JP2006244120A - センサネットワークシステム、センサデータの処理方法及びプログラム - Google Patents
センサネットワークシステム、センサデータの処理方法及びプログラム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】複数のセンサからのデータを所定の周期で収集するデータ収集部DDSと、前記センサのデータの所在及び識別子を管理するディレクトリサーバDRSと、前記センサから収集したデータのうち、予め設定した監視対象のデータについて監視を行い、前記データが予め設定した監視条件となったときには、予め設定した処理を実行するイベントアクション制御部EACを備える。
【選択図】図2
Description
センサノードWSN(無線センサノード)、MSN(無線モバイルセンサノード)は、所定の位置に設置され、あるいは所定の物あるいは人に取り付けられ、環境に関する情報や取り付けられた物に関する情報を収集し、その情報を基地局BST−1〜nに送信するノードである。センサノードは無線により基地局BST−1〜nに接続される無線センサノードWSN、MSNと、有線によりネットワークNWK−nに接続される有線センサノードFSNとから構成されている。なお、無線センサノードWSN、MSN及び有線センサノードFSNの総称を、単にセンサノードという。
無線センサノードWSN、MSNや有線センサノードFSN(以下、センサノードという)からデータを収集する基地局BST−1は、コマンド制御部CMC−Bと、センサノード管理部SNMと、イベント監視部EVMとを備える。なお、センサノードは、予め設定されたデータIDを付して測定データを送信する。
分散データ処理サーバDDS−1は、データベースDBを格納するディスク装置DSKと、後述のようなコマンド制御部CMC−D、イベントアクション制御部EAC、データベース制御部DBCを備える。
複数の分散データ処理サーバDDSを管理するディレクトリサーバDRSは、ネットワークNWK−1を介して接続されたユーザ端末USTや管理者端末ADTからの通信を制御するセッション制御部SESと、後述するように、モデル管理部MMG、モデルテーブルMTB、装置管理部NMG、アクション制御部ACC及び検索エンジンSERから構成される。
次に、センサノードの一例を図3〜図5に示す。
また、無線処理部WPRは基地局BSTから受信したコマンドなどをコントローラCNTに送信し、コントローラCNTは受信したコマンドを解析して、所定の処理(例えば、設定変更など)を行う。また、コントローラCNTは、電源POWの残電力(または充電量)の情報を、無線処理部WPRを介して基地局BSTに対して送信する。なお、コントローラCNT自身が電源POWの残電力(または充電量)を監視し、残電力が予め設定されたしきい値を下回った場合に、基地局BSTに対して電力がなくなる警報を送信するようにしておいても良い。
次に、上記図1〜図5に示したセンサネットワークの動作の概要について、図6〜図8を用いて説明する。
次に、分散データ処理サーバDDSで収集される測定データと、測定データに基づくイベントアクションの関係を図9、図10に示す。
<装置管理部NMG>
図11は、図2に示したディレクトリサーバDRSの、装置管理部NMGとモデル管理部MMG及び実世界モデルテーブルMTBの詳細を示す。
次に、図11に示すモデル管理部MMG及び実世界モデルテーブルMTBについて説明する。
次に、センサネットワークシステムの動作について、以下に説明する。
まず、センサノードの登録の手順について、図16、図17を参照しながら説明する。センサ管理者は、センサノードを所定の場所または人にセンサノードを設置した後、図16のタイムチャートに従ってディレクトリサーバDRSにセンサノードの登録を行う。
次に、上記図16、図17でディレクトリサーバDRSに登録したセンサノードについて、センサノードの測定データとオブジェクトとの関係を生成する処理について、図18を参照しながら説明する。なお、この処理は、センサネットワークのサービス管理者が行うものとする。
次に、上記モデルリストMDLの定義によって、複数のオブジェクトを生成した後に、複数のオブジェクトOBJ−1〜n間の相関関係を示すモデルバインドリストMBLの設定について、図19を参照しながら説明する。
次に、上記のように設定したモデルバインドリストMBLにより、センサネットワークのユーザが、モデルバインドリストを用いてセンサノードのデータを参照する処理の一例について、図20、図21を参照しながら説明する。
図26は、ディレクトリサーバDRSのアクション制御部ACCの詳細を示すブロック図である。
図34は、上記図29、図30で設定した単一のアクションの実行を示すタイムチャートである。
上記図29、図30及び図34では、一つのイベント発生でひとつのアクションを行う例について述べたが、図35〜図41で示すように、2つのイベントが成立したらあるアクションを実行するように設定することができる。
図42〜図46は、第2の実施形態を示し、単一アクションの実行を分散データ処理サーバDDS側で行うようにしたもので、上記図9に示した分散データ処理サーバDDSのイベントアクション制御部EACにアクション実施部ACEを設け、図9のイベントテーブルETBをイベントアクションテーブルEATBに置き換えたものであり、その他の構成は前記第1実施形態と同様である。なお、イベントアクションテーブルEATBは、前記第1実施形態のイベントテーブルETBとアクションテーブルATBを結合したものである。
図47〜図53は、第3の実施形態を示し、前記第2実施形態の分散データ処理サーバDDSのアクション実施部ACEから出力される加工データを、センシングデータID抽出部IDEへ入力させ、ひとつの分散データ処理サーバDDS内で加工データに基づいて次のイベントとアクションを連続的に実施するようにしたものであり、その他の構成は前記第2実施形態と同様である。
図54は、第4実施形態を示し、前記第3実施形態において、分散データ処理サーバDDSのイベントアクション制御部EACを構成するアクション実施部ACEの構成を変更したもので、その他の構成は前記第3実施形態と同様である。
図55〜図58は、第5実施形態を示し、前記第3実施形態において、分散データ処理サーバDDSのイベントアクション制御部EACに、例外的なアクションを設定する例外イベントアクションテーブルE−EATBを設け、アクション実施部ACEでこの例外イベントアクションテーブルE−EATBを参照するようにしたもので、その他の構成は前記第3実施形態と同様である。
図59、60は、第1の変形例を示し、前記第1実施形態に示したディレクトリサーバDRSのアクション制御部ACCにおいて、前記第3または第4実施形態で示したように、取得したデータ(またはイベント)に基づくアクションを連鎖的に行うようにしたもので、その他の構成は前記第1実施形態と同様である。
図61、図62は第2の変形例を示し、前記第1または第2実施形態の変形例を示す図である。この変形例においては、あるセンサノードからの測定データを生データAとして所定の分散データ処理サーバDDSに格納し、また、異なるセンサノードからの測定データを生データBとして所定の分散データ処理サーバDDSに格納する。
図63は、第3の変形例を示し、前記第2または第3実施形態において、複数のセンサネットワーク(NWK1〜3)を接続し、異なるセンサネットワークの分散データ処理サーバDDS間でデータの加工を行うようにしたものである。
なお、上記第1または第2実施形態では、ディレクトリサーバDRSの実世界モデルリストMDLには、モデル名に対応するデータの格納先を情報リンク先として設定したが、情報リンク先に代わって、データの最新値などを格納しても良い。
DDS 分散データ処理サーバ
WSN、MSN、FSN センサノード
BST 基地局
MMG モデル管理部
MTB 実世界モデルテーブル
NWK−1、2〜n ネットワーク
ACC アクション制御部
EAC イベントアクション制御部
Claims (30)
- センサノードから送信されるデータを処理する分散サーバと、
ネットワークを介して前記分散サーバと接続される管理サーバとを備え、
前記管理サーバは、
予め設定されるモデル名を格納するモデルリストと、
前記データの値に対応する意味情報を格納する意味解釈リストと、
前記分散サーバからイベントの発生を通知されたときに、予め設定された処理を実行するアクション実施部を有するイベントアクション制御部を有し、
前記分散サーバは、
前記モデル名に対応するデータの値の監視条件を格納するイベントテーブルと、
前記モデル名に対応するデータを前記センサノードから受信し、前記センサノードから前記監視条件が成立するデータを受信したときに、前記管理サーバへイベントの発生を通知するイベント発生部とを有することを特徴とするセンサネットワークシステム。 - センサノードから送信されるデータを処理する分散サーバと、
ネットワークを介して前記分散サーバと接続される管理サーバとを備え、
前記管理サーバは、
予め設定されるモデル名を格納するモデルリストと、
前記データの値に対応する意味情報を格納する意味解釈リストとを有し、
前記分散サーバは、
前記意味情報に対応するデータの値の監視条件を格納するイベントテーブルと、
前記モデル名に対応するデータを前記センサノードから受信し、前記センサノードから前記監視条件が成立するデータを受信したときにイベントを発生するイベント発生部と、前記イベントの発生に基づいて、予め設定された処理を実行するアクション実施部とを有するイベントアクション制御部とを有することを特徴とするセンサネットワークシステム。 - 前記アクション実施部は、予め設定した処理として前記管理サーバへイベントの発生を通知し、
前記管理サーバは、
前記分散サーバからイベントの発生を受信したときに、予め設定された処理を実行するアクション実行部を有することを特徴とする請求項2に記載のセンサネットワークシステム。 - 前記管理サーバのモデルリストは、前記モデル名に対応する前記データの情報格納先をさらに格納し、
前記管理サーバは、
ユーザ端末からモデル名と、前記モデル名の状態を示す意味情報とを受け付ける受付部と、
前記モデル名に基づいてモデルリストを参照して情報格納先の分散サーバと監視対象のデータを選択し、前記意味情報に基づいて意味解釈リストを参照して監視対象のデータの条件を決定する分析部と、
前記選択された監視対象と前記決定された条件とを前記情報格納先の分散サーバに送出する指示部とを有し、
前記分散サーバは、
前記指示部から送出された監視対象と条件とを前記イベントテーブルに格納することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のセンサネットワークシステム。 - 前記管理サーバは、
前記センサノードのデータに付与される識別子を管理し、
前記センサノードは、前記識別子を含んでデータを送信し、
前記分散サーバは、
前記センサノードから受信したデータから前記識別子を抽出するID抽出部と、
前記抽出した識別子に基づいて、前記条件を前記イベントテーブルから検索するイベント検索部とを含み、
前記イベント発生部は、前記検索した前記条件と前記データとを比較し前記条件の成立を判定し、前記条件が成立したときにイベントを発生することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のセンサネットワークシステム。 - 前記イベントアクション制御部は、
前記条件が成立したときに実行する処理を前記識別子に対応して予め格納する第1アクションテーブルを有し、
前記アクション実施部は、前記イベント発生部がイベントを発生したときに、前記識別子に基づいて前記第1アクションテーブルに格納される処理を実行することを特徴とする請求項5に記載のセンサネットワークシステム。 - 前記アクション実施部は、
前記第1アクションテーブルに格納される処理が、前記センサノードから送信されたデータを加工する処理であるときは、前記データを加工し、加工されたデータに識別子を付与し、当該加工後のデータを前記ID抽出部へ入力することを特徴とする請求項5に記載のセンサネットワークシステム。 - 前記管理サーバは、
ユーザ端末からモデル名と、前記モデル名の状態を示す意味情報を受け付ける受付部と、
前記モデル名に基づいてモデルリストを参照して情報格納先の分散サーバと監視対象のデータを選択し、前記意味情報に基づいて意味解釈リストを参照して監視対象のデータの条件を決定する分析部と、
前記選択された監視対象と前記決定された条件とを前記情報格納先の分散サーバに送出する指示部とを有し、
前記指示部は、ユーザ端末の要求に基づいて前記実行する処理を前記イベントアクション制御部に通知し、
前記イベントアクション制御部は、当該通知に基づいて第1アクションテーブルに実行すべき処理を設定することを特徴とする請求項6に記載のセンサネットワークシステム。 - 前記イベントアクション制御部は、
実行する処理を記述したファイルのファイル名を、前記識別子に対応して指定される第1アクションテーブルと、
前記実行する処理を記述したファイルを格納する第2アクションテーブルとを有し、
前記アクション実施部は、前記識別子に基づいて前記第1アクションテーブルに格納されるファイル名に基づき前記第2アクションテーブルに格納されるファイルの処理を実行する請求項5に記載のセンサネットワークシステム。 - 前記第2アクションテーブルに格納されるファイルを前記アクション実施部で実行するときは、
前記アクション実施部が、前記イベント発生判定部に代えて前記条件と前記データとを比較し前記条件の成立を判定し、該条件が成立した場合に実行する処理を決定するを特徴とする請求項9に記載のセンサネットワークシステム。 - センサノードから送信されるデータを処理する分散サーバと、前記センサノードを管理する管理サーバとをネットワークで接続し、前記センサノードからのデータに基づいて予め設定した処理を実行する方法であって、
前記管理サーバで、前記センサノードのデータが処理される分散サーバを設定する手順と、
前記管理サーバで、予め設定されるモデル名と、前記モデル名に対応する前記データの情報格納先とをモデルリストに格納する手順と、
前記管理サーバで、前記データの値に対応する意味情報を意味解釈リストに格納する手順と、
前記分散サーバで、前記意味情報に対応するデータの値を条件としてイベントテーブルに格納する手順と、
前記分散サーバが、前記モデル名に対応するデータを前記センサノードから受信し前記条件と比較して監視を行う手順と、
前記センサノードから前記条件が成立するデータを受信したときに、前記予め設定した処理を実行する手順と、
を含むことを特徴とするセンサデータの処理方法。 - 前記予め設定した処理を実行する手順は、
前記分散サーバが、前記条件が成立したときに前記管理サーバにイベントの発生を通知する手順と、
前記管理サーバが、前記イベントの発生の通知を受信したときに前記予め設定した処理を実行する手順と、
を含むことを特徴とする請求項11に記載のセンサデータの処理方法。 - 前記予め設定した処理を実行する手順は、
前記分散サーバが、前記条件が成立したときにイベントを発生する手順と、
前記分散サーバが、前記イベントの発生に基づいて前記予め設定した処理を実行する手順と、
を含むことを特徴とする請求項11に記載のセンサデータの処理方法。 - 前記イベントテーブルに前記条件を格納する手順は、
前記管理サーバが、ユーザ端末の要求からモデル名と意味情報とを取得する手順と、
前記管理サーバが、前記要求されるモデル名に基づいてモデルリストを参照して監視対象のデータを選択し、前記要求される意味情報に基づいて意味解釈リストを参照して前記センサノードから送信される監視対象のデータの条件を決定する手順と、
前記管理サーバが、前記選択された監視対象と前記決定された条件とを前記情報格納先の分散サーバに送出する手順と、
前記分散サーバが、前記管理サーバから送出された監視対象と条件とを前記イベントテーブルに格納する手順と、
を含むことを特徴とする請求項11に記載のセンサデータの処理方法。 - 前記管理サーバが、前記センサノードのデータに付与される識別子を管理する手順と、
前記センサノードが、前記識別子を含んでデータを分散サーバに送信する手順と、を含み、
前記監視を行う手順は、
前記分散サーバが、前記センサノードより受信するデータから前記識別子を抽出する手順と、
前記分散サーバが、前記抽出した識別子に基づいてデータを監視する条件を前記イベントテーブルから検索する手順と、
前記検索した前記条件と前記データとを比較し前記条件の成立を判定し、前記条件が成立したときにイベントを発生する手順と、
を含むことを特徴とする請求項12または請求項13に記載のセンサデータの処理方法。 - 前記条件が成立したときに実行する前記予め設定した処理を、前記識別子に対応して第1アクションテーブルに格納する手順と、
を含み、
前記予め設定した処理を実行する手順は、
前記管理サーバが前記イベントの発生を受信したときに、前記識別子に基づいて前記第1アクションテーブルに格納される処理を実行する手順と、
を含むことを特徴とする請求項15に記載のセンサデータの処理方法。 - 前記条件が成立したときに実行する前記予め設定した処理を、前記識別子に対応して第1アクションテーブルに格納する手順と、
を含み、
前記予め設定した処理を実行する手順は、
前記分散サーバが前記イベントを発生したときに、前記分散サーバが前記識別子に基づいて前記第1アクションテーブルに格納される処理を実行する手順と、
を含むことを特徴とする請求項15に記載のセンサデータの処理方法。 - 前記予め設定した処理を実行する手順は、
前記第1アクションテーブルに格納される処理が、前記センサノードから送信されたデータを加工する処理であるときは、
前記分散サーバが前記データを加工する手順と、
前記加工されたデータに識別子を付与する手順と、
を含み、
前記監視を行う手順は、
前記分散サーバが、当該加工後のデータを仮想的なセンサノードのデータとして受け付ける手順と、
を含むことを特徴とする請求項15に記載のセンサデータの処理方法。 - 前記実行する処理を前記識別子に対応して前記第1アクションテーブルに格納する手順は、
ユーザ端末の要求に基づいて前記第1アクションテーブルに格納する手順と、
を含むことを特徴とする請求項17に記載のセンサデータの処理方法。 - 実行する処理を記述したファイルのファイル名と、前記識別子とを対応させて前記第1アクションテーブルに格納する手順と、
前記分散サーバで、前記実行する処理を記述したファイルを第2アクションテーブルに格納する手順と、
前記分散サーバで、前記識別子に基づいて前記第1アクションテーブルに格納されるファイル名に基づき前記第2アクションテーブルに格納されるファイルの処理を実行する手順と、
を含むことを特徴とする請求項17に記載のセンサデータの処理方法。 - センサノードからのデータに基づいて分散サーバが発生したイベントを受信し、前記イベントの受信に基づいて予め設定した処理を管理サーバに実行させるプログラムであって、
前記センサノードのデータが処理される分散サーバを設定する処理と、
予め設定されるモデル名と、前記モデル名に対応する前記データの情報格納先とをモデルリストに格納する処理と、
前記データの値に対応する意味情報を意味解釈リストに格納する処理と、
前記意味情報に対応するデータの値を条件としてイベントテーブルに格納し、前記センサノードから受信したデータが前記条件と一致したときにはイベントを発生するように前記分散サーバに指令する処理と、
前記分散サーバからイベントを受信したときに、前記予め設定した処理を実行する処理と、
を管理サーバに実行させることを特徴とするプログラム。 - ユーザ端末からモデル名と意味情報とを取得する処理と、
前記モデル名に基づいて前記モデルリストを参照して監視対象のデータを選択し、前記意味情報に基づいて意味解釈リストを参照して前記センサノードから送信される監視対象のデータの条件を決定する処理と、
を含み、
前記分散サーバに指令する処理は、
前記選択された監視対象のデータと前記決定された条件とを前記情報格納先の分散サーバに送出する処理を含むことを特徴とする請求項21に記載のプログラム。 - 前記分散サーバからイベントを受信したときに実行する前記予め設定した処理を、前記イベントに含まれる識別子に対応して第1アクションテーブルに格納する処理を含み、
前記予め設定した処理を実行する処理は、
前記受信したイベントから識別子を抽出する処理と、
前記識別子に基づいて前記第1アクションテーブルから予め設定した処理を選択し、実行する処理と、
を含むことを特徴する請求項21に記載のプログラム。 - 前記予め設定した処理を記述したファイルのファイル名と、前記識別子とを対応させて前記第1アクションテーブルに格納する処理と、
前記予め設定した処理を記述したファイルを第2アクションテーブルに格納する処理と、
を含み、
前記予め設定した処理を実行する処理は、
前記識別子に基づいて前記第1アクションテーブルに格納されるファイル名に基づき、前記第2アクションテーブルに格納されるファイルを実行する処理と、
を含むことを特徴とする請求項21に記載のプログラム。 - センサノードから受信したデータに基づいてイベントを発生する処理を分散サーバに実行させるプログラムであって、
管理サーバから監視すべきデータと、イベントを発生すべき前記データの条件を受信する処理と、
前記データと条件とをイベントテーブルに格納する処理と、
前記センサノードからデータを受信する処理と、
前記受信したデータを、前記イベントテーブルの条件と比較して監視を行う処理と、
前記データが前記条件を満たしたときにイベントを発生する処理と、
を分散サーバに実行させることを特徴とするプログラム。 - 前記センサノードから受信したデータに含まれる識別子を抽出する処理と、
前記抽出した識別子に基づいてデータを監視する条件を、前記イベントテーブルから検索する処理と、
を含み、
前記イベントを発生する処理は、
前記検索した前記条件と前記データとを比較して前記条件の成立を判定し、前記条件が成立したときに前記イベントを発生することを特徴とする請求項25に記載のプログラム。 - 前記予め設定した処理を、前記識別子に対応して第1アクションテーブルに格納する処理と、
前記イベントを発生したときに、前記識別子に基づいて前記第1アクションテーブルに格納される予め設定した処理を実行する処理と、
を含むことを特徴とする請求項26に記載のプログラム。 - 前記予め設定した処理を実行する処理は、
前記第1アクションテーブルに格納された処理が、前記センサノードから受信したデータを加工する処理であるときは、
前記データを加工する処理と、
前記加工されたデータに識別子を付与する処理と、
を含み、
前記監視を行う処理は、
当該加工後のデータを仮想的なセンサノードのデータとして受け付ける処理とを含むことを特徴とする請求項27に記載のプログラム。 - 前記予め設定した処理を、前記識別子に対応して第1アクションテーブルに格納する処理は、
前記管理サーバの指令に基づいて前記第1アクションテーブルに予め設定した処理を格納することを特徴とする請求項27に記載のプログラム。 - 前記予め設定した処理を記述したファイルのファイル名と、前記識別子とを対応させて前記第1アクションテーブルに格納する処理と、
前記予め設定した処理を記述したファイルを第2アクションテーブルに格納する処理と、
を含み、
前記予め設定した処理を実行する処理は、
前記識別子に基づいて前記第1アクションテーブルに格納されるファイル名に基づき、前記第2アクションテーブルに格納されるファイルを実行する処理と、
を含むことを特徴とする請求項27に記載のプログラム。
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