水曜日テーマ:テクノロジーTweetはじめまして、IIJの師岡(モロオカ)です。SA-M0、SA-W1のファームウェア開発を担当しています。Liteで電力データ取得をできるようになるまでに、Bルートの接続で何をしているのかを解説します。Bルートの無線通信Bルートの通信では、主方式としてWi-SUNという通信規格が採用されています。今回は、このWi-SUNを使ったBルートの接続について解説します。(有線のG3-PLCはそのうち、、、、。Alliance認証試験に合格した無線機がWi-SUNとして認定されます。認定されるまでは、Wi-SUNではありません。ここらへんは、無線LAN(802.11系)とWi-Fiの関係に似てますね。日本で電波を発射する無線機は、日本の電波法、ARIBの標準規格に則り電波を発射することが必要です。STD-T108(*1)に該当します。これらに準拠していることを証明するためには、技術適合証明が必要です。認証を受けた無線機は、技適マークが付いています。1.0版:http://www.arib.or.jp/english/html/overview/doc/1-STD-T108v1_0.pdfスマートメーターとの接続に必要な情報HEMS機器をスマートメーターに接続するためには、4つのパラメーターが必要になります。家庭に設置されるスマートメーター毎にこれらのパラメーターは変りますので、接続先のスマートメーターを変える場合は、パラメーターも取得し直す必要があります。Scanを実施します。これは、Wi-SUNを搭載したHEMS機器などで実施できます。ScanはHEMS機器周辺にある全スマートメーターが対象になるので、結果が大量に検出される場合もあります。なると、HEMS機器としては、どのスマートメーターに接続すれば良いのか判断しにくいです。ここで活躍してくれるのがBルート認証IDです。正確には、Bルート認証IDではなく、Bルート認証IDの下位8桁を使います。ネットワーク識別子と呼ばれることもあります。IDが一致したスマートメーターにのみ応答させることができます。Scanが完了すれば、スマートメーターに接続するためのパラメーターが一通り揃います。必要なパラメーターが揃ったら、いよいよスマートメーターへ接続します。スマートメーターから取得できる電力データは、プライバシーに関わる情報を扱うので、盗聴を防ぐための暗号化が必須です。無線でデータを送受信するので、電波さえ受信すれば誰でも盗聴することができてしまいます。いうプロトコルを採用しています。PANAは、電力会社から送付されたBルートIDに紐づくパスワードをもとに、認証・鍵交換を行います。鍵交換で共有する暗号鍵が漏洩しない限りは、Wi-SUNの電波を盗聴されたとしても復号化できません。PANA認証・鍵交換が完了すれば、Bルートしての接続処理は完了です。Liteの仕様に従い、リクエストを送信すれば、スマートメーターが応答して、電力データを取得できます。Allianceで策定されています。Network)などがあり、上位層に載せるアプリケーションごとに変ります。Liteを利用することを想定しています。前述のとおり、Bルートの通信は、暗号化で保護されています。ここでは、第三者がスマートメーターとHEMS機器間の通信内容を受信したとき、Wi-SUN通信が暗号化したデータと暗号化していないデータとでは、どのように変化するのかを実際に動作確認した内容で解説します。Catcherを使用します。Catcherは、920MHz帯無線に対応したパケットアナライザで、Bルートの通信内容をモニタリングできます。Catcherで電波を受信して、無線フレームの内容を表示したときの画面です。それぞれ青で塗りつぶされた箇所が、受信した無線フレームのユーザーデータに該当する箇所です。暗号化して送信した内容をモニタリングした結果1の画像だと送信したabcd文字列が丸見えになってしまいます(赤丸の箇所)。それと比べて2の暗号化されているものは、abcdという文字列が読み取れず、電波が受信できても通信内容はわかりません。これなら他の人がもし電波を受信しても解読は難しいでしょう。私が動作確認したのは、偽物のスマートメータですので、暗号化しないでもデータ送受信できますが、本物のスマートメーターの場合は、暗号化が必須です。スマートメーターとの再接続スマートメーターと接続時に確立したPANAのセッションには、有効期限が設けられています。これは、HEMS機器を再接続させることで暗号鍵を更新し、より強固なセキュリティでBルートの通信内容を保護するためです。PANAのセッションが確立してから24時間(*1)経過すると、スマートメーターがセッションをクローズしてきます。スマートメーターはセッションをクローズすると、HEMS機器がリクエストを送信しても応答しません。HEMS機器が電力データを取得できるようにするには、スマートメーターとの再接続が必要になります。実装詳細ガイドラインで推奨されています。Liteで電力データ取得をできるようになるまでに、Bルートの接続で何をしているのかを解説しました。IIJが開発したSA-W1やSA-M0も、この記事で解説した内容でスマートメーターと接続しています。記事を読んで、少しでもBルートに興味を持ったり、内容を理解して頂ければ幸いです。2015年にIIJへ中途で入社し、「IIJスマートメーターBルート活用サービス」のプロジェクトに参加。前職では、Wi-SUNなどの無線システムの開発を担当してました。ネコリコ」が業務を開始しました最近の投稿RSS蔦屋家電+(プラス)でネコリコ触れます。Inc.サイトについて。