CN115811374A - 信息收集系统和信息收集方法 - Google Patents
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Abstract
信息收集系统包含:第1装置,其具有计数器;第2装置,其响应于来自第1装置的指令,从1个或多个传感设备收集数据;以及第3装置,其具有管理时刻的计时部。第1装置将在第2装置收集到数据的定时由计数器输出的第1计数值附加到第2装置收集到的数据来生成第1数据集。第3装置将计时部输出的时刻与第1装置的计数器输出的第2计数值的对应关系附加到第1数据集。
Description
技术领域
本发明涉及信息收集系统和信息收集方法。
背景技术
已知有从任意的传感设备周期性地收集数据并传送至上位装置的系统。在事后分析收集到的数据时,需要准确地管理收集到数据的定时、时刻。
例如,日本特开2017-021417号公报公开了能够使用通用的通信网络以恒定周期时间取得数据的数据收集装置。
日本特开2008-170205号公报公开了一种历史记录装置,该历史记录装置被组装在没有内置时钟的电子设备中,适于将该电子设备中的事件和/或异常的发生内容的信息及其发生时刻信息作为历史信息进行记录。
日本特开2018-151918号公报提供一种用于在搭载有收集以及保存与控制对象相关的数据的功能的控制装置中,使事后的分析、解析变得容易的结构。
考虑到在网络上发送数据时产生的延迟时间等,日本特开2018-138898号公报公开了一种能够高精度地校正与生产相关的信息所附带的时刻信息的信息管理系统。
为了在多个装置之间使时刻、计数器同步,需要在对象装置之间按照时刻同步协议相互进行数据通信。但是,若同步对象的装置变多,则可能产生负荷和成本的增大以及管理上的劳力和时间的增大等问题。
发明内容
本发明的目的在于实现如下结构:即使用于数据收集的传感设备增大,也能够抑制与时刻的管理相关的成本增大,并且能够进行更准确的时刻管理。
某个实施方式的信息收集系统包含:第1装置,其具有计数器;第2装置,其响应于来自第1装置的指令,从1个或多个传感设备收集数据;以及第3装置,其具有管理时刻的计时部。第1装置构成为:将在第2装置收集到数据的定时由计数器输出的第1计数值附加到第2装置收集到的数据来生成第1数据集。第3装置构成为:将计时部输出的时刻与第1装置的计数器输出的第2计数值的对应关系附加到第1数据集。
根据该结构,信息收集系统利用第1计数值来管理第2装置从1个或多个传感设备收集数据的定时,并且将从第3装置所具有的计时部输出的时刻与第2计数值的对应关系附加到第1数据集。通过参照时刻与第2计数值的对应关系,能够基于第1计数值来计算收集到数据的时刻,因此能够进行更准确的时刻管理。另外,由于利用第3装置所具有的计时部,因此即使在配置有多个第1装置以及第2装置的情况下,也不需要增加计时部,能够抑制与时刻管理相关的成本增大。
第1装置也可以构成为:以从发送指令起到第2装置收集数据为止所需的第1延迟时间,对向第2装置发送指令时的第3计数值进行校正,由此计算第1计数值。根据该结构,即使在第1装置与第2装置之间存在数据传输所需的延迟时间的情况下,也能够维持收集到数据的时刻的精度。
第1装置可以预先保存第1延迟时间。根据该结构,在第1装置生成第1数据集时,能够利用预先保存的第1延迟时间,因此能够使生成处理高效化。
第1装置也可以构成为:当预先确定的条件成立时,将计数器输出的计数值作为第2计数值向第3装置发送。第3装置也可以构成为:将在从第1装置接收到第2计数值时由计时部输出的时刻与该接收到的第2计数值对应起来。根据该结构,第3装置只要在从第1装置接收到第2计数值的定时取得对应的时刻即可,因此不需要在第2装置中安装对时刻与第2计数值的对应关系的生成周期等进行管理的处理。
第1装置也可以构成为:将从第1装置发送计数值起到第3装置接收到该计数值为止所需的第2延迟时间向第3装置发送。根据该结构,能够更准确地决定时刻与第2计数值的对应关系。
第1装置也可以构成为:根据对从1个或多个传感设备收集到的数据执行预先确定的运算而得到的处理结果,生成第1数据集。根据该结构,能够进行不直接与从1个或多个传感设备收集到的数据、而与数据利用的用途等相应的任意的预处理等。
第3装置也可以构成为将第2数据集向第4装置发送,所述第2数据集包含计时部输出的时刻、对应的第2计数值、以及第2装置在多个定时分别收集到的数据。根据该结构,第4装置能够集中管理多个第2装置收集到的数据。
第4装置也可以构成为计算与第1计数值对应的时刻。根据该结构,能够针对数据设定收集到的时刻,因此能够更高效地进行数据解析等。
第3装置也可以构成为:对多个第1数据集中的一部分,附加计时部输出的时刻和对应的第2计数值。根据该结构,能够高效地发送计时部输出的时刻和对应的第2计数值。
根据另一实施方式,提供由包含第1装置的信息收集系统执行的信息收集方法,所述第1装置具有计数器。信息收集方法包含以下步骤:第2装置响应于来自第1装置的指令,从1个或多个传感设备收集数据;第1装置将在第2装置收集到数据的定时由计数器输出的第1计数值附加到第2装置收集到的数据来生成第1数据集;以及包含管理时刻的计时部的第3装置将计时部输出的时刻与第1装置的计数器输出的第2计数值的对应关系附加到第1数据集。
本发明的上述以及其他目的、特征、方面以及优点根据与附图相关联地理解的和本发明有关的以下详细说明而变得明确。
附图说明
图1是表示本实施方式的信息收集系统的结构例的示意图。
图2是表示本实施方式的信息收集系统的主设备的硬件结构例的示意图。
图3是表示本实施方式的信息收集系统的从设备的硬件结构例的示意图。
图4是表示本实施方式的信息收集系统的网关的硬件结构例的示意图。
图5是表示本实施方式的信息收集系统的服务器的硬件结构例的示意图。
图6是用于说明本实施方式的信息收集系统中的1次数据集的生成处理的图。
图7是用于说明本实施方式的信息收集系统中的校正计数值的计算处理的图。
图8是用于说明本实施方式的信息收集系统中的计数值与RTC时刻的对应处理的图。
图9是表示本实施方式的信息收集系统中的2次数据集的结构例的示意图。
图10是用于说明本实施方式的信息收集系统中的收集时刻的计算处理的图。
图11是表示本实施方式的信息收集系统的主设备执行的处理步骤的一例的流程图。
图12是表示本实施方式的信息收集系统的网关执行的处理步骤的一例的流程图。
图13是表示本实施方式的信息收集系统的服务器执行的处理步骤的一例的流程图。
具体实施方式
参照附图对本技术的实施方式进行详细说明。另外,对图中的相同或相应的部分标注相同的标号并不重复其说明。
<A.应用例>
首先,对应用本发明的场景的一例进行说明。信息收集系统1能够收集任意的数据,并且管理收集到该数据的时刻。
图1是表示本实施方式的信息收集系统1的结构例的示意图。参照图1,信息收集系统1包含主设备100(第1装置)、1个或多个从设备200-1、200-2、……(以下,也统称为“从设备200”。)(第2装置)、网关(GW)300(第3装置)以及服务器400(第3装置/第4装置)。
主设备100经由通信线10与1个或多个从设备200电连接。
各个从设备200从1个或多个传感设备250收集任意的数据。传感设备250包含从现场取得数据的任意设备。传感设备250例如是温度传感器、压力传感器、电流传感器、距离传感器、图像传感器等计测物理现象的传感器。
各个从设备200包含将传感设备250输出的信号转换为数字值的模拟数字转换器(ADC)210。各个从设备200针对每个事件或周期性地收集传感设备250计测到的数据。在以下的说明中,作为一例,主设备100将数据收集指令发送到从设备200(序列SQ1),从设备200响应于数据收集指令而从1个或多个传感设备250收集数据(序列SQ2)。各个从设备200根据从传感设备250收集到的数据生成原始数据集260,并将生成的原始数据集260发送到主设备100(序列SQ3)。
此外,每个从设备200可以在每个预先确定周期从传感设备250收集数据,并生成原始数据集260。
主设备100包含计数器110和处理逻辑150。计数器110输出用于管理收集到原始数据集260的时刻的计数值。计数器110例如由每隔规定周期递增或递减的自由运行计数器构成。
主设备100的处理逻辑150生成1次数据集180(序列SQ4)。此时,处理逻辑150将在从设备200收集到数据(原始数据集260)的定时由计数器110输出的计数值附加到从设备200收集到的数据(原始数据集260)而生成1次数据集180。
更具体而言,处理逻辑150对来自从设备200的原始数据集260执行与需要对应的运算,并输出处理结果集182。所执行的运算例如可列举移动平均处理这样的平滑化处理、最大值或最小值的提取处理等。另外,有时也不执行任何运算,而将原始数据集260直接作为处理结果集182输出。
处理逻辑150参照预先保存的从设备传播延迟时间160,计算表示在从设备200中收集到原始数据集260的时刻的校正计数值184。在此,从设备传播延迟时间160表示从主设备100向从设备200发送数据收集指令起到从设备200收集数据为止所需的延迟时间。
主设备100的处理逻辑150在将数据收集指令发送到从设备200时,取得在该定时计数器110输出的计数值。然后,处理逻辑150通过对所取得的计数值加上从设备传播延迟时间160,来计算校正计数值184,校正计数值184表示收集到对应的原始数据集260所包含的数据的时刻。这样,处理逻辑150通过从设备传播延迟时间160对向从设备200发送了数据收集指令时的计数值进行校正,由此计算校正计数值184。
另外,在主设备100连接有多个从设备200的情况下,也可以对每个从设备200设定从设备传播延迟时间160。进而,在使用多路复用器来实现模拟数字转换器210的情况下,也可以对每个传感设备250(信道)设定从设备传播延迟时间160。
另外,处理逻辑150参照预先保存的从设备传播延迟时间160,计算表示在从设备200中收集到原始数据集260的时刻的校正计数值184。更具体而言,处理逻辑150在向从设备200发送数据收集指令时,取得在该定时计数器110输出的计数值。然后,处理逻辑150通过对所取得的计数值加上从设备传播延迟时间160,来计算校正计数值184,校正计数值184表示收集到对应的原始数据集260所包含的数据的时刻。即,从设备传播延迟时间160反映了从主设备100向从设备200发送数据收集指令起到实际收集到数据为止的延迟时间。
另外,处理逻辑150通过将预先保存的网关传播延迟时间162包含于1次数据集180等方法,向网关300发送网关传播延迟时间162。网关传播延迟时间162是表示网关300与主设备100之间的传播延迟的大小的信息。更具体而言,网关传播延迟时间162相当于从主设备100发送计数值起到网关300接收到该计数值为止所需的延迟时间。
网关300具有RTC(Real Time Clock:实时时钟)310以及数据收集逻辑350。RTC310管理时刻,并且根据指令输出当前的时刻。RTC 310输出的时刻与主设备100的计数器110输出的计数值相对应。
RTC 310也可以遵循IEEE1588、NTP(Network Time Protocol:网络时间协议)、SNTP(Simple Network Time Protocol:简单网络时间协议)等时刻同步协议来维持时刻精度。
更具体而言,数据收集逻辑350从主设备100读出1次数据集180(校正计数值184、网关传播延迟时间162以及处理结果集182),并且还读出主设备100的计数器110输出的计数值(序列SQ5)。此外,将读出的计数值称为“计数值(读出时)186”。另外,数据收集逻辑350取得在从主设备100读出1次数据集180的定时RTC 310输出的RTC时刻(以下,称为“RTC时刻(读出时)382”)。
即,网关300将RTC 310输出的RTC时刻(RTC时刻(读出时)382)与主设备100的计数器110输出的计数值(计数值(读出时)186)的对应关系附加到1次数据集180。这样,通过将主设备100的计数器110输出的计数值(读出时)186与网关300的RTC 310输出的RTC时刻对应起来,能够对主设备100的计数器110输出的计数值分配实际的时刻。
网关300的数据收集逻辑350对从主设备100读出的1次数据集180(校正计数值184、网关传播延迟时间162以及处理结果集182)附加RTC时刻(读出时)382以及计数值(读出时)186而生成2次数据集380(序列SQ6),并发送到服务器400(序列SQ7)。
服务器400从2次数据集380提取处理结果集182,并且计算表示收集到的时刻的收集时刻482,由此生成每个时刻的收集数据集480(序列SQ8)。更具体而言,服务器400参照RTC时刻(读出时)382与计数值(读出时)186的对应关系,计算与校正计数值184对应的收集时刻482。
此外,在无法忽视主设备100与网关300之间产生的传播延迟的情况下,也可以基于网关传播延迟时间162来补偿RTC时刻(读出时)382或者计数值(读出时)186。在该情况下,服务器400将从RTC时刻(读出时)382中减去网关传播延迟时间162而得到的校正后的RTC时刻与计数值(读出时)186对应起来。
如上述那样,在本实施方式的信息收集系统1中,通过主设备100、1个或多个从设备200、网关300以及服务器400协作,能够收集任意的数据,并且管理收集到该数据的时刻。
<B.信息收集系统1的硬件结构例>
接着,对信息收集系统1的硬件结构例进行说明。
(b1:主设备100)
图2是表示本实施方式的信息收集系统1的主设备100的硬件结构例的示意图。参照图2,主设备100包含下位通信控制器102、上位通信控制器104、计数器110及处理部120作为主要组件。
下位通信控制器102负责与1个或多个从设备200之间的数据通信。在下位通信控制器102与从设备200之间的数据通信中,例如也可以使用SPI(Serial PeripheralInterface:串行外设接口)等总线。
上位通信控制器104负责与网关300之间的数据通信。在上位通信控制器104与网关300之间的数据通信中,例如也可以使用Ethernet(注册商标)、RS-485这样的串行通信等的接口。
计数器110包含振荡器,是每隔规定周期(例如1ms)递增或递减的自由运行计数器。
处理部120是实现主设备100的处理逻辑150的运算电路。更具体而言,处理部120包含处理器122、内存124和存储器126。
处理器122由CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)或GPU(GraphicsProcessing Unit:图形处理单元)等构成。内存124由DRAM(Dynamic Random AccessMemory:动态随机存取存储器)或SRAM(Static Random Access Memory:静态随机存取存储器)等易失性存储装置等构成。存储器126由闪存等非易失性存储装置等构成。
在存储器126中,除了处理器122执行的系统程序128以外,还保存有从设备传播延迟时间160和网关传播延迟时间162。另外,保存在存储器126中的从设备传播延迟时间160和网关传播延迟时间162可以由外部装置更新。
(b2:从设备200)
图3是表示本实施方式的信息收集系统1的从设备200的硬件结构例的示意图。参照图3,从设备200包含通信控制器202、模拟数字转换器210、多路复用器212及处理部220作为主要组件。
通信控制器202负责与主设备100之间的数据通信。
模拟数字转换器210将传感设备250输出的信号转换为数字值。
多路复用器212按照来自处理部220的接口230的切换指令,将多个传感设备250中的1个传感设备250与模拟数字转换器210电连接。
处理部220是实现从设备200的主要处理的运算电路。更具体而言,处理部220包含处理器222、内存224和存储器226。
处理器222由MCU(Micro Controller Unit:微控制器单元)等构成。内存224由DRAM或SRAM等易失性存储装置等构成。存储器226由闪存等非易失性存储装置等构成。
在存储器226中保存有处理器222执行的系统程序228。
另外,也可以省略处理部220,并且采用将通信控制器202和模拟数字转换器210一体化那样的更简化的硬件结构。
(b3:网关300)
图4是表示本实施方式的信息收集系统1的网关300的硬件结构例的示意图。参照图4,网关300包含通信控制器302、网络接口304、RTC 310以及处理部320作为主要组件。
通信控制器302负责与主设备100之间的数据通信。
网络接口304负责与服务器400之间的数据通信。网络接口304与服务器400之间的数据通信例如也可以使用Ethernet(注册商标)等接口。
RTC 310是管理时刻的计时部。
处理部320是实现网关300的数据收集逻辑350的运算电路。更具体而言,处理部320包含处理器322、内存324和存储器326。
处理器322由CPU或GPU等构成。内存324由DRAM或SRAM等易失性存储装置等构成。存储器326由闪存等非易失性存储装置等构成。
在存储器326中保存有处理器322执行的系统程序328。
(b4:服务器400)
图5是表示本实施方式的信息收集系统1的服务器400的硬件结构例的示意图。作为一例,服务器400使用遵循通用架构的硬件(例如,通用个人计算机)来实现。
参照图5,服务器400包含处理器402、内存404、输入部406、输出部408、网络接口410以及存储器420作为主要组件。
处理器402由CPU或GPU等构成。内存404由DRAM或SRAM等易失性存储装置等构成。存储器420由HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动器)或SSD(Solid State Drive:固态硬盘)等非易失性存储装置等构成。
在存储器420中保存有处理器402执行的OS 422和系统程序424。并且,还可以在存储器420中确保用于保存收集数据集480的收集数据库430用的区域。
网络接口410负责与网关300之间的数据通信。
输入部406由键盘、鼠标等构成,受理用户操作。输出部408由显示器、各种指示器、打印机等构成,输出来自处理器402的处理结果。
另外,服务器400提供的功能的全部或一部分也可以使用被称为云的、存在于网络上的计算资源来实现。
(b5:其他方式)
在图2~图5中,示出了通过1个或多个处理器执行程序而提供所需的功能的结构例,但也可以使用专用的硬件电路(例如,ASIC(Application Specific IntegratedCircuit:专用集成电路)或者FPGA(Field-Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)等)来安装这些所提供的功能的一部分或者全部。
保存在图2~图5所示的存储器中的程序也可以从非暂时性地保存计算机可读取的程序的存储介质(例如,存储卡或DVD等)安装。或者,也可以从网络上的下载服务器等取得程序并安装。
<C.1次数据集180的生成处理(序列SQ1~SQ4)>
接着,说明由主设备100及从设备200进行的1次数据集180的生成处理(图1所示的序列SQ1~SQ4)。
图6是用于说明本实施方式的信息收集系统1中的1次数据集180的生成处理的图。参照图6,各个从设备200从1个或多个传感设备250每隔规定周期收集数据。从传感设备250收集数据的规定周期例如为几十μsec~几msec左右,与发送数据收集指令的周期相比足够短。
主设备100每隔规定周期向从设备200发送数据收集指令。从设备200响应于数据收集指令,将原始数据集260发送到主设备100。
主设备100具有用于保持1个或多个原始数据集260的原始数据集保持区域1242。在原始数据集保持区域1242中保持有规定数量(例如n个)的原始数据集260。通过将原始数据集保持区域1242构成为环形缓冲区,从最新起保持规定数量的原始数据集260。
主设备100具有作为处理逻辑150的一部分的运算式集170。运算式集170包含1个或多个运算式,向运算式分别输入保持于原始数据集保持区域1242的1个或多个原始数据集260。在运算式中,例如能够设定平滑化处理、统计处理等任意的运算处理。
将从各个运算式输出的处理结果的集合作为处理结果集182输出。
主设备100具有用于保持1个或多个处理结果集182的处理结果集保持区域1244。在处理结果集保持区域1244中保持规定数量的处理结果集182。通过将处理结果集保持区域1244构成为环形缓冲器,从最新起保持规定数量的处理结果集182。
另外,原始数据集保持区域1242和处理结果集保持区域1244也可以使用主设备100的内存124的一部分来实现。另外,关于保持在原始数据集保持区域1242中的原始数据集260的数量、运算式集170中包含的运算式的数量和内容、以及保持在处理结果集保持区域1244中的处理结果集182的数量,可以任意设计,也可以根据状况动态地改变。
这样,主设备100根据对从1个或多个传感设备250收集到的数据执行预先确定的运算而得到的处理结果,生成1次数据集180。
如图1所示,1次数据集180除了处理结果集182以外,还包含校正计数值184。接着,对校正计数值184的计算处理的一例进行说明。
图7是用于说明本实施方式的信息收集系统1中的校正计数值184的计算处理的图。参照图7,主设备100向从设备200发送数据收集指令,并从从设备200读出原始数据集260。
在数据收集指令从主设备100到达从设备200之前,存在传播延迟时间。从设备200在接收到数据收集指令的定时生成原始数据集260并向主设备100发送,或者将在接收到数据收集指令的定时生成的原始数据集260向主设备100发送。
向主设备100发送的原始数据集260能够视为在数据收集指令到达从设备200的定时生成的数据集。数据收集指令到达从设备200的时刻相当于主设备100发送数据收集指令后延迟从设备传播延迟时间160的时刻。
因此,当将数据收集指令发送到从设备200时,主设备100取得在该定时由计数器110输出的计数值183(当前值)。通过对所取得的计数值183加上从设备传播延迟时间160,能够算出表示收集到对应的原始数据集260所包含的数据的时刻的校正计数值184。即,主设备100根据校正计数值184=计数值183(当前值)+从设备传播延迟时间160来计算校正计数值184。
此外,从设备传播延迟时间160根据计数器110输出的计数值的精度而预先设定。
如图7所示,在主设备100与1个或多个从设备200连接的情况下,还设想到与主设备100的距离按每个从设备200而不同的情况。在该情况下,每个从设备200的延迟时间也不同。因此,可以对每个从设备200预先设定从设备传播延迟时间160。例如,可以准备从设备200-1用的从设备传播延迟时间160-1、和从设备200-2用的从设备传播延迟时间160-2。
通过这样对每个从设备200准备从设备传播延迟时间160,能够更准确地计算校正计数值184。
按照以上那样的处理步骤,能够生成包含处理结果集182以及校正计数值184的1次数据集180。此外,关于1次数据集180所包含的网关传播延迟时间162的利用方法,将在后面叙述。
<D.2次数据集380的生成处理及发送处理(序列SQ5~SQ7)>
接着,说明由网关300和主设备100进行的2次数据集380的生成处理(图1所示的序列SQ5~SQ6)以及2次数据集380的发送处理(图1所示的序列SQ7)。
本实施方式的信息收集系统1通过决定与1次数据集180所包含的校正计数值184对应的时刻,来计算表示收集到1次数据集180所包含的处理结果集182的时刻的收集时刻482。
在利用网关300的RTC 310的情况下,网关300在任意的定时将RTC 310输出的RTC时刻与计数器110输出的计数值对应起来。通过使用该对应关系,能够计算与校正计数值184对应的时刻。
图8是用于说明本实施方式的信息收集系统1中的计数值与RTC时刻的对应处理的图。
参照图8,在任意的定时,网关300读出主设备100的计数值。此外,由网关300进行的计数值的读出可以以网关300将明确的指令提供给主设备100为触发来执行,也可以是主设备100每隔预先确定的周期向网关300发送计数值。
网关300当从主设备100接收到计数值时,取得RTC 310在该定时输出的RTC时刻(RTC时刻(读出时)382)。
此时,为了使计数值(计数值(读出时)186)从主设备100到达网关300,存在某些传播延迟时间。该传播延迟时间相当于网关传播延迟时间162。因此,“计数值(读出时)186=RTC时刻(读出时)382-网关传播延迟时间162”的对应关系成立。通过参照该对应关系,计算与校正计数值184对应的时刻。
网关300将从主设备100读出的计数值(读出时)186以及对应的RTC时刻(读出时)382附加到1次数据集180,生成2次数据集380。然后,网关300将生成的2次数据集380向服务器400发送。
此外,网关300可以从主设备100读出1次数据集180,并且读出计数值(读出时)186,但也可以在与读出1次数据集180的定时独立的定时读出计数值(读出时)186。例如,网关300也可以与1次数据集180的读出独立地从主设备100周期性地读出计数值(读出时)186。
因此,2次数据集380的一部分也可以仅包含1次数据集180。即,网关300也可以将不包含RTC时刻(读出时)382以及计数值(读出时)186的2次数据集380向服务器400发送。
图9是表示本实施方式的信息收集系统1中的2次数据集380的结构例的示意图。参照图9的(A),2次数据集380除了1次数据集180(校正计数值184、网关传播延迟时间162以及处理结果集182)以外,还包含RTC时刻(读出时)382以及计数值(读出时)186。
参照图9的(B),2次数据集380-1包含RTC时刻(读出时)382以及计数值(读出时)186,但后续的2次数据集380-2也可以不包含RTC时刻(读出时)382以及计数值(读出时)186。网关300也可以对多个2次数据集380中的一部分,附加RTC310输出的RTC时刻(读出时)382和对应的计数值(读出时)186。
参照图9的(C),2次数据集380除了RTC时刻(读出时)382以及计数值(读出时)186的集以外,还可以包含多个由处理结果集182以及校正计数值184构成的集。此时,2次数据集380也可以仅包含1个网关传播延迟时间162。即,网关300向服务器400发送包含RTC 310输出的RTC时刻(读出时)382、对应的计数值(读出时)186、从设备200在多个定时分别收集到的数据(多个处理结果集182)的2次数据集380。
这样,从网关300向服务器400仅发送所需的数据即可,因此可以以任意的数据结构发送2次数据集380。
<E.收集数据集480的生成处理(序列SQ8)>
接着,说明由服务器400进行的收集数据集480的生成处理(图1所示的序列SQ8)。
图10是用于说明本实施方式的信息收集系统1中的收集时刻482的计算处理的图。参照图10,收集时刻482是指与校正计数值184对应的时刻。
在RTC时刻(读出时)382与计数值(读出时)186之间存在与网关传播延迟时间162相应的时间差。因此,比RTC时刻(读出时)382早网关传播延迟时间162的时刻对应于计数值(读出时)186。
进一步往前与计数值(读出时)186和校正计数值184的计数值之差相应的时间的时刻相当于收集时刻482。
因此,按照收集时刻482=RTC时刻(读出时)382-网关传播延迟时间162-(计数值(读出时)186-校正计数值184)×每一个计数值的时间宽度,计算收集时刻482。
此外,由于RTC时刻(读出时)382以及计数值(读出时)186被依次取得,因此在计算收集时刻482的情况下,也可以选择最接近与收集时刻482对应的校正计数值184的、RTC时刻(读出时)382以及计数值(读出时)186。
服务器400根据2次数据集380中包含的校正计数值184计算对应的收集时刻482,生成收集数据集480。
所生成的收集数据集480也可以依次保存在服务器400或与服务器400不同的数据库等中。收集时刻482与收集数据集480所包含的处理结果集182分别对应,因此能够根据利用目的等提取所需的时间区间的数据。
<F.处理步骤>
接着,对本实施方式的信息收集系统1中的处理步骤的一例进行说明。
图11是表示本实施方式的信息收集系统1的主设备100执行的处理步骤的一例的流程图。图11所示的各步骤典型地也可以通过主设备100的处理器122执行系统程序128来实现。
参照图11,主设备100判断数据收集指令的发送条件是否成立(步骤S100)。作为数据收集指令的发送条件,可设想预先确定的发送周期的到来或预先确定的事件的发生。如果数据收集指令的发送条件不成立(在步骤S100中为“否”),则跳过步骤S102~S110的处理。
如果数据收集指令的发送条件成立(在步骤S100中为“是”),则主设备100取得当前的计数值(步骤S102),并将数据收集指令向从设备200发送(步骤S104)。响应于数据收集指令,从设备200从1个或多个传感设备收集数据,并将由所收集的数据构成的原始数据集260向主设备100发送。
当从从设备200接收到原始数据集260时(步骤S106),主设备100通过将从设备传播延迟时间160与在步骤S102中取得的计数值相加来计算校正计数值184(步骤S108)。然后,主设备100对原始数据集260以及校正计数值184附加预先保存的网关传播延迟时间162,生成1次数据集180(步骤S110)。这样,主设备100将在从设备200收集到数据(原始数据集260)的定时由计数器110输出的计数值附加到从设备200收集到的数据(原始数据集260)而生成1次数据集180。
接着,主设备100判断1次数据集180的发送条件是否成立(步骤S112)。作为1次数据集180的发送条件,设想预先确定的发送周期的到来或预先确定的事件的发生。
如果1次数据集180的发送条件成立(在步骤S112中为“是”),则主设备100将1次数据集180向网关300发送(步骤S114)。如果1次数据集180的发送条件不成立(在步骤S112中为“否”),则跳过步骤S114的处理。
另外,主设备100判断计数值的发送条件是否成立(步骤S116)。作为计数值的发送条件,设想预先确定的发送周期的到来或预先确定的事件的发生(例如,来自网关300的发送请求的接收)。
如果计数值的发送条件成立(在步骤S116中为“是”),则主设备100将计数器110输出的计数值向网关300发送(步骤S118)。这样,当预先确定的条件成立时,主设备100将计数器110输出的计数值(第2计数值)向网关300发送。如果计数值的发送条件不成立(在步骤S116中为“否”),则跳过步骤S118的处理。
然后,反复步骤S100以下的处理。
图12是表示本实施方式的信息收集系统1的网关300执行的处理步骤的一例的流程图。图12所示的各步骤通过网关300的处理器322执行系统程序328来实现。
参照图12,网关300判断是否从主设备100接收到1次数据集180(步骤S200)。如果从主设备100接收到1次数据集180(在步骤S200中为“是”),则网关300保存接收到的1次数据集180(步骤S202)。如果没有从主设备100接收到1次数据集180(在步骤S200中为“否”),则跳过步骤S202的处理。
网关300判断是否从主设备100接收到计数值(步骤S204)。如果从主设备100接收到计数值(在步骤S204中为“是”),则网关300取得接收到计数值的定时的RTC时刻(步骤S206),并保存为RTC时刻(读出时)382以及计数值(读出时)186(步骤S208)。这样,网关300将在从主设备100接收到计数值(第2计数值)时RTC 310输出的时刻与该接收到的计数值对应起来。如果没有从主设备100接收到计数值(在步骤S204中为“否”),则跳过步骤S206和S208的处理。
接着,网关300判断2次数据集380的发送条件是否成立(步骤S210)。作为2次数据集380的发送条件,设想预先确定的发送周期的到来或预先确定的事件的发生。
如果2次数据集380的发送条件成立(在步骤S210中为“是”),则网关300对1次数据集180附加RTC时刻(读出时)382和计数值(读出时)186而生成2次数据集380(步骤S212),并向服务器400发送(步骤S214)。这样,网关300通过将RTC310输出的RTC时刻(RTC时刻(读出时)382)与主设备100的计数器110输出的计数值(计数值(读出时)186)的对应关系附加到1次数据集180,生成2次数据集380。如果2次数据集380的发送条件不成立(在步骤S210中为“否”),则跳过步骤S212以及S214的处理。
然后,反复步骤S200以下的处理。
图13是表示本实施方式的信息收集系统1的服务器400执行的处理步骤的一例的流程图。图13所示的各步骤通过服务器400的处理器执行程序来实现。
参照图13,服务器400判断是否从网关300接收到2次数据集380(步骤S300)。如果未从网关300接收到2次数据集380(在步骤S300中为“否”),则反复步骤S300以下的处理。
如果从网关300接收到2次数据集380(在步骤S300中为“是”),则服务器400基于接收到的2次数据集380所包含的RTC时刻(读出时)382、网关传播延迟时间162、计数值(读出时)186以及校正计数值184,计算与校正计数值184对应的收集时刻482(步骤S302)。然后,服务器400与计算出的收集时刻482对应地保存处理结果集182(步骤S304)。然后,反复步骤S300以下的处理。
<G.变形例>
对于上述的实施方式,能够进行以下说明的任意的变形。
(g1:从设备传播延迟时间160)
在上述的实施方式中,说明了为了校正从主设备100向从设备200发送数据收集指令起到实际收集数据为止的延迟时间而预先准备从设备传播延迟时间160的结构例。此外,可以对每个从设备200准备从设备传播延迟时间160。
从设备传播延迟时间160可以通过任何方法来计测。例如,可以通过计测从主设备100发送数据收集指令起到从从设备200实际接收到数据为止的时间等,来计算从设备传播延迟时间160。
相反,在相比所请求的收集时刻482的精度,从设备传播延迟时间160足够小的情况下,可以省略基于从设备传播延迟时间160的校正。即,也可以将从设备传播延迟时间160视为零。在该情况下,能够将主设备100从从设备200接收到原始数据集260的定时视为从设备200收集到数据(原始数据集260)的定时。即,从设备200(第2装置)收集到数据的定时可包含主设备100(第1装置)接收到原始数据集260的定时。
(g2:网关传播延迟时间162)
在上述的实施方式中,为了将网关300的RTC 310输出的RTC时刻与主设备100的计数器110输出的计数值对应起来,将网关300与主设备100之间的传播延迟的大小设定为网关传播延迟时间162。但是,也可以在服务器400中设置RTC,并且将服务器400的RTC输出的RTC时刻与主设备100的计数器110输出的计数值对应起来。
在该情况下,服务器400构成为代替网关300而执行取得主设备100的计数器110输出的计数值的处理。因此,服务器400与主设备100之间的传播延迟的大小被设定为网关传播延迟时间162。
这样,网关传播延迟时间162不受网关这一名称的限制,可用于校正将设置于任意装置的RTC输出的RTC时刻与主设备100的计数器110输出的计数值对应起来时产生的延迟时间。
(g3:原始数据集260)
在将从设备200各自收集到的数据向主设备100发送的处理中,可以采用任何数据结构。为了便于说明,说明了将在1次收集周期中收集到的多个信道的数据保存到1个原始数据集260中的例子,但也可以将在多次收集周期中收集到的多个信道的数据汇总到1个原始数据集260中。相反,也可以将在1次收集周期中收集到的1个信道的数据作为原始数据集260。或者,还可以将在多次收集周期中收集到的1个信道的数据(所谓的1个信道的时间序列数据)汇总到1个原始数据集260中。
这样,从从设备200向主设备100发送的1个原始数据集260中包含的数据能够根据主设备100及从设备200的处理能力、通信能力等来适当进行设计。
(g4:收集时刻482的计算处理)
在上述的实施方式中,说明了服务器400计算与处理结果集182对应的收集时刻482的处理例。但是,收集时刻482除了参照RTC时刻(读出时)382和计数值(读出时)186的集进行计算之外,只要能够参照校正计数值184就能够计算,因此不限于服务器400,也可以由网关300计算。在该情况下,也能够对网关300向服务器400发送的2次数据集380附加收集时刻482。
并且,收集时刻482也可以在利用处理结果集182时适当计算。即,服务器400也可以直接保存2次数据集380,在利用2次数据集380时,计算收集时刻482等。
(g5:位置信息)
在上述的实施方式中,说明了对传感设备250计测出的数据附加收集时刻482来进行收集的处理例。除了收集时刻482以外,还可以收集表示在哪个位置收集了数据的位置信息。关于位置信息,可以使用GPS(Global Positioning System:全球定位系统)等来取得,也可以使用移动通信系统的电波等来取得。
(g6:网关300的安装例)
网关300可以使用通用的中继装置来实现,也可以使用PLC(Programable LogicController:可编程逻辑控制器)、IPC(Industrial Personal Computer:工业个人计算机)、HMI(Human Machine Interface:人机界面)等的一部分来实现。这样,网关300的安装方式可以是任意的。
<H.优点>
本实施方式的信息收集系统以第1计数值管理从设备200从1个或多个传感设备收集数据的定时,并且将从网关300具有的RTC 310输出的时刻与第2计数值的对应关系附加到1次数据集180。通过参照时刻与第2计数值的对应关系,能够基于第1计数值来计算收集到数据的时刻,因此能够进行更准确的时刻管理。另外,由于利用网关300所具有的RTC310,因此即使在配置有多个主设备100以及从设备200的情况下,也不需要增加RTC 310,能够抑制与时刻管理相关的成本增大。
对本发明的实施方式进行了说明,但应认为此次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性的。本发明的范围由权利要求书表示,意在包含与权利要求书等同的意思以及范围内的所有变更。
Claims (10)
1.一种信息收集系统,其中,该信息收集系统具有:
第1装置,其具有计数器;
第2装置,其响应于来自所述第1装置的指令,从1个或多个传感设备收集数据;以及
第3装置,其具有管理时刻的计时部,
所述第1装置构成为:将在所述第2装置收集到数据的定时由所述计数器输出的第1计数值附加到所述第2装置收集到的数据来生成第1数据集,
所述第3装置构成为:将所述计时部输出的时刻与所述第1装置的所述计数器输出的第2计数值的对应关系附加到所述第1数据集。
2.根据权利要求1所述的信息收集系统,其中,
所述第1装置构成为:以从发送所述指令起到所述第2装置收集数据为止所需的第1延迟时间,对向所述第2装置发送所述指令时的第3计数值进行校正,由此计算所述第1计数值。
3.根据权利要求2所述的信息收集系统,其中,
所述第1装置预先保存所述第1延迟时间。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的信息收集系统,其中,
所述第1装置构成为:当预先确定的条件成立时,将所述计数器输出的计数值作为所述第2计数值向所述第3装置发送,
所述第3装置构成为:将在从所述第1装置接收到所述第2计数值时由所述计时部输出的时刻与该接收到的第2计数值对应起来。
5.根据权利要求1~3中的任意一项所述的信息收集系统,其中,
所述第1装置构成为:将从所述第1装置发送计数值起到所述第3装置接收到该计数值为止所需的第2延迟时间向所述第3装置发送。
6.根据权利要求1~3中的任意一项所述的信息收集系统,其中,
所述第1装置构成为:根据对从所述1个或多个传感设备收集到的数据执行预先确定的运算而得到的处理结果,生成所述第1数据集。
7.根据权利要求1~3中的任意一项所述的信息收集系统,其中,
所述第3装置构成为将第2数据集向第4装置发送,所述第2数据集包含所述计时部输出的时刻、对应的所述第2计数值、以及所述第2装置在多个定时分别收集到的数据。
8.根据权利要求7所述的信息收集系统,其中,
所述第4装置构成为计算与所述第1计数值对应的时刻。
9.根据权利要求1~3中的任意一项所述的信息收集系统,其中,
所述第3装置构成为:对多个所述第1数据集中的一部分,附加所述计时部输出的时刻和对应的所述第2计数值。
10.一种信息收集方法,由包含第1装置的信息收集系统执行,所述第1装置具有计数器,其中,该信息收集方法具有以下步骤:
第2装置响应于来自所述第1装置的指令,从1个或多个传感设备收集数据;
所述第1装置将在所述第2装置收集到数据的定时由所述计数器输出的第1计数值附加到所述第2装置收集到的数据来生成第1数据集;以及
包含管理时刻的计时部的第3装置将所述计时部输出的时刻与所述第1装置的所述计数器输出的第2计数值的对应关系附加到所述第1数据集。
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