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第14号

2014個別論文

個別論文

モバイルデバイス管理からM2Mへのステップアップを目指して

樋口　俊夫　　　　矢後　智子　　　　村元　浩

概要　近年、企業ユーザへのスマート端末の普及が急激に進んでおり、スマート端末の導入と同時にモバイルデバイス管理システムの導入も行われている。このような状況において、携帯電話網が必要の無い社内など特定の範囲内において利用されるWi-Fi専用端末に対するモバイルデバイス管理課題の解決や、端末にインストールされたアプリケーションからの利用を想定したデータファイル配布および他のアプリケーションによる不必要なデータファイルの参照防止を実現するための技術が必要となっている。これらに対応した新しいSmart-letを開発した。新しいSmart-letはGPSセンサー、カメラ、マイクなどの制御機能を提供する。また、データファイルの配布・回収機能も提供する。

1. はじめに　２０１１年はスマートフォンの出荷台数が従来型携帯電話を超え

るという節目の年となった。その後もスマートフォンの割合は増

え続け２０１２年度末には出荷数の内４台に３台はスマートフォンと

なり、世帯普及率が５０%に迫っている。[１][２]

　また、一般消費者だけでなく企業においてもスマート端末(ス

マートフォン、タブレット)の採用が急速に進み、ノート型パソコ

ンの代替ビジネスツールとして利用されている。スマート端末は

ノート型パソコンと比べて小型・軽量化していることから、紛失や

盗難の危険性がより高いと考えられており、企業においてはモバ

イルデバイス管理 (MDM:Mobile Device Management)を導入

しスマート端末の紛失や盗難時に、遠隔地から端末の位置情報

を取得し端末を回収することや、端末を工場出荷状態に戻すこと

で情報漏えいの危険性の低下に努めている。

2. システム開発の目的　当社では以前よりスマート端末のセキュリティ確保および遠

隔制御技術について研究開発を行い、Androidのスマートフォ

ンを対象とした遠隔制御サービスSmart-letをサービス提供し

ている。現行のSmart-letでは、遠隔ロックや遠隔ワイプなど、

紛失・盗難に対するセキュリティを提供するモバイルデバイス管

理技術を提供している。[３]

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3. システムの概要　本システムは、当社のパブリッククラウド基盤である「EINS/

SPS SelfPortal」(以降、SPS SelfPortal)にてサービスを行

う(図１)。また、端末へのPUSH通知機能としてGoogleから提

供されているGCM(Google Cloud Messaging for Android)

を利用する。

　SPS SelfPortalを採用した理由は、以下のようにVM(Virtual

Machine)等の管理・運用を本プロジェクトにて行うことができ

るためである。また、計算機リソース総量が不足した場合でも、

リソースベースパックの変更で対応が可能であることも理由の

ひとつである。

　● (リソース総量内での) VM追加・削除

　● (リソース総量内での) VMへのリソース割り当て変更

　● ファイアウォールなどの設定変更

　本システムを導入された企業の管理者は、インターネットを

介して本システムを利用可能である。また、携帯電話網に接続し

ていないスマート端末(Wi-Fi専用端末)もサポート対象である。

　SPS SelfPortalで提供されるのは、企業管理者への管理

UI(User Interface)機能であり、スマート端末への制御指示の

管理等が可能となる。

　実際にスマート端末の制御を行うのは、端末にインストール

する専用クライアントアプリケーションである。このアプリケー

ションは、端末利用者の操作によりインストールされバックグ

ラウンドで稼働する。企業管理者が指示を行ったタイミングで

GCMサーバから端末にPUSH指示が届き、OSによりクライ

アントアプリケーションに制御が移され処理を実行することと

なる。なお、本システムはポーリングによるクライアントアプリ

ケーションからの端末制御JOB取得処理も行うハイブリッド方

式を採用している。障害などによってPUSH通知機能(GCM)が

停止しているような状況においても、端末の遠隔制御を実行可

能である。

図１ システム構成図

システム構成

GCM

JOB

GoogleCloud

Messaging

お客さま社内環境

スマート端末利用者

スマート端末利用者

スマート端末利用者

ＥＩＮＳ/ＳＰＳ SelfPortal

MDMServer

Smart-letアプリケーション

運用ヘルプデスク

DB バックアップDB携帯電話網携帯電話網

インターネット

Ａ社 Ｂ社

管理者社内情報システム経由 管理者

　現状では、主にメールやスケジュールの参照用に利用されて

いるスマート端末であるが、今後はより多くの使われ方をすると

想定される。例えばスマート端末に搭載されているセンサーを

積極的に利用したデータ収集端末としての利用や、業務目的に

合わせ複数のアプリケーションを切り替えての利用である。

　現行のSmart-letにおいてスマート端末は、サーバからの指

示を待ち制御されるだけである。しかし、今後スマート端末は

サーバからの指示を受けセンサー情報を取得するなど発展的

な動きや、端末に配布されたデータファイルのセキュリティを確

保するための機能を求められるようになる。また、今後スマート

端末の利用範囲は拡大が予想され、人が介在せずに機器間通

信(M２M:Machine-to-Machine)の普及も予想される。M２M

へのステップアップを志向し、新しいSmart-letにおいてこれら

の機能を実現・サービス可能であるシステム基盤となるよう研

究開発を行っている。

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4. 遠隔制御　現行のSmart-letにおいて提供している機能(遠隔ロック、

遠隔ワイプ)に加え、端末搭載機能の遠隔制御を実現する。市

販されている多くのスマート端末において標準的に搭載されて

いる機能から、以下のものを本システムからの遠隔制御対象

とした。

　● Wi-Fiアクセス

　● GPS(Global Positioning System:全地球測位システム)

　　(GPSセンサー)

　　　 GPS衛星からの電波を受信し測位する

　　　 地球上の現在位置を取得可能

　● カメラ撮影(画像・映像センサー)

　　　 背面および前面カメラの制御が可能

　　　 静止画および動画を撮影可能

　● マイク録音(音センサー)

　● スピーカー再生

　なお、これら以外にもスマート端末に搭載されている以下の

ような機能がある。これらのセンサーについても将来サポート

することを考えている。また、これらセンサー類に対する遠隔制

御機能を適用できる応用分野・市場の探求も重要課題と考えて

いる。

　● 加速度センサー

　● 方位センサー

　● 温度・湿度センサー

　● 気圧センサー

　● 照度センサー

4.1 Wi-Fi端末制御範囲　本システム開発において、携帯電話網への接続を持たない

Wi-Fi専用端末をサポート対象としている。スマートフォンなど

と比較し、Wi-Fi専用端末には以下のメリットが存在することか

ら、企業での需要が想定されたためである。

　● 携帯電話会社との契約が不要で月次固定費用が発生しない

　● 社内など特定の範囲内での利用に限定される場合に適し

　　ている

　一方、Wi-Fi専用端末において携帯電話機能を持つスマート端

末には存在しない『アクセスポイントの範囲外に出た端末に対

して遠隔制御ができない』という課題がある。(図 ２参照)

　本システムは、Wi-Fi端末は社内などに設置したアクセスポイ

ントの範囲内で利用され、アクセスポイントの範囲外で利用さ

れることが無い利用環境を想定しており、以下の対策をとって

いる。

　● 端末がアクセスポイントの範囲外に持ち出された場合、

　　Wi-Fi接続が切れてしまうことを検出し、そのタイミングで

　　遠隔から指示すること無く端末自身でロック状態に移行する。

　● 端末がWi-Fiの電波の再接続を確認した(アクセスポイント

　　の範囲内に戻ってきた)場合に、自動的にアンロック状態に

　　移行する。

　この対策により、端末が不正に持ち出されたケースにおい

て遠隔ロックを実施したことと同様の状態を作り出すことが

できる。

4.2 GPS情報取得　スマート端末に搭載されているセンサーの中でもGPSは、正

確な位置情報および時刻情報を取得できる重要なセンサーで

ある。

　Smart-letでは、サーバからの指示を受け端末がGPSセン

サーより位置情報を取得する。よって、可能であれば常に稼働さ

せておきたいセンサーであるが、スマート端末にとってGPSセ

ンサーを用いた位置情報取得はバッテリーへの負荷が大きく常

時稼働は難しい。また、GPSセンサーを稼働してから正確な位

置情報を取得するまでの時間は衛星からの電波取得状況に依

存し、場合によっては精度が悪かったり、全く位置情報を取得で

きなかったりすることがある。Smart-letでは、一定時間待って

Wi-Fi 端末制御範囲

Wi-Fi 電波到達範囲

持ち出されたら遠隔制御不能

電波到達範囲遠隔制御可能

図２ Wi-Fi 端末制御範囲

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5. データファイルの配布・回収　新しいSmart-letにおいて、スマート端末で稼働するアプリ

ケーションに対するデータファイルの配布・回収機能を実現す

る。企業管理者が事前に登録した配布スケジュールに従い任意

のファイルを安全に端末へ配布し、回収スケジュールに従い端

末外部メモリに格納されているファイルをサーバに回収する機

能である。この機能を実現するにあたり遭遇した課題とその解

決方法について述べる。

5.1 Androidにおけるデータファイル保護　AndroidはLinuxをベースにして開発されたスマート端末を

主なターゲットとしたOSである。AndroidとLinuxの大きな

違いのひとつに「ユーザID(UID)」の使用方法があげられる。

LinuxにおけるUIDは利用者を特定するために利用されるが、

Androidにおいてはアプリケーションを特定するために使用さ

れる。異なるUIDを割り当てファイルのパーミッションを適切に

設定することにより、Linuxでは利用者間でのデータの保護を

実現し、Androidにおいてはアプリケーション間でのデータの

保護を実現している。

　なお、同じアプリケーションであっても端末が異なれば割り

アプリごとUIDが異なる

端末

AppGreen

UID=2002

Smart-let

UID=2001

AppPink

UID=2003

もGPSの精度が向上しない場合は測位を中断することでバッ

テリーへの負荷を軽減している。

　なお本機能はGPS衛星からの電波受信が必須であり、地下・

建造物内、屋外でも見通しの悪い場所などでは位置情報が取

得できないことがあり、位置情報を補う他の技術が必要とされ

ている。そのような技術として、Wi-Fiの電波強度を用いた技術

や、当社が研究開発し実用化した非可聴域の音波を用いた技

術がある。

図３ アプリケーションごとに割り当てられる UID

当てられるUIDは同じになるとは限らないことを留意する必要

がある(図３参照)。

5.2 データファイル共有と制限　Android端末においてアプリケーションに割り当てられる

UIDは、アプリケーションをインストールするまで特定するこ

とができないうえ、同じアプリケーションであってもインストー

ルする端末によってUIDが異なる(図４参照)。また、アプリケー

ションのインストールと削除を繰り返すことで、UIDの再割り当

てが行われ意図しないアプリケーションとデータファイルを共

有する可能性がある。そのため、UIDを用いたデータファイル

保護機能ではアプリケーション間でのデータファイル共有機能

を実現することは難しい。

図４ 端末ごと異なる UID

端末が異なるとアプリのUIDも異なる

AppGreen

UID=2002

Smart-let

UID=2001

AppPink

UID=2003

端末A

AppGreen

UID=34673

Smart-let

UID=32672

AppPink

UID=32678

端末B

UID≠UID

UID≠UID

UID≠UID

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　また、本システムはマルチテナント対応が要求されることか

ら、Smart-letとアプリケーション間でデータファイル共有を可

能とするが、各アプリケーション間(図５におけるAppGreenと

AppPink間)でのデータファイル共有制限が必要となる状況が

ある(図５参照)。

　本システムでは、アプリケーションごとの鍵を用いデータファ

イルを暗号化することで共有と制限を実現している(図６参照)。

今回、公開鍵暗号方式を採用することにより暗号復号鍵の共有

問題を回避した。

6. Web API　Smart-letは企業向けのSaaSとして提供するだけでなく、他

のWebアプリケーションとの連携強化を目的としたWeb API

機能も提供する。

　これまでは企業管理者は二つのシステム(企業内システムと

端末

AppGreenUID=2002

Smart-letUID=2001

AppPinkUID=2003

共有可

共有可

共有不可

図５ データファイル共有範囲

図６ 暗号化データファイルの配布・共有

端末

AppGreen

UID=2002

Smart-let

UID=2001

AppPink

UID=2003

公開鍵AppGreen

データファイルAppGreen

暗号化ファイルAppGreen

暗号化ファイルAppPink

データファイルAppPink

公開鍵AppPink

暗号化

暗号化

ファイル配布

暗号化ファイルAppGreen 秘密鍵

AppGreen

暗号化ファイルAppPink

秘密鍵AppPink

共有

共有

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図７ M２M ゲートウェイシステムイメージ

スマート端末 組み込み機器用 モジュール

ゲートウェイ専用機

PCサーバ

ネットワーク通信

センサーネットワーク通信

モバイル性

処理能力

電源供給

3GWiFi

Ethernet3G

Ethernet3G

Ethernet

BluetoothNFCWiFi

USBZigBeeEthernet

USBシリアルEthernet

USBシリアルEthernet

バッテリ（短時間）有線電源

バッテリ（長期間）有線電源

有線電源 有線電源

ストレージ

Device

Device

Device

I P

Bluetooth

スマート端末／組込み機器 M2Mクラウド

オープンデータ収集 クライアントアプリ

Gateway

エリアネットワーク

IF

コアネットワーク

IF

IP v4/v6

Bluetooth

ZigBee

制御情報

センサ情報

デバイス情報

位置情報

デバイス管理

データ収集

認証

コンポーネント更新

IP v4/v6

サービスアプリケーション

Smart-let

Gateway端末管理

デバイス管理

デバイス制御 GW制御

7. M2M 分野におけるスマート端末　スマート端末は、携帯性に優れた処理端末としての利用分野が

広がりつつある。M２M分野への適用を考えた場合、スマート端

末は標準で搭載されているセンサーを用いたセンシングデバイ

スのひとつとして利用可能である。また、近距離の通信機能しか

持たないセンシングデバイスから情報収集しクラウド上のサーバ

に送るM２Mゲートウェイとして適していると考える (表１参照) 。

　Smart-letでは、人が利用するスマート端末の遠隔制御を実

現してきた。これからは対象をスマート端末をM２Mゲートウェ

イまで広げることを検討している。

表１ ゲートウェイ機器の比較Smart-let)の画面を表示しながら操作しなければならなかった

が、Web APIを利用することで企業内システムからSmart-letの

機能を直接利用することが可能となり、利用者の利便性が向上

し、他システムとより柔軟な連携が可能になると考えている。

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8. 今後の展開　今回、Android端末に対するMDM機能、ファイルの配布・回

収機能、および、Web API機能の独自開発について紹介を行っ

た。今回の開発によって他システムとの連携や新規機能追加に

柔軟に対応できる基盤を得ることができた。

　Web APIを提供したことで他システムとの連携は可能となっ

たが、利用する側は画面構築など組み込むまでの作業が多い。

そこで、一覧表示など一般的な画面に関してHTML５とCSS３

を用いた基本画面を提供し組み込み作業負荷の低減を図る。

また、端末に搭載されているセンサーより得られる情報やファ

イルの配布・回収機能を組み合わせて活用しMAM (Mobile

Application Management)およびMCM(Mobile Contents

Management)機能の提供を行う。さらにIoT(Internet of

Things)の世界を目指しM２Mゲートウェイの実現に向け研究

を進める予定である。

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参考文献

[1] 株式会社MM総研：ニュースリリース「スマートフォン市場規模の

　 推移・予測(2013年3月)」(2013年3月28日),株式会社MM総研,

　 (2013) http://www.m2ri.jp/newsreleases/main.php?id=

　 010120130328500

[2] 総務省：平成24年通信利用動向調査の結果,総務省,(2013)

　 http://www.soumu.go.jp/johotsusintokei/statistics/

　 data/130614_1.pdf

[3] 樋口俊夫、小杉正貴、矢後智子、本田栄司：遠隔制御技術を

　 使ったスマート端末の管理とセキュリティ・ソリューションについて,

　 INTEC TECHNICAL JOURNAL,Vol.12,pp.18-23,インテック,

　 (2013)

樋口　俊夫HIGUCHI Toshio

矢後　智子YAGO Tomoko

村元　浩MURAMOTO Hiroshi

● 先端技術研究所 研究開発部● リモートデータ管理技術の応用研究開発に従事

● 先端技術研究所 研究開発部● Web アプリケーションやモバイルアプリケーションの開　発に従事

● 先端技術研究所 研究開発部● リモートデータ管理技術の応用研究開発に従事