 minutes) transmits DHCP Discover with the broadcast flag set to ON to the access point, and responds (DHCP Offer) is described to reconnect to the access point.

しかしながら、対象機器がブロードキャストフラグをセットしてDHCP Discoverを送信する機能を有していない場合、非特許文献1に記載された手法を実行することができないという問題がある。 However, if the target device does not have the function of setting the broadcast flag and transmitting DHCP Discover, there is a problem that the method described in Non-Patent Document 1 cannot be executed.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、グループ鍵の不一致を検出することができる通信装置、通信システム、通信方法、およびプログラムを提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a communication device, a communication system, a communication method, and a program capable of detecting group key mismatch.

(1)本発明の一態様は、機器ごとに設定される第1鍵情報、および複数の機器に共通して設定される第2鍵情報を用いて機器との間で通信を行う通信装置であって、受信したパケットに基づいてIPアドレスを記憶する記憶部と、パケットの送受信を行う通信部と、前記第2鍵情報の不一致を検出する検出部と、を備え、前記通信部は、所定のIPアドレスの範囲内において、第1応答要求パケットを、前記第2鍵情報により暗号化して送信するアクティブスキャンを実行し、前記第1応答要求パケットに応答がない場合において、応答がない前記第1応答要求パケットのIPアドレスが前記記憶部に記憶されている場合、応答がない前記第1応答要求パケットのIPアドレスを宛先IPアドレスとした第2応答要求パケットを、前記第1鍵情報により暗号化して送信し、前記検出部は、前記第2応答要求パケットに対する応答を受信した場合、当該応答を送信した機器と自装置との間における前記第2鍵情報の不一致を検出する、通信装置である。 (1) One aspect of the present invention is a communication device that communicates with a device using first key information that is set for each device and second key information that is commonly set for a plurality of devices. a storage unit that stores an IP address based on a received packet; a communication unit that transmits and receives packets; and a detection unit that detects a mismatch of the second key information, within the IP address range of, performing an active scan in which a first response request packet is encrypted with the second key information and transmitted, and if there is no response to the first response request packet, the second When the IP address of one response request packet is stored in the storage unit, a second response request packet whose destination IP address is the IP address of the first response request packet with no response is encrypted using the first key information. wherein, when receiving a response to the second response request packet, the detection unit detects a mismatch of the second key information between the device that transmitted the response and the device itself, wherein be.

(2)本発明の一態様は、上記の通信装置であって、前記記憶部は、パッシブスキャンを実行した結果としてMACアドレスおよびIPアドレスの組み合わせを記憶してよい。 (2) An aspect of the present invention is the communication device described above, wherein the storage unit may store a combination of a MAC address and an IP address as a result of executing passive scanning.

(3)本発明の一態様は、上記の通信装置であって、前記記憶部は、パッシブスキャンを実行した結果としてMACアドレスとIPアドレスと検出時刻との組み合わせを記憶してよい。 (3) An aspect of the present invention is the communication device described above, wherein the storage unit may store a combination of a MAC address, an IP address, and a detection time as a result of executing a passive scan.

(4)本発明の一態様は、上記の通信装置であって、前記検出部により前記第2鍵情報の不一致を検出した場合に、通知を行う通知部を更に備えてよい。 (4) An aspect of the present invention is the communication device described above, and may further include a notifying unit that notifies when the detecting unit detects a mismatch of the second key information.

(5)本発明の一態様は、上記の通信装置であって、前記通信部は、自装置が属する無線LANにおけるアクセスポイント機能を持つ機器と自装置との間における前記第2鍵情報の不一致が無い場合に、前記アクティブスキャンを実行してよい。 (5) An aspect of the present invention is the communication device described above, wherein the communication unit detects a mismatch of the second key information between the device and a device having an access point function in the wireless LAN to which the device belongs. The active scan may be performed when there is no

(6)本発明の一態様は、上記の通信装置であって、前記通信部は、送信元IPアドレスとしてブロードキャストあるいはマルチキャストアドレスを格納し宛先MACアドレスとして対象機器のMACアドレスを格納したパケットであって、第3応答要求パケットを、前記第1鍵情報により暗号化して送信し、前記検出部は、前記第3応答要求パケットに対する応答パケットを受信した場合に、前記対象機器と自装置との間における前記第2鍵情報の不一致を検出しない、ことが望ましい。 (6) An aspect of the present invention is the communication device described above, wherein the communication unit is a packet that stores a broadcast or multicast address as a source IP address and stores a MAC address of a target device as a destination MAC address. and transmits a third response request packet encrypted by the first key information, and the detection unit, when receiving a response packet to the third response request packet, encrypts a message between the target device and the own device It is desirable not to detect a mismatch of the second key information in the.

(7)本発明の一態様は、上記の通信装置であって、前記検出部は、前記第3応答要求パケットに対する応答パケットを受信しない場合に、前記対象機器と自装置との間における前記第2鍵情報の不一致を検出し、前記検出部により前記第2鍵情報の不一致を検出した場合に、自装置が持つ前記第2鍵情報を更新する制御部を更に備えてよい。 (7) An aspect of the present invention is the communication device described above, wherein the detecting unit detects the third The apparatus may further include a control unit that detects a mismatch of two key information and updates the second key information held by the device when the detection unit detects a mismatch of the second key information.

(8)本発明の一態様は、機器ごとに設定される第1鍵情報、および複数の機器に共通して設定される第2鍵情報を用いて機器との間で通信を行う通信方法であって、受信したパケットに基づいてIPアドレスを記憶部に記憶し、所定のIPアドレスの範囲内において、第1応答要求パケットを、前記第2鍵情報により暗号化して送信するアクティブスキャンを実行し、前記第1応答要求パケットに応答がない場合において、応答がない前記第1応答要求パケットのIPアドレスが前記記憶部に記憶されている場合、応答がない前記第1応答要求パケットのIPアドレスを宛先IPアドレスとした第2応答要求パケットを、前記第1鍵情報により暗号化して送信し、前記第2応答要求パケットに対する応答を受信した場合、当該応答を送信した機器と自装置との間における前記第2鍵情報の不一致を検出する、通信方法である。 (8) One aspect of the present invention is a communication method for communicating with a device using first key information set for each device and second key information commonly set for a plurality of devices. storing an IP address based on the received packet in a storage unit, and performing active scanning in which the first response request packet is encrypted with the second key information and transmitted within a predetermined IP address range. , when there is no response to the first response-request packet and the IP address of the first response-request packet to which the response is not received is stored in the storage unit, the IP address of the first response-request packet to which the response is not received When a second response request packet with a destination IP address is encrypted with the first key information and transmitted, and a response to the second response request packet is received, communication between the device that transmitted the response and the self device A communication method for detecting a mismatch of the second key information.

(9)本発明の一態様は、機器ごとに設定される第1鍵情報、および複数の機器に共通して設定される第2鍵情報を用いて機器との間で通信を行う通信装置のプログラムであって、前記通信装置のコンピュータに、受信したパケットに基づいてIPアドレスを記憶部に記憶させ、所定のIPアドレスの範囲内において、第1応答要求パケットを、前記第2鍵情報により暗号化して送信するアクティブスキャンを実行させ、前記第1応答要求パケットに応答がない場合において、応答がない前記第1応答要求パケットのIPアドレスが前記記憶部に記憶されている場合、応答がない前記第1応答要求パケットのIPアドレスを宛先IPアドレスとした第2応答要求パケットを、前記第1鍵情報により暗号化して送信させ、前記第2応答要求パケットに対する応答を受信した場合、当該応答を送信した機器と自装置との間における前記第2鍵情報の不一致を検出させる、通信装置のプログラムである。 (9) One aspect of the present invention is a communication device that communicates with devices using first key information that is set for each device and second key information that is commonly set for a plurality of devices. A program for causing a computer of the communication device to store an IP address based on the received packet in a storage unit, and encrypting a first response request packet with the second key information within a predetermined IP address range. active scanning is executed to convert and transmit the first response request packet, and when there is no response to the first response request packet, and the IP address of the first response request packet to which there is no response is stored in the storage unit, the A second response request packet whose destination IP address is the IP address of the first response request packet is encrypted by the first key information and transmitted, and when a response to the second response request packet is received, the response is transmitted. and a program for a communication device that detects a mismatch of the second key information between the device and the device itself.

(10)本発明の一態様は、ユニキャスト通信のための第1鍵情報、およびブロードキャストあるいはマルチキャスト通信のための第2鍵情報を無線LANにおける機器に設定し、前記第2鍵情報を所定の条件に従って更新するアクセスポイントと、受信したパケットに基づいてIPアドレスを記憶する記憶部と、パケットの送受信を行う通信部と、前記第2鍵情報の不一致を検出する検出部と、を備え、前記通信部は、所定のIPアドレスの範囲内において、第1応答要求パケットを、前記第2鍵情報により暗号化して送信するアクティブスキャンを実行し、前記第1応答要求パケットに応答がない場合において、応答がない前記第1応答要求パケットのIPアドレスが前記記憶部に記憶されている場合、応答がない前記第1応答要求パケットのIPアドレスを宛先IPアドレスとした第2応答要求パケットを、前記第1鍵情報により暗号化して送信し、前記検出部は、前記第2応答要求パケットに対する応答を受信した場合、当該応答を送信した機器と自装置との間における前記第2鍵情報の不一致を検出する、通信装置と、を備える、通信システムである。 (10) In one aspect of the present invention, first key information for unicast communication and second key information for broadcast or multicast communication are set in a device in a wireless LAN, and the second key information is set to a predetermined an access point that updates according to a condition, a storage unit that stores an IP address based on a received packet, a communication unit that transmits and receives packets, and a detection unit that detects a mismatch of the second key information, The communication unit executes active scanning in which a first response request packet is encrypted with the second key information and transmitted within a predetermined IP address range, and when there is no response to the first response request packet, When the IP address of the first response request packet with no response is stored in the storage unit, the second response request packet having the IP address of the first response request packet with no response as the destination IP address is 1 key information for encryption and transmission, and when the detection unit receives a response to the second response request packet, detects a mismatch of the second key information between the device that transmitted the response and the device itself. A communication system comprising: a communication device that

(11)本発明の一態様は、上記の通信システムであって、前記アクセスポイント、および前記通信装置は、IEEE802.11に準じた処理を行ってよい。 (11) An aspect of the present invention is the communication system described above, wherein the access point and the communication device may perform processing conforming to IEEE802.11.

(12)本発明の一態様は、アクセスポイントが、ユニキャスト通信のための第1鍵情報、およびブロードキャストあるいはマルチキャスト通信のための第2鍵情報を無線LANにおける機器に設定し、前記アクセスポイントが、前記第2鍵情報を所定の条件に従って更新し、通信装置が、受信したパケットに基づいてIPアドレスを記憶し、前記通信装置が、所定のIPアドレスの範囲内において、第1応答要求パケットを、前記第2鍵情報により暗号化して送信するアクティブスキャンを実行し、前記通信装置が、前記第1応答要求パケットに応答がない場合において、応答がない前記第1応答要求パケットのIPアドレスが前記記憶部に記憶されている場合、応答がない前記第1応答要求パケットのIPアドレスを宛先IPアドレスとした第2応答要求パケットを、前記第1鍵情報により暗号化して送信し、前記通信装置が、前記第2応答要求パケットに対する応答を受信した場合、当該応答を送信した機器と自装置との間における前記第2鍵情報の不一致を検出する、通信方法である。 (12) In one aspect of the present invention, an access point sets first key information for unicast communication and second key information for broadcast or multicast communication to a device in a wireless LAN, and the access point , the second key information is updated according to a predetermined condition, the communication device stores an IP address based on the received packet, and the communication device transmits the first response request packet within a predetermined IP address range. and executing an active scan to encrypt and transmit with the second key information, and the communication device, when there is no response to the first response request packet, the IP address of the first response request packet to which there is no response is the when stored in the storage unit, encrypting and transmitting a second response request packet whose destination IP address is the IP address of the first response request packet to which there is no response using the first key information; 1. The communication method, wherein, when receiving a response to the second response request packet, a mismatch of the second key information between the device that transmitted the response and the self device is detected.

本発明の一態様によれば、グループ鍵の不一致を検出することができる。 According to one aspect of the present invention, group key mismatch can be detected.

本発明を適用した実施形態に係る無線通信システムの一例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an example of a radio communication system according to an embodiment to which the present invention is applied; FIG. 本発明を適用した実施形態に係るHEMSコントローラ、無線ルータ装置、および家電機器の機能的な構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of functional composition of a HEMS controller concerning an embodiment to which the present invention is applied, a wireless router device, and household appliances. 機器データベースの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a device database. 実施形態における住宅内ネットワークNW2の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of network NW2 in a house in embodiment. パッシブスキャンを説明するための説明図である。It is an explanatory view for explaining passive scanning. 機器データベースの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a device database. 実施形態の住宅内ネットワークにおけるグループ鍵(GTK)の不一致を検出するフローチャートの一例である。4 is an example of a flow chart for detecting mismatch of group keys (GTK) in a residential network according to the embodiment; HEMSコントローラのグループ鍵の不一致を確認する処理(ステップS100)の一例を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing an example of a process (step S100) for confirming mismatch of group keys of HEMS controllers. HEMSコントローラによりグループ鍵の不一致を検出する動作(ステップS100)の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of an operation (step S100) of detecting mismatch of group keys by the HEMS controller; アクティブスキャンにより住宅内ネットワークにおける対象機器を検出する処理(ステップS200)の一例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flow chart showing an example of a process (step S200) for detecting target devices in an in-house network by active scanning; FIG. アクティブスキャンにおいて送受信されるパケットの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of packets transmitted and received in active scanning; 実施形態においてアクティブスキャンを実行したときの動作(ステップS200)の一例を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining an example of an operation (step S200) when active scanning is performed in the embodiment; 検出日時が追記された機器データベースの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the apparatus database to which the detection date and time were added. 機器データベースを更新する処理の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the process which updates a device database. アクティブスキャンにより検出されなかった機器を対象としてグループ鍵の不一致を検出する処理(ステップS300)の一例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing an example of processing (step S300) for detecting group key mismatch for devices not detected by active scanning. FIG. 機器データベースの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a device database. 各機器のグループ鍵の不一致を確認する動作を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining an operation of confirming a mismatch between group keys of each device; グループ鍵が不一致の機器についての検出日時を更新した機器データベースの一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a device database in which detection dates and times of devices whose group keys do not match are updated; 各機器のグループ鍵の不一致を確認する他の動作を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining another operation of confirming a mismatch between group keys of each device; グループ鍵が不一致の機器についてのレコードを削除した機器データベースの一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a device database in which records of devices with mismatched group keys are deleted; ARPリクエストに対して応答がない機器に対してアクティブスキャンを実施する動作を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an operation of performing active scanning on a device that has not responded to an ARP request; アクティブスキャンの結果に基づいてIPアドレス等を更新した機器データベースを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a device database in which IP addresses and the like are updated based on active scan results;

以下、本発明を適用した通信装置、通信システム、通信方法、およびプログラムを、図面を参照して説明する。 A communication device, a communication system, a communication method, and a program to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.

(システムの概要)
図1は、本発明を適用した実施形態に係る無線通信システムの一例を示すブロック図である。実施形態の無線通信システムは、例えば、HEMSコントローラ100と、無線ルータ装置200と、家電機器300A、300Bおよび300Cと、携帯端末装置400とを備える。実施形態の無線通信システムは、例えば、ユーザの操作に基づく指示を家電機器300(制御対象機器)に伝達することで、家電機器300の状態を監視したり、家電機器300の動作を制御するHEMS(Home Energy Management System(ホーム エネルギー マネジメント システム))を実現するサービスを提供する。
(system overview)
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a radio communication system according to an embodiment to which the present invention is applied. The wireless communication system of the embodiment includes, for example, a HEMS controller 100, a wireless router device 200, home appliances 300A, 300B and 300C, and a mobile terminal device 400. The wireless communication system of the embodiment is, for example, a HEMS that monitors the state of the home appliance 300 and controls the operation of the home appliance 300 by transmitting an instruction based on a user's operation to the home appliance 300 (device to be controlled). (Home Energy Management System).

無線ルータ装置200および携帯端末装置400は、広域ネットワークNW1に接続される。広域ネットワークNW1に接続される各装置は、NIC(Network Interface Card)や無線通信モジュールなどの通信インターフェースを備えている(図1では不図示)。広域ネットワークNW1は、例えばインターネットである。HEMSコントローラ100、無線ルータ装置200、および家電機器300は、住宅内ネットワークNW2に接続される。住宅内ネットワークNW2は、例えば、IEEE802.11により規格化された無線LAN(Wifi(登録商標)ネットワーク)である。住宅内ネットワークNW2に接続される各装置は、NICや無線通信モジュールなどの通信インターフェースを備えている(図1では不図示)。なお、図1には、3台の家電機器300A、300B、および300Cを示したが、以下の説明において家電機器300A、300B、300Cを総称する場合には単に「家電機器300」と記載する。また、家電機器300は、複数台に限らず、1台であってもよい。 Wireless router device 200 and mobile terminal device 400 are connected to wide area network NW1. Each device connected to the wide area network NW1 has a communication interface such as a NIC (Network Interface Card) or a wireless communication module (not shown in FIG. 1). The wide area network NW1 is, for example, the Internet. HEMS controller 100, wireless router device 200, and home appliance 300 are connected to in-home network NW2. The in-home network NW2 is, for example, a wireless LAN (Wifi (registered trademark) network) standardized by IEEE802.11. Each device connected to the in-home network NW2 has a communication interface such as a NIC and a wireless communication module (not shown in FIG. 1). Although three home appliances 300A, 300B, and 300C are shown in FIG. 1, the home appliances 300A, 300B, and 300C are simply referred to as "home appliances 300" in the following description. Moreover, the home appliance 300 is not limited to a plurality, and may be one.

図2は、本発明を適用した実施形態に係るHEMSコントローラ、無線ルータ装置、および家電機器の機能的な構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of functional configurations of a HEMS controller, a wireless router device, and home electric appliances according to an embodiment to which the present invention is applied.

HEMSコントローラ100は、例えば、通信部110と、検出部120と、制御部130と、通知部140と、機器データベース150とを備える。通信部110は、住宅内ネットワークNW2に接続するNICや無線通信モジュールなどの通信インターフェースである。検出部120は、住宅内ネットワークNW2におけるグループ鍵の不一致を検出する。制御部130は、HEMSコントローラ100における各種の処理や動作を制御する。制御部130は、例えば、家電機器300の動作状況に関する信号の収集処理、家電機器300の制御処理、家電機器300の制御結果の取得処理等を行う。通知部140は、例えば、インジケータ等の表示装置である。なお、検出部120や制御部130といった機能部は、例えばCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサがプログラムメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現される。また、これらの機能部のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、またはFPGA(Field-Programmable Gate Array)等のハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアが協働することで実現されてもよい。 The HEMS controller 100 includes, for example, a communication unit 110, a detection unit 120, a control unit 130, a notification unit 140, and a device database 150. The communication unit 110 is a communication interface such as an NIC or a wireless communication module that connects to the in-house network NW2. The detection unit 120 detects mismatch of group keys in the in-house network NW2. The control unit 130 controls various processes and operations in the HEMS controller 100 . The control unit 130 performs, for example, a process of collecting signals related to the operation status of the home appliance 300, a process of controlling the home appliance 300, a process of acquiring control results of the home appliance 300, and the like. The notification unit 140 is, for example, a display device such as an indicator. Note that functional units such as the detection unit 120 and the control unit 130 are implemented by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) executing a program stored in a program memory. Some or all of these functional units may be realized by hardware such as LSI (Large Scale Integration), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or FPGA (Field-Programmable Gate Array), It may be realized by cooperation of software and hardware.

機器データベース150は、例えば、HDD(Hard Disc Drive)、フラッシュメモリ、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などの記憶装置により実現される。機器データベース150は、住宅内ネットワークNW2における家電機器300の情報を格納するデータベースである。図3は、機器データベースの一例を示す図である。機器データベース150は、例えば、IPアドレスと、MACアドレスと、検出日時とを対応付けた情報である。 The device database 150 is implemented by a storage device such as a HDD (Hard Disc Drive), flash memory, EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), or the like. The device database 150 is a database that stores information on the home appliances 300 in the in-house network NW2. FIG. 3 is a diagram showing an example of a device database. The device database 150 is, for example, information that associates IP addresses, MAC addresses, and detection dates and times.

無線ルータ装置200は、例えば、ルータ部210と、アクセスポイント部220とを備える。ルータ部210は、広域ネットワークNW1と住宅内ネットワークNW2との間の通信を中継する。ルータ部210は、例えば、グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスとの間でIPアドレスの変換を行う。ルータ部210は、例えば、NAPT(Network Address Port Translation)と称される処理を実行する。 The wireless router device 200 has, for example, a router section 210 and an access point section 220 . The router unit 210 relays communication between the wide area network NW1 and the in-house network NW2. The router unit 210 performs IP address conversion between, for example, a global IP address and a private IP address. The router unit 210 executes, for example, a process called NAPT (Network Address Port Translation).

アクセスポイント部220は、住宅内ネットワークNW2内における通信を中継する。アクセスポイント部220は、HEMSコントローラ100との間、および家電機器300との間でユニキャスト鍵を設定する。ユニキャスト鍵は、ユニキャスト通信のために用いられる鍵情報であって、HEMSコントローラ100ごと、家電機器300ごとに異なる鍵情報である。アクセスポイント部220は、グループ鍵を設定する。グループ鍵は、住宅内ネットワークNW2において共通した鍵情報であって、HEMSコントローラ100および家電機器300において同じ鍵情報である。 The access point unit 220 relays communication within the in-house network NW2. The access point unit 220 sets a unicast key with the HEMS controller 100 and with the home appliance 300 . The unicast key is key information used for unicast communication, and is key information that differs for each HEMS controller 100 and each home appliance 300 . Access point unit 220 sets a group key. The group key is key information common to the in-home network NW2, and is the same key information for the HEMS controller 100 and the home appliance 300. FIG.

以下、住宅内ネットワークNW2においてグループ鍵(GTK)の不一致を検出する処理について説明する。図4は、実施形態における住宅内ネットワークNW2の一例を示す図である。以下の説明において、住宅内ネットワークNW2は、例えば図4に示すようなネットワーク構成、IPアドレスおよびMACアドレスが与えられている場合について説明する。この住宅内ネットワークNW2において、無線ルータ装置200に対して、HEMSコントローラ100、家電機器300A、300Bおよび家電機器300CがWifi通信により接続する。 A process for detecting mismatch of group keys (GTK) in the in-home network NW2 will be described below. FIG. 4 is a diagram showing an example of the in-home network NW2 in the embodiment. In the following description, the in-house network NW2 is given a network configuration, IP addresses and MAC addresses as shown in FIG. 4, for example. In this in-home network NW2, the HEMS controller 100, the home appliances 300A, 300B, and the home appliance 300C are connected to the wireless router device 200 by Wifi communication.

図5は、パッシブスキャンを説明するための説明図である。HEMSコントローラ100は、グループ鍵の不一致を検出する処理において、常時、パッシブスキャンを実行する。例えば、家電機器300Cが、任意の機器と通信を行うためにARP(Address Resolution Protocol)リクエストP1を送信したものとする。このARPリクエストP1は、無線ルータ装置200により受信される。無線ルータ装置200は、ARPリクエストP2を、住宅内ネットワークNW2内の全ての機器にブロードキャスト送信する。HEMSコントローラ100は、無線ルータ装置200からARPリクエストP2を受信する。HEMSコントローラ100は、ARPリクエストP2に含まれる送信元IPアドレス、送信元MACアドレス、およびARPリクエストP2の検出日時を機器データベース150に追記する。 FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining passive scanning. The HEMS controller 100 always performs passive scanning in the process of detecting mismatch of group keys. For example, it is assumed that the home appliance 300C has transmitted an ARP (Address Resolution Protocol) request P1 in order to communicate with an arbitrary device. This ARP request P1 is received by the wireless router device 200 . The wireless router device 200 broadcasts the ARP request P2 to all devices within the residential network NW2. HEMS controller 100 receives ARP request P2 from wireless router device 200 . The HEMS controller 100 adds the source IP address, the source MAC address, and the detection date and time of the ARP request P2 included in the ARP request P2 to the device database 150. FIG.

図6は、機器データベース150の一例を示す図である。HEMSコントローラ100は、ARPリクエストP2を受信した場合、ARPリクエストP2の送信元MACアドレスをキーにして機器データベース150を検索し、送信元MACアドレスが無い場合にはレコードを新規に追加する。HEMSコントローラ100は、送信元MACアドレスが機器データベース150に存在していた場合、当該送信元MACアドレスに対応する検出日時を更新する。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the device database 150. As shown in FIG. When receiving the ARP request P2, the HEMS controller 100 searches the device database 150 using the source MAC address of the ARP request P2 as a key, and adds a new record if there is no source MAC address. If the source MAC address exists in the device database 150, the HEMS controller 100 updates the detection date and time corresponding to the source MAC address.

図7は、実施形態の住宅内ネットワークにおけるグループ鍵(GTK)の不一致を検出するフローチャートの一例である。HEMSコントローラ100は、例えば、図7に示した処理(ステップS100~ステップS300)を一定期間ごとに繰り返して実行する。一定期間は、例えば10分である。なお、HEMSコントローラ100は、図7に示した処理を、上述したパッシブスキャンと並行して実行する。 FIG. 7 is an example of a flow chart for detecting mismatch of group keys (GTK) in a residential network according to the embodiment. The HEMS controller 100 repeats, for example, the processes (steps S100 to S300) shown in FIG. 7 at regular intervals. The fixed period is, for example, 10 minutes. Note that the HEMS controller 100 executes the process shown in FIG. 7 in parallel with the passive scan described above.

まず、HEMSコントローラ100は、自身のグループ鍵の不一致を確認する(ステップS100)。次にHEMSコントローラ100は、アクティブスキャンにより住宅内ネットワークNW2における対象機器(無線ルータ装置200、家電機器300A、300Bおよび300C)を検出する(ステップS200)。次にHEMSコントローラ100は、対象機器におけるグループ鍵の不一致を確認する(ステップS300)。 First, the HEMS controller 100 confirms that its own group key does not match (step S100). Next, HEMS controller 100 detects target devices (wireless router device 200, home appliances 300A, 300B and 300C) in in-home network NW2 by active scanning (step S200). Next, the HEMS controller 100 confirms that the group keys of the target device do not match (step S300).

これにより、HEMSコントローラ100は、まず、自身が持つグループ鍵が、他の機器が持つグループ鍵と不一致であるか否かを検出し(ステップS100)、その後、自身以外の機器が持つグループ鍵が、自身が持つグループ鍵と不一致であるか否かを検出する(ステップS300)。 As a result, the HEMS controller 100 first detects whether or not the group key held by itself does not match the group keys held by other devices (step S100), and then the group keys held by the devices other than itself are detected. , and the group key that it owns does not match (step S300).

図8は、HEMSコントローラのグループ鍵の不一致を確認する処理(ステップS100)の一例を示すフローチャートである。
まず、HEMSコントローラ100は、自身のネットワーク設定情報を取得する(ステップS102)。ネットワーク設定情報は、例えば、IPアドレス、ネットワークアドレス、サブネットマスク、デフォルトゲートウェイのIPアドレス、ネットワークインターフェースの種別が挙げられる。次にHEMSコントローラ100は、応答要求パケットを送信する(ステップS104)。応答要求パケットは、当該応答要求パケットを受信した機器にHEMSコントローラ100に応答パケットを送信することを要求するパケットである。HEMSコントローラ100は、応答要求パケットの送信元IPアドレスをブロードキャストあるいはマルチキャストIPアドレスに設定し、応答要求パケットの宛先IPアドレスを任意の機器のIPアドレスに設定する。
FIG. 8 is a flow chart showing an example of the process (step S100) of checking the mismatch of the group keys of the HEMS controller.
First, the HEMS controller 100 acquires its own network setting information (step S102). The network setting information includes, for example, an IP address, network address, subnet mask, default gateway IP address, and network interface type. The HEMS controller 100 then transmits a response request packet (step S104). The response request packet is a packet requesting the device that received the response request packet to transmit the response packet to the HEMS controller 100 . The HEMS controller 100 sets the source IP address of the response request packet to a broadcast or multicast IP address, and sets the destination IP address of the response request packet to the IP address of any device.

次にHEMSコントローラ100は、応答要求パケットに対する応答を受信したか否かを判定する(ステップS106)。HEMSコントローラ100は、応答を受信した場合(ステップS106:YES)、本フローチャートの処理を終了する。HEMSコントローラ100は、応答を受信していない場合(ステップS106:NO)、グループ鍵の不一致を通知する(ステップS108)。HEMSコントローラ100は、例えば、スマートフォンへの表示や音声により、利用者にHEMSコントローラ100や無線ルータ装置200を再起動するよう通知する。なお、HEMSコントローラ100の制御部130は、グループ鍵の不一致を検出した場合にHEMSコントローラ100が持つグループ鍵を更新することが望ましい。HEMSコントローラ100は、グループ鍵の更新する処理として、無線ルータ装置200に再接続する処理や無線ルータ装置200の再起動を要求する(促す)処理などを行ってよい。これにより、HEMSコントローラ100は、無線ルータ装置200に住宅内ネットワークNW2におけるグループ鍵を再設定させることができる。 Next, the HEMS controller 100 determines whether or not a response to the response request packet has been received (step S106). When the HEMS controller 100 receives a response (step S106: YES), it ends the processing of this flowchart. If the HEMS controller 100 has not received a response (step S106: NO), it notifies the group key mismatch (step S108). The HEMS controller 100 notifies the user to restart the HEMS controller 100 and the wireless router device 200 by, for example, display or voice on the smartphone. In addition, it is desirable that the control unit 130 of the HEMS controller 100 updates the group key held by the HEMS controller 100 when detecting a mismatch of the group keys. The HEMS controller 100 may perform a process of reconnecting to the wireless router device 200 and a process of requesting (prompting) restart of the wireless router device 200 as the process of updating the group key. Thereby, the HEMS controller 100 can cause the wireless router device 200 to reset the group key in the in-home network NW2.

図9は、HEMSコントローラによりグループ鍵の不一致を検出する動作(ステップS100)の一例を示す図である。まず、HEMSコントローラ100は、応答要求パケットとしてのICMP(Internet Control Message Protocol)エコーリクエストP10を、無線ルータ装置200に送信する。HEMSコントローラ100は、ICMPエコーリクエストP10の送信元IPアドレスをブロードキャストあるいはマルチキャストIPアドレスに設定し、ICMPエコーリクエストP10の宛先IPアドレスを無線ルータ装置200のIPアドレスに設定する。HEMSコントローラ100は、宛先IPアドレスが無線ルータ装置200のIPアドレス(ユニキャスト送信)であるので、ICMPエコーリクエストP10をPTKで暗号化する。 FIG. 9 is a diagram showing an example of the operation (step S100) of detecting mismatch of group keys by the HEMS controller. First, the HEMS controller 100 transmits an ICMP (Internet Control Message Protocol) echo request P10 as a response request packet to the wireless router device 200 . The HEMS controller 100 sets the source IP address of the ICMP echo request P10 to a broadcast or multicast IP address, and sets the destination IP address of the ICMP echo request P10 to the IP address of the wireless router device 200 . Since the destination IP address is the IP address of wireless router device 200 (unicast transmission), HEMS controller 100 encrypts ICMP echo request P10 with PTK.

無線ルータ装置200は、ICMPエコーリクエストP10を受信したことに応じ、ブロードキャストあるいはマルチキャストIPアドレス宛に、ICMPエコーリプライP12を送信する。無線ルータ装置200は、宛先IPアドレスがブロードキャストIPアドレス(ブロードキャスト送信)あるいはマルチキャストIPアドレス(マルチキャスト送信)であるので、ICMPエコーリプライP12をグループ鍵で暗号化する。 Upon receiving the ICMP echo request P10, the wireless router device 200 transmits an ICMP echo reply P12 to the broadcast or multicast IP address. Since the destination IP address is a broadcast IP address (broadcast transmission) or a multicast IP address (multicast transmission), wireless router device 200 encrypts ICMP echo reply P12 with a group key.

HEMSコントローラ100は、自身が持つグループ鍵でICMPエコーリプライP12を復号できた(受信できた)場合、グループ鍵の不一致を検出しない。HEMSコントローラ100は、自身が持つグループ鍵でICMPエコーリプライP12を復号できない(受信できない)場合、グループ鍵の不一致を検出する。なお、無線ルータ装置200は、宛先IPアドレスがブロードキャストIPアドレスあるいはマルチキャストIPアドレスの場合、ブロードキャストIPアドレスあるいはマルチキャストIPアドレスからMACアドレスを決定する。無線ルータ装置200は、宛先MACアドレスがブロードキャストIPアドレスあるいはマルチキャストIPアドレスからMACアドレスから決定されたので、ICMPエコーリプライP12をグループ鍵で暗号化する。 The HEMS controller 100 does not detect group key mismatch when the ICMP echo reply P12 can be decrypted (received) using its own group key. If the HEMS controller 100 cannot decrypt (cannot receive) the ICMP echo reply P12 with its own group key, it detects group key mismatch. If the destination IP address is a broadcast IP address or multicast IP address, wireless router device 200 determines the MAC address from the broadcast IP address or multicast IP address. The wireless router device 200 encrypts the ICMP echo reply P12 with the group key because the destination MAC address is determined from the MAC address from the broadcast IP address or the multicast IP address.

なお、応答要求パケットの宛先は、複数の機器のうちブロードキャストアドレスあるいはマルチキャストアドレスが格納された要求パケットを受信した場合に、グループ鍵により暗号化して応答パケットを送信する能力を持つ機器であることが望ましい。また、応答要求パケットの宛先は、HEMSコントローラ100が通信を実行した機器のうち最も近い日時に通信を実行した機器であってよい。応答要求パケットに対する応答が得られる可能性が高いからである。また、応答要求パケットの宛先は、HEMSコントローラ100が属する住宅内ネットワークNW2におけるアクセスポイント機能を持つ機器、またはアクセスポイント機能およびルータ機能を持つ機器であることが望ましい。住宅内ネットワークNW2にはアクセスポイント機能を持つ機器が必ず存在するからである。 The destination of the response request packet must be a device that has the ability to encrypt the response packet with the group key and transmit the response packet when it receives a request packet containing a broadcast address or multicast address among multiple devices. desirable. Further, the destination of the response request packet may be the device with which the HEMS controller 100 communicated at the closest date and time among the devices with which the HEMS controller 100 communicated. This is because there is a high probability that a response to the response request packet will be obtained. Moreover, the destination of the response request packet is preferably a device having an access point function in the residential network NW2 to which the HEMS controller 100 belongs, or a device having both the access point function and the router function. This is because the in-house network NW2 always includes a device having an access point function.

HEMSコントローラ100は、応答要求パケットとしてICMPエコーリクエストを送信するとしたが、これに限定されず、ECHONET LiteにおけるGetリクエストであってもよい。 Although the HEMS controller 100 transmits an ICMP echo request as a response request packet, it is not limited to this, and may be a Get request in ECHONET Lite.

図10は、アクティブスキャンにより住宅内ネットワークにおける対象機器を検出する処理(ステップS200)の一例を示すフローチャートである。
HEMSコントローラ100は、まず、ネットワークアドレスおよびサブネットマスクに基づいて、住宅内ネットワークNW2における機器のIPアドレスの範囲を計算する(ステップS202)。次にHEMSコントローラ100は、計算された範囲内のIPアドレスの1つをターゲットとしてセットし、アクティブスキャンを実行する。アクティブスキャンは、ターゲットとしてセットされた1つのIPアドレスをターゲットIPアドレスとして含むARPリクエストをブロードキャストあるいはマルチキャスト送信する処理と、ARPリクエストに対するARPリプライに応じて登録する処理とを含む。
FIG. 10 is a flow chart showing an example of processing (step S200) for detecting a target device in a residential network by active scanning.
The HEMS controller 100 first calculates the IP address range of devices in the in-home network NW2 based on the network address and subnet mask (step S202). The HEMS controller 100 then sets one of the IP addresses within the calculated range as the target and performs an active scan. Active scanning includes a process of broadcasting or multicasting an ARP request including one IP address set as a target as a target IP address, and a process of registering in response to an ARP reply to the ARP request.

図11は、アクティブスキャンにおいて送受信されるパケットの一例を示す図である。
HEMSコントローラ100は、アクティブスキャンにおいて、住宅内ネットワークNW2における機器のIPアドレスの範囲でターゲットIPアドレスを変更しながら、複数のARPリクエストを送信する。例えば、HEMSコントローラ100は、ARPリクエスト#1のターゲットIPアドレスを「192.168.1.3」に設定し、ARPリクエスト#2のターゲットIPアドレスを「192.168.1.4」に設定し、ARPリクエスト#3のターゲットIPアドレスを「192.168.1.5」に設定し、各ARPリクエスト#1、#2、#3を送信する。IPアドレス「192.168.1.3、および192.168.1.4」の家電機器が存在しないため、HEMSコントローラ100は、ARPリクエスト#1、#2に対するARPリプライを受信できない。HEMSコントローラ100は、家電機器300ARPリプライ#3に対するARPリプライを受信した場合、IPアドレス「192.168.1.5」の家電機器300が存在していると判定し、機器データベース150に登録を行う。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of packets transmitted and received in active scanning.
In the active scan, the HEMS controller 100 transmits multiple ARP requests while changing the target IP address within the IP address range of devices in the residential network NW2. For example, the HEMS controller 100 sets the target IP address of ARP request #1 to "192.168.1.3", sets the target IP address of ARP request #2 to "192.168.1.4", and sets the target IP address of ARP request #3 to "192.168.1.4". Set the address to "192.168.1.5" and send each ARP request #1, #2, #3. Since home appliances with IP addresses "192.168.1.3 and 192.168.1.4" do not exist, the HEMS controller 100 cannot receive ARP replies to ARP requests #1 and #2. When the HEMS controller 100 receives the ARP reply to the home appliance 300 ARP reply #3, it determines that the home appliance 300 with the IP address “192.168.1.5” exists, and registers it in the device database 150 .

次にHEMSコントローラ100は、ARPリクエストに対する応答としてARPリプライを受信したか否かを判定する(ステップS206)。HEMSコントローラ100は、ARPリプライを受信しない場合(ステップS206:NO)、処理をステップS214に進める。HEMSコントローラ100は、ARPリプライを受信した場合(ステップS206:YES)、応答を送信した機器のMACアドレスが機器データベース150に登録済みであるか否かを判定する(ステップS208)。 Next, the HEMS controller 100 determines whether or not an ARP reply has been received as a response to the ARP request (step S206). When the HEMS controller 100 does not receive an ARP reply (step S206: NO), the process proceeds to step S214. When receiving the ARP reply (step S206: YES), the HEMS controller 100 determines whether or not the MAC address of the device that sent the response has been registered in the device database 150 (step S208).

HEMSコントローラ100は、応答を送信した機器のMACアドレスが機器データベース150に登録済みではない場合(ステップS208:NO)、応答を送信した機器のIPアドレス、MACアドレス、および検出日時の組み合わせを機器データベース150に登録する(ステップS210)。HEMSコントローラ100は、ステップS210の後、処理をステップS214に進める。HEMSコントローラ100は、応答を送信した機器のMACアドレスが機器データベース150に登録済みである場合(ステップS208:YES)、機器データベース150における当該MACアドレスのエントリに対するIPアドレスおよび検出日時の組み合わせ更新する(ステップS212)。HEMSコントローラ100は、ステップS212の後、処理をステップS214に進める。 If the MAC address of the device that sent the response has not been registered in the device database 150 (step S208: NO), the HEMS controller 100 stores the combination of the IP address, MAC address, and detection date and time of the device that sent the response in the device database. 150 (step S210). After step S210, the HEMS controller 100 advances the process to step S214. If the MAC address of the device that sent the response has already been registered in the device database 150 (step S208: YES), the HEMS controller 100 updates the combination of the IP address and detection date and time for the entry of the MAC address in the device database 150 ( step S212). After step S212, the HEMS controller 100 advances the process to step S214.

ステップS214において、HEMSコントローラ100は、ステップS202において計算された範囲内のIPアドレスを全てアクティブスキャンしたか否かを判定する。HEMSコントローラ100は、範囲内のIPアドレスを全てアクティブスキャンしていない場合(ステップS214:NO)、ステップS204に処理を戻す。HEMSコントローラ100は、範囲内のIPアドレスを全てアクティブスキャンした場合、ステップS216に処理を進める。 In step S214, the HEMS controller 100 determines whether or not all IP addresses within the range calculated in step S202 have been actively scanned. If the HEMS controller 100 has not actively scanned all IP addresses within the range (step S214: NO), the process returns to step S204. When the HEMS controller 100 has actively scanned all IP addresses within the range, the process proceeds to step S216.

ステップS216において、HEMSコントローラ100は、ステップS202において計算された範囲内のIPアドレスのうち1つのIPアドレスをキーとして機器データベース150を検索する(ステップS216)。HEMSコントローラ100は、検索の結果、キーとしてのIPアドレスを含むレコードが複数検索されたか否かを判定する(ステップS218)。HEMSコントローラ100は、キーとしてのIPアドレスを含むレコードが複数検索された場合(ステップS218:YES)、検索された複数のレコードのうち検索日時が最も新しいレコード以外のレコードにおけるIPアドレスのカラムを空欄にする(ステップS220)。キーとしてのIPアドレスを含むレコードが複数検索されない場合(ステップS218:NO)、ステップS222に処理を進める。 In step S216, the HEMS controller 100 searches the device database 150 using one of the IP addresses within the range calculated in step S202 as a key (step S216). As a result of the search, the HEMS controller 100 determines whether or not multiple records containing the IP address as the key have been searched (step S218). When a plurality of records including an IP address as a key are retrieved (step S218: YES), the HEMS controller 100 leaves the IP address column blank in records other than the record with the latest retrieval date and time among the plurality of retrieved records. (step S220). If multiple records containing the IP address as the key are not found (step S218: NO), the process proceeds to step S222.

次にHEMSコントローラ100は、ステップS202において計算された範囲内の全てのIPアドレスを検索したか否かを判定する(ステップS222)。HEMSコントローラ100は、範囲内の全てのIPアドレスを検索していない場合(ステップS222:NO)、ステップS216以降の処理を繰り返し、範囲内の全てのIPアドレスを検索した場合(ステップS222:YES)、本フローチャートの処理を終了する。 Next, the HEMS controller 100 determines whether or not all IP addresses within the range calculated in step S202 have been searched (step S222). If the HEMS controller 100 has not searched for all IP addresses within the range (step S222: NO), it repeats the processing from step S216 onwards, and has searched for all IP addresses within the range (step S222: YES). , the processing of this flowchart ends.

図12は、実施形態においてアクティブスキャンを実行したときの動作(ステップS200)の一例を説明するための図である。HEMSコントローラ100は、アクティブスキャンの開始日時を記憶し、住宅内ネットワークNW2内の全てのIPアドレスに対してアクティブスキャンを実行する。これにより、HEMSコントローラ100から無線ルータ装置200には、各IPアドレスをターゲットIPアドレスとして含むARPリクエストP20がユニキャスト送信される。 FIG. 12 is a diagram for explaining an example of the operation (step S200) when active scanning is performed in the embodiment. The HEMS controller 100 stores the start date and time of the active scan, and executes the active scan for all IP addresses within the in-house network NW2. As a result, an ARP request P20 including each IP address as a target IP address is unicast-transmitted from the HEMS controller 100 to the wireless router device 200 .

無線ルータ装置200は、ARPリクエストP20を受信したことに応じて、住宅内ネットワークNW2にARPリクエストをブロードキャストあるいはマルチキャスト送信する。無線ルータ装置200は、ARPリクエストを、グループ鍵で暗号化する。これにより、ARPリクエストP21は家電機器300Aに送信され、ARPリクエストP22は家電機器300Bに送信され、ARPリクエストP23は家電機器300Cに送信される。家電機器300は、無線ルータ装置200が持つグループ鍵と一致したグループ鍵を持つ場合、ARPリクエストを受信し、ARPリクエストに応答することができる。家電機器300のうち、家電機器300Aのみが無線ルータ装置200が持つグループ鍵と一致したグループ鍵を持っていたとする。この場合、家電機器300Aは、ARPリプライP24を無線ルータ装置200にユニキャスト送信し、家電機器300Bおよび300Cは、ARPリプライを送信することができない。無線ルータ装置200は、家電機器300AからARPリプライP24を受信した場合、ARPリプライP25をHEMSコントローラ100にユニキャスト送信する。 In response to receiving ARP request P20, wireless router device 200 broadcasts or multicasts an ARP request to residential network NW2. Wireless router device 200 encrypts the ARP request with the group key. As a result, ARP request P21 is sent to home appliance 300A, ARP request P22 is sent to home appliance 300B, and ARP request P23 is sent to home appliance 300C. If the home appliance 300 has a group key that matches the group key held by the wireless router device 200, the home appliance 300 can receive the ARP request and respond to the ARP request. Assume that only the home appliance 300A among the home appliances 300 has a group key that matches the group key held by the wireless router device 200. FIG. In this case, home appliance 300A unicasts ARP reply P24 to wireless router device 200, and home appliances 300B and 300C cannot send ARP replies. When the wireless router device 200 receives the ARP reply P24 from the home appliance 300A, the wireless router device 200 unicasts the ARP reply P25 to the HEMS controller 100 .

HEMSコントローラ100は、ARPリプライP25を受信したことに応じ、ARPリプライP25における宛先MACアドレスフィールドに格納されたMACアドレス、宛先IPアドレスフィールドに格納されたIPアドレス、および検出日時を機器データベース150に追記する。図13は、検出日時が追記された機器データベースの一例を示す図である。このとき、HEMSコントローラ100は、ステップS208からステップS212で説明したように、MACアドレスが機器データベース150に登録されている場合には、IPアドレスおよび検出日時を更新し、MACアドレスが機器データベース150に登録されていない場合には、MACアドレス、IPアドレス、および検出日時を新規登録する。 Upon receiving the ARP reply P25, the HEMS controller 100 adds the MAC address stored in the destination MAC address field, the IP address stored in the destination IP address field, and the detection date and time to the device database 150 in the ARP reply P25. do. FIG. 13 is a diagram showing an example of a device database in which detection dates and times are added. At this time, as described in steps S208 to S212, if the MAC address is registered in the device database 150, the HEMS controller 100 updates the IP address and detection date and time, and updates the MAC address to the device database 150. If not registered, the MAC address, IP address, and detection date and time are newly registered.

図14は、機器データベースを更新する処理の一例を示す図である。
機器データベース150には、MACアドレスをキー情報として管理しているため、複数のMACアドレスのエントリに同一のIPアドレスが登録されている場合がある。例えば、携帯端末において利用されていたIPアドレスが、携帯端末が住宅内ネットワークNW2から離脱して利用されなくなったために、他の端末に再利用される場合などがある。
このため、HEMSコントローラ100は、アクティブスキャンを完了した後、IPアドレスをキーに機器データベース150を検索する。HEMSコントローラ100は、検索結果のレコード数が2以上存在する場合(図14(a))、検出日時が最新のレコード以外のレコードにおけるIPアドレスを空欄に更新する(図14(b)、ステップS220)。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of processing for updating the device database.
Since the device database 150 manages MAC addresses as key information, the same IP address may be registered in multiple MAC address entries. For example, the IP address used by the mobile terminal may be reused by another terminal because the mobile terminal has left the in-house network NW2 and is no longer used.
Therefore, after completing the active scan, the HEMS controller 100 searches the device database 150 using the IP address as a key. When there are two or more records in the search result ((a) in FIG. 14), the HEMS controller 100 updates the IP addresses in records other than the record with the latest detection date and time to blanks ((b) in FIG. 14, step S220 ).

なお、機器データベース150に登録されたMACアドレスに対応するIPアドレスが空欄に更新されても、HEMSコントローラ100は、当該MACアドレスを含むレコードを削除しない。当該MACアドレスを持つ機器が他のIPアドレスを用いてHEMSコントローラ100と通信している可能性があるからである。 Note that even if the IP address corresponding to the MAC address registered in the device database 150 is updated to blank, the HEMS controller 100 does not delete the record including the MAC address. This is because there is a possibility that the device having the MAC address is communicating with the HEMS controller 100 using another IP address.

図15は、アクティブスキャンにより検出されなかった機器を対象としてグループ鍵の不一致を検出する処理(ステップS300)の一例を示すフローチャートである。
まず、HEMSコントローラ100は、機器データベース150から、検出日時がアクティブスキャンの開始時刻よりも古いレコードを抽出する(ステップS302)。図16は、機器データベースの一例を示す図である。HEMSコントローラ100は、例えば、アクティブスキャンの開始時刻が「2019-06-20 10:15:00」である場合、当該開始時刻以前のレコードを抽出する。
FIG. 15 is a flow chart showing an example of processing (step S300) for detecting group key mismatch for devices that have not been detected by active scanning.
First, the HEMS controller 100 extracts records whose detection date and time are older than the active scan start time from the device database 150 (step S302). FIG. 16 is a diagram showing an example of a device database. For example, when the active scan start time is "2019-06-20 10:15:00", the HEMS controller 100 extracts records before the start time.

次にHEMSコントローラ100は、抽出されたレコードに含まれるIPアドレスおよびMACアドレスの組み合わせの機器に対し、ARPリクエストをユニキャスト送信する(ステップS304)。次にHEMSコントローラ100は、ARPリクエストに対する応答としてARPリプライを受信したか否かを判定する(ステップS306)。HEMSコントローラ100は、ARPリプライを受信できた場合(ステップS306:YES)、ARPリクエストの送信先の機器が持っているグループ鍵が、HEMSコントローラ100が持っているグループ鍵と不一致であることを通知する(ステップS308)。HEMSコントローラ100は、例えば、スマートフォンへの表示や音声により、利用者にグループ鍵が不一致の機器や無線ルータ装置200を再起動するよう通知する。HEMSコントローラ100は、ARPリプライを受信できない場合(ステップS306:NO)、抽出した全ての機器にARPリクエストを送信したか否かを判定する(ステップS310)。 Next, the HEMS controller 100 unicasts an ARP request to the device with the combination of the IP address and MAC address included in the extracted record (step S304). Next, the HEMS controller 100 determines whether or not an ARP reply has been received as a response to the ARP request (step S306). If the HEMS controller 100 can receive the ARP reply (step S306: YES), the HEMS controller 100 notifies that the group key held by the device to which the ARP request is sent does not match the group key held by the HEMS controller 100. (step S308). For example, the HEMS controller 100 notifies the user to restart the device with the mismatched group key or the wireless router device 200 by display or voice on the smartphone. When the HEMS controller 100 cannot receive the ARP reply (step S306: NO), it determines whether or not the ARP request has been transmitted to all the extracted devices (step S310).

図17は、各機器のグループ鍵の不一致を確認する動作を説明するための図である。HEMSコントローラ100は、機器データベース150から抽出したIPアドレス(192.168.1.4)とMACアドレス(00-00-00-00-00-04)の組み合わせの機器にARPリクエストP30をユニキャスト送信する。無線ルータ装置200は、ARPリクエストP30を受信したことに応じ、ARPリクエストP31を家電機器300Bにユニキャスト送信する。家電機器300Bは、ARPリクエストP31を受信したことに応じ、ARPリプライP32を無線ルータ装置200にユニキャスト送信する。無線ルータ装置200は、ARPリプライP32を受信したことに応じ、HEMSコントローラ100にARPリプライP33をユニキャスト送信する。HEMSコントローラ100は、ARPリプライP33を受信したことに応じ、図17に示すように、ARPリプライP33を受信した日時を、機器データベース150の検出日時として更新する。図17は、グループ鍵が不一致の機器についての検出日時を更新した機器データベースの一例を示す図である。 17A and 17B are diagrams for explaining the operation of confirming that the group keys of each device do not match. The HEMS controller 100 unicasts an ARP request P30 to the device with the combination of the IP address (192.168.1.4) and MAC address (00-00-00-00-00-04) extracted from the device database 150 . Upon receiving ARP request P30, wireless router device 200 unicasts ARP request P31 to home appliance 300B. The home appliance 300B unicasts an ARP reply P32 to the wireless router device 200 in response to receiving the ARP request P31. The wireless router device 200 unicasts an ARP reply P33 to the HEMS controller 100 in response to receiving the ARP reply P32. In response to receiving the ARP reply P33, the HEMS controller 100 updates the detection date and time of the device database 150 with the date and time when the ARP reply P33 was received, as shown in FIG. FIG. 17 is a diagram showing an example of a device database in which detection dates and times of devices with mismatched group keys are updated.

図19は、各機器のグループ鍵の不一致を確認する他の動作を説明するための図である。HEMSコントローラ100は、機器データベース150から抽出したIPアドレス(192.168.1.5)とMACアドレス(00-00-00-00-00-05)の組み合わせの機器にARPリクエストP40をユニキャスト送信する。無線ルータ装置200は、ARPリクエストP40を受信したことに応じ、ARPリクエストP41を家電機器300Cにユニキャスト送信する。家電機器300Cは、ARPリクエストP41を受信できない、またはARPリクエストP41を受信してもARPリプライを返信する機能を持たない。このため、HEMSコントローラ100は、ARPリプライを受信できない。この場合、HEMSコントローラ100は、図20に示すように、家電機器300Cに関するレコードを機器データベース150から削除する。図20は、グループ鍵が不一致の機器についてのレコードを削除した機器データベースの一例を示す図である。これにより、HEMSコントローラ100は、住宅内ネットワークNW2から離脱した機器に関するレコードを機器データベース150から削除することができる。 FIG. 19 is a diagram for explaining another operation for confirming mismatch of group keys of each device. The HEMS controller 100 unicasts an ARP request P40 to the device with the combination of the IP address (192.168.1.5) and MAC address (00-00-00-00-00-05) extracted from the device database 150 . Upon receiving ARP request P40, wireless router device 200 unicasts ARP request P41 to home appliance 300C. The home appliance 300C cannot receive the ARP request P41, or does not have the function of returning an ARP reply even if it receives the ARP request P41. Therefore, the HEMS controller 100 cannot receive the ARP reply. In this case, the HEMS controller 100 deletes the record regarding the home appliance 300C from the device database 150, as shown in FIG. FIG. 20 is a diagram showing an example of a device database in which records of devices whose group keys do not match are deleted. As a result, the HEMS controller 100 can delete from the device database 150 the record regarding the device that has left the in-house network NW2.

HEMSコントローラ100は、抽出した全ての機器にARPリクエストを送信していない場合(ステップS310:NO)、ステップS304以降の処理を繰り返し、抽出した全ての機器にARPリクエストを送信した場合(ステップS310:YES)、本フローチャートの処理を終了する。 If the HEMS controller 100 has not sent an ARP request to all the extracted devices (step S310: NO), it repeats the processing from step S304 onwards, and if it has sent an ARP request to all the extracted devices (step S310: YES), the processing of this flowchart is terminated.

なお、HEMSコントローラ100は、ARPリクエストに対して応答がない場合に、当該ARPリクエストの送信先の機器に関するレコードを削除したが、再度アクティブスキャンを実施してよい。図21は、ARPリクエストに対して応答がない機器に対してアクティブスキャンを実施する動作を説明する図であり、図22は、アクティブスキャンの結果に基づいてIPアドレス等を更新した機器データベース150を示す図である。ARPリクエストに対して応答がない場合は、例えば家電機器300Cが一時的に住宅内ネットワークNW2から離脱したことにより、家電機器300CのIPアドレスが離脱前の「192.168.1.5」から離脱後の「192.168.1.6」に変更された場合である。 Although the HEMS controller 100 deleted the record regarding the device to which the ARP request was sent when there was no response to the ARP request, the active scan may be performed again. FIG. 21 is a diagram for explaining the operation of performing an active scan on devices that do not respond to ARP requests. FIG. 4 is a diagram showing; If there is no response to the ARP request, for example, the home appliance 300C temporarily leaves the in-home network NW2, and the IP address of the home appliance 300C changes from "192.168.1.5" before leaving to "192.168" after leaving. .1.6".

HEMSコントローラ100は、ARPリクエストに対して応答が無い場合、ARPリクエストのMACアドレス宛に、住宅内ネットワークNW2における機器のIPアドレスの範囲でIPアドレスを変更しながら、ARPリクエストP50をユニキャスト送信する。ARPリクエストP50は、無線ルータ装置200により受信され、無線ルータ装置200は、ARPリクエストP51を家電機器300Cにユニキャスト送信する。 When there is no response to the ARP request, the HEMS controller 100 unicast-transmits an ARP request P50 to the MAC address of the ARP request while changing the IP address within the IP address range of the devices in the residential network NW2. . ARP request P50 is received by wireless router device 200, and wireless router device 200 unicasts ARP request P51 to home appliance 300C.

家電機器300Cは、ARPリクエストP51に対してARPリプライP52を無線ルータ装置200にユニキャスト送信する。無線ルータ装置200は、ARPリプライP52を受信したことに応じて、ARPリプライP53をHEMSコントローラ100にユニキャスト送信する。 The home appliance 300C unicasts an ARP reply P52 to the wireless router device 200 in response to the ARP request P51. The wireless router device 200 unicasts an ARP reply P53 to the HEMS controller 100 in response to receiving the ARP reply P52.

以上説明した実施形態のHEMSコントローラ100によれば、送信元IPアドレスとしてブロードキャストあるいはマルチキャストアドレスを格納し宛先MACアドレスとして対象機器のMACアドレスを格納したパケットであって、応答要求パケットを、第1鍵情報(PTK)により暗号化して送信し、応答要求パケットに対する応答パケットを受信した場合に、無線ルータ装置200と自装置との間における第2鍵情報(GTK)の不一致を検出せず、応答要求パケットに対する応答パケットを受信しない場合に、無線ルータ装置200と自装置との間における第2鍵情報(GTK)の不一致を検出する。具体的に、実施形態のHEMSコントローラ100によれば、応答要求パケットの送信先の対象機器から送信された応答パケットを、自装置が持つ第2鍵情報により復号ができた場合に、第2鍵情報の不一致を検出せず、自装置が持つ第2鍵情報により復号ができない場合に、無線ルータ装置200と自装置との間における第2鍵情報の不一致を検出する。これにより、HEMSコントローラ100によれば、HEMSコントローラ100自身のグループ鍵(GTK)の不一致を検出することができる。この結果、HEMSコントローラ100によれば、利便性の低下を抑制することができる。 According to the HEMS controller 100 of the embodiment described above, the response request packet is a packet that stores a broadcast or multicast address as the source IP address and stores the MAC address of the target device as the destination MAC address. information (PTK) is encrypted and transmitted, and when a response packet to the response request packet is received, a mismatch of the second key information (GTK) between the wireless router device 200 and the wireless router device 200 is not detected, and the response request is sent. If no response packet to the packet is received, a mismatch of second key information (GTK) between the wireless router device 200 and its own device is detected. Specifically, according to the HEMS controller 100 of the embodiment, when the response packet transmitted from the target device to which the response request packet is transmitted can be decrypted by the second key information possessed by the own device, the second key If no information mismatch is detected and decryption is not possible with the second key information possessed by the device itself, the mismatch of the second key information between the wireless router device 200 and the device itself is detected. Thereby, according to the HEMS controller 100, the mismatch of the group key (GTK) of the HEMS controller 100 itself can be detected. As a result, according to the HEMS controller 100, deterioration of convenience can be suppressed.

また、実施形態のHEMSコントローラ100によれば、ブロードキャストあるいはマルチキャストアドレスが格納された応答要求パケットを受信した場合に第2鍵情報により暗号化して応答パケットを送信する能力を持つ機器に応答要求パケットを送信する。さらに、実施形態のHEMSコントローラ100によれば、自装置が属する無線LANにおけるアクセスポイント機能を持つ機器、またはアクセスポイント機能およびルータ機能を持つ機器に応答要求パケットを送信する。これにより、HEMSコントローラ100によれば、応答要求パケットに対する応答パケットを受信することができる可能性を高くして、グループ鍵(GTK)の不一致を検出することができる。 Further, according to the HEMS controller 100 of the embodiment, when receiving a response request packet in which a broadcast or multicast address is stored, the response request packet is sent to a device capable of encrypting it with the second key information and transmitting the response packet. Send. Furthermore, according to the HEMS controller 100 of the embodiment, the response request packet is transmitted to a device having an access point function or a device having both an access point function and a router function in the wireless LAN to which the device belongs. Thereby, according to the HEMS controller 100, it is possible to detect a mismatch of group keys (GTK) by increasing the possibility of receiving a response packet to a response request packet.

さらに、実施形態のHEMSコントローラ100によれば、第2鍵情報の不一致を検出した場合に自装置が持つ第2鍵情報を更新するので、第2鍵情報を用いた通信ができない期間を短縮することができる。 Furthermore, according to the HEMS controller 100 of the embodiment, when the mismatch of the second key information is detected, the second key information held by the own device is updated, so the period during which communication using the second key information cannot be performed is shortened. be able to.

さらに、実施形態のHEMSコントローラ100によれば、第2鍵情報の不一致を検出した場合に通知を行うので、HEMSコントローラ100や無線ルータ装置200の再起動などによる第2鍵情報の更新をユーザに促すことができる。 Furthermore, according to the HEMS controller 100 of the embodiment, when a mismatch of the second key information is detected, notification is given, so the user is prompted to update the second key information by restarting the HEMS controller 100 or the wireless router device 200. can be encouraged.

さらに、実施形態のHEMSコントローラ100によれば、所定のIPアドレスの範囲内において、第1応答要求パケットを、第2鍵情報(GTK)により暗号化して送信するアクティブスキャンを実行し、第1応答要求パケットに応答がない場合において、応答がない第1応答要求パケットのIPアドレスが機器データベース150に記憶されている場合、応答がない第1応答要求パケットのIPアドレスを宛先IPアドレスとした第2応答要求パケットを、第1鍵情報(PTK)により暗号化して送信し、第2応答要求パケットに対する応答を受信した場合、当該応答を送信した機器(家電機器300)と自装置との間における第2鍵情報の不一致を検出する。これにより、HEMSコントローラ100によれば、HEMSコントローラ100とグループ鍵が不一致している家電機器300を検出することができる。この結果、HEMSコントローラ100によれば、家電機器300の利便性の低下を抑制することができる。 Furthermore, according to the HEMS controller 100 of the embodiment, within a predetermined IP address range, active scanning is performed to encrypt and transmit the first response request packet using second key information (GTK), and the first response request packet is sent. When there is no response to the request packet, if the IP address of the first response request packet with no response is stored in the device database 150, the IP address of the first response request packet with no response is the destination IP address. When the response request packet is encrypted with the first key information (PTK) and transmitted, and a response to the second response request packet is received, the first communication between the device (home appliance 300) that transmitted the response and the own device 2 Detect mismatch of key information. Thereby, according to the HEMS controller 100, the household appliances 300 whose group keys do not match those of the HEMS controller 100 can be detected. As a result, according to the HEMS controller 100, it is possible to suppress deterioration in the convenience of the home appliance 300. FIG.

更に、実施形態のHEMSコントローラ100によれば、HEMSコントローラ100と無線ルータ装置200との間に第2鍵情報の不一致が無いことを確認した状態で、アクティブスキャンを実行することができる。 Furthermore, according to the HEMS controller 100 of the embodiment, active scanning can be executed after confirming that there is no mismatch in the second key information between the HEMS controller 100 and the wireless router device 200 .

なお、各実施形態および変形例について説明したが、一例であってこれらに限られず、例えば、各実施形態や各変形例のうちのいずれかや、各実施形態の一部や各変形例の一部を、他の1または複数の実施形態や他の1または複数の変形例と組み合わせて本発明の一態様を実現させてもよい。 Although each embodiment and modifications have been described, these are only examples and are not limited to these. A section may be combined with one or more other embodiments or one or more other modifications to realize one aspect of the present invention.

なお、本実施形態におけるHEMSコントローラ100の各処理を実行するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムを、コンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、HEMSコントローラ100に係る上述した種々の処理を行ってもよい。 By recording a program for executing each process of the HEMS controller 100 in the present embodiment on a computer-readable recording medium and causing the computer system to read and execute the program recorded on the recording medium, , the various processes described above related to the HEMS controller 100 may be performed.

なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器などのハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリなどの書き込み可能な不揮発性メモリ、CD-ROMなどの可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクなどの記憶装置のことをいう。 Note that the “computer system” referred to here may include hardware such as an OS and peripheral devices. The "computer system" also includes the home page providing environment (or display environment) if the WWW system is used. In addition, "computer-readable recording medium" means writable non-volatile memory such as flexible disk, magneto-optical disk, ROM, flash memory, portable medium such as CD-ROM, hard disk built in computer system, etc. storage device.

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネットなどのネットワークや電話回線などの通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic
Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置などに格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。
Furthermore, "computer-readable recording medium" means a volatile memory (e.g., DRAM (Dynamic
Random Access Memory)), which holds a program for a certain period of time. Also, the program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium.

ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネットなどのネットワーク(通信網)や電話回線などの通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。 Here, the "transmission medium" for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. Further, the program may be for realizing part of the functions described above. Further, it may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above-described functions in combination with a program already recorded in the computer system.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計なども含まれる。上述した実施形態は、図1に示したように、無線ルータ装置200と家電機器300とが無線接続である住宅内ネットワークNW2について説明したが、本発明はこれに限定されず、住宅内ネットワークNW2に無線ルータ装置200と有線接続される機器が含まれていても、HEMSコントローラ100のグループ鍵の不一致を検出するという課題や、家電機器300のグループ鍵の不一致を検出するという課題を解決することができる。 As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to these embodiments, and includes designs within the scope of the gist of the present invention. In the above-described embodiment, as shown in FIG. 1, the in-house network NW2 in which the wireless router device 200 and the home appliance 300 are wirelessly connected has been described. To solve the problem of detecting mismatching of the group keys of the HEMS controller 100 and the problem of detecting mismatching of the group keys of the home electric appliances 300 even if a device wiredly connected to the wireless router device 200 is included in the can be done.

100 HEMSコントローラ
110 通信部
120 検出部
130 制御部
140 通知部
150 機器データベース
200 無線ルータ装置
210 ルータ部
220 アクセスポイント部
300 家電機器
400 携帯端末装置
100 HEMS controller 110 communication unit 120 detection unit 130 control unit 140 notification unit 150 device database 200 wireless router device 210 router unit 220 access point unit 300 home appliance 400 mobile terminal device

Claims (12)

機器ごとに設定される第1鍵情報、および複数の機器に共通して設定される第2鍵情報を用いて機器との間で通信を行う通信装置であって、
受信したパケットに基づいてIPアドレスを記憶する記憶部と、
パケットの送受信を行う通信部と、
前記第2鍵情報の不一致を検出する検出部と、を備え、
前記通信部は、
所定のIPアドレスの範囲内において、第1応答要求パケットを、前記第2鍵情報により暗号化して送信するアクティブスキャンを実行し、
前記第1応答要求パケットに応答がない場合において、応答がない前記第1応答要求パケットのIPアドレスが前記記憶部に記憶されている場合、応答がない前記第1応答要求パケットのIPアドレスを宛先IPアドレスとした第2応答要求パケットを、前記第1鍵情報により暗号化して送信し、
前記検出部は、
前記第2応答要求パケットに対する応答を受信した場合、当該応答を送信した機器と自装置との間における前記第2鍵情報の不一致を検出する、
通信装置。
A communication device that communicates with a device using first key information set for each device and second key information commonly set for a plurality of devices,
a storage unit that stores an IP address based on the received packet;
a communication unit that transmits and receives packets;
a detection unit that detects a mismatch of the second key information,
The communication unit
performing an active scan in which a first response request packet is encrypted with the second key information and transmitted within a predetermined IP address range;
When there is no response to the first response request packet and the IP address of the first response request packet to which there is no response is stored in the storage unit, the IP address of the first response request packet to which there is no response is the destination. encrypting and transmitting a second response request packet with an IP address using the first key information;
The detection unit is
When receiving a response to the second response request packet, detecting a mismatch of the second key information between the device that sent the response and the own device,
Communication device.
前記記憶部は、パッシブスキャンを実行した結果としてMACアドレスおよびIPアドレスの組み合わせを記憶する、
請求項1に記載の通信装置。
The storage unit stores a combination of the MAC address and the IP address as a result of executing the passive scan,
A communication device according to claim 1 .
前記記憶部は、パッシブスキャンを実行した結果としてMACアドレスとIPアドレスと検出時刻との組み合わせを記憶する、
請求項1に記載の通信装置。
The storage unit stores a combination of a MAC address, an IP address, and a detection time as a result of executing a passive scan.
A communication device according to claim 1 .
前記検出部により前記第2鍵情報の不一致を検出した場合に、通知を行う通知部を更に備える、
請求項1から3のうち何れか1項に記載の通信装置。
Further comprising a notification unit that notifies when the detection unit detects a mismatch of the second key information,
A communication device according to any one of claims 1 to 3.
前記通信部は、自装置が属する無線LANにおけるアクセスポイント機能を持つ機器と自装置との間における前記第2鍵情報の不一致が無い場合に、前記アクティブスキャンを実行する、
請求項1から4のうち何れか1項に記載の通信装置。
The communication unit executes the active scan when there is no mismatch of the second key information between the device having the access point function in the wireless LAN to which the device belongs and the device.
A communication device according to any one of claims 1 to 4.
前記通信部は、送信元IPアドレスとしてブロードキャストあるいはマルチキャストアドレスを格納し宛先MACアドレスとして対象機器のMACアドレスを格納したパケットであって、第3応答要求パケットを、前記第1鍵情報により暗号化して送信し、
前記検出部は、前記第3応答要求パケットに対する応答パケットを受信した場合に、前記対象機器と自装置との間における前記第2鍵情報の不一致を検出しない、
請求項5に記載の通信装置。
The communication unit encrypts a third response request packet, which is a packet storing a broadcast or multicast address as a source IP address and storing a MAC address of a target device as a destination MAC address, using the first key information. send and
The detection unit does not detect a mismatch of the second key information between the target device and the own device when receiving a response packet to the third response request packet.
6. A communication device according to claim 5.
前記検出部は、前記第3応答要求パケットに対する応答パケットを受信しない場合に、前記対象機器と自装置との間における前記第2鍵情報の不一致を検出し、
前記検出部により前記第2鍵情報の不一致を検出した場合に、自装置が持つ前記第2鍵情報を更新する制御部を更に備える、
請求項6に記載の通信装置。
The detection unit detects a mismatch of the second key information between the target device and the own device when a response packet to the third response request packet is not received,
Further comprising a control unit that updates the second key information held by the device when the detection unit detects a mismatch of the second key information,
7. A communication device according to claim 6.
機器ごとに設定される第1鍵情報、および複数の機器に共通して設定される第2鍵情報を用いて機器との間で通信を行う通信方法であって、
受信したパケットに基づいてIPアドレスを記憶部に記憶し、
所定のIPアドレスの範囲内において、第1応答要求パケットを、前記第2鍵情報により暗号化して送信するアクティブスキャンを実行し、
前記第1応答要求パケットに応答がない場合において、応答がない前記第1応答要求パケットのIPアドレスが前記記憶部に記憶されている場合、応答がない前記第1応答要求パケットのIPアドレスを宛先IPアドレスとした第2応答要求パケットを、前記第1鍵情報により暗号化して送信し、
前記第2応答要求パケットに対する応答を受信した場合、当該応答を送信した機器と自装置との間における前記第2鍵情報の不一致を検出する、
通信方法。
A communication method for communicating with a device using first key information set for each device and second key information commonly set for a plurality of devices,
storing an IP address in a storage unit based on the received packet;
performing an active scan in which a first response request packet is encrypted with the second key information and transmitted within a predetermined IP address range;
When there is no response to the first response request packet and the IP address of the first response request packet to which there is no response is stored in the storage unit, the IP address of the first response request packet to which there is no response is the destination. encrypting and transmitting a second response request packet with an IP address using the first key information;
When receiving a response to the second response request packet, detecting a mismatch of the second key information between the device that sent the response and the own device,
Communication method.
機器ごとに設定される第1鍵情報、および複数の機器に共通して設定される第2鍵情報を用いて機器との間で通信を行う通信装置のプログラムであって、
前記通信装置のコンピュータに、
受信したパケットに基づいてIPアドレスを記憶部に記憶させ、
所定のIPアドレスの範囲内において、第1応答要求パケットを、前記第2鍵情報により暗号化して送信するアクティブスキャンを実行させ、
前記第1応答要求パケットに応答がない場合において、応答がない前記第1応答要求パケットのIPアドレスが前記記憶部に記憶されている場合、応答がない前記第1応答要求パケットのIPアドレスを宛先IPアドレスとした第2応答要求パケットを、前記第1鍵情報により暗号化して送信させ、
前記第2応答要求パケットに対する応答を受信した場合、当該応答を送信した機器と自装置との間における前記第2鍵情報の不一致を検出させる、
通信装置のプログラム。
A program for a communication device that communicates with a device using first key information set for each device and second key information commonly set for a plurality of devices,
in the computer of the communication device,
storing an IP address in a storage unit based on the received packet;
performing an active scan in which the first response request packet is encrypted with the second key information and transmitted within a predetermined IP address range;
When there is no response to the first response request packet and the IP address of the first response request packet to which there is no response is stored in the storage unit, the IP address of the first response request packet to which there is no response is the destination. encrypting the second response request packet with the IP address using the first key information and transmitting the packet;
When receiving a response to the second response request packet, detecting a mismatch of the second key information between the device that sent the response and the own device,
A program for a communications device.
ユニキャスト通信のための第1鍵情報、およびブロードキャストあるいはマルチキャスト通信のための第2鍵情報を無線LANにおける機器に設定し、前記第2鍵情報を所定の条件に従って更新するアクセスポイントと、
受信したパケットに基づいてIPアドレスを記憶する記憶部と、パケットの送受信を行う通信部と、前記第2鍵情報の不一致を検出する検出部と、を備え、前記通信部は、所定のIPアドレスの範囲内において、第1応答要求パケットを、前記第2鍵情報により暗号化して送信するアクティブスキャンを実行し、前記第1応答要求パケットに応答がない場合において、応答がない前記第1応答要求パケットのIPアドレスが前記記憶部に記憶されている場合、応答がない前記第1応答要求パケットのIPアドレスを宛先IPアドレスとした第2応答要求パケットを、前記第1鍵情報により暗号化して送信し、前記検出部は、前記第2応答要求パケットに対する応答を受信した場合、当該応答を送信した機器と自装置との間における前記第2鍵情報の不一致を検出する、通信装置と、
を備える、通信システム。
an access point that sets first key information for unicast communication and second key information for broadcast or multicast communication in a device in a wireless LAN and updates the second key information according to predetermined conditions;
a storage unit that stores an IP address based on a received packet; a communication unit that transmits and receives packets; within the range of, performing an active scan in which the first response request packet is encrypted with the second key information and transmitted, and when there is no response to the first response request packet, the first response request with no response When the IP address of the packet is stored in the storage unit, a second response request packet whose destination IP address is the IP address of the first response request packet with no response is encrypted with the first key information and transmitted. a communication device, wherein, when receiving a response to the second response request packet, the detection unit detects a mismatch of the second key information between the device that transmitted the response and the device itself;
A communication system comprising:
前記アクセスポイント、および前記通信装置は、IEEE802.11に準じた処理を行う、
請求項10に記載の通信システム。
The access point and the communication device perform processing according to IEEE802.11;
A communication system according to claim 10.
アクセスポイントが、ユニキャスト通信のための第1鍵情報、およびブロードキャストあるいはマルチキャスト通信のための第2鍵情報を無線LANにおける機器に設定し、
前記アクセスポイントが、前記第2鍵情報を所定の条件に従って更新し、
通信装置が、受信したパケットに基づいてIPアドレスを記憶し、
前記通信装置が、所定のIPアドレスの範囲内において、第1応答要求パケットを、前記第2鍵情報により暗号化して送信するアクティブスキャンを実行し、
前記通信装置が、前記第1応答要求パケットに応答がない場合において、応答がない前記第1応答要求パケットのIPアドレスが記憶部に記憶されている場合、応答がない前記第1応答要求パケットのIPアドレスを宛先IPアドレスとした第2応答要求パケットを、前記第1鍵情報により暗号化して送信し、
前記通信装置が、前記第2応答要求パケットに対する応答を受信した場合、当該応答を送信した機器と自装置との間における前記第2鍵情報の不一致を検出する、
通信方法。
An access point sets first key information for unicast communication and second key information for broadcast or multicast communication to a device in a wireless LAN;
the access point updates the second key information according to a predetermined condition;
a communication device storing an IP address based on a received packet;
The communication device performs active scanning in which the first response request packet is encrypted with the second key information and transmitted within a predetermined IP address range,
When the IP address of the first response-request packet with no response is stored in the storage unit when there is no response to the first response-request packet, the communication device stores the IP address of the first response-request packet with no response. encrypting and transmitting a second response request packet with the IP address as the destination IP address using the first key information;
When the communication device receives a response to the second response request packet, detects a mismatch of the second key information between the device that sent the response and the device itself,
Communication method.
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